JP2007247498A

JP2007247498A - 蝶弁式絞り弁

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Publication number: JP2007247498A
Application number: JP2006070774A
Authority: JP
Inventors: Takashi Bessho; 崇別所
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 2006-03-15
Filing date: 2006-03-15
Publication date: 2007-09-27
Anticipated expiration: 2026-03-15
Also published as: DE112007000631B4; DE112007000631T5; US7895989B2; JP4749898B2; WO2007108220A1; US20090050106A1

Abstract

【課題】弁軸に対する弁本体の固定にかかる信頼性を向上することのできる蝶弁式絞り弁を提供する。
【解決手段】蝶弁式絞り弁１０は、内燃機関の吸気通路５を横断する弁軸１２と、その弁軸１２と一体的に回動することにより吸気通路５を流れる吸気流量を調節する蝶弁式の弁本体１４とを備える。弁本体１４を２つの分割材２０により構成し、両分割材２０をねじを用いない結合手段である溶着手段３６により相互に結合しかつその結合により弁軸１２と嵌合する軸孔３４を形成する構成とする。弁本体１４の周縁部に、全閉位置における弁本体１４と吸気通路５の通路壁面５ａとの間の隙間を閉塞するための隙間閉塞部材１６を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、蝶弁式絞り弁に関する。詳しくは、内燃機関において、例えば吸気制御装置のスロットル弁、あるいは、サージタンク内における吸気管の実質的長さを切り換える可変吸気バルブ、吸気流れにうずを発生させるスワールコントロールバルブ、タンブルコントロールバルブ等に用いられる内燃機関における蝶弁式絞り弁に関する。

蝶弁式絞り弁（バタフライ弁式絞り弁とも呼ばれる。）は、内燃機関の吸気通路を横断する弁軸と、その弁軸と一体的に回動することにより前記吸気通路を流れる吸気流量を調節する蝶弁式の弁本体とを備えている。そして、従来の蝶弁式絞り弁としては、弁軸に径方向に貫通する長孔を形成し、その長孔内に弁本体を挿入し、長孔と交差する方向に挿通したビスにより弁軸に弁本体を固定するものがある（例えば、特許文献１等参照。）。

特開２００２−３６４３８７

前記従来の蝶弁式絞り弁（例えば、特許文献１等参照。）では、弁軸に弁本体を固定するためにビスいわゆる「ねじ」を用いている。このため、ねじの緩み、その緩みによる弁本体のがたつき、ねじの脱落等が懸念されることから、弁軸に対する弁本体の固定にかかる信頼性が低いという問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、弁軸に対する弁本体の固定にかかる信頼性を向上することのできる蝶弁式絞り弁を提供することにある。

前記課題は、特許請求の範囲の欄に記載された構成を要旨とする蝶弁式絞り弁により解決することができる。
すなわち、請求項１に記載された蝶弁式絞り弁によると、内燃機関の吸気通路を横断する弁軸と一体的に蝶弁式の弁本体が回動することにより、吸気通路を流れる吸気流量を調節することができる。そして、弁本体を構成する複数の分割材をねじを用いない結合手段により相互に結合しかつその結合により弁軸と嵌合する軸孔を形成する構成としたものである。したがって、従来の蝶弁式絞り弁（例えば、特許文献１等参照。）のねじによる問題を解消し、弁軸に対する弁本体の固定にかかる信頼性を向上することができる。

また、請求項２に記載された蝶弁式絞り弁によると、弁本体の周縁部に備えた隙間閉塞部材が、全閉位置における弁本体と吸気通路の通路壁面との間の隙間を閉塞することにより、全閉時における吸気流量の洩れ量を低減することができる。

また、請求項３に記載された蝶弁式絞り弁によると、弁本体を構成する複数の分割材の結合により隙間閉塞部材と嵌合する周縁溝部を形成する構成としたものである。したがって、複数の分割材の結合により、隙間閉塞部材と嵌合する周縁溝部を容易に形成することができる。

また、請求項４に記載された蝶弁式絞り弁によると、弁軸と弁本体の軸孔との間に設けた係合手段の係合により、弁軸と弁本体との相互間の軸回り方向の回り止めを確実化することができる。

また、請求項５に記載された蝶弁式絞り弁によると、複数の分割材が樹脂製であることにより、弁本体を軽量化することができ、さらには蝶弁式絞り弁の振動耐久性を向上することができる。また、複数の樹脂製の分割材で構成された弁本体によると、金属製の弁本体に必要な機械加工を不要とすることができる。

また、請求項６に記載された蝶弁式絞り弁によると、複数の樹脂製の分割材を溶着手段により相互に結合することにより、分割材を相互に容易に結合することができる。

本発明の蝶弁式絞り弁によれば、従来の蝶弁式絞り弁（例えば、特許文献１等参照。）のねじによる問題を解消して、弁軸に対する弁本体の固定にかかる信頼性を向上することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例を参照して説明する。

