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JP2024078859A - Resin valve device and its manufacturing method - Google Patents

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JP2024078859A
JP2024078859A JP2022191447A JP2022191447A JP2024078859A JP 2024078859 A JP2024078859 A JP 2024078859A JP 2022191447 A JP2022191447 A JP 2022191447A JP 2022191447 A JP2022191447 A JP 2022191447A JP 2024078859 A JP2024078859 A JP 2024078859A
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Japan
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housing
valve
resin
flow path
valve device
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Application number
JP2022191447A
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Japanese (ja)
Inventor
啓佑 松田
Keisuke Matsuda
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Aisan Industry Co Ltd
Original Assignee
Aisan Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

To suppress dimensional change of a housing due to temperature difference or temperature change of a use environment, to suppress change in valve opening characteristic, in a resin valve device.SOLUTION: A resin valve device comprises: a housing 3 including a flow path 2, and formed into a cylindrical manner from a fiber-reinforced resin; a valve seat provided in the flow path 2; a valve body provided in the flow path 2 so as to be able to seat on the valve seat; a valve shaft on which the valve body is provided; and a drive part that drives the valve shaft. The resin housing 3 has a plurality of ribs 3e, 3f extending in an axial direction on its outer peripheral surface and protruding in a radial direction, and a gate mark 11 formed by injection molding of a molten resin is arranged on an end surface 3Aa of one end side 3A of the housing 3 in the axial direction X.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

この明細書に開示される技術は、ハウジングが樹脂で製造された樹脂製弁装置及びその製造方法に関する。 The technology disclosed in this specification relates to a resin valve device whose housing is made of resin and a method for manufacturing the same.

従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献1に記載されるEGRバルブが知られている。このEGRバルブは、EGRガスの通路に設けられ、EGRガス流量を調節するために使用される。このバルブは、EGRガスのための流路を含むハウジングと、流路に設けられた弁座と、流路にて弁座に着座可能に設けられた弁体と、弁体が設けられた弁軸と、弁軸を駆動するための駆動部とを備え、ハウジングが樹脂材で製造されている。 A conventional example of this type of technology is the EGR valve described in Patent Document 1 below. This EGR valve is provided in the EGR gas passage and is used to adjust the EGR gas flow rate. This valve includes a housing including a flow path for EGR gas, a valve seat provided in the flow path, a valve body provided in the flow path so that it can be seated on the valve seat, a valve stem provided with the valve body, and a drive unit for driving the valve stem, and the housing is manufactured from a resin material.

特開2021-71102号公報JP 2021-71102 A

ところで、ハウジングが樹脂製の場合、常温時と高温時との間では、ハウジングの寸法が線膨張差により変化することから、EGRバルブの開弁特性が大きく変化するおそれがある。例えば、EGRバルブを常温時に開弁したときと高温時に開弁したときとでは、同じ開度に対する駆動部の駆動量に差が生じる。すなわち、EGRバルブの開弁特性が変化してしまう。また、ハウジングを樹脂材で製造したので、弁座をハウジングと一体に樹脂成形した場合、弁座の真円度を確保することが難しくなる。 However, when the housing is made of resin, the dimensions of the housing change due to the difference in linear expansion between normal and high temperatures, which can cause the opening characteristics of the EGR valve to change significantly. For example, when the EGR valve is opened at normal temperatures and when it is opened at high temperatures, there is a difference in the amount of drive of the drive unit for the same opening. In other words, the opening characteristics of the EGR valve change. In addition, because the housing is made of resin, it is difficult to ensure the roundness of the valve seat if the valve seat is resin-molded integrally with the housing.

この開示技術は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、使用環境の温度差又は温度変化によるハウジングの寸法変化を抑制し、開弁特性の変化を抑制することを可能とした樹脂製弁装置及びその製造方法を提供することにある。 This disclosed technology was made in consideration of the above circumstances, and its purpose is to provide a resin valve device and a manufacturing method thereof that can suppress dimensional changes in the housing due to temperature differences or temperature changes in the usage environment and suppress changes in the valve opening characteristics.

上記目的を達成するために、請求項1に記載の技術は、流路を含み、繊維入り樹脂により円筒状に形成されたハウジングと、流路は、入口及び出口を含むことと、流路に設けられた弁座と、流路にて弁座に着座可能に設けられた弁体と、弁体が設けられた弁軸と、弁軸を駆動するための駆動部とを備えた樹脂製弁装置において、ハウジングは、その外周面に軸方向に延伸し、径方向に突出する複数のリブを有し、ハウジングの軸方向における一端側の端面に溶融樹脂の射出成形によるゲート跡が配置されることを趣旨とする。 In order to achieve the above object, the technology described in claim 1 is directed to a resin valve device including a housing that includes a flow path and is formed into a cylindrical shape from fiber-reinforced resin, the flow path including an inlet and an outlet, a valve seat provided in the flow path, a valve body provided in the flow path so that it can be seated on the valve seat, a valve shaft on which the valve body is provided, and a drive unit for driving the valve shaft, in which the housing has a plurality of ribs that extend in the axial direction and protrude in the radial direction on its outer circumferential surface, and a gate mark formed by injection molding of molten resin is disposed on an end surface on one end side of the housing in the axial direction.

