説明

複合製品の製造方法及び製造装置

【課題】 製品精度の向上と製造工数の低減とを実現する複合製品の製造装置を提供する。
【解決手段】 第一成形部材内に配置された第二成形部材が支持部材14を介して第一成形部材に支持されてなる複合製品を製造する装置であって、金型110と、金型110へ成形原料を供給する原料供給手段112とを備え、金型110は、支持部材14の第一部分を収容した状態で第一成形部材を成形する第一キャビティ120と、支持部材14の第二部分26を収容した状態で第二成形部材を成形する第二キャビティ122と、原料供給手段112から供給された成形原料を第一キャビティ120へ導く第一通路130と、第一キャビティ120内に一旦導入された成形原料を第二キャビティ122へ導く第二通路132とを有することを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、第一成形部材内に配置された第二成形部材が支持部材を介して第一成形部材に支持されてなる複合製品を製造する製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【0002】
上記複合製品としては、例えば、第一成形部材としてのスロットルボディ内に配置された第二成形部材としてのスロットルバルブが支持部材としてのスロットルシャフトを介してスロットルボディに支持されてなるスロットル装置等が知られている。
こうしたスロットル装置等の複合製品を製造する方法として、第一成形部材を成形した後、当該第一成形部材を金型の一部として用いて第二成形部材を成形する方法が提案されている(例えば特許文献1参照)。この方法は、製品精度の向上と製造工数の低減とを目的としている。
【0003】
【特許文献1】特開平5−141540号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、上記従来方法によって複合製品を製造すると、第一成形部材を金型により拘束した状態で第二成形部材を成形するため、成形完了後の冷却時に第一及び第二成形部材が自由変形を来たし、十分な製品精度が得られないという問題があった。特にスロットル装置を上記従来方法によって製造する場合、全閉時のスロットルバルブとスロットルボディとの間に形成されるクリアランスを所望の大きさに維持することが困難となり、スロットル装置の性能にばらつきが生じてしまっていた。
【0005】
かかる状況下、本発明者らは、第一及び第二成形部材を略同時に成形する方法について鋭意研究を行ってきた。その結果、第一及び第二成形部材をそれぞれ成形する第一及び第二キャビティへ成形原料を各別の通路により導くようにすることで、第一及び第二成形部材を略同時に成形して製造工数を大幅に低減できることが判明した。ところが、第一及び第二キャビティへ成形原料を各別の通路により導くようにすると、第一及び第二キャビティの容積差に応じて、それら第一及び第二キャビティ内における成形原料の充填圧に差が生じることが判明した。また、第一及び第二キャビティへ成形原料を各別の通路により導くようにすると、それら通路を構成するゲート等が摩耗することによって第一及び第二キャビティ内の充填圧に差が生じることも判明した。このように第一及び第二キャビティ内の充填圧に差が生じる場合、成形後における第一及び第二成形部材の収縮量に差が生じて製品精度が悪化してしまうため、本発明者らは、さらなる研究を行った。
本発明は、そのさらなる研究の結果、創作されたものであり、製品精度の向上と製造工数の低減とを実現する複合製品の製造方法並びに製造装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1に記載の発明によると、第一成形部材を成形する第一キャビティへ成形原料を導くと共に、第一キャビティ内に一旦導入された成形原料を、第二成形部材を成形する第二キャビティへ導いて、第一及び第二成形部材を成形する。そのため、第一及び第二キャビティの容積差や、第一及び第二キャビティへ成形原料を導く通路の摩耗等とは関係なく、第二キャビティ内における成形原料の充填圧を第一キャビティ内における成形原料の充填圧に近づけることができる。したがって、成形後における第一及び第二成形部材の収縮量に差が出ることを抑制できる。
また、成形原料を第一キャビティへ導くと共に、第一キャビティ内に一旦導入された成形原料を第二キャビティへ導くようにすることで、第一及び第二成形部材を略同時に成形できる。
以上、請求項1に記載の発明によれば、第一及び第二成形部材の成形後収縮量の差を低減して製品精度を向上できると共に、第一及び第二成形部材の略同時成形を実現して製造工数の低減を図ることができる。
【0007】
請求項2に記載の発明によると、第一キャビティにおいて第一成形部材の筒部を成形する筒部成形部の中心軸線を挟む両側から第一キャビティ内の成形原料を導出して第二キャビティへ導くので、第一キャビティ内において充填圧が均一化される。これにより、第二キャビティ内の充填圧を第一キャビティ内の充填圧に近づけることが容易となる。
【0008】
請求項3に記載の発明によると、第一キャビティにおいて第一成形部材の筒部を成形する筒部成形部の中心軸線を挟む両側から第一キャビティ内に成形原料を導入するので、当該第一キャビティ内において充填圧が均一化される。これにより、第二キャビティ内の充填圧を第一キャビティ内の充填圧に近づけることが容易となる。
【0009】
