JP6354577B2

JP6354577B2 - バルブ装置

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Publication number: JP6354577B2
Application number: JP2014263257A
Authority: JP
Inventors: 亮能村; 靖河野; 清水　泰; 泰清水
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-12-25
Filing date: 2014-12-25
Publication date: 2018-07-11
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Description

本発明は、流体流路を開閉するためのバルブ装置に関する。

図１６に示すように、従来のバルブ装置１００として、吸気通路を形成するボディ１０１と、ボディ１０１内に回動自在に支持されるとともにアクチュエータ（図示せず）により駆動されるバタフライ弁１０２とを備えるスロットル弁装置が知られている。

ボディ１０１は、吸気通路の一部をなす流路形成室１０３と、流路形成室１０３に開口し、バタフライ弁１０２の回転軸１０４を通す軸穴１０５とが形成されている。そして、軸穴１０５と回転軸１０４との間には、回転軸１０４を支持する軸受１０６が配されている。

このようなバルブ装置１００において、回転軸１０４の軸方向（図示左右方向）に関して相互に対向するバタフライ弁１０２と軸受１０６との間に隙間１１０が形成されているものがある。
この構造の場合、バタフライ弁１０２が熱膨張したとしても、隙間１１０分の余裕があるため、食い付き現象（バタフライ弁１０２が軸受１０６に圧接して回動不能となる現象）を回避できる。

しかし、通常時、この隙間１１０は、バタフライ弁１０２の全閉時において、バタフライ弁１０２の上流側から下流側への（紙面奥行方向への）吸入空気の漏れを生じる流路を形成することになるため、吸入空気の漏れの流量（以下、吸気漏れ流量）の増大を招く。

これに対して、特許文献１及び２には、バタフライ弁と軸受とを接触させた構造が開示されている。すなわち、軸受の流路形成室側の面を流路形成室に露出させて、バタフライ弁が軸受に摺接可能な構造となっている。
これによれば、吸気漏れ量は低減するが、この構造では、バタフライ弁が熱膨張した場合に、食い付き現象が生じて、バタフライ弁が回動不能となる場合がある。

そこで、全閉時におけるバタフライ弁の上流側から下流側への流体漏れを低減するとともに、熱膨張時におけるバタフライ弁の回動不能現象を回避可能な構造が求められている。

特許第４７３９１２８号公報特許第４９３３０８２号公報

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、全閉時におけるバタフライ弁の上流側から下流側への流体漏れを低減するとともに、熱膨張時におけるバタフライ弁の回動不能現象を回避可能なバルブ装置を提供することにある。

（１）本発明のバルブ装置（請求項１に相当）は、以下に説明する、ボディ、バタフライ弁、回転軸、軸穴、及び軸受部材を備える。
ボディは、内燃機関の燃焼室に連通する流体流路の一部を形成する流路形成室を有する。
バタフライ弁は、流路形成室内に回転自在に収容されて流体流路の流量を調節する。
回転軸は、バタフライ弁と一体に回転する。
軸穴は、ボディに形成されて、流路形成室に開口し、回転軸を通す。
軸受部材は、軸穴内に配されて、回転軸を支持する。

軸受部材は、流路形成室側の面が流路形成室に露出するように配され、軸受部材の流路形成室側の面の少なくとも一部に、バタフライ弁の軸受部材に対向する側面が接触する接触部を有する。

軸受部材はラジアルボールベアリングであって、軸穴の内周に嵌合してボディに対する軸方向への移動が規制された外側軌道輪と、外側軌道輪の径方向内側で回転軸の外周に嵌合する内側軌道輪と、外側軌道輪と内側軌道輪と間に配される転動体とを有する。

そして、接触部は、内側軌道輪の流路形成室側の面に設けられている。
つまり、バタフライ弁は、内側軌道輪のみに接触しており、外輪軌道輪には接触していない。

これによれば、軸受部材の流路形成室側の面の少なくとも一部に、バタフライ弁の軸受部材に対向する側面が接触する接触部を有する構造であるため、接触部を有さない構造（従来の隙間１１０を有する構造）と比較して、全閉時におけるバタフライ弁の上流側から下流側への流体漏れを低減することが可能となる。

また、バタフライ弁は内側軌道輪にしか接触していないため、バタフライ弁の熱膨張によってバタフライ弁が内側軌道輪に圧接したとしても、内側軌道輪は外側軌道輪に対して回動可能であるため、バタフライ弁もともに回動可能となる。
従って、全閉時におけるバタフライ弁の上流側から下流側への流体漏れを低減するとともに、熱膨張時におけるバタフライ弁の回動不能現象を回避可能な構造となる。

