(57)【要約】      （修正有）【課題】樹脂製の弁体を回動操作するシャフトにリリーフ弁機能を付与し、バックファイアが生じた時に開弁させて、そこから高温高圧の燃焼ガスを強制的に抜くことにより、バックファイアが生じても樹脂製の弁体による吸入空気量の制御可能な状態を維持し、エンジンの安全運転を持続できる吸気用バルブ装置を提供する。【解決手段】樹脂製の弁体３２を回動操作するシャフト３３の内部に流体通路３４を設け、この流体通路３４には、第１の孔３５と第２の孔３６との間に、第１の孔３５から第２の孔３６へ向かう流体圧によってのみ第２の孔３６側へ変位して、吸気下流側の流体圧を逃がすリリーフ弁機構４０が配設されており、吸気下流側から逆流する高温高圧の燃焼ガスによってリリーフ弁機構４０を開弁させ、高温高圧の燃焼ガスを速やかに逃がすことで、バックファイアが生じても樹脂製の弁体３２を保護することができる。【選択図】図２
2012127251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室に向けて燃焼用の空気を導く吸気通路を有するハウジングと、
前記吸気通路の内部に吸気上流側と吸気下流側とを区画するように配置され、前記吸気通路の開度調整を行なう弁体と、
前記ハウジングに支承され、前記弁体を前記吸気通路の内部で回動操作するシャフトとを具備し、
前記弁体が樹脂材料によって形成されている吸気用バルブ装置において、
前記シャフトは、内部に軸方向に延びる流体通路を有する筒状体をなし、前記弁体を前記吸気通路が閉塞される開度位置に回動操作した際に、前記流体通路の一端側を、前記吸気通路の吸気下流側に開口する圧力導入孔と、前記流体通路の他端側を、前記吸気通路の吸気下流側以外の箇所で開口する圧力逃がし孔とを備えており、
前記流体通路には、前記圧力導入孔と前記圧力逃がし孔との間に、前記圧力導入孔から前記圧力逃がし孔へ向かう流体圧によってのみ圧力逃がし孔側へ変位して、吸気下流側の流体圧を逃がすリリーフ弁機構が配設されていることを特徴とする吸気用バルブ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の吸気用バルブ装置において、
前記圧力逃がし孔は、前記シャフトが前記弁体を前記吸気通路が閉塞される開度位置に回動操作した際に、前記吸気通路の吸気上流側に開口することを特徴とする吸気用バルブ装置。
【請求項３】
請求項１に記載の吸気用バルブ装置において、
前記シャフトは、前記ハウジングに支承される部分に、前記ハウジングの外部に開放される連通孔を有しており、
前記圧力逃がし孔は、前記連通孔に形成されていることを特徴とする吸気用バルブ装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の吸気用バルブ装置において、
前記圧力導入孔および前記圧力逃がし孔は、それぞれ複数設けられていることを特徴とする吸気用バルブ装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の吸気用バルブ装置において、
前記弁体と前記シャフトが共通の樹脂材料によって一体に設けられていることを特徴とする吸気用バルブ装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の吸気用バルブ装置において、
前記シャフトは、一端に開放端を有する軸方向断面Ｕ字状の金属製パイプと、前記開放端に嵌着される栓体とからなり、
前記金属製パイプには、前記開放端側から前記リリーフ弁機構が組付けられた後に、前記栓体が嵌着されることを特徴とする吸気用バルブ装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の吸気用バルブ装置において、
前記リリーフ弁機構は、弁体と復元スプリングとを備えており、
