内燃機関の吸気装置
【課題】 全開流量性能を損なうことなく、強度の確保および成形性と品質の向上を図ることを課題とする。
【解決手段】 バタフライバルブのバルブ本体３の断面形状を、エンジンの各気筒毎の燃焼室に供給される吸入空気の流れに対する抵抗の少ない流線形状としている。そして、バルブ本体３のバルブディスク５、６の表裏両側面に、軸方向部４から外周端縁に向かって軸方向部４の軸線方向に対して直交する方向に延びる複数の第１、第２スリット３１、３２を形成し、第１スリット３１の位置を、第２スリット３２の位置よりも軸方向部４の軸線方向の片側寄りにオフセット配置している。これにより、合成樹脂製のバルブ本体３の内部の内接円直径が小さくなるので、シャフト２近傍の樹脂肉厚が薄くなり、厚肉によって発生するボイドを低減することができる。
【解決手段】 バタフライバルブのバルブ本体３の断面形状を、エンジンの各気筒毎の燃焼室に供給される吸入空気の流れに対する抵抗の少ない流線形状としている。そして、バルブ本体３のバルブディスク５、６の表裏両側面に、軸方向部４から外周端縁に向かって軸方向部４の軸線方向に対して直交する方向に延びる複数の第１、第２スリット３１、３２を形成し、第１スリット３１の位置を、第２スリット３２の位置よりも軸方向部４の軸線方向の片側寄りにオフセット配置している。これにより、合成樹脂製のバルブ本体３の内部の内接円直径が小さくなるので、シャフト２近傍の樹脂肉厚が薄くなり、厚肉によって発生するボイドを低減することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃焼室に連通する空気流路を開閉する内燃機関の吸気装置に関するもので、特に内燃機関の燃焼室に供給する吸入空気を制御する内燃機関の吸気装置に係わる。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
従来より、内燃機関の吸気装置として、内燃機関の燃焼室に供給する吸入空気の流量（吸入空気量）を調整するスロットル装置（例えば、特許文献１参照）が提案されている。そして、内燃機関のスロットル装置に用いられるスロットルバルブは、図８ないし図１１に示したように、合成樹脂製のバルブ本体１０１の軸方向部に金属製のシャフト１０２をインサート成形した円板状のバタフライ型樹脂モールドバルブ（バタフライバルブ）が使用されている。
【０００３】
ここで、図８および図９に示した合成樹脂製のバタフライバルブ（従来例１）は、合成樹脂製または金属製のスロットルボディ１０３のスロットルボア（空気流路）１０４内において回転軸を中心にして回転自在に収容されている。このバタフライバルブは、その回転軸方向に対して垂直方向の断面形状が、シャフト１０２から外周端へ向かって徐々に厚みを減少させるテーパ断面形状となっている。換言すれば、バタフライバルブは、そのバルブ本体１０１の表裏両側面が、シャフト１０２をインサート成形した軸方向部から外周端面へ向かって対称的に傾斜するテーパ断面形状をなしている。また、バルブ本体１０１の表裏両側面には、回転軸方向に対して垂直方向に延び、且つ各テーパ面に沿って傾斜する複数の整流リブ１０５が設けられている。
【０００４】
そして、隣合う整流リブ１０５間には、所定のテーパ角度のテーパ面（スリット）１０６が形成されている。また、図８に示したように、バルブ本体１０１の外周端は、バルブ本体１０１の外周に沿って緩く傾斜する外周端縁１０７が一定幅で形成されている。この外周端縁１０７と各テーパ面１０６の終端との間は、傾斜のない平坦面となっている。また、バタフライバルブは、図８に示されるバルブ本体１０１の面をバルブ本体１０１の表側面とすると、この反対側がバルブ本体１０１の裏側面となり、バルブ本体１０１の表側面と同じ形状に形成される。
【０００５】
また、図１０および図１１に示したバタフライバルブ（従来例２）は、回転軸方向に対して垂直方向の断面形状が、シャフト１０２から外周端へ向かって徐々に厚みを減少させるテーパ断面形状となっている。また、バタフライバルブは、バルブ本体１０１の表裏両側面において、バルブ中央（バルブ全開時のスロットルボア１０４の中心部）を通り回転軸方向に対して垂直方向へ延びる溝１０８が設けられている。溝１０８は、図１０に示したように、２つの整流リブ１０５の間に形成されている。また、溝１０８の中央部では、シャフト１０２の外周面の一部がむき出しとなっている。但し、このむき出し部分のバルブ本体１０１の肉厚は、図１１（ｂ）に示したように、シャフト１０２の外径とほぼ同じとなっている。
【０００６】
以上のように、特許文献１に記載の合成樹脂製のバタフライバルブ（従来例１及び２）においては、その特徴として、シャフト１０２の外周を被覆して回転軸方向に延びる軸方向部（バルブ本体１０１の軸方向部）の接線から、シャフト１０２の回転軸方向に対して垂直方向に向けて延びる各テーパ面１０６、各整流リブ１０５および溝１０８を、バルブ本体１０１の表裏両側面に形成することで、バタフライバルブを側面視したときに略菱形等の流線形状を構成している。このことから、スロットルボディ１０３のスロットルボア１０４内においてバタフライバルブを全開したときに、バルブ本体１０１の表裏両側面における吸入空気の流れがスロットルボア１０４に対して平行となり、バタフライバルブによって吸入空気に乱れが生じることがない。この結果、バタフライバルブを全開したときの圧力損失を低減することができ、バタフライバルブを全開したときの空気流量、すなわち、全開流量を増加させることができる。
【０００７】
［従来の技術の不具合］
ところが、特許文献１に記載の合成樹脂製のバタフライバルブ（従来例１及び２）においては、バルブ本体１０１の軸方向部の肉厚、つまりシャフト近傍の樹脂肉厚が厚くなり、バルブ本体１０１の軸方向部の内部、つまりシャフト近傍の樹脂内部にボイドが発生し易くなる。
そのため、バタフライバルブを射出成形する樹脂成形型のゲートとキャビティとの容積差等によりキャビティ内に射出充填された溶融樹脂に対して保圧が十分にかからないので、バルブ本体１０１の成形収縮が安定せず、バルブ本体１０１の寸法精度が悪化する。また、合成樹脂製のバルブ本体１０１と金属製のシャフト１０２との線膨張係数の差による耐冷熱性の低下を招き、シャフト１０２に対するバルブ本体１０１の剥離、あるいはバルブ本体１０１とシャフト１０２との界面近傍が樹脂割れの基点になり易く、品質の低下を招くという問題がある。
【０００８】
また、内燃機関のスロットル装置は、バタフライバルブよりも吸気下流側に生じる負圧（大気圧よりも低い吸気負圧）がバタフライバルブに加わったり、内燃機関の燃焼室内で正規の燃焼以外に燃える現象（バックファイア）を要因とする圧力変動がバタフライバルブに加わったりする可能性がある。このため、合成樹脂製のバルブ本体１０１の軸方向部に金属製のシャフト１０２をインサート成形したバタフライバルブの場合には、吸入負圧やバックファイア等の過大な圧力に耐え得る強度を確保できない可能性がある。
それらは、円板状のバタフライバルブ（バルブ本体１０１）の直径が大きくなる程、影響は顕著に現れると考えられる。
【特許文献１】特開２００７−１２７１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、全開流量性能を損なうことなく、強度の確保および品質の向上を図ることのできる内燃機関の吸気装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、空気流路を開閉して内燃機関の燃焼室に供給される空気を制御するバタフライバルブは、金属製のシャフトおよび樹脂製のバルブ本体によって構成されている。そして、バルブ本体の軸方向部の軸線方向に対して直交する方向（回転軸方向に対して垂直方向）に垂直な断面が流線形状に形成されている。
これによって、ダクト内においてバタフライバルブを全開したときに、バルブ本体の表裏両側面における空気の流れが空気流路に対して平行となり、バタフライバルブの軸方向部によって空気に乱れが生じることはない。この結果、バタフライバルブを全開したときの圧力損失を低減することができるので、バタフライバルブを全開したときの空気流量、つまり全開流量を増加させることができる。
【００１１】
また、バルブ本体の表側面に、軸方向部から外周端に向かって軸方向部の軸線方向に対して直交する方向に延びる第１スリットを形成し、且つバルブ本体の裏側面に、軸方向部から外周端に向かって軸方向部の軸線方向に対して直交する方向に延びる第２スリットを形成している。そして、バルブ本体は、第１スリットの位置を第２スリットの位置に対してオフセットしている。
これによって、バルブ本体の表側面に形成されるスリット位置とバルブ本体の裏側面に形成されるスリット位置とを対向配置させた場合に比べて、樹脂製のバルブ本体の内部、つまり樹脂内部の内接円直径が小さくなり、樹脂製のバルブ本体の軸方向部の肉厚、つまりシャフト近傍の樹脂肉厚が薄くなり、厚肉によって発生するボイドを低減することができる。この結果、バルブ本体の断面形状として、内燃機関の燃焼室に供給する空気の流れに対する抵抗の少ない流線形状を維持しながらも、樹脂製のバルブ本体の軸方向部の肉厚、つまりシャフト近傍の樹脂肉厚を低減することにより、全開流量性能を損なうことなく、樹脂製のバルブ本体の強度の確保および品質の向上を図ることができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、第１スリットのスリット幅方向の中心線を、第２スリットのスリット幅方向の中心線に対してオフセットしている。これによって、バルブ本体の断面形状として、内燃機関の燃焼室に供給する空気の流れに対する抵抗の少ない流線形状を維持しながらも、樹脂製のバルブ本体の軸方向部の肉厚、つまりシャフト近傍の樹脂肉厚を低減することにより、全開流量性能を損なうことなく、樹脂製のバルブ本体の強度の確保および成形性と品質の向上を図ることができる。
請求項３に記載の発明によれば、バタフライバルブは、バルブ本体の軸方向部にシャフトを被覆する樹脂モールドバルブである。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、バルブ本体の表側面に、軸方向部から外周端に向かって下り傾斜した第１テーパ面を形成し、且つバルブ本体の裏側面に、軸方向部から外周端に向かって下り傾斜した第２テーパ面を形成している。これによって、内燃機関の燃焼室に供給する空気の流れに対する抵抗の少ない断面形状を維持することにより、全開流量性能を損なうことはない。
請求項５に記載の発明によれば、バルブ本体の表側面の第１テーパ面に、軸方向部の軸線方向に沿って所定の間隔で設けられた複数の第１スリットを形成し、且つバルブ本体の裏側面の第２テーパ面に、軸方向部の軸線方向に沿って所定の間隔で設けられた複数の第２スリットを形成している。これによって、バルブ本体の断面形状として、内燃機関の燃焼室に供給する空気の流れに対する抵抗の少ない流線形状を維持しながらも、樹脂製のバルブ本体の軸方向部の肉厚、つまりシャフト近傍の樹脂肉厚を低減することにより、全開流量性能を損なうことなく、樹脂製のバルブ本体の強度の確保および成形性と品質の向上を図ることができる。
【００１４】
請求項６に記載の発明によれば、バルブ本体は、複数の第１スリットにより互いに区画されて、軸方向部の軸線方向に沿って所定の間隔で設けられた複数の第１テーパ面を有している。また、バルブ本体は、複数の第２スリットにより互いに区画されて、軸方向部の軸線方向に沿って所定の間隔で設けられた複数の第２テーパ面を有している。
そして、複数の第１スリットのうちの少なくとも１つの第１スリットのスリット幅は、複数の第１テーパ面のうちの少なくとも１つの第１テーパ面の面幅よりも狭く、且つ複数の第２スリットのうちの少なくとも１つの第２スリットのスリット幅は、複数の第２テーパ面のうちの少なくとも１つの第２テーパ面の面幅よりも狭い。
これによって、第１スリットのスリット幅が第１テーパ面の面幅以上に広く、且つ第２スリットのスリット幅が第２テーパ面の面幅以上に広いタイプのものと比べて、樹脂製のバルブ本体の軸方向部の肉厚、つまりシャフト近傍の樹脂肉厚の減少の効果が大きいので、ボイドの発生量をより低減することができる。
【００１５】
請求項７に記載の発明によれば、第１テーパ面と第２テーパ面との間の距離をａ、第１スリットのスリット幅方向の一方側のスリット壁面と第２スリットのスリット幅方向の他方側のスリット壁面との間の距離をｂとしたとき、ａ＞ｂの関係を満足している。
これによって、ａ≦ｂの関係に設定されたものと比べて、樹脂製のバルブ本体の軸方向部の肉厚、つまりシャフト近傍の樹脂肉厚の減少の効果が大きいので、ボイドの発生量をより低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を実施するための最良の形態は、全開流量性能を損なうことなく、強度の確保および品質の向上を図るという目的を、内燃機関の燃焼室に供給する空気の流れに対する抵抗の少ない形状を維持しながらも、シャフト近傍の樹脂肉厚を低減することで実現した。具体的には、バルブ本体の断面形状、つまり軸方向部の軸線方向に対して直交する方向に垂直な断面を流線形状に形成している。そして、バルブ本体の表側面に形成される第１スリットの位置を、バルブ本体の裏側面に形成される第２スリットの位置に対してオフセットさせている。
