JP4933082B2 - バタフライ弁 - Google Patents

Description

この発明は、流路を横断する弁軸と、その弁軸に設けられる板状の弁体とを備え、弁体を弁軸を中心に回動させて流路における流体流量を調節するバタフライ弁に関する。

近年の内燃機関では、低燃費・高出力化に対する要求を受けて、吸気通路のスロットル弁を通過する空気流量レンジの拡大が課題となっている。一般に、スロットル弁が設けられる部分のボア径を大きくすると、スロットル弁の全開時にボアを流れる空気流量（全開流量）が増加して、内燃機関の出力を高めることができる。しかし、スロットル弁をほぼ全閉としたアイドル運転時にボアを流れる（アイドル流量）も増加するため、内燃機関の燃費が悪化することになる。そのため、ボア径を大きくすることなく全開流量を増やして内燃機関の高出力化を達成する必要がある。

ここで、スロットル弁として、従来は、いわゆるバタフライ弁が使用されている。この種のバタフライ弁として、例えば、下記の特許文献１及び２に記載されたものがある。特許文献１に記載のバタフライ弁は、従来品であり、図３０に示すように、流路５１を横断する弁軸５２と、その弁軸５２に設けられる略円板状の弁体５３とを備え、その弁体５３を弁軸５２を中心に回動させて流路５１の流体の流量を調節するようになっている。ここで、弁体５３は、弁軸５２の外径より薄い均一な板厚に形成される。

また、特許文献２に記載のバタフライ弁は、図３１，３２に示すように、流路５１を横断する弁軸５２と、その弁軸５２に設けられる板状の弁体５４を備え、その弁体５４を弁軸５２を中心に回動させて流路５１の流体の流量を調節するようになっている。ここで、弁体５４は、弁軸５２から外端にかけて一定曲率半径のＲ面を有する。具体的には、弁体５４は、その中心から外側半径方向へ向かって断面が縮小し、その表裏両側面は３次元で凹凸のない流線型面をなしている。

実開平１−６００８０号公報 特開平１１−１７３４３２号公報

ところが、従来のバタフライ弁は、金属製が主流をなしていたことから、形状の自由度が少なく、空気抵抗に対する工夫があまりなされていなかった。一方、近年は、樹脂製のバタフライ弁の採用により、形状の自由度を生かして空気の流れ方向を規定する工夫がなされてきたが、流路面積の拡大についての工夫はなされていなかった。

ここで、特許文献１に記載のバタフライ弁では、特に弁体５３の全開時に、弁軸５２で流線が急変することとなり、弁軸５２の下流側で流れの剥離が生じることとなった。このため、流れの剥離の分だけ全開流量が減少することとなった。

一方、特許文献２に記載のバタフライ弁では、特に弁体５４の全開時に、従来品である特許文献１に記載のバタフライ弁に比べ、弁軸５２での流れの剥離は少なくなるものの、弁体５４の中心から外側半径方向へ流体の表面流れが生じることとなった。この表面流れは、流路５１に平行な流れでないことから、流体に乱れが発生して流体の圧力損失が大きくなり、流体の流れがスムーズでなくなった。このため、弁体５４の全開時に流路５１の流体流量、すなわち全開流量が減少する懸念があった。

この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、弁体を全開としたときの流路の流体流量を増加させることを可能としたバタフライ弁を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、流路を横断する弁軸と、弁軸に設けられる板状の弁体とを備え、弁体を弁軸を中心に回動させて流路における流体の流量を調節するバタフライ弁であって、弁体は、弁軸にほぼ直交する方向には、弁軸から外端へ向かって徐々に厚みを減少させるテーパ断面又は曲線断面をなし、弁軸に平行な方向には、テーパ断面又は曲線断面を同じくする複数のテーパ面又は曲面を表裏両側面に含み、一つのテーパ面又は曲面の範囲では、任意な位置にて弁軸と直交する方向に切断したテーパ断面又は曲線断面は同じとなり、複数のテーパ面又は曲面は、互いに異なったテーパ断面又は曲線断面をなしていること、を趣旨とする。