前記弁体はボール弁または円錐弁であり、前記復元スプリングはコイルスプリングであることを特徴とする吸気用バルブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のごとき車両に搭載される内燃機関（以下、エンジンという。）の吸気用バルブ装置、特に、エンジンの燃焼室に吸入される空気量を直接制御等するための弁体として樹脂製弁体が用いられる型式の吸気用バルブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
(従来の技術）
自動車のごとき車両に搭載されるエンジンの吸気用バルブ装置としては、種々な構成のものが従来より知られているが、その代表例であるスロットルバルブの場合、図１に示すようなタイプが一般的である。図１に基づき概説すれば、エンジン１の燃焼室１ａに向けて燃焼用の空気を導く吸気通路２には、この吸気通路２の開閉あるいは開度調整を行なうバルブ３が設けられている。このバルブ３は、基本的に吸気ダクト４の一部をなすハウジング３１と弁体３２とこれを回動操作するシャフト３３とからなり、エンジン１の運転条件に応じて吸気通路２の通路面積を増減して、矢印Ａのごとき吸入空気の流れ、即ちエンジン１の吸入空気量を制御するものである。
しかし、近年この種の吸気用バルブ装置には、コスト低減や軽量化等のために、少なくとも回動操作される弁体３２を金属に代えて樹脂にて作製した所謂樹脂製バルブ装置が多用されるようになってきた。
【０００３】
ところが、エンジン１は、運転条件によっては矢印Ｂのごとく吸気通路２の下流側（吸気下流側）から吸気通路２の上流側（吸気上流側）へ向かう火炎を伴う燃焼圧、所謂バックファイアが発生する場合があり、このバックファイアによる高温高圧の燃焼ガスや火炎は吸気通路２内を瞬時に逆流するといえども、吸気通路２に装着されたバルブ３、とりわけ樹脂製の弁体３２が、高温高圧の燃焼ガスや火炎に晒される結果、弁体３２の表面が溶損する恐れがあった。特に、始動時やアイドル運転時には、バルブ３が微少に開弁された状態にあり、吸気通路２にわずかな隙間が形成されることになるため、バックファイアによる高温高圧の燃焼ガスや火炎が、上記隙間を逃げ道としてその隙間に瞬時に集中する結果、弁体３２全体の溶損を招き、さらには弁体３２が吸気通路２を形成するハウジング３１の内壁に溶着するという危惧さえもあった。
このように、弁体３２の溶損等の事故を惹起すると、吸入空気量が制御不能となり、エンジンのオーバーランによる車両急発進等の危険挙動により安全運転に支障が生じることになる。
【０００４】
そこで、この種の吸気用バルブ装置において、弁体３２を樹脂製にした場合には、当該弁体３２の表面に耐熱保護層を装着するという提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。
この構造は、樹脂製弁体の表面に、耐熱めっき層を施す、あるいは耐熱材を設ける（貼付する）ことにより、弁体表面を高温の燃焼ガスから保護しようとするものである。
【０００５】
（従来技術の問題点）
しかしながら、樹脂製弁体に何らかの保護手段を付設することは、それだけ重量が嵩み、軽量化に反するのみならず、バックファイアは、前述のごとく、高温でかつ高圧でもあり、強烈なバックファイアが生じた場合、弁体そのものが樹脂製で強度が弱いために、結局弁体の破損（欠損・折損等）を招くという問題がある。
このように弁体自体が破損した場合、吸入空気量が制御不能となり、エンジンのオーバーラン等安全運転に支障が生じるという、前述の溶損と同様の問題に加え、万一弁体の破片がエンジンに吸い込まれると、エンジンの破損という重大事に至る危険がある。
【０００６】
なお、上記問題は、吸気用バルブ装置の代表例であるスロットルバルブの事例について詳述したが、最近のエンジンには、図１において、吸気ダクト４の各分岐管４ａから各気筒の吸気ポート１ｂへの吸気流を、より好適な流れに変更するためのタンブルバルブやスワールバルブが設置されるものがあり、これらのバルブにも弁体の樹脂化要請が強くなってきているが、バックファイアの影響については全く同様の問題を抱えている。