上記技術の構成によれば、ハウジングは、その外周面に軸方向に延伸し、径方向に突出する複数のリブを有するので、ハウジングがリブにより構造的に補強される。また、ハウジングの軸方向における一端側の端面にゲート跡が配置されるので、ハウジングの射出成形時には、金型のキャビティに、その軸方向の一端側にてゲートから繊維入り溶融樹脂が射出されることになる。従って、ハウジングの軸方向において溶融樹脂の中の繊維の配向が揃い易い。また、リブがハウジングの軸方向に延伸するので、その方向に繊維入り溶融樹脂が流れ易くなり、その繊維の配向が揃い易い。 According to the configuration of the above technology, the housing has multiple ribs that extend axially and protrude radially on its outer peripheral surface, so that the housing is structurally reinforced by the ribs. In addition, a gate mark is located on the end face of one end of the housing in the axial direction, so that when the housing is injection molded, fiber-reinforced molten resin is injected into the cavity of the mold from the gate at one end in the axial direction. This makes it easier for the orientation of the fibers in the molten resin to be aligned in the axial direction of the housing. In addition, because the ribs extend in the axial direction of the housing, the fiber-reinforced molten resin flows more easily in that direction, making it easier for the orientation of the fibers to be aligned.

上記目的を達成するために、請求項2に記載の技術は、請求項1に記載の樹脂製弁装置において、弁座は、ゲート跡が配置される一端側にてハウジングと一体に形成されることを趣旨とする。 To achieve the above object, the technology described in claim 2 aims to provide a resin valve device as described in claim 1, in which the valve seat is formed integrally with the housing at one end where the gate mark is located.

上記技術の構成によれば、請求項1に記載の技術の作用に加え、弁座は、ゲート跡が配置される一端側にてハウジングと一体に形成されるので、ゲートから射出される繊維入り溶融樹脂が弁座に対応する位置に充填され易い。 According to the configuration of the above technology, in addition to the effect of the technology described in claim 1, the valve seat is integrally formed with the housing at one end where the gate mark is located, so that the fiber-reinforced molten resin injected from the gate is easily filled in the position corresponding to the valve seat.

上記目的を達成するために、請求項3に記載の技術は、請求項1に記載の樹脂製弁装置において、ゲート跡が、ハウジングの一端側の端面の周方向において、隣合うリブとリブとの間に対応して配置されることを趣旨とする。 To achieve the above object, the technology described in claim 3 aims to position the gate marks in the resin valve device described in claim 1 so as to correspond to the spaces between adjacent ribs in the circumferential direction of the end face on one end side of the housing.

上記技術の構成によれば、請求項1に記載の技術の作用に加え、ゲート跡が、ハウジングの一端側の端面の周方向において、隣合うリブとリブとの間に対応して配置されるので、ゲートから射出される繊維入り溶融樹脂が、キャビティの周方向に一旦流れてから軸方向へ流れることになる。 According to the configuration of the above technology, in addition to the effect of the technology described in claim 1, the gate marks are arranged in the circumferential direction of the end face on one end side of the housing, corresponding to the spaces between adjacent ribs, so that the fiber-reinforced molten resin injected from the gate first flows in the circumferential direction of the cavity and then flows in the axial direction.

上記目的を達成するために、請求項4に記載の技術は、請求項1乃至3のいずれかに記載の樹脂製弁装置を製造する製造方法において、ハウジングは、金型のキャビティにおいて、ハウジングの一端側の端面に対応して配置されるゲートから射出される繊維入り溶融樹脂により成形されることを趣旨とする。 In order to achieve the above object, the technology described in claim 4 is a manufacturing method for manufacturing a resin valve device described in any one of claims 1 to 3, in which the housing is molded in a cavity of a mold from fiber-reinforced molten resin injected from a gate that is positioned corresponding to an end face on one end side of the housing.

上記技術の構成によれば、ハウジングは、金型のキャビティにおいて、ハウジングの一端側の端面に対応して配置されるゲートから射出される繊維入り溶融樹脂により成形される。従って、ハウジングの軸方向において溶融樹脂の中の繊維の配向が揃い易い。また、リブがハウジングの軸方向に延伸するので、その方向に繊維入り溶融樹脂が流れ易く、繊維の配向が揃い易い。 According to the configuration of the above technology, the housing is molded from fiber-reinforced molten resin that is injected into the cavity of the mold from a gate that is positioned corresponding to the end face of one end of the housing. Therefore, the orientation of the fibers in the molten resin is easily aligned in the axial direction of the housing. In addition, because the ribs extend in the axial direction of the housing, the fiber-reinforced molten resin easily flows in that direction, making it easier to align the orientation of the fibers.

