JP4103721B2 - 内燃機関用スロットル装置の成形方法 - Google Patents
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Description
また、スロットルバルブの回転中心軸線に対して略直交する半径方向の外径側端部を形成するキャビティ内に充填された充填材に、キャビティの隔壁の一部を半径方向に移動させて圧力を加え、充填材を半径方向に圧縮することを特徴とする。
図1ないし図3は本発明の実施例1を示したもので、図1は電子制御式スロットル制御装置の全体構造を示した図で、図2はスロットルボデーの外壁面に一体的に形成されたギヤボックス部の内部に構成された駆動モータや歯車減速装置等の各構成部品を示した図で、図3はスロットルボデーの二重管構造のボア壁部を示した図である。
なお、樹脂製シャフト部15の回転中心軸線方向(軸方向)の両端部は、図1に示したように、スロットルバルブ1の樹脂製ディスク部14の回転中心軸線方向(軸方向)の両端部{スロットルバルブ1の回転中心軸線方向(軸方向)の外径側端部}と略同一平面上に位置するように設けられている。
次に、本実施例の電子制御式スロットル制御装置の製造方法を図1ないし図4に基づいて簡単に説明する。ここで、図4(a)、(b)はスロットルバルブの射出圧縮成形時の回転角度範囲(バルブ成形角度範囲)を示した図である。
すなわち、下記の数1の演算式に示したように、スロットルバルブ1の全閉時の回転角度(0°)に対して回転角度α(≧45°)と回転角度β(≦135°)との間の回転角度範囲(バルブ成形角度範囲:θ)にて、スロットルボデー5と同一の樹脂成形金型内でスロットルバルブ1を樹脂成形するものとする{図4の(a)および(b)参照}。これによって、スロットルバルブ1の回転中心軸線方向(軸方向)の外径側端部と第1、第2バルブ軸受部41近傍のボア内径面との間の隙間を除く、スロットルバルブ1の外径側端部とボア内管31のボア内径面との間を樹脂成形金型の固定金型または可動金型によって仕切ることが可能となる。
(数1)
α<θ<β
次に、本実施例の電子制御式スロットル制御装置の作用を図1ないし図3に基づいて簡単に説明する。
以上のように、本実施例の電子制御式スロットル制御装置においては、スロットルバルブ1の全閉位置よりも所定の角度を回転する位置、つまりスロットルバルブ1の全閉時の回転角度(0°)に対して回転角度α(≧45°)と回転角度β(≦135°)との間の回転角度範囲(バルブ成形角度範囲:θ)にてスロットルボデー5のボア壁部6内部に回転自在に組み付けられた状態となるようにスロットルバルブ1を樹脂成形することで、スロットルバルブ1をスロットルボデー5のボア壁部6と同一の樹脂成形金型内で同時成形することができる。そして、スロットルバルブ1とスロットルボデー5とを樹脂成形する際の射出・充填工程中または保圧工程中に、少なくともスロットルバルブ1の樹脂製ディスク部14の回転中心軸線に対して略直交する半径方向の外径側端部を形成する1次キャビティ内に充填された溶融樹脂に所定の加圧力で圧縮を加えるようにしている。
そして、エンジンで使用される燃料(例えばガソリン)の量が吸入空気の流量によって制御されている現状からすれば、上記のアイドル運転時の吸入空気の漏れ量を減少できると言うことは、燃費の向上を得ることになる。
図7ないし図10は本発明の実施例4を示したもので、図7および図8はスロットルバルブを開閉自在に収容したスロットルボデーを示した図で、図9はスロットルボデーの二重管構造のボア壁部を示した図である。
次に、本実施例の電子制御式スロットル制御装置の製造方法を図7ないし図10に基づいて簡単に説明する。ここで、図10(a)、(b)はスロットルバルブの射出圧縮成形方法を示した図である。
以上のように、本実施例の電子制御式スロットル制御装置においては、ボア内管31とボア外管32とを接続する環板状接続部33を薄肉化し、且つ長尺化し、更に、モータハウジング部7とボア外管32とを接続する複数の平板状接続部9を薄肉化し、且つ長尺化し、更に、第1バルブ軸受部41の周りに肉盗み部47を設置し、第1バルブ軸受部41がボア内管31および環板状接続部33を介してボア外管32の内周に接続することで、実施例1の効果に加えて、ボア外管32およびモータハウジング部7周辺の成形収縮の影響によるボア内管31のボア内径の変形を抑制し、スロットルバルブ1の全閉時の気密性能を確保しつつ、ボア内管31、あるいはボア外管32、モータハウジング部7の充填不良、並びに強度を必要とする部位(モータハウジング部7)へのウェルドの発生を抑制する効果も得ることができる。