［実施例１］
本発明の実施例１を図面にしたがって説明する。本実施例の蝶弁式絞り弁は、多連式の可変吸気バルブ装置に用いられるものである。図１は、可変吸気バルブ装置に設けられた蝶弁式絞り弁を示す側断面図である。
図１に示すように、多連式の可変吸気バルブ装置３は、バルブボデー、バルブハウジング等の吸気通路形成部材４に蝶弁式絞り弁１０を開閉可能に備えている。吸気通路形成部材４には、内燃機関に連通する円筒状の吸気通路（ボアともいう。）５が形成されている。

前記蝶弁式絞り弁１０は、主要構成部品としての弁軸１２と弁本体１４とを備えている。弁軸１２は、前記吸気通路形成部材４に対して、吸気通路５を横断するように回動可能に支持される。また、弁本体１４は、弁軸１２上に設けられかつその弁軸１２と一体的に回動することにより、吸気通路形成部材４の吸気通路５を流れる吸気流量を調節する円板状の蝶弁式のものである。なお、図１において、上側を吸気通路５の上流側とし、下側を吸気通路５の上流側とすると、内燃機関へ流れる吸入空気が吸気通路５内を上流側から下流側へ向かって流れる。また、多連式の可変吸気バルブ装置３の場合、吸気通路形成部材４に並列的に形成された複数の吸気通路５に亘って弁軸１２が横断しており、その弁軸１２上に各吸気通路５にそれぞれ対応する複数の弁本体１４が配置されている。

また、本実施例において、前記弁本体１４の全閉位置（図１中、実線１４参照。）は、吸気通路５の軸線５Ｌに直交しかつ弁軸１２の軸線１２Ｌを含む一平面７ｆに対して、弁軸１２の軸線１２Ｌを通る弁本体１４の中心線（中心面）１４Ｌが所定のセット角１４θをもって交差すなわち傾斜する位置に設定されている。弁本体１４が全閉位置から開方向（図１中、矢印Ｏ参照。）に回動されることにより吸気通路５が開かれるようになっており、弁本体１４の中心線（中心面）１４Ｌが吸気通路５の軸線５Ｌに重なる位置（図１中、二点鎖線１４参照。）が弁本体１４の全開位置に設定されている。また、弁本体１４が全開位置から閉方向（図１中、矢印Ｓ参照。）に回動されることにより吸気通路５が閉じられるようになっている。

また図示しないが、前記弁軸１２は、リンク機構等の連動機構を介して、アクチュエータ（例えば、電動モータ）の出力軸に連繋されている。電動モータは、制御回路（いわゆるＥＣＵ）により、アクセルペダルの踏み込み量およびエンジンの運転状態等に基づいて駆動制御される。そして、電動モータの駆動により、連動機構を介して弁軸１２が回動され、これにともない弁本体１４の開度が制御されることによって、吸気通路５を流れる吸入空気の吸気流量が調整されるようになっている。

次に、前記蝶弁式絞り弁１０について詳しく説明する。図２は蝶弁式絞り弁１０を示す正面図、図３は同じく平面図、図４は図２のＩＶ−ＩＶ線矢視断面図、図５は図３のＶ−Ｖ線矢視断面図である。また、図６は蝶弁式絞り弁１０の構成部品を分解して示す斜視図、図７は同じく側面図、図８は同じく側断面図である。
図２〜図５に示すように、蝶弁式絞り弁１０は、主要構成部品としての弁軸１２と弁本体１４の他、隙間閉塞部材１６を備えている。以下、弁軸１２、弁本体１４、隙間閉塞部材１６の順に説明する。

まず、弁軸１２を説明する。図６に示すように、弁軸１２は、例えば金属製で、前記吸気通路形成部材４（図１参照。）に回動可能に支持される支持軸部１８と、弁本体１４を嵌合するための嵌合軸部１９とを同一軸線１２Ｌ上に備えている。嵌合軸部１９を間にして隣り合う支持軸部１８は、断面円形をなす丸軸状に形成されている。また、図８に示すように、嵌合軸部１９は、支持軸部１８の軸径１８ｄよりも小さい軸径１９ｄでかつ平行をなす平坦面１９ａを有する二面幅状に形成されている。

次に、弁本体１４を説明する。図３〜図５に示すように、弁本体１４は、円板状をなしており、前記弁軸１２の嵌合軸部１９上に嵌合により支持される。弁本体１４は、その板厚方向に関して二分された２つの分割材２０の組合わせにより構成される。すなわち、２つの分割材２０は、前記弁軸１２の嵌合軸部１９に径方向、詳しくは二面幅方向（図４及び図５において上下方向）から嵌合可能に形成されており、弁軸１２を間にして相互に結合されることにより、弁軸１２と一体的に回動する１つの弁本体１４を構成するものである。なお、説明の都合上、下側の分割材２０の符号には（１）を付記し、上側の分割材２０の符号には（２）を付記することにする。