上記発明の構成によれば、弁体がテーパ断面又は曲線断面をなし、その表裏両側面にテーパ断面又は曲線断面を同じくする少なくとも一つのテーパ面又は曲面を含むことから、流路にて弁体を全開としたときに、弁体の表裏両側面における流体の流れが流路に対して平行となり、流体に乱れが生じない。

上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、弁体の表裏両側面には、中央を通り弁軸にほぼ直交する方向へ延びる溝を設け、溝は、複数のテーパ面又は曲面のうちの弁体の中央を通り弁軸にほぼ直交する方向へ延びるテーパ面又は曲面により形成され、溝を形成するテーパ面又は曲面では、弁軸に平行な方向について溝の両側に配置するテーパ面又は曲面よりも薄肉化を図っていること、を趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、弁体の表裏両側面の中央に溝が設けられるので、弁体の表裏両側面にて流体最速部の流路面積が拡大される。

上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、弁体の表裏両側面には、弁軸にほぼ直交する方向へ延び、かつ、テーパ面又は曲面に沿って傾斜する整流リブを設けたことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項１又は２に記載の発明の作用に加え、弁体の表裏両側面における流体の流れが、整流リブの整流作用によっても流路に対して平行となり、流体の乱れが抑えられる。

請求項１に記載の発明によれば、弁体を全開としたときの流路の流体流量（全開流量）を増加させることができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に対し、溝により流路面積が拡大した分だけ全開流量を更に増加させることができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に対し、整流リブによる整流作用の分だけ全開流量を更に増加させることができる。

［第１実施形態］
以下、本発明のバタフライ弁を具体化した第１実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

図１に、この実施形態のバタフライ弁１を含むスロットルボディ２を平断面図により示す。図２は、バタフライ弁１を図１の左側から見た側面図を示す。図３は、図１のＡ−Ａ線に沿ったバタフライ弁１の断面図、図４は、図１のＢ−Ｂ線に沿ったバタフライ弁１の断面図、図５は、図１のＣ−Ｃ線に沿ったバタフライ弁１の断面図をそれぞれ示す。

スロットルボディ２は、内燃機関の吸気通路（吸気管）に接続されるボア３を含む。このボア３は、流体である空気が流れる流路４を構成する。スロットルボディ２には、この流路４を横断する弁軸５が設けられる。弁軸５の両端部は、軸受６を介してスロットルボディ２に回転可能に支持される。この弁軸５に対して板状をなす弁体７が設けられる。図２に示すように、弁体７は、弁軸５を内包するように弁軸５と一体的に設けられる。弁体７は、側面視で略菱形をなす。このバタフライ弁１は、その弁体７を弁軸５を中心に回動させることで、流路４（ボア３）における空気流量を調節するようになっている。図１では、バタフライ弁１につき、流路４を最大限に開放する全開状態が示される。この実施形態では、弁軸５が金属により形成され、弁体７が樹脂により形成される。例えば、弁体７を射出成形するとき、弁軸５を弁体７に対しインサート成形することにより、弁軸５と弁体７を一体的に成形することができる。

