專利名稱：節(jié)流控制散熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)要求日本申請(qǐng)系列號(hào)2002-296637的優(yōu)先權(quán)，在此引用在先申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容，作為參考。
本發(fā)明涉及一種帶有控制液體流量的節(jié)流閥的節(jié)流控制裝置，尤其涉及一種用于控制空氣(例如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的供氣)流量的節(jié)流控制裝置。
技術(shù)背景日本專利公開號(hào)No.2001-132495中公開了一種傳統(tǒng)的節(jié)流控制裝置。該節(jié)流控制裝置中公開的一安裝在節(jié)流體內(nèi)形成的入口通道中的節(jié)流閥，由一電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。由于節(jié)流閥的旋轉(zhuǎn)，入口通道逐漸增大地打開和關(guān)閉，以控制吸入空氣量。節(jié)流體具有形成入口通道的孔部和用于容納電機(jī)的具有電機(jī)容納空間的電機(jī)殼體。上述公開的內(nèi)容在3和4頁(yè)及圖1中涉及。
在傳統(tǒng)的節(jié)流控制裝置中，節(jié)流體的電機(jī)殼體內(nèi)的電機(jī)容納空間剛剛夠容納電機(jī)，只在它們之間留有很小間隙。因此，電機(jī)產(chǎn)生的熱量主要通過(guò)形成節(jié)流體的材料的熱傳導(dǎo)性得以散熱。因此，當(dāng)形成節(jié)流體的材料是具有低的熱傳導(dǎo)性的材料如樹脂材料時(shí)，所擔(dān)心的就是對(duì)電機(jī)產(chǎn)生的熱量的散熱作用被削弱了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種節(jié)流控制裝置，其能夠改進(jìn)對(duì)電機(jī)產(chǎn)生的熱量的散熱作用。
根據(jù)本發(fā)明，節(jié)流控制裝置具有一節(jié)流體，其中形成有入口通道、第一空間和第二空間。在入口通道內(nèi)設(shè)置一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的節(jié)流閥。節(jié)流閥由容納在第一空間內(nèi)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。第一空間構(gòu)成電機(jī)容納空間。第二空間與第一空間連通。而且，第二空間通過(guò)壁部的中間部與入口通道相鄰，使由電機(jī)產(chǎn)生的熱量能夠通過(guò)第二空間和壁部散入入口通道。第二空間構(gòu)成一熱量散熱空間。
附帶地，當(dāng)吸入空氣流過(guò)入口通道時(shí)，將熱量從包括上面提及的壁部的入口通道的壁帶走。因此，電機(jī)產(chǎn)生的熱量通過(guò)第二空間傳遞到壁部，且利用吸入空氣的流動(dòng)散熱到入口通道中。結(jié)果，達(dá)到了在驅(qū)散電機(jī)產(chǎn)生熱量方面進(jìn)行改進(jìn)的目的。
理想的壁部位于靠近節(jié)流閥。尤其希望在節(jié)流閥處于全關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，壁部包括靠近或接觸節(jié)流閥外周邊緣的一部分。在節(jié)流閥附近，由于節(jié)流閥收縮，流過(guò)入口通道的吸入空氣的流速較高，這樣，能使相對(duì)多的熱量從壁部消散開，并且能有效地消散由電機(jī)產(chǎn)生的熱量。
節(jié)流體具有一形成入口通道的主體、形成第一空間的電機(jī)殼體，并且理想的壁部構(gòu)成主體的一部分。在這種情況下，理想的第二空間在電機(jī)殼體內(nèi)形成，以有助于簡(jiǎn)化該裝置的結(jié)構(gòu)。
再者，理想的節(jié)流控制裝置還包括安裝節(jié)流閥用的氣門軸，且希望主體具有可旋轉(zhuǎn)地支承氣門軸的軸承部，軸承部之一的外表面構(gòu)成第二空間的壁表面的一部分。
此外，理想的主體和電機(jī)殼體做成整體件，例如由樹脂制成的整體件。