本実施例では、非接触式の検出素子としてホール素子を使用した例を説明したが、非接触式の検出素子としてホールICまたは磁気抵抗素子等を使用しても良い。また、本実施例では、磁界発生源として分割型の永久磁石10を採用した例を説明したが、磁界発生源として円筒形状の永久磁石を採用しても良い。なお、本実施例では、樹脂製ディスク部(円板状部)14および樹脂製シャフト部(円筒状部)15によってスロットルバルブ(樹脂バルブ)1を構成し、且つ金属材料のみによってスロットルシャフト(金属シャフト)2を構成しているが、略円板形状の樹脂製ディスク部(円板状部)14によってスロットルバルブ1を構成し、且つ略円筒形状の樹脂製シャフト部(円筒状部)15および中軸丸棒状の金属製シャフト部によってスロットルシャフト2を構成しても良い。また、実施例1〜4では、スロットルシャフト2として金属シャフトを用いているが、スロットルシャフト2として樹脂シャフトを用いても良い。この場合には、スロットルバルブ1の樹脂製シャフト部15に樹脂成形で一体的に形成されることになるため、部品点数が減少する。
2 スロットルシャフト(金属シャフト)
3 駆動モータ(アクチュエータ)
4 コイルスプリング
5 スロットルボデー
6 ボア壁部
7 モータハウジング部
9 平板状接続部
14 円板状部(樹脂製ディスク部)
15 円筒状部(樹脂製シャフト部)
31 ボア内管
32 ボア外管
33 環板状接続部
41 第1バルブ軸受部
42 第2バルブ軸受部
47 肉盗み部
73 圧縮コア(可動入れ子)
74 圧縮コア(可動入れ子)
Claims (15)
- 内燃機関に吸入される吸入空気が中心軸線方向に流れる略円管状のスロットルボデーと、
このスロットルボデーの中心軸線方向に対して略直交する方向に回転中心軸線を有する略円板状のスロットルバルブと
を、同一の成形金型内で略同時に樹脂成形または鋳造成形する内燃機関用スロットル装置の成形方法において、
前記スロットルバルブと前記スロットルボデーとの隙間が最小となる位置を全閉位置とし、前記全閉位置よりも所定の角度を回転する位置にて前記スロットルボデー内部に前記スロットルバルブが回転自在に組み込まれた状態となるように樹脂成形または鋳造成形すると共に、
前記成形金型のキャビティ内に加熱されて溶融状態の充填材を充填する充填工程中、あるいは前記キャビティ内の充填材に所定の圧力を加えて、冷却による収縮分の前記充填材を前記キャビティ内に補充する保圧工程中に、少なくとも前記スロットルバルブの回転中心軸線に対して略直交する半径方向の外径側端部を形成する前記キャビティ内に充填された充填材に、前記キャビティの隔壁の一部を前記半径方向に移動させて圧力を加え、前記充填材を前記半径方向に圧縮することを特徴とする内燃機関用スロットル装置の成形方法。 - 請求項1に記載の内燃機関用スロットル装置の成形方法において、
前記スロットルバルブの全閉位置よりも所定の角度を回転する位置とは、前記スロットルバルブの回転中心軸線に対して略直交する半径方向の外径側端部が、前記スロットルボデーの中心軸線方向に対して平行する方向に指向する回転角度であるか、あるいは前記スロットルバルブの全開位置に相当する回転角度であることを特徴とする内燃機関用スロットル装置の成形方法。 - 請求項1または請求項2に記載の内燃機関用スロットル装置の成形方法において、
前記スロットルバルブは、円板状部および円筒状部が樹脂成形で一体的に形成されており、
前記円筒状部内部には、略中軸状の補強部材または金属シャフトがインサート成形されていることを特徴とする内燃機関用スロットル装置の成形方法。 - 請求項3に記載の内燃機関用スロットル装置の成形方法において、
前記スロットルバルブの円板状部の回転中心軸線方向の外径側端部には、前記スロットルボデーの中心軸線方向に対して平行する方向に溝部または平坦部または略直線状部が形成されていることを特徴とする内燃機関用スロットル装置の成形方法。 - 請求項3または請求項4に記載の内燃機関用スロットル装置の成形方法において、
前記キャビティは、前記スロットルバルブの円板状部の回転中心軸線に対して略直交する半径方向の外径側端部を形成するバルブ側キャビティを有し、
前記成形金型は、前記バルブ側キャビティの内容積よりも小さい所定の体積以上となるように、前記充填材を前記バルブ側キャビティ内に充填した後に、
前記バルブ側キャビティ内の充填材に前記スロットルバルブの円板状部の回転中心軸線に対して略直交する半径方向に圧縮を加える圧縮コアを含んで構成されていることを特徴とする内燃機関用スロットル装置の成形方法。 - 請求項1ないし請求項5のうちのいずれか1つに記載の内燃機関用スロットル装置の成形方法において、
前記スロットルボデーは、前記スロットルバルブを開閉自在に収容する略円管状のボア壁部を樹脂成形で一体的に形成しており、
前記キャビティは、前記スロットルボデーのボア壁部を形成するボデー側キャビティを有し、
前記成形金型は、前記ボデー側キャビティの内容積よりも小さい所定の体積以上となるように、前記充填材を前記ボデー側キャビティ内に充填した後に、
前記ボデー側キャビティ内の充填材に前記ボア壁部の中心軸線方向に対して略平行する方向に圧縮を加える圧縮コアを含んで構成されていることを特徴とする内燃機関用スロットル装置の成形方法。 - 請求項1ないし請求項5のうちのいずれか1つに記載の内燃機関用スロットル装置の成形方法において、
