JP3279229B2 - 樹脂成形品の製造法 - Google Patents

樹脂成形品の製造法

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02D9/00Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
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    • F02D9/107Manufacturing or mounting details

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、筒状体の側壁に貫
通穴を有する樹脂成形品の製造法に関する。筒状体の側
壁に貫通穴を有する樹脂成形品は、例えば、前記貫通穴
を、弁を装着したシャフトの保持に利用したエンジン吸
気制御バルブである。
【0002】
【従来の技術】自動車エンジンの吸気制御バルブは、空
気の流通路となる筒状体と流通路を開閉する弁で構成さ
れる。弁は、筒状体の側壁を貫通して配置したシャフト
に装着してあり、シャフトの回転により弁を駆動させて
流通路を開閉し、空気の吸入量を調整している。複数の
筒状体を一体に連接した構成の吸気制御バルブの場合に
も、1本の連続したシャフトが筒状体の側壁を貫通して
いる。連接する筒状体の数が多くシャフトが長くなる場
合には、シャフトを2本に分割し、相対する側からそれ
ぞれ貫通させることもある。
【0003】上記空気の流通路となる筒状体は、通常、
アルミニウムの鋳造により製造しており、シャフトを通
すための貫通穴は、鋳造後に、ドリル加工により筒状体
の側壁に形成している。筒状体を樹脂の成形により製造
する場合も、成形後に、シャフトを通すための貫通穴
を、ドリル加工により筒状体の側壁に形成している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】貫通穴をドリル加工で
あける場合には、ドリルの振れがあるので、筒状体の側
壁にまっすぐに貫通穴をあけることが難しい。特に、複
数の筒状体を一体に連接した構成では、貫通穴に通すシ
ャフトが長くなり、それに対応して貫通穴あけにも長寸
のドリルを用いるので、ドリルの振れが一層大きくな
り、まっすぐに貫通穴をあけることが益々難しくなる。
貫通穴がまっすぐでないと、これに通して保持したシャ
フトを滑らかに回転できない心配があり、シャフトを貫
通させることすらできない事態も起こりかねない。この
ようなことを考慮して、実際には、貫通穴の内径をシャ
フトの外径より20〜30μm程度大きくしている。し
かし、貫通穴の内径を大きくして、貫通穴内壁面とシャ
フト周面とのクリアランスを大きく取りすぎると、今度
は、シャフトが貫通穴内で貫通穴の径方向に動くことに
なる。シャフトが貫通穴内で貫通穴の径方向に動くと、
シャフトに装着した弁を、筒状体内で正規の位置に保ち
難くなる。貫通穴内壁面とシャフト周面とのクリアラン
スを大きく取りすぎると、シャフト自体の回転には問題
がなくなっても、シャフトに装着した弁の周縁と筒状体
内壁面との間に隙間ができたり、或いは、弁の周縁が筒
状体内壁面に当たって弁の開閉を円滑にできなかったり
して、空気の吸入量調節を精度良くできない問題があ
る。
【0005】上記の問題は、筒状体の側壁に貫通穴を精
度良くまっすぐに形成できないことに起因している。本
発明が解決しようとする課題は、樹脂の成形で筒状体を
製造する場合に、その側壁に貫通穴を精度良くまっすぐ
に形成することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係る方法では、
キャビティ型と先端がキャビティ型の底部に達するコア
型とで形成される成形空間に樹脂を充填して筒状体を成
形する。上記課題を解決するために、5〜15μmのク
リアランスをもって(穴径がシャフトピンの外径より5
〜15μm大の意味)抜き差し自在にコア型とキャビテ
ィ型を貫通させたシャフトピンを前記成形空間に配置し
て、当該成形空間に樹脂を充填する。そして、樹脂の充
填直後に金型からシャフトピンを抜いた後、型開きをし
て成形品を取り出すことを特徴とする。樹脂の充填直後