還有，有優(yōu)勢(shì)的是第二空間在與主體一部分限定的壁表面相對(duì)的側(cè)面上與第一空間連通。這樣設(shè)置能有效地將電機(jī)產(chǎn)生的熱量引導(dǎo)到壁部。
其它的優(yōu)勢(shì)還有第二空間直接面對(duì)電機(jī)的外表面。這樣的設(shè)置能將電機(jī)產(chǎn)生的熱量直接傳遞到第二空間，因此在散熱效率方面得到改進(jìn)。


通過(guò)閱讀下面的詳細(xì)的說(shuō)明書連同權(quán)利要求和附圖，能很容易地理解本實(shí)用新型的其它目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，其中圖1表示本實(shí)用新型一實(shí)施例的節(jié)流控制散熱裝置的橫截面圖；圖2是圖1的節(jié)流控制散熱裝置的豎直截面圖；圖3是去掉蓋的節(jié)流控制散熱裝置的側(cè)視圖；圖4是節(jié)流控制散熱裝置的橫截面圖，單獨(dú)表示出節(jié)流體；以及圖5是單獨(dú)表示出節(jié)流體的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
下面，參照附圖說(shuō)明本實(shí)用新型一實(shí)施例中的節(jié)流控制裝置。首先，大體上描述一下該節(jié)流控制實(shí)用新型裝置。本實(shí)施例中的節(jié)流控制實(shí)用新型裝置是一個(gè)電控制型節(jié)流控制散熱裝置，該裝置反應(yīng)來(lái)自汽車(未示出)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU)的信號(hào)控制節(jié)流閥開口度，包括的信號(hào)(但非限定的信號(hào))如與加速踏板壓下量相關(guān)的加速度信號(hào)、牽引控制信號(hào)、如來(lái)自巡航控制裝置的恒速移動(dòng)信號(hào)和空轉(zhuǎn)速度控制信號(hào)。
參照?qǐng)D1和2，本實(shí)施例中的節(jié)流控制散熱裝置安裝有節(jié)流體1。節(jié)流體1裝配有可用樹脂形成一體件的主體部分20和電機(jī)殼體部分24。如圖2所示，在主體20內(nèi)形成的是沿圖2所示豎直方向延伸的基本為圓柱形的入口通道1a。而且在圖2中，空氣凈化器(未示出)連接到主體20的上部且入口管路26與其下部連接。
在主體部分20中，安裝有一個(gè)徑向延伸橫穿入口通道1a(見圖1)的金屬氣門軸9。如圖1所示，軸承部21和22通過(guò)軸承8和10的中間部可旋轉(zhuǎn)地分別支承氣門軸9的兩端部9a和9b。由例如樹脂制成的節(jié)流閥2，可以利用如圖所示的多個(gè)鉚釘3與氣門軸9固定。位于入口通道1a內(nèi)部的節(jié)流閥2旋轉(zhuǎn)，在氣門軸9旋轉(zhuǎn)到一個(gè)方向上時(shí)關(guān)閉入口通道1a，并且節(jié)流閥2旋轉(zhuǎn)，在氣門軸9旋轉(zhuǎn)到另一個(gè)方向上時(shí)打開入口通道1a，節(jié)流閥2進(jìn)行逐漸增大的打開和關(guān)閉運(yùn)動(dòng)，控制流過(guò)入口通道1a的吸入空氣量。在圖2中，節(jié)流閥2處于完全關(guān)閉位置。當(dāng)處于完全關(guān)閉位置的節(jié)流閥如圖2所示反時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，打開入口通道1a。
用于將端部9a限制在主體20內(nèi)的塞子7配裝到軸承部21內(nèi)。軸承部21支承氣門軸9的一個(gè)端部9a(如圖1所示的左手端)。氣門軸9的另一端部9b(如圖1所示的右手端)延伸穿過(guò)軸承部22并進(jìn)而向右伸出。包括扇形齒輪的節(jié)流齒輪11與該端部9b的伸出端固定，這樣不允許相對(duì)旋轉(zhuǎn)。由例如扭轉(zhuǎn)盤簧12的彈簧力設(shè)置在節(jié)流體1的軸承部22的外周部和節(jié)流齒輪11的外周部之間。扭轉(zhuǎn)盤簧12通常壓著節(jié)流閥2、通過(guò)節(jié)流齒輪11和氣門軸9關(guān)閉該閥。另外，雖然圖中未示出，設(shè)置在節(jié)流體1和節(jié)流齒輪11之間的是一個(gè)止動(dòng)件，該止動(dòng)件能防止節(jié)流閥2沿關(guān)閉方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)超過(guò)完全關(guān)閉位置。
