DE102006000433A1

DE102006000433A1 - Herstellverfahren für eine Mehrfachventilbaugruppe

Info

Publication number: DE102006000433A1
Application number: DE102006000433A
Authority: DE
Inventors: Katsuya Torii; Masamichi Akagawa
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2005-09-02
Filing date: 2006-09-01
Publication date: 2007-04-19
Also published as: US20070051339A1; JP2007064177A

Abstract

Ein Herstellverfahren für eine Mehrfachventilbaugruppe ist offenbart, bei dem eine Vielzahl an Gehäusen (3) vorgesehen wird, die jeweils einen Kanal (7) definieren. Jedes Gehäuse (3) hat zumindest einen Ventilverankerungsabschnitt (21, 22). Das Verfahren sieht außerdem eine Vielzahl an Ventilen (4) vor und sieht eine Welle (5) vor. Das Verfahren sieht des Weiteren vor, dass die Vielzahl an Ventilen (4) mit einem entsprechenden der Gehäuse (3) derart gekuppelt wird, dass die Ventile (4) sich relativ zu dem Gehäuse (3) zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position bewegen können. Die Ventile (4) liegen an dem jeweiligen Ventilverankerungsabschnitt (21, 22) in der geschlossenen Position an. Das Verfahren umfasst außerdem das Kuppeln der Welle (5) an der Vielzahl an Ventilen (4). Jedes der Vielzahl an Ventilen (4) liegt an dem jeweiligen Ventilverankerungsabschnitt (21, 22) an, wenn die Welle (5) an diesen gekuppelt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ventil und genauer gesagt auf eine Ventilbaugruppe, wobei sich die vorliegende Erfindung insbesondere auf ein Herstellverfahren für eine Mehrfachventilbaugruppe bezieht.

Bislang sind Luftsteuersysteme mit mehreren und einstückigen Einlassluftsteuerventilen entwickelt worden, die ein geringeres Gewicht als ältere Gestaltungen hatten und weniger kostspielig waren. Beispielsweise sind Gehäuse und Einlassluftsteuerventile, die ursprünglich aus Metall hergestellt worden sind, nunmehr aus Harz hergestellt worden. Das Patent US 6 979 130 (das heißt das Japanische Patent Nr. 2003-509 634) offenbart beispielsweise Bauteile für ein derartiges Luftsteuerventil.

Genauer gesagt ist dort eine Ventileinheit offenbart, die mit einem aus Harz bestehenden Einlassluftsteuerventil in einem Harzgehäuse ausgebildet ist. Das Harzgehäuse hat einen Aufbau eines elastischen Körpers in derartiger Weise, dass das Ventil frei geöffnet und geschlossen werden kann. Die Vorrichtung hat mehrere Ventileinheiten, die in dieser Weise aufgebaut sind, und sie sind in einem gemeinsamen Behältnis (das heißt ein Block) angeordnet und ausgerichtet und bei gleichen Abständen in der Richtung der Achse der Welle beabstandet. Das Behältnis bildet ein Teil des Einlassrohrs (das heißt des Einlasskrümmers) von einem Verbrennungsmotor. Eine einzelne Ventilantriebsvorrichtung dient dem Steuern der Öffnungen der mehreren Einlassluftsteuerventile. Genauer gesagt ist ein ventilseitiger Einpassabschnitt für jede Einlassluftsteuerung an den Außenumfangsflächen der jeweiligen wellenseitigen Einpassabschnitte von einer Winkelwelle vorgesehen. Die Welle wird durch eine Ventilantriebsvorrichtung drehend angetrieben. Wellendurchgangslöcher sind so vorgesehen, dass sie den Ventileinpassabschnitt von jedem Einlassluftsteuerventil durchdringen. Die Wellendurchgangslöcher haben eine polygonale Form, um so mit der Form der Winkelwelle übereinzustimmen. Die einzelnen wellenseitigen Einpassabschnitte von der Stahlwinkelwelle sind in die Wellendurchgangslöcher in den jeweiligen Einlassluftsteuerventilen der mehreren Ventileinheiten eingeführt. Dann wird verhindert, dass die Stahlwinkelwelle und die einzelnen Einlassluftsteuerventile sich relativ zueinander drehen.

Jedoch leiden herkömmliche Einlassluftsteuersysteme mit mehreren und einstückigen Einlassluftsteuerventilen an gewissen Nachteilen. Beispielsweise ist es in den Fällen, bei denen die einzelnen Gehäuse und Einlassluftsteuerventile von Mehrfachventileinheiten sämtlich aus Harz ausgebildet sind, es schwierig, eine hohe Formgenauigkeit zu behalten. Somit ergibt sich eine Möglichkeit dahingehend, dass der Winkel, bei dem jedes Einlassluftsteuerventil an den wellenseitigen Einpassabschnitten der Winkelwelle eingebaut ist, sich aufgrund der Formungenauigkeit unterscheiden kann.

Daher kann, wenn ein Versuch unternommen wird, die Öffnungen einer Vielzahl an Einlassluftsteuerventilen durch eine Ventilantriebsvorrichtung zu variieren, ein Problem auftreten, wie es in 6 veranschaulicht ist. Eine Vielzahl an Luftsteuerventilen 101, 102 sind in dem Gehäuse 103 dargestellt, und aufgrund der vorstehend beschriebenen Formungenauigkeit kann die eingestellte Öffnung (das heißt das Ventilöffnen) von jedem Einlassluftsteuerventil 101 und 102 variieren. Genauer gesagt variiert der gänzlich geschlossene Zwischenraum (δ1, δ2) zwischen den einzelnen Einlassluftsteuerventilen 101 und 102 und der Kanalwandfläche von dem Gehäuse 103. Als ein Ergebnis kann die tatsächliche geschlossene Position von jedem Einlassluftsteuerventil 101 und 102 von einer erwünschten gänzlich geschlossenen Position abweichen. Somit wird die Strömungsrate einer Leckageluft erhöht oder variiert, wenn das Ventil gänzlich geschlossen ist, und somit verschlechtert sich die Leistung des Verbrennungsmotors.

Die vorliegende Erfindung offenbart ein Verfahren zum Herstellen einer Mehrfachventilbaugruppe, bei dem das Vorsehen einer Vielzahl an Gehäusen umfasst ist, die jeweils einen Kanal definieren. Jedes Gehäuse hat zumindest einen Ventilverankerungsabschnitt. Das Verfahren umfasst außerdem das Vorsehen einer Vielzahl an Ventilen und das Vorsehen einer Welle. Das Verfahren umfasst des Weiteren das Kuppeln der Vielzahl an Ventilen an zumindest eines von den Gehäusen in einer derartigen Weise, dass die Ventile sich relativ zu dem Gehäuse zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position bewegen können. Die Ventile liegen an dem jeweiligen Ventilverankerungsabschnitt in der geschlossenen Position an. Das Verfahren umfasst außerdem das Kuppeln der Welle an der Vielzahl an Ventilen. Jedes von der Vielzahl an Ventilen liegt an dem jeweiligen Ventilverankerungsabschnitt an, wenn die Welle an diesem gekuppelt ist.

Nachstehend ist die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben.
