JP2022012529A - 回転部品および回転部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インサート成形によりプレートと樹脂ギアを一体に形成する際におけるプレートの回転を防止する。【解決手段】回転部品は、金属製のシャフト３０の端部３１に固定される金属製のプレート７０と、インサート成形によりプレートと一体に形成された樹脂製のバルブギア５２と、を備える。プレート７０には、シャフト３０の端部３１と嵌合する円形状の嵌合穴７１が形成されるとともに、プレート７０の一面側から他面側に凹む位置決め用凹部７３が形成されている。【選択図】図７

Description

本発明は、回転部品および回転部品の製造方法に関するものである。

従来、特許文献１に記載された回転部品がある。この回転部品は、インサート成形により樹脂製の樹脂ギアと一体化された金属製のプレートと、このプレートに固定された金属シャフトと、を備えている。

この回転部品の製造方法は、まず、プレートに形成された貫通穴に金属シャフトの固定軸を挿通させ、位置決めした後にプレートの端面より突出した金属シャフトの固定軸を軸方向に加圧する。この加圧により固定軸の先端部を外形方向へ塑性変形させ、プレートに金属シャフトをかしめ固定する。

なお、プレートに形成された貫通穴には、外径方向に窪む複数のプレート凹部と内径方向に膨出するプレート凸部が形成されている。そして、かしめ工程により金属シャフトの固定軸の一部がプレート凹部の内側に食い込むことにより、金属シャフトの固定軸がプレートに固定される。

特開２０１７－１３３４３７号公報

上記特許文献１に記載されたものは、プレートの貫通穴に形成された複数のプレート凸部が、金属シャフトの固定軸の周方向の複数個所で金属シャフトと接触する構造となっている。このため、金属シャフトとプレートの締結強度を十分に確保できない。

そこで、発明者は、金属シャフトとプレートの締結強度を向上するため、金属シャフトの固定軸の軸方向と直交する断面の形状とプレートの貫通穴の形状をそれぞれ円形状となるよう構成することを検討した。これにより金属シャフトとプレートの接触面積をより大きくすることができ金属シャフトとプレートの締結強度を確保することが可能となる。

しかし、このようにプレートの貫通穴の形状を円形状とした構成では、樹脂ギアにプレートをインサート成形する際にプレートが回転しないように固定するのが難しいため、成形圧によってプレートが回転してしまう。

このように、インサート成形する際にプレートが回転してしまうと、例えば、樹脂ギアのギア歯の加工精度が低下してしまうといった課題が生じる。

なお、特許文献１に記載されたものは、プレートに複数のプレート凹部が形成されているので、これらのプレート凹部を利用してインサート成形する際のプレートの回転を防止することが可能であるが、金属シャフトとプレートの締結強度を十分に確保できない。

本発明は上記点に鑑みたもので、インサート成形によりプレートと樹脂ギアを一体に形成する際におけるプレートの回転を防止することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、回転部品であって、軸線回りに回転可能に支持される金属製のシャフト（３０）と、シャフトの端部（３１）に固定される金属製のプレート（７０）と、インサート成形によりプレートと一体に形成された樹脂製の樹脂ギア（５２）と、を備えている。また、プレートには、シャフトの端部と嵌合する円形状の嵌合穴（７１）が形成されるとともに、プレートの一面側から他面側に凹む位置決め用凹部（７３）が形成され、シャフトの端部の断面は円形状を成し、シャフトの端部は嵌合穴に嵌合されている。

このような構成によれば、プレートには、プレートの一面側から他面側に凹む位置決め用凹部（７３）が形成されているので、この位置決め用凹部を利用してプレートを固定することができる。したがって、インサート成形によりプレートと樹脂ギアを一体に形成する際におけるプレートの回転を防止することができる。

上記目的を達成するため、請求項８に記載の発明は、回転部品の製造方法であって、金属製のシャフト（３０）の端部（３１）と嵌合する円形状の嵌合穴（５７）が形成されるとともに、一面側から他面側に凹む位置決め用凹部（７３）が形成された金属製のプレート（７０）を用意することと、底面（２０１）側から一方向に延びるように形成されるとともにプレートの嵌合穴と嵌合するための第１突起部（２３０）と、底面側から一方向に延びるように形成されるとともに位置決め用凹部と嵌合するための第２突起部（２４０）と、を有する下型（２００）を用意することと、下型の第１突起部にプレートの嵌合穴を嵌合させるとともに第２突起部に位置決め用凹部を嵌合させるようにプレートを配置することと、プレートを内包するとともに下型と対向するよう上型（３００）を配置することと、下型と上型の間に形成される空間に樹脂を射出してプレートと樹脂製の樹脂ギア（５２）を一体に形成すること、とを含んでいる。

これによれば、下型の第１突起部にプレートの嵌合穴を嵌合させるとともに第２突起部に位置決め用凹部を嵌合させるようにプレートを配置した状態で、下型と上型の間に形成される空間に樹脂を射出してプレートと樹脂製の樹脂ギア（５２）が一体に形成される。