【実施例１】
【００１７】
［実施例１の構成］
図１ないし図７は本発明の実施例１を示したもので、図１および図２は内燃機関の電子スロットル装置を示した図で、図３および図４は合成樹脂製のバタフライバルブを示した図である。
【００１８】
本実施例の内燃機関（エンジン）には、エアクリーナ、電子スロットル装置等が搭載されている。また、エンジンは、例えば自動車のエンジンルームに搭載されている。ここで、エンジンは、エアクリーナ（内燃機関のエアクリーナ）で濾過された清浄な吸入空気とインジェクタより噴射された燃料との混合気を燃焼室内で燃焼させて得られる熱エネルギーによりエンジン出力（例えばエンジン出力軸トルク＝エンジントルク）を得るガソリンエンジンである。
【００１９】
また、エンジンは、エンジンの各気筒の燃焼室に吸入空気を導入するための吸気ダクト（インテークダクト、吸気管）と、エンジンの各気筒の燃焼室より排気ガスを排気浄化装置を経由して外部に排出するための排気ダクト（エキゾーストダクト、排気管）とを備えている。吸気ダクトの内部には、エアクリーナで濾過された清浄な外気（クリーンエア）を、エアクリーナホース（エアホース）を経由して、電子スロットル装置のスロットルボディに導入するための吸気通路が形成されている。また、吸気ダクトは、エアクリーナケース、エアクリーナホース、スロットルボディ、サージタンクおよびインテークマニホールド等を有している。
【００２０】
エンジン本体は、シリンダヘッドおよびシリンダブロック等によって構成されている。シリンダヘッドの一方側に形成される吸気ポート（インテークポート）は、ポペット型の吸気バルブ（インテークバルブ）によって開閉され、また、シリンダヘッドの他方側に形成される排気ポート（エキゾーストポート）は、ポペット型の排気バルブ（エキゾーストバルブ）によって開閉される。さらに、シリンダヘッドには、先端部がエンジンの各気筒の燃焼室内に露出するようにスパークプラグが取り付けられている。そして、シリンダヘッドには、吸気ポート内に最適なタイミングで燃料を噴射するインジェクタ（電磁式燃料噴射弁）が取り付けられている。
シリンダブロックの内部に形成されるシリンダボア内には、連接棒を介してクランクシャフトに連結されたピストンがその摺動方向に摺動自在に支持されている。
【００２１】
エアクリーナは、エンジンの吸気ダクトの最上流部に設置されて、外気中に含まれる不純物（塵や埃、砂等のダスト）を捕捉して取り除く濾過エレメント（フィルタエレメント）を収容している。
エアクリーナホースは、エアクリーナとスロットルボディとを接続するインテークパイプである。また、エアクリーナホースは、柔軟性を有するゴム系弾性体（または柔軟性を有する合成樹脂等の樹脂材料）によって形成されている。このエアクリーナホースは、スロットルボディの吸気流方向における上端部に気密的に結合されている。
【００２２】
本実施例の電子スロットル装置は、エンジンの吸気ダクトの途中、特にエアクリーナホースの下流端に気密的に結合されたスロットルボディと、このスロットルボディのスロットルボア壁（以下円筒部と言う）１の内部（スロットルボア１１）を開閉するスロットルバルブ（バタフライバルブ）と、このバタフライバルブを駆動するモータを含むアクチュエータ（バルブ駆動装置）と、エンジンの運転状態に応じてモータのコイルへの供給電力を制御すると共に、バタフライバルブのバルブ角度に相当するスロットル開度を、点火装置および燃料噴射装置等の各システムと関連して制御するエンジン制御ユニット（以下ＥＣＵと言う）とを備えている。
【００２３】
そして、電子スロットル装置は、運転者のアクセル操作量に応じてモータを駆動して、スロットル開度を変更し、エンジンの各気筒の燃焼室内に供給する吸入空気の流量（吸入空気量、吸気量）を可変制御することで、エンジン回転速度またはエンジン出力軸トルクをコントロールする内燃機関の吸気装置である。なお、アクセル操作量とは、運転者のアクセルペダルの踏み込み量に相当する。
また、電子スロットル装置は、スロットルボディおよびバタフライバルブの他に、バタフライバルブを閉弁作動方向（バルブ全閉方向に戻す方向）に付勢するリターンスプリングを備えている。なお、本実施例では、リターンスプリングとしてコイルスプリングが使用されている。
【００２４】
本実施例のスロットルボディは、内部に、断面円形状のスロットルボア１１が形成された円筒状の円筒部（ダクト）１を有している。このスロットルボディは、樹脂材料または金属材料によって所定の形状に形成されている。そして、スロットルボディの円筒部１は、内部にバタフライバルブを全閉位置から全開位置に至るまで回転方向に回転自在に保持するハウジングであり、サージタンク（またはインテークマニホールド）にボルト等を用いて締め付け固定されている。
なお、本実施例では、エアクリーナで濾過された吸入空気が、スロットルボディの円筒部１の図示上端部で開口した入口部からスロットルボア１１内に流入し、スロットルボディの円筒部１の図示下端部で開口した出口部に接続されるサージタンク、更にインテークマニホールドを経てエンジンの各気筒の吸気ポートおよび燃焼室内に吸入されるように構成されている。
【００２５】
円筒部１は、内部にバタフライバルブを開閉自在に収容している。また、円筒部１は、スロットルボア（空気流路、吸気通路）１１を有している。これにより、円筒部１は、エンジンの各気筒毎の燃焼室内に吸入空気を導入するための吸気導入ダクト（ハウジング）を構成する。そして、スロットルボア１１は、円筒部１の入口側開口端から出口側開口端に向けて真っ直ぐに延びている。
また、円筒部１の回転軸方向の端部（図１において図示右側端部）には、スロットル開度を検出するスロットル開度センサを保持固定するセンサカバー１２が装着されている。また、スロットルボディまたは円筒部１の外壁部には、内部にモータを収容するモータハウジング１３が一体的に形成されている。
【００２６】
また、円筒部１には、スロットルボア１１を隔てて対向して配置された一対（２つ）の第１、第２シャフト軸受け部１４、１５が設けられている。これらの第１、第２シャフト軸受け部１４、１５の内部には、バタフライバルブの回転軸方向に延びる断面円形状のシャフト収容孔がそれぞれ設けられている。
第１シャフト軸受け部１４のシャフト収容孔の内周（収容孔壁面）には、シャフト２の回転軸方向の一端部（第１突出部２１）を軸支する第１ベアリング（滑り軸受け）１６が嵌合保持されている。つまり第１シャフト軸受け部１４は、第１ベアリング１６を介して、シャフト２の回転軸方向の一端部（第１突出部２１）を回転方向に摺動自在に支持している。また、第２シャフト軸受け部１５のシャフト収容孔の内周（収容孔壁面）には、シャフト２の回転軸方向の他端部（第２突出部２２）を軸支する第２ベアリング（滑り軸受け）１７が嵌合保持されている。つまり第２シャフト軸受け部１５は、第２ベアリング１７を介して、シャフト２の回転軸方向の他端部（第２突出部２２）を回転方向に摺動自在に支持している。
ここで、第１ベアリング１６として滑り軸受けが使用され、また、第２ベアリング１７として滑り軸受け（またはころがり軸受け、ボールベアリング）が使用されている。
【００２７】
本実施例のバタフライバルブは、エンジンの全気筒の燃焼室および吸気ポートに連通するスロットルボア１１に開閉自在に設置されている。このバタフライバルブは、スロットルボディの円筒部１の内部（スロットルボア１１）に開閉自在に収容されて、スロットルボディの円筒部１に対して相対回転する回転型の吸気制御バルブ、つまりシャフト２の中心軸線周りを回転してスロットルボア１１を開閉する円板状のスロットルバルブである。そして、バタフライバルブは、エンジン運転時にＥＣＵからの制御信号に基づいて、全閉位置から全開位置に至るまでのバルブ作動範囲で回転動作（回転角度を変更）することで、スロットルボア１１の開口面積（吸入空気流通面積）を変更して吸入空気の流量を可変制御する。
【００２８】
また、バタフライバルブは、エンジン停止時にモータへの電力の供給が停止されると、例えばリターンスプリング等の付勢力によって全閉位置（または全閉位置より僅かに開いた中間開度の状態（中間位置））に戻される。
そして、バタフライバルブは、スロットルボディの円筒部１に設けられるシャフト軸受け部１４、１５に回転自在に支持される金属製のシャフト２、およびこのシャフト２に支持される円板状のバルブ本体３を有している。
また、バタフライバルブは、全閉位置に設定されると、バルブ本体３の表裏両側面が、スロットルボディの円筒部１の流路方向（スロットルボア１１の軸線方向）に垂直な垂線に対して開弁作動方向に所定の回転角度だけ若干傾くように配置される。
ここで、本実施例のバタフライバルブは、金属により成形される円柱状のシャフト２を、その回転軸方向の両端部を突出した状態でインサート成形した樹脂モールドバルブである。
なお、バタフライバルブ、特にシャフト２およびバルブ本体３の詳細は、後述する。
【００２９】
ここで、バタフライバルブのシャフト２を開弁作動方向または閉弁作動方向に駆動するアクチュエータは、電力の供給を受けると駆動力を発生するモータ、およびこのモータの出力軸の回転運動をシャフト２に伝達するための動力伝達機構を含んで構成される電動式アクチュエータである。なお、動力伝達機構は、モータの回転速度を所定の減速比となるように減速すると共に、モータの駆動力（モータトルク）を増大させる歯車減速機構によって構成されている。この歯車減速機構は、モータの出力軸に固定されたピニオンギヤ（モータギヤ）、このモータギヤと噛み合って回転する中間減速ギヤ、およびこの中間減速ギヤと噛み合って回転する最終減速ギヤを有している。なお、モータの出力軸をシャフト２に直結しても良い。
【００３０】
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、自動車に搭載されたバッテリに電気的に接続されている。このモータは、スロットルボディに一体的に形成されたモータハウジング１３に内蔵されている。
ここで、例えばロータのコイルに電力の供給を受けると、バタフライバルブのシャフト２を駆動する駆動力を発生するモータは、ＥＣＵによって通電制御（駆動）されるように構成されている。このＥＣＵには、制御処理や演算処理を行うＣＰＵ、制御プログラムまたは制御ロジックや各種データを保存する記憶装置（ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ）、入力回路（入力部）、出力回路（出力部）、電源回路、タイマー等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。
【００３１】
そして、ＥＣＵは、図示しない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内に格納された制御プログラムまたは制御ロジックに基づいて、電子スロットル装置のバタフライバルブのシャフト２を駆動するモータのコイルを通電制御すると共に、点火装置（イグニッションコイル、スパークプラグ等）および燃料噴射装置（電動フューエルポンプ、インジェクタ等）を駆動するように構成されている。これにより、エンジンの運転中に、スロットル開度（吸入空気流量）、燃料噴射量等が各々制御指令値（制御目標値）となるように制御される。
また、ＥＣＵは、イグニッションスイッチがオフ（ＩＧ・ＯＦＦ）されると、マイクロコンピュータのメモリ内に格納された制御プログラムまたは制御ロジックに基づく上記のスロットル開度制御、点火制御や燃料噴射制御等を含むエンジン制御が強制的に終了されるように構成されている。
【００３２】
また、ＥＣＵには、クランク角度センサ、アクセル開度センサ、およびスロットル開度センサが接続されている。また、ＥＣＵには、冷却水温センサ、吸気温センサ、エアフローメータ、および吸気圧センサが接続されている。これらの各種センサからのセンサ信号は、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。
これら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、冷却水温センサ、吸気温センサ、エアフローメータおよび吸気圧センサ等によって、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段が構成される。また、スロットル開度センサは、スロットル開度を検出する非接触式の回転角度検出装置であって、最終減速ギヤの内周側に固着された分割型の永久磁石（マグネット）、このマグネットによって磁化される分割型のヨーク、およびセンサカバー１２のセンサ搭載部に保持固定された非接触式の磁気検出素子等によって構成されている。なお、非接触式の磁気検出素子としては、ホール素子、ホールＩＣまたは磁気抵抗素子等のいずれかを使用する。
