CN1532387A - 簧片阀或簧片阀组件 - Google Patents

Abstract

一种具有即使采用板厚薄的簧片仍可承受过大的压力的结构、同时追随性高的簧片阀或簧片阀组件。该簧片阀(20)包括：在中央部形成贯穿板厚方向的阀孔(22)的板状支撑基板(21)，和在该支撑基板(21)的一个面上覆盖阀孔(22)且固定配置长度方向的一端的板状、具有可弯曲性的簧片(24)，进而，支撑基板(21)具有在阀孔(22)内沿着长度方向的中心线延伸且将阀孔(22)内部分成两个空间(22a、22b)的加强筋(27)。而且，该簧片阀(27)中与簧片(24)对向的面，位于与安装簧片(24)的支撑基板(21)的面大致相同的平面上、或阀孔(22)内，接近簧片(24)。

Description

簧片阀或簧片阀组件

技术领域

本发明涉及适于对内燃机(发动机)的吸气系统或排气系统提供空气的簧片阀或簧片阀组件，特别地，涉及用于向发动机的排气孔提供二次空气的簧片阀或簧片阀组件。

背景技术

用于限制尾气的发动机二次空气供应装置，用于向排气孔提供空气滤清器的空气、使包含在尾气中的未燃烧成分再燃烧。这时，在二次空气供应装置的半途中设有簧片阀，以便从空气滤清器而来的空气被供应给排气孔、而从排气孔而来的尾气不流入空气滤清器。因此，借助尾气的波动，利用在排气孔处产生的簧片阀上方和下方的压力差，从空气滤清器向排气孔供应空气。即，当排气孔侧的压力低时，簧片阀打开、从空气滤清器而来的空气被供应到排气孔内，当排气孔侧的压力高时，簧片阀关闭、防止尾气向空气滤清器回流。

已知一种簧片阀的结构，其中，在板状的支撑基板的中央部具有贯穿板厚方向的阀孔，以覆盖该阀孔的方式配置簧片，簧片的长度方向上的一端固定在支撑基板上(例如，参照专利文献1)，在用于二次空气供应装置的情况下，以安装该簧片的面位于排气孔侧的方式配置簧片阀。

[专利文献1]特开2002-250233号公报

但是，在上述这种结构的簧片阀的情况下，当从排气孔侧的压力低的状态急剧地向压力高的状态转移时，出现在簧片上施加过大的压力的情况，有必要使板厚较厚，但是，另一方面，从提高簧片阀的追随性的角度来说，有必要使板厚较薄，存在如何同时满足两方面的要求的课题。

技术方案

本发明鉴于这样的课题，其目的是提供一种通过在阀孔内设置加强筋，即使采用板厚较薄的簧片、也能形成可以承受过大压力的结构的，追随性能高的簧片阀或簧片阀组件。

为了解决前述课题，根据本发明的簧片阀配有：在中央部形成贯穿板厚方向的阀孔的板状支撑基板，和在该支撑基板的一个面上覆盖阀孔且长度方向的一端固定配置在支撑基板上的板状、具有可弯曲性的簧片。而且，支撑基板具有在阀孔内沿着长度方向的中心线延伸且将阀孔内部分成两个空间的加强筋，该加强筋中与簧片相对向的面位于与安装簧片的支撑基板的面大致相同的平面上、或阀孔内，接近簧片。

另外，优选地，加强筋具有形成于与簧片对向的面上的、贯穿加强筋的宽度方向的槽部，槽部以与被加强筋分隔开的阀孔内的空间相连通的方式构成。

并且，优选地，槽部形成于靠近加强筋中与固定簧片的端部相反侧上的端部的部位上。

进而，优选地，加强筋中与和簧片对向的面相反侧的面，形成向着外侧呈凸状突出的V字形的截面形状。

或者，根据本发明的簧片阀组件，由簧片阀和簧片阀盖构成，其中，所述簧片阀包括：在中央部形成贯穿板厚方向的阀孔的板状支撑基板，和在该支撑基板的一个面上覆盖阀孔并且长度方向的一端固定配置在支撑基板上的板状、具有可弯曲性(可挠性)的簧片；所述簧片阀盖，形成供应通过簧片阀的空气的流入孔，以覆盖与安装有簧片的面相反侧的面的方式安装。而且，在簧片阀盖的内侧的面上，形成从与阀孔对向的面向阀孔侧延伸的加强筋。

