JP2583402B2 - 樹脂成形中空品の射出成形方法及びその成形金型構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車等の技術分野
において中空を有する射出成形品の射出成形方法及び成
形金型構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の内燃機関にインジェクターよ
り燃料を噴射させる燃料噴射装置において、燃料を供給
する燃料パイプ等は、側面に各シリンダに燃料を供給す
るための供給出口を有しており、このパイプを短時間で
効率良く成形するため、一般的に樹脂を射出して燃料パ
イプ等の中空品を製造している。

【０００３】従来、このような中空品の射出成形におい
ては、金型キャビティー内に中空部形成用の中芯を保持
し、この外側面に半径方向から横孔形成用のピンを挿入
する凹部を設け、これら中芯及びピンを金型に保持し
て、金型キャビティー内に樹脂を射出することにより、
側面に横孔を有する中空品を成形していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な射出成形方法では、中芯自体は金型に片持状に保持さ
れており、ピンは中芯の凹部に挿入されているだけなの
で、射出成形時に、その射出圧で中芯が半径方向へ動
き、樹脂の偏肉が発生する。そのため、偏肉が極端な場
合、燃料漏れなどの可能性があることから、製品歩留ま
りが悪くなるといった難点がある。

【０００５】また、中芯とピンとの合わせ面において、
射出圧によりピンが中芯の凹部から浮上がり、成形され
た中空品の横孔の内部に横孔を塞ぐ方向のバリが発生す
ることになり、実使用上、繁雑な後処理が必要となるな
どの難点があった。

【０００６】この発明の目的とするところは、上記の点
に鑑み、樹脂射出成形で中空品を製造するに際して、樹
脂の偏肉を防止するとともに、横孔を塞ぐバリの発生を
防止し得る樹脂成形中空品の射出成形方法及びその成形
金型構造を提供するところにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、発
明者らは、中芯を射出圧に耐え得る両持ち構造にするこ
とに着眼した。ただ、中芯を両持ち構造とすると、中空
品の両端部も開口した成型品しか製作できず、片側が閉
塞した中空品の成形には適用できない。一方、自動車等
の内燃機関にインジェクターより燃料を噴射させる燃料
噴射装置においては、燃料パイプ等の側面に各シリンダ
に燃料を供給するための供給出口を有しており、射出成
形時には、この供給出口を形成するために、中芯の側面
凹部にピンを挿入して樹脂成形している。

【０００８】このピンの挿入位置は中芯の他端部側にも
位置しているので、このピンを利用してピンを中芯にロ
ックすることにより、中芯が両持ち構造となり、ピンと
中芯との合わせ面が射出成形中においても動かないこと
を発明者らは発見した。

【０００９】そこで、発明者らは、上記課題を解決する
手段として、金型キャビティー内に中芯の外側面に半径
方向からピンを挿入する凹部を設け、これら中芯及びピ
ンを金型に保持して、金型キャビティー内に樹脂を射出
することにより、側面に横孔を有する中空品を成形可能
な金型構造において、射出成形時にピンに対して中芯の
半径方向の移動を阻止するロック機構を設ける構成を採
用した。

【００１０】このロック機構としては、種々の技術的手
段が採用可能であるが、通常、中芯とピンとは上型及び
下型に別々に設けてあるため、金型の締め付け時に両者
が係合固定する構成を採用するのが望ましい。

【００１１】そこで、ロック機構の実施態様として、ピ
ンの先端に中芯の軸方向に折り曲げ形成されたＬ字形の
係合爪を設け、中芯側の凹部をこの係合爪が嵌合可能な
大きさに設定するとともに、凹部の前側面又は後側面に
爪先端が係合可能な係合溝を形成することにより、上型
と下型を合わせたときに、ピン先端の係合爪を中芯の凹
部に嵌合し、その後の金型の締付時に中芯を軸方向へ移
動させて、係合爪の基部を凹部側壁に当接させるととも
に、係合爪の先端を係合溝に係合して、中芯の半径方向
の移動を阻止するようにした構成を採用した。

