(57)【要約】【課題】  ロータリバルブ３の作動不良およびバルブロックを回避し、且つアイドル運転時の弁洩れ量を略ゼロにすることを課題とする。【解決手段】  エンジン停止時には、ロータリバルブ３の軸受部２３に作用するスプリングの付勢力によって、ロータリバルブ３が、ロータシャフト２のラジアル方向の開弁側に移動するので、バルブハウジング１とロータリバルブ３との間のクリアランスが最も広くなり、エンジン停止中にクリアランスに異物が噛み込み難くなる。また、アイドル運転時には、スプリングの付勢力よりも吸気管負圧が所定値以上の高負圧の時に発生する図示矢印方向の吸引力の方が勝り、ロータリバルブ３のシート部２１に作用する図示矢印方向の吸引力によって、ロータリバルブ３が、ロータシャフト２のラジアル方向の閉弁側に移動するので、クリアランスが最も狭くなり、アイドル運転時の弁洩れ量が略ゼロとなる。【選択図】  図２
2006029469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）空気が通過する空気通過口を有するハウジングと、
（ｂ）このハウジングの内部に回転自在に収容された駆動軸と、
（ｃ）この駆動軸の外周に嵌め合わされて、前記空気通過口の開口面積を変更することで、前記空気通過口を通過する空気の流量を調整する弁体と
を備えた空気流量制御弁において、
前記ハウジングは、前記弁体が前記空気通過口の開口面積を最小とする閉弁位置の時に前記弁体が所定のクリアランスを隔てて対向して配置されて、前記空気通過口を取り囲むように設けられたシール壁部を有し、
前記駆動軸は、前記弁体を嵌合する嵌合部を有し、
前記弁体は、前記嵌合部との間に前記嵌合部のスラスト方向に対して略直交するラジアル方向の微小隙間を形成する軸受部を有し、
前記弁体が前記空気通過口の開口面積を最小とする閉弁位置の時に前記クリアランスを増大させるように、前記弁体を前記ラジアル方向の開弁側に付勢する弁体付勢手段を設置したことを特徴とする空気流量制御弁。
【請求項２】
請求項１に記載の空気流量制御弁において、
前記ハウジングは、内燃機関の燃焼室に連通する吸気通路を形成する吸気管に組み付けられており、
前記ハウジングの内部には、前記吸気通路を開閉するスロットルバルブを迂回する空気通路が形成されていることを特徴とする空気流量制御弁。
【請求項３】
請求項２に記載の空気流量制御弁において、
前記弁体付勢手段の付勢力は、前記吸気管内の空気圧力が所定値未満の低負圧または中負圧時に、前記弁体に作用する前記ラジアル方向の閉弁側の吸引力よりも大きくなるように設定され、且つ前記吸気管内の空気圧力が所定値以上の高負圧時に、前記弁体に作用する前記ラジアル方向の閉弁側の吸引力よりも小さくなるように設定されていることを特徴とする空気流量制御弁。
【請求項４】
請求項２に記載の空気流量制御弁において、
前記ハウジングのシール壁部には、前記吸気通路および前記空気通路内の吸入空気中に含まれる異物の固着力を減少させ、且つ前記異物の剥離力を増大させるための低摩擦塑性材が形成されていることを特徴とする空気流量制御弁。
【請求項５】
請求項４に記載の空気流量制御弁において、
前記ラジアル方向の微小隙間は、吸気管内の空気圧力が所定値以上の高負圧時に前記弁体が前記低摩擦塑性材に前面接触するように隙間寸法が設定されていることを特徴とする空気流量制御弁。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の空気流量制御弁において、
前記低摩擦塑性材は、弁洩れへの影響を最小限に抑えることが可能な所定値以下に薄く形成されていることを特徴とする空気流量制御弁。
【請求項７】
請求項４ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載の空気流量制御弁において、
前記低摩擦塑性材は、異物よりも厚く形成されていることを特徴とする空気流量制御弁。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載の空気流量制御弁において、
前記弁体は、前記駆動軸に対してラジアル方向に摺動自在で、且つ前記駆動軸に対して相対回転不能となるように支持されており、前記駆動軸と一体的に回転して回転角度が変更されることで、前記空気通過口を通過する空気の流量を調整するロータリバルブであることを特徴とする空気流量制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジングの空気通過口を通過する空気の流量を調整する空気流量制御弁に関するもので、特に内燃機関の燃焼室に連通する吸気通路またはバイパス通路または排気ガス還流路内を流れる吸入空気の流量を調整する空気流量制御弁に係わる。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
