JP2005307909A - Method for manufacturing throttle valve - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To restrict generation of a weld line on the surface of a throttle valve along the axial line without specifically devising the position of a resin injection gate or a resin injection direction in a method for manufacturing a throttle valve by charging resin around a throttle shaft. <P>SOLUTION: Resin is injected from a resin injection gate 30 to be charged around a rod-shaped shaft member 20, while semicircular valve members 11 are integrally formed to hold the shaft member 20 in this method for manufacturing the throttle valve 10. Through holes 21 are diametrically provided in the shaft member 20 corresponding to the number and the interval of the resin injection gates 30 for charging the resin. The shaft member 20 is disposed to put the through holes 21 and the resin injection gates 30 to correspond to each other. Resin is thus injected from the resin injection gates 30 to be charged for formation. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、スロットルバルブの製造方法に関する。特に、内燃機関(エンジン)の吸入空気量制御装置に配設されて吸入空気量を制御するスロットルバルブの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a throttle valve. In particular, the present invention relates to a method of manufacturing a throttle valve that is disposed in an intake air amount control device of an internal combustion engine (engine) and controls the intake air amount.

従来より自動車等の内燃機関においては、軽量化を目的として周辺部品の樹脂化が図られている。その一環として、吸入空気量制御装置の吸気通路内に回動可能に配設されて該吸気通路を開閉するスロットルバルブの樹脂化も図られている(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1には、棒状のシャフト部材(以下「スロットルシャフト」という。)の円周回りに樹脂を充填してスロットルシャフト及びスロットルバルブを成形する工程が開示されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, in internal combustion engines such as automobiles, peripheral parts are made of resin for the purpose of weight reduction. As a part of that, a resin of a throttle valve that is rotatably disposed in the intake passage of the intake air amount control device and opens and closes the intake passage is also achieved (for example, see Patent Document 1). Patent Document 1 discloses a process of molding a throttle shaft and a throttle valve by filling resin around the circumference of a rod-shaped shaft member (hereinafter referred to as “throttle shaft”).

図6から図8に従来工程によるスロットルバルブの製造方法を示す。図6は従来工程で製造されるスロットルバルブの成形の様子を示す概念図、図7は前記工程で製造されたスロットルバルブの底面図、図8は従来工程において樹脂射出方向を斜めとした場合のスロットルバルブの成形の様子を示す概念図である。
図6は、射出成形金型によって画定された所定のキャビティ(空間)50の頂上部に、下向きに開口する樹脂射出ゲート30を設け、キャビティ50内に樹脂を射出充填させてスロットルバルブ10(図7参照)を成形している様子を示している。樹脂射出ゲート30から射出された溶融状態の樹脂は、先ず矢印31方向から流れて棒状の金属製スロットルシャフト20に当った後分岐され、一方で、矢印31a方向に流れてキャビティ50の端部にまで行き渡りバルブ体11の半円板部11b(図7参照)を形成し、他方で、スロットルシャフト20の下半分の円周回りに矢印31b方向に回り込んでバルブ体11のシャフト被覆部11aを形成する。最終的にはバルブ体11を形成している樹脂は硬化し、図7に示す底面を有するバルブ体11とスロットルシャフト20とが一体化したスロットルバルブ10が製造される。
6 to 8 show a method of manufacturing a throttle valve according to a conventional process. 6 is a conceptual diagram showing a state of molding of a throttle valve manufactured in the conventional process, FIG. 7 is a bottom view of the throttle valve manufactured in the above process, and FIG. 8 is a case where the resin injection direction is inclined in the conventional process. It is a conceptual diagram which shows the mode of shaping | molding of a throttle valve.
In FIG. 6, a resin injection gate 30 that opens downward is provided at the top of a predetermined cavity (space) 50 defined by an injection mold, and the throttle valve 10 (FIG. 7) is shown. The molten resin injected from the resin injection gate 30 first flows in the direction of the arrow 31 and then branches after hitting the rod-shaped metal throttle shaft 20. On the other hand, it flows in the direction of the arrow 31 a and reaches the end of the cavity 50. The semicircular plate portion 11b (see FIG. 7) of the valve body 11 is formed, and on the other hand, the shaft covering portion 11a of the valve body 11 is turned around the circumference of the lower half of the throttle shaft 20 in the direction of the arrow 31b. Form. Finally, the resin forming the valve body 11 is cured, and the throttle valve 10 in which the valve body 11 having the bottom surface shown in FIG. 7 and the throttle shaft 20 are integrated is manufactured.

ここで留意すべきなのは、バルブ体11のシャフト被覆部11aの表面に発生したウェルドライン(ウェルドマーク)32の存在である(図7参照)。ウェルドライン32とは樹脂表面上の細い線状の成形欠陥をいい、溶融樹脂の二つ以上の流れが会合する部分に発生する。例えば、図6に示すように、溶融樹脂は矢印31b方向に流れてスロットルシャフト20の下部表面の軸線上の部位32で会合するため、前記部位にウェルドライン32が発生する。このウェルドライン32は、バルブ体11の底面において、図7に示すようにシャフト被覆部11aの軸線上の部位に略直線状の形状で現れる。   What should be noted here is the presence of a weld line (weld mark) 32 generated on the surface of the shaft covering portion 11a of the valve body 11 (see FIG. 7). The weld line 32 is a thin linear molding defect on the resin surface, and is generated at a portion where two or more flows of the molten resin meet. For example, as shown in FIG. 6, since the molten resin flows in the direction of the arrow 31b and meets at the site 32 on the axis of the lower surface of the throttle shaft 20, a weld line 32 is generated at the site. As shown in FIG. 7, the weld line 32 appears on the bottom surface of the valve body 11 in a substantially linear shape at a site on the axis of the shaft covering portion 11a.

