(57)【要約】【課題】樹脂化されたスロットルバルブ４の板厚を大きくしても、スロットルバルブ４とスロットルボデー２のボア壁部１の内径との間のクリアランスを拡大させる必要がなく、バルブ全閉時（アイドル運転時）の全閉洩れ流量の増大や、スロットルバルブ４の喰い付きを生じ難くする。【解決手段】スロットルバルブ４の２つの半円形状板部７の外周端を、スロットルバルブ４の回転方向の開き側に配置する。すなわち、スロットルバルブ４の２つの半円形状板部７の外周端を、吸気通路１０内を流れる吸入空気の流れ方向に対して略直交方向で、且つスロットルシャフト３の中心位置を含むボア壁部１の内周部よりもスロットルバルブ４の回転方向の開き側に位置させることにより、樹脂化されたスロットルバルブ４の板厚を十分に確保したままで、スロットルバルブ４の強度を維持できる。【選択図】        図３
2004251238.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）内部に吸気通路が形成される管状ボア壁部を有するスロットルボデーと、
（ｂ）このスロットルボデーのボア壁部を直径方向に貫通するように配されて、前記ボア壁部に回転自在に支持されるスロットルシャフトと、
（ｃ）前記ボア壁部内において前記スロットルシャフトの外周に嵌め合わされて、前記ボア壁部内に形成される前記吸気通路を開閉するスロットルバルブとを備え、
前記スロットルバルブは、樹脂化されており、
前記吸気通路内を流れる吸入空気の流れ方向に対して略直交方向で、且つ前記スロットルシャフトの中心位置を含む前記ボア壁部の内周部よりも前記スロットルバルブの回転方向の開き側に位置する外周端を有していることを特徴とする内燃機関用スロットルバルブ装置。
【請求項２】
（ａ）内部に吸気通路が形成される管状ボア壁部を有するスロットルボデーと、
（ｂ）このスロットルボデーのボア壁部を直径方向に貫通するように配されて、前記ボア壁部に回転自在に支持されるスロットルシャフトと、
（ｃ）前記ボア壁部内において前記スロットルシャフトの外周に嵌め合わされて、前記ボア壁部内に形成される前記吸気通路を開閉するスロットルバルブとを備え、
前記スロットルバルブは、樹脂化されており、
前記吸気通路内を流れる吸入空気の流れ方向に対して略直交方向で、且つ前記スロットルシャフトの中心位置を含む前記ボア壁部の内周部よりも前記スロットルバルブの回転方向の閉じ側に位置する外周端を有し、
前記スロットルバルブの外周端の半径は、前記ボア壁部の内周部の半径よりも小さいことを特徴とする内燃機関用スロットルバルブ装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の内燃機関用スロットルバルブ装置において、
前記スロットルシャフトは、樹脂化された軸状部を有し、
前記スロットルバルブは、前記軸状部の外周に保持される筒状部を有し、且つこの筒状部の外周面より略半径方向に延長されて、互いに段違いに設けられた第１、第２板状部を有していることを特徴とする内燃機関用スロットルバルブ装置。
【請求項４】
請求項３に記載の内燃機関用スロットルバルブ装置において、
前記軸状部と前記筒状部との嵌め合い部は、熱溶着を用いて固定されていることを特徴とする内燃機関用スロットルバルブ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関への吸入空気量を調節してエンジントルクまたはエンジン回転速度を制御する内燃機関用スロットルバルブ装置に関するもので、特にスロットルバルブの外周端とスロットルボデーのボア壁部の内周面とのクリアランスを必要最小限に保持することが可能な内燃機関用スロットルバルブ装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、図４（ａ）に示したように、アルミニウムダイキャスト等によって一体的に形成された金属製のスロットルボデー１０１と、このスロットルボデー１０１の円管状ボア壁部１０２の軸受支持部の内周に回転自在に支持された円形状の断面を有する金属製のスロットルシャフト１０３と、ボア壁部１０２内に形成される吸気通路１０４を開閉することで、内燃機関に吸入される吸入空気量を調節する金属製のスロットルバルブ１０５とから構成された内燃機関用スロットルバルブ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、スロットルシャフト１０３へのスロットルバルブ１０５の組み付けは、先ず、スロットルシャフト１０３をスロットルボデー１０１のボア壁部１０２の横断方向に挿通させた後に、スロットルバルブ１０５を、スロットルシャフト１０３の半径方向外方からスロットルシャフト１０３に形成された一文字状のバルブ貫通孔１０６に差し込み、その後に固定用ボルトや締結用ネジ等のスクリュー１０７を用いてスロットルシャフト１０３にスロットルバルブ１０５を締め付け固定していた。
