(57)【要約】【課題】ＴＣＶ装置１において、樹脂材料に含まれる強化繊維やエラストマー成分に起因するサイドクリアランスの問題を悪化させることなく、弁体５の強度アップを達成する。【解決手段】弁体５は、金属部分としての金属プレート３０と樹脂部分３１とを有し、弁体５の周縁の内、サイドクリアランスを形成する２つの短縁１１、１２は樹脂部分３１の周縁である。これにより、弁体５の一部を金属プレート３０により設けることができるので、弁体５の強度アップを達成することができる。また、サイドクリアランスを形成する弁体５の周縁は樹脂部分３１からなるので、弁体５とハウジング６とを同一の金型を用いて同時に成形することで、弁体５とハウジング６とが異なる寸法公差を持つことに起因するサイドクリアランスのばらつき増加を防止することができる。このため、サイドクリアランスの問題を悪化させることなく、弁体５の強度アップを達成することができる。【選択図】図２
2011149331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの気筒内にタンブルを発生させるタンブルコントロールバルブ装置において、
前記エンジンの気筒内に通じる吸気路に回動自在に配される板状の弁体と、この弁体を回動自在に支持するとともに前記吸気路の一部を形成する樹脂製のハウジングとを備え、
前記弁体は、金属材料からなる金属部分と樹脂材料からなる樹脂部分とを有し、周縁の一部が前記ハウジングの内周面との間にクリアランスを形成し、
前記弁体の周縁の内、前記クリアランスを形成する部分は前記樹脂部分の周縁であることを特徴とするタンブルコントロールバルブ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のタンブルコントロールバルブ装置において、
前記金属部分は金属プレートであり、前記弁体は、この金属プレートを予め型内に設置してインサート成形することで設けられ、
前記クリアランスを形成する前記樹脂部分の周縁に沿うように、前記金属プレートの周縁が配されていることを特徴とするタンブルコントロールバルブ装置。
【請求項３】
請求項２に記載のタンブルコントロールバルブ装置において、
前記弁体は、回動軸の嵌着を受ける軸嵌着部を有し、所定のアクチュエータにより前記回動軸が駆動されることで前記回動軸と一体となって回動し、
前記金属プレートは、前記軸嵌着部内にも内蔵されるように変形されてインサート成形されていることを特徴とするタンブルコントロールバルブ装置。
【請求項４】
請求項３に記載のタンブルコントロールバルブ装置において、
前記金属プレートの内、前記軸嵌着部内に内蔵される部分は、前記回動軸との間に回り止めを形成していることを特徴とするタンブルコントロールバルブ装置。
【請求項５】
請求項２ないし請求項４の内のいずれか１つに記載のタンブルコントロールバルブ装置において、
前記弁体は、タンブルを発生させるために前記ハウジング内で回動して前記吸気路を絞る弁部を有し、この弁部の周縁の一部が前記ハウジングの内周面との間に前記クリアランスを形成し
前記金属プレートの内、前記弁部に内蔵される部分には、前記金属プレートの表面と裏面との間を貫通する貫通穴が設けられ、
この貫通穴に前記樹脂材料が充填されて形成される前記樹脂部分は、前記金属プレートの表面および裏面の少なくとも一方の面に形成された前記樹脂部分と連続しており、
前記貫通穴の穴縁は、前記貫通穴の長手方向に垂直な短手方向に突出したり、窪んだりする凹凸を有することを特徴とするタンブルコントロールバルブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの気筒内にタンブルを発生させるタンブルコントロールバルブ装置（以下、ＴＣＶ装置と呼ぶ。）に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＴＣＶ装置１００は、図１０および図１１に示すように、エンジン１０１の気筒１０２内に通じる吸気路１０３に回動自在に配される板状の弁体１０４と、弁体１０４を回動自在に支持するとともに吸気路１０３の一部を形成するハウジング１０５とを備える。また、弁体１０４は、タンブルを発生させるためにハウジング１０５内で回動して吸気路１０３を絞る弁部１０６と、回動軸（図示せず）の嵌着を受ける軸嵌着部１０７とを有し、所定のアクチュエータ（図示せず）により回動軸が駆動されることで回動軸と一体となって回動する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、弁部１０６の周縁は、例えば、２つの平行な短縁１０８、１０９と、短縁１０８、１０９に垂直であって短縁１０８、１０９の一端同士を接続する長縁１１０とを有する略矩形状である。
