JP2012102623A - 可変吸気システム - Google Patents

Abstract

【課題】最大吸入空気流量を犠牲にすることなく、バルブ駆動装置の負担も軽減でき、常に良好な渦流を生成できる可変吸気システムを提供する 。
【解決手段】可変吸気絞りバルブ３の弁体３２を、駆動軸３１の支持部３１ｂの肉厚より薄い厚みを有する平板状にし、この弁体３２の全開位置を、吸入空気Ａの流れ方向に対して開弁側に所定の角度θだけオーバーターンさせる。そして、この所定の角度θを、弁体３２の全開位置において支持部３１ｂが吸入空気Ａの流れ方向と対面する領域Ｍを「支持部３１ｂの投影面積」としたとき、弁体３２の全領域が、「支持部３１ｂの投影面積」の範囲内に収まるように設定する。これにより、平板状の弁体３２を採用しながら、最大吸入空気流量の安定化を図ることができ、しかも良好な渦流を生成できる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、例えば自動車に搭載される内燃機関（以下、エンジンという。）の各気筒の燃焼室に供給される吸入空気にスワール流やタンブル流などの渦流を発生させる可変吸気システムに関し、特に、可変吸気絞りバルブの配設構造を改良した可変吸気システムに関するものである。

(従来の技術）
従来より、この種の可変吸気システムは、エンジンの燃焼効率の向上策として有用されており、その代表例について図６に基づき概説する。図６に示すように、可変吸気システム１は、エンジンへの吸入空気Ａを導く吸入空気通路２１を有するハウジング２と、吸入空気通路２１の一部を開閉する可変吸気絞りバルブ（以下、単に絞りバルブとも略称する。）３とを具備する基本構成となっており、吸入空気通路２１はハウジング２内で主空気通路２１ａから第１の空気通路２１ｂと第２の空気通路２１ｃとに分岐され、第１の空気通路２１ｂが、絞りバルブ３により閉じられて（バルブ全閉時、即ち弁体３２の二点鎖線位置＝全閉位置）、第２の空気通路２１ｃのみの片側通気状態が形成されることにより、ハウジング２に導入された吸入空気Ａが矢印βのごとく偏流空気流となってエンジンに供給される。かくして、エンジンの各燃焼室内に吸入空気の渦流を生成させるものである。

しかしながら、可変吸気システム１自体、エンジンの振動や走行状態の影響を受けて激しく振動するものであり、また絞りバルブ３の弁体３２が設置される吸入空気通路２１内には、エンジンの各気筒における吸排気に伴い、つまりピストンの昇降や吸気バルブの開閉に伴って大きな吸気負圧と大気圧とが繰り返し発生し、このような圧力変化を伴う吸気負荷が弁体３２に作用することになる。しかも、絞りバルブ３は、弁体３２を支持する駆動軸３１がハウジング２に回転自在に装着されるために、駆動軸３１を中心に回転モーメントが発生し易い配設構造となっている。

そのため、例えば、絞りバルブ３が第１の空気通路２１ｂを完全に開いた状態の時（バルブ全開時）、つまり弁体３２が吸入空気Ａの流れと平行となるように配置される時（弁体３２の実線位置＝全開位置）においても、弁体３２が前述の吸気負荷やエンジンの振動等の影響を受けて矢印Ｂ、Ｃの両方向に回動する、所謂弁体３２のバタツキ現象が生じ、バルブ全開時における最大吸入空気流量が不安定になるという問題があった。
そこで、かかる問題を解消するための対策として、本願と同一出願人が先に２つの提案をした（例えば特許文献１および２参照）。

その第１の対策案は、特許文献１に記載されているように、吸入空気Ａの流れ力を積極的に活用しようとするもので、上記の図６において、例えば、可変吸気絞りバルブ３の弁体３２の配設位置を、バルブ全開時には、吸入空気Ａの流れ方向に対して開弁側（矢印Ｂ方向）に傾いた（オーバーターンした）回動位置（一点鎖線位置）となるようにするものである。
このような配設構造によれば、バルブ全開時には傾いた弁体３２に吸入空気Ａの流れ力がより大きく作用するため、弁体３２自体のバタツキを解消でき、バルブ全開時における最大吸入空気流量を安定させることができる。