ここで、ＥＣＵは、アクセル開度センサより出力されるアクセル開度信号とスロットル開度センサより出力されるスロットル開度信号との偏差がなくなるようにモータのコイルへの供給電力をフィードバック制御している。
【００３３】
次に、本実施例のバタフライバルブ、特にシャフト２およびバルブ本体３の詳細を図１ないし図７に基づいて説明する。
バタフライバルブは、バルブ本体３の断面形状、つまり軸方向部４の軸線方向に対して直交する方向に垂直な断面が、軸方向部４から外周端に向かって徐々に肉厚が減少する菱形等の流線形状に形成されている。
シャフト２は、例えば真鍮、ステンレス鋼（または銅系金属を含有したアルミニウム合金またはマグネシウム合金）等の金属によって円柱形状（丸棒状）に一体的に形成されている。このシャフト２は、その回転軸方向に真っ直ぐに延びている。
そして、シャフト２は、バルブ本体３の回転軸方向の一端部（第１円筒部）１８の円環状端面より外方に突出する第１突出部２１、バルブ本体３の回転軸方向の他端部（第２円筒部）１９の円環状端面より外方に突出する第２突出部２２、および２つの第１、第２突出部２１、２２間に設けられて、バルブ本体３を一体的に結合するバルブ保持部を有している。２つの第１、第２突出部２１、２２のうちの一方の突出部（例えば第２突出部２２）は、モータの出力軸に動力伝達機構を介して駆動連結されている。
【００３４】
第１突出部２１は、バタフライバルブのシャフト２の回転軸方向の一端側に設けられる第１シャフト軸受け部１４のシャフト収容孔内に挿入されている。この第１突出部２１の外周面の一部または全体は、第１ベアリング１６の第１摺動孔の内周に対して回転自在に摺動する第１摺動面として機能する。
第２突出部２２は、バタフライバルブのシャフト２の回転軸方向の他端側に設けられる第２シャフト軸受け部１５のシャフト収容孔内に挿入されている。この第２突出部２２の外周面の一部または全体は、第２ベアリング１７の第２摺動孔の内周に対して回転自在に摺動する第２摺動面として機能する。
【００３５】
バルブ本体３は、耐熱性に優れる熱可塑性樹脂等の合成樹脂（例えばポリフェニレンサルファイド：ＰＰＳまたはポリブチレンテレフタレート：ＰＢＴまたはポリアミド樹脂：ＰＡまたはポリプロピレン：ＰＰまたはポリエーテルイミド：ＰＥＩ等）によって一体的に形成されている。
ここで、バルブ本体３は、スロットルボディの円筒部１の流路方向の中心軸線とシャフト２の中心軸線との交点を中心にして半径方向の外径側に放射状に延びる円板状部を有している。なお、スロットルボディの円筒部１の流路方向とは、電子スロットル装置を自動車に搭載した時の天地方向（自動車の上下方向、重力方向における上下方向）のことで、しかもスロットルボア１１の軸線方向（図２において図示上下方向）のことである。
【００３６】
また、バルブ本体３の円板状部は、その回転軸方向（直径方向）に延びる軸方向部（中間外径部）４を有している。この軸方向部４は、シャフト２のバルブ保持部を被覆するシャフト被覆部、つまりシャフト２のバルブ保持部をインサート成形する樹脂モールドを構成している。
バルブ本体３の軸方向部４の回転軸方向の両端には、軸方向部４の外径よりも大きい最大外径部（フランジ部）２３、２４が設けられている。軸方向部４と最大外径部２３、２４との間は、所定の傾斜角度の傾斜面（テーパ面）または円錐面となっている。
バルブ本体３の軸方向部４の回転軸方向の一端面、つまり最大外径部２３の端面からは、軸方向部４および最大外径部２３よりも小径の第１円筒部（最小外径部）１８が突出している。また、バルブ本体３の軸方向部４の回転軸方向の他端面、つまり最大外径部２４の端面からは、軸方向部４および最大外径部２４よりも小径の第２円筒部（最小外径部）１９が突出している。
【００３７】
そして、バルブ本体３の円板状部は、軸方向部４の軸線方向に対して直交する方向に垂直な断面が流線形状に形成されている。また、バルブ本体３の円板状部は、軸方向部４を境にして、円板状部の板厚方向に段違いに配置された２つの半円板状部（上流側、下流側ディスク、以下バルブ本体３のバルブディスクと言う）５、６を有している。
なお、本実施例では、バタフライバルブの全閉時に、図１に示したように、バルブディスク５よりもバルブディスク６の方が重力方向における下方側に配置される。また、バタフライバルブは、図２に示されるバルブ本体３の面をバルブ本体３の表側面とすると、この反対側がバルブ本体３の裏側面となる。また、本実施例では、バタフライバルブの全開時に、図２に示したように、バルブディスク５よりもバルブディスク６の方が吸気流方向（流路方向）における下流側に配置される。
ここで、バルブ本体３のバルブディスク５、６の表裏両側面には、軸方向部４から外周端に向かって軸方向部４の軸線方向に対して直交する方向に下り傾斜した第１、第２テーパ面がそれぞれ形成されている。
そして、バルブ本体３のバルブディスク５の外周端は、バルブディスク５の外周に沿って緩く傾斜する外周端縁２５が所定の幅（中央側の幅よりも軸受け側の幅が広い）で形成されている。また、バルブ本体３のバルブディスク６の外周端は、バルブディスク６の外周に沿って緩く傾斜する外周端縁２６が所定の幅（外周端縁２５よりも中央側の幅が狭く、外周端縁２５よりも軸受け側の幅が狭く、中央側の幅よりも軸受け側の幅が広い）で形成されている。
【００３８】
バルブ本体３のバルブディスク５、６の表側面に形成される第１テーパ面には、軸方向部４から外周端縁２５、２６に向かって軸方向部４の軸線方向に対して直交する方向（垂直方向）に延びる複数の第１スリット３１が形成されている。
バルブ本体３のバルブディスク５、６の裏側面に形成される第２テーパ面には、軸方向部４から外周端縁２５、２６に向かって軸方向部４の軸線方向に対して直交する方向（垂直方向）に延びる複数の第２スリット３２が形成されている。
そして、バルブ本体３の表側面に形成される第１テーパ面は、複数の第１スリット３１により互いに区画されて、軸方向部４の軸線方向に沿って所定の間隔で設けられた複数の第１整流テーパ面（または第１突条リブまたは第１整流リブ）４１等によって構成されている。また、バルブ本体３の裏側面に形成される第２テーパ面は、複数の第２スリット３２により互いに区画されて、軸方向部４の軸線方向に沿って所定の間隔で設けられた複数の第２整流テーパ面（または第２突条リブまたは第２整流リブ）４２等によって構成されている。
【００３９】
複数の第１スリット３１は、バルブ本体３のバルブディスク５、６の表側面上において、軸方向部４の軸線方向に沿って所定の間隔で設けられている。これらの第１スリット３１は、バルブ本体３のバルブディスク５の表側面の中央部に設けられた第１溝５１の中心軸線を中心にして左右対称に配置されており、また、バルブ本体３のバルブディスク６の表側面の中央部に配された最も長い第１整流テーパ面４１を中心にして左右対称に配置されている。また、複数の第１スリット３１は、軸方向部４から外周端縁２５、２６に向かってスリット幅が徐々に増加するように設けられている。そして、複数の第１スリット３１は、所定の溝深さを有する溝底面の両側に、一方側（図６において図示右側）のスリット壁面（側面）および他方側（図６において図示左側）のスリット壁面（側面）が形成されている。
【００４０】
そして、バルブ本体３のバルブディスク５に形成される複数の第１スリット３１の溝底面は、軸方向部４側が急な傾斜角度の下り傾斜面（湾曲面、凸曲面）で、この急斜面から外周端縁２５までが緩やかな傾斜角度の下り傾斜面で、外周端縁２５に滑らかに繋がっている。また、バルブ本体３のバルブディスク６に形成される複数の第１スリット３１の溝底面は、軸方向部４側が急な傾斜角度の下り傾斜面（湾曲面、凸曲面）で、この急斜面から外周端縁２６までが緩やかな傾斜角度の下り傾斜面で、外周端縁２６に滑らかに繋がっている。なお、バルブディスク６側の急斜面は、バルブディスク５側の急斜面よりも傾斜が緩やかで長い。つまり、軸方向部４は、バルブ本体３の表側面において軸方向部４の軸線方向に対して直交する垂直方向の幅が、バルブディスク５側の幅よりもバルブディスク６の幅の方が広い。
【００４１】
複数の第２スリット３２は、バルブ本体３のバルブディスク５、６の裏側面上において、軸方向部４の軸線方向に沿って所定の間隔で設けられている。これらの第２スリット３２は、バルブ本体３のバルブディスク５の裏側面の中央部に配された最も長い第２整流テーパ面４２を中心にして左右対称に配置されており、また、バルブ本体３のバルブディスク６の裏側面の中央部に設けられた第２溝５２の中心軸線を中心にして左右対称に配置されている。また、複数の第２スリット３２は、軸方向部４から外周端縁２５、２６に向かってスリット幅が徐々に増加するように設けられている。そして、複数の第２スリット３２は、所定の溝深さを有する溝底面の両側に、一方側（図６において図示右側）のスリット壁面（側面）および他方側（図６において図示左側）のスリット壁面（側面）が形成されている。
【００４２】
そして、バルブ本体３のバルブディスク５に形成される複数の第２スリット３２の溝底面は、軸方向部４側が急な傾斜角度の下り傾斜面（湾曲面、凸曲面）で、この急斜面から外周端縁２５までが緩やかな傾斜角度の下り傾斜面で、外周端縁２５に滑らかに繋がっている。また、バルブ本体３のバルブディスク６に形成される複数の第２スリット３２の溝底面は、軸方向部４側が急な傾斜角度の下り傾斜面（湾曲面、凸曲面）で、この急斜面から外周端縁２６までが緩やかな傾斜角度の下り傾斜面で、外周端縁２６に滑らかに繋がっている。なお、バルブディスク５側の急斜面は、バルブディスク６側の急斜面よりも傾斜が緩やかで長い。つまり、軸方向部４は、バルブ本体３の裏側面において軸方向部４の軸線方向に対して直交する垂直方向の幅が、バルブディスク６側の幅よりもバルブディスク５の幅の方が広い。
【００４３】
複数の第１整流テーパ面４１は、軸方向部４から外周端縁２５、２６に向かって所定の傾斜角度（テーパ角度）で下り傾斜した傾斜面で、外周端縁２５、２６に滑らかに繋がっている。これらの第１整流テーパ面４１を、複数の第１スリット３１の溝底面より板厚方向の一方側（表側面）に突出する第１突条リブまたは第１整流リブの頂面としても良い。 複数の第２整流テーパ面４２は、軸方向部４から外周端縁２５、２６に向かって所定の傾斜角度（テーパ角度）で下り傾斜した傾斜面で、外周端縁２５、２６に滑らかに繋がっている。これらの第２整流テーパ面４２を、複数の第２スリット３２の溝底面より板厚方向の他方側（裏側面）に突出する第２突条リブまたは第２整流リブの頂面としても良い。
【００４４】
そして、バルブ本体３のバルブディスク５の表側面の中央部には、バルブディスク５の中央を通り、軸方向部４の軸線方向に対して直交する方向へ真っ直ぐに延びる第１溝５１が形成されている。また、バルブ本体３のバルブディスク６の裏側面の中央部には、バルブディスク６の中央を通り、軸方向部４の軸線方向に対して直交する方向へ真っ直ぐに延びる第２溝５２が形成されている。
ここで、本実施例のバタフライバルブは、第１スリット３１の位置を、第２スリット３２の位置よりも軸方向部４の軸線方向の一方側（片側：図５および図６において図示右側）寄りにオフセット配置している。すなわち、第１スリット３１のスリット幅方向の中心線は、第２スリット３２のスリット幅方向の中心線に対して軸方向部４の軸線方向の片側（図５および図６において図示右側）寄りにオフセット配置されている。
【００４５】
また、バタフライバルブは、図６に示したように、第１整流テーパ面４１と第２整流テーパ面４２との間の距離（板厚方向の寸法）をａ、隣り合う第１スリット３１のスリット幅方向の一方側のスリット壁面と第２スリット３２のスリット幅方向の他方側のスリット壁面との間の距離（回転軸方向、軸方向部４の軸線方向、板厚方向に対して垂直方向）をｂとした場合、ａ＞ｂの関係を満足するように設定（設計）されている。すなわち、隣り合う第１スリット３１のスリット幅方向の一方側のスリット壁面と第２スリット３２のスリット幅方向の他方側のスリット壁面との間の距離（ｂ）は、隣り合う第１整流テーパ面４１と第２整流テーパ面４２との間の距離をａとした場合、ａ＞ｂの関係を満足するように設定（設計）されている。なお、ａ≦ｂの関係に設定されたものと比べて、合成樹脂製のバルブ本体３の軸方向部４の肉厚、つまりシャフト近傍の樹脂肉厚の減少の効果が大きいので、バルブ本体３の肉厚部（合成樹脂内部）におけるボイドの発生量をより低減することができる。
また、第１、第２スリット３１、３２のスリット幅（ｄ）は、第１、第２整流テーパ面４１、４２の面幅をｃとした場合、ｃ＞ｄの関係を満足するように設定（設計）されている。すなわち、複数の第１スリット３１の各スリット幅（ｄ）は、複数の第１整流テーパ面４１の各テーパ面幅（ｃ）よりも幅狭である。また、複数の第２スリット３２の各スリット幅（ｄ）は、複数の第２整流テーパ面４２の各テーパ面幅（ｃ）よりも幅狭である。なお、ｃ≦ｄの関係に設定されたものと比べて、合成樹脂製のバルブ本体３の軸方向部４の肉厚、つまりシャフト近傍の樹脂肉厚の減少の効果が大きいので、バルブ本体３の肉厚部（合成樹脂内部）におけるボイドの発生量をより低減することができる。