前記スロットルボデーは、前記スロットルバルブを開閉自在に収容する略円管状のボア内管の半径方向の外径側に、前記ボア内管の外周との間に筒状空間を形成する略円管状のボア外管を配置した二重管構造のボア壁部と、前記筒状空間の一部をほぼ全周に渡って塞ぐように前記ボア内管の外周と前記ボア外管の内周とを接続する環板状接続部とを樹脂成形で一体的に形成しており、
前記キャビティは、前記スロットルボデーのボア内管またはボア外管または環板状接続部を形成するボデー側キャビティを有し、
前記成形金型は、前記ボデー側キャビティの内容積よりも小さい所定の体積以上となるように、前記充填材を前記ボデー側キャビティ内に充填した後に、
前記ボデー側キャビティ内の充填材に前記ボア壁部の中心軸線方向に対して略平行する方向に圧縮を加える圧縮コアを含んで構成されていることを特徴とする内燃機関用スロットル装置の成形方法。 - 請求項7に記載の内燃機関用スロットル装置の成形方法において、
前記スロットルボデーは、前記環板状接続部の中心軸線方向の肉厚寸法を、
前記ボア内管および前記ボア外管の半径方向の最小肉厚寸法よりも小さくなるように設定されていることを特徴とする内燃機関用スロットル装置の成形方法。 - 請求項7または請求項8に記載の内燃機関用スロットル装置の成形方法において、
前記スロットルボデーは、前記環板状接続部の中心軸線方向の肉厚寸法を、
前記環板状接続部の半径方向の長さ寸法よりも小さくなるように設定されていることを特徴とする内燃機関用スロットル装置の成形方法。 - 請求項8または請求項9に記載の内燃機関用スロットル装置の成形方法において、
前記ボア壁部には、前記スロットルバルブの回転中心軸線方向の一端部を回転自在に支持する筒状のバルブ軸受部が樹脂成形で一体的に形成されており、
前記バルブ軸受部は、前記ボア内管および前記環板状接続部を介して前記ボア外管の内周に接続されていることを特徴とする内燃機関用スロットル装置の成形方法。 - 請求項10に記載の内燃機関用スロットル装置の成形方法において、
前記バルブ軸受部は、前記ボア内管の外周から前記スロットルバルブの回転中心軸線方向に対して平行する方向に突出するように設けられ、
前記バルブ軸受部の周囲には、前記ボア外管との間に環状空間を形成するための環状の肉盗み部が形成されていることを特徴とする内燃機関用スロットル装置の成形方法。 - 請求項6ないし請求項11のうちのいずれか1つに記載の内燃機関用スロットル装置の成形方法において、
前記ボア壁部または前記ボア外管の側壁面には、内部に前記スロットルバルブを回転駆動するモータを収容保持する筒状のモータハウジング部が樹脂成形で一体的に形成されていることを特徴とする内燃機関用スロットル装置の成形方法。 - 請求項12に記載の内燃機関用スロットル装置の成形方法において、
前記ボア壁部または前記ボア外管の側壁面から前記モータハウジング部の側壁面に至る複数の平板状接続部が樹脂成形で一体的に形成されていることを特徴とする内燃機関用スロットル装置の成形方法。 - 請求項1または請求項2に記載の内燃機関用スロットル装置の成形方法において、
前記スロットルボデーは、前記スロットルバルブを開閉自在に収容する略円管状のボア壁部を樹脂成形または鋳造成形で一体的に形成しており、
前記スロットルバルブは、円板状部および円筒状部が樹脂成形または鋳造成形で一体的に形成されており、
前記成形金型のキャビティ内に、加熱されて溶融状態の熱可塑性樹脂またはアルミニウム合金またはマグネシウム合金を充填し、この充填された充填材を冷却して固化させることで、前記スロットルボデーのボア壁部内部に前記スロットルバルブが回転自在に組み込まれた製品を形成することを特徴とする内燃機関用スロットル装置の成形方法。 - 請求項1または請求項2に記載の内燃機関用スロットル装置の成形方法において、
前記スロットルボデーは、前記スロットルバルブを開閉自在に収容する略円管状のボア内管の半径方向の外径側に、前記ボア内管の外周との間に筒状空間を形成する略円管状のボア外管を配置した二重管構造のボア壁部と、前記筒状空間の一部をほぼ全周に渡って塞ぐように前記ボア内管の外周と前記ボア外管の内周とを接続する環板状接続部とを樹脂成形で一体的に形成しており、
前記スロットルバルブは、円板状部および円筒状部が樹脂成形または鋳造成形で一体的に形成されており、
前記成形金型のキャビティ内に、加熱されて溶融状態の熱可塑性樹脂またはアルミニウム合金またはマグネシウム合金を充填し、この充填された充填材を冷却して固化させることで、前記スロットルボデーのボア内管内部に前記スロットルバルブが回転自在に組み込まれた製品を形成することを特徴とする内燃機関用スロットル装置の成形方法。
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