ナット付樹脂ギヤ部品

【課題】樹脂ギヤ部品に金属製のナット部品をインサートしたものであっても、ギヤ歯の強度低下や寸法精度の低下を防ぎ、信頼性を高める。
【解決手段】金属製のカムプレートが組付けられる最終ギヤ３は、所定角内のみにギヤ歯３ａが設けられる樹脂ギヤ部品αと、この樹脂ギヤ部品αにインサートされた金属製のナット部品βとを備え、ナット中心Ｄをギヤ無範囲θｂのみに配置する。これにより、ウェルドはギヤ歯３ａが存在しない部位のみに形成され、ギヤ歯３ａにウェルドによる強度低下を防ぐことができる。また、ギヤ歯３ａへ向かう溶融樹脂の流れの広がりがナット部品βによって阻害されないため、ギヤ歯３ａの寸法精度の低下が防がれる。このように、ギヤ歯３ａの強度低下および精度低下を防ぐことができ、信頼性を高めることができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の回動範囲にギヤ歯を有する樹脂ギヤ部品に、金属製のナット部品がインサートされてなるナット付樹脂ギヤ部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
ギヤ歯が形成されるギヤ部品と、金属材料で設けることが要求される金属部品（例えば、耐摩耗性や耐荷重性が要求されるカムプレート等）とを、一体に回動させる要求がある。
この場合、ギヤ部品と金属部品を一体の金属で設けると、強度や信頼性が得られる反面、コストと重量が増加する不具合がある。
【０００３】
そこで、高い強度が要求される部分を金属部品で設け、さほど高い強度を必要としないギヤ部品を樹脂で設け、樹脂ギヤ部品（樹脂製のギヤ部品）に金属部品を取り付けることで、コストダウンと重量の軽減を図ることが考えられる。
この場合、図１（ａ）に示すように、樹脂ギヤ部品αに金属部品を取り付ける手段として、樹脂ギヤ部品αに金属製のナット部品βを予めインサートしておき、樹脂ギヤ部品αに金属部品を装着した後、ナット部品βにネジを締結することで金属部品を樹脂ギヤ部品αに固定することが考えられる。
【０００４】
しかしながら、樹脂ギヤ部品αを成形型内において射出成形する際（樹脂成形時）、溶融樹脂の流れ｛図１（ａ）の矢印Ｘ参照｝がナット部品βを回り込むため、ナット部品βの外径側のギヤ歯３ａにウェルド（樹脂の合流による合わせ目）が生じ、ウェルドによってギヤ歯３ａの強度が低下する不具合が発生する。
また、樹脂成形時、溶融樹脂の流れの広がり｛図２（ａ）の破線Ｙ参照｝がナット部品βによって阻害されるため、ナット部品βの外形側のギヤ歯３ａに対する溶融樹脂の充填不良が生じ易くなり、ギヤ歯３ａの寸法精度が低下する不具合が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１５０９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、樹脂ギヤ部品に金属製のナット部品をインサートしたものであっても、ギヤ歯の強度低下や寸法精度の低下を防ぎ、高い信頼性を確保できるナット付樹脂ギヤ部品の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
［請求項１の手段］
本発明では、
・ギヤ歯の一方の回動端を、一方ギヤ端Ａ、
・ギヤ歯の他方の回動端を、他方ギヤ端Ｂ、
・樹脂ギヤ部品の回動中心を、回動中心Ｃ、
・ナット部品における雌ネジの中心を、ナット中心Ｄ、
・一方ギヤ端Ａと回動中心Ｃを結ぶ直線を、仮想直線Ａ−Ｃ、
・他方ギヤ端Ｂと回動中心Ｃを結ぶ直線を、仮想直線Ｂ−Ｃ、
・仮想直線Ａ−Ｃと仮想直線Ｂ−Ｃで区画されてギヤ歯が設けられる側における樹脂ギヤ部品の範囲をギヤ有範囲θａ、
・仮想直線Ａ−Ｃと仮想直線Ｂ−Ｃで区画されてギヤ歯が設けられない側における樹脂ギヤ部品の範囲をギヤ無範囲θｂ、
と定義する。
【０００８】
そして、樹脂ギヤ部品において、ナット中心Ｄをギヤ有範囲θａには配置せず、ナット中心Ｄをギヤ無範囲θｂのみに配置することにより（ナット中心Ｄが仮想直線Ａ−Ｃ上または仮想直線Ｂ−Ｃ上に配置される場合を含む）、樹脂成形時において、ギヤ歯にウェルドが形成されるのを防ぐことができ、ウェルドによるギヤ歯の強度低下を防ぐことができる。
また、樹脂ギヤ部品において、ナット中心Ｄをギヤ有範囲θａには配置せず、ナット中心Ｄをギヤ無範囲θｂのみに配置することにより（ナット中心Ｄが仮想直線Ａ−Ｃ上または仮想直線Ｂ−Ｃ上に配置される場合を含む）、樹脂成形時において、ギヤ歯へ向かう溶融樹脂の流れの広がりがナット部品によって阻害されないため、ギヤ歯への溶融樹脂の充填不良が抑えられ、ギヤ歯の寸法精度の低下を防ぐことができる。
