JP2002317656A

JP2002317656A - 気体流量制御装置

Info

Publication number: JP2002317656A
Application number: JP2001118791A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Yasumi; 信幸保見
Original assignee: GP Daikyo Corp
Current assignee: Daikyo Nishikawa Corp
Priority date: 2001-04-17
Filing date: 2001-04-17
Publication date: 2002-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】安価かつ容易に組み立て可能であり、さらに
構成部材の摺動とそれに伴うシール性の低下とが抑制さ
れてなる気体流量制御装置を提供する。【解決手段】本発明にかかるスロットルチャンバは、
センサ連結部２７、弁体部２３、軸シール部２９を備え
たシャフト部材４１を、スロットルボディ１１に装着し
て構成される。スロットルボディ１１は、挿入孔１３お
よびこれと交差する吸気通路１２を備え、弁体部２３は
挿入孔１３内に回動可能に位置して吸気通路１２の開閉
を行う。挿入孔１３の開口１３ｊ・１３ｋはそれぞれ、
軸シール部２９、センサ連結部２７によりシールされて
いる。また、挿入孔１３には、その断面積を小さくする
ように内側に突出した一対の凸部が設けられて、吸気通
路１２の閉鎖時に弁体部２３の端面部２３ａ・２３ａと
凸部とが当接するようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、気体流通経路内に
配されたフラップ（スロットル弁：弁体部）の開閉によ
り、容積部への気体の流量を制御する気体流量制御装置
（気体流量調整機構）に関する。特に、気体流通経路を
閉鎖する際に好適なシール構造を備えてなる、内燃機関
（内燃エンジン）の吸気エア流量制御用の気体流通制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、内燃機関に供給される吸気エア
（気体：空気または燃料空気混合気）の量は、吸気通路
（気体流通経路）内に設けられた円盤形状のフラップの
開閉により調節される。また、今日まで、フラップ全閉
時における吸気エアの不所望な漏れを防止するために、
フラップの外周部と吸気通路の壁面との間のシール性を
高める様々な技術が開示されている。このような技術と
しては、（１）フラップと吸気通路との双方を精度良く
形成して隙間をなくす方法や、（２）フラップの先端に
弾性体を設けて、全閉時にフラップと吸気通路の壁面と
の間に生じる隙間を弾性体により完全にシールする方
法、などが挙げられる（特開平１０−２５２５０７号公
報、特開平１１−７２０３０号公報、特開平１１−１０
１１３７号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
技術（１）では、フラップおよび吸気通路を通常より精
度良く形成する必要上、高コスト化を招来し、また、フ
ラップを吸気通路内に組み込む際にもより精度の高い作
業が必要となるという不具合を招来する。加えて、回動
軸により支持されたフラップを吸気通路内で回動させる
に際し、構成部材の摺動領域が大きくなるという問題点
も有する。特に、フラップ外周部における回動軸近傍の
領域は、フラップの開閉状態に関わらず、常に吸気通路
の壁面と接触することになり、磨耗して隙間が生じ吸気
エアの漏れを招来する原因となっていた。

【０００４】一方、上記従来の技術（２）のように弾性
体を設けて隙間をシールする場合には、フラップ外周部
と吸気通路の壁面との間に弾性体を挟み込むこととな
る。特に、フラップの回動軸近傍に配された弾性体は、
フラップの開閉状態に関わらず、常に吸気通路の壁面と
フラップ外周部との間に挟み込まれる。その結果、弾性
体の挟み込みをきつくすればシール性は向上するがフラ
ップの開閉動作が阻害され、一方、緩くすればシール性
が実用上不十分なまでに低下する（シールできなくな
る）虞が生じるなど、弾性体の設置に際し微妙な調整が
必要となるという問題点を有する。特に、上記吸気通路
が形成されるスロットルボディやフラップを樹脂で製作
する場合には、構成部材の摺動領域が磨耗し易く、また
製造時や使用時で不所望な変形を伴う虞も大きいため、
吸気エア漏れの原因となる隙間がより一層生じ易いと考
えられる。

【０００５】本発明は、上記従来の問題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、構成部材の摺動とそれに伴う
シール性の低下とが最小限に抑制されてなる気体流量制
御装置を提供することにある。加えて、安価かつ容易に
組み立て可能な気体流量制御装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる気体流量
制御装置は、上記の課題を解決するために、気体の流量
を制御する弁体部と、上記弁体部を挿入可能な形状を有
する挿入孔、及び該挿入孔と交差する気体流通経路を備
え、さらに、上記挿入孔と気体流通経路とが交差する交
差部においては、該挿入孔が気体流通経路を内包するよ
うに形成されているスロットルボディとを含み、上記弁
体部は上記交差部に位置するように挿入孔内に挿入され
て、該挿入孔の管軸を回動中心とする回動により気体流
通経路の開閉を行うとともに、さらに、該弁体部が挿入
された挿入孔の開口をシールするシール部材Ａが設けら
れてなり、上記挿入孔には、該挿入孔の断面積を小さく
するように内側に突出し、挿入孔の管軸方向に沿って連
続した凸部が設けられて、気体流通経路の閉鎖時に、上
記弁体部の外縁部分と凸部とが互いに接触するように構
成されていることを特徴としている。

【０００７】上記の構成によれば、気体流通経路内の気
体の流れを遮断するためのシール構造が、弁体部の外縁
部分と挿入孔の凸部との接触により形成される。一方、
気体流通経路を開放する際には、弁体部の外縁部分が挿
入孔の凸部から離間するように該弁体部を回動させる。

【０００８】本発明において、「弁体部の外縁部分と挿
入孔の凸部とが接触する」とは、（１）弁体部の端面部
（挿入孔の壁面に対向する面または辺：弁体部の外縁部
分の一部）と凸部とが接触する（圧接または当接す
る）、あるいは、（２）弁体部のバルブ面の外縁部分
（弁体部の外縁部分の一部）と凸部とが接触することを
指す。また、挿入孔の壁面とその管軸（弁体部の回動中
心）との距離が凸部で最小となることから、弁体部の回
動により気体流通経路を開放する際に、弁体部の外縁部
分と挿入孔の壁面とが接触しない（上記（１）の場
合）、または接触が最低限に抑制される（上記（２）の
場合）。よって、長期間使用後でも弁体部の外縁部分と
挿入孔の凸部との間のシール性を実用上充分に保持可能
な気体流量制御装置を提供することができる。加えて、
スロットルボディの挿入孔内に弁体部を挿入するのみで
組み立て可能なため、該気体流量制御装置を安価かつ容
易に提供することができる。

【０００９】本発明にかかる気体流量制御装置は、上記
の構成において、上記弁体部が該弁体部と一体的に回動
可能な二つの支持部材間に固定されてなり、該支持部材
間には弁体部を補強するための補強部材が設けられてい
る構成であることがより好ましい。

【００１０】上記の構成によれば、上記補強部材により
弁体部が補強されるので、より一層耐久性に優れた気体
流量制御装置を提供することができる。

【００１１】また、上記いずれかの構成において、挿入
孔の開口を被覆するに充分な大きさのシール面を有する
部材（挿入孔の開口より大きな円形の底面（シール面）
を有する円柱状の軸シール部）をシール部材Ａとして採
用し、該シール面上に、弁体部を支持する支持部材また
は弁体部を一体的に固定してシャフト部材を構成しても
よい。このシャフト部材を挿入孔に装着すれば、弁体部
が挿入孔内に挿入されるとともに、シール部材Ａにより
挿入孔の開口がシールされるので、該弁体部の回動によ
り気体流通経路の開閉が可能となる。つまり、シャフト
部材をスロットルボディに装着するのみで、容易かつ安
価に製造可能な気体流量制御装置を提供することができ
る。

【００１２】本発明にかかる気体流量制御装置はまた、
上記の構成において、上記二つの支持部材がいずれも略
円柱形状であり、上記挿入孔の凸部が、上記支持部材の
外周面との当接面を含んでなることがより好ましい。

