(57)【要約】【課題】温度環境の変化があっても、バルブ体に膨張収縮による歪みが生じるのを避けてボア部とバルブ体との隙間形状を円周方向全体に渡り均一に保ち、さらにはその隙間寸法を一定に制御する。【解決手段】吸気通路３３が形成された円筒状のボア部３１と、ボア部３１を貫通して回動可能に配設された棒状のシャフト２１と、シャフト２１に一体的に固定されて吸気通路３３内を回動して吸気通路３３を開閉する円板状のバルブ体１１と、を備えるスロットルボデー１０であって、ボア部３１は樹脂を充填して形成され、バルブ体１１はシャフト２１をインサートしてシャフト２１の円周回りの部位１１ａ及びシャフト２１を挟んだ両側の半円板状の部位１１ｂに樹脂を充填して一体的に形成され、バルブ体１１とシャフト２１とはバルブ体１１の円板平面方向の一点１２において位置決め係合されている。【選択図】        図２
2005337132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路が形成された円筒状のボア部と、前記ボア部を貫通して回動可能に配設された棒状のシャフトと、前記シャフトに一体的に固定されて前記吸気通路内を回動して前記吸気通路を開閉する円板状のバルブ体と、を備えるスロットルボデーであって、
前記ボア部は樹脂を充填して形成され、
前記バルブ体は前記シャフトをインサートして該シャフトの円周回りの部位及び該シャフトを挟んだ両側の半円板状の部位に樹脂を充填して一体的に形成され、
前記バルブ体と前記シャフトとは該バルブ体の円板平面方向の一点において位置決め係合されていることを特徴とするスロットルボデー。
【請求項２】
請求項１に記載のスロットルボデーであって、
前記バルブ体と前記シャフトとが係合する一点は該バルブ体の円板平面方向の中心の部位に配置されていることを特徴とするスロットルボデー。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のスロットルボデーであって、
前記バルブ体と前記シャフトとの係合は、該シャフトの表面に設けられた凹部と、該凹部に樹脂が充填されて設けられた該バルブ体の凸部と、の係合により行われることを特徴とするスロットルボデー。
【請求項４】
請求項３に記載のスロットルボデーであって、
前記凹部は前記シャフトの直径方向に貫通していることを特徴とするスロットルボデー。
【請求項５】
請求項１から４に記載のスロットルボデーであって、
前記ボア部を形成する樹脂の該ボア部円周方向の線膨張係数と、前記バルブ体を形成する樹脂の該バルブ体円板平面の半径方向の線膨張係数と、が実質同一であることを特徴とするスロットルボデー。
【請求項６】
請求項５に記載のスロットルボデーであって、
前記ボア部を形成する樹脂と前記バルブ体を形成する樹脂の樹脂材料を相違させることによって、
前記ボア部円周方向の樹脂の線膨張係数と、前記バルブ体の円板平面半径方向の樹脂の線膨張係数と、が実質同一であることを特徴とするスロットルボデー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スロットルボデーに関する。特に、内燃機関の吸気通路の一部を形成して吸入空気量を制御するスロットルボデーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、円筒形状の吸気通路が形成されたボア部と、そのボア部に回動可能に設けられて吸気通路を開閉するバルブ体とを備えるスロットルボデー（吸気流量制御装置あるいはスロットルチャンバともいう。）が知られている。最近では、スロットルボデーを樹脂射出成形で製造し軽量化及び製造工程の簡略化を行うことによって、低コスト化が図られている。例えば、特許文献１には金属製のシャフトに固定される樹脂製のバルブ体が開示されており、また、特許文献２には樹脂射出成形によって製造されたボア部及びバルブ体が開示されている。