【０００７】
本発明者らは、かかる問題を究明すべく、種々の実験・研究を重ねたところ、バックファイアは前述のごとく瞬間的に起きる現象であるが、この瞬間的に生じる高圧現象を巧みに活用して樹脂製弁体自体が高温の燃焼ガスに晒され続けないようにすることにより、バックファイアの直接的な影響を排除し得ることを見出した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−２３２００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の究明結果に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、樹脂製弁体を回動操作するシャフトにリリーフ弁機構を内蔵し、バックファイアが生じた時にその高い燃焼圧を利用してリリーフ弁機構を開弁させ、そこから高温高圧の燃焼ガスを一旦抜いた後にリリーフ弁機構を初期状態に復元させることにより、バックファイアが生じても樹脂製弁体による吸入空気量の制御可能な状態を維持し、エンジンの安全運転を持続できる吸気用バルブ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
［請求項１の手段］
請求項１に記載の発明によれば、樹脂製の弁体を回動操作するシャフトは、内部に軸方向に延びる流体通路を有する筒状体をなし、弁体を吸気通路が閉塞される開度位置に回動操作した際に、流体通路の一端側を、吸気通路の吸気下流側に開口する圧力導入孔と、流体通路の他端側を、吸気通路の吸気下流側以外の箇所で開口する圧力逃がし孔とを備えており、流体通路には、圧力導入孔と圧力逃がし孔との間に、圧力導入孔から圧力逃がし孔へ向かう流体圧によってのみ圧力逃がし孔側へ変位して、吸気下流側の流体圧を逃がすリリーフ弁機構が配設されている。
よって、バックファイアが生じると、リリーフ弁機構が瞬間的に高い燃焼圧（流体圧）を受けて圧力逃がし孔側へ変位（開弁）し、高温高圧の燃焼ガスや火炎を速やかに吸気上流側等へ逃がすため、樹脂製の弁体が高温に晒され続けることがなく、当該弁体の溶損を招くことがない。
しかも、シャフトのデッドスペースを巧みに活用してリリーフ弁機構を配設できるため、回動操作される弁体自体の軽量化を保持したままで、バックファイア対策構造を実現することができる。
【００１１】
さらに、リリーフ弁機構は、バックファイアが消失すると、直ちに初期状態に復帰させることができるため、吸気通路を弁体により閉じて吸入空気量を引き続き制御することが可能で、エンジンを安全に持続運転することができる。よって、車両を少なくとも最寄りの修理工場まで安心して移動させ、修理することができる。
【００１２】
［請求項２の手段］
請求項２に記載の発明によれば、圧力逃がし孔は、シャフトが弁体を吸気通路が閉塞される開度位置に回動操作した際に、吸気通路の吸気上流側に開口する。
このような構成にすることにより、バックファイアによる高温高圧の燃焼ガスや火炎を速やかに確実に吸気上流側へ逃がして樹脂製の弁体を保護することができる。
【００１３】
［請求項３の手段］
請求項３に記載の発明によれば、シャフトは、ハウジングに支承される部分に、ハウジングの外部に開放される連通孔を有しており、この連通孔に圧力逃がし孔が形成されている。
かかる構成によれば、バックファイアによる高温高圧の燃焼ガスや火炎を速やかに確実にハウジングの外部へ逃がして樹脂製の弁体を保護することができる。
【００１４】
［請求項４の手段］
請求項４に記載の発明によれば、圧力導入孔および圧力逃がし孔は、それぞれ複数設けられている。