【００１２】ピンを中芯にロックするために中芯を軸方
向に移動する手段としては、中芯の軸方向延長線上に設
けたシリンダにより中芯を移動させる方法の他、中芯の
基端部側の保持部材の外側面をテーパー状にカットし、
この基端部のテーパー面に対応するテーパー面を有する
押し部材を上型にセットし、上型と下型とを締め付ける
ときに、押し部材側のテーパー面により保持部材が軸方
向に押されることにより中芯を軸方向に移動させる構成
も採用可能である。すなわち、押し部材の昇降運動をこ
れと直交する軸方向の運動に変換し、中芯を所定距離移
動させて固定する構成を採用することにより、中芯をピ
ンによってロックすることができ、上記のようにシリン
ダ等の駆動部材を使用するよりも低コストの金型構造を
提供できることになる。

【００１３】その他のロック機構の実施態様としては、
中芯の凹部の前側面又は後側面に係合溝を形成し、ピン
の先端に係合溝に係脱自在に係合する係合爪を回動自在
に支持することにより、係合爪を係合溝に係合した係合
姿勢と係合爪を係合溝から抜き出した解除姿勢とに切り
換える構成を採用することができる。この場合の係合爪
の回動手段としては、係合爪に連結した連接棒を中空状
に形成したピンの外端部から操作可能とする構成が採用
できる。このように構成することにより、中芯を移動さ
せなくともピンの操作のみで中芯をロックすることがで
きる。

【００１４】上記のような射出成形中空品は、種々のパ
イプに適用することができるが、特に、自動車用の燃料
噴射通路用として適用すれば樹脂の偏肉を防止でき、燃
料漏れなどの危険性も回避することができる点で有利で
ある。

【００１５】さらに、この燃料噴射パイプにこの発明を
適用する場合、この燃料パイプに並列して内燃機関のイ
ンジェクターを作動させる電気導通体も樹脂成形されて
いるのが通常である。従って、この電気導通体も燃料パ
イプと一体に成形した成形品を製作できれば、コンパク
ト化及び組み立て工程の簡略化が可能となるなどの利点
がある。

【００１６】そこで、樹脂成形中空品の射出成形方法と
して、電気導通体を金型キャビティー内に保持し、これ
に並列して燃料供給通路を形成するための中芯を保持
し、この中芯の側面に設けた凹部に半径方向からピンを
嵌合し、このピンをロック機構により中芯に固定し、金
型キャビティー内に樹脂を射出することで、電気導通体
と燃料供給通路とを一体的に成形する技術的手段を採用
することができる。

【００１７】

【作用】上記のように、横孔形成用のピンを利用して、
中空部を形成する中芯の他端部をロックして保持するか
ら、中芯は両持ち構造となり、片側が閉塞したパイプ状
の中空品であっても、射出成形時の射出圧によって中芯
が半径方向に移動するのを防止することができる。従っ
て、樹脂の偏肉構造が発生するのを防止することがで
き、また、横孔部において、ピンと中芯との相対的な位
置ずれが発生しないので、横孔を塞ぐバリの発生を防止
することができる。

【００１８】

【実施例】以下、添附図面に示した実施例について説明
する。図１ないし図７は、この発明を直列４気筒エンジ
ンにおける電子式燃料噴射用パイプに適用した一実施例
を示す。まず、図１ないし図４に基いて電子式燃料噴射
用パイプの構成を説明すると、図１は電子式燃料噴射用
パイプの斜視図、図２は図１のＡ矢視図、図３は図１の
Ｂ−Ｂ断面図、図４は電気導通体の製作工程を示す分解
斜視図である。

【００１９】図１ないし図４において、直列４気筒エン
ジンにおける電子式燃料噴射用パイプ１は、エンジンの
マニホールドのシリンダ側に配置されたインジェクター
４に接続されて、ガソリン等の燃料をインジェクター４
に供給するために、通常エンジンの上部に連結片５を介
してネジ止めされるものである。