【０００３】
図１１及び図１２に従来のスロットルボデーに使用されているバルブ体を示す。図１１はシャフトに穿設されたバルブ体挿通孔にバルブ体を挿通させて固定するタイプのバルブ体を示す斜視図、図１２は樹脂貫通孔が穿設されたシャフトをインサートして樹脂成形するタイプのバルブ体を示す斜視図である。
図１１に示すタイプのバルブ体１１の形状はスロットルボデーが樹脂化される以前から一般的なタイプである。金属製のシャフト２１には直径方向に貫いて軸方向に延びる長孔形状のバルブ体挿通孔２３が穿設されており、さらに軸方向に所定の間隔をもってビス取付孔２５が二つ穿設されている。一方、円板形状のバルブ体１１にはその直径上に、やはり所定の間隔をもってビス貫通孔１４が二つ穿設されている。バルブ体１１はシャフト２１のバルブ体挿通孔２３に挿通され、ビス貫通孔１４及びビス取付孔２５にビス４１を挿通締着させることによってシャフト２１に取り付けられる。特許文献１にはビス貫通孔１４回りの形状に関する発明が開示されており、特許文献２にはバルブ体１１を樹脂射出成形により製造する発明が開示されている。
【０００４】
また、図１２に示すような、バルブ体１１のシャフト２１への取り付けがビス４１によらない構造も開示されている（特許文献２参照）。
図１２に示すタイプのバルブ体１１は、金属製のシャフト２１をインサートして樹脂射出成形し、バルブ体１１をシャフト２１に一体的に取り付けることにより製造される。より詳しくは、シャフト２１には直径方向に貫いて軸方向に延びる長孔状の樹脂貫通孔２４が穿設されており、そのシャフト２１を所定の金型にインサートして溶融樹脂を射出充填させて製造される。溶融樹脂の硬化後、樹脂貫通孔２４の樹脂はシャフト被覆部１１ａ及び半円板部１１ｂと一体化しているため、バルブ体１１がシャフト２１と強固に結合されることとなる。
【０００５】
なお、スロットルボデー製造に使用する樹脂においては、ガラス繊維等のフィラーを添加することによって強度向上が図られているが、フィラーの配向により、樹脂の膨張収縮量は製造時における溶融樹脂の流動方向に依存する。溶融樹脂の流動方向と、その流動方向に直交する直交方向とでは、膨張収縮率（以下「線膨張係数」という。）が異なり、一般的には、直交方向の線膨張係数の方が流動方向の線膨張係数よりも２倍程度大きい。
このため、例えば特許文献３には、図１１のタイプのバルブ体１１の形状に特段の工夫を凝らしてフィラーの配向を揃えたり、樹脂材料におけるフィラーの含有量に変化を持たせる等、温度環境によるバルブ体１１の膨張収縮の影響を抑える方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−３６４３８７号公報（図１、図８参照。）
【特許文献２】特開平１１−２９４２０３号公報（第１の実施例、図１５〜図１７参照。）
【特許文献３】特開２００２−４７９５０号公報（図１、図３参照。）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、図１１のタイプにおいては、バルブ体１１がバルブ体挿通孔２３内で回転等の位置ずれを起こさないように、バルブ体１１を少なくとも二点のビス貫通孔１４で留める必要があるが、スロットルボデーが使用される１００℃を超える高温の温度環境下では、樹脂製のバルブ体１１が膨張する。この場合、ビス４１により拘束されている二点が固定端となるため、その二点間には圧縮応力が作用する。他方、低温の温度環境下になれば、収縮が生じるため、前記二点間には今度は引張応力が作用する。そのため、バルブ体１１の形状に歪みが生じ、ボア部３１（図１参照。）の内周部において、バルブ体１１のボア部当接面１１ｄとボア部３１のバルブ体当接面３１ｂとがなす隙間形状が不均一となる。これにより、内燃機関のアイドリング運転時における、ボア部３１とバルブ体１１との隙間を通過する吸気流量が温度環境によって変化し、吸気流量の制御が困難になるという不具合が生じる。