加えて、内輪軌道輪が、回転軸に対する軸方向への移動を許容されているならば、バタフライ弁の熱膨張による変形を、ボールベアリングの軸方向のガタによって吸収できる。

（２）本発明のバルブ装置（請求項６に相当）では、軸受部材はスラストボールベアリングであって、回転軸に固定される軸側軌道輪と、ボディに固定されるボディ側軌道輪と、軸側軌道輪とボディ側軌道輪との間に配される転動体とを有する。
そして、バタフライ弁は、軸側軌道輪のみに接触しており、ボディ側軌道輪には接触していない。

これによれば、バタフライ弁は軸側軌道輪にしか接触していないため、バタフライ弁の熱膨張によってバタフライ弁が軸側軌道輪に圧接したとしても、軸側軌道輪はボディ側軌道輪に対して回動可能であるため、バタフライ弁もともに回転可能となる。
従って、全閉時におけるバタフライ弁の上流側から下流側への流体漏れを低減するとともに、熱膨張時におけるバタフライ弁の回動不能現象を回避可能な構造となる。

（３）本発明のバルブ装置（請求項７に相当）は、バタフライ弁の回転軸の両端部がそれぞれスラストボールベアリングで軸受けされている。
そして、回転軸の一端部を軸受けする軸受部材を第１軸受部材、回転軸の他端部を軸受けする軸受部材を第２軸受部材とすると、バタフライ弁は第１軸受部材における軸側軌道輪と第２軸受部材におけるボディ側軌道輪とに接触している。そして、第１軸受部材におけるボディ側軌道輪と第２軸受部材における軸側軌道輪には接触していない。

これによれば、バタフライ弁の熱膨張による変形を、第１軸受部材の軸方向のガタ、及び、第２軸受部材の軸方向のガタによって吸収することができる。
このため、従って、全閉時におけるバタフライ弁の上流側から下流側への流体漏れを低減するとともに、熱膨張時におけるバタフライ弁の回動不能現象を回避可能な構造となる。

バルブ装置の全体構成を示す断面図である（実施例１）。バルブ装置の要部拡大断面図である（実施例１）。軸受部材の断面図である（実施例１）。バルブ装置の作用効果を説明する図である（実施例１）。バルブ装置の要部拡大断面図である（実施例１）。バルブ装置の要部拡大断面図である（実施例１）。バルブ装置の要部拡大断面図である（実施例２）。バルブ装置の要部拡大断面図である（実施例３）。バルブ装置の要部拡大断面図である（実施例４）。バルブ装置の全体構成を示す断面図である（実施例５）。バルブ装置の要部拡大断面図である（実施例６）。バルブ装置の要部拡大断面図である（実施例７）。バルブ装置の要部拡大断面図である（実施例７）。バルブ装置の要部拡大断面図である（実施例８）。バルブ装置の要部拡大断面図である（実施例９）。バルブ装置の要部拡大断面図である（従来例）。

本発明を実施するための形態を以下の実施例により詳細に説明する。

〔実施例１〕
〔実施例１の構成〕
本実施例のバルブ装置１を、図１ないし図６を用いて説明する。
本実施例のバルブ装置１は、ディーゼルエンジン用スロットルバルブ装置であり、内燃機関の燃焼室への吸入空気量を調整するためのバルブ装置である。

バルブ装置１は、以下に説明する、ボディ２、バタフライ弁３、回転軸４、第１軸穴５、第２軸穴６、第１軸受部材７、第２軸受部材８を備える。

ボディ２は金属により形成されており、内燃機関の燃焼室に連通する吸気通路の一部をなす流路形成室１１を形成する筒部２ａと、後述するモータ１３及び歯車減速装置１４を収納するためのギヤハウジング部２ｂを有する。

そして、ギヤハウジング部２ｂの開口端面には、樹脂製のハウジングカバー１６が接合され、ハウジングカバー１６とギヤハウジング部２ｂとの間の空間がモータ１３及び歯車減速装置１４を収容するアクチュエータ室１７となっている。

バタフライ弁３は、流路形成室１１内に回転自在に収容されて吸気通路の流量を調節する。
バタフライ弁３は、回転軸４に固定されており、金属材料もしくは樹脂材料によって円板状に形成されている。

なお、バタフライ弁３とボディ２との間には、全閉時にも多少の流体の通過が許容されるクリアランス１９が形成されている。このクリアランス１９は、バタフライ弁３やボディ２が熱膨張した際に、最初の設定寸法よりも狭くなる。