【０００４】
近年、内燃機関用スロットルバルブ装置の軽量化や低コスト化のために、スロットルバルブ１０５またはスロットルシャフトを樹脂化することが考えられる。しかし、スロットルバルブ１０５またはスロットルシャフトを樹脂化した場合には、図４（ｂ）に示したように、内燃機関を運転することによって生じる吸気管負圧やバックファイヤが加わった場合の強度向上を目的として、スロットルバルブ１０５またはスロットルシャフトの板厚を金属製の時と比べて大きくする必要がある。
【０００５】
また、内燃機関の軽量化や低コスト化のために、スロットルシャフトやスロットルバルブを樹脂化する場合、上記の固定用ボルトや締結用ネジ等のスクリューを用いた、スロットルバルブのスロットルシャフトへの締め付け固定を廃止する方法として、スロットルシャフトの樹脂製バルブ固定部の外周にスロットルバルブの樹脂製円筒部の内周を嵌め合わせた状態で、樹脂製バルブ固定部と円筒部とをレーザー溶着を用いて熱溶着する方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１３２４８０号公報（第１−５頁、図１−図２）
【特許文献２】
特開２００３−０１３７５１号公報（第１−６頁、図１−図９）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の内燃機関用スロットルバルブ装置においては、実際の車両装着時の吸気管負圧やバックファイヤを想定すると、樹脂化されたスロットルバルブは金属製のスロットルバルブに比べて強度的に劣るため、スロットルバルブの板厚を大きくする必要があるが、単純にスロットルバルブの板厚を上げたのみでは、スロットルバルブの回転作動時のミニマムクリアランスが更に小さくなって、スロットルバルブとスロットルボデーとがより喰い付き易くなってしまうという問題が生じる。
【０００８】
すなわち、図４（ｂ）に示したように、スロットルバルブ１０５の板厚を大きくすると、スロットルシャフト１０３の中心軸線からスロットルバルブ１０５の外周端（全閉側に位置する外周端）までの半径寸法ｒ（ｍｍ）とスロットルシャフト１０３の中心軸線に対して直交するＸ軸方向の、スロットルバルブ１０５の半径寸法Ｒ（ｍｍ）との差分だけ、スロットルボデー１０１のボア壁部１０２の内径（ボア径）を従来よりも大きくする必要がある。このため、スロットルバルブ１０５の外周端とスロットルボデー１０１のボア壁部１０２の内径（ボア径）との間のクリアランス（ボア・スロットルバルブ間隙間）を拡大しなければならない。この結果、バルブ全閉時（アイドル運転時）の全閉洩れ流量が大きくなり、内燃機関のアイドル回転速度が高くなるという悪影響が生じる。
【０００９】
【発明の目的】
本発明の目的は、樹脂化されたスロットルバルブの板厚を大きくしても、スロットルバルブとスロットルボデーのボア壁部の内径との間のクリアランスを拡大させる必要がなく、バルブ全閉時（アイドル運転時）の全閉洩れ流量の増大や、スロットルバルブの喰い付きを生じ難くすることのできる内燃機関用スロットルバルブ装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、樹脂化されたスロットルバルブに、吸気通路内を流れる吸入空気の流れ方向に対して略直交方向で、且つスロットルシャフトの中心位置を含むボア壁部の内周部よりもスロットルバルブの回転方向の開き側に位置する外周端を設けている。それによって、スロットルバルブとスロットルボデーのボア壁部の内径との間のクリアランスを、バルブ全閉時（アイドル運転時）において必要最小限に保持または設定できる。このため、スロットルバルブを開き側に開くに従ってスロットルバルブの端面全域においてクリアランスが増す構造とすることができる。