专利名称：内燃机节气门装置的成型方法
技术领域：
本发明涉及一种用于内燃机节气门装置的成型方法，其中的内燃机被安装在车辆上。具体来讲，本发明涉及一种对节气门装置执行注塑成型的方法，在该方法中，在同一模具中基本上同时地制出节气阀和节气门体。
背景技术：
在图8所示的电控节气门装置中，一驱动装置(例如为电动机)根据受驾驶员踩踏的加速踏板的位置对一节气阀的开度执行控制。在该节气门装置中，当节气阀102处于完全关闭状态时，基本为管状的节气门体101的内周面与节气阀102外周边之间会出现间隙，该间隙对节气门装置的气密性具有很大的影响。
通常情况下，节气门体101和节气阀102是由不同的制造过程分开制出的。随后，在后续的步骤中，按照所制得的节气门体10的内周面尺寸，将制得的节气阀102与所制出的节气门体101组装到一起。作为备选方案，也可在后续的步骤中、根据所制得的节气阀102的外周面尺寸将制得的节气门体101与所制出的节气阀102组装到一起。因而，会在节气门体101孔腔的内周面与节气阀102外周边之间形成预定的间隙。一节气阀轴103与节气阀102一体地转动。节气阀轴103的两端被设置在节气门体101中的筒形轴承104可转动地支撑着。
作为日本专利文件JP-5-141540A同族文件的美国专利文件US5304336介绍了一种可减小节气门体和节气阀制造步骤的成型方法。在该成型方法中，图9所示的节气门体101和节气阀102是用树脂材料在同一些模具中一体地制出的。首先，用树脂材料一体地模制出基本为管状的节气门体101。随后，将节气门体101的内周面(孔腔内周面)作为用于模制节气阀102的成型模具的一部分，并模制出节气阀102。因而，在上述模制成型工艺中，节气阀102外周边的形状与节气门体101孔腔内周面的形状相适配。
节气门体101是由位于一节气门体腔中的树脂材料模制而成的，其中的节气门体腔被形成于一固定模具111、112以及一活动模具113中。模制出的节气门体101在体腔中逐渐地冷却，以实现固化。随后，活动模具113向前滑动，以便于形成一个节气阀腔，树脂材料填充到该阀腔内。节气阀102由节气门体101内的树脂材料模制而成。
但是，在节气阀102的上述模制方法中，节气门体101是用一种树脂材料模制而成的，在执行模制的同时，所制造的节气门体101在其径向和大体圆周方向上受到模具的约束。因而，节气阀102是在其和节气门体101受到模具约束的条件下由一种树脂材料模制而成的。节气门体101和节气阀102被从模具中取出，并逐渐地冷却下来。在此冷却期间，不受约束的节气门体101和节气阀102会发生收缩。这样，节气门体101和节气阀102就会变形。因而，很难将节气门体101内周面与节气阀102外周边之间的间隙保持为预定的尺寸。
节气门装置在实际使用中会释放内部应力，由此而发生变形。如果节气门装置是用结晶类树脂制成的，且被结晶定形，则由于发生结晶而使节气门装置变形。甚至在节气门装置被执行了退火处理和时效处理的情况下，节气门体101和节气阀102也会独自发生变形。
为了解决上述问题，本发明人在2003年8月1日提交了第2003-285434号日本专利申请。在该申请中，节气阀和节气门体是安装一定方式在同一模具中制出的，以使得节气阀如图10所示那样开启预定的角度。但是，当将模制件从模具中顶出时，起模杆对模制件的顶推会在节气门轴103上产生应力集中。该应力集中可能会造成阀轴103的变形。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种对节气门装置执行成型的方法，在该成型方法中，节气门体的内周面与节气阀外周边之间可保持预定的间隙，并能防止节气阀发生变形。
根据本发明，一种对内燃机节气门装置执行成型的方法按照如下的过程进行。
首先，将两成型模具夹紧，以便于在其中形成一节气门体腔和一节气阀腔，节气门体腔用于对节气门体执行成型，节气阀腔用于模制一节气阀。然后，将填料注入到体腔和阀腔中。随后，使其中一个型模与另一型模分离，并使一节气门体起模杆顶入到体腔中，并使一节气阀起模杆顶入到阀腔中，以便于对固化的模制件执行起模。
