JPWO2005116422A1 - スロットルボデー - Google Patents

Abstract

ボデー本体（３）と、ボデー本体（３）に軸受筒（２４）を介して支持されるシャフト部（２０）及びバルブ部（４）を有するバルブ体（６０）とを備える。軸受筒（２４）の端面（６９）にバルブ部（４）の端面（６７）が摺動接触する。ボデー本体（３）の線膨張係数（Ｋｂ）、バルブ部（４）の線膨張係数（Ｋｖ）、軸受筒（２４）の線膨張係数（Ｋｊ）、軸受筒（２４）の端面（６９）からボア中心（７ｃ）までの距離（Ｍ1）、バルブ部（４）の端面（６７）からバルブ中心（４ｃ）までの距離（Ｍ2）、軸受筒（２４）の固定基準位置（Ｐ）から端面（６９）までの距離（Ｍ3）、バルブ部（４）の端面（６７）と軸受筒（２４）の端面（６７）との間のクリアランス（Ｃ1）が、〔Ｋｂ（Ｍ1＋Ｍ3）−Ｋｊ×Ｍ3〕×（Ｔ2−Ｔ1）＝Ｋｖ×Ｍ2×（Ｔ2−Ｔ1）＋Ｃ1の条件を満たす。（Ｔ1）は低温時温度、（Ｔ2）は高温時温度。

Description

本発明は、内燃機関（エンジン）の吸入空気量を制御するスロットルボデーに関する。

従来のスロットルボデーとしては、吸入空気が流れるボアを形成する樹脂製のボデー本体と、そのボデー本体に一対の金属製の軸受筒を介して回動可能に支持される金属製のシャフト部、及び、ボアを開閉する樹脂製のバルブ部を有するバルブ体とを備えるものがある。また、ボデー本体は、バルブ体を一対の軸受筒とともにインサートして成形されている。そして、一般的なスロットルボデーでは、軸受筒の端面に対するバルブ部の端面の摺動接触により、バルブ体のスラスト方向（軸方向）の移動量が規定されるようになっている。なお、特許文献１には、バルブ体をインサートして、ボデー本体を成形するスロットルボデーの製造方法が記載されている。
特開２００１−２１２８４６号公報

前記従来のスロットルボデーでは、ボデー本体とバルブ部とを同じ材質すなわち同じ線膨張率の樹脂により成形されている。
また、全閉時（単に、「全閉時」という。）において、ボデー本体のボア内に形成されたシール面に、バルブ部の外周端面に形成されたシール面が当接する構成となっている。
このため、低温時から高温時への温度変化において、バルブ体の全閉状態におけるバルブ部の径方向に関する膨張変化率は、バルブ部に比べてボデー本体が大きくなる。また逆に、高温時から低温時への温度変化において、バルブ体の全閉状態におけるバルブ部の径方向に関する収縮変化率は、バルブ部に比べてボデー本体が大きくなる。
したがって、バルブ部の端面と軸受筒の端面との間の隙間いわゆるクリアランスは、低温時には小さくなり、高温時には大きくなる。同じく、バルブ部のシール面とボデー本体のシール面との間の隙間いわゆるクリアランスも、低温時には小さくなり、高温時には大きくなる。

また、全閉時の吸入空気の洩れ量（「空気洩れ量」という。）を少なくするためには、バルブ部の端面と軸受筒の端面との間のクリアランス、及び／又は、バルブ部のシール面とボデー本体のシール面との間のクリアランスを小さく設定することが望ましい。
しかし、バルブ部の端面と軸受筒の端面との間のクリアランスがあまり小さいと、低温時において、ボデー本体の熱収縮にともなう軸受筒の軸方向内方への迫り出し現象によって、バルブ部の端面と軸受筒の端面との間のクリアランスがなくなって両端面が押圧状態で密着し合うことにより、バルブ体の作動性が損なわれるおそれがある。また、バルブ部のシール面とボデー本体のシール面との間のクリアランスがあまり小さいと、低温時において、バルブ部のシール面とボデー本体のシール面とが食いつきを生じることにより、バルブ体の作動性が損なわれるおそれがある。

そこで、一般的には、バルブ体の作動性を確保するために、バルブ部の端面と軸受筒の端面との間のクリアランス、及び、バルブ部のシール面とボデー本体のシール面との間のクリアランスが大きめに設定されていることから、全閉時の空気洩れ量の増大を招くという問題があった。なお、全閉時の空気洩れ量が多いと、エンジンのアイドル回転数が高くなり、燃費の悪化を招くことから、その全閉時の空気洩れ量を低減し、エンジンのアイドル回転数を低下させ、燃費を向上することが好ましい。

本発明が解決しようとする課題は、バルブ体の作動性を確保しながらも、全閉時の空気洩れ量を低減することのできるスロットルボデーを提供することにある。

前記課題は、請求の範囲の欄に記載された構成を要旨とするスロットルボデーにより解決することができる。
すなわち、第１の発明は、
吸入空気が流れるボアを形成する樹脂製のボデー本体と、
前記ボデー本体に一対の軸受筒を介して回動可能に支持されるシャフト部及び前記ボデー本体のボアを開閉するバルブ部を有するバルブ体と
を備え、
前記軸受筒の端面に前記バルブ部の端面が摺動接触する構成とした
スロットルボデーであって、
前記シャフト部の軸方向に関する前記ボデー本体の線膨張係数をＫｂ、
前記シャフト部の軸方向に関する前記バルブ部の線膨張係数をＫｖ、
前記軸受筒の軸方向に関する線膨張係数をＫｊ、
前記バルブ部の端面が摺動接触する前記軸受筒の端面から前記ボアのボア中心までの低温時における距離をＭ₁、
前記バルブ部において前記軸受筒の端面に摺動接触する端面からバルブ中心までの低温時における距離をＭ₂、
前記軸受筒において前記ボデー本体に対する軸方向の固定基準位置から前記バルブ部の端面が摺動接触する端面までの低温時における距離をＭ₃、
前記スロットルボデーの低温時温度をＴ₁、同じく高温時温度をＴ₂、
低温時における前記バルブ部の端面と前記軸受筒の端面との間のクリアランスを
Ｃ₁
としたとき、
〔Ｋｂ（Ｍ₁＋Ｍ₃）−Ｋｊ×Ｍ₃〕×（Ｔ₂−Ｔ₁）＝Ｋｖ×Ｍ₂×（Ｔ₂−Ｔ₁）＋Ｃ₁
の条件を満たすように、前記各線膨張係数Ｋｂ、Ｋｖ、Ｋｊ及び前記各距離Ｍ₁、Ｍ₂、Ｍ₃並びにクリアランスＣ₁を設定した
スロットルボデーである。

このように構成された第１の発明によると、バルブ体の回動によりボデー本体のボアが開閉されることにより、そのボア内を流れる吸入空気の量すなわち吸入空気量が制御される。
また、軸受筒の端面に対するバルブ部の端面の摺動接触により、バルブ体のスラスト方向の移動量が規定される。
ところで、
〔Ｋｂ（Ｍ₁＋Ｍ₃）−Ｋｊ×Ｍ₃〕×（Ｔ₂−Ｔ₁）＝Ｋｖ×Ｍ₂×（Ｔ₂−Ｔ₁）＋Ｃ₁
の条件を満たすように、各線膨張係数Ｋｂ、Ｋｖ、Ｋｊ及び各距離Ｍ₁、Ｍ₂、Ｍ₃並びにクリアランスＣ₁を設定することにより、低温時及び高温時にかかわらず、バルブ体の作動性を確保しながらも、全閉時の空気洩れ量を低減することができる。
例えば、高温時においては、ボデー本体の熱膨張にともなう軸受筒の軸方向内方への迫り出し現象及びバルブ体の回転軸方向の熱膨張によるバルブ部の端面と軸受筒の端面との間のクリアランスの増大を抑制して、全閉時の流量増加を防止することができる。また逆に、低温時においては、ボデー本体の熱収縮にともなう軸受筒の軸方向外方への退行現象及びバルブ体の回転軸方向の熱収縮によるバルブ部の端面と軸受筒の端面との間のクリアランスを確保して、バルブ体の作動性の低下を回避することができる。よって、バルブ体の作動性を確保しながらも、全閉時の空気洩れ量を低減することができる。
なお、スロットルボデーの設計上、各距離Ｍ₁、Ｍ₂、Ｍ₃及びクリアランスＣ₁が規定値である場合は、
〔Ｋｂ（Ｍ₁＋Ｍ₃）−Ｋｊ×Ｍ₃〕×（Ｔ₂−Ｔ₁）＝Ｋｖ×Ｍ₂×（Ｔ₂−Ｔ₁）＋Ｃ₁
の条件を満たすように、各線膨張係数Ｋｂ、Ｋｖ、Ｋｊを設定すればよいことになる。この場合、各線膨張係数Ｋｂ、Ｋｖ、Ｋｊは、ボデー本体、バルブ体、軸受筒のそれぞれ材質の選定により容易に設定することができる。

