JP2005240572A - 内燃機関用スロットル装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 スロットルバルブ４の外周端部２５を熱で変形（軟化）させてスロットルバルブ４の外周端部形状をスロットルボデー１のボア壁部２のボア内壁面形状に倣わせることのできる内燃機関用スロットル装置の製造方法を提供する。
【解決手段】 スロットルバルブ４の外周端部２５を、スロットルボデー１のボア壁部２を成形する樹脂材料、外周端部２５以外の残りの部分である略円板形状の中心側部２６および略円筒形状の樹脂シャフト６を成形する第２樹脂材料よりも熱変形性の良い第１樹脂材料で成形することで、スロットルバルブ４の外周端部形状を、スロットルボデー１のボア壁部２のボア内壁面形状に倣わせる際に、スロットルバルブ４の外周端部２５の外周面とスロットルボデー１のボア壁部２のボア内壁面との溶着を防止できると共に、スロットルバルブ４の外周端部２５以外の残りの部分への熱の拡散を防止できる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、内燃機関の気筒に連通する略円管状のボアを有するスロットルボデーと、前記ボア内を流れる吸入空気量を調節するスロットルバルブとを共に樹脂化した内燃機関用スロットル装置の製造方法に関するもので、特に内燃機関用スロットル装置に組み込まれるスロットルバルブの製造方法に係わる。

［従来の技術］
従来より、内燃機関の気筒に連通する略円管状のボアを有するスロットルボデーと、前記ボア内を流れる吸入空気量を調節するスロットルバルブとを共に、樹脂材料を母材（マトリックス）とする複合材料を用いて射出成形した場合には、樹脂成形後の収縮に伴う変形（成形歪み）を生じる。この成形歪みが生じると、金属材料を用いて形成されたスロットルボデーのボア内周およびスロットルバルブの外周と比較すると、樹脂材料により成形されたスロットルボデーのボア内周およびスロットルバルブの外周の方が真円度が劣る。このように、真円度が低下すると、スロットルボデーのボア内壁面とスロットルバルブの外周端部との間の隙間が大きくなり、スロットルバルブが全閉状態となるアイドル運転時の空気の漏れ量が増大し、エンジンのアイドル回転速度が高くなり、燃費の悪化を招くという問題が生じている。

そこで、上記の問題を解消する目的で、スロットルバルブをスロットルボデーのボア内に組み付けた後に、スロットルバルブを全閉することによって、スロットルバルブの外周端部に取り付けられたシール部材を、ボア内壁面に接触させて形付ける工程において、シール部材に熱を加えてシール部材の形状をボア内壁面形状に倣わせるようにした絞り弁組立体の製造方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。ここで、スロットルボデーは、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）等の樹脂材料を成形型内に射出して樹脂成形されている。また、スロットルバルブは、例えば４フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）等の樹脂材料を成形型内に射出して樹脂成形されている。さらに、スロットルバルブの外周端部に取り付けられるシール部材は、スロットルボデーのボア壁面よりも柔らかい塑性変形材料で形成されている。その塑性変形材料としては、４フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、鉛、錫が挙げられている。

また、スロットルバルブの外周端部をスロットルボデーのボア内壁面に圧接しながら、振動加熱またはレーザ加熱等の加熱手段を用いて、スロットルバルブの外周端部を熱変形させるようにした内燃機関用吸気絞り装置の製造方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。ここで、スロットルボデーは、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）等の樹脂材料にガラス強化材で強度強化した複合材料を成形型内に射出して樹脂成形されている。また、スロットルバルブは、ポリアミド樹脂（ＰＡ）等の樹脂材料にガラス強化材で強度強化した複合材料を成形型内に射出して樹脂成形されている。

［従来の技術の不具合］
ところが、本発明が対象とする内燃機関用スロットル装置（製品）は、自然吸気式エンジンの場合、スロットルバルブよりも吸気下流側に生じる負圧（大気圧よりも低い吸気管負圧）がスロットルバルブに加わったり、過給機付きエンジンの場合、スロットルバルブよりも吸気上流側に生じる正圧（大気圧よりも高い過給圧）がスロットルバルブに加わったり、エンジンの気筒内で正規の燃焼以外に燃える現象（バックファイヤー）を要因とする圧力変動がスロットルバルブに加わったりする。このため、スロットルボデーのボアよりもスロットルバルブに大きな応力が加わる可能性が有るので、スロットルバルブの材質としては、なるべく硬い、且つ強度のある材料が求められる。例えば樹脂材料の場合、ガラス繊維（ガラスファイバー）、ガラスビーズ、ガラスレイク、ミネラル、ＣａＣＯ₃ 分を混合させて強度を向上させる必要がある。

しかしながら、ガラス繊維等を混合させることで、室温または常温では変形させ難くなり、必然的に熱をかけざるを得なくなるが、熱伝導性が悪いため、スロットルバルブの外周端部に均一に熱を与えて変形させて、スロットルバルブの外周端部形状をスロットルボデーのボア内壁面形状に倣わせることは極めて困難である。
したがって、特許文献１に記載の絞り弁組立体の製造方法によってスロットルバルブの外周端部形状をスロットルボデーのボア内壁面形状に倣わせることの実現性は、極めて低いと言える。

また、通常の樹脂材料では、前述したように、熱がスロットルバルブ内部まで伝わらないため、スロットルバルブの外周端部を均一に変形させることは難しい。さらに、特許文献２に記載の内燃機関用吸気絞り装置の製造方法のように、スロットルバルブの外周端部をスロットルボデーのボア内壁面に圧接しながら振動加熱させると、スロットルボデーのボアにも振動が伝わり、ボアも変形してしまう可能性がある。また、最悪の場合には、スロットルバルブの外周端部とスロットルボデーのボア内壁面とが溶着してしまう可能性もある。これは、レーザ加熱でスロットルバルブの外周端部を熱変形させても起きる可能性がある。

したがって、樹脂成形されたスロットルバルブの外周端部を熱で変形させて、スロットルバルブの外周端部形状をボア内径面形状に倣わせる場合、スロットルバルブの外周端部を均一に軟化させ、スロットルボデーのボアに悪影響（溶着、変形）を及ぼさないようにしなければならない。しかしながら、樹脂材料は、熱伝導性が悪いため、スロットルバルブの外周端部を均一に軟化させ難い。また、スロットルバルブの材質が、スロットルボデーのボアと全く同じ樹脂材料の場合、スロットルバルブの外周端部を熱変形させると、スロットルバルブの外周端部とスロットルボデーのボア内壁面とが溶着してしまう可能性がある。
特開平１１−１０１１３７号公報（第１−９頁、図１−図１８） 特開２００１−２４８４６３号公報（第１−４頁、図１−図３）

本発明の目的は、内燃機関の気筒に連通する略円管状のボアを有するスロットルボデーと、前記ボア内を流れる吸入空気量を調節するスロットルバルブとを共に樹脂化した内燃機関用スロットル装置において、スロットルバルブの外周端部を熱で変形（軟化）させてスロットルバルブの外周端部形状をスロットルボデーのボア内壁面形状に倣わせることのできる内燃機関用スロットル装置の製造方法、およびこの製造方法により製造された内燃機関用スロットル装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明によれば、スロットルボデーのボアを成形する樹脂材料よりも熱変形性の良い樹脂材料を成形型内に射出してスロットルバルブを樹脂成形する。これによって、スロットルバルブの熱伝導が、スロットルボデーのボアよりも良好となる。そして、バルブ射出成形工程を実施した後に、スロットルバルブの外周端部をスロットルボデーのボア内壁面に押し付けながら、少なくともスロットルバルブの外周端部のみを軟化させることが可能なバルブ加熱手段を用いて、スロットルバルブを加熱する。これによって、スロットルボデーのボア内壁面に悪影響（溶着、変形）を及ぼさないように、スロットルバルブを均一に軟化させることが可能となるので、スロットルバルブの外周端部形状をスロットルボデーのボア内壁面形状に倣わせることができる。

したがって、スロットルボデーとスロットルバルブとを樹脂成形した後に成形収縮に伴う変形（成形歪み）が生じ、スロットルボデーのボア内壁面とスロットルバルブの外周端部との間に設計寸法（許容範囲）以上の隙間が形成された場合でも、スロットルバルブの外周端部形状をスロットルボデーのボア内壁面形状に倣わせることで、スロットルボデーのボア内壁面とスロットルバルブの外周端部との間の隙間が必要最小限の隙間、つまりスロットルボデーのボア内をスロットルバルブが回転可能な隙間となる。よって、スロットルバルブが全閉状態となるアイドル運転時の空気の漏れ量が減少し、エンジンのアイドル回転速度が適正値となり、燃費を向上できるという効果を得ることができる。

