JP6453692B2 - 流量制御装置の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、動作源を収容した第１ケーシングと、前記動作源によって動作する制御弁を収容した第２ケーシングとを有する流量制御装置の製造装置及び製造方法に関する。

自動車に搭載される内燃機関の燃焼室には、空気が供給される。ここで、空気の供給量、換言すれば、燃焼室に向かう空気の流量は、燃焼室での燃焼が好適な状態に維持されるように制御される。この流量制御は、流量制御装置によって営まれる。

この種の流量制御装置として、特許文献１に記載されたものが知られている。この従来技術につき概略説明すると、該流量制御装置は、モータ等の動作源を収容した第１ケーシングと、前記動作源によって動作し、空気の流通路の開度を制御する制御弁を収容した第２ケーシングとを有する。これら第１ケーシング及び第２ケーシングは、ボルトによって連結される。

特許第４５５５８２２号公報

第１ケーシングと第２ケーシングとをボルトで連結する場合、第１ケーシングに取付板を外嵌するようにしている。すなわち、上記した従来技術では、ボルトや取付板が必要な分、部品点数が多くなる。さらに、ボルトを螺回する作業が必要であるので煩雑であり、また、作業効率を向上させることが容易ではない。

そこで、本出願人は、第１ケーシング及び第２ケーシングの双方を少なくとも熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物とし、第１ケーシング又は第２ケーシングのいずれか一方に、発熱可能な線材を挿入した係合溝を形成するとともに、第２ケーシング又は第１ケーシングの残余の一方に、該係合溝に進入する係合凸部を設け、係合溝の内壁と係合凸部とを互いに溶着することで、第１ケーシングと第２ケーシングとを接合する技術を提案している。

この場合、バネ等の弾性手段を用いて、第１ケーシングを第２ケーシングに相対的に押し付けた状態で線材を発熱させることで、係合溝の内壁と係合凸部とを溶融し、係合溝の内壁と前記係合凸部とを溶着する。

しかしながら、係合溝の内壁と係合凸部とが溶融すると、溶融した樹脂が流動するため、弾性手段から第１ケーシング及び第２ケーシングにかかる荷重が低下してしまう。すなわち、弾性手段は、第１ケーシング及び第２ケーシングを押圧するのみで、荷重を調整することができない。そのため、適切な荷重で第１ケーシング及び第２ケーシングを押圧して、係合溝の内壁と係合凸部とを溶着させることが難しくなる。

本発明は、上記した問題を解決するためになされたもので、適切な荷重で第１ケーシング及び第２ケーシングを押圧して、係合溝の内壁と係合凸部とを安定して溶着させることが可能となる流量制御装置の製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、動作源を収容した第１ケーシングと、前記動作源によって動作して流体の流通路の開度を制御する制御弁を収容した第２ケーシングとを有する流量制御装置の製造装置及び製造方法に関するものであり、前記流量制御装置は、樹脂を含有する前記第１ケーシング又は前記第２ケーシングのいずれか一方に、発熱可能な線材を挿入した係合溝が形成されるとともに、前記第２ケーシング又は前記第１ケーシングの残余の一方に、前記係合溝に進入する係合凸部が設けられている。

この場合、前記の目的を達成するため、本発明に係る流量制御装置の製造装置は、
前記係合溝に前記線材を挿入した状態で、前記第１ケーシングを前記第２ケーシングに相対的に押し付けて前記係合溝に前記係合凸部を進入させるシリンダと、
前記線材を発熱させて、前記係合溝の内壁と前記係合凸部とを互いに溶着させることにより、前記第１ケーシングと前記第２ケーシングとを接合させる発熱手段と、
前記係合溝の内壁及び前記係合凸部における樹脂の状態を検出する状態検出手段と、
前記状態検出手段の検出結果に基づいて、前記係合溝の内壁と前記係合凸部とを溶着する際の前記第１ケーシング及び前記第２ケーシングに対する前記シリンダの押付動作を制御する制御手段と、
を有し、
前記状態検出手段は、前記シリンダから前記第１ケーシング及び前記第２ケーシングにかかる荷重を検出する荷重検出センサ、又は、前記シリンダが駆動する際に、シリンダモータに流れる負荷電流の負荷電流値を検出する負荷電流検出センサを含み、
前記係合溝の内壁及び前記係合凸部における前記樹脂の溶融に伴う前記荷重の低下を前記荷重検出センサが検出した場合、又は、前記負荷電流値の低下を前記負荷電流検出センサが検出した場合、前記制御手段は、前記シリンダの押付力を増加させることを特徴としている。

また、前記の目的を達成するため、本発明に係る流量制御装置の製造方法は、
前記係合溝に前記線材を挿入した状態で、シリンダにより前記第１ケーシングを前記第２ケーシングに相対的に押し付けて前記係合溝に前記係合凸部を進入させる第１ステップと、
前記線材を発熱させて、前記係合溝の内壁と前記係合凸部とを溶融させる第２ステップと、
前記シリンダから前記第１ケーシング及び前記第２ケーシングにかかる荷重を検出する荷重検出センサ、又は、前記シリンダが駆動する際に、シリンダモータに流れる負荷電流の負荷電流値を検出する負荷電流検出センサを含む状態検出手段で、前記係合溝の内壁及び前記係合凸部における前記樹脂の溶融に伴う前記荷重の低下を前記荷重検出センサが検出した場合、又は、前記負荷電流値の低下を前記負荷電流検出センサが検出した場合、制御手段により前記シリンダの押付力を増加させる第３ステップと、
を有することを特徴としている。