从下文参照附图所作的详细描述，本发明其它的目的、特征和优点也将变得易于领会，在附图中，同种部件由相同的附图标号指代，其中图1中的透视图表示了根据本发明第一实施方式的一节气阀和一节气门体，图中表示出了起模杆的痕迹；图2中的透视图表示了根据第一实施方式的节气门控制装置；图3中的正视图表示了根据第一实施方式的齿轮箱的内部构造；
图4中的剖视图表示了根据第一实施方式的套管孔壁；图5中的剖视图表示了根据第一实施方式的树脂成型模具；图6中透视图表示了根据第一实施方式的树脂模制成型件；图7A和图7B中的剖视图用于说明对树脂执行注塑成型的方法；图8中的透视图表示了一种现有的节气门装置；图9是节气阀的透视图，用于对普通的成型方法进行解释；以及图10中的透视图表示了根据一对比实例的节气门体。
具体实施例方式
下面将参照附图对本发明的一实施方式进行描述。
(第一实施方式)如图1到图6所示，节气门装置具有一驱动电机1、一节气门体2、一节气阀3、一螺旋弹簧4、以及一电控单元，其中的电控单元在下文中被称为ECU。驱动电机1起到动力源的作用。节气门体2构成了与内燃机各个气缸相通的进气道的一个部件。节气阀3对经节气门体2流入到发动机中的进气量执行控制。螺旋弹簧4对节气阀3施加促动作用，促使其关闭。ECU根据被驾驶员踩踏着的加速踏板的工作转角(加速器动作量)对节气阀3的开度执行电控。
ECU与一加速器位置传感器(图中未示出)保持电连接，该传感器能将加速器动作量转变为加速器位置信号。加速器位置信号代表了加速器的动作量。该电控节气门装置具有一节气门位置传感器，其可将节气阀3的开度转变为电子信号(节气门位置信号)，以便于向ECU输入节气门位置信号。节气门位置信号代表了节气阀3的开度。ECU针对驱动电机1执行PID(比例-积分-微分)反馈控制，以消除从节气门位置传感器输送来的节气门位置信号与从加速器位置传感器输送来的加速器位置信号之间的偏差。
节气门位置传感器是由永磁体6、磁轭体(图中未示出)、霍尔元件(图中未示出)、接线端(图中未示出)、定子等部件构成的。永磁体6是一些相互独立的矩形磁体，用于产生出磁场。磁轭是由一些基本为拱形的独立件构成的，且被永磁体6磁化。霍尔元件上一体地设置有一传感器盖7，以面对着分开的永磁体6。定子是由铁磁性材料制成的，其用于将磁通集中到霍尔元件中。利用粘接胶物质将这些分开的永磁体6和磁轭固定到节气阀齿轮8的内周面上，其中的节气阀齿轮构成了减速齿轮。
传感器盖7被热塑性塑料等树脂材料制成预定的形状，以便于在节气门位置传感器的接线端与驱动电机1的供电端之实现绝缘。传感器盖7具有一接合部分，其用于与制在节气门体2齿轮箱部分22上的一个对应部分相接合。利用铆钉、螺钉(图中未示出)等构件将传感器盖7的接合部分与齿轮箱部分22的接合部分连接起来，或者利用热挤合方法将二者相互连接起来。传感器盖7上一体地模制有一筒形的插座7a，用于与一电连接器(图中未示出)进行连接。
一驱动单元在开启/闭合方向上转动节气阀3，该驱动单元包括驱动电机1和一减速齿轮机构，减速齿轮机构将驱动电机1的驱动力经金属轴5传递给节气阀3。驱动电机1与设置在传感器盖7中的接线端相连接。驱动电机1被螺钉9固定到节气门体2上。
减速齿轮机构以预定的减速比对驱动电机的转速执行减速变换。减速齿轮机构(节气阀驱动装置、动力传动单元)是由一小齿轮11、一中间减速齿轮12、以及用于驱动金属轴5的节气阀齿轮8构成的，其中的金属轴转动着节气阀3。小齿轮11被固定到驱动电机1电机轴的外周面上。中间减速齿轮12与小齿轮11相啮合，从而受小齿轮11的驱动。节气阀齿轮8与中间减速齿轮12相啮合，以便于由中间减速齿轮12驱动。
