簧片閥或簧片閥組件的製作方法
2023-05-07 20:53:11 1
專利名稱：簧片閥或簧片閥組件的製作方法
技術領域：
本發明涉及適於對內燃機(發動機)的吸氣系統或排氣系統提供空氣的簧片閥或簧片閥組件，特別地，涉及用於向發動機的排氣孔提供二次空氣的簧片閥或簧片閥組件。
背景技術：
用於限制尾氣的發動機二次空氣供應裝置，用於向排氣孔提供空氣濾清器的空氣、使包含在尾氣中的未燃燒成分再燃燒。這時，在二次空氣供應裝置的半途中設有簧片閥，以便從空氣濾清器而來的空氣被供應給排氣孔、而從排氣孔而來的尾氣不流入空氣濾清器。因此，藉助尾氣的波動，利用在排氣孔處產生的簧片閥上方和下方的壓力差，從空氣濾清器向排氣孔供應空氣。即，當排氣孔側的壓力低時，簧片閥打開、從空氣濾清器而來的空氣被供應到排氣孔內，當排氣孔側的壓力高時，簧片閥關閉、防止尾氣向空氣濾清器回流。
已知一種簧片閥的結構，其中，在板狀的支撐基板的中央部具有貫穿板厚方向的閥孔，以覆蓋該閥孔的方式配置簧片，簧片的長度方向上的一端固定在支撐基板上(例如，參照專利文獻1)，在用於二次空氣供應裝置的情況下，以安裝該簧片的面位於排氣孔側的方式配置簧片閥。
特開2002-250233號公報但是，在上述這種結構的簧片閥的情況下，當從排氣孔側的壓力低的狀態急劇地向壓力高的狀態轉移時，出現在簧片上施加過大的壓力的情況，有必要使板厚較厚，但是，另一方面，從提高簧片閥的追隨性的角度來說，有必要使板厚較薄，存在如何同時滿足兩方面的要求的課題。
技術方案本發明鑑於這樣的課題，其目的是提供一種通過在閥孔內設置加強筋，即使採用板厚較薄的簧片、也能形成可以承受過大壓力的結構的，追隨性能高的簧片閥或簧片閥組件。
為了解決前述課題，根據本發明的簧片閥配有在中央部形成貫穿板厚方向的閥孔的板狀支撐基板，和在該支撐基板的一個面上覆蓋閥孔且長度方向的一端固定配置在支撐基板上的板狀、具有可彎曲性的簧片。而且，支撐基板具有在閥孔內沿著長度方向的中心線延伸且將閥孔內部分成兩個空間的加強筋，該加強筋中與簧片相對向的面位於與安裝簧片的支撐基板的面大致相同的平面上、或閥孔內，接近簧片。
另外，優選地，加強筋具有形成於與簧片對向的面上的、貫穿加強筋的寬度方向的槽部，槽部以與被加強筋分隔開的閥孔內的空間相連通的方式構成。
並且，優選地，槽部形成於靠近加強筋中與固定簧片的端部相反側上的端部的部位上。
進而，優選地，加強筋中與和簧片對向的面相反側的面，形成向著外側呈凸狀突出的V字形的截面形狀。
或者，根據本發明的簧片閥組件，由簧片閥和簧片閥蓋構成，其中，所述簧片閥包括在中央部形成貫穿板厚方向的閥孔的板狀支撐基板，和在該支撐基板的一個面上覆蓋閥孔並且長度方向的一端固定配置在支撐基板上的板狀、具有可彎曲性(可撓性)的簧片；所述簧片閥蓋，形成供應通過簧片閥的空氣的流入孔，以覆蓋與安裝有簧片的面相反側的面的方式安裝。而且，在簧片閥蓋的內側的面上，形成從與閥孔對向的面向閥孔側延伸的加強筋。
這時，優選地，當將簧片閥蓋安裝到簧片閥上時，在加強筋和簧片之間具有一定間隙。
另外，優選地，上述簧片閥或簧片閥組件，其安裝有簧片的面向著排氣孔側地安裝到二次空氣供應通路內，所述二次空氣供應通路從內燃機(例如實施形式中的發動機E)的吸氣裝置(例如實施形式中的空氣濾清器19)向排氣孔提供二次空氣，利用該簧片閥或簧片閥組件，使排氣孔內的尾氣(廢氣)通過二次空氣供應通路，並且不回流向吸氣裝置。
若按照上面所述構成根據本發明的簧片閥，則即使從簧片閥中配置簧片的面一側向簧片施加過大的壓力，但由於使簧片保持與加強筋接觸，所以仍可以使簧片的板厚較薄，可以提高簧片閥的追隨性。並且，可以利用加強筋減小簧片的就位噪音。