前記２つの分割材２０（１），２０（２）は、同一部品からなるため、一方（図において下側）の分割材２０（１）について説明することにする。図６に示すように、分割材２０（１）は、例えば樹脂製で、ほぼ円板状の主板部２１を主体として形成されている。図８に示すように、主板部２１は、前記弁軸１２の嵌合軸部１９の二面幅方向の板厚１９ｔの半分よりも僅かに大きい板厚２１ｔをもって形成されている。なお、両分割材２０（１），２０（２）の重合の中心となる基準線を重合中心線２０Ｌという。また、重合中心線２０Ｌは、弁本体１４の回動中心線でもあり、弁軸１２の軸線１２Ｌに整合するものである。

図６に示すように、前記主板部２１の上面（裏面）には、前記重合中心線２０Ｌに沿って径方向に直線状に延びる軸溝２３が形成されている。軸溝２３は、弁軸１２の嵌合軸部１９の下半部にその下方から嵌合可能に形成されている。なお、図９は分割材２０と弁軸１２との嵌合関係を示す平面図である。
また、図７及び図８に示すように、前記主板部２１の周端面２１ａは、弁本体１４の全閉位置において吸気通路５（図１参照。）の通路壁面５ａに対して平行をなす斜面に形成されている。なお、周端面２１ａは、前記重合中心線２０Ｌの付近において一対のボス部２６（後述する。）を間に２分割されており、ボス部２６の外端面になだらかに連続している。
また、主板部２１の上面（裏面）の周縁部には、周端面２１ａに開口する段付溝状をなす一対の周方向溝部２５が重合中心線２０Ｌを中心として線対称状に形成されている（図６参照。）。

図７に示すように、主板部２１の下面（表面）には、前記軸溝２３の両端部の周りに膨出する半円形状をなす一対のボス部２６が一体形成されている。両ボス部２６の外端面には、前記重合中心線２０Ｌを中心とする半円弧状の軸周り方向溝部２８が形成されている。また、周方向溝部２５と軸周り方向溝部２８とは、周方向に関して連続している。
また、主板部２１の上面（裏面）には、位置決め突起３０と位置決め凹部３２とが重合中心線２０Ｌを中心として線対称状に形成されている（図６参照。）。位置決め突起３０は、例えば円柱状に突出されている。また、位置決め凹部３２は、位置決め突起３０に対応する中空円筒状に凹設されている。

次に、前記一方の分割材２０（１）に対して、同一部品からなる他方の分割材２０（２）を組付けて弁本体１４を構成する手順を説明する。
まず、一方の分割材２０（１）の軸溝２３内に対して、前記弁軸１２の嵌合軸部１９をその上方から相対的に嵌合する（図９参照。）。このとき、軸溝２３内には、嵌合軸部１９の下半部が嵌合し、その上半部は分割材２０（１）の上面（裏面）上に突出する。また、分割材２０（１）の重合中心線２０Ｌと弁軸１２の軸線１２Ｌが整合する。

次に、一方の分割材２０（１）に他方の分割材２０（２）を対応させる。このとき、一方の分割材２０（１）の上面（裏面）に、他方の分割材２０（２）の裏面を背中合わせ状に対面させるとともに位相を１８０°ずらした状態とする。すると、一方の分割材２０（１）の位置決め突起３０に他方の分割材２０（２）の位置決め凹部３２が対向し、一方の分割材２０（１）の位置決め凹部３２に他方の分割材２０（２）の位置決め突起３０が対向する（図６〜図８参照。）。

この状態で、一方の分割材２０（１）の上面（裏面）上に、他方の分割材２０（２）の下面（裏面）を面接触状に重合させる。すると、弁軸１２の嵌合軸部１９の上半部に他方の分割材２０（２）の軸溝２３が嵌合するため、両分割材２０の軸溝２３により弁軸１２の嵌合軸部１９に嵌合する軸孔３４（図１０及び図１１参照。）が形成される。なお、図１０は弁本体を示す斜視図、図１１は同じく側面図である。
また、弁軸１２の嵌合軸部１９と両分割材２０の軸孔３４が嵌合すなわち係合することにより、弁軸１２に弁本体１４が軸回り方向に回り止めされるとともに、軸方向に位置決めされる（図４及び図５参照。）。なお、弁軸１２の二面幅状の嵌合軸部１９と、それに嵌合する軸孔３４とは、本明細書でいう「係合手段」を構成している。

また、一方の分割材２０（１）の位置決め突起３０及び位置決め凹部３２に、他方の分割材２０（２）の位置決め凹部３２及び位置決め突起３０がそれぞれ嵌合する（図４参照。）。これにより、両分割材２０が相互に位置決めなされる（図４参照。）。なお、位置決め突起３０と位置決め凹部３２とは、本明細書でいう「位置決め手段」を構成している。

前記したように、両分割材２０（１），２０（２）の主板部２１同士を、ねじを用いない結合手段を介して相互に重合状に結合することにより、弁本体１４（図１０及び図１１参照。）が構成される（図２〜図５参照。）。本実施例では、樹脂製の両分割材２０（１），２０（２）の結合手段として、振動溶着、熱板溶着、レーザ溶着等の溶着手段（符号、３６を付す。）を用いている（図５及び図１１参照。）。