その結果、樹脂化されたスロットルバルブの板厚を大きくしても、スロットルバルブとスロットルボデーのボア壁部の内径との間のクリアランスを拡大させる必要がなく、バルブ全閉時（アイドル運転時）の全閉洩れ流量の増大や、スロットルバルブの喰い付きを生じ難くすることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、樹脂化されたスロットルバルブに、吸気通路内を流れる吸入空気の流れ方向に対して略直交方向で、且つスロットルシャフトの中心位置を含むボア壁部の内周部よりもスロットルバルブの回転方向の閉じ側に位置する外周端を設けている。そして、そのスロットルバルブの外周端の半径を、ボア壁部の内周部の半径よりも小さく設定している。それによって、スロットルバルブとスロットルボデーのボア壁部の内径との間のクリアランスを、バルブ全閉時（アイドル運転時）において必要最小限に保持または設定できる。このため、スロットルバルブを開き側に開くに従ってスロットルバルブの端面全域においてクリアランスが増す構造とすることができる。その結果、樹脂化されたスロットルバルブの板厚を大きくしても、スロットルバルブとスロットルボデーのボア壁部の内径との間のクリアランスを拡大させる必要がなく、バルブ全閉時（アイドル運転時）の全閉洩れ流量の増大や、スロットルバルブの喰い付きを生じ難くすることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、スロットルシャフトには、樹脂化された軸状部が形成されている。また、樹脂化されたスロットルバルブには、スロットルシャフトの軸状部の外周に保持される筒状部、およびこの筒状部の外周面より略半径方向に延長されて、互いに段違いに設けられた第１、第２板状部が一体的に形成されている。これにより、スロットルシャフトおよびスロットルバルブを樹脂化できるので、内燃機関用スロットルバルブ装置の軽量化および低コスト化を図ることができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、スロットルシャフトの軸状部とスロットルバルブの筒状部との嵌め合い部を、スロットルシャフトにスロットルバルブを締め付け固定することなく、例えばレーザー溶着等の熱溶着を用いて固定することができる。これにより、固定用ボルトまたは締結用ネジ等のスクリューを廃止できるので、部品点数や組み付け工数を減少できる。これにより、内燃機関用スロットルバルブ装置の軽量化および低コスト化を図ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態の構成］
図１ないし図３（ａ）は本発明の第１実施形態を示したもので、図１は内燃機関用スロットルバルブ装置を示した図で、図３（ａ）はスロットルシャフトとスロットルバルブとの嵌め合い部を示した図である。
【００１５】
本実施形態の内燃機関用スロットルバルブ装置は、運転者のアクセル操作量に基づいて内燃機関（例えば二輪自動車用エンジン：以下エンジンと言う）に流入する吸入空気量を変更することで、エンジン回転速度またはエンジントルクをコントロールするものである。この内燃機関用スロットルバルブ装置は、内部をエンジンに向かう吸入空気が流れる円管状ボア壁部１を有するスロットルボデー２と、運転者のアクセル操作量（例えばアクセルペダルの踏み込み量）に対応して回転駆動されるスロットルシャフト３と、ボア壁部１内においてスロットルシャフト３の外周に溶着固定されたスロットルバルブ４と、このスロットルバルブ４の回転位置を、エンジンがアイドリング状態の時の初期位置に戻すためのリターンスプリング５とを備えた吸気絞り弁装置である。
【００１６】
そして、スロットルボデー２は、耐熱性樹脂（例えばポリフェニレンサルファイド：ＰＰＳ、ガラス繊維３０％入りのポリブチレンテレフタレート：ＰＢＴＧ３０等）により一体成形された樹脂成形品で、スロットルバルブ４およびスロットルシャフト３を保持する装置である。スロットルボデー２のボア壁部１内には、エンジンに吸入空気を送るための吸気通路１０が形成されており、その中央部にスロットルバルブ４およびスロットルシャフト３が回転自在に組み込まれている。また、吸気通路１０は、エアクリーナ（図示せず）から吸気管（図示せず）を介して吸入空気を吸い込むための空気入口部、およびエンジンのサージタンクまたはインテークマニホールド（図示せず）に吸入空気を流入させるための空気出口部を有している。
【００１７】
