JP2015090128A - 吸気制御弁およびその組付方法 - Google Patents

Abstract

【課題】バタフライバルブの全閉時におけるエア洩れを少なくする吸気制御弁と組み付け方法を実現すること。【解決手段】吸気制御弁のバルブボディ１に、バタフライバルブ５の円筒ボス４１、４２の周囲を周方向に部分的に覆う半円弧突起６１、６２を設置したことにより、反半円弧突起側に設けられる第１、第２挿入口６５、６６から半円弧突起６１、６２の第１、第２曲面凹部６３、６４の内面に形成される第１、第２凹曲面上に円筒ボス４１、４２を容易に乗せることができる。これにより、バタフライバルブ５の円筒ボス４１、４２の中心軸線とバルブボディ１の第１、第２軸受部の中心軸線とを容易に一致させることができる。【選択図】図２

Description

本発明は、吸気制御弁およびその組付方法に関するもので、特に内燃機関の吸気装置（可変吸気システム）に使用される吸気制御弁およびその組付方法に係わる。

［従来の技術］
従来より、複数の気筒を有する内燃機関（エンジン）において、そのサージタンクの内部に隔壁を形成して、サージタンクの内部を２つの第１、第２サージタンク室に区画形成し、その隔壁を２つの第１、第２サージタンク室を連通するように貫通する開口部に吸気制御弁を配置し、この吸気制御弁の弁体であるバタフライバルブを全閉することにより、２つの第１、第２サージタンク室を分割し、また、バタフライバルブを全開することにより、２つの第１、第２サージタンク室を連通させるように構成した可変吸気装置が公知である（例えば、特許文献１参照）。

ここで、可変吸気装置に使用される吸気制御弁には、弁孔が貫通形成されたバルブホルダ（以下バルブボディ）が設けられている。そして、吸気制御弁は、バタフライバルブの回転軸部の軸方向孔に嵌挿されたシャフトを駆動することにより、バルブボディの弁孔を開閉するようにバルブバルブボディの軸受部にバタフライバルブの回転軸部を回転可能に装着し、バタフライバルブが組み付けられたバルブボディをサージタンクの開口部に嵌め込むようにした構造を採用している。
ところが、特許文献１に記載の吸気制御弁おいては、シャフトをバルブボディの軸受部の嵌合孔に挿入し、シャフトのバルブ保持部にバタフライバルブの軸方向凹部を乗せ、ボルトによりシャフトにバタフライバルブを締結固定する構造を備えているので、部品点数や組付工数が多く、コストアップとなるという問題が生じている。

そこで、部品点数や組付工数を軽減してコスト低減を図るという目的で、特許文献２に記載の吸気制御弁のように、合成樹脂製のバタフライバルブにシャフトを圧入した構造にすることが考えられる。
ここで、特許文献２に記載の吸気制御弁は、バタフライバルブの中央部に設けられたシャフトとの嵌合部と、バタフライバルブの回転軸方向の両側に設けられた軸受部とが一体的にバタフライバルブに形成されている。そして、バタフライバルブの両軸受部が、インテークマニホールド（以下バルブボディ）に設けた軸受部材に対して相対的に回転、摺動するように構成されている。

但し、軸受は、バルブボディ側に設けられているため、バタフライバルブを保持する軸受は無い状態とする。
このとき、バルブボディの弁孔に対してバタフライバルブの位置が定まらず、バタフライバルブの嵌合部に対してシャフトを圧入することができない。結局、特許文献２に記載の吸気制御弁のような特殊な形状の軸受部材を設けなければいけなくなる。

特許第４０５３３９３号公報 特許第４９０１０１６号公報

本発明の目的は、バルブの第１、第２ボスの中心軸線とボディの第１、第２軸受部の中心軸線とを容易に一致させることのできる吸気制御弁およびその組付方法を提供することにある。また、バルブの結合部と第１、第２ボスおよびボディの第１、第２軸受部に対するシャフトの嵌挿作業（組付作業）が容易となり、部品点数や組付工数を軽減してコスト低減を図ることのできる吸気制御弁およびその組付方法を提供することにある。

請求項１に記載の発明（吸気制御弁）によれば、ボディの第１、第２軸受部の内面からボディの内部へ突出するように半円弧状の第１、第２突起を第１、第２ボスの周囲を周方向に部分的に覆うように設置し、且つ第１、第２突起における各周方向両端間に第１、第２突起の半径方向外側へ向かって開口した第１、第２挿入口を設けたことにより、第１、第２挿入口からバルブの第１、第２ボスを第１、第２突起の内面に乗載する（乗せる）ことができる。これにより、バルブの第１、第２ボスの中心軸線とボディの第１、第２軸受部の中心軸線とを容易に一致させることができる。
また、バルブの第１、第２ボスの中心軸線とボディの第１、第２軸受部の中心軸線とが一致した状態で、バルブをボディの第１、第２突起上に保持することができる。これにより、バルブの結合部と第１、第２ボスおよびボディの第１、第２軸受部に対するシャフトの嵌挿作業（組付作業）が容易となり、部品点数や組付工数を軽減できるので、製品コストの低減を図ることができる。