請求項4に記載の発明によると、第一キャビティにおいて第一成形部材の筒部を成形する筒部成形部の中心軸線上に第二キャビティを有する金型を準備する。そして、このような金型を用い、第一キャビティ内から導出した成形原料を筒部成形部の中心軸線を挟む両側から第二キャビティ内に導入するので、当該第二キャビティ内において充填圧が均一化される。これにより、第二キャビティ内の充填圧を第一キャビティ内の充填圧に近づけることが容易となる。
【0010】
請求項5に記載の発明によると、第二成形部材を成形する第二キャビティへ成形原料を導くと共に、第二キャビティ内に一旦導入された成形原料を、第一成形部材を成形する第一キャビティへ導いて、第一及び第二成形部材を成形する。そのため、第一及び第二キャビティの容積差や、第一及び第二キャビティへ成形原料を導く通路の摩耗等とは関係なく、第一キャビティ内における成形原料の充填圧を第二キャビティ内における成形原料の充填圧に近づけることができる。したがって、成形後における第一及び第二成形部材の収縮量に差が出ることを抑制できる。
また、成形原料を第二キャビティへ導くと共に、第二キャビティ内に一旦導入された成形原料を第一キャビティへ導くようにすることで、第一及び第二成形部材を略同時に成形できる。
以上、請求項5に記載の発明によれば第一及び第二成形部材の成形後収縮量の差を低減して製品精度を向上できると共に、第一及び第二成形部材の略同時成形を実現して製造工数の低減を図ることができる。
【0011】
請求項6に記載の発明によると、第一キャビティにおいて第一成形部材の筒部を成形する筒部成形部の中心軸線上に第二キャビティを有する金型を準備する。そして、このような金型を用い、筒部成形部の中心軸線を挟む両側から第二キャビティ内の成形原料を導出して第一キャビティへ導くので、第二キャビティ内において充填圧が均一化される。これにより、第一キャビティ内の充填圧を第二キャビティ内の充填圧に近づけることが容易となる。
【0012】
請求項7に記載の発明によると、第一キャビティにおいて第一成形部材の筒部を成形する筒部成形部の中心軸線上に第二キャビティを有する金型を準備する。そして、このような金型を用い、筒部成形部の中心軸線を挟む両側から第二キャビティ内に成形原料を導入するので、当該第二キャビティ内において充填圧が均一化される。これにより、第一キャビティ内の充填圧を第二キャビティ内の充填圧に近づけることが容易となる。
【0013】
請求項8に記載の発明によると、第二キャビティ内から導出した成形原料を、第一キャビティにおいて第一成形部材の筒部を成形する筒部成形部の中心軸線を挟む両側から第一キャビティ内に導入するので、当該第一キャビティ内において充填圧が均一化される。これにより、第一キャビティ内の充填圧を第二キャビティ内の充填圧に近づけることが容易となる。
【0014】
請求項9に記載の発明は、上記スロットル装置たる複合製品を製造する請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法であるので、製品精度の向上と製造工数の低減とを実現できる。そして特に製品精度の向上によって、全閉時のスロットルバルブとスロットルボディとの間に形成されるクリアランスを所望の大きさに維持することができる。
【0015】
請求項10に記載の発明による金型は、原料供給手段から供給された成形原料を、第一成形部材を成形する第一キャビティへ導く第一通路と、第一キャビティ内に一旦導入された成形原料を、第二成形部材を成形する第二キャビティへ導く第二通路とを有する。この特徴的な金型を用いて成形を行うことで、第一及び第二キャビティの容積差や第一及び第二通路の摩耗等とは関係なく、第二キャビティ内における成形原料の充填圧を第一キャビティ内における成形原料の充填圧に近づけることができる。したがって、成形後における第一及び第二成形部材の収縮量に差が出ることを抑制できる。
また、成形原料を第一通路により第一キャビティへ導くと共に、第一キャビティ内に一旦導入された成形原料を第二通路により第二キャビティへ導くようにすることで、第一及び第二成形部材を略同時に成形できる。
以上、請求項10に記載の発明によれば、第一及び第二成形部材の成形後収縮量の差を低減して製品精度を向上できると共に、第一及び第二成形部材の略同時成形を実現して製造工数の低減を図ることができる。
【0016】
請求項11に記載の発明によると、第二通路は、第一キャビティ内から成形原料を導出する導出口を有し、当該導出口は、第一キャビティにおいて第一成形部材の筒部を成形する筒部成形部の中心軸線を挟む両側に設けられる。これにより、第一キャビティ内の成形原料を筒部成形部の中心軸線を挟む両側から導出して、第一キャビティ内における充填圧を均一化することができる。このように第一キャビティ内における充填圧が均一化することによって、第二キャビティ内の充填圧を第一キャビティ内の充填圧に近づけることが容易となる。
【0017】
請求項12に記載の発明によると、第一通路は、第一キャビティ内へ成形原料を導入する第一導入口を有し、当該第一導入口は、第一キャビティにおいて第一成形部材の筒部を成形する筒部成形部の中心軸線を挟む両側に設けられる。これにより、成形原料を筒部成形部の中心軸線を挟む両側から第一キャビティ内に導入して、当該第一キャビティ内における充填圧を均一化することができる。このように第一キャビティ内における充填圧が均一化することによって、第二キャビティ内の充填圧を第一キャビティ内の充填圧に近づけることが容易となる。