また、第２の対策案は、特許文献２に記載されているもので、図７に示されているように、可変吸気絞りバルブ３の弁体３２自体を、駆動軸３１に垂直な方向の断面形状が翼形状を呈するようにし、吸入空気Ａの流れによって弁体３２の一方の面（表面）と他方の面（裏面）との間で圧力差を生じさせるものである。
かかる構造によれば、バルブ全開時において、弁体３２に対し、吸入空気Ａの流れにより弁体３２が開く方向に揚力が発生するため、弁体３２自体のバタツキを解消でき、バルブ全開時における最大吸入空気流量の安定化を図ることができる。

（従来技術の問題点）
ところが、上記対策案は、次のような実用上の諸問題を有しており、更なる改善が望まれている。
即ち、第１の対策案の弁体配設構造は、弁体３２の全開位置を傾けた分だけ、弁体３２が吸入空気通路２１の有効開口面積を減じるため、圧損の増大を招き最大吸入空気流量がその分だけ減少するという問題が生じる。
なお、このような問題は、絞りバルブ３の弁体３２自体の基本構造が異なっている場合、例えば図７に示すように、弁体３２が駆動軸３１を境にして開閉面積の大きい主弁体部と開閉面積の小さい副弁体部とに区分されている場合においても、同様に生じる。
また、第２の対策案の翼状弁体構造は、弁体３２の傾きをなくすことができるため、上記第１の対策案の問題点を解消できる反面、翼形状の弁体３２自体の体格が大きく、重量も重くなるため、絞りバルブ３を回動変位させるバルブ駆動装置６に加わる負荷の増大を招き、かかるバルブ駆動装置６を駆動トルクの大きなものにしなければならない。
しかも、図８に示すように、弁体３２が第１の空気通路２１ｂを閉じるバルブ全閉時においては、吸入空気Ａの主流が矢印のごとく弁体３２の上面、即ち半楕円形状の曲面部分に突き当たるために、ハウジング２の内壁面側に押し込まれる流れなど複雑な流れが生じ、第２の空気通路２１ｃに形成される偏流空気流βが乱れることになり、狙い通りの渦流が生成されない恐れがある。

なお、上述のごとき問題点は、図６乃至図８に例示したタイプの吸気可変システム、つまり常開の空気通路（第２の空気通路２１ｃ）を隔壁２１ｄによって区画形成する２通路タイプのものに限らず、別のタイプの可変吸気システム、例えば吸入空気通路を１つにし、この通路を開閉する弁体の外周縁部に切欠部を設けて、この切欠部によって常開の空気通路（第２の空気通路）を形成する１通路タイプのものにおいても、全く同様に生じる。

本発明者は、これらの諸問題を究明すべく、種々な実験、研究を重ねたところ、可変吸気絞りバルブ自体の構造の特異性である、弁体とこれを支持する駆動軸との関係を巧みに活用して、吸入空気通路の有効開口面積を実質的に減少させることなく、バルブ全開時における弁体位置を、吸入空気の流れ方向に対して開弁側にオーバーターンさせ得ることを見いだした。

特開２００１−２４８４４９号公報 特開２００２−２５６８７４号公報

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、可変吸気絞りバルブの全開時における弁体位置のオーバーターンの範囲を、駆動軸の支持部の肉厚が占める領域（支持部の投影面積）内に収めることにより、最大吸入空気流量を犠牲にすることなく、重量の軽い弁体を用いることで、ブ駆動装置に対する負担も軽減でき、常に良好な渦流を生成できる可変吸気システムを提供することにある。