また、第２の発明は、
吸入空気が流れるボアを形成する樹脂製のボデー本体と、
前記ボデー本体に一対の軸受筒を介して回動可能に支持されるシャフト部及び前記ボデー本体のボアを開閉するバルブ部を有するバルブ体と
を備え、
前記全閉時において、前記ボデー本体のボア内に形成されたシール面に前記バルブ部の外周端面に形成されたシール面が当接する構成とした
スロットルボデーであって、
高温時における全閉時に、前記ボデー本体におけるシール面のバルブ開き側のシール端を含みかつ前記ボアの軸線に直交する一平面に対して、前記バルブ体の回転軸線に直交する方向のバルブ部の外端部におけるシール面の開き側のシール端が、一平面上もしくは開き側に位置する構成として、
全閉時における高温時から低温時への温度変化にともないボデー本体及びバルブ体が熱収縮するときには、ボデー本体のシール面に対してバルブ部のシール面が摺動接触により開方向へ移動する構成とした
スロットルボデーである。

このように構成された第２の発明によると、バルブ体の回動によりボデー本体のボアが開閉されることにより、そのボア内を流れる吸入空気の量すなわち吸入空気量が制御される。
また、軸受筒の端面に対するバルブ部の端面の摺動接触により、バルブ体のスラスト方向の移動量が規定される。
ところで、高温時における全閉時に、ボデー本体におけるシール面のバルブ開き側のシール端を含みかつボアの軸線に直交する一平面に対して、バルブ体の回転軸線に直交する方向のバルブ部の外端部におけるシール面の開き側のシール端が、一平面上もしくは開き側に位置する。そして、全閉時における高温時から低温時への温度変化にともないボデー本体及びバルブ体が熱収縮するときに、ボデー本体のシール面に対してバルブ部のシール面が摺動接触により開方向へ移動する。このため、低温時における全閉時のボデー本体のシール面に対するバルブ部のシール面の食いつきを回避し、バルブ体の作動性を確保することができる。これにともない、高温時における全閉時のバルブ体及びボデー本体の熱膨張にともなうバルブ部のシール面とボデー本体のシール面との間のクリアランスの増大を抑制して、全閉時の空気洩れ量を低減することができる。よって、バルブ体の作動性を確保しながらも、全閉時の空気洩れ量を低減することができる。

また、第３の発明は、
第２の発明のスロットルボデーであって、
前記シャフト部に直交する方向に関する前記ボデー本体の線膨張係数をＳｂ、
前記シャフト部に直交する方向に関する前記バルブ部の線膨張係数をＳｖ、
前記スロットルボデーの低温時温度をＴ₁、同じく高温時温度をＴ₂、
前記ボデー本体のシール面の口径をφｂ、
前記バルブ部のシール面の口径をφｖ、
前記スロットルボデーの高温時温度Ｔ₂から低温時温度Ｔ₁に低下するときの前記シャフト部に直交する方向に関する前記ボデー本体のシール面の収縮率と前記バルブ部のシール面の収縮率との差による係数をｋ
としたとき、
〔φｂ×Ｓｂ×（Ｔ₂−Ｔ₁）〕−〔φｖ×Ｓｖ×（Ｔ₂−Ｔ₁）〕≦ｋ
の条件を満たすように、前記各線膨張係数Ｓｂ、Ｓｖ及び前記各口径φｂ、φｖ並びに係数ｋを設定した
スロットルボデーである。
このように構成された第３の発明によると、
〔φｂ×Ｓｂ×（Ｔ₂−Ｔ₁）〕−〔φｖ×Ｓｖ×（Ｔ₂−Ｔ₁）〕≦ｋ
の条件を満たすように、各線膨張係数Ｓｂ、Ｓｖ及び各口径φｂ、φｖ並びに係数ｋを設定する。これにより、高温時における全閉時に、ボデー本体におけるシール面のバルブ開き側のシール端を含みかつボアの軸線に直交する一平面に対して、バルブ体の回転軸線に直交する方向のバルブ部の外端部におけるシール面の開き側のシール端が、一平面上もしくは開き側に位置する構成とすることができる。これとともに、全閉時における高温時から低温時への温度変化にともないボデー本体及びバルブ体が熱収縮するときには、ボデー本体のシール面に対してバルブ部のシール面が摺動接触により開方向へ移動する構成とすることができる。
なお、スロットルボデーの設計上、各線膨張係数Ｓｂ、Ｓｖ及び各口径φｂ、φｖ並びに係数ｋが規定値である場合は、
〔φｂ×Ｓｂ×（Ｔ₂−Ｔ₁）〕−〔φｖ×Ｓｖ×（Ｔ₂−Ｔ₁）〕≦ｋ
の条件を満たすように、各線膨張係数Ｓｂ、Ｓｖを設定すればよいことになる。この場合、各線膨張係数Ｓｂ、Ｓｖは、ボデー本体、バルブ体のそれぞれ材質の選定により容易に設定することができる。

また、第４の発明は、
請求項２又は３に記載のスロットルボデーであって、
前記シャフト部の軸方向に関する前記ボデー本体の線膨張係数をＫｂ、
前記シャフト部の軸方向に関する前記バルブ部の線膨張係数をＫｖ、
前記軸受筒の軸方向に関する線膨張係数をＫｊ、
前記バルブ部の端面が摺動接触する前記軸受筒の端面から前記ボアのボア中心までの低温時における距離をＭ₁、
前記バルブ部において前記軸受筒の端面に摺動接触する端面からバルブ中心までの低温時における距離をＭ₂、
前記軸受筒において前記ボデー本体に対する軸方向の固定基準位置から前記バルブ部の端面が摺動接触する端面までの低温時における距離をＭ₃、
前記スロットルボデーの低温時温度をＴ₁、同じく高温時温度をＴ₂、
低温時における前記バルブ部の端面と前記軸受筒の端面との間のクリアランスを
Ｃ₁
としたとき、
（Ｋｂ（Ｍ₁＋Ｍ₃）−Ｋｊ×Ｍ₃）×（Ｔ₂−Ｔ₁）＝Ｋｖ×Ｍ₂×（Ｔ₂−Ｔ₁）＋Ｃ₁
の条件を満たすように、前記線膨張係数Ｋｂ、Ｋｖ、Ｋｊ及び前記距離Ｍ₁、Ｍ₂、Ｍ₃並びにクリアランスＣ₁を設定した
スロットルボデーである。
このように構成された第４の発明によると、
〔Ｋｂ（Ｍ₁＋Ｍ₃）−Ｋｊ×Ｍ₃〕×（Ｔ₂−Ｔ₁）＝Ｋｖ×Ｍ₂×（Ｔ₂−Ｔ₁）＋Ｃ₁
の条件を満たすように、各線膨張係数Ｋｂ、Ｋｖ、Ｋｊ及び各距離Ｍ₁、Ｍ₂、Ｍ₃並びにクリアランスＣ₁を設定することにより、低温時及び高温時にかかわらず、バルブ体の作動性を確保しながらも、全閉時の空気洩れ量を低減することができる。
例えば、高温時においては、ボデー本体の熱膨張にともなう軸受筒の軸方向内方への迫り出し現象及びバルブ体の回転軸方向の熱膨張によるバルブ部の端面と軸受筒の端面との間のクリアランスの増大を抑制して、全閉時の流量増加を防止することができる。また逆に、低温時においては、ボデー本体の熱収縮にともなう軸受筒の軸方向外方への退行現象及びバルブ体の回転軸方向の熱収縮によるバルブ部の端面と軸受筒の端面との間のクリアランスを確保して、バルブ体の作動性の低下を回避することができる。よって、バルブ体の作動性を確保しながらも、全閉時の空気洩れ量を低減することができる。
なお、スロットルボデーの設計上、各距離Ｍ₁、Ｍ₂、Ｍ₃及びクリアランスＣ₁が規定値である場合は、
〔Ｋｂ（Ｍ₁＋Ｍ₃）−Ｋｊ×Ｍ₃〕×（Ｔ₂−Ｔ₁）＝Ｋｖ×Ｍ₂×（Ｔ₂−Ｔ₁）＋Ｃ₁
の条件を満たすように、各線膨張係数Ｋｂ、Ｋｖ、Ｋｊを設定すればよいことになる。この場合、各線膨張係数Ｋｂ、Ｋｖ、Ｋｊは、ボデー本体、バルブ体、軸受筒のそれぞれ材質の選定により容易に設定することができる。

実施例１にかかるスロットルボデーを示す正面図である。 スロットルボデーを示す下面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図である。 図１のＩＶ−ＩＶ線矢視断面図である。 カバー体を取外した状態のボデー本体を示す左側面図である。 バルブサブアッセンブリとボデー本体との関係を示す断面図である。 バルブサブアッセンブリを示す正面図である。 図７のＸＩＩＩ線矢視端面図である。 図７のＩＸ−ＩＸ線矢視断面図である。 ボデー成形型を示す側断面図である。 図１０のＸＩ−ＸＩ線矢視断面図である。 ボデー本体とバルブ体と軸受筒との関係を示す説明図である。 高温時におけるボデー本体のシール面とバルブ部材のシール面との関係を示すバルブ体の回転軸線に直交する方向の外端部周辺の部分断面図である。 低温時におけるボデー本体のシール面とバルブ部材のシール面との関係を示すバルブ体の回転軸線に直交する方向の外端部周辺の部分断面図である。 従来例にかかる低温時におけるボデー本体のシール面とバルブ部材のシール面との関係を示すバルブ体の回転軸線に直交する方向の外端部周辺の部分断面図である。

