專利名稱：內燃機用節(jié)流閥裝置的成形方法
技術領域：
本發(fā)明涉及安裝在車輛中的內燃機用節(jié)流閥裝置的成形方法。特別地，本發(fā)明涉及節(jié)流閥裝置的一種注射模塑法，其中節(jié)流閥和節(jié)流閥體基本上同時在同一模具中成形。
背景技術：
在如圖11所示的電控節(jié)流閥裝置中，例如馬達等驅動設備根據(jù)駕駛者踏下油門踏板的位置控制節(jié)流閥102的打開角度。在節(jié)流閥裝置中，在基本上管狀節(jié)流閥體101的內周邊和節(jié)流閥102的外圓周周邊之間形成有間隙，并且當節(jié)流閥102處于其完全閉合位置時這個間隙對節(jié)流閥裝置的氣密性有著很大的影響。
通常，節(jié)流閥體101和節(jié)流閥102分別在不同的工序中獨立地制造。隨后，在后續(xù)工序中根據(jù)所制造的節(jié)流閥體101的內周邊尺寸將制造出的節(jié)流閥102與這個節(jié)流閥體101結合在一起?？蛇x地，在后續(xù)工序中根據(jù)所制造的節(jié)流閥102的外圓周周邊尺寸將制造出的節(jié)流閥體101與這個節(jié)流閥102結合在一起。這樣就在節(jié)流閥體101的孔內周邊和節(jié)流閥102的外圓周周邊之間得到一個預定的間隙。節(jié)流閥軸103與節(jié)流閥102一起整體地旋轉。節(jié)流閥軸103的兩端由設在節(jié)流閥體101中的圓筒形支撐件104可旋轉地支承。
對應于JP-5-141540A的USP-5304336示出了簡化了節(jié)流閥體和節(jié)流閥的制造工序的模塑法。在這種模塑法中，如圖12所示的節(jié)流閥體101和節(jié)流閥102由一種樹脂類材料在同一模具中整體地模塑制成。首先，基本上管狀的節(jié)流閥體101由一種樹脂類材料整體地模塑制成。隨后，用節(jié)流閥體101的內周邊(孔內周邊)作為模塑節(jié)流閥102的模具的一部分，從而模塑出節(jié)流閥102。因此，在上述模塑法中，節(jié)流閥102的外圓周周邊的形狀適應于節(jié)流閥體101的孔內周的形狀。
模塑的節(jié)流閥體101在體腔中逐漸冷卻從而凝固。隨后，可動模向前滑動以形成一個閥腔，將一種樹脂類材料充入該閥腔。節(jié)流閥102由節(jié)流閥體101中的樹脂類材料模塑制成。
然而，在上述節(jié)流閥102的模塑法中，節(jié)流閥體101由一種樹脂類材料模塑制成，同時模塑的節(jié)流閥體101在其徑向方向和其基本上圓周方向上由模具限制。從而，節(jié)流閥102由一種樹脂類材料模塑制成，同時節(jié)流閥體101和節(jié)流閥102由模具限制。節(jié)流閥體101和節(jié)流閥102從模具中取出，并逐漸冷卻。在冷卻期間，不受限制的節(jié)流閥體101和節(jié)流閥102收縮。節(jié)流閥體101和節(jié)流閥102會變形。于是，很難將節(jié)流閥體101的內周邊和節(jié)流閥102的外圓周周邊之間的間隙保持在預定的尺寸。
節(jié)流閥裝置的實際使用會釋放內應力，從而裝置會變形。當節(jié)流閥裝置由結晶型樹脂制成并且結晶時，由于其結晶作用裝置會變形。即使對裝置進行退火或時效處理，節(jié)流閥體101和節(jié)流閥102也會分別變形。
為了解決上述問題，發(fā)明人于2003年8月1日申請了日本專利申請No.2003-285434。在這個申請中，節(jié)流閥和節(jié)流閥體在同一模具中成形為使得節(jié)流閥以預定的角度打開。然而，如圖13和14A所示，當用于供熔融樹脂注射入腔室的閥門位于節(jié)流閥102的外周邊處時，如圖14B所示，節(jié)流閥軸(金屬軸)103由于樹脂的注射壓力而變形。在圖13、14A、14B中，樹脂注射的方向由箭頭示出。當閥門位于節(jié)流閥軸103處并且熔融樹脂在如箭頭所示與節(jié)流閥102的徑向垂直的方向上進行注射時，節(jié)流閥軸(金屬軸)103如圖16B所示那樣變形。
