JP2001020761A

JP2001020761A - スロットルバルブ

Info

Publication number: JP2001020761A
Application number: JP11189925A
Authority: JP
Inventors: Masanori Iketani; 昌紀池谷; Satoshi Miura; 聡三浦
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 1999-07-05
Filing date: 1999-07-05
Publication date: 2001-01-23

Abstract

(57)【要約】【課題】スロットルバルブに、その開口初期に生じる
騒音を低減する整流フィンを設けるものにおいて、その
整流フィンを有するスロットルバルブの形成の容易化、
軽量化を図るとともに整流フィンによる吸気抵抗を低減
する。【解決手段】スロットルバルブ４に、その開口初期に
発生する騒音を低減する整流フィン５，６を設ける。こ
の整流フィン５，６を、スロットルバルブ４の基材４ｆ
を折り曲げた状態に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスロットルバルブに
関するもので、より詳しくは内燃機関への供給空気量を
調整するスロットルボデーにおけるバタフライ形のスロ
ットルバルブに関する。

【０００２】

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

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

【０００４】そのため、このような騒音を低減する技術
として従来、図１２に示すように、バタフライバルブ１
０４の表裏面に整流フィン１０７を設けて、前記の流路
１０５を細分化し、噴流を小さくすることで前記の騒音
を低減するようにしたものがある。

【０００５】この図１２に示す整流フィン付のバタフラ
イバルブ１０４は、図１２（ｃ）で拡大図示するよう
に、バタフライバルブ１０４とは別に、取付基板部１０
８ａと整流フィン部１０８ｂとを折曲形成した整流フィ
ン１０７をバタフライバルブ１０４に重合固着して構成
されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記図１２に示すよう
な従来の整流フィン付のバタフライバルブ１０４におい
ては、図１２（ａ）に示すような略全開状態における吸
気方向の対向面積が、図１２（ｃ）に示すバタフライバ
ルブ１０４と整流フィン１０７とからなる面積となり、
その面積が１枚板からなるスロットルバルブに比べて大
きくなって吸気抵抗が増大する問題がある。

【０００７】更に、バタフライバルブ１０４と別体に整
流フィン１０７を付設するため、その整流フィン１０７
をスロットルバルブ１０４に取り付ける作業が必要にな
るとともに重量も増加し、バルブの操作性が低下する問
題もある。

【０００８】更に、隣接する整流フィン１０７間で形成
される流路１０９が図１２（ｃ）に示すように流速の遅
い底部１０９ａと流速が速い開口部１０９ｂとが同一幅
Ｗ₁の矩形であるため吸気抵抗が大きくなる問題があ
る。

【０００９】そこで本発明は、上記の課題を解決するス
ロットルバルブを提供することを目的とするものであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項１記載の第１の発明は、スロットルバルブ
に、その開口初期に発生する騒音を低減する整流フィン
を設けるものにおいて、この整流フィンが、スロットル
バルブの基材を折り曲げた状態で形成されていることを
特徴とするものである。

【００１１】本発明においては、整流フィンがスロット
ルバルブの基材を折り曲げた状態で形成されているた
め、スロットルバルブの基材と整流フィンが１枚板で連
続して形成された状態になり、そのスロットルバルブの
略全開状態における吸気方向と対向する端面の面積が、
前記従来のようにスロットルバルブに、これと別体に形
成した整流フィンを重合的に付設したものに比べて小さ
くなり、吸気抵抗が低減する。

【００１２】更に、スロットルバルブの基材を折曲して
整流フィンを形成したので、前記従来のようにスロット
ルバルブに、これと別体に形成した整流フィンを重合的
に付設したものに比べてその重量が軽減化され、そのス
ロットルバルブの操作性が向上する。

【００１３】更に、このスロットルバルブにおける基板
と整流フィンは、１枚の金属板を折曲して一体形成した
り、樹脂で一体成形することができる。請求項２記載の
第２の発明は、前記第１の発明において、前記の整流フ
ィンが、スロットルバルブを付設するスロットルシャフ
トの軸方向に波状に形成されていることを特徴とするも
のである。

【００１４】本発明においては、更に整流フィン間で形
成される細分化流路の横断面形状が略半円状或いはＶ字
状になり、その細分化流路における流速が遅い底部では
流路が狭く、流速が速い開口部では流路が広くなる。そ
のため、従来の矩形断面の流路に比べて整流フィンによ
る吸気抵抗が低減する。