請求項1に記載の技術によれば、使用環境の温度差又は温度変化によるハウジングの寸法変化を抑制することができ、弁装置の開弁特性の変化を抑制することができる。 The technology described in claim 1 can suppress dimensional changes in the housing due to temperature differences or temperature changes in the usage environment, and suppress changes in the opening characteristics of the valve device.

請求項2に記載の技術によれば、請求項1に記載の技術の効果に加え、弁座の真円度を向上させることができる。 The technology described in claim 2 can improve the roundness of the valve seat in addition to the effect of the technology described in claim 1.

請求項3に記載の技術によれば、請求項1に記載の技術の効果に加え、弁座及び弁座が配置される部位に溶融樹脂を十分に充填することができ、弁座及び弁座が配置される部位の真円度、リブ中の繊維配向を更に向上させることができる。 According to the technology described in claim 3, in addition to the effect of the technology described in claim 1, the valve seat and the area where the valve seat is located can be sufficiently filled with molten resin, and the roundness of the valve seat and the area where the valve seat is located and the fiber orientation in the rib can be further improved.

請求項4に記載の技術によれば、使用環境の温度差又は温度変化による寸法変化の少ないハウジングを製造することができる。このハウジングは、弁装置の開弁特性の変化の抑制に寄与する。 The technology described in claim 4 makes it possible to manufacture a housing that undergoes minimal dimensional change due to temperature differences or temperature changes in the usage environment. This housing contributes to suppressing changes in the opening characteristics of the valve device.

第1実施形態に係り、EGRバルブを示す断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an EGR valve in the first embodiment. 第1実施形態に係り、ハウジングにつき流路の出口が手前に向いた状態を示す斜視図。FIG. 4 is a perspective view showing a state in which an outlet of a flow path of the housing faces the front in the first embodiment. 第1実施形態に係り、ハウジングにつき流路の出口が背後に向いた状態を示す斜視図。FIG. 4 is a perspective view showing a state in which an outlet of a flow path of the housing faces rearward in the first embodiment. 第1実施形態に係り、金型を用いたハウジング製造工程の一部を概略的に示す断面図。5A to 5C are cross-sectional views each illustrating a part of a housing manufacturing process using a mold in the first embodiment. 第1実施形態に係り、樹脂成形収縮後の弁座の真円度を示す円グラフ。5 is a pie chart showing the circularity of the valve seat after resin molding shrinkage in the first embodiment. 第2実施形態に係り、ハウジングを示す図3に準ずる斜視図。FIG. 9 is a perspective view equivalent to FIG. 3 showing a housing in a second embodiment. 第2実施形態に係り、樹脂成形収縮後の弁座の真円度を示す円グラフ。13 is a pie chart showing the circularity of the valve seat after resin molding shrinkage in the second embodiment.

以下、樹脂製弁装置及びその製造方法をEGRバルブに具体化したいくつかの実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。 Below, several embodiments of the resin valve device and its manufacturing method applied to an EGR valve will be described in detail with reference to the drawings.

<第1実施形態>
先ず、第1実施形態につき図1~図4を参照して詳細に説明する。
First Embodiment
First, the first embodiment will be described in detail with reference to FIGS.

[EGRバルブの構成について]
図1に、この実施形態のEGRバルブ1を断面図により示す。図1に示すように、EGRバルブ1は、ポペット式のバルブ構造を有し、EGRガスのための流路2を含むハウジング3と、流路2に設けられた環状の弁座4と、流路2にて弁座4に着座可能に設けられた略傘形状の弁体5と、その弁体5が一端部に固定された弁軸6と、弁軸6を弁体5と共に軸方向へ往復駆動するための駆動部7とを備える。ハウジング3は、駆動部7と熱カシメ(図示略)により締結されている。駆動部7から伸びる弁軸6は、ハウジング3の中心孔8に組み入れられる。
[EGR valve configuration]
Fig. 1 shows a cross-sectional view of an EGR valve 1 according to this embodiment. As shown in Fig. 1, the EGR valve 1 has a poppet-type valve structure, and includes a housing 3 including a flow passage 2 for EGR gas, an annular valve seat 4 provided in the flow passage 2, a substantially umbrella-shaped valve element 5 provided in the flow passage 2 so as to be able to seat on the valve seat 4, a valve shaft 6 to which the valve element 5 is fixed at one end, and a drive unit 7 for driving the valve shaft 6 together with the valve element 5 to reciprocate in the axial direction. The housing 3 is fastened to the drive unit 7 by thermal caulking (not shown). The valve shaft 6 extending from the drive unit 7 is fitted into a central hole 8 of the housing 3.