次に、本発明を実施するための最良の形態について実施例を参照して説明する。
［実施例１］
実施例１を説明する。本実施例では、モータによりバルブ体を開閉制御するいわゆる電子制御方式のスロットルボデーについて説明する。なお、図１はスロットルボデーを示す正面図、図２はスロットルボデーを示す下面図、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図、図４は図１のＩＶ−ＩＶ線矢視断面図、図５はカバー体を取外した状態のボデー本体を示す左側面図である。

図４に示すように、スロットルボデー２は、樹脂製のボデー本体３と樹脂製のバルブ部材４とを備えている（図１及び図３参照。）。ボデー本体３とバルブ部材４とは、いずれも射出成形法により成形されている。
ボデー本体３には、ボア壁部５とモータ収容部６とが一体成形されている（図３及び図４参照。）。
ボア壁部５は、図４において左右方向に貫通するボア７を有するほぼ中空円筒状に形成されている。ボア壁部５は、図４の右から左方へ順に連続するストレートな円筒状の入口側接続筒部８、その口径を次第に小さくする円錐筒状の円錐筒部９、ストレートな円筒状の主筒部１０、その口径を次第に大きくする逆円錐筒状の逆円錐筒部１１、ストレートな円筒状の出口側接続筒部１２を有している。なお、ボア壁部５の各筒部８，９，１０，１１，１２の内壁面を、総称して「ボア壁面（符号、１３を付す。）」という。

前記主筒部１０の内周面には、バルブ部材４（後述する。）の外周端面のシール面１５が面接触する環帯状のシール面１６が形成されている（図８及び図９参照。）。なお、バルブ部材４のシール面１５を「バルブ側シール面」といい、ボデー本体３のシール面１６を「ボデー側シール面」という。
図２に示すように、前記ボア壁部５の出口側接続筒部１２側の開口端部の外周面には、ほぼ四角形板状に張り出す締結用フランジ部１８が連設されている（図１参照。）。この締結用フランジ部１８の四隅部には、金属製のブシュ１９が設けられている（図１参照。）。なお、各ブシュ１９には、前記ボデー本体３の下流側に配置されるインテークマニホールドを締結用フランジ部１８に締結するための締結ボルト（図示省略）が挿通可能となっている。

また、前記ボア壁部５の入口側接続筒部８には、前記ボデー本体３の上流側に配置されるエアクリーナ（図示省略）が嵌合により連通されるようになっている。また、ボア壁部５の出口側接続筒部１２には、ボデー本体３の下流側に配置されるインテークマニホールド（図示省略）が締結ボルト・ナットによる締結用フランジ部１８の締結によって連通されるようになっている。このようにして、ボデー本体３のボア壁部５にエアクリーナ及びインテークマニホールドが連通されることにより、エアクリーナから流れてくる吸入空気がボア壁部５内のボア７を通じてインテークマニホールドへ流れる。

図３に示すように、前記ボア壁部５には、前記ボア７を径方向（図３において左右方向）に横切る金属製のスロットルシャフト２０が配置されている。スロットルシャフト２０の両端部に形成された左右の軸支部２１は、ボア壁部５に一体形成された左右一対の軸受ボス部２２内にインサートされた左右一対の軸受筒２４を介して回転可能に支持されている。なお、両軸受筒２４は、左右対称状をなす一対の金属製の円筒状ブシュからなる。また、両軸受筒２４の外周部は、それぞれ軸受ボス部２２により取り囲まれており、軸方向に関して位置決めされている。なお、軸受筒２４については後で詳しく説明する。

図３において、スロットルシャフト２０の右端部は、右側の軸受ボス部２２内に収まっている。なお、右側の軸受ボス部２２の開口端面は、図示しないプラグによって密封される。
また、スロットルシャフト２０の左端部は、左側の軸受ボス部２２を貫通して左方へ突出されている。そして、左側の軸受ボス部２２内には、その開口側（図３において左側）からゴム製のシール材２７が嵌着されている。シール材２７の内周部は、スロットルシャフト２０の外周面に形成された周方向に環状をなす環状溝（符号省略）に摺動可能に嵌合されている。このシール材２７により、ギヤ収容空間２９（後述する。）からボア７内への空気洩れ、及び、ボア７内からギヤ収容空間２９への空気洩れが防止されている。

図４に示すように、前記スロットルシャフト２０には、ほぼ円板状のバルブ部材４がインサート成形により一体形成されている。バルブ部材４は、スロットルシャフト２０と一体で回転することにより前記ボア壁部５内のボア７を開閉し、そのボア７を流れる吸入空気量を制御する。なお、バルブ部材４は、図４に実線４で示す状態が閉状態であり、その閉状態より図４において左回り方向（図４中、矢印「Ｏ（オー）」方向参照。）へ回動されることにより開状態（図４中、二点鎖線４参照。）となる。また、その開状態のバルブ部材４は、図４において右回り方向（図４中、矢印「Ｓ」方向参照。）へ回動されることにより閉状態（図４中、実線４参照。）となる。

図３に示すように、前記左側の軸受ボス部２２から突出された前記スロットルシャフト２０の左端部には、例えば樹脂製の扇形ギヤからなるスロットルギヤ３０が一体的に設けられている（図５参照。）。
また、スロットルギヤ３０と、そのスロットルギヤ３０の端面に面するボデー本体３の側面との間には、前記スロットルシャフト２０の回転軸線Ｌ上に位置するバックスプリング３２が介装されている。バックスプリング３２は、常にスロットルギヤ３０を全閉位置より所定角度開いた位置（オープナー開度位置という。）に弾性的に保持している。

図３に示すように、前記ボデー本体３のモータ収容部６は、前記スロットルシャフト２０の回転軸線Ｌに平行しかつ図３において左方に開口するほぼ有底円筒状に形成されている。モータ収容部６内には、例えばＤＣモータ等からなる駆動モータ３３が収容されている。駆動モータ３３の外郭を形成するモータハウジング３４に設けられた取付フランジ３５は、ボデー本体３に固定手段（例えば、スクリュ３５ａ）により固定されている（図５参照。）。
また、駆動モータ３３の取付フランジ３５から図３において左方に突出するモータシャフト３６の突出端部には、例えば樹脂製のモータピニオン３７が一体的に設けられている（図５参照。）。

図３に示すように、前記ボデー本体３と、その開放端面（図３において左側の開放端面）を塞ぐカバー体４０との間には、スロットルシャフト２０の回転軸線Ｌに平行する中空のカウンタシャフト３８が設けられている。カウンタシャフト３８は、例えば金属製の中実円筒状をなしており、ボデー本体３とカバー体４０との対向面間にそれぞれ対向状に突出された突出軸部４１，４２に跨って嵌合されている。
そして、カウンタシャフト３８には、例えば樹脂製のカウンタギヤ３９が回転可能に支持されている。カウンタギヤ３９は、図５に示すように、ギヤ径の異なる大径側のギヤ部４３及び小径側のギヤ部４４を有している。大径側のギヤ部４３が前記モータピニオン３７に噛み合わされ、また小径側のギヤ部４４が前記スロットルギヤ３０に噛み合わされている。
なお、スロットルギヤ３０とモータピニオン３７とカウンタギヤ３９とにより、減速ギヤ機構４５が構成されている。この減速ギヤ機構４５は、ボデー本体３とカバー体４０との間に形成されるギヤ収容空間２９内に収容されている（図３参照。）。

前記ボデー本体３の一側面（図３において左側面）には、例えば樹脂製のカバー体４０が結合されている。ボデー本体３にカバー体４０を結合する結合手段としては、スナップフィット手段、クリップ手段、ねじ締結手段、溶着等を採用することができる。また、ボデー本体３とカバー体４０との間には、必要に応じて内部の気密を保持するためのＯリング（オーリング）４６が介在される。
図１に示すように、カバー体４０には、コネクタ部４８が一体成形されている。コネクタ部４８には、後述する制御装置５２（図２参照。）と電気的につながる外部コネクタ（図示省略）が接続可能となっている。このコネクタ部４８内には、ターミナル５１ａ〜５１ｆが配置されている。ターミナル５１ａ〜５１ｆは、前記駆動モータ３３（図３参照。）、及び、後述するスロットルポジションセンサ５０（図３参照。）に電気的につながっている。

