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JP4178642B2 - Air flow control device and manufacturing method thereof - Google Patents
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JP4178642B2 - Air flow control device and manufacturing method thereof - Google Patents

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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関(エンジン)等の吸気通路の一部を形成して、吸入空気流量を制御する空気流量制御装置及びその製造方法に関し、特に、樹脂材料の射出成形により形成される空気流量制御装置及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、燃費向上や軽量化等の目的から、内燃機関(エンジン)の周辺の部品の樹脂化が検討されている。内燃機関の吸気通路の一部を形成する空気流量制御装置(スロットルチャンバ)もその一環として樹脂化が検討されている。
【0003】
ところで、この空気流量制御装置を構成するスロットルボディ及びスロットルバルブを、合成樹脂を母材(マトリックス)とする複合材料を用いて射出成形した場合、成形後の収縮に伴う変形(成形歪み)を生じる。
【0004】
この成形歪みのため、現在主流となっているアルミ合金,亜鉛合金、真鍮等の金属材料を用いて形成されたスロットルボディの内周(断面が円形の空気通路)、あるいは、円形の輪郭をなすスロットルバルブの外周とを比較すると、樹脂材料により形成されたスロットルボディの内周及びスロットルバルブの外周の方が真円度が劣る結果となる。
【0005】
上記のように真円度が低下すると、スロットルボディの内周とスロットルバルブの外周との間の隙間が大きくなり、スロットルバルブを全閉の状態にした場合において、空気の漏れ量が増大することになり、内燃機関で使用される燃料(例えば、ガソリン)の量が空気の流量によって制御されていることからすれば、上記空気の漏れ量の増加は、燃費の悪化を招くことになる。
【0006】
そこで、スロットルボディの内周及びスロットルバルブの外周を共に真円に近づけて、両者間の隙間を小さくするために、スロットルボディとスロットルバルブとをそれぞれの型で射出成形してそれぞれの成形品を製造し、それらの成形品の寸法を実測して、所望の真円に対し歪んだ分を算出し、この算出結果に基づいて成形型を修正し、この修正を行った成形型にて再び成形品を製造し、再び成形品の寸法の実測、成形型の修正を繰り返して、スロットルボディの内周及びスロットルバルブの外周を所望の真円に近づけることにより、空気の漏れ量を低減する手法が検討されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような手法においては、まず、スロットルボディ及びスロットルバルブそれぞれの設計及び成形型の作製を行う必要があり、次に、それらの成形型で成形品を製造した後、得られた成形品の実測、そして型の修正という工程を経る必要がある。加えて、これらの工程を経ても、1回で所望の真円に近い形状ができるわけではなく、これらの工程を数回繰り返す必要があるというのが現状である。したがって、樹脂製の空気流量制御装置を開発する際には長時間を要するという問題があった。
【0008】
本発明は、上記のような問題点に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、樹脂製の空気流量制御装置を短時間で開発でき、空気の漏れ量を低減できると共に軽量で設計自由度の向上が図れる空気流量制御装置及びその製造方法を提供することにある。
【0009】
請求項1に記載した発明は、空気通路を形成したスロットルボディと、その空気通路を開閉するためのスロットルバルブと、このスロットルバルブをスロットルボディの空気通路内に位置付けるように支持するスロットルシャフトとを有し、上記スロットルボディの空気通路内壁面を画定するとともに、その空気通路の伸長方向において相対向する各々の端面どうしが接合及び離脱するように相対的に移動可能であり、各々の端面が接合した状態でスロットルシャフトを挟み込むような凹部を有する第1,第2成形型、及び側面型を用いた射出成形により上記スロットルボディとスロットルバルブが形成されている空気流量制御装置であって、上記スロットルボディは、互いの端面を接合した第1,第2成形型の各々の端面の凹部内にスロットルシャフトを挟み込んだ状態で、第1,第2成形型及び側面型により画定されるキャビティに、合成樹脂を母材とする複合材料を射出することにより成形されているとともに、上記スロットルバルブは、第1成形型の端面、第2成形型の端面及びスロットルシャフトが相互に離脱するように第1成形型及び第2成形型を相対的に移動させることにより、スロットルシャフトのうち各々の端面に囲まれる領域の部分が当該複合材料により被包されるように、前記各々の端面と前記射出成形されたスロットルボディの空気通路内壁面とで画定されるキャビティに、そのスロットルボディの空気通路を横切る方向における成形収縮率よりも、当該スロットルバルブの平板状の面の広がり方向における成形収縮率が大きい、合成樹脂を母材とする複合材料を射出することにより成形されていることを特徴としている。
【0010】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載したスロットルバルブをなす合成樹脂を母材とする複合材料が、スロットルボディの空気通路を横切る方向における線膨脹係数よりも、当該スロットルバルブの平板状の面の広がり方向における線膨脹係数が小さいものであることを特徴としている。
【0011】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載した空気流量制御装置の製造方法であって、第1及び第2成形型は、各々の端面が接合した状態でスロットルシャフトを挟み込むような凹部を有しており、第1の成形型の端面と第2成形型の端面とが接合して凹部内にスロットルシャフトを挟み込んだ状態で、第1,第2成形型及び側面型により画定されるキャビティに当該複合材料を射出してスロットルボディを成形する第1の工程と、第1成形型の端面、第2成形型の端面及びスロットルシャフトが相互に離脱するように第1成形型及び第2成形型を相対的に移動させた後、スロットルシャフトのうち各々の端面に囲まれる領域の部分が当該複合材料により被包されるように、前記各々の端面と前記第1の工程により成形されたスロットルボディの空気通路内壁面とで画定されるキャビティに当該複合材料を射出してスロットルバルブを成形する第2の工程とを含むことを特徴としている。
【0012】
請求項4に記載の発明は、請求項1又は2に記載した空気流量制御装置の製造方法であって、第1及び第2成形型が、各々の端面が接合した状態でスロットルシャフトを挟み込むような凹部を有しており、第1の成形型の端面と第2成形型の端面とが接合して凹部内にスロットルシャフトを挟み込んだ状態で、第1,第2成形型及び側面型により画定されるキャビティに当該複合材料を射出してスロットルボディを成形する第1の工程と、第2成形型とスロットルシャフトが離脱するように第2成形型を移動させた後、スロットルシャフトのうち各々の端面に囲まれる領域の部分が当該複合材料により被包されるように、前記各々の端面と前記第1の工程により成形されたスロットルボディの空気通路内壁面とで画定されるキャビティに当該複合材料を射出してスロットルバルブを成形する第2の工程とを含むことを特徴としている。
【0013】
請求項5に記載の発明は、請求項3又は4に記載したスロットルボディに対してスロットルシャフトを回動自在に支承する軸受を備えており、そのスロットルシャフトを予め軸受により支承した状態で第2の工程を行うことを特徴としている。
【0014】
請求項6に記載の発明は、請求項1又は2に記載したスロットルボディに対してスロットルシャフトを回動自在に支承する軸受を備えた空気流量制御装置の製造方法であって、第1及び第2成形型は、各々の端面が接合した状態でスロットルシャフトを挟み込むような凹部を有し、かつ、スロットルシャフトを支承するとともに軸受を配置する領域を画定しかつスロットルシャフトの軸線方向において進退可能な第3成形型を用い、第1成形型の端面と第2成形型の端面とが接合して凹部内にスロットルシャフトを挟み込み、かつ、第3成形型が軸受を配置する領域内に位置付けられた状態で、第1,第2成形型及び側面型により画定されるキャビティに複合材料を射出してスロットルボディを成形する第1の工程と、第1成形型の端面、第2成形型の端面及びスロットルシャフトが相互に離脱するように第1成形型及び第2成形型を相対的に移動させ、かつ、軸受を配置する領域内から外れるように第3成形型を後退させた後、スロットルシャフトのうち各々の端面に囲まれる領域の部分が当該複合材料により被包されるように、前記各々の端面と第1の工程により成形されたスロットルボディの空気通路内壁面及び軸受を配置する領域内とで画定されるキャビティに複合材料を射出して、スロットルシャフトを被包するようにスロットルバルブ及び軸受を一体的に成形する第2の工程とを含むことを特徴としている。
【0015】
請求項7に記載の発明は、請求項1又は2に記載したスロットルボディに対してスロットルシャフトを回動自在に支承する軸受を備えた空気流量制御装置の製造方法であって、第1及び第2成形型は、各々の端面が接合した状態でスロットルシャフトを挟み込むような凹部を有し、かつ、凹部内及び軸受を配置する領域内に位置付けられかつスロットルシャフトの軸線方向に移動可能な第4成形型を用い、第1の成形型の端面と第2成形型の端面とが接合し、かつ、凹部内及び軸受を配置する領域内に第4成形型が位置付けられた状態で、第1,第2成形型及び側面型により画定されるキャビティに複合材料を射出してスロットルボディを成形する第1の工程と、第1成形型の端面と第2成形型の端面とが離脱するように第1成形型及び第2成形型を相対的に移動させ、かつ、凹部内及び軸受を配置する領域内から外れるように第4成形型を移動させた後、スロットルシャフトのうち各々の端面に囲まれる領域の部分が当該複合材料により被包されるように、前記各々の端面と第1の工程により成形されたスロットルボディの空気通路内壁面及び軸受を配置する領域とで画定されるキャビティに複合材料を射出して、スロットルシャフトを被包するようにスロットルバルブ、スロットルシャフト、及び軸受を一体的に成形する第2の工程とを含むことを特徴としている。
【0016】
請求項8に記載の発明は、請求項3〜7のいずれか1項に記載した第1の工程において、スロットルボディの空気通路が成形される空間の周方向全域から当該複合材料を射出するフィルムゲートを採用し、第2の工程において、スロットルバルブが成形される空間の略中央部から当該複合材料を射出する1点ゲートを採用することを特徴としている。
【0023】
【発明の効果】
請求項1に記載した発明によれば、スロットルボディに形成された空気通路すなわちスロットルボディの内周に対してスロットルバルブの外周が適合するように、両者間の隙間が極力小さくなるように型成形された後においても、スロットルバルブの面方向(直径方向)における成形収縮率がスロットルボディの空気通路を横切る方向(通路断面の直径方向)における成形収縮率よりも大きいことから、スロットルバルブの外周がスロットルボディの内周に食い込んであるいはしまり嵌め状態に係合して、スロットルバルブが作動不可能となるようなことはなく、常に適度な隙間が保たれて、スロットルバルブの回動動作を確実なものとし、機能上の信頼性を確保できると共に、装置の軽量化を達成することができる。
また、スロットルバルブを成形する際、スロットルボディの内周(空気通路内壁面)を成形型の一部として用いるため、スロットルバルブの外周にスロットルボディの内周の形状が転写される。このため、スロットルバルブの外周、スロットルボディの内周とも、必ずしも厳密な真円にする必要がなくなり、かつ、両者間の隙間を極力小さく設定できるため、スロットルバルブ全閉時の空気の漏れ量を少なくすることが可能になる。加えて、スロットルボディの型の修正が不要となるだけでなく、別体として作製していたスロットルバルブ用の型までも不要になる。
これにより、スロットルバルブ全閉時における燃費の向上、製造時間の短縮,スロットルバルブ用の別体の成形型が不要となること等による製造コストの低減等を達成することができる。
また、スロットルバルブとスロットルシャフトとを別体として形成するものに比べて、両者の組み付け工数を省くことができ、製造工程の簡略化、部品点数の削減等を達成することができる。
【0024】
本発明の請求項2に係る空気流量制御装置によれば、空気流量制御装置が置かれる環境で受ける外部からの熱等により、樹脂製のスロットルバルブ及びスロットルボディが熱膨張する場合であっても、スロトットルバルブの面方向(直径方向)における線膨張係数がスロットルボディの空気通路を横切る方向(通路断面の直径方向)における線膨張係数よりも小さいことから、スロットルバルブの外周がスロットルボディの内周に食い込んであるいはしまり嵌め状態に係合して、スロットルバルブが作動不可能となるようなことはなく、常に適度な隙間が保たれて、スロットルバルブの回動動作を確実なものとし、機能上の信頼性を確保できると共に、装置の軽量化を達成することができる。
【0031】
請求項3に記載の発明によれば、次の効果を得ることができる。
スロットルバルブを成形する際、スロットルボディの内周(空気通路内壁面)を成形型の一部として用いるため、スロットルバルブの外周にスロットルボディの内周の形状が転写される。このため、スロットルバルブの外周、スロットルボディの内周とも、必ずしも厳密な真円にする必要がなくなり、かつ、両者間の隙間を極力小さく設定できるため、スロットルバルブ全閉時の空気の漏れ量を少なくすることが可能になる。
加えて、スロットルボディの型の修正が不要となるだけでなく、別体として作製していたスロットルバルブ用の型までも不要になる。
これにより、スロットルバルブ全閉時における燃費の向上、製造時間の短縮,スロットルバルブ用の別体の成形型が不要となること等による製造コストの低減等を達成することができる。
また、スロットルシャフトを成形型内に配置し、このスロットルシャフトを被包するように複合材料を射出してスロットルバルブを成形するため、別個の取り付け部品等を用いることなく、スロットルバルブをスロットルシャフトに対して強固に結合させることができる。
これにより、スロットルシャフトの組み付け工数を省くことができ、製造工程の簡略化を達成することができる。
【0033】
請求項4に記載の発明によれば、上記請求項3に記載した発明で得られる効果に併せて、成形時に第2成形型をわずかに移動させるたけでスロットルバルブ用成形空間を形成できるため、よりサイクルタイムの短い生産が可能になる。
【0034】
請求項5に記載した発明によれば、上記請求項3及び4に記載した発明で得られる効果に併せて、軸受が予めスロットルシャフトに取り付けられた状態でスロットルバルブの射出成形が行われるため、射出成形時におけるスロットルボディとスロットルバルブとのアラインメントがそのまま維持され、後工程で軸受を取り付ける場合に比べて、スロットルボディの内周とスロットルバルブの外周とのアラインメントを高精度にすることができる。
【0035】
請求項6に記載した発明によれば、請求項3に記載した発明で得られる効果に併せて、予め成形型内に配置されたスロットルシャフトを被包するように、複合材料を射出成形してスロットルバルブ及び軸受が一体的に成形されるため、スロットルバルブ,軸受,及びスロットルシャフトが強固に結合した一体ものとして形成される。
【0036】
これにより、スロットルシャフト及び軸受の組み付け工数を省くことができ、製造工程の簡略化等を達成することができると共に、射出成形時に一体成形される軸受を介することで、スロットルボディの内周とスロットルバルブの外周とのアラインメントを高精度にすることができる。
【0037】
請求項7に記載した発明によれば、請求項3に記載の発明で得られる効果に併せて、スロットルバルブ、スロットルシャフト、及び軸受が複合材料の射出成形により一体的に成形されるため、各々の部品相互間の組み付け工数を省くことができ、製造工程の簡略化等を達成することができる。
【0038】
請求項8に記載の発明によれば、スロットルボディを成形する際に、内周全域から複合材料を射出して成形することで、成形歪みの偏りを少なくすることができ、成形されたスロットルボディの内周を真円に近づけることができる。また、スロットルバルブを成形する際に、略中央部から複合材料を射出して成形することで、同様に成形歪みの偏りを少なくすることができ、成形されたスロットルバルブの外周を真円に近づけることができる。
【0039】
これにより、スロットルボディの内周とスロットルバルブの外周との間の隙間を極力小さくすることができ、スロットルバルブ全閉時の燃費向上等を達成することができる。