ウェルドライン32が樹脂製品の表面上に発生すると、そのウェルドライン32が切り欠きを構成して応力の集中を招くため、一般に当該箇所の強度が低下する。そのため、特に、シャフト被覆部11aの軸線上の部位にウェルドライン32が発生することは好ましくない。スロットルシャフト20を挟んで両側に半円板部11bが延設されているスロットルバルブ10の構造上、半円板部11bにかかる吸入空気の圧力等による曲げ応力がスロットルシャフト20を支点として前記軸線上の部位に集中するからである。
なお、図6に示す樹脂射出ゲート30は、スロットルシャフト20の円周回りに設けられたキャビティ50の頂上部において、当該軸線上に所定の間隔をもって2点以上設けられることもあるし、1点のみ設けられることもある。いずれの場合においても、ウェルドライン32は、図6及び図7に示すように樹脂射出ゲート30から射出された溶融樹脂がスロットルシャフト20によって分岐された後に再び会合する部分32に発生する。
When the weld line 32 is generated on the surface of the resin product, the weld line 32 forms a notch and causes stress concentration, so that the strength of the portion is generally lowered. For this reason, it is not preferable that the weld line 32 is generated at a site on the axis of the shaft covering portion 11a. Due to the structure of the throttle valve 10 in which the semicircular disk portions 11b are extended on both sides of the throttle shaft 20, the bending stress due to the pressure of the intake air applied to the semicircular disk portions 11b is the axis of the throttle shaft 20 as a fulcrum. It is because it concentrates on the part on the line.
In addition, the resin injection gate 30 shown in FIG. 6 may be provided at two or more points on the axis line at a predetermined interval at the top of the cavity 50 provided around the circumference of the throttle shaft 20. May be provided only. In either case, the weld line 32 is generated at the portion 32 where the molten resin injected from the resin injection gate 30 is branched by the throttle shaft 20 and then reassociates as shown in FIGS.

ウェルドライン32の発生は従来より知られているが、樹脂射出成形においてウェルドライン32を完全になくすことは困難であるため、キャビティ50上の樹脂射出ゲート30を設ける位置又は樹脂射出方向を変更すること等によりウェルドライン32の発生部位を制御する試みがなされている(例えば特許文献2又は3参照。)。特許文献2には、樹脂成形されるスロットルバルブ10の真円度の向上を目的としてウェルドライン32の発生部位の肉厚を変更する方法が開示されており、また、特許文献3には、シート状の製品を樹脂成形するにあたり溶融樹脂の射出方向を斜め方向としてウェルドライン32が直線状に発生することを抑える方法が開示されている。
特開平11−294203号公報(請求項9、第2の実施例、図6(b)参照。) 特開2000−8888号公報(請求項1参照。) 特開2003−340889号公報(請求項1、図1参照。)
Although the generation of the weld line 32 is conventionally known, it is difficult to completely eliminate the weld line 32 in the resin injection molding. Therefore, the position where the resin injection gate 30 is provided on the cavity 50 or the resin injection direction is changed. Attempts have been made to control the site where the weld line 32 is generated (for example, see Patent Document 2 or 3). Patent Document 2 discloses a method of changing the wall thickness of the weld line 32 for the purpose of improving the roundness of the throttle valve 10 that is molded with resin, and Patent Document 3 discloses a seat. A method is disclosed in which the weld line 32 is prevented from being generated in a straight line with the injection direction of the molten resin as an oblique direction in the resin molding of the shaped product.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-294203 (see claim 9, second embodiment, FIG. 6B) JP 2000-8888 A (refer to claim 1). Japanese Patent Laying-Open No. 2003-340889 (see claim 1, FIG. 1)

しかし、特許文献2及び3に開示されている発明は、樹脂成形する製品自体の形状が異なるため、本発明が目的とするスロットルシャフト20の周りに樹脂を充填形成して製造されるスロットルバルブ10に対してはそのまま応用できない。また、特許文献3に開示されている溶融樹脂の射出方向を斜めとする方法を図6に示す樹脂成形工程に適用しても、図8に示すように、ウェルドライン32の位置がスロットルシャフト20の中心軸に関して樹脂射出ゲート30との対称位置にずれるだけで、強度上問題となるバルブ体11のシャフト被覆部11a表面にウェルドライン32が直線状に発生することには変わりがない。さらに、樹脂射出ゲート30のキャビティ50に対する位置を変更することによって、ウェルドライン32の発生部位を、例えばバルブ体11の半円板部11bの近傍部位のような強度上問題のない部位に変更しようとしても、樹脂射出ゲート30の位置を変更できる自由度はそれ程大きなものではない。また、バルブ体11の形状は対称形であることが望ましいため、樹脂射出ゲート30をバルブ体11の対称軸線上に配置したいという要請もある。   However, since the inventions disclosed in Patent Documents 2 and 3 are different in the shape of a product to be resin-molded, the throttle valve 10 manufactured by filling and forming a resin around the throttle shaft 20 targeted by the present invention. It cannot be applied as it is. Further, even if the method of inclining the injection direction of the molten resin disclosed in Patent Document 3 is applied to the resin molding step shown in FIG. 6, the position of the weld line 32 remains at the throttle shaft 20 as shown in FIG. The weld line 32 does not change in a straight line on the surface of the shaft covering portion 11a of the valve body 11 which is a problem in strength. Further, by changing the position of the resin injection gate 30 with respect to the cavity 50, the generation site of the weld line 32 should be changed to a site with no problem in strength such as the vicinity of the semicircular plate portion 11b of the valve body 11. Even so, the degree of freedom in which the position of the resin injection gate 30 can be changed is not so great. Further, since it is desirable that the shape of the valve body 11 is symmetric, there is also a demand for disposing the resin injection gate 30 on the axis of symmetry of the valve body 11.