如上所述，當熔融樹脂從位于相對于節(jié)流閥軸103不對稱的位置處的閥門注射入腔時，節(jié)流閥102在節(jié)流閥體101中不能順利地轉動?；蛘?，就會損壞節(jié)流閥102的圓度。因此，當節(jié)流閥102封閉節(jié)流閥體101時，節(jié)流閥體101的內表面和節(jié)流閥102的外表面之間的間隙會變大從而增加了其間的漏氣量。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一個目的是提供節(jié)流閥裝置的一種成形方法，其中，在節(jié)流閥體的內周邊和節(jié)流閥的外周邊之間保持一預定間隙，并且其中避免了節(jié)流閥的變形。
根據(jù)本發(fā)明，一種內燃機的節(jié)流閥裝置的成形方法如下進行。
首先，卡合一對模塑模具以在其間形成一體腔和一閥腔，體腔用于模塑節(jié)流閥體，閥腔用于模塑節(jié)流閥。下一步，將熔融材料注入體腔和閥腔。接下來，將一模從另一模上移開以推出固化的模塑品。
熔融材料通過多個閥門注入體腔和閥腔，每個閥門相對于軸對稱地布置。


從下述參考附圖的詳細描述中，本發(fā)明的其它目的、特點和優(yōu)點將會更加清楚，在附圖中，相似的部件由相似的附圖標記表示，并且其中圖1是一個節(jié)流閥和一個節(jié)流閥體的透視圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明第一個實施例的閥門的一個位置；圖2是根據(jù)第一個具體實施例的節(jié)流閥裝置的透視圖；圖3是根據(jù)第一實施例的減速箱內部的正視圖；圖4是根據(jù)第一實施例的套管式孔壁的剖視圖；圖5A是一個局部視圖，其示出了根據(jù)第一個具體實施例的節(jié)流閥和節(jié)流閥體的布置；圖5B是沿著圖5A中VB-VB線的剖視圖；圖6A是節(jié)流閥軸向側面的局部視圖；圖6B是體接頭的透視圖；圖7是根據(jù)第一實施例的模具的剖視圖；圖8是根據(jù)第一實施例的節(jié)流閥裝置的透視圖；圖9是根據(jù)第二實施例的模具的剖視圖；圖10是用于說明模塑法的橫截面視圖；圖11是一種常規(guī)的節(jié)流閥體的透視圖；圖12是一種常規(guī)的節(jié)流閥裝置的透視圖；圖13是用于說明一種對比方法的透視圖；圖14A和14B是用于說明一種常規(guī)模塑方法的剖視圖；圖15是用于說明一種對比模塑方法的節(jié)流閥裝置的剖視圖；圖16A和16B是用于說明一種對比模塑方法的剖視圖具體實施方式
以下將參考附圖描述本發(fā)明的一個具體實施例。
(第一實施例)如圖1至8所示，節(jié)流閥控制裝置具有驅動馬達1、節(jié)流閥體2、節(jié)流閥3、螺旋彈簧4和下文中稱作ECU的電子控制器。驅動馬達1起動力能源的作用。節(jié)流閥體2形成了與內燃機的每個氣缸相通的進氣通道的一部分。節(jié)流閥3控制通過節(jié)流閥體2流入內燃機的進氣量。螺旋彈簧4將節(jié)流閥3壓在閉合方向上。EUC根據(jù)駕駛員踏下油門踏板的操作程度(油門操縱量)對節(jié)流閥3的打開程度進行電子控制。
ECU與將油門操縱量轉換成油門位置信號的油門位置傳感器(未示出)電子相連。油門位置信號表示油門操縱量。電控的節(jié)流閥裝置具有一個將節(jié)流閥3的打開程度轉換成電子信號(節(jié)流閥位置信號)的節(jié)流閥位置傳感器以將節(jié)流閥位置信號輸出至ECU。節(jié)流閥位置信號表示節(jié)流閥3的打開程度。ECU相對于驅動馬達1執(zhí)行PID(比例，積分和微分[導數(shù)])反饋控制以消除從節(jié)流閥位置傳感器傳送的節(jié)流閥位置信號與從油門位置傳感器傳送的油門位置信號之間的偏差。
節(jié)流閥位置傳感器由多個永磁體6、多個撥叉(未示出)、一個霍爾(Hall)效應裝置(未示出)、一個端子(未示出)、一個定子(未示出)等構成。永磁體6是用于產(chǎn)生磁場的分開的矩形磁體。撥叉由分開的基本上弧形的工件構成，并且由永磁體6磁化。霍爾元件整體地設有一個與分開的永磁體6相對的傳感器蓋板7。定子由鐵基金屬材料制成以將磁通量集中入霍爾元件。利用膠水等將分開的永磁體6和分開的撥叉固定至構成減速箱的閥齒輪8的內周邊。
