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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Herstellverfahren einer
Ventileinheit.
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Bisher
lehrt zum Beispiel die Offenlegungsschrift der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2007-64176A (entspricht
der
US 2007/0051913A1 ) ein
Herstellungsverfahren einer Ventileinheit (z. B. einer Ventileinheit,
die als eine Wirbeleinlassstrom generierende Vorrichtung einer Brennkraftmaschine dient).
Gemäß diesem Verfahren werden ein Gehäuse
und ein Ventil in einer Einspritzformbaugruppe gleichzeitig spritzgegossen,
um ein Kunststoffprodukt auszubilden, in dem das Ventil in einem
Einlassluftdurchgang, der in dem Gehäuse ausgebildet ist, drehbar
eingebaut ist. Danach werden jeweils zylindrische rohrförmige
Lager an Wandflächen von Lageraufnahmelöchern
von Lagerhalteabschnitten des Gehäuses pressgepasst. Auf
diese Weise wird die Ventileinheit, die angepasst ist, um an eine
Einlassleitung (z. B. einen Einlassverteiler) der Brennkraftmaschine
gebaut zu werden, hergestellt.
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6 zeigt
eine bisher vorgeschlagene Ventileinheit der vorstehenden Bauart.
Die Ventileinheit weist ferner ein rechteckiges Ventil 101,
eine zylindrische rohrförmige drehbare Welle 102,
ein rechteckiges rohrförmiges Gehäuse 103,
zylindrische rohrförmige Halteabschnitte 104 und
erste und zweite Lager (zylindrische rohrförmige Lager) 105 auf.
Das Ventil 101 wird angetrieben, um einen entsprechenden
unabhängigen Einlassdurchgang eines Einlassverteilers zu öffnen
oder zu schließen. Die drehbare Welle 102 ist
integral mit dem Ventil 101 ausgebildet. Das Gehäuse 103 ist
angepasst, um in den Einlasskrümmer eingebaut zu werden.
Die Halteabschnitte 104 sind integral in dem Gehäuse 103 ausgebildet.
Das erste und das zweite Lager 105 stützen entgegengesetzte
Endabschnitte des Ventils 101 drehbar ab, die zueinander
in die Richtung der Drehachse entgegengesetzt sind.
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Erste
und zweite Durchgangslöcher 111 sind jeweils in
den Halteabschnitten 104 des Gehäuses 103 ausgebildet.
Erste und zweite Gleitlöcher 112 sind in dem ersten
bzw. dem zweiten Lager 105 ausgebildet.
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Ferner
zeigen 7A und 7B eine
Herstellvorrichtung (nachstehend als Spritzgussvorrichtung bezeichnet)
zum Herstellen der Ventileinheit von 6. In der
Spritzgussvorrichtung werden das Ventil 101 und das Gehäuse 103 in
einer Einspritzformbaugruppe gleichzeitig spritzgegossen. Die Spritzgussvorrichtung
weist eine Einspritzvorrichtung 121, ein Stellglied (zum
Antreiben der Einspritzvorrichtung 121), die Einspritzformbaugruppe 123 und
ein weiteres Stellglied (zum Antreiben der Einspritzformbaugruppe 123)
auf. Die Einspritzvorrichtung 121 hat einen Zylinder und
eine Düse. Geschmolzener Kunststoff wird von der Einspritzvorrichtung 121 in
die Einspritzformbaugruppe 123 durch einen Kunststoffzufuhrdurchgang 122 eingespritzt.
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Die
Einspritzformbaugruppe 123 wird verwendet, um das aus Kunststoff
geformte Produkt durch Einspritzen des geschmolzenen Kunststoffes in
zwei Hohlräume 131, 132, die in der Einspritzformbaugruppe 123 definiert
sind, auszubilden. Die Einspritzformbaugruppe 123 weist
zumindest vier Formblöcke 141–144 auf.
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In 7A und 7B wird
das Ventil 101, das die drehbare Welle 102 hat,
in dem Gehäuse 103 geformt, während das
Ventil 101 bei dessen voller Öffnungsstufe gehalten
wird.
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Die
Offenlegungsschrift der
japanischen
Patentanmeldung Nr. 2005-054647A (entspricht der
US 2005/0022781A1 )
und die Offenlegungsschrift der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2005-155595A (entspricht
der
US 2005/0097745A1 )
lehrt ein Herstellverfahren einer Ventileinheit (z. b. eine Ventileinheit, die
als eine elektronisch gesteuerte Drosselvorrichtung einer Brennkraftmaschine
dient), die spritzgegossen wird, um ein aus Kunststoff geformtes
Produkt auszubilden, in dem ein Kunststoffventil in einem Inneren
eines Kunststoffgehäuses drehbar eingebaut ist, während
das Kunststoffventil bei einer anderen vorgegebenen Öffnungsstufe
als einer vollständig geschlossenen Stufe zum Zeitpunkt
eines Spritzgießens des Kunststoffgehäuses, des
Kunststoffventils und der drehbaren Welle (Metallwelle) in einer
Einspritzformbaugruppe gleichzeitig gehalten wird (bevorzugt in
einer vollständig geöffneten Stufe gehalten wird).
Zum Zeitpunkt eines Spritzgießens wird das Kunststoffventil
in dem Inneren des Kunststoffgehäuses drehbar eingebaut,
während das Kunststoffventil bei der anderen vorgegebenen Öffnungsstufe
als der vollständig geschlossenen Stufe angesichts der
Tatsache gehalten wird, dass ein Spalt, der zwischen der inneren
Umfangsfläche des Kunststoffgehäuses (z. B. dem
zylindrischen rohrförmigen Drosselkörper) und
einer äußeren Umfangsfläche des Kunststoffventils
(z. B. des Drosselventils) ausgebildet ist, einen signifikanten
Einfluss auf die Luftdichtigkeit bei dem vollständig geschlossenen Zustand
des Ventils hat.
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Um
das aus Kunststoff geformte Produkt auszubilden, in dem das Kunststoffventil
in dem Kunststoffgehäuse bei der anderen vorgegebenen Öffnungsstufe
als der vollständig geschlossenen Stufe eingebaut ist,
muss die Metallwelle durch die Einspritzformbaugruppe umgeben sein.
Um dies umzusetzen, muss ein vorgegebener Verbindungsaufbau an der
Ventilseite des Lagerhalteabschnitts (oder dem Lageraufnahmeabschnitt
des Einsatzbauteils) vorgesehen werden. Dieser Aufbau ist in der
Offenlegungsschrift der
japanischen
Patentanmeldung Nr. 2005-155595A (entsprechend der
US 2005/0097745A1 )
offenbart.
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In
dem Herstellverfahren der Ventileinheit, d. h. in dem Spritzgussverfahren
zum gleichzeitigen Formen des Kunststoffgehäuses und des
Kunststoffventils in der gleichen Einspritzformbaugruppe, das in
der Offenlegungsschrift der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2005-054647A (entsprechend
der
US 2005/0022781A1 )
und der Offenlegungsschrift der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2005-155595A (entsprechend
der
US 2005/0097745A1 )
genannt ist, muss der Verbindungsaufbau der Offenlegungsschrift
der
japanischen
Patentanmeldung Nr. 2005-155595A (entsprechend der
US 2005/0097745A1 )
an der Ventilseite des Lagerhalteabschnitts des Gehäuses
vorgesehen sein. Daher sind die Herstellkosten, wenn das Kunststoffgehäuse und
die Lager als separate Bauteile ausgebildet werden, der Ventileinheit
unvorteilhaft erhöht.
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Ferner
muss, wenn das zylindrische rohrförmige Lager (siehe zum
Beispiel das erste und das zweite Lager 105 von 6),
das die ebene Endfläche hat, die der äußeren
Umfangsfläche (der Seitenfläche) des Ventils gegenüberliegend
ist, verwendet wird, um dies zu vermeiden, das Lager an der Durchgangslochwandfläche
des Lagerhalteabschnitts des Gehäuses durch zum Beispiel
Presspassen oder das Klebemittel nach der Entfernung des aus Kunststoff geformten
Produkts von der Einspritzformbaugruppe bei Abschluss des Kunststoffformschritts
des Gehäuses und des Ventils fixiert werden. In einem derartigen
Fall ist die Zahl der Herstellschritte erhöht und hierdurch
können die Herstellzeit und/oder die Herstellkosten unvorteilhaft
erhöht sein.
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Ferner
können, wenn der Lagereinbauschritt zum Einbauen der Lager
an den Lagerhalteabschnitt des Gehäuses nach dem Abschluss
des Kunststoffgussschritts des Gehäuses und des Ventils
ausgeführt wird, die Montagegenauigkeit des Lagers an den
Lagerhalteabschnitt des Gehäuses von Produkt zu Produkt
möglicherweise variieren, was möglicherweise in
der Verschlechterung der Genauigkeit einer Relativpositionsgenauigkeit
zwischen dem Ventil und dem Gehäuse resultiert.
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Hierdurch
können/kann die Genauigkeit der Größe
des Spalts zwischen der inneren Umfangsfläche des Gehäuses
und der äußeren Umfangsfläche (der Seitenfläche)
des Ventils in dem vollständig geschlossenen Zustand des
Ventils verschlechtert werden und/oder können die Eigenschaften
der Strömungsmenge der Einlassluft in Bezug auf die Ventilöffnungsstufe
verschlechtert (geändert werden).
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Die
Erfindung wendet sich an die vorstehenden Nachteile. Somit ist es
eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Herstellverfahren einer
Ventileinheit zu schaffen, das Herstellkosten der Ventileinheit
reduzieren oder minimieren kann.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung wird ein Herstellverfahren einer Ventileinheit
geschaffen, das ein Ventil aufweist, das eine drehbare Welle hat,
die durch ein Gehäuse über ein Lager drehbar gestützt ist,
um einen Fluiddurchgang, der in dem Gehäuse definiert ist,
zu öffnen und zu schließen. In dem Herstellungsverfahren
werden das Gehäuse und das Ventil in einer Formbaugruppe
gleichzeitig geformt. Das Lager wird zwischen dem Gehäuse
und der drehbaren Welle während einer Ausführung
des Formens des Gehäuses und des Ventils eingebaut.
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Die
Erfindung ist zusammen mit ihren zusätzlichen Aufgaben,
Merkmalen und Vorteilen aus der nachstehenden Beschreibung, den
anhängenden Ansprüchen und den begleitenden Zeichnungen besser
zu verstehen, in denen:
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1 eine
Perspektivansicht einer Ventileinheit gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine
vergrößerte Schnittteilansicht eines Lageraufbaus
der Ventileinheit des ersten Ausführungsbeispiels ist;
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3A bis 3C schematische
Ansichten sind, die einen Kunststoffformschritt (einen Befüllschritt,
einen Dornkernwechselschritt, einen Lagerpresspassschritt) der Ventileinheit
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
zeigen;
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4A eine
vergrößerte Schnittteilansicht eines Lageraufbaus
einer Ventileinheit gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist;
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4B eine
vergrößerte Schnittteilansicht ist, die eine Modifikation
des Lageraufbaus des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt,
das in 4A gezeigt ist;
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5A eine
vergrößerte Schnittteilansicht ist, die einen
Kunststoffformschritt (einen Verpressschritt) einer Ventileinheit
gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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5B eine
vergrößerte Schnittteilansicht ist, die einen
Lageraufbau der Ventileinheit des dritten Ausführungsbeispiels
zeigt;
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6 eine
Perspektivansicht einer bisher vorgeschlagenen Ventileinheit ist;
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7A eine
Schnittansicht ist, die eine bisher vorgeschlagene Einspritzformbaugruppe
zeigt;
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7B eine
Schnittansicht ist, die eine bisher vorgeschlagene Spritzgussvorrichtung
zeigt, die die bisher vorgeschlagene Einspritzformbaugruppe hat,
die in 7A gezeigt ist;
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8A eine
Schnittansicht ist, die einen Zustand zeigt, in dem ein bisher vorgeschlagenes
aus Kunststoff geformtes Produkt von der bisher vorgeschlagenen
Einspritzformbaugruppe entfernt ist; und
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8B eine
Schnittansicht ist, die einen Zusammenbauschritt (einen Lagerpresspassschritt)
der bisher vorgeschlagenen Ventileinheit zeigt.
