JP6477611B2 - ターミナルインサート品 - Google Patents
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Description
この特許文献1には、ターミナルインサート品の一例として、回転角センサと電気的に接続されたターミナルを、成形品の内部にインサートしたセンサカバーが開示されている。
成形品を射出成形する際、高温の溶融樹脂がインサートされるターミナルに接触してターミナルが蓄熱する。ゲート部の近傍にターミナルがあると、ターミナルが蓄熱した熱の影響により、ターミナルに近い樹脂注入箇所が硬化不足になる。この状態でゲートカットが行われると、ゲート部の内部で硬化した樹脂が、硬化不足の樹脂注入箇所を乱雑に毟ってしまい、毟られることによって窪み等によるストレングスの低い部分が樹脂注入箇所にできてしまう。
強化繊維が配合された樹脂で形成された成形品は、冷熱ストレスを受けた際に、樹脂注入箇所にクラックが生じ易い。この不具合を具体的に説明する。
一方向に沿う配向の強化繊維の線熱膨張係数と、一方向に対して直交する配向の強化繊維の線熱膨張係数とは異なる。このため、強化繊維が混入される樹脂は、強化繊維の配向方向の違いによって線熱膨張係数が異なる。
一般的に、射出成形を行うと、樹脂注入箇所αの付近の表層では樹脂の流れ方向に沿って強化繊維が配向するが、内部では強化繊維が樹脂の流れ方向に対して直交する方向に配向する。このため、樹脂注入箇所の付近では、表層と内部の線熱膨張係数が大きく異なってしまう。その結果、成形品が冷熱ストレスを受けた際に、表層と内部の線熱膨張係数の差によって樹脂注入箇所にクラックが生じ易くなる。
本発明の目的は、樹脂注入箇所にストレングスの低い部分ができるのを防ぎ、また、冷熱ストレスを受けた際に、脂注入箇所にクラックが生じるのを防ぐことのできるターミナルインサート品の提供にある。
その結果、ゲートカットが行われる際に、ゲート部(X)内で硬化した樹脂が、硬化不足の樹脂注入箇所(α)を毟ってしまう不具合を回避でき、毟られることによって生じるストレングスの低い部分が樹脂注入箇所(α)にできるのを防ぐことができる。
図1〜図7に基づいて実施形態1を説明する。
自動車には、エンジンに供給する吸気量の調整を行うスロットルバルブ1が搭載される。
スロットルバルブ1は、吸気通路2の一部が形成されるハウジング3と、このハウジング3に対して回転自在に支持されるシャフト4と、吸気通路2内においてシャフト4に固定されるバタフライ型の弁体5とを備える。
電動アクチュエータ6は、回転出力を発生する周知なものであり、通電により回転力を発生する電動モータ7と、この電動モータ7の回転出力を増幅してシャフト4を駆動する減速機構8と、シャフト4を初期位置へ戻すスプリング9とを備える。
また、電動アクチュエータ6は、シャフト4の回転角度を検出する回転角センサ10を備える。
そして、ハウジング3に形成されたモータ収容室に電動モータ7が収容され、ハウジング3とセンサカバー11との間に形成された空間に、減速機構8、スプリング9等が収容される。
回転角センサ10は、2つの部材の相対回転を非接触で検出する磁気型センサであり、シャフト4と一体に回転する磁気回路部12と、センサカバー11に設けられて磁気回路部12に対して非接触に配置される磁気検出部13とを備える。
この磁気検出部13は、検出した磁束に応じた電圧出力を発生するホールIC、ノイズ除去等を行うコンデンサ、複数のセンサ端子等を熱硬化樹脂でインサートした一次形成品である。
なお、磁気検出部13に設けられた複数のセンサ端子は、成形品14にインサートされる複数のターミナル15と溶接等により電気的で且つ機械的に結合されている。
なお、2つのモータコンタクト16は、成形品14にインサートされる2つのターミナル15と溶接等により電気的で且つ機械的に結合されている。
射出成形は、成形型Aの内部に溶融した高温の樹脂を注入し、硬化後に成形型Aから成形品14を外すものである。成形型Aには、その内部に溶融した成形品14を注入するゲート部Xが設けられる。成形型Aは周知なものであり、射出された高温の樹脂を短時間で硬化する手段として成形型Aが水冷や油冷等により冷却される。
また、樹脂注入箇所αにおいて、ゲート部X内で硬化した樹脂の痕跡をゲート跡βとする。このゲート跡βは、成形後に切削技術や研磨技術等により除去されるものであっても良いが、図5ではゲート跡βが残されたものを示す。
樹脂注入箇所αの凸形状は、限定するものではなく、図6に示すように、例えば、四角柱、円柱、円錐台形状に設けられる。なお、図6は、ゲート跡β(図5参照)が切削技術や研磨技術等により除去されたものを示す。