流路2は、その一端に入口2aを、その他端に出口2bを含む。駆動部7は、例えば、周知のDCモータ又はステップモータにより構成することができる。ハウジング3は繊維入りの樹脂により略円筒状に形成される。弁座4は、ハウジング3と一体に樹脂により形成される。弁体5及び弁軸6は金属材により形成される。EGRバルブ1は、弁体5を弁座4に対し軸方向へ移動させて弁座4との間の開度を変化させることにより、流路2におけるEGRガス流量を調節するようになっている。ここでは、駆動部7の詳しい説明は省略する。 The flow passage 2 includes an inlet 2a at one end and an outlet 2b at the other end. The drive unit 7 can be configured, for example, by a well-known DC motor or step motor. The housing 3 is formed in a substantially cylindrical shape from fiber-reinforced resin. The valve seat 4 is formed from resin integrally with the housing 3. The valve body 5 and the valve shaft 6 are formed from a metal material. The EGR valve 1 adjusts the EGR gas flow rate in the flow passage 2 by moving the valve body 5 axially relative to the valve seat 4 to change the opening between the valve seat 4. A detailed description of the drive unit 7 will be omitted here.

[ハウジングの構成について]
ハウジング3の構成について説明する。図2、図3に、この実施形態のハウジング3を、図1に示すハウジング3に対し、天地反転した状態で斜視図により示す。図2は、流路2の出口2bが手前に向いた状態を示し、図3は、出口2bが背後に向いた状態を示す。図2、図3において、ハウジング3の上端には、流路2の入口2aが見える。この実施形態では、ハウジング3において、入口2aが配置される側がハウジング3の一端側3Aと定義し、一端側3Aの反対側を他端側3Bと定義する。
[Housing configuration]
The configuration of the housing 3 will be described. Figures 2 and 3 show the housing 3 of this embodiment in a perspective view in a state in which the housing 3 shown in Figure 1 is turned upside down. Figure 2 shows a state in which the outlet 2b of the flow path 2 faces forward, and Figure 3 shows a state in which the outlet 2b faces backward. In Figures 2 and 3, the inlet 2a of the flow path 2 can be seen at the upper end of the housing 3. In this embodiment, the side of the housing 3 where the inlet 2a is located is defined as one end side 3A of the housing 3, and the side opposite the one end side 3A is defined as the other end side 3B.

この実施形態において、ハウジング3は略円筒状をなし、外観的には、図2、図3の上端に位置する一端側フランジ3aと、下端に位置する他端側フランジ3bと、中間に位置する二段の中間フランジ3c,3dとを有する。ハウジング3は、その外周面に軸方向に延伸し、径方向に突出する複数のリブ3e,3fを有する。すなわち、一端側フランジ3aと中間フランジ3cとの間には、軸方向に伸びる3つの一端側リブ3eが設けられる。一端側リブ3eは、流路2の出口2bと干渉しない位置にて等角度(90°)間隔に設けられる。また、他端側フランジ3bと中間フランジ3dとの間にも、軸方向に伸びる4つの他端側リブ3fが等角度(90°)間隔に設けられる。一端側リブ3eと他端側リブ3fの配置は、周方向において一致する。図2、図3に十字で示す1点鎖線は、各リブ3e,3fの配列方向に一致する。 In this embodiment, the housing 3 is substantially cylindrical, and externally has a one-end flange 3a located at the upper end in FIG. 2 and FIG. 3, a second-end flange 3b located at the lower end, and two-stage intermediate flanges 3c, 3d located in the middle. The housing 3 has a plurality of ribs 3e, 3f extending in the axial direction and protruding in the radial direction on its outer circumferential surface. That is, between the one-end flange 3a and the intermediate flange 3c, three one-end ribs 3e extending in the axial direction are provided. The one-end ribs 3e are provided at equal angular intervals (90°) at positions that do not interfere with the outlet 2b of the flow path 2. In addition, between the other-end flange 3b and the intermediate flange 3d, four other-end ribs 3f extending in the axial direction are provided at equal angular intervals (90°). The arrangement of the one-end ribs 3e and the other-end ribs 3f coincides in the circumferential direction. The dashed lines indicated by crosses in FIG. 2 and FIG. 3 coincide with the arrangement direction of each rib 3e, 3f.

この実施形態では、図2、図3に示すように、ハウジング3の軸方向Xにおける一端側3Aの端面3Aaには、繊維入り溶融樹脂の射出成形による複数(4つ)のゲート跡11が配置される。この実施形態では、4つのゲート跡11が配置されるハウジング3の一端側3Aに弁座4が配置される。すなわち、弁座4は、4つのゲート跡11が配置される一端側3Aにてハウジング3と一体に形成される。4つのゲート跡11は、ハウジング3の一端側3Aの端面3Aaの周方向において、隣合う一端側リブ3eと一端側リブ3eとの間に対応して配置される。 In this embodiment, as shown in Figures 2 and 3, multiple (four) gate marks 11 are arranged on the end face 3Aa of one end side 3A of the housing 3 in the axial direction X by injection molding of fiber-reinforced molten resin. In this embodiment, the valve seat 4 is arranged on the one end side 3A of the housing 3 where the four gate marks 11 are arranged. That is, the valve seat 4 is formed integrally with the housing 3 on the one end side 3A where the four gate marks 11 are arranged. The four gate marks 11 are arranged in the circumferential direction of the end face 3Aa of the one end side 3A of the housing 3, corresponding to between adjacent one end side ribs 3e and one end side ribs 3e.