【０００４】
そして、短縁１０８、１０９は、ハウジング１０５の内周面１１１との間にクリアランスを形成し（以下、短縁１０８、１０９とハウジング１０５の内周面１１１との間に形成されるクリアランスをサイドクリアランスと呼ぶ。）、長縁１１０は、内周面１１１との間に欠落部１１２を形成する。また、軸嵌着部１０７は、短縁１０８、１０９の他方側に設けられて回動軸が嵌着され、回動軸を中心として長縁１１０が円弧を描いて回動する。
【０００５】
これにより、例えば、弁部１０６の上流側と下流側との間の連通度が最小となるように回動軸が回動操作されて吸気路１０３が絞られたときに、空気が欠落部１１２のみを通過して気筒１０２内に吸い込まれるようになり、気筒１０２内にタンブルが発生する。
なお、以下の説明では、弁部１０６の上流側と下流側との間の連通度が最小となり、空気が欠落部１１２のみを通過して気筒１０２内に吸い込まれる状態を「全閉」とし、弁部１０６の上流側と下流側との間の連通度が最大となり、空気が吸気路１０３のほぼ全断面を通過して気筒１０２内に吸い込まれる状態を「全開」と呼ぶ。
【０００６】
そして、良好なタンブルを発生させるには、全閉におけるサイドクリアランスをできるだけ縮小するのが好ましいとされている。
近年、ＴＣＶ装置１００の弁体１０４について強度アップの要求が高まっており、弁体１０４やハウジング１０５の樹脂材料に関して、強化繊維やエラストマー成分の含有率向上が進んでいる。しかし、樹脂材料における強化繊維やエラストマー成分の含有率が高まると、線膨張率が大きくなり、しかも、樹脂材料が線膨張する方向は強化繊維の配向方向に大きな影響を受ける。
【０００７】
このため、樹脂材料における強化繊維やエラストマー成分の含有率が高まると、弁部１０６の側でサイドクリアランスを形成する部分（短縁１０８、１０９の近傍部分）と、ハウジング１０５の側でサイドクリアランスを形成する部分（内周面１１１の近傍部分）との間で強化繊維の配向方向が異なることに起因して、次のような事態が懸念される。
【０００８】
すなわち、低温時には全閉におけるサイドクリアランスが大きくなって十分なタンブルが発生せず、エミッションが悪化する事態が懸念され、高温時には全閉におけるサイドクリアランスが小さくなって弁体１０４がロックする事態が懸念される。そして、これらの事態を回避するには、サイドクリアランスを形成する両方の部分に関して、それぞれの部分が内、外周側に膨張収縮しないように強化繊維を配向すればよいと考えられるが、このような理想的な配向を実現することはほぼ不可能である。
【０００９】
つまり、弁体１０４とハウジング１０５とは、各々が異なる寸法公差を持つことを防止するため、軸嵌着部１０７の軸方向両端側に設けられる被軸受け部１１３がハウジング１０５の軸受け部１１４に収まった状態となるように、同一の金型を用いて同時に成形され、成形後に被軸受け部１１３と軸受け部１１４との間にベアリング１１５が装着されて軸受け構造が構成される。そして、このように弁体１０４とハウジング１０５とを同一の金型により同時に成形する場合、樹脂材料の射出口の位置は大幅に限定されてしまい、強化繊維の配向方向に関して理想的な配向を実現することはほぼ不可能となってしまう。
【００１０】
また、弁体１０４とハウジング１０５とを別の金型で成形するようにして射出口の自由度を高めることで、理想的な配向を実現することも可能であるが、この場合には、そもそも、弁体１０４とハウジング１０５とが、各々、異なる寸法公差を持ってしまい、サイドクリアランスのばらつきが大きくなってしまう。
【００１１】
なお、特許文献２には、スロットルバルブの弁体を金属板と樹脂層とで設け、金属板の周縁を弁体の周縁とするバルブ装置が開示されている。そして、このバルブ装置によれば、弁体の一部を金属により設けることができるので、弁体の強度アップを達成することができる。
【００１２】
しかし、特許文献２の弁装置によれば、サイドクリアランスに相当するクリアランスは、金属製のスロットルボディの内周面と、金属からなる弁体周縁とで形成されている。このため、クリアランスを形成する弁体周縁近傍とスロットルボディの内周面近傍とは、ＴＣＶ装置１００の弁体１０４およびハウジング１０５とは異なって個別に設けられるので、各々、異なる寸法公差を持ち、クリアランスのばらつきが大きくなってしまう。つまり、特許文献２の弁装置は、サイドクリアランスの問題に関して、さほど考慮されているものではない。
【００１３】
さらに、エラストマー成分に関しても次のような事態が懸念される。