このように、本発明では、前記状態検出手段の検出結果（前記樹脂の状態）に基づいて、前記係合溝の内壁と前記係合凸部とを溶着する際の前記第１ケーシング及び前記第２ケーシングに対する前記シリンダの押付動作を制御する。これにより、前記樹脂の状態（例えば、前記樹脂の溶融速度）に応じた適切な荷重で前記第１ケーシング及び前記第２ケーシングを押圧し、前記係合溝の内壁と前記係合凸部とを安定に溶着させることが可能となる。この結果、前記流量制御装置の品質を高めることができる。

また、前記制御手段は、前記負荷電流値の上限となる負荷電流制限値を設定し、前記負荷電流制限値を超えた場合、前記シリンダモータの駆動を停止させればよい。

本発明によれば、状態検出手段の検出結果（樹脂の状態）に基づいて、係合溝の内壁と係合凸部とを溶着する際の第１ケーシング及び第２ケーシングに対するシリンダの押付動作を制御する。これにより、前記樹脂の状態（例えば、前記樹脂の溶融速度）に応じた適切な荷重で前記第１ケーシング及び前記第２ケーシングを押圧し、前記係合溝の内壁と前記係合凸部とを安定に溶着させることが可能となる。この結果、流量制御装置の品質を高めることができる。

本発明の実施の形態に係る製造装置及び製造方法によって製造された流量制御装置の概略側面断面図である。 図１中のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。 係合凸部の先端壁が線材に当接した状態で示した、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図である。 図３から、係合凸部等の軟化が進行して第１ケーシングと第２ケーシングとが互いに接近した状態で示した、図２中のＩＶ−ＩＶ線矢視断面図である。 本発明の実施の形態に係る製造装置の概略構成図である。 本発明の実施の形態に係る製造装置の動作（製造方法）を示すフローチャートである。 第１ケーシング及び第２ケーシングの溶着時における押付速度毎の荷重の時間経過を示すタイミングチャートである。 第１ケーシング及び第２ケーシングの溶着時における荷重及び溶着電流値の時間経過を示すタイミングチャートである。

以下、本発明に係る流量制御装置の製造装置及び製造方法につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

ここでは、本実施の形態に係る流量制御装置の製造装置及び製造方法（以下、本実施の形態に係る製造装置及び製造方法ともいう。）の説明に先立ち、該製造装置及び製造方法によって製造された流量制御装置１０について、図１〜図４を参照しながら説明する。

図１の概略側面断面図に示すように、流量制御装置１０は、例えば、自動二輪車の内燃機関（図示せず）に設けられ、該内燃機関に供給される空気、すなわち、いわゆる吸気の流量を制御する。

流量制御装置１０は、スロットルボディ１２を介して前記内燃機関に装着される。このスロットルボディ１２につき概略説明すると、該スロットルボディ１２には、内燃機関の吸気ポートに連通する吸気道１４が形成されている。この吸気道１４には、スロットルバルブ１６が開閉可能に設置される。また、スロットルボディ１２内には、バイパス往路１８及びバイパス復路２０が形成される。バイパス往路１８はスロットルバルブ１６の上流側で吸気道１４に連なり、バイパス復路２０はスロットルバルブ１６の下流側で吸気道１４に連なる。

流量制御装置１０は、動作源としてのモータ２２を収容した第１ケーシング２４と、該第１ケーシング２４に連結（接合）され且つ制御弁２６を収容した第２ケーシング２８とを有する。流量制御装置１０は、第２ケーシング２８がスロットルボディ１２に装着されることで位置決め固定されている。

第１ケーシング２４は、給電用端子３０を収容したカプラ部３２と、該カプラ部３２に連なる略円筒形状の本体部３４と、該本体部３４に比して若干大径な第１フランジ部３６を一体的に有する。すなわち、第１ケーシング２４は単一部材からなる。

本体部３４には、有底の第１モータ収容孔３８が陥没形成される。前記モータ２２のモータ本体の略半分は、この第１モータ収容孔３８に嵌合される。モータ２２は、前記給電用端子３０に電気的に接続されている。

第１フランジ部３６の、第２ケーシング２８に臨む側の端面には、環状の係合凸部４０が第２ケーシング２８に指向するように突出形成されている。後述するように、この係合凸部４０が、第１ケーシング２４と第２ケーシング２８との連結（接合）を担う。

一方、第２ケーシング２８は、第１フランジ部３６に対向する第２フランジ部４２と、その内部に第２モータ収容孔４４及び摺動孔４６が形成された弁収容部４８と、該弁収容部４８の端部に設けられてスロットルボディ１２に装着される装着部５０とを一体的に有する。すなわち、第２ケーシング２８もまた、単一部材からなる。

第２フランジ部４２の、第１フランジ部３６に対向する端面には、係合凸部４０の位置に対応する位置に、環状の係合溝５２が形成される。図１中のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である図２に示すように、該係合溝５２には、電熱線として機能する線材５４が収容される。また、係合溝５２には、前記係合凸部４０が進入する（図１参照）。