［請求項１の手段］
請求項１に記載の発明によれば、可変吸気絞りバルブの弁体は、駆動軸の支持部の肉厚より薄い厚みを有する平板状を呈していて、駆動軸の支持部と同心的に回動変位するものであり、弁体の全開位置を、吸入空気の流れ方向に対して開弁側に所定の角度θだけオーバーターンさせるにあたり、駆動軸の支持部が吸入空気の流れ方向と対面する領域を「支持部の投影面積」としたとき、所定の角度θを、弁体の全領域がこの「支持部の投影面積」の範囲内に収まるように設定している。

これにより、可変吸気絞りバルブの全開時（弁体の全開位置）においては、弁体がオーバーターンにより吸入空気の流れ力を積極的に受けるため、弁体自体のバタツキを解消でき、しかも弁体の全領域が「支持部の投影面積」の範囲内に収まるため、弁体の傾きが吸入空気通路の有効開口面積を阻害することがなく、最大吸入空気流量を安定して確保することができる。

また、弁体は平板状で重量も軽いため、バルブ駆動装置に対する負担を軽減することができることは勿論、可変吸気絞りバルブの全閉時（弁体の全閉位置）においても、弁体表面を平面にすることができるため、吸入空気の流れを乱すことがなく、常に良好な渦流を生成することができる。

［請求項２の手段］
請求項２に記載の発明によれば、可変吸気絞りバルブの弁体は、駆動軸の支持部の肉厚より薄い厚みを有する平板状を呈しているが、駆動軸の支持部への固定位置を、全開時に吸入空気通路の中心方向に偏心した位置をとるような関係にしている。そして、弁体の全開位置を、吸入空気の流れ方向に対して開弁側に所定の角度θだけオーバーターンさせるにあたり、駆動軸の支持部が吸入空気の流れ方向と対面する領域を「支持部の投影面積」としたとき、所定の角度θを、弁体の全領域がこの「支持部の投影面積」の範囲内に収まるように設定している。

これにより、同じ「支持部の投影面積」の範囲内で弁体の傾きをより大きく設定することができるため、吸入空気の流れが弁体に作用する力をさらに増大して弁体の全開位置をより安定させることができ、最大吸入空気流量の一層の安定化を図ることができる。

［請求項３の手段］
請求項３に記載の発明によれば、ハウジングは、吸入空気通路を第１の空気通路と第２の空気通路とに区分する隔壁を有しており、可変吸気絞りバルブの弁体が、第１の空気通路のみを開閉して、第２の空気通路を常開にすることにより、可変吸気絞りバルブによって吸入空気通路の一部を開閉する構成にしている。
このような吸入空気通路（２通路タイプ）を構成する可変吸気システムにおいても、請求項１または請求項２に記載の発明と同様な作用効果を得ることができる。

［請求項４の手段］
請求項４に記載の発明によれば、ハウジングは、単一の吸入空気通路を有し、この吸入空気通路の一部を開閉する可変吸気絞りバルブは、弁体の外周縁部に切欠部を有しており、この切欠部が、吸入空気通路における常開の空気通路を形成している。
このような吸入空気通路（１通路タイプ）を構成する可変吸気システムにおいても、請求項１または請求項２に記載の発明と同様な作用効果を得ることができる。

［請求項５の手段］
請求項５に記載の発明によれば、可変吸気絞りバルブの弁体は、駆動軸の支持部を境にして開閉面積の大きい主弁体部と開閉面積の小さい副弁体部とに区分されていても良い。
［請求項６の手段］
請求項６に記載の発明によれば、請求項４に記載の発明のように、ハウジングが単一の吸入空気通路を有し、この吸入空気通路を可変吸気絞りバルブで開閉する場合において、可変吸気絞りバルブの弁体が、駆動軸の支持部を境にして開閉面積の大きい主弁体部と開閉面積の小さい副弁体部とに区分されていて、主弁体部の外周縁部に切欠部を設けることにより、この切欠部が吸入空気通路における常開の空気通路を形成するようにしても良い。