請求項２に記載の発明によれば、スロットルボデーのボアを成形する樹脂材料よりも熱変形性の良い樹脂材料として、樹脂材料よりなる母材（マトリックス）に、スロットルボデーのボアを成形する樹脂材料よりも熱伝導性の良い添加材または充填材を添加または混合した樹脂系の複合材料、もしくはスロットルボデーのボアを成形する樹脂材料よりも熱変形を妨げる充填材を減少させた樹脂系の複合材料を用いても良い。この場合には、スロットルバルブの内部からスロットルバルブの外周端部に熱を伝えて、スロットルバルブの外周端部を熱変形（軟化）させることが可能なバルブ加熱手段を使用できる。

請求項３に記載の発明によれば、スロットルボデーのボアを成形する樹脂材料よりも熱変形性の良い樹脂材料を、スロットルバルブの外周端部のみに用いても良い。この場合には、スロットルバルブの外周端部に熱を伝えて、スロットルバルブの外周端部を熱変形（軟化）させることが可能なバルブ加熱手段を使用できる。また、スロットルバルブの外周端部形状をスロットルボデーのボア内壁面形状に倣わせる時に、スロットルボデーのボア内壁面とスロットルバルブの外周端部との溶着を防止できる。さらに、軟化させる必要のないスロットルバルブの外周端部以外の残りの部分（中心側部）への熱の拡散を防止できる。

請求項４に記載の発明によれば、スロットルバルブの略円板状の樹脂ディスクを、スロットルボデーのボアを成形する樹脂材料よりも熱変形性の良い樹脂材料である第１樹脂材料を用いて射出成形される略環状の外周端部、およびこの外周端部の内周側に設けられて、第１樹脂材料よりも熱変形性の悪い樹脂材料である第２樹脂材料を用いて射出成形される中心側部によって構成しても良い。

請求項５に記載の発明によれば、第１樹脂材料を１次成形型内に射出してスロットルバルブの外周端部を成形する１次成形工程と、スロットルバルブの外周端部を２次成形型にセットし、第２樹脂材料を２次成形型内に射出してスロットルバルブの中心側部を成形する２次成形工程とによってスロットルバルブを射出成形しても良い。この場合には、スロットルボデーのボアを成形する樹脂材料よりも熱変形性の良い第１樹脂材料を、スロットルバルブの外周端部のみに容易に射出成形できる。

請求項６に記載の発明によれば、第２樹脂材料を１次成形型内に射出してスロットルバルブの中心側部を成形する１次成形工程と、スロットルバルブの中心側部を２次成形型にセットし、第１樹脂材料を前記２次成形型内に射出してスロットルバルブの外周端部を成形する２次成形工程とによってスロットルバルブを射出成形しても良い。この場合には、スロットルボデーのボアを成形する樹脂材料よりも熱変形性の良い第１樹脂材料を、スロットルバルブの外周端部のみに容易に射出成形できる。

請求項７に記載の発明によれば、第１樹脂材料と第２樹脂材料とを、１つの成形型内にほぼ同時に射出してスロットルバルブの外周端部および中心側部を成形する同時成形工程によってスロットルバルブを射出成形しても良い。この場合には、スロットルボデーのボアを成形する樹脂材料よりも熱変形性の良い第１樹脂材料を、スロットルバルブの外周端部のみに容易に射出成形できる。

請求項８に記載の発明によれば、バルブ加熱手段として高周波またはマイクロ波または電磁誘導加熱のうちのいずれか１つ以上を用いることにより、スロットルバルブの内部からスロットルバルブの外周端部に熱を伝えて、スロットルバルブの外周端部を熱変形（軟化）させることが可能となる。これによって、スロットルボデーのボア内壁面に悪影響（溶着、変形）を及ぼさないように、スロットルバルブの外周端部を均一に軟化させることが可能となる。

請求項９に記載の発明によれば、スロットルボデーとスロットルバルブとを樹脂成形した後に成形収縮に伴う変形（成形歪み）が生じた場合でも、スロットルボデーのボア内壁面に悪影響（溶着、変形）を及ぼさないように、スロットルバルブの外周端部を均一に軟化させることが可能となるので、スロットルバルブの外周端部形状をスロットルボデーのボア内壁面形状に倣わせることができる。これによって、スロットルボデーのボア内壁面とスロットルバルブの外周端部との間の隙間が必要最小限の隙間、つまりスロットルボデーのボア内をスロットルバルブが回転可能な隙間となる。よって、スロットルバルブが全閉状態となるアイドル運転時の空気の漏れ量が減少し、エンジンのアイドル回転速度が適正値となり、燃費を向上できるという効果を得ることができる。

請求項１０に記載の発明によれば、スロットルボデーのボアを成形する樹脂材料よりも熱変形性の良い樹脂材料として、樹脂材料よりなる母材（マトリックス）に、スロットルボデーのボアを成形する樹脂材料よりも熱伝導性の良い添加材または充填材を添加または混合した樹脂系の複合材料、もしくはスロットルボデーのボアを成形する樹脂材料よりも充填材を減少させた樹脂系の複合材料を用いても良い。この場合には、スロットルバルブの内部からスロットルバルブの外周端部に熱を伝えて、スロットルバルブの外周端部を熱変形（軟化）させることが可能なバルブ加熱手段を使用できる。

本発明を実施するための最良の形態は、スロットルバルブの外周端部を熱で変形（軟化）させてスロットルバルブの外周端部形状をスロットルボデーのボア内壁面形状に倣わせるという目的を、スロットルボデーのボアを成形する樹脂材料よりも熱変形性の良い樹脂材料（例えば樹脂材料よりなる母材に、スロットルボデーのボアを成形する樹脂材料よりも熱変形性の良い樹脂材料として、スロットルボデーのボアを成形する樹脂材料よりも熱伝導性の良い添加材または充填材を添加または混合した樹脂系の複合材料、もしくはスロットルボデーのボアを成形する樹脂材料よりも熱変形を妨げる充填材を減少させた樹脂系の複合材料）を成形型内に射出してスロットルバルブを樹脂成形した後に、スロットルバルブの外周端部をスロットルボデーのボア内壁面に押し付けながら、高周波またはマイクロ波または電磁誘導加熱のうちのいずれか１つ以上のバルブ加熱手段を用いて、スロットルバルブの内部からスロットルバルブの外周端部に熱を伝えて、スロットルバルブの外周端部を熱変形（軟化）させることで実現した。

［実施例１の構成］
図１ないし図５は本発明の実施例１を示したもので、図１（ａ）および図１（ｂ）は内燃機関用スロットル装置の主要構造を示した図で、図２（ａ）は内燃機関用スロットル装置の主要構造を示した図で、図２（ｂ）はスロットルバルブを示した図である。

本実施例の内燃機関用スロットル装置は、例えばガソリンエンジン等の内燃機関（以下エンジンと言う）の各気筒（シリンダ）に連通するスロットルボデー１と、このスロットルボデー１の円管状ボア壁部２の吸気通路３内をエンジンの各気筒に向けて流れる吸入空気の流量を調節するスロットルバルブ４と、このスロットルバルブ４を開弁方向（または閉弁方向）に回転駆動するバルブ駆動手段としての動力ユニット（図示せず）と、運転者（ドライバー）のアクセル操作量に応じてスロットルバルブ４の弁開度（スロットル開度）を制御するエンジン制御装置（エンジン制御ユニット：以下ＥＣＵと呼ぶ）とを備えている。

なお、本実施例の動力ユニットは、動力源である駆動モータ（図示せず）と、駆動モータの回転速度を所定の減速比となるように減速するもので、歯車減速機構とを含んで構成されている。ここで、ＥＣＵには、ドライバーによるアクセル操作量（アクセルペダルの踏み込み量）を電気信号（アクセル開度信号）に変換し、ＥＣＵへどれだけアクセルペダルが踏み込まれているかを出力するアクセル開度センサ（図示せず）が接続されている。また、内燃機関用スロットル装置は、スロットルバルブ４の弁開度（回転角度）を電気信号（スロットル開度信号）に変換し、ＥＣＵへどれだけスロットルバルブ４が開かれているかを出力する回転角度センサ（スロットルポジションセンサ：図示せず）を有している。そして、ＥＣＵは、回転角度センサより出力されるスロットル開度信号とアクセル開度センサより出力されるアクセル開度信号との偏差がなくなるように駆動モータへの制御信号をフィードバック制御している。