1A und 1B zeigen Schnittansichten von einem Ausführungsbeispiel einer Einlassluftströmungssteuervorrichtung, wobei 1A eine ausschnittartige Schnittansicht in Explosionsdarstellung zeigt und 1B eine Seitenschnittansicht zeigt.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht von der Einlassluftströmungssteuervorrichtung der 1A und 1B.
3 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht von der Einlassluftströmungssteuervorrichtung der 1A und 1B.
4 zeigt eine Seitenschnittansicht von der Einlassluftströmungssteuervorrichtung der 1A und 1B.
5 zeigt eine Seitenansicht von einen anderem Ausführungsbeispiel einer Ventilwelle mit einem schräg gestalteten Wellenaußendurchmesserabschnitt für die Einlassluftströmungssteuervorrichtung.
6 zeigt eine Schnittansicht von einem Luftsteuerventil des Standes der Technik.
Nachstehend sind die verschiedenen Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Einlassluftströmungssteuervorrichtung (das heißt einer Mehrfachventilbaugruppe) und ein Herstellverfahren für diese beschrieben. Wie dies aus der nachstehend dargelegten Erörterung hervorgeht, ist die Einlassluftströmungssteuervorrichtung vorteilhaft, da eine Variation der Strömungsrate des Leckagefluides, wenn die Ventile gänzlich geschlossen sind, sogar dann unwahrscheinlich ist, wenn die jeweiligen Gehäuse und Ventile einer Vielzahl an Ventileinheiten aus Harz ausgebildet sind. Dies ist so, weil die geschlossene Position von jedem Ventil gleichförmig ist und eine Variation unwahrscheinlich ist.
Nachstehend ist ein erstes Ausführungsbeispiel beschrieben.
Die 1 bis 4 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel von einer Einlassluftströmungssteuervorrichtung. Bei einem Ausführungsbeispiel wird die Einlassluftströmungssteuervorrichtung bei einem Verbrennungsmotor angewendet. Die Einlassluftströmungssteuervorrichtung von diesem Ausführungsbeispiel ist ein Einlassluftströmungsgenerator (das heißt ein Vortexströmungsgenerator). Als solcher ist der Einlassluftströmungsgenerator dazu in der Lage, eine Einlassluftvortexströmung in der vertikalen Richtung (eine Taumelströmung) zu erzeugen, um die Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemisches in jedem Zylinder eines mit mehreren Zylindern ausgestatteten Verbrennungsmotors (beispielsweise ein Ottomotor mit vier Zylindern) zu erleichtern. Der Verbrennungsmotor ist an einem Fahrzeug, wie beispielsweise ein Automobil montiert. Der Verbrennungsmotor ist so gestaltet, dass er eine Abgabeleistung durch thermische Energie erhält, die durch Verbrennen eines Luft-Kraftstoff-Gemisches aus Einlassluft und Kraftstoff in Verbrennungskammern erhalten wird. Der Verbrennungsmotor hat einen (nicht dargestellten) Zylinderkopf, der mit dem stromabwärtigen Ende eines Einlassrohres hermetisch verbunden ist. Der Verbrennungsmotor hat außerdem einen (nicht dargestellten) Zylinderblock, der die Verbrennungskammern ausbildet, in die ein Luft-Kraftstoff-Gemisch von den Einlassöffnungen in der Form eines dreidimensionalen Einlassluftkanals gesaugt wird, der in diesem Zylinderkopf vorgesehen ist.
An dem Zylinderkopf sind (nicht dargestellte) Zündkerzen eingebaut, wobei die Endstücke in den Verbrennungskammern in den jeweiligen Zylindern freigelegt sind. An dem Zylinderkopf sind auch (nicht dargestellte) Einspritzeinrichtungen eingebaut, die Kraftstoff in die Einlassöffnungen bei einer vorbestimmten zeitlichen Abstimmung einspritzen. Die Vielzahl an Einlassöffnungen, die an einer Seite von dem Zylinderkopf ausgebildet sind, werden durch Tellereinlassventile geöffnet und geschlossen. Die Vielzahl an Auslassöffnungen, die an der anderen Seite von dem Zylinderkopf ausgebildet sind, werden durch Tellerauslassventile geöffnet und geschlossen.
Das Einlassrohr hat ein Luftreinigungsgehäuse, in dem ein Luftreiniger (das heißt ein Filterelement) untergebracht und gehalten wird für ein Filtern der Einlassluft, und einen Drosselkörper, der stromabwärtig von dem Luftreinigergehäuse in Bezug auf die Richtung der Einlassluftströmung verbunden ist. Das Einlassrohr hat außerdem einen Ausgleichsbehälter, der stromabwärtig von dem Drosselkörper verbunden ist, einen Einlasskrümmer, der stromabwärtig von dem Ausgleichsbehälter verbunden ist, und dergleichen. Der Einlasskrümmer ist ein Einlassluftkrümmer, der Einlassluft verteilt und zu Einlassöffnungen der Zylinder liefert, die an dem Zylinderkopf des Verbrennungsmotors vorgesehen sind. Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Einlasskrümmer aus Harz ausgebildet zum Zwecke einer Verringerung des Gewichts und der Kosten, und der Einlasskrümmer ist unter Verwendung eines Harzmaterials (beispielsweise ein thermoplastisches Harz, das mit Glasfaser verstärkt ist) einstückig ausgebildet. Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Einlassluftströmungsgenerator in dem Einlassrohr einstückig vorgesehen.
Der Einlassluftströmungsgenerator hat ein Behältnis 1, das ein Teil von dem Einlassrohr des Verbrennungsmotors definiert. Der Einlassluftströmungsgenerator hat außerdem eine Vielzahl an Harzgehäusen 3. Beispielsweise gibt es bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vier Gehäuse 3. Die Gehäuse 3 sind in dem Behältnis 1 gestützt und gesichert. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Gehäuse 3 separat, jedoch an dem Behältnis 1 angebracht. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel sind die Gehäuse 3 an dem Behältnis 1 einstückig angebracht.
Der Einlassluftströmungsgenerator hat außerdem eine Vielzahl an Harzventilen 4 entsprechend der Anzahl an Gehäusen 3. Die Harzventile 4 sind in den entsprechenden Gehäusen 3 vorgesehen und untergebracht. Die Harzventile 4 sind innerhalb der jeweiligen Gehäuse 3 so beweglich gestützt, dass die Harzventile 4 sich zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position bewegen können. Der Luftströmungsgenerator hat außerdem eine Ventilantriebsvorrichtung mit einer Ventilwelle 5, die zu einem Bewegen von jedem der Vielzahl an Ventilen 4 in der Lage ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden durch die um ihre Achse erfolgende Drehung der Ventilwelle 5 die Ventile 4 zwischen jeweils der offenen und der geschlossenen Position gedreht. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Ventileinheiten 2 entlang der Achse der Ventilwelle 5 ausgerichtet und gleichmäßig beabstandet. Somit bildet der Einlassluftströmungsgenerator ein Einlassluftströmungssteuerventilmodul mit einer Vielzahl an Ventilöffnungsvorrichtungen/Ventilschließvorrichtungen.
