JP2010503548A - 内燃機関の吸気配管のためのフラップ機構を製造するための方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、内燃機関の空気分配パイプにおけるフラップ機構を製造するための方法に関するものであり、このフラップ機構は、実質的には枠と、枠の内部において回転可能に支持されたフラップとからなる。構成部材の公差に関する全ての条件を満たすために、枠及びフラップを、射出成形プロセス後にフラップが外れないように枠内に保持されているように、射出成形型によって同じ材料から成形し、更なる作業において、枠と軸受との間に軸受を挿入する。

Description

本発明は、枠と、枠の内部に回転可能に支持されたフラップとからなる、内燃機関の吸気配管、特に空気分配パイプのためのフラップ機構を製造するための方法に関するものである。さらに、本発明は、この方法を実施するための射出成形型と、この方法によって製造可能なフラップ機構とに関するものである。

内燃機関の吸気配管又は空気分配器におけるフラップ機構又は遮断機構については、比較的厳しい排ガス法案により、フラップとパイプ経路との間の隙間寸法をよりいっそう小さくする、又は、密閉性をよりいっそう高くする必要性が将来的に出てくる。したがって、構成部材の公差設定の際に、特に構成部材の熱膨張に関して、ますます多くの問題が生じる。

現在のところ、この問題は、プラスチックフラップを、金属シャフト又は金属プロファイルに滑らせて嵌めることにより解決され、したがって、プラスチックフラップは、熱膨張によるパイプ経路内でのフラップのかみ付きを防止するため、準浮動状態で支持されている。

他の解決策では、枠と、フラップとからなるフラップユニットが使用される。フラップ用の型の一部を形成する枠と、フラップとの間の隙間寸法を最小にするため、２つの部品は、１つの型で射出成形される。しかしながら、２つの部品の結合を防止するためには、ここで異なる材料を使用する必要がある。これらの解決策は、主に、かみ付きのための必須温度範囲を上回るフラップ軸受の領域におけるものである。

本発明の目的は、上述のような方法、射出成形型、及び、フラップ機構について、動作中に公差に関する全ての必要条件を満たすフラップ機構をコストをかけずに製造できる、ということを特に特徴とする改善された形態を提供することである。

この目的は、枠及びフラップを、射出成形プロセス後に枠内にフラップが外れないように保持されているように、射出成形型に同じ材料から射出成形し、更なる作業において枠とフラップとの間に軸受を挿入することにより達成される。

本発明の方法によって、製造公差と、それに伴う非常に小さな隙間寸法の実現とに関する問題が解決される。なぜなら、枠とフラップとが１つの型で射出成形されるからである。既知の解決策とは異なり、２つの部品は、鋳型によって形成される、すなわち、２つの部品は互いに接触しない。フラップ軸受の領域には、枠とフラップとの間に付加的な軸受を挿入できるほど大きなあそびが設けられている。

本発明の更なる有利な発展形態は、下位請求項と、添付の図に基づく、本発明の方法で製造されたフラップ機構、及び、本発明の方法を実施するための射出成形型の以下の説明とにより生じる。

図１は、内燃機関の吸気配管、例えば空気分配パイプにおいて使用するのに適した、本発明の射出成形プロセス後のフラップ機構８を示す。枠１には、フラップ２が外れないように保持されている。フラップ機構８を、使用準備完了状態にするために、図２のように枠１とフラップ２との間に軸受３を挿入する。

枠１にフラップ２が外れないように保持されるように、枠１は、旋回軸９に対して同軸状の２つの開口部１０を備え、フラップ２は、使用準備完了状態において、この旋回軸９を中心として旋回可能である。２つの開口部１０は、旋回軸９に関して軸方向に対向している。フラップ２は、シャフト受入部１１を中央に備えている。このシャフト受入部１１に、フラップ２を駆動するためのシャフト（図示せず）を挿入してフラップ機構８をその使用準備完了状態にすることができる。したがって、このシャフトは、旋回軸９に対して同軸状に配置されている。このフラップ２は、枠１によって取り囲まれている内部空間１２内に、両矢印によって示される流れ方向１６に対して交差するように調節可能なフラップ本体１３をさらに備えている。このフラップ本体１３によって、内部空間１２又は枠１の流通可能な断面積を調節することができる。フラップ２は、旋回軸９に関して、フラップ本体１３を超えて軸方向に突出する部分１４をさらに備え、これらの部分１４は、軸方向において開口部１０に突入している。フラップ２と枠１との間の外れ止めは、枠１の開口部１０へ軸方向に突入するフラップ２のこれらの部分１４によって形成されている。枠１、及び／又は、フラップ２を変形させずに、フラップ２を枠１から外すことはできない。