樹脂注入箇所αの凸形状と、球面部γの球面形状との位置関係は、同心円状に設けられる。
樹脂注入箇所αの直下など、樹脂注入箇所αの近傍にターミナル15が存在する場合、この実施形態で示したように樹脂注入箇所αを凸形状に設けることによって、ゲート部Xから最も近いターミナル15までの距離を離すことができる。
これにより、成形時に高温の溶融樹脂がターミナル15と接触することでターミナル15が蓄熱しても、ターミナル15が蓄熱した熱の影響が樹脂注入箇所αに及ぶのを抑えることができる。このため、ゲートカットが行われる際に、樹脂注入箇所αの温度を下げることができ、樹脂注入箇所αの硬化不足を回避できる。
その結果、ゲートカットが行われる際に、ゲート部Xの内部で硬化した樹脂が、硬化不足の樹脂注入箇所αを毟ってしまう不具合を回避することができ、毟られることにより生じてしまうストレングスの低い部分が樹脂注入箇所αにできるのを防ぐことができる。
この実施形態では、上述したように、樹脂注入箇所αが凸形状に設けられている。
このため、樹脂注入箇所αを成す樹脂は、従来技術に比較して増量している。これにより、成形時に樹脂が冷やされる際に樹脂注入部αに生じる変形を、増量した樹脂注入部αの樹脂が分散して吸収する。その結果、成形品14が冷熱ストレスを受けた際に、樹脂注入箇所αに生じるストレスを小さくすることができ、樹脂注入箇所αにクラックが生じるのを防ぐことができる。
この実施形態では、樹脂注入箇所αの反対面に球面部γを設けている。
この球面部γによってゲート部Xの付近における樹脂の流れが乱れて、ゲート部Xの付近では強化繊維の配向がランダムになる。これにより、樹脂注入箇所αの付近の表層と内部の線熱膨張差を小さくできる。その結果、成形品14が冷熱ストレスを受けた際に、樹脂注入箇所αに生じるストレスを小さくすることができ、樹脂注入箇所αにクラックが生じるのを防ぐことができる。
なお、樹脂注入部αとは異なる箇所の肉厚まで厚くしまうと、厚くした樹脂内に空孔が発生する問題が生じる。そこで、この実施形態では、樹脂注入箇所αの反対面のみに球面部γを設けて、肉厚を厚くする箇所を必要最低限に抑えている。
樹脂注入箇所αは、上述したように、ゲート部Xで硬化した樹脂が樹脂注入箇所αを毟ってしまう不具合を回避することができるとともに、樹脂注入箇所αにクラックが生じる不具合を回避できる。これにより、センサカバー11の品質を向上できる。
このため、センサカバー11を含んで構成される回転角センサ10および電動アクチュエータ6の品質を高めることができる。その結果、スロットルバルブ1の品質を高めることができる。
上記の実施形態では、センサカバー11に2つの樹脂注入箇所αが設けられる例を示すが、樹脂注入箇所αの数を限定しない。
上記の実施形態では、センサカバー11の表側の面に樹脂注入箇所αを設ける例を示すが、センサカバー11の裏側の面に樹脂注入箇所αを設けても良い。
理解補助の目的で一例を開示すると、EGRバルブを駆動する電動アクチュエータ6に本発明を適用しても良い。または、タンブル流コントロールバルブ等の吸気ポートバルブを駆動する電動アクチュエータ6に本発明を適用しても良い。あるいは、ターボチャージャの容量調整バルブ等を駆動する電動アクチュエータ6に本発明を適用しても良い。
具体的には、回転角センサ10と電気的な接続を行うターミナル15のみをインサートする成形品14に本発明を適用しても良い。あるいは、電動モータ7と電気的な接続を行うターミナル15のみをインサートする成形品14に本発明を適用しても良い。
14 成形品
15 ターミナル
α 樹脂注入箇所
Claims (2)
- 金属製のターミナル(15)と、
このターミナルを内部にインサートした樹脂製の成形品(14)とを備え、
前記成形品は、射出成形により形成されたものであり、前記成形品を成す樹脂の内部には強化繊維が配合され、
前記成形品において射出成形時に溶融した樹脂の注入を受けていた箇所を樹脂注入箇所(α)とした場合、前記樹脂注入箇所は凸形状に設けられ、
前記成形品は、前記樹脂注入箇所の反対箇所に、前記樹脂注入箇所から離間する方向へ膨出する球面形状を呈した球面部(γ)を備えることを特徴とするターミナルインサート品(11)。 - 請求項1に記載のターミナルインサート品において、
前記成形品は、回転可能に支持されたシャフト(4)の回転角度を検出する回転角センサ(10)を構成する部品をインサートしていることを特徴とするターミナルインサート品。
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