【００１３】上記の構成によれば、補強部材を固定する
二つの支持部材が弁体部とともに挿入孔内に挿入され、
かつ、挿入孔の凸部と支持部材の外周面とが互いに当接
した状態となっている。この場合、気体流通経路を開閉
するために弁体部を回動させても、挿入孔の壁面と支持
部材の外周面との間に隙間が生じることがなく、気体流
通経路を流れる気体の流れに不所望な乱れが発生するこ
とを防止可能となる。

【００１４】本発明にかかる気体流量制御装置はまた、
上記の構成において、上記弁体部が挿入孔の管軸を回動
中心として含む矩形状かつ平板状の部材であり、上記挿
入孔には、上記凸部が挿入孔の管軸を挟んで対向する位
置に設けられている構成であってもよい。

【００１５】上記の構成によれば、弁体部の中心部を気
体流通経路の中心部（管軸近傍）に常時位置させながら
該弁体部を回動させることができる。よって、気体流通
経路の開放時における気体の流れをスムーズにすること
ができる。また、気体流通経路の閉鎖時には、挿入孔内
の対向する位置に設けられた二つの凸部が弁体部の二つ
の外縁部分（互いに背向する二つの端面部）に接触する
ようになっており、気体流通経路の閉鎖性をより一層向
上させることができる。

【００１６】本発明にかかる気体流量制御装置はまた、
上記の構成において、上記弁体部の外縁部分、または、
上記挿入孔の凸部の少なくとも一方が、弾性体を含んで
なることがより好ましい。

【００１７】上記の構成によれば、上記挿入孔と弁体部
との設計精度にばらつきがある場合であっても両者間の
シール性を向上させることが可能となる。特に挿入孔や
弁体部が樹脂製の場合には、製造時に変形が起こりやす
く上記構成を採用する効果が大きい。なお、上記弾性体
としては、各種ゴムなどのエラストマー、発泡プラスチ
ック（発泡体の一例）などが例示される。

【００１８】本発明にかかる気体流量制御装置は、上記
の構成において、上記弁体部の回動半径をｒ₁、上記挿
入孔の断面半径の最大値をｒ₂、上記挿入孔の凸部が形
成された領域の断面半径の最小値をｒ₃とするときに、
ｒ₃＜ｒ₁≦ｒ₂、または、ｒ₃≦ｒ₁＜ｒ₂の関係を
満たしている構成であってもよい。

【００１９】上記の構成によれば、弁体部の外縁部分と
挿入孔の壁面との摺動が必要最小限に、または完全に抑
制されるので、長期間使用後でも、弁体部の外縁部分と
挿入孔の凸部との間のシール性を実用上充分に保持可能
な気体流量制御装置を提供することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】〔実施の形態１〕本発明の実施の
一形態について図面に基づいて説明すれば、以下の通り
である。なお、言うまでもないが、本発明は、特に本実
施の形態の記載内容のみに限定されるものではない。

【００２１】本実施の形態にかかるスロットルチャンバ
（気体流量制御装置）は、気体の供給源と気体の供給先
との間に接続されて、気体の供給先への気体の供給を制
御するための機構である。なお、以下の説明では、内燃
エンジンへの吸気エア（空気または燃料空気混合気）の
供給量を制御するためのスロットルチャンバを例に挙げ
て説明を行う。

【００２２】上記のスロットルチャンバは、図１（ａ）
・（ｂ）および図２（ａ）・（ｂ）に示すように、シャ
フト部材（スロットル軸）４１をスロットルボディ１１
に装着し（図１（ｂ）参照）、両者をスナップリング
（図示せず）などを用いて連結したものである。例え
ば、シャフト部材４１のセンサ連結部２７側の軸部分
（例えば、図２（ａ）に示す突端２７ａに相当）にスナ
ップリングを嵌めることにより、スロットルボディ１１
とシャフト部材４１とを連結することができる。

【００２３】シャフト部材４１は、側面中央部に円環状
の溝が設けられたケーブル受部２６、円柱状のスプリン
グ受部２５、円柱状の軸シール部（シール部材Ａ、支持
部材）２９、矩形状かつ平板状の弁体部（フラップ、ス
ロットル弁、弁体）２３、および略円柱状のセンサ連結
部（シール部材Ａ、支持部材）２７が、それぞれの中心
軸を揃えてこの順に配されてなる一体物である。また、
ケーブル受部２６、スプリング受部２５、軸シール部２
９、弁体部２３、およびセンサ連結部２７それぞれの直
径は、順に小さくなるよう設計されている。なお、後述
するように弁体部２３は自身の中心軸を中心として回動
される。よって、「弁体部２３の直径」とは、その回動
直径（回動半径の二倍）、すなわち弁体部の端面部２３
ａ・２３ａ間の距離を指すものとする。

【００２４】スロットルボディ１１は４つの平面部（側
面）と２つの曲面部とを外周面として有する立体形状を
取り、その側面の一つからこれに背向する側面にかけて
は、受入孔１３ｂ、挿入孔１３、および受入孔１３ｃ
が、各孔の中心軸（管軸）を揃えるように順に連続して
形成されている。受入孔１３ｂは、シャフト部材４１の
センサ連結部２７を受け入れるための断面円形状の孔で
あり、その直径（内径）はセンサ連結部２７の直径とほ
ぼ同等となっている。また、挿入孔１３は、弁体部２３
を受け入れるための断面略楕円形状の孔である。さら
に、受入孔１３ｃは、シャフト部材４１の軸シール部２
９を受け入れるための断面円形状の孔であり、その直径
は軸シール部２９の直径とほぼ同等となっている。な
お、断面略楕円形状の挿入孔１３の長径・短径（半径の
最大値・最小値）と、弁体部２３の寸法との関係につい
ては後述する。

【００２５】一方、スロットルボディ１１において、受
入孔１３b ・１３ｃが開口していない二側面間には、所
定の直径（スロットルボディのボア径に相当）を有する
一本の吸気通路（気体流通経路）１２が設けられてい
る。さらに、吸気通路１２の一方の開口には、吸気供給
源（気体の供給源）との接続のためのコネクタ部１２ａ
が、他方の開口には、例えばインテークマニホールド
（図示せず）との接続のためのコネクタ部１２ｂが接続
されて、吸気通路１２内に気体が流れるようになってい
る。

【００２６】上記の吸気通路１２と挿入孔１３とは、ス
ロットルボディ１１の中心付近で直交して交差空間（交
差部）１３ａを形成する。本実施の形態にかかるスロッ
トルチャンバは、上記シャフト部材４１がスロットルボ
ディ１１の受入孔１３ｃの開口１３ｄより挿入されて、
受入孔１３ｂにセンサ連結部２７が、挿入孔１３に軸部
２２が、また受入孔１３ｃに軸シール部２９が受け入れ
られることにより構成される。さらに後述するが、該交
差空間１３ａには弁体部２３が位置して、吸気通路１２
の開放、閉鎖の切り換え（コネクタ部１２ａ側とコネク
タ部１２ｂ側との連通、遮断の切り換え）を行う。

【００２７】なお、軸シール部２９は、挿入孔１３の開
口１３ｊを被覆・シールするに充分な大きさのシール面
２９ａを有し、また、センサ連結部２７は、挿入孔１３
の開口１３ｋと同等の直径を有しているので、それぞれ
開口１３ｊ・１３ｋから挿入孔１３外への気体の漏れだ
しを防止するシール部材Ａとして機能する。また、シー
ル部材Ａ（軸シール部２９およびセンサ連結部２７）と
弁体部２３とを別体で構成することもできるが、本実施
の形態のように両者を一体的に固定してシャフト部材４
１を構成すれば、シャフト部材４１をスロットルボディ
１１に装着するのみで、容易かつ安価に製造可能な気体
流量制御装置を提供することができる。つまり、従来構
成のように弁体部とその回動軸とをボルトなどで締結す
る作業を要せずに容易かつ安価に組み立て可能となって
いる。

【００２８】ケーブル受部２６の円環状の溝には、図示
しない動力源から供給される駆動力をシャフト部材４１
に伝達するためのケーブル（図示せず）がかけ渡され
る。そして、上記動力源より駆動力が伝達されると、シ
ャフト部材４１がスロットルボディ１１内で一方向（回
転方向とする）に回転駆動される。