インテークマニホールドのサージタンクに組み込まれた吸気制御弁を示した平面図である（実施例１）。 図１のＩＩ−ＩＩ断面図である（実施例１）。 インテークマニホールドのサージタンクに組み込まれた吸気制御弁のバルブボディを示した平面図である（実施例１）。 図３のＩＶ−ＩＶ断面図である（実施例１）。 吸気制御弁のバタフライバルブの周縁部を示した断面図である（実施例１）。 吸気制御弁のバタフライバルブの表面側を示した平面図である（実施例２）。 吸気制御弁のバタフライバルブの裏面側を示した平面図である（実施例２）。 吸気制御弁のバタフライバルブの裏面側を示した斜視図である（実施例２）。

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。

［実施例１の構成］
図１ないし図５は、本発明を適用した吸気制御弁を備えた可変吸気システム（実施例１）を示したものである。

本実施例の内燃機関の制御装置（エンジン制御システム）は、例えば自動車等の車両走行用の内燃機関（エンジン：Ｅ／Ｇ）の吸気通路長をエンジンの運転状況に応じて変更する可変吸気システム（内燃機関の可変吸気装置）を備えている。
可変吸気システムは、エンジンの各気筒の燃焼室に連通する流路（後述する）を形成するサージタンクと、このサージタンクに内蔵された吸気制御弁を備えている。
サージタンクは、複数の吸気分岐管を有するインテークマニホールドの上流側に一体的に設けられている。このサージタンクには、複数の第１、第２吸気分岐管が接続されている。また、サージタンクには、サージタンクの内部空間を２つの第１、第２サージタンク室に区画する隔壁が設けられている。

吸気制御弁は、サージタンクの隔壁に一体的に設けられる合成樹脂製のバルブボディ１を備えている。このバルブボディ１の所定の部位には、一対のバルブシート２、３が一体的に形成されている。また、一対のバルブシート２、３には、エンジンの各気筒の燃焼室に連通する弁孔４が貫通形成されている。
吸気制御弁は、上述したバルブボディ１の他に、バルブシート２、３に接離して弁孔４を開閉するバタフライバルブ５と、このバタフライバルブ５と一体回転可能に連結したバルブシャフト６と、このバルブシャフト６を回転駆動してバタフライバルブ５を開閉動作させるアクチュエータ７と、バタフライバルブ５を閉弁方向（または開弁方向）に付勢するリターンスプリング（図示せず）と、バタフライバルブ５の開度がエンジン運転状況に対応した目標開度（例えば全閉開度、全開開度、中間開度等）となるように、アクチュエータ７の動力源であるモータを通電制御するエンジン制御ユニット（電子制御装置：以下ＥＣＵ）とを備えている。

第１サージタンク室は、エンジンの気筒数分の第１吸気分岐管を介してエンジンの各気筒の燃焼室に吸入空気（吸気）を分配供給する。第１吸気分岐管の内部には、第１サージタンク室に連通する第１分岐流路１１が形成されている。
第２サージタンク室は、エンジンの気筒数分の第２吸気分岐管を介してエンジンの各気筒の燃焼室に吸入空気（吸気）を分配供給する。第２吸気分岐管の内部には、第２サージタンク室に連通する第２分岐流路１２が形成されている。
第１分岐流路１１は、その流路長が、各第２分岐流路１２の流路長よりも長くなっている。
なお、２つの第１、第２分岐流路１１、１２の流路長を異ならせる代わりに、２つの第１、第２分岐流路１１、１２の流路断面積を異ならせるようにしても良い。この場合、第１分岐流路１１よりも第２分岐流路１２の方が流路断面積を大きくなるように構成する。

可変吸気システムは、エンジン運転状況（運転状態）に対応して、サージタンクのサージタンクの隔壁で開口した弁孔４から各気筒の吸気ポートまでの流路長を変更し、エンジンの吸気通路内に発生する吸気脈動効果および慣性過給効果を有効利用して、エンジン出力トルクの向上を図るようにしたシステムである。
ここで、慣性過給効果とは、エンジンの各気筒毎の燃焼室に吸い込まれる吸気の脈動によって発生する慣性力を利用して、より多くの吸気をエンジンの各気筒毎の燃焼室に吸入する過給効果のことである。

吸気制御弁は、上述したように、バルブシート２、３を有するバルブボディ１、複数のバタフライバルブ５、バルブシャフト６、アクチュエータ７およびＥＣＵを備えている。 バタフライバルブ５は、弁孔４を開閉する矩形状のプレートバルブである。このバタフライバルブ５は、合成樹脂によって所定の形状となるように一体的に形成されて、１本のバルブシャフト６に結合された回転型のバルブである。
このバタフライバルブ５は、第２分岐流路１２を閉鎖する全閉位置（バルブ全閉位置）から、第２分岐流路１２を開放する全開位置（バルブ全開位置）に至るまでの作動可能範囲（バタフライバルブ５の作動可能範囲）に渡ってバルブ開度（回転角度）が変更されることで、サージタンクの隔壁（バルブボディ１）に対して相対回転する。