すなわち、エラストマー成分は、例えば図１１（ｂ）に示すように、弁体１０４やハウジング１０５等をアニーリング後に始めて常温に冷却したときの寸法Ｌ１と、この冷却後にエンジンルーム内における実使用雰囲気（例えば、１２０℃）に曝した後、再度常温に冷却したときの寸法Ｌ２との間に発生する寸法差（Ｌ２−Ｌ１）に大きな影響を与えるものである（なお、以下の説明では、上記のような工程を経て寸法差が生じる現象を後膨張と呼ぶ。）。そして、樹脂材料におけるエラストマー成分の含有率が高いほど後膨張が著しくなり、サイドクリアランスが小さくなって弁体１０４がロックする事態が懸念される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００９−５２４２６号公報
【特許文献２】特開２００２−２８５８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
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、ＴＣＶ装置において、樹脂材料に含まれる強化繊維やエラストマー成分に起因するサイドクリアランスの問題を悪化させることなく、弁体の強度アップを達成することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
〔請求項１の手段〕
請求項１に記載のＴＣＶ装置は、エンジンの気筒内にタンブルを発生させるものであり、エンジンの気筒内に通じる吸気路に回動自在に配される板状の弁体と、弁体を回動自在に支持するとともに吸気路の一部を形成する樹脂製のハウジングとを備える。また、弁体は、金属材料からなる金属部分と樹脂材料からなる樹脂部分とを有し、周縁の一部がハウジングの内周面との間にクリアランスを形成する。そして、弁体の周縁の内、クリアランスを形成する部分は樹脂部分の周縁である。
【００１７】
これにより、樹脂材料における強化繊維やエラストマー成分の含有率を高めることなく弁体に金属部分を含めることで、弁体の強度アップを達成することができる。また、弁体に金属部分が含まれても、サイドクリアランスを形成する弁体の周縁は樹脂材料からなるので、弁体とハウジングとを同一の金型を用いて同時に成形することで、弁体とハウジングとが異なる寸法公差を持つことに起因するサイドクリアランスのばらつき増加を防止することができる。このため、強化繊維やエラストマー成分に起因するサイドクリアランスの問題を悪化させることなく、弁体の強度アップを達成することができる。
【００１８】
〔請求項２の手段〕
請求項２に記載のＴＣＶ装置によれば、金属部分は金属プレートであり、弁体は、金属プレートを予め型内に設置してインサート成形することで設けられている。そして、クリアランスを形成する樹脂部分の周縁に沿うように、金属プレートの周縁が配されている。
これにより、弁体において金属部分と樹脂部分とが固着するとともに、サイドクリアランスを形成する樹脂部分の周縁近傍が金属プレートにより確実に拘束されて内、外周側に膨張収縮しにくくなる。このため、サイドクリアランスの問題を抑制した上で、弁体の強度アップを達成することができる。
【００１９】
〔請求項３の手段〕
請求項３に記載のＴＣＶ装置によれば、弁体は、回動軸の嵌着を受ける軸嵌着部を有し、所定のアクチュエータにより回動軸が駆動されることで回動軸と一体となって回動する。そして、金属プレートは、軸嵌着部内にも内蔵されるように変形されてインサート成形されている。
【００２０】
金属プレートを型内に配して弁体をインサート成形すると、樹脂部分は、金属プレートとの固着界面から離れるほど金属プレートにより拘束されなくなって膨張しやすくなる。このため、固着界面から遠く比較的大きく膨張してしまう拘束不充分な領域では、固着界面に近くさほど膨張しない拘束充分な領域との膨張量の差に起因して、反りが発生する虞がある。
【００２１】
このため、軸嵌着部に金属プレートを内蔵せず樹脂部分のみにより軸嵌着部を設けた場合、軸嵌着部が拘束不充分な領域に含まれてしまい、軸嵌着部に反りが発生して回動軸の嵌着に支障が発生する虞がある。そこで、軸嵌着部内にも金属プレートを内蔵しておくことで軸嵌着部を拘束充分な領域に含ませ、軸嵌着部に反りが発生するのを防止して回動軸の嵌着に支障が発生しないようにすることができる。
【００２２】
〔請求項４の手段〕
請求項４に記載のＴＣＶ装置によれば、金属プレートの内、軸嵌着部内に内蔵される部分は、回動軸との間に回り止めを形成している。
これにより、軸嵌着部において樹脂部分が破損して樹脂部分による回動軸の嵌着を維持できなくなっても、金属プレートと回動軸との回り止めにより、弁体と回動軸とは一体となって回動することができる。
【００２３】
〔請求項５の手段〕