並且，通過在根據本發明的簧片閥的加強筋中設置槽部，當從簧片閥中與配置有簧片的面相反側的面施加壓力、將簧片打開時，氣體通過該槽部流動，因而，可以防止加強筋對流過該簧片閥的氣體的妨礙，可以減小加強筋對流量的影響。
這時，通過在與固定簧片的端部相反的一側上形成槽部，當簧片以微小的量打開時，由於在打開部分的附近形成槽部，所以即使在以微小的量打開時，仍可以防止加強筋造成的流量下降。
進而，在按照上述方式構成的簧片閥中，通過使加強筋的與簧片相反側的面向著外側呈土狀突出，可以使流入簧片閥的氣體沿著該加強筋的突出部分流動並流入閥孔，因而，可以不會由於加強筋而妨礙流動地流入。
並且，在按照上述方式構成的根據本發明的簧片閥組件中，即使從簧片閥中配置簧片的面一側向簧片施加過大的壓力，由於藉助加強筋保持簧片，所以仍可以使簧片的板厚較薄，可以提高簧片閥的追隨性。
另外，當安裝簧片閥蓋時，通過採用在加強筋和簧片之間留有一定間隙的結構，加強筋不會妨害氣體的流動，並且，可以保持簧片。
進而，通過將根據本發明的簧片閥或簧片閥組件安裝到內燃機的二次空氣供應通路內，當供應二次空氣並在排氣孔內燃燒包含在尾氣內的未燃燒成分、排氣孔內的壓力急劇上升時，即使在簧片上施加了過大的壓力，但由於簧片被加強筋所保持，所以可以使簧片的板厚較薄，藉此，可以提高簧片閥的追隨性，因而是令人滿意的。
圖1是根據本發明的簧片閥的長度方向剖視圖(圖7的I-I剖視圖)。
圖2是安裝有根據本發明的簧片閥的內燃機(發動機)的剖視圖。
圖3是簧片閥蓋的平面圖。
圖4是圖3的IV-IV剖視圖。
圖5是用在根據本發明的簧片閥中的簧片閥蓋的平面圖。
圖6是圖5的VI-VI剖視圖。
圖7是根據本發明的簧片閥的平面圖。
圖8是根據本發明的簧片閥的底面圖。
圖9是圖1的IX-IX剖視圖。
圖10是構成根據本發明的簧片閥組件的簧片閥的底面圖。
圖11是圖10的XI-XI的剖面圖。
圖12構成根據本發明的簧片閥組件的簧片閥蓋的底面圖。
圖13是圖12的XIII-XIII剖視圖。
具體實施例方式
下面，參照
本發明的優選實施形式。首先，利用圖2說明採用根據本發明的簧片閥或簧片閥組件的發動機、以及安裝在該發動機上的二次空氣供應裝置。發動機E由氣缸體1、氣缸頭2和氣缸頭蓋3構成。各吸氣孔6和排氣孔7分別經由吸氣口和排氣口、與由氣缸體1、氣缸頭2和位於氣缸體1的氣缸內的活塞4形成的燃燒室5相連通。而且，蘑菇形的吸氣閥8和蘑菇形的排氣閥9，藉助一端支撐在安裝於閥軸上的保持件上、另一端支撐於氣缸頭2上的閥簧10、11向著分別使吸氣口和排氣口常閉的方向加載。該吸氣閥8和排氣閥9，藉助由凸輪和往復杆等構成的凸輪機構12進行開關操作。而且，將在空氣濾清器19中形成清潔狀態的空氣與燃料一起從吸氣口6提供給燃燒室5、以進行燃燒，從排氣孔7作為尾氣排除到外部。
如圖3和圖4所示，在氣缸頭蓋3的上部，形成閥容納室13，從該閥容納室13的底部在氣缸頭蓋3內向下方延伸形成上部通路16a。另一方面，如圖2所示，在氣缸頭2中，形成從上部連通至排氣孔6的下部通路16b，當將氣缸頭蓋3安裝到氣缸頭2上時，上部通路16a和下部通路16b連通起來，形成二次空氣供應通路16。
在閥容納室13的上部安裝簧片閥20，這時，將簧片閥20的簧片配置在位於閥容納室13側(後面將詳細說明簧片閥20)。而且，在簧片閥20的上部安裝有圖5和圖6所示的簧片閥蓋14。該簧片閥蓋14具有下方開放的內部空間14b，空氣進入管15沿著大致水平方向延伸形成、並連通至內部空間14b。另外，通過將螺栓等插入到形成於簧片閥蓋14上的安裝部14a、14b和形成於氣缸頭蓋3上的安裝部13a、13b中，將簧片閥蓋14連接到氣缸頭蓋3上。