このように、請求項１の手段を採用することにより、ギヤ歯の強度低下および精度低下を防ぐことができ、ナット付樹脂ギヤ部品の信頼性を高めることができる。
【０００９】
［請求項２の手段］
樹脂ギヤ部品の射出成形時に成形型の内部に樹脂を流し入れるゲートは、ギヤ有範囲θａ内に２つ以上設けられる。
そして、
・ギヤ有範囲θａ内において隣接するゲート間距離を、ゲート間距離Ｌ、
・このゲート間距離Ｌの１／２の距離を、合流距離Ｌ１、
・ギヤ有範囲θａ内のゲートからギヤ歯のギヤ底までの距離を、ギヤ歯到達距離Ｌ２、
と定義する。
そして、請求項２の手段は、
合流距離Ｌ１＜ギヤ歯到達距離Ｌ２
の関係を満足するものである。
【００１０】
これにより、ギヤ有範囲θａ内のゲートから流れ出た溶融樹脂が、ギヤ歯のギヤ底に到達するより早く、他のギヤ有範囲θａ内のゲートから流れ出た溶融樹脂と合流する。そして、合流した溶融樹脂が内径方向から外径方向に広がるため、ギヤ歯に対して均一的に樹脂を充填でき、ギヤ歯の寸法精度の低下を防ぐことができる。
また、ギヤ有範囲θａ内に複数のゲートを設けても、溶融樹脂が合流した後にギヤ歯に樹脂が充填されるため、ギヤ有範囲θａ内に複数設けたゲートによってギヤ歯にウェルドが形成される不具合を回避することができ、ウェルドによるギヤ歯の強度低下を防ぐことができる。
【００１１】
［請求項３の手段］
ギヤ有範囲θａ内のゲートの数は、ギヤ無範囲θｂ内のゲートの数より多く設けられる。
これにより、樹脂成形時において、ギヤ有範囲θａ内の樹脂充填が早く、逆にギヤ無範囲θｂ内の樹脂充填が遅くなる。このため、「ギヤ有範囲θａ内から広がる溶融樹脂」と「ギヤ無範囲θｂ内から広がる溶融樹脂」との合流箇所をギヤ無範囲θｂ内にできる。
この結果、「ギヤ有範囲θａ内から広がる溶融樹脂」と「ギヤ無範囲θｂ内から広がる溶融樹脂」との合流箇所によるウェルドがギヤ歯に形成される不具合を回避することができ、ウェルドによるギヤ歯の強度低下を回避することができる。
【００１２】
［請求項４の手段］
請求項４のナット付樹脂ギヤ部品におけるナット部品は、カム溝が形成された金属製のカムプレートを樹脂ギヤ部品に固定するネジと螺合するものである。
【００１３】
［請求項５の手段］
請求項５のナット付樹脂ギヤ部品は、電動モータの回転出力の減速を行う歯車減速装置の最終ギヤとして用いられるものである。
【００１４】
［請求項６の手段］
請求項６のナット付樹脂ギヤ部品は、吸気が通過する吸気通路にＥＧＲガスを導く低圧ＥＧＲ流路の開度調整を行なう低圧ＥＧＲ調整弁と、吸気通路と低圧ＥＧＲ流路の合流部に吸気負圧を発生させる吸気絞り弁と、を駆動する駆動装置に用いられるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】最終ギヤの樹脂成形時における溶融樹脂の流れの説明図である。
【図２】最終ギヤの樹脂成形時における溶融樹脂の広がりの説明図である。
【図３】ギヤ有範囲におけるゲートの説明図である。
【図４】ギヤ有範囲およびギヤ無範囲におけるゲートの説明図である。
【図５】エンジンの吸排気システムの概略図である。
【図６】低圧ＥＧＲ調整弁の回転角度に応じたＥＧＲ流量と吸気流量との関係を示すグラフである。
【図７】高圧／低圧ＥＧＲ量制御プログラムにおけるＥＧＲ制御の説明図である。
【図８】低圧ＥＧＲバルブユニットの概略図である。
【図９】カムプレートが組付けられた最終ギヤの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図面を参照して［発明を実施するための形態（実施形態）］を説明する。
具体的な一例として、本発明を低圧ＥＧＲ装置１の低圧ＥＧＲバルブユニット２における最終ギヤ３に用いる例を示す。
【００１７】
低圧ＥＧＲ装置１は、
・低吸気負圧発生範囲の吸気通路４にＥＧＲガスを導く低圧ＥＧＲ流路５の開度調整を行なう低圧ＥＧＲ調整弁６と、
・吸気通路４を絞ることで、吸気通路４と低圧ＥＧＲ流路５の合流部に吸気負圧を発生させる吸気絞り弁７と、
・低圧ＥＧＲ調整弁６と吸気絞り弁７を駆動する駆動装置と、
を備える。
【００１８】
駆動装置は、
・低圧ＥＧＲ調整弁６を駆動する１つの電動アクチュエータ８と、
・この電動アクチュエータ８の出力特性を変化させて吸気絞り弁７を駆動するリンク装置９と、
で構成される。
【００１９】
電動アクチュエータ８は、
・通電により回転トルクを発生する電動モータ８ａと、
・この電動モータ８ａの回転出力を減速する歯車減速装置８ｂと、
を組み合わせたものである。
【００２０】
リンク装置９は、
・カム溝１１を有し、低圧ＥＧＲ調整弁６と一体に回動するカムプレート１２と、