【００１５】請求項３記載の第３の発明は、前記第１の
発明において、前記の整流フィンが、スロットルバルブ
の基材の表面方向または裏面方向にＵ字状に折曲してい
ることを特徴とするものである。

【００１６】本発明においても前記第２の発明と同様な
作用により、整流フィンによる吸気抵抗が低減する。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１乃至図１０に示す実施例に基
いて本発明の実施の形態について説明する。図１は第１
実施例を示す。

【００１８】図１（ａ）において、空気流路１を形成す
るスロットルボデー本体（ボア）２は円筒状に形成さ
れ、該スロットルボデー本体２にスロットルシャフト３
が横断方向に回転可能に貫設されている。該スロットル
シャフト３には本発明に係るバタフライ形のスロットル
バルブ４が固着され、図示しない駆動手段によるスロッ
トルシャフト３の回転によりスロットルバルブ４が開閉
制御されるようになっている。図１（ａ）において、空
気（気体）は矢印Ａ方向（吸気方向）へ流れる。

【００１９】なお、説明上、スロットルバルブ４の図１
（ａ）に示す略全閉状態において、スロットルシャフト
３を境として空気流路１の上流方向へ回転する側を上流
方向回転部４ａとし、下流方向へ回転する側を下流方向
回転部４ｂとし、図１（ａ）の上流側の面を表面４ｃと
し、図１（ａ）の下流側の面を裏面４ｄとする。

【００２０】スロットルバルブ４は、その外周端面４ｅ
がスロットルボデー本体２の内周面２ａに略合致する円
形に形成され、その上流方向回転部４ａには表面４ｃ側
へ突出する上流側整流フィン５が形成され、下流方向回
転部４ｂには裏面４ｄ側へ突出する下流側整流フィン６
が形成されている。

【００２１】前記の上流側整流フィン５は、スロットル
バルブ４の基材４ｆをスロットルシャフト３の軸方向に
波状、より詳しくは山形の波状に折り曲げた状態に形成
されており、その山部間で形成される溝、すなわち外周
端面４ｅ側と裏面４ｄ側が開口する溝によって、スロッ
トルシャフト３の軸芯と直交する方向の上流側細分化流
路７が形成され、かつ該上流側細分化流路７が複数並列
的に形成されている。また、前記上流側細分化流路７
は、これを形成する上流側整流フィン５の稜線部５ａ
を、スロットルシャフト３側から外周端面４ｅに向って
表面４ｃ側へ拡開するテーパ状に形成し、外周端面４ｅ
側から上流側細分化流路７へ流入した空気を裏面４ｄ側
へ抵抗を少なくして流出させるようになっている。この
稜線部５ａのテーパは図１（ａ）の例では２段状に形成
されている。

【００２２】また、前記の下流側整流フィン６は前記の
上流側整流フィン５に対してスロットルシャフト３を中
心として対称的に形成されている。すなわち、該下流側
整流フィン６はスロットルバルブ４の基材４ｆをスロッ
トルシャフト３の軸方向に波状、より詳しくは山形の波
状に折り曲げた状態に形成されており、その山部間で形
成される溝、すなわち外周端面４ｅ側と表面４ｃ側が開
口する溝によって、スロットルシャフト３の軸芯と直交
する方向の下流側細分化流路８が形成され、かつ該下流
側細分化流路８が複数並列的に形成されている。また、
前記下流側細分化流路８は、これを形成する下流側整流
フィン６の稜線部６ａを、スロットルシャフト３側から
外周端面４ｅに向って裏面４ｄ側へ拡開するテーパ状に
形成し、スロットルシャフト３側から下流側細分化流路
８へ流入した空気を外周端面４ｅ側へ抵抗を少なくして
流出するようにになっている。この稜線部６ａのテーパ
も２段状に形成されている。

【００２３】なお、前記両整流フィン５，６の波形状
は、その細分化流路７，８の横断面形状が、略半円状或
いは略Ｖ字状になるように形成する。また、前記の上流
側整流フィン５及び下流側整流フィン６の山の高さは、
図１（ｃ）に示すように、スロットルシャフト３の軸方
向の中央部に位置する部分が高く両側に至るにつれて低
くなるように設定されている。