従来より、内燃機関用吸気制御装置においては、スロットルバルブの全閉時に、スロットルバルブの外周端面部とスロットルボデーのスロットルボア壁面との間のクリアランスが小さいと、エンジンより逆流してくる未燃焼ガスに含まれる異物がスロットルバルブに付着してデポジット（堆積物）となって堆積したり、また、スロットルバルブに付着して固化した異物がスロットルバルブの外周端面部とスロットルボデーのスロットルボア壁面との間のクリアランスに侵入すると、噛み込み現象（バルブスティック）が発生して、スロットルバルブの作動不良やバルブロックが発生する。また、内燃機関の燃焼室内に吸入される吸入空気は、エアクリーナ内のエアフィルタにより異物が殆ど除去されるが、完全に除去されるわけでなく、エアフィルタで除去できなかった粒子径の小さい異物がスロットルバルブの外周端面部とスロットルボデーのスロットルボア壁面との間のクリアランスに侵入して、噛み込み現象（バルブスティック）が発生する可能性がある。
【０００３】
また、スロットルバルブまで飛来する粘性の高い異物（粘着性物質：例えば未燃焼ガスに含まれるデポジット、スラッジ、カーボン等）がスロットルバルブの外周端面部とスロットルボデーのスロットルボア壁面とに跨がって堆積した場合には、内燃機関の運転時にスロットルバルブをスロットルボア壁面から引き剥がし難くなり、スロットルバルブの作動不良やバルブロックが発生する。このような症状は、内燃機関用吸気制御装置のスロットルバルブだけでなく、排気ガス再循環装置の排気還流量制御弁のバルブや、アイドル回転速度制御装置のアイドル回転速度制御弁のバルブにも同様に起こる。
【０００４】
そこで、ロータリバルブ１０１の作動不良および異物の噛み込みを防止するという目的で、図４に示したように、エンジン運転時とエンジン停止時とで、ロータリバルブ１０１の外周側壁面１０２とハウジング１０３のハウジング壁面１０４との間に形成されるクリアランスを可変としたアイドル回転速度制御弁が提案されている（例えば、特許文献１参照）。これは、ボールベアリング１０５、１０６のアキシャル隙間分だけロータシャフト１０７の軸方向へのロータリバルブ１０１の移動が可能となっており、マグネット力と吸気管負圧の有無との関係を利用して、エンジンの運転時とエンジンの停止時とで、ロータリバルブ１０１の外周側壁面１０２とハウジング１０３のハウジング壁面１０４との間に形成される微小隙間（クリアランス）を可変とすることで、ロータリバルブ１０１の作動不良および異物の噛み込みを防止している。なお、ロータシャフト１０７の軸方向の一端側に設けられたスクリュー１０９によって、ロータリバルブ１０１の外周側壁面１０２とハウジング１０３のハウジング壁面１０４とがクリアランスを挟んで対向するように、すなわち、ロータリバルブ１０１の外周側壁面１０２とハウジング１０３のハウジング壁面１０４とが直接的に接触しないように設定されている。
【０００５】
また、近年、内燃機関において燃費低減が要求されている。この要求に対応する技術の１つとして、アイドル回転速度の低減化が挙げられる。このアイドル回転速度の低減化を実現するには、吸入空気量を制御する内燃機関用吸気絞り装置のスロットルバルブの全閉時における洩れ空気量（弁洩れ量とも言う）を低減することが必要である。そこで、スロットルバルブ１１１の全閉時における弁洩れ量を低減するという目的で、図５に示したように、スロットルバルブ１１１の全閉時に、スロットルバルブ１１１の外周側の取付部１１２と挟持部材１１３との間に、スロットルボデー１１４のスロットルボア壁面１１５よりも軟らかい樹脂材料よりなるシール部材１１６をスロットルボア壁面１１５に直接的に接触させてシールするようにした内燃機関用吸気絞り装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
［従来の技術の不具合］
ところが、特許文献１に記載のアイドル回転速度制御弁においては、ボールベアリング１０５、１０６のアキシャル隙間分のほんの少しだけしかロータリバルブ１０１が移動できないので、飛来する粘性の高い異物（粘着性物質）がロータリバルブ１０１の外周側壁面１０２とハウジング１０３のハウジング壁面１０４との間に形成されるクリアランスに侵入した場合に、ロータリバルブ１０１を動作させようとしても、ロータリバルブ１０１から粘着性物質を剥離させることができず、ロータリバルブ１０１の作動不良やバルブロックが発生するという問題が生じる。また、多少粒径が大きめのスラッジ等の異物は、ロータリバルブ１０１の外周側壁面１０２とハウジング１０３のハウジング壁面１０４との間に噛み込んでしまうため、噛み込み現象（バルブスティック）が発生して、スロットルバルブの作動不良やバルブロックが発生するという問題が生じる。また、ロータリバルブ１０１の外周側壁面１０２とハウジング１０３のハウジング壁面１０４とが直接的に接触しないように設定されているので、アイドル運転時における弁洩れ量が大きく、燃費を悪化させてしまうという問題が生じる。
【０００７】
