(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸（２）に支持したバタフライバルブ（１）をスロットルボディ（３）に形成した空気通路（３1 ）の内部に揺動自在に配置し、全閉状態でのバタフライバルブ（１）の外周部と空気通路（３1 ）の内周面との間に隙間（α）を形成してなるスロットルバルブにおいて、
前記回転軸（２）から一方に延びる前記バタフライバルブ（１）の第１半体（１1 ）の下流側面の外周部と、前記回転軸（２）から他方に延びる前記バタフライバルブ（１）の第２半体（１2 ）の上流側面の外周部とに、それぞれ凸部（１１，１２）が形成され、前記第１半体（１1 ）を上側あるいは車室側に向けて配置したことを特徴とするスロットルバルブ。
【請求項２】
回転軸（２）に支持したバタフライバルブ（１）をスロットルボディ（３）に形成した空気通路（３1 ）の内部に揺動自在に配置し、全閉状態でのバタフライバルブ（１）の外周部と空気通路（３1 ）の内周面との間に隙間（α）を形成してなるスロットルバルブにおいて、
前記回転軸（２）から一方に延びる前記バタフライバルブ（１）の第１半体（１1 ）の下流側面を凸に湾曲させるとともに、前記回転軸（２）から他方に延びる前記バタフライバルブ（１）の第２半体（１2 ）の上流側面を凸に湾曲させ、前記第１半体（１1 ）を上側あるいは車室側に向けて配置したことを特徴とするスロットルバルブ。
【請求項３】
回転軸（２）に支持したバタフライバルブ（１）をスロットルボディ（３）に形成した空気通路（３1 ）の内部に揺動自在に配置し、全閉状態でのバタフライバルブ（１）の外周部と空気通路（３1 ）の内周面との間に隙間（α）を形成してなるスロットルバルブにおいて、
前記バタフライバルブ（１）は前記回転軸（２）から一方に延びる第１半体（１1 ）と他方に延びる第２半体（１2 ）とを備え、かつ前記回転軸（２）の軸線方向に見てＳ字状に湾曲し、前記第１半体（１1 ）は気流の流れ方向下流側面が凸に湾曲するとともに上流側面が凹に湾曲し、前記第１半体（１1 ）の凹曲面に気流の流れ方向下流側が相互に接近するように傾斜するリブを形成し、前記バタフライバルブ（１）の開弁時に前記第１半体（１1 ）の凹曲面を気流の流れ方向上流側に揺動させることを特徴とするスロットルバルブ。
【請求項４】
回転軸（２）に支持したバタフライバルブ（１）をスロットルボディ（３）に形成した空気通路（３1 ）の内部に揺動自在に配置し、全閉状態でのバタフライバルブ（１）の外周部と空気通路（３1 ）の内周面との間に隙間（α）を形成してなるスロットルバルブにおいて、
前記空気通路（３1 ）の内周面であって、全閉状態にあるバタフライバルブ（１）の外周部が対向する面に、前記外周部から気流の流れ方向下流に延びる曲面形状の凹部（３2 ）を環状に形成したことを特徴とするスロットルバルブ。
【請求項５】
前記回転軸（２）をバタフライバルブ（１）の内部に埋設したことを特徴とする、請求項１〜４の何れかに記載のスロットルバルブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転軸に支持したバタフライバルブをスロットルボディに形成した空気通路の内部に揺動自在に配置し、全閉状態でのバタフライバルブの外周部と空気通路の内周面との間に隙間を形成してなるスロットルバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０に示す従来のスロットルバルブは、バタフライバルブ０１が回転軸０２を介してスロットルボディ０３の内部に揺動自在に支持されており、バタフライバルブ０１が図示した全閉位置にあるとき、その外周部とスロットルボディ３の空気通路の内周面との間に隙間αが形成される。かかるスロットルバルブにおいて、そのスロットルボディ０３を合成樹脂で構成したものが、特開平９−４９４４３号公報により公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、バタフライバルブ０１を単純な平板で構成すると、前記隙間αを通過した気流がバタフライバルブ０１の壁面に沿って半径方向内側に回り込み、そこに渦流が発生して気流音の原因となる問題があった、スロットルバルブが閉じられるエンジンのアイドリング運転時にはエンジン自体の騒音が小さいため、バタフライバルブ０１の全周に形成される隙間αから気流音が発生すると、その気流音が耳障りになる場合があった。