傳感器蓋板7由一種例如熱塑性樹脂等樹脂類材料形成為預定的形狀，以在節(jié)流閥位置傳感器的端子和驅動馬達1的動力供應端子之間實現(xiàn)電絕緣。傳感器蓋板7具有一個與形成于節(jié)流閥體2的減速箱部分22的開口側上的一個相應嚙合部分相互嚙合的嚙合部分。傳感器蓋板7的嚙合部分和減速箱部分22的嚙合部分利用鉚釘、螺釘(未示出)連接起來或者彼此熱鍛在一起。圓柱形插座7a與傳感器蓋板7一起整體地形成以與一個電連接器(未示出)相連接。
一個在打開或閉合方向上轉動節(jié)流閥3的驅動單元包括驅動馬達1，和一個將驅動馬達1的驅動力通過金屬軸5傳遞至節(jié)流閥3的減速箱。驅動馬達1與設在傳感器蓋板7中的端子相連。驅動馬達1由螺釘9固定在節(jié)流閥體2上。
減速箱以預定的減速比降低驅動馬達1的轉速。減速箱(閥驅動裝置、動力傳輸單元)由小齒輪11、中間減速齒輪12以及用于驅動使節(jié)流閥3轉動的金屬軸5的閥齒輪8所構成。小齒輪11固定至驅動馬達1的馬達軸的外周邊。中間減速齒輪12與小齒輪11嚙合從而由小齒輪11所轉動。閥齒輪8與中間減速齒輪12嚙合從而由中間減速齒輪12所轉動。
小齒輪11由金屬材料制成，并且與驅動馬達1的馬達軸以預定的形狀整體地形成，因此小齒輪11用作一個與驅動馬達1的馬達軸一起整體地轉動的馬達齒輪。中間減速齒輪12由樹脂類材料形成為預定的形狀，并且可轉動地設于用作中間減速齒輪12轉動中心的支承軸14的外周邊之上。中間減速齒輪12由一個與馬達軸的小齒輪11嚙合的大齒輪部分15，以及一個與閥齒輪8嚙合的小齒輪部分16構成。支承軸14與節(jié)流閥體2的減速箱部分22的底壁一起整體地模塑制成。支承軸14的端部與形成于傳感器蓋板7內壁中的凹進部分相嚙合。
閥齒輪8由樹脂類材料整體地形成為預定的基本上圓柱形形狀。齒輪齒(齒部)17整體地形成于閥齒輪8的外周邊上以與中間減速齒輪12的小齒輪部分16相嚙合。閥齒輪8圓柱部分(彈簧內周邊導環(huán))的外周邊支承螺旋彈簧4的直徑內周邊。完全閉合止動器部分19在閥齒輪8外圓周周邊的端面上，即齒輪齒17上，與閥齒輪8一起整體地形成。當節(jié)流閥3處于空轉位置，即，完全閉合位置時，完全閉合止動器部分19鉤在減速箱部分22的完全閉合止動器13上。
節(jié)流閥體2是一包括內部形成環(huán)形進氣通道的基本上圓柱形孔壁部分21的節(jié)流閥殼體，進氣通過該通道流入內燃機。孔壁部分21在內部容納碟形節(jié)流閥3，從而節(jié)流閥3可以打開或閉合孔壁部分21的環(huán)形進氣通道。孔壁部分21在進氣通道(孔)里可轉動地容納節(jié)流閥3，從而節(jié)流閥3可以從完全閉合位置轉動至完全打開位置。節(jié)流閥體2通過緊固螺栓或螺釘(未示出)擰在內燃機的進氣歧管上。
節(jié)流閥體2的孔壁部分21以預定的套管結構形狀形成，在該套管結構中一基本圓柱形孔外管32布置在一基本圓柱形孔內管31的正好外面。孔內管31是形成內周邊的內側圓柱形部分?？淄夤?2是形成外部元件的外側圓柱部分。節(jié)流閥體2的孔壁部分21由例如PPS、PA、PP或PEI等熱穩(wěn)定性樹脂類材料制成?？變裙?1和孔外管32具有進氣進口部分(進氣通道)和進氣出口部分(進氣通道)。從空氣過濾器(未示出)出來的進氣穿過進氣管(未示出)、孔壁部分21的進氣進口部分和進氣出口部分。隨后，進氣流入內燃機的穩(wěn)壓罐或進氣歧管?？變裙?1和孔外管32彼此整體模制在一起，孔內管31和孔外管32沿著進氣流方向，即在圖1的垂直方向上從上至下的方向，具有基本上相同的內徑和基本上相同的外徑。
孔內管31在內部具有一進氣通道，進氣通過該通道流向內燃機。節(jié)流閥3和金屬軸5可轉動地設在孔內管31的進氣通道中。在孔內管31和孔外管32之間形成筒形空間(環(huán)形空間)，并且筒形空間在其大致縱向中心截面上由環(huán)形連接部分33所阻塞，也就是，隔開。例如，筒形空間的大致縱向中心截面是沿著處于完全閉合位置的節(jié)流閥體2周向的截面。也就是說，大致縱向中心截面是孔壁部分21的一個通過節(jié)流閥軸的軸向中心的周向截面。環(huán)形連接部分33連接孔內管31的外周邊和孔外管32的內周邊，以使得環(huán)形連接部分33基本上完全閉塞形成于孔內管31和孔外管32之間的筒空間的整個環(huán)形面。