在這樣構成的發動機E中，在空氣濾清器19中形成清潔狀態的空氣從簧片閥蓋14的空氣進入管15進入，穿過由簧片閥20和二次空氣供應通路16構成的二次空氣供應裝置，作為二次空氣供應給排氣孔7。另外，在該二次空氣供應裝置中，在空氣濾清器19和簧片閥蓋14之間設有二次空氣供應控制電磁閥18，利用發動機控制單元17控制該二次空氣供應控制電磁閥18。因此，根據裝載該發動機E的車輛的行駛狀態(水溫、吸氣溫度、吸氣壓力、節流閥位置、發動機轉速等)開、關二次空氣供應控制電磁閥18，以最佳狀態進行尾氣的再燃燒。因此，在用於二次空氣供應裝置中的簧片閥中，當對包含在尾氣中的未燃燒成分進行再燃燒時，有可能會受到很大的壓力。
其次，說明用於該發動機E的根據本發明的簧片閥20。圖1及圖7～圖9表示根據本發明的簧片閥20。該簧片閥20具有由鋁等金屬形成平面形狀大致呈矩形的板狀支撐基板21。在該支撐基板21的大致中央部上形成貫穿板厚方向的閥孔22。在該支撐基板21外周部的上下兩個面和外周側面上，形成由橡膠等彈性體構成的薄膜襯墊部23。在該襯墊部23的上下兩個面和外周面上形成三個部位的環狀突起23a，當將該簧片閥20安裝到發動機E中時，該環狀突起23a與閥容納室13和簧片閥蓋14接觸，以便固定保持簧片閥20並同時進行密封，以使氣體不會從固定保持的部位流出。並且，利用該襯墊部23，減小從簧片閥20傳遞給發動機E的振動。
在支撐基板21的一個面(圖1中的下面)上，以堵住閥孔22的方式配置簧片24，該簧片24可以根據通過閥孔22的氣體壓力進行開、關，形成大致平面、大致呈矩形的形狀，進而，在簧片24的下面側上安裝限制簧片24的打開位置的制動件25。利用從支撐基板21上方(與安裝簧片24的面相反的面)插入的連接構件28，呈懸臂狀地固定該簧片24和制動件25的長度方向上的一端。另外，作為連接構件28，可以採用螺釘或鉚釘等。
簧片24用於允許氣體從閥孔22上方向下方流動(在以下的說明中將該方向稱為「順方向」)、且阻止向相反方向的流動(在以下的說明中將該方向稱為「反方向」)，由具有可彎曲性的薄板狀的金屬或樹脂形成。
制動件25由具有剛性的金屬等形成，以制動件25的除了支撐端部以外的部分與支撐基板21的下面留有間距的方式形成，特別地，以在閥孔22的長度方向的中央部離支撐基板21的下面最遠的方式、向下方形成凸狀。藉此，如圖1的虛線所示，按照下述方式進行限制，即，當簧片24打開時，利用制動件25限制簧片24的上升量(與支撐基板21下面的間距量)，同時，利用簧片24的開關動作使距離支撐基板21的下面最遠的位置處於閥孔2的長度方向的中央部。進而，利用這樣形成的制動件25，以減小位於簧片17的自由端側的前端部的上升量的方式進行限制。另外，在制動件25與閥孔22對向的部分中，形成比閥孔22的面積小的、板厚方向貫穿的穿孔25a。
支撐基板21，形成有在閥孔22內沿著長度方向的中心線延伸且將該閥孔22內分成兩個空間22a、22b的加強筋26。在該加強筋26的下面(簧片24側的面)上，延伸形成上述襯墊部23，包含襯墊部23的加強筋26的下面，位於與支撐基板21的下面的閥孔22的周邊部(在此，由於當簧片24關閉時支承於其上，所以稱為「支承面」)大致相同(同一)的平面上、或者閥孔22之內。因此，在簧片24關閉的狀態下，加強筋26的下面和簧片24的上面相互接近，即使從簧片24所處的面一側向逆(相反)方向施加過大的氣體壓力，也可以使簧片24接觸並支撐在加強筋26上。因此，可以使簧片24的板厚較薄，可以提高簧片閥20的追隨性。並且，利用加強筋，可以降低簧片24支承到支承面上時的就位噪音。
