JP5102054B2 - 樹脂成形品 - Google Patents

Description

本発明は、モータの駆動力により弁体を駆動して流体流路の開度を操作する弁装置の外郭をなす樹脂成形品に関する。

従来から、エンジンに吸気を供給するためのスロットル装置のような弁装置には、図７〜図９に示すように、互いに垂直に設けられる筒部１０１および第２筒部１０２と、筒部１０１の外周面から外周側に伸びる上下２つのフランジ部１０３、１０４とを有し、上側のフランジ部１０３が第２筒部１０２に接合して筒部１０１と第２筒部１０２とを架橋する所定形状の樹脂成形品１００を外郭とするものが公知である。

ここで、筒部１０１、第２筒部１０２および上下２つのフランジ部１０３、１０４は、例えば、以下のような機能を具備するように設けられている。
すなわち、筒部１０１は、バタフライ状の弁体１０５を回動自在に支持するとともに流体流路１０６を形成し、第２筒部１０２は、弁体１０５を駆動するための駆動力を発生するモータ（図示せず）を収容する。

また、上側のフランジ部１０３は、弁体１０５が全閉位置近傍で回動する際の筒部１０１の内壁面と弁体１０５の外周縁との摺動に対して筒部１０１を補強するために設けられ、全閉位置にある弁体１０５が占める領域を図示上下方向に含むことができるように厚みを有している。また、下側のフランジ部１０４は、例えば、インテークマニホールドの接続管（図示せず）に装着される際にシール部材（図示せず）を挟持する。なお、フランジ部１０３の上下方向の中間部は、樹脂使用量を減量するために肉盗みされて肉盗み部１０７をなす。

そして、樹脂成形品１００は、フランジ部１０３の一部である締結部１０８にボルト（図示せず）を通すとともに、このボルトの雄ネジを接続管の雌ネジ穴に螺合することで、インテークマニホールドに接続される。また、締結部１０８には、ボルトの締結に対する補強のために金属製の筒状部材（カラー１０９とする）が埋め込まれ、ボルトの雄ネジは、カラー１０９の内周側を通って雌ネジ穴に螺合される。また、カラー１０９は、ボルトの軸力をインテークマニホールドに逃すことができるように、接続管の表面に当接できる長さを有している（例えば、特許文献１参照）。

ところで、カラー１０９のような金属部材をフランジ部１０３に埋め込む方法として、予め、型内に金属部材を配しておいて溶融樹脂を注入するインサート成形や、成形後に金属部材を加熱して圧入する成形後加熱圧入が考えられる。そして、インサート成形と成形後加熱圧入とを製造工数で比較した場合、金属部材の取り扱いについて単に型内に配するのみであるインサート成形の方が、成形後加熱圧入よりも遥かに有利である。

しかし、金属部材の配置によっては、型抜き不可能となる空間が生じてしまい、インサート成形を採用できない場合がある。例えば、樹脂成形品１００では、２つのフランジ部１０３、１０４により上下方向に挟まれ、かつ筒部１０１と第２筒部１０２とにより筒部１０１の径方向に挟まれる空間Ｖ（図９参照）を形成するには、図８に示すａ方向（図示前方へ向かう方向）への型抜きが必須である。ところが、例えば、図８に示す位置Ｘにカラー１０９が埋め込まれているとａ方向への型抜きは不可能となってしまう。

この結果、位置Ｘにカラー１０９を埋め込むには、煩雑な成形後加熱圧入を採用せざるを得ず、樹脂成形品１００の製造工数が高くなってしまう。
このため、所定形状の樹脂成形品１００において、例えば、フランジ部１０３における位置Ｘへのカラー１０９のインサート成形が可能となるように、型抜き方向の自由度を高めることが求められている。
特開２００７−２８５２２８号公報

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、所定形状の樹脂成形品において、型抜き方向の自由度を高めることにある。

〔請求項１の手段〕
請求項１に記載の樹脂成形品は、モータの駆動力によりバタフライ状の弁体を駆動して流体流路の開度を操作する弁装置の外郭をなすものであり、弁体を回動自在に支持するとともに流体流路の一部を形成する筒部と、筒部の外周面から外周側に伸びる上下２つのフランジ部と、筒部に対し略垂直に設けられ、モータを収容する第２筒部とを備える。