また、前記両分割材２０（１），２０（２）を結合するに際して、弁軸１２を予め吸気通路形成部材４（図１参照。）に回動可能に支持しておき、その吸気通路形成部材４の各吸気通路５内において弁軸１２を間にして両分割材２０（１），２０（２）を結合すれば、吸気通路形成部材４に蝶弁式絞り弁１０を容易に組付けることができる。

また、蝶弁式絞り弁１０をインサートして吸気通路形成部材４を樹脂成形することができる。
また、多連式の可変吸気バルブ装置３の場合、蝶弁式絞り弁１０をインサートとして吸気通路形成部材４を樹脂成形すると、成形型が大型化したり、新設の度に設計変更を余儀なくされたりする不具合が懸念されるが、弁軸１２を吸気通路形成部材４に回動可能に支持しておき、その弁軸１２を間に両分割材２０（１），２０（２）を結合することにより、そのような不具合を改善することが可能である。

また、弁本体１４の外周面には、両分割材２０（１），２０（２）の周方向溝部２５が整合することにより、断面Ｕ字状の周縁溝部３７（図１１参照。）が形成される。また、弁本体１４の両端部には、両分割材２０（１），２０（２）のボス部２６が整合することにより、両分割材２０（１），２０（２）の軸周り方向溝部２８が円環状に連続する（図１０及び図１１参照。）。

次に、隙間閉塞部材１６を説明する。隙間閉塞部材１６は、２個一対で使用するため、一方（図において下側）の隙間閉塞部材１６について説明することにする。図６に示すように、隙間閉塞部材１６は、例えば樹脂製で、ほぼＣ型リング状に形成されている。隙間閉塞部材１６は、板厚１６ｔよりも横幅１６ｗを大きくする断面長円形状に形成されている（図８参照。）。

図６に示すように、前記隙間閉塞部材１６は、その主体をなす周方向シール部３８と、その周方向シール部３８の両端部に連続する軸周り方向シール部３９とを備えている。周方向シール部３８は、幅方向に関して半円弧状に湾曲されており、前記一方の分割材２０（１）の周方向溝部２５に対応している。また、軸周り方向シール部３９は、板厚方向に関してＵ字状に湾曲されており、それぞれ分割材２０（１）の両軸周り方向溝部２８に対応している。この隙間閉塞部材１６は、弾性変形いわゆる撓み変形可能に形成されており、板厚方向及び幅方向並びに捩じれ方向に撓み変形可能となっている。

前記隙間閉塞部材１６は、例えば、前記両分割材２０（１），２０（２）を結合するに際して、予め各分割材２０に組付けておき、弁軸１２を間にして両分割材２０（１），２０（２）を結合することができる。すなわち、隙間閉塞部材１６を分割材２０に配置するには、両軸周り方向シール部３９を両軸周り方向溝部２８に嵌合して周方向シール部３８を片側の周方向溝部２５上に配置する。このとき、隙間閉塞部材１６の両軸周り方向シール部３９は、図７に二点鎖線１６で示す状態から、分割材２０の両軸周り方向溝部２８に対して重合中心線２０Ｌを中心として回り込ませるようにして挿入する（図７中、矢印Ｙ参照。）。これにより、分割材２０に隙間閉塞部材１６をほとんど変形させることなく容易に組付けることができる。

そして、隙間閉塞部材１６を組付けた両分割材２０（１），２０（２）を、前に述べたように、弁軸１２を間にして溶着手段３６を介して背中合わせ状に結合することにより、弁本体１４に隙間閉塞部材１６をほとんど変形させることなく組込むことができる（図２〜図５参照。）。このように、弁本体１４に隙間閉塞部材１６をほとんど変形させることなく組込むことにより、その組付けを容易に行なうことができるとともに、変形による隙間閉塞部材１６の破損を防止あるいは低減することができる。なお、隙間閉塞部材１６は、両分割材２０（１），２０（２）の結合後の弁本体１４に対して弾性変形（撓み変形）を利用して装着することも可能である。

前記両分割材２０（１），２０（２）の結合とともに、隙間閉塞部材１６の周方向シール部３８の内周部が、両分割材２０（１），２０（２）の周方向溝部２５の協働による周縁溝部３７（図１１参照。）内に支持される。この状態では、隙間閉塞部材１６の周方向シール部３８の外周部が弁本体１４の周端面２１ａより突出した状態になる（図３及び図４参照。）。
また、周方向シール部３８が周縁溝部３７（図１１参照。）内に遊嵌状に支持されるとともに、軸周り方向シール部３９が軸周り方向溝部２８内に遊嵌状に支持されるものとする。これにより、弁本体１４に対して両隙間閉塞部材１６が弁本体１４の径方向、板厚方向及び周方向に変位可能にかつ撓み変形可能に装着されている。