ここで、回転角度センサは、後記する金属シャフト７の一端部または他端部に取り付けられる磁界発生源である分割型の永久磁石（マグネット）およびこのマグネットによって磁化される分割型のヨークの内周面に対向して配置されて、マグネットの磁力を受けて、スロットルバルブ４の回転角度を検出する非接触式の検出素子（例えばホール素子、ホールＩＣ、磁気抵抗素子等）によって構成されている。なお、回転角度センサは、スロットルボデー１の外壁部に組み付けられるセンサカバー（図示せず）に一体的に配置されている。また、マグネットおよびヨークは、歯車減速機構の構成要素の１つであるバルブギヤ８の内周面に接着剤を用いて固定されている。

ここで、歯車減速機構は、駆動モータのモータシャフトに固定されたピニオンギヤ（図示せず）と、このピニオンギヤと噛み合って回転する中間減速ギヤ（図示せず）と、この中間減速ギヤと噛み合って回転するバルブギヤ８とによって構成され、駆動モータの回転動力を金属シャフト７に伝達する動力伝達機構として利用されている。バルブギヤ８は、例えば樹脂材料によって所定の略円環形状に一体的に形成されており、そのバルブギヤ８の外周面には、中間減速ギヤと噛み合うギヤ部（歯状部）１１が一体的に形成されている。

また、バルブギヤ８の外周部には、スロットルバルブ４が全閉位置まで閉じた際に、全閉ストッパに係止される全閉ストッパ部（図示せず）が一体的に形成されている。なお、バルブギヤ８の外周部に、スロットルバルブ４が全開位置まで閉じた際に、全開ストッパに係止される全開ストッパ部を一体的に形成しても良い。また、全閉ストッパ部または全開ストッパ部のいずれか一方または両方を、スロットルバルブ４または金属シャフト７に直接設けても良い。この場合には、スロットルボデー１のボア壁部２のボア内径側に、全閉ストッパまたは全開ストッパのいずれか一方または両方が設けられることになる。

また、バルブギヤ８のボア壁部側面（ボデー側面）から図示左方向に向かって突出するように一体的に形成された円筒状部１２内には、スロットルバルブ４を閉弁方向に付勢するバルブ付勢手段としてのリターンスプリング９が装着されている。リターンスプリング９は、金属シャフト７の外周側に装着されたコイルスプリングよりなる。このリターンスプリング９の一端部は、スロットルボデー１のボア壁部２の外壁面、つまりギヤボックス部（図示せず）の底壁面に設けられたボデー側フック（図示せず）に保持され、また、リターンスプリング９の他端部は、バルブギヤ８のボア壁部側面（ボデー側面）に設けられたギヤ側フック（図示せず）に保持されている。

本実施例のスロットルボデー１は、内部にスロットルバルブ４を開閉自在に収容すると共に、エンジンの各気筒内に吸入される吸入空気が中心軸線方向に流れる円管状のボア壁部２を有し、且つこのボア壁部２内にエンジンに向かう吸入空気（エア）が流れる円形状の吸気通路３を形成するスロットルハウジングであって、ボア壁部２の吸気通路３内にスロットルバルブ４を全閉位置から全開位置に至るまで回動方向に回転自在に保持する装置であり、エンジンのインテークマニホールドに固定用ボルトまたは締結用ネジ等の締結具（図示せず）を用いて締め付け固定されている。なお、本実施例では、エアクリーナで濾過された吸入空気が、吸気管を経て図示上方側からスロットルボデー１のボア壁部２の吸気通路３内に流入し、スロットルボデー１の図示下方側に接続されるインテークマニホールドを経てエンジンの各気筒に吸入されるように構成されている。

ここで、本実施例のスロットルボデー１のボア壁部２は、例えば熱可塑性樹脂等の樹脂材料（耐熱性樹脂：例えばポリフェニレンサルファイド：ＰＰＳ、またはポリブチレンテレフタレート：ＰＢＴ、またはポリアミド樹脂：ＰＡ、またはポリプロピレン：ＰＰ、またはポリエーテルイミド：ＰＥＩ等）を樹脂成形金型内に射出することによって略円管形状となるように一体的に形成されている。なお、ボア壁部２は、吸入空気の流れ方向（図示上端側から図示下端側に向かう方向）に渡って略同一の内径および外径となるように樹脂成形されている。

また、スロットルボデー１のボア壁部２には、金属シャフト７の両端部の第１、第２軸受摺動部を回転自在に支持する第１、第２バルブ軸受部２１、２２が樹脂成形によって一体的に形成されている。これらの第１、第２バルブ軸受部２１、２２には、丸穴形状の第１、第２シャフト貫通孔２３、２４が設けられている。本実施例では、第１、第２バルブ軸受部２１、２２の外壁面を、スロットルボデー１のボア壁部２の外壁面と同一平面上となるように設けているが、第１、第２バルブ軸受部２１、２２の外壁面が、スロットルボデー１のボア壁部２の外壁面よりも軸方向の両端側（外方側）に突出するように設けても良い。この場合には、第１、第２バルブ軸受部２１、２２は、略円筒状に形成される。

また、スロットルボデー１のボア壁部２の外壁面には、歯車減速機構の各減速ギヤを回転自在に収容するためのギヤボックス部（図示せず）、および内部に駆動モータを収容固定するためのモータハウジング部（図示せず）等が樹脂成形によって一体的に形成（樹脂一体成形）されている。ギヤボックス部には、スロットルバルブ４の全閉方向の回転動作を、スロットルバルブ４の全閉位置にて規制するための全閉ストッパ（図示せず）が樹脂成形で一体的に形成されている。なお、ギヤボックス部に、スロットルバルブ４の全開方向の回転動作を、スロットルバルブ４の全開位置にて規制するための全開ストッパを樹脂成形で一体的に形成しても良い。

本実施例のスロットルバルブ４は、スロットルボデー１のボア壁部２の中心軸線方向に対して略直交する方向に回転中心軸線を有する略円板形状のバタフライ型の回転弁で、全閉位置から全開位置まで回転角度が変更されることで、エンジンの各気筒内に吸入される吸入空気量を制御する。このスロットルバルブ４は、略円板形状の樹脂ディスク（板状部）５、略円筒形状の樹脂シャフト（円筒状部、軸状部）６、および中軸丸棒状のスロットルシャフト（金属シャフト、回転軸）７等によって構成されている。また、樹脂ディスク５は、この樹脂ディスク５の外周側に設けられる略円環形状の外周端部２５、およびこの外周端部２５よりも樹脂ディスク５の中央側に設けられる略円板形状の中心側部２６によって構成されている。

スロットルバルブ４の樹脂ディスク５の外周端部２５は、例えば熱可塑性樹脂等の第１樹脂材料（スロットルボデー１のボア壁部２を成形する樹脂材料よりも熱変形性の良い樹脂材料）を樹脂成形金型内に射出することによって略円環状となるように一体的に形成されている。ここで、第１樹脂材料は、樹脂材料（耐熱性樹脂：例えばポリフェニレンサルファイド：ＰＰＳ、またはポリブチレンテレフタレート：ＰＢＴ、またはポリアミド：ＰＡ、またはポリエーテルイミド：ＰＥＩ等）よりなる母材（マトリックス）に、スロットルボデー１のボア壁部２を成形する樹脂材料よりも熱伝導性の良い添加材または充填材（金属、カーボン等）を添加または混合した樹脂系の複合材料（充填材としての金属、カーボン等は、粉末状またはファイバー状（繊維状）等製品特性に影響がなければどのような形態でも良い）、もしくは熱変形を妨げる充填材を減少させた樹脂系の複合材料である。また、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５の中心側部２６および樹脂シャフト６は、例えば熱可塑性樹脂等の第２樹脂材料（耐熱性樹脂：例えばポリフェニレンサルファイド：ＰＰＳ、またはポリブチレンテレフタレート：ＰＢＴ、またはポリアミド樹脂：ＰＡ、またはポリプロピレン：ＰＰ、またはポリエーテルイミド：ＰＥＩ等）を樹脂成形金型内に射出することによって所定の形状となるように一体的に形成されている。

