JP4424179B2 - 内燃機関用スロットル装置の製造方法 - Google Patents
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Description
近年、低燃費化、軽量化および低コスト化等の目的から、スロットルボデーと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が提案されている。また、従来より、車両乗員によるアクセルペダルの踏み込み量に対応してスロットルバルブのバルブ角度を変更するようにした内燃機関用スロットル装置においては、スロットルボデー内部に形成されるスロットルボアの内径面(ボア内径面)と、スロットルバルブの外周側端面との間に形成される隙間が、スロットルバルブの全閉時における洩れ空気量に大きな影響を及ぼすことが知られている。
ところが、特許文献1に記載のコアバック成形方法においては、スロットルボデーを成形した後にスロットルバルブを成形することになるため、サイクルタイムが遅くなり、生産性が悪いという問題がある。また、スロットルボデーとスロットルバルブとが同一の樹脂材料で樹脂成形される場合に、スロットルボデーのボア内径面にスロットルバルブの外周側端面が引っ付いてしまう可能性がある。また、スロットルボアの真円度の精度が良くないため、スロットルバルブの真円度が悪いという問題がある。
また、成形金型を微調整して精度を上げる方法については、高度な型調整技術や高度な型加工技術が必要なため、海外拠点等どこでも対応できる方法ではない。
また、スロットルバルブを別体で作り、後からスロットルボデーに組み付ける方法については、組み付けコストが余分にかかるという問題がある。
しかしながら、特許文献2に記載のスロットルボデーは、樹脂の熱伝導率の低さに起因するアイシング等を防止する目的で、熱伝導性の良い金属インサートを用いてエンジンの冷却水の熱でスロットルボア内が凍結するのを防止するためのものである。したがって、スロットルボデーとスロットルバルブとを同一の成形金型内で同時に成形することを目的としていないことから、このままでは目的のものを得ることができない。
図1および図2は本発明の実施例1を示したもので、図1は射出成形金型の概略構造を示した図で、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)はインサートコアを示した図である。
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および図2に基づいて簡単に説明する。
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。
以上のように、本実施例の内燃機関用スロットル装置においては、スロットルボデー1と同一の射出成形金型内で、スロットルバルブ3をスロットルボデー1と略同時に射出成形することにより、スロットルボデー1の円筒部13内部にスロットルバルブ3が回転自在に組み込まれた製品形状の樹脂成形品を製造している。そして、本実施例の射出成形金型内には、射出成形工程の前工程、つまり射出成形金型の型締めの際に、ボデーキャビティ57とバルブキャビティ58とを液密的に区画(2分割)するようにインサートコア2が予めセットされ、また、スロットルバルブ3を補強する補強部材としてスロットルシャフト4が予めセットされている。そして、インサートコア2のボア内径面33を、スロットルバルブ3の樹脂ディスク41の外周側端面35を成形する射出成形金型の一部として使用することで、スロットルバルブ3の樹脂ディスク41の外周側端面形状を、インサートコア2のボア内径面形状に倣わせることができる。
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(本例ではスロットルシャフト4)に伝達して、スロットルバルブ3の回転角度(弁開度、バルブ開度、スロットル開度)を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4の他端部(または一端部)に一体的に設けたバルブギヤ6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、ドライバーのアクセル操作量をスロットルバルブ3およびスロットルシャフト4に伝えることができる。
2 インサートコア
3 スロットルバルブ
4 スロットルシャフト
9 軸受部材
13 スロットルボデーの円筒部
14 スロットルボデーのスロットルボア
25 インサートコアの円形状空間
31 インサートコアの第1シャフト貫通孔(摺動孔)
32 インサートコアの第2シャフト貫通孔(摺動孔)
33 インサートコアのボア内径面
35 スロットルバルブの外周側端面
51 固定金型(射出成形金型)
52 可動金型(射出成形金型)
57 射出成形金型内のボデーキャビティ
58 射出成形金型内のバルブキャビティ
61 第1可動金型(可動型)
62 第2可動金型(可動型)
64 第1可動金型の環状外周溝(外周部)
65 第2可動金型の環状外周溝(外周部)
66 第1可動金型の第1シール部材(バリ防止突起)
67 第2可動金型の第2シール部材(バリ防止突起)
71 軸受部材の第1摺動孔
72 軸受部材の第2摺動孔
Claims (9)
- 内燃機関の気筒に連通するスロットルボアが形成されたスロットルボデーと、前記スロットル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樹脂化し、前記スロットルボデー内部に、前記スロットルボアの一部を形成する円形状空間を有するインサートコアをインサート成形した内燃機関用スロットル装置であって、
前記スロットルボデーと前記スロットルバルブとを、同一の成形金型内で略同時に成形する内燃機関用スロットル装置の製造方法において、
(a)前記成形金型内に前記インサートコアをセットして、前記成形金型内に形成されるキャビティを、前記スロットルボデーの製品形状に対応した形状のボデーキャビティと前記スロットルバルブの製品形状に対応した形状のバルブキャビティとに少なくとも2分割する第1工程と、
(b)前記インサートコアのボア内径面を、前記スロットルバルブの外周側端面を形成する前記成形金型の一部として使用して、前記ボデーキャビティおよび前記バルブキャビティ内に溶融状態の樹脂材料を射出して充填する第2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。 - 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、
前記成形金型は、前記ボデーキャビティ内に前記溶融状態の樹脂材料を射出する第1樹脂注入口と、この第1樹脂注入口に対して独立して設けられて、前記バルブキャビティ内に前記溶融状態の樹脂材料を射出する第2樹脂注入口と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。 - 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、
前記成形金型は、前記円形状空間の断面形状に対応した形状の可動型を有し、
前記可動型は、前記インサートコアのボア内径面との間に環状空隙を形成する外周部を有し、前記インサートコア内を前記円形状空間の中心軸線方向に移動可能に設置されており、
前記可動型には、前記インサートコアのボア内径面に接触すると共に、前記環状空隙をシールするシール部材が一体的に組み付けられており、
前記シール部材は、前記インサートコアのボア内径面よりも軟らかい材料によって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装置の製造方法。 - 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、
前記インサートコアは、金属材料によって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装置の製造方法。 - 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、
前記インサートコアは、セラミックスによって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装置の製造方法。 - 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、
前記インサートコアは、前記スロットルボデーを成形する樹脂材料よりも融点の高い樹脂材料によって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装置の製造方法。 - 請求項1ないし請求項6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、前記スロットルボア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スロットルシャフトを一体的に組み付けており、
前記スロットルシャフトの回転中心軸線方向の一端部または両端部は、前記スロットルバルブの外周側端面から前記インサートコア側に突き出すように設置されており、
前記インサートコアには、前記スロットルシャフトの一端部または両端部が貫通する貫通孔が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装置の製造方法。 - 請求項7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、
前記インサートコアの貫通孔の内周には、前記スロットルシャフトの回転中心軸線方向の一端部または両端部を回転方向に摺動自在に軸支する摺動孔を有する軸受部材が圧入嵌合さ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。 - 請求項7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、
前記インサートコアは、焼結軸受材料によって形成されており、
前記貫通孔は、前記スロットルシャフトの回転中心軸線方向の一端部または両端部を回転方向に摺動自在に軸支する摺動孔を構成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。
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