上述の開口部１０は、図２によれば、軸受３を受け入れる機能を果たしている。

射出成形方法では、枠１とフラップ２との間の隙間寸法を個別に調整することができる。さらに、耐用寿命、温度荷重、及び機械荷重の条件に応じて、軸受配置を調整してもよい。

図４から図７は、様々な状態の本発明の方法を実施するための射出型１５を示す。射出成形型１５は、実質的に、上型部分４と、下型部分５と、分離インサート６と、金型インサート７とからなる。

分離インサート６は、射出成形プロセス中に、枠１のためのキャビティをフラップ２のためのキャビティから前後にそれぞれ分離する、ということが図面から明らかである。枠１及びフラップ２を、プラスチックを射出成形して、及び／又は、特に同じ材料から製造することが好ましい。

図４の状態では、２つの型部分４，５が押し合わされ、分離インサート６及び金型インサート７が挿入されている。この状態において、射出成形型１５は、枠１及びフラップ２の射出成形のための上述のキャビティを形成している。２つの構成部材のために１つの共通の鋳型がある。この場合、注目すべきは、この共通の鋳型において２つの別々の構成部材、つまり枠１及びフラップ２は互いに分離されており、そしてそれゆえに、特に、別々の射出経路を介して射出成形される。したがって、枠１及びフラップ２の製造を、同時に、１つの共通の射出成形型１５によって実現できる。

枠１及びフラップ２の射出成形後、射出成形型１５を開ける。このため、まず、図５に示すように、２つの型部分４，５が押し合わされた状態のまま、金型インサート７及び分離インサート６を引き出す。続いて、図６に示すように、例えば上型部分４を下型部分５から持ち上げ、その結果、図７に示すように、成形された部品、つまり、枠１と、枠１に外れないように配置されたフラップ２とを下型部分５から取り出すことができる。

図１は、本発明の方法に基づいて製造されたフラップ機構の枠とフラップとの斜視図である。 図２は、図１に対応するフラップ機構の枠、フラップ、及び、組み込み前の軸受の斜視図である。 図３は、枠、フラップ、及び、組み込まれた状態の軸受からなる、図１に対応するフラップ機構の斜視図である。 図４は、本発明の方法を実施するための射出成形型の断面を、閉じた状態で示す斜視図である。 図５は、図４に示す射出成形型の断面を、部分的に開けた状態で示す斜視図である。 図６は、図４に示す射出成形型の断面を、部分的に開けた状態で示す斜視図である。 図７は、図４に示す射出成形型を完全に開けた状態で示す分解図である。

Claims (6)

1. 実質的には枠と、前記枠内部において回転可能に支持されたフラップとからなる、内燃機関の吸気配管、特に空気分配パイプのためのフラップ機構を製造するための方法であって、
   前記枠（１）及び前記フラップ（２）を、射出成形プロセス後に前記枠（１）内に前記フラップ（２）が外れないように保持されているように、射出成形型において射出成形し、更なる作業において枠（１）とフラップ（２）との間に軸受（３）を挿入することを特徴とする方法。
2. 請求項１に記載の方法において、
   前記枠（１）及び前記フラップ（２）を、同じ材料又は異なる材料から射出成形し、前記材料が１つ又は複数のプラスチックであることを特徴とする方法。
3. 請求項１又は２に記載の方法を実施するための射出成形型であって、
   ２つの重なり合う型部分（４，５）は、前記枠（１）及び前記フラップ（２）のためのキャビティを形成し、
   前記２つの型部分（４，５）に分離インサート（６）を前後から押し込み、前記分離インサートは、２つのキャビティを互いに分離し、枠（１）とフラップ（２）との間に軸受（３）を挿入するための空間を作り出すことを特徴とする射出成形型。
4. 請求項３に記載の射出成形型において、
   枠（１）とフラップ（２）との間の隙間寸法は、個別に調整可能であることを特徴とする射出成形型。
5. 枠（１）と、前記枠（１）の内部に回転可能に支持されたフラップ（２）とを備える、燃焼機関の吸気配管、特に空気分配パイプのためのフラップ機構であって、
   枠（１）及びフラップ（２）は、射出成形部分であり、
   前記フラップ（２）は、前記枠（１）の内部に外れないように保持されていることを特徴とするフラップ機構。
6. 請求項５に記載のフラップ機構において、
   前記フラップ（２）は、枠（１）とフラップ（２）との間に外部から挿入された２つの軸受（３）に支持されていることを特徴とするフラップ機構。

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