【0018】
請求項13に記載の発明によると、第一キャビティにおいて第一成形部材の筒部を成形する筒部成形部の中心軸線上に設けられた第二キャビティ内へ成形原料を導入する第二導入口を、第二通路は有し、当該第二導入口は、筒部成形部の中心軸線を挟む両側に設けられる。これにより、成形原料を筒部成形部の中心軸線を挟む両側から第二キャビティ内に導入して、当該第二キャビティ内における充填圧を均一化することができる。このように第二キャビティ内における充填圧が均一化することによって、第二キャビティ内の充填圧を第一キャビティ内の充填圧に近づけることが容易となる。
【0019】
請求項14に記載の発明による金型は、原料供給手段から供給された成形原料を、第二成形部材を成形する第二キャビティへ導く第一通路と、第二キャビティ内に一旦導入された成形原料を、第一成形部材を成形する第一キャビティへ導く第二通路とを有する。この特徴的な金型を用いて成形を行うことで、第一及び第二キャビティの容積差や第一及び第二通路の摩耗等とは関係なく、第一キャビティ内における成形原料の充填圧を第二キャビティ内における成形原料の充填圧に近づけることができる。したがって、成形後における第一及び第二成形部材の収縮量に差が出ることを抑制できる。
また、成形原料を第一通路により第二キャビティへ導くと共に、第二キャビティ内に一旦導入された成形原料を第二通路により第一キャビティへ導くようにすることで、第一及び第二成形部材を略同時に成形できる。
以上、請求項14に記載の発明によれば、第一及び第二成形部材の成形後収縮量の差を低減して製品精度を向上できると共に、第一及び第二成形部材の略同時成形を実現して製造工数の低減を図ることができる。
【0020】
請求項15に記載の発明によると、第一キャビティにおいて第一成形部材の筒部を成形する筒部成形部の中心軸線上に設けられた第二キャビティ内から成形原料を導出する導出口を、第二通路は有し、当該導出口は、筒部成形部の中心軸線を挟む両側に設けられる。これにより、第二キャビティ内の成形原料を筒部成形部の中心軸線を挟む両側から導出して、第二キャビティ内における充填圧を均一化することができる。このように第二キャビティ内における充填圧が均一化することによって、第一キャビティ内の充填圧を第二キャビティ内の充填圧に近づけることが容易となる。
【0021】
請求項16に記載の発明によると、第一キャビティにおいて第一成形部材の筒部を成形する筒部成形部の中心軸線上に設けられた第二キャビティ内へ成形原料を導入する第一導入口を、第一通路は有し、当該第一導入口は、筒部成形部の中心軸線を挟む両側に設けられる。これにより、成形原料を筒部成形部の中心軸線を挟む両側から第二キャビティ内に導入して、当該第二キャビティ内における充填圧を均一化することができる。このように第二キャビティ内における充填圧が均一化することによって、第一キャビティ内の充填圧を第二キャビティ内の充填圧に近づけることが容易となる。
【0022】
請求項17に記載の発明によると、第二通路は、第一キャビティ内へ成形原料を導入する第二導入口を有し、当該第二導入口は、第一キャビティにおいて第一成形部材の筒部を成形する筒部成形部の中心軸線を挟む両側に設けられる。これにより、成形原料を筒部成形部の中心軸線を挟む両側から第一キャビティ内に導入して、当該第一キャビティ内における充填圧を均一化することができる。このように第一キャビティ内における充填圧が均一化することによって、第一キャビティ内の充填圧を第二キャビティ内の充填圧に近づけることが容易となる。
【0023】
請求項18に記載の発明は、上記スロットル装置たる複合製品を製造する請求項10〜17のいずれか一項に記載の装置であるので、製品精度の向上と製造工数の低減とを実現できる。そして特に製品精度の向上によって、全閉時のスロットルバルブとスロットルボディとの間に形成されるクリアランスを所望の大きさに維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0024】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
(第一実施形態)
図2は、本発明の第一実施形態により製造される複合製品としてのスロットル装置10を示している。スロットル装置10は車両に搭載され、スロットルバルブ16の開閉により内燃機関の吸気流量を制御する。
【0025】
まず、スロットル装置10について、図2及び図3を参照しつつ説明する。
スロットル装置10は、第一成形品としてのスロットルボディ12、支持部材としてのスロットルシャフト14、第二部品としてのスロットルバルブ16、駆動部(図示しない)等を備えている。スロットルボディ12は、筒部としてのボディ本体18と、駆動部ケース20とから構成されている。ボディ本体18は樹脂で円筒状に形成され、内周側に吸気通路22を有している。ボディ本体18は、金属で棒状に形成されたスロットルシャフト14の両端部24、25を正逆回転自在に支持している。スロットルシャフト14は、ボディ本体18の中心軸線OBに略直交する形態で吸気通路22を横切っている。スロットルシャフト14において吸気通路22内に位置している中間部26は、樹脂で円板状に形成されたスロットルバルブ16にインサートされている。スロットルバルブ16は、その径方向がスロットルシャフト14の軸方向に略一致するようにスロットルシャフト14と一体化されており、スロットルシャフト14と共に正逆回転する。スロットルバルブ16の外周縁部28とボディ本体18のボア内壁部30との間に形成されるクリアランスは、スロットルシャフト14の回転角度に応じてサイズ変化する。このクリアランスのサイズ変化によって、内燃機関へ導かれる吸気の流量が調整される。図3に示すようにスロットルバルブ16の板面がボディ本体18の中心軸線OBに略平行となる位置までスロットルバルブ16が回転するとき、当該スロットルバルブ16は全開状態となる。スロットルシャフト14を回転駆動する駆動部は電動モータ及び歯車機構等から構成されており、駆動部ケース20内にセットされている。