図１〜５に示すように、弁体７は、弁軸５に直交する方向には、弁軸５から外端へ向かって徐々に厚みを減少させるテーパ断面をなしている。換言すれば、弁体７は、表裏両側面が弁軸５から外端へ向かって対称的に傾斜するテーパ断面をなしている。また、弁体７は、弁軸５に平行な方向には、テーパ断面を同じくする複数のテーパ面８ａ〜８ｃを表裏両側面に含む。この実施形態では、弁体７の表裏両側面には、弁軸５に直交する方向へ延び、かつ、各テーパ面８ａから８ｃに沿って傾斜する複数の整流リブ９ａ〜９ｃが設けられる。複数の整流リブ９ａ〜９ｃは、互いに等しい間隔で平行に設けられる。これら整流リブ９ａ〜９ｃは、弁軸５の両端寄りに位置する最外側の二つの第１整流リブ９ａが最も短く、それより内側寄りの二つの第２整流リブ９ｂがやや長く、中央の一つの第３整流リブ９ｃが最も長くなっている。つまり、弁体７の表裏両側面は、中央の第３整流リブ９ｃを中心に左右線対称な形状をなしている、そして、第３整流リブ９ｃと第２整流リブ９ｂとの間に位置する第１テーパ面８ａと、第２整流リブ９ｂと第１整流リブ９ａとの間に位置する第２テーパ面８ｂとは、互いに異なったテーパ断面をなしている。つまり、第１テーパ面８ａの範囲では、任意な位置にて弁軸５と直交する方向に切断したテーパ断面は同じとなる。また、第２テーパ面８ｂの範囲では、第１テーパ面８ａにおけるテーパ断面とは異なるが、任意位置にて弁軸５と直交する方向に切断したテーパ断面は同じとなる。第１テーパ面８ａと第２テーパ面８ｂは、互いに異なったテーパ角度を有する。図３に、テーパ角度θ１を示す。この実施形態では、テーパ角度θ１が「１０〜３５°」の範囲の値に設定される。図１に示すように、弁体７の外端は、弁体７の外周に沿って緩く傾斜する外周縁１０が一定幅で形成される。この外周縁１０と各テーパ面８ａ，８ｂの終端との間は、傾斜のない平坦面１１となっている。図１において、弁体７は、弁軸５を中心に上下線対称な形状をなしている。また、図１に示される弁体７の前面を弁体７の表側面とすると、この反対側が弁体７の裏側面となり、表側面と同じ形状に形成される。

図６に、整流リブ９ａ〜９ｃの高さ（リブ高さ）について説明する。リブ高さは、図６の（ａ）に示すように定義される。ここで、図６の（ｂ）に示すように、リブ高さが過大になると、空気の流れに剥離が発生することになる。従って、リブ高さは、図６の（ａ）に示すように、過大にならない範囲の値に設定される。図７には、過大でないリブ高さの範囲（０．５〜２．５ｍｍ）に対する「従来品比流量拡大率（％）」の違いをグラフに示す。「従来品比流量拡大率（％）」は、従来品、すなわち、従来例の図３０に示すバタフライ弁による全開流量に対する流量拡大率を示す。このグラフからも明らかように、リブ高さは、「１．９ｍｍ」のときに流量拡大率（ＣＡＥ）が「約７％」と最も高くなることが分かる。従って、この結果に基づき、この実施形態では、各整流リブ９ａ〜９ｃの高さを「１．９ｍｍ」に設定している。

以上説明したこの実施形態のバタフライ弁１によれば、弁体７がテーパ断面をなし、その表裏両側面にテーパ断面を同じくする複数のテーパ面８ａ，８ｂを含んでいる。このことから、図１に示すように、流路４にて弁体７を全開としたときに、弁体７の表裏両側面における空気の流れが流路４に対して平行となり、弁体７によって空気に乱れが生じることがない。この結果、弁体７を全開にしたときの圧力損失を低減することができ、同じく、弁体７を全開にしたときの流路４の空気流量、すなわち全開流量を、従来品に比べて増加させることができる。

また、この実施形態では、弁体７の表裏両側面における空気の流れが、各整流リブ９ａ〜９ｃの整流作用によっても流路４に対して平行となり、空気の乱れが抑えられる。このため、整流リブ９ａ〜９ｃによる整流作用の分だけ、弁体７を全開にしたときの圧力損失を更に低減することができ、全開流量を更に増加させることができる。

ここで、従来品（図３０のバタフライ弁）の全開流量に対し、図３１，３２に示す従来例の流線型のバタフライ弁による流量拡大率が「約３．３％」であることが確かめられている。これに対し、従来品の全開流量に対し、本実施形態のバタフライ弁１による流量拡大率が「約７．７％」であることが確かめられた。従って、この実施形態のバタフライ弁１によれば、図８からも明らかなように、流線型のバタフライ弁と比較しても流量拡大率を増加させられることが分かる。