そして、樹脂ディスク５のうちの半分の第１半円状部は、スロットルバルブ４のバルブ全開時に、スロットルボデー１のボア壁部２の中心軸線方向の一端側（例えば吸気通路３内を流れる吸入空気の流れ方向の上流側）に位置するように、樹脂シャフト６の回転中心軸線方向に対して略直交する半径方向の一端側に設けられている。また、樹脂ディスク５のうちの残りの第２半円状部は、スロットルバルブ４のバルブ全開時に、スロットルボデー１のボア壁部２の中心軸線方向の他端側（例えば吸気通路３内を流れる吸入空気の流れ方向の下流側）に位置するように、樹脂シャフト６の回転中心軸線方向に対して略直交する半径方向の他端側に設けられている。そして、樹脂ディスク５の片端面（例えば吸気通路３内を流れる吸入空気の流れ方向の上流側面）または両端面には、樹脂ディスク５を補強するための補強用リブ（図示せず）が樹脂成形で一体的に形成（樹脂一体成形）されている。また、樹脂シャフト６は、金属シャフト７のバルブ保持部の外周に樹脂成形で一体的に形成されている。これにより、スロットルバルブ４と金属シャフト７とが一体化されて一体的に回転することが可能となる。

本実施例の金属シャフト７は、例えば真鍮、ステンレス鋼等の金属材料によって中軸丸棒状に形成されたスロットルシャフトであって、スロットルボデー１のボア壁部２の第１、第２シャフト貫通孔２３、２４を貫通して第１、第２バルブ軸受部２１、２２に回転自在に軸支されている。この金属シャフト７は、スロットルボデー１のボア壁部２の吸気通路３内を流れる吸入空気の流れ方向に略直交する方向、つまりスロットルボデー１のボア壁部２の中心軸線方向に対して略直交する方向に回転中心軸線方向（軸方向）が設定されている。そして、金属シャフト７の軸方向の中央部寄りに設けられる最小径部は、スロットルバルブ４を保持固定するバルブ保持部として機能し、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５および樹脂シャフト６を補強すると共に、樹脂シャフト６内部にインサート成形されている。そして、金属シャフト７の回転中心軸線方向（軸方向）の一端側に設けられる最大径部は、スロットルバルブ４の樹脂シャフト６の一端側の環状端面より露出（突出）して、スロットルボデー１のボア壁部２の第１バルブ軸受部２１に回転自在に摺動する第１軸受摺動部として機能している。また、金属シャフト７の回転中心軸線方向（軸方向）の他端側に設けられる最大径部は、スロットルボデー１のボア壁部２の第２バルブ軸受部２２に回転自在に摺動する第２軸受摺動部として機能する。

なお、金属シャフト７の第１軸受摺動部の外周面とスロットルボデー１のボア壁部２の第１シャフト貫通孔２３の内周面との間には、金属シャフト７を第１バルブ軸受部２１内で回転自在に摺動させるために、１０〜２０μｍ程度の環状隙間が形成されている。また、金属シャフト７の第２軸受摺動部の外周面とスロットルボデー１のボア壁部２の第２シャフト貫通孔２４の内周面との間には、金属シャフト７を第２バルブ軸受部２２内で回転自在に摺動させるために、１０〜２０μｍ程度の環状隙間が形成されている。そして、金属シャフト７の図示右端部（他端部）には、歯車減速機構の構成要素の１つであるバルブギヤ８がかしめ等の固定手段を用いて組み付けられている。

［実施例１の製造方法］
次に、本実施例の内燃機関用スロットル装置の射出成形方法を図１ないし図５に基づいて簡単に説明する。ここで、図３はスロットルボデー成形用の樹脂成形金型（射出成形用金型）の概略構造を示した図で、図４はスロットルバルブ成形用の樹脂成形金型（射出成形用金型、１次成形型）の概略構造を示した図で、図５はスロットルバルブ成形用の樹脂成形金型（射出成形用金型、２次成形型）の概略構造を示した図である。

先ず、本発明の実施例１のボデー射出成形工程を説明する。
このボデー射出成形工程で使用するスロットルボデー成形用の樹脂成形金型（射出成形用金型）は、例えば図３に示したように、主に固定金型３１とこの固定金型３１に対して図示上下方向に進退（接近・離間、接離）自在に移動可能な可動金型３２とで構成されている。なお、固定金型３１は、例えばスロットルボデー１のボア壁部２のボア内径と外径寸法が略一致した略円柱形状の固定型入れ子３３を有している。また、固定金型３１および固定型入れ子３３の図示上端面（型割り面、パーティングライン）は、スロットルボデー１のボア壁部２の第１、第２シャフト貫通孔２３、２４の中心軸線上に位置している。また、可動金型３２は、例えばスロットルボデー１のボア壁部２のボア内径と外径寸法が略一致した略円柱形状の可動型入れ子３４を有している。また、可動金型３２および可動型入れ子３４の図示下端面（型割り面、パーティングライン）は、スロットルボデー１のボア壁部２の第１、第２シャフト貫通孔２３、２４の中心軸線上に位置している。

そして、本実施例では、樹脂成形金型を型締めした際に、固定金型３１の型割り面と可動金型３２の型割り面と固定型入れ子３３の外周面（型割り面）と可動型入れ子３４の外周面（型割り面）との間に、スロットルボデー１のボア壁部２の製品形状に対応した形状のボデーキャビティ３５が形成されている。なお、ボデーキャビティ３５は、スロットルボデー１のボア壁部２の製品形状に対応した形状の第１ボデーキャビティと、スロットルボデー１のギヤボックス部の製品形状に対応した形状の第２ボデーキャビティ（図示せず）と、スロットルボデー１のモータハウジング部の製品形状に対応した形状の第３ボデーキャビティ（図示せず）とによって構成されている。そして、ボデーキャビティ３５は、樹脂成形金型内に樹脂材料を供給する樹脂材料供給装置に接続されている。この樹脂材料供給装置は、樹脂成形金型内に樹脂材料を送り込む複数の樹脂流路（図示せず）の先端部に、スロットルボデー１のボア壁部２を成形するためのボデーキャビティ３５内に、加熱されて溶融状態の樹脂材料（例えばＰＰＳまたはＰＢＴまたはＰＡまたはＰＥＩ等の熱可塑性よりなる溶融樹脂）を射出するための１つまたは２つ以上のボデーゲート（樹脂注入口：図示せず）を有している。

先ず、樹脂成形品を樹脂成形するための型締めの際には、可動金型３２を、固定金型３１の表面に対して接近する方向（図示下方）に平行移動（前進）させて、樹脂成形品を樹脂成形するボデーキャビティ３５を形成するように、樹脂成形型の型締めを行う（型締め工程）。
次に、樹脂成形金型によって形成される上記のボデーキャビティ３５内に、加熱されて溶融状態の樹脂材料が１つまたは２つ以上のボデーゲートから射出され、ボデーキャビティ３５に樹脂材料を充填する（射出・充填工程）。

次に、樹脂成形金型内樹脂圧力（ボデーキャビティ３５内の樹脂圧力）を徐々に増加させて射出時の最大樹脂圧力よりも大きな樹脂圧力で保圧を行う。すなわち、樹脂成形金型内の樹脂材料に所定の圧力を加えて、樹脂成形金型内に冷却水を導入し、この冷却水による収縮分の樹脂材料を、１つまたは２つ以上のボデーゲートからボデーキャビティ３５内に補充する（保圧工程）。
次に、樹脂成形金型のボデーキャビティ３５内に充填された樹脂材料を取り出し、冷却して硬化（固化）させるか、あるいは樹脂成形金型のキャビティ内で樹脂材料を冷却水等を用いて冷却して硬化（固化）させると、スロットルボデー１のボア壁部２が、樹脂部材の射出成形によって製造される。

次に、本発明の実施例１のバルブ射出成形工程（１次成形工程）を説明する。
このバルブ射出成形工程（１次成形工程）で使用するスロットルバルブ成形用の樹脂成形金型（射出成形用金型、１次成形型）は、例えば図４に示したように、主に固定金型４１とこの固定金型４１に対して図示上下方向に進退（接近・離間、接離）自在に移動可能な可動金型４２とで構成されている。なお、固定金型４１は、例えばスロットルボデー１のボア壁部２のボア内径と外径寸法が略一致した略円柱形状の固定型入れ子４３を有している。また、固定金型４１および固定型入れ子４３の図示上端面（型割り面、パーティングライン）は、スロットルバルブ４の回転中心軸線上に位置している。また、可動金型４２は、例えばスロットルボデー１のボア壁部２のボア内径と外径寸法が略一致した略円柱形状の可動型入れ子４４を有している。また、可動金型４２および可動型入れ子４４の図示下端面（型割り面、パーティングライン）は、スロットルバルブ４の回転中心軸線上に位置している。