とは、樹脂の充填後10秒以内程度をいう。
【0007】本発明に係る方法では、成形した筒状体側
壁の貫通穴は、成形空間に配置したシャフトピンによっ
て形成される。コア型とキャビティ型を貫通させたシャ
フトピンとこれら金型とのクリアランスを小さく設定し
たことから、成形空間に充填した樹脂が前記クリアラン
スに侵入することは少なく、また、樹脂の充填直後にシ
ャフトピンを金型から抜くようにしたことから、シャフ
トピンは金型から容易に抜ける。そして、クリアランス
が小さいことから、シャフトピンは位置ずれを起こすこ
となく成形空間に精度良く位置決めされ、成形した筒状
体の側壁に貫通穴が設計どおりにまっすぐ形成される。
【0008】一般的には、成形空間に充填した樹脂が上
記クリアランスに侵入すると、シャフトピンは金型から
容易に抜けないと認識されている。このような認識の
下、金型は、シャフトピンを通す位置にパーティングラ
インを設けて分割した構造とすることが常識になってい
る。すなわち、各パーティング面には金型を閉じたとき
に相対する位置に溝を設けておき、金型を閉じたときに
この溝によって構成される貫通穴にシャフトピンを保持
して位置決めをするのである。成形は、成形空間に樹脂
を充填した後、金型を開いて成形品を取り出し、成形品
に残っているシャフトピンを抜く工程を経る。このよう
な金型を用いる成形では、、金型を閉じるときにシャフ
トピンと溝の位置を合わせやすいように、シャフトピン
の周面と溝によって構成される貫通穴内壁面の間には大
きなクリアランス(20〜30μm)を取っている。従
って、樹脂を充填するとこのクリアランスに樹脂が侵入
してバリとなり、バリを除去する後加工が必要となる。
クリアランスに樹脂が侵入すると、このクリアランスは
押し広げられて益々大きくなり、シャフトピンを定位置
に保持し難くなるので、筒状体の側壁にまっすぐな穴を
形成することを困難にする。
【0009】本発明に係る方法では、シャフトピンを貫
通させる位置にパーティングラインを設けて金型を分割
する構造を採用しない。従って、成形空間に樹脂を充填
した後、シャフトピンを抜いてから型開きをして成形品
を取り出す。本発明に係る方法によれば、一般常識では
不可能と認識されていた型開き前にシャフトピンを抜く
ことが可能となったのである。クリアランスが小さくシ
ャフトピンを成形空間に精度良く位置決めして、成形し
た筒状体の側壁に貫通穴を設計どおりにまっすぐ形成で
きる。しかも、側壁に形成した貫通穴の壁面は、ドリル
加工で形成した貫通穴の壁面より樹脂リッチである。従
って、貫通穴に保持したシャフトを回転させるときの摺
動性が良好である。ドリル加工で形成した貫通穴の壁面
には、切削により樹脂に配合した充填材等が露出するの
で、摺動性が悪くなってしまう。
【0010】
【発明の実施の形態】図3は、本発明に係る方法を適用
して製造する自動車エンジンの吸気制御バルブ本体を示
した要部斜視図である。空気の流通路となる筒状体1の
複数個を一体に連接した構成で、各筒状体の側壁にはこ
れらをまっすぐに貫く貫通穴2を形成してある。これら
の貫通穴2に1本の連続したシャフト3を通す。シャフ
ト3には筒状体毎に弁(図面には省略)を装着してあ
り、シャフト3の回転により弁を駆動させて流通路を開
閉する。
【0011】筒状体1の複数個を一体に連接した上記構
成の吸気制御バルブ本体を、図1に示した金型を用いて
射出成形する。詳細は、以下のとおりである。キャビテ
ィ型11と先端がキャビティ型11の底部に達するコア
型12で成形空間13を形成する。成形空間13には、
コア型12とキャビティ型11を貫通させた1本の連続
したシャフトピン14を配置する。シャフトピン14
は、コア型12とキャビティ型11に抜き差し自在であ
り、5〜15μmのクリアランスをもってコア型12と
キャビティ型11に保持する。特に、成形空間13を構
成する金型壁面の部分では、シャフトピン14と金型の
クリアランスを前記のように設定することが重要であ
る。シャフトピン14の抜き差しはエアシリンダ等の駆
動装置を用いた機構により行なう。上記のように構成し
た成形空間に樹脂を射出して充填する。保圧完了後直ち
にシャフトピン14を引き抜く。その後、型開きをし