また、このタイプにおいては、バルブ体１１をビス貫通孔１４に挿通させ、さらにビス４１を挿通締着させるため、工数が多くなるという欠点もある。
一方、図１２のタイプにおいても、高温の温度環境下でバルブ体１１が膨張すると、シャフト２１に長孔形状で設けられている樹脂貫通孔２４の軸方向両端が二点の固定端となって、その二点間に圧縮応力が作用し、図１１のタイプと同様にバルブ体１１に歪みが生じることとなる。
なお、特許文献３においては、バルブ体１１とボア部３１との隙間寸法を一定に制御する方法が開示されているものの、二点のビス貫通孔１４で留める図１１のタイプのバルブ体１１が開示されているため、上記の問題点は解決されていない。
【０００７】
本発明は前述した従来の問題点を解決するために創案されたものであって、本発明が解決しようとする課題は、温度環境の変化があっても、バルブ体に膨張収縮による歪みが生じるのを避けてボア部とバルブ体との隙間形状を円周方向全体に渡り均一に保ち、さらにはその隙間寸法を一定に制御することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための手段として、本発明は次の手段をとる。
第１の発明に係るスロットルボデーは次の手段をとる。すなわち、吸気通路が形成された円筒状のボア部と、前記ボア部を貫通して回動可能に配設された棒状のシャフトと、前記シャフトに一体的に固定されて前記吸気通路内を回動して前記吸気通路を開閉する円板状のバルブ体と、を備えるスロットルボデーであって、前記ボア部は樹脂を充填して形成され、前記バルブ体は前記シャフトをインサートして該シャフトの円周回りの部位及び該シャフトを挟んだ両側の半円板状の部位に樹脂を充填して一体的に形成され、前記バルブ体と前記シャフトとは該バルブ体の円板平面方向の一点において位置決め係合されていることを特徴とする。
第１の発明によれば、スロットルボデーの温度環境が変化することによりバルブ体が膨張収縮しても、かかる変形を拘束している部位が円板平面方向の一点のみであるため、その一点の部位を固定端に、それ以外の部位を自由端としてバルブ体が変形する。したがって、二点以上の固定端に拘束されることに起因する圧縮・引張応力の発生を防ぐことができる。
【０００９】
また、第２の発明に係るスロットルボデーは次の手段をとる。すなわち、前述の第１の発明に係るスロットルボデーであって、前記バルブ体と前記シャフトとが係合する一点は該バルブ体の円板平面方向の中心の部位に配置されていることを特徴とする。
第２の発明によれば、バルブ体の膨張収縮による変形はバルブ体の円板平面方向の中心部を固定端として生じるため、スロットルボデーの温度環境が変化してもバルブ体の形状を前記中心部について対称に維持できる。
【００１０】
また、第３の発明に係るスロットルボデーは次の手段をとる。すなわち、前述の第１又は第２の発明に係るスロットルボデーであって、前記バルブ体と前記シャフトとの係合は、該シャフトの表面に設けられた凹部と、該凹部に樹脂が充填されて設けられた該バルブ体の凸部と、の係合により行われることを特徴とする。
第３の発明によれば、シャフト表面に微小な凹部を設けるだけで、第１又は第２の発明の作用を得ることができる。
【００１１】
また、第４の発明に係るスロットルボデーは次の手段をとる。すなわち、前述の第３の発明に係るスロットルボデーであって、前記凹部は前記シャフトの直径方向に貫通していることを特徴とする。
第４の発明によれば、シャフトとバルブ体との係合がシャフトを貫通して行われるため強固なものとなる。
【００１２】
また、第５の発明に係るスロットルボデーは次の手段をとる。すなわち、前述の第１から第４の発明に係るスロットルボデーであって、前記ボア部を形成する樹脂の該ボア部厚さ方向の線膨張係数と、前記バルブ体を形成する樹脂の該バルブ体円板平面の半径方向の線膨張係数と、が実質同一であることを特徴とする。