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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1 bis 3C zeigen
ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Insbesondere zeigt 1 eine von Ventileinheiten (Modulen) des
ersten Ausführungsbeispiels und zeigt 2 einen
Lageraufbau der Ventileinheit.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist jede Ventileinheit
als ein Einlassströmungssteuerventil (ein Taumelströmungssteuerventil,
das als TCV abgekürzt ist) verwendet, das in einer Einlassleitung (einem
Einlasskanal) einer Brennkraftmaschine (nachstehend einfach als
Maschine bezeichnet) eingebaut ist, die eine Vielzahl von Zylindern
hat. Die Ventileinheit weist ein Ventil (ein Einlassströmungssteuerventil) 1,
eine drehbare Welle 2, ein Gehäuse 3,
einen ersten und zweiten Lagerhalteabschnitt 4 und ein
erstes und zweites Lager 5 auf. Das Ventil 1 ist
aus Kunststoff gefertigt und als ein quadratischer Körper
(ein rechteckiger Körper) konfiguriert. Das Ventil 1 generiert
eine vertikale Einlasswirbelströmung (eine Taumelströmung)
in einer Brennkammer eines entsprechenden der Zylinder der Maschine. Die
drehbare Welle 2 ist als ein zylindrischer Körper konfiguriert
und integral mit dem Ventil 1 ausgebildet. Das Kunststoffgehäuse 3 ist
aus Kunststoff gefertigt und als ein quadratischer rohrförmiger
Körper (ein rechteckiger rohrförmiger Körper)
konfiguriert, der das Ventil auf eine Art und Weise aufnimmt, die
eine Drehung des Ventils 1 in seine Öffnungsrichtung
und seine Schließrichtung erlaubt. Der erste und der zweite
Lagerhalteabschnitt 4 sind als ein zylindrischer Körper
konfiguriert und integral mit dem Gehäuse 3 ausgebildet.
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Das
erste und das zweite Lager 5 sind als ein zylindrischer
Körper konfiguriert und stützen jeweils entgegengesetzte
Endabschnitte des Ventils 1 drehbar ab, die in die Richtung
der Drehachse des Ventils 1 einander entgegengesetzt sind.
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Hier
ist die Maschine eine Benzinmaschine, die eine Maschinenausgangsleistung
durch Verwendung einer Wärmeenergie generiert, die durch
Verbrennung eines Gemisches aus sauberer Einlassluft, die durch
einen Luftfilter (einen Luftfilter der Brennkraftmaschine) gefiltert
ist, und zerstäubtem Kraftstoff, der von einem Injektor
eingespritzt ist, erhalten wird. Die Maschine hat einen Einlasskanal
und einen Auslasskanal (eine Abgasleitung). Der Einlasskanal leitet
die Einlassluft zu der Brennkammer der entsprechenden Zylinder der
Maschine. Der Auslasskanal leitet das Abgas, das von der Brennkammer
der entsprechenden Zylinder der Maschine ausgegeben wird, durch
eine Abgasreinigungsvorrichtung zu der äußeren
Umgebung.
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Ein
Einlassdurchgang (ein Fluiddurchgang) ist in dem Inneren des Einlasskanals
ausgebildet, um die externe saubere Luft, die durch den Luftfilter
gefiltert wurde, durch einen Drosselkörper einer elektronisch
gesteuerten Drosselvorrichtung, einen Ausgleichsbehälter
und einen Einlassverteiler zu der Brennkammer der entsprechenden
Zylinder der Maschine zu führen. Der Einlasskanal hat ein
Luftfiltergehäuse, einen Luftfilterschlauch (oder ein Einlassrohr),
den Drosselkörper, den Ausgleichsbehälter und
den Einlassverteiler.
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Ein
Maschinenhauptkörper hat einen Zylinderkopf und einen Zylinderblock.
Jeder Einlassanschluss, der an einer Seite des Zylinderkopfes ausgebildet
ist, wird durch ein Einlassventil der Tellerbauart geöffnet
und geschlossen.
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Ferner
wird jeder Auslassanschluss, der an der anderen Seite des Zylinderkopfes
ausgebildet ist, durch ein Auslassventil der Tellerbauart geöffnet
und geschlossen. Ferner ist jede Zündkerze auf eine derartige
Art und Weise an den Zylinderkopf gebaut, dass ein entfernter Endabschnitt
der Zündkerze in der Brennkammer des entsprechenden Zylinders
exponiert ist. Darüber hinaus ist jeder Injektor (ein elektronisch
gesteuertes Kraftstoffeinspritzventil), der zu der bestmöglichen
Steuerzeit Kraftstoff in den entsprechenden Einlassanschluss einspritzt,
an den Zylinderkopf gebaut.
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Der
Einlassverteiler des vorliegenden Ausführungsbeispiels
ist aus synthetischem Kunststoff integral ausgebildet. Der Einlassverteiler
hat eine Vielzahl von Einlasszweigleitungen, wobei in jeder von
ihnen ein entsprechender unabhängiger Einlassdurchgang
ausgebildet ist. Ferner sind ein unabhängiger Einlassdurchgang,
der einen rechteckigen Querschnitt hat, und eine Gehäuseaufnahmekammer,
die einen rechteckigen Querschnitt hat, in dem Inneren jeder Einlasszweigleitung
ausgebildet. Die Ventileinheit, insbesondere das Gehäuse 3 der
Ventileinheit, ist in das Innere jeder Gehäuseaufnahmekammer
gepasst und darin gehalten.
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Hier
weist jede der Ventileinheiten des vorliegenden Ausführungsbeispiels
einen unabhängigen Einlassdurchgang 11 auf, der
in den Gehäusen 3 vorgesehen ist und mit einem
entsprechendem der unabhängigen Einlassdurchgänge
des Einlassverteilers verbunden ist, um einem entsprechenden der
Einlassanschlüsse des Zylinderkopfes zu entsprechen. Das
heißt, dass der unabhängige Einlassdurchgang 11,
der den rechteckigen Querschnitt hat, in dem Inneren jedes Gehäuses 3 ausgebildet
ist. Die unabhängigen Einlassdurchgänge 11 sind
jeweils an der stromabwärtigen Seite der unabhängigen
Einlassdurchgänge der Einlasszweigleitungen des Einlassverteilers
in der Einlassströmungsrichtung platziert und sind jeweils
mit den Brennkammern der Zylinder der Maschine durch die Einlassanschlüsse
des Zylinderkopfes verbunden.
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Ferner
ist jede Ventileinheit in einem Maschinenraum eines Fahrzeugs (d.
h. eines Automobils) platziert und bildet eine Einlassvorrichtung
(eine Einlasswirbelströmung generierende Vorrichtung) der Brennkraftmaschine,
die die vertikale Drallströmung (eine Einlasswirbelströmung
ist oft als eine Taumelströmung bezeichnet) in der Brennkammer
des entsprechenden Zylinders der Maschine durch Drosseln, d. h.
durch Reduzieren einer Größe der Durchgangsquerschnittsfläche
des entsprechenden unabhängigen Einlassdurchgangs (des
Fluiddurchgangs) 11, der mit der Brennkammer des Zylinders
verbunden ist, generiert.
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Die
Ventileinheiten sind in dem Einlasssystem der Maschine entlang der
elektronisch gesteuerten Drosselvorrichtung eingebaut, die ein Drosselventil
hat, das in dem Drosselkörper eingebaut ist. Die Einlasswirbelströmung
generierende Vorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels
ist ebenso als eine Einlassdurchgangsöffnungs- und Schließvorrichtung
(eine Ventilöffnungs- und Schließvorrichtung)
der integralen Mehrventilbauart verwendet, in dem mehrere Ventileinheiten
parallel bei im Wesentlichen gleichen Abständen in eine
axiale Richtung (der Richtung der Drehachse) einer Stiftstange (einer Antriebswelle)
in dem Inneren des Einlassverteilers angeordnet sind.
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Jede
Ventileinheit des vorliegenden Ausführungsbeispiels bildet
das Modul, das in die entsprechende Gehäuseaufnahmekammer
des Einlassverteilers gepasst ist und darin gehalten ist. Jede Ventileinheit
weist das Ventil 1, das Gehäuse 3 und
das erste und zweite Lager 5 auf.
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Das
Ventil 1 jeder Ventileinheit ist aus dem synthetischen
Kunststoff (z. B. glasfaserverstärkten thermoplastischen
Kunststoff) gefertigt und in die vorgegebene Form konfiguriert.
Ferner ist das Ventil 1 als ein drehbares Ventil ausgebildet,
das eine Drehachse hat, die sich in eine Richtung (die Richtung
der Drehachse) erstreckt, die im Wesentlichen senkrecht zu der axialen
Richtung (der Einlassströmungsrichtung) des entsprechenden
Gehäuses 3 verläuft.
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Das
Ventil 1 ist drehbar, um dessen Drehwinkel (dessen Ventilöffnungsstufe)
innerhalb eines Ventilbetätigungsbereichs, der von einer
vollständig offenen Position zu einer vollständig
geschlossenen Position verläuft, zu ändern, um
den entsprechenden unabhängigen Einlassdurchgang 11 zu öffnen
oder zu schließen. Wenn das Ventil 1 in die vollständig
offene Position platziert wird, wird die Strömungsmenge
der Einlassluft in dem unabhängigen Einlassdurchgang 11 maximiert.
Ferner wird, wenn das Ventil 1 in die vollständig
geschlossene Position platziert wird, die Strömungsmenge
der Einlassluft in dem unabhängigen Einlassdurchgang 11 minimiert.
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Das
Ventil 1 weist die zylindrische drehbare Welle 2 (einen
Ventilpassabschnitt, der als ein zylindrischer Abschnitt des Ventils 1 bezeichnet
ist) und einen plattenförmigen Ventilkörper (einen
ebenen Ventilhauptkörper) auf. Die drehbare Welle 2 ist
in dem Gehäuse 3 drehbar aufgenommen. Der Ventilhauptkörper
erstreckt sich von der drehbaren Welle 2 in eine radiale
Richtung der drehbaren Welle 2, die senkrecht zu der Drehachse
der drehbaren Welle 2 verläuft.
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Die
drehbare Welle 2 des Ventils 1 ist konfiguriert,
so dass sie eine zylindrische rohrförmige Form (oder eine
Form einer volle zylindrischen Stange) in einem Querschnitt der
drehbaren Welle 2 hat, der senkrecht zu der Drehachse der
drehbaren Welle 2 verläuft, so dass die drehbare
Welle 2 einen zylindrischen rohrförmigen Abschnitt
(oder einen vollen zylindrischen Abschnitt) hat, durch den ein Wellenaufnahmedurchgangsloch
(nicht gezeigt) ausgebildet ist. Das Wellenaufnahmedurchgangsloch
ist ein mehreckiges Loch (z. B. ein rechteckiges Loch, das auch als
ein Presspassloch bezeichnet ist), das sich in die Richtung der
Drehachse linear erstreckt, die senkrecht zu der axialen Richtung
(der Einlassströmungsrichtung) des unabhängigen
Einlassdurchgangs 11 verläuft.
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Ein
Nichtpresspassabschnitt einer Welle und ein Presspassabschnitt einer
Welle sind in dem Inneren der drehbaren Welle 2 des Ventils 1 ausgebildet. Der
Nichtpresspassabschnitt der Welle hat einen inneren Durchmesser,
der größer als ein äußerer Durchmesser
der Antriebswelle ist. Der Presspassabschnitt der Welle hält
einen Wellenpassabschnitt der Antriebswelle durch Presspassen fest.