回転軸４は、金属材料により形成されており、筒部２ａの径方向を軸方向として、ボディ２に回動自在に支持されている。

第１軸穴５は、ボディ２に形成されて、流路形成室１１に開口し、回転軸４の軸方向一端部４ａを通す。
第２軸穴６は、ボディ２に形成されて、流路形成室１１に開口し、回転軸４の軸方向他端部４ｂを通す。

第１軸受部材７は、第１軸穴５内に配されて、回転軸４を支持する。第１軸受部材７は、軸方向における流路形成室１１側の面７ａが流路形成室１１に露出するように配されている。
そして、第１軸受部材７の流路形成室側の面７ａの少なくとも一部に、バタフライ弁３の第１軸受部材７に対向する側面３ａが接触する第１接触部２１を有する。

第２軸受部材８は、第２軸穴６内に配されて、回転軸４を支持する。第２軸受部材８は、軸方向における流路形成室１１側の面８ａが流路形成室１１に露出するように配されている。
そして、第２軸受部材８の流路形成室側の面８ａの少なくとも一部に、バタフライ弁３の第２軸受部材８に対向する側面３ｂが接触する第２接触部２２を有する。

モータ１３は、通電によって回転軸４を正逆に回転可能な電動式のアクチュエータである。
歯車減速装置１４は、モータ１３の回転速度を所定の回転軸４の回転速度に減速するもので、回転軸４に固定されたバルブギヤ２４と、このバルブギヤ２４と噛み合って回転する中間ギヤ２５と、モータ１３の出力軸に固定されたピニオンギヤ２６とを有し、バタフライ弁３を回転駆動する。

本実施例では、回転軸４の一端側（図示右側）がアクチュエータ室１７内に突出しており、回転軸４の一端にバルブギヤ２４が固定されている。
すなわち、バルブギヤ２４がモータ１３から駆動力を受けて回転することにより、バルブギヤ２４、回転軸４及びバタフライ弁３が一体となって回転する。

〔本実施例の特徴〕
本実施例のバルブ装置１は、以下に説明する特徴を有する。
第１軸受部材７及び第２軸受部材８は、ともにラジアルボールベアリングであって、それぞれ、外側軌道輪３０、内側軌道輪３１、転動体３２を有する。
なお、第１軸受部材７による軸受構造と第２軸受部材８による軸受構造とは同じであるため、以下では、第１軸受部材７による軸受構造を代表とし、図２及び３を用いて、その構造を説明する。

外側軌道輪３０は、第１軸穴５の内周に嵌合してボディ２に対する軸方向への移動が規制されている。本実施例では、例えば、外側軌道輪３０は第１軸穴５の内周に圧入固定されている。

内側軌道輪３１は、外側軌道輪３０の径方向内側に配され、回転軸４の外周に嵌合する。本実施例では、内側軌道輪３１がすきま嵌めによって回転軸４の外周に嵌合しており、内側軌道輪３１の回転軸４に対する軸方向の移動が許容されている。

転動体３２は、外側軌道輪３０と内側軌道輪３１とによって径方向に挟まれた空間に配されており、外側軌道輪３０と内側軌道輪３１との間で転動する複数の鋼球である。

そして、バタフライ弁３に接触する第１接触部２１は、内側軌道輪３１の流路形成室１１側の面に設けられている。
すなわち、バタフライ弁３の側面３ａは、外側軌道輪３０には接触しておらず、内側軌道輪３１のみに接触している。

バタフライ弁３の側面３ａは、外側軌道輪３０の流路形成室１１の面と平行な面であって所定のクリアランスを隔てて外側軌道輪３０と対向する非接触面３４と、非接触面３４から第１軸受部材７側に突出して第１接触部２１に接触するように設けられた接触面３５を有している。

また、第１軸受部材７は、内側軌道輪３１と外側軌道輪３０との間の転動体３２が配された空間３６の流路形成室１１側の開口を封止するシール部材３７を有する。
本実施例の第１軸受部材７は、シール部材３７に加えて、空間３６の流路形成室１１から離れた側の開口を封止するシール部材３８も有している。

図３に示すように、シール部材３７、３８は、ともに、環状のゴムシールであって、それぞれ内部に金属製のリング３７ａ、３８ａが埋設されている。
シール部材３７は、軸方向において転動体３２の流路形成室１１側で、内側軌道輪３１と外側軌道輪３０との間に配されている。
シール部材３８は、軸方向において転動体３２の反流路形成室１１側で、内側軌道輪３１と外側軌道輪３０との間に配されている。