小齿轮11是由金属材料制成的，且与驱动电机1的电机轴制为一体，并具有预定的形状，因而，小齿轮11成为了与驱动电机1的电机轴一体转动的电机齿轮。中间减速齿轮12是用树脂材料制成的，并为预定的形状，其可转动地设置在支撑轴14的外周面上，其中的支撑轴成为了中间减速齿轮12的转动中心。中间减速齿轮12是由一与电机轴上小齿轮11相啮合的大齿轮部件15、以及一个与节气阀齿轮13相啮合的小齿轮部件16构成的。支撑轴14与节气门体2上齿轮箱部分22的底壁模制为一体。支撑轴14的端部与制在传感器盖7内壁上的一个凹陷部分相接合。
节气阀齿轮8是用树脂材料整体成型制出的，其形状基本上为预定的圆柱形。节气阀齿轮8的外周面上一体地制有轮齿(齿牙部分)17，以便于与中间减速齿轮12的小齿轮部件16相接合。节气阀齿轮8圆柱部分(位于弹簧内周面的引导部分)的外周面在径向上支撑着螺旋弹簧4的内周面。节气阀齿轮8上一体地模制有一全闭止动部分19，其位于节气阀齿轮8外周面-即轮齿部分17的一个端面上。当节气阀3处于怠速位置-即完全闭合位置时，全闭止动部分19钩卡着齿轮箱部件22的全闭止挡13。
节气门体2是节气门装置的壳体，其包括基本为圆筒形的孔壁部分21，其内部形成了一圆形的进气道，进气可流经该进气道流入到发动机中。孔壁部分21的内部接纳着盘形的节气阀3，因而，节气阀3可开启或关闭孔壁部分21中的圆筒进气道。孔壁部分21将节气阀3可转动地接纳在进气道(进气孔)中，以使得节气阀3可从全闭位置转动到全开位置。节气门体2被紧固螺栓或螺钉(图中未示出)旋接到发动机的进气岐管上。
节气门体2的孔壁部分21被制为预定的形状-即为套管结构，在该结构中，一基本为圆筒状的孔腔外管32被设置在一基本为圆筒状的孔腔内管31的径向外侧。孔腔内管31是位于内侧的圆筒形部件，其形成一内周面。孔腔外管32是位于外侧的圆筒形部件，其形成一外部构件。节气门体2的孔壁部分21是由热稳定的树脂材料制成的，该材料例如是PPS、PA、PP或PEI。孔腔内管31和孔腔外管32具有一进气入口部分(进气道)一和进气出口部分(属进气道)。从空气滤清器(图中未示出)抽吸来的进气流经一进气管(图中未示出)、以及孔壁部分21的进气入口部分和进气出口部分。随后，进气流入到发动机的稳压罐或进气岐管中。孔腔内管31和孔腔外管32被模制为一体。在进气的流动方向-即从图1中的上方向下方流动的方向上，孔腔内管31和孔腔外管32的内径基本上相同，外径也基本上相同。
孔腔内管31的内部具有一进气通道，进气经该通道流向发动机。节气阀3和金属轴5可转动地设置在孔腔内管31的进气通道内。在孔腔内管31与孔腔外管32之间形成一圆筒形的空间(环形空间)，且该圆筒空间在圆周方向上被一环形的连接部件33阻断-即被分隔开，连接部件33在纵向上基本位于中间部位。举例来讲，圆筒形空间的纵向中间截面是一个沿着处于完全关闭状态的节气阀1的圆周方向延伸的断面。也就是说，大体上位于纵向中间位置的截面是孔壁部分21的一个环周断面，该断面经过节气门轴的轴向中心。环形的连接部件33将孔腔内管31的外周面与孔腔外管32的内周面连接起来，因而，该环形连接部件33基本上阻断了孔腔内管31与孔腔外管32之间形成的圆筒空间的整个环周区域。
孔腔内管31与孔腔外管32之间的圆筒形空间中相对于环形连接部件33位于轴向上游侧的部分起到一阻挡凹陷部件(水分俘获槽)34的作用，用于阻挡住沿进气管的内周面流向进气岐管的水分。孔腔内管31与孔腔外管32之间、相对于环形连接部件33位于轴向下游侧的圆筒形空间形成了另一个阻挡凹陷部件(水分俘获槽)35，用于阻挡住沿进气岐管内周面流动的水分。
接纳着驱动电机1的电机壳体部分23是由树脂材料制成的，其通过连接部分24与孔壁部分21制为一体，从而构成了节气门体2。电机壳体部分23被布置成与孔壁部分21平行。也就是说，电机壳体部分23相对于节气门体2中的齿轮箱部分22与孔壁部分21保持平行。电机壳体部分23被设置在孔腔外管32的径向外侧。电机壳体部分23与齿轮箱部分7是用树脂材料一体模制而成的。具体来讲，电机壳体部分23与位于图1中左侧的齿轮箱部分22被模制为一体。齿轮箱部分22具有一个用于可转动地接纳着减速齿轮机构的腔室。电机壳体部分23具有一基本上为圆筒形的侧壁部分25、以及一基本为圆形的底壁部分26。在图1中，侧壁部分25从齿轮箱部分22的左侧面向左方延伸。底壁部分26封塞了侧壁部分25上位于图1中左侧的开口侧。电机壳体部分23侧壁部分25的中心轴线被设置成基本上平行于金属轴5的轴线-即节气阀3的转动轴线。此外，电机壳体部分23侧壁部分25的中心轴线被布置成基本上垂直于孔腔部分21孔腔内管31的中心轴线。