第５の発明によれば、スロットルボデーの温度環境変化に伴うボア部の膨張収縮量とバルブ体の膨張収縮量とが実質同一となることから、バルブ体とボア部とがなす隙間寸法を温度環境の変化にも関わらず一定に制御することができる。
【００１３】
また、第６の発明に係るスロットルボデーは次の手段をとる。すなわち、第５の発明に係るスロットルボデーであって、前記ボア部を形成する樹脂と前記バルブ体を形成する樹脂の樹脂材料を相違させることによって、前記ボア部厚さ方向の樹脂の線膨張係数と、前記バルブ体の円板平面半径方向の樹脂の線膨張係数と、が実質同一であることを特徴とする。
第６の発明によれば、線膨張係数の制御をするために、バルブ体又はボア部の形状等に特段の工夫を加えることなく、バルブ体とボア部とがなす隙間寸法を温度環境の変化にも関わらず一定に制御することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は上記手段をとることにより、次の効果を得ることができる。
第１の発明によれば、温度環境の変化によってバルブ体が歪むことがなくなる。
また、第２の発明によれば、温度環境の変化があっても、バルブ体のボア部内における配設が偏心することがなくなり、バルブ体とボア部との隙間形状が円周方向全体に渡り均一となる。したがって、温度環境の変化によるボア部とバルブ体との隙間を通過する吸気流量のばらつきが抑えられる。
また、第３の発明によれば、シャフトへの加工がわずかであるにも関わらず、第１及び第２の発明の効果が得られる。
また、第４の発明によれば、第１及び第２の発明の効果を得ながらも、バルブ体とシャフトとの一体性を増すことができる。
また、第５の発明によれば、温度環境の変化に関わらず、バルブ体とボア部との隙間形状が円周方向全体に渡り均一となり、かつ、その隙間寸法も一定に保たれるため、吸気流量の制御が一層容易となる。
また、第６の発明によれば、ボア部の樹脂材料とバルブ体の樹脂材料とを相違させるだけで、第５の発明の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１６】
実施例１は図１から図５に示されている。図１は本実施例に係るスロットルボデーの横断面図、図２は図１のII−II線断面図、図３は図２のIII−III線断面図、図４は本実施例に係るバルブ体の第１の変形例を示す図３相当の断面図、図５は本実施例に係るバルブ体の第２の変形例を示す図３相当の断面図である。なお、本実施例において、前述した図１１及び図１２に示す従来構造の部品と対応する部品には同一符号を付して示している。
【００１７】
先ず、図１から図３に基づいて、本実施例に係るスロットルボデーの構造を説明する。
スロットルボデー１０は樹脂製のバルブ体１１と樹脂製のボア部３１を有しており、図１から図３はバルブ体１１が全閉位置の場合を示している。
ボア部３１はその内側に、円筒形状の吸気通路３３を形成する内壁面３１ａを有している。ボア部３１の横断面直径方向には軸受３２が相対向して一体的に設けられている。軸受３２には、棒形状のシャフト２１によってシャフト２１と一体成形されているバルブ体１１が、吸気通路３３内を回動可能に支承されている。なお、バルブ体１１の回動方向は、図１においては、反時計回り方向が開方向である。その開度によって、図１において上から下へ流れて吸気通路３３を通過する吸気量が制御される。
一方、バルブ体１１は円板形状であり、その円板平面直径方向にシャフト２１が貫通したバタフライバルブ形状を成している。より詳しくは、バルブ体１１は、シャフト２１を軸回りに覆うシャフト被覆部１１ａ、シャフト被覆部１１ａからシャフト２１を挟んで両側に円設される半円板部１１ｂ、ボア部３１に設けられている軸受３２と当接する軸受当接部１１ｃ、及びリブ１１ｅを有している。
【００１８】
次に、バルブ体１１の前記部位の構造を以下に説明する。