シール部材３７の内側軌道輪３１側の端部は、内側軌道輪３１に設けられた凹部３１ａに圧入固定されている。そして、シール部材３７の外側軌道輪３０側の端部は、外側軌道輪３０に摺接可能なリップ３７ｂとなっている。

シール部材３８の内側軌道輪３１側の端部は、内側軌道輪３１に設けられた凹部３１ｂに圧入固定されている。そして、シール部材３８の外側軌道輪３０側の端部が、外側軌道輪３０に摺接可能なリップ３８ｂとなっている。

すなわち、本実施例では、シール部材３７、３８は、内側軌道輪３１とともに回転し、外側軌道輪３０に摺接する構造となっている。
なお、シール部材３７、３８が、外側軌道輪３０とともに回転し、内側軌道輪３１に摺接する構造となっていてもよい。

以上、第１軸受部材７による軸受構造を代表して説明したが、第２軸受部材８による軸受構造も同様である（図１参照）。
すなわち、第２軸受部材８は、第２軸穴６の内周に嵌合してボディ２に対する軸方向への移動が規制された外側軌道輪３０と、回転軸４の外周に嵌合する内側軌道輪３１と、外側軌道輪３０と内側軌道輪３１との間に配される転動体３２を有する。

そして、バタフライ弁３に接触する第２接触部２２は、内側軌道輪３１の流路形成室１１側の面に設けられている。
また、第２軸受部材８も、シール部材３７、３８を有している。

〔本実施例の作用効果〕
本実施例では、バタフライ弁３の回転軸４を支持する第１軸受部材７及び第２軸受部材８がラジアルボールベアリングであって、バタフライ弁３の側面３ａ、３ｂは、外側軌道輪３０には接触しておらず、内側軌道輪３１のみに接触している。

これによれば、第１軸受部材７及び第２軸受部材８の流路形成室１１側の面の少なくとも一部に、バタフライ弁３が接触する構造であるため、従来構造（図１６に示す軸受１０６とバタフライ弁１０３との間に隙間１１０を有する構造）と比較して、全閉時におけるバタフライ弁３の上流側から下流側への流体漏れを低減することが可能となる。

また、バタフライ弁３は内側軌道輪３１にしか接触していないため、バタフライ弁３の熱膨張によってバタフライ弁３が内側軌道輪３１に圧接したとしても、内側軌道輪３１は外側軌道輪３０に対して回動可能であるため、バタフライ弁３もともに回動可能となる。

従って、全閉時におけるバタフライ弁の上流側から下流側への流体漏れを低減するとともに、熱膨張時におけるバタフライ弁の回動不能現象を回避可能な構造となる。

また、本実施例では、内側軌道輪３１が、回転軸４に対する軸方向への移動を許容されている。
これによれば、図４に示すように、バタフライ弁３の熱膨張による変形を、ボールベアリング内で生じる軸方向のガタによって吸収できる。

ボールベアリングは、通常、内側軌道輪３１と転動体３２、転動体３２と外側軌道輪３０との間にわずかな遊び（ガタ）を有している。
そこで、本実施例では、このボールベアリングのガタを利用して、バタフライ弁３の熱膨張による変形を吸収する。このため、バタフライ弁３の内側軌道輪３１への圧接を低減できる。
従って、この構造によれば、熱膨張時におけるバタフライ弁の回動不能現象をさらに確実に回避することができる。

また、本実施例では、第１軸受部材７及び第２軸受部材８が、それぞれ、内側軌道輪３１と外側軌道輪３０との間の空間３６の流路形成室１１側の開口を封止するシール部材３７を有する。これによれば、流路形成室１１から空間３６を通過して流路形成室１１の外部へ向かう流体の漏れをシール部材３７により防止することができる。

なお、実施例１の変形例として、図５に示すように、バタフライ弁３の接触面３５の一部がシール部材３７に隙間を介して軸方向に対向していてもよい。
また、図６に示すように、外側軌道輪３０の近傍のバタフライ弁３の側面をわずかに切欠いてもよい。

〔実施例２〕
実施例２のバルブ装置１を、実施例１とは異なる点を中心に図７を用いて説明する。
なお、実施例１と同じ符号は、同一の機能物を示すものであって、先行する説明を参照する。