[EGRバルブの製造方法について]
この実施形態のEGRバルブ1は、弁軸6を組み付けた駆動部7、弁体5及びハウジング3を別々の製造し、駆動部7とハウジング3を互いに締結すると共に、ハウジング3の入口2aにて弁軸6の先端に弁体5を固定することで製造することができる。
[About the manufacturing method of EGR valve]
The EGR valve 1 of this embodiment can be manufactured by separately manufacturing the drive unit 7 to which the valve stem 6 is attached, the valve body 5, and the housing 3, fastening the drive unit 7 and the housing 3 to each other, and fixing the valve body 5 to the tip of the valve stem 6 at the inlet 2a of the housing 3.

ここで、ハウジング3は、次のように樹脂材を射出成形することにより製造される。図4に、金型21を用いたハウジング製造工程の一部を概略的に断面図により示す。この金型21は、図4の前後方向に型締め及び型開きするように構成される。図4に示すように、ハウジング3を樹脂で射出成形するために、金型21が使用される。図4に示すように、型締めされた金型21には、ハウジング3を成形するためのキャビティ23が形成される。このキャビティ23の中には、流路2や中心孔8を成形するためのコア24,25,26が設置される。各コア24~26は、それぞれ金型21に対し矢印の方向へ型抜きするように構成される。 Here, the housing 3 is manufactured by injection molding a resin material as follows. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing part of the housing manufacturing process using a mold 21. This mold 21 is configured to be clamped and opened in the front-rear direction of FIG. 4. As shown in FIG. 4, the mold 21 is used to injection mold the housing 3 with resin. As shown in FIG. 4, a cavity 23 for molding the housing 3 is formed in the clamped mold 21. Cores 24, 25, and 26 for molding the flow path 2 and the central hole 8 are placed in this cavity 23. Each of the cores 24 to 26 is configured to be removed from the mold 21 in the direction of the arrow.

図4において、キャビティ23の上側がハウジング3の一端側3Aに対応し、下側が他端側3Bに対応する。キャビティ23の上側に対応して、金型21には、キャビティ23に溶融樹脂を射出するための複数のゲート27が設けられる。図4において、ゲート27は2つ示されるが、全部で4つのゲート27が設けられる。これらゲート27は、キャビティ23の一端側、すなわち、ハウジング3の一端側フランジ3aの端面に対応して配置される。そして、ハウジング3は、金型21のキャビティ23において、ハウジング3の一端側3Aの端面3Aaに対応して配置される4つのゲート27から射出される繊維入り溶融樹脂により成形される。 In FIG. 4, the upper side of the cavity 23 corresponds to one end side 3A of the housing 3, and the lower side corresponds to the other end side 3B. In correspondence with the upper side of the cavity 23, the mold 21 is provided with a plurality of gates 27 for injecting molten resin into the cavity 23. In FIG. 4, two gates 27 are shown, but a total of four gates 27 are provided. These gates 27 are arranged in correspondence with one end side of the cavity 23, i.e., the end face of the one end flange 3a of the housing 3. The housing 3 is then molded in the cavity 23 of the mold 21 with molten resin containing fibers injected from the four gates 27 arranged in correspondence with the end face 3Aa of the one end side 3A of the housing 3.

[EGRバルブ及びその製造方法の作用及び効果について]
以上説明したこの実施形態のEGRバルブ1の構成によれば、ハウジング3は、その外周面に軸方向に延伸し、径方向に突出する複数のリブ3e,3fを有するので、ハウジング3が各リブ3e,3fにより構造的に補強される。また、ハウジング3の軸方向における一端側3Aの端面3Aaに複数のゲート跡11が配置されるので、ハウジング3の射出成形時には、金型21のキャビティ23に、その軸方向の一端側にてゲート27から繊維入り溶融樹脂が射出されることになる。従って、ハウジング3の軸方向Xにおいて溶融樹脂の中の繊維の配向が揃い易い。また、複数のリブ3e,3fがハウジング3の軸方向Xに延伸するので、その方向に繊維入り溶融樹脂が流れ易くなり、その繊維の配向が揃い易い。このため、使用環境の温度差又は温度変化によるハウジング3の寸法変化を抑制することができ、EGRバルブ1の開弁特性の変化を抑制することができる。
[About the action and effect of the EGR valve and its manufacturing method]
According to the configuration of the EGR valve 1 of this embodiment described above, the housing 3 has a plurality of ribs 3e, 3f extending in the axial direction and projecting in the radial direction on its outer circumferential surface, so that the housing 3 is structurally reinforced by the ribs 3e, 3f. In addition, since a plurality of gate marks 11 are arranged on the end face 3Aa of the one end side 3A in the axial direction of the housing 3, the fiber-containing molten resin is injected from the gate 27 at the one end side in the axial direction into the cavity 23 of the mold 21 during injection molding of the housing 3. Therefore, the orientation of the fibers in the molten resin is easily aligned in the axial direction X of the housing 3. In addition, since the plurality of ribs 3e, 3f extend in the axial direction X of the housing 3, the fiber-containing molten resin easily flows in that direction, so that the orientation of the fibers is easily aligned. Therefore, it is possible to suppress the dimensional change of the housing 3 due to the temperature difference or temperature change in the usage environment, and it is possible to suppress the change in the valve opening characteristic of the EGR valve 1.