図１及び図３に示すように、バルブ体１１のシャフト被覆部１１ａの内側には円筒形状の微小な係合凸部１２が設けられており、シャフト２１の軸方向の中央部に円筒形状にくり抜かれて設けられた係合凹部２２と係合する。シャフト２１の係合凹部２２とバルブ体１１の係合凸部１２が係合することによって、バルブ体１１のシャフト２１への位置決めが行われる。
また、半円板部１１ｂの円周方向側面には、バルブ体１１の開方向（反時計回り方向）に拡径するテーパ形状が施されたボア部当接面１１ｄが設けられている。図１によく示されているように、ボア部３１の内壁面３１ａのうちバルブ体１１と当接する部位には、バルブ体１１のボア部当接面１１ｄと同じ形状を有するバルブ体当接面３１ｂが設けられている。
【００１９】
なお、実際には、バルブ体１１の全閉時において、バルブ体１１のボア部当接面１１ｄとボア部３１のバルブ体当接面３１ｂとの間には所定の微小な隙間寸法が設けられている。したがって、温度環境等によってバルブ体１１がボア部３１に対して相対的に拡径しても、ボア部当接面１１ｄがボア部３１の内壁面３１ａに食い込むことなくバルブ体当接面３１ｂと当接できる。一方、バルブ体１１が相対的に縮小した場合でも、ボア部当接面１１ｄがそのテーパ形状面沿いに摺動し、バルブ体当接面３１ｂとの当接が得られる。
【００２０】
また、軸受当接部１１ｃはシャフト被覆部１１ａの軸方向両端部において、軸回りに延設されており、ボア部３１に設けられている軸受３２に当接している。バルブ体１１の回動により、吸気通路３３内で摺動する。なお、その摺動面には、滑らかな摺動及び密着性を確保するために固体潤滑材等を塗布することも可能である。
また、リブ１１ｅは、バルブ体１１の表裏両面において、シャフト２１の軸方向と直交する方向に、所定の間隔をもって複数設けられている。リブ１１ｅが設けられているのは、吸気による圧力や衝撃等により、シャフト被覆部１１ａとの接続部位において半円板部１１ｂが破損しないように強度的に補強するためである。リブ１１ｅは、シャフト被覆部１１ａから半円板部１１ｂの端部に向かって高さがスロープ状に低くなり半円板部１１ｂ表面に合流するよう延設されている。
【００２１】
次に、本実施例に係るバルブ体１１の成形方法を説明する。
先ず、バルブ体１１の形状のキャビティ（空間）が形成されている周知の金型に、係合凹部２２が設けられているシャフト２１をインサートして、バルブ体１１の円板平面上の中心部位に設けられた一点の樹脂注入ゲート（図２中バルブ体１１の係合凸部１２の部位に相当。）から加熱された溶融樹脂を注入する。このとき、溶融樹脂は係合凹部２２を始めとして、シャフト被覆部１１ａ、半円板部１１ｂ、軸受当接部１１ｃ、リブ１１ｅに充填される。
その後、樹脂は冷却によって硬化し、シャフト２１とバルブ体１１が一体化した製品が金型から取り出される。このとき、バルブ体１１のシャフト被覆部１１ａの内側には、シャフト２１の係合凹部２２と一体化した係合凸部１２が形成されている。
なお、シャフト２１に係合凹部２２を設けるためには、例えば、ドリルによって微小な凹部を穿設するだけでよく、特に複雑な加工方法は必要ない。
また、本実施例では、バルブ体１１の成形とボア部３１の成形を別々の金型を使用して行っているが、例えば、バルブ体１１及びボア部３１のキャビティが形成されている一つの金型を用いて行うことも可能である（特許文献２参照）。
【００２２】
次に、温度環境変化の際の、本実施例に係るバルブ体１１の形状変化について説明する。
スロットルボデー１０が高温の温度環境下になるとバルブ体１１及びボア部３１が共に膨張する。このとき、バルブ体１１を拘束しているのは係合凸部１２及びシャフト２１であるから、シャフト２１の軸方向に伸張しつつもバルブ体１１の円板平面内においては、その中心部位、すなわち係合凸部１２を中心に拡径する方向に膨張する。一方、低温の温度環境下になると縮径する方向に収縮する。