請求項５に記載のＴＣＶ装置によれば、弁体は、タンブルを発生させるためにハウジング内で回動して吸気路を絞る弁部を有し、弁部の周縁の一部がハウジングの内周面との間にクリアランスを形成する。また、金属プレートの内、弁部に内蔵される部分には、金属プレートの表面と裏面との間を貫通する貫通穴が設けられ、貫通穴に樹脂材料が充填されて形成される樹脂部分は、金属プレートの表面および裏面の少なくとも一方の面に形成された樹脂部分と連続している。そして、貫通穴の穴縁は、貫通穴の長手方向に垂直な短手方向に突出したり、窪んだりする凹凸を有する。
【００２４】
これにより、貫通穴に形成される樹脂部分によって、金属プレートの表面や裏面に固着する樹脂部分が金属プレートから剥離するのを抑制することができるようになる。そして、貫通穴の穴縁を、貫通穴の長手方向に垂直な短手方向に突出したり、窪んだりする凹凸を有するような形状にすることで、貫通穴の面積を抑制しつつ、金属プレートの樹脂部分に対する拘束に伴い樹脂部分に発生する応力を低減することができる。
【００２５】
すなわち、樹脂部分の破損等により、金属プレートの表面側と裏面側との間で貫通穴を通じて空気が自在に移動できるようになってしまった場合、貫通穴の面積は、小さい方がタンブルの発生にとって有利である。一方、上記の応力を低減するには、樹脂部分の膨張収縮方向に垂直な方向における穴縁の有効長さが大きいほど応力の受圧面が大きくなって有利である。
【００２６】
そこで、樹脂部分の膨張収縮方向に垂直な方向を貫通穴の長手方向に略一致させるとともに、穴縁の有効長さを、目標とする応力低減が達成できるように充分に長く設定する。そして、目標とする応力低減が達成できるように穴縁の有効長さを設定した上で、穴縁を凹凸状に変形することで貫通穴の面積を縮小して、樹脂部分破損時のタンブル発生に不利にならないようにする。
【００２７】
以上により、貫通穴の穴縁を、貫通穴の長手方向に垂直な短手方向に突出したり、窪んだりする凹凸を有するような形状にすることで、貫通穴の面積を抑制しつつ、金属プレートの樹脂部分に対する拘束に伴い樹脂部分に発生する応力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】エンジンに対するＴＣＶ装置の配置を示す説明図である（実施例）。
【図２】（ａ）はＴＣＶ装置の斜視図であり、（ｂ）は弁体の表面側を示す斜視図であり、（ｃ）は弁体の裏面側を示す斜視図である（実施例）。
【図３】（ａ）はサイドクリアランスを示すＴＣＶ装置の正面図であり、（ｂ）は弁体の側面図であり、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ断面図である（実施例）。
【図４】（ａ）は図３（ｂ）のＢ−Ｂ断面図であり、（ｂ）は金属プレートを第１構成部のみから構成した場合の反りの発生状態を示す説明図であり、（ｃ）は金属プレートを第１構成部および第２構成部のみから構成した場合の反りの発生状態を示す説明図である（実施例）。
【図５】（ａ）は金属プレートのインサート状態を示す斜視図であり、（ｂ）は金属プレートのインサート状態を示す背面図であり、（ｃ）は（ｂ）のＣ−Ｃ断面図である（実施例）。
【図６】（ａ）はつなぎ穴の形状を示す説明図であり、（ｂ）はつなぎ部を示す説明図である（実施例）。
【図７】（ａ）は弁体の正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面図である（変形例）。
【図８】弁体の断面図である（変形例）。
【図９】弁体の断面図である（変形例）。
【図１０】（ａ）はＴＣＶ装置の斜視図であり、（ｂ）はサイドクリアランスを示すＴＣＶ装置の正面図である（従来例）。
【図１１】（ａ）はエンジンに対するＴＣＶ装置の配置を示す説明図であり、（ｂ）は後膨張を示すタイムチャートである（従来例）。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
実施形態のＴＣＶ装置は、エンジンの気筒内にタンブルを発生させるものであり、エンジンの気筒内に通じる吸気路に回動自在に配される板状の弁体と、弁体を回動自在に支持するとともに吸気路の一部を形成する樹脂製のハウジングとを備える。また、弁体は、金属材料からなる金属部分と樹脂材料からなる樹脂部分とを有し、周縁の一部がハウジングの内周面との間にクリアランスを形成する。そして、弁体の周縁の内、クリアランスを形成する部分は樹脂部分の周縁である。
【００３０】
また、金属部分は金属プレートであり、弁体は、金属プレートを予め型内に設置してインサート成形することで設けられている。そして、クリアランスを形成する樹脂部分の周縁に沿うように、金属プレートの周縁が配されている。
また、弁体は、回動軸の嵌着を受ける軸嵌着部を有し、所定のアクチュエータにより回動軸が駆動されることで回動軸と一体となって回動する。そして、金属プレートは、軸嵌着部内にも内蔵されるように変形されてインサート成形されている。さらに、金属プレートの内、軸嵌着部内に内蔵される部分は、回動軸との間に回り止めを形成している。