また、上下いずれか一方のフランジ部には金属部材が埋め込まれ、上側のフランジ部の一部は、第２筒部に接合して筒部と第２筒部とを架橋する架橋部をなす。そして、第２筒部は、下端が平面状に設けられて下端面をなし、第２筒部の下端面は、上側のフランジ部の下端面と上下方向に同位置、または上側のフランジ部の下端面よりも上側にある。

これにより、第２筒部は、上側のフランジ部よりも上方に配される。このため、従来、２つのフランジ部により上下方向に挟まれ、かつ筒部と第２筒部とにより筒部の径方向に挟まれていた空間は、筒部の径方向に関して第２筒部により遮蔽されなくなり、筒部の外周側への型抜きにより形成することが可能になる。この結果、所定形状の樹脂成形品において、型抜き方向の自由度を高めることができる。

〔請求項２の手段〕
請求項２に記載の樹脂成形品によれば、第２筒部は、モータの外径に略一致する略円筒状の収容空間を有するように設けられ、収容空間を形成する内周面の一部は、肉盗みにより外周側へ窪んでいる。
これにより、樹脂成形品の成形に要する樹脂使用量を低減することができる。

〔請求項３の手段〕
請求項３に記載の樹脂成形品によれば、肉盗みにより追加された収容空間には、リブが設けられている。
これにより、肉盗みによって低下した第２筒部の剛性を回復することができる。

〔請求項４の手段〕
請求項４に記載の樹脂成形品によれば、上側のフランジ部は、全閉位置にある弁体が占める領域を上下方向に含むことができるように厚みを有している。
これにより、上側のフランジ部は、弁体が全閉位置近傍で回動する際の筒部の内壁面と弁体の外周縁との摺動に対して筒部を補強することができる。

〔請求項５の手段〕
請求項５に記載の樹脂成形品は、流体流路の他の部分を有する別体に装着され、下側のフランジ部は、別体に装着される際にシール部材を挟持する。
これにより、流体流路を通過する流体が樹脂成形品と別体との接続部からリークするのを阻止できる。

〔請求項６の手段〕
請求項６に記載の樹脂成形品によれば、流体流路は、エンジンに吸入される吸気の通路であり、弁体は、エンジンに吸入される吸気量を可変するスロットル弁である。
この手段は、樹脂成形品の適用例を示すものである。

最良の形態１の樹脂成形品は、モータの駆動力によりバタフライ状の弁体を駆動して流体流路の開度を操作する弁装置の外郭をなすものであり、弁体を回動自在に支持するとともに流体流路の一部を形成する筒部と、筒部の外周面から外周側に伸びる上下２つのフランジ部と、筒部に対し略垂直に設けられ、モータを収容する第２筒部とを備える。

また、上下いずれか一方のフランジ部には金属部材が埋め込まれ、上側のフランジ部の一部は、第２筒部に接合して筒部と第２筒部とを架橋する架橋部をなす。そして、第２筒部は、下端が平面状に設けられて下端面をなし、第２筒部の下端面は、上側のフランジ部の下端面と上下方向に同位置、または上側のフランジ部の下端面よりも上側にある。

また、上側のフランジ部は、全閉位置にある弁体が占める領域を上下方向に含むことができるように厚みを有している。
また、この樹脂成形品は、流体流路の他の部分を有する別体に装着され、下側のフランジ部は、別体に装着される際にシール部材を挟持する。
さらに、流体流路は、エンジンに吸入される吸気の通路であり、弁体は、エンジンに吸入される吸気量を可変するスロットル弁である。

最良の形態２の樹脂成形品によれば、第２筒部は、モータの外径に略一致する略円筒状の収容空間を有するように設けられ、収容空間を形成する内周面の一部は、肉盗みにより外周側へ窪んでいる。
最良の形態３の樹脂成形品によれば、肉盗みにより追加された収容空間には、リブが設けられている。

〔実施例１の構成〕
実施例１の樹脂成形品１の構成を、図１〜図３を用いて説明する。
樹脂成形品１は、モータ（図示せず）の駆動力によりバタフライ状の弁体２を駆動して流体流路３の開度を操作する弁装置に適用されるものであり、例えば、エンジン（図示せず）に吸気を供給するためのスロットル装置の外郭をなし、インテークマニホールド（図示せず）の接続管に装着される。

この樹脂成形品１は、弁体２を回動自在に支持するとともに流体流路３を形成する筒部５と、筒部５の外周面から外周側に伸びる上下２つのフランジ部６、７と、筒部５に対し略垂直に設けられ、モータを収容する第２筒部８とを備える。
筒部５は、弁体２の弁軸９を支持するためのボス部１０を有し、ボス部１０に軸受（図示せず）が挿入されて弁軸９を支持する。