【0026】
次に、複合製品の製造装置としてスロットル装置10の製造に用いられる樹脂成形装置100について、図1、図4及び図5を参照しつつ説明する。
樹脂成形装置100は、金型110、成形原料としての溶融樹脂を金型110へ射出供給する原料供給手段としての射出機112、並びに金型110の型開閉を行う型開閉機構(図示しない)等を備えている。金型110は複数の型板114〜116で構成され、それら型板114〜116の型合わせにより第一キャビティ120、第二キャビティ122、第一通路130及び第二通路132を形成する。尚、以下の金型110の説明においては、金型110が型合わせされているものとして説明を進める。
【0027】
第一キャビティ120は、スロットルボディ12のうちボディ本体18を象った金型110の内壁面により囲まれる本体成形部124と、スロットルボディ12のうちボディ本体18を象った金型110の内壁面により囲まれるケース成形部126とから構成される。筒部成形部としての本体成形部124は、筒部としてのボディ本体18に対応した円筒状を呈している。第一キャビティ120によるスロットルボディ12の成形前においては、スロットルシャフト14が型板114、115間に保持され、当該スロットルシャフト14の第一部分としての両端部24、25が第一キャビティ120の少なくとも本体成形部124に収容される。
【0028】
金型110において第二キャビティ122は、第一キャビティ120の本体成形部124より内周側に設けられている。第二キャビティ122は、スロットルバルブ16を象った金型110の内壁面により囲まれており、複数の第二通路132を介して第一キャビティ120に連通している。第一キャビティ120に対して第二キャビティ122は、成形直後におけるスロットルバルブ16がボディ本体18に対して全開位置となるように形成されている。したがって、第二キャビティ122は、本体成形部124により成形されるボディ本体18の中心軸線OBに一致することとなる本体成形部124の中心軸線OC上に位置している。第二キャビティ122によるスロットルバルブ16の成形前においては、スロットルシャフト14が型板114、115間に保持され、当該スロットルシャフト14の第二部分としての中間部26が第二キャビティ122に収容される。尚、図4及び図5の二点鎖線Lは、この収容状態でスロットルシャフト14の中心軸線に一致する仮想直線Lを示している。
【0029】
金型110において第一通路130は、第一キャビティ120の本体成形部124より内周側且つ第二キャビティ122より外周側であって仮想直線Lの両側に位置する各領域に三つずつ設けられている。各第一通路130は、逆側の領域にあるいずれか一つの第一通路130に対して本体成形部124の中心軸線OCに関する線対称形状となるように形成されている。即ち本実施形態では、中心軸線OCを挟んだ両側において線対称形状となる第一通路130の組が三組用意されている。各第一通路130は、ランナ部140と、第一導入口としてのゲート部142とをそれぞれ一つずつ有している。ランナ部140の上流側端部には、射出機112から溶融樹脂が供給される。ゲート部142の上流側端部はランナ部140の下流側端部に連通し、当該ゲート部142の下流側端部は本体成形部124に連通している。したがって、中心軸線OCを挟む両側のランナ部140へ供給された溶融樹脂については、それぞれ中心軸線OCを挟む両側のゲート部142から第一キャビティ120内に導入される。
【0030】
金型110において第二通路132は、第一キャビティ120の本体成形部124より内周側且つ第二キャビティ122の外周側であって仮想直線Lの両側に位置する各領域に二つずつ設けられている。各第二通路132は、逆側の領域にあるいずれか一つの第二通路132に対して本体成形部124の中心軸線OCに関する線対称形状となるように形成されている。即ち本実施形態では、中心軸線OCを挟んだ両側において線対称形状となる第二通路132の組が二組用意されている。各第二通路132は、導出口としてのオーバーフロー部150と、ランナ部152とをそれぞれ一つずつ有している。オーバーフロー部150の上流側端部は、同一領域にあるいずれか二つのランナ部140の間において本体成形部124に連通し、当該オーバーフロー部150の下流側端部はランナ部152の上流側端部に連通している。したがって、中心軸線OCを挟む両側のオーバーフロー部150から導出された第一キャビティ120内の溶融樹脂については、それぞれ中心軸線OCを挟む両側のランナ部152へと導かれる。
【0031】
同一領域にある第二通路132同士は共通のゲート部154を第一導入口として有しており、各々のランナ部152の下流側端部が当該ゲート部154の上流側端部に連通するように形成されている。各領域においてゲート部154の下流側端部は第二キャビティ122に連通している。したがって、第一キャビティ120の中心軸線OCを挟む両側のランナ部152へ導かれた溶融樹脂については、それぞれ中心軸線OCを挟む両側のゲート部154から第二キャビティ122内に導入される。