【0040】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
【0041】
図1及び図2は、本発明に係る空気流量制御装置の概略構成を表わす正面図及び側面図である。この空気流量制御装置10は、図1及び図2に示すように、合成樹脂を母材とする複合材料を用いて空気通路11aを画定するように形成されたスロットルボディ11と、同様に複合材料を用いて平板状の面12aを有しかつ輪郭12bが空気通路11aに適合するように形成されたスロットルバルブ12と、スロットルバルブ12をスロットルボディ11の空気通路11a内に位置付けるように支持するスロットルシャフト13と、スロットルバルブ12がスロットルボディ11の空気通路11aを開閉するようにスロットルボディ11に対してスロットルシャフト13を回動自在に支承する軸受14等を備えている。
【0042】
ここで、スロットルボディ11及びスロットルバルブ12の成形に用いる複合材料の母材(マトリックス)としては、例えば、ポリエチレン,ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテフタレート,ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリアミド6,ポリアミド66,芳香族ポリアミド等のポリアミド系樹脂、ABS、ポリカーボネート,ポリアセタール等の汎用樹脂、ポリフェニレンサルファイド,ポリエーテルサルホン,ポリエーテルエーテルケトン,ポリエーテルニトリル,ポリエーテルイミド等のスーパーエンジニアリングプラスチック、フェノール樹脂,エポキシ樹脂,不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂、シリコーン樹脂、テフロン樹脂等の合成樹脂を採用することができる。
【0043】
また、スロットルボディ11及びスロットルバルブ12の成形に用いる複合材料に含まれる繊維材料及び充填材料については、ガラス繊維,炭素繊維,セラミックス繊維,セルロース繊維,ビニロン繊維,黄銅繊維,アラミド繊維等の繊維類、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、アルミナ、シリカ、水酸化マグネシウム、タルク、珪酸カルシウム、マイカ、ガラス、炭素、黒鉛、熱硬化性樹脂粉末、カシューダスト等が有効であり、場合によっては難燃剤、紫外線防止剤、酸化防止剤、滑剤等を適宜配合してもよい。
【0044】
ところで、スロットルバルブ12を形成する複合材料とスロットルボディ11を形成する複合材料との成形収縮率については、スロットルバルブ12の平板状の面12aの広がり方向(直線方向)における成形収縮率が、スロットルボディ11の空気通路11aを横切る方向(通路断面の直径方向)における成形収縮率よりも大きいものとなっている。
【0045】
このように構成することで、成形後にスロットルバルブ12及びスロットルボディ11の収縮変形が生じても、スロットルバルブ12の外周12bとスロットルボディ11の内周(空気通路11aの内壁面)との干渉を防止でき、スロットルバルブ12をスロットルボディ11の空気通路11a内で開閉可能に回動させることができる。
【0046】
上記複合材料の成形収縮率については、繊維や充填材を添加することによって変化させることができるため、様々な組み合わせを採用することができる。一例としては、スロットルボディ11を形成する複合材料として、ポリエーテルエーテルケトン、スロットルバルブ12を形成する材料として、テフロン樹脂とする組み合わせ、あるいは、スロットルボディ11を形成する複合材料として、ガラス繊維と炭酸カルシウム充填剤で強化したポリフェニレンサルファイド、スロットルバルブ12を形成する材料として、ABS樹脂とする組み合わせ等が挙げられる。
【0047】
また、スロットルバルブ12を形成する複合材料とスロットルボディ11を形成する複合材料との線膨張係数については、スロットルバルブ12の平板状の面12aの広がり方向(直線方向)における線膨張係数が、スロットルボディ11の空気通路11aを横切る方向(通路断面の直径方向)における線膨張係数よりも小さいものとなっている。
【0048】
このように構成することで、雰囲気の熱の影響等により、スロットルバルブ12及びスロットルボディ11に熱変形が生じても、スロットルバルブ12の外周12bとスロットルボディ11の内周(空気通路11aの内壁面)との干渉を防止でき、スロットルバルブ12をスロットルボディ11の空気通路11a内で開閉可能に回動させることができる。
【0049】
上記のような線膨張係数とするための複合材料として、例えば、スロットルボディ11を形成する複合材料としてポリエーテルイミド、スロットルバルブ12を形成する材料としてポリアミド6等を採用することができる。
【0050】
次に、本発明に係る空気流量制御装置の製造方法の第1の実施例について説明する。図3及び図4は、本発明における成形型(金型)の構造を示す断面図である。図3に示すように、この金型は、スロットルボディ11を成形するためのキャビティV1を形成するべく、上型20,21と、下型30,31と、側面型40,41とを備えている。
【0051】
そして、上記上型20と下型30とは、スロットルボディ11の空気通路11a内壁面を画定すると共に、空気通路11aの伸長方向において相対向する各々の端面20a,40a同士が接合及び離脱するように相対的に移動可能な第1成形型及び第2成形型を形成している。また、側面型40,41の一部は、軸受14を取り付けるための軸受ボス部11d、スロットルボディ11を他の吸気通路部品に取り付けるためのフランジ部11b等を成形する際のキャビティを形成しており、上型20には、その外周面上に開口する第1樹脂注入口20bと、その端面20a領域略中央部にて開口する第2樹脂注入口20cとが設けられている。
【0052】
上記の構成からなる金型を用いて射出成形を行う場合、先ず、図3に示すように、側面型40,41の一部に金属製の軸受14を取り付け、上型20の端面20aと下型30の端面30aとを接合させた状態で、画定される所定の空間すなわちキャビティV1内に向けて、第1樹脂注入口20bから樹脂材料を射出して、スロットルボディ11を成形する(第1の工程)。
【0053】
次に、図4に示すように、上型20の端面20aと下型30の端面30aとが離脱するように、上型20及び下型30を相対的に移動、ここでは下型40を下方(矢印L)にスライドさせる。そして、各々の端面20a,30aと上記第1の工程により成形されたスロットルボディ11の空気通路11a内壁面とで画定される空間、すなわち、スロットルバルブ12を成形するためのキャビティV2内に向けて、第2樹脂注入口20cから樹脂材料を射出してスロットルバルブ12を成形する(第2の工程)。
【0054】
このように、一つの型で2回のショットを行うことにより、スロットルボディ11とスロットルバルブ12を製造することができる。
【0055】
その後、例えば金属製のスロットルシャフト13をスロットルボディ11に固定された軸受14に通して、スロットルバルブ12をスロットルシャフト13に固定し、空気流量制御装置とする。
【0056】
ここで成形されたスロットルバルブ12の外周12bは、必ずしも真円に近いものではない可能性があるが、第1の工程により成形されたスロットルボディ11の空気通路11a内壁面の形状をトレースしたものとなっているため、スロットルボディ11の内周とスロットルバルブ12の外周12bの間の隙間が極力小さくなり、全閉時における空気の漏れ量を少なくすることができる。このような手法を用いることによって、スロットルボディ用成形型の修正が不要となる。
【0057】
また、別体として作製していたスロットルバルブ用成形型までも不要になるため、従来行っていた一連のスロットルバルブ用成形型の設計,作製,及び成形後の型修正は全て不要になる。
【0058】
次に、本発明に係る空気流量制御装置の製造方法の第2の実施例について説明する。図5及び図6は、本発明における成形型(金型)の構造を示す断面図である。図5に示すように、この金型は、スロットルボディ11を成形するためのキャビティV1を形成するべく、上型50,51と、下型60,61と、側面型70,71とを備えている。
【0059】
そして、上記上型50と下型60とは、スロットルボディ11の空気通路11a内壁面を画定すると共に、空気通路11aの伸長方向において相対向する各々の端面50a,60a同士が接合及び離脱するように相対的に移動可能であり、かつ、各々の端面50a,60aが接合した状態でスロットルシャフト13を挟み込むような凹部50d,60dを有する第1成形型及び第2成形型を形成している。
【0060】
また、側面型70,71の一部は、軸受14を取り付けるための軸受ボス部11d、スロットルボディ11を他の吸気通路部品に取り付けるためのフランジ部11b等を成形する際のキャビティを形成しており、上型50には、その外周面上に開口する第1樹脂注入口50bと、その端面50aに形成された凹部50dの略中央部にて開口する第2樹脂注入口50cとが設けられている。
【0061】
上記の構成からなる金型を用いて射出成形を行う場合、先ず、図5に示すように、軸受14を取り付けたスロットルシャフト13(図7参照)を凹部50d,60d間に挟み込むようにして、上型50の端面50aと下型60の端面60aとを接合させた状態で、画定される所定の空間すなわちキャビティV1内に向けて、第1樹脂注入口50bから樹脂材料を射出して、スロットルボディ11を成形する(第1の工程)。
【0062】
次に、図6に示すように、上型50の端面50a、下型60の端面60a及びスロットルシャフト13が相互に離脱するように、上型50及び下型60を相対的に移動、ここでは上型50以外の金型を下方(矢印L)へスライドさせ、かつ、下型60をさらに下方へスライドさせる。そして、各々の端面50a,60aと上記第1の工程により成形されたスロットルボディ11の空気通路11a内壁面とで画定される空間、すなわち、スロットルバルブ12を成形するためのキャビティV2内に向けて、スロットルシャフト13のうち各々の端面50a,60aに囲まれる領域の部分が樹脂材料により被包されるように、第2樹脂注入口50cから樹脂材料を射出してスロットルバルブ12を成形する(第2の工程)。
【0063】
このように、一つの型で2回のショットを行うことにより、スロットルシャフト13と一体的に結合したスロットルバルブ12がスロットルボディ11に対して組み付けられた空気流量制御装置を製造することができる。
【0064】
ここで成形されたスロットルバルブ12の外周12bは、前述同様に、第1の工程により成形されたスロットルボディ11の空気通路11a内壁面の形状をトレースしたものとなっているため、全閉時における空気の漏れ量を少なくすることができる。
【0065】
また、このような手法を用いることによって、スロットルボディ用成形型の修正が不要となり、さらに、別体として作製していたスロットルバルブ用成形型までも不要になるため、従来行っていた一連のスロットルバルブ用成形型の設計,作製,及び成形後の型修正は全て不要になる。
【0066】
また、スロットルバルブ12に対してスロットルシャフト13を組み付ける工程を省くことができる。
【0067】
次に、本発明に係る空気流量制御装置の製造方法の第3の実施例について説明する。図8及び図9は、本発明における成形型(金型)の構造を示す断面図である。図8に示すように、この金型は、スロットルボディ11を成形するためのキャビティV1を形成するべく、上型50,51と、下型60,61と、側面型70,71とを備えている。
【0068】
そして、上記上型50と下型60は、スロットルボディ11の空気通路11a内壁面を画定すると共に、下型60は空気通路11aの伸長方向において相対する各々の端面50a,60aが接合及び離脱するように移動可能であり、かつ、各々の端面50a,60aが接合した状態でスロットルシャフト13を挟み込むような凹部50d,60dを有する第1成形型及び第2成形型を形成している。
【0069】
また、側面型70,71の一部は、軸受14を取り付けるための軸受ボス部11d、スロットルボディ11を他の吸気通路部品に取り付けるためのフランジ部11b等を成形する際のキャビティを形成しており、上型50には、その外周面上に開口する第1樹脂注入口50bと、その端面50aに形成された凹部50dの略中央部にて開口する第2樹脂注入口50cとが設けられている。
【0070】
上記の構成からなる金型を用いて射出成形を行う場合、先ず、図8に示すように、軸受14を取り付けたスロットルシャフト13(図7参照)を凹部50d,60d間に挟み込むようにして、上型50の端面50aと下型60の端面60aとを接合させた状態で、画定される所定の空間すなわちキャビティV1内に向けて、第1樹脂注入口50bから樹脂材料を射出して、スロットルボディ11を成形する(第1の工程)。
【0071】
次に、図9に示すように、上型50の端面50a、下型60の端面60a及びスロットルシャフト13が相互に離脱するように、下型60を下方(矢印L)へスライドさせる。そして、各々の端面50a,60aと上記第1の工程により成形されたスロットルボディ11の空気通路11a内壁面とで画定される空間、すなわち、スロットルバルブ12を成形するためのキャビティV2内に第2樹脂注入口50cから樹脂材料を射出してスロットルシャフト13の貫通孔13aを通してスロットルシャフト13と一体化させたスロットルバルブ12を成形する(第2の工程)。
【0072】
このように、一つの型で2回のショットを行うことにより、スロットルシャフト13と一体的に結合したスロットルバルブ12がスロットルボディ11に対して組み付けられた空気流量制御装置を製造することができる。
【0073】
ここで成形されたスロットルバルブ12の外周12bは、前述同様に、第1の工程により成形されたスロットルボディ11の空気通路11a内壁面の形状をトレースしたものとなっているため、全閉時における空気の漏れ量を少なくすることができる。
【0074】
また、このような手法を用いることによって、スロットルボディ用成形型の修正が不要となり、さらに、別体として作製していたスロットルバルブ用成形型までも不要になるため、従来行っていた一連のスロットルバルブ用成形型の設計,作製,及び成形後の型修正は全て不要になる。
【0075】
さらにまた、スロットルバルブ12に対してスロットルシャフト13を組み付ける工程を省くことができる。
【0076】
さらにまた、成形時にスライドさせる型がひとつだけであるため、かつまたその移動量がわずかであるため、サイクルタイムのより短い生産が可能になる。
【0077】
次に、本発明に係る空気流量制御装置の製造方法の第4の実施例について説明する。図10及び図11は、本発明における成形型(金型)の構造を示す断面図である。図10に示すように、この金型は、スロットルボディ11を成形するためのキャビティV1を形成するべく、上型80,81と、下型90,91と、側面型100,101と、側面に位置付けられた軸受型110,111とを備えている。
【0078】
そして、上記上型80と下型90とは、スロットルボディ11の空気通路11a内壁面を画定すると共に、空気通路11aの伸長方向において相対抗する各々の端面80a,90a同士が接合及び離脱するように相対的に移動可能であり、かつ、各々の端面80a,90aが接合した状態でスロットルシャフト13を挟み込むような凹部80d,90dを有する第1成形型及び第2成形型を形成している。
【0079】
また、上記軸受型110,111は、スロットルシャフト13を支承すると共に軸受を配置する領域を画定しかつスロットルシャフト13の軸線方向(矢印H)において進退可能な第3成形型を形成している。
【0080】
さらに、側面型100,101の一部は、軸受14を位置付けるための軸受ボス部11d、スロットルボディ11を他の吸気通路部品に取り付けるためのフランジ部11b等を成形する際のキャビティを形成しており、上型80には、その外周面上に開口する第1樹脂注入口80bと、その端面80aに形成された凹部80dの略中央部にて開口する第2樹脂注入口80cとが設けられている。
【0081】
上記の構成からなる金型を用いて射出成形を行う場合、先ず、図10に示すように、スロットルシャフト13を凹部80d,90d間に挟み込むようにして、上型80の端面80aと下型90の端面90aとを接合させ、かつ、スロットルシャフト13の両端側に軸受型110,111を外嵌させて、この軸受型110,111を軸受が配置(成形)されることになる領域に前進させて位置付けた状態で、画定される所定の空間すなわちキャビティV1内に向けて、第1樹脂注入口80bから樹脂材料を射出して、スロットルボディ11を成形する(第1の工程)。
【0082】