係合凸部４０の外壁と、係合溝５２の内壁（２個の側壁又は底壁の少なくともいずれか）とは、溶着によって互いに一体化している。この溶着により、第１ケーシング２４と第２ケーシング２８とが接合（連結）されている。なお、線材５４と係合溝５２の底壁ないし２個の側壁との間は、溶着時に軟化したＰＢＴ（Poly Butylene Terephthalate）等の樹脂組成物の硬化物で充填されている。換言すれば、線材５４と、係合凸部４０ないし係合溝５２との間に、間隙は認められない。

係合凸部４０の近傍には、段部５６（図３及び図４参照）が形成される。後述するように、溶着時には、第１フランジ部３６の端面が段部５６に当接する。

図２に示すように、線材５４は、１本の金属線（例えば、銅線又はステンレス線）の所定部位が互いに離間するように湾曲された円環部５８と、円環部５８から直径方向外方に突出した第１電極当接部６０及び第２電極当接部６２とを有する。第１電極当接部６０と第２電極当接部６２とは、互いに略１８０°離間している。

第１電極当接部６０は、線材５４の長手方向端部同士が集束されることで構成され、一方で、第２電極当接部６２は、線材５４の中間部分を折り返して、円環部５８から直径方向外方に２つの直線形状部を形成することにより構成される。

図２〜図４に示すように、第１フランジ部３６にはリブ６４ａ、６４ｂが突出形成され、且つ、第２フランジ部４２にはリブ６４ｃ、６４ｄが突出形成される。リブ６４ａ、６４ｃには挿入孔６６ａが貫通形成される一方、リブ６４ｂ、６４ｄには挿入孔６６ｂが貫通形成される。線材５４の第１電極当接部６０は挿入孔６６ａ内に露呈し、第２電極当接部６２は挿入孔６６ｂ内に露呈する。

図１に戻り、第２モータ収容孔４４は、前記第１モータ収容孔３８とともにモータ本体を収容する。ここで、第２モータ収容孔４４と摺動孔４６との間には、ゴムからなり且つ円盤形状をなすシール部材６８が介在する。このシール部材６８により、第２モータ収容孔４４と摺動孔４６とが区分されている。

シール部材６８には、貫通孔が形成される。前記モータ２２の回転軸７０は、この貫通孔を通って摺動孔４６に突出する。回転軸７０の先端部にはネジ部が刻設されており、該ネジ部にはスライダ７２が螺合される。これにより、スライダ７２が回転軸７０に外嵌されている。なお、回転軸７０は、正回転及び逆回転のいずれかが選択的に可能である。

前記制御弁２６は中空体であり、スライダ７２は、コイルスプリング７４内に挿入された状態で、該制御弁２６の中空内部に収容される。制御弁２６は、その長手方向端部に、Ｕ字型溝が形成された底壁２６ａを有する。前記コイルスプリング７４の大径な一端は、この底壁２６ａに着座する。一方、小径な他端は、スライダ７２の大径部７２ａに着座する。

装着部５０には、バイパス往路１８及び摺動孔４６を連通させる入口連通路７６と、摺動孔４６及びバイパス復路２０を連通させる出口連通路７８とが形成される。バイパス往路１８、入口連通路７６、摺動孔４６、出口連通路７８及びバイパス復路２０により、スロットルバルブ１６を迂回するバイパス通路が形成される。

以上のように構成される流量制御装置１０を製造するための本実施の形態に係る製造装置８０及び製造方法について、図５〜図８を参照しながら説明する。ここでは、必要に応じて、流量制御装置１０を図示した図１〜図４も参照しながら説明する。

本実施の形態に係る製造装置８０は、図５で概略的に示すように、流量制御装置１０の第２ケーシング２８を支持する支持台８２を有する。支持台８２は、ベース８２ａと、ベース８２ａから立設する複数の支柱８２ｂと、各支柱８２ｂの上端に固定された支持板８２ｃとから構成される。支持板８２ｃの略中心には、上下方向に貫通する挿通孔８２ｄが形成されている。この場合、挿通孔８２ｄに弁収容部４８を挿通させ、第２フランジ部４２を支持板８２ｃの上面に載置することにより、第２ケーシング２８が支持台８２に支持される。

第２ケーシング２８に連結された第１ケーシング２４の上方には、第１ケーシング２４の本体部３４を上方から押し付ける押付機構８４が設けられている。押付機構８４は、シリンダモータ８５を駆動することにより、シリンダロッド８６を本体部３４に対して上下方向に進退させる電動シリンダ等のシリンダ８８を備える。

シリンダロッド８６は、プレート９０の略中心に上下方向に貫通した挿通孔９２を挿通する。シリンダロッド８６の先端部９４は、シリンダロッド８６よりも大径の板状部材として構成されている。プレート９０は、複数の支柱９６を介して支持板９８に支持され、該支持板９８の上面には、プレート９０と対向するようにロードセル（荷重検出センサ、状態検出手段）１００が固定されている。ロードセル１００は、シリンダロッド８６が下方に進行し、先端部９４がロードセル１００を押し付けた際に、その押付力（荷重）を検出する。支持板９８の底面には、複数の支柱１０２を介して押付板１０４が連結されている。