バタフライバルブ５は、その周縁方向に延びる環帯形状の周縁部１３、１４をそれぞれ備えている。この周縁部１３、１４には、バタフライバルブ５の板厚方向に延びる複数の貫通孔１５が貫通形成されている。これらの貫通孔１５は、バタフライバルブ５の周縁方向に多数縦列されている。また、周縁部１３、１４には、弾性シール材１６、１７が装着（固着）されている。
弾性シール材１６、１７は、ゴム状弾性体によって一体的に形成されている。これらのの弾性シール材１６、１７には、バタフライバルブ５の板厚方向の両側面（表面１８と裏面１９）および外周面を所定の肉厚でそれぞれ被覆する複数の弾性被覆体２１〜２３が設けられている。

また、弾性シール材１６、１７は、弾性被覆体２１〜２３の他に、複数の弾性結合体２４およびシールリップ２５等が設けられている。
複数の弾性結合体２４は、複数の貫通孔１５内に充填されて、弾性被覆体２１、２２を連結する部位である。
シールリップ２５は、断面Ｖ字状を呈し、バタフライバルブ５の周縁方向に延伸されている。このシールリップ２５は、吸気制御弁の全閉時に、バルブシート２、３とバタフライバルブ５の周縁部１３、１４との間の隙間を気密シールする部位である。

バタフライバルブ５の長手方向の中心軸線上には、バルブシャフト６の軸線方向に真っ直ぐに延びる結合部が設けられている。この結合部には、バルブシャフト６をバタフライバルブ５の回転軸方向の一端側（基端側）から他端側（先端側）へ向かって嵌挿することが可能な断面矩形状の貫通孔２６〜２８および断面コの字状の嵌合溝３１〜３３が設けられている。
嵌合溝３１〜３３は、バルブシャフト６の嵌合部（後述する）を嵌合固定する軸方向凹溝である。嵌合溝３１、３２は、バタフライバルブ５の表面１８の中央部（回転中心部）で開口し、この開口側から奥側（底側）まで延びる表面側嵌合凹部である。また、嵌合溝３３は、バタフライバルブ５の裏面１９の中央部（回転中心部）で開口し、この開口側から奥側（底側）まで延びる裏面側嵌合凹部である。

嵌合溝３１〜３３の一部は、バタフライバルブ５の表面１８および裏面１９から外部（板厚（肉厚）方向に一方側および他方側）へ向かって膨出したアーチ状の膨出部３４〜３６内にそれぞれ設けられている。
膨出部３４の回転軸方向の両端には、バルブシャフト６の嵌合部が貫通する貫通孔２６がそれぞれ形成されている。また、膨出部３５の回転軸方向の先端側には、バルブシャフト６の嵌合部が貫通する貫通孔２７がそれぞれ形成されている。また、膨出部３６の回転軸方向の基端側には、バルブシャフト６の嵌合部が貫通する貫通孔２８がそれぞれ形成されている。

また、嵌合溝３１〜３３の一部には、バルブシャフト６の嵌合部を圧入嵌合によって強固に所定の軸方向位置で支持固定する圧入溝３７、３８が設けられている。なお、圧入溝３７、３８は、嵌合溝３１〜３３よりも深い位置に溝底面が設けられて、バルブシャフト６の嵌合部４５と圧入溝３７、３８の溝底面との間の空間内には、バルブシャフト６の圧入時に削り出された樹脂の削り屑を収容することができる。
結合部の回転軸方向の両端部には、バルブシャフト６の周囲を円周方向に取り囲む円筒状の第１、第２ボス（以下円筒ボス）４１、４２が一体的に設けられている。
これらの円筒ボス４１、４２の外周面は、円筒面となっている。また、円筒ボス４１、４２の中心軸線上には、バルブシャフト６が嵌挿される断面矩形状の第１、第２貫通孔４３、４４が貫通形成されている。これらの第１、第２貫通孔４３、４４は、嵌合溝３１〜３３および貫通孔２６〜２８と同一軸線上に設けられている。

バルブシャフト６は、回転軸方向に真っ直ぐに延伸されている。このバルブシャフト６は、その回転軸方向に垂直な断面が多角形状（例えば四角形状）に形成された多角断面シャフト（角形鋼製シャフト）である。
このバルブシャフト６には、嵌合溝３１〜３３の圧入溝３７、３８に圧入嵌合して結合されて、円筒ボス４１、４２の第１、第２貫通孔４３、４４をその回転軸方向に貫通する嵌合部４５が一体的に設けられている。
嵌合部４５の軸線方向の両側には、円筒ボス４１、４２の両端面からバタフライバルブ５の外部へ向かって突出する第１、第２突出軸部４６、４７が設けられている。

バルブシャフト６の回転軸方向の一端部（第１突出軸部４６）は、バルブボディ１の第１軸受部５１の第１軸受孔５３内に回転可能に収容されている。なお、第１突出軸部４６の端部（基端）は、サージタンクの隔壁（バルブボディ１）から外部へ突出してアクチュエータ７に駆動連結されている。
また、バルブシャフト６の回転軸方向の他端部（第２突出軸部４７）は、バルブボディ１の第２軸受部５２の第２軸受孔５４内に回転可能に収容されている。なお、第２突出軸部４７は、断面円形状に形成されて、第２軸受部５２の第２軸受孔５４の孔壁面に直接軸受されている。