Bei einem Ausführungsbeispiel hat die Ventilantriebsvorrichtung einen Aktuator wie beispielsweise einen elektrischen Aktuator. Der elektrische Aktuator ist mit einer Antriebseinheit wie beispielsweise ein Elektromotor und mit einem Kraftübertragungsmechanismus (beispielsweise ein mechanischer Untersetzungsmechanismus) für ein Übertragen der Drehbewegung der Abgabewelle des Motors zu der Ventilwelle 5 versehen. Der Motor kann von einer beliebigen Art sein, wie beispielsweise ein bürstenloser oder ein mit Bürsten versehener Gleichstrommotor oder ein Wechselstrommotor (beispielsweise ein Dreiphaseninduktionsmotor). Der mechanische Untersetzungsmechanismus verringert die Drehzahl der Motorwelle von dem Elektromotor derart, dass ein vorbestimmtes Untersetzungsverhältnis erhalten wird. Bei einem Ausführungsbeispiel wird die Ventilantriebsvorrichtung durch eine Steuereinheit (ECU) des Verbrennungsmotors gesteuert.
Das Behältnis 1 bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Block (beispielsweise ein Automobilteil, ein Teil des Verbrennungsmotors oder ein Harzeinlasskrümmer), der zumindest einen Abschnitt des Einlasskrümmers bildet. Es ist in der Form eines rechtwinkligen Parallelepipeds unter Verwendung eines Harzmaterials, wie beispielsweise thermoplastisches Harz, einstückig ausgebildet. Das Gehäuse 1 ist mit einer Vielzahl an Einpassöffnungen 6 (das heißt Ventileinheitsunterbringungsabschnitten) versehen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier Einpassöffnungen 6 vorgesehen, die die Gehäuse 3 der Ventileinheiten 2 unterbringen und halten. Das Behältnis hat außerdem Teilungswände 11, die zwei benachbarte Einpassöffnungen 6 hermetisch trennen.
Des Weiteren ist das Behältnis 1 mit einer Vielzahl an Wellendurchgangslöchern 12 versehen. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind fünf Wellendurchgangslöcher 12 vorhanden. Die Wellendurchgangslöcher 12 sind jeweils axial gerade und über die Teilungswände 11 des Behältnisses 1 axial ausgerichtet. Die Achsen der Durchgangslöcher 12 sind ungefähr zu der Richtung der Luftströmung senkrecht. Die Wellendurchgangslöcher 12 erstrecken sich außerdem durch die Einpassöffnungen 6 und sämtliche der Teilungswände 11. In den Zeichnungen ist lediglich ein Wellendurchgangsloch 12 weggelassen worden.
Wie dies in 3 gezeigt ist, hat das Behältnis 1 auch rechtwinklige zylindrische Membranabschnitte 15, die an der Endseite von dem Behältnis 1 stromabwärtig von dem jeweiligen Luftkanal 7 einstückig ausgebildet sind. Die Membranabschnitte 15 teilen den Innenraum von dem jeweiligen Gehäuse 3 in erste Luftkanäle 13 und zweite Luftkanäle 14. Jeder erste Luftkanal 13 ist über dem jeweiligen zweiten Luftkanal 14 definiert.
Die Ventileinheiten 2 sind entsprechend der Anzahl der Zylinder des Verbrennungsmotors vorgesehen. Die Ventileinheiten 2 haben jeweils Luftkanäle 7 und Wellendurchgangslöcher 10. Die Luftkanäle 7 haben eine rechtwinklige Form im Querschnitt. Einlassluft strömt durch die Luftkanäle 7. Die Wellendurchgangslöcher 10 sind jeweils für die Einlassluftströmungssteuerventile 4 vorgesehen.
Von der Vielzahl an Ventileinheiten 2 gibt es eine erste Ventileinheit 2, in die die Ventilwelle 5 zuletzt eingeführt wird (das heißt nachdem die Ventilwelle 5 in sämtliche anderen Ventileinheiten 2 eingeführt worden ist). Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die erste Ventileinheit 2 am weitesten links in den 2 und 3 gezeigt. Außerdem gibt es eine zweite Ventileinheit 2, in die die Ventilwelle 5 vor der ersten Ventileinheit 2 und nach den anderen Ventileinheiten 2 eingeführt wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die zweite Ventileinheit 2 unmittelbar rechts von der ersten Ventileinheit 2 in den 2 und 3 dargestellt. Des Weiteren gibt es eine dritte Ventileinheit 2, in die die Ventilwelle 5 vor der zweiten Ventileinheit 2 und nach der anderen Ventileinheit 2 eingeführt wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die dritte Ventileinheit 2 unmittelbar rechts von der zweiten Ventileinheit 2 in den 2 und 3 gezeigt. Darüber hinaus gibt es eine vierte Ventileinheit 2, in die die Ventilwelle 5 zuerst eingeführt wird (das heißt vor der dritten Ventileinheit 2). Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die vierte Ventileinheit 2 am weitesten rechts in den 2 und 3 gezeigt. Nachstehend wird auf das erste, das zweite, das dritte und das vierte Gehäuse 3, den ersten, den zweiten, den dritten und den vierten Luftkanal 7 und dergleichen Bezug genommen. Es ist erkennbar, dass die Orte von dem ersten bis vierten Gehäuse 3, dem ersten bis vierten Luftkanal 7 etc. den Orten von der ersten bis vierten Ventileinheit 2 entsprechen, die vorstehend beschrieben sind.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind das erste bis vierte Gehäuse 3 jeweils länglich (oder rechtwinklig) und zylindrisch, wobei sie in ihnen jeweils einen Fluidkanal 7 definieren (das heißt einen ersten bis vierten Luftkanal 7). Das erste bis vierte Gehäuse 3 sind sämtlich aus Harz ausgewählt und sie sind aus einem Harzmaterial, wie beispielsweise thermoplastisches Harz, einstückig ausgebildet. Genauer gesagt hat jedes Gehäuse 3 eine obere und untere Kanalwandseite und eine linke und rechte Kanalseite, die derart beabstandet sind, dass der erste bis vierte Luftkanal 7 im Wesentlichen eine rechtwinklige Form hat. Der erste bis vierte Luftkanal 7 sind mit den jeweiligen Zylindern (das heißt den Verbrennungskammern) des Verbrennungsmotors durch die Vielzahl an Einlassöffnungen fluidverbunden, die unabhängig (entsprechend) mit der ersten bis vierten Ventileinheit 2 verbunden sind. In jedem des ersten bis vierten Gehäuses 3 erstrecken sich Wellengehäuselöcher 16 bzw. 17 axial durch die linke und rechte Kanalseite von dem ersten bis vierten Gehäuse 3.
Die Kanalwandseiten von dem ersten bis vierten Gehäuse 3 sind mit Ventilverankerungsabschnitten 21 und 22 versehen (siehe die 1B und 4). Insbesondere sind die oberen Kanalwandseiten und die unteren Kanalwandseiten von dem ersten bis vierten Gehäuse 3 jeweils mit den Ventilverankerungsabschnitten 21 und 22 versehen. Wie dies in 4 dargestellt ist, liegen die Ventilverankerungsabschnitte 21 und 22 an dem ersten bis vierten Einlassluftströmungssteuerventil 4 an. Als solche arretieren die Ventilverankerungsabschnitte 21 und 22 eine Drehbewegung von dem ersten bis vierten Einlassluftströmungssteuerventil 4 bis über einen vorbestimmten Drehwinkel hinaus. Genauer gesagt liegen die Ventilverankerungsabschnitte 21 und 22 an dem jeweiligen Steuerventil 4 an, wenn das jeweilige Steuerventil 4 in der gänzlich geschlossenen Position ist. Somit wirken die Ventilverankerungsabschnitte 21 und 22 als Stopper, wenn die anliegenden Flächen von dem ersten bis vierten Einlassluftströmungssteuerventil 4 an den jeweiligen Ventilverankerungsabschnitten 21 und 22 anliegen.