また、本実施例では、樹脂成形金型を型締めした際に、固定型入れ子４３の型割り面と可動型入れ子４４の型割り面との間に、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５の中心側部２６および樹脂シャフト６の製品形状に対応した形状のバルブキャビティ４５が形成されている。なお、本実施例の樹脂成形金型の所定の位置には、スロットルボデー１および金属シャフト７がセットされる。そして、バルブキャビティ４５は、樹脂成形金型内に第２樹脂材料を供給する樹脂材料供給装置に接続されている。この樹脂材料供給装置は、樹脂成形金型内に第１樹脂材料を送り込む複数の樹脂流路（図示せず）の先端部に、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５の中心側部２６および樹脂シャフト６を成形するためのバルブキャビティ４５内に、加熱されて溶融状態の第２樹脂材料（例えばＰＰＳまたはＰＢＴ等の熱可塑性樹脂よりなる溶融樹脂）を射出するための１つまたは２つ以上のバルブゲート（樹脂注入口：図示せず）を有している。

先ず、樹脂成形品を樹脂成形するための型締めの際には、可動金型４２を、固定金型４１の表面に対して接近する方向（図示下方）に平行移動（前進）させて、樹脂成形品を樹脂成形するバルブキャビティ４５を形成するように、樹脂成形型の型締めを行う（型締め工程）。
次に、樹脂成形金型によって形成される上記のバルブキャビティ４５内に、加熱されて溶融状態の第２樹脂材料が１つまたは２つ以上のバルブゲートから射出され、バルブキャビティ４５内に第１樹脂材料を充填する（射出・充填工程）。このとき、樹脂成形金型のシャフト保持部によって金属シャフト７の両端部を所定の位置に保持しておく。また、樹脂成形金型によってスロットルボデー１のボア壁部２を所定の位置に保持しておく。

次に、樹脂成形金型内樹脂圧力（バルブキャビティ４５内の樹脂圧力）を徐々に増加させて射出時の最大樹脂圧力よりも大きな樹脂圧力で保圧を行う。すなわち、樹脂成形金型内の溶融樹脂に所定の圧力を加えて、樹脂成形金型内に冷却水を導入し、この冷却水による収縮分の第２樹脂部材を、１つまたは２つ以上のバルブゲートからバルブキャビティ４５内に補充する（保圧工程）。
次に、樹脂成形金型のバルブキャビティ４５内に充填された第２樹脂部材を取り出し、冷却して硬化（固化）させるか、あるいは樹脂成形金型のキャビティ内で第２樹脂部材を冷却水等を用いて冷却して硬化（固化）させると、スロットルボデー１のボア壁部２内部にスロットルバルブ４が組み込まれた製品形状の樹脂成形品が、第２樹脂部材の射出成形によって製造される。このとき、金属シャフト７は、スロットルバルブ４の樹脂シャフト６内部にインサート成形される。

次に、本発明の実施例１のバルブ射出成形工程（２次成形工程）を説明する。
このバルブ射出成形工程（２次成形工程）で使用するスロットルバルブ成形用の樹脂成形金型（射出成形用金型、２次成形型）は、例えば図５に示したように、主に固定金型５１とこの固定金型５１に対して図示上下方向に進退（接近・離間、接離）自在に移動可能な可動金型５２とで構成されている。なお、固定金型５１は、例えばスロットルボデー１のボア壁部２のボア内径と外径寸法が略一致した略円柱形状の固定型入れ子５３を有している。また、固定金型５１および固定型入れ子５３の図示上端面（型割り面、パーティングライン）は、スロットルバルブ４の回転中心軸線上に位置しているまた、可動金型５２は、例えばスロットルボデー１のボア壁部２のボア内径と外径寸法が略一致した略円柱形状の可動型入れ子５４を有している。また、可動金型５２および可動型入れ子５４の図示下端面（型割り面、パーティングライン）は、スロットルバルブ４の回転中心軸線上に位置している。

また、本実施例では、樹脂成形金型を型締めした際に、固定型入れ子５３の型割り面と可動型入れ子５４の型割り面との間に、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５の外周端部２５の製品形状に対応した略円弧形状のバルブキャビティ５５が形成されている。なお、本実施例の樹脂成形金型の所定の位置には、スロットルボデー１のボア壁部２内部にスロットルバルブ４が組み込まれた製品形状の樹脂成形品がセットされる。そして、バルブキャビティ５５は、樹脂成形金型内に第１樹脂材料を供給する樹脂材料供給装置に接続されている。この樹脂材料供給装置は、樹脂成形金型内に第１樹脂材料を送り込む複数の樹脂流路（図示せず）の先端部に、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５の外周端部２５を成形するためのバルブキャビティ５５内に、加熱されて溶融状態の第１樹脂材料（例えばＰＰＳまたはＰＢＴ等の熱可塑性樹脂）よりなる母材に、スロットルボデー１のボア壁部２を成形する樹脂材料よりも熱伝導性の良い添加材または充填材（金属、カーボン等）を添加または混合した樹脂系の複合材料よりなる溶融樹脂）を射出するための１つまたは２つ以上のバルブゲート（樹脂注入口：図示せず）とを有している。

先ず、樹脂成形品を樹脂成形するための型締めの際には、可動金型５２を、固定金型５１の表面に対して接近する方向（図示下方）に平行移動（前進）させて、樹脂成形品を樹脂成形するバルブキャビティ５５を形成するように、樹脂成形型の型締めを行う（型締め工程）。
次に、樹脂成形金型によって形成される上記のバルブキャビティ５５内に、加熱されて溶融状態の第１樹脂材料が１つまたは２つ以上のバルブゲートから射出され、バルブキャビティ５５内に第１樹脂材料を充填する（射出・充填工程）。このとき、樹脂成形金型のシャフト保持部によって金属シャフト７の両端部を所定の位置に保持しておく。また、樹脂成形金型によってスロットルボデー１のボア壁部２を所定の位置に保持しておく。

次に、樹脂成形金型内樹脂圧力（バルブキャビティ５５内の樹脂圧力）を徐々に増加させて射出時の最大樹脂圧力よりも大きな樹脂圧力で保圧を行う。すなわち、樹脂成形金型内の第１樹脂材料に所定の圧力を加えて、樹脂成形金型内に冷却水を導入し、この冷却水による収縮分の第１樹脂材料を、１つまたは２つ以上のバルブゲートからバルブキャビティ５５内に補充する（保圧工程）。
次に、樹脂成形金型のバルブキャビティ５５内に充填された第１樹脂材料を取り出し、冷却して硬化（固化）させるか、あるいは樹脂成形金型のバルブキャビティ５５内で第１樹脂材料を冷却水等を用いて冷却して硬化（固化）させると、スロットルボデー１のボア壁部２内部にスロットルバルブ４が組み込まれた製品形状の樹脂成形品が、第１樹脂部材の射出成形によって製造される。このとき、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５の中心側部２６は、外周端部２５内部にインサート成形される。

次に、本発明の実施例１のバルブ熱変形工程を説明する。
チャック等の治具によって金属シャフト７をスロットルバルブ４の全閉方向に回して、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５の外周端部２５をスロットルボデー１のボア壁部２のボア内壁面（ボア内径面）に押し付けながら、高周波またはマイクロ波または電磁誘導加熱のうちのいずれか１つ以上のバルブ加熱手段を用いてスロットルバルブ４の樹脂ディスク５、特に外周端部２５を加熱する。これによって、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５の内部からスロットルバルブ４の樹脂ディスク５の外周端部２５に熱を伝えて、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５の外周端部２５を熱変形（軟化：図示斜線部分）させることが可能となる。

したがって、スロットルボデー１のボア壁部２のボア内壁面（ボア内径面）に悪影響（溶着、変形）を及ぼさないように、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５の外周端部２５を均一に軟化させることが可能となるので、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５の第１、第２外周端部形状がスロットルボデー１のボア内壁面形状に倣い、スロットルボデー１のボア壁部２のボア内壁面とスロットルバルブ４の樹脂ディスク５の外周端部２５との間の隙間が必要最小限の隙間、つまりスロットルボデー１のボア壁部２内をスロットルバルブ４が回転可能な隙間となる。

［実施例１の作用］
次に、本実施例の内燃機関用スロットル装置の作用を図１および図２に基づいて簡単に説明する。

ドライバーがアクセルペダルを踏み込むと、アクセル開度センサよりアクセル開度信号がＥＣＵに入力される。そして、ＥＣＵによってスロットルバルブ４が所定のスロットル開度（回転角度）となるように駆動モータが通電されて、駆動モータのモータシャフトが回転する。そして、駆動モータのトルクが、ピニオンギヤ、中間減速ギヤおよびバルブギヤ８に伝達される。これにより、バルブギヤ８が、リターンスプリング９の付勢力に抗してアクセルペダルの踏み込み量（アクセル操作量）に対応した回転角度を回転する。したがって、バルブギヤ８が回転するので、金属シャフト７がバルブギヤ８と同じ回転角度で回転し、スロットルバルブ４が全閉位置より全開位置側へ開く方向（全開方向）に回転駆動される。この結果、スロットルボデー１のボア壁部２内に形成された吸気通路３が所定の回転角度だけ開かれるので、エンジンの回転速度がアクセルペダルの踏み込み量（アクセル操作量）に対応した速度に変更される。