【００２９】一方、上記スプリング受部２５には、シャ
フト部材４１を定常位置（弁体部２３により吸気通路が
全閉される位置：後述する）に固定する一方で、シャフ
ト部材４１が上記回転方向に駆動された場合には、該シ
ャフト部材４１を回転方向と逆方向に付勢するスプリン
グ（付勢部材）２５ａが巻き付けられている。これによ
り、上記ケーブルへの駆動力の供給が停止されると、回
転方向に回転されていたシャフト部材４１は逆方向に回
転し、上記定常位置に固定される。すなわち、シャフト
部材４１は、スプリング２５ａ、ケーブル、並びに動力
源よりなるシャフト部材４１の駆動機構により、二方向
に回動駆動される。なお、ケーブルとスプリング２５ａ
とを用いた回動駆動方法は、従来のスロットルチャンバ
にも採用されたものであるので、その詳細な説明は省略
する。

【００３０】また、スロットルボディ１１内には、受入
孔１３ｂ・１３ｃの壁面の一部を構成するように二つの
リングシール１４・１４が配されている。これらリング
シール１４・１４はシャフト部材４１の外面に当接し
て、シャフト部材４１とスロットルボディ１１とのシー
ル性（密閉性）をより一層向上させる。特に、図１に示
す受入孔１３ｂ・１３ｃから外部への吸気エア（気体）
の漏れだしを完全に抑制する必要上、これらリングシー
ル１４・１４は、交差空間１３ａを挟み、一方は軸シー
ル部２９に当接するように、他方はセンサ連結部２７に
当接するように設けられることがより好ましい。

【００３１】また、スロットルボディ１１における受入
孔１３ｂの開口側には、シャフト部材４１の回転角度を
読み取るセンサ３１が設けられている。このセンサ３１
にはセンサ連結部２７の直方体状の突端２７ａ（図２
（ａ）参照）が挿入されて、該突端２７ａの回転情報を
読み取るようになっている。

【００３２】なお、図１（ａ）に示すシャフト部材４１
は軽量化の目的で、ケーブル受部２６、スプリング受部
２５、並びに軸シール部２９の一部領域が中空となるよ
うに形成されているが、必ずしも中空形状とする必要は
ない。また、図２（ａ）では、スプリング受部２５に設
けられるスプリング２５ａの図示は省略している。

【００３３】以下、シャフト部材４１に設けられる弁体
部２３の構成、並びに弁体部２３を用いた吸気通路１２
の開閉動作について詳細に説明を行う。

【００３４】弁体部２３は、シャフト部材４１の軸芯が
その中央部を通り、かつシャフト部材４１の軸芯方向お
よび直径方向に沿って二次元的な広がりを有する略平板
体である。また、弁体部２３は、吸気エアの流通を阻害
しないように比較的肉薄（例えば１．０ｍｍ〜４．０ｍ
ｍ程度）に形成されることが好ましい。なお、本実施の
形態で弁体部２３の二つの端面部（弁体部の外縁部分）
２３ａ・２３ａとは、上記交差空間１３ａにおいて挿入
孔１３の壁面に対向し、かつ該挿入孔１３の管軸方向に
沿って連続する二辺（または二端面）を指すものである
（図３（ａ）参照）。

【００３５】本実施の形態にかかるスロットルボディ１
１では、挿入孔１３が略楕円断面形状となっている。具
体的には、挿入孔１３の中心（管軸）を挟んで対向する
上部壁面と下部壁面とが、該挿入孔１３の全長にわたり
（すなわち管軸方向に沿って連続して）その断面積を小
さくするように内側に突出している（図３（ａ）参
照）。以下、内側に突出する上部壁面と下部壁面との領
域をそれぞれ凸部１３ｅ・１３ｅと称する。なお、本発
明において、挿入孔１３（の壁面）が内側に突出すると
は、挿入孔１３の断面半径の最大値（図３（ａ）に示す
ｒ₂）を基準として、該最大値より半径が短くなる領域
を有することを意味するものとする。また、挿入孔１３
の半径とは、その管軸から壁面までの距離を指すものと
する。

【００３６】以下、図１〜図３を参照しながら、弁体部
２３を用いての吸気通路１２の開閉動作の詳細につき説
明を行う。なお、図３（ａ）・（ｃ）は、図１（ｂ）に
示すスロットルチャンバをＡ−Ａ’線にて切断した矢示
断面図であり、図３（ｂ）・（ｄ）は該スロットルチャ
ンバを、コネクタ部１２ａまたは１２ｂ側から見た図面
である。

【００３７】本実施の形態にかかるスロットルチャンバ
では、図３（ａ）・（ｃ）に示すように、弁体部２３の
回動半径をｒ₁、挿入孔１３の断面半径の最大値を
ｒ₂、挿入孔１３の断面半径の最小値をｒ₃としたとき
に、ｒ₃≦ｒ₁＜ｒ₂、特に、ｒ₃＝ｒ₁＜ｒ₂ ・・・（１）の関係を満たすように構成されている。なお、本実施の
形態では、挿入孔１３の断面半径の最大値とは、挿入孔
１３の壁面のうち凸部１３ｅ・１３ｅが形成されていな
い領域と、挿入孔１３の管軸との距離を指し、挿入孔１
３の断面半径の最小値とは、凸部１３ｅの中心と挿入孔
１３の管軸との距離を指すものとする。さらに、弁体部
２３の回動半径とは、弁体部２３の回動中心（ここでは
挿入孔１３の管軸に一致）と端面部２３ａとの距離を指
すものとする。

【００３８】まず、吸気通路１２を開放する際（バルブ
開放時）には、図３（ａ）・（ｂ）に示すように、弁体
部２３の平板面（バルブ面と称する）が吸気通路１２の
伸長方向（吸気エアの流れ方向）に沿うように、シャフ
ト部材４１全体が回転される。これにより、交差空間１
３ａの前後に位置する吸気通路１２は連通し、コネクタ
部１２ａ側から流入した吸気エアはコネクタ部１２ｂ側
に流出可能となる。

【００３９】また、式（１）に示すように、弁体部２３
の回動半径ｒ₁は、挿入孔１３の断面半径の最大値ｒ₂
より小さく設計されているので、吸気通路１２を閉鎖
（全閉）状態から開放（全開）状態にする際、または開
放状態から閉鎖状態にする際に、端面部２３ａ・２３ａ
が挿入孔１３の壁面上を摺動しない。

【００４０】一方、吸気通路１２を閉鎖する際（バルブ
閉鎖時）には、シャフト部材４１への回転駆動力の伝達
を遮断し、図３（ｃ）・（ｄ）に示すように、弁体部２
３が定常位置に固定される。すなわち、シャフト部材４
１は、スプリング２５ａ（図１参照）の付勢力により、
図３（ａ）に示す状態から反時計回りに９０°回転し
て、図３（ｃ）に示す状態で停止する。このとき、弁体
部２３の端面部２３ａ・２３ａ全体がそれぞれ凸部１３
ｅ・１３ｅに当接して（特に、ｒ₃＝ｒ₁の場合）、平
板状の弁体部２３は吸気通路１２を二つの空間に遮断す
る壁体として機能する。この結果、コネクタ部１２ａ側
からコネクタ部１２ｂ側への吸気エアの流れは完全に遮
断される。

【００４１】また、ｒ₃＜ｒ₁の場合、吸気通路１２に
対して弁体部２３が傾いた状態で、端面部２３ａ・２３
ａと凸部１３ｅ・１３ｅとが当接し、該吸気通路１２を
全閉可能である。さらに、ｒ₃＜ｒ₁で、かつ、弁体部
２３の端面部２３ａ・２３ａが弾性体からなるシール部
材（弾性部材）３０・３０で構成される場合には（図４
（ｄ）など参照）、弾性体の伸縮性を利用して、図３
（ｃ）に示す状態で吸気通路１２を全閉可能である。こ
のとき、端面部２３ａ・２３ａが凸部１３ｅ・１３ｅに
圧接するので、吸気通路１２の閉鎖性をより一層向上さ
せることができる。なお、上記弾性体とは、加圧により
収縮し、加圧をやめると元の形状に回復する材料を指
し、具体的には例えば、各種合成ゴム、天然ゴムなどの
エラストマー；発泡プラスチック（ウレタンフォームな
ど）などの発泡体；が挙げられる。