Eine Vielzahl an Dichtungen 26 ist ebenfalls enthalten. Bei einem Ausführungsbeispiel sind die Dichtungen 26 aus Gummi hergestellt. Die Dichtungen 26 sind an den stromaufwärtigen Endseiten des ersten bis vierten Gehäuses 3 gekuppelt. Die ringartigen Dichtungen 26 versiegeln hermetisch den Bereich zwischen den Gehäusen 3 und dem stromabwärtigen Ende des Einlassrohrs (das heißt des Lufteinlasskanals, des Drosselkörpers, des Ausgleichsbehälters, des Einlassrohrs oder dergleichen).
Das erste bis vierte Einlassluftströmungssteuerventil 4 bei diesem Ausführungsbeispiel ist jeweils viereckig geformt und als plattenartiger Körper ausgebildet. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel sind die Ventile 4 scheibenförmig oder haben sie eine rechtwinklige Form. Bei jedem Einlassluftströmungssteuerventil 4 ist ein Durchgangsloch 10 ausgebildet (das heißt ein erstes bis viertes Wellendurchgangsloch 10), das sich durch den Innenraum der Ventile 4 in der Richtung der Achse der Ventilwelle 5 erstreckt. Das erste bis vierte Einlassluftströmungssteuerventil 4 ist jeweils aus Harz ausgebildet, und sie sind in einer vorbestimmten Form unter Verwendung eines Harzmaterials, wie beispielsweise thermoplastisches Harz, einstückig ausgebildet. Das erste bis vierte Einlassluftströmungssteuerventil 4 ist jeweils ein Schmetterlingsventil (ein Drosselventil). Die Einlassluftströmungssteuerventile 4 haben eine Drehachse in der Richtung, die senkrecht zu der Richtung der Achsen von dem ersten bis vierten Gehäuse 3 steht.
Der Drehwinkel von dem ersten bis vierten Einlassluftströmungssteuerventil 4 kann zwischen der gänzlich offenen Position bis zu der gänzlich geschlossenen Position variieren. Bei der gänzlich offenen Position ist die Strömungsrate der Einlassluft, die in den ersten bis vierten Luftkanal 7 strömt, maximal. Bei der gänzlich geschlossenen Position ist die Strömungsrate der Einlassluft, die in den ersten bis vierten Luftkanal 7 strömt, minimal.
Zumindest ein (nicht dargestelltes) Vorspannelement ist ebenfalls enthalten, wie beispielsweise eine Schraubenfeder. Das Vorspannelement spannt das erste bis vierte Einlassluftströmungssteuerventil 4 zu der gänzlich offenen Position hin vor.
Wie dies in 4 dargestellt ist, sind die Drehachsen von dem ersten bis vierten Einlassluftströmungssteuerventil 4 vertikal nach unten von der Achse der Luftkanäle 7 beabstandet. Als solches sind die ersten bis vierten Einlassluftströmungssteuerventile 4 auslegerartig.
Jedes der Einlassluftströmungssteuerventile 4 ist im Wesentlichen durch die vier Seiten des jeweiligen Gehäuses 3 umschlossen. Die vier Seiten von dem Gehäuse 3 weisen eine obere und untere Seite (das heißt eine obere und untere Endfläche), die an gegenüberstehenden vertikalen Enden positioniert sind, und eine linke und rechte Seite, die an gegenüberstehenden horizontalen Enden positioniert sind, auf.
Jedes der Ventile 4 hat Öffnungsabschnitte 27 zum Ausbilden der erwünschten Einlassluftströmungen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist jeder Öffnungsabschnitt 27 ein aufgeschnittener Mittelabschnitt von einem Rand des jeweiligen Ventils 4. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Öffnungsabschnitt 27 an einem oberen Ende von dem jeweiligen Ventil 4 enthalten (das heißt das Ende an der Oberseite von dem Ventil 4, wenn das Ventil 4 in der geschlossenen Position ist). Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist der Öffnungsabschnitt 27 an dem unteren Ende von dem jeweiligen Ventil 4 umfasst.
Die ersten bis vierten Einlassluftströmungssteuerventile 4 bilden mit einer Ventilfassung integrierte Einlassluftströmungssteuerventile. Genauer gesagt sind die Ventile 4 mit zylindrischen Ventilfassungen 9 versehen (nachstehend sind diese als erster bis vierter ventilseitiger Einpassabschnitt 9 bezeichnet). Jeder Einpassabschnitt 9 ist mit der Außenfläche von der Ventilwelle 5 gekuppelt. Bei einem Ausführungsbeispiel sitzt der Einpassabschnitt 9 in einer Reibungspassung (das heißt gekuppelt durch Reibung) an der Ventilwelle 5. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist der Einpassabschnitt 9 an der Welle 5 geschweißt (beispielsweise mittels Vibrationsschweißen oder Laserschweißen) anstelle von oder zusätzlich zu der Reibungspassung.
Genauer gesagt sind in dem ersten bis vierten ventilseitigen Einpassabschnitt 9 das erste bis vierte Wellendurchgangsloch 10 mit einem runden Profil ausgebildet. Die Achsen der Durchgangslöcher 10 der Ventile 4 sind ausgerichtet. Die Ventilwelle 5 erstreckt sich durch die Durchgangslöcher 10 der Einpassabschnitte 9, um dadurch die Ventilwelle 5 und die Ventile 4 zu kuppeln.
Bei einem Ausführungsbeispiel variiert der Durchmesser der Durchgangslöcher 10 zwischen den Ventilen 4. Genauer gesagt sind die Innendurchmesser von dem ersten bis vierten Wellendurchgangsloch 10 derart, dass der Durchmesser von dem ersten Durchgangsloch kleiner als der zweite ist, der zweite kleiner als der dritte ist, und der dritte kleiner als der vierte ist (das heißt es gilt ϕD1 < ϕD2 < ϕD3 < ϕD4).
Die Ventilwelle 5 ist in einer vorbestimmten Form unter Verwendung eines Harzmaterials, wie beispielsweise thermoplastisches Harz, einstückig ausgebildet. Das heißt die Ventilwelle 5 ist eine Harzwelle. Die Ventilwelle 5 hat ein vorderes Ende und ein hinteres Ende. Das vordere Ende ist in den Hohlraum 1 und durch die Gehäuse 3 eingeführt zum Befestigen der Ventile 4 vor dem hinteren Ende. Somit ist bei dem in 1A gezeigten Ausführungsbeispiel das am weitesten links befindliche Ende der Welle 5 das vordere Ende und das am weitesten rechts befindliche Ende der Welle 5 ist das hintere Ende.