前記駆動モータ３３（図３参照。）は、自動車のエンジンコントロールユニットいわゆるＥＣＵ等の制御装置５２（図２参照。）によって、アクセルペダルの踏み込み量に関するアクセル信号やトラクション制御信号，定速走行信号，アイドルスピードコントロール信号に基づいて駆動制御されるようになっている。
また、駆動モータ３３のモータシャフト３６の駆動力は、モータピニオン３７からカウンタギヤ３９、スロットルギヤ３０を介してスロットルシャフト２０に伝達される。これにより、スロットルシャフト２０に一体化されたバルブ部材４が回動される結果、ボア７が開閉されることになる。

図３に示すように、前記スロットルギヤ３０には、前記スロットルシャフト２０の回転軸線Ｌと同一軸線上に位置するリング状の磁性材料からなるヨーク５３が一体的に設けられている。ヨーク５３の内周面には、磁界を発生する一対の磁石５４，５５が一体化されている。両磁石５４，５５は、例えばフェライト磁石からなり、両者間に発生する磁力線すなわち磁界が平行をなすように平行着磁されており、ヨーク５３内の空間にほぼ平行な磁界を発生させる。
また、前記カバー体４０の内側面には、磁気抵抗素子を内蔵するセンサＩＣ５６を備えた回転角センサであるスロットルポジションセンサ５０が配置されている。スロットルポジションセンサ５０は、前記スロットルシャフト２０の回転軸線Ｌ上において、前記両磁石５４，５５の相互間に所定の間隔を隔てた位置に配置されている。スロットルポジションセンサ５０のセンサＩＣ５６は、磁気抵抗素子からの出力を計算して、前記制御装置５２に磁界の方向に応じた出力信号を出力することにより、磁界の強度に依存することなく、磁界の方向を検出できるように構成されている。

上記したスロットルボデー２（図１〜図５参照。）において、エンジンが始動されると、制御装置５２によって駆動モータ３３が駆動制御される。これにより、前にも述べたように、減速ギヤ機構４５を介してバルブ体６０が開閉される結果、ボデー本体３のボア７を流れる吸入空気量が制御される。
そして、スロットルシャフト２０の回転にともなって、スロットルギヤ３０とともにヨーク５３及び両磁石５４，５５が回転すると、その回転角に応じてスロットルポジションセンサ５０のセンサＩＣ５６に交差する磁界の方向が変化し、センサＩＣ５６の出力信号が変化する。これにより、前記制御装置５２は、センサＩＣ５６の出力信号に基づいて、スロットルシャフト２０の回転角すなわちバルブ部材４のスロットル開度を算出する。

前記制御装置５２（図２参照。）は、前記スロットルポジションセンサ５０のセンサＩＣ５６（図３参照。）から出力されかつ一対の磁石５４，５５の磁気的物理量としての磁界の方向によって検出されたスロットル開度と、車速センサ（図示省略）によって検出された車速と、クランク角センサによるエンジン回転数と、アクセルペダルセンサ、Ｏ２センサ、エアフローメータ等のセンサからの検出信号等に基づいて、燃料噴射制御、バルブ部材４の開度の補正制御、オートトランスミッションの変速制御等の、いわゆる制御パラメータを制御する。

図９に示すように、前記スロットルシャフト２０に一体成形されたバルブ部材４の樹脂は、スロットルシャフト２０の周りを取り巻いている。また、バルブ部材４の中心部に対応するスロットルシャフト２０の中央部には、径方向に貫通する貫通孔５８が形成されており、この貫通孔５８内に樹脂が流入している。このスロットルシャフト２０とバルブ部材４とにより、バルブ体６０が構成されている（図７及び図８参照。）。
なお、バルブ部材４は、本明細書でいう「バルブ部」に相当する。また、スロットルシャフト２０は、本明細書でいう「シャフト部」に相当する。また、本実施例では、スロットルシャフト２０とバルブ部材４とを一体化してバルブ体６０を構成したが、これに代え、シャフト部とバルブ部とを樹脂により一体化（例えば、一体成形）することにより１部品としての樹脂製のバルブ体とすることもできる。

図７に示すように、前記バルブ部材４は、シャフト被覆部６１と架橋部６２と板状部６３とリブ部６５とを有している。図９に示すように、シャフト被覆部６１は、前記スロットルシャフト２０を取り巻くようにほぼ円筒状に形成されている。また、架橋部６２は、スロットルシャフト２０の貫通孔５８内を貫通するようにしてシャフト被覆部６１の中央部の対向面間に架設されている。また、板状部６３は、一対をなす半円形状でかつ１枚の円板状をなすように、シャフト被覆部６１から相反方向に向けて突出されている（図７及び図８参照。）。その両板状部６３の外周端面に、前記バルブ側シール面１５が形成されている（図８及び図９参照。）。

図８に示すように、前記両板状部６３のバルブ側シール面１５は、軸線Ｌを中心として点対称状に形成されており、板厚方向に関して閉方向（矢印Ｓ方向参照。）側から開方向（矢印Ｏ方向参照。）に向かって次第に外径を大きくするテーパ状面により形成されている。また、バルブ側シール面１５は、バルブ部材４の成形時において形成されており、前記ボデー本体３のボデー側シール面１６に対して面接触状をなしている。ちなみに、ボデー本体３の主筒部１０のボア壁面１３には、前にも述べたように、バルブ部材４のバルブ側シール面１５が面接触状に当接するボデー側シール面１６が形成されている（図８及び図９参照。）。また、本実施例の場合、ボデー本体３のシール面１６は、ボデー本体３の主筒部１０のボア壁面１３内にフランジ状に張り出す凸条部１２６の内周端面によって形成されている（図８及び図９参照。）。

図８及び図９に示すように、前記リブ部６５は、シャフト被覆部６１に連続する状態で各板状部６３の表裏面に膨出されている。各リブ部６５の稜線は、各板状部６３の自由端部近くからシャフト被覆部６１の外周面に対して接線状に延びている。
また、図７に示すように、バルブ部材４の板状部６３の自由端部は、所定幅６３ｗの円弧状をもって露出されている。
また、各リブ部６５には、スロットルシャフト２０の回転軸線Ｌに直交する平面をなす両側端面６５ａが形成されている。これにより、シャフト被覆部６１の軸方向の両端部は、各リブ部６５の両側端面６５ａより露出されている。また、リブ部６５の両側端面６５ａは、ボデー成形型（後述する。）９０に対するバルブ体６０の軸方向の位置決めをなす位置決め面（側端面６５ａと同一符号を付す。）６５ａとして機能する。
また、バルブ部材４のシャフト被覆部６１の表面及び／又は裏面（本実施例では、図９において下流側（左側）の面。）には、スロットルシャフト２０の貫通孔５８と同一軸線上に位置する有底穴状の位置決め穴６６が形成されている。その位置決め穴６６は、ボデー成形型（後述する。）９０に対するバルブ体６０のセット時における位置決めとして機能する。
なお、バルブ部材４は、バルブ側シール面１５を除いて左右対称状でかつ表裏対称状に形成されているものとする（図７〜図９参照。）。

次に、上記したスロットルボデー２の製造方法を説明する。スロットルボデー２の製造方法は、バルブ体６０をインサートしてボデー本体３を成形する方法で、バルブ体６０の成形工程と、ボデー本体３の成形工程とからなる。
まず、バルブ体６０の成形工程では、バルブ部材４がバルブ成形型（金型）を使用して樹脂射出成形により成形される。このとき、スロットルシャフト２０をバルブ成形型内にインサートしておき、バルブ部材４の形状に対応する成形空間いわゆるキャビティ内に樹脂を射出することにより、スロットルシャフト２０にバルブ部材４を一体化したバルブ体６０が成形される（図７〜図９参照。）。なお、本工程におけるバルブ成形型は、周知の構成であるからその説明は省略する。

次に、ボデー本体３の成形工程では、ボデー本体３がボデー成形型（金型）を使用して樹脂射出成形により成形される。このとき、前工程で成形されたバルブ体６０、及び、軸受筒２４等をインサートしておき、ボデー本体３の形状に対応する成形空間いわゆるキャビティ内に樹脂を射出することにより、バルブ体６０を組込んだボデー本体３が成形される（図６参照。）。また、バルブ部材４のバルブ側シール面１５に沿って樹脂が充填されることにより、ボデー本体３にそのバルブ側シール面１５に倣うボデー側シール面１６が形成される（図８及び図９参照。）。なお、本工程におけるボデー成形型については後で説明する。

上記した製造方法で成形されたスロットルボデー２に対して、シール材２７、バックスプリング３２、駆動モータ３３、減速ギヤ機構４５、カバー体４０等が組付けられることにより、スロットルボデー２が完成する（図３参照。）。