［第２実施形態］
次に、本発明のバタフライ弁を具体化した第２実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

図９に、この実施形態のバタフライ弁２１を含むスロットルボディ２を平断面図により示す。図１０は、バタフライ弁２１を図９の左側から見た側面図を示す。図１１は、図９のＤ−Ｄ線に沿ったバタフライ弁２１の断面図、図１２は、図９のＥ−Ｅ線に沿ったバタフライ弁２１の断面図、図１３は、図９のＦ−Ｆ線に沿ったバタフライ弁２１の断面図をそれぞれ示す。図１４に、図９のＧ−Ｇ線に沿った断面図を示す。

この実施形態のバタフライ弁２１は、第１実施形態のバタフライ弁２１に対して以下の点で異なる。すなわち、このバタフライ弁２１は、弁体７の表裏両側面において、中央を通り弁軸５に直交する方向へ延びる溝２２が設けられる。図９に示すように、この溝２２は、二つの第２整流リブ９ｂの間に形成される。図１１に示すように、二つの第２整流リブ９ｂの間のテーパ面８ｃのテーパ角度θ２は、第１実施形態のバタフライ弁１のテーパ角度θ１よりも小さくなっている。この溝２２の中央には、弁軸５の外周面の一部がむき出しとなっている。ただし、この溝２２の部分の弁体７の肉厚は、図１１，１４に示すように、弁軸５の外径とほぼ同じとなっている。この実施形態のバタフライ弁２１において、その他の構成は、第１実施形態のバタフライ弁１のそれと同じである。

従って、この実施形態のバタフライ弁２１によれば、弁体７の表裏両側面の中央に溝２２が設けられる。ここで、ボア３の中央部は、空気の流れが最も速い部分であることが分かっている。従って、バタフライ弁２１の全開時には、弁体７の表裏両側面にて、ボア３における空気流れの最速部分に対応して溝２２が平行に配置され、その溝２２によって流路面積が拡大されることになる。このため、弁体７を全開としたときの全開流量を、第１実施形態のバタフライ弁１に比べ、溝２２により流路面積を拡大した分だけ更に増加させることができる。

ここで、上記した従来品の全開流量に対し、本実施形態のバタフライ弁２１による流量拡大率が「約９．９％」であることが確かめられている。従って、この実施形態のバタフライ弁２１によれば、図１５に示すように、第１実施形態のバタフライ弁１と比較しても流量拡大率を増加させられることが分かる。

また、この実施形態では、弁体７に溝２２を設けることで、弁体７の薄肉化による流路面積の拡大を図っているが、弁体７の強度上の制約から弁体７の薄肉化には限度があり、より効果的な部位で弁体７の薄肉化を図る必要がある。この実施形態では、弁体７の表裏両側面にて中央を通り弁軸５に直交する方向に溝２２を設けているので、弁体７の強度を十分確保しながら、弁体７の薄肉化により全開流量を増加させることができる。

［第３実施形態］
次に、本発明のバタフライ弁を具体化した第３実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

図１６に、この実施形態のバタフライ弁４１を平面図により示す。図１７に、図１６の正面図を示す。図１８に、図１６のＧ−Ｇ線に沿った断面図を示す。図１９，２０は、図１８に準ずる断面図であり、バタフライ弁４１の変形例としてのバタフライ弁４１Ａ，４１Ｂを示す。