本発明の可変吸気システムを搭載したエンジンの全体構成を示す模式的断面図である（実施例１）。 本発明の可変吸気システムの要部をバルブ全閉時の状態で示す模式的横断面図である（実施例１）。 本発明の可変吸気システムの要部をバルブ全開時の状態で示す模式的縦断面図である（実施例１）。 本発明の可変吸気システムの要部をバルブ全開時の状態で示す模式的縦断面図である（実施例２）。 本発明の可変吸気システムの要部をバルブ全開時の状態で示す模式的縦断面図である（変形例１）。 従来の可変吸気システムを搭載したエンジンの全体構成を示す模式的断面図である（第１の対策案）。 従来の可変吸気システムを搭載したエンジンの全体構成を示す模式的断面図である（第２の対策案）。 図７に示す従来の可変吸気システムの要部をバルブ全閉時の状態で示す模式的断面図である。

本発明を実施するための形態は、可変吸気絞りバルブの弁体の軽量化を図りながらも、最大吸入空気流量を犠牲にすることなく、常に良好な渦流の生成を可能にするという課題を、平板状の弁体の厚みを、駆動軸の支持部の肉厚より薄くするとともに、この弁体の駆動軸の支持部に対する傾き角度を工夫して、弁体の全開位置を、吸入空気の流れ方向に対して開弁側に所定の角度だけオーバーターンさせるにあたり、この所定の角度を、弁体の全領域が、「支持部の投影面積」の範囲内に収まるように設定することで実現した。

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。
［実施例１］

図１乃至図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に基づいて可変吸気システムを搭載したエンジンの全体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可変吸気システムについて詳説する。

（全体構成の説明）
図１において、可変吸気システム１は、吸入空気通路２１を形成するハウジング２と、このハウジング２に装着され、吸入空気通路２１の一部を開閉する可変吸気絞りバルブ３を主要構成要素とするものであって、エンジンへの搭載状態において、吸入空気Ａの上流側（ハウジング２の図示右端側）は吸入空気Ａの総量を制御するスロットルバルブ装置４と結合され、また吸入空気Ａの下流側（ハウジング２の図示左端側）はエンジンの各気筒５の燃焼室５１に結合されている。

なお、ハウジング２の吸入空気通路２１に導入された吸入空気Ａは、後述するハウジング２の空気通路構成に従って、主空気通路２１ａから通路面積の大きい第１の空気通路２１ｂと通路面積の小さい第２の空気通路２１ｃとに分流し、矢印αおよび矢印βで示すように分かれて流出する。

また、可変吸気絞りバルブ３は、バルブ駆動装置６により駆動（回動変位）される。このバルブ駆動装置６は、駆動源としてモータやソレノイドを用いる種々の構成のものが実用に供されており、その代表例としてはアクセルセンサ６１、回転数センサ６２等の各種センサからの信号を受けてコンピュータ６０で制御された駆動電流により、エンジンの運転状態に応じた吸入空気流が得られるように、絞りバルブ３を回動変位させるものである。例えば、絞りバルブ３の弁体３２を図１中の二点鎖線で示す位置に回動させると、通路面積の大きい第１の空気通路２１ｂが全閉状態（バルブ全閉時）となる。これにより、通路面積の小さい第２の空気通路２１ｃのみを通過する矢印βだけの偏った空気の流れ（片側通気状態下での偏流空気流）を形成し、この偏流空気流βを各気筒５の燃焼室５１に送り込むことができる。かくして、燃焼室５１内において燃焼効率の向上に好適な吸入空気の渦流（スワール流やタンブル流）が生成される。

（可変吸気システム１の特徴部分の説明）
本発明によれば、可変吸気システム１は、ハウジング２と可変吸気絞りバルブ３との関係、とりわけハウジング２に対する可変吸気絞りバルブ３の配設構造に特徴を有しているもので、その要部詳細について図２および図３も参照しながら説明する。