Der Außendurchmesser 29 von der Welle 5 variiert entlang seiner Länge derart, dass das vordere Ende von der Welle 5 einen kleineren Außendurchmesser hat als das hintere Ende von der Welle 5. Bei einem Ausführungsbeispiel ist beispielsweise der Außendurchmesser 29 der Welle 5 so schräg gestaltet (das heißt er hat eine kegelstumpfartige Form), dass seine Größe von dem vorderen Ende zu dem hinteren Ende hin allmählich zunimmt. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist der Außendurchmesser 29 der Welle 5 derart absatzartig gestaltet, dass der Außendurchmesser der Welle 5 mit definierten Absätzen von dem vorderen Ende zu dem hinteren Ende hin zunimmt. Bei einem wiederum anderen Ausführungsbeispiel ist ein Abschnitt der Welle 5 schräg gestaltet und ist ein anderer Abschnitt der Welle 5 absatzartig gestaltet.
Somit sind bei dem Wellenaußendurchmesserabschnitt 29 der Ventilwelle 5 mehrere wellenseitige Einpassabschnitte 31, 32, 33, 34 (das heißt Ventilhalteabschnitte) in verschiedenen Größen einstückig ausgebildet. Der Außendurchmesser 29 der Einpassabschnitte 31, 32, 33, 34 entspricht den unterschiedlichen Größen der Durchgangslöcher 10 der Ventile 4. Anders ausgedrückt sind die wellenseitigen Einpassabschnitte 31, 32, 33, 34 jeweils entsprechend dem ersten bis vierten Einlassluftströmungssteuerventil 4 der ersten bis vierten Ventileinheit 2 vorgesehen. Die Außendurchmesser ϕd1, ϕd2, ϕd3, ϕd4 von dem ersten bis vierten wellenseitigen Einpassabschnitt 31, 32, 33, 34 sind derart, dass der erste Durchmesser ϕd1 kleiner als der zweite Durchmesser ϕd2 ist, der zweite Durchmesser ϕd2 kleiner als der dritte Durchmesser ϕd3 ist und der dritte Durchmesser ϕd3 kleiner als der vierte Durchmesser ϕd4 ist (das heißt es gilt ϕd1 < ϕd2 < ϕd3 < ϕd4).
Um die Welle 5 an den Ventilen per Reibung zu kuppeln, wird das vordere Ende von der Welle 5 zuerst in das Durchgangsloch 12 von dem Behältnis 1 benachbart zu dem vierten Gehäuse 3 eingeführt. Dann wird das vordere Ende der Welle 5 weiter vorwärts bewegt und wird in die Wellengehäuselöcher 16 und 17 von dem vierten Gehäuse 3 und in das Durchgangsloch 10 des vierten Ventils 4 eingeführt. Danach wird das vordere Ende der Welle 5 weiter vorwärts bewegt und wird in die Wellengehäuselöcher 16 und 17 von dem dritten Gehäuse 3 und das Durchgangsloch 10 von dem dritten Ventil 4 eingeführt. Anschließend wird das vordere Ende der Welle 5 weiter vorwärts bewegt und in die Wellengehäuselöcher 16 und 17 von dem zweiten Gehäuse 3 und in das Durchgangsloch 10 von dem zweiten Ventil 4 eingeführt. Schließlich wird das vordere Ende der Welle 5 weiter vorwärts bewegt und wird in die Wellengehäuselöcher 16 und 17 von dem ersten Gehäuse 3 und in das Durchgangsloch 10 von dem ersten Ventil 4 eingeführt.
Wenn der vierte wellenseitige Einpassabschnitt 31 in das Wellenloch 10 des vierten Ventils 4 vorwärts bewegt wird, kuppelt die Reibung zwischen ihnen die Welle 5 an das vierte Ventil. In ähnlicher Weise kuppelt, wenn der dritte wellenseitige Einpassabschnitt 32 in das Wellenloch 10 des dritten Ventils 4 vorwärts bewegt wird, die Reibung zwischen ihnen die Welle 5 an das dritte Ventil 4. Darüber hinaus kuppelt, wenn der zweite wellenseitige Einpassabschnitt 33 in das Wellenloch 10 des zweiten Ventils 4 vorwärts bewegt wird, die zwischen ihnen auftretende Reibung die Welle 5 an das zweite Ventil 4. Schließlich kuppelt, wenn der erste wellenseitige Einpassabschnitt 34 in das Wellenloch 10 des ersten Ventils 4 vorwärts bewegt wird, die zwischen ihnen sich ergebende Reibung die Welle 5 an das erste Ventil 4. Bei einem Ausführungsbeispiel wird die Welle des Weiteren an den Ventilen 4 verschweißt (beispielsweise mit einem Vibrationsschweißen oder Laserschweißen).
Bei einem Ausführungsbeispiel sind das Behältnis 1, das erste bis vierte Gehäuse 3, das erste bis vierte Einlassluftströmungssteuerventil 4 und die Ventilwelle 5 Thermoplastikharzerzeugnisse (aus Harz geformt), die unter Verwendung eines Einspritzformverfahrens (ein einstückiges Formen aus Harz) hergestellt wurden sind. Genauer gesagt, wird ein pelletartiges Harzmaterial erwärmt und geschmolzen, wird ein Druck auf das geschmolzene Harz aufgebracht und wird das geschmolzene Harz in den Hohlraum einer Einspritzform oder Gussform eingespritzt. Dann wird das Harz geölt und verfestigt (ausgehärtet) und aus der Einspritzform entfernt. Das Harz kann von einer beliebigen geeigneten Art sein, wobei Polyamidharz (PA), ungesättigtes Polyesterharz (UP), Polyphenylensulfid (PPS), Polybutylenterphthalat (PBT) etc. umfasst sind, wobei dies nicht als Einschränkung anzusehen ist.
Somit beginnt das Verfahren zum Herstellen der Ventilbaugruppe mit dem Vorsehen des Behältnisses 1, der Gehäuse 3, der Ventile 4 und der Welle 5, beispielsweise durch Einspritzformprozesse. Dann werden die Ventileinheiten 2 ausgebildet, indem die Einlassluftströmungssteuerventile 4 an die jeweiligen Gehäuse 3 in den jeweiligen Luftkanälen 4 beweglich gekuppelt werden. Danach werden die erste bis vierte Ventileinheit 2 an der ersten bis vierten Einpassöffnung 6 in dem Behältnis 1 gekuppelt. Somit werden eine Vielzahl an Ventileinheiten oder die erste bis vierte Ventileinheit 2 bei gleichen Abständen angeordnet und in dem gemeinsamen Behältnis 1 ausgerichtet.
Anschließend werden das erste bis vierte Einlassluftströmungssteuerventil 4 zu ihrer gänzlich geschlossenen Position unter Verwendung einer Einspanneinrichtung oder dergleichen bewegt. Somit werden die obere und die untere Endseite (die anliegenden Seiten) von dem ersten bis vierten Einlassluftströmungssteuerventil 4 in Anlage zu den Ventilverankerungsabschnitten 21 und 22 der jeweiligen Kanalwandflächen bzw. Kanalwandseiten gebracht, wie dies in 4 dargestellt ist.