孔內管31和孔外管32之間位于環(huán)形連接部分33軸向上游側的圓柱形空間用作阻擋凹槽部分(濕氣阻擋槽)34，以擋住沿著進氣管的內周邊流向進氣歧管的濕氣?？變裙?1和孔外管32之間位于環(huán)形連接部分33軸向下游側的筒形空間用作阻擋凹槽部分(濕氣阻擋槽)35，以擋住沿著進氣歧管的內周邊流動的濕氣。
容納驅動馬達1的馬達殼體部分23與構成節(jié)流閥體2的孔壁部分21通過連接部分24一起由樹脂類材料整體地模塑制成。馬達殼體部分23布置為與孔壁部分21平行。也就是，對于節(jié)流閥體2里的減速箱部分22，馬達殼體部分23與孔壁部分21平行。馬達殼體部分23布置在孔外管32的徑向外面上。馬達殼體部分23與減速箱部分22一起由樹脂類材料整體地模塑制成。具體地，馬達殼體部分23與減速箱22位于圖1中左側的端面一起整體地模塑制成。減速箱部分22具有一個可轉動地容納減速齒輪的腔室。馬達殼體部分23具有一個基本上圓柱形的側壁部分25和一個基本上環(huán)形的底壁部分26。側壁部分25從減速箱部分22的左端面在圖1中向左方向上延伸。底壁部分26插入側壁部分25在圖1中左側的開口側中。馬達殼體部分23的側壁部分25的中心軸布置為與金屬軸5的軸，即節(jié)流閥3的轉動軸，基本上平行。除此之外，馬達殼體部分23的側壁部分25的中心軸布置為基本上垂直于孔壁部分21的孔內管31的中心軸。
孔外管32在其開口端有一支架27。支架27是一與孔外管32整體地形成并從孔外管徑向延伸的環(huán)形部分。支架27用于將節(jié)流閥裝置固定在進氣歧管上并且具有多個供螺栓插入通過的通孔27a。支架27具有與某些通孔27a相通的切口部分29。
參考圖1，孔內管31和孔外管32具有由樹脂類材料整體地模塑制成的大致圓柱形的第一閥支承件41和大致圓柱形的第二閥支承件42。第一閥支承件41可轉動地支承金屬軸5的第一支承滑動部分。第二閥支承件42可轉動地支承金屬軸5的第二支承滑動部分。在第一閥支承件41中形成有一環(huán)形第一軸孔41a，在第二閥支承件42中形成有一環(huán)形第二軸孔42a。在第一閥支承件41上提供有一插頭(未示出)以插入第一閥支承件41的開口側。第二閥支承件42與孔壁部分21，即節(jié)流閥體2的減速箱部分22的底壁，整體地模塑制成，從而在圖2中向右方向上伸出。第二閥支承件42的外周邊用作彈簧內周邊導環(huán)(未示出)以支承螺旋彈簧4的直徑內周邊。
節(jié)流閥體2包括第一體接頭43。第一體接頭43在節(jié)流閥體2中孔壁21的第一閥支承件41附近處，也就是在孔內管31的第一軸孔41a附近，插芯模塑形成。第一體接頭43具有一第一槽43a，該槽與孔壁21的徑向平行地開口。第二體接頭44在節(jié)流閥體2中第二閥支承件42處插芯模塑形成。第二體接頭44具有與第一體接頭43相同的形狀。第一和第二體接頭43、44由一種不會與節(jié)流閥3和節(jié)流閥體2的樹脂材料熔融和混合的材料，或者一種無粘性的材料(例如黃銅、無油金屬和銅)制成。
第一和第二體接頭43、44分別具有第一平密封表面43b、44b以當節(jié)流閥3完全閉合時在孔內管31的內表面和節(jié)流閥3的一軸向端面之間實現(xiàn)密封。第一和第二體接頭43、44具有支承金屬軸5的第一端和第二端的第一和第二軸孔43c、44c。當節(jié)流閥3完全閉合時，第一和第二密封表面43b、44b以預定的間隙面對第一和第二平表面54、55。
第一和第二軸孔43c、44c在面對環(huán)形連接部分33的位置處開口。第一和第二軸孔43c、44c使第一和第二槽43a、44a的上游與其下游相通。第一和第二軸孔43c、44c具有與第一和第二軸孔41a、42a相同的直徑，并且相對于第一和第二軸孔41a、42a同軸地形成。
螺旋彈簧4設在金屬軸5的外周側上。螺旋彈簧4的一個端部由設在孔壁部分21的外壁(即減速箱部分22的底壁)上的閥體側鉤(未示出)所支承。螺旋彈簧4的另一個端部由設在閥齒輪8的一平面上的齒輪側鉤(未示出)所支承，該平面位于孔壁部分21的側面上。
