(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブ部にシャフト部を一体的に形成するとともに該シャフト部の横断面形状を、相互に直交する２方向における一方向が長く、他方向が短く、かつ、長手方向の端面が円弧状の小判形に形成し、ボデーに、上記シャフト部を回転可能に嵌合するシャフト受穴と、該シャフト受穴とボデー端面間に渡り上記シャフト部の小判形断面における短方向幅とほぼ同幅でシャフト部を挿入できる切欠き溝を形成してシャフト部をシャフト受穴に挿通し、かつ上記バルブ部の全開状態から全閉状態の作動範囲内においては、上記シャフト部における小判形断面の長方向端が上記切欠き溝に合致しないようにシャフト部における小判形の長方向をバルブ部の中心面に対して傾斜させたことを特徴とするバタフライバルブ装置。
【請求項２】
バルブ部にシャフト部を一体的に形成するとともに該シャフト部の横断面形状を、相互に直交する２方向における一方向が長く、他方向が短く、かつ、長手方向の端面が円弧状の小判形に形成し、ボデーに、上記シャフト部を回転可能に嵌合するシャフト受穴と、該シャフト受穴とボデー端面間に渡り上記シャフト部の小判形断面における短方向幅とほぼ同幅でシャフト部を挿入できる切欠き溝を形成し、かつ上記バルブ部の全開状態から全閉状態の作動範囲内においては、上記シャフト部における小判形断面の長方向端が上記切欠き溝に合致しないようにシャフト部における小判形の長方向をバルブ部の中心面に対して傾斜させ、上記シャフト部を上記切欠き溝を通じてシャフト受穴に挿通した後、バルブ部を反転し、その後、バルブ部の全開位置においてそのバルブ部の開方向への回動を阻止する部材を付設することを特徴とするバタフライバルブの組付方法。
【請求項３】
バルブ部にシャフト部を一体的に形成するとともに該シャフト部の横断面形状を、相互に直交する２方向における一方向が長く、他方向が短く、かつ、長手方向の端面が円弧状の小判形に形成し、ボデーに、上記シャフト部における小判形断面の長方向幅より大径の円筒からなるシャフト受穴と、該シャフト受穴とボデー端面間に渡り上記シャフト部の小判形断面における短方向幅とほぼ同幅でシャフト部を挿入できる切欠き溝を形成し、上記シャフト部を上記シャフト受穴に挿通するとともにそのシャフト部の外面とシャフト受穴の内面間に円筒形の軸受部材を、シャフトが回転できるように介在したことを特徴とするバタフライバルブ装置。
【請求項４】
バルブ部に断面円形のシャフト部を一体的に形成し、ボデーに、上記シャフト部の径より大径の円筒からなるシャフト受穴と、該シャフト受穴とボデー端面間に渡り上記シャフト部の径とほぼ同幅でシャフト部を挿入できる切欠き溝を形成し、上記シャフト部を上記シャフト受穴に挿通するとともにそのシャフト部の外面とシャフト受穴の内面間に円筒状の軸受部材を、シャフト部が回転できるように介在したことを特徴とするバタフライバルブ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はバタフライバルブ装置とそのバタフライバルブの組付方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンジンへの吸気量を制御するバタフライバルブ装置として、筒状のボデー内にバタフライバルブを開閉可能に具備したものがあるが、そのボデーに対するバタフライバルブの組み付けは、バタフライバルブを、バルブにシャフトを一体的に設けたシャフト一体型のバタフライバルブとし、ボデーを、上記シャフト軸受部から２分割した２体型とし、先ずバタフライバルブのシャフト部を一方の分割ボデーの半円状軸受部に嵌合し、その後他方の分割ボデーの半円状軸受部を上記シャフト部に嵌合して、２分割された軸受部でシャフト部を回転可能に支承するものが一般的で、例えば実開昭５７−１２３９２９号公報や特開平４−１３４１３９号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構造においては、ボデーが分割された２体であるため、装置の組付時には、２体の分割ボデーを複数のボルトにより一体に組み付ける作業が加わり、しかもその分割ボデー間にガスケットを介在する作業も伴う。
【０００４】