この実施形態のバタフライ弁４１は、第１実施形態のバタフライ弁１に対して以下の点で異なる。すなわち、図１８に示すように、このバタフライ弁４１の弁体７は、弁軸５に直交する方向には、弁軸５から外端へ向かって徐々に厚みを減少させる曲線断面をなしている。換言すれば、弁体７は、表裏両側面が弁軸５から外端へ向かって対称的に傾斜する曲線断面をなしている。また、弁体７は、弁軸５に平行な方向には、曲線断面を同じくする複数の曲面１８ａ，１８ｂを表裏両側面に含む。この実施形態では、第１実施形態のバタフライ弁１と同じく、図１６，１７に示すように、弁体７の表裏両側面には、弁軸５に直交する方向へ延び、かつ、各曲面１８ａ，１８ｂに沿って湾曲して傾斜する複数の整流リブ１９ａ〜１９ｃが設けられる。複数の整流リブ１９ａ〜１９ｃは、互いに等しい間隔で平行に設けられる。つまり、弁体７の表裏両側面は、中央の第３整流リブ１９ｃを中心に左右線対称な形状をなしている、そして、第３整流リブ９ｃと第２整流リブ９ｂとの間に位置する第１曲面１８ａと、第２整流リブ９ｂと第１整流リブ９ａとの間に位置する第２曲面１８ｂとは、互いに異なった曲線断面をなしている。つまり、第１曲面１８ａの範囲では、任意な位置にて弁軸５と直交する方向に切断した曲線断面は同じとなる。また、第２曲面１８ｂの範囲では、第１曲面１８ａにおける曲線断面とは異なるが、任意位置にて弁軸５と直交する方向に切断した曲線断面は同じとなる。図１６において、弁体７は、弁軸５を中心に上下線対称な形状をなしている。また、図１６に示す弁体７の上面を弁体７の表側面とすると、この反対側が弁体７の裏側面となり、表側面と同じ形状に形成される。つまり、図１８に示すように、矢印Ｘ１で示す吸気流方向に対し、弁軸５よりも上流側と下流側とで、弁体７の断面形状が同じとなっている。すなわち、弁軸５よりも上流側と下流側の表裏両側面において、それぞれ湾曲した整流リブ１９ｃと、曲面１８ａとが設けられる。

従って、この実施形態のバタフライ弁４１は、基本的にはその断面形状が第１実施形態のバタフライ弁１と異なるだけであることから、第１実施形態のバタフライ弁１と同等の作用効果を得ることができる。

ここで、図１８に示すバタフライ弁４１では、矢印Ｘ１で示す吸気流方向に対し、弁軸５よりも上流側と下流側とで、弁体７の断面形状を同じとしたが、図１９，２０に示すバタフライ弁４１Ａ，４１Ｂのように、弁軸５よりも上流側と下流側とで、弁体７の断面形状が異なってもよい。すなわち、図１９に示すように、弁軸５よりも上流側の表裏両側面では、湾曲した整流リブ１９ｃと、曲面１８ａとが設けられ、弁軸５よりも下流側の表裏両側面では、テーパ状に傾斜した整流リブ９ｃと、テーパ面８ａとが設けられるように構成してもよい。また、図２０に示すように、弁軸５よりも上流側の表裏両側面では、テーパ状に傾斜した整流リブ９ｃと、テーパ面８ａとが設けられ、弁軸５よりも下流側の表裏両側面では、湾曲した整流リブ１９ｃと、曲面１８ａとが設けられるように構成してもよい。このように変形したバタフライ弁４１Ａ，４１Ｂについても、バタフライ弁４１と同等の作用効果を得ることができる。

［第４実施形態］
次に、本発明のバタフライ弁を具体化した第４実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

図２１に、この実施形態のバタフライ弁４２を平面図により示す。図２２に、図２１の正面図を示す。図２３に、図２１の右側面図を示す。図２４に、図２１のＨ−Ｈ線に沿った断面図を示す。

この実施形態のバタフライ弁４２は、第２実施形態のバタフライ弁２１に対して以下の点で異なる。すなわち、このバタフライ弁４２は、弁軸５と弁体７とが樹脂により一体に成形される。また、このバタフライ弁４２は、弁体７の表裏両側面において、中央を通り弁軸５に直交する方向へ延びる溝４３が設けられる。図２１に示すように、この溝４３は、二つの第２整流リブ９ｂの間に形成される。図２４に示すように、この溝４３の部分の弁体７の肉厚は、弁軸５の軸心Ｐ１の位置よりも吸気流方向Ｘ１に対して若干上流寄り位置Ｐ２にて最も大きくなっている。従って、この位置Ｐ２を境に、上流側のテーパ面８ｄと、下流側のテーパ面８ｅとが、長さと傾斜角度が異なっている。つまり、この溝４３の断面形状は、吸気流に対して飛行機の翼に近い形状となっている。この実施形態のバタフライ弁４２において、その他の構成は、第２実施形態のバタフライ弁２１のそれと同じである。

