(57)【要約】【課題】スロットルシャフト３とスロットルバルブ４とをレーザー溶着させる時の溶着強度の確保とスロットルシャフト３へのスロットルバルブ４の組み付け性の向上との両立を図る。【解決手段】スロットルシャフト３とスロットルバルブ４との嵌め合い部の一部に設けた圧入嵌め部５１における樹脂製バルブ固定部６と被嵌合部７との間の溶着間隔を所定値以下に小さくすることができるので、スロットルシャフト３とスロットルバルブ４とをレーザー溶着させる時の溶着強度を十分に確保することができる。また、スロットルシャフト３とスロットルバルブ４との嵌め合い部の残部に設けた隙間嵌め部５２における樹脂製バルブ固定部６と被嵌合部７との間の溶着間隔を所定値よりも大きくすることができるので、スロットルシャフト３へのスロットルバルブ４の組み付け作業性を向上することができる。【選択図】        図２
2004251235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部を内燃機関に向かう吸入空気が流れるスロットルボデーと、
このスロットルボデーに回転自在に支持されると共に、軸方向に樹脂製の軸状部を有するスロットルシャフトと、
前記スロットルボデー内に開閉自在に収容されて、前記軸状部の外周に嵌め合わされる樹脂製の筒状部、およびこの筒状部を軸方向に貫通する嵌合穴を有するスロットルバルブと
を備え、
前記軸状部の外周に前記筒状部の内周を嵌め合わせた状態で、前記軸状部の外周と前記筒状部の内周とを熱溶着を用いて固定した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には、前記軸状部の最大寸法と前記嵌合穴の最小寸法とが略等しく、前記軸状部と前記筒状部との間の溶着隙間が所定値以下に小さい圧入嵌め部が形成され、
前記圧入嵌め部を除く前記嵌め合い部には、前記軸状部の最大寸法が前記嵌合穴の最小寸法よりも小さく、前記軸状部と前記筒状部との間の溶着隙間が前記所定値よりも大きい隙間嵌め部が形成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。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関用スロットルバルブ装置において、
前記嵌め合い部のうちの前記圧入嵌め部、およびこの圧入嵌め部近傍の前記隙間嵌め部は、前記軸状部の外周に前記筒状部の内周を嵌め合わせた状態で、前記軸状部の外周と前記筒状部の内周とを熱溶着を用いて固定する嵌合溶着部を構成す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、前記熱溶着として、レーザー溶着を用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、
前記溶着隙間の最大寸法は、前記レーザー溶着が可能な７５μｍ以下の隙間に設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。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のうちいずれか１つに記載の内燃機関用スロットルバルブ装置において、
前記筒状部は、前記圧入嵌め部から前記筒状部の端部に向かって徐々に外径または内径が増大する略円錐形状の傾斜筒壁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６】
請求項１ないし請求項５のうちいずれか１つに記載の内燃機関用スロットルバルブ装置において、
前記圧入嵌め部は、前記嵌め合い部の軸方向の一端側、あるいは前記嵌め合い部の軸方向の略中央部付近に設けら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。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のうちいずれか１つに記載の内燃機関用スロットルバルブ装置において、
前記軸状部の外径形状および前記嵌合穴の内径形状は、前記軸状部の周方向への前記筒状部の回り止めを行うことが可能な非円形状であ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８】
請求項１ないし請求項７のうちいずれか１つに記載の内燃機関用スロットルバルブ装置において、
前記軸状部の外径形状および前記嵌合穴の内径形状は、前記軸状部の軸方向に対して略直交する半径方向に前記筒状部の移動が可能な非円形状であ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、アクセル操作量に応じて内燃機関の吸入空気量を変更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、特にスロットルシャフトの樹脂製軸状部とスロットルバルブの樹脂製筒状部とを熱溶着を用いて固定するようにした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、例えば内燃機関に吸入空気を送るための吸気通路を形成する円管状ボア壁部を有する樹脂製スロットルボデーと、両端部にスロットルボデーの第１、第２軸受支持部に摺動自在に支持される第１、第２金属製軸受摺動部、およびこれらの第１、第２金属製軸受摺動部間に樹脂製バルブ固定部を有するスロットルシャフトと、このスロットルシャフトの樹脂製バルブ固定部の外周に固定される樹脂製円筒部を有するスロットルバルブとを備え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）。これは、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を嵌め合わせた後に、樹脂製バルブ固定部と樹脂製円筒部との嵌め合い部をレーザー溶着を用いて固着している。