【００４６】
［実施例１の作用］
次に、本実施例の内燃機関の吸気装置（電子スロットル装置）の作用を図１ないし図７に基づいて簡単に説明する。
【００４７】
ＥＣＵは、エンジンキースイッチがオン、つまりイグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）されると、電子スロットル装置（バタフライバルブ等）のモータを通電制御すると共に、点火装置（イグニッションコイル、スパークプラグ等）および燃料噴射装置（電動フューエルポンプ、インジェクタ等）を駆動する。これにより、エンジンが運転される。
ここで、運転者がアクセルペダルを踏み込むと、アクセル開度センサより出力されたアクセル開度信号がＥＣＵに入力される。そして、ＥＣＵによってバタフライバルブが所定のスロットル開度（回転角度）となるようにモータへの電力の供給が成されて、モータの出力軸が回転する。これにより、モータの出力軸に駆動連結されたシャフト２が、リターンスプリングの付勢力に抗してアクセルペダルの踏み込み量（アクセル操作量）に対応した回転角度分だけ回転する。
【００４８】
したがって、シャフト２に保持されたバタフライバルブが、全閉位置より全開位置側へ開く方向（開弁作動方向）に駆動される。
そして、エンジンの特定気筒が排気行程から、吸気バルブが開弁し、ピストンが下降する吸気行程に移行すると、ピストンの下降に従って当該気筒の燃焼室内の負圧（大気圧よりも低い圧力）が大きくなり、開弁している吸気ポートから混合気が吸い込まれる。このとき、吸気ダクトの途中、つまりスロットルボディのスロットルボア１１が所定のバルブ角度（電子スロットル装置のスロットル開度）だけ開かれるので、エンジン回転速度がアクセルペダルの踏み込み量（アクセル操作量）に対応した速度に変更される。
【００４９】
［実施例１の効果］
以上のように、本実施例の内燃機関の電子スロットル装置のスロットルバルブとして使用されるバタフライバルブは、スロットルボディの円筒部１に設けられる第１、第２シャフト軸受け部１４、１５に回転自在に支持される金属製のシャフト２、およびこのシャフト２に支持される合成樹脂製のバルブ本体３によって構成されている。このバタフライバルブは、合成樹脂製のバルブ本体３の軸方向部４の中心部に金属製のシャフト２をインサート成形（被覆）した樹脂モールドバルブである。
【００５０】
そして、バタフライバルブは、バルブ本体３の軸方向部４の軸線方向に対して直交する方向（回転軸方向に対して垂直方向）に垂直な断面が、菱形等の流線形状に形成されている。すなわち、バルブ本体３の断面形状は、エンジンの各気筒毎の燃焼室に供給される吸入空気の流れに対する抵抗の少ない断面形状となっている。
これによって、スロットルボディの円筒部１内において、バタフライバルブを全開したときに、バルブ本体３の表裏両側面における吸入空気の流れがスロットルボア１１に対して平行となり、バタフライバルブのバルブ本体３の軸方向部４によって吸入空気に乱れが生じることはない。この結果、バタフライバルブを全開したときの圧力損失を低減することができるので、バタフライバルブを全開したときの空気流量、つまり全開流量を増加させることができる。
【００５１】
また、バルブ本体３のバルブディスク５、６の表裏両側面に、軸方向部４から外周端２５、２６に向かって軸方向部４の軸線方向に対して直交する方向に延びる複数の第１、第２スリット３１、３２を形成している。本実施例のバタフライバルブは、第１スリット３１の位置を、第２スリット３２の位置よりも軸方向部４の軸線方向の一方側（片側：図５および図６において図示右側）寄りにオフセット配置している。すなわち、第１スリット３１のスリット幅方向の中心線は、第２スリット３２のスリット幅方向の中心線に対して軸方向部４の軸線方向の片側（図５および図６において図示右側）寄りにオフセット配置されている。つまり、第１スリット３１のスリット幅の中心は、バルブ本体３のバルブディスク５、６の表裏両側面で対向位置（シャフト２の軸対称）に形成されていない。
【００５２】
これによって、バルブ本体１０１の表側面に形成されるテーパ面（スリット）１０６の中心位置とバルブ本体１０１の裏側面に形成されるテーパ面（スリット）１０６の中心位置とを対向配置させた場合（図７（ａ）参照）に比べて、合成樹脂製のバルブ本体３の内部、つまり樹脂内部の内接円直径が小さくなる（図７（ｂ）参照）。具体的には、バルブ本体３、１０１の板厚を同一とし、バルブ本体３、１０１の表裏両側面のスリット溝底面間の距離を同一とした場合であっても、バルブ本体１０１の表裏両側面に形成されるスリット１０６の各エッジに接する樹脂内部の内接円直径がφ３．６であるのに対し、バルブ本体３のバルブディスク５、６の表裏両側面に形成される第１、第２スリット３１、３２の各エッジに接する樹脂内部の内接円直径はφ３．１となり、図７（ａ）に示した従来例１及び２と比べて合成樹脂製のバルブ本体３の内部、つまり樹脂内部の内接円直径が小さくなることが分かる。
【００５３】
したがって、本実施例の内燃機関の電子スロットル装置のスロットルバルブとして使用されるバタフライバルブにおいては、合成樹脂製のバルブ本体３の軸方向部４の肉厚、つまりシャフト２近傍の樹脂肉厚が薄くなり、合成樹脂内部におけるボイドの発生量を低減することができる。この結果、バルブ本体３の断面形状として、エンジンの各気筒毎の燃焼室に供給する吸入空気の流れに対する抵抗の少ない流線形状を維持しながらも、合成樹脂製のバルブ本体３の軸方向部４の肉厚、つまりシャフト２近傍の樹脂肉厚を低減することにより、全開流量性能を損なうことなく、合成樹脂製のバルブ本体３の強度の確保および樹脂成形性と品質の向上を図ることができる。
【００５４】
［変形例］
本実施例では、本発明のバルブを、内燃機関（エンジン）の燃焼室に供給される吸入空気量を制御するバタフライバルブに適用しているが、内燃機関（エンジン）の燃焼室において混合気の燃焼を促進させるための吸気渦流を発生させる吸気流制御バルブに適用しても良い。また、本発明のバルブを、内燃機関（エンジン）の吸気通路を開閉する吸気通路開閉装置の弁体に適用しても良い。
本実施例では、バタフライバルブのシャフト２を駆動するアクチュエータを、モータおよび動力伝達機構を備えた電動式アクチュエータによって構成しているが、バルブのシャフトを駆動するアクチュエータを、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。
【００５５】
また、本発明の内燃機関の吸気装置を、アクセルペダルの踏み込み量をワイヤーを介して機械的にバタフライバルブのシャフト２に伝えてバタフライバルブを作動させるスロットル装置に適用しても良い。
また、エンジンとして、ディーゼルエンジンを用いても良い。また、エンジンとして、多気筒エンジンだけでなく、単気筒エンジンを用いても良い。
本実施例では、エアクリーナケースとスロットルボディとの間にエアクリーナホース（エアホース）を接続しているが、エアクリーナケースとスロットルボディとの間にインテークダクトを接続しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】内燃機関の電子スロットル装置を示した平面図である（実施例１）。
【図２】内燃機関の電子スロットル装置を示した断面図である（実施例１）。
【図３】合成樹脂製のバタフライバルブを示した斜視図である（実施例１）。
【図４】合成樹脂製のバタフライバルブを示した平面図である（実施例１）。
【図５】（ａ）は合成樹脂製のバタフライバルブを図４の下側から見た側面図で、（ｂ）は図４のＡ−Ａ断面図である（実施例１）。
【図６】合成樹脂製のバタフライバルブの主要部を示した断面図である（実施例１）。
【図７】（ａ）は合成樹脂製のバタフライバルブを示した断面図である（従来例１及び２）。（ｂ）は合成樹脂製のバタフライバルブの主要部を示した断面図である（実施例１）。
【図８】内燃機関の吸気装置を示した断面図である（従来例１）。
【図９】（ａ）はバタフライバルブを図８の左側から見た側面図で、（ｂ）は図８のＢ−Ｂ断面図で、（ｃ）は図８のＣ−Ｃ断面図である（従来例１）。
【図１０】内燃機関の吸気装置を示した断面図である（従来例２）。
【図１１】（ａ）はバタフライバルブを図１０の左側から見た側面図で、（ｂ）は図１０のＤ−Ｄ断面図で、（ｃ）は図１０のＥ−Ｅ断面図である（従来例２）。
【符号の説明】
【００５７】
１ スロットルボディの円筒部（ダクト、スロットルボア壁）
２ バタフライバルブ（樹脂モールドバルブ）のシャフト
３ バタフライバルブ（樹脂モールドバルブ）のバルブ本体
４ バルブ本体の軸方向部（樹脂モールド）
５ バルブ本体のバルブディスク（半円板状部、プレートバルブ）
６ バルブ本体のバルブディスク（半円板状部、プレートバルブ）
１１ スロットルボア（空気流路、吸気通路）
２１ シャフトの第１突出部
２２ シャフトの第２突出部
２５ バルブ本体のバルブディスクの外周端縁
２６ バルブ本体のバルブディスクの外周端縁
３１ バルブ本体のバルブディスクの第１スリット
３２ バルブ本体のバルブディスクの第２スリット
４１ バルブ本体のバルブディスクの第１整流テーパ面
４２ バルブ本体のバルブディスクの第２整流テーパ面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃焼室に連通する空気流路を開閉する内燃機関の吸気装置に関するもので、特に内燃機関の燃焼室に供給する吸入空気を制御する内燃機関の吸気装置に係わる。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
従来より、内燃機関の吸気装置として、内燃機関の燃焼室に供給する吸入空気の流量（吸入空気量）を調整するスロットル装置（例えば、特許文献１参照）が提案されている。そして、内燃機関のスロットル装置に用いられるスロットルバルブは、図８ないし図１１に示したように、合成樹脂製のバルブ本体１０１の軸方向部に金属製のシャフト１０２をインサート成形した円板状のバタフライ型樹脂モールドバルブ（バタフライバルブ）が使用されている。
【０００３】
ここで、図８および図９に示した合成樹脂製のバタフライバルブ（従来例１）は、合成樹脂製または金属製のスロットルボディ１０３のスロットルボア（空気流路）１０４内において回転軸を中心にして回転自在に収容されている。このバタフライバルブは、その回転軸方向に対して垂直方向の断面形状が、シャフト１０２から外周端へ向かって徐々に厚みを減少させるテーパ断面形状となっている。換言すれば、バタフライバルブは、そのバルブ本体１０１の表裏両側面が、シャフト１０２をインサート成形した軸方向部から外周端面へ向かって対称的に傾斜するテーパ断面形状をなしている。また、バルブ本体１０１の表裏両側面には、回転軸方向に対して垂直方向に延び、且つ各テーパ面に沿って傾斜する複数の整流リブ１０５が設けられている。
【０００４】
そして、隣合う整流リブ１０５間には、所定のテーパ角度のテーパ面（スリット）１０６が形成されている。また、図８に示したように、バルブ本体１０１の外周端は、バルブ本体１０１の外周に沿って緩く傾斜する外周端縁１０７が一定幅で形成されている。この外周端縁１０７と各テーパ面１０６の終端との間は、傾斜のない平坦面となっている。また、バタフライバルブは、図８に示されるバルブ本体１０１の面をバルブ本体１０１の表側面とすると、この反対側がバルブ本体１０１の裏側面となり、バルブ本体１０１の表側面と同じ形状に形成される。
【０００５】
また、図１０および図１１に示したバタフライバルブ（従来例２）は、回転軸方向に対して垂直方向の断面形状が、シャフト１０２から外周端へ向かって徐々に厚みを減少させるテーパ断面形状となっている。また、バタフライバルブは、バルブ本体１０１の表裏両側面において、バルブ中央（バルブ全開時のスロットルボア１０４の中心部）を通り回転軸方向に対して垂直方向へ延びる溝１０８が設けられている。溝１０８は、図１０に示したように、２つの整流リブ１０５の間に形成されている。また、溝１０８の中央部では、シャフト１０２の外周面の一部がむき出しとなっている。但し、このむき出し部分のバルブ本体１０１の肉厚は、図１１（ｂ）に示したように、シャフト１０２の外径とほぼ同じとなっている。
【０００６】
以上のように、特許文献１に記載の合成樹脂製のバタフライバルブ（従来例１及び２）においては、その特徴として、シャフト１０２の外周を被覆して回転軸方向に延びる軸方向部（バルブ本体１０１の軸方向部）の接線から、シャフト１０２の回転軸方向に対して垂直方向に向けて延びる各テーパ面１０６、各整流リブ１０５および溝１０８を、バルブ本体１０１の表裏両側面に形成することで、バタフライバルブを側面視したときに略菱形等の流線形状を構成している。このことから、スロットルボディ１０３のスロットルボア１０４内においてバタフライバルブを全開したときに、バルブ本体１０１の表裏両側面における吸入空気の流れがスロットルボア１０４に対して平行となり、バタフライバルブによって吸入空気に乱れが生じることがない。この結果、バタフライバルブを全開したときの圧力損失を低減することができ、バタフライバルブを全開したときの空気流量、すなわち、全開流量を増加させることができる。