したがって、インサート成形によりプレートと樹脂ギアを一体に形成する際におけるプレートの回転を防止することができる。

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

第１実施形態に係るバルブ装置が用いられるエンジンシステムの構成図である。 第１実施形態に係るバルブ装置の外観図である。 図２のIII方向において、センサカバーの一部を除いた平面図である。 図３のIV－IV線の断面図である。 図４のV－V線の断面図である。 第１実施形態のバルブサブアセンブリの斜視図である。 バルブギアの平面図である。 図７中のVIII－VIII線の断面図である。 プレートの正面図である。 図９中のX－X線の断面図である。 シャフトに固定されたバルブギアの平面図である。 図１１の概略断面図である。 バルブギアの射出成形工程について示した図である。 下型の概略断面図である。 下型に磁石、ヨークおよびプレートをセットした状態を示した図である。 下型の第１突起部、第２突起部について説明するための図である。 下型と対向するよう上型をセットした状態を示した図である。 位置決め用凹部を、嵌合穴の中心線を中心とする所定半径より径方向外側に配置した例を示した図である。 バルブギアの断面図である。 図１９中のX部拡大図である。 下型には、第２突起部の根本を囲むように下方向に凹む溝状の根本凹部が形成されていない比較例を表した図である。 第２実施形態に係る回転部品のプレートが第１突起部および第２突起部にセットされた状態を表した図である。 第３実施形態に係る回転部品のプレートの正面図である。 図２３中のIV－IV線の断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

（第１実施形態）
第１実施形態に係る回転装置について図面を参照しつつ説明する。図１に示すように、本実施形態の回転装置は、図１に示すエンジンシステム１００を構成しているバルブ装置１に用いられる。バルブ装置１は、例えば、車両用のエンジンシステム１００のＥＧＲ弁として用いられる。なお、ＥＧＲは、Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎの略である。

まず、バルブ装置１が用いられるエンジンシステム１００について説明する。エンジンシステム１００は、エンジン１１０、吸気系１２０、排気系１３０、過給機１４０および排気還流系１５０などを備えている。

エンジン１１０は、シリンダ１１１内の燃焼室１１２で燃料を燃焼させ、その燃焼ガスの体積変化によるピストン１１３の往復運動をクランク機構により回転運動に変換して車両走行等の動力を得る周知の原動機である。

吸気系１２０は、外気からエアクリーナ１２１を介して吸気管１２２に取り入れた空気を、コンプレッサ１４１、インタークーラ１２３、スロットル１２４、吸気マニホールド１２５などを経由し、エンジン１１０の燃焼室１１２に供給するように構成されている。エアクリーナ１２１は、大気から取り込んだ空気から異物を除去する。吸気管１２２の内側には吸気通路１２６が形成されている。インタークーラ１２３は、コンプレッサ１４１により圧縮されて昇温した吸入空気を冷却する。スロットル１２４は、エンジン１１０の吸気量を調整する。吸気マニホールド１２５は、エンジン１１０のシリンダ１１１と同じ数の通路に分岐する構造を有する。

一方、排気系１３０は、エンジン１１０から排出される排ガスを、排気マニホールド１３１、排気管１３２、過給機１４０のタービン１４２、排気浄化ユニット１３３などを経由し、外気へ放出するように構成されている。排気マニホールド１３１は、シリンダ１１１と同じ数の通路が合流する構造を有する。排気管１３２の内側には排気通路１３４が形成されている。排気浄化ユニット１３３は、排気に含まれる微粒子状物質の捕捉、炭化水素の分解などを行う。

過給機１４０は、排気のエネルギーを利用して吸入空気を圧縮し、燃焼室１１２に加圧した空気を過給する。過給機１４０は、コンプレッサ１４１、タービン１４２、およびシャフト１４３を有する。タービン１４２は、排気系１３０においてエンジン１１０と排気浄化ユニット１３３との間に配置され、排気のエネルギーにより回転駆動する。シャフト１４３は、タービン１４２とコンプレッサ１４１とを連結し、タービン１４２とコンプレッサ１４１とを同期して回転させる。コンプレッサ１４１は、吸気系１２０においてエアクリーナ１２１とインタークーラ１２３との間に配置され、吸入空気を圧縮する。

排気還流系１５０は、排気通路１３４を流れる排ガスの一部を吸気通路１２６に還流する装置であり、ＥＧＲ管１５１、ＥＧＲクーラ１５２およびバルブ装置１などを備えている。ＥＧＲ管１５１は、排気管１３２のうち排気浄化ユニット１３３より下流側の部位とバルブ装置１とを接続している。ＥＧＲ管１５１の内側にＥＧＲ通路１５３が形成される。なお、以下の説明では、ＥＧＲ管１５１を流れる排ガスをＥＧＲガスと称する。ＥＧＲクーラ１５２は、ＥＧＲ管１５１の途中に設けられ、ＥＧＲ通路１５３を通るＥＧＲガスを冷却する。バルブ装置１は、吸気管１２２のうちエアクリーナ１２１とコンプレッサ１４１との間の部位に設けられ、吸気管１２２とＥＧＲ管１５１との接続部を構成している。バルブ装置１は、ＥＧＲ通路１５３を通じて吸気通路１２６に還流されるＥＧＲガスの流量を増減する。