上側のフランジ部６は、弁体２が全閉位置近傍で回動する際の筒部５の内壁面と弁体２の外周縁との摺動に対して筒部５を補強するために、全閉位置にある弁体２が流体流路３において占める領域を上下方向に含むことができるように厚みを有している。また、フランジ部６の一部は、第２筒部８に接合して筒部５と第２筒部８とを架橋する架橋部１３をなす。そして、架橋部１３により、樹脂成形品１全体の剛性が高められている。

さらに、フランジ部６には、筒部５の周方向に略９０°の間隔で、インテークマニホールドの接続管への締結部１５が設けられている。締結部１５は、外周側に膨出するように設けられており、金属製の筒状部材（カラー１６とする）が筒部５と同軸方向に埋め込まれている。

そして、樹脂成形品１をインテークマニホールドの接続管に接続する際には、カラー１６の内周側にボルト（図示せず）が挿入され、ボルトの雄ネジは接続管に設けられる雌ネジ穴に螺合する。また、カラー１６は、ボルトの軸力をインテークマニホールドに逃すことができるように、接続管の表面に当接できる長さを有しており、締結部１５から下側に突出するように埋め込まれている。

なお、フランジ部６の上下方向の中間部は、樹脂使用量を減量するために周方向の広範囲において肉盗みされて肉盗み部１７をなしており、これにより、フランジ部６は、上下２段に分割されている。
また、下側のフランジ部７は、インテークマニホールドの接続管とともにシール部材（図示せず）を挟持し、このシール部材の挟持により、フランジ部７と接続管との接続部からの吸気のリークが阻止される。

第２筒部８は、モータの外径に略一致する略円筒状の収容空間１９を有するように設けられている。そして、収容空間１９は、収容されたモータの回転軸と、筒部５の軸方向とが垂直になるように設けられている。

また、第２筒部８は有底円筒状に設けられており、前方が底部２０により封鎖され、この底部２０に架橋部１３が接合している（前後方向に関し、図２参照）。また、第２筒部８の後方には、モータのトルクを減速して弁軸９に伝達する減速装置（図示せず）を収容するギヤケース２１が、第２筒部８と一体に設けられている。

さらに、第２筒部８の下端は、平面状に設けられて下端面２３をなしている。そして、第２筒部８の下端面２３は、フランジ部６の下端面２４と上下方向に同位置にあり、下端面２３、２４は連続する同一平面をなしている。

〔実施例１の効果〕
実施例１の樹脂成形品１は、互いに垂直に設けられる筒部５および第２筒部８、筒部５の外周面から外周側に伸びる上下２つのフランジ部６、７を備え、フランジ部６が第２筒部８に接合して筒部５と第２筒部８とを架橋する所定形状をなし、フランジ部６には金属製のカラー１６が埋め込まれている。そして、第２筒部８の下端面２３は、フランジ部６の下端面２４と上下方向に関して同位置にある。

これにより、第２筒部８は、フランジ部６よりも上方に配される。このため、フランジ部６、７間の空間の内、従来、筒部５の径方向に関して第２筒部８により遮蔽されていた部分（空間Ｖ：図３参照）が、第２筒部８により遮蔽されなくなる。この結果、筒部５の外周側への型抜き（つまり、図２、図３におけるｂ方向への型抜き）により空間Ｖを形成することが可能になり、空間Ｖの形成に関して、型抜き方向の自由度を高めることができる。

そして、ｂ方向への型抜きにより空間Ｖを形成できることで、図２に示す位置Ｘにカラー１６をインサート成形することが可能になる。すなわち、カラー１６を位置Ｘにインサート成形した場合、従来と同様にａ方向（図２および図８参照）への型抜きにより空間Ｖを形成することは不可能である。このため、仮に、第２筒部８の下端面２３が下端面２４よりも下側にあってｂ方向への型抜きが不可能とすると、ａ方向への型抜きにより空間Ｖを形成した後に成形後加熱圧入によりカラー１６を位置Ｘに埋め込まざるを得ない。

これに対し、下端面２３を下端面２４と上下方向に関して同位置とすることで、ｂ方向への型抜きにより空間Ｖを形成することが可能となり、この結果、位置Ｘにカラー１６をインサート成形することができる。

実施例２の樹脂成形品１によれば、図４に示すように、第２筒部８の下端面２３は、フランジ部６の下端面２４よりも上側にある。これにより、フランジ部６は、下側に厚みを拡大することができる。