【０００７】
［従来の技術の不具合］
ところが、特許文献１に記載の合成樹脂製のバタフライバルブ（従来例１及び２）においては、バルブ本体１０１の軸方向部の肉厚、つまりシャフト近傍の樹脂肉厚が厚くなり、バルブ本体１０１の軸方向部の内部、つまりシャフト近傍の樹脂内部にボイドが発生し易くなる。
そのため、バタフライバルブを射出成形する樹脂成形型のゲートとキャビティとの容積差等によりキャビティ内に射出充填された溶融樹脂に対して保圧が十分にかからないので、バルブ本体１０１の成形収縮が安定せず、バルブ本体１０１の寸法精度が悪化する。また、合成樹脂製のバルブ本体１０１と金属製のシャフト１０２との線膨張係数の差による耐冷熱性の低下を招き、シャフト１０２に対するバルブ本体１０１の剥離、あるいはバルブ本体１０１とシャフト１０２との界面近傍が樹脂割れの基点になり易く、品質の低下を招くという問題がある。
【０００８】
また、内燃機関のスロットル装置は、バタフライバルブよりも吸気下流側に生じる負圧（大気圧よりも低い吸気負圧）がバタフライバルブに加わったり、内燃機関の燃焼室内で正規の燃焼以外に燃える現象（バックファイア）を要因とする圧力変動がバタフライバルブに加わったりする可能性がある。このため、合成樹脂製のバルブ本体１０１の軸方向部に金属製のシャフト１０２をインサート成形したバタフライバルブの場合には、吸入負圧やバックファイア等の過大な圧力に耐え得る強度を確保できない可能性がある。
それらは、円板状のバタフライバルブ（バルブ本体１０１）の直径が大きくなる程、影響は顕著に現れると考えられる。
【特許文献１】特開２００７−１２７１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、全開流量性能を損なうことなく、強度の確保および品質の向上を図ることのできる内燃機関の吸気装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、空気流路を開閉して内燃機関の燃焼室に供給される空気を制御するバタフライバルブは、金属製のシャフトおよび樹脂製のバルブ本体によって構成されている。そして、バルブ本体の軸方向部の軸線方向に対して直交する方向（回転軸方向に対して垂直方向）に垂直な断面が流線形状に形成されている。
これによって、ダクト内においてバタフライバルブを全開したときに、バルブ本体の表裏両側面における空気の流れが空気流路に対して平行となり、バタフライバルブの軸方向部によって空気に乱れが生じることはない。この結果、バタフライバルブを全開したときの圧力損失を低減することができるので、バタフライバルブを全開したときの空気流量、つまり全開流量を増加させることができる。
【００１１】
また、バルブ本体の表側面に、軸方向部から外周端に向かって軸方向部の軸線方向に対して直交する方向に延びる第１スリットを形成し、且つバルブ本体の裏側面に、軸方向部から外周端に向かって軸方向部の軸線方向に対して直交する方向に延びる第２スリットを形成している。そして、バルブ本体は、第１スリットの位置を第２スリットの位置に対してオフセットしている。
これによって、バルブ本体の表側面に形成されるスリット位置とバルブ本体の裏側面に形成されるスリット位置とを対向配置させた場合に比べて、樹脂製のバルブ本体の内部、つまり樹脂内部の内接円直径が小さくなり、樹脂製のバルブ本体の軸方向部の肉厚、つまりシャフト近傍の樹脂肉厚が薄くなり、厚肉によって発生するボイドを低減することができる。この結果、バルブ本体の断面形状として、内燃機関の燃焼室に供給する空気の流れに対する抵抗の少ない流線形状を維持しながらも、樹脂製のバルブ本体の軸方向部の肉厚、つまりシャフト近傍の樹脂肉厚を低減することにより、全開流量性能を損なうことなく、樹脂製のバルブ本体の強度の確保および品質の向上を図ることができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、第１スリットのスリット幅方向の中心線を、第２スリットのスリット幅方向の中心線に対してオフセットしている。これによって、バルブ本体の断面形状として、内燃機関の燃焼室に供給する空気の流れに対する抵抗の少ない流線形状を維持しながらも、樹脂製のバルブ本体の軸方向部の肉厚、つまりシャフト近傍の樹脂肉厚を低減することにより、全開流量性能を損なうことなく、樹脂製のバルブ本体の強度の確保および成形性と品質の向上を図ることができる。
請求項３に記載の発明によれば、バタフライバルブは、バルブ本体の軸方向部にシャフトを被覆する樹脂モールドバルブである。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、バルブ本体の表側面に、軸方向部から外周端に向かって下り傾斜した第１テーパ面を形成し、且つバルブ本体の裏側面に、軸方向部から外周端に向かって下り傾斜した第２テーパ面を形成している。これによって、内燃機関の燃焼室に供給する空気の流れに対する抵抗の少ない断面形状を維持することにより、全開流量性能を損なうことはない。
請求項５に記載の発明によれば、バルブ本体の表側面の第１テーパ面に、軸方向部の軸線方向に沿って所定の間隔で設けられた複数の第１スリットを形成し、且つバルブ本体の裏側面の第２テーパ面に、軸方向部の軸線方向に沿って所定の間隔で設けられた複数の第２スリットを形成している。これによって、バルブ本体の断面形状として、内燃機関の燃焼室に供給する空気の流れに対する抵抗の少ない流線形状を維持しながらも、樹脂製のバルブ本体の軸方向部の肉厚、つまりシャフト近傍の樹脂肉厚を低減することにより、全開流量性能を損なうことなく、樹脂製のバルブ本体の強度の確保および成形性と品質の向上を図ることができる。
【００１４】
請求項６に記載の発明によれば、バルブ本体は、複数の第１スリットにより互いに区画されて、軸方向部の軸線方向に沿って所定の間隔で設けられた複数の第１テーパ面を有している。また、バルブ本体は、複数の第２スリットにより互いに区画されて、軸方向部の軸線方向に沿って所定の間隔で設けられた複数の第２テーパ面を有している。
そして、複数の第１スリットのうちの少なくとも１つの第１スリットのスリット幅は、複数の第１テーパ面のうちの少なくとも１つの第１テーパ面の面幅よりも狭く、且つ複数の第２スリットのうちの少なくとも１つの第２スリットのスリット幅は、複数の第２テーパ面のうちの少なくとも１つの第２テーパ面の面幅よりも狭い。
これによって、第１スリットのスリット幅が第１テーパ面の面幅以上に広く、且つ第２スリットのスリット幅が第２テーパ面の面幅以上に広いタイプのものと比べて、樹脂製のバルブ本体の軸方向部の肉厚、つまりシャフト近傍の樹脂肉厚の減少の効果が大きいので、ボイドの発生量をより低減することができる。
【００１５】
請求項７に記載の発明によれば、第１テーパ面と第２テーパ面との間の距離をａ、第１スリットのスリット幅方向の一方側のスリット壁面と第２スリットのスリット幅方向の他方側のスリット壁面との間の距離をｂとしたとき、ａ＞ｂの関係を満足している。
これによって、ａ≦ｂの関係に設定されたものと比べて、樹脂製のバルブ本体の軸方向部の肉厚、つまりシャフト近傍の樹脂肉厚の減少の効果が大きいので、ボイドの発生量をより低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を実施するための最良の形態は、全開流量性能を損なうことなく、強度の確保および品質の向上を図るという目的を、内燃機関の燃焼室に供給する空気の流れに対する抵抗の少ない形状を維持しながらも、シャフト近傍の樹脂肉厚を低減することで実現した。具体的には、バルブ本体の断面形状、つまり軸方向部の軸線方向に対して直交する方向に垂直な断面を流線形状に形成している。そして、バルブ本体の表側面に形成される第１スリットの位置を、バルブ本体の裏側面に形成される第２スリットの位置に対してオフセットさせている。
【実施例１】
【００１７】
［実施例１の構成］
図１ないし図７は本発明の実施例１を示したもので、図１および図２は内燃機関の電子スロットル装置を示した図で、図３および図４は合成樹脂製のバタフライバルブを示した図である。
【００１８】
本実施例の内燃機関（エンジン）には、エアクリーナ、電子スロットル装置等が搭載されている。また、エンジンは、例えば自動車のエンジンルームに搭載されている。ここで、エンジンは、エアクリーナ（内燃機関のエアクリーナ）で濾過された清浄な吸入空気とインジェクタより噴射された燃料との混合気を燃焼室内で燃焼させて得られる熱エネルギーによりエンジン出力（例えばエンジン出力軸トルク＝エンジントルク）を得るガソリンエンジンである。
【００１９】
また、エンジンは、エンジンの各気筒の燃焼室に吸入空気を導入するための吸気ダクト（インテークダクト、吸気管）と、エンジンの各気筒の燃焼室より排気ガスを排気浄化装置を経由して外部に排出するための排気ダクト（エキゾーストダクト、排気管）とを備えている。吸気ダクトの内部には、エアクリーナで濾過された清浄な外気（クリーンエア）を、エアクリーナホース（エアホース）を経由して、電子スロットル装置のスロットルボディに導入するための吸気通路が形成されている。また、吸気ダクトは、エアクリーナケース、エアクリーナホース、スロットルボディ、サージタンクおよびインテークマニホールド等を有している。
【００２０】
エンジン本体は、シリンダヘッドおよびシリンダブロック等によって構成されている。シリンダヘッドの一方側に形成される吸気ポート（インテークポート）は、ポペット型の吸気バルブ（インテークバルブ）によって開閉され、また、シリンダヘッドの他方側に形成される排気ポート（エキゾーストポート）は、ポペット型の排気バルブ（エキゾーストバルブ）によって開閉される。さらに、シリンダヘッドには、先端部がエンジンの各気筒の燃焼室内に露出するようにスパークプラグが取り付けられている。そして、シリンダヘッドには、吸気ポート内に最適なタイミングで燃料を噴射するインジェクタ（電磁式燃料噴射弁）が取り付けられている。
シリンダブロックの内部に形成されるシリンダボア内には、連接棒を介してクランクシャフトに連結されたピストンがその摺動方向に摺動自在に支持されている。
【００２１】
エアクリーナは、エンジンの吸気ダクトの最上流部に設置されて、外気中に含まれる不純物（塵や埃、砂等のダスト）を捕捉して取り除く濾過エレメント（フィルタエレメント）を収容している。
エアクリーナホースは、エアクリーナとスロットルボディとを接続するインテークパイプである。また、エアクリーナホースは、柔軟性を有するゴム系弾性体（または柔軟性を有する合成樹脂等の樹脂材料）によって形成されている。このエアクリーナホースは、スロットルボディの吸気流方向における上端部に気密的に結合されている。
【００２２】
本実施例の電子スロットル装置は、エンジンの吸気ダクトの途中、特にエアクリーナホースの下流端に気密的に結合されたスロットルボディと、このスロットルボディのスロットルボア壁（以下円筒部と言う）１の内部（スロットルボア１１）を開閉するスロットルバルブ（バタフライバルブ）と、このバタフライバルブを駆動するモータを含むアクチュエータ（バルブ駆動装置）と、エンジンの運転状態に応じてモータのコイルへの供給電力を制御すると共に、バタフライバルブのバルブ角度に相当するスロットル開度を、点火装置および燃料噴射装置等の各システムと関連して制御するエンジン制御ユニット（以下ＥＣＵと言う）とを備えている。
【００２３】
そして、電子スロットル装置は、運転者のアクセル操作量に応じてモータを駆動して、スロットル開度を変更し、エンジンの各気筒の燃焼室内に供給する吸入空気の流量（吸入空気量、吸気量）を可変制御することで、エンジン回転速度またはエンジン出力軸トルクをコントロールする内燃機関の吸気装置である。なお、アクセル操作量とは、運転者のアクセルペダルの踏み込み量に相当する。
また、電子スロットル装置は、スロットルボディおよびバタフライバルブの他に、バタフライバルブを閉弁作動方向（バルブ全閉方向に戻す方向）に付勢するリターンスプリングを備えている。なお、本実施例では、リターンスプリングとしてコイルスプリングが使用されている。
【００２４】
本実施例のスロットルボディは、内部に、断面円形状のスロットルボア１１が形成された円筒状の円筒部（ダクト）１を有している。このスロットルボディは、樹脂材料または金属材料によって所定の形状に形成されている。そして、スロットルボディの円筒部１は、内部にバタフライバルブを全閉位置から全開位置に至るまで回転方向に回転自在に保持するハウジングであり、サージタンク（またはインテークマニホールド）にボルト等を用いて締め付け固定されている。