従って、この実施形態のバタフライ弁４２の構成によれば、溝４３の断面形状が吸気流に対して飛行機の翼に近い形状となっているので、溝４３における吸気流をより滑らかにすることができる。この実施形態のバタフライ弁４２は、その他の構成では第２実施形態のバタフライ弁２１と基本的に同じであることから、第２実施形態のバタフライ弁２１とほぼ同等の作用効果を得ることができる。

［第５実施形態］
次に、本発明のバタフライ弁を具体化した第５実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

図２５に、この実施形態のバタフライ弁４４を平面図により示す。図２６に、図２５の正面図を示す。図２７に、図２５の右側面図を示す。図２８に、図２５のＩ−Ｉ線に沿った断面図を示す。

この実施形態のバタフライ弁４４は、第４実施形態のバタフライ弁４２に対して以下の点で異なる。すなわち、このバタフライ弁４４は、弁体７の表裏両側面において、弁軸５と直交する方向へ延びる一対の太めの整流リブ９ｄが設けられる。また、このバタフライ弁４４は、弁体７の表裏両側面において、中央を通り弁軸５に直交する方向へ延びる溝４３が設けられる。図２５，２６に示すように、この溝４３は、二つの整流リブ９ｄの間に形成される。図２８に示すように、この溝４３の断面形状は、第４実施形態のバタフライ弁４２と同じであり、吸気流に対して飛行機の翼に近い形状となっている。この実施形態のバタフライ弁４２において、その他の構成は、第４実施形態のバタフライ弁４２のそれと同じである。

従って、この実施形態のバタフライ弁４４の構成によれば、溝４３の断面形状が吸気流に対して飛行機の翼に近い形状となっているので、溝４３における吸気流をより滑らかにすることができる。この実施形態のバタフライ弁４４は、その他の構成では第４実施形態のバタフライ弁４２と基本的に同じであることから、第４実施形態のバタフライ弁４２とほぼ同等の作用効果を得ることができる。

尚、この発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。

例えば、前記各実施形態では、弁体７の表裏両側面に、弁軸５に直交する方向へ延びる四つ又は五つの整流リブ９ａ〜９ｃを設けたが、図２９に示すバタフライ弁３１において、弁体７の表裏両側面における弁軸５の両端寄り位置のみに、弁軸５に直交する方向へ延びる整流リブ３２を設けてもよい。この弁体７では、二つの整流リブ３２の間にテーパ断面を同じくする一つのテーパ面３３が設けられることになる。この構成によっても、前記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

また、前記第１実施形態では、弁体７は、弁軸５に「直交」する方向に、弁軸５から外端へ向かって徐々に厚みを減少させるテーパ断面をなし、弁体７の表裏両側面には、弁軸５に「直交」する方向へ延びる複数の整流リブ９ａ〜９ｃが設けられる。また、第２実施形態では、加えて、弁体７の表裏両側面に、中央を通り弁軸５に「直交」する方向へ延びる溝２２が設けられる。ここで、「直交」は「直角に交わる」ことを意味するが、この「直交」は厳密な意味で直角に交わる場合の他に、直角に対しわずかに増減した角度であってもよい。つまり、本発明は、上記角度が「ほぼ直角」であることを許容し、「ほぼ直角」であることに作用効果としての差違はない。