次に、バルブ装置１の構成について説明する。

図２～図５に示すように、バルブ装置１は、ハウジング１０、シャフト３０、バルブ体４０、減速機構５０およびモータ６０などを備えている。

ハウジング１０は、吸入空気およびＥＧＲガスが流れる流体通路１１を有している。流体通路１１の端部には、上流側接続口１２、下流側接続口１３およびＥＧＲ接続口１４が設けられる。図１に示したように、上流側接続口１２には、吸気管１２２のうちエアクリーナ１２１側から延びる配管が接続される。下流側接続口１３には、吸気管１２２のうちコンプレッサ１４１側に延びる配管が接続される。ＥＧＲ接続口１４には、ＥＧＲ管１５１が接続される。したがって、ハウジング１０は、吸気管１２２とＥＧＲ管１５１との合流部を形成する。

図５に示すように、ハウジング１０の内側には、バルブ体４０を回転可能に収容するバルブ室１５が形成されている。上流側接続口１２とバルブ室１５とを連通する流路を上流側通路１６と称する。下流側接続口１３とバルブ室１５とを連通する流路を下流側通路１７と称する。ＥＧＲ接続口１４とバルブ室１５とを連通する流路をＥＧＲ通路１８と称する。なお、バルブ室１５、上流側通路１６、下流側通路１７およびＥＧＲ通路１８はいずれも、流体通路１１の一部である。

ＥＧＲ通路１８の内側には、筒状の弁座部材１９が設けられている。弁座部材１９のバルブ室１５側の開口部にはバルブ体４０が着座および離座する弁座２０が設けられている。なお、図４および図５では、バルブ体４０が弁座２０に着座し、ＥＧＲ通路１８を閉塞している状態を示している。この状態で、バルブ体４０は、ＥＧＲ管１５１から吸気管１２２へのＥＧＲガスの流れを遮断すると共に、吸気管１２２の吸入空気の流れを許容する。

図４に示すように、シャフト３０は、ベアリング２１によってハウジング１０に対して軸周りに回転可能に支持されている。シール部材２２は、シャフト３０のうちベアリング２１よりバルブ室１５側の位置に設けられている。シール部材２２は、ハウジング１０に固定され、シャフト３０の外周に摺接し、減速機構５０が設けられる駆動室５１と流体通路１１との間をシールしている。

図４～図５に示すように、バルブ体４０は、シャフト３０が固定される扇状の腕部４１と、その腕部４１のうちシャフト３０とは反対側の外縁部から軸方向に湾曲した板状に延びる弁本体部４２とを有している。弁本体部４２は、シャフト３０の軸に垂直な断面が略円弧状に形成されている。バルブ体４０は、弁本体部４２の外壁面が弁座２０に着座および離座可能に構成されている。

図６に示すように、シャフト３０とバルブ体４０は、インサート成形により一体に形成されている。そのため、バルブ室１５内で、シャフト３０とバルブ体４０は一体で回転駆動する。なお、シャフト３０は、金属により形成され、バルブ体４０は、樹脂により形成されている。以下の説明では、シャフト３０とバルブ体４０が一体に構成されたものをバルブサブアセンブリ４３と呼ぶ。

シャフト３０は、バルブ体４０にインサートされる部位に、シャフト３０の中心から径方向外側に延びる形状のプレート３３を有している。プレート３３は、シャフト３０のうちバルブ体４０にインサートされる部位に相対回転しないように固定されると共に、バルブ体４０にモールドされている。プレート３３は、シャフト３０とバルブ体４０との結合強度を高めるための部材である。プレート３３は、例えば金属により形成されている。

図４に示すように、シャフト３０の軸方向の一方に設けられた駆動室５１には、複数のギアなどから構成される減速機構５０が設けられている。減速機構５０は、モータ６０の回転速度を減速し、そのモータ６０のトルクを増幅してシャフト３０に伝達する。具体的には、減速機構５０は、モータ６０の出力軸に設けられるピニオンギア５３、そのピニオンギア５３に噛み合う中間ギア５４、その中間ギア５４と同軸に設けられる小径ギア５５、および、その小径ギア５５に噛み合うバルブギア５２により構成されている。バルブギア５２は、樹脂製の樹脂ギアに相当する。バルブギア５２は、シャフト３０の端部３１に相対回転しないように固定されている。また、バルブギア５２は、リターンスプリング５６により、バルブ体４０が弁座２０に着座する方向、すなわち、図５の矢印で示した一方側に付勢されている。