上記した蝶弁式絞り弁１０（図１参照。）によると、吸気通路５を横断する弁軸１２と一体的に蝶弁式の弁本体１４が回動することにより、吸気通路５を流れる吸気流量を調節することができる。そして、弁本体１４を構成する２つの分割材２０（１），２０（２）をねじを用いない結合手段である溶着手段３６により相互に結合しかつその結合により弁軸１２と嵌合する軸孔３４を形成する構成としたものである（図１０及び図１１参照。）。したがって、従来の蝶弁式絞り弁１０（例えば、特許文献１等参照。）のねじによる問題を解消し、弁軸１２に対する弁本体１４の固定にかかる信頼性を向上することができる。また、ねじを用いないので、部品点数及び組み付け工数を低減することができ、蝶弁式絞り弁１０のコストを低減することができる。

また、弁本体１４の周縁部に備えた２つの隙間閉塞部材１６が、全閉位置における弁本体１４と吸気通路５の通路壁面５ａとの間の隙間を閉塞することにより、全閉時における吸気流量の洩れ量を低減することができる。詳しくは、全閉位置における弁本体１４に対する両隙間閉塞部材１６の変位及び撓み変形による相乗作用によって、吸気通路５の通路壁面５ａに対する両隙間閉塞部材１６の喰い付きを防止しつつ、弁本体１４と通路壁面５ａとの間の隙間を閉塞又は減少することができる。これにより、全閉時における吸気流量の洩れ量を低減することができる。このことから、多連式の可変吸気バルブ装置３において、各弁本体１４の全閉位置にばらつきがあっても、各吸気通路５における吸気流量の洩れ量を低減することができ、ひいてはエンジンの出力性能を向上することができる。

また、弁本体１４を構成する２つの分割材２０（１），２０（２）の結合により両隙間閉塞部材１６と嵌合する周縁溝部３７（図１１参照。）を形成する構成としたものである。したがって、２つの分割材２０（１），２０（２）の結合により、両隙間閉塞部材１６と嵌合する周縁溝部３７を容易に形成することができる。

また、弁軸１２と弁本体１４の軸孔３４との間に設けた係合手段、すなわち弁軸１２の二面幅状の嵌合軸部１９とその嵌合軸部１９に嵌合する軸孔３４とにより、弁軸１２と弁本体１４との相互間の軸回り方向の回り止めを確実化することができる。

また、２つの分割材２０（１），２０（２）が樹脂製であることにより、弁本体１４を軽量化することができ、さらには蝶弁式絞り弁１０の振動耐久性を向上することができる。また、２つの樹脂製の分割材２０（１），２０（２）で構成された弁本体１４によると、金属製の弁本体１４に必要な機械加工を不要とすることができる。

また、２つの樹脂製の分割材２０（１），２０（２）を溶着手段３６により相互に結合することにより、分割材２０を相互に容易に結合することができる。

また、２つの分割材２０（１），２０（２）が同一部品であるから、１つの成形型で両分割材２０（１），２０（２）を成形することができ、生産性を向上することができるとともに部品管理を簡素化することができる。

［実施例２］
本発明の実施例２を図面にしたがって説明する。本実施例及び以降の実施例は、前記実施例１の一部を変更したものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明を省略する。なお、図１２は蝶弁式絞り弁１０を示す正面図、図１３は同じく平面図、図１４は図１２のＸＩＶ−ＸＩＶ線矢視断面図である。
本実施例の多連式の可変吸気バルブ装置３における蝶弁式絞り弁１０の弁本体１４の全閉位置（図１４中、実線１４参照。）は、吸気通路形成部材４の吸気通路５の軸線５Ｌに直交しかつ弁軸１２の軸線１２Ｌを含む一平面７ｆに対して、弁軸１２の軸線１２Ｌを通る弁本体１４の中心線（中心面）１４Ｌが整合する位置に設定されている。この場合のセット角１４θ（図１参照。）は０（ゼロ）°である。

また、本実施例においても、弁本体１４が全閉位置から開方向（図１４中、矢印Ｏ参照。）に回動されることにより吸気通路５が開かれるようになっており、弁本体１４の中心線（中心面）１４Ｌが吸気通路５の軸線５Ｌに重なる位置（図１４中、二点鎖線１４参照。）が弁本体１４の全開位置に設定されている。また、弁本体１４が全開位置から閉方向（図１４中、矢印Ｓ参照。）に回動されることにより吸気通路５が閉じられるようになっている。また、弁本体１４の全閉位置の変更にともない、弁本体１４の周端面（符号、２１ｂを付す。）が、弁本体１４の全閉位置において吸気通路５の通路壁面５ａに対して平行をなす円筒面に形成されている。