そして、ボア壁部１の図示左端面には、スロットルシャフト３の軸方向の一端部を回転自在に支持するための円筒状の第１軸受支持部１１がボア壁部１の内壁面より図示左側に突出するように一体的に設けられている。なお、第１軸受支持部１１の図示左端部は、閉塞されている。また、ボア壁部１の図示右端面には、スロットルシャフト３の軸方向の他端部を回転自在に支持するための円筒状の第２軸受支持部１２がボア壁部１の内壁面より図示右側に突出するように一体的に設けられている。なお、第２軸受支持部１２の図示右端部は、開口している。
【００１８】
そして、第１、第２軸受支持部１１、１２内には、スロットルシャフト３が摺動する断面形状が円形状の第１、第２シャフト摺動孔が形成されている。そして、第２軸受支持部１２の外周には、リターンスプリング５が嵌め合わされる円筒状のスプリング内周ガイド１３が一体的に設けられている。また、第２軸受支持部１２の先端部（図示右端部）とスロットルシャフト３の外周との間には、オイルシール１４が装着されている。また、ボア壁部１の図示右端面には、リターンスプリング５のスプリング側フック部を係止するボデー側フック部１５が一体的に設けられている。
【００１９】
スロットルシャフト３は、耐熱性樹脂により一体成形された樹脂成形部（例えばポリフェニレンサルファイド：ＰＰＳ、ガラス繊維３０％入りのポリブチレンテレフタレート：ＰＢＴＧ３０製の樹脂シャフト）に、この樹脂成形部を補強するための分割型の金属部材（例えばＳＵＳ３０４等のステンレス鋼製の金属シャフト）をインサート成形したものである。
【００２０】
スロットルシャフト３の樹脂成形部は、スロットルバルブ４を固定する樹脂製バルブ固定部（樹脂製の軸状部）２１と、この樹脂製バルブ固定部２１を介してスロットルバルブ４にアクセル操作量を伝達する樹脂製レバー部２２と、樹脂製バルブ固定部２１と樹脂製レバー部２２とを繋ぐ樹脂製シャフト部２３とを耐熱性樹脂により一体成形したものである。なお、樹脂製シャフト部２３は、樹脂製バルブ固定部２１の内周部と樹脂製レバー部２２の内周部とを連結するように円筒形状に形成されている。
【００２１】
樹脂製バルブ固定部２１は、非円筒形状に形成されて、樹脂製シャフト部２３よりも図示左側に設けられている。また、樹脂製バルブ固定部２１の外周面には、図３（ａ）に示したように、レーザー溶着の時の溶着強度を高めるための２つの平坦面（２面幅部）３１が形成されている。なお、２つの平坦面（２面幅部）３１を除く樹脂製バルブ固定部２１の外周面は、スロットルシャフト３の中心軸線（軸心・回転中心）を中心とする円弧状の曲率面とされている。
【００２２】
樹脂製レバー部２２は、円環板形状に形成されて、樹脂製シャフト部２３よりも図示右側に設けられている。この樹脂製レバー部２２の外周部には、ドライバーが操作するアクセルペダルに連動する開き側、閉じ側ワイヤーケーブル（図示せず）が巻き付けられる略Ｖ字形状の周溝部３２が設けられている。また、樹脂製レバー部２２の外周部には、開き側、閉じ側ワイヤーケーブルの一端部を取り付けるための開き側、閉じ側取付溝（図示せず）が設けられている。
【００２３】
樹脂製レバー部２２の図示左端面には、スロットルボデー２のスプリング内周ガイド１３と略同一の外径とされた、リターンスプリング５が嵌め合わされる円筒状のスプリング内周ガイド３３が一体的に設けられている。また、樹脂製レバー部２２の図示左端面には、リターンスプリング５のスプリング側フック部を係止するレバー側フック部３４が一体的に設けられている。また、樹脂製レバー部２２には、肉厚を均等化するための複数の溝部３５が設けられている。そして、隣設する２つの溝部３５間には、補強用リブ部（図示せず）がそれぞれ設けられている。
【００２４】
分割型の金属部材は、スロットルシャフト３の一端面から他端面に至るまで軸方向に延びる中軸棒状の金属製シャフト部２４と、この金属製シャフト部２４の外周に部分的に円筒状隙間を隔てて嵌め合わされた円管状の金属製パイプ部２５とに２分割されている。金属製シャフト部２４は、ステンレス鋼等の金属材料により中軸棒形状に形成されており、スロットルシャフト３の樹脂成形部にインサート成形されて一体化されている。そして、金属製シャフト部２４は、図示左端面から図示右端面に至るまでの軸方向全体に延長されている。
【００２５】
この金属製シャフト部２４は、樹脂製バルブ固定部２１よりも軸方向の一端側の表面部分がスロットルシャフト３の外周面に露出しており、その露出部がスロットルボデー２の第１軸受支持部１１の内周面に回転自在に支持される第１軸受摺動部３６とされている。また、金属製シャフト部２４の図示右端部は、樹脂製レバー部２２の図示右端面よりも外部に露出（突出）している。
【００２６】