節(jié)流閥3是一碟閥，其軸與孔壁部分21的中心軸基本上正交。節(jié)流閥的開口位置從完全打開位置變化至完全閉合位置從而控制導入內燃機的空氣量。節(jié)流閥3由第一半圓形板51、第二半圓形板52、圓柱形樹脂軸53以及金屬軸5構成。第一和第二半圓形板51、52由例如PPS、PA、PP和PEI等熱塑性合成樹脂制成。當?shù)谝缓偷诙雸A形板51、52固定在圓柱形樹脂軸53上時，第一和第二半圓形板51、52形成樹脂圓盤。
當節(jié)流閥3處于完全打開位置時，相對于樹脂軸53而言，第一半圓形板51位于孔壁部分21的上面，第二半圓形板52位于孔壁部分21的下面。第一和第二半圓形板52在其一面或兩面上設有多個加強肋。樹脂軸53與金屬軸5一起整體地模塑制成，從而節(jié)流閥3與金屬軸5成為整體而一起轉動。
金屬軸5是一個由例如黃銅或不銹鋼等金屬材料制造為圓棒形的節(jié)流閥軸。金屬軸5的軸設置為處在與節(jié)流閥體2的孔壁部分21的中心軸基本上垂直的方向上，并且設置為處在與馬達殼體部分23的中心軸基本上平行的方向上。在這個具體實施例中，金屬軸5具有用于支承樹脂軸53的閥支承部分。金屬制的閥支承部分在樹脂軸部件53的內部插芯模塑制成以增強第一和第二半圓形板51、52和樹脂軸53。
金屬軸5在圖2中左側端的一個端部分從樹脂軸53的一個端面露出(突出)以用作在第一閥支承件41中可轉動地滑動的第一支承滑動部分。節(jié)流閥軸在圖2中右側端的另一個端面從樹脂軸53的另一個端面露出(突出)以用作在孔壁部分21的第二閥支承件(未示出)中可轉動地滑動的第二支承滑動部分。構成減速齒輪的閥齒輪8整體地設在金屬軸5在圖2中右側端上的另一端部上。
節(jié)流閥2在第一半圓形板51和第二半圓形板52的軸端處具有第一平表面54和第二平表面55。第一平表面54和第二平表面55在孔壁21的軸向上延伸。節(jié)流閥2在樹脂軸53的兩端上具有弧形端面56。在第一和第二平表面54、55和弧形端面56之間形成預定的距離。從而，在孔內管31的內表面和節(jié)流閥3的軸端之間的特定限定區(qū)域需要一個薄模具(thin die)。只是特定限定區(qū)域需要薄模具而節(jié)流閥3其余的其它部分以及節(jié)流閥體2需要一個正常厚度的模具。
參考圖1至8，以下描述節(jié)流閥裝置的成形方法。圖7示意性地示出了模塑模具，圖8示出了節(jié)流閥裝置的一個模塑產(chǎn)品。
如圖7所示，模塑模具包括固定模61和可相對于固定模61前后移動的可動模62。在圖7中，可動模62相對于固定模61上下移動。模61、62的分型線置于節(jié)流閥3的軸上以形成孔內管31和節(jié)流閥3的內表面?？蓜幽?2包括可在圖7中橫向滑動的滑動芯模63、64，并還包括一個滑動芯模(未示出)以形成切口部分29。
夾緊模塑模具時，固定模61、可動模62以及滑動芯模63、64形成體腔65和閥腔66。體腔65對應于套管形孔壁部分21的形狀。閥腔66對應于第一和第二半圓形板51、52和樹脂軸53的形狀。體腔65包括第一體腔65、第二體腔(未示出)以及第三體腔(未示出)。第一體腔65對應于節(jié)流閥體2的孔壁21的形狀。第二體腔對應于減速箱部分22的形狀。第三體腔對應于馬達殼體23和連接部分24的形狀。閥腔包括形成第一半圓形板51的第一閥腔，和形成第二半圓形板52的第二閥腔。
金屬軸5用作由第一支承件41和第二支承件42所支承的第一和第二被支承部分?？妆?1用作固定節(jié)流閥3的樹脂軸53的閥固定部分。當節(jié)流閥體2和節(jié)流閥3在同一模具中基本上同時模塑制成時，第一和第二軸固定部分(未示出)固定金屬軸5的兩端，第一和第二軸固定部分設于固定模61和可動模62中。這樣，金屬軸5在樹脂軸53中插芯模塑制成。第一和第二接頭43、44也由第一和第二軸固定部分固定為使得第一和第二接頭43、44在第一和第二軸孔41a、42a附近插芯模塑制成。
第一體腔65至第三體腔彼此相通。閥腔66由固定模61和可動模62與第一至第三體腔65隔開。
