JP2001020814A - スロットルボデー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バタフライバルブの全閉状態から急開する場
合に発生する騒音を低減するとともにこの低減部材によ
る吸気抵抗の低減を図る。 【解決手段】 スロットルボデー本体２内にスロットル
シャフト３で開閉されるバタフライバルブ４を備える。
バタフライバルブ４の開口によって騒音が発生するバタ
フライバルブの初期開度状態におけるそのバタフライバ
ルブの流路方向の投影面の外縁とスロットルボデー本体
２の内周面とで形成される流路５のみに位置して、バタ
フライバルブ４とスロットルボデー本体２との間からの
噴流を細分化する整流板６をスロットルボデー本体２に
設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスロットルボデーに
関するもので、より詳しくは内燃機関への供給空気量を
調整するスロットルボデーに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、前記のスロットルボデーにおい
て、図１１に示すように、円筒状のスロットルボデー本
体（ボア）１０１にスロットルシャフト１０２を横断方
向に貫通し、該スロットルシャフト１０２に、スロット
ルボデー本体１０１で形成される空気流路１０３の横断
面形状と略同形状のバタフライバルブ１０４を固着し、
図示しない駆動手段によりスロットルシャフト１０２を
介してバタフライバルブ１０４を開閉して供給空気量を
調整するようにしたものがある。

【０００３】このようなスロットルボデーにおいては、
そのバタフライバルブ１０４が全閉付近から急開した場
合であって、そのバタフライバルブ１０４の外周面とス
ロットルボデー本体１０１の内周面とで形成される流路
１０５が図１１（ａ）（ｂ）に示すように狭い初期開度
（全閉位置から２０〜４５°付近）時において、図１１
（ｃ）の符号１０６で示す部分に高速噴流が発生し、こ
れが音源となって「シュッ」という騒音を発生する問題
がある。

【０００４】そのため、このような騒音を低減する技術
として従来、図１２に示すように、バタフライバルブ１
０４の下流側におけるスロットルボデー本体１０１の内
周面にフィン状の整流板１０７を、スロットルボデー本
体１０１の全周にわたって形成し、この整流板１０７で
空気流を分割整流して騒音を低減するようにしたものが
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記図１２に示す従来
の構造においては、整流板１０７がスロットルボデー本
体１０１の内面全周に形成されているため、前記図１１
で説明したバタフライバルブ１０４の急開初期におい
て、図１２（ｃ）に示すように、空気流通方向に投影し
たバタフライバルブ１０４の投影面１０８中に斜線で示
した整流板１０７ａが存在することになる。しかし、こ
の投影面中に存在する整流板１０７ａは、前記の騒音を
低減する機能を発揮しないため、バタフライバルブ１０
４が全開状態付近ではこの整流板１０７ａが吸気抵抗を
増大させる不要なものとなる。

【０００６】また、前記の整流板１０７の径方向突出長
を、前記の吸気抵抗を低減するために短くすると、図１
２（ｃ）に示すように、噴流部の中央において整流板１
０７が不足してその先端面とバタフライバルブ１０４と
の間に整流板１０７が存在しない流路部１０９が形成さ
れ、消音効果が減少する。

【０００７】そこで本発明は、前記のような吸気抵抗の
増大を招くことなく前記の騒音を低減できるスロットル
ボデーを提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前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、スロットルボデー
本体内にスロットルシャフトで開閉されるバタフライバ
ルブを備えたものにおいて、バタフライバルブの開口に
よって騒音が発生するバタフライバルブの初期開度状態
におけるそのバタフライバルブの流路方向の投影面の外
縁とスロットルボデー本体の内周面とで形成される流路
のみに位置して、バタフライバルブとスロットルボデー
本体との間からの噴流を細分化する整流板をスロットル
ボデー本体に設けたことを特徴とするものである。

【０００９】本発明によれば、バタフライバルブが全閉
付近から急開した場合、その開度初期においてバタフラ
イバルブの周端とスロットルボデー本体の内周面で形成
される流路を空気（気体）が高速で噴流する。このと
き、その噴流が整流板で細分化されるため、その噴流が
小さく分離して整流され、音源サイズが小さくなって噴
流による騒音が低減される。

【００１０】また、前記の整流板は、騒音を発生するバ
タフライバルブの初期開度での前記の流路のみに設けた
ので、整流板が必要最小限に配置され、前記図１０に示
すように整流板を全周に配置するものに比べてバタフラ
イバルブの全開付近での吸気抵抗を低減することができ
る。