バタフライ弁を含むスロットルボディを示す平断面図。 バタフライ弁を図１の右側から見た側面図。 図１のＡ−Ａ線に沿ったバタフライ弁の断面図。 図１のＢ−Ｂ線に沿ったバタフライ弁の断面図。 図１のＣ−Ｃ線に沿ったバタフライ弁の断面図。 リブ高さを示す説明図。 リブ高さに対する従来品比流量拡大率の違いを示すグラフ。 流量拡大率を比較して示すグラフ。 バタフライ弁を含むスロットルボディを示す平断面図。 バタフライ弁を図９の右側から見た側面図。 図９のＤ−Ｄ線に沿ったバタフライ弁の断面図。 図９のＥ−Ｅ線に沿ったバタフライ弁の断面図。 図９のＦ−Ｆ線に沿ったバタフライ弁の断面図。 図９のＧ−Ｇ線に沿ったバタフライ弁の断面図。 流量拡大率を比較して示すグラフ。 バタフライ弁を示す平面図。 図１６の正面図。 図１６のＧ−Ｇ線に沿った断面図。 図１８に準ずる断面図。 図１８に準ずる断面図。 バタフライ弁を示す平面図。 図２１の正面図。 図２１の右側面図。 図２１のＨ−Ｈ線に沿った断面図。 バタフライ弁を示す平面図。 図２５の正面図。 図２５の右側面図。 図２５のＩ−Ｉ線に沿った断面図。 バタフライ弁を含むスロットルボディを示す平断面図。 従来例のバタフライ弁を含むスロットルボディを示す平断面図。 従来例のバタフライ弁を含むスロットルボディを示す平断面図。 バタフライ弁を示す図３１のＱ視図。

符号の説明

１ バタフライ弁
４ 流路
５ 弁軸
７ 弁体
８ａ 第１テーパ面
８ｂ 第２テーパ面
８ｃ テーパ面
８ｄ 上流側のテーパ面
８ｅ 下流側のテーパ面
９ａ 第１整流リブ
９ｂ 第２整流リブ
９ｃ 第３整流リブ
９ｄ 整流リブ
１８ａ 第１曲面
１８ｂ 第２曲面
１９ａ 第１整流リブ
１９ｂ 第２整流リブ
１９ｃ 第３整流リブ
２１ バタフライ弁
２２ 溝
３１ バタフライ弁
３２ 整流リブ
３３ テーパ面
４１ バタフライ弁
４１Ａ バタフライ弁
４１Ｂ バタフライ弁
４２ バタフライ弁
４３ 溝
４４ バタフライ弁

Claims (3)

1. 流路を横断する弁軸と、前記弁軸に設けられる板状の弁体とを備え、前記弁体を前記弁軸を中心に回動させて前記流路における流体の流量を調節するバタフライ弁であって、
   前記弁体は、前記弁軸にほぼ直交する方向には、前記弁軸から外端へ向かって徐々に厚みを減少させるテーパ断面又は曲線断面をなし、前記弁軸に平行な方向には、前記テーパ断面又は曲線断面を同じくする複数のテーパ面又は曲面を表裏両側面に含み、
   一つのテーパ面又は曲面の範囲では、任意な位置にて前記弁軸と直交する方向に切断したテーパ断面又は曲線断面は同じとなり、
   前記複数のテーパ面又は曲面は、互いに異なった前記テーパ断面又は曲線断面をなしていること、
   を特徴とするバタフライ弁。
2. 前記弁体の前記表裏両側面には、中央を通り前記弁軸にほぼ直交する方向へ延びる溝を設け、
   前記溝は、前記複数のテーパ面又は曲面のうちの前記弁体の中央を通り前記弁軸にほぼ直交する方向へ延びるテーパ面又は曲面により形成され、
   前記溝を形成する前記テーパ面又は曲面では、前記弁軸に平行な方向について前記溝の両側に配置するテーパ面又は曲面よりも薄肉化を図っていること、
   を特徴とする請求項１に記載のバタフライ弁。
3. 前記弁体の前記表裏両側面には、前記弁軸にほぼ直交する方向へ延び、かつ、前記テーパ面又は曲面に沿って傾斜する整流リブを設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のバタフライ弁。

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