・カム溝１１に係合するカム溝係合部１３（ローラ等）を有し、吸気絞り弁７と一体に回動する従動アーム１４と、
を備える。
そして、カムプレート１２に与えられる回転トルク（低圧ＥＧＲ調整弁６に与えられる回転トルク）がカム溝１１に係合するカム溝係合部１３を介して従動アーム１４に伝達されることで、吸気絞り弁７が駆動される。
【００２１】
この実施形態では、本発明が歯車減速装置８ｂの最終ギヤ３（ナット付樹脂ギヤ部品）に適用される。
カムプレート１２は、高い強度が要求されるため、金属によって設けられる。
一方、最終ギヤ３は、さほど高い強度を必要としないため、樹脂によって設けられる。
【００２２】
この実施形態の最終ギヤ３は、所定の回動範囲内のみにギヤ歯３ａが設けられる樹脂ギヤ部品α（樹脂製のギヤ部品）と、この樹脂ギヤ部品αにおける樹脂内にインサートされた複数（図面では３つ）の金属製のナット部品β（内周面に雌ネジが形成された部品：有底であっても良いし、貫通するものであっても良い）とを具備する。そして、最終ギヤ３（ナット部品βがモールドされた樹脂ギヤ部品α）にカムプレート１２を装着し、ナット部品βにネジγを締結することで金属製のカムプレート１２を樹脂製の最終ギヤ３（ナット部品βがモールドされた樹脂ギヤ部品α）に固定するものである。
この実施形態において、最終ギヤ３にインサートされるナット中心Ｄは、ギヤ無範囲θｂのみに配置されるものである。なお、ナット中心Ｄの配置範囲は、仮想直線Ａ−Ｃ上または仮想直線Ｂ−Ｃ上の少なくても一方を含んでも良いものである。
【実施例】
【００２３】
本発明を低圧ＥＧＲ装置１の駆動装置に適用した具体的な一例（実施例）を、図面を参照して説明する。以下の実施例は具体的な一例を開示するものであって、本発明が実施例に限定されないことは言うまでもない。なお、以下の実施例において上記［発明を実施するための形態］と同一符号は、同一機能物を示すものである。
【００２４】
先ず、図５〜図９を参照してエンジン吸排気システムを説明する。
エンジン吸排気システムには、高圧ＥＧＲ装置２１と低圧ＥＧＲ装置１が設けられている。
【００２５】
高圧ＥＧＲ装置２１は、高排気圧範囲（ＤＰＦ２２の排気上流側で、高い排気圧が発生する範囲）の排気通路２３の内部と、高吸気負圧発生範囲（スロットルバルブ２４の吸気下流側で、高い吸気負圧が発生する範囲）の吸気通路４の内部とを接続して、多量のＥＧＲガスをエンジンへ戻すことを得意とする排気ガス再循環装置であり、排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路４の吸気下流側へ戻す高圧ＥＧＲ流路２５を備えている。
具体的な一例として、図５の高圧ＥＧＲ流路２５は、排気通路２３側がエキゾーストマニホールドに接続され、吸気通路４側がインテークマニホールド（図５はインテークマニホールドのサージタンク２６）に接続されている。
【００２６】
図５に示す高圧ＥＧＲ装置２１には、高圧ＥＧＲ流路２５の途中に、高圧ＥＧＲ流路２５の開度を調整することでＥＧＲガスの流量調整を行なう高圧ＥＧＲ調整弁２７と、吸気側に戻されるＥＧＲガスの冷却を行なう高圧ＥＧＲクーラ２８と、吸気側に戻されるＥＧＲガスを高圧ＥＧＲクーラ２８から迂回させる高圧クーラバイパス２９と、高圧ＥＧＲクーラ２８と高圧クーラバイパス２９の切り替えを行なう高圧ＥＧＲクーラ切替弁３０とが設けられている。
なお、図５は具体例であり、高圧ＥＧＲクーラ２８、高圧クーラバイパス２９および高圧ＥＧＲクーラ切替弁３０を搭載しないものであっても良い。
【００２７】
低圧ＥＧＲ装置１は、低排気圧範囲（ＤＰＦ２２の排気下流側で、低い排気圧が発生する範囲）の排気通路２３の内部と、低吸気負圧発生範囲（スロットルバルブ２４の吸気上流側で、低い吸気負圧が発生する範囲）の吸気通路４の内部とを接続して、少量のＥＧＲガスをエンジンに戻すことを得意とする排気ガス再循環装置であり、排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路４の吸気上流側に戻す低圧ＥＧＲ流路５を備えている。
具体的な一例として、図５の低圧ＥＧＲ流路５は、排気通路２３側がＤＰＦ２２より排気下流側の排気管に接続され、吸気通路４側がターボチャージャのコンプレッサ３１より吸気上流側の吸気管に接続されている。
【００２８】
低圧ＥＧＲ装置１には、低圧ＥＧＲ流路５の途中に、低圧ＥＧＲ流路５の開度を調整することでＥＧＲガスの流量調整を行なう低圧ＥＧＲ調整弁６と、吸気側に戻されるＥＧＲガスの冷却を行なう低圧ＥＧＲクーラ３２とが設けられている。