【００２４】前記基材４ｆと上流側及び下流側の整流フ
ィン５，６は、１枚の金属板を折曲して一体成形しても
よく、また樹脂で一体成形してもよい。次に作用につい
て説明する。

【００２５】スロットルバルブ４が図１（ａ）に示す全
閉状態から急開した場合、図２に示すような開度θ（前
記図１１で説明した角度θ）までは、その開口された流
路９から空気（気体）が高速噴流となって流れる。この
とき、その高速噴流は、前記の上流側整流フィン５と下
流側整流フィン６により細分化された各細分化流路７，
８を流通する。そのため、高速噴流は細分化され、かつ
整流化された噴流となり、音源サイズが小さくなって噴
流による騒音が低減される。

【００２６】また、図３に示すようなスロットルバルブ
４の略全開時における吸入空気と対向する外周端面４ｅ
は、１枚の板が波状に形成された端面であるため、前記
従来の図１２（ｃ）に示す重合構造のものの端面に比べ
て対向面積が小さくなり、その分だけ吸気抵抗が低減し
て吸気量が増大する。

【００２７】更に、各細分化流路７，８は、波状に形成
されているため、図１（ｄ）に示すように、空気の流速
Ｖ₁が遅い部分では狭い幅Ｗ₂に形成され、流速Ｖ₂が
速い部分では広い幅Ｗ₃に形成され、前記従来の図１２
（ｃ）に示す矩形の流路１０９に比べて吸気抵抗が小さ
くなり、その分だけ吸気量を増大できる。

【００２８】更に、スロットルバルブ４は、その基材４
ｆ部をそのまま折曲して整流フィン５，６を形成した構
造であるため、前記従来の図１２（ｃ）に示すように、
スロットルバルブ１０４とは別体の整流フィン１０７を
付設するものに比べて軽量化され、スロットルバルブの
操作性が向上する。

【００２９】図４は第２実施例を示す。通常、前記の騒
音は、スロットルバルブ４の下流方向回転部４ｂ側より
も上流方向回転部４ａ側において大きい。そのため、図
４に示すようにスロットルバルブ４の下流方向回転部４
ｂ側には前記の下流側整流フィン６を形成せず、上流方
向回転部４ａ側のみに前記の上流側整流フィン５を形成
しても騒音低減効果は大きい。

【００３０】図５は第３実施例を示す。本第３実施例
は、上流側整流フィン５Ａを、裏面４ｄ側から見て上流
側細分化流路７が、その外端すなわちスロットルバルブ
４の外周端面４ｅ側の周方向幅Ｗ ₄が広く、内端すなわ
ちスロットルシャフト３側が狭い略三角形状になるよう
に、Ｖ状に形成したものである。なお、該上流側整流フ
ィン５Ａの稜線部５ａは直線のテーパ状に形成されてい
る。また、下流側整流フィン６Ａも前記上流側整流フィ
ン５Ａと同様にＶ状に形成している。その他の構造は前
記第１実施例と同様である。

【００３１】本第３実施例においても、図６に示すスロ
ットルバルブ４の初期開度において両整流フィン５Ａ，
６Ａが噴流を細分化し、図７に示す全開時においては前
記第１実施例と同様に吸気抵抗が低減し、前記第１実施
例と同様の作用、効果を発揮する。

【００３２】図８は第４実施例を示す。本第４実施例
は、前記第１実施例における上流側整流フィン５を横断
面がＵ字状の上流側整流フィン５Ｂとし、前記下流側整
流フィン６を横断面がＵ字状の下流側整流フィン６Ｂに
形成したものである。

【００３３】本第４実施例においても、前記第１実施例
と同様の作用、効果を発揮する。更に、上流側整流フィ
ン５Ｂで形成される上流側細分化流路７の横断面幅Ｗ₅
は、上流側整流フィン５Ｂで形成される表面４ｃ側に開
口する流路１０の横断面幅Ｗ₆よりも大きく設定され、
上流側細分化流路７での吸気抵抗を小さくしている。ま
た、下流側整流フィン６Ｂで形成される下流側細分化流
路８の横断面幅Ｗ ₅も下流側整流フィン６Ｂで形成され
る裏面４ｄ側に開口する流路１１の横断面幅Ｗ₆よりも
大きく設定され、下流側細分化流路８での吸気抵抗を小
さくしている。