这时，优选地，当将簧片阀盖安装到簧片阀上时，在加强筋和簧片之间具有一定间隙。

另外，优选地，上述簧片阀或簧片阀组件，其安装有簧片的面向着排气孔侧地安装到二次空气供应通路内，所述二次空气供应通路从内燃机(例如实施形式中的发动机E)的吸气装置(例如实施形式中的空气滤清器19)向排气孔提供二次空气，利用该簧片阀或簧片阀组件，使排气孔内的尾气(废气)通过二次空气供应通路，并且不回流向吸气装置。

若按照上面所述构成根据本发明的簧片阀，则即使从簧片阀中配置簧片的面一侧向簧片施加过大的压力，但由于使簧片保持与加强筋接触，所以仍可以使簧片的板厚较薄，可以提高簧片阀的追随性。并且，可以利用加强筋减小簧片的就位噪音。

并且，通过在根据本发明的簧片阀的加强筋中设置槽部，当从簧片阀中与配置有簧片的面相反侧的面施加压力、将簧片打开时，气体通过该槽部流动，因而，可以防止加强筋对流过该簧片阀的气体的妨碍，可以减小加强筋对流量的影响。

这时，通过在与固定簧片的端部相反的一侧上形成槽部，当簧片以微小的量打开时，由于在打开部分的附近形成槽部，所以即使在以微小的量打开时，仍可以防止加强筋造成的流量下降。

进而，在按照上述方式构成的簧片阀中，通过使加强筋的与簧片相反侧的面向着外侧呈土状突出，可以使流入簧片阀的气体沿着该加强筋的突出部分流动并流入阀孔，因而，可以不会由于加强筋而妨碍流动地流入。

并且，在按照上述方式构成的根据本发明的簧片阀组件中，即使从簧片阀中配置簧片的面一侧向簧片施加过大的压力，由于借助加强筋保持簧片，所以仍可以使簧片的板厚较薄，可以提高簧片阀的追随性。

另外，当安装簧片阀盖时，通过采用在加强筋和簧片之间留有一定间隙的结构，加强筋不会妨害气体的流动，并且，可以保持簧片。

进而，通过将根据本发明的簧片阀或簧片阀组件安装到内燃机的二次空气供应通路内，当供应二次空气并在排气孔内燃烧包含在尾气内的未燃烧成分、排气孔内的压力急剧上升时，即使在簧片上施加了过大的压力，但由于簧片被加强筋所保持，所以可以使簧片的板厚较薄，借此，可以提高簧片阀的追随性，因而是令人满意的。

附图说明

图1是根据本发明的簧片阀的长度方向剖视图(图7的I-I剖视图)。

图2是安装有根据本发明的簧片阀的内燃机(发动机)的剖视图。

图3是簧片阀盖的平面图。

图4是图3的IV-IV剖视图。

图5是用在根据本发明的簧片阀中的簧片阀盖的平面图。

图6是图5的VI-VI剖视图。

图7是根据本发明的簧片阀的平面图。

图8是根据本发明的簧片阀的底面图。

图9是图1的IX-IX剖视图。

图10是构成根据本发明的簧片阀组件的簧片阀的底面图。

图11是图10的XI-XI的剖面图。

图12构成根据本发明的簧片阀组件的簧片阀盖的底面图。

图13是图12的XIII-XIII剖视图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的优选实施形式。首先，利用图2说明采用根据本发明的簧片阀或簧片阀组件的发动机、以及安装在该发动机上的二次空气供应装置。发动机E由气缸体1、气缸头2和气缸头盖3构成。各吸气孔6和排气孔7分别经由吸气口和排气口、与由气缸体1、气缸头2和位于气缸体1的气缸内的活塞4形成的燃烧室5相连通。而且，蘑菇形的吸气阀8和蘑菇形的排气阀9，借助一端支撑在安装于阀轴上的保持件上、另一端支撑于气缸头2上的阀簧10、11向着分别使吸气口和排气口常闭的方向加载。该吸气阀8和排气阀9，借助由凸轮和往复杆等构成的凸轮机构12进行开关操作。而且，将在空气滤清器19中形成清洁状态的空气与燃料一起从吸气口6提供给燃烧室5、以进行燃烧，从排气孔7作为尾气排除到外部。