如圖1所示，節(jié)流體1的電機(jī)殼體部分24形成其軸線基本上與氣門軸9的軸線9L平行的圓柱形狀。電機(jī)殼體24的一個(gè)軸端(圖中所示的左手端)是封閉的。電機(jī)殼體24的內(nèi)部限定了一個(gè)在節(jié)流體1的右手側(cè)上打開的空間24a?？臻g24a容納電機(jī)4，例如可以是DC電機(jī)。在圖中所示的安裝狀態(tài)下，電機(jī)4的軸線平行于氣門軸9的軸線9L延伸。電機(jī)4的輸出軸4a(見圖3)如圖1所示定位在右側(cè)。電機(jī)4具有確定了電機(jī)4外表面的電機(jī)殼28。在電機(jī)殼28右手側(cè)上的，是最好通過(guò)多個(gè)螺釘5(見圖3)固定到電機(jī)殼體24上的安裝法蘭29。
電機(jī)4的輸出軸4a向右伸出，超出圖1所示安裝法蘭29，且電機(jī)小齒輪32固定到這個(gè)伸出部分(見圖3)。另外如圖1所示，副軸34在主體部分20和電機(jī)殼體24之間的位置與節(jié)流體1固定。副軸34平行于氣門軸9的軸線9L延伸。副齒輪14可旋轉(zhuǎn)地安裝到副軸34上。副齒輪14具有兩個(gè)不同齒徑的齒部14a和14b。大徑齒部14a與電機(jī)小齒輪32嚙合，而小徑齒部14b與節(jié)流齒輪11(看圖1)嚙合。電機(jī)小齒輪32、副齒輪14和節(jié)流齒輪11構(gòu)成減速齒輪機(jī)構(gòu)35。
如圖1所示，主要覆蓋著減速齒輪機(jī)構(gòu)35的蓋18通過(guò)連接裝置(未示出)與節(jié)流體1的右側(cè)面連接，連接裝置例如包括按扣裝置、螺紋裝置或夾緊裝置以及其它裝置。在節(jié)流體1的右側(cè)表面與蓋18之間，設(shè)置一個(gè)保持這些元件處于密封狀態(tài)的O形環(huán)17。而且電機(jī)4具有一個(gè)從安裝法蘭29伸出的電機(jī)終端30，且這個(gè)電機(jī)終端30與電池(未示出)電連接和進(jìn)而通過(guò)設(shè)置在蓋18內(nèi)的繼電器連接器36的繼電器終端(未示出)與ECU相連。因此，根據(jù)與加速踏板壓下量有關(guān)的加速度信號(hào)、牽引控制信號(hào)、恒速移動(dòng)信號(hào)和空轉(zhuǎn)速度控制信號(hào)等驅(qū)動(dòng)電機(jī)。電機(jī)4的驅(qū)動(dòng)力通過(guò)減速齒輪機(jī)構(gòu)35也就是通過(guò)電機(jī)小齒輪32、副齒輪14和節(jié)流齒輪11傳遞給氣門軸9。
環(huán)形磁鐵38設(shè)置在節(jié)流齒輪11的右側(cè)表面上。該磁鐵38具有一對(duì)顯示不同極性的半弓形磁段。蓋內(nèi)側(cè)安裝有與氣門軸9的端表面相對(duì)的電路板40。安裝在電路板40上的是位于磁鐵38內(nèi)側(cè)的霍爾效應(yīng)件41。當(dāng)節(jié)流齒輪11與氣門軸9一起旋轉(zhuǎn)時(shí)，霍爾效應(yīng)件41探測(cè)由磁鐵38產(chǎn)生的磁場(chǎng)中的變化并產(chǎn)生霍爾電壓。由霍爾元件41產(chǎn)生的霍爾電壓通過(guò)電路板40和位于蓋18上的連接器(未示出)輸入到ECU。ECU根據(jù)磁鐵38的磁場(chǎng)變化作為磁物理量決定節(jié)流開口量，且根據(jù)車輛速度傳感器(未示出)探測(cè)的車輛速度執(zhí)行各種控制操作，如燃料噴射控制、節(jié)流閥2開口量的校正控制和用于自動(dòng)換檔的齒輪變速控制等。磁鐵38、電路板40和霍爾元件41構(gòu)成節(jié)流傳感器42。
在上述節(jié)流控制裝置中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，根據(jù)來(lái)自ECU的信號(hào)在電機(jī)4上執(zhí)行驅(qū)動(dòng)控制，因而如上所述，節(jié)流閥2通過(guò)減速齒輪機(jī)構(gòu)35開啟或關(guān)閉，結(jié)果，控制了流過(guò)節(jié)流體1的入口通道1a的吸入空氣量。