【００１１】請求項２記載の第２の発明は、前記第１の
発明において、前記整流板におけるスロットルボデー本
体の周方向の厚み寸法を、基端側を広く、内端側を狭く
して設定したことを特徴とするものである。

【００１２】本発明においては、隣接する整流板間の分
割流路が、空気の流速が遅いスロットルボデー本体側で
狭く、流速が速い内側で広くなるため、流路抵抗を低減
することができる。

【００１３】請求項３記載の第３の発明は、前記第１又
は第２の発明において、前記整流板におけるバタフライ
バルブと対向する面を、バタフライバルブの端面の回動
軌跡に近接した曲面に形成したことを特徴とするもので
ある。

【００１４】本発明においては、バタフライバルブを通
過した噴流が直ちに細分化され、前記の騒音低減が一層
良好に行われる。請求項４記載の第４の発明は、前記第
１又は第２又は第３の発明において、前記整流板を、バ
タフライバルブの上流方向へ開口する側の上流側と下流
方向へ開口する側の下流側の少なくとも一方に設けたこ
とを特徴とするものである。

【００１５】本発明のように整流板を、上流側と下流側
のいずれか一方のみ設けても前記の作用、効果を発揮す
る。そして、請求項５記載の第５の発明は、前記第１又
は第２の発明において、前記整流板を、バタフライバル
ブの上流方向へ開口する側の直下流側に設けたことを特
徴とするものである。

【００１６】本発明においても、前記と同様の作用、効
果を発揮する。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１乃至図１０に示す実施例に基
いて本発明の実施の形態について説明する。図１は本発
明の概念を説明する図で、本発明は、空気流路１を形成
するスロットルボデー本体２に貫設したスロットルシャ
フト３にバタフライバルブ４を設けたものにおいて、そ
のバタフライバルブ４の全閉位置から所定量開いた位
置、すなわち図１（ａ）において空気（気体）の高速噴
流で騒音が発生する開度（通常、全閉位置から２０〜４
５°）θでのバタフライバルブ４とスロットルボデー本
体２との間で形成される図１（ｂ）に示すような横断面
が略三日月形の流路５を整流板６で周方向に細分割し、
その分割流路５ａにより図１（ｃ）に示すように細分化
された噴流７に整流して音源のサイズを小さくし、騒音
を低減するものである。

【００１８】換言すれば、前記バタフライバルブ４の開
度θにおいて、図１（ｂ）に示すように、バタフライバ
ルブ４の空気流通方向の投影面４ａの外縁４ｂとスロッ
トルボデー本体２の円周面２ａで形成される三日月形の
流路５を前記の整流板６で周方向に細分割したものであ
る。

【００１９】また、前記の整流板６は空気の流通に対し
て抵抗となるため、騒音低減に必要な範囲、すなわち前
記図１（ｂ）に示す略三日月形の流路５内のみに配置
し、吸気抵抗を最小限に抑えるようにした。

【００２０】前記に基づくスロットルボデーの第１実施
例を図２に示す。図２において、空気（気体）流路１を
形成するスロットルボデー本体２は樹脂で円筒状に形成
され、該スロットルボデー本体２にスロットルシャフト
３が回動可能に貫設されている。該スロットルシャフト
３は図示しない駆動手段により正逆（開閉）回動され
る。該スロットルシャフト３にはバタフライバルブ４が
固着され、該バタフライバルブ４の回動により空気流路
１を開閉するようになっている。

【００２１】スロットルボデー本体２の内面には、バタ
フライバルブ４の前記開度θで形成される前記三日月状
の流路５の範囲内において、整流板６がスロットルシャ
フト３の軸芯に対して直交する方向に樹脂によって一体
成形されているとともに、該整流板６は図２（ｂ）に示
すようにスロットルボデー本体２の周方向に複数個、適
宜間隔を有して並列的に配置され、これらの整流板６間
において細分割された分割流路５ａを形成している。し
たがって、図２（ｂ）に示す横断面において、前記各整
流板６の内側端を結ぶ仮想線Ｂは、前記バタフライバル
ブ４の投影面の外縁がなす楕円形と略一致する形状、す
なわちスロットルシャフト３の軸芯を長径とする楕円形
状となる。

【００２２】更に、前記整流板６は、図２（ａ）に示す
ように、スロットルボデー２の軸方向に長い板状に形成
されている。更に、該整流板６はバタフライバルブ４の
上流方向へ開口する側の上流側と、下流方向へ開口する
側の下流側に配置されているとともに、バタフライバル
ブ４と対向する側の面６ａは、バタフライバルブ４の端
面の回動軌跡に近接し、かつ沿った曲面に形成されてい
る。