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００３−１３７５１号公報（第１−６頁、図１−図９）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般的に、樹脂製バルブ固定部と樹脂製円筒部との嵌め合い部をレーザー溶着を用いて熱溶着させる時の溶着強度は、樹脂製バルブ固定部と樹脂製円筒部との溶着間隔（溶着隙間）が狭い程、強い。このため、溶着強度だけを考慮すると、樹脂製バルブ固定部と樹脂製円筒部との嵌め合いは、嵌合溶着部の軸方向全体が圧入等のように溶着間隔が所定値以下に狭くなっていることが望ましい。ところが、スロットルシャフトへのスロットルバルブの組み付けを考慮した場合、スロットルバルブは、その樹脂製円筒部の嵌合穴の軸線を、スロットルボデーの円管状ボア壁部のシャフト貫通穴の軸線に対して芯合わせを行いつつ、樹脂製円筒部を樹脂製バルブ固定部に固定する必要がある。このため、スロットルシャフトのボア軸線に対して垂直方向（半径方向）に自由度を持たせつつ、組み付け固定できる構造が望ましい。
【０００５】
【発明の目的】
本発明の目的は、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を熱溶着させる時の溶着強度の確保とスロットルシャフトへのスロットルバルブの筒状部の組み付け性の向上との両立を図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。また、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、つまり嵌合溶着部の構造の最適化を図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。
【０００６】
【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、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に、軸状部の最大寸法と筒状部内に形成される嵌合穴の最小寸法とが略等しく、軸状部と筒状部との間の溶着隙間が所定値以下に小さい圧入嵌め部を設けている。そして、上記の圧入嵌め部を除く、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に、軸状部の最大寸法が嵌合穴の最小寸法よりも小さく、軸状部と筒状部との間の溶着隙間が所定値よりも大きい隙間嵌め部を設けている。
【０００７】
それによって、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の一部に圧入嵌め部を設けることで、その圧入嵌め部における軸状部と筒状部との間の溶着間隔を所定値以下に小さくすることができるので、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を熱溶着させる時の溶着強度を確保することができる。また、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の残部に隙間嵌め部を設けることで、その隙間嵌め部における軸状部と筒状部との間の溶着間隔を所定値よりも大きくすることができるので、スロットルシャフトの軸状部へのスロットルバルブの筒状部の組み付け作業性を向上することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、嵌め合い部のうちの圧入嵌め部、およびこの圧入嵌め部近傍の隙間嵌め部は、軸状部の外周に筒状部の内周を嵌め合わせた状態で、軸状部の外周と筒状部の内周とを熱溶着を用いて固定する嵌合溶着部を構成することで、嵌合溶着部における溶着間隔を狭くすることができるので、溶着強度を向上することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明によれば、熱溶着としてレーザー溶着を用いることで、例えばスロットルバルブの筒状部の半径方向の外側からレーザー光を筒状部の外壁面に照射することで、軸状部の外周と筒状部の内周とが熱溶着される。これにより、樹脂製の軸状部と樹脂製の筒状部との嵌め合い部のうちの嵌合溶着部が強固に固着される。また、請求項４に記載の発明によれば、溶着隙間の最大寸法を、レーザー溶着が可能な７５μｍ以下の隙間に設定することにより、樹脂製の軸状部と樹脂製の筒状部との嵌め合い部のうちの嵌合溶着部が強固に固着される。
【００１０】
請求項５に記載の発明によれば、スロットルバルブの筒状部に、圧入嵌め部から筒状部の端部に向かって徐々に外径または内径が増大する略円錐形状の傾斜筒壁を設けることにより、圧入嵌め部と隙間嵌め部とを連続的に樹脂成形することができるので、スロットルバルブの筒状部の形状の寸法精度を出し易くなる。また、請求項６に記載の発明によれば、圧入嵌め部を、嵌め合い部の軸方向の一端側に設けても良い。また、圧入嵌め部を、嵌め合い部の軸方向の略中央部付近に設けても良い。この場合には、バックファイヤや吸気圧力等によって最も応力の加わる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の略中央部に圧入嵌め部を設けることができるので、樹脂製の軸状部と樹脂製の筒状部との嵌め合い部のうちの嵌合溶着部の最大強度を確保することができる。
【００１１】
請求項７に記載の発明によれば、スロットルシャフトの軸状部の外径形状およびスロットルバルブの筒状部の嵌合穴の内径形状を非円形状とすることで、スロットルシャフトの軸状部の周方向へのスロットルバルブの筒状部の回り止めを行うことが可能となる。また、請求項８に記載の発明によれば、スロットルシャフトの軸状部の外径形状およびスロットルバルブの筒状部の嵌合穴の内径形状を非円形状とすることで、例えば軸状部の外壁面にシャフト側２面幅部を設け、また、嵌合穴の穴壁面にシャフト側２面幅部に対応したバルブ側２面幅部を設けることで、軸状部の軸方向に対して略直交する半径方向に筒状部の移動が可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態の構成］