アクチュエータ７は、電力の供給を受けると複数のバタフライバルブ５を開閉駆動する動力を発生するモータと、このモータの回転を所定の減速比となるように２段減速する減速機構とを備えている。
減速機構は、モータの出力軸に固定されるピニオンギア、このピニオンギアと噛み合う中間ギア、およびこの中間ギアと噛み合う出力ギア等を有している。出力ギアは、バルブシャフト６と一体回転可能に連結している。
ここで、バルブシャフト６を回転駆動して複数のバタフライバルブ５を開閉動作させるモータは、ＥＣＵによって電子制御されるモータ駆動回路を介して、自動車等の車両に搭載された外部電源（バッテリ）に電気的に接続されている。

ＥＣＵは、少なくともＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の機能を具備したマイクロコンピュータを備えている。
ＥＣＵは、クランク角度センサ、アクセル開度センサ、スロットル開度センサ、回転角度検出装置、冷却水温センサおよびエアフロメータ等の各種センサからのセンサ出力信号が、Ａ／Ｄ変換器によってＡ／Ｄ変換された後に、マイクロコンピュータに入力されるように構成されている。なお、このクランク角度センサ、アクセル開度センサ、スロットル開度センサ、回転角度検出装置、冷却水温センサおよびエアフロメータ等によって、エンジン運転状況（運転状態）を検出する運転状態検出手段が構成される。

ＥＣＵは、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）されると、マイクロコンピュータのメモリ（ＲＯＭ等）に格納された制御プログラムに基づいて、吸気制御弁のアクチュエータ７、特にモータを通電制御するように構成されている。
具体的には、クランク角度センサの出力信号であるＮＥパルス信号に基づいてエンジン回転速度（エンジン回転数：ＮＥ）を算出し、このエンジン回転数（ＮＥ）に対応した目標開度を算出し、バルブ開度センサの出力信号である実バルブ開度と目標開度との偏差がなくなるようにモータへの供給電力をフィードバック制御している。

［実施例１の特徴］
次に、本実施例のバルブボディ１を図１ないし図４に基づいて簡単に説明する。
本実施例のサージタンクの隔壁（バルブボディ１）には、弁孔４の周囲に、バタフライバルブ５の周縁部１３、１４に装着（固着）された弾性シール材１６、１７が密着して着座することが可能な半角環状のバルブシート２、３が一体的に形成されている。
バルブシート２、３は、弁孔４の開口周縁に設けられている。この弁孔４は、バルブシート２、３を吸気の流れ方向に貫通形成された流路孔である。

バルブボディ１には、バルブシャフト６の第１、第２突出軸部４６、４７をそれぞれ回転可能に収容する円筒状の第１、第２軸受部５１、５２が設けられている。これらの第１、第２軸受部５１、５２は、所定の距離（弁孔４の長手方向の寸法）を隔てて対向して配置されている。
第１軸受部５１の第２軸受孔５３は、バルブシャフト６の第１突出軸部４６の軸線方向に貫通形成されている。また、第２軸受部５２の第２軸受孔５４は、袋孔状に形成されている。

バルブボディ１には、第１、第２軸受部５１、５２の内面からバルブボディ１の内部へ突出するように半円弧状の第１、第２突起（以下半円弧突起）６１、６２が設けられている。これらの半円弧突起６１、６２は、バタフライバルブ５の円筒ボス４１、４２をそれぞれ摺動可能に乗載する（乗せる）半円弧状の第１、第２曲面凹部６３、６４を備えている。

バルブボディ１は、半円弧突起６１、６２における各円周方向両端間に形成された第１、第２挿入口６５、６６を備えている。これらの第１、第２挿入口６５、６６は、半円弧突起６１、６２の反円弧側である半径方向外側へ向かって開口形成されている。また、第１、第２挿入口６５、６６は、互いに同一方向へ向かって開放され、且つ半円弧状に開口形成されている。
半円弧突起６１、６２は、バタフライバルブ５の円筒ボス４１、４２の端面と弁孔４の孔壁面との間に形成される半環状の隙間Ａ、Ｂを閉鎖することができる。

第１、第２曲面凹部６３、６４は、第１、第２挿入口６５、６６から半円弧突起６１、６２の中央部内面まで延伸されている。第１、第２曲面凹部６３、６４の各内面には、バタフライバルブ５の回転軸（中心軸線）を中心とする所定の曲率半径を有する第１、第２凹曲面がそれぞれ形成されている。
半円弧突起６１、６２の円周方向の一端側には、第１、第２凹曲面の接線方向に真っ直ぐに延びる平面（直線）状のガイド６７、６８が設けられている。
なお、半円弧突起６１、６２の第１、第２曲面凹部６３、６４の第１、第２凹曲面の周方向の範囲（半円弧突起６１、６２の始まり部分から終わり部分までの角度）は、約１８０°に設定されている。また、ガイド６７、６８は、半円弧突起６１、６２の始まり部分または終わり部分、あるいは半円弧突起６１、６２の円周方向の両端から、第１、第２凹曲面の接線方向に真っ直ぐに延びるように設けても良い。