本発明は上述した従来の問題点を解決するために創案されたものであって、本発明が解決しようとする課題は、スロットルシャフトの周りに樹脂を充填形成してスロットルバルブを製造する方法において、樹脂射出ゲートの位置あるいは樹脂射出方向に特段の工夫を凝らすことなく、スロットルバルブの軸線上表面にウェルドラインが発生することを抑えることにある。   The present invention was devised to solve the above-mentioned conventional problems, and the problem to be solved by the present invention is in a method of manufacturing a throttle valve by filling a resin around a throttle shaft. The purpose of this is to prevent the occurrence of a weld line on the surface of the throttle valve on the axial line without any particular ingenuity in the position of the resin injection gate or the resin injection direction.

上記課題を解決するための手段として、本発明は次の手段をとる。
先ず、第1の発明に係るスロットルバルブの製造方法は次の手段をとる。すなわち、樹脂射出ゲートから樹脂を射出充填して、棒状のシャフト部材の円周回りに樹脂を充填形成すると共に、該シャフト部材を挟んで両側に半円板形状のバルブ体を一体的に充填形成するスロットルバルブの製造方法であって、前記樹脂を充填するための樹脂射出ゲートの配置数及び配置間隔に対応して前記シャフト部材にその径方向に貫通孔を設け、該貫通孔と前記樹脂射出ゲートとを対向した位置としてシャフト部材を配置し、樹脂射出ゲートから樹脂を射出して充填形成することを特徴とする。
この第1の発明によれば、樹脂射出ゲートから射出されてシャフト部材の円周方向に回り込む溶融樹脂の流れに加えて、シャフト部材の径方向において樹脂射出ゲートから貫通孔に流入した後その貫通孔を樹脂出口としてシャフト部材の円周方向に回り込む溶融樹脂の流れを作ることができる。
As means for solving the above problems, the present invention takes the following means.
First, the manufacturing method of the throttle valve according to the first invention takes the following means. That is, the resin is injected and filled from the resin injection gate, and the resin is filled around the circumference of the rod-shaped shaft member, and the semicircular valve body is integrally filled on both sides of the shaft member. A method of manufacturing a throttle valve, wherein a through hole is provided in the shaft member in a radial direction corresponding to the number and interval of resin injection gates for filling the resin, the through hole and the resin injection The shaft member is disposed at a position facing the gate, and the resin is injected from the resin injection gate to be filled.
According to the first aspect of the invention, in addition to the flow of the molten resin injected from the resin injection gate and circulated in the circumferential direction of the shaft member, the resin flows through the through hole from the resin injection gate in the radial direction of the shaft member. It is possible to create a flow of molten resin that goes around in the circumferential direction of the shaft member using the hole as a resin outlet.

また、第2の発明に係るスロットルバルブの製造方法は次の手段をとる。すなわち、前述の第1の発明に係るスロットルバルブの製造法であって、前記樹脂射出ゲート及びシャフト部材に形成する貫通孔は1個であることを特徴とする。
この第2の発明によれば、樹脂射出ゲートから射出されてシャフト部材の円周方向に回り込む溶融樹脂と、シャフト部材に関して樹脂射出ゲートとの対称位置にある貫通孔を樹脂出口としてシャフト部材の円周方向に回り込む溶融樹脂とが、その貫通孔部位を中心としてバルブ体の平面方向放射状に広がり、スロットルバルブを形成することができる。
The method for manufacturing a throttle valve according to the second invention takes the following means. That is, in the method for manufacturing a throttle valve according to the first aspect of the present invention, the resin injection gate and the shaft member have one through hole.
According to the second invention, the molten resin injected from the resin injection gate and circulated in the circumferential direction of the shaft member and the through hole at the symmetrical position of the resin injection gate with respect to the shaft member are used as the resin outlet to make a circle of the shaft member. The molten resin that goes around in the circumferential direction spreads radially in the planar direction of the valve body with the through-hole portion as the center, so that a throttle valve can be formed.