かかる構成によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、圧力逃がし時における圧力損失を小さくできるため、より早く減圧することができる。
【００１５】
［請求項５の手段］
請求項５に記載の発明によれば、弁体とシャフトが共通の樹脂材料によって一体に設けられている。
このような構成にすることにより、弁体とシャフトとを同一成形型で一体形成することができ、吸気用バルブ装置の製造コストを低減することができる。
【００１６】
［請求項６の手段］
請求項６に記載の発明によれば、シャフトは、一端に開放端を有する軸方向断面Ｕ字状の金属製パイプと、開放端に嵌着される栓体とからなり、金属製パイプには、開放端側からリリーフ弁機構が組付けられた後に、栓体が嵌着される構成になっている。
このような構成にすることにより、シャフトとして汎用の金属パイプを使用することができるほか、シャフトへのリリーフ弁機構の一方向組付けが可能となり、吸気用バルブ装置の製造コストを低減することができる。
【００１７】
［請求項７の手段］
請求項７に記載の発明によれば、リリーフ弁機構は、弁体と復元スプリングとを備えており、弁体はボール弁または円錐弁であり、復元スプリングはコイルスプリングである。
かかる構成によれば、リリーフ弁機構自体に構造簡単、安価なものを用いることができ、かつシャフトに内蔵させるにもかかわらず、リリーフ弁機構の保守・点検を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の吸気用バルブ装置を適用するためのエンジンとして、吸気装置および排気装置を備えた一般的なエンジンを一部縦断面にして示す模式図である。
【図２】本発明の実施例１の吸気用バルブ装置の主要部を一部断面にして示すもので、（ａ）は模式的縦断面図、（ｂ）は模式的横断面図である。
【図３】図２に示す吸気用バルブ装置の作動説明に供するもので、（ａ）はシャフトの模式的断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ断面図である。
【図４】本発明の実施例２の吸気用バルブ装置の主要部を一部断面にして示すもので、（ａ）は模式的縦断面図、（ｂ）は模式的横断面図である。
【図５】図４に示す吸気用バルブ装置の作動説明に供するもので、（ａ）はシャフトの模式的断面図、（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ断面図である。
【図６】本発明の実施例３の吸気用バルブ装置の主要部を示す模式的横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明を実施するための最良の形態は、バックファイアにより吸気通路内に逆流して発生する瞬間的な高温高圧現象から樹脂製弁体を保護するという課題を、樹脂製弁体を回動操作するシャフトにリリーフ弁機構を内蔵し、このリリーフ弁機構をバックファイア時の高い圧力を活用して一旦開弁させ、高圧を抜いた後に復元させる構成にすることで実現した。
【実施例】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の具体的な実施形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２１】
［実施例１］
図１ないし図３は、本発明の実施例１を説明するためのもので、まず、図１に基づいて吸気用バルブ装置がスロットルバルブとして適用されている一般的なエンジンの基本的構成を概説したのち、図２および図３に基づいて本発明の吸気用バルブ装置の実施例１について詳説する。
【００２２】
（適用されるエンジン１の説明）