如图3和图4所示，在气缸头盖3的上部，形成阀容纳室13，从该阀容纳室13的底部在气缸头盖3内向下方延伸形成上部通路16a。另一方面，如图2所示，在气缸头2中，形成从上部连通至排气孔6的下部通路16b，当将气缸头盖3安装到气缸头2上时，上部通路16a和下部通路16b连通起来，形成二次空气供应通路16。

在阀容纳室13的上部安装簧片阀20，这时，将簧片阀20的簧片配置在位于阀容纳室13侧(后面将详细说明簧片阀20)。而且，在簧片阀20的上部安装有图5和图6所示的簧片阀盖14。该簧片阀盖14具有下方开放的内部空间14b，空气进入管15沿着大致水平方向延伸形成、并连通至内部空间14b。另外，通过将螺栓等插入到形成于簧片阀盖14上的安装部14a、14b和形成于气缸头盖3上的安装部13a、13b中，将簧片阀盖14连接到气缸头盖3上。

在这样构成的发动机E中，在空气滤清器19中形成清洁状态的空气从簧片阀盖14的空气进入管15进入，穿过由簧片阀20和二次空气供应通路16构成的二次空气供应装置，作为二次空气供应给排气孔7。另外，在该二次空气供应装置中，在空气滤清器19和簧片阀盖14之间设有二次空气供应控制电磁阀18，利用发动机控制单元17控制该二次空气供应控制电磁阀18。因此，根据装载该发动机E的车辆的行驶状态(水温、吸气温度、吸气压力、节流阀位置、发动机转速等)开、关二次空气供应控制电磁阀18，以最佳状态进行尾气的再燃烧。因此，在用于二次空气供应装置中的簧片阀中，当对包含在尾气中的未燃烧成分进行再燃烧时，有可能会受到很大的压力。

其次，说明用于该发动机E的根据本发明的簧片阀20。图1及图7～图9表示根据本发明的簧片阀20。该簧片阀20具有由铝等金属形成平面形状大致呈矩形的板状支撑基板21。在该支撑基板21的大致中央部上形成贯穿板厚方向的阀孔22。在该支撑基板21外周部的上下两个面和外周侧面上，形成由橡胶等弹性体构成的薄膜衬垫部23。在该衬垫部23的上下两个面和外周面上形成三个部位的环状突起23a，当将该簧片阀20安装到发动机E中时，该环状突起23a与阀容纳室13和簧片阀盖14接触，以便固定保持簧片阀20并同时进行密封，以使气体不会从固定保持的部位流出。并且，利用该衬垫部23，减小从簧片阀20传递给发动机E的振动。

在支撑基板21的一个面(图1中的下面)上，以堵住阀孔22的方式配置簧片24，该簧片24可以根据通过阀孔22的气体压力进行开、关，形成大致平面、大致呈矩形的形状，进而，在簧片24的下面侧上安装限制簧片24的打开位置的制动件25。利用从支撑基板21上方(与安装簧片24的面相反的面)插入的连接构件28，呈悬臂状地固定该簧片24和制动件25的长度方向上的一端。另外，作为连接构件28，可以采用螺钉或铆钉等。

簧片24用于允许气体从阀孔22上方向下方流动(在以下的说明中将该方向称为“顺方向”)、且阻止向相反方向的流动(在以下的说明中将该方向称为“反方向”)，由具有可弯曲性的薄板状的金属或树脂形成。

制动件25由具有刚性的金属等形成，以制动件25的除了支撑端部以外的部分与支撑基板21的下面留有间距的方式形成，特别地，以在阀孔22的长度方向的中央部离支撑基板21的下面最远的方式、向下方形成凸状。借此，如图1的虚线所示，按照下述方式进行限制，即，当簧片24打开时，利用制动件25限制簧片24的上升量(与支撑基板21下面的间距量)，同时，利用簧片24的开关动作使距离支撑基板21的下面最远的位置处于阀孔2的长度方向的中央部。进而，利用这样形成的制动件25，以减小位于簧片17的自由端侧的前端部的上升量的方式进行限制。另外，在制动件25与阀孔22对向的部分中，形成比阀孔22的面积小的、板厚方向贯穿的穿孔25a。