【００２３】前記図２に示す構造において、バタフライ
バルブ４が全閉付近から急開すると、その開口された流
路５から空気（気体）が高速噴流となって流れる。この
とき、前記のように整流板６が配置されていることによ
り、噴流は細分化されて小さくなるとともに整流され、
騒音が低減される。

【００２４】また、前記の整流板６は、騒音が発生する
バタフライバルブ４の開度θで形成される前記三日月形
の流路５のみに配置したので、前記図１２（ｃ）に示す
ような騒音の低減に寄与せず、単に吸気抵抗を増大する
整流板１０７ａをなくすことができる。したがって、図
１２に示すものと比べてバタフライバルブ４の全開付近
での吸気抵抗を低減できる。

【００２５】そのため、騒音の低減と吸気抵抗の低減の
両立を図ることができる。図３は第２実施例を示す。本
第２実施例は、前記の整流板６を、スロットルボデー本
体２の軸芯を中心とする放射線上に配置したものであ
る。

【００２６】本第２実施例においても前記と同様の作
用、効果を発揮する。図４は第３実施例を示す。本第３
実施例は、前記第１実施例における整流板６をバタフラ
イバルブ４の上流方向へ開口する側の直下流側と、下流
方向へ開口する側の下流側に配置したものである。ま
た、前記バタフライバルブ４の上流方向へ開口する側の
直下流側に配置された整流板６における上流側端面６ｄ
の位置は、全閉時のバタフライバルブ４との間に所定の
距離Ｓが生じるように設定されている。例えば、スロッ
トルボデー本体２のボア径φが３０〜７０ｍｍの場合に
は、距離Ｓを０〜１０ｍｍに設定するとよい。その他の
構造は前記第１実施例と同様である。

【００２７】本第３実施例においても前記第１実施例と
同様の作用、効果を発揮する。図５は第４実施例を示
す。本第４実施例は、前記第３実施例における整流板６
を、スロットルボデー本体２の軸芯を中心とする放射線
上に配置したものである。

【００２８】本第４実施例においても前記第１実施例と
同様の作用、効果を発揮する。図６は第５実施例を示
す。本第５実施例は、上記図４及び図５における下側の
整流板６を排し、上側の整流板６のみ配置したものであ
る。すなわち、バタフライバルブ４の上流方向へ開口す
る側の直下流側のみに整流板６を配置したものである。
その他の構造は前記図４及び図５と同様である。

【００２９】本第５実施例においても前記第１実施例と
同様の作用、効果を発揮する。通常、音の発生は、バタ
フライバルブ４の上流方向へ回動する側において大きい
ため、この側にのみ設けても騒音の低減が達成できるか
らである。

【００３０】前記各実施例における整流板６の横断面形
状（厚み）は、図７（ａ）に示すように、基端側（スロ
ットルボデー本体２側）６ｂの厚み寸法Ｄ₁ が広く、内
端側６ｃの厚み寸法Ｄ₂ が狭い形状に形成されている。
このように形成することにより、隣接する整流板６，６
間の開口形状（分割流路形状）が、空気の流速Ｖ₁ が遅
い部分では狭く、流速Ｖ₂ が速い部分では広くなり、流
路抵抗を低減できる。この整流板６は、前記のように流
路抵抗を低減できる形状であればよく、前記図７（ａ）
に示す形状の外、図７（ｂ）に示すように基端側６ｂを
曲面状で広くしたもの、（ｃ）に示すように内端側６ｃ
の端面を曲面にしたもの、（ｄ）に示すように内端側６
ｃを先尖状にした三角形状のものでもよい。

【００３１】図８は第６実施例を示す。本第６実施例
は、前記図１（ｂ）で説明した三日月状の流路５の内側
縁、すなわちバタフライバルブ４の投影面４ａにおける
外縁４ｂに沿った円弧状の板８とスロットルボデー本体
２間において周方向に適宜間隔を有して複数の整流板６
を設け、四角孔状の分割流路５ａを周方向に複数形成し
て噴流を細分化したものである。

【００３２】本実施例の分割流路５ａは、図８（ａ）に
示すように、前記図４の実施例と同様にバタフライバル
ブ４の下流側に設けてもよく、また前記図２と同様にバ
タフライバルブ４の一方の端の上流側と他方の端の下流
側に設けてもよい。