蝶弁式絞り弁１０について説明する。図１５は蝶弁式絞り弁１０の構成部品を分解して示す側面図、図１６は同じく側断面図、図１７は分割材と弁軸との嵌合関係を示す平面図、図１８は弁本体を示す側面図である。
図１７に示すように、弁軸１２には、前記実施例１における二面幅状の嵌合軸部１９（図９参照。）に代えて、嵌合軸部（符号、４１を付す。）が設けられている。嵌合軸部４１は、分割材２０の軸溝（符号、４５を付す）の長さに比べて短い長さの範囲に形成されたローレット軸部４２と、そのローレット軸部４２の両端部に形成されかつ支持軸部１８に連続する中継軸部４３が形成されている。なお、ローレット軸部４２の歯先円は、支持軸部１８の軸径よりも小さい直径に設定されている。

前記分割材２０の軸溝４５は、弁軸１２の嵌合軸部４１に嵌合可能に形成されている。軸溝４５は、嵌合軸部４１のローレット軸部４２に嵌合可能なローレット溝部４６と、嵌合軸部４１の両中継軸部４３に嵌合可能な両中継溝部４７とを備えている。したがって、弁軸１２の嵌合軸部４１（詳しくは、ローレット軸部４２）と、両分割材２０の軸溝４５（詳しくは、ローレット溝部４６）による軸孔（符号、５０を付す。図１８参照。）が嵌合すなわち係合することにより、弁軸１２に弁本体１４が軸回り方向に回り止めされるとともに、軸方向に位置決めされる（図１４及び図１７参照。）。なお、弁軸１２の嵌合軸部４１（詳しくは、ローレット軸部４２）と、それに嵌合する両軸溝４５（詳しくは、ローレット溝部４６）による軸孔５０とは、本明細書でいう「係合手段」を構成している。

図１５に示すように、弁本体１４の表面上には、軸溝４５を形成する半円筒形状のボス部５２が形成されている。ボス部５２は、前記実施例１における両ボス部２６を含むようにして連続的に形成されている。すなわち、ボス部５２は、前記重合中心線２０Ｌに沿って径方向に直線状に延びている。
また、分割材２０のボス部５２の両端面に形成される軸周り方向溝部（符号、５３を付す。）は、主板部２１の裏面側に開口する半円形の段付溝状に形成されている。
また、本実施例の蝶弁式絞り弁１０の弁軸１２、両分割材２０、両隙間閉塞部材１６は、前記実施例１と同様に組付けることができる（図１２〜図１３参照。）。

上記した実施例２の蝶弁式絞り弁１０によっても、前記実施例１と同様の作用・効果を得ることができる。
また、弁軸１２と弁本体１４の軸孔５０との間に設けた係合手段、すなわち弁軸１２の嵌合軸部４１（詳しくは、ローレット軸部４２、図１７参照。）と、それに嵌合する両軸溝４５（詳しくは、ローレット溝部４６）による軸孔５０（図１８参照。）とにより、弁軸１２と弁本体１４との相互間の軸回り方向の回り止めを確実化することができる。また、弁軸１２の嵌合軸部４１のローレット軸部４２を、分割材２０の軸溝（符号、４５を付す）の長さに比べて短い長さの範囲としたことにより、ローレット軸部４２の形成に要する型構造を簡素化することができる。
また、分割材２０のボス部５２の軸周り方向溝部５３が、主板部２１の裏面側に開口する段付溝状に形成されている。このため、軸周り方向溝部５３に隙間閉塞部材１６の軸周り方向シール部３９を重ねるように容易に嵌合することができる。

［実施例３］
本発明の実施例３を図面にしたがって説明する。図１９は蝶弁式絞り弁を示す正面図、図２０は同じく平面図、図２１は図１９のＸＸＩ−ＸＸＩ線矢視断面図、図２２は蝶弁式絞り弁の構成部品を分解して示す側面図、図２３は弁本体の分割材と弁軸との嵌合関係を示す平面図、図２４は弁本体を示す側面図である。
本実施例は、前記実施例２における蝶弁式絞り弁１０から両隙間閉塞部材１６を省略したものである（図１９〜図２４参照。）。これにともない、弁本体１４の分割材２０の周方向溝部２５及び軸周り方向溝部５３が省略されており、主板部２１の周縁部が単なる周端面２１ｂに形成されているとともに、ボス部５２の両端面が単なる平坦面に形成されている。

上記した実施例３の蝶弁式絞り弁１０によっても、前記実施例２と同様の作用・効果を得ることができる。
また、隙間閉塞部材１６の省略によって、蝶弁式絞り弁１０の部品点数を削減することができる。
また、分割材２０の形状を簡素化することができ、分割材２０の成形型の型構造を簡素化することができる。

［実施例４］
本発明の実施例４を図面にしたがって説明する。なお、図２５は蝶弁式絞り弁を示す正面図、図２６は同じく平面図、図２７は図２５のＸＸＶＩＩ−ＸＸＶＩＩ線矢視断面図、図２８は蝶弁式絞り弁の構成部品を分解して示す側面図、図２９は弁本体の分割材と弁軸との嵌合関係を示す平面図、図３０は弁本体を示す側面図である。
本実施例は、前記実施例３における一部を変更したものである。すなわち、図２７〜図２９に示すように、弁軸１２には、前記実施例２における嵌合軸部４１（図１７参照。）に代えて、嵌合軸部（符号、５５を付す。）が設けられている。図２８に示すように、嵌合軸部５５は、分割材２０に平行をなす断面長四角形状をなす角軸状に形成されている。嵌合軸部５５は、支持軸部１８の外周面を延長した仮想円筒面に内接する厚さ５５ｔ及び幅５５ｗを有する断面長四角形状に形成されている。