特に、スロットルボディ０３を合成樹脂で構成すると、前記気流音がスロットルボディ０３を透過して乗員に達し易くなる問題があった。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、スロットルバルブのバタフライバルブの外周部の隙間を通過する空気の気流音を低減することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、回転軸に支持したバタフライバルブをスロットルボディに形成した空気通路の内部に揺動自在に配置し、全閉状態でのバタフライバルブの外周部と空気通路の内周面との間に隙間を形成してなるスロットルバルブにおいて、前記回転軸から一方に延びる前記バタフライバルブの第１半体の下流側面の外周部と、前記回転軸から他方に延びる前記バタフライバルブの第２半体の上流側面の外周部とに、それぞれ凸部が形成され、前記第１半体を上側あるいは車室側に向けて配置したことを特徴とする。
【０００６】
上記構成によれば、全閉状態にあるバタフライバルブの外周部と空気通路の内周面との間に形成された隙間を通過した空気は、バタフライバルブの第１半体の下流側面の外周部に形成された凸部に案内されて渦流を発生することなくスムーズに流れるため、気流音の発生が防止される。しかもバタフライバルブの気流音を発生しない第１半体が上側あるいは車室側に配置され、またバタフライバルブの気流音を発生する第２半体が下側あるいは反車室側に配置されるので、ドライバーが体感する気流音を効果的に低減することができる。
【０００７】
また請求項２の発明は、回転軸に支持したバタフライバルブをスロットルボディに形成した空気通路の内部に揺動自在に配置し、全閉状態でのバタフライバルブの外周部と空気通路の内周面との間に隙間を形成してなるスロットルバルブにおいて、前記回転軸から一方に延びる前記バタフライバルブの第１半体の下流側面を凸に湾曲させるとともに、前記回転軸から他方に延びる前記バタフライバルブの第２半体の上流側面を凸に湾曲させ、前記第１半体を上側あるいは車室側に向けて配置したことを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、全閉状態にあるバタフライバルブの外周部と空気通路の内周面との間に形成された隙間を通過した空気は、バタフライバルブの第１半体の凸に湾曲させた下流側面に案内されて渦流を発生することなくスムーズに流れるため、気流音の発生が防止される。しかもバタフライバルブの気流音を発生しない第１半体が上側あるいは車室側に配置され、またバタフライバルブの気流音を発生する第２半体が下側あるいは反車室側に配置されるので、ドライバーが体感する気流音を効果的に低減することができる。
【０００９】
また請求項３の発明は、回転軸に支持したバタフライバルブをスロットルボディに形成した空気通路の内部に揺動自在に配置し、全閉状態でのバタフライバルブの外周部と空気通路の内周面との間に隙間を形成してなるスロットルバルブにおいて、前記バタフライバルブは前記回転軸から一方に延びる第１半体と他方に延びる第２半体とを備え、かつ前記回転軸の軸線方向に見てＳ字状に湾曲し、前記第１半体は気流の流れ方向下流側面が凸に湾曲するとともに上流側面が凹に湾曲し、前記第１半体の凹曲面に気流の流れ方向下流側が相互に接近するように傾斜するリブを形成し、前記バタフライバルブの開弁時に前記第１半体の凹曲面を気流の流れ方向上流側に揺動させることを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、全閉状態にあるバタフライバルブの外周部と空気通路の内周面との間に形成された隙間を通過した空気は、下流側面を凸に湾曲させて上流側面を凹に湾曲させたＳ字状のバタフライバルブの第１半体に案内されて渦流を発生することなくスムーズに流れるため、気流音の発生が防止される。また回転軸の近傍の隙間はバタフライバルブの第１半体の凹曲面を気流の流れ方向上流側に揺動させる開状態になっても消滅せずに気流音の原因となるが、バタフライバルブの気流に対向する第１半体の上流側の凹曲面に、上流側から下流側に向けて間隔が狭まる複数のリブを形成したことにより、前記回転軸の近傍の隙間に向かって気流が流れないようにして気流音の発生を防止することができ、しかもリブによりバタフライバルブの剛性を効果的に高めることができる。