孔腔外管32的开口端具有一支承体27。支承体27是一环形部分，其是一体成型的，其从孔腔外管32a沿径向延伸。支承体27用于将节气门装置固定到进气歧管上，且具有多个通孔27a，螺栓可插入到这些通孔27a。支承体27具有一底切部分29，该底切部分与某些通孔27a相通。
参见图1，孔腔内管31和孔腔外管32具有大体上为圆筒形的第一节气阀轴承41和第二节气阀轴承(图中未示出)，两轴承是用树脂材料整体制成的。第一节气阀轴承41可转动地支撑着金属轴5的第一轴承滑动部分。第二节气阀轴承可转动地支撑着金属轴5的第二轴承滑动部分。第一节气阀轴承41中制有一圆形的第一轴孔41a，且第二节气阀轴承中制有一圆形的第二轴孔(图中未示出)。第一节气阀轴承41上设置有一封塞(图中未示出)，用于封堵第一节气阀轴承41的开口侧。第二节气阀轴承与孔壁部分216-即节气门体2齿轮箱部分22的底壁是一体成型的，以便于向图2中的右向突伸。第二节气阀轴承的外周面作为一弹簧内周面引导面(图中未示出)，用于在径向上支撑着螺旋弹簧4的内周面。在孔腔外管32的外周面-即外壁6a上一体地模制有一支承部分45。当节气门体5被安装到发动机80上时，支承部分45利用螺栓等紧固构件(图中未示出)与发动机进气歧管的一连接端面相连接。支承部分45被设置在孔腔外管32的外壁6a上，且位于图1中的下端侧。
螺旋弹簧4被设置在金属轴5的外周面上。螺旋弹簧4的一个端部被一个卡钩(图中未示出)支撑着，该卡钩位于节气门体一侧，且被设置在孔壁部分21的外壁-即齿轮箱部分22的底壁上。螺旋弹簧4的另一端部被位于齿轮一侧的一个卡钩(图中未示出)支撑着，该卡钩位于节气阀齿轮8的一个平面上，而其中的节气阀齿轮位于孔壁部分21的侧面上。
节气阀3是一个蝶形阀，其轴线基本上垂直于孔壁部分21的中心轴线。节气阀的开启位置可在一完全打开位置与一完全关闭位置之间变化，以控制流入到发动机中的空气量。节气阀3是由一第一半圆板51、一第二半圆板52、一圆柱形的树脂轴53、以及金属轴5构成的。第一、第二半圆板51、52是由热塑性合成树脂制成的，该树脂材料例如是PPS、PA、PP、以及PEI。当第一、第二半圆板51、52被固定到圆柱形的树脂轴53上之后，第一、第二半圆板51、52构成了一个树脂盘体。
当节气阀3处于完全开启位置时，第一半圆板51相对于树脂轴53位于孔壁部分21的上侧，而第二半圆板52则位于孔壁部分21的下侧。第一、第二半圆板51和52的一侧或两侧上设置有加强肋。树脂轴53与金属轴5被成型为一个整体，由此使节气阀3与金属轴5一体地转动。
金属轴5是用黄铜、不锈钢等金属材料制成的节气门轴，其为圆棒状。金属轴5的轴线被布置在与节气门体2孔壁部分21的中心轴线大体垂直的方向上，并被布置成基本上平行于电机壳体部分23的中心轴线。在该实施方式中，金属轴5具有一用于支撑树脂轴53的节气阀支撑部分。金属材质的节气阀支撑部分被夹塑到树脂轴53中，以便于增强第一、第二半圆板51和52以及树脂轴53。在该实施方式中，金属轴5被用作节气门轴。可利用树脂材料和树脂轴53模制出节气门轴，以减少部件的数目。
金属轴5上位于图2中左侧端的一个端部从树脂轴53的一个端面中露出(突伸出)，以便于作为能相对于第一节气阀轴承41可转动地滑动的第一轴承滑动部分。节气门轴上位于图2中右侧端的另一端部从树脂轴53的另一端面上露出(突伸出)，以便于作为能相对于孔壁部分2的第二节气阀轴承(图中未示出)可转动地滑动的第二轴承滑动部分。构成所述减速齿轮机构的节气阀齿轮8被一体地设置在金属轴5上位于图2中右侧端的另一端部上。