また、分割材２０の軸溝（符号、５７を付す。）は、弁軸１２の嵌合軸部５５に嵌合可能に形成されている。すなわち、軸溝５７は、嵌合軸部５５の厚さ５５ｔの半分の溝深さ５７ｈ、及び、嵌合軸部５５の幅５５ｗに等しい溝幅５７ｗで形成されている。したがって、弁軸１２の嵌合軸部５５と、両分割材２０の軸溝５７による軸孔（符号、５８を付す。図３０参照。）が嵌合すなわち係合することにより、弁軸１２に弁本体１４が軸回り方向に回り止めされるとともに、軸方向に位置決めされる（図２７及び図２９参照。）。なお、弁軸１２の角軸状の嵌合軸部５５と、それに嵌合する両軸溝５７による軸孔５８とは、本明細書でいう「係合手段」を構成している。
また、図２７及び図２８に示すように、弁本体１４の表面上には、前記実施例３のボス部５２に代えて、軸溝５７を形成する半角筒形状のボス部５９が形成されている。

上記した実施例４の蝶弁式絞り弁１０によっても、前記実施例３と同様の作用・効果を得ることができる。

本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、前記実施例では、多連式の可変吸気バルブ装置３に適用した蝶弁式絞り弁１０を例示したが、本発明は、スロットルバルブ装置のように単独の弁本体を有する蝶弁式絞り弁としても適用することができる。また、弁軸１２の材料は、金属製の他、樹脂製、あるいは、その他の材料により形成することができる。また、弁本体１４は、前記実施例で例示した円板状に限定されるものではなく、例えば、吸気通路５の通路断面の形状に応じて、長円形板状、四角形板状等に形成することができる。

また、弁本体１４の分割材２０の材料は、樹脂製の他、金属製、あるいは、その他の材料により形成することができる。また、弁本体１４の複数の分割材２０は、同一部品でもよいし、異なる形状の分割材で形成することができる。また、弁本体１４は、前記実施例で例示した２分割に限らず、軸孔３４，５０，５８を形成するものであれば３分割以上に分割することができる。また、弁本体１４において、軸孔３４，５０，５８を形成する部分以外の分割構造については、本願発明の要旨を左右するものではない。例えば、隙間閉塞部材１６と嵌合する周縁溝部を形成するための分割材２０は、軸孔３４，５０，５８を形成する分割材２０とは、異なる分割材であってもよい。

また、両分割材２０（１），２０（２）の結合手段は、前記溶着手段３６の他、接着剤による接着手段、熱加締めによる加締め手段、圧入手段、弾性変形を利用するスナップフィット手段等のように、ねじを用いない結合手段であればよい。また、前記実施例では、弁軸１２を間にして両分割材２０（１），２０（２）を結合するものを例示したが、両分割材２０（１），２０（２）を結合した弁本体１４の軸孔３４，５０，５８内に弁軸１２を軸方向に相対的に圧入することにより、弁軸１２に弁本体１４を一体化することができる。また、隙間閉塞部材１６と嵌合する周縁溝部を形成するための分割材２０は、ねじを用いない結合手段により相互に結合するとよいが、ねじを用いて相互に結合するものでもよい。

また、弁本体１４の軸孔３４，５０，５８と弁軸１２の嵌合軸部１９，４１，５５とは、相互に嵌合可能であればよく、その形状は適宜変更することができる。また、弁軸１２の嵌合軸部１９，４１，５５と弁本体１４の軸孔３４，５０，５８との間に設けられる係合手段は、係合によって相互間の軸回り方向の回り止めをなすものであればよい。例えば、嵌合軸部を断面楕円、多角形、Ｄ字形として、その嵌合軸部に係合可能な軸孔を形成する。あるいは、嵌合軸部の外周面上に突起（あるいは、凹部）を形成し、嵌合軸部の突起（あるいは凹部）に係合可能な凹部（あるいは、凸部）を軸孔に形成する。また、係合手段による弁軸１２と弁本体１４との軸方向の位置決めは限定されるものではなく、省略することも考えられる。また、前記実施例のように、係合手段を利用して弁軸１２と弁本体１４とを軸回り方向に回り止めするとともに軸方向に位置決めするものとするとよいが、係合手段と別個に弁軸１２と弁本体１４とを軸方向に位置決めする手段を設けることができる。また、弁軸１２と弁本体１４とは、その相互の接触面間に生じる摩擦抵抗を利用して、回り止めしたり、及び／又は、軸方向に位置決めしたりすることも考えられる。また、両分割材２０（１），２０（２）に設けた位置決め突起３０と位置決め凹部３２とによる位置決め手段は、増減したり、あるいは、省略したりすることができる。また、両分割材２０（１），２０（２）に対する位置決め突起３０と位置決め凹部３２とは、相互に嵌合可能であればよく、その配置関係、形状等は、適宜変更することができる。また、分割材２０の表面を、吸入空気の流れをスムーズにするために流線形状にすることができる。また、分割材２０の表面上に、吸入空気の流れを整流したりするためのリブ状突起を設けたり、補強のための補強リブを設けたりすることができる。