なお、本実施例では、エアクリーナで濾過された吸入空気が、スロットルボディの円筒部１の図示上端部で開口した入口部からスロットルボア１１内に流入し、スロットルボディの円筒部１の図示下端部で開口した出口部に接続されるサージタンク、更にインテークマニホールドを経てエンジンの各気筒の吸気ポートおよび燃焼室内に吸入されるように構成されている。
【００２５】
円筒部１は、内部にバタフライバルブを開閉自在に収容している。また、円筒部１は、スロットルボア（空気流路、吸気通路）１１を有している。これにより、円筒部１は、エンジンの各気筒毎の燃焼室内に吸入空気を導入するための吸気導入ダクト（ハウジング）を構成する。そして、スロットルボア１１は、円筒部１の入口側開口端から出口側開口端に向けて真っ直ぐに延びている。
また、円筒部１の回転軸方向の端部（図１において図示右側端部）には、スロットル開度を検出するスロットル開度センサを保持固定するセンサカバー１２が装着されている。また、スロットルボディまたは円筒部１の外壁部には、内部にモータを収容するモータハウジング１３が一体的に形成されている。
【００２６】
また、円筒部１には、スロットルボア１１を隔てて対向して配置された一対（２つ）の第１、第２シャフト軸受け部１４、１５が設けられている。これらの第１、第２シャフト軸受け部１４、１５の内部には、バタフライバルブの回転軸方向に延びる断面円形状のシャフト収容孔がそれぞれ設けられている。
第１シャフト軸受け部１４のシャフト収容孔の内周（収容孔壁面）には、シャフト２の回転軸方向の一端部（第１突出部２１）を軸支する第１ベアリング（滑り軸受け）１６が嵌合保持されている。つまり第１シャフト軸受け部１４は、第１ベアリング１６を介して、シャフト２の回転軸方向の一端部（第１突出部２１）を回転方向に摺動自在に支持している。また、第２シャフト軸受け部１５のシャフト収容孔の内周（収容孔壁面）には、シャフト２の回転軸方向の他端部（第２突出部２２）を軸支する第２ベアリング（滑り軸受け）１７が嵌合保持されている。つまり第２シャフト軸受け部１５は、第２ベアリング１７を介して、シャフト２の回転軸方向の他端部（第２突出部２２）を回転方向に摺動自在に支持している。
ここで、第１ベアリング１６として滑り軸受けが使用され、また、第２ベアリング１７として滑り軸受け（またはころがり軸受け、ボールベアリング）が使用されている。
【００２７】
本実施例のバタフライバルブは、エンジンの全気筒の燃焼室および吸気ポートに連通するスロットルボア１１に開閉自在に設置されている。このバタフライバルブは、スロットルボディの円筒部１の内部（スロットルボア１１）に開閉自在に収容されて、スロットルボディの円筒部１に対して相対回転する回転型の吸気制御バルブ、つまりシャフト２の中心軸線周りを回転してスロットルボア１１を開閉する円板状のスロットルバルブである。そして、バタフライバルブは、エンジン運転時にＥＣＵからの制御信号に基づいて、全閉位置から全開位置に至るまでのバルブ作動範囲で回転動作（回転角度を変更）することで、スロットルボア１１の開口面積（吸入空気流通面積）を変更して吸入空気の流量を可変制御する。
【００２８】
また、バタフライバルブは、エンジン停止時にモータへの電力の供給が停止されると、例えばリターンスプリング等の付勢力によって全閉位置（または全閉位置より僅かに開いた中間開度の状態（中間位置））に戻される。
そして、バタフライバルブは、スロットルボディの円筒部１に設けられるシャフト軸受け部１４、１５に回転自在に支持される金属製のシャフト２、およびこのシャフト２に支持される円板状のバルブ本体３を有している。
また、バタフライバルブは、全閉位置に設定されると、バルブ本体３の表裏両側面が、スロットルボディの円筒部１の流路方向（スロットルボア１１の軸線方向）に垂直な垂線に対して開弁作動方向に所定の回転角度だけ若干傾くように配置される。
ここで、本実施例のバタフライバルブは、金属により成形される円柱状のシャフト２を、その回転軸方向の両端部を突出した状態でインサート成形した樹脂モールドバルブである。
なお、バタフライバルブ、特にシャフト２およびバルブ本体３の詳細は、後述する。
【００２９】
ここで、バタフライバルブのシャフト２を開弁作動方向または閉弁作動方向に駆動するアクチュエータは、電力の供給を受けると駆動力を発生するモータ、およびこのモータの出力軸の回転運動をシャフト２に伝達するための動力伝達機構を含んで構成される電動式アクチュエータである。なお、動力伝達機構は、モータの回転速度を所定の減速比となるように減速すると共に、モータの駆動力（モータトルク）を増大させる歯車減速機構によって構成されている。この歯車減速機構は、モータの出力軸に固定されたピニオンギヤ（モータギヤ）、このモータギヤと噛み合って回転する中間減速ギヤ、およびこの中間減速ギヤと噛み合って回転する最終減速ギヤを有している。なお、モータの出力軸をシャフト２に直結しても良い。
【００３０】
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、自動車に搭載されたバッテリに電気的に接続されている。このモータは、スロットルボディに一体的に形成されたモータハウジング１３に内蔵されている。
ここで、例えばロータのコイルに電力の供給を受けると、バタフライバルブのシャフト２を駆動する駆動力を発生するモータは、ＥＣＵによって通電制御（駆動）されるように構成されている。このＥＣＵには、制御処理や演算処理を行うＣＰＵ、制御プログラムまたは制御ロジックや各種データを保存する記憶装置（ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ）、入力回路（入力部）、出力回路（出力部）、電源回路、タイマー等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。
【００３１】
そして、ＥＣＵは、図示しない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内に格納された制御プログラムまたは制御ロジックに基づいて、電子スロットル装置のバタフライバルブのシャフト２を駆動するモータのコイルを通電制御すると共に、点火装置（イグニッションコイル、スパークプラグ等）および燃料噴射装置（電動フューエルポンプ、インジェクタ等）を駆動するように構成されている。これにより、エンジンの運転中に、スロットル開度（吸入空気流量）、燃料噴射量等が各々制御指令値（制御目標値）となるように制御される。
また、ＥＣＵは、イグニッションスイッチがオフ（ＩＧ・ＯＦＦ）されると、マイクロコンピュータのメモリ内に格納された制御プログラムまたは制御ロジックに基づく上記のスロットル開度制御、点火制御や燃料噴射制御等を含むエンジン制御が強制的に終了されるように構成されている。
【００３２】
また、ＥＣＵには、クランク角度センサ、アクセル開度センサ、およびスロットル開度センサが接続されている。また、ＥＣＵには、冷却水温センサ、吸気温センサ、エアフローメータ、および吸気圧センサが接続されている。これらの各種センサからのセンサ信号は、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。
これら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、冷却水温センサ、吸気温センサ、エアフローメータおよび吸気圧センサ等によって、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段が構成される。また、スロットル開度センサは、スロットル開度を検出する非接触式の回転角度検出装置であって、最終減速ギヤの内周側に固着された分割型の永久磁石（マグネット）、このマグネットによって磁化される分割型のヨーク、およびセンサカバー１２のセンサ搭載部に保持固定された非接触式の磁気検出素子等によって構成されている。なお、非接触式の磁気検出素子としては、ホール素子、ホールＩＣまたは磁気抵抗素子等のいずれかを使用する。
ここで、ＥＣＵは、アクセル開度センサより出力されるアクセル開度信号とスロットル開度センサより出力されるスロットル開度信号との偏差がなくなるようにモータのコイルへの供給電力をフィードバック制御している。
【００３３】
次に、本実施例のバタフライバルブ、特にシャフト２およびバルブ本体３の詳細を図１ないし図７に基づいて説明する。
バタフライバルブは、バルブ本体３の断面形状、つまり軸方向部４の軸線方向に対して直交する方向に垂直な断面が、軸方向部４から外周端に向かって徐々に肉厚が減少する菱形等の流線形状に形成されている。
シャフト２は、例えば真鍮、ステンレス鋼（または銅系金属を含有したアルミニウム合金またはマグネシウム合金）等の金属によって円柱形状（丸棒状）に一体的に形成されている。このシャフト２は、その回転軸方向に真っ直ぐに延びている。
そして、シャフト２は、バルブ本体３の回転軸方向の一端部（第１円筒部）１８の円環状端面より外方に突出する第１突出部２１、バルブ本体３の回転軸方向の他端部（第２円筒部）１９の円環状端面より外方に突出する第２突出部２２、および２つの第１、第２突出部２１、２２間に設けられて、バルブ本体３を一体的に結合するバルブ保持部を有している。２つの第１、第２突出部２１、２２のうちの一方の突出部（例えば第２突出部２２）は、モータの出力軸に動力伝達機構を介して駆動連結されている。
【００３４】
第１突出部２１は、バタフライバルブのシャフト２の回転軸方向の一端側に設けられる第１シャフト軸受け部１４のシャフト収容孔内に挿入されている。この第１突出部２１の外周面の一部または全体は、第１ベアリング１６の第１摺動孔の内周に対して回転自在に摺動する第１摺動面として機能する。
第２突出部２２は、バタフライバルブのシャフト２の回転軸方向の他端側に設けられる第２シャフト軸受け部１５のシャフト収容孔内に挿入されている。この第２突出部２２の外周面の一部または全体は、第２ベアリング１７の第２摺動孔の内周に対して回転自在に摺動する第２摺動面として機能する。
【００３５】
バルブ本体３は、耐熱性に優れる熱可塑性樹脂等の合成樹脂（例えばポリフェニレンサルファイド：ＰＰＳまたはポリブチレンテレフタレート：ＰＢＴまたはポリアミド樹脂：ＰＡまたはポリプロピレン：ＰＰまたはポリエーテルイミド：ＰＥＩ等）によって一体的に形成されている。
ここで、バルブ本体３は、スロットルボディの円筒部１の流路方向の中心軸線とシャフト２の中心軸線との交点を中心にして半径方向の外径側に放射状に延びる円板状部を有している。なお、スロットルボディの円筒部１の流路方向とは、電子スロットル装置を自動車に搭載した時の天地方向（自動車の上下方向、重力方向における上下方向）のことで、しかもスロットルボア１１の軸線方向（図２において図示上下方向）のことである。
【００３６】
また、バルブ本体３の円板状部は、その回転軸方向（直径方向）に延びる軸方向部（中間外径部）４を有している。この軸方向部４は、シャフト２のバルブ保持部を被覆するシャフト被覆部、つまりシャフト２のバルブ保持部をインサート成形する樹脂モールドを構成している。
バルブ本体３の軸方向部４の回転軸方向の両端には、軸方向部４の外径よりも大きい最大外径部（フランジ部）２３、２４が設けられている。軸方向部４と最大外径部２３、２４との間は、所定の傾斜角度の傾斜面（テーパ面）または円錐面となっている。
バルブ本体３の軸方向部４の回転軸方向の一端面、つまり最大外径部２３の端面からは、軸方向部４および最大外径部２３よりも小径の第１円筒部（最小外径部）１８が突出している。また、バルブ本体３の軸方向部４の回転軸方向の他端面、つまり最大外径部２４の端面からは、軸方向部４および最大外径部２４よりも小径の第２円筒部（最小外径部）１９が突出している。
【００３７】
そして、バルブ本体３の円板状部は、軸方向部４の軸線方向に対して直交する方向に垂直な断面が流線形状に形成されている。また、バルブ本体３の円板状部は、軸方向部４を境にして、円板状部の板厚方向に段違いに配置された２つの半円板状部（上流側、下流側ディスク、以下バルブ本体３のバルブディスクと言う）５、６を有している。
なお、本実施例では、バタフライバルブの全閉時に、図１に示したように、バルブディスク５よりもバルブディスク６の方が重力方向における下方側に配置される。また、バタフライバルブは、図２に示されるバルブ本体３の面をバルブ本体３の表側面とすると、この反対側がバルブ本体３の裏側面となる。また、本実施例では、バタフライバルブの全開時に、図２に示したように、バルブディスク５よりもバルブディスク６の方が吸気流方向（流路方向）における下流側に配置される。
ここで、バルブ本体３のバルブディスク５、６の表裏両側面には、軸方向部４から外周端に向かって軸方向部４の軸線方向に対して直交する方向に下り傾斜した第１、第２テーパ面がそれぞれ形成されている。
そして、バルブ本体３のバルブディスク５の外周端は、バルブディスク５の外周に沿って緩く傾斜する外周端縁２５が所定の幅（中央側の幅よりも軸受け側の幅が広い）で形成されている。また、バルブ本体３のバルブディスク６の外周端は、バルブディスク６の外周に沿って緩く傾斜する外周端縁２６が所定の幅（外周端縁２５よりも中央側の幅が狭く、外周端縁２５よりも軸受け側の幅が狭く、中央側の幅よりも軸受け側の幅が広い）で形成されている。