下面将参见图1到图6对节气门装置的成型方法进行描述。图5示意性地表示出了成型模具，图6表示了节气门装置的模制成型产品。
如图5所示，成型模具包括一固定模具61和一活动型模62，活动型模可相对于固定型模61向前或向后移动。在图5中，活动型模62可相对于固定型模61上下移动。型模61、62之间的分型线位于节气阀3的轴线上，以便于形成孔腔内管31的内表面以及节气阀3。活动型模62包括滑动芯模63和64，两滑动芯模可在图5中的横向上滑动，且还包括一个用于形成底切部分29的滑动芯模(图中未示出)。
当两型模被对合上时，固定型模61、活动型模62、以及滑动芯模63和64形成了一个节气门体腔、一节气阀腔、以及一壳体腔。节气门体腔与孔壁部分21的形状相对应。节气阀腔与第一、第二半圆板51和52以及树脂轴53的形状相对应。壳体腔对应于电机壳体23以及连接部分24的形状。体腔包括一用于形成孔壁部分21的第一体腔和一用于形成齿轮箱部分22的第二体腔。阀腔包括一用于形成第一半圆板51的第一阀腔、以及一用于形成第二半圆板52的第二阀腔。
体腔、阀腔、以及壳体腔由一树脂材料输送装置(图中未示出)连接起来。树脂材料输送装置包括单个或多个节气门体浇口，熔融的树脂材料-例如PPS和PBT经该浇口注入到体腔和壳体腔中，输送装置还包括单个或多个节气阀浇口，PPS和PBT等熔融树脂经该浇口注入到阀腔中。体腔和壳体腔是相互连通的。阀腔与体腔则被固定型模61和活动型模62隔绝开。
树脂材料输送装置包括一脱模机构，在活动型模62从固定型模61上移开之后，脱模机构可将树脂模制件从成型模具中取出。脱模机构包括多根起模杆、一可动的脱模板(图中未示出)、以及一动力单元，其中的动力单元例如是油压缸和气压缸。多根起模杆均与可动的脱模板相连接。动力单元按照一定的方式顶推着可动脱模板，使起模杆能顶入到各个型腔内，以便于将树脂模制件从型模中顶出。
所述起模杆是由节气门体起模杆71、节气阀起模杆72、以及电机壳体起模杆73组成的。体起模杆71可突伸到体腔中，阀起模杆72可突伸到阀腔中，电机壳体起模杆73可顶伸到壳体腔中。在设置在活动型模62中的起模杆孔62a中，可滑动地支撑着八根体起模杆，且根据支承体27的形状而具有预定的间隔。体起模杆71的顶端是滚圆的，其可对支承体执行推顶。
阀起模杆72是一块平板，其可滑动地支撑在活动型模62中的一个起模杆孔62b中。阀起模杆72的顶端是凹面形状，以便于能顶推着第二半圆板52的外周边。
多根电机壳体起模杆73(在该实施方式中为两根起模杆)被可滑动地支撑在活动型模62中设置的起模杆孔(图中未示出)中，且在一条与电机壳体73形状相对应的直线上被布置成具有预定的间隔。壳体起模杆73的顶端是滚圆的，并可推顶电机壳体23。
为了在同一模具内同时形成节气阀3和节气门体2，按照使模制出的节气阀3处于全开位置的方式来形成阀腔。
活动型模62被移向固定型模61，以便于相互对合到一起。体腔、阀腔、以及壳体腔被形成于活动型模62与固定型模61之间。金属轴5被第一轴承41可转动地支撑着。金属轴5的中间部分支撑着树脂轴53。金属轴5被夹塑在树脂轴53中。金属轴5的两端由固定型模61和活动型模62支撑着。
熔融的树脂经节气门体浇口和节气阀浇口注入到体腔、阀腔、以及壳体腔中。每个腔室都被熔融树脂填充。此时，金属轴5的两端被成型模具的第一保持部分和第二保持部分支撑着。
各个腔室中的内压被升高了，且维持着一个保持压力，该压力大于注料压力的最大值。节气门体浇口可面向孔腔内管31的任意表面或电机壳体23的表面。节气阀浇口可面对着两半圆板51和52的表面或树脂轴53的表面。
利用冷却水对注入到型腔内的树脂执行冷却，以使其发生固化。冷却水在模具内循环流动。活动型模62和滑动芯模63、64从固定型模61向后移动。然后，使滑动芯模63、64与活动型模62分开。形成底切部分29的滑动芯模沿着孔腔外管32的外表面在其轴向上移动。在此阶段，固化后的树脂模制件与活动型模62的表面保持着连接关系。