図１および図２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２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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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が圧入固着される嵌合部２１を有する樹脂製バルブ固定部（樹脂製の軸状部）６と、この樹脂製バルブ固定部６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６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６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。
【００１９】
樹脂製バルブ固定部６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。この樹脂製バルブ固定部６の外周面には、図２に示したように、スロットルシャフト３の周方向へのスロットルバルブ４の回り止めを行うための２つの平坦面（２面幅部：周方向位置決め部）３１が形成されている。すなわち、２面幅部３１は、スロットルシャフト３とスロットルバルブ４との相対回転運動を防止する非円形状の部分である。
【００２０】
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弁側、閉弁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、開弁側、閉弁側ワイヤーケーブルの一端部を取り付けるための開弁側、閉弁側取付溝（図示せず）が設けられている。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
この金属製シャフト部２４は、樹脂製バルブ固定部６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。
【００２４】
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６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６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。
【００２５】
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６の外周に嵌め合わされてレーザー溶着等により固着される非円筒形状の被嵌合部（樹脂製の筒状部）７、およびこの被嵌合部７より吸気通路１０を閉塞するように延長された２つの半円形状板部８等が形成されている。
【００２６】
そして、被嵌合部７は、２つの半円形状板部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）にレーザー溶着を用いて固定されている。また、被嵌合部７は、図２に示したように、スロットルシャフト３の樹脂製バルブ固定部６との嵌め合い部の中央部に、スロットルシャフト３の樹脂製バルブ固定部６の嵌合部２１の外周に圧入固定される絞り部４１を有している。そして、絞り部４１の軸方向の両側には、絞り部４１から被嵌合部７の軸方向の両端部（両側の開口端）に向かって徐々に外径または内径が増大する略円錐形状の傾斜筒壁４２、４３が設けられている。
【００２７】
そして、被嵌合部７内には、軸方向に貫通する小判型の貫通孔（嵌合穴）４４が形成されている。また、被嵌合部７の内周面および外周面には、スロットルシャフト３の外形形状、つまり樹脂製バルブ固定部６の外周面に形成された２面幅部３１に対応して、スロットルシャフト３の周方向へのスロットルバルブ４の回り止めを行うための２つの平坦面（２面幅部）４５がそれぞれ形成されている。なお、２面幅部４５を除く被嵌合部７の内周面および外周面は、被嵌合部７の軸線を中心とする円弧状の曲率面とされている。
【００２８】
次に、本実施形態のスロットルシャフト３の樹脂製バルブ固定部６とスロットルバルブ４の被嵌合部７との嵌め合い部の構造を、図１および図２に基づいて説明する。この嵌め合い部の一部、特に嵌め合い部の中央部には、樹脂製バルブ固定部６の最大寸法と貫通孔（嵌合穴）４４の最小寸法とが略等しく、樹脂製バルブ固定部６の嵌合部２１と被嵌合部７の絞り部４１との間の溶着隙間が所定値以下に小さい圧入嵌め部５１が形成されている。
また、圧入嵌め部５１を除く嵌め合い部には、樹脂製バルブ固定部６の最大寸法が貫通孔（嵌合穴）４４の最小寸法よりも小さく、被嵌合部７の両傾斜筒壁４２、４３と樹脂製バルブ固定部６との間の溶着隙間が上記の所定値よりも大きい隙間嵌め部５２が形成されている。
【００２９】
そして、嵌め合い部のうちの圧入嵌め部５１、およびこの圧入嵌め部５１近傍の隙間嵌め部５２は、スロットルシャフト３の樹脂製バルブ固定部６の外周にスロットルバルブ４の被嵌合部７の内周を嵌め合わせた状態で、樹脂製バルブ固定部６の外周と被嵌合部７の内周とをレーザー溶着を用いて固着する嵌合溶着部５３を構成している。なお、嵌合溶着部５３における溶着隙間（溶着間隔）の最大寸法は、レーザー溶着が可能な所定値（例えば７５μｍ）以下の隙間に設定されている。なお、嵌合溶着部５３における溶着強度を考慮した場合、嵌合溶着部５３における溶着隙間（溶着間隔）の最大寸法を、所定値Ｓ（例えば２５μｍ）以下の隙間に設定することが望まれる。