この実施形態では、樹脂製のハウジング3の繊維の配向率を「54%」に改善することができた。これは、ハウジングの端面ではなく側面側にゲート跡を配置した場合の繊維の配向率である「41%」に対する効果である。ここで、ハウジングの使用環境が「20℃」から「130℃」に変化した場合、その温度差によるハウジングの軸方向の伸びは、配向率が「41%」の場合の方が「54%」の場合よりも「0.02mm」だけ伸びが大きかった。これは、駆動部をステップモータとしたEGRバルブの開弁ステップ数に換算すると「0.4ステップ」に相当する。 In this embodiment, the fiber orientation rate of the plastic housing 3 was improved to 54%. This is an improvement over the fiber orientation rate of 41% when the gate marks are located on the side of the housing instead of the end face. When the housing's operating environment changes from 20°C to 130°C, the axial extension of the housing due to the temperature difference is 0.02 mm greater when the orientation rate is 41% than when it is 54%. This corresponds to 0.4 steps when converted into the number of opening steps of an EGR valve with a step motor as the drive unit.

上記した「配向率」は、解析を実施したモデルにおいて、無数に設定した点のそれぞれは、配向テンソル方向というXYZの成分を有する。配向テンソル方向は、ある1点の
XYZ成分を合算すると「1」になる。上記の説明では、全ての点のZ成分(流動方向)の平均値を「配向率」と定義している。
The above-mentioned "orientation rate" is defined as the orientation tensor direction, which is an orientation tensor direction for each of the countless points set in the model in which the analysis was performed. The orientation tensor direction is "1" when the XYZ components of a certain point are added together. In the above explanation, the average value of the Z components (flow direction) of all points is defined as the "orientation rate".

この実施形態のEGRバルブ1の構成によれば、弁座4は、複数のゲート跡11が配置される一端側3Aにてハウジング3と一体に形成される。従って、ハウジング3の製造時に、金型21にて、ゲート27からキャビティ23に射出される繊維入り溶融樹脂が弁座4に対応する位置により高温の溶融樹脂で充填され易い。このため、弁座4の真円度を向上させることができる。 According to the configuration of the EGR valve 1 of this embodiment, the valve seat 4 is formed integrally with the housing 3 at one end side 3A where the multiple gate marks 11 are arranged. Therefore, when the housing 3 is manufactured, the fiber-reinforced molten resin injected from the gate 27 into the cavity 23 in the mold 21 is more likely to fill the position corresponding to the valve seat 4 with high-temperature molten resin. This makes it possible to improve the roundness of the valve seat 4.

この実施形態のEGRバルブ1の構成によれば、複数のゲート跡11が、ハウジング3の一端側3Aの端面3Aaの周方向において、隣合う一端側リブ3eと一端側リブ3eとの間に対応して配置される。従って、ハウジング3の製造時に、複数のゲート27から射出される繊維入り溶融樹脂が、図3に矢印で示すように、キャビティ23の周方向に一旦流れてから軸方向へ流れることになる。このため、弁座4及び弁座4が配置される部位に溶融樹脂を十分に充填することができ、弁座4及び弁座4が配置される部位の真円度、各リブ3e,3fの中の繊維配向を更に向上させることができる。 According to the configuration of the EGR valve 1 of this embodiment, multiple gate marks 11 are arranged in the circumferential direction of the end face 3Aa of the one end side 3A of the housing 3, corresponding to the positions between adjacent one end side ribs 3e and one end side ribs 3e. Therefore, when the housing 3 is manufactured, the fiber-reinforced molten resin injected from the multiple gates 27 flows first in the circumferential direction of the cavity 23 and then in the axial direction, as shown by the arrows in FIG. 3. This allows the valve seat 4 and the area where the valve seat 4 is located to be sufficiently filled with molten resin, further improving the roundness of the valve seat 4 and the area where the valve seat 4 is located, and the fiber orientation in each of the ribs 3e, 3f.