金属製パイプ部２５は、ステンレス鋼等の金属材料により円管形状に形成されており、樹脂製バルブ固定部２１と樹脂製レバー部２２との間の、スロットルシャフト３の表面部分にのみ設けられている。そして、金属製パイプ部２５は、金属製シャフト部２４の外周側に部分的に、すなわち、スロットルボデー２の第１軸受支持部１１の内周に配される金属製シャフト部２４の外周側のみに円筒状隙間（樹脂製シャフト部２３を構成する耐熱性樹脂が充填されている部分）を隔てて嵌め合わされている。この金属製パイプ部２５は、樹脂製バルブ固定部２１よりも軸方向の他端側の表面部分がスロットルシャフト３の外周面に露出しており、その露出部がスロットルボデー２の第２軸受支持部１２の内周面およびオイルシール１４の内周に回転自在に支持される第２軸受摺動部３７とされている。
【００２７】
スロットルバルブ４は、耐熱性樹脂（例えばポリフェニレンサルファイド：ＰＰＳ、ガラス繊維３０％入りのポリブチレンテレフタレート：ＰＢＴＧ３０等）により一体成形された樹脂成形品で、スロットルボデー２のボア壁部１内において開閉自在に収容されて、エンジンに吸入される吸入空気量をコントロールするバタフライ形の回転弁である。このスロットルバルブ４には、スロットルシャフト３の外周部分（表面部分）、つまり樹脂製バルブ固定部２１の外周に嵌め合わされて保持される非円筒形状の被嵌合部（樹脂製の筒状部）６、およびこの被嵌合部６の外周面より略半径方向に延長されて、互いに段違いに設けられた２つの半円形状板部（樹脂製の第１、第２板状部）７、８等が一体的に形成されている。
【００２８】
そして、被嵌合部６は、２つの半円形状板部７、８の回転中心側に設けられて、スロットルシャフト３の外周部分（表面部分）にレーザ溶着を用いて固定されている。また、被嵌合部６は、スロットルシャフト３の樹脂製バルブ固定部２１との嵌め合い部の中央部または少なくとも一端部（図示左端部または図示右端部）に、スロットルシャフト３の樹脂製バルブ固定部２１の外周に圧入固定される絞り部（圧入部：図示せず）を有している。そして、被嵌合部６内には、軸方向に貫通する小判型の貫通孔（嵌合穴）４１が形成されている。
【００２９】
また、被嵌合部６の内周面のうちで、スロットルシャフト３の樹脂製バルブ固定部２１の外周面に形成された２つの平坦面（２面幅部）３１に対応した部分には、２つの平坦面（２面幅部）４２が形成されている。なお、２つの平坦面（２面幅部）４２を除く被嵌合部６の内周面および外周面は、被嵌合部６の軸線を中心とする円弧状の曲率面とされている。
【００３０】
２つの半円形状板部７、８は、被嵌合部６の外周面に樹脂一体成形されており、図３（ａ）に示したように、スロットルバルブ４の全閉時（アイドル運転時：以下バルブ全閉時と略す）において、スロットルシャフト３の中心軸線に対して直交する図示左右方向のＸ軸に対する、閉じ側のバルブ断面部を除去した形状の断面を有している。これは、樹脂化されたスロットルバルブ４の板厚を十分に確保したままで強度を維持する場合、スロットルバルブ４の２つの半円形状板部７、８が、スロットルバルブ４の開弁方向（Ｘ軸に対して図中のＡ、Ｂ方向）側に配置する。すなわち、スロットルバルブ４の２つの半円形状板部７、８の外周端を、吸気通路１０内を流れる吸入空気の流れ方向に対して略直交方向で、且つスロットルシャフト３の中心位置を含むボア壁部１の内周部よりもスロットルバルブ４の回転方向の開き側に位置させることが望ましい。
【００３１】
［第１実施形態の製造方法］
次に、本実施形態の内燃機関用スロットルバルブ装置の製造方法を図１ないし図３（ａ）に基づいて簡単に説明する。
【００３２】
先ず、スロットルボデー２のボア壁部１の外壁面（図示右端面）に形成されたボデー側フック部１５にリターンスプリング５のスプリング側フック部を組み付けて、スロットルボデー２のボア壁部１の外壁面（図示右端面）に形成された円筒状のスプリング内周ガイド１３の外周側にリターンスプリング５の図示左側部を嵌め合わせることで、スロットルボデー２のボア壁部１の外壁面（図示右端面）にリターンスプリング５を組み付ける。
【００３３】
次に、スロットルバルブ４の被嵌合部６の貫通孔（嵌合穴）４１、スロットルボデー２の第１、第２軸受支持部１１、１２内に形成される第１、第２シャフト摺動孔の軸心が一直線上に位置するように、スロットルバルブ４をスロットルボデー２のボア壁部１に形成される吸気通路１０内に挿入する。次に、上記のスロットルシャフト３を、スロットルボデー２の第２軸受支持部１２の図示右端部から、第２シャフト摺動孔、貫通孔（嵌合穴）４１、第１シャフト摺動孔の順に差し込むことで、スロットルシャフト３をスロットルボデー２に組み付ける。