図６に示すように、シャフト３０のうち、バルブギア５２が嵌合する端部３１とバルブ体４０にインサートされる部位との間の部位を、シャフト中間部３４と称する。シャフト３０の端部３１の外径は、そのシャフト中間部３４の外径より小さく形成されている。そのため、シャフト３０の端部３１とシャフト中間部３４との間には段差部３５が設けられている。バルブギア５２がシャフト３０の端部３１に嵌合する際、バルブギア５２のうちバルブ体４０側の面は、シャフト３０の段差部３５に当接する。バルブギア５２は、シャフト３０の端部３１に固定されている。

図７は、バルブギア５２の平面図である。バルブギア５２は、板状を成す金属製のプレート７０、金属製の磁石６３および金属製のヨーク６４とインサート成形により一体に形成されている。

図９、図１０に示すように、プレート７０には、シャフト３０の端部３１に嵌合する嵌合穴７１が形成されている。また、プレート７０には、３つの回り止め部７２および１つの位置決め用凹部７３が形成されている。

回り止め部７２は、プレート７０の径方向外側に突出するように形成されている。また、位置決め用凹部７３は、プレート７０の一面側から他面側に凹むように形成されている。また、位置決め用凹部７３は、嵌合穴７１の径方向外側にプレート７０の外周側からプレートの中心側に向かって凹むように形成されている。また、本実施形態の位置決め用凹部７３は、プレート７０の一面側と他面側の間を貫通するように形成されている。プレート７０の位置決め用凹部７３の内部には、侵入した樹脂によって充填部５２１が形成されている。

嵌合穴７１は、円形状を成している。そのため、組付け時において、シャフト３０の端部３１とバルブギア５２とは、相対回転可能な状態で嵌合する。その状態で、シャフト３０とバルブギア５２との回転方向の位置決めをすることが可能である。

図７、図８に示したように、バルブギア５２には、磁気回路を形成するためのヨーク６４および磁石６３がインサート成形により一体化されている。ヨーク６４および磁石６３は、シャフト３０の軸線と一致する嵌合穴７１の中心線を中心とする所定半径Ｒより径方向外側に配置されている。また、位置決め用凹部７３は、嵌合穴７１の中心線を中心とする所定半径Ｒより径方向内側に配置されている。

このようにしているのでは、図１８に示すように、位置決め用凹部７３を、嵌合穴７１の中心線を中心とする所定半径Ｒより径方向外側に配置した場合、射出成形後に下型２００を抜くことができなくなってしまうためである。

図１１および図１２に示したように、シャフト３０の端部３１とバルブギア５２に設けられたプレート７０の嵌合穴７１とは溶接により固定される。図１１および図１２では、シャフト３０の端部３１とバルブギア５２との溶接箇所を符号Ｗの矢印により示している。シャフト３０の端部３１がプレート７０の嵌合穴７１に嵌合された状態でシャフト３０の端部３１の外周に沿ってシャフト３０の端部３１とプレート７０が溶接されている。

ハウジング１０には、モータ６０が収容されている。モータ６０は、通電によりトルクを出力する電動式モータである。このモータ６０が駆動すると、モータ６０のトルクが減速機構５０を経由してシャフト３０に伝達される。シャフト３０がその軸周りに回転すると、シャフト３０と一体に形成されたバルブ体４０がバルブ室１５内で回転する。これにより、バルブ体４０は、ＥＧＲ通路１８の開口面積および上流側通路１６の開口面積を増減する。

上述したように、図４および図５は、バルブ体４０が弁座２０に着座し、ＥＧＲ通路１８を閉塞している状態を示している。この状態から、図５の矢印で示した他方側にバルブ体４０が移動すると、上流側通路１６の開口面積が小さくなると共に、ＥＧＲ通路１８の開口面積が大きくなる。これにより、バルブ体４０より下流側の下流側通路１７の負圧が大きくなり、ＥＧＲ通路１８から下流側通路１７にＥＧＲガスが導入される。なお、上述したように、バルブ装置１は、吸気管１２２のうちコンプレッサ１４１より上流側の部位に設けられている。そのため、バルブ装置１は、ＥＧＲ通路１８の開口面積を大きくするだけでなく、上流側通路１６の開口面積を小さくすることで、エンジン１１０のピストン１１３の動作による負圧を有効に利用し、ＥＧＲ通路１８から吸気管１２２にＥＧＲガスを効率的に導入することが可能である。

なお、図４に示すように、ハウジング１０の駆動室５１には、センサカバー６１が設けられている。センサカバー６１の内側には、シャフト３０の回転角を検出するセンサ装置６２が設けられている。センサ装置６２は、例えば、バルブギア５２に設けられた一対の磁石６３およびヨーク６４と、センサカバー６１側に取り付けられたホールＩＣ６５などにより構成されている。センサ装置６２により検出されたシャフト３０の回転角は、図示しない電子制御装置（以下、ＥＣＵという）に伝送される。ＥＣＵは、センサ装置６２によって検出されたシャフト３０の回転角とその目標値とが一致するように、モータ６０に対する通電量をフィードバック制御する。