Alternativ zu dem vorstehenden Aufbau ist es möglich, nur
den Presspassabschnitt der Welle in der drehbaren Welle 2 des
Ventils 1 vorzusehen, ohne den Nichtpresspassabschnitt
auszubilden.
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Ein
erster und ein zweiter Gleitabschnitt (zylindrische rohrförmige
Abschnitte oder volle zylindrische Abschnitte) 12 sind
an den entgegengesetzten Endabschnitten der drehbaren Welle 2 vorgesehen, so
dass sie von entgegengesetzten Seitenflächen (linken und
rechten Seitenflächen des Ventils) des Ventilhauptkörpers
des Ventils 1 nach Auswärts vorragen, die in die
Richtung der Drehachse der Ventilachse einander entgegengesetzt
sind. Der erste und der zweite Gleitabschnitt 12 sind in
einem ersten bzw. einem zweiten Gleitloch 13 des ersten
und des zweiten Lagers 5 gleitbar aufgenommen.
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Das
Ventil 1 ist derart platziert, dass die drehbare Welle 2,
die die Drehmitte des Ventils 1 bildet, von einer Ventilmitte
des Ventils 1 (einer Mitte des Ventils 1 in die
vertikale Richtung von 1) in eine Richtung senkrecht
zu einer Dickenrichtung der Platte des Ventilhauptkörpers
des Ventils 1 versetzt ist. Somit bildet das Ventil 1 ein
Cantileverventil bzw. ein Ventil mit freitragendem Arm.
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Die
Antriebswelle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist
in das Wellenaufnahmedurchgangsloch der drehbaren Welle 2 von
jedem der Ventile 1 durch Presspassen eingeführt.
Die Antriebswelle ist eine einzige Antriebswelle, die alle Ventile 1 durch
Einführen der Antriebswelle durch alle drehbaren Wellen 2 verbindet,
um alle Ventile 1 synchron anzutreiben. Die Antriebswelle
wird gedreht, um die Ventilöffnungsstufe von allen Ventileinheiten
zu ändern, und ist durch Wellenaufnahmedurchgangslöcher
der drehbaren Wellen 2 der Ventile 1 fest pressgepasst.
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Ferner
ist die Antriebswelle eine mehreckige Welle (eine mehreckige Stahlwelle),
die einen mehreckigen Querschnitt (z. B. einen rechteckigen Querschnitt)
in einer Ebene senkrecht zu der axialen Richtung der Antriebswelle
hat und aus einem Metallmaterial integral gefertigt ist. Das heißt,
dass die Antriebswelle eine Metallwelle ist, die einen mehreckigen
Querschnitt hat.
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Ferner
ist ein Stellglied an den Einlassverteiler gebaut, um die Ventile 1 der
Ventileinheiten durch die Antriebswelle anzutreiben (d. h. zu öffnen
oder zu schließen). Das Stellglied weist einen Elektromotor und
einen Antriebskraftübertragungsmechanismus auf (z. B. einen
Drehzahlverringerungsgetriebemechanismus). Der Elektromotor generiert
eine Antriebskraft, wenn elektrische Energie zu dem Elektromotor
zugeführt wird. Der Antriebskraftübertragungsmechanismus überträgt
die Antriebskraft des Elektromotors auf die Antriebswelle.
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Der
Elektromotor, der die Ventile 1 durch die Antriebswelle
antreibt, ist mit einer Batterie des Fahrzeugs durch einen Motorantriebssteuerkreis
elektrisch verbunden, der durch eine Maschinensteuereinheit (ECU)
elektronisch gesteuert wird.
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Hier
ist das Ventil 1 jeder Ventileinheit durch die Antriebskraft
des Stellglieds, insbesondere die Antriebskraft des Elektromotors,
zum Zeitpunkt eines Maschinenstarts oder zum Zeitpunkt eines Leerlaufsbetriebs
der Maschine vollständig geschlossen. Das heißt,
dass zum Zeitpunkt des Maschinenstarts oder zum Zeitpunkt des Leerlaufbetriebs
der Maschine die Ventilöffnungsstufe jeder Ventileinheit
auf die vollständig geschlossene Stufe (die vollständig
geschlossene Position) durch Antreiben des Ventils 1 jeder
Ventileinheit in der Richtung des vollständigen Schließens
gesteuert wird.
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Ferner
wird das Ventil 1 jeder Ventileinheit durch die Antriebskraft
des Elektromotors während des normalen Betriebs der Maschine
vollständig geöffnet. Das heißt, dass
zum Zeitpunkt des normalen Betriebs der Maschine die Ventilöffnungsstufe
jeder Ventileinheit auf die vollständig geöffnete
Stufe (die vollständig geöffnete Position) durch Antreiben
des Ventils 1 jeder Ventileinheit in die Richtung des vollständigen Öffnens
gesteuert wird.
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Ferner
wird, wenn die Zufuhr der elektrischen Energie zu dem Elektromotor
zum Zeitpunkt eines Stoppens der Maschine gestoppt ist, das Ventil 1 zu
der vollständig offenen Position (oder einer Zwischenposition,
die leicht von der vollständig offenen Position in die
Ventilschließrichtung verschoben ist) durch die Vorspannkraft
von zum Beispiel einer Feder zurückgebracht.
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Das
Gehäuse 3 ist aus dem synthetischen Kunststoff
(z. B. einem glasfaserverstärkten thermoplastischen Kunststoff)
gefertigt und ist in einer vorgegebenen Form konfiguriert. Das Gehäuse 3 hat
einen Einlass und einen Auslass. Der Einlass des Gehäuses 3 ist
an einem stromaufwärtigen Ende des unabhängigen
Einlassdurchgangs 11 in die Einlassströmungsrichtung
geöffnet und steht mit dem entsprechenden unabhängigen
Einlassdurchgang des Einlassverteilers in Verbindung. Der Auslass
des Gehäuses 3 ist an einem stromabwärtigen
Ende des unabhängigen Einlassdurchgangs 11 in
die Einlassströmungsrichtung geöffnet und steht
mit dem entsprechenden Einlassanschluss der Maschine in Verbindung.
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Das
Gehäuse 3 hat eine obere Wand und eine Bodenwand 14,
die einander in eine Richtung (eine vertikale Richtung des unabhängigen
Einlassdurchgangs 11) gegenüberliegend sind, die
senkrecht zu der axialen Richtung (der Einlassströmungsrichtung)
des unabhängigen Einlassdurchgangs 11 verläuft.
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Das
Gehäuse 3 hat ebenso eine linke und eine rechte
Seitenwand 15, die einander in eine Richtung (eine horizontale
Richtung, die senkrecht zu der vertikalen Richtung des unabhängigen
Einlassdurchgangs 11 verläuft) gegenüberliegend
sind, die senkrecht zu der axialen Richtung (der Einlassströmungsrichtung)
des unabhängigen Einlassdurchgangs 11 verläuft.
In dem Gehäuse 3 sind eine Durchgangswandfläche
(eine Strömungsdurchgangswandfläche) der linken
Wand 15 und eine Durchgangswandfläche (eine Strömungsdurchgangswandfläche)
der rechten Wand 15 einander gegenüberliegend,
während der unabhängige Einlassdurchgang 11 dazwischen
zwischengeordnet ist. Der erste und der zweite Lagerhalteabschnitt 4 (zylindrische
rohrförmige Abschnitte des Gehäuses 3)
sind an der linken bzw. rechten Seitenwand 15 des Gehäuses 3 vorgesehen
und sind einander gegenüberliegend, während der
unabhängige Einlassdurchgang 11 dazwischen zwischengeordnet
ist.
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Lageraufnahmelöcher
(ein erstes und ein zweites Durchgangsloch) 16 sind in
dem ersten bzw. zweiten Lagerhalteabschnitt 4 vorgesehen,
um den ersten bzw. zweiten Gleitabschnitt 12 drehbar aufzunehmen.
Ein erstes und ein zweites Lager 5 sind jeweils fest an
die Lochwandflächen (die Wandflächen der Lageraufnahmelöcher 16)
des ersten und des zweiten Lagerhalteabschnitts 4 pressgepasst.
Das heißt, dass der erste und der zweite Lagerhalteabschnitt 4 des
Gehäuses 3 die gegenüberliegenden Endabschnitte
des Ventils 1 (den ersten und den zweiten Gleitabschnitt 12),
die einander in die Richtung der Drehachse des Ventils 1 gegenüberliegend sind,
durch das erste bzw. das zweite Lager 5 gleitend stützt.
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Ferner
sind Lagerpresspassabschnitte, von denen jeder den Lochinnendurchmesser
(den entsprechenden Durchmesser des Lageraufnahmelochs 16)
hat, der kleiner als der äußere Durchmesser des
entsprechenden des ersten und zweiten Lagerlochs 5 ist,
in dem ersten bzw. zweiten Lagerhalteabschnitt 4 ausgebildet,
um die Lagerpassteile des ersten und des zweiten Lagers 5 fest
zu halten.
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Der
erste und der zweite Lagerhalteabschnitt 4 und deren erstes
und zweites Durchgangsloch 16 sind von der Mittelachse
(der Mittelachse des unabhängigen Einlassdurchgangs 11),
die sich durch die vertikale Mitte des unabhängigen Einlassdurchgangs 11 erstreckt,
die zwischen der oberen Wand und der Bodenwand 14 oder
zwischen der linken und der rechten Seitenwand 15 definiert
ist, an der einen Seite des Gehäuses 3 (die vertikal
untere Seite oder die Seite der Bodenwand 14) versetzt.
Ferner sind der erste und der zweite Lagerhalteabschnitt 4 und
dessen erstes und zweites Durchgangsloch 16 von der Mittelachse
(der Mittelachse des unabhängigen Einlassdurchgangs 11),
die sich durch die vertikale Mitte des unabhängigen Einlassdurchgangs 11 erstreckt, der
zwischen der oberen Wand und der Bodenwand 14 oder zwischen
der linken und der rechten Seitenwand 15 definiert ist,
an der stromaufwärtigen Seite des unabhängigen
Einlassdurchgangs 11 in die Einlassströmungsrichtung
versetzt. Das heißt, dass der erste und der zweite Lagerhalteabschnitt 4 und
das erste und das zweite Durchgangsloch 16 sich näher zu
dem Öffnungsende auf der stromaufwärtigen Seite
des Gehäuses 3 als dem Öffnungsende auf
der stromabwärtigen Seite des Gehäuses 3 befinden
und sich näher zu der unteren Wandfläche (der
Durchgangswandfläche) der Bodenwand 14 des Gehäuses 3 als
der oberen Wandfläche (der Durchgangswandfläche)
der oberen Wand 14 befinden.
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Ferner
wird das Ventil 1 in dessen vollständig offenen
Zustand in einer Einspritzformbaugruppe geformt. Um dies zu ermöglichen,
sind eine erste und eine zweite Vertiefung 17 in der linken
bzw. rechten Seitenwand 15 ausgebildet, um einen entsprechenden
Einspritzformblock der Formbaugruppe zwischen der Seitenwand 15 und
der gegenüberliegenden Seitenfläche (der linken
oder rechten Seitenfläche) des Ventilhauptkörpers
des Ventils 1 zu empfangen, die einander in die Richtung
der Drehachse des Ventilhauptkörpers des Ventils 1 gegenüberliegend sind.
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In
dem vorliegenden Fall ist jedes von dem ersten und dem zweiten Lager 5 integral
als ein zylindrischer rohrförmiger Körper aus
einem Metallmaterial ausgebildet. Jedes von dem ersten und dem zweiten
Lager 5 hat einen zylindrischen rohrförmigen Abschnitt 19,
in dem ein entsprechendes von dem ersten und dem zweiten Gleitloch 13 ausgebildet
ist. Der zylindrische rohrförmige Abschnitt 19 kann
als ein im Allgemeinen zylindrischer rohrförmiger Körper
konfiguriert sein, der Vertiefungen und Vorsprünge (z.