【００１１】
また請求項４に記載された発明は、回転軸に支持したバタフライバルブをスロットルボディに形成した空気通路の内部に揺動自在に配置し、全閉状態でのバタフライバルブの外周部と空気通路の内周面との間に隙間を形成してなるスロットルバルブにおいて、前記空気通路の内周面であって、全閉状態にあるバタフライバルブの外周部が対向する面に、前記外周部から気流の流れ方向下流に延びる曲面形状の凹部を環状に形成したことを特徴とする。
【００１２】
上記構成によれば、全閉状態にあるバタフライバルブの外周部が対向する空気通路の内周面に該外周部から気流の流れ方向下流に延びる曲面形状の凹部を環状に形成したので、バタフライバルブの外周部と空気通路の内周面との間に形成された隙間を通過した空気は、空気通路の内周面に形成された環状の凹部に案内されて渦流を発生することなくスムーズに流れるため、気流音の発生が防止される。
【００１３】
また請求項５に記載された発明は、請求項１〜４の何れかの構成に加えて、前記回転軸をバタフライバルブの内部に埋設したことを特徴とする。
【００１４】
上記構成によれば、バタフライバルブが開弁状態にあってその表面に沿って空気が流れるとき、回転軸が空気の流れを乱すのを抑制して気流音の発生を一層効果的に防止することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の参考例および実施例に基づいて説明する。
【００１６】
図１および図２は本発明の第１参考例を示すもので、図１はスロットルバルブの縦断面図、図２は図１の２−２線断面図である。
【００１７】
スロットルバルブＶは、バタフライバルブ１、回転軸２およびスロットルボディ３を備えてなり、円板形状を有する合成樹脂製のバタフライバルブ１の直径に対応する部分に回転軸２の中央部が埋設される。円筒形状を有する合成樹脂製のスロットルボディ３の壁面に前記回転軸２の両端部を支持することにより、バタフライバルブ１がスロットルボディ３の内部に揺動自在に支持される。バタフライバルブ１は実線で示す全閉位置と鎖線で示す全開位置との間を略９０°に亘って揺動可能であり、全閉位置にあるバタフライバルブ１の外周部とスロットルボディ３の空気通路３1 の内周面との間に微小な隙間αが形成される。図１に矢印で示す気流の流れ方向に対して、バタフライバルブ１の上流側面４は平坦に形成されているが、下流側面５は平坦でなく、その外周部に沿って気流の流れ方向下流側に膨らむ凸部６が形成される。
【００１８】
而して、バタフライバルブ１の全閉時に該バタフライバルブ１の外周部とスロットルボディ３の内周面との間の隙間αを通って空気が流れるとき、隙間αを通過した空気はバタフライバルブ１の下流側面５の凸部６に沿って滑らかに流れるため、渦流による気流音の発生が防止される。
【００１９】
図３および図４は本発明の第２参考例を示すもので、図３はスロットルバルブの縦断面図、図４は図３の４−４線断面図である。
【００２０】
第２参考例のスロットルバルブＶは、バタフライバルブ１を回転軸２の軸線方向に見たとき、バタフライバルブ１の回転軸２から遠い部分が気流の流れ方向下流側に凸に湾曲している。そして湾曲方向内側になるバタフライバルブ１の上流側面４に気流の流れ方向に沿う複数本のリブ７…が平行に形成される。
【００２１】
この第２参考例によれば、バタフライバルブ１の全閉時に隙間αを通過した空気は、凸曲面である下流側面５に沿って滑らかに流れるため、渦流による気流音の発生が防止される。また凹曲面である上流側面４に複数本のリブ７…を形成したので、そのリブ７…を凸曲面である下流側面５に設ける場合に比べて、バタフライバルブ１の強度を効果的に高めることができ、しかも前記リブ７…は気流の流れ方向に沿って形成されるので、空気の流通抵抗を増加させることがない。
【００２２】
図５〜図７は本発明の第１実施例を示すもので、図５はスロットルバルブの縦断面図、図６は図５の６−６線断面図、図７は図５の要部拡大図である。
【００２３】