また、低圧ＥＧＲ装置１は、吸気通路４と低圧ＥＧＲ流路５の合流部に吸気負圧を発生させるための吸気絞り弁７を設けている。
【００２９】
この吸気絞り弁７は、吸気通路４を最大に絞った状態であっても、吸気通路４の一部を開放するように設けられるものである。具体的には、吸気絞り弁７が吸気通路４を最大に絞った状態であっても、吸気通路４の例えば１０％ほどを開放するように設けられるものである（図６の実線７’の最小流量参照）。
【００３０】
次に、高圧ＥＧＲ装置２１および低圧ＥＧＲ装置１の制御を行なうＥＣＵを説明する。ＥＣＵは、高圧ＥＧＲ装置２１および低圧ＥＧＲ装置１の運転制御を行なうＥＧＲ制御プログラムが搭載されている。
このＥＧＲ制御プログラムは、
・エンジンの暖気状態（例えば、エンジン冷却水の温度）に基づいて高圧ＥＧＲクーラ切替弁３０の切り替えを行なう高圧ＥＧＲクーラ切替プログラムと、
・エンジン回転数とエンジン負荷（エンジン負荷トルク）に応じて高圧ＥＧＲ調整弁２７、低圧ＥＧＲ調整弁６および吸気絞り弁７の開度制御を行なう高圧／低圧ＥＧＲ量制御プログラムとを備えている。
【００３１】
高圧／低圧ＥＧＲ量制御プログラムの概略を、図７を参照して説明する。
高圧／低圧ＥＧＲ量制御プログラムは、
・図７に示す実線ｉ以下における運転領域（エンジン回転数とエンジン負荷トルクの関係によるエンジン運転領域）の時に、低圧ＥＧＲ装置１を停止させ、高圧ＥＧＲ装置２１の高圧ＥＧＲ調整弁２７の開度制御のみによってＥＧＲ制御を行ない（具体的には、低圧ＥＧＲ流路５を低圧ＥＧＲ調整弁６によって閉塞させ、高圧ＥＧＲ調整弁２７をエンジン回転数とエンジン負荷トルクの関係に応じた開度に制御する）、
・図７に示す実線ｉと実線ｉｉの間の運転領域の時に、高圧ＥＧＲ装置２１の高圧ＥＧＲ調整弁２７の開度制御と、低圧ＥＧＲ装置１の低圧ＥＧＲ調整弁６および吸気絞り弁７の開度制御の両方によってＥＧＲ制御を行ない（具体的には、高圧ＥＧＲ調整弁２７をエンジン回転数とエンジン負荷トルクの関係に応じた開度に制御するとともに、低圧ＥＧＲ調整弁６および吸気絞り弁７をエンジン回転数とエンジン負荷トルクの関係に応じた開度に制御する）、
・図７に示す実線ｉｉ以上における運転領域の時に、高圧ＥＧＲ装置２１を停止させ、低圧ＥＧＲ装置１の低圧ＥＧＲ調整弁６および吸気絞り弁７の開度制御のみによってＥＧＲ制御を行なう（具体的には、高圧ＥＧＲ流路２５を高圧ＥＧＲ調整弁２７によって閉塞させ、低圧ＥＧＲ調整弁６および吸気絞り弁７をエンジン回転数とエンジン負荷トルクの関係に応じた開度に制御する）制御プログラムである。
【００３２】
低圧ＥＧＲ装置１は、低排気圧範囲のＥＧＲガスを、低吸気負圧発生範囲に戻すものであるため、少量のＥＧＲガスをエンジンに戻すことを得意とする。しかるに、低圧ＥＧＲ装置１を用いて多量のＥＧＲガスをエンジンへ戻したい運転領域が存在しても、低吸気負圧発生範囲にＥＧＲガスを戻す構造の低圧ＥＧＲ装置１では多量のＥＧＲガスをエンジンへ戻すことが困難である。
そこで、低圧ＥＧＲ装置１は、ＥＧＲガスを戻す吸気通路４内に積極的に吸気負圧を発生させるための吸気絞り弁７を設け、低圧ＥＧＲ装置１において大きなＥＧＲ量を得たい運転領域では、吸気絞り弁７を閉じる方向（吸気負圧が発生する方向）に開度制御し、低圧ＥＧＲ装置１において多量のＥＧＲガスをコントロールすることを可能にしている。
【００３３】
しかし、
・低圧ＥＧＲ装置１を用いて少量のＥＧＲガスをエンジンへ戻す「低濃度制御状態」の時は、吸気絞り弁７が負圧を発生させないように最大開度（全開開度）で固定されて、低圧ＥＧＲ調整弁６のみを開度制御する必要があり、
・低圧ＥＧＲ装置１を用いて多量のＥＧＲガスをエンジンへ戻す「高濃度制御状態」の時は、低圧ＥＧＲ調整弁６の開度を増加するとともに、負圧を増加させるべく吸気絞り弁７の開度を小さくする必要がある。
【００３４】
このように、「低濃度制御状態」では吸気絞り弁７が全開に固定されて低圧ＥＧＲ調整弁６のみが開度制御され、「高濃度制御状態」では低圧ＥＧＲ調整弁６の開度に対応して吸気絞り弁７の開度も変化するものである。
このため、低圧ＥＧＲ調整弁６を駆動するための専用のアクチュエータと、吸気絞り弁７を駆動するための専用のアクチュエータとが要求されるが、それぞれに専用のアクチュエータを搭載すると、コストアップ、体格アップ、重量アップの要因になってしまう。
【００３５】
そこで、低圧ＥＧＲ装置１は、図８に示すように、低圧ＥＧＲ調整弁６を駆動する１つの電動アクチュエータ８と、この電動アクチュエータ８の出力特性を変化させて吸気絞り弁７を駆動するリンク装置９とを備え、リンク装置９を介して伝達された電動アクチュエータ８の出力によって吸気絞り弁７を駆動するように設けられている。