B. axiale Rücken oder Zähne, die einer nach dem
anderen bei im Wesentlichen gleichen Abständen in die Umfangsrichtung
angeordnet sind) an dessen äußerer Umfangsfläche
hat, um eine Drehung des im Allgemeinen zylindrischen rohrförmigen
Körpers zu begrenzen.
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Der
zylindrische rohrförmige Abschnitt 19 von jedem
von dem ersten und dem zweiten Lager 5 stützt
einen entsprechenden des ersten und des zweiten Gleitabschnitts 12 der
drehbaren Welle 2 des Ventils 1 gleitend ab, um
die Drehung des entsprechenden Gleitabschnitts 12 in die
Drehrichtung zu ermöglichen. Ferner ist das äußere
Umfangsteil (das Lagerpassteil) des zylindrischen Abschnitts 19 von jedem
von dem ersten und dem zweiten Lager 5 fest an die Lochwandfläche
pressgepasst, d. h. die Presspasslochwandfläche des Lagerpresspassabschnitts des
entsprechenden des ersten und zweiten Durchgangslochs 16 des
ersten und zweiten Lagerhalteabschnitts 4 des Gehäuses 3.
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Ein
vorgegebener Gleitabstand ist zwischen der äußeren
Umfangsfläche (der Gleitfläche) von jedem von
dem ersten und dem zweiten Gleitabschnitt 12 und der inneren
Umfangsfläche (der Gleitfläche) des zylindrischen
rohrförmigen Abschnitts 19 des entsprechenden
des ersten und des zweiten Lagers 5 vorgesehen, um eine
leichte Drehung der drehbaren Welle 2 des Ventils 1 in
dem ersten und dem zweiten Gleitloch 13 zu ermöglichen.
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Jede
von entgegengesetzten Endflächen des zylindrischen rohrförmigen
Abschnitts 19 von jedem von dem ersten und dem zweiten
Lager 5 ist als eine im Allgemeinen ebene Fläche
ausgebildet.
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Ferner
ist eine der entgegengesetzten Endflächen des zylindrischen
rohrförmigen Abschnitts 19 von jedem von dem ersten
und dem zweiten Lager 5, die zu der entsprechenden der
linken und rechten Seitenfläche des Ventilhauptkörpers
des Ventils 1 über einen vorgegebenen Spalt gegenüberliegend ist,
mit einem entsprechenden von bogenförmigen Vorsprüngen
(Stoppern) 20 in Eingriff, die in der linken bzw. rechten
Seitenwand 15 des Gehäuses 3 ausgebildet
sind. Hier sollte angemerkt werden, dass die Stopper 20 abhängig
von einem Bedarf beseitigt werden können.
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Ferner
ist die andere der entgegengesetzten Endflächen des zylindrischen
rohrförmigen Abschnitts 19 von jedem von dem ersten
und dem zweiten Lager 5, die zu der Außenseite
des Gehäuses 3 exponiert ist, im Wesentlichen
bündig zu der äußeren Fläche
eines entsprechenden des ersten und des zweiten Lagerhalteabschnitts 4 des
Gehäuses 3 platziert.
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Ferner
ist jede Kante von dem zylindrischen rohrförmigen Abschnitt 19 von
jedem des ersten und des zweiten Lagers 5 bogenförmig
abgeschrägt, d. h. abgerundet.
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Nachstehend
ist ein Herstellungsverfahren der Ventileinheit gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel kurz unter Bezugnahme
auf 1 bis 3C beschrieben. 3A bis 3C zeigen
einen Kunststoffformschritt der Ventileinheit (einen Befüllschritt,
einen Kernfornwechselschritt und einen Lagerpresspassschritt).
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In
diesem Fall ist das Kunststoffmaterial des Einlassverteilers, des
Ventils 1, der drehbaren Welle 2 und des Gehäuses 3 bevorzugt
ein synthetischer Kunststoff (ein thermoplastischer Kunststoff),
wie beispielsweise Polyamidkunststoff (PA), Polybutylenterephthalatkunststoff
(PBT), Polyphenylensulfidkunststoff (PPS), zum Erhalten der erforderlichen
Wärmewiderstandsfähigkeit und Festigkeit.
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Ferner
wird die Ventileinheit des vorliegenden Ausführungsbeispiels
mit einer Ventileinheitherstellungsvorrichtung (einer Spritzgussvorrichtung) hergestellt,
in der das Ventil 1 und das Gehäuse 3 in einem
Hohlraum einer Einspritzformbaugruppe gleichzeitig spritzgegossen
werden.
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Die
Spritzgussvorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels
weist eine Einspritzvorrichtung (nicht gezeigt), ein erstes Stellglied,
die Einspritzformbaugruppe, ein zweites Stellglied, eine Kerndornwechselvorrichtung
und ein drittes und viertes Stellglied auf. Die Einspritzvorrichtung,
die ähnlich der Einspritzvorrichtung 121 von 7B ist,
weist einen Einspritzzylinder und eine Einspritzdüse auf.
Das erste Stellglied treibt die Einspritzvorrichtung an.
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Geschmolzener
Kunststoff wird von der Einspritzdüse der Einspritzvorrichtung
in die Einspritzformbaugruppe eingespritzt. Das zweite Stellglied treibt
zumindest einen der Formblöcke 21, 22 der Einspritzformbaugruppe
an. Die Kerndornwechselvorrichtung weist einen Formhalter 23,
einen Formblock (auch als ein Gleitblock bezeichnet und nachstehend
als ein Gleitkern bezeichnet) 24 und einen Presspassdorn 25 auf.
Das dritte und das vierte Stellglied treiben die Kerndornwechselvorrichtung
an.
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Die
Einspritzformbaugruppe weist eine stationäre Formeinheit
und eine bewegliche Formeinheit auf. Die stationäre Formeinheit
weist zumindest einen Formblock auf und die bewegliche Formeinheit weist
zumindest einen Formblock auf (z. B. einen Gleitblock der auch als
ein Gleitkern bezeichnet ist). Ferner ist die bewegliche Form relativ
zu der stationären Formeinheit in einer vorgegebenen Freigaberichtung
beweglich.
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Die
Einspritzformbaugruppe (die stationäre Formeinheit und
die bewegliche Formeinheit) weisen die Formblöcke 21, 22 auf,
in denen ein Ventilhohlraum und ein Gehäusehohlraum definiert
sind. Der Ventilhohlraum ist derart konfiguriert, dass er der Gestalt
des Ventils 1 entspricht, das die drehbare Welle 2 hat.
Der Gehäusehohlraum ist derart konfiguriert, dass er der
Form des Gehäuses 3 entspricht, das den unabhängigen
Einlassdurchgang 11 und das erste und das zweite Durchgangsloch 16 hat.
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Zumindest
einer von den Formblöcken 21, 22 hat
einen Kunststoffzufuhrdurchgang und einen Zugang, der die Hohlräume
und die Außenseite der Einspritzformbaugruppe miteinander
verbindet. Der geschmolzene Kunststoff wird von der Einspritzdüse der
Einspritzvorrichtung, die außerhalb der Einspritzformbaugruppe
platziert ist, in den Kunststoffzufuhrdurchgang oder den Zugang
eingespritzt. Ferner sind der Formhalter 23 und ein Ausstoßmechanismus,
der einen Ausstoßstift hat, an die Einspritzformbaugruppe
gebaut.
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Der
Formhalter 23 ist an jeder von den gegenüberliegenden
Seiten der Einspritzformbaugruppe vorgesehen. Jeder Formhalter 23 weist
eine zylindrische Umfangswand (eine obere zylindrische Umfangswand
in den Zeichnungen) 32 und eine zylindrische Umfangswand
(eine untere zylindrische Umfangswand in den Zeichnungen) 34 auf.
Die zylindrische Umfangswand 32 definiert eine erste Aufnahmekammer
(eine Formaufnahmekammer) 31 darin, um den Gleitkern 24 aufzunehmen.
Die zylindrische Umfangswand 34 definiert eine zweite Aufnahmekammer
(eine Lager- und Dornaufnahmekammer) 33, die den Presspassdorn 25 aufnimmt
und ein entsprechendes von dem ersten und dem zweiten Lager 5.
Das dritte Stellglied treibt den Formhalter 23 in die vertikale
Richtung (die Auf-Ab-Richtung) in 3A bis 3C linear
an. Alternativ kann der Formhalter 23 um eine mittlere
Achse einer Trennwand 35 gedreht werden, die der zylindrischen
Umfangswand 32 und der zylindrischen Umfangswand 34 gemeinsam ist
und zwischen der ersten Aufnahmekammer 31 und der zweiten
Aufnahmekammer 33 untergliedert. Das vierte Stellglied
treibt den Gleitkern 24 und den Presspassdorn in die Links-Rechts-Richtung
in 3A bis 3C an.
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Eine
innere Umfangswandfläche der zylindrischen Umfangswand 32 bildet
eine Kernführungsfläche aus, die den Gleitkern 24,
der durch das vierte Stellglied linear angetrieben wird, in die
axiale Richtung (die Links-Rechts-Richtung in 3A bis 3C)
des Gleitkerns 24 führt. Eine innere Umfangswandfläche
der zylindrischen Umfangswand 34 bildet eine Dornführungsfläche,
die den Presspassdorn 25, der durch das vierte Stellglied
linear angetrieben wird, in die axiale Richtung (die Links-Rechts-Richtung
in 3A bis 3C) des Presspassdorns 25 führt.
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Der
Gleitkern 24 weist einen vollen zylindrischen Abschnitt 41 und
einen zylindrischen rohrförmigen Abschnitt 42 auf.
Der volle zylindrische Abschnitt 41 ist entlang der Kernführungsfläche
der zylindrischen Umfangswand 32 gleitfähig. Der
zylindrische rohrförmige Abschnitt 42 springt
von dem vollen zylindrischen Abschnitt 41 in die Richtung
der Einspritzformbaugruppe vor und hat einen kleineren äußeren
Durchmesser als den des vollen zylindrischen Abschnitts 41.
Eine Nut (eine Vertiefung) an einem entfernten Ende 43 ist
in einem Abschnitt (einem Endabschnitt auf einer Seite der Einspritzformbaugruppe)
des zylindrischen rohrförmigen Abschnitts 42 ausgebildet,
um den Stopper 20 zu definieren.
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Eine äußere
Umfangsfläche des zylindrischen rohrförmigen Abschnitts 42 definiert
die Lochwandfläche des entsprechenden des ersten und des zweiten
Lagerhalteabschnitts 4 des Gehäuses 3.
Ein Abschnitt (ein Endabschnitt an einer Seite der Einspritzformbaugruppe)
der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen
rohrförmigen Abschnitts 42 ist mit einem Vorsprung 26 des
Formblocks 21 eingreifbar, der in 3A bis 3C abwärts
vorspringt. Der Formblock 21 ist in die entsprechende der
ersten und zweiten Vertiefungen 17 einführbar,
von denen jede zwischen der entsprechenden der linken und rechten Seitenfläche
des Ventilkörpers des Ventils 1 und dem entsprechenden
der linken und rechten Seitenwand 15 des Gehäuses 3 definiert
ist. Eine innere Umfangsfläche des zylindrischen rohrförmigen
Abschnitts 42 definiert die äußere Umfangsfläche
des entsprechenden des ersten und zweiten Gleitabschnitts 12.
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Der
Presspassdorn 25 ist eine Presspassvorrichtung, die das
entsprechende von dem ersten und dem zweiten Lager 5 presspasst,
wenn er durch die Antriebskraft des vierten Stellglieds angetrieben wird.