そこで本発明は、ボデーを２分割することなく一体型のままでそのボデーにシャフト一体型のバタフライバルブを容易に組み付けることができるようにして、上記従来の構造のものに比べて組付作業性の向上を図ることができるバタフライバルブ装置とそのバタフライバルブの組付方法を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１記載の第１の発明は、バルブ部にシャフト部を一体的に形成するとともに該シャフト部の横断面形状を、相互に直交する２方向における一方向が長く、他方向が短く、かつ、長手方向の端面が円弧状の小判形に形成し、ボデーに、上記シャフト部を回転可能に嵌合するシャフト受穴と、該シャフト受穴とボデー端面間に渡り上記シャフト部の小判形断面における短方向幅とほぼ同幅でシャフト部を挿入できる切欠き溝を形成してシャフト部をシャフト受穴に挿通し、かつ上記バルブ部の全開状態から全閉状態の作動範囲内においては、上記シャフト部における小判形断面の長方向端が上記切欠き溝に合致しないようにシャフト部における小判形の長方向をバルブ部に対して傾斜させたことを特徴とするバタフライバルブ装置である。
【０００６】
請求項２記載の第２の発明は、バルブ部にシャフト部を一体的に形成するとともに該シャフト部の横断面形状を、相互に直交する方向における一方向が長く、他方向が短く、かつ、長手方向の端面が円弧状の小判形に形成し、ボデーに、上記シャフト部を回転可能に嵌合するシャフト受穴と、該シャフト受穴とボデー端面間に渡り上記シャフト部の小判形断面における短方向幅とほぼ同幅でシャフト部を挿入できる切欠き溝を形成し、かつ上記バルブ部の全開状態から全閉状態の作動範囲内においては、上記シャフト部における小判形断面の長方向端が上記切欠き溝に合致しないようにシャフト部における小判形の長方向をバルブ部の中心面に対して傾斜させ、上記シャフト部を上記切欠き溝を通じてシャフト受穴に挿通した後、バルブ部を反転し、その後、バルブ部の全開位置においてそのバルブ部の開方向への回動を阻止する部材を付設することを特徴とするバタフライバルブの組付方法である。
【０００７】
上記第１の発明の装置において、上記第２の発明のように組み付けることにより、一体型のボデーにシャフト一体型のバタフライバルブを組み付けることができ、更に組み付けられたバタフライバルブは、その全開位置と全閉位置間の作動範囲内において切欠き溝から外脱しない。
【０００８】
請求項３記載の第３の発明は、バルブ部にシャフト部を一体的に形成するとともに該シャフト部の横断面形状を、相互に直交する２方向における一方向が長く、他方向が短く、かつ、長手方向の端面が円弧状の小判形に形成し、ボデーに、上記シャフト部における小判形断面の長方向幅より大径の円筒からなるシャフト受穴と、該シャフト受穴とボデー端面間に渡り上記シャフト部の小判形断面における短方向幅とほぼ同幅でシャフト部を挿入できる切欠き溝を形成し、上記シャフト部を上記シャフト受穴に挿通するとともにそのシャフト部の外面とシャフト受穴の内面間に円筒形の軸受部材を、シャフトが回転できるように介在したことを特徴とするバタフライバルブ装置である。
【０００９】
本第３の発明においては、シャフト部をシャフト受穴に挿通した後軸受部材を介在することにより、一体型のボデーにシャフト一体型のバタフライバルブを組み付けることができ、更にシャフト部、すなわちバルブ部は３６０°のどの位置においても切欠き溝から外脱しない。したがって、バタフライバルブを３６０°の範囲内において所望の回転（開閉）角度で操作することができる。更に、切欠き溝内に侵入した異物は軸受部材によってシャフト部の摺動面への侵入が阻止され、その異物によるバタフライバルブの回転不良を防止できる。
【００１０】
請求項４記載の第４の発明は、バルブ部に断面円形のシャフト部を一体的に形成し、ボデーに、上記シャフト部の径より大径の円筒からなるシャフト受穴と、該シャフト受穴とボデー端面間に渡り上記シャフト部の径とほぼ同幅でシャフト部を挿入できる切欠き溝を形成し、上記シャフト部を上記シャフト受穴に挿通するとともにそのシャフト部の外面とシャフト受穴の内面間に円筒状の軸受部材を、シャフト部が回転できるように介在したことを特徴とするバタフライバルブ装置である。
【００１１】