なお、前記したボデー本体３及びバルブ部材４に用いる樹脂材料としては、合成樹脂を母材（マトリクス）とする複合材料を用いることができる。そして、合成樹脂の母材としては、例えば、ポリエチレンテフタレート，ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリエチレン，ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリアミド６，ポリアミド６６，芳香族ポリアミド等のポリアミド系樹脂、ＡＢＳ、ポリカーボネート，ポリアセタール等の汎用樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンサルファイド，ポリエーテルサルホン，ポリエーテルエーテルケトン，ポリエーテルニトリル，ポリエーテルイミド等のスーパーエンジニアリングプラスチック、フェノール樹脂，エポキシ樹脂，不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂、シリコーン樹脂、テフロン（登録商標）樹脂等の合成樹脂等を採用することができる。
また、前記複合材料には、繊維材料や充填材料が含まれるもので、例えば、ガラス繊維，炭素繊維，セラミックス繊維，セルロース繊維，ビニロン繊維，黄銅繊維，アラミド繊維等の繊維類、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、アルミナ、シリカ、水酸化マグネシウム、タルク、珪酸カルシウム、マイカ、ガラス、炭素、黒鉛、熱硬化性樹脂粉末、カシューダスト等を採用することができる。また、場合によっては、複合材料に難燃剤、紫外線防止剤、酸化防止剤、滑剤等を配合してもよい。

前記スロットルボデー２においては、図６に示すように、前記バルブ部材４と前記軸受筒２４との対向端面の摺動接触により、バルブ体６０のスラスト方向（図６において左右方向）の移動量が規定されるようになっている。その軸受筒２４の端面６９に対するバルブ部材４の端面６７（図７参照。）を「バルブ部材４の摺動面、バルブ側摺動面」等といい、そのバルブ側摺動面６７に対向する軸受筒２４の端面６９を「軸受筒２４の摺動面、軸受側摺動面６９」等という。このバルブ側摺動面６７及び軸受側摺動面６９は、前記スロットルシャフト２０の回転軸線Ｌに直交する平面により形成されている。また、バルブ側摺動面６７と軸受側摺動面６９との間には、バルブ部材４の開閉にかかる作動性を向上するために、所定の隙間いわゆるクリアランスが確保されている。なお、本明細書でいう「バルブ側摺動面６７と軸受側摺動面６９との間の隙間」とは、バルブ部材４がボア７内に同一軸線上に位置した状態での両摺動面６７，６９の間の隙間のことをいう。

しかして、前記軸受筒２４は、円筒状の筒本体７０と、その筒本体７０のバルブ側端部の外周上に環状に膨出されたフランジ部７１とを有している。この軸受筒２４は、滑り性の良い材料により形成されたドライベアリングからなる。
また、フランジ部７１を含む軸受筒２４の外周部は、前記ボデー本体３の軸受ボス部２２により取り囲まれている。
また、軸受筒２４の摺動面６９は、フランジ部７１を含む筒本体７０の当該端面により形成されている。
さらに、軸受筒２４の摺動面６９には、バルブ部材４の摺動面６７が、軸受筒２４の摺動面６９に対して全面的に摺動接触可能となっている。

次に、前記バルブ体６０（図７〜図９参照。）を一対の軸受筒２４とともにインサートして、前記ボデー本体３を成形するボデー成形型について説明する。本実施例の場合、ボデー成形型９０（図１０及び図１１参照。）は、バルブ体６０を全閉状態にセットし、ボデー本体３の入口側接続筒部８を上向きとし、その出口側接続筒部１２を下向きとする状態で、そのボデー本体３（図４参照。）を成形するものである。なお、図１０はボデー成形型を示す側断面図、図１１は図１０のＸＩ−ＸＩ線矢視断面図である。

図１１に示すように、ボデー成形型９０は、前記バルブ体６０及び左右一対の軸受筒２４をインサートして、ボデー本体３を成形するものである。ボデー成形型９０は、ボデー本体３に対応するキャビティ８８を形成する固定型である下型９１と、上下動可能な可動型である上型９２、及び、横方向に移動可能な可動型である複数（本実施例では、前後左右の計４個を示す。）の側面型９３とを備えている。

ところで、本実施例の場合、前記バルブ部材４（図７参照。）の板状部６３の自由端部及びシャフト被覆部６１の両端部が、下型９１の下端面に設けられたストレート筒部１０１と、上型９２の上端面に設けられたストレート筒部１０２との間に挟持されるようになっている（図１０及び図１１参照。）。
また、下型９１のストレート筒部１０１及び上型９２のストレート筒部１０２内には、バルブ部材４のリブ部６５を含む中央部分が収容されるようになっている。さらに、下型９１のストレート筒部１０１と上型９２のストレート筒部１０２との外周部間には、キャビティ８８の一部をなしかつバルブ部材４のシール面１５に面するフランジ状の空間部が形成されるようになっている（図１０参照。）。

図１１に示すように、下型９１のストレート筒部１０１及び上型９２のストレート筒部１０２の内側面は、バルブ部材４の表裏面のリブ部６５の位置決め面６５ａにそれぞれ面接触可能に形成されている。そして、両ストレート筒部１０１，１０２の内側面に、バルブ部材４のリブ部６５の位置決め面６５ａがそれぞれ面接触状に当接することにより、バルブ体６０が軸方向（図１１において左右方向）に位置決めされるようになっている。
また、下型９１のストレート筒部１０１及び上型９２のストレート筒部１０２の外側面は、両軸受筒２４の端面６９にそれぞれ面接触可能に形成されている。そして、両ストレート筒部１０１，１０２の外側面に、両軸受筒２４の端面６９がそれぞれ当接することにより、両軸受筒２４が軸方向（図１１において左右方向）に位置決めされるようになっている。
また、下型９１の上面には、位置決め突起９１ａが突出されている。下型９１上にバルブ体６０をセットしたときに、位置決め突起９１ａにバルブ部材４の位置決め穴６６（図９参照。）が嵌合することにより、バルブ体６０が所定のセット位置に位置決めされるようになっている。なお、位置決め突起９１ａと位置決め穴６６とによるバルブ体６０の位置決めは、主にスロットルシャフト２０の径方向（図１０において左右方向）に関する位置決めを担っている。

図１１に示すように、左右の各側面型９３には、それぞれシャフト押さえピン２２０が軸方向（図１１において左右方向）に移動可能に配置されている。両シャフト押さえピン２２０は、スロットルシャフト２０の回転軸線Ｌ上において、図示しない押さえピン用ばね部材のばね力によって対向方向に付勢されている。両シャフト押さえピン２２０の対向端面が、スロットルシャフト２０の両端面に当接可能になっており、両シャフト押さえピン２２０によってスロットルシャフト２０を弾性的に保持するようになっている。なお、バルブ体６０が下型９１と上型９２との間で位置決めされるので、両シャフト押さえピン２２０は省略することも可能である。

前記左右の各側面型９３には、それぞれ円筒状をなす軸受押さえブッシュ２２２が前記両シャフト押さえピン２２０上においてそれぞれ軸方向に移動可能に配置されている。両軸受押さえブッシュ２２２は、各シャフト押さえピン２２０上において、コイルスプリング等のブッシュ押さえ用ばね部材２２４のばね力によって対向方向に付勢されている。両軸受押さえブッシュ２２２の対向端面が、両軸受筒２４の外端面（反摺動面）に当接可能になっており、各軸受押さえブッシュ２２２によって各軸受筒２４を下型９１のストレート筒部１０１及び上型９２のストレート筒部１０２の外側面に弾性的に当接させるようになっている。なお、ブッシュ押さえ用ばね部材２２４は、ボデー本体３の樹脂成形圧Ｆ（図１１参照。）を受けた軸受筒２４が、スロットルシャフト２０の軸支部２１と軸受筒２４との間のクリアランス分、径方向すなわち図１１において上方への移動を許容する大きさのばね力を発生するものとする。

図１０に示すように、前記下型９１と側面型（例えば、前側の側面型）９３との間には、その側方からキャビティ８８に連通する湯口すなわち樹脂射出ゲート９４が設けられている。この樹脂射出ゲート９４は、前記スロットルシャフト２０の回転軸線Ｌに直交して前後方向（図１０において左右方向）に延びる直線のほぼ真下位置において、キャビティ８８の下端部に連通されている。これにより、樹脂射出ゲート９４からキャビティ８８内に射出された樹脂（溶融樹脂）は、キャビティ８８内を上方へ向かって流動する。

上記ボデー成形型９０により、ボデー本体３を成形する場合を説明する。図１０及び図１１に示すように、ボデー成形型９０内に、バルブ部材４を全閉状態にしてバルブ体６０をインサートするとともに、スロットルシャフト２０の両軸支部２１に両軸受筒２４を嵌合させる。
詳しくは、下型９１のストレート筒部１０１上に、バルブ部材４（図７参照。）の板状部６３の自由端部及びシャフト被覆部６１の両端部を載せるとともに、そのストレート筒部１０１内にバルブ部材４の裏面側（下面側）のリブ部６５を含む中央部分を収容させる。これと同時に、下型９１のストレート筒部１０１の内側面に、バルブ部材４の裏面側（下面側）の両リブ部６５の位置決め面６５ａが面接触状に当接することにより、バルブ体６０が軸方向（図１１において左右方向）に位置決めされる。また、下型９１の上面の中央部に突出された位置決め突起９１ａに、バルブ部材４の裏面側（下面側）の位置決め穴６６（図９参照。）を嵌合することにより、バルブ体６０が所定のセット位置に位置決めされる。