【００３４】図９は第５実施例を示す。本第５実施例
は、前記第４実施例における下流側整流フィン６Ｂを形
成することなく上流側整流フィン５Ｂのみを形成したも
のである。

【００３５】このように上流側整流フィン５Ｂによる上
流側細分化流路７のみでも、前記図４の第２実施例で説
明したように、騒音低減効果は大きく、前記第１実施例
と同様の作用、効果を発揮する。

【００３６】図１０は第６実施例を示す。本第６実施例
は、前記第１実施例における上流側整流フィン５を、そ
の上流側細分化流路７の横断面形状が略台形になるよう
な上流側整流フィン５Ｃに形成したものである。この実
施例においても前記第１実施例と同様の作用、効果を発
揮する。

【００３７】また、この上流側細分化流路７の横断面幅
Ｗ₇は、その上流側整流フィン５Ｃで形成される表面４
ｃ側に開口する流路１２の横断面幅Ｗ₈よりも大きく設
定し、吸気抵抗を小さくしている。

【００３８】

【発明の効果】以上のようであるから、請求項１記載の
発明によれば、整流フィンをスロットルバルブの基材を
折り曲げた状態で形成したので、前記従来のようにスロ
ットルバルブに、これと別体に形成した整流フィンを重
合的に付設するものに比べて吸気抵抗を低減できる上
に、スロットルバルブの軽量化を図ることができ、更に
スロットルバルブの基材と整流フィンを１枚の金属板で
折曲形成したり樹脂成形したりして、スロットルバルブ
の形成作業を容易にすることができる。

【００３９】請求項２及び請求項３記載の発明によれ
ば、更に、整流フィン間に形成される細分化流路の横断
面形状が略半円状、Ｖ字状、略台形状、Ｕ字状になり、
従来のような流路の横断面が矩形のものに比べて整流フ
ィンの吸気抵抗を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すもので、（ａ）は縦
断面図、（ｂ）は（ａ）におけるスロットルバルブを右
側から見た裏面図、（ｃ）は（ｂ）におけるスロットル
バルブの平面図、（ｄ）は（ｃ）における整流フィンの
一部拡大平面図。

【図２】図１の実施例におけるスロットルバルブが若干
開いた状態を示す縦断面図。

【図３】図１の実施例におけるスロットルバルブが略全
開した状態を示す縦断面図。

【図４】本発明の第２実施例を示す縦断面図。

【図５】本発明の第３実施例を示すもので、（ａ）は縦
断面図、（ｂ）は（ａ）におけるスロットルバルブを右
側から見た裏面図、（ｃ）は（ｂ）におけるスロットル
バルブの平面図。

【図６】図５の実施例におけるスロットルバルブが若干
開いた状態を示す縦断面図。

【図７】図５の実施例におけるスロットルバルブが略全
開した状態を示す縦断面図。

【図８】本発明の第４実施例のスロットルバルブを示す
もので、（ａ）は裏面図、（ｂ）は平面図。

【図９】本発明の第５実施例のスロットルバルブを示す
もので、（ａ）は裏面図、（ｂ）は平面図。

【図１０】本発明の第６実施例のスロットルバルブを示
す平面図。

【図１１】従来の整流フィンを有しないスロットルバル
ブにおける騒音の発生を説明する縦断面図。

【図１２】従来の整流フィンを有するスロットルバルブ
を示すもので、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面図、
（ｃ）はスロットルバルブと整流フィンを示す一部拡大
横断面図。

【符号の説明】３スロットルシャフト４スロットルバルブ４ｆ基材５，６整流フィン７，８細分化流路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スロットルバルブに、その開口初期に発
生する騒音を低減する整流フィンを設けるものにおい
て、この整流フィンが、スロットルバルブの基材を折り
曲げた状態で形成されていることを特徴とするスロット
ルバルブ。
【請求項２】前記の整流フィンが、スロットルバルブ
を付設するスロットルシャフトの軸方向に波状に形成さ
れていることを特徴とする請求項１記載のスロットルバ
ルブ。
【請求項３】前記の整流フィンが、スロットルバルブ
の基材の表面方向または裏面方向にＵ字状に折曲してい
ることを特徴とする請求項１記載のスロットルバルブ。