【００４２】以上のように、本実施の形態にかかるスロ
ットルチャンバでは、吸気エアの流れを遮断するための
シール構造が、弁体部２３の端面部２３ａ・２３ａと挿
入孔１３の凸部１３ｅ・１３ｅとの接触により構成され
ている。また、端面部２３ａ・２３ａは、凸部１３ｅ・
１３ｅを除いては挿入孔１３の壁面に接触（圧接、当接
など）しないようになっているので、挿入孔１３の壁面
と弁体部２３との摺動は必要最小限に抑制される。部材
同士が摺動する際には、部材間に潤滑油を供給した場合
であっても磨耗が発生するが、本実施の形態にかかる構
成により、吸気通路１２の開閉動作による構成部材間の
摺動・磨耗を最小限に抑制することができ、長期間使用
後でも端面部２３ａ・２３ａと凸部１３ｅ・１３ｅとの
シール性を実用上充分に保持可能となる。

【００４３】また、弁体部２３は挿入孔１３の管軸を回
動中心として含む（すなわち管軸が弁体部２３内を貫
く）平板状の部材なので、バルブ全開時には、バルブ面
が吸気エアの流れ方向に沿った状態で吸気通路１２の中
央部に位置する（図３（ａ）・（ｂ）参照）。よって、
吸気エアの流れに不所望な乱れ（弁体部２３の上下での
流れの不均一など）を生じさせる虞もない。加えて、弁
体部２３は、軸シール部２９およびセンサ連結部２７の
二つの支持部材間に一体的に設けられており、吸気エア
の流れを阻害するボルトなどの表出がない。なお、本発
明において弁体部は、挿入孔１３の管軸を回動中心と
し、かつ回動により吸気通路の開閉を行えるものであれ
ばよく、特に上記管軸を含んでなる必要はないさらに、
バルブ開放時に吸気エアの流れに対向する端面部２３ａ
や、流れの後段側に位置する端面部２３ａを、先端部を
尖らせたテーパー状に加工して（図４（ａ）〜（ｄ）参
照）、吸気エアの流れをスムーズにすることも可能であ
る。加えて、吸気通路１２閉鎖時のシール性をより一層
向上させるため、弁体部２３の外縁部分を弾性体からな
るシール部材３０・３０により構成してもよい（図４
（ａ）、（ｂ）、（ｄ）参照）。なお、シール部材３０
・３０の取り付け方法は特に限定されるものではなく、
例えば、公知のバインダを用いて取り付け可能である
が、図４（ｂ）、（ｄ）に示すように、シール部材３０
・３０を受ける凹状溝を設けて、その固定性をより一層
向上させてもよい。また、シール部材３０の形状も、凸
部１３ｅと接触可能な限り特に限定されるものではな
い。

【００４４】ところで、上記の交差空間１３ａにおいて
は、吸気通路１２が挿入孔１３に内包されるように（図
３（ａ）参照）、換言すれば、挿入孔１３の壁面が交差
空間１３ａの上下壁面を兼ねるように（挿入孔１３が吸
気通路１２を包み込むように）構成される必要がある。
また、ここで「内包される」とは、吸気通路１２の直径
と挿入孔１３の高さ（図３（ａ）に示す最小値ｒ₃×
２）とが等しく、かつ両者がスロットルボディ１１内の
同一高さの空間を占めている状態（それぞれの管軸が交
差空間１３ａの中央で交差する状態）も含む概念とす
る。以下、交差空間１３ａにおいて、吸気通路１２が挿
入孔１３に内包される必要性につき説明を行う。

【００４５】すでに説明したように、端面部２３ａ・２
３ａ間の距離（すなわち回動半径ｒ ₁×２）は、挿入孔
１３の高さ（最小値ｒ₃×２）と同一またはやや大きく
構成されて、これにより、吸気通路１２を遮断するよう
になっている。よって、交差空間の上下壁面が挿入孔の
壁面を兼ねるように構成されていない場合には、バルブ
閉鎖時に弁体部の端面部が交差空間の壁面に当接または
圧接できず、吸気エアの漏れが生じる。なお、吸気通路
１２が挿入孔１３に内包されない場合としては、例え
ば、交差空間１３ａにおける吸気通路１２の直径が、挿
入孔１３の高さより大きいとき、などが挙げられる。な
お、本実施の形態では、交差空間１３ａの高さより小径
の吸気通路１２は、その管軸が交差空間１３ａの中心を
通るように設けられている（図３（ａ）参照）。

【００４６】スロットルボディ１１、シャフト部材４１
を構成する材料やその製造方法は特に限定されるもので
はないが、軽量化、断熱効果、製作の容易さ、並びに形
状設計の自由度などに優れているという観点から、溶融
樹脂組成物を射出成形する方法が一般に好ましい。ま
た、一般に、スロットルチャンバの製造に用いられるア
ルミニウム等の軽金属も、特に制限なく使用可能であ
る。なお、スロットルボディ１１やシャフト部材４１が
樹脂製である場合には、金属材料製のものと比較して磨
耗し易いため、本実施の形態にかかる構成とする効果は
より大きい。

【００４７】また、特に、溶融樹脂組成物の射出成形に
よりスロットルボディ１１やシャフト部材４１を製造す
る場合には、溶融樹脂組成物の冷却時に収縮が発生して
変形を起こし易く、該変形がバルブ閉鎖時の吸気エアの
シール性を低下させる虞もある。この場合、弾性体から
なるシール部材３０・３０を用い、該シール部材３０・
３０間の距離（２×ｒ₁）を、交差空間１３ａの高さ
（２×ｒ₃）と同等またはやや大きく設計して、弾性体
の伸縮を利用してシール性を向上させることがより好ま
しい。

【００４８】上記溶融樹脂組成物としては、スロットル
チャンバの製造に用いられる従来公知の溶融樹脂（溶融
状態にある合成樹脂）や、該溶融樹脂に各種添加材（例
えば各種強化繊維など）を添加した組成物を用いること
ができる。溶融樹脂の一例としては、ポリアミドなどの
アミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、などの溶融樹脂が
挙げられ、これら溶融樹脂に炭素繊維やガラス繊維など
の強化繊維を適量混合したものが特に好適な溶融樹脂組
成物の例として挙げられる。なお、本実施の形態にかか
るスロットルチャンバをなす構成部材は、いずれも容易
に成形可能な形状となっており、公知の方法を転用して
製造可能である。よって、製造条件を含め、製造方法に
関する説明は省略する。

【００４９】本発明にかかるスロットルチャンバでは、
弁体部２３の両面（バルブ面）上に、吸気エアの流れを
整流する複数のリブ（整流部材：図示せず）を立てても
よい。このリブは、例えば、バルブ開放時に、吸気エア
の流れ方向に沿うように設けられて、バルブ急開時の吸
気騒音の発生を低減する効果を奏する。また、上記リブ
の設置数、寸法などは特に限定されるものではなく、バ
ルブ開放時の吸気エアの流れを阻害せず、かつ吸気騒音
の発生を抑制可能なように設定すればよい。

【００５０】〔実施の形態２〕本発明の実施の他の形態
について図面に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。なお、言うまでもないが、本発明は、特に本実施の
形態の記載内容のみに限定されるものではない。また、
上記実施の形態１で示したものと同一の機能・構成を有
する部材には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略
する。

【００５１】上記のスロットルチャンバは、図５（ａ）
・（ｂ）および図６（ａ）・（ｂ）に示すように、シャ
フト部材（スロットル軸）２１をスロットルボディ１１
内に挿入し（図５（ｂ）参照）、両者をスナップリング
（図示せず）などを用いて連結したものである。なお、
上記実施の形態１で示すスロットルチャンバとの主な相
違点は、弁体部２３を補強する連結補強部（補強部材）
２４・２４が設けられる点にあり、以下、シャフト部材
２１の構成（特に軸部２２の構成）を中心に説明を行
う。