【００２０】このパイプ１は、６ナイロン（ガラス３０
％入り）樹脂を射出して成形されるものであり、図３の
ごとく、２本の燃料供給通路６、７が平行に配列され、
中心側の通路６の閉塞側の一端上方にフューエルタンク
からの燃料を通路に導く供給口８が形成されている。一
方、外側の通路７には、４個のインジェクター４に接続
される横孔に相当する筒状の燃料出口９が形成されてい
る（図２参照）。この平行な２本の燃料通路６、７は、
その片側開放端１０で互いに連続しているが、この開放
端１０は、エンジン部に組み付ける際に他の部材で閉塞
したり、あるいはコールドスタートバルブ等にも接続す
ることができる。また、外側の燃料供給通路７の他端部
１１はフューエルタンンク等への戻り通路に連絡されて
いる。

【００２１】インジェクター４は、ノズルの開放時間等
の制御用ソレノイドを有している。通常、このソレノイ
ドに電源を供給するためのコネクタブロックは、燃料パ
イプと別個に成形されているが、この発明では、このコ
ネクタブロックをもパイプと一体的に成形したものであ
る。従って、この実施例では、このコネクタブロックに
相当する部材を電気導通体１２（図４参照）と称し、こ
の電気導通体１２を燃料供給通路６、７と一体的に樹脂
成形した成形品をパイプ１と称する。

【００２２】上記電気導通体１２は、図４のごとく、５
本のバスバー１３を束ねて、別に樹脂成形した一次成形
品１４に接着あるいは圧入して製作されるものであり、
中央部にワイヤーハーネスに接続するためのタブ状端子
１５と、下方の４箇所において、インジェクター４の端
子に接続するためのタブ状端子１６とを備えている。勿
論、この電気導通体１２は、バスバー１３と樹脂部とを
一体的に一次成形して製作することもできる。

【００２３】なお、図１において、符号１７はインジェ
クター４の端子保護筒４ａを係合固定する係合片、１８
はワイヤハーネス用端子１５の保護筒である。また、図
２において、１９はインジェクター端子４ｂへの中継端
子、２０はパッキン、２１はキャップ、２２は連結片５
の挿入孔用ブッシュである。

【００２４】次に成形金型構造を図５ないし図８に基い
て説明すると、図５は金型構造の断面図、図６はその要
部拡大縦断面図、図７はロック機構の拡大断面図、図８
は中芯の平面図である。この金型２４は、上型２５と下
型２６とから内部に金型キャビティー２７が形成され
る。上型２５及び下型２６は、ピン挿入孔２８を有する
上下の中型２９を嵌合可能な構造とされており、この中
型２９の内部にキャビティー２７が形成されている。

【００２５】キャビティー２７には、上記電気導通体１
２の他、燃料通路６、７を形成するための中芯３０、３
１が挿入され、これらの中芯３０、３１のうち、中心部
の中芯３０は、図５のごとく、外端部が保持体３２に一
体的に保持されており、内端部側がピン３３により保持
されている。保持体３２はその外端部にテーパー面３２
ａが形成されており、このテーパー面３２ａに押体３４
のテーパー面３４ａが当接され、押体３４の下降により
保持体３２が中芯３０の内端部側に押されるよう下型２
６に設置されている。

【００２６】押体３４は、上型２５に上下方向に移動可
能に嵌合され、その上面が蓋型３７によって下方へ押さ
れることにより、保持体３２を軸方向へ移動させるよう
に構成されている。さらに、保持体３２の上面には凹部
３８が形成され、この凹部の側壁に上記テーパー面３２
ａと平行なテーパー面３９が形成されており、この凹部
３８に嵌合して凹部テーパー面３９と当接する突部４０
が押体３４の下部に形成されており、押体３４の上昇に
より、突部４０がテーパー面３９を外方向へ移動させる
ように構成されている。従って、押体３４の昇降運動に
より、中芯３０が軸方向へ移動することになる。