本第４の発明においても上記第３の発明と同様の作用を発揮する。更に、シャフト部の横断面を、切欠き溝の幅とほぼ同径の円形にしたので、バタフライバルブの組付時において、バルブ部の傾斜角の制約がなく、シャフト部を切欠き溝を通じてシャフト受穴へ挿入できる。したがって、バタフライバルブの組み付けが一層容易になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図に示す好ましい実施例に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
図１乃至図１０は第１実施例を示す。本実施例は複数の気筒を有するエンジンに対応した複数の通気ポートを有するバタフライバルブ装置に本発明を適用した例である。
【００１３】
ボデー１は、前後壁（後述するバタフライバルブ１５のシャフト方向を前後方向とする）２，３と、左右壁４，５と、左右壁４，５の中央部に設けた区画壁６とを樹脂、例えばナイロン等で一体成形してなり、区画壁６を挟んで２個の通気ポート７，８が貫通形成されている。
【００１４】
上記ボデー１の前壁２には円筒状のシャフト受穴９が、後壁３には円筒状のシャフト受穴１０が、区画壁６には円筒状のシャフト受穴１１が、夫々ボデー１の高さ方向の略中央部に位置して前後方向にかつ同一軸線上に貫通形成されている。
【００１５】
ボデー１の前後壁２，３と区画壁６には、上記各シャフト受穴９，１０，１１とボデー１の端面、図の実施例では上端面１ａ間に渡って、図６に示すように、シャフト受穴９，１０，１１の直径Ｒ１  より短い幅Ｄ２  の切欠き溝１２，１３，１４が形成されている。すなわち、各切欠き溝１２，１３，１４がシャフト受穴９，１０，１１に対してラジアル方向に形成され、その一端がシャフト受穴９，１０，１１に連通し、他端がボデー１の一端面に開口している。
【００１６】
バタフライバルブ１５は図３及び図４に示すように、上記両通気ポート７，８に回転可能に収納される２個の板状のバルブ部１６，１７と、上記各シャフト受穴９，１０，１１に回転可能に挿通するシャフト部１８，１９，２０とを一体にして形成されている。このバルブ部１６，１７とシャフト部１８，１９，２０は樹脂、例えばナイロンやＰＰＳ樹脂等で一体成形してもよく、或いはシャフト１８，１９，２０を金属材として、これをバルブ部１６，１７の樹脂成形時にインサートして一体化してもよい。
【００１７】
上記各シャフト１８，１９，２０は、図６に示すように円筒の両側をそぎ取って２つの平面２１，２２を有する横断面が小判型に形成されている。更にその長方向の径、すなわち円弧状摺動面２３，２４間の直径Ｒ２は上記シャフト受穴９，１０，１１内で回転できるようにシャフト受穴９，１０，１１の直径Ｒ1 とほぼ同径に設定され、また、その短方向幅、すなわち２面２１，２２間の幅Ｄ1 は上記切欠き溝１２，１３，１４に挿通できるように切欠き溝１２，１３，１４の幅Ｄ2 とほぼ同幅に設定されている。更に、該各シャフト部１８，１９，２０の２面２１，２２はバルブ部１６，１７の作動角（全閉から全開までの作動範囲）内において、２面２１，２２が切欠き溝１２，１３，１４と平行しないようにバルブ部１６，１７の中心面Ｘ−Ｘに対して所定の角度θだけ傾斜している。
【００１８】
更にバルブ部１６，１７には、小判型のシャフト部１８，１９，２０から吸気が漏出するのを防止する閉塞板２５が一体形成されている。
各シャフト部１８，１９，２０を各シャフト受穴９，１０，１１に嵌合した状態においてボデー１から突出する一方のシャフト部１８には、図９に示すように鋸刃状溝２６を形成してこれに回動を阻止する部材であるレバー２７が圧入固着されている。また、ボデー１側には、バルブ部１６，１７が図１及び図２に示すように全開した状態においてレバー２７が当接し、バルブ部１６，１７がそれ以上開方向へ回動するのを阻止する部材であるストッパ２８が固着されている。
【００１９】
次に組付作業工程を説明する。
先ず、図６に示すようにバタフライバルブ１５を、そのバルブ部１６，１７の表面（上流側の面）Ａ側が下向きで、かつシャフト部１８，１９，２０の２面２１，２２がボデー１における切欠き溝１２，１３，１４の内面に平行する傾斜姿勢にし、この姿勢で各シャフト部１８，１９，２０を各切欠き溝１２，１３，１４を通じて各シャフト受穴９，１０，１１内に図７及び図１０（ａ）に示すように、挿入嵌合する。
【００２０】