実施例３の樹脂成形品１によれば、図５に示すように、第２筒部８の収容空間１９を形成する内周面の一部は、肉盗みにより外周側へ窪んでいる。
これにより、樹脂成形品１の成形に要する樹脂使用量を低減することができる。肉盗みは、例えば、第２筒部８の下側かつ図示左側の内周面が直角に窪むように行われる。そして、この肉盗みにより、収容空間１９が拡大される。

実施例４の樹脂成形品１によれば、図６に示すように、肉盗みにより追加された収容空間１９には、リブ２６が設けられている。
これにより、肉盗みによって低下した第２筒部８の剛性を回復することができる。

〔変形例〕
実施例１〜４の樹脂成形品１によれば、カラー１６のような金属部材は、上側のフランジ部６に埋め込まれていたが、金属部材は、上下両方のフランジ部６、７に埋め込まれていてもよく、下側のフランジ部７に埋め込まれてフランジ７の上側に突出していてもよい。なお、金属部材は、カラー１６に限定されない。

また、実施例３の第２筒部８における肉盗みや、実施例４のリブ２６の設定は、実施例２のように第２筒部８の下端面２３がフランジ部６の下端面２４よりも上側にある樹脂成形品１にも適用できる。
さらに、実施例１〜４の樹脂成形品１は、スロットル装置の外郭をなすものであったが、他の弁装置に適用することもできる。

樹脂成形品の斜視図である（実施例１）。 樹脂成形品の平面図である（実施例１）。 樹脂成形品の要部を示す図２のＡ−Ａ断面図である（実施例１）。 樹脂成形品の要部を示す断面図である（実施例２）。 樹脂成形品の要部を示す断面図である（実施例３）。 樹脂成形品の要部を示す断面図である（実施例４）。 樹脂成形品の斜視図である（従来例）。 樹脂成形品の平面図である（従来例）。 樹脂成形品の要部を示す図８のＢ−Ｂ断面図である（従来例）。

符号の説明

１ 樹脂成形品
２ 弁体
３ 流体流路
５ 筒部
６ フランジ部（上側のフランジ部）
７ フランジ部（下側のフランジ部）
８ 第２筒部
１３ 架橋部
１６ カラー（金属部材）
１９ 収容空間
２３ 下端面（第２筒部の下端面）
２４ 下端面（上側のフランジ部の下端面）
２６ リブ

Claims (6)

1. モータの駆動力によりバタフライ状の弁体を駆動して流体流路の開度を操作する弁装置の外郭をなす樹脂成形品において、
   前記弁体を回動自在に支持するとともに前記流体流路の一部を形成する筒部と、
   この筒部の外周面から外周側に伸びる上下２つのフランジ部と、
   前記筒部に対し略垂直に設けられ、前記モータを収容する第２筒部とを備え、
   上下いずれか一方のフランジ部には金属部材が埋め込まれ、
   前記上側のフランジ部の一部は、前記第２筒部に接合して前記筒部と前記第２筒部とを架橋する架橋部をなし、
   前記第２筒部は、下端が平面状に設けられて下端面をなし、
   前記第２筒部の下端面は、前記上側のフランジ部の下端面と上下方向に同位置、または前記上側のフランジ部の下端面よりも上側にあることを特徴とする樹脂成形品。
2. 請求項１に記載の樹脂成形品において、
   前記第２筒部は、前記モータの外径に略一致する略円筒状の収容空間を有するように設けられ、この収容空間を形成する内周面の一部は、肉盗みにより外周側へ窪んでいることを特徴とする樹脂成形品。
3. 請求項２に記載の樹脂成形品において、
   肉盗みにより追加された前記収容空間には、リブが設けられていることを特徴とする樹脂成形品。
4. 請求項１に記載の樹脂成形品において、
   前記上側のフランジ部は、全閉位置にある前記弁体が占める領域を上下方向に含むことができるように厚みを有していることを特徴とする樹脂成形品。
5. 請求項１に記載の樹脂成形品において、
   前記流体流路の他の部分を有する別体に装着され、
   下側のフランジ部は、前記別体に装着される際にシール部材を挟持することを特徴とする樹脂成形品。
6. 請求項１ないし請求項５の内のいずれか１つに記載の樹脂成形品において、
   前記流体流路は、エンジンに吸入される吸気の通路であり、
   前記弁体は、前記エンジンに吸入される吸気量を可変するスロットル弁であることを特徴とする樹脂成形品。

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