Der Presspassdorn 25 weist einen vollen zylindrischen Abschnitt
auf, der entlang der Dornführungsfläche der zylindrischen
Umfangswand 34 verschiebbar ist. Wie in 3C gezeigt
ist, ist der äußere Durchmesser des vollen zylindrischen
Abschnitts des Presspassdorns 25 größer
als ein Innenlochdurchmesser (der innere Durchmesser des Lochs 16)
des entsprechenden von dem ersten und dem zweiten Lagerhalteabschnitt 4 des
Gehäuses 3.
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Zum
Zeitpunkt eines Kunststoffformens (Einspritzformens) der Ventileinheit
wird die Einspritzformbaugruppe (ein Formschließschritt)
durch Aufbringen einer Schließkraft auf die Formblöcke 21, 22 der
Einspritzformbaugruppe geschlossen. In diesem Formschließschritt
bringt, wie in 3A gezeigt ist, das vierte Stellglied
die Antriebskraft auf den Gleitkern 24 auf, um den zylindrischen
rohrförmigen Abschnitt 42 des Gleitkerns 24 in
der Einspritzformbaugruppe zu platzieren. Zu diesem Zeitpunkt bildet
der Raum, der durch den zylindrischen rohrförmigen Abschnitt 42 des
Gleitkerns 24 und die Einspritzformbaugruppe, die die Formblöcke 21, 22 hat,
definiert ist, den Ventilhohlraum und den Gehäusehohlraum (nachstehend
sind der Ventilhohlraum und der Gehäusehohlraum einfach
gemeinsam als der Hohlraum bezeichnet).
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Als
Nächstes startet, wenn der Formschließschritt
abgeschlossen ist, der Befüllschritt. Wenn der Befüllschritt
startet, wird der geschmolzene Kunststoff (der thermoplastische
Kunststoff, der bei dessen Erwärmen in den geschmolzenen
Zustand versetzt ist) von der Einspritzdüse der Einspritzvorrichtung eingespritzt
wird, durch den Zugang in den Hohlraum gefüllt. Das heißt,
dass der geschmolzene Kunststoff von der Einspritzdüse
durch den Kunststoffzufuhrdurchgang in die Einspritzformbaugruppe
(einschließlich der Formblöcke 21, 22 und
des Gleitkerns 24) eingespritzt wird, so dass der geschmolzene Kunststoff
in den Hohlraum gefüllt wird (der Befüllschritt).
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Zu
diesem Zeitpunkt wird jeder von dem ersten und dem zweiten Gleitabschnitt 12,
die von der linken und der rechten Ventilseitenfläche des
Ventilhauptkörpers des Ventils 1 seitlich vorspringen, durch
die innere Umfangsfläche des zylindrischen rohrförmigen
Abschnitts 42 des entsprechenden Gleitkerns 24 geformt.
Ferner wird jede von der linken und rechten Ventilseitenfläche
des Ventilhauptkörpers des Ventils 1 durch die
entfernte Endfläche des zylindrischen rohrförmigen
Abschnitts 42 des entsprechenden Gleitkerns 24 geformt.
Ferner wird die Lochwandfläche von jedem von dem ersten
und dem zweiten Lagerhalteabschnitt 4 des Gehäuses 3 zwischen
der inneren Umfangsfläche des Formblocks 21 und
der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen
rohrförmigen Abschnitts 42 des Gleitkerns 24 geformt.
Darüber hinaus wird der Stopper 20 von jeder von
der linken und rechten Seitenwand 15 des Gehäuses 3 durch
die entsprechende Seitenfläche des Formblocks 22 und
die Nut eines entfernten Endes 43 des zylindrischen rohrförmigen
Abschnitts 42 des entsprechenden Gleitkerns 24 geformt.
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Dann
werden, wenn der Befüllschritt abgeschlossen ist, ein Halteschritt
(ein Druckhalteschritt, d. h. ein Druckaufrechterhaltungsschritt)
und ein Kühlschritt ausgeführt. In dem Halteschritt
wird der Druck, der durch den Hohlraum von dem Zugang aufgebracht
wird, im Wesentlichen bei dem vorgegebenen konstanten Druck aufrechterhalten
und der zusätzliche geschmolzene Kunststoff, der den Betrag des
Schrumpfens des gekühlten Kunststoffes entspricht, wird
ferner in den Hohlraum gefüllt. Das heißt, dass
in dem Halteschritt, der den Druck des geschmolzenen Kunststoffes
in dem Hohlraum aufrechterhält, die Druckbeaufschlagung
des geschmolzenen Kunststoffes in dem Hohlraum aufrechterhalten
wird und gleichzeitig das Kühlwasser (Kühlfluid) durch
den Kühlwasserdurchgang (nicht gezeigt) geführt
wird, der um den Hohlraum herum vorgesehen ist. Der zusätzliche
geschmolzene Kunststoff, der den Betrag des Schrumpfens des gekühlten
Kunststoffes entspricht, das durch das Kühlwasser gekühlt wird,
wird weiter von der Einspritzdüse in den Hohlraum gefüllt.
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Ferner
wird in dem Kühlschritt, der den geschmolzenen Kunststoff,
der in den Hohlraum der Einspritzformbaugruppe gefüllt
ist, kühlt, der geschmolzene Kunststoff in dem Hohlraum
gekühlt und hierdurch über die Zeit fortschreitend
verfestigt.
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Zu
diesem Zeitpunkt wird in der Spritzgussvorrichtung des vorliegenden
Ausführungsbeispiels ein Lagereinbauschritt ausgeführt,
um das erste und das zweite Lager 5 während des
Kunststoffformschritts, insbesondere in dem Kühlschritt
vor Ausführung eines Formöffnungsschritts, einzubauen.
In diesem Lagereinbauschritt wird der zylindrische rohrförmige
Abschnitt 19 von jedem von dem ersten und dem zweiten Lager 5 zwischen
dem entsprechenden des ersten und des zweiten Gleitabschnitts 12 der drehbaren
Welle 2 des Ventils 1 und dem entsprechenden des
ersten und des zweiten Lagerhalteabschnitts 4 des Gehäuses 3 eingebaut.
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In
diesem Fall wird, wie in 3B gezeigt
ist, das vierte Stellglied angetrieben, um den Gleitkern 24 in
die erste Aufnahmekammer 31 des Formhalters 23 zu
ziehen, und dann wird das dritte Stellglied angetrieben, um den
Formhalter 23 in 3B aufwärts zu
bewegen. Auf diese Weise wird der Gleitkern 24 durch den
Presspassdorn 25 ersetzt.
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Danach
wird das vierte Stellglied angetrieben, um den Presspassdorn 25 in
die Richtung der Formbaugruppenseite zu bewegen, so dass das äußere
Umfangsteil (das Lagerpassteil) des zylindrischen rohrförmigen
Abschnitts 19 des entsprechenden des ersten und des zweiten
Lagers 5 an die Lochwandfläche (die Wandfläche
des Lageraufnahmelochs 16) des entsprechenden des ersten
und des zweiten Lagerhalteabschnitts 4 des Gehäuses 3 fest pressgepasst,
d. h. die Presspasslochwandfläche des Lagerpresspassabschnitts
des entsprechenden des ersten und des zweiten Lagerhalteabschnitts 4 des
Gehäuses 3 fest pressgepasst wird (ein Lagerpresspassabschnitt).
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Zu
diesem Zeitpunkt wird jedes von dem ersten und dem zweiten Lager 5 für
einen vorgegebenen Betrag in die axiale Richtung pressgepasst, bis
die Endfläche des zylindrischen rohrförmigen Abschnitts 19 des
Lagers 5 gegen den Stopper 20 der entsprechenden
der linken und rechten Seitenwand 15 des Gehäuses 3 angrenzt.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, wird gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel in dem Kunststoffformschritt, insbesondere
in dem Kühlschritt, der Lagerpresspassschritt ausgeführt,
um das äußere Umfangsteil (das Lagerpassteil)
des zylindrischen rohrförmigen Abschnitts 19 von
jedem von dem ersten und dem zweiten Lager 5 in die Lochwandfläche
des entsprechenden des ersten und des zweiten Durchgangslochs 16 des
ersten und des zweiten Lagerhalteabschnitts 4 des Gehäuses 3 presszupassen.
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Nach
dem Abschluss des Kühlschrittes zusammen mit dem Lagerpresspassschritt
wird die Einspritzformbaugruppe geöffnet (der Formöffnungsschritt).
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Nach
dem Abschluss des Formöffnungsschritts wird der Ausstoßstift
des Ausstoßmechanismus, der in der Einspritzformbaugruppe
vorgesehen ist, durch das fünfte Stellglied angetrieben,
um das geformte Produkt von den Formblöcken 21, 22 der Einspritzformbaugruppe
zu entfernen (ein Ausstoßschritt).
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Auf
diese Weise wird, wie in 1 gezeigt ist, das aus Kunststoff
geformte Produkt (das spritzgegossene Produkt, d. h. das Produkt
aus thermoplastischem Kunststoff), in dem das Ventil 1 und
seine drehbare Welle in dem Gehäuse 3 drehbar
eingebaut sind, durch das gleichzeitige Formen des Ventils 1,
der drehbaren Welle 2 und des Gehäuses 3 hergestellt.
Ferner ist es, da der Lagereinbauschritt in dem Kunststoffformschritt,
insbesondere in dem Kühlschritt vor dem Starten des Formöffnungsschrittes, ausgeführt
wird, möglich, den Einbauschritt des ersten und des zweiten
Lagers 5 nach dem Abschluss des Kunststoffformschritts
zu beseitigen.
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In
dem vorstehenden Fall wird die drehbare Welle 2 des Ventils 1 in
den vollen zylindrischen Körper durch Verwendung der Formblöcke 21, 22 der Einspritzformbaugruppe
und jedes entsprechenden Gleitkerns 24 ausgebildet. Alternativ
kann die drehbare Welle 2 des Ventils 1 in einen
zylindrischen rohrförmigen Körper (einen hohlen
zylindrischen Körper) durch Verwendung der Einspritzformbaugruppe
und des Gleitkerns ausgebildet werden. In einem derartigen Fall
können die Herstellkosten der drehbaren Welle 2 des
Ventils 1 weiter reduziert werden und hierdurch können
die Herstellkosten der Ventileinheit reduziert werden.
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Nachstehend
sind Vorteile des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben.
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Gemäß dem
Spritzgussverfahren und der Spritzgussvorrichtung des vorliegenden
Ausführungsbeispiels wird in dem Kunststoffformschritt,
insbesondere in dem Kühlschritt vor dem Starten des Formöffnungsschrittes,
der Lagerpresspassschritt ausgeführt, um die äußeren
Umfangsteile (die Lagerpassteile) der zylindrischen rohrförmigen
Abschnitte 19 des ersten und des zweiten Lagers 5 in
die Lochwandflächen des ersten und des zweiten Lagerhalteabschnitts 4 des
Gehäuses 3 presszupassen. Auf diese Weise ist
der Lagereinbauschritt, wie beispielsweise der Lagerpresspassschritt
oder der Stanzschritt, der bisher nach dem Kunststoffformschritt
gemäß der bisher vorgeschlagenen Technik erforderlich war,
nicht länger erforderlich. Daher ist es möglich, die
Herstellschritte der Ventileinheit zu reduzieren. Infolgedessen
ist es möglich, die Erhöhung der Herstellzeit
der Ventileinheit zu begrenzen, und hierdurch ist es möglich,
die Herstellkosten zu reduzieren.
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Ferner
ist es anders wie bei der bisher vorgeschlagenen Technik nicht erforderlich,
den Einbauschritt eines Einbauens des ersten und des zweiten Lagers 105 in
die Lochwandflächen der Lagerhalteabschnitte 104 des
Gehäuses 103 nach dem Abschluss des Kunststoffformschritts
des Ventils 101 und des Gehäuses 103 durchzuführen.