次に、図11に示すように、上型80の端面80a、下型90の端面90a及びスロットルシャフト13が相互に離脱するように、上型80及び下型90を相対的に移動、ここでは下型80以外の金型を下方(矢印L)へスライドさせ、下型90をさらに下方へスライドさせ、かつ、軸受を成形する領域から外れるように両外側に向けて軸受型110,111を後退させる。そして、各々の端面80a,90aと上記第1の工程により成形されたスロットルボディ11の空気通路11a内壁面及び軸受を成形する領域とで画定される空間、すなわち、スロットルバルブ12と軸受とを成形するためのキャビティV2内に向けて、スロットルシャフト13を被包するように、第2樹脂注入口80cから樹脂材料を射出してスロットルバルブ12及び軸受を一体的に同時に成形する(第2の工程)。
【0083】
このように、一つの型で2回のショットを行うことにより、スロットルシャフト13と一体的に結合するように、スロットルバルブ12及び軸受が一体的に成形された空気流量制御装置を製造することができる。
【0084】
ここで成形されたスロットルバルブ12の外周12bは、前述同様に、第1の工程により成形されたスロットルボディ11の空気通路11a内壁面の形状をトレースしたものとなっているため、全閉時における空気の漏れ量を少なくすることができる。
【0085】
また、このような手法を用いることによって、スロットルボディ用成形型の修正が不要となり、さらに、別体として作製していたスロットルバルブ用成形型までも不要になるため、従来行っていた一連のスロットルバルブ用成形型の設計,作製,及び成形後の型修正は全て不要になる。
【0086】
また、スロットルバルブ12に対してスロットルシャフト13を組み付ける工程を省くことができると共に、別体としての軸受が不要となり、部品点数の削減、部品管理コストの低減等に寄与することになる。
【0087】
次に、本発明に係る空気流量制御装置の製造方法の第5の実施例について説明する。図12及び図13は、本発明における成形型(金型)の構造を示す断面図である。図12に示すように、この金型は、スロットルボディ11を成形するためのキャビティV1を形成するべく、上型120,121と、下型130,131と、側面型140,141と、側面に位置付けられたシャフト型150,151とを備えている。
【0088】
そして、上記上型120と下型130とは、スロットルボディ11の空気通路11a内壁面を画定すると共に、空気通路11の伸長方向において相対向する各々の端面120a,130a同士が接合及び離脱するように相対的に移動可能であり、かつ、各々の端面120a,130aが接合した状態でスロットルシャフトを画定する凹部120d,130dを有する第1成形型及び第2成形型を形成している。
【0089】
また、シャフト型150,151は、上記凹部120d,130d内及び軸受を配置する領域内に位置付けられかつスロットルシャフトの軸線方向に移動可能な第4成形型を形成している。
【0090】
さらに、側面型140,141の一部は、軸受を位置付けるための軸受ボス部11d、スロットルボディ11を他の吸気通路部品に取り付けるためのフランジ部11b等を成形する際のキャビティを形成しており、上型120には、その外周面上に開口する第1樹脂注入口120bと、その端面120aに形成された凹部120dの略中央部にて開口する第2樹脂注入口120cとが設けられている。
【0091】
上記の構成からなる金型を用いて射出成形を行う場合、先ず、図12に示すように、シャフト型150,151を凹部120d,130d間に挟み込むように、すなわち、凹部120d,130d内及び軸受を配置する領域内にシャフト型150,151を位置付け、上型120の端面120aと下型130の端面130aとを接合させた状態で、画定される所定の空間すなわちキャビティV1内に向けて、第1樹脂注入口120bから樹脂材料を射出して、スロットルボディ11を成形する(第1の工程)。
【0092】
次に、図13に示すように、上型120の端面120a、下型130の端面130が相互に離脱するように、上型120及び下型130を相対的に移動、ここでは、下型120以外の金型を下方(矢印L)へスライドさせ、かつ、下型130をさらに下方へスライドさせる。さらに、凹部120d、130d領域内及び軸受を配置する領域内から外れるように両外側に向けてシャフト型150,151を後退させる。
【0093】
そして、各々の端面120a,130aと上記第1の工程により成形されたスロットルボディ11の空気通路11a内壁面及び軸受を配置する領域とで画定される空間、すなわち、スロットルバルブ12,スロットルシャフト,及び軸受を成形するためのキャビティV2内に向けて、第2樹脂注入口120cから樹脂材料を射出してスロットルバルブ12,スロットルシャフト,及び軸受を一体的に成形する(第2の工程)。ここでは、成形されたスロットルシャフトの両端部が軸受をも兼ねる構成となっている。
【0094】
このように、一つの型で2回のショットを行うことにより、スロットルボディと、一体的に成形されたスロットルシャフト,軸受,及びスロットルバルブとを有する空気流量制御装置を製造することができる。
【0095】
ここで成形されたスロットルバルブ12の外周12bは、前述同様に、第1の工程により成形されたスロットルボディ11の空気通路11a内壁面の形状をトレースしたものとなっているため、全閉時における空気の漏れ量を少なくすることができる。
【0096】
また、このような手法を用いることによって、スロットルボディ用成形型の修正が不要となり、さらに、別体として作製していたスロットルバルブ用成形型までも不要になるため、従来行っていた一連のスロットルバルブ用成形型の設計,作製,及び成形後の型修正は全て不要になる。
【0097】
また、スロットルバルブに対してスロットルシャフト及び軸受を組み付ける工程を省くことができ、製造工程の簡略化、部品点数の削減、部品管理コストの低減等に寄与することになる。
【0098】
以上述べた実施例の第1の工程で適用される上型20,50,80,120については、図14に示すような上型160、すなわち、スロットルボディ11の空気通路11aが成形されるキャビティV1内に樹脂材料を射出する第1樹脂注入口として、キャビティV1の周方向全域から樹脂材料を射出するフィルムゲートを採用することができる。
【0099】
この場合、成形されたスロットルボディにおいては成形歪みの偏りが少なくなり、空気通路11aを真円に近づけることができる。
【0100】
また、第2樹脂注入口160cとしては、スロットルバルブ12が成形される空間(キャビティV2)の略中央部から樹脂材料を射出する1点ゲートを採用することで、成形されたスロットルバルブにおける成形歪みの偏りが少なくなり、スロットルバルブの外周を同様に真円に近づけることができる。
【0101】
また、上述実施例におけるスロットルシャフト13としては、図15ないし図17に示すように、少なくとも1つの貫通孔13a,13bを設けたものを採用すれば、射出された樹脂材料がこれらの貫通孔13a,13b内に浸入して固まり、スロットルバルブ12とスロットルバルブ13とをお互いに強固に結合させることができる。
【0102】
次に、成形されたスロットルバルブ及びスロットルボディの構成において、以下に示す表1ないし表3の実施例1ないし8ならびに比較例1および2の仕様に係るスロットルバルブの作動状況を評価した結果につき説明する。
【0103】
実施例1ないし8ならびに比較例1および2における樹脂材料としては、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルエーテルケトン、熱可塑性ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド6、ポリアミド66、ABS、ポリプロピレンの中から選ばれた合成樹脂をマトリックスとする複合材料を用いて、スロットルボディ及びスロットルバルブを作製し、スロットルバルブの開き不良、スロットルバルブの熱膨張によるスロットルボディとの干渉の発生の有無を調査した。
【0104】
ここで、マトリックスとして用いた合成樹脂のメーカーおよび商品名・グレードは、以下の通りである。
【0105】
ポリエーテルサルホン[PES](三井東圧化学(株)製,商品名「ビクトレックスPES3600G」)、ポリエーテルエーテルケトン[PEEK](三井東圧化学(株)製,商品名「ビクトレックスPEEK450G」)、熱可塑性ポリイミド[TPI](三井東圧化学(株)製,商品名「オーラム500PL])、ポリエーテルイミド[PEI](米国GE(株)製,商品名「ウルテム1000」)、ポリアミド6[PA6](東レ(株)製,商品名「アミランCM1017」)、ポリアミド66[PA66](旭化成(株)製,商品名「レオナ1402S」)、[ABS](鐘淵化学工業(株)製,商品名「MUH E7301」)、ポリプロピレン[PP](出光石油化学(株)製、商品名「ポリプロJ700G」)。
【0106】
また、スロットルバルブとスロットルボディの線膨張係数の差を明らかにするため、形成する複合材料にはガラスビーズ(東芝バロティーニ(株)製),商品名「ライナイト500」)を配合した。このガラスビーズの配合比については、スロットルバルブとスロットルボディとの組み合わせに応じて適宜設定を行った。
【0107】
また、スロットルバルブの開き不良については、スロットルバルブ及びスロットルボディを一体化し、リターンスプリング、アクセルドラム等を取り付けた空気流量制御装置とした後、スロットルバルブの開き始めのトルクの測定により評価を行った。
【0108】
さらに、スロットルバルブの熱膨張によるスロットルボディとの干渉の評価は、120℃のオーブン内に30分放置し、スロットルバルブの開き始めのトルクを測定するとともに、スロットルバルブの戻り不良発生の有無を調べた。
【0109】
ここで、スロットルバルブの開き始めのトルクがスロットルバルブの全開トルクより小さかった場合、表の結果欄に○印を記し、スロッットルバルブの開き始めのトルクがスロットルバルブの全開トルクを上回った場合、その空気流量制御装置は実用に供さないものとして、表の結果欄に×印を記した。
【0110】
【表1】

Figure 0004178642
【0111】
【表2】
Figure 0004178642
【0112】
【表3】
Figure 0004178642
【0113】
表1に示したように、スロットルボディを成形する樹脂材料として、ポリエーテルエーテルエトン、スロットルバルブを成形する樹脂材料として、ポリアミド66の組み合わせを採用することにより、スロットルバルブの成形収縮率がスロットルボディの成形収縮率よりも大きくなり、スロットルボディとスロットルバルブの干渉を阻止でき、スロットルバルブが可動になることがわかる。
【0114】
また、スロットルボディを成形する樹脂材料としてTPI、スロットルバルブを成形する樹脂材料としてPA6の組み合わせを採用することにより、スロットルバルブの線膨張係数がスロットルボディに対し小さくなり、スロットルバルブの熱膨張によるスロットルボディとの干渉という弊害を生じることなく、高温でもスロットルバルブが可動になることがわかる。
【0115】
さらに、表3に示すように、スロットルボディ材料の融点(もしくは流動開始点)とスロットルバルブ材料の融点(もしくは流動開始点)が離れている場合はスロットルバルブの先端形状がA形状であっても良く(実施例5、6)、また、スロットルボディ材料の融点(もしくは流動開始点)とスロットルバルブ材料の融点(もしくは流動開始点)が近い場合はスロットルバルブの先端形状をB形状として両者の接点を少なくすることにより、両者が接着したとしても容易に剥離させることができる(実施例7、8)。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る空気流量制御装置の概略構成図である。
【図2】 本発明に係る空気流量制御装置の概略構成図である。
【図3】 本発明に係る空気流量制御装置の製造方法の第1の実施例を示す縦断面図である。
【図4】 本発明に係る空気流量制御装置の製造方法の第1の実施例を示す縦断面図である。
【図5】 本発明に係る空気流量制御装置の製造方法の第2の実施例を示すものであり、(a)は縦断面図、(b)は(a)中のスロットルシャフトを横切る方向における部分断面図である。
【図6】 本発明に係る空気流量制御装置の製造方法の第2の実施例を示すものであり、(a)は縦断面図、(b)は(a)中のスロットルシャフトを横切る方向における部分断面図である。
【図7】 スロットルシャフトに軸受を取り付けた状態を示すものであり、(a)は端面図、(b)は縦断面図である。
【図8】 本発明に係る空気流量制御装置の製造方法の第3実施例を示すものであり、(a)は縦断面図、(b)はシャフトを横切る方向における部分拡大断面図である。
【図9】 本発明に係る空気流量制御装置の製造方法の第3実施例を示すものであり、(a)は縦断面図、(b)はシャフトを横切る方向における部分拡大断面図である。
【図10】 本発明に係る空気流量制御装置の製造方法の第4の実施例を示す縦断面図である。
【図11】 本発明に係る空気流量制御装置の製造方法の第4の実施例を示す縦断面図である。
【図12】 本発明に係る空気流量制御装置の製造方法の第5の実施例を示すものであり、(a)は縦断面図、(b)はシャフト型を横切る方向における部分断面図である。
【図13】 本発明に係る空気流量制御装置の製造方法の第5の実施例を示すものであり、(a)は縦断面図、(b)はシャフト型を横切る方向における部分断面図である。
【図14】 樹脂注入口の他の実施例を示す成形型の縦断面図である。
【図15】 スロットルシャフトに貫通孔を設けた実施例を示すものであり、(a)は端面図、(b)は側面図である。
【図16】 スロットルシャフトに貫通孔を設けた実施例を示すものであり、(a)は端面図、(b)は側面図である。
【図17】 スロットルシャフトに貫通孔を設けた実施例を示すものであり、(a)は端面図、(b)は側面図である。
【図18】 バルブ先端の断面形状例を示す部分拡大説明図である。
【符号の説明】
10 空気流量制御装置
11 スロットルボディ
11a 空気通路
12 スロットルバルブ
12a 面
12b 外周(輪郭)
13 スロットルシャフト
14 軸受
20 上型(第1成形型)
20a 端面
20b 第1樹脂注入口
20c 第2樹脂注入口
21 上型
30 下型(第2成形型)
30a 端面
31 下型
40,41 側面型
50 上型(第1成形型)
50a 端面
50b 第1樹脂注入口
50c 第2樹脂注入口
50d 凹部
60 下型(第2成形型)
60a 端面
60d 凹部
61 下型
70,71 側面型
80 上型(第1成形型)
80a 端面
80b 第1樹脂注入口
80c 第2樹脂注入口
80d 凹部
81 上型
90 下型(第2成形型)
90a 端面
90d 凹部
91 下型
100,101 側面型
110,111 軸受型(第3成形型)
120 上型(第1成形型)
120a 端面
120b 第1樹脂注入口
120c 第2樹脂注入口
120d 凹部
121 上型
130 下型(第2成形型)
130a 端面
130d 凹部
140,141 側面型
150,151 シャフト型(第4成形型)
160 上型(第1成形型)
160b 第1樹脂注入口
160c 第2樹脂注入口
170 下型(第2成形型)
180,181 側面型[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an air flow rate control device that forms a part of an intake passage of an internal combustion engine (engine) or the like and controls an intake air flow rate, and a manufacturing method thereof, and more particularly, an air flow rate formed by injection molding of a resin material. The present invention relates to a control device and a manufacturing method thereof.
[0002]
[Prior art]
In recent years, for the purpose of improving fuel economy and reducing weight, etc., the use of resin for parts around an internal combustion engine (engine) has been studied. As part of the air flow control device (throttle chamber) that forms a part of the intake passage of the internal combustion engine, resinization is being studied.
[0003]
By the way, when the throttle body and the throttle valve constituting the air flow control device are injection-molded using a composite material having a synthetic resin as a base material (matrix), deformation (molding distortion) due to shrinkage after molding occurs. .