また、隙間閉塞部材１６の材料は、樹脂製の他、金属製、あるいは、その他の材料により形成することができる。また、前記実施例では、弁本体１４の周縁部の全周にわたって２つの隙間閉塞部材１６を設ける構成を例示したが、弁本体１４の周縁部の一部について隙間閉塞部材１６を部分的に設ける構成としてもよい。また、隙間閉塞部材１６は、その内周面に溝を有し、その溝内に弁本体１４の周縁部を相対的に受入れるようにして該弁本体１４の周縁部に外嵌状に装着するものとしてもよい。

本発明の実施例１にかかる可変吸気バルブ装置に設けられた蝶弁式絞り弁を示す側断面図である。蝶弁式絞り弁を示す正面図である。蝶弁式絞り弁を示す平面図である。図２のＩＶ−ＩＶ線矢視断面図である。図３のＶ−Ｖ線矢視断面図である。蝶弁式絞り弁の構成部品を分解して示す斜視図である。蝶弁式絞り弁の構成部品を分解して示す側面図である。蝶弁式絞り弁の構成部品を分解して示す側断面図である。分割材と弁軸との嵌合関係を示す平面図である。弁本体を示す斜視図である。弁本体を示す側面図である。本発明の実施例２にかかる蝶弁式絞り弁を示す正面図である。蝶弁式絞り弁を示す平面図である。図１２のＸＩＶ−ＸＩＶ線矢視断面図である。蝶弁式絞り弁の構成部品を分解して示す側面図である。蝶弁式絞り弁の構成部品を分解して示す側断面図である。分割材と弁軸との嵌合関係を示す平面図である。弁本体を示す側面図である。本発明の実施例３にかかる蝶弁式絞り弁を示す正面図である。蝶弁式絞り弁を示す平面図である。図１９のＸＸＩ−ＸＸＩ線矢視断面図である。蝶弁式絞り弁の構成部品を分解して示す側面図である。分割材と弁軸との嵌合関係を示す平面図である。弁本体を示す側面図である。本発明の実施例４にかかる蝶弁式絞り弁を示す正面図である。蝶弁式絞り弁を示す平面図である。図２５のＸＸＶＩＩ−ＸＸＶＩＩ線矢視断面図である。蝶弁式絞り弁の構成部品を分解して示す側面図である。弁本体の分割材と弁軸との嵌合関係を示す平面図である。弁本体を示す側面図である。

符号の説明

３可変吸気バルブ装置
４吸気通路形成部材
５吸気通路
５ａ通路壁面
１０蝶弁式絞り弁
１２弁軸
１４弁本体
１６隙間閉塞部材
２０分割材
３４軸孔
３６溶着手段（ねじを用いない結合手段）
５０軸孔
５８軸孔

Claims

内燃機関の吸気通路を横断する弁軸と、その弁軸と一体的に回動することにより前記吸気通路を流れる吸気流量を調節する蝶弁式の弁本体とを備える蝶弁式絞り弁であって、
前記弁本体を複数の分割材により構成し、前記複数の分割材をねじを用いない結合手段により相互に結合しかつその結合により前記弁軸と嵌合する軸孔を形成する構成としたことを特徴とする蝶弁式絞り弁。
請求項１に記載の蝶弁式絞り弁であって、
前記弁本体の周縁部に、全閉位置における前記弁本体と前記吸気通路の通路壁面との間の隙間を閉塞するための隙間閉塞部材を備えたことを特徴とする蝶弁式絞り弁。
請求項２に記載の蝶弁式絞り弁であって、
前記弁本体を複数の分割材により構成し、前記複数の分割材の結合により前記隙間閉塞部材と嵌合する周縁溝部を形成する構成としたことを特徴とする蝶弁式絞り弁。
請求項１〜３のいずれか１つに記載の蝶弁式絞り弁であって、
前記弁軸と前記弁本体の軸孔との間に、相互間の軸回り方向の回り止めをなす係合手段を設けたことを特徴とする蝶弁式絞り弁。
請求項１〜４のいずれか１つに記載の蝶弁式絞り弁であって、
前記複数の分割材が樹脂製であることを特徴とする蝶弁式絞り弁。
請求項５に記載の蝶弁式絞り弁であって、
前記複数の樹脂製の分割材を溶着手段により相互に結合したことを特徴とする蝶弁式絞り弁。