另外，在加強筋26的簧片24側的面上形成貫穿寬度方向的側面的槽部27，利用槽部27連通閥孔22被加強筋26分成的兩個空間22a、22b。因此，當對於簧片閥20沿著順方向施加壓力、氣體流過閥孔22時，由於氣體流過槽部27、通過並流出形成於簧片24和支撐基板21的下面(支承面)之間的空間，因而，加強筋26不會妨礙氣體的流動。特別地，當從簧片閥20的上方施加微小壓力時，在與閥孔22對向的部分中、並且自由端側的簧片24向下方移動地開口。因而，通過在加強筋26的位於閥孔22內的下面中的簧片閥24的自由端側形成槽部27，可以使氣體通過槽部27流動，因而，形成加強筋26不會妨礙氣體流動的結構，更加有效。
並且，加強筋26中與簧片24相反側的面，形成向外側呈凸狀突出的屋頂型，截面形成V字形。因此，流入簧片閥20的氣體(順方向流動的氣體)沿著該加強筋26的突出部分的面流入閥孔22，因而，加強筋26不會妨礙流入氣體的流動。
在上述說明中，當施加逆方向的氣體壓力時，為了保持簧片24，在構成簧片閥20的支撐基板21上形成加強筋26，但是，該加強筋也可以採用形成於簧片閥殼體側、利用簧片閥和簧片閥殼體形成簧片閥組件的結構。以下，以下利用圖10～圖13說明實施簧片閥組件的情況。
首先，利用圖10和圖11，說明構成簧片閥組件的簧片閥30。在該簧片閥30中，具有由鋁等金屬形成平面大致呈矩形形狀的板狀支撐基板31，在該支撐基板31的大致中央部形成貫穿板厚方向的閥孔32。並且，在該支撐基板31的外周部的上下兩面和外周側面上，形成利用橡膠等彈性體構成的薄膜狀的第一襯墊部33。在該第一襯墊部33上，在上下和側面三個部位上形成與在上述簧片閥20中說明的形成於襯墊部23上的環狀突起相同的突起，當將其安裝到發動機等上時，其作用、效果也是一樣的。
在支撐基板31的另一個面(圖11中的下面)上，以圍繞該閥孔32的方式形成第二襯墊部34，該第二襯墊部34構成簧片35的支承面。而且，以從形成第二襯墊部34一側的面堵住閥孔32的方式、配置簧片35，進而，在簧片35的下面側配置制動件36。利用與上述簧片閥20相同的連接構件37安裝簧片35和制動件36，在制動件36與閥孔32對向的部分中形成比閥孔32的面積小的穿孔36a。
在這樣構成的簧片閥30中，同樣地，當從簧片閥30的上面側(與配置簧片35的面相反側的面一側)施加順方向的氣體壓力時，簧片35打開(圖11中虛線所示的簧片35的狀態)，氣體穿過閥孔32流動。相反，當從簧片閥30的下面側施加逆方向的氣體壓力時，簧片35堵住閥孔32，防止氣體倒流。
下面，利用圖12和圖13說明安裝在該簧片閥30上的簧片閥蓋40。簧片閥蓋40也與上述簧片閥蓋14一樣，下面開放，在內部具有空間40b，以與該內部空間40b連通的方式形成空氣進入管41。而且，形成從內部空間40b的上面(即，當將簧片閥殼體40安裝到簧片閥30上時、與閥孔32對向的面)向下方延伸的加強筋42。該加強筋42的下端位於比簧片閥殼體40的下面更靠下方的位置上，加強筋42的下面的面積形成得比閥孔32的面積小。因此，當將簧片閥殼體40安裝到簧片閥30上時，加強筋42被插入並位於閥孔32內。這時，以留有一定間隙的方式形成加強筋42的下面和簧片35的上面。
利用將按照上述構成的簧片閥30和簧片閥蓋40組合而成的簧片閥組件，即使從簧片35所在的面施加逆方向的氣體壓力，由於簧片35與加強筋42接觸並被支撐，所以可以使簧片35的板厚較薄，可以提高簧片閥30的追隨性。並且，由於在加強筋42的下面和簧片35的上面之間留有一定間隙，所以當氣體沿著順方向流動時，加強筋42不會妨礙氣體的流動。另外，將簧片閥30和簧片閥蓋40(簧片閥組件)安裝到氣缸頭蓋3上的方法，與上述簧片閥20和簧片閥蓋14的情況下相同。