次で、上記のように挿入したバタフライバルブ１５を図７において時計方向に回転し、図８及び図９に示すようにバルブ部１６，１７を垂直状態にする。この図８及び図９の状態がバタフライバルブ１５の全開状態であり、各シャフト部１８，１９，２０の円弧状摺動面２３，２４が切欠き溝１２，１３，１４からずれた図８及び図１０（ｂ）の状態にある。
【００２１】
次で、この図８の全開状態或いは図８の状態から若干バタフライバルブ１５を時計方向に回転した状態において、レバー２７をシャフト部１８の先端に圧入固着する。これにより、図１及び図２に示すように、バタフライバルブ１５の全開状態においてレバー２７がストッパ２８に当接し、その全開姿勢以上の開き方向への回転が阻止され、各シャフト部１８，１９，２０が各切欠き溝１２，１３，１４から外脱することを阻止する。
【００２２】
このような組付後において、バタフライバルブ１５は、図２の実線位置を全開状態とし、この位置から図２の時計方向（矢印方向）へ回転した図２の鎖線位置を全閉状態として、この範囲を作動角として使用する。したがって、バタフライバルブ１５は、上記図６に示す組付姿勢から反転して表面Ａを上向き（上流側）にした状態で使用される。
【００２３】
また、各シャフト部１８，１９，２０は、図１０（ｂ）に示す全開状態から時計方向に回転して図１０（ｃ）に示す全閉状態までの範囲内の回転となるため、その円弧状摺動面２３，２４は切欠き溝１２，１３，１４に合致せず、バタフライバルブ１５が各シャフト受穴９，１０，１１から外脱することがない。
【００２４】
以上のようであるから、本実施例によればボデー１を分割することなく一体型としてそのボデー１にシャフト一体型のバタフライバルブ１５を組み付けることができる。
【００２５】
なお、シャフト一体型のバタフライバルブではシャフト部の歪みが生じるおそれがあるため、上記区画壁６部のシャフト受穴１１とシャフト部２０とのクリアランスを、他のシャフト受穴９，１０とシャフト部１８，１９とのクリアランスよりも大きくすると良い。
【００２６】
上記実施例においては、上記レバー２７をバタフライバルブ１５と一体成形しておくと、組付時にこのレバー２７がストッパ２８に当たり組み付けが不可能となるため、レバー２７を後付けするようにしたが、上記ストッパ２８をボデー１へ後付けにするか、組付時に支障とならない位置のボデー１に固定することにより、レバー２７をバタフライバルブ１５と一体に成形しておくことができる。
【００２７】
図１１乃至図１４は第２実施例を示す。
本第２実施例は、上記第１実施例における小判形のシャフト部１８，１９，２０を、バルブ部１６，１７の中心面Ｘ−Ｘに平行する２面２１ａ，２２ａとしたシャフト部１８ａ，１９ａ，２０ａとし、また、そのシャフト部１８ａ，１９ａ，２０ａの円弧状摺動面２３ａ，２４ａ間の直径をボデー１側に形成したシャフト受穴９ａ，１０ａ，１１ａの直径よりも小径にし、更に、そのシャフト部１８ａ，１９ａとシャフト受穴９ａ，１０ａ間に円筒形の軸受部材２９，３０を、シャフト部１８ａ，２０ａが回転できるようにして介在したものである。
【００２８】
その他の構造は上記第１実施例と同一であるため、同一部分には同一符号を付してその説明は省略する。
本第２実施例の組み付けは、先ず、図１１に示すようにバタフライバルブ１５を、そのシャフト部１８ａ，１９ａ，２０ａの２面２１ａ，２２ａが切欠き溝１２，１３，１４の内面に平行する姿勢にし、この姿勢で各シャフト部１８ａ，１９ａ，２０ａを、各切欠き溝１２，１３，１４を通じて図１２に示すように各シャフト受穴９ａ，１０ａ，１１ａに嵌入する。
【００２９】
次で、軸受部材２９，３０を、ボデー１の前後の外側から、図１３及び図１４に示すように、シャフト部１８ａ，１９ａとシャフト受穴９ａ，１０ａとの隙間に挿入する。なお、この軸受部材２９，３０は、その外周面をシャフト受穴９ａ，１０ａの内面に圧入してボデー１に固着し、シャフト部１８ａ，１９ａとは、該シャフト部１８ａ，１９ａが回転できるクリアランスを有する。
【００３０】
本第２実施例においても、シャフト一体型のバタフライバルブ１５を、ボデー１を分割することなく一体型としてそのボデー１に組み付けることができる。
更に、本第２実施例によれば、バタフライバルブ１５におけるシャフト部１８ａ，１９ａ，２０ａの２面２１ａ，２２ａが切欠き溝１２，１３，１４の内面と平行する状態でも、そのシャフト部１８ａ，１９ａ，２０ａは、軸受部材２９，３０の存在によって切欠き溝１２，１３，１４へ外脱しない。したがって、バタフライバルブ１５を、３６０°の範囲内において所望の回転（開閉）角度で操作することができる。