［実施例１の組付方法］
次に、本実施例の可変吸気システム使用される吸気制御弁を図１ないし図５に基づいて簡単に説明する。

先ず、半円弧突起６１、６２の外部から第１、第２挿入口６５、６６を通して第１、第２曲面凹部６３、６４の内面（第１、第２凹曲面）上にバタフライバルブ５の円筒ボス４１、４２をそれぞれ乗せる（第１組付工程）。
このとき、バタフライバルブ５の結合部の貫通孔２６〜２８および嵌合溝３１〜３３の中心軸線と、円筒ボス４１、４２の第１、第２貫通孔４３、４４の中心軸線と、バルブボディ１の第１、第２軸受部５１、５２の第１、第２軸受孔の中心軸線とが一致する。つまり、バタフライバルブ５の結合部の中心軸線と、円筒ボス４１、４２の中心軸線と、バルブボディ１の第１、第２軸受部５１、５２の中心軸線とが同一軸線上に並ぶ。

次に、バルブシャフト６を、例えば第２突出軸部４７の先端を先頭にして、バルブボディ１の第１軸受部５１の外部（アクチュエータ側）から、第１軸受部５１の第１軸受孔５３、バタフライバルブ５の円筒ボス４１の第１貫通孔４３、貫通孔２７、嵌合溝３１、貫通孔２６、嵌合溝３３、貫通孔２６、嵌合溝３２、貫通孔２７、円筒ボス４２の第２貫通孔４４、第２軸受部５１の第２軸受孔５４の順に嵌挿して、嵌合溝３１の一部に設けた圧入溝３７、嵌合溝３２の一部に設けた圧入溝３８、嵌合溝３３の一部に設けた圧入溝（図示せず）にバルブシャフト６の嵌合部４５を圧入嵌合する（第２組付工程）。
これにより、バルブシャフト６の嵌合部４５が、圧入嵌合によって強固に所定の軸方向位置で支持固定されるため、バタフライバルブ５がバルブシャフト６に一体回転可能に連結される。

［実施例１の作用］
次に、本実施例の可変吸気システムの作用を図１ないし図５に基づいて簡単に説明する。

可変吸気システムは、エンジンの高負荷低速運転時、あるいは低負荷高速運転時に応じて、吸気制御弁のバタフライバルブ５を全閉動作または全開動作させることにより、エンジンの各気筒の燃焼室に吸気を供給するための流路長を変更し、その吸気慣性効果を利用して、エンジンの全回転速度領域に亘って、高い充填効率を確保することができる。
可変吸気システムに使用される吸気制御弁は、バタフライバルブ５の全閉時に吸気の洩れが生じると、吸気慣性効果が弱まって充分に充填効果を高めることができない。
そこで、吸気制御弁は、このようなバタフライバルブ５の全閉時に高いシール性が得られる構造となっている。

［実施例１の効果］
以上のように、本実施例の吸気制御弁のバルブボディ１の第１、第２軸受部５１、５２の内面に、バタフライバルブ５の円筒ボス４１、４２の周囲を周方向に部分的に覆う半円弧状の半円弧突起６１、６２を設置し、且つ半円弧突起６１、６２における各周方向両端間に半円弧突起６１、６２の半径方向外側へ向かって開口した第１、第２挿入口６５、６６を設けている。

これによって、バルブボディ１の外部から第１、第２挿入口６５、６６を通して半円弧突起６１、６２の第１、第２曲面凹部６３、６４に設けられる半円弧状の第１、第２凹曲面上に、バタフライバルブ５の円筒ボス４１、４２を乗載する（乗せる）ことができる。これにより、バタフライバルブ５の結合部の貫通孔２６〜２８および嵌合溝３１〜３３の中心軸線と、円筒ボス４１、４２の第１、第２貫通孔４３、４４の中心軸線と、バルブボディ１の第１、第２軸受部５１、５２の第１、第２軸受孔の中心軸線とを容易に一致させることができる。

また、バタフライバルブ５の円筒ボス４１、４２の第１、第２貫通孔４３、４４の中心軸線（バタフライバルブ５の回転軸）とバルブボディ１の第１、第２軸受部５１、５２の第１、第２軸受孔の中心軸線（バタフライバルブ５の回転軸）とが一致した状態で、バタフライバルブ５をバルブボディ１の半円弧突起６１、６２上に保持することができる。これにより、バタフライバルブ５の結合部と円筒ボス４１、４２およびバルブボディ１の第１、第２軸受部５１、５２に対するバルブシャフト６の嵌挿作業（組付作業）が容易となり、部品点数や組付工数を軽減できるので、製品コストの低減を図ることができる。

また、バタフライバルブ５の回転軸線上に、バルブシャフト６の嵌合部４５が嵌挿される貫通孔２６〜２８および嵌合溝３１〜３３を設けている。そして、嵌合溝３１〜３３の一部に、バルブシャフト６の嵌合部４５を圧入嵌合する圧入溝３７、３８を設けている。また、円筒ボス４１、４２の中心軸線上に、バルブシャフト６が嵌挿される第１、第２貫通孔４３、４４を貫通形成している。また、バルブボディ１の第１、第２軸受部５１、５２の中心軸線上に、バルブシャフト６が嵌挿される第１、第２軸受孔５３、５４を貫通形成している。あるいは袋孔状に形成している。