次に、バルブギア５２の射出成形工程について図１３～図１８を用いて説明する。

次に、作業者は、Ｓ１００にて、磁石６３、ヨーク６４およびプレート７０を用意する。なお、金属製のプレート７０には、金属製のシャフト３０の端部３１と嵌合する円形状の嵌合穴７１が形成されるとともに、プレート７０の一面側から他面側に凹む位置決め用凹部７３が形成されている。

次に、作業者は、Ｓ１０２にて、１つ目の金型である下型２００を用意する。図１４、図１６に示すように、下型２００には、底面２０１から一方向である上方向に延びる円筒状の大筒状部２１０が形成されている。大筒状部２１０の先端は平面状を成している。

また、大筒状部２１０の先端には、大筒状部２１０の先端から上方向に延びる円筒状の小円筒部２２０が形成されている。小円筒部２２０の先端は平面状を成している。

さらに、小円筒部２２０の先端の中央には、小円筒部２２０の先端から上方向に延びる円筒状の第１突起部２３０が形成されている。第１突起部２３０の先端は平面状を成している。小円筒部２２０の直径は大筒状部２１０よりも小さくなっている。

また、小円筒部２２０の先端の径方向外側の一端には、上方向に延びる半円筒形状の第２突起部２４０が形成されている。第２突起部２４０の先端は平面状を成している。また、下型２００には、第２突起部２４０の根本を囲むように下方向に凹む溝状の根本凹部２５０が形成されている。

次に、図１５、図１６に示すように、作業者は、磁石６３、ヨーク６４およびプレート７０を下型２００にセットする。具体的には、半円形状の２つのヨーク６４を大筒状部２１０を挟むように配置し、各ヨーク６４の２つの端部にそれぞれ磁石６３を配置する。その後、作業者は、下型２００の第１突起部２３０にプレート７０の嵌合穴７１を嵌合させるとともに第２突起部２４０に位置決め用凹部７３を嵌合させるようにプレート７０を配置する。

次に、図１７に示すように、作業者は、２つ目の金型である上型３００をセットする。具体的には、プレート７０を内包するとともに下型２００と対向するよう上型３００を配置する。

次に、Ｓ１０８にて、射出成型を行う。具体的には、下型２００と上型３００の間に形成される空間に樹脂を射出してプレート７０、ヨーク６４および磁石６３と樹脂製のバルブギア５２を一体に形成する。この際、下型２００と上型３００の間に形成される空間に射出された樹脂が根本凹部２５０に入り込み、肉厚部５２２が形成される。

次に、作業者は、Ｓ１１０にて、上型３００を外し、Ｓ１１２にて、バルブギア５２を下型２００から外して本射出工程を終了する。

ところで、図１９、図２０に示すように、下型２００には、第２突起部２４０の根本を囲むように下方向に凹む溝状の根本凹部２５０が形成されている。この根本凹部２５０により、肉厚の肉厚部５２２が形成される。

ここで、図２１に示すように、下型２００に根本凹部２５０が形成されていない場合には、矢印Ｍ１で示すプレート７０の側面と第２突起部２４０との間および矢印Ｍ２で示す第２突起部２４０の根本の部位に薄肉状の膜バリが形成されてしまう。そして、このような膜バリは、後で剥がれ落ちて品質低下の要因となってしまう。

本実施形態の回転部品は、下型２００に形成された根本凹部２５０により肉厚の肉厚部５２２が形成され、この肉厚部５２２と位置決め用凹部７３の内部に形成された充填部５２１とが樹脂で連結されている。このため、図２１に示したように、膜バリとなって剥がれ落ちることを抑制することができ、品質を向上することができる。

また、下型２００の第２突起部２４０の長さが長いと、充填部５２１が膜バリのようになってしまう。このため、下型２００の第２突起部２４０の長さは、充填部５２１の肉厚が所定の厚さとなる程度の長さとなっている。

以上、説明したように、本回転部品は、軸線回りに回転可能に支持される金属製のシャフト３０と、シャフト３０の端部３１に固定される金属製のプレート７０と、インサート成形によりプレートと一体に形成された樹脂製のバルブギア５２と、を備えている。また、プレート７０には、シャフト３０の端部３１と嵌合する円形状の嵌合穴７１が形成されるとともに、プレート７０の一面側から他面側に凹む位置決め用凹部７３が形成されている。そして、シャフト３０の端部３１の断面は円形状を成し、シャフト３０の端部３１は嵌合穴７１に嵌合されている。

上記した構成によれば、プレート７０には、プレート７０の外周側から嵌合穴７１の中心側に向かって凹む位置決め用凹部７３が形成されているので、この位置決め用凹部７３を利用してプレート７０を固定することができる。したがって、インサート成形によりプレート７０とバルブギア５２を一体に形成する際におけるプレートの回転を防止することができる。