脱模机构驱动脱模板，以便于将树脂制品从活动型模62中脱出。体起模杆71、阀起模杆72、以及电机壳体起模杆73滑入到通孔62a、62b中，并伸入到体腔、阀腔、以及壳体腔中。因而，树脂制品被顶起而从活动型模62中脱出。由此就制得了图6所示的、具有节气门体2和节气阀3的节气门装置。金属轴5被埋塑在树脂轴53中下面将对该电控节气门装置的工作过程进行描述。当驾驶员踩踏车辆的加速踏板时，从加速器位置传感器向ECU发送的加速器位置信号就发生改变。ECU对输送给驱动电机1的电能执行控制，以使得驱动电机1的电机轴发生转动，节气阀3被操作到预定的位置上。驱动电机1的力矩是经过小齿轮11和中间减速齿轮12传递给节气阀齿轮8的。因而，节气阀齿轮8能克服螺旋弹簧4产生的促动力转过一定转角，该转角对应于加速踏板的踩踏量。
因而，节气阀齿轮8转动，金属轴5也转过与节气阀齿轮8相同的角度，由此使节气阀3从其完全关闭位置转向其完全开启位置。结果就是，节气门体2孔壁部分21的孔腔内管中所形成的进气道被开启了预定的程度，从而将发动机的转速改变到与驾驶员对加速踏板踩踏量相对应的数值上。
当驾驶员松开加速踏板时，节气阀3、金属轴5、以及节气阀齿轮8在螺旋弹簧4的促动作用下恢复到初始状态。节气阀3的初始位置即为怠速位置或全关位置。在驾驶员释放加速踏板时，由加速器位置传感器传出的加速器位置信号的数值基本上变为0％。因而，在此情形中，ECU可向驱动电机1输送电力，以使驱动电机1的电机轴在反方向上转动，由此可将节气阀3控制在完全关闭位置上。在此情况下，利用驱动电机1使节气阀3在关闭方向上转动。
可利用螺旋弹簧4的促动力使节气阀3在关闭方向上转动，直至使节气阀齿轮8上设置的全闭止动部分19与节气门体2齿轮箱部分22的内壁面上一体制出的全闭止挡13相接触。所述关闭方向是这样一个方向在该方向上，节气阀3通过从全开位置向全闭位置转动而将进气道封闭。节气阀3在其达到全闭位置时，转动受到全闭止挡的限位。因而，在孔腔内管31内所形成的进气道中，节气阀3可被保持在预定的全闭位置-即怠速位置上。这样，与发动机相连的进气道就基本上被关闭了，从而将发动机转速设定在预定的怠速上。
在该实施方式中，节气门体2和节气阀3是按照使节气阀3处于全开位置的方式、用树脂一体成型的，以使得节气阀3可在孔腔内管31中转动。
在用于制造图8所示节气门装置的现有成型模具中，需要采用一薄的圆筒形型模，以便于在节气门体101与节气阀102之间形成一个间隙，因而会增加模具成本和生产成本。但是，在此实施方式中，需要成型模具来形成孔腔内管31的内表面和节气阀3轴线上的两个端部。换言之，利用固定型模61和活动型模62的第一转轴保持部分、第二转轴保持部分，可使孔腔内管31位于第一、第二轴承41附近的内表面与节气阀3轴线上的两个端部、以及金属轴5的两端隔绝开。因而，可不增加制造成本地在同一模具中同时制出节气门体2和节流阀3。
另外，孔腔内管31的内表面与金属轴5的两端是相互隔绝的。体腔与阀腔具有足够的隔绝程度，以将孔腔内管31内表面与节气阀3外表面之间的间隙保持为适当的数值，这样就不会损害产品的功能。也就是说，节气阀3可在孔腔内管31中不产生干涉地进行转动。节气阀3和金属轴5几乎不会被卡住。当节气阀3被完全关闭时，其气密性不会受到影响。
当活动型模62远离固定型模61时，起模杆71、72、73推顶着孔壁部分21的环形端、电机壳体23的侧面、以及节气阀3的周边。因而，在利用起模杆71、72、73对树脂模制件执行顶推时，不会向树脂轴5和金属轴5施加太大的应力，从而限制了树脂轴3和金属轴5的变形。在图1中，用数字71、72、73标出的小圆圈是起模杆71、72、73抵接时留下的痕迹。
在该实施方式的改型中，各起模杆71、72、73是依次进行动作的。