この状態で、スロットルシャフト２０の両軸支部２１に両軸受筒２４を嵌合させた後、ボデー成形型９０の下型９１以外の各型９２，９３，９５を型閉じする（図１０及び図１１参照。）。すると、上型９２のストレート筒部１０２が、バルブ部材４の表面側（上面側）の板状部６３の自由端部及びシャフト被覆部６１の両端部を下型９１のストレート筒部１０１上に押さえ付ける。これとともに、上型９２のストレート筒部１０２内にバルブ部材４の表面側（表面側）のリブ部６５を含む中央部分が収容される。これと同時に、上型９２のストレート筒部１０２の内側面に、バルブ部材４の表面側（上面側）の両リブ部６５の位置決め面６５ａが面接触状に当接することにより、バルブ体６０が軸方向（図１１において左右方向）に位置決めされる。また、各側面型９３に配置された両シャフト押さえピン２２０の間に、図示しない押さえピン用ばね部材のばね力によって、スロットルシャフト２０が弾性的に保持される（図１１参照。）。また各側面型９３に配置された両軸受押さえブッシュ２２２が、ブッシュ押さえ用ばね部材２２４のばね力によって、両軸受筒２４を下型９１のストレート筒部１０１及び上型９２のストレート筒部１０２の外側面に当接する状態に押圧して保持する（図１１参照。）。これにより、両軸受筒２４が軸方向の所定位置に位置決めされる。

続いて、ボデー成形型９０により画定されたキャビティ８８内に、樹脂射出ゲート９４（図１０参照。）から樹脂（詳しくは、溶融樹脂）を射出してボデー本体３を成形する。
そして、ボデー本体３の硬化完了後において、各型９１，９２，９３，９５を型開きして、成形品であるスロットルボデー２（図１０参照。）を取り出せばよい。

なお、前記スロットルボデー２は、次の製造方法によっても製造することができる。この製造方法について簡単に説明する。まず、ボデー本体３の成形工程では、ボデー本体３がボデー成形型（金型）を使用して樹脂射出成形により成形される。このとき、軸受筒２４をインサートしておき、ボデー本体３の形状に対応する成形空間いわゆるキャビティ内に樹脂を射出することにより、ボデー本体３に軸受筒２４を一体化したボデーサブアッセンブリが成形される。次に、バルブ体６０の成形工程では、バルブ部材４がバルブ成形型（金型）を使用して樹脂射出成形により成形される。このとき、前工程で成形されたボデーサブアッセンブリ、及び、スロットルシャフト２０をバルブ成形型内にインサートしておき、バルブ部材４の形状に対応する成形空間いわゆるキャビティ内に樹脂を射出することにより、ボデーサブアッセンブリを組込みかつスロットルシャフト２０に一体化されたバルブ体６０が成形される。また、ボデー本体３のボデー側シール面１６に沿って樹脂が充填されることにより、バルブ部材４にはそのボデー側シール面１６に倣うバルブ側シール面１５が形成される。

次に、本実施例の要部の構成について説明する。なお、前記したバルブ部材４と両軸受筒２４とは、図３に示すように左右対称状に構成されているから、その右側部分について説明し、その左側部分についての説明を省略する。なお、図１２はボデー本体とバルブ体と軸受筒との関係を示す説明図である。
図１２に示すように、ボデー本体３とバルブ部材４と軸受筒２４を次のように設定する。すなわち、スロットルシャフト２０の軸方向（図１２において左右方向）に関するボデー本体３の線膨張係数をＫｂとする。なお、ボデー本体３の線膨張係数Ｋｂとは、ボデー本体３の成形状態におけるスロットルシャフト２０の軸方向に関する線膨張係数のことをいう。
また、スロットルシャフト２０の軸方向に関するバルブ部材４の線膨張係数をＫｖとする。なお、バルブ部材４の線膨張係数Ｋｖとは、スロットルシャフト２０をインサートしてなるバルブ部材４の成形状態におけるスロットルシャフト２０の軸方向に関する線膨張係数のことをいう。
また、軸受筒２４の軸方向に関する線膨張係数をＫｊとする。なお、軸受筒２４の線膨張係数Ｋｊとは、筒本体７０及びフランジ部７１を含む軸受筒２４の軸方向に関する線膨張係数のことをいう。
また、軸受筒２４の端面６９からボア７のボア中心７ｃまでの低温時における距離をＭ₁とする。
また、バルブ部材４の端面６７からバルブ中心４ｃまでの低温時における距離をＭ₂とする。なお、バルブ中心４ｃは、ボア７のボア中心７ｃ上に位置しているものとする。

また、軸受筒２４において、ボデー本体３に対する軸方向の固定基準位置Ｐから端面６９までの低温時における距離をＭ₃とする。なお、軸受筒２４のフランジ部７１における外端部（反バルブ部材４側の端部）の外周面には、ボデー本体３の軸受ボス部２２に取り巻かれることにより、軸受筒２４の軸方向の位置決めをなす凸部１１１が形成されている。この凸部１１１を含むフランジ部７１の外端面７１ａを、ボデー本体３の膨張・収縮にかかわらず、軸受ボス部２２に対して移動しない固定基準位置Ｐとする。このため、本実施例では、軸受筒２４において、ボデー本体３に対する軸方向の固定基準位置Ｐから端面６９までの低温時における距離Ｍ₃は、フランジ部７１の厚さ（軸方向寸法）ｔに相当する。また、軸受筒２４の端面６９は、ボデー本体３の軸受ボス部２２からボア７内に露出されており、ボデー本体３の膨張時に軸方向内方（右側の軸受筒２４において左方）へ迫り出したり、ボデー本体３の収縮時に軸方向外方（右側の軸受筒２４において右方）へ退行したりする。

また、前記スロットルボデー２の低温時温度をＴ₁、同じく高温時温度をＴ₂とする。
また、低温時におけるバルブ部材４の端面６７と軸受筒２４の端面６９との間のクリアランスをＣ₁とする。
そして、このとき、
〔Ｋｂ（Ｍ₁＋Ｍ₃）−Ｋｊ×Ｍ₃〕×（Ｔ₂−Ｔ₁）＝Ｋｖ×Ｍ₂×（Ｔ₂−Ｔ₁）＋Ｃ₁
の条件を満たすように、前記各線膨張係数Ｋｂ、Ｋｖ、Ｋｊ及び前記各距離Ｍ₁、Ｍ₂、Ｍ₃並びにクリアランスＣ₁を設定する。

この場合の具体例について説明する。例えば、各線膨張係数Ｋｂ、Ｋｖ、Ｋｊ及び各距離Ｍ₁、Ｍ₂並びにクリアランスＣ₁が規定値であるものとして、距離Ｍ₃すなわち軸受筒２４のフランジ部７１の厚さｔを求める場合について説明する。
ここで、ボデー本体３の線膨張係数Ｋｂを、２．４×１０^-5／℃とする。
また、バルブ部材４の線膨張係数Ｋｖを、１．６５×１０^-5／℃とする。
また、軸受筒２４の線膨張係数Ｋｊを、１．５×１０^-5／℃とする。
また、軸受筒２４の端面６９からボア７のボア中心７ｃまでの低温時における距離Ｍ₁を、２０ｍｍとする。
また、バルブ部材４の端面６７からバルブ中心４ｃまでの低温時における距離Ｍ₂を、１９．９８３ｍｍとする。
また、スロットルボデー２の低温時温度Ｔ₁を、２５℃とする。
また、スロットルボデー２の高温時温度Ｔ₂を、１２０℃とする。
また、低温時におけるバルブ部材４の端面６７と軸受筒２４の端面６９との間のクリアランスＣ₁を、０．０１７ｍｍ（１７μｍ）とする。

この場合、各数値を前記式に代入すると、
〔Ｋｂ（Ｍ₁＋Ｍ₃）−Ｋｊ×Ｍ₃〕×（Ｔ₂−Ｔ₁）＝Ｋｖ×Ｍ₂×（Ｔ₂−Ｔ₁）＋Ｃ₁
〔２．４×１０^-5（２０＋Ｍ₃）−１．５×１０^-5×Ｍ₃〕×（１２０−２５）
＝１．６５×１０^-5×１９．９８３×（１２０−２５）＋０．０１７
＝（４．８×１０^-4×２．４×１０^-5×Ｍ₃−１．５×１０^-5×Ｍ₃）×９５
＝０．０３１３２＋０．０１７
＝（４．８×１０^-4＋０．９×１０^-5×Ｍ₃）×９５＝０．０４８３２
＝０．０４５６＋８．５５×１０^-4×Ｍ₃＝０．０４８３２
＝８．５５×１０^-4×Ｍ₃＝０．０４８３２−０．０４５６
＝８．５５×１０^-4×Ｍ₃＝２．７２×１０^-3
Ｍ₃＝２．７２×１０^-3／８．５５×１０^-4
Ｍ₃＝３．１８（ｍｍ）
となる。
したがって、距離Ｍ₃である軸受筒２４のフランジ部７１の厚さｔを、３．１８ｍｍに設定すればよいことなる。