また、特許文献２に記載の内燃機関用吸気絞り装置においては、一般的に線膨張係数が大きいシール部材１１６がスロットルバルブ１１１およびスロットルシャフト１１７の半径方向（ラジアル方向）に長く形成されているので、スロットルバルブ１１１およびスロットルボデー１１４の線膨張係数との差が大きくなり、せっかく小さくした弁洩れ量が大きくなってしまい、燃費を悪化させてしまうという問題が生じる。また、スロットルバルブ１１１側に例えば四フッ化エチレン樹脂等の低摩擦塑性材を形成しているので、スロットルバルブ１１１を回転動作させた際の作動衝撃によって、低摩擦塑性材がスロットルバルブ１１１より取れ易く、低摩擦塑性材による摺動抵抗の低減効果を低下させてしまうという問題が生じる。
【特許文献１】特開平１１−０１３６０３号公報（第１−８頁、図１−図１３）
【特許文献２】特開平１１−１０１１３７号公報（第１−９頁、図１−図１３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、弁体が空気通過口の開口面積を最小とする閉弁位置の時に、異物の噛み込み現象（バルブスティック）を防止することで、弁体の作動不良および弁ロックを回避することのできる空気流量制御弁を提供することにある。また、内燃機関のアイドル運転時の弁洩れ量を略ゼロにすることのできる空気流量制御弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、弁体が空気通過口の開口面積を最小とする閉弁位置の時に、ハウジングのシール壁部と弁体とが所定のクリアランスを隔てて対向して配置されるように構成されている。そして、駆動軸の嵌合部と弁体の軸受部との間に、嵌合部のスラスト方向に対して略直交するラジアル方向の微小隙間を形成している。そして、弁体を嵌合部のラジアル方向の開弁側に付勢する弁体付勢手段を設置することにより、弁体が空気通過口の開口面積を最小とする閉弁位置の時の、ハウジングのシール壁部と弁体との間に形成されるクリアランスが弁体付勢手段の付勢力によって大きくなる。これによって、ハウジングのシール壁部と弁体との間に形成されるクリアランスが大きいために、そのクリアランスに異物が噛み込み難くなる。したがって、異物の噛み込み現象（バルブスティック）を防止できるので、弁体の作動不良および弁ロック（バルブロック）を回避することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、ハウジングは、内燃機関の燃焼室に連通する吸気通路を形成する吸気管に組み付けられている。そして、ハウジングの内部には、吸気通路を開閉するスロットルバルブを迂回する空気通路が形成されている。ここで、内燃機関のアイドル運転時には、吸気管内の空気圧力、特にスロットルバルブよりも下流側の吸気管内の空気圧力が所定値以上の高負圧となり、また、内燃機関の通常運転時には、吸気管内の空気圧力、特にスロットルバルブよりも下流側の吸気管内の空気圧力が所定値未満の低負圧または中負圧となる。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、弁体付勢手段の付勢力を、吸気管内の空気圧力が所定値未満の低負圧または中負圧時に、弁体に作用するラジアル方向の閉弁側の吸引力よりも大きくなるように設定し、且つ吸気管内の空気圧力が所定値以上の高負圧時に、弁体に作用するラジアル方向の閉弁側の吸引力よりも小さくなるように設定することにより、吸気管内の空気圧力が所定値以上の高負圧時に、弁体付勢手段の付勢力に抗して、弁体にラジアル方向の閉弁側の吸引力が作用するため、弁体がハウジングのシール壁部に当接する。これによって、アイドル運転時のような吸気管内の空気圧力が所定値以上の高負圧時の弁洩れ量を略ゼロにすることができる。したがって、燃費の悪化を防止できる。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、ハウジングのシール壁部に、異物の固着力を低減させ、且つ異物の剥離力を増大させるための低摩擦塑性材を形成することにより、異物がハウジングのシール壁部に付着し難くなるので、ハウジングのシール壁部と弁体との間に形成されるクリアランスに異物が侵入し難くなる。したがって、例えば内燃機関の運転停止時等のような、弁体が空気通過口の開口面積を最小とする閉弁位置の時に、異物の噛み込み現象（バルブスティック）を防止できるので、弁体の作動不良および弁ロック（バルブロック）を回避することができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明によれば、ラジアル方向の微小隙間の隙間寸法を、吸気管内の空気圧力が所定値以上の高負圧時に弁体が低摩擦塑性材に前面接触するように設定することにより、内燃機関のアイドル運転時のような吸気管内の空気圧力が所定値以上の高負圧時の弁洩れ量を略ゼロにすることができる。したがって、燃費の悪化を防止できる。また、ハウジングのシール壁部に、異物の固着力を低減させるための低摩擦塑性材を形成することにより、弁体を駆動した際の作動衝撃によって低摩擦塑性材が取れ難くなるので、低摩擦塑性材による摺動抵抗の低減効果が低下しなくなる。
【００１４】