【００３６】
リンク装置９には、電動アクチュエータ８の出力特性を変化させて吸気絞り弁７へ伝達する特性変換部が設けられており、低圧ＥＧＲ調整弁６が所定開度より大きくなってから低圧ＥＧＲ調整弁６の開度アップに連動させて吸気絞り弁７の開度を小さくするように設けられている（図６参照）。
なお、図６の実線６’は低圧ＥＧＲ調整弁６の回転角度に対するＥＧＲ流量の変化を示し、図６の実線７’は低圧ＥＧＲ調整弁６の回転角度に対する吸気絞り弁７による吸気流量の変化を示すものである。
【００３７】
〔低圧ＥＧＲバルブユニット２の説明〕
低圧ＥＧＲ調整弁６と吸気絞り弁７は、電動アクチュエータ８とリンク装置９よりなる駆動装置によって駆動されるものであり、この駆動装置は、低圧ＥＧＲ調整弁６および吸気絞り弁７とともに、低圧ＥＧＲバルブユニット２に搭載される。
【００３８】
この低圧ＥＧＲバルブユニット２は、低圧ＥＧＲ流路５と吸気通路４の合流部を備えるバルブハウジング４１に、上述した低圧ＥＧＲ調整弁６、吸気絞り弁７、駆動装置（電動アクチュエータ８＋リンク装置９）を搭載するものである。
以下において、低圧ＥＧＲバルブユニット２に搭載される低圧ＥＧＲ調整弁６、吸気絞り弁７、駆動装置を成す電動アクチュエータ８およびリンク装置９を順次説明する。
【００３９】
低圧ＥＧＲ調整弁６は、低圧ＥＧＲ流路５内に配置されるバタフライバルブであり、バルブハウジング４１に対して回動自在に支持される低圧ＥＧＲシャフト４２と一体に回動する。
吸気絞り弁７は、吸気通路４内に配置されるバタフライバルブであり、バルブハウジング４１に対して回動自在に支持される吸気絞シャフト４３と一体に回動する。
そして、低圧ＥＧＲシャフト４２と吸気絞シャフト４３は、平行に配置されるものである。
【００４０】
ここで、低圧ＥＧＲバルブユニット２には、吸気絞り弁７を最大開度で停止させるストッパ部材（図示しない）と、吸気絞り弁７をストッパ部材に当接させる方向（全開方向）に付勢するリターンスプリング（図示しない）とが設けられている。
これにより、電動アクチュエータ８からリンク装置９を介して吸気絞り弁７に駆動負荷が与えられていない状態では、リターンスプリングの付勢力により吸気絞り弁７が最大開度に戻される。
なお、ストッパ部材は、従動アーム１４に当接するものであっても良いし、吸気通路４内において吸気絞り弁７に当接するものであっても良い。
【００４１】
電動アクチュエータ８は、
・通電により回転出力を発生する電動モータ８ａ（例えば、ＤＣモータ）と、
・この電動モータ８ａの回転出力を減速して出力トルクを増大させる歯車減速装置８ｂと、
を組み合わせたものであり、吸気通路４および低圧ＥＧＲ流路５の外部に設けた駆動部収容室４１ａ内に配置される。
【００４２】
歯車減速装置８ｂは、電動モータ８ａの出力軸に固定されたピニオン４４、電動モータ８ａと吸気絞りシャフト４３との間で回転自在に支持される中間ギヤ４５、吸気絞りシャフト４３に結合される最終ギヤ３とから構成される。
中間ギヤ４５は、電動モータ８ａのピニオン４４に噛合する大径ギヤ４５ａと、最終ギヤ３に噛合する小径ギヤ４５ｂとを一体に設けたものである。
そして、歯車減速装置８ｂの出力（最終ギヤ３の回動）により、低圧ＥＧＲ調整弁６を駆動するとともに、リンク装置９を介して吸気絞り弁７を駆動するものである。
【００４３】
リンク装置９は、電動アクチュエータ８と同様、駆動部収容室４１ａ内に配置されて、電動アクチュエータ８の出力特性（回動特性）を変換して吸気絞り弁７を駆動するものであり、低圧ＥＧＲ調整弁６と一体に回転するカムプレート１２と、吸気絞り弁７と一体に回転する従動アーム１４とを備える。
【００４４】
カムプレート１２は、板形状を呈したものであり、低圧ＥＧＲシャフト４２に対して直角に固定配置されている。
従動アーム１４も、板形状を呈したものであり、従動アーム１４の回動端側がカムプレート１２に対して所定の隙間を隔てて重なるように、吸気絞シャフト４３に対して直角に結合配置されるものである。
【００４５】
リンク装置９において電動アクチュエータ８の出力特性を変換する特性変換部は、カムプレート１２の回転中心から離れた位置に設けられたカム溝１１と、従動アーム１４の回転中心から離れた位置に設けられてカム溝１１に嵌まり合うカム溝係合部１３とによって構成される。
カム溝係合部１３は、カム溝１１内に嵌まり合う円筒状のローラ（回転差吸収体）であり、従動アーム１４の回動端側に設けられた軸部によって回転自在に支持される。
【００４６】
カム溝１１のカムプロフィールは、「開度キープ用カム溝１１ａ」と「吸気絞用カム溝１１ｂ」を繋ぎ合わせて設けられている。