ハウジング２は、エンジンへの吸入空気通路２１を形成しているが、本例では、吸入空気Ａを導入する上流側が１つの主空気通路２１ａであるのに対し、導入された吸入空気Ａを下流に向かって、通路面積の大きい第１の空気通路２１ｂと通路面積の小さい第２の空気通路２１ｃとに分けるための隔壁２１ｄを有しており、２通路タイプとなっている。
また、各空気通路の流路形状としては、主空気通路２１ａが、略楕円形の横断面形状を呈しており、第１の空気通路２１ｂおよび第２の空気通路２１ｃも、それぞれ実質的に楕円形の横断面形状を呈していて、いずれの通路も、上流から下流にかけて通路面積が漸減する漏斗状になっている。
そして、通路面積の大きい第１の空気通路２１ｂの上流側端に可変吸気絞りバルブ３が配設され、この絞りバルブ３によって第１の空気通路２１ｂのみが開閉されるようになっている。したがって、通路面積の小さい第２の空気通路２１ｂは、吸入空気通路２１において常開の空気通路を形成している。

可変吸気絞りバルブ３は、ハウジング２に回転自在に装着される駆動軸３１およびこの駆動軸３１にネジ７などの周知の固定手段によって固定され、回動変位する弁体３２からなる。そして、この弁体３２が、全開位置（図３の実線位置）と全閉位置（図３の二点鎖線位置）との２位置の間において第１の空気通路２１ｂのみを開閉することにより、吸入空気通路２１の一部（第２の空気通路２１ｂは常開のままであるため）を開閉する機能を果たすことになる。

駆動軸３１は、全体として円柱状を呈しており、その両端の小径部３１ａがハウジング２に軸受８などを介して回転自在に保持される。そして、中間の大径部分が、吸入空気通路２１内に位置し、弁体３２を固定支持する支持部３１ｂを構成している。この支持部３１ｂの配設位置は、第１の空気通路２１ｂの上流側端において、隔壁２１ｄに沿うようにして、図２に示すごとく主空気通路２１ａをその長軸に沿って横断するように設けられている。
一方、弁体３２は、駆動軸３１の支持部３１ｂの径（肉厚）より薄い厚みの平板状で、かつ全体として通路面積の大きい第１の空気通路２１ｂを全閉可能な楕円形状を呈しており、短軸側の一端部で、駆動軸３１の支持部３１ｂに対して、図３に示すごとく挟み込んで固定されている。
よって、可変吸気絞りバルブ３は、弁体３２の片側に駆動軸３１が配置される片持ち式バルブとして構成されている。

ここで、本発明の特徴部分の緒言について、特に図３を参照しながら、さらに詳しく説明する。
可変吸気絞りバルブ３は、弁体３２の板幅の中心線Ｘと駆動軸３１の支持部３１ｂの中心線（回動中心点）Ｙとが交差しており、弁体３２が駆動軸３１の支持部３１ｂと同心的に回動変位するようになっている。
そして、弁体３２は、絞りバルブ３の全開時（弁体３２の全開位置＝実線位置）において、吸入空気Ａの流れ方向に対して開弁側（矢印Ｂ方向）に所定の角度θだけオーバーターンしている。つまり、吸入空気Ａの流れ方向の軸線Ｚに対し、弁体３２における板幅の中心線Ｘが、所定の角度θの傾斜角をなしている。

また、駆動軸３１の支持部３１ｂは、主空気通路２１ａを横断的に横切っており、この支持部３１ｂの径（肉厚）に相当する部分だけ主空気通路２１ａの有効開口面積を減じていることになる。この構成上の特異性を有効利用して、所定の角度θの具体的数値を設定している。
つまり、絞りバルブ３の全開時（弁体３２の全開位置）において、駆動軸３１の支持部３１ｂが吸入空気Ａの流れ方向と対面する領域Ｍ（上記支持部３１ｂの径（肉厚）に相当する部分）を「支持部３１ｂの投影面積」と呼ぶとき、弁体３２の全領域（回動中心側から外周縁に至るまで）が、この「支持部３１ｂの投影面積」の範囲内に収まるように、所定の角度θを選定している。
これにより、弁体３２の全開位置では、吸入空気Ａの流れが弁体３２に突き当たるものの、その範囲は駆動軸３１の支持部３１ｂの領域Ｍの範囲内であるため、弁体３２全体が見掛け上、支持部３１ｂに隠れてしまった場合と等価となり、弁体３２自体が主空気通路２１ａの有効開口面積を実質的に阻害する（減じる）ことはない。