請求項６に記載の発明によれば、低摩擦塑性材を所定値以下に薄く形成することにより、線膨張係数の差を要因とする弁洩れへの影響を最小限に抑えることができる。また、請求項７に記載の発明によれば、低摩擦塑性材を異物よりも厚く形成することにより、異物がハウジングのシール壁部と弁体との間に噛み込んでも、弁体の回転動作によって低摩擦塑性材を掻き取ることで、異物がハウジングのシール壁部と弁体との間から除去されるため、弁体の作動不良および弁ロックを回避することができる。また、請求項８に記載の発明によれば、弁体としてロータリバルブを用いても良い。このロータリバルブは、駆動軸に対してラジアル方向に摺動自在で、且つ駆動軸に対して相対回転不能となるように支持され、駆動軸と一体的に回転して回転角度が変更されることで、ハウジングの空気通過口の開口面積が変わるので、空気通過口を通過する空気の流量を調整できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明を実施するための最良の形態は、弁体が空気通過口の開口面積を最小とする閉弁位置の時、すなわち、エンジン停止時のような吸気管内の空気圧力が所定値以下の低負圧時に、弁体の作動不良および弁ロック（バルブロック）を回避するという目的を、ハウジングのシール壁部と弁体との間に形成されるクリアランスを大きくして、異物の噛み込み現象（バルブスティック）を防止することで実現した。また、弁体が空気通過口の開口面積を最小とする閉弁位置の時、すなわち、アイドル運転時のような吸気管内の空気圧力が所定値以上の高負圧時の弁洩れ量を略ゼロにするという目的を、吸気管内の空気圧力が所定値以上の高負圧時に弁体がハウジングのシール壁部に直接的に接触するように弁体付勢手段の付勢力を設定することで実現した。
【実施例１】
【００１６】
［実施例１の構成］
図１ないし図３（ａ）は本発明の実施例１を示したもので、図１は空気流量制御弁の主要構造を示した図である。
【００１７】
本実施例の空気流量制御弁（吸入空気量制御弁）は、内燃機関（以下エンジンと言う）のアイドル運転時に、エンジン吸気管、特にスロットルボデー（図示せず）内に開閉自在に収容されたスロットルバルブ（図示せず）をバイパスする吸入空気量を制御するためのアイドル回転速度制御弁（アイドル・スピード・コントロール・バルブ：ＩＳＣＶ）として使用されるものである。この空気流量制御弁は、スロットルボデー（図示せず）の外壁部に装着されたバルブハウジング１と、このバルブハウジング１の内部に回転自在に収容されたロータシャフト（駆動軸）２と、このロータシャフト２の外周に嵌め合わされたロータリバルブ（弁体）３と、このロータリバルブ３を回転駆動するアクチュエータ（図示せず）と、ロータリバルブ３を開弁方向に付勢するスプリング（弁体付勢手段）４とから構成されている。
【００１８】
バルブハウジング１は、例えばアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金よりなるダイカスト製品を母材とするもので、エンジンの各気筒の燃焼室内へ吸入空気を吸入させるための吸気通路を形成するスロットルボデーの外壁部に接続されている。このバルブハウジング１は、内部にバイパス通路５を形成する略円形状の円筒壁部６を有している。この円筒壁部６の図示上端側の配管継ぎ手７内には、スロットルバルブよりも上流側の吸気通路からバイパス通路５内に吸入空気を流入させるための開口部（空気流入口）１１が形成されている。
【００１９】
また、バイパス通路５から円筒壁部６の図示右端側の配管継ぎ手８内には、スロットルバルブよりも下流側の吸気通路内に吸入空気を流出させるための開口部（空気流出口：以下空気通過口と呼ぶ）１２が形成されている。空気通過口１２は、長方形状の弁孔である。また、バルブハウジング１には、ロータリバルブ３が空気通過口１２の開口面積を最小とする閉弁位置、つまりバイパス通路５を流れる吸入空気量を最小とする閉弁位置の時（ロータリバルブ３の閉弁時）にロータリバルブ３が摺接または所定のクリアランスを持ってシートするシール壁部（弁座）９が設けられている。このシール壁部９は、空気通過口１２を取り囲むように枠状または角環状に形成されている。
【００２０】
ロータシャフト２は、例えばステンレス鋼等の金属材料よりなり、ロータリバルブ３に嵌合する断面矩形状の嵌合部１９を有している。この嵌合部１９より軸方向の両端部には、ローラベアリング（図示せず）に回転自在に軸支される断面円形状の軸受摺動部（図示せず）が設けられている。そして、ロータシャフト２の軸方向の一端部は、アクチュエータに駆動連結されている。ここで、アクチュエータは、バルブハウジング１に保持固定されたモータアクチュエータ（例えばステッピングモータ等の駆動モータ）であって、図示しないエンジン制御ユニット（エンジン制御装置：以下ＥＣＵと言う）により通電制御さえる界磁コイルと、この界磁コイルの起磁力により磁化される磁路形成部材（ヨークハウジングおよびステータコア等）と、ロータシャフト２の軸方向の一端部に一体的に設けられたロータマグネット（いずれも図示せず）とから構成されている。界磁コイルは、コイルボビンの外周に巻装され、コネクタにモールド成形されたターミナルに電気的に接続されている。