【００２７】ピン３３の先端と中型２９との間には、燃
料出口９の筒部９ａを形成するための空間４１が形成さ
れている。そして、このピン３３を利用して中芯３０の
ロック機構４２が設けられている。このロック機構４２
として、図５および図７のごとく、ピン３３の先端面３
３ａにこれより小径でかつ保持体側に折曲されたＬ字形
の係合爪４３が突出形成されており、この係合爪４３が
中芯３０に形成された矩形の凹部４４に嵌脱自在に嵌合
される。この凹部４４の保持体側の側壁には、係合爪４
３の先端４３ａを係合するための係合溝４５が形成され
ており、中芯３０を内端部側に移動させることにより、
係合爪４３の先端４３ａを係合溝４５に係合して、中芯
３０をその半径方向に移動するのを阻止している。

【００２８】係合爪４３は、その先端４３ａが係合溝４
５に係合したときに、ピン３３の先端面３３ａが中芯３
０の側面に密接した状態で射出成形時の樹脂の侵入を防
止するように、係合爪４３の長さ及び先端４３ａと係合
溝４５とが関係付けられている。これらピン３３と中芯
３０のロック機構４２は全てのピン部分において設けて
も良いし、あるいは先端のピン部のみに設けてもよい。

【００２９】一方、外側通路７はその両端が貫通してい
るので、これを形成する中芯３０の両端は上記と同様な
構造の保持体３２に両持保持されている。なお、図５に
おいて、符号Ｃ、Ｄ、Ｅで示す部分は金型の締め付け部
である。

【００３０】次に、この直列４気筒エンジンにおける電
子式燃料噴射用パイプ１の射出成形方法を説明すると、
横型射出成形機に金型２４を取り付け成形準備する。５
本のバスバー１３を一次成形品１４に固定した電気導通
体１２を金型２４の中型２９に挿入し、ついで中型２９
に中芯３０、３１を挿入し、ピン３３を入れた状態で中
型２９を金型２４に取り付ける。このとき、ピン３３の
先端の係合爪４３が中芯３０の凹部４４に挿入された状
態となる。

【００３１】ここで、金型２４を締め付けると、これと
同時に中芯３０が内側に所定距離だけスライドし、係合
爪４３の先端４３ａが凹部４４の係合溝４５に係合し、
中芯３０とピン３３とがロック状態になり、中芯３０は
両持ち構造となる。

【００３２】この状態で、所定の成形条件で、６ナイロ
ン樹脂を射出すると、中芯３０、３１が樹脂の射出圧に
負けず、偏肉がないパイプ１が成形されることになる。
また、ピン３３と中芯３０、３１とは、半径方向でロッ
クされており、ピン３３の先端面３３ａと中芯３０の側
面とが密接状態となるため、この間に樹脂の侵入が防止
され、しかも中芯３０の凹部４４もピン３３の先端面３
３ａで塞がれるため、この凹部４４及び燃料出口９の内
部にバリのないパイプ１が成形される。なお、燃料出口
９の筒部９ａの先端４７には、外方向へバリが発生する
場合があるが、この場合のバリ取りは外側に露出してい
るため簡単に行える。

【００３３】好ましい成形条件としては、成形機のシリ
ンダー温度がノズル部分で２５０℃、シリンダー本体部
分で２５０℃〜２６０℃、樹脂射出圧力が１０００ｋｇ
／ｃｍ2 、射出時間が８ｓｅｃ、冷却時間が２６ｓｅ
ｃ、金型温度が７０〜８０℃である。

【００３４】上記方法によれば、直列４気筒エンジンに
おける電子式燃料噴射用パイプのみならず、直列６気筒
エンジンにおける電子式燃料噴射用パイプも成形でき
る。また、樹脂は６ナイロンに限らず、ＰＰＳ等、耐
熱、耐ガソリン、耐水性のある射出成形材料が使用でき
る。また、横型の射出成形機のみならず、竪型の射出成
形機でも製造でき、この方が一次成形品の保持が容易で
あることから好ましい。