上記したスロットルボデー２によると、
〔Ｋｂ（Ｍ₁＋Ｍ₃）−Ｋｊ×Ｍ₃〕×（Ｔ₂−Ｔ₁）＝Ｋｖ×Ｍ₂×（Ｔ₂−Ｔ₁）＋Ｃ₁
の条件を満たすように、各線膨張係数Ｋｂ、Ｋｖ、Ｋｊ及び各距離Ｍ₁、Ｍ₂、Ｍ₃並びにクリアランスＣ₁を設定することにより、低温時及び高温時にかかわらず、バルブ体６０の作動性を確保しながらも、全閉時の空気洩れ量を低減することができる。
例えば、高温時においては、ボデー本体３の熱膨張にともなう軸受筒２４の軸方向内方への迫り出し現象及びバルブ部材４の回転軸方向の熱膨張によるバルブ部材４の端面６７と軸受筒２４の端面６９との間のクリアランスＣ₁の増大を防止して、全閉時の流量増加を防止することができる。また逆に、低温時においては、ボデー本体３の熱収縮にともなう軸受筒２４の軸方向外方への退行現象及びバルブ部材４の回転軸方向の熱収縮によるバルブ部材４の端面６７と軸受筒２４の端面６９との間のクリアランスＣ₁の減少を抑制して、バルブ体６０の作動性の低下を回避することができる。よって、バルブ体６０の作動性を確保しながらも、全閉時の空気洩れ量を低減することができる。

なお、スロットルボデー２の設計上、各距離Ｍ₁、Ｍ₂、Ｍ₃及びクリアランスＣ₁が規定値である場合は、
〔Ｋｂ（Ｍ₁＋Ｍ₃）−Ｋｊ×Ｍ₃〕×（Ｔ₂−Ｔ₁）＝Ｋｖ×Ｍ₂×（Ｔ₂−Ｔ₁）＋Ｃ₁
の条件を満たすように、各線膨張係数Ｋｂ、Ｋｖ、Ｋｊを設定すればよいことになる。この場合、各線膨張係数Ｋｂ、Ｋｖ、Ｋｊは、ボデー本体３、バルブ部材４、軸受筒２４のそれぞれ材質の選定により容易に設定することができる。

［実施例２］
実施例２を説明する。本実施例は、前記実施例１の一部に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。なお、図１３〜図１５は、ボデー本体のシール面とバルブ部のシール面との関係を示すバルブ体の回転軸線に直交する方向の外端部周辺の部分断面図を示すもので、図１３は高温時における状態を示す部分断面図、図１４は低温時における状態を示す部分断面図、図１５は従来例にかかる低温時における状態を示す部分断面図である。

まず、従来例について述べておく。図１５に示すように、高温時においてボデー本体１０３及びバルブ部材１０４が膨張した状態では、バルブ部材１０４の全閉状態におけるバルブ部材１０４の径方向に関する膨張変化率は、バルブ部材１０４に比べてボデー本体１０３が大きくなる。このため、ボデー本体１０３のシール面１１６にバルブ部材１０４のシール面１１５が当接するために、スロットルシャフト（図示省略）の軸線を通りかつボア１０７の軸線（図示省略）に直交する線１０７Ｌｆよりも、バルブ部材１０４の板状部１６３の中心線１０４Ｌが閉じ方向へ超えた位置まで閉じられることになる。
そして、この状態で、高温時から低温時への温度変化が起きると、そのままバルブ部材１０４のシール面１１５とボデー本体１０３のシール面１１６とが食いつきを生じる。すなわち、ボデー本体１０３のシール面１１６に、バルブ部材１０４のシール面１１５の開き側（図１５において上方側）の外端部１１５ａが相対的に食いつくすなわち押圧状態で密着し合う。これにより、バルブ体の作動性が損なわれるおそれがある。また、バルブ体の作動性を確保するために、ボデー本体１０３のシール面１１６とバルブ部材１０４のシール面１１５との間のクリアランスを大きくすると、全閉時における空気洩れ量が増大するため好ましくない。

そこで、本実施例では、ボデー本体３の熱膨張後に収縮したときにおけるバルブ体６０の作動性を確保しながらも、全閉時の空気洩れ量を低減するものである。なお、図１３及び図１４において、線４Ｌは、バルブ部材４の板状部６３の中心線である。また、線７Ｌｆは、スロットルシャフト２０の回転軸線Ｌ（図３参照。）を通りかつボア７の軸線７Ｌ（図４参照。）に直交する線である。
図１３に示すように、高温時における全閉時に、ボデー本体３におけるシール面１６のバルブ開き側のシール端１６ａを含みかつ前記線７Ｌｆに平行する平面７Ｆに対して、バルブ体６０の回転軸線Ｌ（図３参照。）に直交する方向のバルブ部材４の外端部におけるシール面１５の開き側（図１３において上方側）のシール端１５ａが同一平面７Ｆ上に位置する構成としている。
もしくは、図１４に示すように、前記平面７Ｆに対して、バルブ部材４のシール端１５ａが開き側（図１４において上方側）に位置する構成としている。

そして、全閉時における高温時から低温時への温度変化にともないボデー本体３及びバルブ部材４が熱収縮するときには、ボデー本体３のシール面１６に対してバルブ部材４のシール面１５が摺動接触により開方向（図１３及び図１４において上方側）へ移動する構成としたものである。すなわち、全閉時における高温時から低温時への温度変化にともないボデー本体３及びバルブ部材４が熱収縮するときには、図１３に二点鎖線４で示すようにバルブ部材４が開かれるか、もしくは、図１４に二点鎖線４で示すようにバルブ部材４がさらに開かれる。但し、ボデー本体３のシール面１６とバルブ部材４のシール面１５は、前記実施例でも述べたように、バルブ部材４の板厚方向（図１３及び図１４において上下方向）に関して閉方向側（図１３及び図１４において下方側）から開方向（図１３及び図１４において上方側）に向かって次第に外径を大きくするテーパ状面により形成されている。また、本実施例の場合、ボデー本体３のシール面１６は、ボデー本体３の主筒部１０のボア壁面１３内にフランジ状に張り出す凸条部１２６の内周端面によって形成されている。この凸条部１２６における開き側の端面１２６ａは、前記平面７Ｆと同一平面上に形成されている。

上記したスロットルボデー２によると、高温時における全閉時に、ボデー本体３におけるシール面１６のバルブ開き側のシール端１６ａを含みかつボア７の軸線７Ｌ（図４参照。）に直交する一平面７Ｆに対して、バルブ体６０の回転軸線Ｌに直交する方向のバルブ部材４の外端部におけるシール面１５の開き側のシール端１５ａが、同一平面７Ｆ上もしくは開き側に位置する（図１３及び図１４参照。）。そして、全閉時における高温時から低温時への温度変化にともないボデー本体３及びバルブ部材４が熱収縮するときには、ボデー本体３のシール面１６に対してバルブ部材４のシール面１５が摺動接触により開方向へ移動し、バルブ部材４が開き方向へ回動される。このため、低温時における全閉時のボデー本体３のシール面１６に対するバルブ部材４のシール面１５の食いつきを回避し、バルブ体６０の作動性を確保することができる。これにともない、高温時における全閉時のバルブ部材４及びボデー本体３の熱膨張にともなうバルブ部材４のシール面１５とボデー本体３のシール面１６との間のクリアランスの増大を抑制して、全閉時の空気洩れ量を低減することができる。よって、バルブ体６０の作動性を確保しながらも、全閉時の空気洩れ量を低減することができる。

また、前記スロットルボデー２の構成を満足するために、ボデー本体３とバルブ部材４とを次のように設定する。すなわち、スロットルシャフト２０に直交する方向（図６において上下方向）に関するボデー本体３の線膨張係数をＳｂとする。なお、ボデー本体３の線膨張係数Ｓｂとは、ボデー本体３の成形状態のボア７の径方向断面においてスロットルシャフト２０に直交する方向に関する線膨張係数のことをいう。
また、スロットルシャフト２０に直交する方向（図６において上下方向）に関する前記バルブ部材４の線膨張係数をＳｖとする。なお、バルブ部材４の線膨張係数Ｓｖとは、スロットルシャフト２０をインサートしてなるバルブ部材４の成形状態の板状部６３におけるスロットルシャフト２０の軸方向に直交する方向に関する線膨張係数のことをいう。

また、スロットルボデー２の低温時温度をＴ₁とする。
また、スロットルボデー２の高温時温度をＴ₂とする。
また、ボデー本体３のシール面１６の低温時の口径（シール面の基準口径）をφｂとする（図示省略）。
また、バルブ部材４のシール面１５の低温時の口径（シール面の基準口径）をφｖとする（図示省略）。
また、スロットルボデー２の高温時温度Ｔ₂から低温時温度Ｔ₁に低下するときのスロットルシャフト２０に直交する方向に関するボデー本体３のシール面１６の収縮率とバルブ部材４のシール面１５の収縮率との差による係数をｋとする。
そして、このとき、
〔φｂ×Ｓｂ×（Ｔ₂−Ｔ₁）〕−〔φｖ×Ｓｖ×（Ｔ₂−Ｔ₁）〕≦ｋ
の条件を満たすように、前記各線膨張係数Ｓｂ、Ｓｖ及び前記各口径φｂ、φｖ並びに係数ｋを設定する。なお、φｖ＜φｂである。