第１実施例のスロットルバルブＶは、回転軸２の軸線方向に見たバタフライバルブ１がＳ字状に湾曲している。従って、回転軸２から一方に延びるバタフライバルブ１の第１半体１1 は下流側面５1 側に凸に湾曲し、回転軸２から他方に延びるバタフライバルブ１の第２半体１2 は上流側面４2 側に凸に湾曲する。第１半体１1 の凹曲面である上流側面４1 および第２半体１2 の凹曲面である下流側面５2 にはそれぞれ複数のリブ８…，９…が形成されるが、第２半体１2 のリブ９…が気流の流れ方向に沿って形成されるのに対し、第１半体１1 のリブ８…は気流の流れ方向下流側が相互に接近するように傾斜して形成される。合成樹脂製のバタフライバルブ１は、中央部に面取り２1 ，２1 を施した金属製の回転軸２を覆うように射出成形され、更にボルト１０によって回転軸２に固定される。
【００２４】
而して、バタフライバルブ１の第１半体１1 が気流の流れ方向下流側に凸に湾曲しているため、その第１半体１1 の外周の隙間αを通過した気流は、凸曲面である下流側面５1 において渦流となることないために気流音の発生が防止される。一方、バタフライバルブ１の第２半体１2 は気流の流れ方向上流側に凸に湾曲しているため、その第２半体１2 の外周の隙間αを通過した気流は、凹曲面である下流側面５2 において渦流となって気流音が発生する。しかしながら、エンジンルーム内におけるスロットルバルブＶのレイアウトを工夫することにより、気流音の影響を緩和することができる。具体的には、気流音が発生しないバタフライバルブ１の第１半体１1 を上側（ボンネットに対向する側）に配置し、気流音が発生するバタフライバルブ１の第２半体１2 を下側（路面に対向する側）に配置することにより、あるいは気流音が発生しないバタフライバルブ１の第１半体１1 を車室側に配置し、気流音が発生するバタフライバルブ１の第２半体１2 を車室から離れた反車室側に配置することにより、ドライバーが体感する気流音を軽減することができる。
【００２５】
この第１実施例においても、バタフライバルブ１の湾曲方向内側に、即ち第１半体１1 の上流側面４1 にリブ８…を形成し、第２半体１2 の下流側面５2 にリブ９…を形成したので、バタフライバルブ１の剛性が高められる。また回転軸２がバタフライバルブ１の内部に埋設されているので、バタフライバルブ１の表面からの回転軸２の突出を防止することができる。その結果、エンジンの高速運転時にバタフライバルブ１が気流の流れ方向と略平行になったとき、回転軸２の突出による気流の乱れを抑制して気流音の軽減に寄与することができる。
【００２６】
ところで、図１に示すように、バタフライバルブ１の開度を増加させると、回転軸２から離れた部分では空気通路３1 の内周面との間の隙間αが急激に増加して気流音が発生しなくなるのに対し、回転軸２の近傍では前記隙間αの大きさが殆ど変化しないため、その回転軸２の近傍の隙間αを通過する空気により気流音が発生する問題がある。しかしながら、本実施例では回転軸２の上流側の第１半体１1 の上流側面４1 に設けられたリブ８…が、気流の流れ方向下流側が相互に接近するように傾斜しているので、開弁時に気流が前記回転軸２の近傍の隙間αを通過しないように案内して気流音の発生を防止することができる。
【００２７】
次に、図８に基づいて本発明の第２実施例を説明する。
【００２８】
第２実施例のバタフライバルブ１は比較的に肉厚の板体から構成されており、その内部に回転軸２を埋設することにより、該回転軸２による気流への影響を完全に防止している。また第１半体１1 の下流側面５1 の外周部および第２半体１2 の上流側面４2 の外周部にそれぞれ凸部１１，１２が形成されており、そのうち第１半体１1 の下流側面５1 の凸部１１により渦流の発生を抑制して気流音を防止している。他方の凸部１２は上流側面４2 に設けられているので気流音の防止には寄与しないが、前述した第１実施例と同様に、気流音の発生源となるバタフライバルブ１の第２半体１2 を下側あるいは反車室側に向けて配置することにより、ドライバーが体感する気流音を軽減することができる。
【００２９】
次に、図９に基づいて本発明の第３実施例を説明する。
【００３０】
第３実施例のバタフライバルブ１は従来例と同じ平板から構成されているが、その閉弁時にバタフライバルブ１の外周部が対向するスロットルボディ３の空気通路３1 の内周面に、前記外周部から気流の流れ方向下流に延びる曲面形状の凹部３2 が環状に形成される。その結果、気流が前記凹部３2 に沿うように半径方向外側に引かれるため、気流が半径方向内側に回り込んで渦流が発生することがなくなり、気流音の発生が防止される。