【0032】
次に、スロットル装置10の製造方法について、図6のフローチャートに従って説明する。
まず、ステップS1では、樹脂成形装置100を用い、型開閉機構の型閉作動により型板114〜116を型合わせすることで、キャビティ120、122及び通路130、132を有する金型110を準備する。このとき、型板114、115間の所定位置にスロットルシャフト14を保持させることで、第一キャビティ120にはスロットルシャフト14の両端部24、25を収容し、第二キャビティ122にはスロットルシャフト14の中間部26を収容する。このように本実施形態では、ステップS1が準備段階及び収容段階に相当する。
【0033】
続くステップS2では、型開閉機構の型締作動により金型110を型締めしつつ、射出機112から金型110へ溶融樹脂を供給する。金型110へ供給された溶融樹脂は、まず各第一通路130のランナ部140を流通した後、各第一通路130のゲート部142から第一キャビティ120内に流入する。その結果、第一キャビティ120内に溶融樹脂がある程度充填されると、第一キャビティ120内の溶融樹脂が各第二通路132のオーバーフロー部150から各第二通路132のランナ部152へと流出する。ランナ部152へ流出した溶融樹脂は、当該ランナ部152に連通する各第二通路132のゲート部154から第二キャビティ122内に流入する。
【0034】
上記ステップS2の実施により溶融樹脂が各キャビティ120、122内に充填されると、続くステップS3では、溶融樹脂の冷却固化を実施する。その結果、各キャビティ120、122により成形されたスロットルボディ12及びスロットルバルブ16を有しスロットルシャフト14がインサートされてなる成形品が得られる。このように本実施形態では、ステップS3及びS4が成形段階に相当する。
この後、ステップS4では、型開閉機構の型開作動により金型110を開いて成形品を離型し、続くステップS5では、離型した成形品の駆動部ケース20内に駆動部をセットすることで、スロットル装置10を完成させる。
【0035】
以上説明した第一実施形態によると、射出機112から金型110へ供給された溶融樹脂を第一通路130により第一キャビティ120へ導くと共に、第一キャビティ120内に一旦導入された溶融樹脂を第二通路132により第二キャビティ122へと導いている。そのため、第一キャビティ120と第二キャビティ122との容積差や、溶融樹脂中の強化材等による通路130、132の摩耗等とは関係なく、第二キャビティ122内における溶融樹脂の充填圧を第一キャビティ120内における溶融樹脂の充填圧に近づけることができる。特に、円筒状の本体成形部124の中心軸線OCを挟む両側のゲート部142から樹脂導入され、中心軸線OCを挟む両側のオーバーフロー部150から樹脂導出される第一キャビティ120と、中心軸線OCを挟む両側のゲート部154から樹脂導入される中心軸線OC上の第二キャビティ122の各々では、充填圧が均一化される。そのため、第二キャビティ122内の充填圧を第一キャビティ120内の充填圧に近づけることが容易となっている。したがって、第一キャビティ120により成形されたスロットルボディ12と、第二キャビティ122により成形されたスロットルバルブ16との間において収縮量の差が出ることを抑制できる。
【0036】
また、第一実施形態では、溶融樹脂を第一キャビティ120へ導くと共に、第一キャビティ120内に一旦導入された溶融樹脂を第二キャビティ122へ導くようにしているので、スロットルボディ12とスロットルバルブ16の略同時成形が可能となっている。
このような第一実施形態によれば、スロットルボディ12とスロットルバルブ16との成形後収縮量の差を低減して製品精度を向上できると共に、スロットルボディ12とスロットルバルブ16の略同時成形を実現して製造工数の低減を図ることができる。そして特に製品精度の向上によって、全閉時のスロットルバルブ16とスロットルボディ12との間に形成されるクリアランスを所望の大きさに維持することができる。
【0037】
(第二実施形態)
本発明の第二実施形態は第一実施形態の変形例であり、第一実施形態と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付すことで説明を省略する。図7〜図9は、第二実施形態においてスロットル装置10の製造に用いられる複合製品製造装置としての樹脂成形装置200を示している。
【0038】
樹脂成形装置200の金型210は、型板214〜216の型合わせにより、第一実施形態の第一通路130及び第二通路132とは異なる第一通路230及び第二通路232を形成する。尚、以下の金型210の説明においては、金型210が型合わせされているものとして説明を進める。
【0039】