【００３４】
次に、スロットルシャフト３の樹脂製レバー部２２の外壁面（図示左端面）に形成されたレバー側フック部３４にリターンスプリング５のスプリング側フック部を組み付けて、樹脂製レバー部２２の外壁面（図示左端面）に形成された円筒状のスプリング内周ガイド３３の外周側にリターンスプリング５の図示右側部を嵌め合わせることで、スロットルボデー２のボア壁部１の外壁面（図示右端面）とスロットルシャフト３の樹脂製レバー部２２の外壁面（図示左端面）との間にリターンスプリング５が装着される。
【００３５】
次に、上記のように、スロットルボデー２のボア壁部１内において、スロットルシャフト３の樹脂製バルブ固定部２１の外周に、スロットルバルブ４の被嵌合部６を嵌合した状態で、このスロットルボデーアッセンブリを、図示しないレーザー溶着装置の治具に組み付ける。この治具は、例えば所定の幅で往復移動が可能に構成され、治具の上方に、レーザー装置が設置されている。レーザー装置は、レーザー発振器から出力されたレーザー光をレンズ等で集光し、ボア壁部１内のスロットルバルブ４の被嵌合部６の外壁面に照射する。なお、レーザー装置のレーザー発振器としては、レーザー出力が２０Ｗ〜３０Ｗ程度の半導体レーザー発振器が使用される。また、レーザー発振器として、パルスＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）レーザーや、ＣＯ２レーザー等のその他のレーザー発振器を用いても良い。また、治具の移動速度は、約１０ｍｍ／ｓｅｃ程度に設定される。
【００３６】
レーザー装置のレーザー発振器からスロットルバルブ４の被嵌合部６の外壁面にレーザー光を照射しながら、治具をスロットルシャフト３の軸方向に移動させると共に、スロットルシャフト３の軸方向に直交する方向に往復揺動させて、レーザー照射を行う。このとき、レーザー光は、スロットルバルブ４の被嵌合部６に入射し、その部分を透過して、内側のスロットルシャフト３の樹脂製バルブ固定部２１の外周面に達し、吸収される。このレーザー照射によって、樹脂製バルブ固定部２１の外周面が溶融し、その熱により、被嵌合部６の内壁面が溶融し、樹脂製バルブ固定部２１の外周面と被嵌合部６の内壁面とが熱溶着される。
【００３７】
なお、本実施形態では、図３（ａ）に示したように、被嵌合部６の２つの平坦面（２面幅部）４２において、被嵌合部６の絞り部（圧入部）を中心にしてスロットルシャフト３の軸方向に沿うようにレーザー溶着を実施するようにしている。すなわち、スロットルバルブ４の被嵌合部６の２つの平坦面（２面幅部）４２を表裏でそれぞれ１往復ずつレーザー溶着が実施される。
以上によって、スロットルボデー２、スロットルバルブ４、スロットルシャフト３およびリターンスプリング５を備えた内燃機関用スロットルバルブ装置が製造される。なお、以上の製造方法、工程手順を採用することで、部品点数削減および製作工数低減を図れる効果がある。
【００３８】
［第１実施形態の作用］
次に、本実施形態の内燃機関用スロットルバルブ装置の作用を図１ないし図３（ａ）に基づいて簡単に説明する。
【００３９】
運転者によってアクセルペダルが踏み込まれると、このアクセルペダルにワイヤケーブルを介して機械的に連結された樹脂製レバー部２２が、リターンスプリング５の付勢力に抗してアクセルペダルの踏み込み量に対応した回転角度だけ回転する。そして、上記の樹脂製レバー部２２の回転が樹脂製シャフト部２３を介して樹脂製バルブ固定部２１に伝わり、樹脂製バルブ固定部２１の回転に伴ってスロットルバルブ４が、樹脂製レバー部２２、つまりスロットルシャフト３と同じ回転角度だけ回転する。これにより、エンジンへの吸気通路１０が所定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に対応した速度に変更される。
【００４０】
逆に、運転者がアクセルペダルから足を離すと、リターンスプリング５の付勢力によってスロットルバルブ４およびスロットルシャフト３が初期位置（アイドリング位置）まで戻される。これにより、エンジンへの吸気通路１０が閉じられる（全閉状態）ので、エンジン回転速度がアイドリング回転速度となる。
【００４１】
［第１実施形態の効果］