【００５２】シャフト部材２１は、円柱状のケーブル受
部２６、円柱状のスプリング受部２５、円柱状の軸シー
ル部２９、略円柱状の軸部（フラップ付きシャフト部）
２２、および略円柱状のセンサ連結部２７が、それぞれ
の軸芯を揃えてこの順に配されてなる一体物である。ま
た、ケーブル受部２６、スプリング受部２５、軸シール
部２９、軸部２２、およびセンサ連結部２７それぞれの
直径は、順に小さくなるよう設計されている。

【００５３】後述するが、軸部２２は中央に矩形状の平
板状部材２３’を有する（図６（ａ）参照）。加えて、
平板状部材２３’の背向する二側面（軸部２２の外周の
一部をなす）２２ａ・２２ｂ上にはそれぞれ、所定の厚
みを有するシール部材３０・３０が形成され、該シール
部材３０・３０（ここでは側面２２ａ・２２ｂ上の領域
のみ）と平板状部材２３’とで弁体部２３が構成され
る。つまり、シャフト部材２１には弁体部２３が一体的
に設けられており、従来構成のように弁体部と回動軸と
をボルトなどで締結する作業を要せずに容易かつ安価に
組み立て可能である。

【００５４】本実施の形態にかかるスロットルチャンバ
は、シャフト部材２１がスロットルボディ１１の開口１
３ｄより挿入されて、受入孔１３ｂにセンサ連結部２７
が、挿入孔１３に軸部２２が、また受入孔１３ｃに軸シ
ール部２９が受け入れられることにより構成される。さ
らに、交差空間１３ａには弁体部２３が位置して、吸気
通路１２の開放、閉鎖の切り換えを行う。なお、シャフ
ト部材２１は軽量化の目的で、ケーブル受部２６、スプ
リング受部２５、軸シール部２９、並びに軸部２２の一
部領域が中空となるように形成されているが、必ずしも
中空形状とする必要はない。

【００５５】以下、実施の形態１との相違点である、シ
ャフト部材２１の軸部２２とスロットルボディ１１の交
差空間１３ａとの関係につき、さらに詳細に説明を行
う。

【００５６】交差空間１３ａ内に位置する軸部２２の領
域には、該軸部２２を直径方向（すなわち軸部２２の伸
長方向と交差（直交）する方向）に貫く２つの貫通孔２
８・２８が形成されている。この結果、交差空間１３ａ
内に位置する軸部２２の領域には、中央部に位置する平
板状部材２３’と、貫通孔２８・２８を挟んで平板状部
材２３’に対向する２つの連結補強部２４・２４とが残
される。

【００５７】つまり、貫通孔２８・２８が形成されない
軸部２２の円柱状領域２２ｃ・２２ｄ（二つの支持部
材）間には、平板状部材２３’に加えて、該平板状部材
２３’を補強する連結補強部２４・２４が一体的に形成
されている。なお、いうまでもないが、軸部２２に含ま
れる構成（円柱状領域２２ｃ・２２ｄ、平板状部材２
３’、連結補強部２４・２４、シール部材３０・３０）
は全て、シャフト部材２１の回動にあわせて一体的に回
動する。

【００５８】上記の平板状部材２３’は、軸部２２の軸
芯がその中央部を通り（すなわち挿入孔１３の管軸を含
み）、かつ軸部２２の軸芯方向および直径方向に沿って
二次元的な広がりを有する。また、シール部材３０・３
０は、軸部２２の軸芯方向に沿って延び、該軸部２２の
全長にわたって連続する帯状の部材であり、上記側面２
２ａ・２２ｂを覆うように軸部２２の外周面上に配置さ
れている。つまり、弁体部２３は、交差空間１３ａにお
いて挿入孔１３の壁面に対向し、かつ該挿入孔１３の管
軸方向に沿って連続する二つのシール部材３０・３０を
外縁部分（ここでは端面部をなす）として含んでなる。

【００５９】以下、図５〜図７を参照しながら、弁体部
２３を用いての吸気通路１２の開閉動作の詳細につき説
明を行う。なお、図７（ａ）・（ｃ）は、図５（ｂ）に
示すスロットルチャンバをＡ−Ａ’線にて切断した矢示
断面図であり、図７（ｂ）・（ｄ）は該スロットルチャ
ンバを、コネクタ部１２ａまたは１２ｂ側から見た図面
である。

【００６０】本実施の形態にかかるスロットルチャンバ
では、図７（ａ）・（ｃ）に示すように、弁体部２３の
回動半径をｒ₁、略楕円形状の挿入孔１３の断面半径の
最大値をｒ₂、挿入孔１３の断面半径の最小値をｒ₃と
したときに、ｒ₃≦ｒ₁＜ｒ₂、特に、ｒ₃＝ｒ₁＜ｒ₂ ・・・（２）の関係を満たすように構成されている。

【００６１】まず、吸気通路１２を開放する際（バルブ
開放時）には、図７（ａ）・（ｂ）に示すように、弁体
部２３の平板面が吸気通路１２の伸長方向に沿うよう
に、シャフト部材２１全体が回転される。これにより、
交差空間１３ａの前後に位置する吸気通路１２は貫通孔
２８・２８を介して連通し、コネクタ部１２ａ側から流
入した吸気エアはコネクタ部１２ｂ側に流出可能とな
る。すなわち、貫通孔２８・２８は、バルブ開放時に吸
気通路１２の一部を構成するように設計される。

【００６２】一方、吸気通路１２を閉鎖する際（バルブ
閉鎖時）には、シャフト部材２１への回転駆動力の伝達
を遮断し、スプリング２５ａ（図５（ａ）参照）の付勢
力により弁体部２３が定常位置に固定される（図７
（ｃ）・（ｄ））。このとき、シール部材３０・３０の
先端部全体がそれぞれ凸部１３ｅ・１３ｅに当接または
圧接し、平板状の弁体部２３は吸気通路１２を二つの空
間に遮断する壁体として機能する。この結果、コネクタ
部１２ａ側からコネクタ部１２ｂ側への吸気エアの流れ
は完全に遮断される。

【００６３】また、実施の形態１と同様に、弁体部２３
の回動半径ｒ₁は、挿入孔１３の断面半径の最大値ｒ₂
より小さく設計されているので、シール部材３０・３０
は挿入孔１３の壁面上を摺動しない。さらに本実施の形
態では、軸部２２に連結補強部２４・２４を残す構成と
なっているので、交差空間１３ａ内での剛性を充分に保
持しながら弁体部２３をより一層肉薄とし、バルブ開放
時の開口面積を充分に確保可能となる。

【００６４】加えて、本実施の形態にかかるスロットル
チャンバでは、交差空間１３ａの高さより小径の吸気通
路１２が、その管軸が交差空間１３ａの中心を通るよう
に設けられている（図７（ａ）参照）。その結果、交差
空間１３ａの上部および下部には、吸気通路１２から凸
した（突出した）退避エリア（退避空間）が形成され
る。バルブ開放時には、吸気エアの流れを阻害する虞を
低減する目的で、この退避エリア内に連結補強部２４・
２４が収納される（図７（ａ）参照）。

【００６５】また、バルブ閉鎖時において、弁体部２３
の前後には、連結補強部２４・２４が吸気通路１２を一
部遮断するように位置しており（図７（ｃ）参照）、こ
れら連結補強部２４・２４は、弁体部２３が開くにつれ
て吸気通路１２内に流れ込む吸気エアの流れを制御する
役割を果たす。このため、弁体部２３が急全開して発生
する、吸気エアの通過音（吸気騒音）を低減することが
可能となる。

【００６６】本実施の形態にかかるスロットルチャンバ
では、さらに、貫通孔２８・２８に面する平板状部材２
３’の両面（バルブ面）や連結補強部２４・２４の表面
に、吸気エアの流れを整流する複数のリブ（図示せず）
を立ててもよい。このリブは、例えば、軸部２２の直径
方向に沿って延設されており、バルブ開放時には、吸気
エアの流れ方向に沿い、バルブ急開時の吸気騒音の発生
を低減する効果を奏する。

【００６７】このスロットルチャンバではさらに、連結
補強部２４・２４の一部に複数のスリット（図示せず）
を設けて、バルブ開放時に流入する吸気エアの乱流発生
を制御するようにしてもよい。リブを設ける場合と同
様、この構成によっても吸気騒音の発生を抑制すること
が可能となる。