図5に、この実施形態に係り、樹脂成形収縮後の弁座4の真円度を円グラフにより示す。図5に示すように、この実施形態の収縮度は「13.15~13.165」の範囲で変化するが、比較的狭い範囲に収まっていることがわかる。 Figure 5 shows a pie chart of the circularity of the valve seat 4 after resin molding shrinkage in this embodiment. As shown in Figure 5, the degree of shrinkage in this embodiment varies in the range of "13.15 to 13.165", but it can be seen that it is within a relatively narrow range.

この実施形態のEGRバルブ1の製造方法の構成によれば、ハウジング3は、金型21のキャビティ23において、ハウジング3の一端側3Aの端面3Aaに対応して配置される複数のゲート27から射出される繊維入り溶融樹脂により成形される。従って、ハウジング3の軸方向Xにおいて溶融樹脂の中の繊維の配向が揃い易い。また、複数のリブ3e,3fがハウジング3の軸方向Xに延伸するので、その方向に繊維入り溶融樹脂が流れ易く、繊維の配向が揃い易い。このため、使用環境の温度差又は温度変化による寸法変化の少ないハウジング3を製造することができる。このハウジング3は、EGRバルブ1の開弁特性の変化の抑制に寄与する。 According to the configuration of the manufacturing method of the EGR valve 1 of this embodiment, the housing 3 is molded in the cavity 23 of the mold 21 with fiber-reinforced molten resin injected from multiple gates 27 arranged corresponding to the end face 3Aa of one end side 3A of the housing 3. Therefore, the orientation of the fibers in the molten resin in the axial direction X of the housing 3 is easily aligned. In addition, since the multiple ribs 3e, 3f extend in the axial direction X of the housing 3, the fiber-reinforced molten resin flows easily in that direction, and the orientation of the fibers is easily aligned. Therefore, it is possible to manufacture a housing 3 with little dimensional change due to temperature differences or temperature changes in the usage environment. This housing 3 contributes to suppressing changes in the opening characteristics of the EGR valve 1.

<第2実施形態>
次に、第2実施形態につき図6及び図7を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において第1実施形態と同等の構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に説明する。
Second Embodiment
Next, the second embodiment will be described in detail with reference to Figures 6 and 7. In the following description, the same components as those in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals and the description will be omitted, and the differences will be mainly described.

[EGRバルブの構成について]
この実施形態では、ハウジング3の構成の点、すなわち、ハウジング3の一端側3Aの端面3Aaにおける複数のゲート跡11の配置の点で第1実施形態と異なる。図6に、この実施形態のハウジング3を図3に準ずる斜視図により示す。この実施形態では、複数のゲート跡11は、ハウジング3の一端側3Aの端面3Aaの周方向において、一端側リブ3eと一致するように配置される。
[EGR valve configuration]
This embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the housing 3, i.e., in the arrangement of the multiple gate marks 11 on the end face 3Aa of one end side 3A of the housing 3. Figure 6 shows the housing 3 of this embodiment in a perspective view similar to Figure 3. In this embodiment, the multiple gate marks 11 are arranged in the circumferential direction of the end face 3Aa of one end side 3A of the housing 3 so as to coincide with the one-end rib 3e.

[EGRバルブ及びその製造方法の作用及び効果について]
以上説明したこの実施形態のEGRバルブ1の構成によれば、複数のゲート跡11が、ハウジング3の一端側3Aの端面3Aaの周方向において、一端側リブ3eと一致するように配置される。従って、ハウジング3の製造時に、金型21において、複数のゲート27から射出される繊維入り溶融樹脂が、図6に矢印で示すように、キャビティ23の周方向よりも軸方向へ流れ易くなる。この点、弁座4の真円度の効果は多少減少するものの、第1実施形態と同等の作用及び効果を得ることができる。
[About the action and effect of the EGR valve and its manufacturing method]
According to the configuration of the EGR valve 1 of this embodiment described above, the multiple gate marks 11 are arranged to coincide with the one-end ribs 3e in the circumferential direction of the end face 3Aa of the one end side 3A of the housing 3. Therefore, when the housing 3 is manufactured, the fiber-reinforced molten resin injected from the multiple gates 27 in the mold 21 is more likely to flow in the axial direction of the cavity 23 than in the circumferential direction, as shown by the arrows in Fig. 6. In this regard, although the effect of the roundness of the valve seat 4 is somewhat reduced, the same actions and effects as those of the first embodiment can be obtained.

図7に、この実施形態に係り、樹脂成形収縮後の弁座4の真円度を円グラフにより示す。図7に示すように、この実施形態の収縮度は「13.155~13.175」の範囲で変化し、第1実施形態よりも真円度が低下していることがわかる。 Figure 7 shows the circularity of the valve seat 4 after resin molding shrinkage in this embodiment in a pie chart. As shown in Figure 7, the degree of shrinkage in this embodiment varies in the range of "13.155 to 13.175", and it can be seen that the circularity is lower than in the first embodiment.

<別の実施形態>
なお、この開示技術は前記各実施形態に限定されるものではなく、開示技術の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。
<Another embodiment>
The disclosed technology is not limited to the above-described embodiments, and may be implemented by modifying part of the configuration as appropriate without departing from the spirit of the disclosed technology.