Indem die Ventile 4 in der geschlossenen Position (das heißt anliegend an den Ventilverankerungsabschnitten 21 und 22) gehalten werden, wird die Welle 5 in die Ventile 4 eingeführt und mit diesen gekuppelt, wie dies vorstehend detailliert erläutert ist. Bei einem Ausführungsbeispiel werden die Ventile 4 in der geschlossenen Position zusammengehalten, wenn die Welle 5 eingeführt wird. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird jedes Ventil einzeln zu der geschlossenen Position bewegt unmittelbar bevor die Welle 5 eingeführt wird. Wie dies vorstehend erläutert ist, werden, wenn die Welle 5 einmal eingeführt worden ist, die Ventile 4 per Reibung mit dieser gekuppelt, und somit dreht eine Drehung der Welle 5 die Ventile 4 übereinstimmend zwischen der offenen und der geschlossenen Position.
Somit kann die erwünschte Relativposition zwischen den Ventilen 9 und jeweiligen Gehäusen 3 sichergestellt werden. Anders ausgedrückt ist es unwahrscheinlich, dass eine Variation bei dem Ventilöffnen von Ventil zu Ventil auftritt. Genauer gesagt wird, da jedes der Ventile 4 in der gänzlich geschlossenen Position beim Kuppeln an der Welle 5 ist, der gleiche Drehbetrag der Welle 5 bewirken, dass sich jedes der Ventile 4 zu der gänzlich geschlossenen Position bewegt. Demgemäß ist der Betrieb der Ventilbaugruppe verbessert. Darüber hinaus kann die Ventilbaugruppe schneller und kostengünstiger hergestellt werden.
Nachstehend ist der Betrieb der Einlassluftströmungssteuervorrichtung (des Einlassluftströmungsgenerators) für Verbrennungsmotoren bei diesem ersten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die 1 bis 9 kurz beschrieben.
In den Fällen, bei denen es erforderlich ist, eine Taumelströmung zu erzeugen, werden sämtliche Einlassluftströmungssteuerventile 4, das heißt das erste bis vierte Einlassluftströmungssteuerventil 4 geschlossen. Somit strömt Einlassluft, die durch den Luftreiniger gefiltert worden ist, durch die Öffnungsabschnitte 27 von dem ersten bis vierten Einlassluftströmungssteuerventil 4 und in die Nähe zu den Wandflächen der ersten Luftkanäle 13, die an der Oberlagenseite positioniert sind, und wird in die Einlassöffnungen geliefert. Des Weiteren strömt die Einlassluft um die Einlassventile herum und wird in die Verbrennungskammer von jedem Zylinder des Verbrennungsmotors eingeleitet. Im Wesentlichen die gesamte Einlassluft, die in die Verbrennungskammern eingeleitet worden ist, tritt zu den Öffnungsabschnitten 27 von dem ersten bis vierten Einlassluftströmungssteuerventil 4. Daher gestaltet die Strömung der Einlassluft, die in die Verbrennungskammern eingeleitet worden ist, eine Einlassluftvortexströmung in der vertikalen Richtung (eine Taumelströmung).
Eine spezifischere Beschreibung ist nachstehend dargelegt. Wenn das erste bis vierte Einlassluftströmungssteuerventil 4 gänzlich geschlossen sind, geschieht Folgendes: das Luft-Kraftstoff-Gemisch kann in die Verbrennungskammern durch die Öffnungsabschnitte 27 von dem ersten bis vierten Einlassluftströmungssteuerventil 4, die ersten Luftkanäle 13 an der Oberlagenseite (der Abschnitt der oberen Lage von dem Einlassluftkanal in dem Einlasskrümmer) und den Oberlagenabschnitten der Einlassöffnungen geführt werden. Daher kann eine Einlassluftvortexströmung in der vertikalen Richtung (Taumelströmung) mit Leichtigkeit in den Verbrennungskammern erzeugt werden. Somit kann eine Taumelströmung zum Unterstützen der Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemisches in der Verbrennungskammer in jedem Zylinder des Verbrennungsmotors in energischer Weise erzeugt werden. Als ein Ergebnis kann der Kraftstoff bei einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis verbrannt werden, bei dem der Kraftstoff üblicherweise weniger anfällig ist, dass er verbrannt wird (magere Verbrennung), und der Kraftstoffverbrauch kann verbessert werden, ohne dass sich die Leistung des Verbrennungsmotors verschlechtert.
Nachstehend ist der Effekt des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Wie dies vorstehend detailliert beschrieben ist, verringert das Herstellverfahren die Variation zwischen den gänzlich geschlossenen Positionen der Ventile 4. Somit ist es für jede Ventileinheit 2 wahrscheinlich, dass der gleiche Zwischenraumbetrag zwischen den Ventilen 4 und den jeweiligen Gehäusen 3 auftritt. Des Weiteren sind Abweichungen von der gänzlich geschlossenen Position bei den Ventilen 4 unwahrscheinlich. Daher kann eine sich von Zylinder zu Zylinder bei dem Verbrennungsmotor ergebende Variation bei der Menge an Einlassluft unterdrückt werden. Des Weiteren ist eine Zunahme oder Variation bei der Strömungsrate an Leckageluft verringert, wenn das erste bis vierte Einlassluftströmungssteuerventil 4 gänzlich geschlossen sind, und somit kann die Leistung des Verbrennungsmotors verbessert werden.
Außerdem ist der Zusammenbau relativ schnell. Dies ist so, weil die Reibungskupplung zwischen der Welle 5 und den Ventilen 4 sich gerade dann ergibt, wenn die Welle 5 gänzlich in das Behältnis 1 eingeführt ist. Als ein Ergebnis kann die Handhabbarkeit des Zusammenbaus verbessert werden, wenn der Wellenaußendurchmesserabschnitt 29 der Ventilwelle 5 in das erste bis vierte Wellendurchgangsloch 10 bei sämtlichen Ventilen, das heißt dem ersten bis vierten Einlassluftströmungssteuerventil 4 eingebaut ist. Ein anschließendes Schweißen der Welle 5 an die Ventile 4 stellt eine robuste Kupplung noch sicherer.
Wie dies vorstehend erwähnt ist, sind das Behältnis 1, das erste bis vierte Gehäuse 3, das erste bis vierte Einlassluftströmungssteuerventil 4 und die Ventilwelle aus einem Harzmaterial ausgebildet. Daher haben das Behältnis 1, das erste bis vierte Gehäuse 3, das erste bis vierte Einlassluftströmungssteuerventil 4 und die Ventilwelle einen identischen Koeffizienten einer linearen Ausdehnung (Linearexpansionskoeffizienten). Somit ist der Betrag der thermischen Ausdehnung für jedes Bauteil relativ gleich, wodurch eine Fehlfunktion vermieden wird.
Nachstehend ist ein zweites Ausführungsbeispiel beschrieben.
5 zeigt eine Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung und zeigt den schräg gestalteten Wellenaußendurchmesserabschnitt von der Ventilwelle.
Die Ventilwelle 5 von diesem Ausführungsbeispiel ist eine Welle mit einer polygonalen Querschnittsform. Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Ventilwelle 5 aus einem ferritischen Metallmaterial hergestellt. Die Querschnitte der Welle sind senkrecht zu der Drehmittelachse in einer polygonalen Form (beispielsweise eine viereckige Form). Der erste bis vierte ventilseitige Einpassabschnitt 9 von dem ersten bis vierten Einlassluftströmungssteuerventil 4 sind an den Außenumfangsflächen von dem ersten bis vierten wellenseitigen Einpassabschnitt 31, 32, 33, 34 der Ventilwelle 5 durch einen Reibungssitz (beispielsweise eine Presspassung) gestützt und gesichert. Bei einem Ausführungsbeispiel sind der erste bis vierte wellenseitige Einpassabschnitt 9 von dem ersten bis vierten Einlassluftströmungssteuerventil 4 verstärkt.