「開度キープ用カム溝１１ａ」は、「カムプレート１２の回転中心と同一中心の円弧溝」であり、低圧ＥＧＲ調整弁６が低圧ＥＧＲ流路５を最大に絞る全閉開度θ０（図６のＥＧＲバルブ開度＝０°）から所定中間開度θ１に至る回動範囲（開度θ０〜開度θ１）において、吸気絞り弁７の開度を最大開度に保つように設けられている。
【００４７】
「吸気絞用カム溝１１ｂ」は、上述した「開度キープ用カム溝１１ａ」の一方の端部に連続するように連なって形成されており、「カムプレート１２の回転中心と同一中心の円弧溝」に対して「所定の角度で変化する角度形状」を呈し、低圧ＥＧＲ調整弁６が所定中間開度（θ１）から最大開度（θ２：図６のＥＧＲバルブ開度＝９０°）に至る回動範囲（開度θ１〜開度θ２）において従動アーム１４を回動させて、吸気絞り弁７の開度を最大開度から吸気通路４を閉じる方向に回動させるように設けられている。
【００４８】
〔実施例における特徴技術１〕
歯車減速装置８ｂの最終ギヤ３は、カムプレート１２と一体に回動する。
そこで、図８に示すように、最終ギヤ３とカムプレート１２を一体に設けることが考えられる。
カムプレート１２には耐摩耗性や耐荷重性が要求されるため、カムプレート１２は、鉄等の硬質な金属で設けることが要求される。このため、最終ギヤ３とカムプレート１２を一体の金属で設けると、強度や信頼性が得られる反面、コストと重量が増加する不具合がある。
【００４９】
これに対し、この実施例では、図９に示すように、
・高い強度が要求されるカムプレート１２を金属（例えば、ステンレスや鉄系金属等）で設け、
・さほど高い強度を必要としない最終ギヤ３を樹脂（例えば、ナイロン系樹脂等）で設け、
樹脂製の最終ギヤ３に、金属製のカムプレート１２を取り付けて固定することで、コストダウンと重量の軽減を図っている。
【００５０】
樹脂製の最終ギヤ３に金属製のカムプレート１２を取り付ける手段として、この実施例では、図１、図９に示すように、最終ギヤ３に金属製のナット部品βを予めインサートしておき、最終ギヤ３にカムプレート１２を装着し、ナット部品βにネジγを締結することで金属製のカムプレート１２を樹脂製の最終ギヤ３に固定する手段を採用する。
【００５１】
即ち、最終ギヤ３は、本発明が適用されるナット付樹脂ギヤ部品の一例であり、
・所定の回動範囲内（吸気絞り弁７の回動範囲より少量の余裕分だけ広い回動範囲）のみにギヤ歯３ａが設けられる樹脂ギヤ部品αと、
・この樹脂ギヤ部品αの樹脂にインサートされた複数（この実施例では３つ）の金属製のナット部品βと、
を備えて構成される。
【００５２】
なお、図１（ｂ）に示すように、この実施例における樹脂ギヤ部品αには、ナット部品βの他に、低圧ＥＧＲシャフト４２に嵌まり合う金属プレート４６と、低圧ＥＧＲ調整弁６の開度を磁気により非接触で検出する回転角度センサの磁束発生部４７（磁石＋鉄製ヨーク）とがインサートされるものであるが、勿論限定されるものではない。
【００５３】
ここで、この実施例では、図１（ｂ）に示すように、
・ギヤ歯３ａの一方の回動端を、一方ギヤ端Ａ、
・ギヤ歯３ａの他方の回動端を、他方ギヤ端Ｂ、
・樹脂ギヤ部品αの回動中心を、回動中心Ｃ、
・ナット部品βにおける雌ネジの中心を、ナット中心Ｄ、
・一方ギヤ端Ａと回動中心Ｃを結ぶ直線を、仮想直線Ａ−Ｃ、
・他方ギヤ端Ｂと回動中心Ｃを結ぶ直線を、仮想直線Ｂ−Ｃ、
・仮想直線Ａ−Ｃと仮想直線Ｂ−Ｃで区画されてギヤ歯３ａが設けられる側における樹脂ギヤ部品αの範囲をギヤ有範囲θａ、
・仮想直線Ａ−Ｃと仮想直線Ｂ−Ｃで区画されてギヤ歯３ａが設けられない側における樹脂ギヤ部品αの範囲をギヤ無範囲θｂ、
と定義する。
【００５４】
そして、樹脂ギヤ部品αにおいて、ナット中心Ｄをギヤ有範囲θａには配置せず、ナット中心Ｄをギヤ無範囲θｂのみに配置するものである。
なお、ナット中心Ｄは、仮想直線Ａ−Ｃ上または仮想直線Ｂ−Ｃ上の少なくとも一方に配置されるものであっても良い。
【００５５】
この特徴技術１を採用することにより、樹脂ギヤ部品αを成形型内において射出成形する際（樹脂成形時）、溶融樹脂の流れ｛図１（ｂ）の矢印Ｘ参照｝がナット部品βを回り込むことで樹脂ギヤ部品αに形成されるウェルドは、ギヤ歯３ａが存在しない部位のみに形成されることになる。
即ち、樹脂成形時において、ギヤ歯３ａにウェルドが形成されるのを防ぐことができ、ウェルドによるギヤ歯３ａの強度低下を未然に防ぐことができる。
【００５６】
また、この特徴技術１を採用することにより、樹脂成形時において、ギヤ歯３ａへ向かう溶融樹脂の流れの広がり｛図２（ｂ）の破線Ｙ参照｝がナット部品βによって阻害されない。