【００３３】図９は第７実施例を示す。本第７実施例
は、前記の分割流路５ａを、前記と同様な板８部分と整
流板６部分を樹脂で一体成形して丸孔状に形成したもの
である。

【００３４】本第７実施例においても、前記第１実施例
と同様の作用、効果を発揮する。図１０は第８実施例を
示す。本第８実施例は前記図８及び図９に示す下側の整
流板６を排し、上側の整流板６のみ配置したものであ
る。すなわち、バタフライバルブ４の上流方向に開口す
る側の直下流側のみに整流板６を配置したものである。
その他の構造は前記図８及び図９と同様である。

【００３５】本第８実施例においても前記第５実施例と
同様の作用、効果を発揮する。なお、前記の整流板６等
で形成される分割流路５ａは、バタフライバルブ４の上
流方向へ開口する側の上流側のみに配置してもよい。通
常、音の発生は、バタフライバルブ４の上流方向へ回動
する側において大きいため、この側にのみ設けても騒音
の低減が達成できるからである。

【００３６】

【発明の効果】以上のようであるから請求項１記載の発
明によれば、バタフライバルブの全閉付近から急開する
ときの騒音の低減と整流板での吸気抵抗の低減の両立を
図ることができる。

【００３７】請求項２記載の発明によれば、更に流路抵
抗を低減できる。請求項３記載の発明によれば、更に騒
音の低減が良好に行われる。そして、請求項４及び５記
載の発明によっても前記と同様の効果を発揮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概念図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）
は流路の分割状態を示す図、（ｃ）は分割流路により細
分化された噴流を示す図。

【図２】（ａ）は本発明の第１実施例を示す縦断面図、
（ｂ）は（ａ）における整流板の配置状態を示す横断面
図。

【図３】本発明の第２実施例を示す整流板の配置状態を
示す横断面図。

【図４】（ａ）は本発明の第３実施例を示す縦断面図、
（ｂ）は（ａ）における整流板の配置状態を示す横断面
図。

【図５】本発明の第４実施例を示す整流板の配置状態を
示す横断面図。

【図６】本発明の第５実施例を示す縦断面図。

【図７】（ａ）〜（ｄ）は本発明の整流板の４例を示す
横断面図。

【図８】（ａ）は本発明の第６実施例を示す縦断面図、
（ｂ）は（ａ）における分割流路の形状を示す横断面
図。

【図９】本発明の第７実施例を示すもので、分割流路の
他の形状を示す横断面図。

【図１０】本発明の第８実施例を示す縦断面図。

【図１１】従来の構造を示すもので、（ａ）は縦断面
図、（ｂ）は流路形状を示す図、（ｃ）は噴流部を示す
図。

【図１２】整流板をスロットルボデー本体の全周に設け
た従来構造の縦断面図、（ｂ）は（ａ）における横断面
図、（ｃ）はバタフライバルブの投影面と整流板との関
係を示す横断面図。

【符号の説明】

２ スロットルボデー本体 ３ スロットルシャフト ４ バタフライバルブ ５ 流路 ６ 整流板 ６ａ 整流板の曲面 ６ｂ 整流板の基端部 ６ｃ 整流板の内端部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スロットルボデー本体内にスロットルシ
   ャフトで開閉されるバタフライバルブを備えたものにお
   いて、バタフライバルブの開口によって騒音が発生する
   バタフライバルブの初期開度状態におけるそのバタフラ
   イバルブの流路方向の投影面の外縁とスロットルボデー
   本体の内周面とで形成される流路のみに位置して、バタ
   フライバルブとスロットルボデー本体との間からの噴流
   を細分化する整流板をスロットルボデー本体に設けたこ
   とを特徴とするスロットルボデー。
2. 【請求項２】 前記整流板におけるスロットルボデー本
   体の周方向の厚み寸法を、基端側を広く、内端側を狭く
   して設定したことを特徴とする請求項１記載のスロット
   ルボデー。
3. 【請求項３】 前記整流板におけるバタフライバルブと
   対向する面を、バタフライバルブの端面の回動軌跡に近
   接した曲面に形成したことを特徴とする請求項１又は２
   記載のスロットルボデー。
4. 【請求項４】 前記整流板を、バタフライバルブの上流
   方向へ開口する側の上流側と下流方向へ開口する側の下
   流側の少なくとも一方に設けたことを特徴とする請求項
   １又は２又は３記載のスロットルボデー。
5. 【請求項５】 前記整流板を、バタフライバルブの上流
   方向へ開口する側の直下流側に設けたことを特徴とする
   請求項１又は２記載のスロットルボデー。