ここで、シリンダ８８のシリンダモータ８５が駆動し、シリンダロッド８６が下方向に進行して先端部９４がロードセル１００を押圧すると、ロードセル１００を固定する支持板９８、各支柱９６、１０２、プレート９０及び押付板１０４が一体的に下方向に変位する。この結果、押付板１０４は、第１ケーシング２４の本体部３４を上方から押圧する（押し付ける）ことができる。従って、ロードセル１００は、シリンダロッド８６の先端部９４からの押付力、すなわち、押付機構８４から本体部３４を介して第１ケーシング２４及び第２ケーシング２８に作用する荷重を検出する。

一方、シリンダ８８のシリンダモータ８５が駆動し、シリンダロッド８６が上方向に後退すると、第１ケーシング２４は、押付板１０４による押圧状態から解放される。この場合、シリンダロッド８６が上方向に後退して、プレート９０の底面に先端部９４が当接すると、プレート９０、各支柱９６、１０２、支持板９８及び押付板１０４は、一体的に上方向に変位する。これにより、押付板１０４は、第１ケーシング２４の本体部３４から離間する。

図２〜図４に示す挿入孔６６ａ、６６ｂの各々には、絶縁性の受ピン１１０ａ、１１０ｂが挿入されるとともに、電極チップ１１２ａ、１１２ｂが挿入されている（図３〜図５参照）。すなわち、受ピン１１０ａと電極チップ１１２ａとで第１電極当接部６０を上下方向から挟持する一方、受ピン１１０ｂと電極チップ１１２ｂとで第２電極当接部６２を上下方向から挟持する。

また、本実施の形態に係る製造装置８０は、制御手段１１４を構成するＰＬＣ１１６及びコントローラ１１８と、シリンダ８８のシリンダモータ８５を駆動させるモータドライバ１１９と、シリンダモータ８５に流れる負荷電流の電流値（負荷電流値）を検出する負荷電流検出センサ（状態検出手段）１１９ａと、電極チップ１１２ａ、１１２ｂを介して線材５４に通電する溶着電源１２０と、電極チップ１１２ａ、１１２ｂを介して線材５４に流れる溶着電流の電流値（溶着電流値）を検出する溶着電流検出センサ１２２とをさらに有する。

ＰＬＣ１１６は、コントローラ１１８を制御し、コントローラ１１８は、ＰＬＣ１１６からの制御指令を受けて、シリンダ８８及び溶着電源１２０を制御することにより、製造装置８０全体を制御する。すなわち、コントローラ１１８は、ＰＬＣ１１６からの制御信号に基づき、モータドライバ１１９を制御してシリンダモータ８５を駆動させることにより、シリンダ８８の駆動制御を開始する。一方、溶着電源１２０は、コントローラ１１８からの制御信号に基づき、電極チップ１１２ａ、１１２ｂを介して線材５４への通電を行う。従って、溶着電源１２０及び電極チップ１１２ａ、１１２ｂは、線材５４に通電して該線材５４を発熱させる発熱手段１２４を構成する。

また、コントローラ１１８は、シリンダ８８の駆動による第１ケーシング２４の本体部３４への押付開始、及び、溶着電源１２０から線材５４への通電開始の後、ロードセル１００が検出した荷重、又は、負荷電流検出センサ１１９ａが検出した負荷電流値に基づき、シリンダ８８から本体部３４に対する押付動作を制御することもできる。

次に、本実施の形態に係る製造装置８０の動作（製造方法）について、図６〜図８を参照しながら説明する。

この場合、はじめに、モータ２２の回転軸７０をシール部材６８の貫通孔に通し、該貫通孔から露呈したネジ部に、スライダ７２及びコイルスプリング７４を介して制御弁２６を組み付ける。次に、モータ２２のモータ本体を第１モータ収容孔３８に挿入する一方、制御弁２６を、第２モータ収容孔４４を通して摺動孔４６に挿入する。さらに、第１フランジ部３６と第２フランジ部４２とを接近させ、係合凸部４０を係合溝５２に挿入する。

なお、線材５４は、図２に示す形状に変形した上で、係合溝５２に予め挿入しておく。この場合、係合凸部４０の先端壁は、線材５４に当接した状態となり、この時点では、第１フランジ部３６の端面は段部５６の頂面に当接しておらず、両面の間に所定のクリアランスが形成される。この状態で、第２ケーシング２８の弁収容部４８を挿通孔８２ｄに挿通させると、第２フランジ部４２が支持板８２ｃの上面に載置されるので、第１ケーシング２４及び第２ケーシング２８を支持台８２に支持することができる。

次に、挿入孔６６ａ、６６ｂの各々に絶縁性の受ピン１１０ａ、１１０ｂを挿入するとともに、電極チップ１１２ａ、１１２ｂを挿入する。すなわち、受ピン１１０ａと電極チップ１１２ａとで第１電極当接部６０を上下方向から挟持する一方、受ピン１１０ｂと電極チップ１１２ｂとで第２電極当接部６２を上下方向から挟持する。