金型210において第一通路230は、第一キャビティ120の本体成形部124より内周側且つ第二キャビティ122より外周側であって仮想直線Lの両側に位置する各領域に一つずつ設けられている。各第一通路230は、逆側の領域にある第一通路230に対して本体成形部124の中心軸線OCに関する線対称形状となるように形成されている。即ち本実施形態では、中心軸線OCを挟んだ両側において線対称形状となる第一通路230の組が一組用意されている。各第一通路230は、射出機112から上流側端部へ溶融樹脂が供給されるランナ部240と、第一導入口としてのゲート部242とをそれぞれ一つずつ有している。ゲート部242の上流側端部はランナ部240の下流側端部に連通し、当該ゲート部242の下流側端部は第二キャビティ122に連通している。したがって、中心軸線OCを挟む両側のランナ部240へ供給された溶融樹脂については、それぞれ中心軸線OCを挟む両側のゲート部242から第二キャビティ122内に導入される。
【0040】
金型210において第二通路232は、第一キャビティ120の本体成形部124より内周側且つ第二キャビティ122の外周側であって仮想直線Lの両側に位置する各領域に二つずつ設けられている。各第二通路232は、逆側の領域にあるいずれか一つの第二通路232に対して本体成形部124の中心軸線OCに関する線対称形状となるように形成されている。即ち本実施形態では、中心軸線OCを挟んだ両側において線対称形状となる第二通路232の組が二組用意されている。各第二通路232は、導出口としてのオーバーフロー部250と、ランナ部252と、導入口としてのゲート部254とをそれぞれ一つずつ有している。同一領域にある二つのオーバーフロー部250の上流側端部は、当該領域にあるランナ部240の両側においてそれぞれ第二キャビティ122に連通している。各領域においてオーバーフロー部250の下流側端部はランナ部252及びゲート部254を介して本体成形部124に連通している。したがって、中心軸線OCを挟む両側のオーバーフロー部250から導出された第二キャビティ122内の溶融樹脂については、それぞれ中心軸線OCを挟む両側のランナ部252へ導かれた後、中心軸線OCを挟む両側のゲート部254から第一キャビティ120内に導入される。
【0041】
このような第二実施形態では、第一実施形態と同様なステップS1〜S5を順次実施する。但し、第二実施形態のステップS2では、射出機112から射出された樹脂が、まず各第一通路230のランナ部240を流通した後、各第一通路230のゲート部242から第二キャビティ122内に流入する。その結果、第二キャビティ122内に溶融樹脂がある程度充填されると、第二キャビティ122内の溶融樹脂が各第二通路232のオーバーフロー部250から各第二通路232のランナ部252へと流出する。ランナ部252へ流出した溶融樹脂は、当該ランナ部252に連通する各第二通路232のゲート部254から第一キャビティ120内に流入する。
【0042】
以上説明した第二実施形態によると、射出機112から金型110へ供給された溶融樹脂を第一通路230により第二キャビティ122へ導くと共に、第二キャビティ122内に一旦導入された溶融樹脂を第二通路232により第一キャビティ120へと導いている。そのため、第二キャビティ122と第一キャビティ120との容積差や、溶融樹脂中の強化材等による通路130、132の摩耗等とは関係なく、第一キャビティ120内における溶融樹脂の充填圧を第二キャビティ122内における溶融樹脂の充填圧に近づけることができる。特に、円筒状の本体成形部124の中心軸線OCを挟む両側のゲート部242から樹脂導入され、中心軸線OCを挟む両側のオーバーフロー部250から樹脂導出される中心軸線OC上の第二キャビティ122と、中心軸線OCを挟む両側のゲート部254から樹脂導入される第一キャビティ120の各々では、充填圧が均一化される。そのため、第一キャビティ120内の充填圧を第二キャビティ122内の充填圧に近づけることが容易となっている。したがって、成形後のスロットルボディ12とスロットルバルブ16との間において収縮量の差が出ることを抑制できる。
【0043】
また、第二実施形態では、溶融樹脂を第二キャビティ122へ導くと共に、第二キャビティ122内に一旦導入された溶融樹脂を第一キャビティ120へ導くようにしているので、スロットルボディ12とスロットルバルブ16の略同時成形が可能となっている。
このような第二実施形態によれば、第一実施形態と同様な製品精度の向上効果と製造工数の低減効果とを得ることができる。
【0044】
尚、上述の第一及び第二実施形態では、成形原料に溶融樹脂を用いてスロットル装置10の樹脂成形を行ったが、成形原料に溶融金属を用いてスロットル装置10の鋳造成形を行ってもよい。
また、上述の第一及び第二実施形態では、スロットルボディ12の円筒状のボディ本体18内に配置されたスロットルバルブ16がスロットルシャフト14を介してスロットルボディ12に支持されてなるスロットル装置10の製造に本発明を適用した例について説明した。本発明は、第一成形部材内に配置された第二成形部材が支持部材を介して第一成形部材に支持されてなる構造であれば、スロットル装置10以外の各種の複合製品にも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0045】
【図1】第一実施形態による樹脂成形装置を示す断面図である。
【図2】第一及び第二実施形態により製造されるスロットル装置を示す斜視図である。
【図3】第一及び第二実施形態により製造されるスロットル装置を示す断面図である。
【図4】図1のIV−IV断面図である。
【図5】図1のV−V断面図である。
【図6】第一及び第二実施形態によるスロットル装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図7】第二実施形態による樹脂成形装置を示す断面図である。