本実施例では、バタフライ弁３の第１軸受部材７に対向する側面が、内側軌道輪３１に設けられた第１接触部２１だけではなく、シール部材３７にも接触している。図示しないが、第２軸受部材８においてもこれと同様の構造を呈している。
これにより、全閉時におけるバタフライ弁の上流側から下流側への流体漏れを、実施例１よりもさらに低減することができる。

なお、この場合、シール部材３７は、内側軌道輪３１とともに回転し、外側軌道輪３０に摺接する構造となっていることが好ましい。シール部材３７が外側軌道輪３０とともに回転する構造にした場合、シール部材３７とバタフライ弁３との間の摺動によるシール部材３７の磨耗が大きくなってしまうからである。

〔実施例３〕
実施例３のバルブ装置１を、実施例１とは異なる点を中心に図８を用いて説明する。
なお、実施例１と同じ符号は、同一の機能物を示すものであって、先行する説明を参照する。
実施例１では、第１軸穴５内に外側軌道輪３０を圧入固定することで、ボディ２に対する外側軌道輪３０の軸方向移動を規制していた。

しかし、本実施例では、外側軌道輪３０の反筒状空間側の軸方向端面を、ボディ２に設けられたかしめ片２ｃによって係止することにより、外側軌道輪３０の軸方向における反筒状空間側への移動が規制されている。図示しないが、第２軸受部材８においてもこれと同様の構造を呈している。

なお、本実施例では、外側軌道輪３０の流路形成室１１側への移動が多少許容されているが、バタフライ弁３の側面が対向しているため、第１軸穴５から外側軌道輪３０から抜けることはない。

〔実施例４〕
実施例４のバルブ装置１を、実施例１とは異なる点を中心に図９を用いて説明する。
なお、実施例１と同じ符号は、同一の機能物を示すものであって、先行する説明を参照する。
本実施例では、第１軸受部材７の反流路形成室１１側に回転軸４の周りをシールする軸シール４０が配されている。
本実施例によれば、流路形成室１１から第１軸穴５を通過してアクチュエータ室１７へ向かう流体の漏れを確実に防止することができる。

〔実施例５〕
実施例５のバルブ装置１を、実施例１とは異なる点を中心に図１０を用いて説明する。
なお、実施例１と同じ符号は、同一の機能物を示すものであって、先行する説明を参照する。
本実施例では、回転軸４の第２軸受部材８はラジアルボールベアリングではなく、バタフライ弁３と接触する構造とはなっていない。
例えば、第２軸受部材８はすべり軸受であって、バタフライ弁３の軸方向他端側の側面が流路形成室１１の内壁にクリアランス１９を介して対向する構造となっている。

この構造においても、第１軸受部材７が本発明に特有の構造（ラジアルボールベアリングの内側軌道輪３１のみにバタフライ弁３が接触する構造）を呈しているため、バタフライ弁３の熱膨張時に第１軸受部材７とバタフライ弁３が食い付くことによってバタフライ弁３が回動不能になる現象を回避できる。

〔実施例６〕
実施例６のバルブ装置１を、実施例１とは異なる点を中心に図１１を用いて説明する。
なお、実施例１と同じ符号は、同一の機能物を示すものであって、先行する説明を参照する。

本実施例では、第１軸受部材７及び第２軸受部材８がともにスラストボールベアリングである。
第１軸受部材７及び第２軸受部材８は、それぞれ、軸側軌道輪４２、ボディ側軌道輪４３、転動体４４を有する。
なお、第１軸受部材７による軸受構造と第２軸受部材８による軸受構造とは同じであるため、以下では、第１軸受部材７による軸受構造を代表として説明する。

軸側軌道輪４２は、内周面が回転軸４の外周面に圧入固定されている。
ボディ側軌道輪４３は、軸方向において軸側軌道輪４２の反流路形成室１１側に配されている。そして、外周面が第１軸穴５の内周面に圧入固定されている。
転動体４４は、軸側軌道輪４２とボディ側軌道輪４３とによって軸方向に挟まれた空間に配されており、軸側軌道輪４２とボディ側軌道輪４３との間で転動する複数の鋼球である。

そして、軸側軌道輪４２は、流路形成室１１側の面が流路形成室１１に露出している。
そして、軸側軌道輪４２の流路形成室１１に露出した面に、バタフライ弁３が接触する第１接触部２１が設けられている。

以上、第１軸受部材７による軸受構造を代表して説明したが、第２軸受部材８による軸受構造も同様である。
すなわち、第２軸受部材８は、内周面が回転軸４の外周面に圧入固定された軸側軌道輪４２と、外周面が第２軸穴６の内周面に圧入固定されたボディ側軌道輪４３と、転動体４４を有する。
そして、軸側軌道輪４２の流路形成室１１側の面が流路形成室１１に露出しており、軸側軌道輪４２の流路形成室１１に露出した面に、バタフライ弁３が接触する第２接触部２２が設けられている。