【００３０】
上述したように、スロットルシャフト３の樹脂製バルブ固定部６とスロットルバルブ４の被嵌合部７との嵌め合い部の一部を圧入嵌め部５１とし、且つ２面幅部３１、および２面幅部４５を図２（ｄ）の図示左右方向に沿うように設けることで、スロットルシャフト３の樹脂製バルブ固定部６の軸線に対して直交する方向、つまり図２（ｄ）の図示上下方向のスロットルバルブ４の被嵌合部７の位置規制を行うことが可能である。
【００３１】
なお、上記の圧入嵌め部５１を含む嵌め合い部全体には、スロットルシャフト３の樹脂製バルブ固定部６とスロットルバルブ４の被嵌合部７との間に隙間を設け、且つ２面幅部３１、および２面幅部４５を図２（ｄ）の図示左右方向に沿うように設けることで、スロットルシャフト３の樹脂製バルブ固定部６の軸線に対して直交する方向、つまり図２（ｄ）の図示左右方向へのスロットルバルブ４の被嵌合部７の移動を行うことが可能である。
【００３２】
［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および図２に基づいて簡単に説明する。
【００３３】
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。
【００３４】
次に、スロットルバルブ４の被嵌合部７の貫通孔（嵌合穴）４４、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）４４、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。
【００３５】
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。
【００３６】
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６の外周に、スロットルバルブ４の被嵌合部７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７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。
【００３７】
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７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７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６の外周面に達し、吸収される。このレーザー照射によって、図２（ａ）に示したように、樹脂製バルブ固定部６の外周面が溶融し、その熱により、被嵌合部７の内壁面が溶融し、樹脂製バルブ固定部６の外周面と被嵌合部７の内壁面とが熱溶着される。
【００３８】
なお、本実施形態では、図２（ａ）、（ｂ）に示したように、樹脂製バルブ固定部６の２面幅部３１、および被嵌合部７の２面幅部４５において、圧入嵌め部５１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７の２面幅部４５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。これにより、スロットルシャフト３の樹脂製バルブ固定部６とスロットルバルブ４の被嵌合部７との嵌め合い部のうちの圧入嵌め部５１、およびこの圧入嵌め部５１近傍の隙間嵌め部５２が、図２（ｃ）に示したように、嵌合溶着部５３を形成することになる。
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。
【００３９】
［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および図２に基づいて簡単に説明する。
【００４０】
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６に伝わり、樹脂製バルブ固定部６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。
【００４１】
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。
【００４２】
［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、スロットルシャフト３の樹脂製バルブ固定部６とスロットルバルブ４の被嵌合部７との嵌め合い部の一部に圧入嵌め部５１を設けている。すなわち、その圧入嵌め部５１における樹脂製バルブ固定部６と被嵌合部７との間の溶着間隔を所定値以下に小さくすることができるので、スロットルシャフト３の樹脂製バルブ固定部６とスロットルバルブ４の被嵌合部７とをレーザー溶着させる時の溶着強度を十分に確保することができる。
【００４３】
特に、内燃機関用スロットルバルブ装置を車両に搭載し、エンジンを運転した時に、バックファイヤや吸気管負圧（吸気圧力）等によって最も応力の加わるスロットルシャフト３の樹脂製バルブ固定部６とスロットルバルブ４の被嵌合部７との嵌め合い部の中央部に圧入嵌め部５１を設けることで、その嵌め合い部の中央部付近にレーザー溶着が可能な隙間設定とされた嵌合溶着部５３が形成される。これにより、スロットルシャフト３の樹脂製バルブ固定部６の外周とスロットルバルブ４の被嵌合部７との嵌合溶着部５３の最大強度を確保することができるので、嵌合溶着部５３の溶着品質を向上できる。
【００４４】
それによって、バックファイヤや吸気管負圧等がスロットルバルブ４に加わっても、スロットルバルブ４をレーザー溶着固定するスロットルシャフト３の樹脂製バルブ固定部６に反りや歪み等が発生することはなく、樹脂成形された樹脂製バルブ固定部６の外径を大幅に大きく変更しなくても強度を十分に確保することができる。したがって、樹脂製バルブ固定部６の外径の大型化による吸気管の吸気通路径の大型化を抑えることができるので、エンジンの周辺での吸気管の占有スペースを狭くすることができる。