[0004]
Due to this molding distortion, the inner circumference of the throttle body (air passage with a circular cross section) or a circular outline formed using a metal material such as aluminum alloy, zinc alloy, brass, etc., which are currently mainstream. When compared with the outer periphery of the throttle valve, the inner periphery of the throttle body made of a resin material and the outer periphery of the throttle valve are less rounded.
[0005]
When the roundness decreases as described above, the gap between the inner periphery of the throttle body and the outer periphery of the throttle valve increases, and the amount of air leakage increases when the throttle valve is fully closed. Thus, if the amount of fuel (for example, gasoline) used in the internal combustion engine is controlled by the flow rate of air, the increase in the amount of air leakage will lead to deterioration in fuel consumption.
[0006]
Therefore, in order to bring both the inner circumference of the throttle body and the outer circumference of the throttle valve close to a perfect circle and to reduce the gap between them, the throttle body and the throttle valve are injection-molded with respective molds, and each molded product is molded. Manufacturing, measuring the dimensions of those molded products, calculating the amount of distortion with respect to the desired perfect circle, correcting the mold based on this calculation result, and molding again with the corrected mold A method to reduce the amount of air leakage by manufacturing the product, repeatedly measuring the dimensions of the molded product, and correcting the mold again to bring the inner circumference of the throttle body and the outer circumference of the throttle valve closer to the desired perfect circle. It is being considered.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described method, it is necessary to first design the throttle body and the throttle valve and to manufacture a mold, and then to manufacture a molded product using those molds, and then to obtain the molding obtained. It is necessary to go through the process of measuring the product and correcting the mold. In addition, even though these steps are performed, a shape close to a desired perfect circle cannot be formed at one time, and it is necessary to repeat these steps several times. Therefore, there has been a problem that it takes a long time to develop a resin air flow control device.
[0008]
The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to develop a resin air flow rate control device in a short time, reduce the amount of air leakage, and reduce the weight. It is an object of the present invention to provide an air flow rate control device and a manufacturing method thereof that can improve the degree of freedom of design.
[0009]
The invention described in claim 1 includes a throttle body having an air passage, a throttle valve for opening and closing the air passage, and a throttle shaft for supporting the throttle valve so as to be positioned in the air passage of the throttle body. And defining the inner wall surface of the air passage of the throttle body, and relatively movable so that the end faces facing each other in the extending direction of the air passage are joined and detached, and the end faces are joined. An air flow rate control device in which the throttle body and the throttle valve are formed by injection molding using a first mold, a second mold, and a side mold that have a recess that sandwiches the throttle shaft in a state where the throttle shaft is sandwiched. The body is inserted into the recesses in the end surfaces of the first and second molds joined to each other. The throttle valve is molded by injecting a composite material having a synthetic resin as a base material into a cavity defined by the first and second molding dies and the side surface mold with the rubber shaft sandwiched therebetween. By relatively moving the first mold and the second mold so that the end face of the first mold, the end face of the second mold, and the throttle shaft are separated from each other, each end face of the throttle shaft is surrounded. In a direction transverse to the air passage of the throttle body, a cavity defined by each end face and the air passage inner wall surface of the injection-molded throttle body is encased by the composite material. The composite shrinkage ratio of the synthetic resin as the base material is higher than the molding shrinkage rate in the spreading direction of the flat surface of the throttle valve. It is characterized by being molded by injecting material.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a throttle plate having a composite material whose base material is the synthetic resin forming the throttle valve according to the first aspect of the present invention, rather than the linear expansion coefficient in the direction across the air passage of the throttle body. The linear expansion coefficient in the spreading direction of the surface is small.
[0011]
Invention of Claim 3 is a manufacturing method of the air flow rate control apparatus of Claim 1 or 2, Comprising: A 1st and 2nd shaping | molding die inserts a throttle shaft in the state which each end surface joined. The first and second molds and the side molds are defined in such a state that the end surfaces of the first mold and the second mold are joined and the throttle shaft is sandwiched in the recesses. A first step of molding the throttle body by injecting the composite material into the cavity, and the first mold and the end face of the first mold, the end face of the second mold and the throttle shaft are separated from each other After relatively moving the second mold, molding is performed on each end face and the first step so that the portion of the throttle shaft surrounded by each end face is encapsulated by the composite material. Slot It is characterized in that it comprises a second step of molding the throttle valve is injected the composite material into a cavity defined by an air passage wall surface of the body.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing the air flow rate control device according to the first or second aspect, wherein the first and second molding dies sandwich the throttle shaft with their end faces joined. The first and second molds and the side molds are defined in such a state that the end surfaces of the first mold and the second mold are joined and the throttle shaft is sandwiched in the recesses. A first step of injecting the composite material into a cavity to be molded to form a throttle body; and after moving the second mold so that the second mold and the throttle shaft are separated, each of the throttle shafts The cavity is defined by a cavity defined by each end face and the inner wall surface of the air passage of the throttle body formed by the first step so that a portion of the region surrounded by the end face is encapsulated by the composite material. A slip material is injected is characterized in that it comprises a second step of molding the throttle valve.
[0013]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a bearing that rotatably supports the throttle shaft with respect to the throttle body according to the third or fourth aspect, and the second is in a state in which the throttle shaft is previously supported by the bearing. It is characterized by performing the process.