第一至第三體腔65和閥腔66與樹脂材料供應裝置(未示出)相連。樹脂材料供應裝置在樹脂通道62a的兩端部包括有一個或多個體門(body gate)，熔融的例如PPS和PBT等樹脂通過該體門注入體腔65。樹脂材料供應裝置在樹脂通道62a的兩端部包括有一對閥門67，熔融的例如PPS和PBT等樹脂通過該閥門注入閥腔66。
一個或多個體門可以布置于孔壁21或馬達殼體23處。如圖7所示，每個閥門67相對于樹脂軸53和金屬軸5從相對的方向上彼此面對。這樣，熔融的樹脂可以很容易地流進整個閥腔66。
為了在同一模具里同時形成節(jié)流閥3和節(jié)流閥體2，體腔65和閥腔66形成為使得模塑的節(jié)流閥3置于如圖8所示的完全打開位置。
可動模62朝著固定模61移動從而彼此卡合。體腔65和閥腔66在可動模62和固定模61之間形成。熔融樹脂，例如PPS和PBT，通過體門和閥門67注入體腔65和閥腔66。設在模具中的第一和第二軸固定部分將金屬軸5固定為使得金屬軸5的兩端都位于體腔65和閥腔66中。第一和第二接頭固定部分將第一和第二接頭43、44固定在體腔65中。圖1中的兩個箭頭示出了熔融樹脂從閥門67流入閥腔66的方向。
腔65、66的內壓力逐漸增大，并且比注射壓力的最大壓力值還要高的保持壓力在腔65、66中保持預定的時間。
腔內的注射樹脂由冷卻水進行冷卻從而固化。冷卻水在模具里循環(huán)。在模具里的樹脂以可以使得節(jié)流閥3能在節(jié)流閥體2中轉動的方式固化之后，圖8中所示的樹脂模塑品從模具中推出。金屬軸5在樹脂軸53中插芯模塑制成，并且第一和第二體接頭也是在孔內管31中插芯模塑制成。
如下，描述了電控節(jié)流閥裝置的運行。當駕駛員踏下車輛的油門踏板時，從油門位置傳感器傳送至ECU的油門位置信號就會產(chǎn)生變化。ECU控制供應至驅動馬達1的電能，從而驅動馬達1的馬達軸轉動并且將節(jié)流閥1置于一個預定的位置。驅動馬達1的扭矩通過小齒輪11和中間減速齒輪12傳送至閥齒輪8。這樣，閥齒輪8以對應于油門踏板踏下程度的轉動角逆著由螺旋彈簧4所產(chǎn)生的推力而轉動。
從而，閥齒輪8轉動，并且金屬軸5也以與閥齒輪8相同的轉動角轉動，從而節(jié)流閥3從其完全閉合位置朝著其完全打開位置轉動。于是，形成于節(jié)流閥體2的孔壁部分21的孔內管31中的進氣通道以預定的程度打開，從而將內燃機的轉速改變至對應于駕駛員踏下油門踏板的程度的轉速。
當駕駛員釋放油門踏板時，節(jié)流閥3、金屬軸5和閥齒輪8由于螺旋彈簧4的推力而返回至節(jié)流閥3的初始位置。節(jié)流閥3的初始位置是空轉位置或完全閉合位置。當駕駛員釋放油門踏板時，由油門位置傳感器所傳送的油門位置信號的數(shù)值基本上變?yōu)?％。因此，在這種情況下，ECU可以將電能供應至驅動馬達1從而使驅動馬達1的馬達軸在其相反方向上轉動，從而將節(jié)流閥3控制在其完全閉合位置。在這種情況下，節(jié)流閥3可以由驅動馬達1所驅動在閉合方向上轉動。節(jié)流閥3在螺旋彈簧4的推力作用下在閉合方向上轉動直至達到設在閥齒輪8上的完全閉合止動器部分19與整體地模塑在節(jié)流閥體2的減速箱部分22的內壁上的完全閉合止動器13相接觸。這里，閉合方向是節(jié)流閥3通過從完全打開位置至完全閉合位置的轉動而閉合進氣通道的方向。節(jié)流閥3的轉動由處于節(jié)流閥3完全閉合位置處的完全閉合止動器19所限制。因此，節(jié)流閥3以預定的完全閉合位置，即空轉位置，保持在形成于孔內管31中的進氣通道中。因而，連接至內燃機的進氣通道基本上閉合，從而內燃機的轉速設置在預定的空轉轉速。
在本實施例中，節(jié)流閥體2和節(jié)流閥3由樹脂整體地模塑制成為使得節(jié)流閥3處于完全打開位置以使得節(jié)流閥3可以在孔內管31中轉動。
在如圖11所示用于形成節(jié)流閥裝置的常規(guī)模塑模具中，需要一薄圓柱形模具以在節(jié)流閥體101和節(jié)流閥102之間形成一間隙，以致增加了模具的成本和生產(chǎn)成本。然而，在本實施例中，需要該模塑模具來形成孔內管31的內表面和節(jié)流閥3軸的兩端。也就是說，第一和第二支承件41附近的孔內管31的內表面由固定模61和可動模62的第一和第二軸固定部分與節(jié)流閥3軸的兩端隔開。因此，節(jié)流閥3和節(jié)流閥體2在同一模具里同時如圖8所示那樣模塑制成而不會增加生產(chǎn)成本。