【００４５】
また、圧入嵌め部５１を除く、スロットルシャフト３の樹脂製バルブ固定部６とスロットルバルブ４の被嵌合部７との嵌め合い部の残部に隙間嵌め部５２を設けることで、その隙間嵌め部５２における樹脂製バルブ固定部６と被嵌合部７との間の溶着間隔を所定値よりも大きくすることができるので、スロットルシャフト３の樹脂製バルブ固定部６へのスロットルバルブ４の被嵌合部７の組み付け作業性を向上することができる。
【００４６】
［第２実施形態］
図３は本発明の第２実施形態を示したもので、図３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】
本実施形態のスロットルバルブ４の被嵌合部７の図示左端部には、スロットルシャフト３の樹脂製バルブ固定部６の嵌合部２１の外周に圧入固定される絞り部４１が形成されている。そして、絞り部４１の軸方向の図示右側には、絞り部４１から被嵌合部７の軸方向の図示右端部（図示右側の開口端）に向かって徐々に外径または内径が増大する略円錐形状の傾斜筒壁４３が設けられている。
【００４８】
また、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６とスロットルバルブ４の被嵌合部７との嵌め合い部の一部、特に嵌め合い部の図示右端部に、樹脂製バルブ固定部６の最大寸法と貫通孔（嵌合穴）４４の最小寸法とが略等しく、樹脂製バルブ固定部６の嵌合部２１と被嵌合部７の絞り部４１との間の溶着隙間が所定値以下に小さい圧入嵌め部５１を形成している。また、圧入嵌め部５１を除く嵌め合い部には、樹脂製バルブ固定部６の最大寸法が貫通孔（嵌合穴）４４の最小寸法よりも小さく、被嵌合部７の傾斜筒壁４３と樹脂製バルブ固定部６との間の溶着隙間が上記の所定値よりも大きい隙間嵌め部５２が形成されている。
【００４９】
そして、嵌め合い部のうちの圧入嵌め部５１、およびこの圧入嵌め部５１近傍の隙間嵌め部５２は、スロットルシャフト３の樹脂製バルブ固定部６の外周にスロットルバルブ４の被嵌合部７の内周を嵌め合わせた状態で、樹脂製バルブ固定部６の外周と被嵌合部７の内周とをレーザー溶着を用いて固着する嵌合溶着部５３を構成している。なお、嵌合溶着部５３における溶着隙間（溶着間隔）の最大寸法は、レーザー溶着が可能な所定値Ｓ（例えば７５μｍ）以下の隙間に設定されている。
【００５０】
以上のように、スロットルシャフト３の樹脂製バルブ固定部６とスロットルバルブ４の被嵌合部７との嵌め合い部の中央部以外の図示左端部に圧入嵌め部５１を有する構成であっても、バックファイヤや吸気圧等によって最も応力の加わるスロットルシャフト３の樹脂製バルブ固定部６とスロットルバルブ４の被嵌合部７との嵌め合い部の中央部付近に嵌合溶着部５３を形成することができるので、第１実施形態と同様な効果がある。すなわち、吸気通路１０内に収容されるスロットルバルブ４に加わる吸気管負圧の過大な荷重に十分耐えることができる。
【００５１】
［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６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６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６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。
【００５２】
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）６、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）７および２つの半円形状板部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。
【００５３】
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６）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６）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。
【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とスロットルバルブとの嵌め合い部を示した平面図で、（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側面図で、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図で、（ｄ）は（ｃ）のＣ−Ｃ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平面図で、（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側面図で、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面図である（第２実施形態）。
【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  樹脂製バルブ固定部（樹脂製の軸状部）
７  被嵌合部（樹脂製の筒状部）
８  半円形状板部
１０  吸気通路
４２  傾斜筒壁
４３  傾斜筒壁
４４  貫通孔（嵌合穴）
５１  圧入嵌め部
５２  隙間嵌め部
５３  嵌合溶着部
【図１】
2004251235.tif 000003
【図２】
2004251235.tif 000004
【図３】
2004251235.tif 000005