【００６８】上記リブやスリットの設置数、寸法などは
特に限定されるものではなく、バルブ開放時の吸気エア
の流れを阻害せず、かつ吸気騒音の発生を抑制可能なよ
うに設定すればよい。また、リブを設ける場合の設置位
置は、平板状部材２３’や連結補強部２４・２４いずれ
かの、上記貫通孔２８・２８に面する側の表面であれば
よく、スリットを設ける場合の設置位置は、連結補強部
２４・２４いずれかであればよい。

【００６９】なお、シール部材３０・３０の突出高（す
なわち、軸部２２の外周面からの突出高さ）や、凸部１
３ｅの突出高（すなわち、挿入孔１３の断面半径の最大
値ｒ ₂−最小値ｒ₃）は特に限定されるものではない
が、シール部材３０・３０の突出高は、０を超え２ｍｍ
以下の範囲内であることがより好ましく、０．２ｍｍ以
上１．０ｍｍ以下の範囲内であることがさらに好まし
い。また、凸部１３ｅの突出高は、０を超え２ｍｍ以下
の範囲内であることがより好ましく、０．２ｍｍ以上
１．０ｍｍ以下の範囲内であることがさらに好ましい。
この理由は、吸気通路１２を開放する際に、軸部２２と
挿入孔１３との間に生じる隙間（図７（ａ）に示す連結
補強部２４と凸部１３ｅとの隙間など）を比較的小さく
し、吸気エアの流れに発生する乱れをより一層抑制する
ためである。

【００７０】また、図８（ａ）〜（ｄ）に示すように、
挿入孔１３の凸部１３ｅ・１３ｅを弾性体からなるシー
ル部材（弾性部材）３０ｂ・３０ｂを含んで構成しても
よい。これにより、吸気通路１２閉鎖時のシール性をよ
り一層向上させることができる。特に、弁体部２３の回
動半径ｒ₁と挿入孔１３の断面半径の最小値ｒ₃とが、
ｒ₃＜ｒ₁の関係を満たす場合には、弁体部２３の端面
部２３ａ・２３ａとシール部材３０ｂ・３０ｂとが圧接
して吸気通路１２が閉鎖されるので、シール性が特に良
好となる。さらに、挿入孔１３’の断面形状を略円形状
とし、挿入孔１３’の管軸を挟んで対向する上下壁面
に、断面円形状のシール部材３０ｃ・３０ｃ（凸部を構
成する）を、管軸方向に突出するように配してもよい
（図９参照）。なお、図８、図９に示すスロットルボデ
ィにおいて、弁体部２３の端面部２３ａを弾性体からな
るシール部材（図示せず）で構成してもよい。

【００７１】さらに、例えば、図１０に示すように、断
面円形状の挿入孔１３’の管軸を挟んで対向する上下壁
面を内側にわずかに突出させることで凸部１３ｆ・１３
ｆを構成してもよい。ここで、弁体部２３の外縁部分と
凸部１３ｆ・１３ｆとは、吸気通路１２の閉鎖（全閉）
時に係合するように、より具体的には、バルブ面の外縁
部分と凸部１３ｆ・１３ｆの側面とが面接触する（面シ
ールと称する）ように設計されている。なお、図１０に
示すスロットルチャンバの構造は、挿入孔の形状以外の
点では図５〜図７に示す構造と共通であり、詳細な説明
は省略する。

【００７２】図５〜図７に示す構成と比較して図１０に
示す構成では、面シールにより吸気エア漏れの発生をよ
り確実に抑制可能となる。また、弁体部２３の回動半径
ｒ₁と、挿入孔１３’の断面半径の最小値ｒ₃（図７
（ａ）参照）とが、ｒ₃＜ｒ₁の関係を満たすように構
成されているので、ｒ₃＝ｒ₁の関係に設定されている
場合と比較して、シール性に遊びを持たせうる。さら
に、軸部２２と挿入孔１３’との間に生じる隙間を、図
５〜図７に示す構成と比較してより小さく（具体的には
１／２と）することもできる。なお、図１０に示す構成
において、弁体部２３の外縁部分を弾性体からなるシー
ル部材としてもよい。

【００７３】〔実施の形態３〕本発明のさらに他の実施
の形態について、図面に基づいて説明すれば以下の通り
である。なお、上記実施の形態１・２で説明した部材と
同一の機能・構成を有する部材に関しては同一の符号を
付し、その詳細な説明は省略する。

【００７４】本実施の形態にかかるスロットルチャンバ
は、図１１（ａ）に示すシャフト部材２１’の軸部２２
を、図１１（ｂ）に示すスロットルボディ１１’の挿入
孔１３”内に挿入してなるものである。なお、シャフト
部材２１’は、シャフト部材２１（図５（ａ）参照）に
おいて、シール部材３０としてシール部材３０ａ（図４
（ａ）参照）を設けたものである。また、スロットルボ
ディ１１’は、スロットルボディ１１（図５（ａ）参
照）において、挿入孔１３に代えて挿入孔１３”を設け
たものである。なお、スプリング受部２５に設けられる
スプリングについては図示を省略する。

【００７５】図１１（ｃ）は、スロットルボディ１１’
をＢ−Ｂ’線にて切断した断面図である。該図に示すよ
うに、挿入孔１３”は、挿入孔１３”の断面積を小さく
するように内側に向かって突出した二つの凸部１３ｇ・
１３ｇを備え、これら凸部１３ｇ・１３ｇは挿入孔１
３”の管軸を挟んで対向する位置に設けられている。ま
た、これら凸部１３ｇ・１３ｇは、挿入孔１３”の全長
にわたり（すなわち、管軸方向に沿って）連続して形成
されている。

【００７６】一方、シール部材３０ａ・３０ａは、軸部
２２の軸芯方向に沿って延び、該軸部２２の全長にわた
って連続する部材であり、平板状部材２３’の二側面を
覆うように軸部２２の外周面上に配置されている。そし
て、図５（ａ）に示す構成と同様、平板状部材２３’と
シール部材３０ａ・３０ａ（平板状部材２３’の二側面
上に位置する部分）とにより、吸気通路１２の開閉を行
う弁体部２３が構成される。

【００７７】以下、図１１・図１２を参照しながら、弁
体部２３を用いての吸気通路１２の開閉動作の詳細につ
き説明を行う。なお、図１２（ａ）・（ｃ）は、シャフ
ト部材２１’をスロットルボディ１１’に組み付けた状
態でＢ−Ｂ’線（図１１（ｂ）参照）にて切断した矢示
断面図であり、図１２（ｂ）・（ｄ）はこのスロットル
チャンバを、コネクタ部１２ａまたは１２ｂ側から見た
図面である。

【００７８】本実施の形態にかかるスロットルチャンバ
では、図１２（ａ）・（ｃ）に示すように、弁体部２３
の回動半径をｒ₁、挿入孔１３”の断面半径の最大値を
ｒ₂、挿入孔１３”の断面半径の最小値をｒ₃としたと
きに、ｒ₃＜ｒ₁＝ｒ₂ ・・・（３）の関係を満たすように構成されている。

【００７９】なお、本実施形態では、挿入孔１３”の断
面半径の最大値とは、挿入孔１３”の壁面のうち凸部１
３ｇ・１３ｇが形成されていない領域１３ｈと、挿入孔
１３”の管軸との距離を指し、挿入孔１３”の断面半径
の最小値とは、凸部１３ｇ・１３ｇの曲面部と挿入孔１
３”の管軸との距離を指すものとする。さらに、弁体部
２３の回動半径とは、弁体部２３の回動中心（ここでは
挿入孔１３”の管軸）とシール部材３０ａの先端部との
距離を指すものとする。

【００８０】すなわち、本実施の形態では、凸部１３ｇ
・１３ｇの曲面部上の任意の点と挿入孔１３”の管軸と
の距離は常にｒ₃であり、また、上記領域１３ｈと挿入
孔１３”の管軸との距離は常にｒ₂となっている。さら
に、軸部２２の半径はｒ₃とほぼ等しくなっており、軸
部２２の外周面と上記凸部１３ｇ・１３ｇの表面（曲面
部）とが常時当接するように構成されている。なお、軸
部２２の外周面とは、具体的には、連結補強部２４・２
４の外周面、および円柱状領域２２ｃ・２２ｄ（二つの
支持部材）の外周面を指す。