[0014]
A sixth aspect of the present invention is a method of manufacturing an air flow rate control device including a bearing that rotatably supports a throttle shaft with respect to the throttle body according to the first or second aspect. The two molds have a recess for sandwiching the throttle shaft in a state in which the end faces are joined, define a region where the throttle shaft is supported and a bearing is disposed, and can advance and retreat in the axial direction of the throttle shaft. Using the third mold, the end face of the first mold and the end face of the second mold are joined to sandwich the throttle shaft in the recess, and the third mold is positioned in the region where the bearing is disposed. A first step of molding a throttle body by injecting a composite material into a cavity defined by the first and second molds and the side mold, and an end face of the first mold, The first mold and the second mold are relatively moved so that the end face of the mold and the throttle shaft are separated from each other, and the third mold is retracted so as to be out of the region where the bearing is disposed. Thereafter, the air passage inner wall surface of the throttle body formed by the first step and the bearings and the bearings are formed so that a portion of the throttle shaft surrounded by each end surface is encapsulated by the composite material. And a second step of integrally molding the throttle valve and the bearing so as to encapsulate the throttle shaft by injecting the composite material into a cavity defined by the region to be disposed.
[0015]
A seventh aspect of the present invention is a method of manufacturing an air flow rate control device including a bearing that rotatably supports a throttle shaft with respect to the throttle body according to the first or second aspect. The second mold has a recess that sandwiches the throttle shaft in a state in which the end faces are joined, and is positioned in the recess and in the region where the bearing is disposed, and is movable in the axial direction of the throttle shaft. In the state where the end face of the first mold and the end face of the second mold are joined and the fourth mold is positioned in the recess and in the region where the bearing is disposed, using the mold. The first step of molding the throttle body by injecting the composite material into the cavity defined by the second mold and the side mold, and the end face of the first mold and the end face of the second mold are separated from each other. 1 mold and 2nd After the mold is relatively moved and the fourth mold is moved so as to be out of the recess and the area where the bearing is disposed, the portion of the throttle shaft surrounded by each end face is the composite The composite material is injected into a cavity defined by each of the end surfaces and the air passage inner wall surface of the throttle body and the region where the bearing is disposed so as to be encapsulated by the material, and the throttle And a second step of integrally forming a throttle valve, a throttle shaft, and a bearing so as to encapsulate the shaft.
[0016]
The invention according to claim 8 is a film for injecting the composite material from the entire circumferential direction of the space in which the air passage of the throttle body is formed in the first step according to any one of claims 3 to 7. A gate is employed, and in the second step, a one-point gate for injecting the composite material from a substantially central portion of a space in which the throttle valve is molded is employed.
[0023]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the mold is formed so that the gap between the two is as small as possible so that the outer periphery of the throttle valve is adapted to the air passage formed in the throttle body, that is, the inner periphery of the throttle body. Since the molding shrinkage in the surface direction (diameter direction) of the throttle valve is larger than the molding shrinkage in the direction crossing the air passage of the throttle body (diameter direction of the passage cross section) even after The throttle valve does not become inoperable by biting into the inner periphery of the throttle body or engaging tightly, and an appropriate clearance is always maintained to ensure the rotation of the throttle valve. As a result, functional reliability can be ensured and weight reduction of the apparatus can be achieved.
Further, when the throttle valve is molded, the inner periphery of the throttle body (the inner wall surface of the air passage) is used as a part of the mold, so that the shape of the inner periphery of the throttle body is transferred to the outer periphery of the throttle valve. For this reason, the outer circumference of the throttle valve and the inner circumference of the throttle body do not necessarily need to be exactly circular, and the gap between the two can be set as small as possible. Therefore, the amount of air leakage when the throttle valve is fully closed is reduced. It becomes possible to reduce. In addition, it is not only necessary to modify the throttle body mold, but also to a throttle valve mold that has been manufactured separately.
As a result, it is possible to improve the fuel consumption when the throttle valve is fully closed, shorten the manufacturing time, and reduce the manufacturing cost by eliminating the need for a separate mold for the throttle valve.
Further, as compared with the case where the throttle valve and the throttle shaft are formed as separate bodies, the assembling man-hours of both can be omitted, and the manufacturing process can be simplified and the number of parts can be reduced.
[0024]
According to the air flow rate control device according to claim 2 of the present invention, even when the resin throttle valve and the throttle body are thermally expanded due to external heat received in the environment where the air flow rate control device is placed, etc. Since the linear expansion coefficient in the surface direction (diameter direction) of the throttle valve is smaller than the linear expansion coefficient in the direction crossing the air passage of the throttle body (diameter direction of the passage cross section), the outer periphery of the throttle valve is inside the throttle body. The throttle valve does not become inoperable by biting into the circumference or engaging in a tight fit, and a proper clearance is always maintained to ensure the rotation of the throttle valve. The above reliability can be ensured and the weight of the apparatus can be reduced.
[0031]
According to invention of Claim 3, the following effect can be acquired.
When forming the throttle valve, the inner periphery of the throttle body (the inner wall surface of the air passage) is used as a part of the molding die, so that the shape of the inner periphery of the throttle body is transferred to the outer periphery of the throttle valve. For this reason, the outer circumference of the throttle valve and the inner circumference of the throttle body do not necessarily need to be exactly circular, and the gap between the two can be set as small as possible. Therefore, the amount of air leakage when the throttle valve is fully closed is reduced. It becomes possible to reduce.
In addition, it is not only necessary to modify the throttle body mold, but also to a throttle valve mold that has been manufactured separately.
As a result, it is possible to improve the fuel consumption when the throttle valve is fully closed, shorten the manufacturing time, and reduce the manufacturing cost by eliminating the need for a separate mold for the throttle valve.
In addition, the throttle shaft is placed in the mold, and a composite material is injected so as to encapsulate the throttle shaft to mold the throttle valve. On the other hand, it can be firmly bonded.
Thereby, the assembly man-hour of a throttle shaft can be saved and the manufacturing process can be simplified.
[0033]
According to the invention described in claim 4, in addition to the effect obtained by the invention described in claim 3, the molding space for the throttle valve can be formed by moving the second mold slightly during molding. Production with shorter cycle time becomes possible.
[0034]
According to the invention described in claim 5, in addition to the effects obtained by the invention described in claims 3 and 4, the injection of the throttle valve is performed in a state where the bearing is previously attached to the throttle shaft. The alignment between the throttle body and the throttle valve at the time of injection molding is maintained as it is, and the alignment between the inner periphery of the throttle body and the outer periphery of the throttle valve can be made more accurate than when a bearing is attached in a later process.
[0035]
According to the invention described in claim 6, in addition to the effect obtained by the invention described in claim 3, the composite material is injection-molded so as to encapsulate the throttle shaft arranged in advance in the mold. Since the throttle valve and the bearing are integrally formed, the throttle valve, the bearing, and the throttle shaft are formed as a single unit that is firmly coupled.
[0036]
As a result, the assembly work of the throttle shaft and the bearing can be saved, the manufacturing process can be simplified, and the inner periphery of the throttle body and the throttle can be achieved through the bearing that is integrally formed at the time of injection molding. The alignment with the outer periphery of the valve can be made highly accurate.
[0037]
According to the invention described in claim 7, since the throttle valve, the throttle shaft, and the bearing are integrally formed by injection molding of the composite material in addition to the effects obtained by the invention of claim 3, As a result, it is possible to eliminate the man-hours for assembling the parts and to simplify the manufacturing process.
[0038]
According to the invention described in claim 8, when molding the throttle body, it is possible to reduce the bias of molding distortion by injecting and molding the composite material from the entire inner periphery. The inner circumference of can be brought close to a perfect circle. Also, when molding the throttle valve, it is possible to reduce the bias of molding distortion by injecting and molding the composite material from the substantially central portion, and the outer circumference of the molded throttle valve is made close to a perfect circle. be able to.
[0039]
As a result, the gap between the inner periphery of the throttle body and the outer periphery of the throttle valve can be made as small as possible, and an improvement in fuel consumption when the throttle valve is fully closed can be achieved.
[0040]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[0041]
1 and 2 are a front view and a side view showing a schematic configuration of an air flow control device according to the present invention. As shown in FIGS. 1 and 2, the air flow rate control device 10 includes a throttle body 11 formed so as to define an air passage 11a using a composite material having a synthetic resin as a base material. And a throttle valve 12 having a flat surface 12a and having a contour 12b fitted to the air passage 11a, and a throttle for supporting the throttle valve 12 so as to be positioned in the air passage 11a of the throttle body 11. A shaft 13 and a bearing 14 that rotatably supports the throttle shaft 13 with respect to the throttle body 11 are provided so that the throttle valve 12 opens and closes the air passage 11a of the throttle body 11.
[0042]
Here, as a base material (matrix) of the composite material used for molding the throttle body 11 and the throttle valve 12, for example, polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene, polyester resins such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polyamide 6, polyamide 66, polyamide resin such as aromatic polyamide, general-purpose resin such as ABS, polycarbonate, polyacetal, super engineering plastic such as polyphenylene sulfide, polyether sulfone, polyether ether ketone, polyether nitrile, polyether imide, Thermosetting resins such as phenol resin, epoxy resin, and unsaturated polyester resin, and synthetic resins such as silicone resin and Teflon resin can be employed.
[0043]
The fiber material and the filling material included in the composite material used for forming the throttle body 11 and the throttle valve 12 are fibers such as glass fiber, carbon fiber, ceramic fiber, cellulose fiber, vinylon fiber, brass fiber, and aramid fiber. , Calcium carbonate, zinc oxide, titanium oxide, alumina, silica, magnesium hydroxide, talc, calcium silicate, mica, glass, carbon, graphite, thermosetting resin powder, cashew dust, etc. are effective, and in some cases flame retardant Further, an ultraviolet ray inhibitor, an antioxidant, a lubricant and the like may be appropriately blended.
[0044]
By the way, regarding the molding shrinkage ratio of the composite material forming the throttle valve 12 and the composite material forming the throttle body 11, the molding shrinkage ratio in the spreading direction (straight direction) of the flat surface 12a of the throttle valve 12 is the throttle shrinkage. It is larger than the molding shrinkage rate in the direction crossing the air passage 11a of the body 11 (diameter direction of the passage cross section).
[0045]
With this configuration, even if the throttle valve 12 and the throttle body 11 are contracted and deformed after molding, interference between the outer periphery 12b of the throttle valve 12 and the inner periphery of the throttle body 11 (the inner wall surface of the air passage 11a) is prevented. The throttle valve 12 can be rotated in the air passage 11a of the throttle body 11 so as to be opened and closed.
[0046]
Since the molding shrinkage rate of the composite material can be changed by adding fibers or fillers, various combinations can be employed. For example, as a composite material for forming the throttle body 11, polyether ether ketone, a combination of Teflon resin as a material for forming the throttle valve 12, or as a composite material for forming the throttle body 11, glass fiber and carbonate Examples of the material for forming the polyphenylene sulfide reinforced with the calcium filler and the throttle valve 12 include a combination of ABS resin.
[0047]
As for the linear expansion coefficient between the composite material forming the throttle valve 12 and the composite material forming the throttle body 11, the linear expansion coefficient in the spreading direction (linear direction) of the flat surface 12 a of the throttle valve 12 is It is smaller than the linear expansion coefficient in the direction crossing the air passage 11a of the body 11 (diameter direction of the passage cross section).
[0048]
With this configuration, even if the throttle valve 12 and the throttle body 11 are thermally deformed due to the influence of the heat of the atmosphere, the outer periphery 12b of the throttle valve 12 and the inner periphery of the throttle body 11 (inside the air passage 11a) The throttle valve 12 can be rotated in the air passage 11a of the throttle body 11 so as to be openable and closable.
[0049]
As the composite material for obtaining the linear expansion coefficient as described above, for example, polyetherimide can be used as the composite material forming the throttle body 11, and polyamide 6 or the like can be used as the material forming the throttle valve 12.
[0050]
Next, a first embodiment of the manufacturing method of the air flow rate control device according to the present invention will be described. 3 and 4 are cross-sectional views showing the structure of a mold (mold) in the present invention. As shown in FIG. 3, this mold has a cavity V for molding the throttle body 11. 1 Are provided with upper molds 20 and 21, lower molds 30 and 31, and side molds 40 and 41.
[0051]
The upper mold 20 and the lower mold 30 define an inner wall surface of the air passage 11a of the throttle body 11, and end surfaces 20a and 40a facing each other in the extending direction of the air passage 11a are joined and detached. A first mold and a second mold that are movable relative to each other are formed. Further, a part of the side surface molds 40 and 41 forms a cavity when molding a bearing boss portion 11d for attaching the bearing 14 and a flange portion 11b for attaching the throttle body 11 to other intake passage parts. The upper mold 20 is provided with a first resin injection port 20b that opens on the outer peripheral surface thereof, and a second resin injection port 20c that opens at a substantially central portion of the end surface 20a region.
[0052]
When injection molding is performed using a mold having the above-described configuration, first, as shown in FIG. 3, a metal bearing 14 is attached to a part of the side molds 40 and 41, and the end face 20 a and the lower mold 20 of the upper mold 20 are attached. In a state where the end face 30a of the mold 30 is joined, a predetermined space that is defined, that is, the cavity V 1 Inwardly, a resin material is injected from the first resin inlet 20b to mold the throttle body 11 (first step).