エンジン１は、自動車のごとき車両に搭載されるものであり、エンジン１の燃焼室１ａに向けて燃焼用の空気を導く吸気通路２には、吸気用バルブ装置として、吸気通路２の開閉あるいは開度調整を行なうバルブ３が設けられている。このバルブ３は、基本的には吸気ダクト４に介装されるもので、装置の外郭を呈するハウジング３１と、このハウジング３１に収容される弁体３２と、この弁体３２を回動操作するシャフト３３とからなり、エンジン１の運転条件に応じて吸気通路２の通路面積を増減して、矢印Ａのごとき吸入空気の流れ（エンジン１の吸入空気量）を制御するものである。
【００２３】
エンジン１は、通常多気筒で構成されており、各気筒の燃焼室１ａが吸気ポート１ｂから吸気ダクト４の各分岐管４ａに接続されている。この吸気ダクト４の空気取入口４ｂにはエアフィルタ５が備えられていて、このエアフィルタ５で清浄された空気が矢印Ａのごとく流れ、燃焼室１ａに導かれる。この吸気ダクト４の空気取入口４ｂから吸気ポート１ｂに至る通路が前述の吸気通路２をなしている。
吸気ダクト４の各分岐管４ａには燃料噴射弁６が設けられていて、この燃料噴射弁６から噴射される燃料と空気との混合気が吸気バルブ１ｃを介して燃焼室１ａに導入されるわけで、点火プラグ１ｄにより点火されて燃焼したガスは排気バルブ１ｅを介して排気ポート１ｆから排気管７へと排出される。
【００２４】
（吸気用バルブ装置をなすバルブ３の説明）
バルブ３は、前述のごとく吸気通路２を形成する吸気ダクト４に配設されるもので、図２に示すごとく、この吸気ダクト４の一部を構成する円筒状のハウジング３１と、吸気通路２の内部に配置され、吸気通路２の開閉あるいは開度調整を行なう樹脂製の弁体３２と、ハウジング３１に回動自在に支承され、弁体３２を吸気通路２の内部で回動操作する金属製のシャフト３３とを、基本構成として具備している。
【００２５】
樹脂製の弁体３２は、全体として吸気通路２の横断面形状に応じた円盤状を呈しており、回動中心で直径方向に延びる環状部３２ａで金属製のシャフト３３に支持されている。弁体３２およびシャフト３３は、シャフト３３の両端部３３ａ、３３ｂを弁体３２より露出させて、例えばインサート成形技術により容易に製作（一体形成）することができる。この際、シャフト３３の外周面に、梨地加工等により凹凸面を形成しておくことにより、樹脂製の弁体３２を金属製のシャフト３３に強固に固着することができる。また、弁体３２の樹脂材料としては、例えばＰＰＳのごとき熱硬化性樹脂が用いられる。
【００２６】
なお、金属製のシャフト３３の両端部３３ａ、３３ｂは、それぞれ軸受８、９を介してハウジング３１の膨出部３１ａ、３１ｂに回動自在に支承されており、一方の端部３３ｂが駆動源１０に連結される。この駆動源１０は、周知のごとく、図示しない電子制御装置からエンジン１の運転状態に応じた制御信号を受け、シャフト３３を所定位置まで回動操作するもので、モータ等で構成される。
また、シャフト３３の他方の端部３３ａ（開放端、反駆動源側）を支承するハウジング３１の膨出部３１ａには、気密性を保つためにシールキャップ１１が嵌め込まれている。
【００２７】
金属製のシャフト３３は、図３にも示すように、全体として、開放端３３ａが開放されている軸方向断面Ｕ字状のパイプ（筒状体）を呈しており、内部に軸方向に延びる流体通路３４と、径方向に設けられ、流体通路３４の一端側を外部に開放する第１の孔３５および流体通路３４の他端側を外部に開放する第２の孔３６と、開放端３３ａを閉塞し流体通路３４を密封する栓体３７とを備えている。
第１の孔３５と第２の孔３６とは、軸方向に離隔しているが径方向に対向する配置となっており、それぞれ図２（ａ）に示すごとく、弁体３２の環状部３２ａを貫通して、弁体３２の外側に開口している。
流体通路３４には、第１の孔３５と第２の孔３６との間に、第１の孔３５から第２の孔３６へ向かう流体圧によってのみ第２の孔側へ変位（開弁）することにより第１の孔３５と第２の孔３６とを流通させるリリーフ弁機構４０が配設されている。
【００２８】