(第二实施方式)如图7A和7B所示，节气阀3与节气门体2是在同一成型模具中由树脂材料模制而成的。在此情形下，节气阀3的转角(节气阀被形成时的角度θ)被设定在一转角α(≥0°)与一转角β(≤180°)之间，其中，α对应着节气阀3的全闭位置，β对应着节气阀3的一个位置在该位置上，节气阀与节气门体2发生接触。角度α、β、θ之间的关系由如下的公式(1)表达α＜θ＜β (1)根据第二实施方式，固定型模61和活动型模62可将孔腔内管31的内表面与节气阀3的外周边隔离开。
(改型)在上述实施方式中，节气阀3是由驱动电机1驱动的。本发明也适用于机械型节气门装置，在这样的装置中，加速踏板与节气阀3利用缆索保持机械连接。
金属轴5的节气阀保持部分具有一凸节部分，用于将金属轴5与节气阀紧固地连接起来。金属轴5和树脂轴53具有展宽的平台，以限制二者之间的相对转动。
在执行成型之间，可向金属轴5的两端上涂敷含氟树脂和二硫化钼等脱模剂或润滑剂。
在前述实施方式中，孔腔内管31和孔腔外管32的中心轴线是重合的，但两管体31、32的轴线也可相互偏移。
孔壁部分21也可以是单管结构。
上述的实施方式包括用于阻挡湿气的阻挡凹陷部件(水分俘获槽)34、35。但也可只设置阻挡凹陷部件34。
节气门装置可包括一条绕过节气阀3的旁通通道，还可包括一位于旁通通道内的怠速控制阀，用以控制发动机的空气吸入量。曲轴箱强制通风装置(PCV)或扫气管的出口可被连接到孔壁部分21的上游的进气总管上。在这样的设计中，阻挡凹陷部件34可阻挡住油雾和沉积物，以防止节气阀3和金属轴5的正常工作受到影响。
可用树脂材料将齿轮箱部件22与节气门体2成型为一体。起模杆(图中未示出)在孔壁部分21的轴线方向上对齿轮箱部分22执行推顶。
在第一实施方式中，起模杆71、72、73可从相反的方向对模制件进行顶推。
孔壁部分21、齿轮箱部分22、电机壳体23、第一和第二半圆板51和52、以及树脂轴53可由带有填料的热塑性树脂制成，例如是PBTG30(含30％草纤维的聚对苯二甲酸丁二酯)也可用铝合金或镁合金制造节气门装置。
权利要求
1.一种内燃机节气门装置的成型方法，其中的节气门装置包括一基本为管状的节气门体(2)和一基本为盘形的节气阀(3)，在管状的节气门体(2)中，节气阀(3)可在一关闭位置与一开启位置之间转动，节气阀(3)和节气门体(2)是在同一成型模具中基本上同时模制出的，该节气门装置成型方法包括步骤将成型模具(61、62)夹紧，以便于在其中形成节气门体腔和节气阀腔，节气门体腔用于对节气门体(2)执行成型，节气阀腔用于模制节气阀(3)；将填料注入到体腔和阀腔中；使其中一个型模与另一型模分离；以及使一节气门体起模杆(71)顶入到体腔中，并使一节气阀起模杆(72)顶入到阀腔中，以便于对固化的模制件执行起模。
2.根据权利要求1所述的节气门装置成型方法，其特征在于成型模具(61、62)是由一固定型模(61)和一活动型模(62)构成的，两型模的内部形成了节气门体腔和节气阀腔；节气门体起模杆(71)和节气阀起模杆(72)与一脱模板相连接，脱模板可滑动地布置在固定型模(61)或活动型模(62)的后方；以及当活动型模(61)远离固定型模(62)时，一动力单元在使起模杆执行顶模的方向上驱动脱模板。
3.根据权利要求2所述的节气门装置成型方法，其特征在于节气门体起模杆(71)被可滑动地支撑在固定型模(61)或活动型模(62)内设置的通孔中；节气门体起模杆(71)的一端可在轴向上对节气门体(2)的一端执行推顶；以及节气门体起模杆(71)的另一端与脱模板相连接。
4.根据权利要求2或3所述的节气门装置成型方法，其特征在于节气阀起模杆(72)被可滑动地支撑在固定型模(61)或活动型模(62)内设置的通孔中；节气阀起模杆(72)的一端可在轴向上对节气阀(3)的外周边执行推顶；以及节气阀起模杆(72)的另一端与脱模板相连接。
5.根据权利要求4所述的节气门装置成型方法，其特征在于节气阀(3)是一蝶形阀，其转动轴线基本上垂直于节气门体(2)的中心轴线；在使节气阀(3)开启预定角度的状态下模制出节气阀(3)。