而且，孔內管31的內表面和金屬軸5的兩端彼此分開。體腔65和閥腔66彼此足夠地分開以將孔內管31的內表面和節(jié)流閥3的外表面之間的間隙保持在適當?shù)臄?shù)值，從而不會損壞產(chǎn)品的功能。也就是，節(jié)流閥3可以在孔內管31中沒有任何干擾地轉動。節(jié)流閥3和金屬軸5幾乎沒有粘合。當節(jié)流閥3完全閉合時，節(jié)流閥3的氣密性不會損壞。
第一和第二體接頭43、44具有分別與第一和第二平表面54、55相接觸的第一和第二槽43a、44a。因而，固定模61和可動模62的第一和第二軸固定部分可以置于孔內管31的內表面與第一和第二平表面54、55之間。從而增強了模塑模具的耐用性。
為了使節(jié)流閥3和孔壁21整體地模塑制成，第一和第二平表面54、55不與孔內管31的內表面相接觸?？變裙?1的內表面與第一和第二平表面54、55之間的間隙量可以通過第一和第二軸固定部分進行調節(jié)。
如圖6A和6B所示，第一和第二軸孔43c、44c的直徑用“A”表示，第一和第二槽43a、44a的寬用“B”表示，金屬軸5的直徑用“C”表示，第一和第二表面54、55的寬用“D”表示，第一和第二槽的深度用“E”表示。
A≤C (1)D≤B (2)O≤E (3)當“A”至“E”的大小滿足以上公式時，孔內管31的內表面與節(jié)流閥3的第一和第二平表面54、55由第一和第二軸固定部分彼此分開。因此，節(jié)流閥體2和節(jié)流閥3可以在同一模具中同時模塑制成，并且孔內管31的內表面與第一和第二平表面54、55之間的間隙量可調。
由于熔融樹脂通過一對相對于樹脂軸53和金屬軸5對稱地放置的閥門67注入閥腔66，即使是熔融樹脂在預定的高壓力下注射時也能避免樹脂軸53和金屬軸5的變形。還增強了節(jié)流閥3的圓度。因此，節(jié)流閥3可以在節(jié)流閥體2中無干擾地順暢轉動。而且，提高了熔融樹脂流入閥腔66的流速以使得在短時間內閥腔66就充滿了熔融樹脂。
限制了樹脂軸53和金屬軸5的變形，增強了節(jié)流閥3的圓度。因此，當節(jié)流閥3處于完全關閉位置時，節(jié)流閥外表面和節(jié)流閥體內表面之間的間隙最小化，以得到密封性。內燃機空轉時，進氣的泄漏量減少了，節(jié)省了燃油。
有缺陷的節(jié)流閥3的數(shù)目降低，從而可以不斷的生產(chǎn)出如圖8所示的高質量的節(jié)流閥裝置。也提高了節(jié)流閥3和節(jié)流閥體2之間間隙的精度。
由于一對閥門67相對于樹脂軸53對稱地放置，可以降低節(jié)流閥3兩側之間的冷卻時間差。
節(jié)流閥3可以由包含有填料的熱塑性樹脂制成，例如PBTG30(含有30％草纖維的聚對苯二甲酸丁二酯)。在這種情況下，第一和第二半圓形板51、52幾乎不能彎曲或收縮，從而增加了包含有第一和第二半圓形板51、52的節(jié)流閥2的圓度。
(第二實施例)圖9示出了根據(jù)本發(fā)明第二個具體實施例的模塑模具。一對閥門67置于閥腔66的外端部處。每個閥門67從相對方向上彼此面對。閥門67與樹脂通道61a、62a相連。樹脂通道61a限定于固定模61中，樹脂通道62a限定于可動模62中。
由于熔融樹脂通過彼此相對的閥門67注入閥腔66，增強了包括第一和第二半圓形板51、52的節(jié)流閥3的圓度并且降低了第一和第二半圓形板51、52兩側之間的冷卻時間差。
(第三實施例)如圖10A和10B所示，節(jié)流閥3在與節(jié)流閥體2相同的模塑模具中由樹脂類材料模塑制成。在這種情況下，節(jié)流閥3的轉動角(閥形成角θ)設置為介于對應于節(jié)流閥3完全閉合位置的轉動角α(≥0)和對應于節(jié)流閥一個位置的轉動角β(≤180°)之間，在該位置處節(jié)流閥與節(jié)流閥體2相接觸。α、β和θ之間的關系如下述公式(4)所示。
α＜θ＜β(4)(變型)在前述具體實施例中，節(jié)流閥3由驅動馬達1所轉動。本發(fā)明還可以應用于機械節(jié)流閥裝置，其中油門踏板通過一根鋼纜機械地連接至節(jié)流閥3。