本実施例では、金属製のシャフト３３が、円柱状の金属棒（例えばステンレス鋼材や耐熱鋼材）から削り出し加工によってパイプ状に形成されているものであって、流体通路３４は開放端３３ａ側が大径穴３４ａ、反開放端側が小径穴３４ｂの２段穴構造になっており、この段付部分にリリーフ弁機構４０が配置されている。
リリーフ弁機構４０は、弁体をなすボール弁４１と、弁座４２と、ボール弁４１を弁座４２に押圧し復元スプリングをなすコイルスプリング４３と、スプリング受け４４とから構成されている。なお、スプリング受け４４は、外周に複数の連通溝４４ａを有しており、大径孔３４ａの連通状態を確保している。
シャフト３３へのリリーフ弁機構４０の組付けに際しては、流体通路３４の大径穴３４ａに、段付部分から開放端３３ａに向かって、弁座４２、ボール弁４１、コイルスプリング４３、スプリング受け４４を順次装填し、最後に開放端３３ａに栓体３７を嵌め込むことで完成することができる。かくして一方向組付けが達成される。
なお、流体通路３４には、リリーフ弁機構４０が配置される前後の位置で、小径穴３４ｂに第１の孔３５が、大径穴３４ａに第２の孔３６が、それぞれ連通している。
【００２９】
ここで、第１、第２の孔３５、３６と弁体３２の開度位置との関係を、特に図２を用いて補足説明する。弁体３２は、その外周縁がハウジング３１（吸気ダクト４）の内壁に接する全閉状態（全閉位置）において、弁体３２が吸気通路２を斜めに横断して閉塞する傾斜状態を呈しており、矢印Ｃのごとく反時計方向に回動操作されることにより、吸気通路２を徐々に開いていき（開弁し）、吸気通路２に沿った水平位置で最大の開弁（全開状態、全開位置）となる。
第１、第２の孔３５、３６は、弁体３２の全閉位置において、第１の孔３５が吸気下流側に開口し、第２の孔３６が吸気上流側に開口して、第１の孔３５が圧力導入孔をなし、第２の孔３６が圧力逃がし孔をなしている。  
【００３０】
（実施例１の背景）
エンジン１は、運転条件によってバックファイアが生じる。このバックファイアは、エンジン１の例えば吸気バルブ１ｃの開閉タイミングのズレや、点火プラグ１ｄによる点火時期のズレなどにより、不完全燃焼ガスが爆発燃焼する現象で、高温高圧の燃焼ガスや火炎は吸気ポート１ｂ付近ばかりでなく、吸気通路２を逆流（図１、図２の矢印Ｂ方向）し、エアフィルタ５付近まで到達することさえある。
よって、吸気通路２に配設されたバルブ３は、高温高圧の燃焼ガスや火炎に晒されることになる。このとき、エンジン１がアイドリングなどで弁体３２が全閉もしくはそれに近い状態にあると、弁体３２全体が高温高圧の燃焼ガスをまともに受けることになる。
【００３１】
（実施例１の特徴）
上記の不具合を解決するために、実施例１のバルブ３では、次の技術を採用している。
つまり、シャフト３３は、リリーフ弁機構４０を内蔵しており、弁体３２の全閉状態でバックファイアの高圧を図２の矢印Ｂのごとく受けると、図３のごとく、第１の孔３５（圧力導入孔）から流体通路３４の小径穴３４ｂに導入される圧力によってボール弁４１がコイルスプリング４３に抗して弁座４２から離座（開弁）する。これにより、第１の孔３５（圧力導入孔）から第２の孔３６（圧力逃がし孔）への流路（図３（ｂ）に示す矢印Ｄの経路）を形成することができる。  
かくして、この流路を逃げ道として、高温高圧の燃焼ガスや火炎が吸気下流側から吸気上流側へと瞬時に逃げる（抜ける）。よって、樹脂製の弁体３２が高温高圧の燃焼ガスや火炎に晒され続けることがなく、弁体３２の溶損を防止できる。
【００３２】
一方、バックファイアが消失すると、リリーフ弁機構４０はボール弁４１がコイルスプリング４３によって弁座４２に着座（閉弁）する。第１の孔３５（圧力導入孔）から第２の孔３６（圧力逃がし孔）への流路（図３（ｂ）に示す矢印Ｄの経路）が遮断される。
これにより、弁体３２がバルブ本来の機能を発揮し、吸入空気量を制御することができ、エンジン１をオーバーランの危惧なく持続運転可能となる。したがって、車両を最寄りの修理工場まで安全運転で無事に移動することができる。