本発明は上述した手段をとることにより、次の効果を得ることができる。
先ず、第1の発明によれば、樹脂射出ゲートの位置がシャフト部材の軸線上にあっても、射出された溶融樹脂がシャフト部材によって分岐されてシャフト部材の円周回りの左右両回り方向から回り込みシャフト部材表面の軸線上で会合することがなくなるため、ウェルドラインがシャフト部材表面の軸線上で直線状に発生することが抑えられる。これにより、スロットルバルブにおいて、応力の集中し易い前記軸線上に沿って強度が低下することがなくなる。
また、第2の発明によれば、複数の樹脂射出ゲートから射出された場合であれば生じ得るそれぞれの溶融樹脂が会合する部位がなくなると同時に、シャフト部材の円周回りにおいて溶融樹脂が会合することがなくなるため、ウェルドラインの発生数を最小限に抑え、シャフト部材の円周回りに直線状のウェルドラインが発生することを防止できる。さらに、樹脂射出ゲートが一つで済むため成形管理が容易になるという効果もある。
The present invention can obtain the following effects by taking the above-described means.
First, according to the first invention, even if the position of the resin injection gate is on the axis of the shaft member, the injected molten resin is branched by the shaft member, and from both the left and right directions around the circumference of the shaft member. Since it does not meet on the axis of the surface of the wraparound shaft member, it is possible to suppress the occurrence of a weld line in a straight line on the axis of the surface of the shaft member. As a result, the strength of the throttle valve does not decrease along the axis where stress tends to concentrate.
In addition, according to the second invention, there is no portion where the molten resins that can be generated when injected from a plurality of resin injection gates are associated, and at the same time, the molten resins are associated around the circumference of the shaft member. Therefore, the number of weld lines generated can be minimized, and the generation of linear weld lines around the circumference of the shaft member can be prevented. Further, since only one resin injection gate is required, there is an effect that molding management becomes easy.

以下に本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

本実施例は図1から図5に示されている。図1は本実施例に係るスロットルバルブの平面図、図2は図1のII-II線断面図及び前記スロットルバルブが配設された吸入空気量制御装置の縦断面図、図3は前記スロットルバルブの側面図、図4は前記スロットルバルブの製造方法を成形金型との関係で示す図2相当の縦断面図、図5は前記スロットルバルブの製造方法を溶融樹脂の流れとの関係で示す図4の拡大図である。本実施例において、上述した図6から図8に示す従来のスロットルバルブの製造方法に係る部品に対応する部品には同一符号を示している。   This embodiment is shown in FIGS. FIG. 1 is a plan view of a throttle valve according to the present embodiment, FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. 1, a longitudinal sectional view of an intake air amount control device provided with the throttle valve, and FIG. 4 is a side view of the valve, FIG. 4 is a longitudinal sectional view corresponding to FIG. 2 showing the manufacturing method of the throttle valve in relation to the molding die, and FIG. 5 shows the manufacturing method of the throttle valve in relation to the flow of molten resin. FIG. 5 is an enlarged view of FIG. 4. In the present embodiment, parts corresponding to the parts related to the conventional method for manufacturing the throttle valve shown in FIGS.

先ず、図1から図3に基づいて本実施例に係るスロットルバルブの構造を説明する。
スロットルバルブ10は、円板形状の樹脂製のバルブ体11の対称軸方向、すなわち円板平面内の直径方向に棒状の金属製のスロットルシャフト20が貫通した構造を有している。バルブ体11はスロットルシャフト20の円周回りを鋳ぐるんだ樹脂製のシャフト被覆部11aを有している。シャフト被覆部11aにおいて、スロットルシャフト20を挟んで両側に相対する方向には、半円板形状の樹脂製の半円板部11bが一体的に形成されている。また、バルブ体11の表裏両面においては、スロットルシャフト20の軸方向と直交する方向に、複数の補強用のリブ13が、所定の間隔をもってバルブ体11と一体的に形成されている。リブ13は、シャフト被覆部11aから半円板部11bの端部に向かって高さがスロープ状に低くなり半円板部11b表面に合流するよう延設されている。
First, the structure of the throttle valve according to this embodiment will be described with reference to FIGS.
The throttle valve 10 has a structure in which a rod-shaped metal throttle shaft 20 penetrates in the direction of the axis of symmetry of the disc-shaped valve body 11 made of resin, that is, in the diameter direction in the plane of the disc. The valve body 11 has a resin-made shaft covering portion 11 a cast around the circumference of the throttle shaft 20. In the shaft covering portion 11a, a semi-disc-shaped resin-made semi-disc portion 11b is integrally formed in a direction facing both sides of the throttle shaft 20 therebetween. Further, on both front and back surfaces of the valve body 11, a plurality of reinforcing ribs 13 are integrally formed with the valve body 11 at a predetermined interval in a direction orthogonal to the axial direction of the throttle shaft 20. The ribs 13 extend from the shaft covering portion 11a toward the end of the semicircular disc portion 11b so that the height decreases in a slope shape and joins the surface of the semicircular disc portion 11b.