以上の準備を行った後に図６のフローチャートに示す処理が実行される。すなわち、図６のステップＳ１において、先ず、コントローラ１１８に押付速度及び負荷電流制限値を予め設定する。その際、押付速度は、後述する図７のタイミングチャートを用いて、所定の押付速度（例えば、ｘ［ｍｍ／ｓ］）に設定する。また、負荷電流制限値は、負荷電流の上限として、所定の値を設定する。

次のステップＳ２（第１ステップ）において、ＰＬＣ１１６は、第１ケーシング２４に対する押付動作の開始を指示する制御信号をコントローラ１１８に出力する。コントローラ１１８は、入力された制御信号に基づきモータドライバ１１９を駆動させ、該モータドライバ１１９がシリンダモータ８５を駆動制御することによりシリンダ８８を駆動させる。これにより、シリンダロッド８６は、第１ケーシング２４に指向して、所定の押付速度で下方に進行する。

シリンダロッド８６の先端部９４がロードセル１００に接触し、該ロードセル１００を押圧すると、ロードセル１００は、先端部９４からの押付力を検出し、検出した押付力に応じた検出信号をコントローラ１１８に出力する。シリンダロッド８６が先端部９４を介してロードセル１００をさらに押圧すると、前記押付力によってロードセル１００、支持板９８、各支柱９６、１０２、プレート９０及び押付板１０４が一体的に下降する。

この結果、押付板１０４の底面が第１ケーシング２４の本体部３４に接触すると、第１ケーシング２４及び第２ケーシング２８は、前記押付力によって支持台８２の支持板８２ｃに押し付けられる。すなわち、第１ケーシング２４及び第２ケーシング２８は、押付機構８４から荷重を受けることになる。従って、第１ケーシング２４及び第２ケーシング２８が押付板１０４によって押し付けられている場合、ロードセル１００は、前記押付力に応じた検出信号をコントローラ１１８に出力することができる。

コントローラ１１８は、例えば、ロードセル１００からの検出信号に応じた押付力（荷重）の大きさが、押付機構８４が第１ケーシング２４及び第２ケーシング２８を押し付けているときの所定の荷重の大きさであると判断した場合、次のステップＳ３の処理に進む。

ステップＳ３において、コントローラ１１８は、線材５４への通電を開始させるための制御信号を溶着電源１２０に出力する。溶着電源１２０は、入力された制御信号に基づき、電極チップ１１２ａから線材５４を介して電極チップ１１２ｂに溶着電流が流れるように通電を行う。

この結果、ステップＳ４において、線材５４が前記通電によって発熱する。線材５４における第１電極当接部６０及び第２電極当接部６２以外の部位は、少なくとも、係合溝５２の底壁及び係合凸部４０の先端壁に当接している。そのため、線材５４からの熱は、係合溝５２の各壁部と係合凸部４０とに伝達され、係合溝５２の各壁部、及び、係合凸部４０の外壁部の双方の温度が上昇することで、壁部（樹脂組成物）が軟化して流動可能な状態となる。

シリンダ８８のシリンダモータ８５の駆動によって、シリンダロッド８６は、所定の押付速度で進行し、第１ケーシング２４及び第２ケーシング２８は、押付板１０４から荷重を受けている。そのため、第１ケーシング２４は、第２ケーシング２８に押し込まれ、図３に示すように、係合凸部４０が係合溝５２に一層進入する。係合凸部４０及び係合溝５２の各壁部が軟化しているので、この進入は容易である。また、軟化した樹脂組成物は流動し、線材５４を囲繞する。なお、上記のステップＳ３、Ｓ４は、第２ステップを構成する。

ステップＳ５において、コントローラ１１８は、ロードセル１００が検出した荷重の低下の有無、又は、負荷電流検出センサ１１９ａが検出した負荷電流値の低下の有無を監視する。荷重又は負荷電流値の低下を検知した場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、次のステップＳ６において、コントローラ１１８は、第１ケーシング２４に対してさらなる押付動作を行わせるための制御信号をモータドライバ１１９に出力する。

すなわち、樹脂組成物が軟化して流動を開始すると、押付機構８４は、同じ大きさの荷重で第１ケーシング２４を第２ケーシング２８側に押し込んでいるつもりでも、軟化した樹脂組成物の溶融速度によっては、第１ケーシング２４を速く押し込むことになる。これにより、第１ケーシング２４及び第２ケーシング２８に作用する荷重が低下してしまう。この結果、樹脂組成物が軟化する前と比較して、第１ケーシング２４及び第２ケーシング２８が受ける荷重が低下するとともに、負荷電流値も低下し、適切な荷重で係合溝５２の各壁部と係合凸部４０とを溶着することができなくなる。

そこで、コントローラ１１８は、溶融した樹脂組成物の状態を反映している荷重又は負荷電流値の低下を監視し、前記荷重又は前記負荷電流値の低下が発生したことを検知すれば、適切な荷重に復帰するように（一定値の荷重を維持するように）モータドライバ１１９を制御することで、シリンダ８８のシリンダモータ８５を駆動制御する。