下面，進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)施例的節(jié)流控制裝置。如圖1和2所示，一散熱空間44在節(jié)流體1內(nèi)形成，在本實(shí)施例中該形成可通過(guò)機(jī)械加工形成、還可以通過(guò)公知的其它方法形成，這些方法包括但非限定的鑄造技術(shù)、可拆卸或犧牲型芯、多組合件和其它優(yōu)化或減重加工方法。散熱空間44與電機(jī)殼體24的電機(jī)容納空間24a相通且具有與主體20相鄰的最內(nèi)側(cè)壁表面44a。由最內(nèi)壁表面44a、上壁表面44b、(見圖2)、下壁表面44c(見圖2)和左側(cè)壁表面44d(見圖1)限定的散熱空間44相對(duì)于電機(jī)容納空間24a凹進(jìn)去。而且，散熱空間44與電機(jī)容納空間24a相通且通過(guò)節(jié)流體1的右手側(cè)與外部連通。
在圖4和5中，雙點(diǎn)劃線的陰影表示利用機(jī)械加工方法在節(jié)流體1上形成的散熱空間44。形成散熱空間44的每一個(gè)壁表面44a、44b、44c和44d，都不需要形成平表面，而是利用優(yōu)化的減重機(jī)械加工方法形成復(fù)雜的凹陷和突出形狀。即如圖4和5所示，散熱空間44的最內(nèi)側(cè)表面44a，沿著主體部分20的周壁部20a(見圖4)以及軸承部22(見圖5)延伸。而且，一部分上壁表面44b從電機(jī)容納空間24的頂部基本沿切線延伸(見圖2)。而且，在節(jié)流體1的右側(cè)表面(由圖1限定)附近，上壁表面44b從電機(jī)容納空間24a的頂部延伸到軸承部22的頂部(見圖5)。散熱空間44的一部分下壁表面44c相對(duì)與電機(jī)容納空間24a的垂直方向、從中部基本上平行于上壁表面44b而延伸(見圖2)。在節(jié)流體1的右側(cè)表面附近，下壁表面44c從電機(jī)容納空間24a的下部水平地延伸到軸承部22附近(見圖5)。而且，散熱空間44的左側(cè)壁表面44d從相對(duì)于主體20的水平方向的大約中部向電機(jī)容納空間24a延伸(見圖4)。
在上述節(jié)流控制裝置中，節(jié)流體1具有與容納電機(jī)4的電機(jī)容納空間24a連通的散熱空間44。此外，散熱空間44具有與形成入口通道1a的主體20相鄰的最內(nèi)側(cè)壁表面44a(見圖1和2)。來(lái)自空氣凈化器(未示出)的吸入空氣，流經(jīng)入口通道1a至入口管路26(見圖2)，從包括部分20a的主體20帶走熱量。因此，由電機(jī)4驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生的熱量通過(guò)散熱空間44直接傳遞給主體20，且此熱量通過(guò)入口通道1a從主體20驅(qū)散。其結(jié)果在驅(qū)散電機(jī)4產(chǎn)生熱量方面獲得了改進(jìn)。當(dāng)節(jié)流體1由低傳熱材料例如樹脂材料制成時(shí)更能體現(xiàn)這一改進(jìn)的效果。這一改進(jìn)在節(jié)流體1的主體20和電機(jī)殼體24彼此分隔開時(shí)也有效。
再者，由電機(jī)4產(chǎn)生的熱量通過(guò)散熱空間44直接傳遞給節(jié)流體1的主體20，所以主體20被加熱。因此，所采取的防止節(jié)流閥2結(jié)冰的手段，無(wú)需為節(jié)流體1提供使用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液體的任何熱水管線。這樣，減少了抗結(jié)冰所需的大量部件，因此，與傳統(tǒng)的抗結(jié)冰方法相比，獲得了降低成本的附加效果。
再者，在這個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)處于完全封閉狀態(tài)時(shí)，熱量驅(qū)散空間的最內(nèi)側(cè)壁表面44a(見圖2)與節(jié)流閥2的一個(gè)邊緣部分接近或接觸的主體20的部分相鄰。因此，通過(guò)入口通道1a的吸入空氣的快速流動(dòng)，能有效地驅(qū)散由電機(jī)4產(chǎn)生的熱量。而且還有效地采取了上述抗結(jié)冰的措施。