【図8】図7のVIII−VIII断面図である。
【図9】図7のIX−IX断面図である。
【符号の説明】
【0046】
10 スロットル装置(複合製品)、12 スロットルボディ(第一成形部材)、14 スロットルシャフト(支持部材)、16 スロットルバルブ(第二成形部材)、18 ボディ本体(筒部)、20 駆動部ケース、24、25 端部(第一部分)、26 中間部(第二部分)、28 外周縁部、30 ボア内壁部、100 樹脂成形装置(製造装置)、110 金型、112 射出機(原料供給手段)、120 第一キャビティ、122 第二キャビティ、124 本体成形部(筒部成形部)、126 ケース成形部、130 第一通路、132 第二通路、140 ランナ部、142 ゲート部(第一導入口)、150 オーバーフロー部(導出口)、152 ランナ部、154 ゲート部(第二導入口)、200 樹脂成形装置(製造装置)、210 金型、230 第一通路、232 第二通路、240 ランナ部、242 ゲート部(第一導入口)、250 オーバーフロー部(導出口)、252 ランナ部、254 ゲート部(第二導入口)、OC 中心軸線

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第一成形部材内に配置された第二成形部材が支持部材を介して前記第一成形部材に支持されてなる複合製品を製造する方法であって、
前記第一成形部材を成形する第一キャビティと、前記第二成形部材を成形する第二キャビティとを有する金型を準備する準備段階と、
前記支持部材の第一部分を前記第一キャビティに収容すると共に、前記支持部材の第二部分を前記第二キャビティに収容する収容段階と、
成形原料を前記第一キャビティへ導くと共に、前記第一キャビティ内に一旦導入された成形原料を前記第二キャビティへ導いて、前記第一成形部材及び前記第二成形部材を成形する成形段階と、
を含むことを特徴とする複合製品の製造方法。
【請求項2】
前記第一成形部材の筒部内に前記第二成形部材が配置されてなる複合製品を製造する方法であって、
前記準備段階において、前記筒部を筒部成形部により成形する前記第一キャビティを有する前記金型を準備し、
前記成形段階において、前記筒部成形部の中心軸線を挟む両側から前記第一キャビティ内の成形原料を導出して前記第二キャビティへ導くことを特徴とする請求項1に記載の複合製品の製造方法。
【請求項3】
前記第一成形部材の筒部内に前記第二成形部材が配置されてなる複合製品を製造する方法であって、
前記準備段階において、前記筒部を筒部成形部により成形する前記第一キャビティを有する前記金型を準備し、
前記成形段階において、前記筒部成形部の中心軸線を挟む両側から前記第一キャビティ内に成形原料を導入することを特徴とする請求項1又は2に記載の複合製品の製造方法。
【請求項4】
前記第一成形部材の筒部内に前記第二成形部材が配置されてなる複合製品を製造する方法であって、
前記準備段階において、前記筒部を筒部成形部により成形する前記第一キャビティと、前記筒部成形部の中心軸線上に前記第二キャビティとを有する前記金型を準備し、
前記成形段階において、前記第一キャビティ内から導出した成形原料を前記筒部成形部の中心軸線を挟む両側から前記第二キャビティ内に導入することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の複合製品の製造方法。
【請求項5】
第一成形部材内に配置された第二成形部材が支持部材を介して前記第一成形部材に支持されてなる複合製品を製造する方法であって、
前記第一成形部材を成形する第一キャビティと、前記第二成形部材を成形する第二キャビティとを有する金型を準備する準備段階と、
前記支持部材の第一部分を前記第一キャビティに収容すると共に、前記支持部材の第二部分を前記第二キャビティに収容する収容段階と、
成形原料を前記第二キャビティへ導くと共に、前記第二キャビティ内に一旦導入された成形原料を前記第一キャビティへ導いて、前記第一成形部材及び前記第二成形部材を成形する成形段階と、
を含むことを特徴とする複合製品の製造方法。
【請求項6】
前記第一成形部材の筒部内に前記第二成形部材が配置されてなる複合製品を製造する方法であって、
前記準備段階において、前記筒部を筒部成形部により成形する前記第一キャビティと、前記筒部成形部の中心軸線上に前記第二キャビティとを有する前記金型を準備し、
前記成形段階において、前記筒部成形部の中心軸線を挟む両側から前記第二キャビティ内の成形原料を導出して前記第一キャビティへ導くことを特徴とする請求項5に記載の複合製品の製造方法。
【請求項7】
前記第一成形部材の筒部内に前記第二成形部材が配置されてなる複合製品を製造する方法であって、
前記準備段階において、前記筒部を筒部成形部により成形する前記第一キャビティと、前記筒部成形部の中心軸線上に前記第二キャビティとを有する前記金型を準備し、
前記成形段階において、前記筒部成形部の中心軸線を挟む両側から前記第二キャビティ内に成形原料を導入することを特徴とする請求項5又は6に記載の複合製品の製造方法。
【請求項8】
前記第一成形部材の筒部内に前記第二成形部材が配置されてなる複合製品を製造する方法であって、
前記準備段階において、前記筒部を筒部成形部により成形する前記第一キャビティを有する前記金型を準備し、
前記成形段階において、前記第二キャビティ内から導出した成形原料を前記筒部成形部の中心軸線を挟む両側から前記第一キャビティ内に導入することを特徴とする請求項5〜7のいずれか一項に記載の複合製品の製造方法。