また、シャフト３０の端部３１の外周に沿ってシャフト３０の端部３１とプレート７０が溶接されている。したがって、シャフト３０とプレート７０の締結強度を十分に確保することができる。

また、本回転部品は、バルブギア５２にインサート成形され磁気回路を形成するためのヨーク６４および磁石６３を備えている。そして、ヨーク６４および磁石６３は、軸線を中心とする所定半径Ｒより径方向外側に配置されている。また、位置決め用凹部７３は、軸線を中心とする所定半径Ｒより径方向内側に配置されている。

これによれば、プレート７０を小さくできるので、インサート成形時の樹脂の流れを阻害しないようにすることが可能である。また、プレート７０を小さくできるので、プレート７０を容易に型にセットすることができる。また、インサート成形の後、下型２００を容易に外すことが可能である。

また、位置決め用凹部７３は、プレート７０の一面と他面の間を貫通するように形成されている。位置決め用凹部７３の内部に侵入する樹脂の量を多くすることができ、プレート７０とバルブギア５２の結合強度を確保することができる。

また、バルブギア５２は、プレート７０の位置決め用凹部７３の内部に侵入した樹脂によって形成された充填部５２１を有している。これによれば、充填部５２１によりプレート７０とバルブギア５２の結合強度を確保することができる。

また、位置決め用凹部は、バルブギア５２に対するプレート７０の回り止めとして機能する。このように、位置決め用凹部７３をバルブギア５２に対するプレート７０の回り止めとして機能させることもできる。

また、本回転部品の製造方法は、金属製のシャフト３０の端部３１と嵌合する円形状の嵌合穴７１が形成されるとともに、径方向外側の端部から嵌合穴７１の中心側に向かって凹む位置決め用凹部７３が形成された金属製のプレート７０を用意することを含む。また、プレート７０の嵌合穴７１と嵌合するための第１突起部２３０と、底面２０１側から一方向に延びるように形成されるとともに位置決め用凹部７３と嵌合するための第２突起部２４０と、を有する下型２００を用意することを含む。また、下型２００の第１突起部２３０にプレート７０の嵌合穴７１を嵌合させるとともに第２突起部２４０に位置決め用凹部７３を嵌合させるようにプレート７０を配置することを含む。また、プレート７０を内包するとともに下型と対向するよう上型３００を配置することを含む。また、下型２００と上型３００の間に形成される空間に樹脂を射出してプレート７０と樹脂製のバルブギア５２を一体に形成することを含む。

これによれば、下型２００の第１突起部２３０にプレート７０の嵌合穴７１を嵌合させるとともに第２突起部２４０に位置決め用凹部７３を嵌合させるようにプレート７０を配置した状態とする。そして、下型２００と上型３００の間に形成される空間に樹脂を射出してプレート７０と樹脂製のバルブギア５２が一体に形成される。

したがって、インサート成形によりプレート７０とバルブギア５２を一体に形成する際におけるプレート７０の回転を防止することができる。

また、下型２００には、第２突起部２４０の根本を囲むように一方向と逆方向に凹む根本凹部２５０が形成されている。そして、下型２００と上型３００の間に形成される空間に樹脂を射出してプレート７０と樹脂製のバルブギア５２を一体に形成することにおいて、空間に射出された樹脂が根本凹部２５０に入り込み、バルブギア５２に肉厚部５２２が形成される。

したがって、第２突起部２４０の根本の部位に薄肉状の膜バリが形成されるのを抑制することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態に係る回転部品について図２２を用いて説明する。上記第１実施形態の回転部品は、プレート７０に３つの回り止め部７２が形成されているが、本実施形態の回転部品は、プレート７０に３つの位置決め用凹部７３が形成され、プレート７０に回り止め部７２が形成されていない。

各位置決め用凹部７３には、インサート成形時に侵入した樹脂によって充填部５２１が形成されている。そして、各位置決め用凹部７３は、回り止めとしても機能する。

このように、上記第１実施形態の回り止め部７２に代えて、複数の位置決め用凹部７３が回り止めとして機能するよう構成することもできる。

また、プレート７０を裏表にした際の複数の位置決め用凹部７３の位置が異なっている。すなわち、プレート７０の一面側からプレート７０を見た際の位置決め用凹部７３の位置とプレート７０の反対面側からプレート７０を見た際の位置決め用凹部７３の位置が異なっている。したがって、プレート７０の裏表を誤って下型２００にセットしてしまうのを防止することもできる。

（第３実施形態）
第３実施形態に係る回転部品について図２３、図２４を用いて説明する。上記第１実施形態では、プレート７０の一面と他面の間を貫通するように位置決め用凹部７３が形成されている。これに対し、本実施形態では、プレート７０の一面側である下面側と他面側である上面側の間が塞がれるように位置決め用凹部７３が形成されている。具体的には、プレート７０の一面側である下面側から他面側である上面側に凹むように位置決め用凹部７３が形成されている。