ここで、バルブ体１１がシャフト２１の軸方向に伸張することから、バルブ体１１の膨張が二つの軸受３２によって拘束されるようにも思えるが、実際は、軸受３２と一体化しているボア部３１も膨張しているため、その影響は特に考慮する必要はない。
また、一般的にはバルブ体１１とボア部３１とでは膨張収縮率が異なるため、前記膨張収縮の際に両者間の隙間寸法が変化することはあっても、その隙間形状が温度環境変化によって歪むことはなくなる。
【００２３】
次に、本実施例に係るバルブ体１１の係合凸部１２の二つの変形例を説明する。なお、以下に示す二つの変形例のいずれにおいても、平面図は図２に示す通りである。また、バルブ体１１の温度環境変化の際の形状変化については上記と同様の効果が得られる。
【００２４】
先ず、第１の変形例を図４に示す。
この変形例においては、シャフト２１の直径方向の相対向する二点の部位に係合凹部２２を設けてバルブ体１１を成形している。係合が二点で行われることで、バルブ体１１のシャフト２１に対する位置決めがより確実になるというメリットがある。
【００２５】
次に、第２の変形例を図５に示す。
この変形例においては、シャフト２１には、その直径方向に貫通する樹脂貫通孔２４が設けられている。バルブ体１１がシャフト２１を貫通する係合貫通部１３によって係合されるため、シャフト２１との係合がさらに強固になるというメリットがある。
なお、バルブ体１１の係合貫通部１３は円筒形状をなしており、高温の温度環境下においては、拡径する等の膨張が生じるが、係合貫通部１３はバルブ体１１の円板平面の大きさに比べて微小であることから、バルブ体１１の歪みに至るほどの形状変化を考慮する必要はない。低温の温度環境下における収縮についても同様である。
【実施例２】
【００２６】
実施例２は図６から図８に示されている。図６は本実施例に係るスロットルボデーの図２相当の断面図、図７は図６のVII−VII線断面図、図８は本実施例に係るバルブ体の変形例を示す図７相当の断面図である。本実施例は前記実施例１に係るバルブ体１１とシャフト２１との係合部位の形状を変更したものであるから重複する説明は省略する。
本実施例においては、図６及び図７に示すように、バルブ体１１のシャフト被覆部１１ａの内側には逆かまぼこ形状の微小な係合凸部１２が設けられており、シャフト２１の軸方向の中央部に前記形状にくり抜かれて設けられた係合凹部２２と係合して、バルブ体１１のシャフト２１への位置決めが行われる。
また、本実施例の変形例を図８に示す。
この変形例においては、シャフト２１の直径方向の相対向する二点の部位に係合凹部２２を設けてバルブ体１１を成形している。係合が二点で行われることで、バルブ体１１のシャフト２１に対する位置決めがより確実になる。
なお、本実施例においては、平面図である図６を前記実施例１において示した図２に置き換える変形例も可能である。すなわち、バルブ体１１の係合凸部１２及びシャフト２１の係合凹部２２の形状を半球形状にすることもできる。さらに、平面図を図６にしてその縦断面図を図５にした変形例、すなわち、バルブ体１１の係合貫通部１３を角柱形状にすることも可能である。
【実施例３】
【００２７】
実施例３は図９及び図１０に示されている。図９は本実施例に係るバルブ体の成形方法を示す概念図、図１０は本実施例に係るボア部の成形方法を示す概念図である。
本実施例に係るスロットルボデーは上記実施例１及び２と同じ構造を有している。なお、図９及び図１０においては、本実施例の説明の便宜上、バルブ体１１はシャフト被覆部１１ａ及び半円板部１１ｂのみで描いており、リブ１１ｅや係合凸部１２等の部材は省略されている。一方、ボア部３１は単純な円筒形状として描いている。また、樹脂射出成形に使用される金型は図示を省略し、前記金型内に形成されているキャビティはバルブ体１１及びボア部３１に相当するものとして描いている。
【００２８】