【００３３】
なお、弁体３２にリリーフ弁機構４０を内蔵することも考えられるが、この場合には、弁体３２にリリーフ弁機構４０を取り付けることによりリリーフ弁機構４０が錘となって、弁体３２の重量をアンバランスにさせる。このため、弁体３２の回動に際して偏荷重が生じ、応答性が悪くなる他に、急激な回動による遠心力により弁体３２自体の破損を招く恐れがある。
本実施例によれば、このような問題点も一切生じない次のような特質を有する。
即ち、シャフト３３は弁体３２の操作上、所定の太さが必要であり、この太さ（デッドスペース）を有効活用してリリーフ弁機構４０を配置できるほか、シャフト３３が弁体３２の回動中心に位置しているため、弁体３２の回動に際しても特に偏荷重が生じたり、応答性が悪くなるようなこともなく、さらに急激な回動による遠心力の影響も全く受けることがない。
【００３４】
［実施例２］
図４および図５は、本発明の実施例２を説明するためのもので、図１のバルブ３として適用する吸気用バルブ装置の主要部を模式的に示したものである。
本実施例は、金属製のシャフト３３にリリーフ弁機構４０を内蔵しており、第１の孔３５と第２の孔３６との間にリリーフ弁機構４０を配設している点では上記実施例１と同様であるが、バックファイア時における燃焼ガスの逃がし構造に特徴を有する。
【００３５】
金属製のシャフト３３には、内部に軸方向に延びる流体通路３４が設けられているが、開放端３３ａ側からシャフト３３の軸長の略半分のところまでの短い流体通路３４となっている。そして、流体通路３４の一端側をなす小径穴３４ｂには圧力導入孔をなす第１の孔３５が、流体通路３４の他端側をなす大径穴３４ａには圧力逃がし孔をなす第２の孔３６が、それぞれ設けられている。
また、第１の孔３５は実施例１と同様に弁体３２の環状部３２ａを貫通して弁体３２の外側に開口しているが、第２の孔３６は栓体３７の中心を軸方向に貫通して設けられて、大径孔３４ａをハウジング３１の膨出部３１ａに開口する連通孔をなしている。
また、リリーフ弁機構４０は、栓体３７がコイルスプリング４３のスプリング受け４４を兼務している。
なお、ハウジング３１の膨出部３１ａの開放端には気密保持のためにシールキャップ１１が圧入により嵌着してあるが、このシールキャップ１１は第２の孔３６からの流体圧によって抜ける（脱落する）ことができるように圧入強度が選定されている。
【００３６】
この実施例によれば、バックファイアが生じると、弁体３１が吸気下流側からの逆流（矢印Ｂ）を受けて、上記実施例１と同様にリリーフ弁機構４０が開弁すると共に、第２の孔３６（圧力逃がし孔）から噴出する流体圧によってシールキャップ１１がハウジング３１の膨出部３１ａから離脱する。これにより、第１の孔３５（圧力導入孔）から第２の孔３６（圧力逃がし孔）への流路（図５（ｂ）に示す矢印Ｄの経路）を形成することができる。  
かくして、この流路を逃げ道として、高温高圧の燃焼ガスや火炎が、吸気下流側から矢印Ｄの経路をたどり、ハウジング３１外へと瞬時に逃げる（抜ける）。よって、樹脂製の弁体３２が高温高圧の燃焼ガスや火炎に晒され続けることがなく、弁体３２の溶損を防止できる。
【００３７】
［実施例３］
図６は、本発明の実施例３を説明するためのもので、図１のバルブ３として適用する吸気用バルブ装置の主要部を模式的に示したものである。
本実施例は、金属製のシャフト３３にリリーフ弁機構４０を内蔵しており、第１の孔３５と第２の孔３６との間にリリーフ弁機構４０を配設している点では上記実施例１、２と同様であるが、バックファイア時における燃焼ガスの逃がし構造に特徴を有する。
【００３８】
金属製のシャフト３３には、内部に軸方向に延びる流体通路３４が設けられているが、流体通路３４の一端（反開放側端）をなす小径穴３４ｂには圧力導入孔をなす第１の孔３５が複数（図示例では３個）設けられ、流体通路３４の他端側をなす大径穴３４ａには圧力逃がし孔をなす第２の孔３６が複数（図示例では２個）設けられている。