（実施例１の背景）
以上のように構成された可変吸気システム１において、エンジンが最大吸入空気流量を要求するときは、可変吸気絞りバルブ３を全開にし、吸入空気通路２１から最大限の吸入空気流量が導入される。
この絞りバルブ３の全開時、弁体３２の全開位置を開弁側にオーバーターンさせると、吸入空気Ａの流れが弁体３２に突き当たり、弁体３２を開弁方向Ｂに常に押圧するため、吸気負荷が変動しても弁体３２のバタツキを解消できる。
しかしながら、弁体３２の全開位置を、「支持部３１ｂの投影面積」を越えてオーバーターンさせると、弁体３２の外周縁部分が「支持部３１ｂの投影面積」である領域Ｍよりはみ出し、その分だけ主空気通路２１ａの有効開口面積を阻害する（減じる）ことになる。

（実施例１の効果）
上記の不具合を解決するために、実施例１では、弁体３２の全開位置において、駆動軸３１の支持部３１ｂが吸入空気Ａの流れ方向と対面する領域Ｍ（「支持部３１ｂの投影面積」）に対し、弁体３２の全領域（回動中心側から外周縁に至るまで）が、領域Ｍ（「支持部３１ｂの投影面積」）の範囲内に収まるようにしている。
したがって、弁体３２の全開位置では、弁体３２の全領域が見掛け上、駆動軸３１の支持部３１ｂに隠れるため、弁体３２が主空気通路２１ａの有効開口面積を実質的に阻害する（減じる）ことはない。かくして、可変吸気絞りバルブ３の全開時に、最大吸入空気流量を安定的に確保することができる。
また、弁体３２は平板状で重量も軽いため、バルブ駆動装置６に対する負担を軽減することができる。しかも、図３に示すように、弁体３２が矢印Ｃのごとく閉弁方向に回動し、弁体３２が二点鎖線に示すごとく第１の空気通路２１ｂを完全に閉じる全閉位置（絞りバルブ３の全閉時）においても、弁体３２の表面を平面にすることができるため、吸入空気Ａの流れを乱すことがなく、第２の空気通路２１ｃには所望の偏流空気流βを円滑に形成することができる。よって、この偏流空気流βをエンジンの各気筒５の燃焼室５１に供給して、常に良好な渦流を生成することができる。

［実施例２］
図４は、本発明の実施例２を説明するためのものである。
この実施例２は、可変吸気絞りバルブ３において弁体３２の駆動軸３１に対する固定位置を工夫し、全開時における弁体３２の傾きを実施例１より大きくしたものである。
図４において、弁体３２は、駆動軸３１の支持部３１ｂの径（肉厚）より薄い厚みの平板状を呈し、支持部３１ｂにネジ７などの周知の固定手段によって固定されているものの、支持部３１ｂに対して偏心して取付けられている。つまり、弁体３２の板幅の中心線Ｘと支持部３１ｂの中心線（回動中心点）Ｙとが交差しないように、弁体３２の板幅の中心線Ｘを支持部３１ｂの中心線Ｙに対して矢印Ｃのごとく閉弁方向（主空気通路２１ａの中心方向）に所定の長さγ分だけずらしている。かくして、弁体３２が駆動軸３１の支持部３１ｂに対して偏心して回動変位する。