[0053]
Next, as shown in FIG. 4, the upper mold 20 and the lower mold 30 are relatively moved so that the end face 20a of the upper mold 20 and the end face 30a of the lower mold 30 are separated from each other. Here, the lower mold 40 is moved downward. Slide to (arrow L). A space defined by each end face 20a, 30a and the inner wall surface of the air passage 11a of the throttle body 11 formed by the first step, that is, a cavity V for forming the throttle valve 12. 2 Inwardly, a resin material is injected from the second resin inlet 20c to mold the throttle valve 12 (second step).
[0054]
Thus, the throttle body 11 and the throttle valve 12 can be manufactured by performing two shots with one mold.
[0055]
Thereafter, for example, a metal throttle shaft 13 is passed through a bearing 14 fixed to the throttle body 11, and the throttle valve 12 is fixed to the throttle shaft 13 to form an air flow control device.
[0056]
The outer periphery 12b of the throttle valve 12 formed here may not necessarily be a perfect circle, but is a trace of the shape of the inner wall surface of the air passage 11a of the throttle body 11 formed by the first step. Therefore, the gap between the inner periphery of the throttle body 11 and the outer periphery 12b of the throttle valve 12 is minimized, and the amount of air leakage when fully closed can be reduced. By using such a technique, it is not necessary to modify the throttle body mold.
[0057]
In addition, since a separate mold for a throttle valve that has been manufactured separately is not necessary, a series of conventionally designed and manufactured throttle valve molds and mold modifications after molding are all unnecessary.
[0058]
Next, a second embodiment of the method for manufacturing the air flow rate control device according to the present invention will be described. 5 and 6 are cross-sectional views showing the structure of a mold (mold) in the present invention. As shown in FIG. 5, this mold has a cavity V for molding the throttle body 11. 1 Are provided with upper molds 50 and 51, lower molds 60 and 61, and side molds 70 and 71.
[0059]
The upper mold 50 and the lower mold 60 define the inner wall surface of the air passage 11a of the throttle body 11, and the end faces 50a and 60a facing each other in the extending direction of the air passage 11a are joined and detached. The first molding die and the second molding die having recesses 50d and 60d that sandwich the throttle shaft 13 in a state where the end surfaces 50a and 60a are joined to each other are formed.
[0060]
Also, a part of the side surface molds 70 and 71 forms a cavity when molding a bearing boss portion 11d for attaching the bearing 14, a flange portion 11b for attaching the throttle body 11 to other intake passage parts, and the like. The upper mold 50 is provided with a first resin injection port 50b that opens on the outer peripheral surface thereof, and a second resin injection port 50c that opens at a substantially central portion of the recess 50d formed on the end surface 50a. ing.
[0061]
When injection molding is performed using a mold having the above-described configuration, first, as shown in FIG. 5, the throttle shaft 13 (see FIG. 7) to which the bearing 14 is attached is sandwiched between the recesses 50d and 60d, In a state where the end face 50a of the upper die 50 and the end face 60a of the lower die 60 are joined, a predetermined space, that is, a cavity V defined 1 Inwardly, a resin material is injected from the first resin inlet 50b to mold the throttle body 11 (first step).
[0062]
Next, as shown in FIG. 6, the upper mold 50 and the lower mold 60 are relatively moved so that the end surface 50a of the upper mold 50, the end surface 60a of the lower mold 60, and the throttle shaft 13 are separated from each other. A mold other than the upper mold 50 is slid downward (arrow L), and the lower mold 60 is further slid downward. A space defined by each end face 50a, 60a and the inner wall surface of the air passage 11a of the throttle body 11 formed by the first step, that is, a cavity V for forming the throttle valve 12. 2 Inwardly, the resin material is injected from the second resin injection port 50c so that the portion of the throttle shaft 13 surrounded by the respective end faces 50a, 60a is encapsulated by the resin material. Molding (second step).
[0063]
Thus, by performing two shots with one mold, it is possible to manufacture an air flow rate control device in which the throttle valve 12 integrally coupled to the throttle shaft 13 is assembled to the throttle body 11.
[0064]
Since the outer periphery 12b of the throttle valve 12 formed here is a trace of the shape of the inner wall surface of the air passage 11a of the throttle body 11 formed by the first step, as described above, The amount of air leakage can be reduced.
[0065]
In addition, the use of such a technique eliminates the need for modification of the throttle body mold, and further eliminates the need for a throttle valve mold that has been manufactured separately. The design, production, and mold modification after molding are all unnecessary.
[0066]
Further, the step of assembling the throttle shaft 13 to the throttle valve 12 can be omitted.
[0067]
Next, a description will be given of a third embodiment of the manufacturing method of the air flow rate control apparatus according to the present invention. 8 and 9 are cross-sectional views showing the structure of a mold (mold) in the present invention. As shown in FIG. 8, this mold has a cavity V for molding the throttle body 11. 1 Are provided with upper molds 50 and 51, lower molds 60 and 61, and side molds 70 and 71.
[0068]
The upper mold 50 and the lower mold 60 define the inner wall surface of the air passage 11a of the throttle body 11, and the lower mold 60 is joined and detached from the respective end faces 50a, 60a facing each other in the extending direction of the air passage 11a. The first mold and the second mold having the recesses 50d and 60d that sandwich the throttle shaft 13 with the end faces 50a and 60a being joined are formed.
[0069]
Also, a part of the side surface molds 70 and 71 forms a cavity when molding a bearing boss portion 11d for attaching the bearing 14, a flange portion 11b for attaching the throttle body 11 to other intake passage parts, and the like. The upper mold 50 is provided with a first resin injection port 50b that opens on the outer peripheral surface thereof, and a second resin injection port 50c that opens at a substantially central portion of the recess 50d formed on the end surface 50a. ing.
[0070]
When performing injection molding using a mold having the above structure, first, as shown in FIG. 8, the throttle shaft 13 (see FIG. 7) to which the bearing 14 is attached is sandwiched between the recesses 50d and 60d, In a state where the end face 50a of the upper die 50 and the end face 60a of the lower die 60 are joined, a predetermined space, that is, a cavity V defined 1 Inwardly, a resin material is injected from the first resin inlet 50b to mold the throttle body 11 (first step).
[0071]
Next, as shown in FIG. 9, the lower die 60 is slid downward (arrow L) so that the end surface 50a of the upper die 50, the end surface 60a of the lower die 60, and the throttle shaft 13 are separated from each other. A space defined by each end face 50a, 60a and the inner wall surface of the air passage 11a of the throttle body 11 formed by the first step, that is, a cavity V for forming the throttle valve 12. 2 Inside, the resin material is injected from the second resin injection port 50c, and the throttle valve 12 integrated with the throttle shaft 13 is formed through the through hole 13a of the throttle shaft 13 (second step).
[0072]
Thus, by performing two shots with one mold, it is possible to manufacture an air flow rate control device in which the throttle valve 12 integrally coupled to the throttle shaft 13 is assembled to the throttle body 11.
[0073]
Since the outer periphery 12b of the throttle valve 12 formed here is a trace of the shape of the inner wall surface of the air passage 11a of the throttle body 11 formed by the first step, as described above, The amount of air leakage can be reduced.
[0074]
In addition, the use of such a technique eliminates the need for modification of the throttle body mold, and further eliminates the need for a throttle valve mold that has been manufactured separately. The design, production, and mold modification after molding are all unnecessary.
[0075]
Furthermore, the process of assembling the throttle shaft 13 to the throttle valve 12 can be omitted.
[0076]
Furthermore, since only one mold is slid at the time of molding and the amount of movement is small, production with shorter cycle time becomes possible.
[0077]
Next, a description will be given of a fourth embodiment of the method for manufacturing the air flow control device according to the present invention. 10 and 11 are cross-sectional views showing the structure of a mold (mold) in the present invention. As shown in FIG. 10, this mold has a cavity V for molding the throttle body 11. 1 Are formed with upper molds 80 and 81, lower molds 90 and 91, side molds 100 and 101, and bearing molds 110 and 111 positioned on the side surfaces.
[0078]
The upper mold 80 and the lower mold 90 define the inner wall surface of the air passage 11a of the throttle body 11, and the end faces 80a and 90a that oppose each other in the extending direction of the air passage 11a are joined and detached. The first molding die and the second molding die having recesses 80d and 90d that sandwich the throttle shaft 13 with the end faces 80a and 90a being joined to each other are formed.
[0079]
The bearing molds 110 and 111 form a third mold that supports the throttle shaft 13 and demarcates a region where the bearing is disposed, and that can advance and retreat in the axial direction of the throttle shaft 13 (arrow H).
[0080]
Further, a part of the side molds 100 and 101 forms a cavity for molding a bearing boss portion 11d for positioning the bearing 14, a flange portion 11b for attaching the throttle body 11 to other intake passage parts, and the like. The upper mold 80 is provided with a first resin injection port 80b that opens on the outer peripheral surface thereof and a second resin injection port 80c that opens at a substantially central portion of the recess 80d formed on the end surface 80a. ing.
[0081]
When injection molding is performed using a mold having the above-described configuration, first, as shown in FIG. 10, the throttle shaft 13 is sandwiched between the recesses 80d and 90d so that the end surface 80a of the upper mold 80 and the lower mold 90 are sandwiched. The bearing molds 110 and 111 are fitted on both ends of the throttle shaft 13, and the bearing molds 110 and 111 are advanced to a region where the bearing is to be disposed (molded). A predetermined space or cavity V defined 1 Inwardly, a resin material is injected from the first resin inlet 80b to mold the throttle body 11 (first step).
[0082]
Next, as shown in FIG. 11, the upper mold 80 and the lower mold 90 are relatively moved so that the end surface 80a of the upper mold 80, the end surface 90a of the lower mold 90, and the throttle shaft 13 are separated from each other. The molds other than the lower mold 80 are slid downward (arrow L), the lower mold 90 is further slid downward, and the bearing molds 110 and 111 are retracted toward both outer sides so as to be out of the region where the bearing is formed. Let Then, a space defined by each end face 80a, 90a, the inner wall surface of the air passage 11a of the throttle body 11 formed by the first step and the region for forming the bearing, that is, the throttle valve 12 and the bearing are formed. Cavity V to do 2 The resin material is injected from the second resin inlet 80c so as to enclose the throttle shaft 13 inward, and the throttle valve 12 and the bearing are integrally molded simultaneously (second step).
[0083]
Thus, by performing two shots with one mold, an air flow rate control device in which the throttle valve 12 and the bearing are integrally formed so as to be integrally coupled with the throttle shaft 13 can be manufactured. it can.
[0084]
Since the outer periphery 12b of the throttle valve 12 formed here is a trace of the shape of the inner wall surface of the air passage 11a of the throttle body 11 formed by the first step, as described above, The amount of air leakage can be reduced.
[0085]
In addition, the use of such a technique eliminates the need for modification of the throttle body mold, and further eliminates the need for a throttle valve mold that has been manufactured separately. The design, production, and mold modification after molding are all unnecessary.
[0086]
Further, the process of assembling the throttle shaft 13 with respect to the throttle valve 12 can be omitted, and a separate bearing is not required, which contributes to a reduction in the number of parts, a reduction in parts management costs, and the like.
[0087]
Next, a fifth embodiment of the method for manufacturing the air flow rate control device according to the present invention will be described. 12 and 13 are cross-sectional views showing the structure of a mold (mold) in the present invention. As shown in FIG. 12, this mold has a cavity V for molding the throttle body 11. 1 The upper molds 120 and 121, the lower molds 130 and 131, the side molds 140 and 141, and the shaft molds 150 and 151 positioned on the side surfaces are provided.
[0088]
The upper mold 120 and the lower mold 130 define the inner wall surface of the air passage 11a of the throttle body 11, and the end faces 120a and 130a facing each other in the extending direction of the air passage 11 are joined and detached. The first molding die and the second molding die having recesses 120d and 130d that define the throttle shaft are formed in a state where the end surfaces 120a and 130a are joined to each other.
[0089]
The shaft molds 150 and 151 form a fourth mold that is positioned in the recesses 120d and 130d and in the region where the bearings are arranged and is movable in the axial direction of the throttle shaft.
[0090]
Further, a part of the side surface molds 140 and 141 forms a cavity when molding a bearing boss portion 11d for positioning the bearing, a flange portion 11b for attaching the throttle body 11 to other intake passage components, and the like. The upper mold 120 is provided with a first resin injection port 120b that opens on the outer peripheral surface thereof, and a second resin injection port 120c that opens at a substantially central portion of the recess 120d formed on the end surface 120a. Yes.
[0091]
When injection molding is performed using a mold having the above structure, first, as shown in FIG. 12, the shaft molds 150 and 151 are sandwiched between the recesses 120d and 130d, that is, in the recesses 120d and 130d and in the bearings. The shaft molds 150 and 151 are positioned in a region where the upper mold 120 and the end surface 120a of the upper mold 120 and the end surface 130a of the lower mold 130 are joined to each other. 1 Inwardly, a resin material is injected from the first resin inlet 120b to mold the throttle body 11 (first step).