【００２１】
ロータリバルブ３は、例えばステンレス鋼等の金属材料よりなり、ロータシャフト２の回転中心軸線を中心にして揺動運動する回転弁で、回転角度（バルブ角度）に応じて空気通過口１２の開口面積を変更することで、空気通路としてのバイパス通路５内を流れる吸入空気量、つまり空気通過口１２を通過する空気の流量を制御する。このロータリバルブ３は、バルブハウジング１のシール壁部９のハウジング壁面に摺接または所定のクリアランスを隔てて対向配置される円弧形状のシート部２１、およびこのシート部２１の両端部より一体的に形成された一対のバルブ保持部２２を有している。一対のバルブ保持部２２には、ロータシャフト２との間にロータシャフト２のスラスト方向に対して略直交するラジアル方向の微小隙間（Ｓ）を形成する軸受部２３が一体的に設けられている。その軸受部２３には、ロータシャフト２の嵌合部１９に嵌合する長方形状の嵌合穴２４が設けられている。
【００２２】
本実施例では、ロータシャフト２とロータリバルブ３とが一定の相対角度（組付角度）となるように規定するために、更にはロータシャフト２とロータリバルブ３とが相対回転することを防止するために、ロータシャフト２の嵌合部１９の外周およびロータリバルブ３の軸受部２３の嵌合穴２４の内周に二面幅部２６、２７をそれぞれ形成している。なお、二面幅部２６、２７は、ロータリバルブ３が空気通過口１２の開口面積を最小とする閉弁位置、つまりロータリバルブ３の閉弁時に、ロータリバルブ３がロータシャフト２の嵌合部１９に対して図示左右方向に移動可能となる位置に設けられている。
【００２３】
スプリング４は、楕円形状に形成されており、ロータリバルブ３が空気通過口１２の開口面積を最小とする閉弁位置、つまりロータリバルブ３の閉弁時に、バルブハウジング１のシール壁部９のハウジング壁面とロータリバルブ３のシート部２１の対向壁面との間に形成されるクリアランスを増大させるように、ロータリバルブ３の軸受部２３を、ロータシャフト２の嵌合部１９のスラスト方向（軸方向）に対して略直交するラジアル方向（半径方向）の開弁側（図２（ａ）において図示左方向）に付勢する弁体付勢手段である。
【００２４】
なお、このスプリング４の内径のうちの一方側は、ロータシャフト２の嵌合部１９に係止または保持されており、また、スプリング４の内径のうちの他方側は、ロータリバルブ３の軸受部２３に係止または保持されている。ここで、本実施例のスプリング４の付勢力（バネ荷重、スプリング力）は、エンジンの運転停止時（エンジン停止時）またはエンジンの通常運転時のようなエンジン吸気管内の空気圧力に相当する吸気管負圧（Ｐ０またはＰ２）が所定値未満の低負圧時または中負圧時に、ロータリバルブ３のシート部２１の対向壁面に作用するラジアル方向の閉弁側（図２（ａ）または図３（ａ）に示した図示矢印方向）の吸引力よりも大きい値に設定されており、また、アイドル運転時のような吸気管負圧（Ｐ１）が所定値以上の高負圧時に、ロータリバルブ３のシート部２１の対向壁面に作用するラジアル方向の閉弁側（図２（ｂ）に示した図示矢印方向）の吸引力よりも小さい値に設定されている。
【００２５】
［実施例１の作用］
次に、本実施例の空気流量制御弁の作用を図１ないし図３（ａ）に基づいて簡単に説明する。ここで、図２（ａ）はエンジン停止時のロータリバルブのバルブ位置を示した図で、図２（ｂ）はエンジンのアイドル運転時のロータリバルブのバルブ位置を示した図で、図３（ａ）はエンジンの通常運転時のロータリバルブのバルブ位置を示した図である。
【００２６】
イ）エンジン停止時
エンジン停止時には、アイドル回転速度を制御する必要がないため、ＥＣＵからアクチュエータの界磁コイルへの通電も停止している。これにより、ロータリバルブ３は、図１および図２（ａ）に示したように、そのシート部２１の対向壁面とバルブハウジング１のシール壁部９のハウジング壁面との間にクリアランスを隔てるように対向した位置で停止している。このとき、エンジン吸気管内の空気圧力は、大気圧相当の圧力となっている（例えばスロットルバルブよりも下流側の吸気管負圧（Ｐ０）は、Ｐ０＝０ｍｍＨｇとなっている）。
【００２７】
また、エンジン停止時には、吸気管負圧（Ｐ０）が所定値未満の低負圧の時に発生する図示矢印方向の吸引力よりも、ロータリバルブ３の軸受部２３に作用する図示左方向のスプリング４の付勢力の方が勝るので、図２（ａ）に示したように、ロータリバルブ３の軸受部２３に作用する図示左方向のスプリング４の付勢力によって、ロータリバルブ３が、ロータシャフト２の嵌合部１９のラジアル方向の開弁側（図示左方向）に移動する。これにより、ロータシャフト２の嵌合部１９の図示左側面とロータリバルブ３の嵌合穴２４の図示左穴壁面との間にラジアル方向の微小隙間（Ｓ）が形成されるため、バルブハウジング１のシール壁部９のハウジング壁面とロータリバルブ３のシート部２１の対向壁面との間のクリアランスが最も広くなるので、エンジン停止中にクリアランスに異物が噛み込み難くなる。