以上のように、本実施形態の内燃機関用スロットルバルブ装置においては、樹脂化されたスロットルバルブ４の板厚を大きくしても、スロットルバルブ４とスロットルボデー２のボア壁部１の内径（ボア内径）との間の隙間（クリアランス）を拡大させないためには、樹脂化されたスロットルバルブ４の板厚を十分に確保したままで強度を維持する場合、スロットルバルブ４の２つの半円形状板部７、８が、スロットルバルブ４の回転方向の開き側（図３（ａ）に示したＸ軸に対して図中の矢印Ａ、Ｂの向き）に配置する。これは、スロットルバルブ４の２つの半円形状板部７、８の外周端を、吸気通路１０内を流れる吸入空気の流れ方向に対して略直交方向で、且つスロットルシャフト３の中心位置を含むボア壁部１の内周部よりもスロットルバルブ４の回転方向の開き側（図３（ａ）に示したＸ軸に対して図中の矢印Ａ、Ｂの向き）に位置させることで達成できる。
【００４２】
したがって、従来装置のバルブ全閉時において、図４（ｂ）に示したＸ軸よりも回転方向の閉じ側（図中の矢印Ａの向きに対して逆側）に存するスロットルバルブ１０５の断面部、および図４（ｂ）に示したＸ軸よりも回転方向の閉じ側（図中の矢印Ｂの向きに対して逆側）に存するスロットルバルブ１０５の断面部を除去すれば良い。すなわち、バルブ全閉時（アイドル運転時）において、スロットルバルブ４の半円形状板部７の外周端を、図３（ａ）に示したＸ軸よりも回転方向の開き側（図中の矢印Ａの向き）、およびスロットルバルブ４の半円形状板部８の外周端を、図３（ａ）に示したＸ軸よりも回転方向の開き側（図中の矢印Ｂの向き）に存在させる。
【００４３】
それによって、スロットルバルブ４とスロットルボデー２のボア壁部１の内径との間のクリアランスをバルブ全閉時（アイドル運転時）において必要最小限（ミニマムクリアランス）に設定または保持できる。このため、エンジンの運転時に、アクセルペダルを踏み込んでいくと、スロットルバルブ４の弁開度が回転方向の開き側に徐々に開く（大きくなる）に従ってスロットルバルブ４の端面全域において、スロットルバルブ４の外周端とスロットルボデー２のボア壁部１の内径（ボア内径）との間のクリアランスが徐々に増大していく構成とすることができる。
【００４４】
その結果、樹脂化されたスロットルバルブ４の板厚を大きくしても、スロットルバルブ４の外周端とスロットルボデー２のボア壁部１の内径（ボア内径）との間のクリアランスを拡大させるためにボア内径を拡大させる必要がなく、また、スロットルバルブ４の外周端とスロットルボデー２のボア壁部１の内周面との喰い付きも発生し難くなる。さらに、バルブ全閉時（アイドル運転時）の全閉洩れ流量の増大を招くことがないので、エンジンのアイドル回転速度が所定の回転速度となる。
【００４５】
また、本実施形態の内燃機関用スロットルバルブ装置においては、スロットルボデー２、スロットルシャフト３およびスロットルバルブ４をそれぞれ樹脂化しているので、内燃機関用スロットルバルブ装置の軽量化および低コスト化を図ることができる。さらに、スロットルシャフト３の樹脂製バルブ固定部２１とスロットルバルブ４の被嵌合部６との嵌め合い部を、スロットルシャフト３の外周にスロットルバルブ４の被嵌合部６を締め付け固定することなく、レーザー溶着等の熱溶着を用いて固着することにより、固定用ボルトまたは締結用ネジ等のスクリューを廃止できるので、部品点数や組み付け工数を減少できる。
【００４６】
［第２実施形態］
図３（ｂ）は本発明の第２実施形態を示したもので、図３（ｂ）はスロットルシャフトとスロットルバルブとの嵌め合い部を示した図である。
【００４７】
本実施形態では、樹脂化されたスロットルバルブ４で強度を確保しつつ、不要な部分（図４（ｂ）に示したＸ軸の下側部ａと上側部ｂとに存在する）のみを除去する場合には、スロットルバルブ４の２つの半円形状板部７、８の一端面（閉じ側の端面）の一部のみを除去すれば良い。すなわち、樹脂化されたスロットルバルブ４の２つの半円形状板部７、８の外周端を、吸気通路１０内を流れる吸入空気の流れ方向に対して略直交方向で、且つスロットルシャフト３の中心位置を含むボア壁部１の内周部よりもスロットルバルブ４の回転方向の閉じ側（図中の矢印Ａ、Ｂの向きに対して逆側）に位置させる。
【００４８】
そして、スロットルバルブ４の２つの半円形状板部７、８の外周端の半径を、スロットルボデー２のボア壁部１の内周部の半径よりも小さく設定することにより、樹脂化されたスロットルバルブ４の板厚を大きくしても、スロットルバルブ４の外周端とスロットルボデー２のボア壁部１の内径（ボア内径）との間のクリアランスを拡大させるためにボア内径を拡大させる必要がなく、また、スロットルバルブ４の外周端とスロットルボデー２のボア壁部１の内周面との喰い付きや、バルブ全閉時（アイドル運転時）の全閉洩れ流量の増大を抑制できるので、アイドル回転速度が安定する。