Daher wird die Einbaugenauigkeit des ersten und des zweiten Lagers 5 in
Bezug auf die Lochwandflächen des ersten und des zweiten Lagerhalteabschnitts 4 des
Gehäuses 3 im Wesentlichen nicht von Produkt zu
Produkt variieren. Auf diese Weise ist es möglich, die Verschlechterung
der Genauigkeit der Relativposition zwischen dem Ventil 1 und
dem Gehäuse 3 zu begrenzen.
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Somit
ist es möglich, die Verschlechterung der Größengenauigkeit
des Spalts, der zwischen der äußeren Umfangsfläche
des Ventils 1 und der Durchgangswandfläche des
Gehäuses 3 in dem vollständig geschlossenen
Zustand des Ventils ausgebildet ist, zu begrenzen. Ferner ist es
möglich, die Verschlechterung (die Änderung) der
Eigenschaften der Strömungsmenge der Einlassluft in Bezug
auf die Ventilöffnungsstufe zu begrenzen.
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Ferner
ist es, wenn der Lagerpresspassschritt eines Presspassens der zylindrischen
rohrförmigen Abschnitte 19 des ersten und des
zweiten Lagers 5 in die Lochwandflächen des ersten
und des zweiten Lagerhalteabschnitts 4 des Gehäuses 3 (der Einbauschritt
des ersten und des zweiten Lagers 5 an das Gehäuse 3)
während dem Kunststoffformschritt zum gleichzeitigen Spritzgießen
des Ventils 1, der drehbaren Welle 2 und des Gehäuses 3 in
dem Hohlraum, insbesondere in dem Kühlschritt während
des Startens des Formöffnungsschrittes, ausgeführt
wird, nicht erforderlich, die komplizierte Verbindungsstruktur an
dem ersten und zweiten Lagerhalteabschnitt 4 des Gehäuses 3 sogar
in dem Fall vorzusehen, in dem das Gehäuse 3 und
das erste und das zweite Lager 5 als die separaten Komponenten
ausgebildet sind. Somit ist es möglich, die Erhöhung
der Herstellkosten der Ventileinheit zu begrenzen.
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Ferner
können, wenn der Lagerpresspassschritt eines festen Presspassens
der zylindrischen rohrförmigen Abschnitte 19 des
ersten und des zweiten Lagers 5 in die Lochwandflächen des
ersten und des zweiten Lagerhalteabschnitts 4 des Gehäuses 3 (der
Einbauschritt des ersten und des zweiten Lagers 5 an das
Gehäuse 3) während dem Kunststoffformschritt
zum gleichzeitigen Spritzgießen des Ventils 1, der
drehbaren Welle 2 und des Gehäuses 3 in
dem Hohlraum, insbesondere in dem Kühlschritt vor dem Starten
des Formöffnungsschrittes, ausgeführt wird, die
zylindrischen rohrförmigen Abschnitte 19 des ersten
und des zweiten Lagers 5 fest in die Lochwandflächen
des ersten und des zweiten Lagerhalteabschnitts 4 des Gehäuses 3 in
dem Hochtemperaturzustand (dem Zustand eines Aufrechterhaltens des hohen
Elastizitätsmoduls) des Gehäuses (des aus Kunststoff
geformten Produktes) 3 pressgepasst werden. Daher wird,
sogar wenn die zylindrischen rohrförmigen Abschnitte 19 des
ersten und des zweiten Lagers 5 in die Lochwandflächen
des ersten und des zweiten Lagerhalteabschnitts 4 des Gehäuses 3 pressgepasst
werden, ein Brechen des Kunststoffes weniger wahrscheinlich auftreten.
Hierdurch ist es möglich, die Toleranz gegenüber
dem Brechen des Kunststoffes (dem Brechen, das durch das Presspassen
verursacht wird) zum Zeitpunkt eines Presspassens des ersten und
des zweiten Lagers 5 zu verbessern.
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Ferner
können die Größenvariationen des ersten
und zweiten Lagers 5 innerhalb des zulässigen
Bereichs gehalten werden. Somit kann der Endbearbeitungsprozess
der Ventileinheit reduziert oder beseitigt werden. Auf diese Weise
können die Bauteilkosten oder die Herstellkosten, die bisher
für den Endbearbeitungsprozess erforderlich waren, reduziert
oder beseitigt werden.
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Um
die ausreichende Presspassgenauigkeit des ersten und des zweiten
Lagers 5 in den Lochwandflächen des ersten und
des zweiten Lagerhalteabschnitts 4 des Gehäuses 3 zu
halten, ist es bevorzugt, den Lagerpresspassschritt während
dem Formklemmschritt in dem Kunststoffformschritt der Ventileinheit
auszuführen (der Zeitraum von dem Zeitpunkt eines Abschließens
des Formschließschritts zum Schließen der Einspritzformbaugruppe
zu dem Zeitpunkt unmittelbar bevor dem Starten des Formöffnungsschrittes
zum Öffnen der Formblöcke 21, 22 der
Einspritzformbaugruppe nach dem Spritzgießen).
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(Zweites Ausführungsbeispiel)
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4A zeigt
ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
insbesondere den Lageraufbau (den Lagerhalteabschnitt 4,
das Lager 5 und den Gleitabschnitt 12) einer Ventileinheit
des zweiten Ausführungsbeispiels.
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In
dem ersten Ausführungsbeispiel ist, wie in 2 bis 3C angegeben
ist, die Endfläche (die rechte Endfläche, die
der entsprechenden Seitenfläche des Ventils 1 gegenüberliegend
ist, insbesondere die rechte Endfläche an der oberen Seite
von 2 bis 3C) von jedem der zylindrischen
rohrförmigen Abschnitte 19 des ersten und des
zweiten Lagers 5 von einer Strömungsdurchgangswandfläche 51 des
entsprechenden des ersten und des zweiten Lagerhalteabschnitts 4 des
Gehäuses 3 in den unabhängigen Einlassdurchgang 11 exponiert,
d. h. hierin vorspringend. Somit kann zum Zeitpunkt eines Ausführens
des Lagerpresspassschritts in dem Kunststoffformschritt, wenn der
Presspassdorn 25 angetrieben wird, um den entsprechenden
der zylindrischen rohrförmigen Abschnitte 19 des
ersten und des zweiten Lagers 5 in die Lochwandfläche
(die Wandfläche des Lageraufnahmelochs 16) des
ersten und des zweiten Lagerhalteabschnitts 4 des Gehäuses 3 fest
presszupassen, das äußere Umfangsteil der Endfläche
des zylindrischen rohrförmigen Abschnitts 19 von
jedem von dem ersten und dem zweiten Lager 5 sich möglicherweise
mit dem Vorsprung 26 des Formblocks 21 (siehe 3A bis 3C)
vor dem Eingriff des zylindrischen rohrförmigen Abschnitts 19 mit
dem Stopper 20 überschneiden. Dies wird in der
Schwierigkeit des Presspassens des entsprechenden von dem ersten
und dem zweiten Lager 5 an die vorgegeben Presspassposition
resultieren.
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Angesichts
diesem ist in der Ventileinheit des vorliegenden Ausführungsbeispiels,
wie in 4A gezeigt ist, ein gestuftes
Teil 52 in dem äußeren Umfangsteil von
jedem von den zylindrischen rohrförmigen Abschnitten 19 des
ersten und des zweiten Lagers 5 an einem Ort (einem Lager
exponierenden Ort) vorgesehen, der den entsprechenden des ersten und
des zweiten Lagerhalteabschnitts 4 des Gehäuses 3 in
einem Zustand (einem Lagereinbauzustand) nicht kontaktiert, in dem
das erste und das zweite Lager 5 an die Lochwandflächen
des ersten und des zweiten Lagerhalteabschnitts 4 des Gehäuses 3 eingebaut
sind. In diesem Fall ist die äußere Umfangsfläche
des gestuften Teils 52 radial nach inwärts von der äußeren
Umfangsfläche seines benachbarten Teils des zylindrischen
rohrförmigen Abschnitts 19 zurückgesetzt.
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In 4A sind
zum Zwecke eines Darstellens der Größe des gestuften
Teils 52 in Bezug auf die Größe des Lageraufnahmelochs 16 des
Lagerhalteabschnitts 4 vor dem Presspassen des zylindrischen
rohrförmigen Abschnitts 19 in das Lageraufnahmeloch 16 des
Lagerhalteabschnitts 4, der innere Durchmesser des Lageraufnahmelochs 16 und
der äußere Durchmesser des zylindrischen rohrförmigen Abschnitts 19 nicht
im Maßstab gezeigt. Insbesondere ist, obwohl 4A den
Zustand nach dem Presspassen des Lagers 5 in das Lageraufnahmeloch 16 des
Lagerhalteabschnitts 4 zeigt, der angegebene innere Durchmesser
des Lageraufnahmelochs 16 (siehe der Ort der inneren Umfangsfläche
des nicht ausgedehnten Lageraufnahmelochs 16, das durch
eine durchgezogene Linie d1 in 4A angegeben
ist) der innere Durchmesser des Lageraufnahmelochs 16 vor
dem Presspassen des zylindrischen rohrförmigen Abschnitts 19 des
Lagers 5 in das Lageraufnahmeloch 16. Tatsächlich
ist nach dem Presspassen des zylindrischen rohrförmigen
Abschnitts 19 in das Lageraufnahmeloch 16 der
innere Durchmesser des Lageraufnahmelochs 16 durch den
pressgepassten zylindrischen rohrförmigen Abschnitt 19 radial
auswärts ausgedehnt (siehe der Ort der inneren Umfangsfläche
des ausgedehnten Lageraufnahmelochs 16, das durch eine
durchgezogene Linie d2 in 4A angegeben
ist). Hier sollte angemerkt werden, dass die durchgezogene Linie
d2 ebenso den Ort der äußeren Umfangsfläche
des pressgepassten Teils des anderen zylindrischen rohrförmigen
Abschnitts 19 als dem gestuften Teil 52 angibt
und eine durchgezogene Linie d3 den Ort der äußeren
Umfangsfläche des gestuften Teils 52 angibt. Eine
radiale Tiefe (durch STUFE in 4A angezeigt)
des gestuften Teils 52, die eine Tiefe ist, die von der äußeren
Umfangsfläche des pressgepassten Teils (des benachbarten
Teils) des zylindrischen rohrförmigen Abschnitts 19,
das durch die durchgezogene Linie d2 angegeben ist, zu der äußeren
Umfangsfläche des gestuften Teils 52, die durch
die durchgezogene Linie d3 angegeben ist, gemessen ist, ist gleich
oder größer als ein Presspassaufmaß (Bezug
nehmend auf den Betrag einer Überschneidung) zwischen dem äußeren
Durchmesser des pressgepassten Teils des zylindrischen rohrförmigen
Abschnitts 19, der durch die durchgezogene Linie d2 angegeben
ist, und dem inneren Durchmesser des nicht ausgedehnten Lageraufnahmelochs 16,
der durch die durchgezogene Linie d1 angegeben ist, vor dem Presspassen
des zylindrischen rohrförmigen Abschnitts 19 des
Lagers 5 in das Lageraufnahmeloch 16 des Lagerhalteabschnitts 4.
Mit der vorstehenden Größenfestlegung ist es,
sogar wenn die Endfläche des zylindrischen rohrförmigen
Abschnitts 19 von jedem von dem ersten und dem zweiten
Lager 5 von der Strömungsdurchgangswandfläche 51 des
entsprechenden Lagerhalteabschnitts 4 in dem unabhängigen
Einlassdurchgang 11 exponiert ist, d. h. davon vorspringt, möglich,
die Überschneidung zwischen dem zylindrischen rohrförmigen
Abschnitt 19 des Lagers 5 und dem Vorsprung 26 des
Formblocks 21 zu begrenzen.