【請求項9】
前記第一成形部材としてのスロットルボディ内に配置された前記第二成形部材としてのスロットルバルブが前記支持部材としてのスロットルシャフトを介して前記スロットルボディに支持されてなる前記複合製品を製造することを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の複合製品の製造方法。
【請求項10】
第一成形部材内に配置された第二成形部材が支持部材を介して前記第一成形部材に支持されてなる複合製品を製造する装置であって、
金型と、前記金型へ成形原料を供給する原料供給手段とを備え、
前記金型は、
前記支持部材の第一部分を収容した状態で前記第一成形部材を成形する第一キャビティと、
前記支持部材の第二部分を収容した状態で前記第二成形部材を成形する第二キャビティと、
前記原料供給手段から供給された成形原料を前記第一キャビティへ導く第一通路と、
前記第一キャビティ内に一旦導入された成形原料を前記第二キャビティへ導く第二通路と、
を有することを特徴とする複合製品の製造装置。
【請求項11】
前記第一成形部材の筒部内に前記第二成形部材が配置されてなる複合製品を製造する装置であって、
前記第一キャビティは、前記筒部を成形する筒部成形部を有し、
前記第二通路は、前記第一キャビティ内から成形原料を導出する導出口を有し、
前記導出口は、前記筒部成形部の中心軸線を挟む両側に設けられることを特徴とする請求項10に記載の複合製品の製造装置。
【請求項12】
前記第一成形部材の筒部内に前記第二成形部材が配置されてなる複合製品を製造する装置であって、
前記第一キャビティは、前記筒部を成形する筒部成形部を有し、
前記第一通路は、前記第一キャビティ内へ成形原料を導入する第一導入口を有し、
前記第一導入口は、前記筒部成形部の中心軸線を挟む両側に設けられることを特徴とする請求項10又は11に記載の複合製品の製造装置。
【請求項13】
前記第一成形部材の筒部内に前記第二成形部材が配置されてなる複合製品を製造する装置であって、
前記第一キャビティは、前記筒部を成形する筒部成形部を有し、
前記第二キャビティは、前記筒部成形部の中心軸線上に設けられ、
前記第二通路は、前記第二キャビティ内へ成形原料を導入する第二導入口を有し、
前記第二導入口は、前記筒部成形部の中心軸線を挟む両側に設けられることを特徴とする請求項10〜12のいずれか一項に記載の複合製品の製造装置。
【請求項14】
第一成形部材内に配置された第二成形部材が支持部材を介して前記第一成形部材に支持されてなる複合製品を製造する装置であって、
金型と、前記金型へ成形原料を供給する原料供給手段とを備え、
前記金型は、
前記支持部材の第一部分を収容した状態で前記第一成形部材を成形する第一キャビティと、
前記支持部材の第二部分を収容した状態で前記第二成形部材を成形する第二キャビティと、
前記原料供給手段から供給された成形原料を前記第二キャビティへ導く第一通路と、
前記第二キャビティ内に一旦導入された成形原料を前記第一キャビティへ導く第二通路と、
を有することを特徴とする複合製品の製造装置。
【請求項15】
前記第一成形部材の筒部内に前記第二成形部材が配置されてなる複合製品を製造する装置であって、
前記第一キャビティは、前記筒部を成形する筒部成形部を有し、
前記第二キャビティは、前記筒部成形部の中心軸線上に設けられ、
前記第二通路は、前記第二キャビティ内から成形原料を導出する導出口を有し、
前記導出口は、前記筒部成形部の中心軸線を挟む両側に設けられることを特徴とする請求項14に記載の複合製品の製造装置。
【請求項16】
前記第一成形部材の筒部内に前記第二成形部材が配置されてなる複合製品を製造する装置であって、
前記第一キャビティは、前記筒部を成形する筒部成形部を有し、
前記第二キャビティは、前記筒部成形部の中心軸線上に設けられ、
前記第一通路は、前記第二キャビティ内へ成形原料を導入する第一導入口を有し、
前記第一導入口は、前記筒部成形部の中心軸線を挟む両側に設けられることを特徴とする請求項14又は15に記載の複合製品の製造装置。
【請求項17】
前記第一成形部材の筒部内に前記第二成形部材が配置されてなる複合製品を製造する装置であって、
前記第一キャビティは、前記筒部を成形する筒部成形部を有し、
前記第二通路は、前記第一キャビティ内へ成形原料を導入する第二導入口を有し、
前記第二導入口は、前記筒部成形部の中心軸線を挟む両側に設けられることを特徴とする請求項14〜16のいずれか一項に記載の複合製品の製造装置。
【請求項18】
前記第一成形部材としてのスロットルボディ内に配置された前記第二成形部材としてのスロットルバルブが前記支持部材としてのスロットルシャフトを介して前記スロットルボディに支持されてなる前記複合製品を製造することを特徴とする請求項10〜17のいずれか一項に記載の複合製品の製造装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2006−44047(P2006−44047A)
【公開日】平成18年2月16日(2006.2.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−227983(P2004−227983)
【出願日】平成16年8月4日(2004.8.4)
【出願人】(000004260)株式会社デンソー (27,639)
【Fターム(参考)】