【００３１】
また、弁体は、タンブルを発生させるためにハウジング内で回動して吸気路を絞る弁部を有し、弁部の周縁の一部がハウジングの内周面との間にクリアランスを形成する。また、金属プレートの内、弁部に内蔵される部分には、金属プレートの表面と裏面との間を貫通する貫通穴が設けられ、貫通穴に樹脂材料が充填されて形成される樹脂部分は、金属プレートの表面および裏面の少なくとも一方の面に形成された樹脂部分と連続している。そして、貫通穴の穴縁は、貫通穴の長手方向に垂直な短手方向に突出したり、窪んだりする凹凸を有する。
【実施例】
【００３２】
〔実施例の構成〕
実施例のＴＣＶ装置１の構成を、図面に基づいて説明する。
ＴＣＶ装置１は、図１に示すように、エンジン２の気筒３内にタンブルを発生させるものであり、気筒３内に通じる吸気路４に回動自在に配される板状の弁体５と、弁体５を回動自在に支持するとともに吸気路４の一部を形成するハウジング６とを備える。
【００３３】
また、弁体５は、図２および図３に示すように、タンブルを発生させるためにハウジング６内で回動して吸気路４を絞る弁部９と、回動軸（図示せず）の嵌着を受ける軸嵌着部１０とを有し、所定のアクチュエータ（図示せず）により回動軸が駆動されることで回動軸と一体となって回動する。
【００３４】
弁部９は、略矩形状に設けられており、弁部９の周縁は、２つの平行な短縁１１、１２と、短縁１１、１２に略垂直であって短縁１１、１２の一端同士を接続する長縁１３とを有する。そして、ハウジング６の内周面１４も弁部９の形状に対応するように略矩形状に設けられており、短縁１１、１２は、それぞれ内周面１４との間にサイドクリアランスを形成する。また、長縁１３は、軸方向の両端が一方側に突出しており、全閉において内周面１４との間に欠落部１５を形成する。そして、回動軸を中心として長縁１３が円弧を描いて回動する。
【００３５】
なお、以下の説明では、弁体５に対する方向に関して、図３に示すように、回動の軸心から長縁１３に向かう方向を高さ方向の一方側と定義し、長縁１３から回動の軸心に向かう方向を高さ方向の他方側と定義する。また、弁部９の裏面１８から表面１９に向かう方向を厚さ方向の一方側と定義し、表面１９から裏面１８に向かう方向を厚さ方向の他方側と定義する。
【００３６】
さらに、軸方向に関して、図３（ａ）に示すように、長縁１３を上側とし回動軸を下側として表面１９を見たときの左側を一方側と定義し、右側を他方側を定義する。
また、弁体５は、全閉において表面１９が上流側で裏面１８が下流側となるようにハウジング６に対して装着されており、全開において主に表面１９が空気の流れに曝されるように回動操作される。
【００３７】
軸嵌着部１０は、弁部９の高さ方向他端に連続するように設けられている。また、軸嵌着部１０では、回動軸が通る軸穴２０が軸方向に貫通しており、軸穴２０は、図４（ａ）に示すように、軸方向の両端から中央に近付くほど軸方向に垂直な断面積が縮小するように設けられており、軸方向中央付近が最も小面積化している。
【００３８】
そして、最も小面積化している部分の穴面に回動軸の外表面が圧着することで、回動軸が軸嵌着部１０に嵌着されている。つまり、軸嵌着部１０は、軸方向中央部２１において実質的に回動軸を保持している。なお、回動軸の軸方向に垂直な断面は略正方形であり、軸穴２０の内、回動軸を実質的に保持する軸方向中央部２１の穴面の軸方向に垂直な断面も略正方形である。
【００３９】
また、軸嵌着部１０の軸方向両端側には、ベアリング２３を介して、ハウジング６に設けられた軸受け部２４に軸受けされる被軸受け部２５が設けられており、軸穴２０は軸嵌着部１０と被軸受け部２５とを同軸的に貫通するように設けられている。そして、弁体５とハウジング６とは、各々が異なる寸法公差を持つことを防止するため、被軸受け部２５が軸受け部２４に収まった状態となるように、同一の金型を用いて同時に成形され、成形後に被軸受け部２５と軸受け部２４との間にベアリング２３が装着されて軸受け構造が構成される。
【００４０】
以上により、例えば、弁部９の上流側と下流側との間の連通度が最小となるように回動軸が回動操作されて吸気路４が絞られたときに、空気が欠落部１５のみを通過して気筒３内に吸い込まれるようになり、気筒３内にタンブルが発生する。つまり、弁部９の上流側と下流側との間の連通度が最小となって弁体５が全閉の状態にあるときに、空気が欠落部１５のみを通過して気筒３内にタンブルが発生する。
【００４１】