このように、プレート７０の下面側から上面側に凹むように位置決め用凹部７３を形成することもできる。これによれば、プレート７０の一面と他面の間を貫通するように位置決め用凹部７３を形成した場合と比較してプレート７０の強度を向上することができる。

また、プレート７０の一面と他面の間を貫通するように位置決め用凹部７３を形成した場合には、樹脂の回り込みによって膜バリが形成されやすい。これに対し、本実施形態のように、プレート７０の一面と他面の間を貫通しないように位置決め用凹部７３を形成した場合、膜バリが形成されるのを抑止することができる。

なお、本実施形態と反対に、プレート７０の他面側である上面側から一面側である下面側に凹むように位置決め用凹部７３を形成することもできる。また、プレート７０の下面側から上面側に凹むとともに、プレート７０の上面側から下面側に凹むように位置決め用凹部７３を形成することもできる。

（他の実施形態）
（１）上記第１～第３実施形態では、シャフト３０の端部３１をプレート７０に形成された円形状の嵌合穴７１の嵌合させた状態でシャフト３０の端部３１の外周に沿ってシャフト３０の端部３１とプレート７０を溶接した。これに対し、必ずしも、シャフト３０の端部３１の外周に沿ってシャフト３０の端部３１とプレート７０を溶接する必要はない。

（２）上記第１～第３実施形態では、バルブ体４０を駆動するシャフト３０の端部３１に固定されるプレート７０を含むバルブギア５２を例に回転部品について説明したが、このような用途の回転部品に限定されるものではない。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。

（まとめ）
上記各実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、本回転部品は、軸線回りに回転可能に支持される金属製のシャフトと、シャフトの端部に固定される金属製のプレートと、を備えている。また、インサート成形によりプレートと一体に形成された樹脂製の樹脂ギアを備えている。また、プレートには、シャフトの端部と嵌合する円形状の嵌合穴が形成されるとともに、プレートの一面側から他面側に凹む位置決め用凹部が形成されている。また、シャフトの端部の断面は円形状を成し、シャフトの端部は嵌合穴に嵌合されている。

また、第２の観点によれば、シャフトの端部の外周に沿ってシャフトの端部とプレートが溶接されている。したがって、シャフトとプレートの締結強度を十分に確保することができる。

また、第３の観点によれば、本回転部品は、樹脂ギアにインサート成形され磁気回路を形成するためのヨークおよび磁石を備えている。また、ヨークおよび磁石は、軸線を中心とする所定半径より径方向外側に配置されている。そして、位置決め用凹部は、軸線を中心とする所定半径より径方向内側に配置されている。

これによれば、プレートを小さくできるので、インサート成形時の樹脂の流れを阻害しないようにすることが可能である。また、プレートを小さくできるので、プレートを容易に型にセットすることができる。また、インサート成形の後、型を容易に外すことが可能である。

また、第４の観点によれば、位置決め用凹部は、プレートの一面と他面の間を貫通するように形成されている。したがって、位置決め用凹部の内部に侵入する樹脂の量を多くすることができ、プレートとバルブギアの結合強度を確保することができる。

また、第５の観点によれば、位置決め用凹部は、プレートの一面側から他面側、またはプレートの他面側から一面側に凹むように形成されている。

これによれば、プレートの一面と他面の間を貫通するように位置決め用凹部を形成した場合と比較してプレートの強度を向上することができる。また、プレートの一面と他面の間を貫通するように位置決め用凹部を形成した場合には、樹脂の回り込みによって膜バリが形成されやすい。これに対し、プレートの一面と他面の間を貫通しないように位置決め用凹部７３を形成した場合、膜バリが形成されるのを抑止することもできる。

また、第６の観点によれば、樹脂ギアは、プレートの位置決め用凹部の内部に侵入した樹脂によって形成された充填部を有している。これによれば、充填部によりプレートと樹脂ギアの結合強度を確保することができる。

また、第７の観点によれば、位置決め用凹部は、樹脂ギアに対するプレートの回り止めとして機能する。このように、位置決め用凹部を、樹脂ギアに対するプレートの回り止めとして機能させることもできる。

また、第８の観点によれば、回転部品の製造方法であって、金属製のシャフトの端部と嵌合する円形状の嵌合穴が形成されるとともに、プレートの一面側から他面側に凹む位置決め用凹部が形成された金属製のプレートを用意することを含む。また、底面側から一方向に延びるように形成されるとともにプレートの嵌合穴と嵌合するための第１突起部と、底面側から一方向に延びるように形成されるとともに位置決め用凹部と嵌合するための第２突起部と、を有する下型を用意することを含む。また、下型の第１突起部にプレートの嵌合穴を嵌合させるとともに第２突起部に位置決め用凹部を嵌合させるようにプレートを配置することを含む。また、プレートを内包するとともに下型と対向するよう上型（３００）を配置することを含む。また、下型と上型の間に形成される空間に樹脂を射出してプレートと樹脂製の樹脂ギア（５２）を一体に形成することを含む。