これによって、第１、第２挿入口６５、６６からバタフライバルブ５の円筒ボス４１、４２を半円弧突起６１、６２の内面に乗載する（乗せる）ことにより、バタフライバルブ５の貫通孔２６〜２８および嵌合溝３１〜３３の中心軸線と、第１、第２貫通孔４３、４４の中心軸線と、バルブボディ１の第１、第２軸受孔５３、５４の中心軸線とが一致した状態で、バルブボディ１の半円弧突起６１、６２の第１、第２凹曲面上にバタフライバルブ５を保持することができる。

また、バルブボディ１の反半円弧突起６１、６２側に設けられた第１、第２挿入口６５、６６が、互いに同一方向へ向かって開放され、且つ反円弧状に開口形成されている。また、バルブボディ１の各半円弧突起６１、６２には、第１、第２挿入口６５、６６から半円弧突起６１、６２の中央部内面まで延びる半円弧状の第１、第２曲面凹部６３、６４がそれぞれ設けられている。また、第１、第２曲面凹部６３、６４の内面には、バタフライバルブ５の回転軸（中心軸線）を中心とする所定の曲率半径を有する第１、第２凹曲面がそれぞれ形成されている。

これによって、第１、第２挿入口６５、６６からバタフライバルブ５の円筒ボス４１、４２を半円弧突起６１、６２の内面（第１、第２曲面凹部６３、６４の内面）に乗載する（乗せる）ことができる。これにより、バタフライバルブ５の円筒ボス４１、４２の中心軸線（バタフライバルブ５の回転軸）とバルブボディ１の第１、第２軸受部５１、５２の中心軸線（バタフライバルブ５の回転軸）とを容易に一致させることができる。また、第１、第２曲面凹部６３、６４の内面形状を、バルブシャフト６の外周形状に対応した形状とすることにより、バタフライバルブ５の開閉動作時にバタフライバルブ５の円筒ボス４１、４２が半円弧突起６１、６２の内面（第１、第２曲面凹部６３、６４の内面）上を回転方向に摺動可能に動くことができる。

また、半円弧突起６１、６２の周方向の一端側に、第１、第２凹曲面の接線方向に真っ直ぐに延びる平面（直線）状のガイド６７、６８を設けたことにより、第１、第２挿入口６５、６６からバタフライバルブ５の円筒ボス４１、４２を半円弧突起６１、６２の内面（第１、第２曲面凹部６３、６４の内面）へ向かって組み付ける際に、バタフライバルブ５の円筒ボス４１、４２がガイド６７、６８に案内されて第１、第２凹曲面の奥側（中央内面）まで短時間（速やかに）で到達し、半円弧突起６１、６２の内面（第１、第２曲面凹部６３、６４の内面）に対する、バタフライバルブ５の円筒円筒ボス４１、４２の組付作業が迅速化され、吸気制御弁の生産性を向上することができる。

また、本実施例の吸気制御弁においては、上述したような第１、第２組付工程とを備えている。
これによって、バタフライバルブ５の結合部の貫通孔２６〜２８および嵌合溝３１〜３３の中心軸線と、円筒ボス４１、４２の第１、第２貫通孔４３、４４の中心軸線と、第１、第２軸受部５１、５２の第１、第２軸受孔５３、５４の中心軸線とが一致した状態で、バタフライバルブ５をバルブボディ１の半円弧突起６１、６２の第１、第２曲面凹部６３、６４の第１、第２凹曲面上に保持することができる。これにより、バタフライバルブ５の結合部と円筒ボス４１、４２およびバルブボディ１の第１、第２軸受部５１、５２に対するバルブシャフト６の嵌挿作業（組付作業）が容易となり、部品点数や組付工数を軽減できるので、製品コストの低減を図ることができる。

また、従来の吸気制御弁（特許文献１に記載の吸気制御弁）において、一般的にシャフトがバルブボディに対して回転するためには、バタフライバルブの回転軸方向の両端面とバルブボディの弁孔の孔壁面との間に所定の隙間（摺動クリアランス）が必要である。
この隙間は、バタフライバルブの全閉時にエアが洩れるエア洩れ通路となるので、バタフライバルブの全閉時におけるエア洩れが大きくなってしまうという問題がある。

そこで、バタフライバルブ５の全閉時におけるエア洩れ量を低減するという目的で、バルブボディ１の第１、第２軸受部５１、５２の内面に、バタフライバルブ５の円筒ボス４１、４２の周囲を周方向に部分的に覆う半円弧状の半円弧突起６１、６２を設置している。
これによって、バルブボディ１に設けられた半円弧突起６１、６２が、バタフライバルブ５の円筒ボス４１、４２の端面と、バルブボディ１に設けられた弁孔４の孔壁面との間に形成される半環状の隙間、つまりバタフライバルブ５の回転軸方向の両端側の隙間を閉鎖（シール）する（覆う）ことが可能となるため、バタフライバルブ５の全閉時におけるエア洩れ量を低減することが可能となる。

［実施例２の構成］
図６ないし図８は、本発明を適用した吸気制御弁を備えた可変吸気システム（実施例２）を示したものである。
ここで、実施例１と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。