なお、弁部９において短縁１１、１２の近傍には、それぞれ、短縁１１、１２に沿って２つの穴が弁部９の表面１９と裏面１８との間で貫通している。これらの穴は、全閉時に気筒３内から燃料が逆流するのを阻止するために、欠落部１５を通過する空気の流れとは別に、吸気路４から気筒３内に向かう空気の流れを発生させるものである（以下、これらの穴を副開口部２６と呼ぶ。）。また、ハウジング６の下流端には、ガスケット２７が装着されている。なお、弁部９の表面１９は、軸嵌着部１０の方にも広がって１つの平面をなしている。
【００４２】
〔実施例の特徴〕
実施例のＴＣＶ装置１の特徴を、図面に基づいて説明する。
弁体５は、金属材料としての金属プレート３０からなる金属部分と樹脂材料からなる樹脂部分３１とを有し、金属プレート３０を予め型内に設置してインサート成形することで設けられている。また、弁部９の周縁は樹脂部分３１によって形成されている。つまり、弁部９の周縁は樹脂部分３１の周縁と一致しており、サイドクリアランスを形成する短縁１１、１２、および欠落部１５を形成する長縁１３は樹脂部分３１の周縁に含まれる。
【００４３】
金属プレート３０は、図５に示すように、１枚の板状の金属素材を変形することにより設けられ、次のような構成を有している。
すなわち、金属プレート３０は、弁部９に内蔵される第１構成部３２、ならびに、軸嵌着部１０に内蔵される第２構成部３３、３４、第３構成部３５、３６および第４構成部３７、３８からなる。
【００４４】
第１構成部３２は、自身の周縁が短縁１１、１２および長縁１３に沿うように、樹脂部分３１に内蔵されている（図２および図３参照）。ここで、第１構成部３２の表面は、弁部９の表面１９をほぼ占有するように露出しており、弁部９の表面１９は、短縁１１、１２および長縁１３の近傍および後記するつなぎ穴４２を除いて第１構成部３２の表面により形成されている。また、第１構成部３２の裏面は、樹脂部分３１により固着されて覆われており、裏面１８の側の樹脂部分３１は、補強用のリブ４３を含むように設けられている。なお、副開口部２６は、第１構成部３２および裏面１８の側の樹脂部分３１を貫通するように設けられている。
【００４５】
また、第１構成部３２には、副開口部２６とは別に、金属プレート３０から樹脂部分３１が剥離するのを抑制する樹脂部分３１（以下、つなぎ部４４と呼ぶ。）を形成するためのつなぎ穴４２が貫通している。つなぎ穴４２は、図６に示すように、穴縁４５に関して、トラック状の長円のうちの直線部分が円弧状に短手方向に突出した「まゆ型」を呈する。
【００４６】
そして、つなぎ穴４２は、長手方向が軸方向に一致するように長縁１３に沿って軸方向中央に設けられ、つなぎ穴４２に樹脂材料が充填されてつなぎ部４４が形成されている（図２および図３参照）。また、つなぎ部４４は、第１構成部３２の表面と面一をなすように設けられて弁部９の表面１９をなしている。また、つなぎ部４４は、第１構成部３２の裏面に固着する樹脂部分３１と連続している。
【００４７】
ここで、高さ方向は、弁部９における樹脂部分３１の膨張収縮方向と略一致しているので、つなぎ穴４２の穴縁４５の内、高さ方向一方側の一方側穴縁４６は、例えば、樹脂部分３１の膨張により発生する応力を受ける受圧面をなし、高さ方向他方側の他方側穴縁４７は、例えば、樹脂部分３１の収縮により発生する応力を受ける受圧面をなす。
【００４８】
第２構成部３３、３４は、第１構成部３２の高さ方向の他端から、厚さ方向の他方側に向かって垂直に折れ曲がって連続しており、第３構成部３５、３６は、それぞれ、第２構成部３３、３４の厚さ方向の他端から、高さ方向の他方側に向かって垂直に折れ曲がって連続している。また、第４構成部３７は、第３構成部３５の軸方向一端から、厚さ方向の一方側に向かって垂直に折れ曲がって連続しており、第４構成部３８は、第３構成部３６の軸方向他端から、厚さ方向の一方側に向かって垂直に折れ曲がって連続している。
【００４９】
つまり、第２〜第４構成部３３、３５、３７と第２〜第４構成部３４、３６、３８とは軸方向中央部２１を挟んで軸方向に対称となるように設けられ、第２構成部３３、３４は、軸穴２０の高さ方向一方側をなす樹脂部分３１に内蔵され、第３構成部３５、３６は、軸穴２０の厚さ方向他方側をなす樹脂部分３１に内蔵されている。また、第４構成部３７、３８は、回動軸との間に回り止めを形成できるように、軸方向において略正方形に開口する開口４８が設けられており、それぞれ、軸穴２０の軸方向一端寄りの部分および他端寄りの部分を形成する樹脂部分３１に内蔵されている。
【００５０】
なお、軸穴２０を形成する穴面は全て樹脂部分３１からなり、樹脂部分３１からなる穴面が回動軸の外表面に直接的に圧着することで、軸嵌着部１０の軸方向中央部２１は回動軸を実質的に保持する。