具体的に、コントローラ１１８は、前記荷重又は前記負荷電流値が低下している場合、押付力を増加するようにモータドライバ１１９を制御してシリンダ８８のシリンダモータ８５を駆動制御する。これにより、シリンダロッド８６は、第１ケーシング２４に向けてさらに進行する。この結果、第１ケーシング２４は、第２ケーシング２８側にさらに押し込まれ、第１ケーシング２４及び第２ケーシング２８が受ける荷重が増加（復帰）する（ステップＳ７）。荷重が増加することにより、シリンダ８８のシリンダモータ８５に流れる負荷電流値も上昇する。

ステップＳ８において、コントローラ１１８は、負荷電流検出センサ１１９ａで検出された負荷電流値が負荷電流制限値にまで上昇しているか否かを監視する。この場合、負荷電流値が負荷電流制限値にまで上昇していることが検知された場合（ステップＳ８：ＹＥＳ）、次のステップＳ９において、コントローラ１１８は、第１ケーシング２４に対する押付動作を停止させるべく、モータドライバ１１９を制御する。

すなわち、負荷電流値が負荷電流制限値を超えた状態で押付動作を継続すると、必要以上に樹脂組成物の流動が発生し、係合溝５２の各壁部と係合凸部４０とを適切に溶着することができなくなるためである。この結果、ステップＳ１０において、モータドライバ１１９の停止によるシリンダモータ８５の駆動停止により、シリンダロッド８６の進行が停止する。なお、上記のステップＳ５〜Ｓ１０は、第３ステップを構成する。

次のステップＳ１１において、コントローラ１１８は、係合溝５２の各壁部と係合凸部４０との溶着が完了したか否かを判定する。具体的には、係合凸部４０が係合溝５２に進入することにより、第１フランジ部３６の端面が段部５６の頂面に当接し、第１フランジ部３６が堰止され、係合凸部４０の係合溝５２へのそれ以上の進入が防止されているか否かを判定する。

該溶着が完了していない場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、ステップＳ４に戻り、ステップＳ４〜Ｓ１０の処理が繰り返し行われる。但し、２回目以降のステップＳ４〜Ｓ１０の処理において、ステップＳ６では、コントローラ１１８は、モータドライバ１１９を制御することにより、シリンダ８８のシリンダモータ８５の駆動を再開させ、シリンダロッド８６による第１ケーシング２４及び第２ケーシング２８の押付動作を再度行わせる。

一方、ステップＳ１１において、上記の溶着が完了したことを確認すると（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、コントローラ１１８は、溶着電源１２０を制御して、線材５４への通電を停止する。これにより、線材５４の発熱が終了し、軟化及び流動した樹脂組成物が硬化する。この硬化により第１ケーシング２４と第２ケーシング２８とが接合され、一体化されるに至る。

次に、コントローラ１１８は、第１ケーシング２４を押付状態から解放するため、モータドライバ１１９を制御することによりシリンダ８８のシリンダモータ８５を駆動させ、シリンダロッド８６を上方に後退させる。シリンダロッド８６の先端部９４がプレート９０に当接すれば、プレート９０、各支柱９６、１０２、支持板９８及び押付板１０４が一体的に上方に移動し、該押付板１０４が第１ケーシング２４の本体部３４から離間する。これにより、第１ケーシング２４及び第２ケーシング２８は、押付状態から解放される。その後、受ピン１１０ａ、１１０ｂ及び電極チップ１１２ａ、１１２ｂを挿入孔６６ａ、６６ｂからそれぞれ取り出す。

図７は、樹脂組成物が溶融を開始した時点からのシリンダロッド８６の押付速度（ｘ［ｍｍ／ｓ］〜９ｘ［ｍｍ／ｓ］）毎の荷重の時間的な変化を図示したタイミングチャートである。

この場合、樹脂組成物の溶融後、時間経過に伴って、荷重が溶融直前の値から低下する。そこで、コントローラ１１８は、図６のステップＳ４〜Ｓ１１の処理のように、モータドライバ１１９の制御によりシリンダ８８のシリンダモータ８５を駆動させ、押付力を増加させることにより、具体的には、第１ケーシング２４に対するシリンダロッド８６の進行の開始及び停止を繰り返し行うことにより、溶融直前の値から荷重が低下しないように、一定値の荷重を維持させつつ、溶着を適切に行わせることが可能となる。なお、図７では、時間経過に伴って荷重が繰り返し上下動しているが、これは、図６のステップＳ４〜Ｓ１１の処理を繰り返し行うことにより、シリンダ８８の駆動及び停止（シリンダロッド８６の進行の開始及び停止）を繰り返し行うことで、荷重の低下及び復帰が繰り返されるためである。

また、図７に示すように、シリンダロッド８６の移動速度（押付速度）が大きい程、溶融後の荷重の落ち込みが大きくなるので、できるだけ低速の押付速度（例えば、ｘ［ｍｍ／ｓ］）でシリンダロッド８６の進行の開始又は停止を繰り返し行わせることが望ましい。

さらに、樹脂組成物の材質や荷重の大きさ等の各種条件によっては、該樹脂組成物の溶融速度が異なってくるため、コントローラ１１８には、上記の条件に応じて押付速度を設定するとともに、負荷電流制限値を設定すればよい。