先ず、図９に示すように、本実施例に係るバルブ体１１を成形する金型には、バルブ体１１の形状のキャビティが設けられている。そのキャビティの円板平面の中心部位の上部には一点の樹脂注入ゲート（図９中矢印５１の先端に当たる部位に相当。）が設けられている。そして、シャフト２１がインサートされた後に、溶融樹脂が円板平面の上部から樹脂注入方向５１に注入される。溶融樹脂は、シャフト２１を軸回りに覆いながら、放射状に樹脂流動方向５２に向かってバルブ体１１の円板平面内を流動し、キャビティに充填されてバルブ体１１が形成される。
【００２９】
一方、図１０に示すように、本実施例に係るボア部３１を成形する金型には、ボア部３１の形状のキャビティが設けられている。その円筒側面下部の所定の一点の部位（図１０中矢印５３の先端に当たる部位に相当。）に樹脂注入ゲートが設けられており、溶融樹脂は円筒側面下部から樹脂注入方向５３に注入される。溶融樹脂は、先ず、ボア部３１の円筒側面下部を円周方向に回り込んで樹脂流動方向５４に向かって流動する。次に、重力の作用により円筒側面下部に回り込んで滞留するように充填されていた溶融樹脂は、その後も溶融樹脂が注入され続けるため、軸方向の流動方向５５に向かって円筒軸方向上部のキャビティに次第に充填されていき、ボア部３１が形成される。
なお、樹脂注入ゲートは円筒下部から上部へ向かって樹脂を充填させる都合上、円筒側面下部にあることが望ましい。これによって、液面が一方向へ上昇するようにして溶融樹脂が円筒下部から上部へ充填される。
【００３０】
次に、温度環境変化によるバルブ体１１とボア部３１の膨張収縮について説明する。なお、説明の便宜上、膨張についてのみ説明する。収縮については、膨張の逆作用であるため、「膨張」を「収縮」に、「拡径」を「縮径」に読み替えるとよい。
膨張が生じると、バルブ体１１及びボア部３１は、それぞれの線膨張係数に従って膨張する。本実施例の場合、バルブ体１１は円板平面内を半径方向（樹脂流動方向５２（図９参照。））に拡径する。一方、ボア部３１は、円筒横断面における樹脂流動方向５５に直交する方向に膨張して拡径する。すなわち、ボア部３１は、ボア部３１の厚さの延びと円周の延びが寄与することにより拡径する。ただし、ボア部３１の厚さの延びは、円筒外側に向かうのと同時に円筒内側にも向かい互いに相殺し合うため、ボア部３１は、実際は円周の延び分のみによって拡径するとしてよい。
【００３１】
さらに、定量的な説明を加える。なお、実際にはバルブ体１１とボア部３１との間には所定の隙間が設けられているが、説明の便宜上、ここでは単純にバルブ体１１の直径とボア部３１の内径とは等しいものとして説明する。
バルブ体１１の拡径は樹脂流動方向５２の線膨張係数に従い、ボア部３１の拡径はボア部３１の厚さ方向（樹脂流動方向５５に直交する方向）の線膨張係数に従う。
本実施例においては、バルブ体１１にはポリプラスチックス社製ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂Ｆ６４６５Ａ６２を樹脂材料として使用しており、その線膨張係数は、実測値で、流動方向１．６×１０-5／℃であり、直交方向２．９×１０-5／℃である。一方、ボア部３１には、バルブ体１１とは相違する樹脂材料である同社製ＰＰＳ樹脂Ｆ２４８Ａを使用しており、その線膨張係数は、実測値で、流動方向０．７９×１０-5／℃であり、直交方向１．３×１０-5／℃である。
【００３２】
この条件で、線膨張係数の定義式α＝ΔＬ／（Ｌ0×ΔＴ）（α：線膨張係数、ΔＬ＝Ｌ1−Ｌ0、Ｌ1：温度Ｔ1時の樹脂材料の長さ、Ｌ0：温度Ｔ0時の樹脂材料の長さ、ΔＴ＝Ｔ1−Ｔ0）に従うと、例えば、温度環境が３０℃においてバルブ体１１の直径及びボア部３１の内径が４５ｍｍの場合、温度環境が９０℃まで変化すると、バルブ体１１の直径の増加分は４３μｍとなる。一方、ボア部３１の内径の増加分は３５μｍとなる。