このため、ギヤ歯３ａへの溶融樹脂の充填不良が抑えられ、ギヤ歯３ａの寸法精度の低下を防ぐことができる。
【００５７】
このように、特徴技術１を採用することにより、ギヤ歯３ａの強度低下および精度低下を防ぐことができ、樹脂よりなる最終ギヤ３の信頼性を高め、結果的に低圧ＥＧＲ装置１の信頼性を高めることができる。
【００５８】
〔実施例における特徴技術２〕
特徴技術２を、図３を参照して説明する。
最終ギヤ３の射出成形時に成形型の内部に樹脂を流し入れるゲートδの数を、図３（ａ）に示すように、ギヤ有範囲θａ内に１つだけ設けることが考えられる。
しかし、ギヤ有範囲θａのゲートδの数が１つだけの場合、樹脂成形時において、ギヤ歯３ａへ向かう溶融樹脂の流れの広がり｛図中の破線Ｙ参照｝がギヤ歯３ａの形成範囲に対して均一に導かれない。その結果、ギヤ歯３ａへの溶融樹脂の充填不良が懸念され、ギヤ歯３ａの寸法精度の低下を招く可能性がある。
【００５９】
この不具合を解決するために、この実施例では、最終ギヤ３の射出成形時に成形型の内部に樹脂を流し入れるゲートδの数を、図３（ｂ）に示すように、ギヤ有範囲θａ内に２つ以上設けるものである。
具体的に、この実施例においてギヤ有範囲θａ内に設けられるゲートδは、２つである。
【００６０】
ここで、この実施例では、図３（ｂ）に示すように、
・ギヤ有範囲θａ内のゲートδと、このゲートδに隣接するギヤ有範囲θａ内のゲートδとの距離（ギヤ有範囲θａ内において隣接するゲート間距離）を、ゲート間距離Ｌ、
・このゲート間距離Ｌの１／２の距離を、合流距離Ｌ１、
・ギヤ有範囲θａ内のゲートδからギヤ歯３ａのギヤ底までの距離を、ギヤ歯到達距離Ｌ２、
と定義する。
【００６１】
そして、この特徴技術２では、「合流距離Ｌ１＜ギヤ歯到達距離Ｌ２」の関係を満足するように設けられるものである。
これにより、ギヤ有範囲θａ内のゲートδから流れ出た溶融樹脂がギヤ歯３ａのギヤ底に到達するより早く、他のギヤ有範囲θａ内のゲートδから流れ出た溶融樹脂と合流する。その結果、図３（ｃ）に示すように、合流した溶融樹脂の流れの広がり｛図中の破線Ｙ参照｝が、内径方向から外径方向に広がる。このため、ギヤ歯３ａに対して均一的に樹脂を充填することができ、ギヤ歯３ａの寸法精度の低下を防ぐことができる。
【００６２】
さらに、ギヤ有範囲θａ内に複数のゲートδを設けても、特徴技術２を採用することにより、溶融樹脂が合流した後にギヤ歯３ａに樹脂が充填されるため、ギヤ有範囲θａ内に複数設けたゲートδによってギヤ歯３ａにウェルドが形成される不具合が生じず、ウェルドによるギヤ歯３ａの強度低下を防ぐことができる。
【００６３】
〔実施例における特徴技術３〕
特徴技術３を、図４を参照して説明する。
ギヤ無範囲θｂ内におけるゲートδの数を、ギヤ有範囲θａ内におけるゲートδの数と同じか、それ以上に設けることが考えられる。
具体的な一例として、図４（ａ）に示すように、ギヤ有範囲θａ内に２つのゲートδを設け、ギヤ無範囲θｂ内にも２つのゲートδを設けることが考えられる。
【００６４】
しかし、「ギヤ有範囲θａのゲート数≦ギヤ無範囲θｂのゲート数」に設ける場合、図４（ｂ）に示すように、ギヤ無範囲θｂの充填が先に終え、「ギヤ有範囲θａ内から広がる溶融樹脂（図中、破線Ｙ１参照）」と「ギヤ無範囲θｂ内から広がる溶融樹脂（図中、破線Ｙ２参照）」とがギヤ有範囲θａで合流し、ギヤ歯３ａにウェルドが形成される懸念がある。
【００６５】
この不具合を解決するために、この実施例では、ギヤ有範囲θａ内のゲート数が、ギヤ無範囲θｂ内のゲート数より多く設けられる。即ち、「ギヤ有範囲θａのゲート数＞ギヤ無範囲θｂのゲート数」の関係に設けられている。
具体的に、この実施例におけるゲート数は、図４（ｃ）に示すように、ギヤ有範囲θａ内にゲートδが２つ設けられ、ギヤ無範囲θｂ内にゲートδが１つ設けられるものである。
【００６６】
これにより、樹脂成形時において、ギヤ有範囲θａ内の樹脂充填が早く、逆にギヤ無範囲θｂ内の樹脂充填が遅くなる。このため、「ギヤ有範囲θａ内から広がる溶融樹脂（図中、破線Ｙ１参照）」と「ギヤ無範囲θｂ内から広がる溶融樹脂（図中、破線Ｙ２参照）」との合流箇所をギヤ無範囲θｂ内にできる。
この結果、「ギヤ有範囲θａ内から広がる溶融樹脂（図中、破線Ｙ１参照）」と「ギヤ無範囲θｂ内から広がる溶融樹脂（図中、破線Ｙ２参照）」との合流箇所によるウェルドがギヤ歯３ａに形成される不具合を回避することができ、ウェルドによるギヤ歯３ａの強度低下を回避することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