如上面所說明的那樣，採用根據上述實施例的簧片閥20或簧片閥組件40，通過在覆蓋簧片閥20或簧片閥30的簧片閥蓋40上形成加強筋26、42並與簧片24、35接近，即使對簧片閥20、30施加過大的逆方向的氣體壓力，由於可以利用加強筋26、42保持簧片24、35，所以可以使簧片24、35的板厚較薄，因此，可以提高簧片閥20、30的追隨性。特別地，當將根據本發明的簧片閥20或簧片閥組件40用在發動機E的二次空氣供應裝置(二次空氣供應通路16)中時，即使由於供應二次空氣並在排氣孔內燃燒包含在尾氣中的未燃燒的成分、而造成排氣孔內的壓力急劇上升，但由於可以使簧片與加強筋接觸並被其保持，所以仍燃性能良好。並且，通過減薄簧片24、35的板厚，對於二次空氣供應也可以具有良好的追隨性。
權利要求
1.一種簧片閥，配有在中央部形成貫穿板厚方向的閥孔的板狀支撐基板，和在該支撐基板的一個面上覆蓋閥孔、並且長度方向的一端固定配置在支撐基板上的板狀的、具有可彎曲性的簧片，其特徵在於支撐基板具有在閥孔內沿著長度方向的中心線延伸且將閥孔內部分成兩個空間的加強筋，該加強筋中與簧片相對向的面位於與安裝簧片的支撐基板的面基本相同的平面上、或閥孔內，接近前述簧片。
2.如權利要求1所述的簧片閥，其特徵在於，所述加強筋具有形成於與簧片對向的面上的、貫穿加強筋的寬度方向的槽部，所述槽部與被加強筋分隔開的閥孔內的空間相連通。
3.如權利要求2所述的簧片閥，其特徵在於，所述槽部形成於所述加強筋中靠近與固定簧片的端部相反側上的端部的部位上。
4.如權利要求1～3中任何一項所述的簧片閥，其特徵在於，所述加強筋中與和所述簧片對向的面相反側的面，形成向著外側呈凸狀突出的V字形的截面形狀。
5.一種簧片閥組件，由簧片閥和簧片閥蓋構成，其中，所述簧片閥包括在中央部形成貫穿板厚方向的閥孔的板狀支撐基板，和在該支撐基板的一個面上覆蓋閥孔且長度方向的一端固定配置在支撐基板上的板狀的、具有可彎曲性的簧片；所述簧片閥蓋，形成供應通過簧片閥的空氣進入管，以覆蓋與安裝有簧片的面相反側的面的方式安裝，其特徵在於，在簧片閥蓋的內側的面上，形成從與閥孔對向的面向閥孔側延伸的加強筋。
6.如權利要求5所述的簧片閥組件，其特徵在於，當將簧片閥蓋安裝到簧片閥上時，在加強筋和簧片之間具有一定間隙。
7.如權利要求1～4中任何一項所述的簧片閥、或如權利要求5或6所述的簧片閥組件，安裝有簧片的面向著排氣孔側地將簧片閥安裝到二次空氣供應通路內，所述二次空氣供應通路從內燃機的吸氣裝置向排氣孔提供二次空氣，用以使排氣孔內的尾氣通過二次空氣供應通路，且不回流向吸氣裝置。
全文摘要
一種具有即使採用板厚薄的簧片仍可承受過大的壓力的結構、同時追隨性高的簧片閥或簧片閥組件。該簧片閥(20)包括在中央部形成貫穿板厚方向的閥孔(22)的板狀支撐基板(21)，和在該支撐基板(21)的一個面上覆蓋閥孔(22)且固定配置長度方向的一端的板狀、具有可彎曲性的簧片(24)，進而，支撐基板(21)具有在閥孔(22)內沿著長度方向的中心線延伸且將閥孔(22)內部分成兩個空間(22a、22b)的加強筋(27)。而且，該簧片閥(27)中與簧片(24)對向的面，位於與安裝簧片(24)的支撐基板(21)的面大致相同的平面上、或閥孔(22)內，接近簧片(24)。
文檔編號F01L3/20GK1532387SQ20041003014
公開日2004年9月29日 申請日期2004年3月19日 優先權日2003年3月20日
發明者乾博篤, 大須賀貴則, 貴則 申請人:本田技研工業株式會社