なお、実際には、バルブ体１１の直径とボア部３１の内径とが同一ということはなく、バルブ体１１をボア部３１に食い込むことなく吸気通路３３内を回動させるため、両者の間には隙間が設けられている。すなわち、ボア部３１の内径は上記計算中の値よりも僅かに大きくなり、バルブ体１１の直径の増加分に近づく。
また、上記計算において、ボア部３１の樹脂材料をバルブ体１１と同じ樹脂材料にすると、ボア部３１の内径の増加は７８μｍであり、バルブ体１１の直径の増加のほぼ二倍となっている。
【００３３】
上記のように、本実施例においては、ボア部３１の樹脂材料とバルブ体１１の樹脂材料とを相違させることによって、ボア部３１の厚さ方向の線膨張係数とバルブ体１１の半径方向の線膨張係数を実質的に同一としている。そして、ボア部３１の内径の増加とバルブ体１１の直径の増加をほぼ等しくし、両者の間の隙間寸法を実質的に一定としている。
【００３４】
以上本発明に係るスロットルボデーの各実施例について説明したが、本発明はその他各種の形態で実施できるものである。
例えば、上記各実施例においては、バルブ体１１及びボア部３１にはＰＰＳ樹脂を使用したが、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）樹脂等のいわゆるエンジニアリングプラスチックを使用することも可能である。現実的には、強度等の機械的性質を考慮して線膨張係数が上記目的に合うものを選定するとよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施例１に係るスロットルボデーの横断面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】図２のIII−III線断面図である。
【図４】本発明の実施例１に係るバルブ体の第１の変形例を示す図３相当の断面図である。
【図５】本発明の実施例１に係るバルブ体の第２の変形例を示す図３相当の断面図である。
【図６】本発明の実施例２に係るスロットルボデーの図２相当の断面図である。
【図７】図６のVII−VII線断面図である。
【図８】本発明の実施例２に係るバルブ体の変形例を示す図７相当の断面図である。
【図９】本発明の実施例３に係るバルブ体の成形方法を示す概念図である。
【図１０】本発明の実施例３に係るボア部の成形方法を示す概念図である。
【図１１】従来のタイプのバルブ体、特にシャフトに穿設されたバルブ体挿通孔にバルブ体を挿通させて固定するタイプのバルブ体を示す斜視図である。
【図１２】従来のタイプのバルブ体、特に樹脂貫通孔が穿設されたシャフトをインサートして樹脂成形するタイプのバルブ体を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０      スロットルボデー
１１      バルブ体
１１ａ      シャフト被覆部
１１ｂ      半円板部
１１ｃ      軸受当接部
１１ｄ      ボア部当接面
１１ｅ      リブ
１２      係合凸部
１３      係合貫通部
１４      ビス貫通孔
２１      シャフト
２２      係合凹部
２３      バルブ体挿通孔
２４      樹脂貫通孔
２５      ビス取付孔
３１      ボア部
３１ａ      内壁面
３１ｂ      バルブ体当接面
３２      軸受
３３      吸気通路
４１      ビス
５１      バルブ体樹脂注入方向矢印
５２      バルブ体樹脂流動方向矢印
５３      ボア部樹脂注入方向矢印
５４      ボア部樹脂流動方向（円周方向）矢印
５５      ボア部樹脂流動方向（軸方向）矢印
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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