逆に、ドライバーがアクセルペダルから足を離すと、リターンスプリング９の付勢力によりスロットルバルブ４、金属シャフト７、バルブギヤ８およびアクセルペダル等が元の位置（アイドリング位置、スロットルバルブ４の全閉位置）まで戻される。なお、ドライバーがアクセルペダルを戻すと、アクセル開度センサよりアクセル開度信号（０％）が出力されるので、ＥＣＵによってスロットルバルブ４が全閉時の弁開度（バルブ開度）となるように駆動モータを通電して、駆動モータのモータシャフトを逆回転させるようにしても良い。この場合には、駆動モータによってスロットルバルブ４を全閉方向に回転駆動できる。

このとき、バルブギヤ８に設けられる全閉ストッパ部が、スロットルボデー１のギヤボックス部に樹脂成形された全閉ストッパに当接するまで、リターンスプリング９の付勢力によりスロットルバルブ４が全開位置側より全閉位置側へ閉じる方向（全閉方向）に回転する。そして、全閉ストッパによって、スロットルバルブ４の全閉方向のそれ以上の回転動作が規制されるので、スロットルボデー１のボア壁部２内に形成された吸気通路３内においてスロットルバルブ４が所定の全閉位置に保持される。これにより、エンジンの各気筒に連通する吸気通路３が全閉されて、エンジンの回転速度がアイドル回転速度となる。

［実施例１の特徴］
本実施例では、樹脂材料（例えばＰＰＳまたはＰＢＴまたはＰＡまたはＰＥＩ等の熱可塑性樹脂）を、スロットルボデー成形用の樹脂成形金型内に射出してスロットルボデー１のボア壁部２を樹脂一体成形する。以上のようなボデー射出成形工程を実施した後に、スロットルボデー１のボア壁部２を、スロットルバルブ成形用の樹脂成形金型（１次成形型）の一部として使用して、第２樹脂材料（例えばＰＰＳまたはＰＢＴまたはＰＡまたはＰＥＩ等の熱可塑性樹脂）を樹脂成形金型（１次成形型）内に射出してスロットルバルブ４の樹脂ディスク５の中心側部２６および樹脂シャフト６を樹脂一体成形する。このとき、樹脂成形金型（１次成形型）のシャフト保持部によって両端部が保持された金属シャフト７は、スロットルバルブ４の樹脂シャフト６内部にインサート成形される（１次成形工程）。

次に、スロットルボデー１のボア壁部２およびスロットルバルブ４の樹脂ディスク５の中心側部２６等を、スロットルバルブ成形用の樹脂成形金型（２次成形型）の一部として使用して、スロットルボデー１のボア壁部２、特にボア内壁面を成形する樹脂材料よりも熱変形性が良く、また、中心側部２６および樹脂シャフト６を成形する第２樹脂材料よりも熱変形性の良い第１樹脂材料（例えばＰＰＳまたはＰＢＴまたはＰＡまたはＰＥＩ等の熱可塑性樹脂よりなる母材に、スロットルボデー１のボア壁部２を成形する樹脂材料よりも熱伝導性の良い添加材または充填材（金属、カーボン等）を添加または混合した樹脂系の複合材料、もしくは熱変形を妨げる充填材を減少させた樹脂系の複合材料）を、スロットルバルブ成形用の樹脂成形金型（２次成形型）内に射出してスロットルバルブ４を樹脂一体成形する。このとき、中心側部２６は、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５の外周端部２５内部にインサート成形される（２次成形工程）。

以上のようなバルブ射出成形工程を実施した後に、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５の外周端部２５を、スロットルボデー１のボア壁部２のボア内壁面（ボア内径面）に押し付けながら、高周波またはマイクロ波または電磁誘導加熱のうちのいずれか１つ以上のバルブ加熱手段を用いてスロットルバルブ４を加熱する。このとき、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５の略円環形状の外周端部２５は、スロットルボデー１のボア壁部２、特にボア内壁面を成形する樹脂材料よりも熱変形性が良く、また、略円板形状の中心側部２６および略円筒形状の樹脂シャフト６を成形する第２樹脂材料よりも熱変形性の良い第１樹脂材料によって成形されている。

すなわち、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５の略円環形状の外周端部２５を、スロットルボデー１のボア壁部２を成形する樹脂材料、およびスロットルバルブ４の外周端部２５以外の残りの部分である略円板形状の中心側部２６および略円筒形状の樹脂シャフト６を成形する第２樹脂材料と比較して、熱変形性の良い第１樹脂材料を用いて成形することで、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５の外周端部形状を、スロットルボデー１のボア壁部２のボア内壁面（ボア内径面）形状に倣わせる際に、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５の外周端部２５の外周面とスロットルボデー１のボア壁部２のボア内壁面（ボア内径面）との溶着を防止できると共に、スロットルバルブ４の外周端部２５以外の残りの部分への熱の拡散を防止できる。これによって、スロットルボデー１のボア壁部２のボア内壁面（ボア内径面）に悪影響（溶着、変形）を及ぼさないように、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５の外周端部２５のみが軟化し、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５の外周端部２５のみを均一に熱変形させることが可能となるので、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５の外周端部形状を、スロットルボデー１のボア壁部２のボア内壁面（ボア内径面）形状に倣わせることができる。

したがって、スロットルボデー１とスロットルバルブ４とを樹脂成形した後に、すなわち、バルブ射出成形工程を実施した後に、成形収縮に伴う変形（成形歪み）が生じ、スロットルボデー１のボア壁部２のボア内壁面（ボア内径面）とスロットルバルブ４の樹脂ディスク５の外周端部２５との間に設計寸法以上の隙間が形成された場合でも、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５の外周端部形状をスロットルボデー１のボア壁部２のボア内壁面（ボア内径面）形状に倣わせることで、スロットルボデー１のボア壁部２のボア内壁面（ボア内径面）とスロットルバルブ４の樹脂ディスク５の外周端部２５との間の隙間が必要最小限の隙間、つまりスロットルボデー１のボア壁部２の吸気通路３内をスロットルバルブ４が回転可能な隙間となるので、スロットルバルブ４が全閉状態となるアイドル運転時の空気の漏れ量が減少できる。

また、スロットルバルブ４の全閉時の気密性能を向上できるので、スロットルバルブ４の全閉時に、スロットルボデー１のボア壁部２のボア内壁面（ボア内径面）とスロットルバルブ４の樹脂ディスク５の外周端部２５との間に形成される隙間が設計通りのサイズとなる。これにより、アイドル運転時にエンジンの各気筒内に吸入される吸入空気量が所定の空気量となり、アイドル回転速度が目標値と略一致し、吸入空気量に応じて燃料噴射量を制御するものにおいては、アイドル運転時の燃費を向上することができる。
なお、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５の外周端部２５の内周と中心側部２６の外周との間の食い付き性（結合性能）を向上する目的で、つまり中心側部２６からの外周端部２５の脱落を防止する目的で、中心側部２６の外周面の一部または全部にローレット加工等を施しても良い。例えば中心側部２６の外周面の一部または全部に刻み目または凹凸部を形成しても良い。

なお、スロットルバルブ４の樹脂シャフト６の内周と金属シャフト７のバルブ保持部との外周との間の食い付き性（結合性能）を向上し、且つスロットルバルブ４の金属シャフト７に対する軸方向の相対運動を防止する目的で、つまり金属シャフト７のバルブ保持部からのスロットルバルブ４の抜けを防止する目的で、金属シャフト７のバルブ保持部の外周面の一部または全部にローレット加工等を施しても良い。例えば金属シャフト７のバルブ保持部の外周面の一部または全部に刻み目または凹凸部を形成しても良い。あるいは金属シャフト７のバルブ保持部の断面形状を２面幅を有する略円形状とし、また、スロットルバルブ４の樹脂シャフト６の断面形状を２面幅を有する略円筒形状としても良い。これにより、スロットルバルブ４と金属シャフト７との回転方向の相対回転運動を防止できる。