また、シャフト被覆部11aの軸方向の両端部にはそれぞれ、吸入空気量制御装置のボア部15(図2参照)に設けられてスロットルシャフト20を支承する周知の軸受部(図示省略)と当接する軸受当接部11cが設けられている。一方、スロットルシャフト20を挟んで相対する位置にあるそれぞれの半円板部11bの半円周縁部には、吸入空気量制御装置の吸気通路を構成する円筒状のボア部15の内壁面と当接するボア部当接面14が形成されている。
図2に示すように、スロットルバルブ10はスロットルシャフト20を中心軸として開方向(反時計回り方向)に回動し、吸気通路を開く構成となっている。スロットルバルブ10のボア部当接面14及びボア部15の対向部位には、スロットルバルブ10が全閉位置(水平位置)で円筒状のボア部15と当接係止されるように、スロットルバルブ10の開方向に拡径するテーパがつけられている。
なお、吸入空気の流入方向は、図2において上から下に向かう方向である。
Further, both end portions in the axial direction of the shaft covering portion 11a are respectively provided with well-known bearing portions (not shown) that are provided in the bore portion 15 (see FIG. 2) of the intake air amount control device and support the throttle shaft 20. The bearing contact part 11c which contacts is provided. On the other hand, the semicircular peripheral portions of the semicircular disk portions 11b that are opposed to each other with the throttle shaft 20 interposed therebetween are in contact with the inner wall surface of the cylindrical bore portion 15 that forms the intake passage of the intake air amount control device. A bore contact surface 14 is formed.
As shown in FIG. 2, the throttle valve 10 is configured to rotate in the opening direction (counterclockwise direction) about the throttle shaft 20 as a central axis to open the intake passage. The throttle valve 10 is in contact with and locked to the cylindrical bore portion 15 in the fully closed position (horizontal position) at a position where the bore portion contact surface 14 and the bore portion 15 of the throttle valve 10 are opposed to each other. The taper which expands in 10 opening directions is attached.
The inflow direction of the intake air is a direction from top to bottom in FIG.

ここで、図1及び図3に基づいて、スロットルシャフト20について説明する。
スロットルシャフト20は棒状の金属であり、その軸方向両端部には軸受係合部22が設けられている。両軸受係合部22は、ボア部15(図2参照)に配設されている一対の軸受(図示省略)に支承されて、ボア部15を貫通する構成となっている。また、スロットルシャフト上のバルブ体11が形成される部位において、スロットルシャフト20の軸方向の略中心にあたる部位には、スロットルシャフト20を径方向に貫く貫通孔21が設けられている。樹脂成形時において、貫通孔21にはバルブ体11の表裏両面を連通するように樹脂が充填され、バルブ体11のシャフト貫通部12を形成する構成となっている。この構成により、スロットルバルブ10においてスロットルシャフト20とバルブ体11とが結合されるため、バルブ体11がスロットルシャフト20の表面上に固着されない場合であっても、バルブ体11はスロットルシャフト20の回動に対して追従できる。
なお、バルブ体11において、シャフト被覆部11a、半円板部11b、軸受当接部11c、シャフト貫通部12、及びリブ13は、樹脂成形の際に成形金型内に溶融樹脂を充填して、一度に一体的に形成される。
Here, the throttle shaft 20 will be described with reference to FIGS. 1 and 3.
The throttle shaft 20 is a rod-shaped metal, and bearing engaging portions 22 are provided at both ends in the axial direction. The both bearing engaging portions 22 are supported by a pair of bearings (not shown) disposed in the bore portion 15 (see FIG. 2) and penetrate the bore portion 15. Further, in a portion where the valve body 11 is formed on the throttle shaft, a through hole 21 is provided in the portion corresponding to the approximate center in the axial direction of the throttle shaft 20 in the radial direction. At the time of resin molding, the through hole 21 is filled with resin so that both the front and back surfaces of the valve body 11 communicate with each other, and the shaft through portion 12 of the valve body 11 is formed. With this configuration, since the throttle shaft 20 and the valve body 11 are coupled to each other in the throttle valve 10, even when the valve body 11 is not fixed on the surface of the throttle shaft 20, the valve body 11 is not rotated by the throttle shaft 20. Can follow the movement.
In the valve body 11, the shaft covering portion 11a, the semicircular disc portion 11b, the bearing abutting portion 11c, the shaft penetrating portion 12, and the rib 13 are filled with molten resin in the molding die during resin molding. , Integrally formed at one time.

次に、図4及び図5に基づいて、本実施例に係るスロットルバルブ10の製造方法について説明する。
図4に示すように、バルブ成形金型40内にスロットルシャフト20をインサートしてバルブ体11を樹脂射出成形する。バルブ成形金型40は、バルブ体11を成形するキャビティ50を形成するように、上型41、下型42、複数の側面型43、上補助型44、及び下補助型45から構成される。上補助型44には、その下部に設けられているキャビティ50に連通する樹脂射出ゲート30が開口している。樹脂射出ゲート30は上から見ると、略円形状をなすバルブ体11の中心部に位置しており、スロットルシャフト20の貫通孔21と対向した位置となるように設けられる(図1参照)。
Next, based on FIG.4 and FIG.5, the manufacturing method of the throttle valve 10 which concerns on a present Example is demonstrated.
As shown in FIG. 4, the throttle shaft 20 is inserted into the valve molding die 40 to mold the valve body 11 with resin. The valve molding die 40 includes an upper mold 41, a lower mold 42, a plurality of side molds 43, an upper auxiliary mold 44, and a lower auxiliary mold 45 so as to form a cavity 50 for molding the valve body 11. The upper auxiliary mold 44 has an opening of a resin injection gate 30 communicating with a cavity 50 provided in the lower part thereof. When viewed from above, the resin injection gate 30 is located at the center of the valve body 11 having a substantially circular shape, and is provided so as to face the through hole 21 of the throttle shaft 20 (see FIG. 1).