〔実施例６の作用効果〕
本実施例のバルブ装置１では、第１軸受部材７及び第２軸受部材８の流路形成室１１側の面の少なくとも一部に、バタフライ弁３が接触する構造であるため、従来構造（図１６に示す軸受１０６とバタフライ弁１０３との間に隙間１１０を有する構造）と比較して、全閉時におけるバタフライ弁３の上流側から下流側への流体漏れを低減することが可能となる。

また、バタフライ弁３は軸側軌道輪４２にしか接触していないため、バタフライ弁３の熱膨張によってバタフライ弁３が軸側軌道輪４２に圧接したとしても、軸側軌道輪４２はボディ側軌道輪４３に対して回動可能であるため、バタフライ弁３もともに回動可能となる。
従って、全閉時におけるバタフライ弁の上流側から下流側への流体漏れを低減するとともに、熱膨張時におけるバタフライ弁の回動不能現象を回避可能な構造となる。

〔実施例７〕
実施例７のバルブ装置１を、実施例６とは異なる点を中心に図１２及び図１３を用いて説明する。
なお、実施例６と同じ符号は、同一の機能物を示すものであって、先行する説明を参照する。
本実施例の第１軸受部材７及び第２軸受部材８をなすスラストボールベアリングは、流路形成室１１からスラストボールベアリングの反流路形成室１１側の空間への流体の漏れを防止するシール部材４６を有する。

以下、第１軸受部材７をなすスラストボールベアリングを例に説明する。
例えば、図１２に示すように、軸側軌道輪４２とボディ側軌道輪４３とによって軸方向に挟まれた転動体４４が収容された空間４７において、転動体４４より径方向外側及び径方向内側の両方に、シール部材４６が配されている。

シール部材４６は、軸側軌道輪４２のボディ側軌道輪４３に対向する端面とボディ側軌道輪４３の軸側軌道輪４２に対向する端面とに当接している。
なお、転動体４４より径方向外側及び径方向内側のいずれか一方のみに、シール部材４６を配してもよい。

また、例えば、図１３に示すように、軸側軌道輪４２の外周面と第１軸穴５（第２軸受部材８においては第２軸穴（６）の内周面との間と、ボディ側軌道輪４３の内周面と回転軸４の外周面との間にシール部材４６を配してもよい。
なお、軸側軌道輪４２の外周面と第１軸穴５（第２軸受部材８においては第２軸穴（６）の内周面との間と、ボディ側軌道輪４３の内周面と回転軸４の外周面との間の、いずれか一方のみに、シール部材４６を配してもよい。

本実施例によれば、実施例６の作用効果に加えて、流路形成室１１から回転軸４周りを通って流路形成室１１の外部に至る流体の漏れを防止することができる。

〔実施例８〕
実施例８のバルブ装置１を、実施例６とは異なる点を中心に図１４を用いて説明する。
なお、実施例６と同じ符号は、同一の機能物を示すものであって、先行する説明を参照する。
実施例６では、第１軸受部材７においても、第２軸受部材８においても、軸側軌道輪４２がバタフライ弁３に接触していたが、本実施例では、第２軸受部材８においては、ボディ側軌道輪４３がバタフライ弁３に接触している。

本実施例では、第１軸受部材７における軸側軌道輪４２を軸受軌道輪４２Ａ、第１軸受部材７におけるボディ側軌道輪４３を軸受軌道輪４３Ａ、第２軸受部材８における軸側軌道輪４２を軸受軌道輪４２Ｂ、第２軸受部材８におけるボディ側軌道輪４３を軸受軌道輪４３Ｂとも呼ぶ。

第１軸受部材７では、軸側軌道輪４２Ａがボディ側軌道輪４３Ａよりも軸方向において流路形成室１１側に配されている。そして、軸側軌道輪４２Ａの流路形成室１１側の面が流路形成室１１に露出しており、軸側軌道輪４２Ａの流路形成室１１に露出した面に、バタフライ弁３が接触する第１接触部２１が設けられている。

また、第２軸受部材８では、ボディ側軌道輪４３Ｂが軸側軌道輪４２Ｂよりも軸方向において流路形成室１１側に配されている。そして、ボディ側軌道輪４３Ｂの流路形成室１１側の面が流路形成室１１に露出しており、ボディ側軌道輪４３Ｂの流路形成室１１に露出した面に、バタフライ弁３が接触する第２接触部２２が設けられている。