また、弁体３２は、絞りバルブ３の全開時（弁体３２の全開位置＝実線位置）において、吸入空気Ａの流れ方向に対して開弁側（矢印Ｂ方向）に所定の角度θだけオーバーターンしている。つまり、吸入空気Ａの流れ方向の軸線Ｚに対し、弁体３２における板幅の中心線Ｘが、所定の角度θの傾斜角をなしている。
そして、絞りバルブ３の全開時（弁体３２の全開位置）において、駆動軸３１の支持部３１ｂが吸入空気Ａの流れ方向と対面する領域Ｍ（上記支持部３１ｂの径（肉厚）に相当する部分）を「支持部３１ｂの投影面積」としたとき、弁体３２の全領域（回動中心側から外周縁に至るまで）が、この「支持部３１ｂの投影面積」の範囲内に収まるように、所定の角度θを選定している。
これにより、弁体３２の全開位置では、吸入空気Ａの流れが弁体３２に突き当たるものの、その範囲は駆動軸３１の支持部３１ｂの領域Ｍの範囲内であるため、弁体３２全体が見掛け上、支持部３１ｂに隠れてしまった場合と等価となり、弁体３２自体が主空気通路２１ａの有効開口面積を実質的に阻害する（減じる）ことはない

実施例２では、図４から明らかなごとく、弁体３２の全開位置において、駆動軸３１の支持部３１ｂの領域Ｍを最大限に有効活用して、弁体３２を開弁側（矢印Ｂ方向）にオーバーターンさせ、弁体３２の全領域を領域Ｍの範囲内に収めることができるため、実施例１に対して、所定の角度θを約２倍位大きくすることができる。
かくして、吸入空気Ａの流れが弁体３２に作用する力を増大することができ、弁体３２の全開位置を一層安定させることができる。

［実施例１、２の補足事項］
なお、上記の各実施例において、可変吸気絞りバルブ３の全開時（弁体３２の全開位置）における、駆動軸３１の支持部３１ｂの領域Ｍ（「支持部３１ｂの投影面積」）と、弁体３２の全領域（回動中心側から外周縁に至るまで）との関係について補足説明する。
（１）弁体３２が駆動軸３１の支持部３１ｂにネジ７で固定されるタイプの場合には、このネジ７の頭部が領域Ｍからはみ出す場合があるが、この頭部の面積は僅少であるため、実質的には無視することができる。
（２）特に、実施例１のタイプでは、領域Ｍの範囲に余裕があるため、全開位置における弁体３２の回動中心側を支持部３１ｂから図３の下方に飛び出させてもよい。この飛び出し長さは、弁体３２の全閉位置における隔壁２１ｄの厚さ相当分まで許容される。
（３）もっとも、ハウジング２に対する可変吸気絞りバルブ３の配置が、隔壁２１ｄの中心軸上に駆動軸３１の支持部３１ｂの中心線Ｙを位置させることになる場合には、領域Ｍの範囲内に弁体３２の全領域が収まるようにしなければならない。

［変形例］
以上の実施例では、可変吸気絞りバルブ３のタイプとして、弁体３２の片側に駆動軸３１が配置される片持ち式バルブを例示したが、図５に示す変形例１のように、駆動軸３１の支持部３１ｂを境にして、開閉面積の大きい主弁体部３２ａと開閉面積の小さい副弁体部３２ｂとに区分されている弁体３２を用いたバタフライ式バルブであってもよく、要は、弁体３２の全開位置と全閉位置との２位置の間において、第１の空気通路２１ｂ（吸入空気通路２１の一部）を流路調整できるタイプであればよい。
また、以上の例では、ハウジング２の吸入空気通路２１を隔壁２１ｄによって２つの空気通路に分岐する２通路タイプへの適用例について詳説したが、ハウジング２の吸入空気通路２１を１つとし、可変吸気絞りバルブ３の弁体３２を、吸入空気通路２１全体を開閉できる大きさの平板状とするとともに、この弁体３２の外周縁部に任意形状の切欠部（欠円部分としてもよい）を設け、バルブ全閉時（弁体３２の全閉位置）において、切欠部が常開の空気通路を形成する１通路タイプにおいても、勿論適用可能である。要は、弁体３２が吸入空気通路２１の一部の開閉をすることにより、渦流生成を図るすべての可変吸気システムに適用することができる。