支撑基板21，形成有在阀孔22内沿着长度方向的中心线延伸且将该阀孔22内分成两个空间22a、22b的加强筋26。在该加强筋26的下面(簧片24侧的面)上，延伸形成上述衬垫部23，包含衬垫部23的加强筋26的下面，位于与支撑基板21的下面的阀孔22的周边部(在此，由于当簧片24关闭时支承于其上，所以称为“支承面”)大致相同(同一)的平面上、或者阀孔22之内。因此，在簧片24关闭的状态下，加强筋26的下面和簧片24的上面相互接近，即使从簧片24所处的面一侧向逆(相反)方向施加过大的气体压力，也可以使簧片24接触并支撑在加强筋26上。因此，可以使簧片24的板厚较薄，可以提高簧片阀20的追随性。并且，利用加强筋，可以降低簧片24支承到支承面上时的就位噪音。

另外，在加强筋26的簧片24侧的面上形成贯穿宽度方向的侧面的槽部27，利用槽部27连通阀孔22被加强筋26分成的两个空间22a、22b。因此，当对于簧片阀20沿着顺方向施加压力、气体流过阀孔22时，由于气体流过槽部27、通过并流出形成于簧片24和支撑基板21的下面(支承面)之间的空间，因而，加强筋26不会妨碍气体的流动。特别地，当从簧片阀20的上方施加微小压力时，在与阀孔22对向的部分中、并且自由端侧的簧片24向下方移动地开口。因而，通过在加强筋26的位于阀孔22内的下面中的簧片阀24的自由端侧形成槽部27，可以使气体通过槽部27流动，因而，形成加强筋26不会妨碍气体流动的结构，更加有效。

并且，加强筋26中与簧片24相反侧的面，形成向外侧呈凸状突出的屋顶型，截面形成V字形。因此，流入簧片阀20的气体(顺方向流动的气体)沿着该加强筋26的突出部分的面流入阀孔22，因而，加强筋26不会妨碍流入气体的流动。

在上述说明中，当施加逆方向的气体压力时，为了保持簧片24，在构成簧片阀20的支撑基板21上形成加强筋26，但是，该加强筋也可以采用形成于簧片阀壳体侧、利用簧片阀和簧片阀壳体形成簧片阀组件的结构。以下，以下利用图10～图13说明实施簧片阀组件的情况。

首先，利用图10和图11，说明构成簧片阀组件的簧片阀30。在该簧片阀30中，具有由铝等金属形成平面大致呈矩形形状的板状支撑基板31，在该支撑基板31的大致中央部形成贯穿板厚方向的阀孔32。并且，在该支撑基板31的外周部的上下两面和外周侧面上，形成利用橡胶等弹性体构成的薄膜状的第一衬垫部33。在该第一衬垫部33上，在上下和侧面三个部位上形成与在上述簧片阀20中说明的形成于衬垫部23上的环状突起相同的突起，当将其安装到发动机等上时，其作用、效果也是一样的。

在支撑基板31的另一个面(图11中的下面)上，以围绕该阀孔32的方式形成第二衬垫部34，该第二衬垫部34构成簧片35的支承面。而且，以从形成第二衬垫部34一侧的面堵住阀孔32的方式、配置簧片35，进而，在簧片35的下面侧配置制动件36。利用与上述簧片阀20相同的连接构件37安装簧片35和制动件36，在制动件36与阀孔32对向的部分中形成比阀孔32的面积小的穿孔36a。

在这样构成的簧片阀30中，同样地，当从簧片阀30的上面侧(与配置簧片35的面相反侧的面一侧)施加顺方向的气体压力时，簧片35打开(图11中虚线所示的簧片35的状态)，气体穿过阀孔32流动。相反，当从簧片阀30的下面侧施加逆方向的气体压力时，簧片35堵住阀孔32，防止气体倒流。