この構造によれば、第１軸受部材７及び第２軸受部材８の軸方向のガタによって、バタフライ弁３はわずかに軸方向に移動可能となっている。
すなわち、バタフライ弁３、回転軸４、軸側軌道輪４２Ａ、及び軸側軌道輪４２Ｂは一体となって、わずかに軸方向への移動が許容される。
なお、第１軸受部材７及び第２軸受部材８の軸方向のガタとは、ボディ側軌道輪４３と転動体４４、転動体４４と軸側軌道輪４２との間に生じる遊びのことである。

このため、バタフライ弁３が熱膨張してバタフライ弁３が軸側軌道輪４２Ａ及びボディ側軌道輪４３Ｂに押圧した場合、バタフライ弁３が軸側軌道輪４２Ａ及び軸側軌道輪４２Ｂとともにガタの分だけ移動することで、熱膨張分を吸収することができる。
従って、全閉時におけるバタフライ弁の上流側から下流側への流体漏れを低減するとともに、熱膨張時におけるバタフライ弁の回動不能現象を回避可能な構造となる。

〔実施例９〕
実施例９のバルブ装置１を、実施例６とは異なる点を中心に図１０を用いて説明する。
なお、実施例１と同じ符号は、同一の機能物を示すものであって、先行する説明を参照する。
本実施例では、第２軸受部材８はスラストボールベアリングではなく、バタフライ弁３と接触する構造とはなっていない。
例えば、第２軸受部材８はすべり軸受であって、バタフライ弁３の軸方向他端側の側面は流路形成室１１の内壁にクリアランス１９を介して対向する構造となっている。

この構造においても、第１軸受部材７が本発明に特有の構造（軸側軌道輪４２のみにバタフライ弁３が接触する構造）を呈しているため、バタフライ弁３の熱膨張時に第１軸受部材７とバタフライ弁３が食い付くことによってバタフライ弁３が回動不能になる現象を回避できる。

〔変形例〕
実施例１では、内側軌道輪３１が、回転軸４に対する軸方向への移動が許容されていたが、内側軌道輪３１が回転軸４に圧入固定されていてもよい。
バルブ装置１はスロットルバルブ装置であったが、これに限られたものではなく、例えば、排気通路から吸気通路へ再循環させる排気ガス量を可変するＥＧＲバルブ装置であってもよい。

１バルブ装置、２ボディ、３バタフライ弁、４回転軸、５第１軸穴、６第２軸穴、７第１軸受部材、８第２軸受部材、１１流路形成室、２１第１接触部、２２第２接触部、３０外側軌道輪、３１内側軌道輪、３２転動体、４２軸側軌道輪、４３ボディ側軌道輪、４４転動体