【００３８】
バルブ本体３のバルブディスク５、６の表側面に形成される第１テーパ面には、軸方向部４から外周端縁２５、２６に向かって軸方向部４の軸線方向に対して直交する方向（垂直方向）に延びる複数の第１スリット３１が形成されている。
バルブ本体３のバルブディスク５、６の裏側面に形成される第２テーパ面には、軸方向部４から外周端縁２５、２６に向かって軸方向部４の軸線方向に対して直交する方向（垂直方向）に延びる複数の第２スリット３２が形成されている。
そして、バルブ本体３の表側面に形成される第１テーパ面は、複数の第１スリット３１により互いに区画されて、軸方向部４の軸線方向に沿って所定の間隔で設けられた複数の第１整流テーパ面（または第１突条リブまたは第１整流リブ）４１等によって構成されている。また、バルブ本体３の裏側面に形成される第２テーパ面は、複数の第２スリット３２により互いに区画されて、軸方向部４の軸線方向に沿って所定の間隔で設けられた複数の第２整流テーパ面（または第２突条リブまたは第２整流リブ）４２等によって構成されている。
【００３９】
複数の第１スリット３１は、バルブ本体３のバルブディスク５、６の表側面上において、軸方向部４の軸線方向に沿って所定の間隔で設けられている。これらの第１スリット３１は、バルブ本体３のバルブディスク５の表側面の中央部に設けられた第１溝５１の中心軸線を中心にして左右対称に配置されており、また、バルブ本体３のバルブディスク６の表側面の中央部に配された最も長い第１整流テーパ面４１を中心にして左右対称に配置されている。また、複数の第１スリット３１は、軸方向部４から外周端縁２５、２６に向かってスリット幅が徐々に増加するように設けられている。そして、複数の第１スリット３１は、所定の溝深さを有する溝底面の両側に、一方側（図６において図示右側）のスリット壁面（側面）および他方側（図６において図示左側）のスリット壁面（側面）が形成されている。
【００４０】
そして、バルブ本体３のバルブディスク５に形成される複数の第１スリット３１の溝底面は、軸方向部４側が急な傾斜角度の下り傾斜面（湾曲面、凸曲面）で、この急斜面から外周端縁２５までが緩やかな傾斜角度の下り傾斜面で、外周端縁２５に滑らかに繋がっている。また、バルブ本体３のバルブディスク６に形成される複数の第１スリット３１の溝底面は、軸方向部４側が急な傾斜角度の下り傾斜面（湾曲面、凸曲面）で、この急斜面から外周端縁２６までが緩やかな傾斜角度の下り傾斜面で、外周端縁２６に滑らかに繋がっている。なお、バルブディスク６側の急斜面は、バルブディスク５側の急斜面よりも傾斜が緩やかで長い。つまり、軸方向部４は、バルブ本体３の表側面において軸方向部４の軸線方向に対して直交する垂直方向の幅が、バルブディスク５側の幅よりもバルブディスク６の幅の方が広い。
【００４１】
複数の第２スリット３２は、バルブ本体３のバルブディスク５、６の裏側面上において、軸方向部４の軸線方向に沿って所定の間隔で設けられている。これらの第２スリット３２は、バルブ本体３のバルブディスク５の裏側面の中央部に配された最も長い第２整流テーパ面４２を中心にして左右対称に配置されており、また、バルブ本体３のバルブディスク６の裏側面の中央部に設けられた第２溝５２の中心軸線を中心にして左右対称に配置されている。また、複数の第２スリット３２は、軸方向部４から外周端縁２５、２６に向かってスリット幅が徐々に増加するように設けられている。そして、複数の第２スリット３２は、所定の溝深さを有する溝底面の両側に、一方側（図６において図示右側）のスリット壁面（側面）および他方側（図６において図示左側）のスリット壁面（側面）が形成されている。
【００４２】
そして、バルブ本体３のバルブディスク５に形成される複数の第２スリット３２の溝底面は、軸方向部４側が急な傾斜角度の下り傾斜面（湾曲面、凸曲面）で、この急斜面から外周端縁２５までが緩やかな傾斜角度の下り傾斜面で、外周端縁２５に滑らかに繋がっている。また、バルブ本体３のバルブディスク６に形成される複数の第２スリット３２の溝底面は、軸方向部４側が急な傾斜角度の下り傾斜面（湾曲面、凸曲面）で、この急斜面から外周端縁２６までが緩やかな傾斜角度の下り傾斜面で、外周端縁２６に滑らかに繋がっている。なお、バルブディスク５側の急斜面は、バルブディスク６側の急斜面よりも傾斜が緩やかで長い。つまり、軸方向部４は、バルブ本体３の裏側面において軸方向部４の軸線方向に対して直交する垂直方向の幅が、バルブディスク６側の幅よりもバルブディスク５の幅の方が広い。
【００４３】
複数の第１整流テーパ面４１は、軸方向部４から外周端縁２５、２６に向かって所定の傾斜角度（テーパ角度）で下り傾斜した傾斜面で、外周端縁２５、２６に滑らかに繋がっている。これらの第１整流テーパ面４１を、複数の第１スリット３１の溝底面より板厚方向の一方側（表側面）に突出する第１突条リブまたは第１整流リブの頂面としても良い。 複数の第２整流テーパ面４２は、軸方向部４から外周端縁２５、２６に向かって所定の傾斜角度（テーパ角度）で下り傾斜した傾斜面で、外周端縁２５、２６に滑らかに繋がっている。これらの第２整流テーパ面４２を、複数の第２スリット３２の溝底面より板厚方向の他方側（裏側面）に突出する第２突条リブまたは第２整流リブの頂面としても良い。
【００４４】
そして、バルブ本体３のバルブディスク５の表側面の中央部には、バルブディスク５の中央を通り、軸方向部４の軸線方向に対して直交する方向へ真っ直ぐに延びる第１溝５１が形成されている。また、バルブ本体３のバルブディスク６の裏側面の中央部には、バルブディスク６の中央を通り、軸方向部４の軸線方向に対して直交する方向へ真っ直ぐに延びる第２溝５２が形成されている。
ここで、本実施例のバタフライバルブは、第１スリット３１の位置を、第２スリット３２の位置よりも軸方向部４の軸線方向の一方側（片側：図５および図６において図示右側）寄りにオフセット配置している。すなわち、第１スリット３１のスリット幅方向の中心線は、第２スリット３２のスリット幅方向の中心線に対して軸方向部４の軸線方向の片側（図５および図６において図示右側）寄りにオフセット配置されている。
【００４５】
また、バタフライバルブは、図６に示したように、第１整流テーパ面４１と第２整流テーパ面４２との間の距離（板厚方向の寸法）をａ、隣り合う第１スリット３１のスリット幅方向の一方側のスリット壁面と第２スリット３２のスリット幅方向の他方側のスリット壁面との間の距離（回転軸方向、軸方向部４の軸線方向、板厚方向に対して垂直方向）をｂとした場合、ａ＞ｂの関係を満足するように設定（設計）されている。すなわち、隣り合う第１スリット３１のスリット幅方向の一方側のスリット壁面と第２スリット３２のスリット幅方向の他方側のスリット壁面との間の距離（ｂ）は、隣り合う第１整流テーパ面４１と第２整流テーパ面４２との間の距離をａとした場合、ａ＞ｂの関係を満足するように設定（設計）されている。なお、ａ≦ｂの関係に設定されたものと比べて、合成樹脂製のバルブ本体３の軸方向部４の肉厚、つまりシャフト近傍の樹脂肉厚の減少の効果が大きいので、バルブ本体３の肉厚部（合成樹脂内部）におけるボイドの発生量をより低減することができる。
また、第１、第２スリット３１、３２のスリット幅（ｄ）は、第１、第２整流テーパ面４１、４２の面幅をｃとした場合、ｃ＞ｄの関係を満足するように設定（設計）されている。すなわち、複数の第１スリット３１の各スリット幅（ｄ）は、複数の第１整流テーパ面４１の各テーパ面幅（ｃ）よりも幅狭である。また、複数の第２スリット３２の各スリット幅（ｄ）は、複数の第２整流テーパ面４２の各テーパ面幅（ｃ）よりも幅狭である。なお、ｃ≦ｄの関係に設定されたものと比べて、合成樹脂製のバルブ本体３の軸方向部４の肉厚、つまりシャフト近傍の樹脂肉厚の減少の効果が大きいので、バルブ本体３の肉厚部（合成樹脂内部）におけるボイドの発生量をより低減することができる。
【００４６】
［実施例１の作用］
次に、本実施例の内燃機関の吸気装置（電子スロットル装置）の作用を図１ないし図７に基づいて簡単に説明する。
【００４７】
ＥＣＵは、エンジンキースイッチがオン、つまりイグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）されると、電子スロットル装置（バタフライバルブ等）のモータを通電制御すると共に、点火装置（イグニッションコイル、スパークプラグ等）および燃料噴射装置（電動フューエルポンプ、インジェクタ等）を駆動する。これにより、エンジンが運転される。
ここで、運転者がアクセルペダルを踏み込むと、アクセル開度センサより出力されたアクセル開度信号がＥＣＵに入力される。そして、ＥＣＵによってバタフライバルブが所定のスロットル開度（回転角度）となるようにモータへの電力の供給が成されて、モータの出力軸が回転する。これにより、モータの出力軸に駆動連結されたシャフト２が、リターンスプリングの付勢力に抗してアクセルペダルの踏み込み量（アクセル操作量）に対応した回転角度分だけ回転する。
【００４８】
したがって、シャフト２に保持されたバタフライバルブが、全閉位置より全開位置側へ開く方向（開弁作動方向）に駆動される。
そして、エンジンの特定気筒が排気行程から、吸気バルブが開弁し、ピストンが下降する吸気行程に移行すると、ピストンの下降に従って当該気筒の燃焼室内の負圧（大気圧よりも低い圧力）が大きくなり、開弁している吸気ポートから混合気が吸い込まれる。このとき、吸気ダクトの途中、つまりスロットルボディのスロットルボア１１が所定のバルブ角度（電子スロットル装置のスロットル開度）だけ開かれるので、エンジン回転速度がアクセルペダルの踏み込み量（アクセル操作量）に対応した速度に変更される。
【００４９】
［実施例１の効果］
以上のように、本実施例の内燃機関の電子スロットル装置のスロットルバルブとして使用されるバタフライバルブは、スロットルボディの円筒部１に設けられる第１、第２シャフト軸受け部１４、１５に回転自在に支持される金属製のシャフト２、およびこのシャフト２に支持される合成樹脂製のバルブ本体３によって構成されている。このバタフライバルブは、合成樹脂製のバルブ本体３の軸方向部４の中心部に金属製のシャフト２をインサート成形（被覆）した樹脂モールドバルブである。
【００５０】
そして、バタフライバルブは、バルブ本体３の軸方向部４の軸線方向に対して直交する方向（回転軸方向に対して垂直方向）に垂直な断面が、菱形等の流線形状に形成されている。すなわち、バルブ本体３の断面形状は、エンジンの各気筒毎の燃焼室に供給される吸入空気の流れに対する抵抗の少ない断面形状となっている。
これによって、スロットルボディの円筒部１内において、バタフライバルブを全開したときに、バルブ本体３の表裏両側面における吸入空気の流れがスロットルボア１１に対して平行となり、バタフライバルブのバルブ本体３の軸方向部４によって吸入空気に乱れが生じることはない。この結果、バタフライバルブを全開したときの圧力損失を低減することができるので、バタフライバルブを全開したときの空気流量、つまり全開流量を増加させることができる。
【００５１】
また、バルブ本体３のバルブディスク５、６の表裏両側面に、軸方向部４から外周端２５、２６に向かって軸方向部４の軸線方向に対して直交する方向に延びる複数の第１、第２スリット３１、３２を形成している。本実施例のバタフライバルブは、第１スリット３１の位置を、第２スリット３２の位置よりも軸方向部４の軸線方向の一方側（片側：図５および図６において図示右側）寄りにオフセット配置している。すなわち、第１スリット３１のスリット幅方向の中心線は、第２スリット３２のスリット幅方向の中心線に対して軸方向部４の軸線方向の片側（図５および図６において図示右側）寄りにオフセット配置されている。つまり、第１スリット３１のスリット幅の中心は、バルブ本体３のバルブディスク５、６の表裏両側面で対向位置（シャフト２の軸対称）に形成されていない。
【００５２】
これによって、バルブ本体１０１の表側面に形成されるテーパ面（スリット）１０６の中心位置とバルブ本体１０１の裏側面に形成されるテーパ面（スリット）１０６の中心位置とを対向配置させた場合（図７（ａ）参照）に比べて、合成樹脂製のバルブ本体３の内部、つまり樹脂内部の内接円直径が小さくなる（図７（ｂ）参照）。具体的には、バルブ本体３、１０１の板厚を同一とし、バルブ本体３、１０１の表裏両側面のスリット溝底面間の距離を同一とした場合であっても、バルブ本体１０１の表裏両側面に形成されるスリット１０６の各エッジに接する樹脂内部の内接円直径がφ３．６であるのに対し、バルブ本体３のバルブディスク５、６の表裏両側面に形成される第１、第２スリット３１、３２の各エッジに接する樹脂内部の内接円直径はφ３．１となり、図７（ａ）に示した従来例１及び２と比べて合成樹脂製のバルブ本体３の内部、つまり樹脂内部の内接円直径が小さくなることが分かる。
【００５３】