Wie bei der Welle 5 des ersten Ausführungsbeispiels nimmt die Größe der Welle 5 entlang ihrer Länge von dem vorderen Ende zu dem hinteren Ende hin zu. Die Welle 5 kann schräg gestaltet sein, mit einem Absatz versehen sein oder eine Kombination aus diesen beiden haben, wie dies vorstehend beschrieben ist.
An der Außenumfangsfläche von dem Wellenaußendurchmesserabschnitt 29 der Ventilwelle 5 bei diesem Ausführungsbeispiel sind eine Vielzahl an einstückig angebrachten Lagergleitabschnitten 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48 vorhanden. Die Lagergleitabschnitte 41–48 sind in dem ersten bis fünften Wellendurchgangsloch 12 von dem Gehäuse 1 und in den Wellengehäuselöchern 16 und 17 von dem ersten bis vierten Gehäuse 3 drehbar gestützt. Somit können die Lagergleitabschnitte 41–48 in diesen Löchern 12, 16 und 17 sich frei drehen.
In der Ventilwelle 5 von diesem Ausführungsbeispiel sind die Außenumfangsflächen von dem ersten bis vierten wellenseitigen Einpassabschnitt 31, 32, 33 und 34 bei gleichen Abständen an der Welle 5 vorgesehen. Außerdem ist der Außendurchmesserabschnitt 29 jeweils gerändelt. Beispielsweise sind Rändelungen (das heißt ein Muster aus Vorsprüngen und Vertiefungen) an einem Teil oder an der Gesamtheit der Außenumfangsflächen von dem ersten bis vierten wellenseitigen Einpassabschnitt 31–34 ausgebildet. Somit ist es möglich, den Reibungssitz zwischen den Innenumfangsflächen von dem ersten bis vierten wellenseitigen Einpassabschnitt 9 des ersten bis vierten Einlassluftströmungssteuerventils 4 und den Außenumfangsflächen des ersten bis vierten wellenseitigen Einpassabschnitten 31–34 von der Ventilwelle 5 zu verbessern. Als ein Ergebnis ist es unwahrscheinlich, dass sich die Ventile 4 relativ zu der Welle 5 drehen.
Nachstehend sind Abwandlungen beschrieben.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die Einlassluftströmungssteuervorrichtung (der Einlassluftströmungsgenerator oder Vortexströmungsgenerator) für Verbrennungsmotoren so aufgebaut, dass eine Einlassluftvortexströmung in der vertikalen Richtung (Taumelströmung) zum Unterstützen der Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemisches in der Verbrennungskammer von jedem Zylinder eines Verbrennungsmotors erzeugt wird. Stattdessen kann die Einlassluftströmungssteuervorrichtung (der Einlassluftströmungsgenerator oder Vortexströmungsgenerator) für Verbrennungsmotoren so aufgebaut sein, dass eine Einlassluftvortexströmung in einer seitlichen Richtung (Wirbelströmung) zum Unterstützen der Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemisches in der Verbrennungskammer in jedem Zylinder eines Verbrennungsmotors erzeugt wird. Außerdem kann die Einlassluftströmungssteuervorrichtung (der Einlassluftströmungsgenerator oder Vortexströmungsgenerator) für Verbrennungsmotoren so aufgebaut sein, dass eine Quetschverwirbelung zum Unterstützen der Verbrennung in einem Verbrennungsmotor erzeugt wird.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die vorliegende Erfindung bei einer Einlassluftströmungssteuervorrichtung für Verbrennungsmotoren angewendet, die die Einlassluft steuert, die in die Verbrennungskammer von jedem Zylinder eines Verbrennungsmotors eingesaugt wird. Stattdessen kann die vorliegende Erfindung bei einem Einlassluftsteuersystem für Verbrennungsmotoren angewendet werden, das die Strömungsrate der Einlassluft oder Ansaugluft steuert, die in die Verbrennungskammer in jedem Zylinder eines Verbrennungsmotors eingesaugt wird. In diesem Fall ist ein Einlassluftströmungsratensteuerventil wie beispielsweise ein Leerlaufdrehzahlsteuerventil oder Drosselventil in einem Gehäuse eingebaut. Außerdem kann die vorliegende Erfindung bei einem Abgasrezirkulationssystem angewendet werden, das mit einem EGR-Steuerventil ausgestattet ist, das die Rückströmungsrate von Abgas steuert. Eine Abgasrezirkulation bedeutet, dass ein Teil des Abgases von einem Verbrennungsmotor von einem Abgaskanal zu einem Einlassluftkanal rezirkuliert.
Die vorliegende Erfindung kann bei einem variablen Einlasssystem für Verbrennungsmotoren angewendet werden, das mit einem variablen Einlassventil ausgestattet ist. Das variable Einlassventil ist ein Einlasssteuerventil für Verbrennungsmotoren, das so gestaltet ist, dass es die Kanallänge oder die Kanalquerschnittsfläche von einem Einlassluftkanal in einem Einlasskrümmer entsprechend der Motordrehzahl variiert. Das variable Einlasssystem für Verbrennungsmotoren ist eine Vorrichtung, die dazu in der Lage ist, das Motorabgabewellenmoment (Verbrennungsmotormoment) unabhängig von der Drehzahl des Verbrennungsmotors zu verbessern. Dies wird beispielsweise wie folgt ausgeführt: wenn die Drehzahl des Verbrennungsmotors in einem niedrigen/mittleren Drehzahlbereich ist, wird der Einlassluftkanal in einem Einlasskrümmer durch ein variables Einlassventil so geschaltet, dass die Kanallänge von dem Einlassluftkanal in einem Einlasskrümmer vergrößert wird wobei dann, wenn die Drehzahl des Verbrennungsmotors in einem hohen Drehzahlbereich ist, die Kanallänge von dem Einlassluftkanal in dem Einlasskrümmer durch das variable Einlassventil so geschaltet wird, dass die Kanallänge von dem Einlassluftkanal in dem Einlasskrümmer verringert wird. Anstelle von Gas wie beispielsweise Einlassluft oder Abgas kann eine Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser, Öl oder Kraftstoff als ein Fluid angewendet werden.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die Ventilantriebsvorrichtung, die das erste bis vierte Einlassluftströmungssteuerventil 4 antreibt und schließt (oder öffnet), so aufgebaut, dass es aus folgenden Elementen besteht: ein elektrischer Aktuator, der mit einer Antriebseinheit ausgestattet ist, die so aufgebaut ist, dass sie einen Elektromotor und einen Antriebsübertragungsmechanismus (beispielsweise einen mechanischen Untersetzungsmechanismus) hat. Stattdessen kann die Ventilantriebsvorrichtung, die die Ventile antreibt und öffnet oder schließt, einen per Unterdruck betätigten Aktuator oder einen elektromagnetischen Aktuator haben, der mit einem elektromagnetischen oder elektrischen Unterdrucksteuerventil ausgestattet ist. Die Ventilvorspanneinrichtung wie beispielsweise eine Feder zum Vorspannen der Ventile in der Ventilöffnungsrichtung oder in der Ventilschließrichtung kann weggelassen werden. Bei den vorstehend beschriebenen Beispielen werden Schmetterlingsventile, die sich an der Drehmittelachse von dem ersten bis vierten ventilseitigen Einpassabschnitt 9 drehen, als die Ventile verwendet. Stattdessen kann ein beliebiges anderes Ventil wie beispielsweise ein Tellerventil oder ein Drehventil angewendet werden.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die vorliegende Erfindung bei einem Vier-Zylinder-Reihenmotor angewendet, bei dem die Zylinder gruppenweise angeordnet sind. Stattdessen kann die vorliegende Erfindung bei einem Verbrennungsmotor angewendet werden, der mehrere Bänke hat, in denen Zylinder in Gruppen angeordnet sind. Derartige Verbrennungsmotoren umfassen Mehrzylinderverbrennungsmotoren, wie beispielsweise Verbrennungsmotoren der V-Art, einen horizontalen Verbrennungsmotor (liegender Motor) und einen Boxer-Verbrennungsmotor. Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die Außenform (Wellenform) von dem Wellenaußendurchmesserabschnitt 29 der Ventilwelle 5 polygonal (beispielsweise achteckig). Stattdessen kann der Wellenaußendurchmesserabschnitt in einer kreisartigen Form ausgebildet sein. In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die Lochform von jedem der ersten bis vierten Wellendurchgangslöcher 10 in dem ersten bis vierten Einlassluftströmungssteuerventil 4 rund. Stattdessen kann das erste bis vierte Wellendurchgangsloch in einer polygonalen Form oder in der Form eines D ausgebildet sein.