-
Hier
sollte angemerkt werden, dass die Stopper 20 abhängig
von einem Bedarf in diesem Ausführungsbeispiel auch beseitigt
werden können.
-
4B zeigt
eine Modifikation von 4A. Hier gibt gleichermaßen
zu 4A die durchgezogene Linie d1 von 4B den
Ort der inneren Umfangsfläche des nicht ausgedehnten Lageraufnahmelochs 16 an
und die durchgezogene Linie d2 gibt den Ort der inneren Umfangsfläche
des ausgedehnten Lageraufnahmelochs 16 bei dem Presspassen an,
d. h. den Ort der äußeren Umfangsfläche
des pressgepassten Teils des zylindrischen rohrförmigen Abschnitts 19.
In dieser Modifikation der Ventileinheit erstreckt sich, wie in 4B gezeigt
ist, ein axial vorspringendes dickes Wandteil 53 entlang
des gesamten inneren Umfangsteils von jedem von dem ersten und dem
zweiten Lagerhalteabschnitt 4 des Gehäuses 3 und
ist zu der Formbaugruppe hin verjüngt (d. h. zu dem Ventilkörper
des Ventils 1 hin). Eine radiale Dicke (eine minimale radiale
Wanddicke) des dicken Wandteils 53 ist gleich wie oder
größer als das Presspassübermaß,
das zwischen der durchgezogenen Linie d1 und der durchgezogenen
Linie d2 in 4B angegeben ist, d. h. zwischen
dem zylindrischen rohrförmigen Abschnitt 19 des
Lagers 5 und dem Loch 16 des Lagerhalteabschnitts 4,
vor dem Presspassen des zylindrischen rohrförmigen Abschnitts 19,
das vor dem Presspassen des zylindrischen rohrförmigen
Abschnitts 19 des Lagers 5 in das Lageraufnahmeloch 16 gemessen
wird. Mit der vorstehenden Konstruktion ist die Endfläche
des zylindrischen rohrförmigen Abschnitts 19 von
jedem von dem ersten und dem zweiten Lager 5 nicht von
der Strömungsdurchgangswandfläche 51 des
entsprechenden Halteabschnitts 4 des Gehäuses 3 in
den unabhängigen Einlassdurchgang 11 exponiert,
d. h. springt nicht davon vor, und hierdurch ist es möglich,
die Überschneidung zwischen dem zylindrischen rohrförmigen
Abschnitt 19 des Lagers 5 und des Vorsprungs 26 des Formblocks 21 zu
begrenzen.
-
Hier
sollte angemerkt werden, dass die Stopper 20 abhängig
von einem Bedarf beseitigt werden können.
-
Ferner
ist in einem Fall, in dem der zylindrische rohrförmige
Abschnitt 19 von jedem von dem ersten und dem zweiten Lager 5 über
das äußere Umfangsteil des entsprechenden des
ersten und des zweiten Gleitabschnitts 12 der drehbaren
Welle 2 des Ventils 1 pressgepasst ist, der vorstehende
einschränkende Aufbau (der Formblocküberschneidungsbegrenzungsaufbau
des zweiten Ausführungsbeispiels) nicht erforderlich.
-
(Drittes Ausführungsbeispiel)
-
5A und 5B zeigen
ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Insbesondere zeigt 5A einen Kunststoffformschritt
(einen Verpressschritt) des dritten Ausführungsbeispiels
und 5B zeigt einen Lageraufbau einer Ventileinheit
des dritten Ausführungsbeispiels nach dem Presspassen des
Lagers 5 und dem Verpressen des Lagerhalteabschnitts 4.
-
Obwohl
in 5A und 5B es
nicht angegeben ist, weist jeder Formhalter 23 (siehe 3A bis 3C)
die zylindrische Umfangswand 32 und die zylindrische Umfangswand 34 auf.
Die zylindrische Umfangswand 32 definiert die erste Aufnahmekammer
(die Formaufnahmekammer) 31 darin, um den Gleitkern 24 zu
empfangen. Die zylindrische Umfangswand 34 definiert die
zweite Aufnahmekammer (die Lager- und Dornaufnahmekammer) 33,
die einen Verpressdorn (eine Verpressvorrichtung) 29 und
ein entsprechendes und des ersten und des zweiten Lagers 5 aufnimmt.
Gleichermaßen zu dem ersten Ausführungsbeispiel
treibt das dritte Stellglied den Formhalter 23 in die vertikale
Richtung (die Richtung von oben nach unten) in 5A und 5B linear
an.
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Die
innere Umfangswandfläche der zylindrischen Umfangswand 34 bildet
die Dornführungsfläche aus, die den Verpressdorn 29 führt,
der durch das vierte Stellglied in die axiale Richtung (die Links-Rechts-Richtung
in 5A und 5B) des Verpressdorns 29 angetrieben
wird, um das Verpressen des Lagerhalteabschnitts 4 des
Gehäuses 3 auszuführen.
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Der
Verpressdorn 29 weist einen vollen zylindrischen Abschnitt 61 und
einen zylindrischen rohrförmigen Vorsprung 62 auf.
Der volle zylindrische Abschnitt 61 ist entlang der Dornführungsfläche
der zylindrischen Umfangswand 34 verschiebbar geführt. Der
zylindrische rohrförmige Vorsprung 62 springt von
einer vorderen Fläche des vollen zylindrischen Abschnitts 61 in
die Richtung der Einspritzformbaugruppe axial vor und hat einen äußeren
Durchmesser, der kleiner als der äußere Durchmesser
des vollen zylindrischen Abschnitts 61 ist.
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Eine
ringförmige Stufenfläche (ein Druckteil) 63 umgibt
den Vorsprung 62 an der radial äußeren Seite
des Vorsprungs 62 in der vorderen Fläche des vollen
zylindrischen Abschnitts 61. Die Stufenfläche 63 hat
die Funktion eines Verpressabschnitts, der ein Kunststoffteil 30 plastisch
verformt, das an einem außenseitigen Endteil des Lagerhalteabschnitts 4 des Gehäuses 3 vorgesehen
ist. Eine Vertiefung 64 ist in einem Mittelteil der vorderen
Fläche des vollen zylindrischen Abschnitts 61 in
Bezug auf den Vorsprung 62 und die Stufenfläche 63 in
eine Richtung weg von der Einspritzformbaugruppe axial vertieft.
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In
dem Kunststoffformschritt wird insbesondere in dem Kühlschritt
vor dem Starten des Formöffnungsschrittes das vierte Stellglied
angetrieben, um den Gleitkern 24 in die erste Aufnahmekammer 31 des
Formhalters 23 zurückzuziehen. Danach wird das
dritte Stellglied angetrieben, um den Formhalter 23 in
die vertikale Richtung in 5A anzutreiben, um
den Gleitkern 24 durch den Verpressdorn 29 zu ersetzen.
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Als
Nächstes wird das vierte Stellglied angetrieben, um den
Verpressdorn 29 in die Richtung der Einspritzformbaugruppe
zu bewegen. Auf diese Weise wird jeder von den zylindrischen rohrförmigen
Abschnitten 19 des ersten und des zweiten Lagers 5 zwischen
die äußere Umfangsfläche des entsprechenden
von dem ersten und dem zweiten Gleitabschnitt 12 der drehbaren
Welle 2 des Ventils 1 und der inneren Umfangsfläche
des entsprechenden des ersten und des zweiten Lagerhalteabschnitts 4 eingeführt.
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Dann
wird das Kunststoffteil 30, das an dem außenseitigen
Endteil des Lagerhalteabschnitts 4 des Gehäuses 3 vorgesehen
ist, durch die Stufenfläche 63 des Verpressdorns 29 plastisch
verformt, um die andere Endfläche des zylindrischen rohrförmigen Abschnitts 19 des
Lagers 5 zu fixieren. Zu diesem Zeitpunkt wird jeder von
dem zylindrischen rohrförmigen Abschnitt 19 des
ersten und des zweiten Lagers 5 geklemmt, das heißt
zwischen dem Kunststoffteil (dem radial einwärts vorspringenden
verpressten Teil) 30 und dem Stopper 20 gehalten,
der in dem innenseitigen Endteil (dem durchgangswandflächenseitigen
Endteil) des entsprechenden des ersten und des zweiten Lagerhalteabschnitts 4 des
Gehäuses 3 vorgesehen ist. Auf diese Weise wird
jeder von den zylindrischen rohrförmigen Abschnitten 19 des
ersten und des zweiten Lagers 5 zwischen dem entsprechenden
von dem ersten und dem zweiten Gleitabschnitt 12 der drehbaren
Welle 2 des Ventils 1 und dem entsprechenden des
ersten und des zweiten Lagerhalteabschnitts 4 des Gehäuses 3 eingebaut.
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Wie
vorstehend diskutiert ist, wird in dem Fall des Spritzgussverfahrens
der Ventileinheit und der Spritzgussvorrichtung des vorliegenden
Ausführungsbeispiels der Verpressschritt eines Verpressens des
Kunststoffteils 30 des Lagerhalteabschnitts 4,
um das entsprechende des ersten bis zweiten Lagers 5 fest
zu halten, in dem Kunststoffformschritt eines gleichzeitigen Formens
des Ventils 1, der drehbaren Welle 2 und des Gehäuses 3 zusammen
in dem Hohlraum der Einspritzformbaugruppe, insbesondere in dem
Kühlschritt vor dem Starten des Formöffnungsschrittes,
ausgeführt. Auf diese Weise können die zu jenen
des ersten Ausführungsbeispiels gleichen Vorteile erhalten
werden.
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Hier
kann in einem Fall, in dem ein thermisches Verpressen (auch häufig
als thermisches Nieten bezeichnet) zusätzlich zu oder alternativ
zu einem Kunststoffschrumpfen verwendet werden, um jeden von dem
zylindrischen rohrförmigen Abschnitt 19 des ersten
und des zweiten Lagers 5 an dem entsprechenden des ersten
und des zweiten Lagerhalteabschnitts 4 des Gehäuses 3 zu
halten, die Beziehung zwischen dem inneren Durchmesser des Lagerhalteabschnitts 4 (der
vorspringenden Länge des Vorsprungs 26 des Formblocks 21)
und dem äußeren Durchmesser des zylindrischen
rohrförmigen Abschnitts 19 des Lagers 5 nicht
auf das Vorstehende beschränkt sein.
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Ferner
ist der äußere Durchmesser der Stufenfläche 63 des
Verpressdorns 29 (ein Vorrichtungsstiftdurchmesser) größer
als der äußere Durchmesser von jedem von dem zylindrischen
rohrförmigen Abschnitt 19 des ersten und des zweiten
Lagers 5 (dem inneren Durchmesser des Lochs 16 von
jedem von dem ersten und dem zweiten Lagerhalteabschnitt 4)
festgelegt oder ist kleiner als der innere Durchmesser des Lochs 16 von
jedem von dem ersten und dem zweiten Lagerhalteabschnitt 4 festgelegt.
Mit diesem Aufbau des Verpressdorns 29 wird zum Zeitpunkt
eines Einführens des zylindrischen rohrförmigen
Abschnitts 19 des ersten und des zweiten Lagers 5 in
die Richtung der Drehachse der Verpressdorn 29 um den Betrag
gleich wie oder größer als die Dicke des zylindrischen
rohrförmigen Abschnitts 19 eingeführt
(der Betrag, der der vorspringenden Länge des Vorsprungs 62 entspricht,
der von der Stufenfläche 63 des Verpressdorns 29 vorspringt).
Auf diese Weise kann das Kunststoffteil 30, das an dem
außenseitigen Endteil von jedem von dem ersten und dem
zweiten Lagerhalteabschnitt 4 des Gehäuses 3 vorgesehen
ist, wirksam verpresst (plastisch verformt) werden.