ここで、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５の外周端部２５のみを熱変形させるバルブ加熱手段としては、熱板加熱、レーザ加熱、超音波振動等何でも良いが、特に第１樹脂材料の場合、高周波、マイクロ波、電磁誘導加熱等の、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５内部から、特に外周端部２５内周部から加熱するバルブ加熱手段が使用できる。高周波、マイクロ波、電磁誘導加熱等のバルブ加熱手段では、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５の外周端部２５の端面を、スロットルボデー１のボア壁部２のボア内壁面（ボア内径面）に圧接した状態であっても、スロットルボデー１のボア壁部２のボア内壁面（ボア内径面）に悪影響（溶着、変形）を与えず、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５の外周端部２５のみを熱変形させることができる。

図６（ｂ）は本発明の実施例２のスロットルバルブを示した図である。
スロットルバルブ４の樹脂ディスク５の外周端部２５のみを、スロットルボデー１のボア壁部２、外周端部２５以外の残りの部分である中心側部２６および略円筒形状の樹脂シャフト６と比較して、熱変形性の良い第１樹脂材料で樹脂一体成形した場合に、図６（ａ）に示した実施例１では、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５の外周端部２５が、略円板形状の中心側部２６の周囲を取り囲むように、外径寸法と内径寸法とが略全周に渡って同一の円環形状となるように樹脂一体成形している。

本実施例では、上記の実施例１に対して、図６（ｂ）に示したように、バルブ回転軸であるスロットルシャフト（樹脂シャフト６および金属シャフト７）から遠い部分、つまりスロットルシャフトの軸方向に対して略直交する半径方向の面積（変形可能部分）が大きくなるように、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５の外周端部２５を樹脂一体成形しても良い。この場合には、スロットルバルブ４の一方側の樹脂ディスク５の外周端部２５が略三日月形状となり、スロットルバルブ４の他方側の樹脂ディスク５の外周端部２５が一方側と対称的な略三日月形状となる。

なお、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５の外周端部２５のみを、スロットルボデー１のボア壁部２、外周端部２５以外の残りの部分である中心側部２６および略円筒形状の樹脂シャフト６と比較して、熱変形性の良い第１樹脂材料で樹脂一体成形した場合に、樹脂成形後の寸法誤差の大きい箇所の熱変形量を大きくする目的で、外周端部２５のうちで寸法誤差の大きい箇所の板厚方向のサイズ（肉厚）を厚くしても良い。

図６（ｃ）は本発明の実施例３のスロットルバルブを示した図である。
実施例１、２では、図６（ａ）、（ｂ）に示したように、スロットルボデー１のボア壁部２を成形する樹脂材料よりも熱変形性の良い樹脂材料を、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５の外周端部２５のみに用いているが、本実施例では、図６（ｃ）に示したように、スロットルボデー１のボア壁部２を成形する樹脂材料よりも熱変形性の良い樹脂材料を、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５全体に用いている。この場合には、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５の樹脂成形が非常に簡単なものとなる。

［変形例］
本実施例では、本発明を、駆動モータ（アクチュエータ）の回転動力を、歯車減速機構等の動力伝達機構を経てスロットルシャフト（本例では金属シャフト７）に伝達して、スロットルバルブ４の回転角度（弁開度、バルブ開度、スロットル開度）を運転者（ドライバー）のアクセル操作量に応じて制御する内燃機関用スロットル装置（電子制御式スロットル制御装置）に適用した例を説明したが、本発明を、駆動モータ等の動力ユニットを有しない内燃機関用スロットル装置に採用しても良い。この場合には、スロットルシャフト（本例では金属シャフト７）の他端部（または一端部）に一体的に設けたバルブギヤ８の代わりに、アクセルペダルまたはスロットルレバーにワイヤーケーブルを介して機械的に連結されるアクセルレバーを設ける。このようにしても、運転者（操作者、ドライバー）のアクセル操作量をスロットルバルブ４およびスロットルシャフトに伝えることができる。

本実施例では、スロットルバルブ４を樹脂材料によって一体的に形成し、且つスロットルシャフトを金属材料によって一体的に形成した例を説明したが、スロットルバルブ４およびスロットルシャフトの両方を樹脂材料によって一体的に形成しても良い。また、金属シャフト７のバルブ保持部の外周に樹脂製シャフト部（円筒状部）を形成し、スロットルバルブ４の樹脂製シャフト部（樹脂シャフト６）と金属シャフト７の樹脂製シャフト部とを熱溶着して結合するようにしても良い。また、スロットルバルブ４をスロットルシャフト（本例では金属シャフト７）のバルブ保持部に締結により結合しても良い。

また、スロットルバルブ成形用の樹脂成形金型内で、スロットルバルブ４の樹脂シャフト６内部に金属シャフト７をインサート成形するバルブ射出成形工程の１次成形工程の前工程として、スロットルボデー１のボア壁部２の第１、第２バルブ軸受部２１、２２の第１、第２シャフト貫通孔２３、２４内に金属シャフト７の第１、第２軸受摺動部を回転自在に組み込む際に、第１、第２バルブ軸受部２１、２２の第１、第２シャフト貫通孔２３、２４の内周面と金属シャフト７の第１、第２軸受摺動部の外周面との間に、フッ素系樹脂等の潤滑性に優れる潤滑剤を塗布しても良い。また、スロットルバルブ成形用の樹脂成形金型内で、スロットルバルブ４の樹脂シャフト６内部に金属シャフト７をインサート成形するバルブ射出成形工程の１次成形工程の前工程として、金属シャフト７の両端部の第１、第２軸受摺動部の外周面に離型剤または潤滑剤（例えばフッ素系樹脂、二硫化モリブデン等）を塗布しても良い。これにより、スロットルバルブ４および金属シャフト７の制御応答性を更に向上できる。

また、スロットルボデー１のボア壁部２を成形する樹脂材料として、加熱されて溶融状態の樹脂材料（例えば熱可塑性樹脂よりなる溶融樹脂）に充填材（例えば高強度で低コストなガラス繊維、または寸法精度に優れたミネラル（炭化カルシウム：ＣａＣＯ₃ 等）等）または添加剤を混合または添加した樹脂系の複合材料（例えばガラス繊維３０％入りのポリブチレンテレフタレート：ＰＢＴＧ３０や、ガラス繊維５０％入りのポリフェニレンサルファイド：ＰＰＳＧ５０）を用いても良い。また、上記の樹脂系の複合材料を、樹脂注入口（ボデーゲート）から樹脂成形金型のボデーキャビティ内に射出することで、樹脂系の複合材料の射出成形によって樹脂スロットルボデー１を製造しても良い。このように樹脂系の複合材料の射出成形によって樹脂成形された樹脂成形品は、低コストで、且つ樹脂成形性に優れると共に、機械的性質をはじめ強度、剛性および耐熱性等の性能が向上する。

本実施例では、スロットルボデー１のボア壁部２を１次成形型の一部として使用して、第２樹脂材料を１次成形型内に射出してスロットルバルブ４の樹脂ディスク５の中心側部２６を成形する１次成形工程と、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５の中心側部２６を２次成形型の一部として使用して、第１樹脂材料を２次成形型内に射出してスロットルバルブ４の樹脂ディスク５の外周端部２５を成形する２次成形工程とによってスロットルバルブ４の樹脂ディスク５を製造しているが、スロットルボデー１のボア壁部２を１次成形型の一部として使用して、第１樹脂材料を１次成形型内に射出してスロットルバルブ４の樹脂ディスク５の中心側部２６を成形する１次成形工程と、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５の中心側部２６を２次成形型の一部として使用して、第２樹脂材料を２次成形型内に射出してスロットルバルブ４の樹脂ディスク５の外周端部２５を成形する２次成形工程とによってスロットルバルブ４の樹脂ディスク５を製造しても良い。この場合には、外周端部２５は、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５の中心側部２６外周部にアウトサート成形される。

また、第１樹脂材料と第２樹脂材料とを、１つの樹脂成形金型内にほぼ同時に射出してスロットルバルブ４の樹脂ディスク５の外周端部２５および中心側部２６を成形する同時成形工程によってスロットルバルブ４を製造しても良い。
また、スロットルボデー１のボア壁部２、特にボア内壁面を成形する樹脂材料よりも熱変形性が良く、また、中心側部２６および樹脂シャフト６を成形する第２樹脂材料よりも熱変形性の良い第１樹脂材料として、加熱されて溶融状態の樹脂材料（例えばポリフェニレンサルファイド：ＰＰＳ、またはポリブチレンテレフタレート：ＰＢＴ、またはポリアミド：ＰＡ、またはポリエーテルイミド：ＰＥＩ等の熱可塑性樹脂よりなる溶融樹脂）に充填材（例えば粉末状の金属（アルミニウム等）またはファイバー状の金属、あるいは粉末状のカーボンまたは炭素繊維等）または添加剤を混合または添加した樹脂系の複合材料を用いても良い。また、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５の外周端部２５を成形する第１樹脂材料を構成する樹脂系の複合材料を、外周端部２５以外の残りの部分を成形する第２樹脂材料やスロットルボデー１のボア壁部２を成形する樹脂材料を構成する樹脂系の複合材料と比べて、ガラスやミネラル分を減らしても良い（例えばＰＰＳＧ５０→Ｇ１０、またはＰＢＴＧ５０→Ｇ１０、または他の樹脂系でも良い）。また、第１樹脂材料として、第２樹脂材料およびスロットルボデー１のボア壁部２を成形する樹脂材料よりも融点の低い樹脂材料を用いても良い。