本發(fā)明不限定于上述的實(shí)施例、而是覆蓋了本實(shí)施例的各種變型和變化。例如在上述實(shí)施例中節(jié)流體1和節(jié)流閥2由樹脂制成，還可以由其它材料如金屬制成。而且，節(jié)流傳感器42和/或減速齒輪機(jī)構(gòu)35的結(jié)構(gòu)并不局限于上述一種。為此可以采用各種其它結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求1.一種節(jié)流控制散熱裝置，包括一節(jié)流體(1)；一限定在節(jié)流體(1)中的在主體(20)內(nèi)形成的入口通道(1a)、在電機(jī)殼體(24)的內(nèi)部限定第一空間(24a)和在節(jié)流體(1)內(nèi)形成的散熱第二空間(44)；一可旋轉(zhuǎn)地安裝在入口通道中的節(jié)流閥(2)；和一安裝和構(gòu)造成旋轉(zhuǎn)節(jié)流閥的電機(jī)(4)，該電機(jī)容納在第一空間內(nèi)；其特征在于第二空間與第一空間連通，且第二空間通過(guò)壁部(20a)與入口通道相鄰。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)流控制散熱裝置，其特征在于壁部(20a)位于靠近節(jié)流閥(2)附近。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的節(jié)流控制散熱裝置，其特征在于節(jié)流閥處于完全關(guān)閉狀態(tài)，壁部(20a)包括一個(gè)靠近節(jié)流閥(2)的外周邊緣附近或與之接觸的部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)流控制散熱裝置，其特征在于節(jié)流體(1)具有形成入口通道(1a)的主體(20)和形成第一空間(24a)的電機(jī)殼體(24)，并且壁部(20a)構(gòu)成主體的一部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)流控制散熱裝置，其特征在于在節(jié)流體(1)內(nèi)形成第二空間(44)相對(duì)于電機(jī)容納空間(24a)凹進(jìn)去。
6.根據(jù)權(quán)利要求3、4或5所述的節(jié)流控制散熱裝置，其特征在于所述節(jié)流控制裝置還包括安裝在節(jié)流閥(2)上的氣門軸(9)，且主體(20)具有可旋轉(zhuǎn)地支承氣門軸(9)的軸承部(21、22)，以及構(gòu)成第二空間(44)的壁表面上(44a，44b，44c和44d)軸承部(22)的外表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6中所述的節(jié)流控制散熱裝置，其特征在于主體(20)和電機(jī)殼體(24)彼此一體形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7中所述的節(jié)流控制散熱裝置，其特征在于第二空間(44)在與由主體(20)一部分形成的壁表面(44a)相對(duì)的一側(cè)上與第一空間(24)連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)流控制散熱裝置，其特征在于第二空間(44)直接面對(duì)電機(jī)(4)的外表面。
專利摘要一節(jié)流控制散熱裝置包括一節(jié)流體(1)。在節(jié)流體中形成入口通道(1a)、第一空間(24a)和第二空間(44)。在入口通道中，可旋轉(zhuǎn)地安裝一節(jié)流閥(2)。節(jié)流閥由電機(jī)(4)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。電機(jī)容納在第一空間內(nèi)。第二空間與第一空間連通。此外，第二空間通過(guò)壁部(20a)的中間部與入口通道相鄰。這樣，可以使電機(jī)中產(chǎn)生的熱量通過(guò)第二空間和壁部有效地從第一空間散熱進(jìn)入口通道，起到電機(jī)散熱的作用。
文檔編號(hào)F02M31/13GK2690611SQ20032010389
公開日2005年4月6日 申請(qǐng)日期2003年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月9日
發(fā)明者木野久志, 河井伸二 申請(qǐng)人:愛(ài)三工業(yè)株式會(huì)社