具体的な樹脂成形工程は次のようになる。
第1に、スロットルシャフト20をバルブ成形金型40内にインサートしてキャビティ50の所定の位置に配置されるよう固定し、各型41〜45を型閉じしてキャビティ50を画定し、そのキャビティ50内に樹脂射出ゲート30から溶融樹脂を射出充填してバルブ体11を樹脂成形する。
第2に、バルブ体11が硬化した後に各型41〜45を型開きして、製品、すなわちスロットルバルブ10を取り出す。
The specific resin molding process is as follows.
First, the throttle shaft 20 is inserted into the valve molding die 40 and fixed so as to be disposed at a predetermined position of the cavity 50, and the molds 41 to 45 are closed to define the cavity 50. The valve body 11 is resin-molded by injecting and filling molten resin from the resin injection gate 30 into 50.
Second, after the valve body 11 is cured, the molds 41 to 45 are opened, and the product, that is, the throttle valve 10 is taken out.

ここで、図5に基づいて、上述した工程で溶融樹脂が樹脂射出ゲート30から射出されてからキャビティ50内に流入充填される様子について説明する。
先ず、樹脂射出ゲート30から矢印31方向に所定の圧力で射出された溶融樹脂は、スロットルシャフト20の樹脂射出ゲート30直下に設けられている貫通孔21内を矢印31c方向に流入する。その流入により、瞬時に貫通孔21から溢れ出す溶融樹脂の流れ(矢印31a方向の流れ)と、矢印31c方向にそのまま流れた後に下補助型45によって分岐される溶融樹脂の流れ(矢印31d方向の流れ)とが生じる。
次に、矢印31a方向の流れは、図5に示す断面図から見るとスロットルシャフト20の上半分の円周沿い(キャビティ50上面から見ると樹脂射出ゲート30を中心とした平面放射方向)に流れる。一方、矢印31d方向の流れは、図5に示す断面図から見るとスロットルシャフト20の下半分の円周沿い(キャビティ50下面から見ると貫通孔21を中心とした底面放射方向)に流れる。
次に、矢印31a方向の流れと矢印31d方向の流れが、キャビティ50内で会合する。その会合部位は、バルブ体11の半円板部11bの付け根近傍の部位(図2参照)となる。その後、溶融樹脂はキャビティ50の周辺部まで到達し、バルブ体11の形状が形成される。
Here, the manner in which the molten resin is injected from the resin injection gate 30 and filled into the cavity 50 in the above-described process will be described with reference to FIG.
First, the molten resin injected at a predetermined pressure from the resin injection gate 30 in the direction of the arrow 31 flows in the direction of the arrow 31c through the through hole 21 provided immediately below the resin injection gate 30 of the throttle shaft 20. Due to the inflow, the flow of molten resin that immediately overflows from the through hole 21 (flow in the direction of arrow 31a) and the flow of molten resin that flows in the direction of arrow 31c as it is and then branched by the lower auxiliary mold 45 (in the direction of arrow 31d). Flow).
Next, the flow in the direction of the arrow 31a flows along the circumference of the upper half of the throttle shaft 20 when viewed from the cross-sectional view shown in FIG. 5 (planar radial direction centered on the resin injection gate 30 when viewed from the upper surface of the cavity 50). . On the other hand, the flow in the direction of the arrow 31d flows along the circumference of the lower half of the throttle shaft 20 when viewed from the cross-sectional view shown in FIG. 5 (when viewed from the lower surface of the cavity 50, the bottom radial direction centered on the through hole 21).
Next, the flow in the direction of the arrow 31 a and the flow in the direction of the arrow 31 d meet in the cavity 50. The meeting part is a part (see FIG. 2) in the vicinity of the base of the semicircular disk part 11b of the valve body 11. Thereafter, the molten resin reaches the periphery of the cavity 50, and the shape of the valve body 11 is formed.

上述の溶融樹脂が会合する部位について定量的に説明すると次のようになる。
先ず、前記会合部位は両方向に流れる溶融樹脂流量の比に依存する。例えば、矢印31a方向の溶融樹脂流量の方が矢印31d方向の溶融樹脂流量よりも多ければ、前記会合部位は図5に示す断面図において、スロットルシャフト20の下半分側にずれ込むことになる。次に、前記両方向に流れる溶融樹脂流量の比は、溶融樹脂の温度、樹脂射出ゲート30の口径や射出圧力、樹脂の流動特性、スロットルシャフト20の貫通孔21の大きさ等の諸条件に依存する。なお、本実施例においては、使用樹脂はガラス繊維強化が施されたPPS(ポリフェニレンサルファイド)樹脂、溶融樹脂温度は285℃、口径1mmの樹脂射出ゲート30からの射出圧力は70MPa、直径7mmのスロットルシャフト20に設けられている貫通孔21の直径は3mm、という条件である。
The portion where the above-mentioned molten resin is associated is described quantitatively as follows.
First, the association site depends on the ratio of the flow rate of the molten resin flowing in both directions. For example, if the molten resin flow rate in the direction of the arrow 31a is larger than the molten resin flow rate in the direction of the arrow 31d, the meeting portion is shifted to the lower half side of the throttle shaft 20 in the cross-sectional view shown in FIG. Next, the ratio of the flow rate of the molten resin flowing in both directions depends on various conditions such as the temperature of the molten resin, the diameter and injection pressure of the resin injection gate 30, the flow characteristics of the resin, and the size of the through hole 21 of the throttle shaft 20. To do. In this embodiment, the resin used is PPS (polyphenylene sulfide) resin reinforced with glass fiber, the molten resin temperature is 285 ° C., the injection pressure from the resin injection gate 30 having a diameter of 1 mm is 70 MPa, and the throttle is 7 mm in diameter. The diameter of the through hole 21 provided in the shaft 20 is 3 mm.