[0092]
Next, as shown in FIG. 13, the upper mold 120 and the lower mold 130 are relatively moved so that the end face 120a of the upper mold 120 and the end face 130 of the lower mold 130 are separated from each other. The other molds are slid downward (arrow L), and the lower mold 130 is further slid downward. Further, the shaft molds 150 and 151 are retracted toward both outer sides so as to be out of the recesses 120d and 130d and the region where the bearing is disposed.
[0093]
A space defined by each end face 120a, 130a and the inner wall surface of the air passage 11a of the throttle body 11 formed by the first step and the region where the bearing is disposed, that is, the throttle valve 12, the throttle shaft, and Cavity V for molding bearings 2 Inwardly, a resin material is injected from the second resin inlet 120c to integrally mold the throttle valve 12, the throttle shaft, and the bearing (second step). Here, the both ends of the molded throttle shaft also serve as a bearing.
[0094]
In this way, by performing two shots with one mold, an air flow rate control device having a throttle body, an integrally formed throttle shaft, a bearing, and a throttle valve can be manufactured.
[0095]
Since the outer periphery 12b of the throttle valve 12 formed here is a trace of the shape of the inner wall surface of the air passage 11a of the throttle body 11 formed by the first step, as described above, The amount of air leakage can be reduced.
[0096]
In addition, the use of such a technique eliminates the need for modification of the throttle body mold, and further eliminates the need for a throttle valve mold that has been manufactured separately. The design, production, and mold modification after molding are all unnecessary.
[0097]
Further, the process of assembling the throttle shaft and the bearing to the throttle valve can be omitted, which contributes to simplification of the manufacturing process, reduction of the number of parts, reduction of parts management cost, and the like.
[0098]
For the upper molds 20, 50, 80, 120 applied in the first step of the embodiment described above, the upper mold 160 as shown in FIG. 14, that is, the cavity in which the air passage 11a of the throttle body 11 is molded. V 1 As a first resin injection port for injecting a resin material into the cavity V 1 A film gate that injects a resin material from the entire circumferential direction can be employed.
[0099]
In this case, the molded throttle body is less biased in molding distortion, and the air passage 11a can be brought close to a perfect circle.
[0100]
Further, as the second resin injection port 160c, a space in which the throttle valve 12 is molded (cavity V 2 By adopting a one-point gate for injecting a resin material from the substantially central portion of the), the molding distortion in the molded throttle valve is reduced, and the outer circumference of the throttle valve can be brought close to a perfect circle.
[0101]
Further, as shown in FIGS. 15 to 17, if the throttle shaft 13 in the above-described embodiment is provided with at least one through hole 13a, 13b, the injected resin material can be used as the through hole 13a. , 13b and solidifies so that the throttle valve 12 and the throttle valve 13 can be firmly coupled to each other.
[0102]
Next, in the configuration of the molded throttle valve and throttle body, the results of evaluating the operating conditions of the throttle valves according to the specifications of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 and 2 in Tables 1 to 3 shown below will be described. To do.
[0103]
The resin materials in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 and 2 were selected from polyethersulfone, polyetheretherketone, thermoplastic polyimide, polyetherimide, polyamide 6, polyamide 66, ABS, and polypropylene. Using a composite material with a synthetic resin matrix, a throttle body and a throttle valve were manufactured, and the presence of interference with the throttle body due to poor throttle valve opening and thermal expansion of the throttle valve was investigated.
[0104]
Here, the manufacturers and trade names / grades of the synthetic resin used as the matrix are as follows.
[0105]
Polyethersulfone [PES] (Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd., trade name “Victorex PES3600G”), Polyetheretherketone [PEEK] (Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd., trade name “Victorex PEEK450G” ), Thermoplastic polyimide [TPI] (Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd., trade name “Aurum 500PL”), polyetherimide [PEI] (US GE Co., Ltd., trade name “Ultem 1000”), polyamide 6 [PA6] (manufactured by Toray Industries, Inc., trade name “Amilan CM1017”), polyamide 66 [PA66] (manufactured by Asahi Kasei Corporation, trade name “Leona 1402S”), [ABS] (manufactured by Kaneka Chemical Co., Ltd.) , Trade name “MUH E7301”), polypropylene [PP] (made by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd., trade name “Polypro J700G”).
[0106]
Further, in order to clarify the difference between the linear expansion coefficients of the throttle valve and the throttle body, glass beads (manufactured by Toshiba Barotini Co., Ltd., trade name “Rynite 500”) were blended in the composite material to be formed. The mixing ratio of the glass beads was appropriately set according to the combination of the throttle valve and the throttle body.
[0107]
In addition, the throttle valve opening failure was evaluated by measuring the torque at the beginning of the throttle valve opening after integrating the throttle valve and throttle body and using an air flow control device with a return spring, accelerator drum, etc. .
[0108]
Furthermore, to evaluate the interference with the throttle body due to the thermal expansion of the throttle valve, leave it in an oven at 120 ° C for 30 minutes, measure the torque at the beginning of the throttle valve opening, and check whether there is a return failure of the throttle valve. It was.
[0109]
Here, when the torque at which the throttle valve begins to open is smaller than the throttle valve's fully opened torque, a circle is marked in the result column of the table, and the throttle valve's opening torque exceeds the throttle valve's fully opened torque. The air flow rate control device is marked as x in the result column of the table, assuming that it is not practical.
[0110]
[Table 1]
Figure 0004178642
[0111]
[Table 2]
Figure 0004178642
[0112]
[Table 3]
Figure 0004178642
[0113]
As shown in Table 1, by adopting a combination of polyether ether etone as the resin material for molding the throttle body and polyamide 66 as the resin material for molding the throttle valve, the molding contraction rate of the throttle valve can be reduced. It can be seen that the molding shrinkage ratio of the throttle valve becomes larger, the interference between the throttle body and the throttle valve can be prevented, and the throttle valve becomes movable.
[0114]
Further, by adopting a combination of TPI as a resin material for molding the throttle body and PA6 as a resin material for molding the throttle valve, the linear expansion coefficient of the throttle valve becomes smaller than that of the throttle body, and the throttle due to the thermal expansion of the throttle valve. It can be seen that the throttle valve can be moved even at high temperatures without causing the harmful effect of interference with the body.
[0115]
Further, as shown in Table 3, when the melting point (or flow starting point) of the throttle body material and the melting point (or flow starting point) of the throttle valve material are separated, the tip shape of the throttle valve is A-shaped. If the melting point (or flow starting point) of the throttle body material is close to the melting point (or flow starting point) of the throttle valve material, the tip shape of the throttle valve is set to the B shape and the two contacts Can be easily peeled even if they are bonded together (Examples 7 and 8).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an air flow rate control device according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an air flow control device according to the present invention.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a method of manufacturing an air flow rate control device according to the present invention.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a method of manufacturing an air flow rate control device according to the present invention.
FIGS. 5A and 5B show a second embodiment of the manufacturing method of the air flow control device according to the present invention, wherein FIG. 5A is a longitudinal sectional view, and FIG. 5B is a cross-sectional view across the throttle shaft in FIG. It is a fragmentary sectional view.
6A and 6B show a second embodiment of a method for manufacturing an air flow rate control device according to the present invention, wherein FIG. 6A is a longitudinal sectional view, and FIG. 6B is a cross-sectional view across a throttle shaft in FIG. It is a fragmentary sectional view.
7A and 7B show a state in which a bearing is attached to a throttle shaft, where FIG. 7A is an end view, and FIG. 7B is a longitudinal sectional view.
FIGS. 8A and 8B show a third embodiment of the manufacturing method of the air flow control device according to the present invention, wherein FIG. 8A is a longitudinal sectional view, and FIG. 8B is a partially enlarged sectional view in a direction crossing the shaft.
FIGS. 9A and 9B show a third embodiment of a method for manufacturing an air flow rate control device according to the present invention, wherein FIG. 9A is a longitudinal sectional view and FIG. 9B is a partially enlarged sectional view in a direction crossing a shaft.
FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing a fourth embodiment of the manufacturing method of the air flow rate control apparatus according to the present invention.
FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing a fourth embodiment of the manufacturing method of the air flow control device according to the present invention.
FIGS. 12A and 12B show a fifth embodiment of the manufacturing method of the air flow rate control device according to the present invention, wherein FIG. 12A is a longitudinal sectional view, and FIG. 12B is a partial sectional view in a direction crossing the shaft mold. .
FIGS. 13A and 13B show a fifth embodiment of the manufacturing method of the air flow rate control device according to the present invention, wherein FIG. 13A is a longitudinal sectional view, and FIG. 13B is a partial sectional view in a direction crossing the shaft mold. .
FIG. 14 is a longitudinal sectional view of a molding die showing another embodiment of a resin injection port.
FIGS. 15A and 15B show an embodiment in which a through hole is provided in a throttle shaft, where FIG. 15A is an end view and FIG. 15B is a side view.
FIGS. 16A and 16B show an embodiment in which a through hole is provided in a throttle shaft, where FIG. 16A is an end view and FIG. 16B is a side view.
FIGS. 17A and 17B show an embodiment in which a through hole is provided in a throttle shaft, where FIG. 17A is an end view and FIG. 17B is a side view.
FIG. 18 is a partially enlarged explanatory view showing an example of a cross-sectional shape of a valve tip.
[Explanation of symbols]
10 Air flow control device
11 Throttle body
11a Air passage
12 Throttle valve
12a side
12b Outer circumference (contour)
13 Throttle shaft
14 Bearing
20 Upper mold (first mold)
20a end face
20b First resin inlet
20c Second resin inlet
21 Upper mold
30 Lower mold (second mold)
30a end face
31 Lower mold
40, 41 Side type
50 Upper mold (first mold)
50a end face
50b First resin inlet
50c Second resin inlet
50d recess
60 Lower mold (second mold)
60a end face
60d recess
61 Lower mold
70, 71 Side type
80 Upper mold (first mold)
80a end face
80b First resin inlet
80c Second resin inlet
80d recess
81 Upper mold
90 Lower mold (second mold)
90a end face
90d recess
91 Lower mold
100, 101 Side type
110, 111 Bearing mold (third mold)
120 Upper mold (first mold)
120a end face
120b First resin inlet
120c Second resin inlet
120d recess
121 Upper mold
130 Lower mold (second mold)
130a end face
130d recess
140,141 Side type
150,151 Shaft mold (4th mold)
160 Upper mold (first mold)
160b First resin inlet
160c Second resin inlet
170 Lower mold (second mold)
180,181 side type

Claims (8)

空気通路を形成したスロットルボディと、その空気通路を開閉するためのスロットルバルブと、このスロットルバルブをスロットルボディの空気通路内に位置付けるように支持するスロットルシャフトとを有し、
上記スロットルボディの空気通路内壁面を画定するとともに、その空気通路の伸長方向において相対向する各々の端面どうしが接合及び離脱するように相対的に移動可能であり、各々の端面が接合した状態でスロットルシャフトを挟み込むような凹部を有する第1,第2成形型、及び側面型を用いた射出成形により上記スロットルボディとスロットルバルブが形成されている空気流量制御装置であって、
上記スロットルボディは、互いの端面を接合した第1,第2成形型の各々の端面の凹部内にスロットルシャフトを挟み込んだ状態で、第1第2成形型及び側面型により画定されるキャビティに、合成樹脂を母材とする複合材料を射出することにより成形されているとともに、
上記スロットルバルブは、第1成形型の端面、第2成形型の端面及びスロットルシャフトが相互に離脱するように第1成形型及び第2成形型を相対的に移動させることにより、スロットルシャフトのうち各々の端面に囲まれる領域の部分が当該複合材料により被包されるように、前記各々の端面と前記射出成形されたスロットルボディの空気通路内壁面とで画定されるキャビティに、そのスロットルボディの空気通路を横切る方向における成形収縮率よりも、当該スロットルバルブの平板状の面の広がり方向における成形収縮率が大きい、合成樹脂を母材とする複合材料を射出することにより成形されていることを特徴とする空気流量制御装置。
A throttle body having an air passage, a throttle valve for opening and closing the air passage, and a throttle shaft for supporting the throttle valve so as to be positioned in the air passage of the throttle body,
While defining the inner wall surface of the air passage of the throttle body, the end faces facing each other in the extending direction of the air passage are relatively movable so as to be joined and detached , and the respective end faces are joined. An air flow rate control device in which the throttle body and the throttle valve are formed by injection molding using a first mold and a second mold having a recess that sandwiches the throttle shaft , and a side mold ,
The throttle body has a cavity defined by the first and second molds and the side mold in a state where the throttle shaft is sandwiched in the recesses of the end surfaces of the first and second molds joined to each other. In addition to being molded by injecting a composite material based on synthetic resin,
The throttle valve, the end face of the first mold, by the end face and the throttle shaft of the second mold are relatively moved first mold and the second mold so as to leave each other, of the throttle shaft In the cavity defined by each end face and the inner wall surface of the air passage of the injection molded throttle body, a portion of the area surrounded by each end face is encapsulated by the composite material . The molding shrinkage rate in the spreading direction of the flat plate surface of the throttle valve is larger than the molding shrinkage rate in the direction crossing the air passage. A featured air flow rate control device.