【００２８】
ロ）アイドル運転時
エンジンのアイドル運転時には、スロットルバルブが全閉位置に戻されて、スロットルバルブの外周端面部とスロットルボデーのスロットルボア壁面との間の全閉クリアランスが最小となる。そして、エンジンの吸気バルブが開き、排気バルブが閉じ、ピストンが上死点から下死点に向かって下降運動すると、エンジンの気筒の燃焼室内に負圧が発生する。このように、エンジンの気筒の燃焼室内に負圧が発生すると、スロットルバルブよりも下流側の吸気管負圧（Ｐ１）が所定値以上の高負圧となる。
【００２９】
また、アイドル運転時には、ロータリバルブ３の軸受部２３に作用する図示左方向のスプリング４の付勢力よりも、吸気管負圧（Ｐ１）が所定値以上の高負圧の時に発生する図示矢印方向の吸引力の方が勝るので、図２（ｂ）に示したように、ロータリバルブ３のシート部２１の対向壁面に作用する図示矢印方向の吸引力によって、ロータリバルブ３が、ロータシャフト２の嵌合部１９のラジアル方向の閉弁側（図示右方向）に移動する。これにより、ロータリバルブ３のシート部２１の対向壁面が、バルブハウジング１のシール壁部９のハウジング壁面に接触（着座）するため、バルブハウジング１のシール壁部９のハウジング壁面とロータリバルブ３のシート部２１の対向壁面との間のクリアランスが最も狭くなるので、アイドル運転時の弁洩れ量が略ゼロとなる。
【００３０】
ここで、アイドル運転時にエンジン負荷に応じて空気通過口１２の開口面積を変化させるようにしても良い。この場合には、アクチュエータの界磁コイルにＥＣＵから駆動電流が印加されて界磁コイルが通電されると、ヨークハウジングおよびステータコア等の磁路形成部材が磁化されて吸引力が生じる。この界磁コイルに印加される駆動電流値に応じた吸引力によって、外周にマグネットを保持したロータマグネットが回転するため、そのロータマグネットと一体的にロータシャフト２が回転する。このロータシャフト２の回転に伴ってロータリバルブ３がロータシャフト２の回転中心軸線を中心にして回転して、バルブハウジング１のシール壁部９のハウジング壁面とクリアランスを隔てて対向する位置から、ロータリバルブ３のシート部２１が回転方向に回転することで、バイパス通路５の下流側に設けられた空気通過口１２の開口面積が若干開かれる。
【００３１】
このように、空気流量制御弁は、空気通過口１２の開口面積を変化させ、バイパス通路５を経由してエンジンの各気筒の燃焼室内に供給される吸入空気量を可変制御することで、エンジンのアイドル運転時、つまりスロットルバルブの全閉時にエンジン負荷やエンジンの暖機状態に応じてアイドル回転速度が制御される。例えばエアコンを作動させることによりエンジン負荷が増大した場合でも、空気流量制御弁は、バイパス通路５の下流側に設けられた空気通過口１２の開口面積を増大させることで、エンジンの各気筒の燃焼室内に供給される吸入空気量を増加させ、エンジンストールを防止することができる。
【００３２】
ハ）エンジンの通常運転時
車両走行時のようなエンジンの通常運転時には、スロットルバルブが全閉位置と全開位置との中間のスロットル開度となって、スロットルバルブよりも下流側の吸気管負圧（Ｐ２）が所定値未満の低負圧または中負圧となる。また、エンジンの通常運転時には、吸気管負圧（Ｐ２）が所定値未満の低負圧または中負圧の時に発生する図示矢印方向の吸引力よりも、ロータリバルブ３の軸受部２３に作用する図示左上方向のスプリング４の付勢力の方が勝るので、図３（ａ）に示したように、ロータリバルブ３の軸受部２３に作用する図示左上方向のスプリング４の付勢力によって、ロータリバルブ３が、ロータシャフト２の嵌合部１９のラジアル方向の開弁側（図示左上方向）に移動する。これにより、ロータシャフト２の嵌合部１９の図示左上側面とロータリバルブ３の嵌合穴２４の図示左上穴壁面との間にラジアル方向の微小隙間（Ｓ）が形成されるため、バルブハウジング１のシール壁部９のハウジング壁面とロータリバルブ３のシート部２１の対向壁面との間のクリアランスが最も広くなるので、エンジンの通常運転中にクリアランスに異物が噛み込み難くなる。
【００３３】
このとき、ロータリバルブ３は、アクチュエータの界磁コイルにＥＣＵから駆動電流が印加されて界磁コイルが通電されることで、上述したように、ロータシャフト２の回転中心軸線を中心にして回転して、バルブハウジング１のシール壁部９のハウジング壁面とクリアランスを隔てて対向する位置から、ロータリバルブ３のシート部２１が回転方向に回転することで、バイパス通路５の下流側に設けられた空気通過口１２の開口面積が開かれる。このように、空気流量制御弁は、空気通過口１２の開口面積を変化させ、バイパス通路５を経由してエンジンの各気筒の燃焼室内に供給される吸入空気量を可変制御することで、エンジンの通常運転時、つまり車両走行時に例えばアクセルペダルの踏み込み量（アクセル操作量、アクセル開度）またはスロットルバルブの回転角度（スロットル開度）に応じてエンジン回転速度が制御される。