上記条件から明らかなように、スロットルシャフト20の貫通孔21の直径は樹脂射出ゲート30の口径の3倍であり、樹脂射出ゲート30から射出された溶融樹脂は全て貫通孔21内に導かれる。そのため、キャビティ50内に流入する溶融樹脂には、一方で、貫通孔21内の中心部を樹脂射出ゲート30内からの射出圧力に従って矢印31c方向に流れた後に矢印31d方向から流入するものと、他方で、下補助型45で跳ね返されて貫通孔21内を周囲伝いに上方に流れて貫通孔21から溢れ出した後に矢印31a方向に流入するものとが生じる。
このため、矢印31a方向の溶融樹脂の流量は射出圧力を直接受けていないが貫通孔21上部の周囲部全体から流入したものである一方、矢印31d方向の溶融樹脂の流量は射出圧力を直接受けているが貫通孔21下部の中心部のみから流入したものとなる。すなわち、射出圧力の効果と流入経路の効果とが相殺し合う。結果的には、矢印31a方向の溶融樹脂の流量と比べると、矢印31d方向の溶融樹脂の流量の方が僅かに多いか、あるいはほぼ等しい程度となり、矢印31a方向に流れる樹脂と矢印31c方向に流れる樹脂とは、キャビティ50内においてバルブ体11の半円板部11bの付け根近傍の部位で会合する。
As is apparent from the above conditions, the diameter of the through hole 21 of the throttle shaft 20 is three times the diameter of the resin injection gate 30, and all the molten resin injected from the resin injection gate 30 is guided into the through hole 21. Therefore, the molten resin flowing into the cavity 50, on the other hand, flows from the center of the through hole 21 in the direction of the arrow 31c according to the injection pressure from the resin injection gate 30, and then flows from the direction of the arrow 31d, On the other hand, it is rebounded by the lower auxiliary mold 45 and flows upward in the through-hole 21 and overflows from the through-hole 21, and then flows in the direction of the arrow 31a.
For this reason, the flow rate of the molten resin in the direction of the arrow 31a does not directly receive the injection pressure, but flows from the entire periphery of the upper portion of the through hole 21, whereas the flow rate of the molten resin in the direction of the arrow 31d directly receives the injection pressure. However, it flows from only the central part below the through-hole 21. That is, the effect of the injection pressure and the effect of the inflow path cancel each other. As a result, compared with the flow rate of the molten resin in the direction of the arrow 31a, the flow rate of the molten resin in the direction of the arrow 31d is slightly larger or substantially equal, and the resin flowing in the direction of the arrow 31a and the flow direction of the arrow 31c The flowing resin associates in the cavity 50 at a site near the base of the semi-disc portion 11b of the valve body 11.

したがって、本実施例においては図7に示すようなウェルドライン32がバルブ体11のシャフト被覆部11aの表面上に発生することがなくなる。なお、溶融樹脂がバルブ体11の半円板部11bの付け根近傍部位で会合することに起因して、ウェルドライン32のような細い線状の成形欠陥が発生しているとしても、その発生部位はバルブ体11の内部となるため、そのウェルドライン32がバルブ体11の表面上の切り欠きとなって応力集中を招くおそれはない。また、仮にバルブ体11の表面上に発生したとしても、前記付け根近傍部位には複数設けられている補強用のリブ13があるため、強度上問題とはならない。
なお、本実施例においては、バルブ体11のシャフト被覆部11a及び半円板部11bのいずれの表面上にもウェルドライン32は認められなかった。
Therefore, in this embodiment, the weld line 32 as shown in FIG. 7 is not generated on the surface of the shaft covering portion 11a of the valve body 11. Even if a thin linear molding defect such as the weld line 32 occurs due to the molten resin meeting in the vicinity of the base of the semicircular disk portion 11b of the valve body 11, the generation site Since the inside of the valve body 11, the weld line 32 is notched on the surface of the valve body 11, and there is no possibility of stress concentration. Even if it occurs on the surface of the valve body 11, there is no problem in strength because there are a plurality of reinforcing ribs 13 provided in the vicinity of the base.
In the present embodiment, no weld line 32 was observed on any surface of the shaft covering portion 11a and the semicircular disc portion 11b of the valve body 11.