て、成形品を取り出す。このようにして、空気の流通路
となる筒状体1の複数個を一体に連接した構成の吸気制
御バルブ本体を製造する。成形空間に射出する樹脂は、
例えば、ガラス繊維と粉末状の無機充填材を80wt%程
度含有したフェノール樹脂である。成形空間に射出する
樹脂の溶融粘度が低すぎると、シャフトピン14と金型
のクリアランスに樹脂が侵入する懸念があるので、適宜
調整する。
【0012】上記の実施の態様では、キャビティ型11
の底部に達しているコア型12の先端が、成形する筒状
体1の端面と同位置にある。従って、筒状体の端面には
この端面と同じ面方向のバリ(横バリ)が内側に向かっ
てできやすい。図2に示した実施の態様では、キャビテ
ィ型11の底部に達するコア型12の先端を、キャビテ
ィ型11の底部に設けた凹部15に嵌合させ、コア型1
2の先端を、成形する筒状体の端面より突出させた構成
としている。このような構成では、成形空間に同様に樹
脂を射出して充填すると、筒状体の端面内側には筒状体
の高さ方向のバリ(縦バリ)ができやすい。縦バリは、
筒状体端面の研磨により簡単に除去することができるの
で、好ましい構成である。一方、横バリは筒状体端面の
研磨では十分除去することができず、筒状体内周面の研
磨も必要となる。筒状体端面の研磨により横バリを除去
しようとすると、横バリの厚さの分だけ研磨が必要であ
る。
【0013】上記の各実施の態様では、筒状体1の複数
個を一体に連接した成形品を製造する例を示した。筒状
体は一つであってもよく、この場合にも、上記の実施の
態様と同様に成形をすることができる。また、筒状体1
の複数個を一体に連接した成形品を製造する場合に、金
型を貫通するシャフトピンが1本では長寸になり過ぎる
ときは2本に分割し、相対する側からそれぞれ金型に貫
通させるようにしてもよい。
【0014】
【発明の効果】上述のように、本発明に係る方法によれ
ば、筒状体の側壁に貫通穴を形成するためのシャフトピ
ンが、成形空間に精度よく位置決めされる。この結果、
成形した筒状体の側壁に貫通穴を設計どおりにまっすぐ
形成することができる。樹脂の充填により形成されたま
まの貫通穴壁面は、表面が樹脂リッチであるので摺動性
が良い。貫通穴にシャフトを保持して、当該シャフトを
回転させる用途に最適である。
【0015】筒状体を成形するとき、キャビティ型の底
部に達するコア型の先端を、キャビティ型の底部に設け
た凹部に嵌合させ、成形する筒状体の端面よりコア型の
先端を突出させた構造の金型を用いると、筒状体端面に
でたバリの除去をしやすく、後加工が楽になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る実施の態様における成形金型の要
部断面図である。
【図2】本発明に係る他の実施の態様における成形金型
の要部断面図である。
【図3】本発明に係る方法を適用して製造する自動車エ
ンジンの吸気制御バルブ本体を示した要部斜視図であ
る。
【符号の説明】
1は筒状体 2は貫通穴 3はシャフト 11はキャビティ型 12はコア型 13は成形空間 14はシャフトピン 15は凹部

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】キャビティ型と先端がキャビティ型の底部
    に達するコア型とで形成される成形空間に樹脂を充填し
    て筒状体を成形するに当たり、前記成形空間が、連結された複数個の筒状体を成形する
    成形空間であり、 5〜15μmのクリアランスをもって抜き差し自在にコ
    ア型とキャビティ型を貫通させた連続する1本のシャフ
    トピンを前記成形空間に配置して、当該成形空間に樹脂
    を充填し、 樹脂の充填直後に金型からシャフトピンを抜いた後、型
    開きをして成形品を取り出すことを特徴とする筒状体の
    側壁に貫通穴を有する樹脂成形品の製造法。
  2. 【請求項2】キャビティ型の底部に達するコア型の先端
    を、キャビティ型の底部に設けた凹部に嵌合させ、コア
    型の先端を成形する筒状体の端面より突出させた状態で
    樹脂を充填する請求項1記載の樹脂成形品の製造法。
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