上記実施例では、低圧ＥＧＲバルブユニット２の駆動装置における最終ギヤ３に本発明を適用する例を示したが、電動アクチュエータ８（電動モータ８ａ＋歯車減速装置８ｂ）とカムプレート１２を用いた駆動装置（例えば、容量可変式ターボチャージャの駆動装置や、車両用空調装置のドア類の駆動装置等）に本発明を用いても良い。
【００６８】
上記実施例では、歯車減速装置８ｂの最終ギヤ３に本発明を適用する例を示したが、本発明は最終ギヤ３に限定されるものではなく、所定の回動範囲内のみにギヤ歯３ａが設けられる樹脂製のギヤ部品に適用可能なものである。
【００６９】
上記の実施例では、樹脂ギヤ部品αにインサートされたナット部品βに組付けられる金属部品の一例としてカムプレート１２を示したが、限定されるものではなく、カムプレート１２とは異なる他の金属部品を組み付けても良い。
【符号の説明】
【００７０】
３最終ギヤ（ナット付樹脂ギヤ部品）
３ａギヤ歯
４吸気通路
５低圧ＥＧＲ流路
６低圧ＥＧＲ調整弁
７吸気絞り弁
８電動アクチュエータ
８ａ電動モータ
８ｂ歯車減速装置
９リンク装置
１１カム溝
１２カムプレート
Ａ一方ギヤ端
Ｂ他方ギヤ端
Ｃ回動中心
Ｄナット中心
Ｌゲート間距離
Ｌ１合流距離
Ｌ２ギヤ歯到達距離
α 樹脂ギヤ部品
β ナット部品
γ ネジ
δ ゲート
θａギヤ有範囲
θｂギヤ無範囲

【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の回動範囲内のみにギヤ歯（３ａ）が設けられる樹脂製の樹脂ギヤ部品（α）と、
この樹脂ギヤ部品（α）にインサートされた１つまたは複数の金属製のナット部品（β）と、
を具備するナット付樹脂ギヤ部品（３）において、
（ａ）前記ギヤ歯（３ａ）の一方の回動端を、一方ギヤ端Ａ、
前記ギヤ歯（３ａ）の他方の回動端を、他方ギヤ端Ｂ、
前記樹脂ギヤ部品（α）の回動中心を、回動中心Ｃ、
前記ナット部品（β）における雌ネジの中心を、ナット中心Ｄと定義するとともに、
（ｂ）前記樹脂ギヤ部品（α）の回動方向の範囲を、前記一方ギヤ端Ａと前記回動中心Ｃを結ぶ仮想直線Ａ−Ｃと、前記他方ギヤ端Ｂと前記回動中心Ｃを結ぶ仮想直線Ｂ−Ｃとで区画し、
前記ギヤ歯（３ａ）が設けられる側の区画範囲をギヤ有範囲θａ、
前記ギヤ歯（３ａ）が設けられない側の区画範囲をギヤ無範囲θｂと定義した場合、
（ｃ）前記ナット中心Ｄを、前記ギヤ無範囲θｂのみに配置することを特徴とするナット付樹脂ギヤ部品。
【請求項２】
請求項１に記載のナット付樹脂ギヤ部品（３）において、
前記樹脂ギヤ部品（α）の射出成形時に成形型の内部に樹脂を流し入れるゲート（δ）は、前記ギヤ有範囲θａ内に２つ以上設けられ、
前記ギヤ有範囲θａ内のゲート（δ）と、このゲート（δ）に隣接する前記ギヤ有範囲θａ内のゲート（δ）との距離を、ゲート間距離Ｌ、
このゲート間距離Ｌの１／２の距離を、合流距離Ｌ１、
前記ギヤ有範囲θａ内のゲート（δ）から前記ギヤ歯（３ａ）のギヤ底までの距離を、ギヤ歯到達距離Ｌ２と定義した場合、
合流距離Ｌ１＜ギヤ歯到達距離Ｌ２
の関係を満足することを特徴とするナット付樹脂ギヤ部品。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のナット付樹脂ギヤ部品（３）において、
前記樹脂ギヤ部品（α）の射出成形時に成形型の内部に樹脂を流し入れるゲート（δ）の数は、前記ギヤ有範囲θａ内の数が、前記ギヤ無範囲θｂ内の数より多いことを特徴とするナット付樹脂ギヤ部品。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載のナット付樹脂ギヤ部品（３）において、
前記ナット部品（β）は、カム溝（１１）が形成された金属製のカムプレート（１２）を前記樹脂ギヤ部品（α）に固定するネジ（γ）と螺合することを特徴とするナット付樹脂ギヤ部品。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載のナット付樹脂ギヤ部品（３）において、
このナット付樹脂ギヤ部品（３）は、電動モータ（８ａ）の回転出力の減速を行う歯車減速装置（８ｂ）の最終ギヤ（３）であることを特徴とするナット付樹脂ギヤ部品。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載のナット付樹脂ギヤ部品（３）において、
このナット付樹脂ギヤ部品（３）は、
吸気が通過する吸気通路（４）にＥＧＲガスを導く低圧ＥＧＲ流路（５）の開度調整を行なう低圧ＥＧＲ調整弁（６）と、
前記吸気通路（４）と前記低圧ＥＧＲ流路（５）の合流部に吸気負圧を発生させる吸気絞り弁（７）と、
を駆動する駆動装置に用いられることを特徴とするナット付樹脂ギヤ部品。

【図１】