(1)前記各実施形態では、ハウジング3に4つのゲート跡11を設けたが、4つ未満又は5つ以上のゲート跡を設けることもできる。 (1) In each of the above embodiments, four gate marks 11 are provided on the housing 3, but it is also possible to provide less than four or more than four gate marks.

(2)前記各実施形態では、ハウジング3の弁座4に近い一端側3Aの端面3Aaに複数のゲート跡11を設けたが、ハウジング3の弁座4に近い一端側3Aとは反対の他端側3Bの端面にゲート跡を設けてもよい。 (2) In each of the above embodiments, multiple gate marks 11 are provided on the end face 3Aa of the one end side 3A of the housing 3 that is close to the valve seat 4, but gate marks may also be provided on the end face of the other end side 3B opposite the one end side 3A of the housing 3 that is close to the valve seat 4.

(3)前記各実施形態では、弁座4をハウジング3と一体に形成したが、弁座とハウジングを別体として組み付けてもよい。 (3) In each of the above embodiments, the valve seat 4 is formed integrally with the housing 3, but the valve seat and the housing may be assembled separately.

(4)前記各実施形態では、樹脂製弁装置をEGRバルブ1に具体化したが、EGRバルブに限られない。 (4) In each of the above embodiments, the resin valve device is embodied in the EGR valve 1, but is not limited to EGR valves.

この開示技術は、EGRバルブ等の弁装置に利用することができる。 This disclosed technology can be used in valve devices such as EGR valves.

1 EGRバルブ(樹脂製弁装置)
2 流路
2a 入口
2b 出口
3 ハウジング
3e 一端側リブ
3f 他端側リブ
3A 一端側
3Aa 端面
3B 他端側
4 弁座
5 弁体
6 弁軸
7 駆動部
11 ゲート跡
21 金型
23 キャビティ
27 ゲート
X 軸方向
1 EGR valve (plastic valve device)
Reference Signs 2: Flow Channel 2a: Inlet 2b: Outlet 3: Housing 3e: One End Rib 3f: Other End Rib 3A: One End 3Aa: End Face 3B: Other End 4: Valve Seat 5: Valve Body 6: Valve Shaft 7: Drive Part 11: Gate Trace 21: Mold 23: Cavity 27: Gate X: Axial Direction

Claims (4)

流路を含み、繊維入り樹脂により円筒状に形成されたハウジングと、
前記流路は、入口及び出口を含むことと、
前記流路に設けられた弁座と、
前記流路にて前記弁座に着座可能に設けられた弁体と、
前記弁体が設けられた弁軸と、
前記弁軸を駆動するための駆動部と
を備えた樹脂製弁装置において、
前記ハウジングは、その外周面に軸方向に延伸し、径方向に突出する複数のリブを有し、
前記ハウジングの前記軸方向における一端側の端面に溶融樹脂の射出成形によるゲート跡が配置される
ことを特徴とする樹脂製弁装置。
a housing including a flow path and formed into a cylindrical shape from a fiber-reinforced resin;
the flow path includes an inlet and an outlet;
A valve seat provided in the flow path;
a valve body provided in the flow path so as to be able to seat on the valve seat;
a valve shaft provided with the valve body;
and a drive unit for driving the valve shaft.
The housing has a plurality of ribs extending in an axial direction and projecting in a radial direction on an outer circumferential surface thereof,
A resin valve device, characterized in that a gate mark formed by injection molding of molten resin is disposed on an end surface on one end side in the axial direction of the housing.
請求項1に記載の樹脂製弁装置において、
前記弁座は、前記ゲート跡が配置される前記一端側にて前記ハウジングと一体に形成される
ことを特徴とする樹脂製弁装置。
The resin valve device according to claim 1,
The resin valve device is characterized in that the valve seat is formed integrally with the housing at the one end side where the gate mark is located.
請求項1に記載の樹脂製弁装置において、
前記ゲート跡が、前記ハウジングの前記一端側の前記端面の周方向において、隣合う前記リブと前記リブとの間に対応して配置される
ことを特徴とする樹脂製弁装置。
The resin valve device according to claim 1,
The resin valve device is characterized in that the gate marks are arranged corresponding to spaces between adjacent ribs in the circumferential direction of the end face on the one end side of the housing.
請求項1乃至3のいずれかに記載の樹脂製弁装置を製造する製造方法において、
前記ハウジングは、金型のキャビティにおいて、前記ハウジングの前記一端側の前記端面に対応して配置されるゲートから射出される繊維入り溶融樹脂により成形される
ことを特徴とする樹脂製弁装置の製造方法。
A method for manufacturing the resin valve device according to any one of claims 1 to 3,
A manufacturing method for a resin valve device, characterized in that the housing is molded in a cavity of a mold from fiber-reinforced molten resin injected from a gate that is positioned corresponding to the end face of the one end of the housing.
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