また、第２、第３構成部３３〜３６は一部分が樹脂部分３１に覆われることなく露出しているが（図２（ｃ）参照）、この露出部分は、型内において金属プレート３０を支持する支持部が当接した状態で樹脂部分３１が成形されることにより設けられたものである。
【００５１】
〔実施例の効果〕
実施例のＴＣＶ装置１によれば、弁体５は、金属部分としての金属プレート３０と樹脂部分３１とを有し、弁体５の周縁の内、サイドクリアランスを形成する２つの短縁１１、１２は樹脂部分３１の周縁である。
これにより、弁体５の一部を金属プレート３０により設けることができるので、樹脂部分３１における強化繊維やエラストマー成分の含有率を高めることなく、弁体５の強度アップを達成することができる。
【００５２】
また、弁体５に金属部分が含まれても、サイドクリアランスを形成する弁体５の周縁は樹脂部分３１からなるので、弁体５とハウジング６とを同一の金型を用いて同時に成形することで、弁体５とハウジング６とが異なる寸法公差を持つことに起因するサイドクリアランスのばらつき増加を防止することができる。このため、強化繊維やエラストマー成分に起因するサイドクリアランスの問題を悪化させることなく、弁体５の強度アップを達成することができる。
【００５３】
また、弁体５は、金属プレート３０を予め型内に設置してインサート成形することで設けられており、短縁１１、１２に沿うように金属プレート３０の周縁が配されている。
これにより、弁体５において金属プレート３０と樹脂部分３１とが固着するとともに、樹脂部分３１からなる短縁１１、１２の近傍が金属プレート３０により確実に拘束されて内、外周側に膨張収縮しにくくなる。このため、サイドクリアランスの問題を抑制した上で、弁体５の強度アップを達成することができる。
【００５４】
また、金属プレート３０は、軸嵌着部１０の内、軸穴２０の高さ方向一方側をなす樹脂部分３１、および軸穴２０の厚さ方向他方側をなす樹脂部分３１にも内蔵されるように変形されてインサート成形されている。
金属プレート３０のような金属材料を型内に配して弁体５をインサート成形すると、樹脂は金属材料との固着界面から離れるほど金属材料により拘束されなくなって膨張しやすくなる。このため、固着界面から遠く比較的大きく膨張してしまう拘束不充分な領域では、固着界面に近くさほど膨張しない拘束充分な領域との膨張量の差に起因して、反りが発生する虞がある。
【００５５】
このため、軸嵌着部１０に金属プレート３０を内蔵せず樹脂部分３１のみにより軸嵌着部１０を設けた場合（つまり、金属プレート３０を第１構成部３２のみから構成した場合：図４（ｂ）参照）、軸嵌着部１０の全体が拘束不充分な領域に含まれてしまい、軸嵌着部１０の全体に反りが発生して回動軸の嵌着に支障が発生する虞がある。さらに、金属プレート３０を第１構成部３２および第２構成部３３、３４のみから構成した場合（図４（ｃ）参照）、軸嵌着部１０の内、軸穴２０の高さ方向他方側をなす樹脂部分３１が拘束不充分な領域に含まれてしまい、この樹脂部分３１に反りが発生して回動軸の嵌着に支障が発生する虞がある。
【００５６】
そこで、軸嵌着部１０の内、軸穴２０の高さ方向一方側をなす樹脂部分３１、および軸穴２０の厚さ方向他方側をなす樹脂部分３１にも金属プレート３０を内蔵しておくことで軸嵌着部１０全体を拘束充分な領域に含ませ、軸嵌着部１０に全く反りが発生しないようにして回動軸の嵌着に支障が発生しないようにすることができる。
【００５７】
また、金属プレート３０の第４構成部３７、３８は、回動軸との間に回り止めを形成できるように開口４８を有している。
これにより、軸嵌着部１０において樹脂部分３１が破損して樹脂部分３１による回動軸の嵌着を維持できなくなっても、第４構成部３７、３８と回動軸との回り止めにより、弁体５と回動軸とは一体となって回動することができる。
【００５８】
また、金属プレート３０の第１構成部３２には、金属プレート３０から樹脂部分３１が剥離するのを抑制するつなぎ部４４を形成するためのつなぎ穴４２が貫通している。そして、つなぎ穴４２は、穴縁４５に関して、トラック状の長円のうちの直線部分が円弧状に短手方向に突出した「まゆ型」を呈する（図６参照）。
これにより、つなぎ穴４２の面積を抑制しつつ、金属プレート３０の樹脂部分３１に対する拘束に伴い樹脂部分３１に発生する応力を低減することができる。
【００５９】
すなわち、樹脂部分３１の破損等により、金属プレート３０の表面と裏面との間でつなぎ穴４２を通じて空気が自在に移動できるようになってしまった場合、つなぎ穴４２の面積は、小さい方がタンブルの発生にとって有利である。一方、応力を低減するには、樹脂部分３１の膨張収縮方向に垂直な方向における穴縁４５の有効長さが大きいほど、応力を受ける有効受圧面積が大きくなって有利である。
【００６０】