また、スロットルバルブ４の樹脂ディスク５の中心側部２６および樹脂シャフト６を成形する第２樹脂材料として、加熱されて溶融状態の樹脂材料（例えば熱可塑性樹脂よりなる溶融樹脂）に充填材（例えば高強度で低コストなガラス繊維、または寸法精度に優れたミネラル（炭化カルシウム：ＣａＣＯ₃ 等）等）または添加剤を混合または添加した樹脂系の複合材料（例えばガラス繊維３０％入りのポリブチレンテレフタレート：ＰＢＴＧ３０や、ガラス繊維５０％入りのポリフェニレンサルファイド：ＰＰＳＧ５０）を用いても良い。また、上記の樹脂系の複合材料を、樹脂注入口（バルブゲート）から樹脂成形金型のバルブキャビティ内に射出することで、樹脂系の複合材料の射出成形によって樹脂スロットルバルブ４を製造しても良い。このとき、スロットルボデー１のボア壁部２の中心軸線方向に対してバルブキャビティの方向を、本実施例のように直交方向とするだけでなく、傾斜させても、略同一方向に向けさせても任意である。このように樹脂系の複合材料の射出成形によって樹脂成形された樹脂成形品は、低コストで、且つ樹脂成形性に優れると共に、機械的性質をはじめ強度、剛性および耐熱性等の性能が向上する。

（ａ）、（ｂ）は本発明の実施例１の主要構造を示した概略図である。 （ａ）は本発明の実施例１の主要構造を示した概略図で、（ｂ）は本発明の実施例１のスロットルバルブを示した正面図である。 スロットルボデー成形用の樹脂成形金型の概略構造を示した断面図である（実施例１）。 スロットルバルブ成形用の樹脂成形金型の概略構造を示した断面図である（実施例１）。 スロットルバルブ成形用の樹脂成形金型の概略構造を示した断面図である（実施例１）。 （ａ）は本発明の実施例１のスロットルバルブを示した正面図で、（ｂ）は本発明の実施例２のスロットルバルブを示した正面図で、（ｃ）は本発明の実施例３のスロットルバルブを示した正面図である。

符号の説明

１ スロットルボデー
２ ボア壁部
３ 吸気通路
４ スロットルバルブ
５ 樹脂ディスク
６ 樹脂シャフト（スロットルシャフト）
７ 金属シャフト（スロットルシャフト）
２５ スロットルバルブの外周端部
２６ スロットルバルブの中心側部

Claims (10)

1. 内燃機関の気筒に連通する略円管状のボアを有するスロットルボデーと、前記ボア内を流れる吸入空気量を調節する略円板状のスロットルバルブとを共に樹脂化した内燃機関用スロットル装置の製造方法であって、
   （ａ）前記スロットルボデーのボアを成形する樹脂材料よりも熱変形性の良い樹脂材料を成形型内に射出して前記スロットルバルブを成形するバルブ射出成形工程と、
   （ｂ）前記スロットルバルブの外周端部を前記スロットルボデーのボア内壁面に押し付けながら、バルブ加熱手段を用いて前記スロットルバルブを加熱して、前記スロットルバルブの外周端部形状を前記ボア内壁面形状に倣わせるバルブ熱変形工程と
   を備えたことを特徴とする内燃機関用スロットル装置の製造方法。
2. 請求項１に記載の内燃機関用スロットル装置の製造方法において、
   前記スロットルボデーのボアを成形する樹脂材料よりも熱変形性の良い樹脂材料とは、 樹脂材料よりなる母材に、前記スロットルボデーのボアを成形する樹脂材料よりも熱伝導性の良い添加材または充填材を添加または混合した樹脂系の複合材料、もしくは前記スロットルボデーのボアを成形する樹脂材料よりも熱変形を妨げる充填材を減少させた樹脂系の複合材料であることを特徴とする内燃機関用スロットル装置の製造方法。
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装置の製造方法において、
   前記スロットルボデーのボアを成形する樹脂材料よりも熱変形性の良い樹脂材料は、
   前記スロットルバルブの外周端部のみに用いられていることを特徴とする内燃機関用スロットル装置の製造方法。
4. 請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の内燃機関用スロットル装置の製造方法において、
   前記スロットルバルブは、略円板状の樹脂ディスクを有し、
   前記樹脂ディスクは、前記スロットルボデーのボアを成形する樹脂材料よりも熱変形性の良い樹脂材料である第１樹脂材料を用いて射出成形される略環状の前記外周端部、
   およびこの外周端部の内周側に設けられて、前記第１樹脂材料よりも熱変形性の悪い樹脂材料である第２樹脂材料を用いて射出成形される中心側部
   よりなることを特徴とする内燃機関用スロットル装置の製造方法。
5. 請求項４に記載の内燃機関用スロットル装置の製造方法において、
   前記成形型は、１次成形型および２次成形型を有し、
   前記バルブ射出成形工程は、
   前記第１樹脂材料を前記１次成形型内に射出して前記スロットルバルブの外周端部を成形する１次成形工程、
   前記スロットルバルブの外周端部を前記２次成形型にセットし、前記第２樹脂材料を前記２次成形型内に射出して前記スロットルバルブの中心側部を成形する２次成形工程
   を有していることを特徴とする内燃機関用スロットル装置の製造方法。
6. 請求項４に記載の内燃機関用スロットル装置の製造方法において、
   前記成形型は、１次成形型および２次成形型を有し、
   前記バルブ射出成形工程は、
   前記第２樹脂材料を前記１次成形型内に射出して前記スロットルバルブの中心側部を成形する１次成形工程、
   前記スロットルバルブの中心側部を前記２次成形型にセットし、前記第１樹脂材料を前記２次成形型内に射出して前記スロットルバルブの外周端部を成形する２次成形工程
   を有していることを特徴とする内燃機関用スロットル装置の製造方法。
7. 請求項４に記載の内燃機関用スロットル装置の製造方法において、
   前記バルブ射出成形工程は、
   前記第１樹脂材料と前記第２樹脂材料とを、１つの前記成形型内にほぼ同時に射出して前記スロットルバルブの外周端部および中心側部を成形する同時成形工程を有していることを特徴とする内燃機関用スロットル装置の製造方法。
8. 請求項１ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載の内燃機関用スロットル装置の製造方法において、
   前記バルブ加熱手段は、高周波またはマイクロ波または電磁誘導加熱のうちのいずれか１つ以上であることを特徴とする内燃機関用スロットル装置の製造方法。
9. 内燃機関の気筒に連通する略円管状のボアを有するスロットルボデーと、前記ボア内を流れる吸入空気量を調節するスロットルバルブとを共に樹脂化した内燃機関用スロットル装置であって、
   （ａ）前記スロットルボデーのボアを成形する樹脂材料よりも熱変形性の良い樹脂材料を成形型内に射出して前記スロットルバルブを成形するバルブ射出成形工程と、
   （ｂ）前記スロットルバルブの外周端部を前記スロットルボデーのボア内壁面に押し付けながら、前記スロットルバルブの外周端部を軟化させることが可能なバルブ加熱手段を用いて、前記スロットルバルブを加熱して、前記スロットルバルブの外周端部形状を前記ボア内壁面形状に倣わせるバルブ熱変形工程と
   により製造されたことを特徴とする内燃機関用スロットル装置。
10. 請求項９に記載の内燃機関用スロットル装置において、
    前記スロットルボデーのボアを成形する樹脂材料よりも熱変形性の良い樹脂材料とは、 樹脂材料よりなる母材に、前記スロットルボデーのボアを成形する樹脂材料よりも熱伝導性の良い添加材または充填材を添加または混合した樹脂系の複合材料、もしくは前記スロットルボデーのボアを成形する樹脂材料よりも充填材を減少させた樹脂系の複合材料であることを特徴とする内燃機関用スロットル装置。
    

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