１ 可変吸気システム
２ ハウジング
３ 可変吸気絞りバルブ
６ バルブ駆動装置
２１ 吸入空気通路
２１ａ 主空気通路
２１ｂ 第１の空気通路
２１ｃ 第２の空気通路
２１ｄ 隔壁
３１ 駆動軸
３１ｂ 支持部
３２ 弁体
３２ａ 主弁体部
３２ｂ 副弁体部
θ 所定の角度
Ｍ 支持部の領域（支持部の投影面積）

Claims (6)

1. 内燃機関への吸入空気通路を形成するハウジングと、
   前記吸入空気通路を横断して配設される支持部を有し、前記ハウジングに回転自在に装着される駆動軸、およびこの駆動軸の支持部に固定され、全開位置と全閉位置との２位置の間において前記吸入空気通路の一部を開閉する弁体からなる可変吸気絞りバルブと
   を備えた可変吸気システムにおいて、
   前記弁体は、前記駆動軸の支持部の肉厚より薄い厚みを有する平板状を呈し、前記駆動軸に駆動されて前記支持部と同心的に回動変位するものであり、
   前記可変吸気絞りバルブは、前記弁体の全開位置において、前記弁体が、前記吸入空気通路を流れる吸入空気の流れ方向に対して開弁側に所定の角度θだけオーバーターンしており、
   前記弁体の全開位置において前記支持部が吸入空気の流れ方向と対面する領域を「支持部の投影面積」と呼ぶとき、
   前記所定の角度θを、前記弁体の全領域が、前記「支持部の投影面積」の範囲内に収まるように設定していることを特徴とする可変吸気システム。
2. 内燃機関への吸入空気通路を形成するハウジングと、
   前記吸入空気通路を横断して配設される支持部を有し、前記ハウジングに回転自在に装着される駆動軸、およびこの駆動軸の支持部に固定され、全開位置と全閉位置との２位置の間において前記吸入空気通路の一部を開閉する弁体からなる可変吸気絞りバルブと
   を備えた可変吸気システムにおいて、
   前記弁体は、前記駆動軸の支持部の肉厚より薄い厚みを有する平板状を呈していて、前記支持部に対する固定位置が、全開位置において前記吸入空気通路の中心方向に偏心して設けられており、
   前記可変吸気絞りバルブは、前記弁体の全開位置において、前記弁体が、前記吸入空気通路を流れる吸入空気の流れ方向に対して開弁側に所定の角度θだけオーバーターンしており、
   前記弁体の全開位置において前記支持部が吸入空気の流れ方向と対面する領域を「支持部の投影面積」と呼ぶとき、
   前記所定の角度θを、前記弁体の全領域が、前記「支持部の投影面積」の範囲内に収まるように設定していることを特徴とする可変吸気システム。
3. 請求項１または請求項２のいずれかに記載の可変吸気システムにおいて、
   前記ハウジングは、前記吸入空気通路を第１の空気通路と第２の空気通路とに区分する隔壁を有しており、
   前記可変吸気絞りバルブは、前記弁体が、前記第１の空気通路のみを開閉して、前記第２の空気通路を常開にしていることを特徴とする可変吸気システム。
4. 請求項１または請求項２のいずれかに記載の可変吸気システムにおいて、
   前記ハウジングは、単一の前記吸入空気通路を有し、
   前記可変吸気絞りバルブは、前記弁体の外周縁部に切欠部を有しており、
   前記切欠部が、前記弁体の全開位置と全閉位置との２位置の間において前記吸入空気通路における常開の空気通路を形成していることを特徴とする可変吸気システム。
5. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の可変吸気システムにおいて、
   前記弁体は、前記駆動軸の支持部を境にして開閉面積の大きい主弁体部と開閉面積の小さい副弁体部とに区分されていることを特徴とする可変吸気システム。
6. 請求項４に記載の可変吸気システムにおいて、
   前記弁体は、前記駆動軸の支持部を境にして開閉面積の大きい主弁体部と開閉面積の小さい副弁体部とに区分されており、
   前記切欠部は、前記主弁体部の外周縁部に設けられていることを特徴とする可変吸気システム。
   

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