本実施例の吸気制御弁に使用されるバタフライバルブ５は、その長手方向の中心軸線上には、バルブシャフト６の軸線方向に真っ直ぐに延びる結合部が設けられている。この結合部には、バルブシャフト６をバタフライバルブ５の回転軸方向の一端側（基端側）から他端側（先端側）へ向かって嵌挿することが可能な断面口の字状の貫通孔２６〜２８および断面コの字状の嵌合溝７１〜７４が設けられている。
そして、貫通孔２６〜２８の一部には、バルブシャフト６の嵌合部４５を圧入嵌合する圧入孔３９が設けられている。これにより、バルブシャフト６がバタフライバルブ５を支持固定することが可能となる。

嵌合溝７１〜７４は、アーチ状に膨らんだ膨出部３４〜３６内に設けられている。この膨出部３４〜３６の回転軸方向の両端には、バルブシャフト６の嵌合部４５が貫通する断面矩形状の貫通孔８１、８２が形成されている。
嵌合溝７１〜７４は、バルブシャフト６の嵌合部４５を嵌合固定する軸方向凹溝である。これらの嵌合溝７１〜７４の一部は、バタフライバルブ５の表面１８および裏面１９から外部（板厚（肉厚）方向に一方側および他方側）へ向かって膨出したアーチ状の膨出部３４〜３６内にそれぞれ設けられている。

また、嵌合溝７１〜７４の一部には、バルブシャフト６の嵌合部４５を圧入嵌合する圧入溝８１〜８４が設けられている。なお、圧入溝８１〜８４は、嵌合溝７１〜７４よりも深い位置に溝底面が設けられて、バルブシャフト６の嵌合部４５と圧入溝８１〜８４の溝底面との間の空間内には、バルブシャフト６の圧入時に削り出された樹脂の削り屑を収容することができる。

結合部の回転軸方向の両端部には、実施例１と同様に、バルブシャフト６の周囲を円周方向に取り囲む円筒状の円筒ボス４１、４２が一体的に設けられている。
これらの円筒ボス４１、４２の外周面は、円筒面となっている。また、円筒ボス４１、４２の中心軸線上には、バルブシャフト６が嵌挿される断面矩形状の第１、第２貫通孔４３、４４が貫通形成されている。これらの第１、第２貫通孔４３、４４は、貫通孔２６〜２８および嵌合溝７１〜７４と同一軸線上に設けられている。
以上のように、本実施例の吸気制御弁においては、実施例１と同様な効果を奏する。

［変形例］
本実施例では、吸気制御弁の弁体であるバタフライバルブ５を駆動（開閉駆動）するアクチュエータを、モータおよび減速機構等を備えた電動アクチュエータによって構成しているが、吸気制御弁の弁体であるプレートバルブを駆動（開閉駆動）するアクチュエータを、電磁アクチュエータ（ソレノイドアクチュエータ）、あるいは電磁式または電動式負圧制御弁を備えた負圧作動式アクチュエータによって構成しても良い。
また、吸気制御弁の弁体（プレートバルブ）として、プレートバルブ、フラップバルブ、ロータリバルブ、ポペットバルブやスプールバルブ等を採用しても良い。

本実施例では、本発明を吸気制御弁を備えた可変吸気システムに適用しているが、本発明の吸気システムを、内燃機関（エンジン）に供給する吸気の流量を調整する吸気絞り弁を備えた電子スロットル（吸気システム）に適用しても良い。
また、本発明を、内燃機関（エンジン）の吸気ポートの高さ方向（ピストンの摺動方向を上下方向とした場合は上下方向）の一方側に片寄った直進的な吸気の流れ（偏流）を発生させることで、エンジンの燃焼室内において縦方向の吸気渦流（旋回流、タンブル流）を発生させるタンブル制御弁を備えた吸気システムに適用しても良い。

また、本発明を、内燃機関（エンジン）の吸気ポートの幅方向（ピストンの摺動方向を上下方向とした場合は水平方向）の一方側に片寄った直進的な吸気の流れ（偏流）を発生させることで、エンジンの燃焼室内において横方向の吸気渦流（旋回流、スワール流）を発生させるスワール制御弁を備えた吸気システムに適用しても良い。
また、吸気制御弁の弁体であるプレートバルブは、多連一体型のバルブに限定されず、内燃機関の吸気通路等の流体流路に設置されるバルブであれば、１個のバルブでも良い。

１ バルブボディ
２ バルブシート
３ バルブシート
４ 弁孔
５ バタフライバルブ
６ バルブシャフト
４１ 円筒ボス（第１ボス）
４２ 円筒ボス（第２ボス）
６１ 半円弧突起（第１突起）
６２ 半円弧突起（第２突起）

Claims (13)