【００８１】まず、吸気通路１２を開放する際（バルブ
開放時）には、図１２（ａ）・（ｂ）に示すように、弁
体部２３の平板面（バルブ面）が吸気通路１２の伸長方
向（吸気エアの流れ方向）に沿うように、シャフト部材
２１’全体が回転される。これにより、交差空間１３ａ
の前後に位置する吸気通路１２は貫通孔２８・２８を介
して連通し、コネクタ部１２ａ側から流入した吸気エア
はコネクタ部１２ｂ側に流出可能となる。すなわち、貫
通孔２８・２８は、バルブ開放時に吸気通路１２の一部
を構成するように設計される。

【００８２】一方、吸気通路１２を閉鎖する際（バルブ
閉鎖時）には、シャフト部材２１’への回転駆動力の伝
達を遮断し、図１２（ｃ）・（ｄ）に示すように、弁体
部２３が定常位置に固定される。すなわち、シャフト部
材２１’（軸部２２）は、スプリングの付勢力により、
図１２（ａ）に示す状態から反時計回りに９０°回転し
て、図１２（ｃ）に示す状態で停止する。このとき、シ
ール部材３０ａ・３０ａの側面部全体がそれぞれ凸部１
３ｇ・１３ｇの端面部全体に当接して、平板状の弁体部
２３は吸気通路１２を二つの空間に遮断する壁体として
機能する。この結果、コネクタ部１２ａ側からコネクタ
部１２ｂ側への吸気エアの流れは完全に遮断される。

【００８３】以上のように、本実施の形態にかかるスロ
ットルチャンバでは、吸気通路１２の全閉時に、シール
部材３０ａ・３０ａの側面部と凸部１３ｇ・１３ｇの端
面部とが面シールを構成するようになっている。これに
より、図５（ｂ）に示すスロットルチャンバと比較し
て、吸気エア漏れの虞をより一層低減することが可能と
なる。なお、挿入孔１３”の凸部１３ｇ・１３ｇは、弁
体部２３の回動規制部材としても機能する。

【００８４】また、凸部１３ｇ・１３ｇは、軸部２２の
外周面との当接面（曲面部）を含んでなり、軸部２２の
回動の際に、その外周面は上記当接面上を摺動する。こ
のため、軸部２２の伸長方向（軸芯方向）に沿った吸気
エア漏れの発生が低減される。さらに、図１２（ａ）に
示すように、吸気通路１２開放時に、軸部２２と挿入孔
１３”の壁面との間に発生する隙間をより一層小さくす
ることができ、吸気エアの流れを乱す虞を低減可能とな
る。

【００８５】また、図１２（ａ）〜（ｄ）に示すスロッ
トルチャンバの変形例として、図１３（ａ）〜（ｆ）に
示すように、挿入孔１３”に凸部１３ｉ・１３ｉを設け
てもよい。凸部１３ｉ・１３ｉは、凸部１３ｇ・１３ｇ
と同様に、その曲面部が軸部２２の外周面と常時当接
し、かつ、その端面部でシール部材３０ａの側面と面シ
ールを構成する。その一方で、凸部１３ｉ・１３ｉの端
面部の一方は、吸気通路１２の上下壁面と面一になるよ
う（すなわち吸気通路１２の上下壁面を兼ねるよう）に
構成されている。また、交差空間１３ａの上下壁面はい
ずれも、凸部１３ｉ・１３ｉの曲面部により構成されて
いる。

【００８６】上記の構成では、吸気通路１２の開放時
（全開時）に、軸部２２の外周面と凸部１３ｉ・１３ｉ
の曲面部とが隙間無く当接し、吸気エアの流れの乱れや
漏れの発生が完全に抑制される（図１３（ａ）・（ｂ）
参照）。また、弁体部２３は、吸気通路１２の管軸方向
に対して傾斜した状態で該吸気通路１２を閉鎖（全閉）
するようになっており（図１３（ｂ）・（ｃ）参照）、
吸気通路１２開放開始時の吸気エアの流れがより一層良
好となる（図１３（ｅ）・（ｆ）参照）。

【００８７】また、図１３（ａ）に二点鎖線にて示すよ
うに、軸部２２を受け入れる挿入孔１３”の断面半径の
最大値をＡ＞ｒ₁（ｒ₁は、弁体部２３の回動半径）と
して、シール部材３０ａ・３０ａの先端部による、挿入
孔１３”の壁面上の摺動を防止してもよい。すなわち、
弁体部２３の回動半径をｒ₁、挿入孔１３”の断面半径
の最大値をｒ₂、挿入孔１３”の断面半径の最小値をｒ
₃としたときに、上記式（３）、または、ｒ₃＜ｒ₁＜ｒ₂ ・・・（４）の関係を満たすように構成することも可能である。

【００８８】なお、挿入孔１３”の断面半径の最大値を
Ａとした場合であっても、弁体部２３が吸気通路１２を
全閉する位置は図１３（ｃ）に示す場合と同一である。
すなわち、吸気通路１２の管軸方向から見た弁体部２３
の幅ｖが、吸気通路１２の高さ（管幅）ｗと同一になっ
た所で、吸気通路１２は全閉される。

【００８９】さらに、図１２（ａ）〜（ｄ）に示すスロ
ットルチャンバの他の変形例として、軸部２２の外周面
からのシール部材３０ａ・３０ａの突出をより小さくし
てもよい（図１４（ａ）〜（ｅ）参照）。この構成で
は、軸部２２と挿入孔１３”との間に生じる隙間がより
狭幅となる。この隙間が比較的広幅の場合、吸気通路１
２の壁面近傍を流れる吸気エアに乱流が生じて、吸気エ
アの流速を低下させる虞があるが、図１４（ａ）〜
（ｄ）に示す構成では吸気エアの流速低下をより確実に
抑制可能となる。

【００９０】以上のように、本発明にかかるスロットル
チャンバでは、弁体部の外縁部分と挿入孔の凸部とが全
長にわたり接触して気体流通経路を閉鎖する。また、こ
のシール構造では、上記弁体部が、挿入孔の管軸方向に
沿って延びる二面（または二辺）を端面部として有し、
この二つの端面部または該端面部近傍のバルブ面上の領
域（弁体部の外縁部分）が、挿入孔１３の管軸を挟んで
対向する二つの凸部に当接または圧接する（接触する）
構成がより好ましい。

【００９１】なお、本発明において、「弁体部の外縁部
分と挿入孔の凸部とが接触する」とは、（１）弁体部の
端面部（挿入孔の壁面に対向する面または辺：弁体部の
外縁部分の一部）と凸部とが接触する、あるいは、
（２）弁体部のバルブ面の外縁部分（弁体部の外縁部分
の一部）と凸部とが接触することを指す。また、本発明
では、挿入孔の壁面とその管軸（弁体部の回動中心）と
の距離が凸部で最小となることから、弁体部の回動によ
り気体流通経路を開放する際に、弁体部の外縁部分と挿
入孔の壁面とが接触しない（上記（１）の場合）、また
は接触が最低限に抑制される（上記（２）の場合）。よ
って、長期間使用後でも弁体部の外縁部分と挿入孔の凸
部との間のシール性を実用上充分に保持可能な気体流量
制御装置を提供することができる。

【００９２】

【発明の効果】本発明にかかる気体流量制御装置は、以
上のように、挿入孔、及び気体流通経路を備え、挿入孔
と気体流通経路とが交差する交差部においては挿入孔が
気体流通経路を内包するスロットルボディと、上記交差
部に位置するように挿入孔内に挿入されて気体流通経路
の開閉を行う弁体部と、挿入孔の開口をシールするシー
ル部材Ａとを含み、挿入孔には凸部が設けられて、気体
流通経路の閉鎖時に弁体部の外縁部分と凸部とが互いに
接触する構成である。