【００３４】
［実施例１の効果］
以上のように、本実施例の空気流量制御弁においては、エンジン停止時およびエンジンの通常運転時のような吸気管負圧（Ｐ０およびＰ２）が所定値未満の低負圧時または中負圧時に、ロータリバルブ３が空気通過口１２の開口面積を最小とする閉弁位置となって、ロータリバルブ３のシート部２１の対向壁面が所定のクリアランスを隔てて、バルブハウジング１のシール壁部９のハウジング壁面に対向して配置されるような場合であっても、ロータリバルブ３の軸受部２３に作用する図示左方向のスプリング４の付勢力によって、ロータリバルブ３が、ロータシャフト２の嵌合部１９のラジアル方向の開弁側（図示左方向）に移動する。この結果、バルブハウジング１のシール壁部９のハウジング壁面とロータリバルブ３のシート部２１の対向壁面との間のクリアランスが最も広くなるので、エンジン停止中およびエンジンの通常運転中にクリアランスに異物が噛み込み難くなる。
【００３５】
また、上述したように、バルブハウジング１のシール壁部９のハウジング壁面とロータリバルブ３のシート部２１の対向壁面との間のクリアランスが最も広くなるので、ロータリバルブ３のシート部２１の対向壁面までエンジンの燃焼室側（または排気通路側）から飛来する粘性の高い異物（粘着性物質：例えば未燃焼ガスまたは排気ガスまたはブローバイガスに含まれるデポジット、スラッジ、カーボン等）がバルブハウジング１のシール壁部９のハウジング壁面とロータリバルブ３のシート部２１の対向壁面とに跨がって堆積し難くなる。これによって、異物の噛み込み現象（バルブスティック）を防止できると共に、ロータリバルブ３を回転方向に動作させようとした場合に、ロータリバルブ３のシート部２１から粘着性物質を容易に剥離させることができるので、ロータリバルブ３の作動不良および弁ロック（バルブロック）を回避することができる。
【００３６】
また、アイドル運転時のような吸気管負圧（Ｐ１）が所定値以上の高負圧時には、ロータリバルブ３の軸受部２３に作用する図示左方向のスプリング４の付勢力よりも、吸気管負圧（Ｐ１）が所定値以上の高負圧の時に発生する図示矢印方向の吸引力の方が勝るので、ロータリバルブ３のシート部２１の対向壁面に作用する図示矢印方向の吸引力によって、ロータリバルブ３が、ロータシャフト２の嵌合部１９のラジアル方向の閉弁側（図示右方向）に移動する。この結果、バルブハウジング１のシール壁部９のハウジング壁面とロータリバルブ３のシート部２１の対向壁面との間のクリアランスが最も狭くなるので、アイドル運転時の弁洩れ量を略ゼロにすることができる。したがって、燃費の悪化を防止できる。
【実施例２】
【００３７】
［実施例２の特徴］
図３（ｂ）は本発明の実施例２を示したもので、エンジンのアイドル運転時のロータリバルブのバルブ位置を示した図である。
【００３８】
本実施例の空気流量制御弁においては、図３（ｂ）に示したように、バルブハウジング１のシール壁部９のハウジング壁面（表面）上にフッ素系樹脂コート層１０を形成している。このフッ素系樹脂コート層１０は、ロータリバルブ３まで飛来する粘性の高い異物（粘着性物質：例えば未燃焼ガスに含まれるデポジット、スラッジ、カーボン等）の固着力を低減させ、且つ異物の剥離力を増大させるための低摩擦塑性材（塑性シール部材）を構成する。その低摩擦塑性材としては、フッ素系樹脂（例えば四フッ化エチレン樹脂：ＰＴＦＥ）が望ましい。なお、フッ素系樹脂コート層１０は、上記のＰＴＦＥを高温で焼成してバルブハウジング１のシール壁部９のハウジング壁面上に被覆（コーティング）しても良いし、あるいはハウジング壁面上に上記のＰＴＦＥをスプレー缶やガンを用いて吹き付けても良いし、あるいはハウジング壁面上に上記のＰＴＦＥを綿棒を用いて塗布しても良いし、あるいはハウジング壁面上に上記のＰＴＦＥを接着剤（例えばエポキシ系の常温硬化二液型接着剤等）を用いて接着しても良い。
【００３９】
ここで、本実施例のフッ素系樹脂コート層１０は、厚みはできる限り薄くして、バルブハウジング１のシール壁部９のハウジング壁面上に形成している。但し、異物を回避できる厚さが望ましい。また、エンジンのアイドル運転時のような吸気管負圧（Ｐ１）が所定値以上の高負圧時に、バルブハウジング１のシール壁部９のハウジング壁面とロータリバルブ３のシート部２１の対向壁面とを直接的に接触させた状態で、フッ素系樹脂コート層１０がロータリバルブ３のシート部２１に前面接触するように、ロータシャフト２の嵌合部１９とロータリバルブ３の軸受部２３の嵌合穴２４との間に形成されるラジアル方向の微小隙間（Ｓ）の隙間寸法を設定する。
【００４０】
以上の構成によって、フッ素系樹脂コート層１０の厚みができる限り薄く形成されているので、線膨張係数の差を要因とする弁洩れへの影響を最小限に抑えることができる。また、フッ素系樹脂コート層１０が異物よりも厚く形成されているので、バルブハウジング１のシール壁部９のハウジング壁面とロータリバルブ３のシート部２１の対向壁面との間に異物が噛み込んでも、ロータリバルブ３の回転動作によってフッ素系樹脂コート層１０を掻き取ることで、バルブハウジング１のシール壁部９のハウジング壁面とロータリバルブ３のシート部２１の対向壁面との間から異物を除去できるので、ロータリバルブ３の作動不良および弁ロック（バルブロック）を回避することができる。