これによれば、下型の第１突起部にプレートの嵌合穴を嵌合させるとともに第２突起部に位置決め用凹部を嵌合させるようにプレートを配置した状態で、下型と上型の間に形成される空間に樹脂を射出してプレートと樹脂製の樹脂ギアが一体に形成される。

したがって、インサート成形によりプレートと樹脂ギアを一体に形成する際におけるプレートの回転を防止することができる。

また、第９の観点によれば、下型には、第２突起部の根本を囲むように一方向と逆方向に凹む根本凹部が形成されている。そして、下型と上型の間に形成される空間に樹脂を射出してプレートと樹脂製の樹脂ギア（５２）を一体に形成することにおいて、空間に射出された樹脂が根本凹部に入り込み、樹脂ギアに肉厚部５２２が形成される。したがって、第２突起部の根本の部位に薄肉状の膜バリが形成されるのを抑制することができる。

１ バルブ装置
３０ シャフト
３１ 端部
５２ バルブギア
６３ 磁石
６４ ヨーク
７０ プレート
７１ 嵌合穴
７２ 回り止め部
７３ 位置決め用凹部
２００ 下型
３００ 上型
５２１ 充填部
５２２ 肉厚部

Claims (9)

1. 回転部品であって、
   軸線回りに回転可能に支持される金属製のシャフト（３０）と、
   前記シャフトの端部（３１）に固定される金属製のプレート（７０）と、
   インサート成形により前記プレートと一体に形成された樹脂製の樹脂ギア（５２）と、を備え、
   前記プレートには、前記シャフトの前記端部と嵌合する円形状の嵌合穴（７１）が形成されるとともに、前記プレートの一面側から他面側に凹む位置決め用凹部（７３）が形成され、
   前記シャフトの前記端部の断面は円形状を成し、前記シャフトの前記端部は前記嵌合穴に嵌合されている回転部品。
2. 前記シャフトの前記端部の外周に沿って前記シャフトの前記端部と前記プレートが溶接されている請求項１に記載の回転部品。
3. 前記樹脂ギアにインサート成形され磁気回路を形成するためのヨーク（６４）および磁石（６３）を備え、
   前記ヨークおよび前記磁石は、前記軸線を中心とする所定半径より径方向外側に配置されており、
   前記位置決め用凹部は、前記軸線を中心とする前記所定半径（Ｒ）より径方向内側に配置されている請求項１または２に記載の回転部品。
4. 前記位置決め用凹部は、前記プレートの一面側と他面側の間を貫通するように形成されている請求項１ないし３のいずれか１つに記載の回転部品。
5. 前記位置決め用凹部は、前記プレートの一面側と他面側の間が塞がれるように形成されている請求項１ないし３のいずれか１つに記載の回転部品。
6. 前記樹脂ギアは、前記プレートの前記位置決め用凹部の内部に侵入した樹脂によって形成された充填部（５２１）を有している請求項１ないし５のいずれか１つに記載の回転部品。
7. 前記位置決め用凹部は、前記樹脂ギアに対する前記プレートの回り止めとして機能する請求項６に記載の回転部品。
8. 回転部品の製造方法であって、
   金属製のシャフト（３０）の端部（３１）と嵌合する円形状の嵌合穴（７１）が形成されるとともに、一面側から他面側に凹む位置決め用凹部（７３）が形成された金属製のプレート（７０）を用意することと、
   底面（２０１）側から一方向に延びるように形成されるとともに前記プレートの前記嵌合穴と嵌合するための第１突起部（２３０）と、前記底面側から前記一方向に延びるように形成されるとともに前記位置決め用凹部と嵌合するための第２突起部（２４０）と、を有する下型（２００）を用意することと、
   前記下型の前記第１突起部に前記プレートの前記嵌合穴を嵌合させるとともに前記第２突起部に前記位置決め用凹部を嵌合させるように前記プレートを配置することと、
   前記プレートを内包するとともに前記下型と対向するよう上型（３００）を配置することと、
   前記下型と前記上型の間に形成される空間に樹脂を射出して前記プレートと樹脂製の樹脂ギア（５２）を一体に形成すること、とを含む回転部品の製造方法。
9. 前記下型には、前記第２突起部の根本を囲むように前記一方向と逆方向に凹む根本凹部（２５０）が形成されており、
   前記下型と前記上型の間に形成される前記空間に前記樹脂を射出して前記プレートと前記樹脂ギア（５２）を一体に形成することにおいて、前記空間に射出された前記樹脂が前記根本凹部に入り込み、前記樹脂ギアに肉厚部（５２２）が形成される請求項８に記載の回転部品の製造方法。

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