【００９３】上記の構成によれば、気体流通経路内の気
体の流れを遮断するためのシール構造が、弁体部の外縁
部分と挿入孔の凸部との接触により形成される一方で、
気体流通経路を開放する際には、弁体部の外縁部分が挿
入孔の凸部から離間するように該弁体部を回動させるの
で、長期間使用後でも弁体部の外縁部分と挿入孔の凸部
との間のシール性を実用上充分に保持可能な気体流量制
御装置を提供することができるという効果を奏する。

【００９４】本発明にかかる気体流量制御装置は、上記
の構成において、弁体部が一体的に回動可能な二つの支
持部材間に固定されてなり、支持部材間には弁体部を補
強するための補強部材が設けられていることがより好ま
しい。

【００９５】上記の構成によれば、より一層耐久性に優
れた気体流量制御装置を提供することができるという効
果を加えて奏する。

【００９６】本発明にかかる気体流量制御装置は、上記
の構成において、二つの支持部材がいずれも略円柱形状
であり、挿入孔の凸部が、支持部材の外周面との当接面
を含んでなることがより好ましい。

【００９７】上記の構成によれば、気体流通経路を開閉
するために弁体部を回動させても、挿入孔の壁面と支持
部材の外周面との間に隙間が生じることがなく、気体流
通経路を流れる気体の流れに不所望な乱れが発生するこ
とを防止可能となるという効果を加えて奏する。

【００９８】本発明にかかる気体流量制御装置は、上記
の構成において、弁体部は挿入孔の管軸を回動中心とし
て含む矩形状かつ平板状の部材であり、挿入孔には、凸
部が挿入孔の管軸を挟んで対向する位置に設けられてい
る構成であってもよい。

【００９９】上記の構成によれば、弁体部の中心部を気
体流通経路の中心部に常時位置させながら回動させるこ
とができるので、気体流通経路の開放時における気体の
流れをスムーズとなるという効果を加えて奏する。

【０１００】本発明にかかる気体流量制御装置は、上記
の構成において、弁体部の外縁部分、または、挿入孔の
凸部の少なくとも一方が、弾性体を含んでなることがよ
り好ましい。

【０１０１】上記の構成によれば、挿入孔と弁体部との
シール性を向上させることが可能となるという効果を加
えて奏する。

【０１０２】本発明にかかる気体流量制御装置は、上記
の構成において、弁体部の回動半径をｒ₁、挿入孔の断
面半径の最大値をｒ₂、挿入孔の凸部が形成された領域
の断面半径の最小値をｒ₃とするときに、ｒ₃＜ｒ₁≦
ｒ₂、または、ｒ₃≦ｒ₁＜ｒ₂の関係を満たしている
構成であってもよい。

【０１０３】上記の構成によれば、弁体部の外縁部分と
挿入孔の壁面との摺動が必要最小限に、または完全に抑
制されるので、長期間使用後でも、弁体部の外縁部分と
挿入孔の凸部との間のシール性を実用上充分に保持可能
な気体流量制御装置を提供することができるという効果
を加えて奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態にかかるスロットルチャ
ンバ（気体流量制御装置）の構成を示し、（ａ）はスロ
ットルチャンバの組み立て工程を説明する図、（ｂ）は
スロットルチャンバの平面図である。

【図２】（ａ）は、図１に示すスロットルチャンバを構
成するシャフト部材の概略斜視図であり、（ｂ）は、該
スロットルチャンバを構成するスロットルボディの概略
斜視図である。

【図３】（ａ）〜（ｄ）は、図１に示すスロットルチャ
ンバにおける、吸気通路の開閉状態を説明する図であ
る。

【図４】（ａ）〜（ｄ）は、弁体部の外縁部分をなすシ
ール部材のバリエーションを説明する図である。

【図５】本発明の他の実施の形態にかかるスロットルチ
ャンバ（気体流量制御装置）の構成を示し、（ａ）はス
ロットルチャンバの組み立て工程を説明する図、（ｂ）
はスロットルチャンバの平面図である。

【図６】（ａ）は、図５に示すスロットルチャンバを構
成するシャフト部材の概略斜視図であり、（ｂ）は、該
スロットルチャンバを構成するスロットルボディの概略
斜視図である。

【図７】（ａ）〜（ｄ）は、図５に示すスロットルチャ
ンバにおける、吸気通路の開閉状態を説明する図であ
る。

【図８】図５に示すスロットルチャンバの一変形例を表
す概略断面図である。

【図９】図５に示すスロットルチャンバの他の変形例を
表す概略断面図である。

【図１０】図５に示すスロットルチャンバのさらに他の
変形例を表す概略断面図である。

【図１１】（ａ）は、本発明のさらに他の実施の形態に
係るスロットルチャンバを構成するシャフト部材の概略
斜視図であり、（ｂ）は、該スロットルチャンバを構成
するスロットルボディの概略斜視図であり、（ｃ）はそ
の概略断面図である。

【図１２】（ａ）〜（ｄ）は、図１１に示すスロットル
チャンバにおける、吸気通路の開閉状態を説明する図で
ある。

【図１３】（ａ）〜（ｆ）は、図１１に示すスロットル
チャンバの変形例における吸気通路の開閉状態を示す説
明図である。

【図１４】（ａ）〜（ｄ）は、図１３に示すスロットル
チャンバの変形例における吸気通路の開閉状態を示す説
明図である。

【符号の説明】

１１・１１’ スロットルボディ１２吸気通路（気体流通経路）１３・１３’・１３” 挿入孔１３ａ交差空間（交差部）１３ｅ〜１３ｇ・１３ｉ凸部１３ｊ・１３ｋ開口（挿入孔の開口）２２ｃ・２２ｄ円柱状領域（支持部材）２３弁体部２３’ 平板状部材（弁体部の一部
構成）２３ａ端面部（弁体部の外縁部
分）２４連結補強部（補強部材）２９軸シール部（シール部材
Ａ）３０シール部材（弾性体）３０ａ〜３０ｃシール部材（弾性体）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】気体の流量を制御する弁体部と、上記弁体部を挿入可能な形状を有する挿入孔、及び該挿
入孔と交差する気体流通経路を備え、さらに、上記挿入
孔と気体流通経路とが交差する交差部においては、該挿
入孔が気体流通経路を内包するように形成されているス
ロットルボディとを含み、上記弁体部は上記交差部に位置するように挿入孔内に挿
入されて、該挿入孔の管軸を回動中心とする回動により
気体流通経路の開閉を行うとともに、さらに、該弁体部
が挿入された挿入孔の開口をシールするシール部材Ａが
設けられてなり、上記挿入孔には、該挿入孔の断面積を小さくするように
内側に突出し、挿入孔の管軸方向に沿って連続した凸部
が設けられて、気体流通経路の閉鎖時に、上記弁体部の
外縁部分と凸部とが互いに接触するように構成されてい
ることを特徴とする気体流量制御装置。
【請求項２】上記弁体部が該弁体部と一体的に回動可能
な二つの支持部材間に固定されてなり、該支持部材間に
は弁体部を補強するための補強部材が設けられているこ
とを特徴とする請求項１に記載の気体流量制御装置。
【請求項３】上記二つの支持部材がいずれも略円柱形状
であり、上記挿入孔の凸部が、上記支持部材の外周面との当接面
を含んでなることを特徴とする請求項２に記載の気体流
量制御装置。
【請求項４】上記弁体部が挿入孔の管軸を回動中心とし
て含む矩形状かつ平板状の部材であり、上記挿入孔には、上記凸部が挿入孔の管軸を挟んで対向
する位置に設けられていることを特徴とする請求項１な
いし３のいずれか一項に記載の気体流量制御装置。
【請求項５】上記弁体部の外縁部分、または、上記挿入
孔の凸部の少なくとも一方が、弾性体を含んでなること
を特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の
気体流量制御装置。
【請求項６】上記弁体部の回動半径をｒ₁、上記挿入孔
の断面半径の最大値をｒ₂、上記挿入孔の凸部が形成さ
れた領域の断面半径の最小値をｒ₃とするときに、ｒ₃＜ｒ₁≦ｒ₂、または、ｒ₃≦ｒ₁＜ｒ₂ の関係を満たしていることを特徴とする請求項１ないし
５のいずれか一項に記載の気体流量制御装置。