第１の孔３５は実施例１と同様に弁体３２の環状部３２ａを貫通して弁体３２の外側に開口しているが、第２の孔３６はシャフト３３の開放端３３ａのところ（特に軸受８で支承される部分より先端側）で径方向に貫通して設けられて、大径孔３４ａをハウジング３１の膨出部３１ａに開口する連通孔をなしている。
なお、実施例２と同様に、リリーフ弁機構４０は、栓体３７がコイルスプリング４３のスプリング受け４４を兼務しており、また、ハウジング３１の膨出部３１ａの開放端には、気密保持のためにシールキャップ１１が圧入により嵌着してあるが、このシールキャップ１１は第２の孔３６からの流体圧によって抜けることができるように圧入強度が選定されている。
なお、リリーフ弁機構４０は、弁体として円錐弁４５を備えている。
【００３９】
この実施例によれば、バックファイアが生じると、弁体３２が吸気下流側からの逆流を受けて、リリーフ弁機構４０が開弁すると共に、第２の孔３６（圧力逃がし孔）から噴出する流体圧によってシールキャップ１１がハウジング３１の膨出部３１ａから離脱する。これにより、第１の孔３５（圧力導入孔）から第２の孔３６（圧力逃がし孔）への流路を形成することができることは、上記実施例２と同様であるが、第１の孔３５および第２の孔３６はそれぞれ複数あり、開口面積の総和を大きくすることができる。したがって、その分だけ、圧力逃がし時における圧力損失を小さくすることができ、より早く減圧することができる。
【００４０】
［変形例］
以上３つの実施例について詳説してきたが、以下に述べるごとく、種々な変形態様で実施することができる。
（１）第１、第２の孔３５、３６は、製作面では円形が好ましいが、これに限るものではなく、形状、大きさを任意に選ぶことができる。
（２）シャフト３３は、汎用されている一般的な金属パイプ（既製品）を活用して製作することもできる。
（３）流体通路３４は、実施例のごとく段付き穴構造にすると、リリーフ弁機構４０の組付け面やリリーフ弁機構４０への圧力伝達の面で有利となるが、かかる段付き穴構造は必ずしも必要がない。
（４）リリーフ弁機構４０は、第１の孔３５からの流体圧によって第２の孔３６側へ変位（開弁）する機構であれば、種々な構造のものを選択することができる。
（５）シャフト３３も樹脂製にすることができ、この場合には、シャフト３３と弁体３２とを共通の樹脂材料により一体形成することができる。
【００４１】
また、上述の例では、スロットルバルブへの適用例について詳述したが、図１において、吸気ダクト４の各分岐管４ａから各気筒の吸気ポート１ｂへの吸気流を、より好適な流れに変更するために設置されるタンブルバルブやスワールバルブにも適用できることは勿論であり、弁体３２の構造も、シャフト３３を中央に備えるバタフライ形式のものに限られるものではなく、シャフト３３を片側に備えて団扇のごとく開閉させる団扇形式のものにも適用できる。いずれにしても、シャフト３３が弁体３２の回動中心に位置していることが肝要である。
【符号の説明】
【００４２】
１    エンジン（内燃機関）
２    吸気通路
３    バルブ（吸気用バルブ装置）
４    吸気ダクト
３１    ハウジング
３２    樹脂製の弁体
３３    金属製のシャフト
３３ａ  開放端（他方の端部）
３３ｂ  一方の端部
３４    流体通路
３５    第１の孔（圧力導入孔）
３６    第２の孔（連通孔、圧力逃がし孔）
３７    栓体
４０    リリーフ弁機構
４１    ボール弁
４２    弁座
４３    コイルスプリング
４４    スプリング受け
４５    円錐弁
【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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