図８は、溶着が完了するまでに第１ケーシング２４及び第２ケーシング２８が受ける荷重と、線材５４に流れる溶着電流値との時間経過を示すタイミングチャートである。図８において、時点ｔ０で線材５４に対する通電を開始し、時点ｔ０〜ｔ１、ｔ１〜ｔ２の各時間帯で、略一定値の溶着電流をそれぞれ流した後に、時点ｔ２で通電を停止する。この場合、ｔ０〜ｔ１、ｔ１〜ｔ２の各時間帯の順に、溶着電流値が低下する。この場合でも、図６のステップＳ４〜Ｓ１１の処理を繰り返し行うことで、シリンダ８８が駆動及び停止を繰り返し行い、荷重の低下及び復帰が繰り返されることにより、時間経過に伴って荷重が繰り返し上下動する。

以上のように、本実施の形態によれば、制御手段１１４のコントローラ１１８は、樹脂組成物の状態を反映する第１ケーシング２４及び第２ケーシング２８が受ける荷重、又は、シリンダ８８のシリンダモータ８５に流れる負荷電流値に基づいて、係合溝５２の内壁と係合凸部４０とを溶着する際の第１ケーシング２４及び第２ケーシング２８に対するシリンダ８８の押付動作を制御する。これにより、樹脂組成物の状態（例えば、樹脂組成物の溶融速度）に応じた適切な荷重で第１ケーシング２４及び第２ケーシング２８を押し付け、係合溝５２の内壁と係合凸部４０とを安定に溶着させることが可能となる。この結果、流量制御装置１０の品質を高めることができる。

この場合、ロードセル１００は、シリンダロッド８６から第１ケーシング２４及び第２ケーシング２８にかかる荷重を検出し、又は、負荷電流検出センサ１１９ａは、シリンダ８８を駆動させた際に、シリンダモータ８５に流れる負荷電流値を検出するので、コントローラ１１８は、係合溝５２の内壁及び係合凸部４０における樹脂組成物の溶融に伴う荷重又は負荷電流値の低下を検知すれば、所定の押付速度によるシリンダロッド８６の押付動作を行わせることができる。これにより、樹脂組成物の溶融速度に応じた適切な荷重を設定することができる。

また、本実施の形態によれば、下記の効果も得られる。すなわち、本実施の形態では、ボルトや取付板を用いることなく第１ケーシング２４と第２ケーシング２８とを一体化することができる。従って、流量制御装置１０を構成する部品の点数を低減することが可能となる。また、ボルトを螺回する煩雑な作業が不要となる。しかも、線材５４の発熱開始から接合終了までに要する時間は、ボルトの螺回に要する時間よりも短い。このため、作業効率が向上するという利点もある。

このように構成された流量制御装置１０は、図１中の前記給電用端子３０に対して電気的に接続された図示しないエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）の制御作用下に制御弁２６が移動することで、出口連通路７８の開度を調節する。すなわち、ＥＣＵは、スロットルバルブ１６が全閉であるときに、内燃機関の運転状況に関する情報に基づき、出口連通路７８が適切な開度となるように制御弁２６を移動させる。

具体的には、ＥＣＵは、給電用端子３０を介してのモータ２２への通電量を制御することで、その回転軸７０を、例えば、正回転方向に所定量回転させる。この際の回転駆動力は、スライダ７２を介して、制御弁２６の直線運動の駆動力に変換される。従って、摺動孔４６内の制御弁２６が、例えば、図１に示す位置から出口連通路７８側に変位する。この際、制御弁２６は、摺動孔４６の内壁に摺接する。

変位した制御弁２６によって、出口連通路７８の開口が所定の程度で閉塞される。これにより、出口連通路７８の開度調整がなされる。すなわち、制御弁２６は、流体である空気（吸気）の流通路であるバイパス通路の開度を制御する。

吸気道１４に導入された空気（吸気）は、バイパス往路１８から入口連通路７６を介して摺動孔４６内に進入し、出口連通路７８からバイパス復路２０を経て吸気道１４に戻る。以上のように、スロットルバルブ１６が全閉状態であっても、吸気は、流量制御装置１０の内部、すなわち、バイパス通路を介して吸気道１４に戻される。勿論、バイパス通路を流通する吸気は、出口連通路７８の開度に対応する流量に制御される。

吸気の流量の増加が必要なときには、ＥＣＵは、モータ２２の回転軸７０を、例えば、逆回転方向に所定量回転させる。これに追従し、制御弁２６が、摺動孔４６の内壁に摺接しながら図１に示す位置に戻る。その結果、出口連通路７８の開口が全開状態となる。

以上の動作の際、第１ケーシング２４と第２ケーシング２８の間に十分な気密性が保たれる。上記したように、係合溝５２と係合凸部４０の間で溶着不良が発生することが回避されているからである。

本発明は、上記した実施の形態に特に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、上記とは逆に、第１ケーシング２４の第１フランジ部３６に係合溝５２を形成するとともに、第２ケーシング２８の第２フランジ部４２に係合凸部４０を設けるようにしてもよい。

また、上記の実施の形態では、押付機構８４が第１ケーシング２４の本体部３４を押し付ける場合について説明したが、押付機構８４は、第１ケーシング２４を第２ケーシング２８に対して相対的に押し付けることができれば、上記の各効果が容易に得られる。従って、本実施の形態では、押付機構８４が第２ケーシング２８を第１ケーシング２４に押し付けるように製造装置８０を構成しても、上記の各効果が得られる。