Claims

内燃機関の燃焼室に連通する流体流路の一部をなす流路形成室（１１）を有するボディ（２）と、
前記流路形成室（１１）内に回転自在に収容されて前記流体流路の流量を調節するバタフライ弁（３）と、
前記バタフライ弁（３）と一体に回転する回転軸（４）と、
前記ボディ（２）に形成されて、前記流路形成室（１１）に開口し、前記回転軸（４）を通す軸穴（５、６）と、
前記軸穴（５、６）内に配されて、前記回転軸（４）を支持する軸受部材（７、８）とを備え、
前記軸受部材（７、８）は、前記流路形成室側の面が前記流路形成室（１１）に露出するように配され、
前記軸受部材（７、８）の前記流路形成室側の面の少なくとも一部に、前記バタフライ弁（３）の前記軸受部材（７、８）に対向する側面が接触する接触部（２１、２２）を有するバルブ装置であって、
前記軸受部材（７、８）はラジアルボールベアリングであって、前記軸穴（５、６）の内周に嵌合して前記ボディ（２）に対する軸方向への移動が規制された外側軌道輪（３０）と、前記外側軌道輪（３０）の径方向内側で前記回転軸（４）の外周に嵌合する内側軌道輪（３１）と、前記外側軌道輪（３０）と前記内側軌道輪（３１）と間に配される転動体（３２）とを有し、
前記接触部（２１、２２）は、前記内側軌道輪（３１）の前記流路形成室側の面に設けられ、
前記バタフライ弁（３）の側面は、前記外側軌道輪（３０）には接触していないことを特徴とするバルブ装置。
請求項１に記載のバルブ装置において、
前記内側軌道輪（３１）は、前記回転軸（４）に対する軸方向への移動が許容されていることを特徴とするバルブ装置。
請求項１または２に記載のバルブ装置において、
前記軸受部材（７、８）は、前記内側軌道輪（３１）と前記外側軌道輪（３０）との間の前記転動体（３２）が配された空間の前記流路形成室側の開口を封止するシール部材（３７）を有することを特徴とするバルブ装置。
請求項３に記載のバルブ装置において、
前記バタフライ弁（３）の前記軸受部材（７、８）に対向する側面は、前記内側軌道輪（３１）に設けられた前記接触部（２１、２２）に加えて、前記シール部材（３７）にも接触することを特徴とするバルブ装置。
請求項４に記載のバルブ装置において、
前記シール部材（３７）は前記内側軌道輪（３１）に固定されて、前記内側軌道輪（３１）とともに回転することを特徴とするバルブ装置。
内燃機関の燃焼室に連通する流体流路の一部をなす流路形成室（１１）を有するボディ（２）と、
前記流路形成室（１１）内に回転自在に収容されて前記流体流路の流量を調節するバタフライ弁（３）と、
前記バタフライ弁（３）と一体に回転する回転軸（４）と、
前記ボディ（２）に形成されて、前記流路形成室（１１）に開口し、前記回転軸（４）を通す軸穴（５、６）と、
前記軸穴（５、６）内に配されて、前記回転軸（４）を支持する軸受部材（７、８）とを備え、
前記軸受部材（７、８）は、前記流路形成室側の面が前記流路形成室（１１）に露出するように配され、
前記軸受部材（７、８）の流路形成室側の面の少なくとも一部に、前記バタフライ弁（３）の前記軸受部材（７、８）に対向する側面が接触する接触部（２１、２２）を有するバルブ装置であって、
前記軸受部材（７、８）は、スラストボールベアリングであって、前記回転軸（４）に固定される軸側軌道輪（４２）と、前記ボディ（２）に固定されるボディ側軌道輪（４３）と、前記軸側軌道輪（４２）と前記ボディ側軌道輪（４３）との間に配される転動体（４４）とを有し、
前記接触部（２１、２２）は、前記軸側軌道輪（４２）に設けられていることを特徴とするバルブ装置。
内燃機関の燃焼室に連通する流体流路の一部をなす流路形成室（１１）を有するボディ（２）と、
前記流路形成室（１１）内に回転自在に収容されて前記流体流路の流量を調節するバタフライ弁（３）と、
前記バタフライ弁（３）と一体に回転する回転軸（４）と、
前記ボディ（２）に形成されて、前記流路形成室（１１）に開口し、前記回転軸（４）の軸方向一端部が収容される第１軸穴（５）と、
前記ボディ（２）に形成されて、前記流路形成室（１１）に開口し、前記回転軸（４）の軸方向他端部が収容される第２軸穴（６）と、
前記第１軸穴（５）内に配されて、前記回転軸（４）を支持する第１軸受部材（７）と、
前記第２軸穴（６）内に配されて、前記回転軸（４）を支持する第２軸受部材（８）とを備え、
前記第１軸受部材（７）及び前記第２軸受部材（８）は、ともに、前記流路形成室側の面が前記流路形成室に露出するように配され、
前記第１軸受部材（７）の流路形成室側の面の少なくとも一部に、前記バタフライ弁（３）の前記第１軸受部材（７）に対向する側面が接触する第１接触部（２１）を有し、
前記第２軸受部材（８）の流路形成室側の面の少なくとも一部に、前記バタフライ弁（３）の前記第２軸受部材（８）に対向する側面が接触する第２接触部（２２）を有するバルブ装置であって、
前記第１軸受部材（７）及び前記第２軸受部材（８）は、ともに、スラストボールベアリングであって、前記回転軸（４）に固定される軸側軌道輪（４２）と、前記ボディ（２）に固定されるボディ側軌道輪（４３）と、前記軸側軌道輪（４２）と前記ボディ側軌道輪（４３）との間に配される転動体（４４）とを有し、
前記第１接触部（２１）は、前記第１軸受部材における軸側軌道輪（４２Ａ）に、前記第２接触部（２２）は、前記第２軸受部材におけるボディ側軌道輪（４３Ｂ）に設けられていることを特徴とするバルブ装置。
請求項６または７に記載のバルブ装置において、
前記スラストボールベアリングは、前記流路形成室（１１）から前記スラストボールベアリングの反流路形成室（１１）側の空間への流体の漏れを防止するシール部材（４６）を有することを特徴とするバルブ装置。