1. （ａ）内燃機関の気筒に連通する弁孔（４）が貫通形成された環状のシート（２、３）を有するボディ（１）と、
   （ｂ）前記シート（２、３）に接離して前記弁孔（４）を開閉するバルブ（５）と、
   （ｃ）このバルブ（５）を一体回転可能に連結すると共に、前記バルブ（５）の回転軸方向に延びるシャフト（６）と
   を備えた吸気制御弁において、
   前記バルブ（５）は、前記シャフト（６）の軸線方向に延びる結合部（２６〜２８、３１〜３８）、およびこの結合部（２６〜２８、３１〜３８）の回転軸方向の両端部に設けられる円筒状の第１、第２ボス（４１、４２）を有し、
   前記シャフト（６）は、前記結合部（２６〜２８、３１〜３８）に嵌合して結合されて、前記第１、第２ボス（４１、４２）をその回転軸方向に貫通する嵌合部（４９）、およびこの嵌合部（４９）の軸線方向の両側で、且つ前記第１、第２ボス（４１、４２）の端面から前記バルブ（５）の外部へ突出するように設けられる第１、第２突出部（５１、５２）を有し、
   前記ボディ（１）は、前記第１、第２突出部（５１、５２）をそれぞれ回転可能に収容する円筒状の第１、第２軸受部（５３、５４）、この第１、第２軸受部（５３、５４）の内面から前記ボディ（１）の内部へ突出するように設けられて、前記第１、第２ボス（４１、４２）をそれぞれ摺動可能に乗載する（乗せる）半円弧状の第１、第２突起（６１、６２）、およびこれらの第１、第２突起（６１、６２）における各周方向両端間に形成されて、前記第１、第２突起（６１、６２）の半径方向外側へ向かって開口した第１、第２挿入口（６５、６６）を有し、
   前記第１、第２突起（６１、６２）は、前記第１、第２ボス（４１、４２）の周囲を周方向に部分的に覆うように設置されていることを特徴とする吸気制御弁。
2. 請求項１に記載の吸気制御弁において、
   前記第１、第２突起（６１、６２）は、前記第１、第２ボス（４１、４２）の端面と前記弁孔（４）の孔壁面との間に形成される半環状の隙間（Ａ、Ｂ）を閉鎖していることを特徴とする吸気制御弁。
3. 請求項１または請求項２に記載の吸気制御弁において、
   前記結合部は、前記シャフト（６）を前記バルブ（５）の回転軸方向の一端側から他端側へ向かって嵌挿することが可能な嵌合溝（３１〜３３）を有していることを特徴とする吸気制御弁。
4. 請求項３に記載の吸気制御弁において、
   前記嵌合溝（３１〜３３）の一部には、前記シャフト（６）を圧入嵌合する圧入溝（３７、３８）が設けられていることを特徴とする吸気制御弁。
5. 請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載の吸気制御弁において、
   前記結合部は、前記シャフト（６）を前記バルブ（５）の回転軸方向の一端側から他端側へ向かって嵌挿することが可能な貫通孔（２６〜２８）を有していることを特徴とする吸気制御弁。
6. 請求項５に記載の吸気制御弁において、
   前記貫通孔（２６〜２８）の一部には、前記シャフト（６）を圧入嵌合する圧入孔（３９）が設けられていることを特徴とする吸気制御弁。
7. 請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載の吸気制御弁において、
   前記第１、第２ボス（４１、４２）は、その中心軸線上に貫通形成されて、前記シャフト（６）が嵌挿される第１、第２貫通孔（４３、４４）をそれぞれ有していることを特徴とする吸気制御弁。
8. 請求項１ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載の吸気制御弁において、
   前記第１、第２軸受部（５３、５４）は、前記第１、第２突出部（５１、５２）を回転可能に収容する第１、第２軸受孔（５５、５６）をそれぞれ有していることを特徴とする吸気制御弁。
9. 請求項１ないし請求項８のうちのいずれか１つに記載の吸気制御弁において、
   前記第１、第２挿入口（６５、６６）は、互いに同一方向へ向かって開放され、且つ半円弧状に開口形成されていることを特徴とする吸気制御弁。
10. 請求項９に記載の吸気制御弁において、
    前記ボディ（１）は、前記第１、第２挿入口（６５、６６）から前記第１、第２突起（６１、６２）の中央部内面まで延びる半円弧状の第１、第２曲面凹部（６３、６４）をそれぞれ有していることを特徴とする吸気制御弁。
11. 請求項１０に記載の吸気制御弁において、
    前記第１、第２曲面凹部（６３、６４）の内面には、前記バルブ（５）の回転軸または中心軸線を中心とする所定の曲率半径を有する第１、第２凹曲面がそれぞれ形成されていることを特徴とする吸気制御弁。
12. 請求項１１に記載の吸気制御弁において、
    前記第１、第２突起（６１、６２）の周方向の一端側には、前記第１、第２凹曲面の接線方向に真っ直ぐに延びる平面状のガイド（６７、６８）が設けられていることを特徴とする吸気制御弁。
13. 請求項１ないし請求項１２のうちのいずれか１つに記載の吸気制御弁において、
    前記第１、第２突起（６１、６２）の外部から前記第１、第２挿入口（６５、６６）を通して前記第１、第２突起（６１、６２）の内面上に前記第１、第２ボス（４１、４２）をそれぞれ乗せる工程と、
    前記第１軸受部（５３、５４）の外部から前記第１軸受部（５３、５４）、前記第１ボス（４１、４２）、前記結合部、前記第２ボス（４１、４２）、前記第２軸受部（５３、５４）の順に前記シャフト（６）を嵌挿して前記バルブ（５）と前記シャフト（６）とを一体回転可能に連結する工程と
    を備えたことを特徴とする吸気制御弁の組付方法。

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