下面，利用图12和图13说明安装在该簧片阀30上的簧片阀盖40。簧片阀盖40也与上述簧片阀盖14一样，下面开放，在内部具有空间40b，以与该内部空间40b连通的方式形成空气进入管41。而且，形成从内部空间40b的上面(即，当将簧片阀壳体40安装到簧片阀30上时、与阀孔32对向的面)向下方延伸的加强筋42。该加强筋42的下端位于比簧片阀壳体40的下面更靠下方的位置上，加强筋42的下面的面积形成得比阀孔32的面积小。因此，当将簧片阀壳体40安装到簧片阀30上时，加强筋42被插入并位于阀孔32内。这时，以留有一定间隙的方式形成加强筋42的下面和簧片35的上面。

利用将按照上述构成的簧片阀30和簧片阀盖40组合而成的簧片阀组件，即使从簧片35所在的面施加逆方向的气体压力，由于簧片35与加强筋42接触并被支撑，所以可以使簧片35的板厚较薄，可以提高簧片阀30的追随性。并且，由于在加强筋42的下面和簧片35的上面之间留有一定间隙，所以当气体沿着顺方向流动时，加强筋42不会妨碍气体的流动。另外，将簧片阀30和簧片阀盖40(簧片阀组件)安装到气缸头盖3上的方法，与上述簧片阀20和簧片阀盖14的情况下相同。

如上面所说明的那样，采用根据上述实施例的簧片阀20或簧片阀组件40，通过在覆盖簧片阀20或簧片阀30的簧片阀盖40上形成加强筋26、42并与簧片24、35接近，即使对簧片阀20、30施加过大的逆方向的气体压力，由于可以利用加强筋26、42保持簧片24、35，所以可以使簧片24、35的板厚较薄，因此，可以提高簧片阀20、30的追随性。特别地，当将根据本发明的簧片阀20或簧片阀组件40用在发动机E的二次空气供应装置(二次空气供应通路16)中时，即使由于供应二次空气并在排气孔内燃烧包含在尾气中的未燃烧的成分、而造成排气孔内的压力急剧上升，但由于可以使簧片与加强筋接触并被其保持，所以仍燃性能良好。并且，通过减薄簧片24、35的板厚，对于二次空气供应也可以具有良好的追随性。

Claims (7)

1、一种簧片阀，配有：在中央部形成贯穿板厚方向的阀孔的板状支撑基板，和在该支撑基板的一个面上覆盖阀孔、并且长度方向的一端固定配置在支撑基板上的板状的、具有可弯曲性的簧片，

其特征在于：

支撑基板具有在阀孔内沿着长度方向的中心线延伸且将阀孔内部分成两个空间的加强筋，

该加强筋中与簧片相对向的面位于与安装簧片的支撑基板的面基本相同的平面上、或阀孔内，接近前述簧片。

2、如权利要求1所述的簧片阀，其特征在于，所述加强筋具有形成于与簧片对向的面上的、贯穿加强筋的宽度方向的槽部，所述槽部与被加强筋分隔开的阀孔内的空间相连通。

3、如权利要求2所述的簧片阀，其特征在于，所述槽部形成于所述加强筋中靠近与固定簧片的端部相反侧上的端部的部位上。

4、如权利要求1～3中任何一项所述的簧片阀，其特征在于，所述加强筋中与和所述簧片对向的面相反侧的面，形成向着外侧呈凸状突出的V字形的截面形状。

5、一种簧片阀组件，由簧片阀和簧片阀盖构成，其中，

所述簧片阀包括：在中央部形成贯穿板厚方向的阀孔的板状支撑基板，和在该支撑基板的一个面上覆盖阀孔且长度方向的一端固定配置在支撑基板上的板状的、具有可弯曲性的簧片；

所述簧片阀盖，形成供应通过簧片阀的空气进入管，以覆盖与安装有簧片的面相反侧的面的方式安装，

其特征在于，在簧片阀盖的内侧的面上，形成从与阀孔对向的面向阀孔侧延伸的加强筋。

6、如权利要求5所述的簧片阀组件，其特征在于，当将簧片阀盖安装到簧片阀上时，在加强筋和簧片之间具有一定间隙。

7、如权利要求1～4中任何一项所述的簧片阀、或如权利要求5或6所述的簧片阀组件，安装有簧片的面向着排气孔侧地将簧片阀安装到二次空气供应通路内，所述二次空气供应通路从内燃机的吸气装置向排气孔提供二次空气，用以使排气孔内的尾气通过二次空气供应通路，且不回流向吸气装置。

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