１０…流量制御装置 １２…スロットルボディ
１４…吸気道 １６…スロットルバルブ
１８…バイパス往路 ２０…バイパス復路
２２…モータ ２４…第１ケーシング
２６…制御弁 ２８…第２ケーシング
３４…本体部 ３６…第１フランジ部
４０…係合凸部 ４２…第２フランジ部
４８…弁収容部 ５２…係合溝
５４…線材 ５８…円環部
６０…第１電極当接部 ６２…第２電極当接部
６６ａ、６６ｂ…挿入孔 ７６…入口連通路
７８…出口連通路 ８０…製造装置
８２…支持台 ８４…押付機構
８５…シリンダモータ ８６…シリンダロッド
８８…シリンダ ９４…先端部
９８…支持板 １００…ロードセル
１０４…押付板 １１０ａ、１１０ｂ…受ピン
１１２ａ、１１２ｂ…電極チップ １１４…制御手段
１１６…ＰＬＣ １１８…コントローラ
１１９…モータドライバ １１９ａ…負荷電流検出センサ
１２０…溶着電源 １２２…溶着電流検出センサ
１２４…発熱手段

Claims (4)

1. 動作源を収容した第１ケーシングと、前記動作源によって動作して流体の流通路の開度を制御する制御弁を収容した第２ケーシングとを有する流量制御装置の製造装置であって、
   前記流量制御装置は、樹脂を含有する前記第１ケーシング又は前記第２ケーシングのいずれか一方に、発熱可能な線材を挿入した係合溝が形成されるとともに、前記第２ケーシング又は前記第１ケーシングの残余の一方に、前記係合溝に進入する係合凸部が設けられ、
   前記製造装置は、
   前記係合溝に前記線材を挿入した状態で、前記第１ケーシングを前記第２ケーシングに相対的に押し付けて前記係合溝に前記係合凸部を進入させるシリンダと、
   前記線材を発熱させて、前記係合溝の内壁と前記係合凸部とを互いに溶着させることにより、前記第１ケーシングと前記第２ケーシングとを接合させる発熱手段と、
   前記係合溝の内壁及び前記係合凸部における樹脂の状態を検出する状態検出手段と、
   前記状態検出手段の検出結果に基づいて、前記係合溝の内壁と前記係合凸部とを溶着する際の前記第１ケーシング及び前記第２ケーシングに対する前記シリンダの押付動作を制御する制御手段と、
   を有し、
   前記状態検出手段は、前記シリンダから前記第１ケーシング及び前記第２ケーシングにかかる荷重を検出する荷重検出センサ、又は、前記シリンダが駆動する際に、シリンダモータに流れる負荷電流の負荷電流値を検出する負荷電流検出センサを含み、
   前記係合溝の内壁及び前記係合凸部における前記樹脂の溶融に伴う前記荷重の低下を前記荷重検出センサが検出した場合、又は、前記負荷電流値の低下を前記負荷電流検出センサが検出した場合、前記制御手段は、前記シリンダの押付力を増加させることを特徴とする流量制御装置の製造装置。
2. 請求項１記載の流量制御装置の製造装置において、
   前記制御手段は、前記負荷電流値の上限となる負荷電流制限値を設定し、前記負荷電流制限値を超えた場合、前記シリンダモータの駆動を停止させることを特徴とする流量制御装置の製造装置。
3. 動作源を収容した第１ケーシングと、前記動作源によって動作して流体の流通路の開度を制御する制御弁を収容した第２ケーシングとを有する流量制御装置の製造方法であって、
   前記流量制御装置は、樹脂を含有する前記第１ケーシング又は前記第２ケーシングのいずれか一方に、発熱可能な線材を挿入した係合溝が形成されるとともに、前記第２ケーシング又は前記第１ケーシングの残余の一方に、前記係合溝に進入する係合凸部が設けられ、
   前記製造方法は、
   前記係合溝に前記線材を挿入した状態で、シリンダにより前記第１ケーシングを前記第２ケーシングに相対的に押し付けて前記係合溝に前記係合凸部を進入させる第１ステップと、
   前記線材を発熱させて、前記係合溝の内壁と前記係合凸部とを溶融させる第２ステップと、
   前記シリンダから前記第１ケーシング及び前記第２ケーシングにかかる荷重を検出する荷重検出センサ、又は、前記シリンダが駆動する際に、シリンダモータに流れる負荷電流の負荷電流値を検出する負荷電流検出センサを含む状態検出手段で、前記係合溝の内壁及び前記係合凸部における前記樹脂の溶融に伴う前記荷重の低下を前記荷重検出センサが検出した場合、又は、前記負荷電流値の低下を前記負荷電流検出センサが検出した場合、制御手段により前記シリンダの押付力を増加させる第３ステップと、
   を有することを特徴とする流量制御装置の製造方法。
4. 請求項３記載の流量制御装置の製造方法において、
   前記制御手段により、前記負荷電流値の上限となる負荷電流制限値を設定するステップと、
   前記負荷電流制限値を超えた場合、前記制御手段により、前記シリンダモータの駆動を停止させるステップと、
   をさらに有することを特徴とする流量制御装置の製造方法。

Images