以上本発明に係るスロットルバルブの製造方法の実施例について説明したが、本発明はその他各種の形態で実施できるものである。
例えば、前記実施例においては、スロットルシャフト20に設けられた貫通孔21は一つのみであったが、スロットルシャフト20の径方向に二つないしは三つ設けることも可能である。このとき、樹脂射出ゲート30はそれぞれの貫通孔21に対向した位置に設けられることになる。複数の樹脂射出ゲート30は、キャビティ50の容積が大きい場合に有効である。
なお、この場合は、複数の樹脂射出ゲート30それぞれからキャビティ50内に流入する溶融樹脂が会合する部位においてウェルドライン32が発生することが懸念されるが、ウェルドライン32はスロットルシャフト20の軸線方向と直交する方向において発生するため、強度上問題となるスロットルシャフト20表面上の軸線方向に発生することは回避できる。
Although the embodiments of the method for manufacturing the throttle valve according to the present invention have been described above, the present invention can be implemented in various other forms.
For example, in the above embodiment, only one through hole 21 is provided in the throttle shaft 20, but two or three in the radial direction of the throttle shaft 20 may be provided. At this time, the resin injection gate 30 is provided at a position facing each through hole 21. The plurality of resin injection gates 30 are effective when the volume of the cavity 50 is large.
In this case, there is a concern that the weld line 32 is generated at a portion where the molten resin flowing into the cavity 50 from each of the plurality of resin injection gates 30 meets, but the weld line 32 is in the axial direction of the throttle shaft 20. Therefore, it is possible to avoid occurrence in the axial direction on the surface of the throttle shaft 20 which is a problem in strength.

本発明の実施例に係るスロットルバルブの平面図である。It is a top view of the throttle valve concerning the example of the present invention. 図1のII-II線断面図及び本発明の実施例に係るスロットルバルブが配設された吸入空気量制御装置の縦断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. 1 and a longitudinal sectional view of an intake air amount control device provided with a throttle valve according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例に係るスロットルバルブの側面図である。1 is a side view of a throttle valve according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例に係るスロットルバルブの製造方法を成形金型との関係で示す図2相当の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view equivalent to FIG. 2 which shows the manufacturing method of the throttle valve based on the Example of this invention in relation to a shaping die. 本発明の実施例に係るスロットルバルブの製造方法を溶融樹脂の流れとの関係で示す図4の拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view of FIG. 4 showing a throttle valve manufacturing method according to an embodiment of the present invention in relation to the flow of molten resin. 従来工程で製造されるスロットルバルブの成形の様子を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the mode of shaping | molding of the throttle valve manufactured by the conventional process. 従来工程で製造されたスロットルバルブの底面図である。It is a bottom view of the throttle valve manufactured by the conventional process. 従来工程において樹脂射出方向を斜めとした場合のスロットルバルブの成形の様子を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the mode of shaping | molding of the throttle valve at the time of making the resin injection direction diagonal in the conventional process.

符号の説明Explanation of symbols

10 スロットルバルブ
11 バルブ体
11a シャフト被覆部
11b 半円板部
11c 軸受当接部
12 シャフト貫通部
13 リブ
14 ボア部当接面
15 ボア部
20 スロットルシャフト(シャフト部材)
21 貫通孔
22 軸受係合部
30 樹脂射出ゲート
31 樹脂流入方向
32 ウェルドライン(溶融樹脂会合部位)
40 バルブ成形金型
41 上型
42 下型
43 側面型
44 上補助型
45 下補助型
50 キャビティ(空間)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Throttle valve 11 Valve body 11a Shaft coating | coated part 11b Semi-disc part 11c Bearing contact part 12 Shaft penetration part 13 Rib 14 Bore part contact surface 15 Bore part 20 Throttle shaft (shaft member)
21 Through-hole 22 Bearing engaging portion 30 Resin injection gate 31 Resin inflow direction 32 Weld line (molten resin association site)
40 Valve mold 41 Upper mold 42 Lower mold 43 Side mold 44 Upper auxiliary mold 45 Lower auxiliary mold 50 Cavity (space)

Claims (2)

樹脂射出ゲートから樹脂を射出充填して、棒状のシャフト部材の円周回りに樹脂を充填形成すると共に、該シャフト部材を挟んで両側に半円板形状のバルブ体を一体的に充填形成するスロットルバルブの製造方法であって、
前記樹脂を充填するための樹脂射出ゲートの配置数及び配置間隔に対応して前記シャフト部材にその径方向に貫通孔を設け、該貫通孔と前記樹脂射出ゲートとを対向した位置としてシャフト部材を配置し、樹脂射出ゲートから樹脂を射出して充填形成することを特徴とするスロットルバルブの製造方法。
A throttle that injects and fills resin from a resin injection gate, fills and forms resin around the circumference of a rod-shaped shaft member, and integrally fills and forms semi-disc shaped valve bodies on both sides of the shaft member A method for manufacturing a valve, comprising:
The shaft member is provided with a through hole in the radial direction corresponding to the number and arrangement interval of the resin injection gates for filling the resin, and the shaft member is positioned so that the through hole and the resin injection gate face each other. A method for manufacturing a throttle valve, comprising: arranging and injecting resin from a resin injection gate.
請求項1に記載のスロットルバルブの製造法であって、
前記樹脂射出ゲート及びシャフト部材に形成する貫通孔は1個であることを特徴とするスロットルバルブの製造方法。
A method of manufacturing a throttle valve according to claim 1,
A method for manufacturing a throttle valve, wherein the resin injection gate and the shaft member have one through hole.
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