スロットルバルブをなす合成樹脂を母材とする複合材料は、スロットルボディの空気通路を横切る方向における線膨脹係数よりも、当該スロットルバルブの平板状の面の広がり方向における線膨脹係数が小さいものであることを特徴とする請求項1に記載の空気流量制御装置。  The composite material based on the synthetic resin forming the throttle valve has a smaller linear expansion coefficient in the spreading direction of the flat surface of the throttle valve than the linear expansion coefficient in the direction crossing the air passage of the throttle body. The air flow rate control device according to claim 1. 請求項1又は2に記載した空気流量制御装置の製造方法であって、It is a manufacturing method of the air flow control device according to claim 1 or 2,
第1及び第2成形型は、各々の端面が接合した状態でスロットルシャフトを挟み込むような凹部を有しており、  The first and second molds have a recess that sandwiches the throttle shaft in a state in which the respective end surfaces are joined,
第1の成形型の端面と第2成形型の端面とが接合して凹部内にスロットルシャフトを挟み込んだ状態で、第1,第2成形型及び側面型により画定されるキャビティに当該複合材料を射出してスロットルボディを成形する第1の工程と、  In a state where the end face of the first mold and the end face of the second mold are joined and the throttle shaft is sandwiched in the recess, the composite material is put into the cavity defined by the first and second molds and the side mold. A first step of injecting and forming a throttle body;
第1成形型の端面、第2成形型の端面及びスロットルシャフトが相互に離脱するように第1成形型及び第2成形型を相対的に移動させた後、スロットルシャフトのうち各々の端面に囲まれる領域の部分が当該複合材料により被包されるように、前記各々の端面と前記第1の工程により成形されたスロットルボディの空気通路内壁面とで画定されるキャビティに当該複合材料を射出してスロットルバルブを成形する第2の工程とを含むことを特徴とする空気流量制御装置の製造方法。  After the first mold and the second mold are relatively moved so that the end face of the first mold, the end face of the second mold and the throttle shaft are separated from each other, the end faces of the throttle shaft are surrounded by the respective end faces. The composite material is injected into a cavity defined by each end face and the inner wall surface of the air passage of the throttle body formed by the first step so that a portion of the region to be encapsulated is covered with the composite material. And a second step of forming the throttle valve.
請求項1又は2に記載した空気流量制御装置の製造方法であって、
第1及び第2成形型は、各々の端面が接合した状態でスロットルシャフトを挟み込むような凹部を有しており、
第1の成形型の端面と第2成形型の端面とが接合して凹部内にスロットルシャフトを挟み込んだ状態で、第1,第2成形型及び側面型により画定されるキャビティに当該複合材料を射出してスロットルボディを成形する第1の工程と、
第2成形型とスロットルシャフトが離脱するように第2成形型を移動させた後、スロットルシャフトのうち各々の端面に囲まれる領域の部分が当該複合材料により被包されるように、前記各々の端面と前記第1の工程により成形されたスロットルボディの空気通路内 壁面とで画定されるキャビティに当該複合材料を射出してスロットルバルブを成形する第2の工程とを含むことを特徴とする空気流量制御装置の製造方法。
It is a manufacturing method of the air flow control device according to claim 1 or 2,
The first and second molds have a recess that sandwiches the throttle shaft in a state in which the respective end surfaces are joined,
In a state where the end face of the first mold and the end face of the second mold are joined and the throttle shaft is sandwiched in the recess, the composite material is put into the cavity defined by the first and second molds and the side mold. A first step of injecting and forming a throttle body;
After moving the second mold so that the second mold and the throttle shaft are separated, the respective portions of the throttle shaft surrounded by the respective end faces are encapsulated by the composite material. A second step of forming a throttle valve by injecting the composite material into a cavity defined by an end surface and an air passage inner wall surface of the throttle body formed by the first step. Manufacturing method of flow control device.
スロットルボディに対してスロットルシャフトを回動自在に支承する軸受を備えており、
スロットルシャフトを予め軸受により支承した状態で第2の工程を行うことを特徴とする請求項3又は4に記載の空気流量制御装置の製造方法。
It has a bearing that rotatably supports the throttle shaft with respect to the throttle body.
The method of manufacturing an air flow rate control device according to claim 3 or 4, wherein the second step is performed in a state where the throttle shaft is previously supported by a bearing .
請求項1又は2に記載したスロットルボディに対してスロットルシャフトを回動自在に支承する軸受を備えた空気流量制御装置の製造方法であって、
第1及び第2成形型は、各々の端面が接合した状態でスロットルシャフトを挟み込むような凹部を有し、かつ、スロットルシャフトを支承するとともに軸受を配置する領域を画定しかつスロットルシャフトの軸線方向において進退可能な第3成形型を用い、
第1成形型の端面と第2成形型の端面とが接合して凹部内にスロットルシャフトを挟み込み、かつ、第3成形型が軸受を配置する領域内に位置付けられた状態で、第1,第2成形型及び側面型により画定されるキャビティに複合材料を射出してスロットルボディを成形する第1の工程と、
第1成形型の端面、第2成形型の端面及びスロットルシャフトが相互に離脱するように第1成形型及び第2成形型を相対的に移動させ、かつ、軸受を配置する領域内から外れるように第3成形型を後退させた後、スロットルシャフトのうち各々の端面に囲まれる領域の部分が当該複合材料により被包されるように、前記各々の端面と第1の工程により成形されたスロットルボディの空気通路内壁面及び軸受を配置する領域内とで画定されるキャビティに複合材料を射出して、スロットルシャフトを被包するようにスロットルバルブ及び軸受を一体的に成形する第2の工程とを含むことを特徴とする空気流量制御装置の製造方法。
A method of manufacturing an air flow rate control device including a bearing that rotatably supports a throttle shaft with respect to the throttle body according to claim 1 or 2,
The first and second molds have a recess for sandwiching the throttle shaft in a state where the end faces are joined, define a region where the throttle shaft is supported and a bearing is disposed, and the axial direction of the throttle shaft In the third mold that can advance and retreat in
In a state where the end surface of the first mold and the end surface of the second mold are joined, the throttle shaft is sandwiched in the recess, and the third mold is positioned in the region where the bearing is disposed. A first step of molding a throttle body by injecting a composite material into a cavity defined by two molds and a side mold;
The first mold and the second mold are moved relative to each other so that the end face of the first mold, the end face of the second mold and the throttle shaft are separated from each other, and the first mold and the second mold are separated from the region where the bearing is disposed. After the third mold is moved backward, the throttle formed by the first step and each end face so that the portion of the throttle shaft surrounded by each end face is encapsulated by the composite material. A second step of integrally molding the throttle valve and the bearing so as to encapsulate the throttle shaft by injecting a composite material into a cavity defined by an inner wall surface of the air passage and a region where the bearing is disposed ; The manufacturing method of the air flow rate control apparatus characterized by the above-mentioned.
請求項1又は2に記載したスロットルボディに対してスロットルシャフトを回動自在に支承する軸受を備えた空気流量制御装置の製造方法であって、
第1及び第2成形型は、各々の端面が接合した状態でスロットルシャフトを挟み込むような凹部を有し、かつ、凹部内及び軸受を配置する領域内に位置付けられかつスロットルシャフトの軸線方向に移動可能な第4成形型を用い、
第1の成形型の端面と第2成形型の端面とが接合し、かつ、凹部内及び軸受を配置する領域内に第4成形型が位置付けられた状態で、第1,第2成形型及び側面型により画定されるキャビティに複合材料を射出してスロットルボディを成形する第1の工程と、
第1成形型の端面と第2成形型の端面とが離脱するように第1成形型及び第2成形型を相対的に移動させ、かつ、凹部内及び軸受を配置する領域内から外れるように第4成形型を移動させた後、スロットルシャフトのうち各々の端面に囲まれる領域の部分が当該複合材料により被包されるように、前記各々の端面と第1の工程により成形されたスロットルボディの空気通路内壁面及び軸受を配置する領域とで画定されるキャビティに複合材料を射出して、スロットルシャフトを被包するようにスロットルバルブ、スロットルシャフト、及び軸受を一体的に成形する第2の工程とを含むことを特徴とする空気流量制御装置の製造方法。
A method of manufacturing an air flow rate control device including a bearing that rotatably supports a throttle shaft with respect to the throttle body according to claim 1 or 2,
The first and second molds have recesses that sandwich the throttle shaft with their end faces joined, and are positioned in the recesses and in the region where the bearings are arranged and move in the axial direction of the throttle shaft. Using a possible fourth mold,
In a state where the end surface of the first mold and the end surface of the second mold are joined and the fourth mold is positioned in the recess and the region where the bearing is disposed, A first step of injecting a composite material into a cavity defined by a side mold to mold a throttle body;
The first mold and the second mold are moved relative to each other so that the end face of the first mold and the end face of the second mold are separated from each other, and are separated from the inside of the recess and the region where the bearing is disposed. After the fourth mold is moved, the throttle body molded by the first step and the end surfaces so that the portion of the throttle shaft surrounded by the end surfaces is encapsulated by the composite material. The throttle valve, the throttle shaft, and the bearing are integrally molded so as to encapsulate the throttle shaft by injecting the composite material into a cavity defined by the inner wall surface of the air passage and the region where the bearing is disposed. A method for manufacturing an air flow rate control device.
第1の工程において、スロットルボディの空気通路が成形される空間の周方向全域から当該複合材料を射出するフィルムゲートを採用し、第2の工程において、スロットルバルブが成形される空間の略中央部から当該複合材料を射出する1点ゲートを採用することを特徴とする請求項3〜7のいずれか1項に記載の空気流量制御装置の製造方法。 In the first step, a film gate for injecting the composite material from the entire circumferential direction of the space in which the air passage of the throttle body is formed is adopted, and in the second step, a substantially central portion of the space in which the throttle valve is formed The method for manufacturing an air flow rate control device according to claim 3, wherein a single-point gate for injecting the composite material is used.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017017843A1 (en) * 2015-07-30 2017-02-02 日産自動車株式会社 Die assembly for molding insert for air intake port

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6626421B2 (en) * 2000-02-16 2003-09-30 Denso Corporation Manufacturing method for a throttle body of an internal combustion engine and a related throttle apparatus
JP3971898B2 (en) * 2000-05-25 2007-09-05 株式会社日立製作所 Throttle body
DE10131109A1 (en) * 2001-06-27 2003-01-09 Mann & Hummel Filter Process for producing a switch flap assembly
DE10246726A1 (en) * 2002-10-07 2004-04-15 Siemens Ag Method for producing a throttle valve includes production of a plastic throttle flap shrunk on the throttle shaft, with use of a pair of plungers as mold elements.
DE10329484A1 (en) 2003-07-01 2005-01-27 Robert Bosch Gmbh Method for producing a throttle valve unit in the two-component injection molding method
JP2005090419A (en) * 2003-09-19 2005-04-07 Denso Corp Throttle device for internal combustion engine
JP4515075B2 (en) * 2003-11-07 2010-07-28 株式会社デンソー Injection molding method for throttle device for internal combustion engine
JP4207825B2 (en) * 2003-11-07 2009-01-14 株式会社デンソー Method of forming throttle device for internal combustion engine
WO2005116423A1 (en) 2004-05-31 2005-12-08 Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha Molding method for throttle body and throttle body
JP2006017005A (en) 2004-06-30 2006-01-19 Denso Corp Throttle device for internal combustion engine
DE102006010499A1 (en) * 2006-03-07 2007-09-13 Röchling Automotive AG & Co. KG Injection molding process for the production of a component having at least two functional components formed separately from each other and movable relative to each other
JP4513892B2 (en) * 2008-04-11 2010-07-28 株式会社デンソー Manufacturing method of valve unit
CN103342891B (en) * 2013-07-03 2015-08-12 中山市永威新材料有限公司 Heat conductive plastic material of a kind of high-performance refractory and preparation method thereof
CN117681392B (en) * 2023-12-27 2024-08-16 太仓市天丝利塑化有限公司 Injection molding equipment and injection molding line for automobile exterior trimming parts

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017017843A1 (en) * 2015-07-30 2017-02-02 日産自動車株式会社 Die assembly for molding insert for air intake port
JPWO2017017843A1 (en) * 2015-07-30 2018-05-31 日産自動車株式会社 Inlet port insert mold assembly
US10639824B2 (en) 2015-07-30 2020-05-05 Nissan Motor Co., Ltd. Die assembly for intake port insert

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