したがって、本実施例の内燃機関の電子スロットル装置のスロットルバルブとして使用されるバタフライバルブにおいては、合成樹脂製のバルブ本体３の軸方向部４の肉厚、つまりシャフト２近傍の樹脂肉厚が薄くなり、合成樹脂内部におけるボイドの発生量を低減することができる。この結果、バルブ本体３の断面形状として、エンジンの各気筒毎の燃焼室に供給する吸入空気の流れに対する抵抗の少ない流線形状を維持しながらも、合成樹脂製のバルブ本体３の軸方向部４の肉厚、つまりシャフト２近傍の樹脂肉厚を低減することにより、全開流量性能を損なうことなく、合成樹脂製のバルブ本体３の強度の確保および樹脂成形性と品質の向上を図ることができる。
【００５４】
［変形例］
本実施例では、本発明のバルブを、内燃機関（エンジン）の燃焼室に供給される吸入空気量を制御するバタフライバルブに適用しているが、内燃機関（エンジン）の燃焼室において混合気の燃焼を促進させるための吸気渦流を発生させる吸気流制御バルブに適用しても良い。また、本発明のバルブを、内燃機関（エンジン）の吸気通路を開閉する吸気通路開閉装置の弁体に適用しても良い。
本実施例では、バタフライバルブのシャフト２を駆動するアクチュエータを、モータおよび動力伝達機構を備えた電動式アクチュエータによって構成しているが、バルブのシャフトを駆動するアクチュエータを、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。
【００５５】
また、本発明の内燃機関の吸気装置を、アクセルペダルの踏み込み量をワイヤーを介して機械的にバタフライバルブのシャフト２に伝えてバタフライバルブを作動させるスロットル装置に適用しても良い。
また、エンジンとして、ディーゼルエンジンを用いても良い。また、エンジンとして、多気筒エンジンだけでなく、単気筒エンジンを用いても良い。
本実施例では、エアクリーナケースとスロットルボディとの間にエアクリーナホース（エアホース）を接続しているが、エアクリーナケースとスロットルボディとの間にインテークダクトを接続しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】内燃機関の電子スロットル装置を示した平面図である（実施例１）。
【図２】内燃機関の電子スロットル装置を示した断面図である（実施例１）。
【図３】合成樹脂製のバタフライバルブを示した斜視図である（実施例１）。
【図４】合成樹脂製のバタフライバルブを示した平面図である（実施例１）。
【図５】（ａ）は合成樹脂製のバタフライバルブを図４の下側から見た側面図で、（ｂ）は図４のＡ−Ａ断面図である（実施例１）。
【図６】合成樹脂製のバタフライバルブの主要部を示した断面図である（実施例１）。
【図７】（ａ）は合成樹脂製のバタフライバルブを示した断面図である（従来例１及び２）。（ｂ）は合成樹脂製のバタフライバルブの主要部を示した断面図である（実施例１）。
【図８】内燃機関の吸気装置を示した断面図である（従来例１）。
【図９】（ａ）はバタフライバルブを図８の左側から見た側面図で、（ｂ）は図８のＢ−Ｂ断面図で、（ｃ）は図８のＣ−Ｃ断面図である（従来例１）。
【図１０】内燃機関の吸気装置を示した断面図である（従来例２）。
【図１１】（ａ）はバタフライバルブを図１０の左側から見た側面図で、（ｂ）は図１０のＤ−Ｄ断面図で、（ｃ）は図１０のＥ−Ｅ断面図である（従来例２）。
【符号の説明】
【００５７】
１ スロットルボディの円筒部（ダクト、スロットルボア壁）
２ バタフライバルブ（樹脂モールドバルブ）のシャフト
３ バタフライバルブ（樹脂モールドバルブ）のバルブ本体
４ バルブ本体の軸方向部（樹脂モールド）
５ バルブ本体のバルブディスク（半円板状部、プレートバルブ）
６ バルブ本体のバルブディスク（半円板状部、プレートバルブ）
１１ スロットルボア（空気流路、吸気通路）
２１ シャフトの第１突出部
２２ シャフトの第２突出部
２５ バルブ本体のバルブディスクの外周端縁
２６ バルブ本体のバルブディスクの外周端縁
３１ バルブ本体のバルブディスクの第１スリット
３２ バルブ本体のバルブディスクの第２スリット
４１ バルブ本体のバルブディスクの第１整流テーパ面
４２ バルブ本体のバルブディスクの第２整流テーパ面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）内燃機関の燃焼室に連通する空気流路を形成するダクトと、
（ｂ）このダクトの内部に収容されて、前記空気流路を開閉するバタフライバルブと
を備えた内燃機関の吸気装置において、
前記バタフライバルブは、前記ダクトに回転自在に支持される金属製のシャフト、およびこのシャフトに支持される樹脂製のバルブ本体を有し、
前記バルブ本体は、その回転軸方向に延びる軸方向部を有し、この軸方向部の軸線方向に対して直交する方向に垂直な断面が流線形状に形成されており、
前記バルブ本体の表側面には、前記軸方向部から外周端に向かって前記軸方向部の軸線方向に対して直交する方向に延びる第１スリットが形成されており、
前記バルブ本体の裏側面には、前記軸方向部から外周端に向かって前記軸方向部の軸線方向に対して直交する方向に延びる第２スリットが形成されており、
前記第１スリットの位置は、前記第２スリットの位置に対してオフセットされていることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の吸気装置において、
前記第１スリットのスリット幅方向の中心線は、前記第２スリットのスリット幅方向の中心線に対してオフセットされていることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の内燃機関の吸気装置において、
前記バタフライバルブは、前記軸方向部に前記シャフトを被覆する樹脂モールドバルブであることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気装置において、 前記バルブ本体の表側面には、前記軸方向部から外周端に向かって下り傾斜した第１テーパ面が形成されており、
前記バルブ本体の裏側面には、前記軸方向部から外周端に向かって下り傾斜した第２テーパ面が形成されていることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項５】
請求項４に記載の内燃機関の吸気装置において、
前記第１スリットは、前記軸方向部の軸線方向に沿って所定の間隔で設けられた複数の第１スリットよりなり、
前記第２スリットは、前記軸方向部の軸線方向に沿って所定の間隔で設けられた複数の第２スリットよりなり、
前記第１テーパ面には、前記複数の第１スリットが形成されており、
前記第２テーパ面には、前記複数の第２スリットが形成されていることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項６】
請求項５に記載の内燃機関の吸気装置において、
前記第１テーパ面は、前記複数の第１スリットにより互いに区画されて、前記軸方向部の軸線方向に沿って所定の間隔で設けられた複数の第１テーパ面よりなり、
前記第２テーパ面は、前記複数の第２スリットにより互いに区画されて、前記軸方向部の軸線方向に沿って所定の間隔で設けられた複数の第２テーパ面よりなり、
前記複数の第１スリットのうちの少なくとも１つの第１スリットのスリット幅は、前記複数の第１テーパ面のうちの少なくとも１つの第１テーパ面の面幅よりも狭く、
前記複数の第２スリットのうちの少なくとも１つの第２スリットのスリット幅は、前記複数の第２テーパ面のうちの少なくとも１つの第２テーパ面の面幅よりも狭いことを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項７】
請求項４ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気装置において、 前記第１テーパ面と前記第２テーパ面との間の距離をａ、
前記第１スリットのスリット幅方向の一方側のスリット壁面と前記第２スリットのスリット幅方向の他方側のスリット壁面との間の距離をｂとしたとき、
ａ＞ｂ
の関係を満足していることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項１】
（ａ）内燃機関の燃焼室に連通する空気流路を形成するダクトと、
（ｂ）このダクトの内部に収容されて、前記空気流路を開閉するバタフライバルブと
を備えた内燃機関の吸気装置において、
前記バタフライバルブは、前記ダクトに回転自在に支持される金属製のシャフト、およびこのシャフトに支持される樹脂製のバルブ本体を有し、
前記バルブ本体は、その回転軸方向に延びる軸方向部を有し、この軸方向部の軸線方向に対して直交する方向に垂直な断面が流線形状に形成されており、
前記バルブ本体の表側面には、前記軸方向部から外周端に向かって前記軸方向部の軸線方向に対して直交する方向に延びる第１スリットが形成されており、
前記バルブ本体の裏側面には、前記軸方向部から外周端に向かって前記軸方向部の軸線方向に対して直交する方向に延びる第２スリットが形成されており、
前記第１スリットの位置は、前記第２スリットの位置に対してオフセットされていることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の吸気装置において、
前記第１スリットのスリット幅方向の中心線は、前記第２スリットのスリット幅方向の中心線に対してオフセットされていることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の内燃機関の吸気装置において、
前記バタフライバルブは、前記軸方向部に前記シャフトを被覆する樹脂モールドバルブであることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気装置において、 前記バルブ本体の表側面には、前記軸方向部から外周端に向かって下り傾斜した第１テーパ面が形成されており、
前記バルブ本体の裏側面には、前記軸方向部から外周端に向かって下り傾斜した第２テーパ面が形成されていることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項５】
請求項４に記載の内燃機関の吸気装置において、
前記第１スリットは、前記軸方向部の軸線方向に沿って所定の間隔で設けられた複数の第１スリットよりなり、
前記第２スリットは、前記軸方向部の軸線方向に沿って所定の間隔で設けられた複数の第２スリットよりなり、
前記第１テーパ面には、前記複数の第１スリットが形成されており、
前記第２テーパ面には、前記複数の第２スリットが形成されていることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項６】
請求項５に記載の内燃機関の吸気装置において、
前記第１テーパ面は、前記複数の第１スリットにより互いに区画されて、前記軸方向部の軸線方向に沿って所定の間隔で設けられた複数の第１テーパ面よりなり、
前記第２テーパ面は、前記複数の第２スリットにより互いに区画されて、前記軸方向部の軸線方向に沿って所定の間隔で設けられた複数の第２テーパ面よりなり、
前記複数の第１スリットのうちの少なくとも１つの第１スリットのスリット幅は、前記複数の第１テーパ面のうちの少なくとも１つの第１テーパ面の面幅よりも狭く、
前記複数の第２スリットのうちの少なくとも１つの第２スリットのスリット幅は、前記複数の第２テーパ面のうちの少なくとも１つの第２テーパ面の面幅よりも狭いことを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項７】
請求項４ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気装置において、 前記第１テーパ面と前記第２テーパ面との間の距離をａ、
前記第１スリットのスリット幅方向の一方側のスリット壁面と前記第２スリットのスリット幅方向の他方側のスリット壁面との間の距離をｂとしたとき、
ａ＞ｂ
の関係を満足していることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−９０７４８（Ｐ２０１０−９０７４８Ａ）
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５９４３３（Ｐ２００８−２５９４３３）
【出願日】平成２０年１０月６日（２００８．１０．６）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【出願人】（０００１１６５７４）愛三工業株式会社 (1,018)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月６日（２００８．１０．６）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【出願人】（０００１１６５７４）愛三工業株式会社 (1,018)
【Ｆターム（参考）】
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