【００４１】
また、ロータシャフト２の嵌合部１９とロータリバルブ３の軸受部２３の嵌合穴２４との間に形成されるラジアル方向の微小隙間（Ｓ）を、吸気管負圧（Ｐ１）が所定値以上の高負圧時にフッ素系樹脂コート層１０がロータリバルブ３のシート部２１に前面接触するように設定することにより、ロータリバルブ３のシート部２１が空気通過口１２の開口面積を最小とする閉弁位置の時、すなわち、アイドル運転時のような吸気管負圧（Ｐ１）が所定値以上の高負圧時の弁洩れ量を略ゼロにすることができる。したがって、燃費の悪化を防止できる。また、バルブハウジング１のシール壁部９のハウジング壁面上に、ロータリバルブ３まで飛来する粘性の高い異物の固着力を低減させるためのフッ素系樹脂コート層１０を形成しているので、ロータリバルブ３を駆動した際の作動衝撃によって、フッ素系樹脂コート層１０が取れ難くなるので、フッ素系樹脂コート層１０による摺動抵抗の低減効果が低下しなくなる。
【００４２】
なお、低摩擦塑性材としては、例えば四フッ化エチレン樹脂：ＰＴＦＥ、ポリ三フッ化塩化エチレン：ＰＣＴＦＥ、ポリフッ化ビニリデン：ＰＶＤＦ、ポリフッ化ビニル：ＰＶＦ、ポリ四フッ化−六フッ化エチレン：ＦＥＰ、エチレン−四フッ化エチレン樹脂：ＥＴＦＥ、四フッ化−パーフルオロアルキルビニルエーテル樹脂：ＰＦＡのうちのいずれか１つ以上のフッ素系樹脂が望ましい。また、低摩擦塑性材として、フッ素系樹脂の代わりに二硫化モリブデン等を用いても良い。
【００４３】
［変形例］
本実施例では、本発明の空気流量制御弁のハウジング、駆動軸および弁体を、エンジンのアイドル運転時に、エンジンのスロットルバルブをバイパスする吸入空気量を制御するためのアイドル回転速度制御弁のバルブハウジング１、ロータシャフト２およびロータリバルブ３として使用したが、本発明の空気流量制御弁のハウジング、駆動軸および弁体を、運転者のアクセル操作量に応じて駆動モータを駆動して、内燃機関の気筒の燃焼室内に吸入される吸入空気量を制御する内燃機関用吸気制御装置のスロットルボデー、スロットルシャフトおよびスロットルバルブに適用しても良い。また、運転者のアクセル操作量に応じてアクセルレバー（回転駆動体）を駆動して、内燃機関の気筒の燃焼室内に吸入される吸入空気量を制御する内燃機関用吸気絞り装置のスロットルボデー、スロットルシャフトおよびスロットルバルブに適用しても良い。また、エンジンの排気ガスの一部を排気通路から吸気通路に還流させるための排気ガス再循環装置のバルブハウジング、バルブシャフトおよびバルブに適用しても良い。
【００４４】
本実施例では、ロータリバルブ３の軸受部２３に、バルブハウジング１のシール壁部９のハウジング壁面とロータリバルブ３のシート部２１の対向壁面との間のクリアランスを大きくする側、つまりロータシャフト２の嵌合部１９のラジアル方向の開弁側（図示左方向）の付勢力を与える弁体付勢手段として、楕円形状のスプリング４を使用しているが、弁体付勢手段として、コイル状のスプリング、板状のスプリング、ゴム系弾性体、ウェーブワッシャ、エアクッション等の他の弾性体を使用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】空気流量制御弁の主要構造を示した概略図である（実施例１）。
【図２】（ａ）はエンジン停止時のロータリバルブのバルブ位置を示した模式図である（実施例１）。また、（ｂ）はエンジンのアイドル運転時のロータリバルブのバルブ位置を示した模式図である（実施例１）。
【図３】（ａ）はエンジンの通常運転時のロータリバルブのバルブ位置を示した模式図である（実施例１）。また、（ｂ）はエンジンのアイドル運転時のロータリバルブのバルブ位置を示した模式図である（実施例２）。
【図４】アイドル回転速度制御弁を示した断面図である（従来の技術）。
【図５】内燃機関用吸気絞り装置を示した断面図である（従来の技術）。
【符号の説明】
【００４６】
Ｓ  微小隙間
１  バルブハウジング（ハウジング）
２  ロータシャフト（駆動軸）
３  ロータリバルブ（弁体）
４  スプリング（弁体付勢手段）
５  バイパス通路（空気通路）
９  バルブハウジングのシール壁部
１０  フッ素系樹脂コート層（低摩擦塑性材）
１１  空気流入口（開口部）
１２  空気通過口（開口部、空気流出口）
１９  ロータシャフトの嵌合部
２１  ロータリバルブのシート部
２２  ロータリバルブの一対のバルブ保持部
２３  ロータリバルブの軸受部
２４  ロータリバルブの嵌合穴
【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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