金屬軸5的閥固定部分具有一個滾花部分以將金屬軸5牢固地連接至節(jié)流閥3。金屬軸5和樹脂軸53可以具有扳手開口寬度(width across flats)以限制兩者之間的相對轉動。
在模塑之前，可以對金屬軸5的兩端應用例如含氟樹脂和二硫化鉬等脫模劑或潤滑劑。
在前述具體實施例中，孔內管31和孔外管32具有相同的中心軸?？坠?1、32的中心軸也可以彼此偏移。
孔壁21也可以是單管結構。
前述具體實施例包括有用于阻塞濕氣的閉塞凹進部分(濕氣阻擋槽)34、35。也可以只設置一個閉塞凹進部分34。
節(jié)流閥裝置可以包括一使節(jié)流閥3迂回的支路通道，并且進一步在支路通道中還包括空轉轉速控制閥以控制導入內燃機的空氣量。一曲軸箱強制通風(PCV)設備或一排氣管的出口可連接至孔壁21上游的進氣歧管。在這樣的布置中，閉塞凹槽部分34阻塞油霧和沉淀物以限制節(jié)流閥3和金屬軸5的不良操作。
在上述具體實施例中，模塑模具包括一對閥門67。在模塑模具中也可以設有多于兩個的閥門。繞著樹脂軸53每90°角一個地設置四個閥門。繞著樹脂軸53每60°角一個地設置六個閥門。繞著樹脂軸53每45°角一個地設置八個閥門。繞著樹脂軸53每30°角一個地設置十二個閥門。在樹脂軸53的徑向上可以設置多個閥門。
節(jié)流閥3的軸用的是不會與節(jié)流閥3和節(jié)流閥體2的材料熔融并混合的材料，例如陶瓷?？梢杂萌缤?jié)流閥軸那樣的樹脂軸代替金屬軸5。孔壁21、減速箱部分22、馬達殼體23、第一和第二半圓形板51、52和樹脂軸53可以由復合材料制成，例如PBTG30(含有30％草纖維的聚對苯二甲酸丁二酯)。
節(jié)流閥裝置可以由鋁合金或鎂合金制成。
權利要求
1.一種內燃機節(jié)流閥裝置的成形方法，該節(jié)流閥裝置包括有基本上管狀的節(jié)流閥體(2)和基本上盤形的節(jié)流閥(3)，節(jié)流閥(3)具有軸，節(jié)流閥(3)繞著該軸在管狀節(jié)流閥體(2)里在閉合位置和打開位置之間轉動，節(jié)流閥(3)和節(jié)流閥體(2)在同一模塑模具(61、62)中基本上同時模塑形成，節(jié)流閥裝置的該成形方法包括將一對模塑模具(61、62)卡合，以在其間形成體腔(65)和閥腔(66)，體腔(65)用于模塑節(jié)流閥體(2)，閥腔(66)用于模塑節(jié)流閥(3)；將熔融材料注入體腔(65)和閥腔(66)；將一模(62)從另一模(61)上移開；和將一拆卸器伸入腔以推出固化模塑品，其中熔融材料通過多個閥門(67)注入體腔(65)和閥腔(66)，每個閥門(67)相對于軸對稱地放置。
2.如權利要求1所述的一種節(jié)流閥裝置的成形方法，其中節(jié)流閥(3)在處于完全打開的位置處模塑制成。
3.如權利要求1所述的一種節(jié)流閥裝置的成形方法，其中一對閥門(67)相對于節(jié)流閥(3)的軸對稱地放置。
4.如權利要求3所述的一種節(jié)流閥裝置的成形方法，其中一對閥門(67)位于節(jié)流閥(3)的軸與節(jié)流閥體(2)的中心軸正交的位置處。
5.如權利要求1所述的一種節(jié)流閥裝置的成形方法，其中多個閥門(67)位于與節(jié)流閥(3)的外端面對的位置處。
6.如權利要求1所述的一種節(jié)流閥裝置的成形方法，其中熔融材料是熔融樹脂和熔融金屬其中之一。
7.如權利要求1所述的一種節(jié)流閥裝置的成形方法，其中節(jié)流閥(3)由包含有填料的樹脂復合材料制成，和節(jié)流閥(3)的軸由金屬材料制成。
全文摘要
一節(jié)流閥(3)和節(jié)流閥體(2)在同一模具(61、62)中基本上同時地成形。熔融樹脂通過一對閥門(67)注入一腔中。閥門(67)相對于節(jié)流閥軸對稱地布置。因為降低了打開模具時節(jié)流閥(3)金屬軸上的應力集中，因此就能避免節(jié)流閥(3)的變形。
文檔編號F16K1/22GK1613631SQ200410092319
公開日2005年5月11日 申請日期2004年11月8日 優(yōu)先權日2003年11月7日
發(fā)明者荒井毅, 平巖尚樹, 后藤昌巳, 鳥居勝也 申請人:株式會社電裝