6.根据权利要求5所述的节气门装置成型方法，其特征在于节气阀起模杆(72)在节气阀(3)的径向方向上将其外周边顶出，以便于将固化后的模制件从节气阀腔中顶出。
7.根据权利要求5所述的节气门装置成型方法，其特征在于节气门体(2)包括一圆筒形的孔壁部分(21)，进气流经该孔壁部分进入到内燃机中；以及节气门体起模杆(71)将孔壁部分(21)的环形边缘顶起，以便于将固化后的模制件从节气门体腔中顶出。
8.根据权利要求5所述的节气门装置成型方法，其特征在于节气门体(2)包括一圆筒形的孔壁部分(21)，进气流经该孔壁部分流入到内燃机中，节气门体还包括一环形的支承体(27)，其用于将节气门体(2)固定到内燃机上；以及节气门体起模杆(71)将环形支承体(27)顶起，以便于将固化后的模制件从节气门体腔中顶出。
9.根据权利要求5所述的节气门装置成型方法，其特征在于节气门体(2)包括一圆筒形的孔壁部分(21)，该孔壁部分是由孔腔内管(31)和孔腔外管(32)组成的；以及节气门体起模杆(71)将孔腔外管(32)的环形边缘顶起，以便于将固化后的模制件从节气门体腔中顶出。
10.根据权利要求7到9所述的节气门装置成型方法，其特征在于节气门体(2)包括一大体为圆筒形的壳体(23)，其容纳着一驱动电机，壳体靠近孔壁部分(21)；以及成型模具(61、62)形成一壳体腔，其形状对应于壳体(23)的形状，其还包括能突伸到壳体腔中的壳体起模杆(73)。
11.根据权利要求10所述的节气门装置成型方法，其特征在于壳体起模杆(73)对壳体(23)的侧面进行推顶，以将固化后的模制件从壳体腔中顶出。
12.根据权利要求10所述的节气门装置成型方法，其特征在于成型模具包括一固定型模(61)和一活动型模(62)，它们的内部形成了节气门体腔、节气阀腔、以及壳体腔；节气门体起模杆(71)、节气阀起模杆(72)、以及壳体起模杆(73)被一动力单元可活动地驱动着，用于推顶模制件。
13.根据权利要求12所述的节气门装置成型方法，其特征在于节气门体起模杆(71)被可滑动地支撑在固定型模(61)或活动型模(62)内制出的通孔中；节气门体起模杆(71)的一端与节气门体(2)的环形边缘相接触，节气门体起模杆(71)的另一端与动力单元相连接。
14.根据权利要求12所述的节气门装置成型方法，其特征在于节气阀起模杆(72)被可滑动地支撑在固定型模(61)或活动型模(62)内制出的通孔中；节气阀起模杆(72)的一端与节气阀(3)的周边缘相接触，节气阀起模杆(72)的另一端与动力单元相连接。
15.根据权利要求12所述的节气门装置成型方法，其特征在于壳体起模杆(73)被可滑动地支撑在固定型模(61)或活动型模(62)内制出的通孔中；壳体起模杆(72)的一端与壳体(23)的侧面相接触，壳体起模杆(73)的另一端与动力单元相连接。
16.根据权利要求1所述的节气门装置成型方法，其特征在于节气门体(2)是用热塑性合成树脂、铝合金、或镁合金制成的；节气阀(3)是用与节气门体相同的材料制造的。
17.根据权利要求1所述的节气门装置成型方法，其特征在于节气门体(2)和节气阀(3)是用含有填料的树脂材料制成的。
全文摘要
本发明公开了一种对内燃机节气门装置执行成型的方法，在该方法中，一节气阀(3)和一节气门体(2)是在同样的成型模具(61、62)中基本上同时模制出的。当一活动型模(61)与一固定型模(62)离开时，一节气门体起模杆(71)、一节气阀起模杆(72)、以及一电机壳体起模杆(73)同时在径向上分别顶向节气门体(2)的孔壁(21)、电机壳体(23)、以及节气阀(3)的外周边缘。由于在开启型模(61、62)时，节气阀(3)中金属轴(5)处的应力集中被减弱，所以可防止节气阀(3)发生变形。
文档编号F02D9/10GK1613630SQ200410092318
公开日2005年5月11日 申请日期2004年11月8日 优先权日2003年11月7日
发明者荒井毅, 平岩尚树, 后藤昌巳, 鸟居胜也 申请人:株式会社电装