Während lediglich die ausgewählten Ausführungsbeispiele ausgewählt worden sind, um die vorliegende Erfindung zu veranschaulichen, ist es für Fachleute offensichtlich, dass verschiedene Änderungen und Abwandlungen hierbei gemacht werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen, die in den beigefügten Ansprüchen definiert ist. Darüber hinaus ist die vorstehend dargelegte Beschreibung der vorliegenden Ausführungsbeispiele lediglich zu veranschaulichenden Zwecken vorgesehen und soll nicht den Umfang der Erfindung einschränken, der durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.
Ein Herstellverfahren für eine Mehrfachventilbaugruppe ist offenbart, bei dem eine Vielzahl an Gehäusen 3 vorgesehen wird, die jeweils einen Kanal 7 definieren. Jedes Gehäuse 3 hat zumindest einen Ventilverankerungsabschnitt 21, 22. Das Verfahren sieht außerdem eine Vielzahl an Ventilen 4 vor und sieht eine Welle 5 vor. Das Verfahren sieht des Weiteren vor, dass die Vielzahl an Ventilen 4 mit einem entsprechenden der Gehäuse 3 derart gekuppelt wird, dass die Ventile 4 sich relativ zu dem Gehäuse 3 zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position bewegen können. Die Ventile 4 liegen an dem jeweiligen Ventilverankerungsabschnitt 21, 22 in der geschlossenen Position an. Das Verfahren umfasst außerdem das Kuppeln der Welle 5 an der Vielzahl an Ventilen 4. Jedes der Vielzahl an Ventilen 4 liegt an dem jeweiligen Ventilverankerungsabschnitt 21, 22 an, wenn die Welle 5 an diesen gekuppelt ist.

Claims

Herstellverfahren für eine Mehrfachventilbaugruppe mit den folgenden Schritten: Vorsehen einer Vielzahl an Gehäusen (3), die jeweils einen Kanal (7) definieren, wobei jedes Gehäuse (3) zumindest einen Ventilverankerungsabschnitt (21, 22) hat; Vorsehen einer Vielzahl an Ventilen (4); Vorsehen einer Welle (5); Verkuppeln der Vielzahl an Ventilen (4) mit jeweils einem entsprechenden der Gehäuse (3) derart, dass die Ventile (4) sich relativ zu dem Gehäuse (3) zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position bewegen können, wobei die Ventile (4) an dem jeweiligen zumindest einen Ventilverankerungsabschnitt (21, 22) in der geschlossenen Position anliegen; Verkuppeln der Welle (5) mit der Vielzahl an Ventilen (4), wobei jedes der Vielzahl an Ventilen (4) an dem jeweiligen zumindest einen Ventilverankerungsabschnitt (21, 22) anliegt, wenn die Welle (5) mit diesen gekuppelt ist.
Herstellverfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Kuppeln der Welle (5) an der Vielzahl an Ventilen (4), ein Reibungskuppeln der Welle (5) an der Vielzahl an Ventilen (4) aufweist.
Herstellverfahren gemäß Anspruch 1, wobei zumindest entweder die Gehäuse (3), die Ventile (4) oder die Welle (5) aus Harz hergestellt ist.
Herstellverfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Vielzahl an Ventilen (3) ein Durchgangsloch (10) aufweist, das Kuppeln der Vielzahl an Ventilen (4) mit jeweils einem entsprechenden der Gehäuse (3) ein derartiges Kuppeln der Ventile (4) aufweist, dass die Durchgangslöcher (10) im Wesentlichen senkrecht zu einer Achse des jeweiligen Kanals (7) sind und das Kuppeln der Welle (5) an der Vielzahl an Ventilen (4) den folgenden Schritt aufweist: Einführen der Welle (5) in das zumindest eine Durchgangsloch (10).
Herstellverfahren gemäß Anspruch 4, wobei die Durchgangslöcher (10) ausgerichtet sind; und zumindest zwei der Durchgangslöcher (10) verschiedene Durchmesser haben, die Welle (5) einen Außendurchmesser hat, der entlang der Länge der Welle (5) derart variiert, dass ein vorderes Ende der Welle (5) kleiner als ein hinteres Ende der Welle (5) ist, und das Kuppeln der Welle (5) an den Ventilen (4) den folgenden Schritt aufweist: Einführen des vorderen Endes in die Gehäuse (3) vor dem hinteren Ende.
Herstellverfahren gemäß Anspruch 5, wobei der Außendurchmesser der Welle (5) so schräg gestaltet ist, dass seine Größe von dem vorderen Ende zu dem hinteren Ende hin zunimmt.
Herstellverfahren gemäß Anspruch 5, wobei der Außendurchmesser der Welle (5) absatzartig derart gestaltet ist, dass die Größe des Außendurchmessers der Welle (5) in Absätzen von dem vorderen Ende zu dem hinteren Ende hin zunimmt.
Herstellverfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Welle (5) zumindest teilweise aus Metall ausgebildet ist.
Herstellverfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Welle (5) zumindest einen gerändelten Abschnitt (31–.) hat, der im Reibungssitz an einem entsprechenden der Vielzahl an Ventilen (4) sitzt.
Herstellverfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Kuppeln der Welle (5) an der Vielzahl an Ventilen (4) den folgenden Schritt aufweist: Schweißen der Welle (5) an der Vielzahl an Ventilen (4).
Herstellverfahren gemäß Anspruch 10, wobei das Kuppeln der Welle (5) an der Vielzahl an Ventilen (4) den folgenden Schritt aufweist: zumindest entweder ein Vibrationsschweißen oder ein Laserschweißen der Welle (5) an der Vielzahl an Ventilen (4).