この場合の具体例について説明する。例えば、各線膨張係数Ｓｂ、Ｓｖ及び口径φｂ及び係数ｋが規定値であるものとして、口径φｖを求める場合について説明する。
ここで、ボデー本体３の線膨張係数Ｓｂを、２．４×１０^-5／℃とする。
また、バルブ部材４の線膨張係数Ｓｖを、１．８×１０^-5／℃とする。
また、スロットルボデー２の低温時温度Ｔ₁を、２５℃とする。
また、スロットルボデー２の高温時温度をＴ₂を、１２０℃とする。
また、ボデー本体３のシール面１６の口径φｂを、５５ｍｍとする。
また、係数ｋは、例えば高温時温度Ｔ₂から低温時温度Ｔ₁に温度変化するとき、バルブ部材４が径方向に収縮する割合が０．１％収縮し、ボデー本体３が０．１３５％収縮するため、その差分の０．０３５（＝０．１３５−０．１）とする。この場合、バルブ部材４とボデー本体３の材質としては、例えばガラス繊維を配合したポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂が好適である。
なお、バルブ部材４とボデー本体３の材質が同じでありながら、熱膨張率が異なるのは、ガラス繊維の配向方向が異なるためである。すなわち、バルブ部材４はガラス繊維方向に伸びるため、ガラス繊維が抵抗となるため、伸びにくく、熱膨張率が小さくなる。また、ボデー本体３のボア壁部５は、ガラス繊維方向に直角をなす方向に伸びるため、伸びやすく、熱膨張率が大きくなる。

この場合、各数値を前記式に代入すると、
〔φｂ×Ｓｂ×（Ｔ₂−Ｔ₁）〕−〔φｖ×Ｓｖ×（Ｔ₂−Ｔ₁）〕≦ｋ
〔５５×２．４×１０^-5×（１２０−２５）〕−〔φｖ×１．８×１０^-5×（１２０−２５）〕≦０．０３５
１２５４０×１０^-5−φｖ×１７１×１０^-5≦０．０３５
１２５４０−φｖ×１７１≦０．０３５×１０^-5
φｖ×１７１≧１２５４０−３５００
φｖ×１７１≧９０４０
φｖ≧９０４０／１７１
φｖ≧５２．８６５
となる。
したがって、バルブ部材４のシール面１５の口径φｖを、５２．８６５ｍｍ以上に設定すればよいことなる。
但し、ボデー本体３のシール面１６の口径φｂが５５ｍｍであるから、
φｖ＜φｂ
となる。したがって、バルブ部材４のシール面１５の口径φｖは、５２．８６５ｍｍ以上で５５ｍｍ未満の範囲に設定すればよいことなる。

上記したスロットルボデー２の製造方法によると、高温時における全閉時に、ボデー本体３におけるシール面１６のバルブ開き側のシール端１６ａを含みかつボア７の軸線７Ｌ（図４参照。）に直交する一平面に対して、バルブ体６０の回転軸線に直交する方向のバルブ部の外端部におけるシール面１５の開き側のシール端１５ａが、一平面７Ｌｆ上もしくは開き側に位置する構成とすることができる。これとともに、全閉時における高温時から低温時への温度変化にともないボデー本体３及びバルブ部材４が熱収縮するときには、ボデー本体３のシール面１６に対してバルブ部材４のシール面１５が摺動接触により開方向へ移動する構成とすることができる。

本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。

Claims (4)

1. 吸入空気が流れるボアを形成する樹脂製のボデー本体と、
   前記ボデー本体に一対の軸受筒を介して回動可能に支持されるシャフト部及び前記ボデー本体のボアを開閉するバルブ部を有するバルブ体と
   を備え、
   前記軸受筒の端面に前記バルブ部の端面が摺動接触する構成とした
   スロットルボデーであって、
   前記シャフト部の軸方向に関する前記ボデー本体の線膨張係数をＫｂ、
   前記シャフト部の軸方向に関する前記バルブ部の線膨張係数をＫｖ、
   前記軸受筒の軸方向に関する線膨張係数をＫｊ、
   前記バルブ部の端面が摺動接触する前記軸受筒の端面から前記ボアのボア中心までの低温時における距離をＭ₁、
   前記バルブ部において前記軸受筒の端面に摺動接触する端面からバルブ中心までの低温時における距離をＭ₂、
   前記軸受筒において前記ボデー本体に対する軸方向の固定基準位置から前記バルブ部の端面が摺動接触する端面までの低温時における距離をＭ₃、
   前記スロットルボデーの低温時温度をＴ₁、同じく高温時温度をＴ₂、
   低温時における前記バルブ部の端面と前記軸受筒の端面との間のクリアランスを
   Ｃ₁
   としたとき、
   〔Ｋｂ（Ｍ₁＋Ｍ₃）−Ｋｊ×Ｍ₃〕×（Ｔ₂−Ｔ₁）＝Ｋｖ×Ｍ₂×（Ｔ₂−Ｔ₁）＋Ｃ₁
   の条件を満たすように、前記各線膨張係数Ｋｂ、Ｋｖ、Ｋｊ及び前記各距離Ｍ₁、Ｍ₂、Ｍ₃並びにクリアランスＣ₁を設定した
   ことを特徴とするスロットルボデー。
2. 吸入空気が流れるボアを形成する樹脂製のボデー本体と、
   前記ボデー本体に一対の軸受筒を介して回動可能に支持されるシャフト部及び前記ボデー本体のボアを開閉するバルブ部を有するバルブ体と
   を備え、
   前記全閉時において、前記ボデー本体のボア内に形成されたシール面に前記バルブ部の外周端面に形成されたシール面が当接する構成とした
   スロットルボデーであって、
   高温時における全閉時に、前記ボデー本体におけるシール面のバルブ開き側のシール端を含みかつ前記ボアの軸線に直交する一平面に対して、前記バルブ体の回転軸線に直交する方向のバルブ部の外端部におけるシール面の開き側のシール端が、一平面上もしくは開き側に位置する構成として、
   全閉時における高温時から低温時への温度変化にともないボデー本体及びバルブ体が熱収縮するときには、ボデー本体のシール面に対してバルブ部のシール面が摺動接触により開方向へ移動する構成とした
   ことを特徴とするスロットルボデー。
3. 請求項２に記載のスロットルボデーであって、
   前記シャフト部に直交する方向に関する前記ボデー本体の線膨張係数をＳｂ、
   前記シャフト部に直交する方向に関する前記バルブ部の線膨張係数をＳｖ、
   前記スロットルボデーの低温時温度をＴ₁、同じく高温時温度をＴ₂、
   前記ボデー本体のシール面の口径をφｂ、
   前記バルブ部のシール面の口径をφｖ、
   前記スロットルボデーの高温時温度Ｔ₂から低温時温度Ｔ₁に低下するときの前記シャフト部に直交する方向に関する前記ボデー本体のシール面の収縮率と前記バルブ部のシール面の収縮率との差による係数をｋ
   としたとき、
   〔φｂ×Ｓｂ×（Ｔ₂−Ｔ₁）〕−〔φｖ×Ｓｖ×（Ｔ₂−Ｔ₁）〕≦ｋ
   の条件を満たすように、前記各線膨張係数Ｓｂ、Ｓｖ及び前記各口径φｂ、φｖ並びに係数ｋを設定した
   ことを特徴とするスロットルボデー。
4. 請求項２又は３に記載のスロットルボデーであって、
   前記シャフト部の軸方向に関する前記ボデー本体の線膨張係数をＫｂ、
   前記シャフト部の軸方向に関する前記バルブ部の線膨張係数をＫｖ、
   前記軸受筒の軸方向に関する線膨張係数をＫｊ、
   前記バルブ部の端面が摺動接触する前記軸受筒の端面から前記ボアのボア中心までの低温時における距離をＭ₁、
   前記バルブ部において前記軸受筒の端面に摺動接触する端面からバルブ中心までの低温時における距離をＭ₂、
   前記軸受筒において前記ボデー本体に対する軸方向の固定基準位置から前記バルブ部の端面が摺動接触する端面までの低温時における距離をＭ₃、
   前記スロットルボデーの低温時温度をＴ₁、同じく高温時温度をＴ₂、
   低温時における前記バルブ部の端面と前記軸受筒の端面との間のクリアランスを
   Ｃ₁
   としたとき、
   （Ｋｂ（Ｍ₁＋Ｍ₃）−Ｋｊ×Ｍ₃）×（Ｔ₂−Ｔ₁）＝Ｋｖ×Ｍ₂×（Ｔ₂−Ｔ₁）＋Ｃ₁
   の条件を満たすように、前記線膨張係数Ｋｂ、Ｋｖ、Ｋｊ及び前記距離Ｍ₁、Ｍ₂、Ｍ₃並びにクリアランスＣ₁を設定した
   ことを特徴とするスロットルボデー。

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