【００３１】
更に、本第２実施例によれば、切欠き溝１２，１３に異物が侵入しても円筒状の軸受部材２９，３０の存在によってその異物がシャフト部１８ａ，１９ａの回転摺動面に侵入することが阻止され、この異物侵入によるバタフライバルブ１５の回転不良の発生を防止できる。
【００３２】
図１５乃至図１７は第３実施例を示す。
本第３実施例は、上記第２実施例におけるシャフト部１８ａ，１９ａ，２０ａを円筒形のシャフト部１８ｃ，１９ｃ，２０ｃにするとともにその直径Ｒ３を上記切欠き溝１２，１３，１４の幅Ｄ3 とほぼ同等でこれに挿入できる径とし、切欠き溝１２，１４の幅Ｄ3 より大径のシャフト受穴９ａ，１０ａと上記シャフト部１８ｃ，１９ｃ間に円筒状の軸受部材３１，３２を介在したものである。
【００３３】
その他の構造は上記第２実施例と同一であるため、同一部分には同一符号を付してその説明は省略する。
本第３実施例の組付作業も上記第２実施例と同様であるが、第１，第２実施例に比べて、シャフト部１８ｃ，１９ｃ，２０ｃを切欠き溝１２，１３，１４に挿入する際のバタフライバルブ１５の角度の制約がない。
【００３４】
本第３実施例においても、上記第２実施例と同様の作用、効果を発揮する上に、上記のように、バタフライバルブを切欠き溝１２，１３，１４に挿入する際のバタフライバルブ１５の角度の制約がないので、組み付けが容易になる。
【００３５】
なお、上記各実施例は複数の通気ポートを有するものに適用した例であるが、本発明は単一通気ポートのバタフライバルブ装置にも適用できるものである。
【００３６】
【発明の効果】
以上のようであるから、請求項１及び２記載の発明によれば、一体型のボデーにシャフト一体型のバタフライバルブを組み付けることができるので、上記従来のような分割したボデーを組み付ける作業が不要になり、バタフライバルブの組付作業性が向上する。
【００３７】
請求項３記載の発明によれば、更にバタフライバルブを３６０°の範囲内において所望の回転（開閉）角度で操作できる上に、切欠き溝からシャフト摺動面へ異物が侵入することを防止し、バタフライバルブが回転不良に陥ることを防止できる。
【００３８】
そして請求項４記載の発明によれば、更に、バタフライバルブの組み付けが一層容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す平面図。
【図２】図１の前面図。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図。
【図４】図２のＣ−Ｃ線断面図。
【図５】図１のＥ−Ｅ線断面図。
【図６】図１の実施例におけるボデーとバタフライバルブの前面図。
【図７】図６のバタフライバルブをシャフト受穴に挿入した組付完了前の前面図。
【図８】図７の状態からバタフライバルブを全開位置に回転した状態の前面図。
【図９】図８におけるＦ−Ｆ線断面図。
【図１０】図１の実施例におけるシャフト部と切欠き溝との関係を示す図で、（ａ）はシャフト部の挿入時の状態、（ｂ）はバルブ部の全開時の状態、（ｃ）はバルブ部の全閉時の状態を示す。
【図１１】本発明の第２実施例を示すボデーとバタフライバルブの前面図。
【図１２】図１１のバタフライバルブをシャフト受穴に挿入した組付完了前の前面図。
【図１３】図１２の状態において軸受部材を介在した前面図。
【図１４】図１３におけるＨ−Ｈ線断面図。
【図１５】本発明の第３実施例を示すボデーとバタフライバルブの前面図。
【図１６】図１５に示す実施例においてボデーにバタフライバルブを組み付けた状態の前面図。
【図１７】図１６におけるＩ−Ｉ線断面図。
【符号の説明】
１…ボデー
９，９ａ，１０，１０ａ，１１，１１ａ…シャフト受穴
１２，１３，１４…切欠き溝
１５…バタフライバルブ
１６，１７…バルブ部
１８，１８ａ，１８ｃ，１９，１９ａ，１９ｃ，２０，２０ａ，２０ｃ…シャフト部
２１，２１ａ，２２，２２ａ…平面
２３，２３ａ，２４，２４ａ…長方向端面
２７，２８…回転阻止部材
２９，３０，３１，３２…軸受部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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