そこで、樹脂部分３１の膨張収縮方向（高さ方向）に垂直な方向（軸方向）をつなぎ穴４２の長手方向に略一致させるとともに、穴縁４５の有効長さを目標とする応力低減が達成できるように充分に長く設定する。そして、目標とする応力低減が達成できるように穴縁４５の有効長さを設定した上で、穴縁４５を「まゆ型」に変形することでつなぎ穴４２の面積を縮小して、樹脂部分３１の破損時にタンブル発生に不利にならないようにする。
【００６１】
以上により、つなぎ穴４２の穴縁４５を、「まゆ型」にすることで、つなぎ穴４２の面積を抑制しつつ、金属プレート３０の樹脂部分３１に対する拘束に伴い樹脂部分３１に発生する応力を低減することができる。
【００６２】
また、弁体５は、全開において主に弁部９の表面１９が空気の流れに曝されるように回動操作され、表面１９は、ほぼ、金属プレート３０の第１構成部３２の表面により占有されている。
これにより、金属プレート３０から空気への放熱が促進されるので、弁体５全体の温度上昇が抑制される。このため、樹脂部分３１の膨張を低減することができるので、サイドクリアランスの問題をさらに抑制することができる。
【００６３】
また、第２〜第４構成部３３、３５、３７と第２〜第４構成部３４、３６、３８とは軸方向中央部２１を挟んで軸方向に対称となるように設けられ、軸方向中央部２１において、回動軸が実質的に保持されている。
軸方向中央部２１にも金属プレート３０が内蔵されると、金属プレート３０によって軸方向中央部２１の樹脂部分３１が強く拘束されるので、回動軸を実質的に保持する軸方向中央部２１の穴面は、樹脂部分３１の膨張収縮により凹状または凸状に変形しやすくなる。この結果、軸方向中央部２１による回動軸に対する保持力が経時的に変動する虞が高くなる。
【００６４】
そこで、軸方向中央部２１に金属プレート３０を含ませず軸方向中央部２１を樹脂部分３１のみで構成することにより、軸方向中央部２１の穴面に対する金属プレート３０による拘束を弱める。この結果、軸方向中央部２１の穴面は、凹状または凸状に変形しにくくなるので、上記の保持力が経時的に変動する虞を低減することができる。
【００６５】
〔変形例〕
ＴＣＶ装置１の態様は、実施例に限定されず種々の変形例を考えることができる。
例えば、実施例のＴＣＶ装置１によれば、弁体５は、金属プレート３０を予め型内に設置してインサート成形することで強度アップされていたが、例えば、樹脂部分３１のみを成形しておき、後から樹脂部分３１に金属プレート３０を装着して弁体５の強度アップを図ってもよい（図７参照）。
【００６６】
この場合、樹脂部分３１は、実施例に比べて金属プレート３０による拘束が緩和されるので、金属プレート３０による拘束が充分な領域と不充分な領域との区別が明瞭ではなくなるので、軸嵌着部１０の反りは発生しなくなる。
また、実施例のＴＣＶ装置１において、例えば、軸方向中央部２１の高さ方向一方側の部分に高さ方向に貫通する穴５１を設けておくとともに回動軸にネジ穴を設けておき、ネジ５２により弁体５と回動軸とを締結することで、軸嵌着部１０による回動軸の保持状態を強化してもよい（図８参照）。
【００６７】
また、実施例のＴＣＶ装置１によれば、軸嵌着部１０において軸穴２０を形成する穴面は全て樹脂部分３１からなり、樹脂部分３１からなる穴面が回動軸の外表面に直接的に圧着することで、回動軸が実質的に保持されていたが、金属プレート３０の面（つまり、金属面）により軸穴２０の一部を形成し、金属面からなる穴面を回動軸の外表面に直接的に圧着させることで、回動軸を実質的に保持するようにしてもよい。この場合、回動軸を実質的に保持する部分を、金属プレート３０とは別の金属部材５３により構成してもよい（図９参照）。
【００６８】
また、実施例のＴＣＶ装置１によれば、金属部分は金属プレート３０により構成されていたが、例えば、金属メッシュにより金属部分を構成してもよい。この場合、弁体５を軽量化することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１  ＴＣＶ装置（タンブルコントロールバルブ装置）
２  エンジン
３  気筒
４  吸気路
５  弁体
６  ハウジング
９  弁部
１０  軸嵌着部
１１  短縁（周縁の一部、弁体の周縁の内、クリアランスを形成する部分）
１２  短縁（周縁の一部、弁体の周縁の内、クリアランスを形成する部分）
１４  内周面（ハウジングの内周面）
３０  金属プレート
３１  樹脂部分
４２  つなぎ穴（貫通穴）
４４  つなぎ部（貫通穴に樹脂材料が充填されて形成される樹脂部分）
４５  穴縁（貫通穴の穴縁）
【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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