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In
dem Fall eines Ausführens des Verpressschrittes in dem
Kunststoffformschritt kann das Verpressen des Kunststoffteils 30,
wenn der Verpressschritt bei der Steuerzeit ausgeführt
wird, bei der die plastische Verformung des Kunststoffteils 30 weiterhin
leicht durchgeführt werden kann, in dem Kühlschritt
genau nach dem Abschluss des Befüllschritts oder des Halteschritts
wirksam durchgeführt werden.
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Nachstehend
sind Modifikationen der vorstehenden Ausführungsbeispiele
beschrieben.
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In
den vorstehenden Ausführungsbeispielen wird die vorliegende
Erfindung auf die Einlasswirbelströmung generierende Vorrichtung
(die Ventileinheit) angewendet. Alternativ kann die vorliegende
Erfindung auf eine Einlassluftmengensteuervorrichtung (eine elektronisch
gesteuerte Drosselvorrichtung) der Brennkraftmaschine angewandt
werden, die die Menge an Einlassluft steuert, die in die Brennkammer jedes
Zylinders der Brennkraftmaschine gezogen wird. Alternativ kann die
vorliegende Erfindung auf eine variable Einlassluftsteuervorrichtung
der Brennkraftmaschine angewandt werden, die ein variables Einlassventil
hat, das eine Durchgangslänge oder eine Durchgangsquerschnittsfläche
eines Einlassdurchgangs ändert.
-
In
den vorstehenden Ausführungsbeispielen wird die Einlasswirbelströmung
generierende Vorrichtung verwendet, um die vertikale Einlasswirbelströmung
(die Taumelströmung) in der Brennkammer des entsprechenden
der Zylinder der Maschine zu generieren, um die Verbrennung des
Luft- und Kraftstoffgemischs zu fördern. Alternativ kann
die Einlasswirbelströmung generierende Vorrichtung konstruiert sein,
um eine horizontale Einlasswirbelströmung (eine Wirbelströmung)
in der Brennkammer des entsprechenden der Zylinder der Maschine
zu generieren, um die Verbrennung des Luft- und Kraftstoffgemischs
zu fördern. Ferner kann die Einlasswirbelströmung
generierende Vorrichtung konstruiert sein, um einen gequetschten
Wirbeln in der Brennkammer des entsprechenden der Zylinder der Maschine
zu generieren, um die Verbrennung der Maschine zu fördern.
-
In
den vorstehenden Ausführungsbeispielen wird das elektrische
Stellglied, das den Elektromotor hat, als die Ventilantriebsvorrichtung
(das Stellglied) verwendet, um die drehbare Welle 2 des
Ventils 1 anzutreiben. Alternativ kann ein vakuumgesteuertes Stellglied,
das einen Solenoid oder ein elektrisches Vakuumsteuerventil aufweist,
als die Ventilantriebsvorrichtung (das Stellglied) verwendet werden.
Ferner kann alternativ ein Solenoidstellglied, das einen Elektromagneten
(z. B. eine Spule) und einen beweglichen Kern (oder einen Anker)
aufweist, als die Ventilantriebsvorrichtung (das Stellglied) verwendet
werden.
-
Ferner
wird in den vorstehenden Ausführungsbeispielen die Ventileinheit
(das Taumelströmungssteuerventil, das als TVC abgekürzt
ist) als das Einlassströmungssteuerventil verwendet, das das
Ventil hat, das in dem Einlassdurchgang platziert ist, der in dem
Einlasskanal ausgebildet ist, und das die Menge der Einlassluft
steuert, die in die Brennkammer der Maschine gezogen wird. Alternativ
ist es möglich, ein Einlassströmungssteuerventil
zu verwenden, das ein Drosselventil hat, das in einem Einlassdurchgang
platziert ist, der in einem Drosselkörper ausgebildet ist,
und das die Menge der Einlassluft steuert, die in die Brennkammer
der Maschine gezogen wird. Ferner ist es alternativ möglich,
ein Einlassströmungssteuerventil zu verwenden, das eine
Leerlaufdrehzahlsteuerventil aufweist, das in einem Einlassdurchgang
platziert ist, das in dem Gehäuse ausgebildet ist, und
das die Menge der Einlassluft steuert, die das Drosselventil umgeht.
-
Ferner
kann anstelle des Einlassluftströmungssteuerventils (z.
B. des TCV) ein Einlassdurchgangsöffnungs- und Schließventil,
ein Einlassdurchgangsumschaltventil oder ein Einlassdrucksteuerventil
als das Einlasssteuerventil der vorliegenden Erfindung verwendet
werden. Ferner kann das Einlasssteuerventil der vorliegenden Erfindung
auf ein Einlassluftstromsteuerventil (ein Taumelsteuerventil oder
ein Drallsteuerventil) oder ein variables Einlassluftventil angewandt
werden, das eine Durchgangslänge oder eine Durchgangsquerschnittsfläche des
Einlassdurchgangs ändert. Ebenso kann eine Dieselmaschine
als die Brennkraftmaschine der vorliegenden Erfindung verwendet
werden. Ebenso kann neben der Mehrzylindermaschine eine Einzylindermaschine
als die Brennkraftmaschine der vorliegenden Erfindung verwendet
werden.
-
Ferner
ist das Ventil der vorliegenden Erfindung nicht auf das Ventil 1 der
Vorrichtung der Bauart mit integralem Mehrfachventil beschränkt
und kann ein einzelnes Cantileverventil oder ein einzelnes Schmetterlingsventil
sein, so lange wie das Ventil in dem Gehäuse 3 drehbar
platziert ist. Ferner ist in den vorstehenden Ausführungsbeispielen
das Ventil 1 in der Draufsicht als ein quadratischer Körper
(ein rechteckiger Körper) konfiguriert. Alternativ kann
das Ventil in der Draufsicht als ein kreisförmiger Körper, ein
ellipsoidaler Körper, ein ovaler Körper oder ein mehreckiger
Körper konfiguriert sein. In einem derartigen Fall kann
der Querschnitt des Eingangsdurchgangs in dem Gehäuse (ein
rohrförmiger Abschnitt) des Einlasskanals in Übereinstimmung
mit der Form des Ventils 1 geeignet geändert werden.
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In
den vorstehenden Ausführungsbeispielen werden/wird der
Lagerpresspassschritt und/oder der Verpressschritt in dem Kunststoffformschritt
eines gleichzeitigen Spritzgießens des Ventils 1,
der drehbaren Welle 2 und des Gehäuses 3 in
dem Hohlraum der Einspritzformbaugruppe, insbesondere in dem Kühlschritt
vor dem Starten des Formöffnungsschrittes ausgeführt.
Alternativ werden/wird der Lagerpresspassschritt und/oder der Verpressschritt
in dem Kunststoffformschritt eines gleichzeitigen Spritzgießens
des Ventils 1, der drehbaren Welle 2 und des Gehäuses 3 in
dem Hohlraum der Einspritzformbaugruppe, insbesondere in dem Zeitraum
nach einem Abschluss des Befüllschritts oder des Halteschritts und
vor dem Abschluss des Formöffnungsschrittes, ausgeführt.
-
In
den vorstehenden Ausführungsbeispielen wird der Lagerpresspassschritt
oder der Verpressschritt in dem Kunststoffformschritt eines gleichzeitigen
Spritzgießens des Ventils 1, der drehbaren Welle 2 und
des Gehäuses 3 in dem Hohlraum der Einspritzformbaugruppe,
insbesondere in dem Kühlschritt vor dem Starten des Formöffnungsschrittes ausgeführt.
Alternativ können/kann der Lagerpresspassschritt und/oder
der Verpressschritt in dem Kunststoffformschritt eines gleichzeitigen
Spritzgießens des Ventils 1, der drehbaren Welle 2 und
des Gehäuses 3 in dem Hohlraum der Einspritzformbaugruppe,
insbesondere in dem Zeitraum nach dem Starten des Halteschritts
vor dem Abschluss des Formöffnungsschrittes, ausgeführt
werden.
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Ferner
können das erste und das zweite Lager 5 fest pressgepasst
werden oder können fest verpresst werden. Ein Lagernichtpresspassabschnitt und
ein Lagerpresspassabschnitt können an dem inneren Umfangsteil
von jedem von dem ersten und dem zweiten Lagerhalteabschnitt 4 des
Gehäuses 3 vorgesehen sein. Jeder Lagernichtpresspassabschnitt
hat einen größeren Lochdurchmesser als den äußeren
Durchmesser des entsprechenden der zylindrischen rohrförmigen
Abschnitte 19 des ersten und des zweiten Lagers 5.
Jeder Lagerpresspassabschnitt hält den entsprechenden der
zylindrischen rohrförmigen Abschnitte 19 des ersten
und des zweiten Lagers 5 durch das Presspassen fest.
-
In
der Spritzgussvorrichtung der vorstehenden Ausführungsbeispiele
sind das erste bis fünfte Stellglied vorgesehen. Das erste
Stellglied treibt die Einspritzvorrichtung an, die den Einspritzzylinder
und die Einspritzdüsen hat. Das zweite Stellglied treibt den
zumindest einen (z. B. den beweglichen Formblock, den Gleitkern)
der Formblöcke 21, 22 der Einspritzformbaugruppe
an. Das dritte und das vierte Stellglied treibt die Kerndornwechselvorrichtung
an, die den Formhalter 23 hat, der den Formblöcken 21, 22 zugehörig
ist und den Gleitkern 24 und den Presspassdorn (die Presspassvorrichtung) 25 empfängt. Das
fünfte Stellglied treibt den Ausstoßmechanismus an,
der der Einspritzformbaugruppe zugehörig ist.
-
Die
Antriebsquelle des ersten bis fünften Stellglieds kann
ein Motor (z. B. ein hydraulischer, pneumatischer oder elektrischer
Motor) oder ein Zylinder (z. B. ein hydraulischer, pneumatischer
oder elektrischer Zylinder) sein. Insbesondere kann das Presspassen
oder das Verpressen durch den Motor (z. B. den hydraulischen, pneumatischen
oder elektrischen Motor) oder den Zylinder (z. B. den hydraulischen,
pneumatischen oder elektrischen Zylinder) ausgeführt werden.
-
Zusätzlich
können/kann das Presspassen und/oder das Verpressen mit
dem Ausstoßmechanismus synchronisiert werden, der der Einspritzformbaugruppe
zugehörig ist. Alternativ kann das fünfte Stellglied,
das den Ausstoßmechanismus antreibt, für das Presspassen
oder Verpressen verwendet werden. Ebenso können/kann das
Presspassen und/oder das Verpressen mit der Öffnungs-/Schließbewegung
(Formöffnungs-/Schließbewegung) der Formblöcke 21, 22,
die durch das zweite Stellglied angetrieben werden, synchronisiert
werden.
-
Zusätzliche
Vorteile und Modifikationen kommen dem Fachmann in den Sinn. Die
Erfindung in ihrer breiteren Bedeutung ist jedoch nicht auf die
spezifischen Einzelheiten, die repräsentative Vorrichtung und
die veranschaulichenden Beispiele, die gezeigt und beschrieben sind,
beschränkt.
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In
einem Herstellungsverfahren einer Ventileinheit, die ein Ventil
(1) aufweist, das eine drehbare Welle (2) hat,
die durch ein Gehäuse (3) über ein Lager
(5) drehbar gestützt ist, um einen Fluiddurchgang (11),
der in dem Gehäuse (3) definiert ist, zu öffnen und
zu schließen, werden das Gehäuse (3)
und das Ventil (1) in einer Formbaugruppe (21, 22)
gleichzeitig geformt. Das Lager (5) wird zwischen dem Gehäuse
(3) und der drehbaren Welle (2) während
einer Ausführung des Formens des Gehäuses (3)
und des Ventils (1) eingebaut.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 2007-64176
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- - US 2005/0097745 A1 [0008, 0009, 0010, 0010]