【００３１】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３２】
例えば、実施例ではバタフライバルブ１およびスロットルボディ３を合成樹脂製としているが、それらを金属製とすることも可能である。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、全閉状態にあるバタフライバルブの外周部と空気通路の内周面との間に形成された隙間を通過した空気は、バタフライバルブの第１半体の下流側面の外周部に形成された凸部に案内されて渦流を発生することなくスムーズに流れるため、気流音の発生が防止される。しかもバタフライバルブの気流音を発生しない第１半体が上側あるいは車室側に配置され、またバタフライバルブの気流音を発生する第２半体が下側あるいは反車室側に配置されるので、ドライバーが体感する気流音を効果的に低減することができる。
【００３４】
また請求項２に記載された発明によれば、全閉状態にあるバタフライバルブの外周部と空気通路の内周面との間に形成された隙間を通過した空気は、バタフライバルブの第１半体の凸に湾曲させた下流側面に案内されて渦流を発生することなくスムーズに流れるため、気流音の発生が防止される。しかもバタフライバルブの気流音を発生しない第１半体が上側あるいは車室側に配置され、またバタフライバルブの気流音を発生する第２半体が下側あるいは反車室側に配置されるので、ドライバーが体感する気流音を効果的に低減することができる。
【００３５】
また請求項３に記載された発明によれば、全閉状態にあるバタフライバルブの外周部と空気通路の内周面との間に形成された隙間を通過した空気は、下流側面を凸に湾曲させて上流側面を凹に湾曲させたＳ字状のバタフライバルブの第１半体に案内されて渦流を発生することなくスムーズに流れるため、気流音の発生が防止される。また回転軸の近傍の隙間はバタフライバルブの第１半体の凹曲面を気流の流れ方向上流側に揺動させる開状態になっても消滅せずに気流音の原因となるが、バタフライバルブの気流に対向する第１半体の上流側の凹曲面に、上流側から下流側に向けて間隔が狭まる複数のリブを形成したことにより、前記回転軸の近傍の隙間に向かって気流が流れないようにして気流音の発生を防止することができ、しかもリブによりバタフライバルブの剛性を効果的に高めることができる。
【００３６】
また請求項４に記載された発明によれば、全閉状態にあるバタフライバルブの外周部が対向する空気通路の内周面に該外周部から気流の流れ方向下流に延びる曲面形状の凹部を環状に形成したので、バタフライバルブの外周部と空気通路の内周面との間に形成された隙間を通過した空気は、空気通路の内周面に形成された環状の凹部に案内されて渦流を発生することなくスムーズに流れるため、気流音の発生が防止される。
【００３７】
また請求項５に記載された発明によれば、バタフライバルブが開弁状態にあってその表面に沿って空気が流れるとき、回転軸が空気の流れを乱すのを抑制して気流音の発生を一層効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１参考例に係るスロットルバルブの縦断面図
【図２】  図１の２−２線断面図
【図３】  第２参考例に係るスロットルバルブの縦断面図
【図４】  図３の４−４線断面図
【図５】  第１実施例に係るスロットルバルブの縦断面図
【図６】  図５の６−６線断面図
【図７】  図５の要部拡大図
【図８】  第２実施例に係るスロットルバルブの縦断面図
【図９】  第３実施例に係るスロットルバルブの縦断面図
【図１０】  従来のスロットルバルブの縦断面図
【符号の説明】
１          バタフライバルブ
１1         第１半体
１2         第２半体
２          回転軸
３          スロットルボディ
３1         空気通路
３2         凹部
６          凸部
７，８      リブ
１１        凸部
１２        凸部
α          隙間
Ｖ          スロットルバルブ
【図１】
0004021008.tif 000002
【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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