【００４９】
［他の実施形態］
本実施形態では、スロットルシャフト３の樹脂成形部を補強する金属製シャフト部２４の一端部の外周側に、樹脂製バルブ固定部２１および樹脂製シャフト部２３を介してスロットルバルブ４にアクセル操作量を伝える樹脂製レバー部２２を樹脂一体成形しているが、樹脂製バルブ固定部２１に樹脂製レバー部２２を樹脂一体成形しなくても良い。また、樹脂製レバー部２２を、スロットルシャフト３の樹脂成形部を補強する金属製シャフト部２４の一端部の外周側に、樹脂製バルブ固定部２１および樹脂製シャフト部２３を介してスロットルバルブ４にアクセル操作量を伝える樹脂製バルブ側ギヤ部として良い。この場合には、スロットルバルブ４は樹脂製バルブ側ギヤ部と一体的に減速歯車機構を介して電動モータによって回転駆動する。
【００５０】
本実施形態では、スロットルシャフト３の樹脂製バルブ固定部（樹脂製の軸状部）２１、樹脂製レバー部２２および樹脂製シャフト部２３を耐熱性樹脂により樹脂一体成形しているが、スロットルシャフト３の軸状部のみを耐熱性樹脂によって樹脂成形しても良い。また、本実施形態では、スロットルバルブ４の被嵌合部（樹脂製の筒状部）６および２つの半円形状板部７、８を耐熱性樹脂によって一体成形しているが、スロットルバルブ４の筒状部のみを耐熱性樹脂によって樹脂成形しても良い。また、熱溶着方法として、レーザー溶着の代わりに他の熱溶着方法を用いても良い。
【００５１】
本実施形態では、スロットルシャフト３の樹脂成形部（特に樹脂製バルブ固定部２１）を、分割型の金属材料、つまり金属製シャフト部２４および金属製パイプ部２５によって補強しているが、スロットルシャフト３の樹脂成形部（特に樹脂製バルブ固定部２１）を、軸棒状形状の金属材料または筒形状金属材料のいずれか一方によって補強しても良い。また、金属製パイプ部２５を、円弧状の金属片を略円管状となるように軸方向に複数配置して構成しても良い。また、円環状の金属環を軸方向に複数配置して構成しても良い。また、スロットルシャフト３全体を金属化しても良い。
【００５２】
本実施形態では、スロットルバルブ４の被嵌合部（筒状部）６を、スロットルシャフト３の樹脂製バルブ固定部（軸状部）２１の外周にレーザー溶着等を用いて熱溶着しているが、スロットルバルブ４の被嵌合部（筒状部）６を、スロットルシャフト３の樹脂製バルブ固定部（軸状部）２１の外周に固定用ボルトまたは締結用ネジ等のスクリューを用いて締め付け固定しても良い。また、スロットルバルブ４の２つの半円形状板部（板状部）７、８を、スロットルシャフト３の樹脂製バルブ固定部２１の外周に樹脂一体成形しても良い。この場合には、金属製シャフト部２５の外周に設けられる円筒状の樹脂製バルブ固定部２１がスロットルバルブ４の筒状部を構成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は内燃機関用スロットルバルブ装置を示した正面図で、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である（第１実施形態）。
【図２】（ａ）はスロットルシャフトを示した断面図で、（ｂ）はスロットルシャフトを示した断面図である（第１実施形態）。
【図３】（ａ）はスロットルシャフトとスロットルバルブとの嵌め合い部を示した断面図で（第１実施形態）、（ｂ）はスロットルシャフトとスロットルバルブとの嵌め合い部を示した断面図である（第２実施形態）。
【図４】（ａ）はスロットルシャフトとスロットルバルブとの嵌め合い部を示した断面図で、（ｂ）はスロットルシャフトとスロットルバルブとの嵌め合い部を示した断面図である（従来の技術）。
【符号の説明】
１  ボア壁部
２  スロットルボデー
３  スロットルシャフト
４  スロットルバルブ
５  リターンスプリング
６  被嵌合部（樹脂製の筒状部）
７    半円形状板部（第１板状部）
８    半円形状板部（第２板状部）
１０  吸気通路
２１  樹脂製バルブ固定部（樹脂製の軸状部）
４１  貫通孔（嵌合穴）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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