【００３５】さらに、上記実施例のロック機構４２は、
中芯３０を軸方向へ移動することにより中芯３０をロッ
クするものであるが、これ以外に、中芯３０を移動させ
ることなく、ピン３３の先端の係合爪４３を出没自在に
回動することにより、ロックさせる方法も考えられる。

【００３６】図９はそのロック機構４２を示す断面図で
ある。このロック機構４２は、ピン３３を筒状に形成す
るとともに、その先端に一対の係合爪４３を軸５１回り
に回動出没自在に支持し、係合爪４３の外周縁のギヤ機
構５２で両者を同期させ、かつ操作棒５３等で回動操作
するようにしたものであり、中芯３０側の凹部係合溝４
５は、中芯３０の軸方向両側に形成されている。

【００３７】

【発明の効果】以上詳述したところから明らかな通り、
この請求項１に係る発明によると、中芯のロック機構を
設けたので、中芯がピンにより固定された状態となり、
射出圧により中芯が半径方向へ移動するのを防止するこ
とができ、偏肉およびバリの発生を防止することができ
る。

【００３８】請求項２によると、金型締め付け時に中芯
保持体を軸方向へ移動させることにより、ピン先端の係
合爪が中芯の凹部の係合溝に係合されるロック機構とし
たので、簡単な構成により、中芯のロックが可能とな
る。また、請求項３によると、係合爪の回動により、中
芯の凹部に係脱自在に係合する構成を採用したので、中
芯を軸方向へ移動させることなく、簡単に中芯のロック
が可能となる。

【００３９】さらに、請求項４によると、インジェクタ
ー用の燃料噴射パイプにおいても、中芯固定構造を採用
でき、この際、インジェクター用の電気導通体も一体的
に成形できるので、コンパクトで製造容易な燃料噴射パ
イプを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す電子式燃料噴射用パ
イプの斜視図

【図２】図１のＡ矢視図

【図３】図１のＢ−Ｂ断面図

【図４】電気導通体の製作工程を示す分解斜視図

【図５】金型構造の断面図

【図６】その要部拡大縦断面図

【図７】ロック機構の拡大断面図

【図８】中芯の平面図

【図９】ロック機構の別の実施例を示す断面図

【符号の説明】

１ パイプ ４ インジェクター ８ 供給口 １２ 電気導通体 １３ バスバー ２４ 金型 ３０ 中芯 ３２ 保持体 ３３ ピン ４３ 係合爪 ４４ 凹部 ４５ 係合溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−44594（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−227666（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−44593（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−185474（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−9959（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−159616（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−120822（ＪＰ，Ｕ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型キャビティー内に中芯の外側面に半
   径方向からピンを挿入する凹部を設け、これら中芯及び
   ピンを金型に保持して、金型キャビティー内に樹脂を射
   出することにより、側面に横孔を有する中空品を成形可
   能な金型構造において、射出成形時にピンに対して中芯
   の半径方向の移動を阻止するロック機構が設けられこと
   を特徴とする成形金型構造。
2. 【請求項２】 ロック機構が、ピンの先端に中芯の軸方
   向に折り曲げ形成されたＬ字形の係合爪を設け、中芯側
   の凹部をこの係合爪が嵌合可能な大きさに設定するとと
   もに、凹部の前側壁又は後側壁に爪先端が係合可能な係
   合溝を形成することにより、上型と下型を合わせたとき
   に、ピン先端の係合爪を中芯の凹部に嵌合し、その後の
   金型の締付時に中芯を軸方向へ移動させて、係合爪の先
   端を係合溝に係合して中芯の半径方向の移動を阻止する
   ようした請求項１記載の成形金型構造。
3. 【請求項３】 ロック機構が、中芯の凹部の前側壁又は
   後側壁に係合溝が形成され、前記ピンの先端に係合溝に
   係脱自在に係合する係合爪が回動自在に支持され、前記
   ピンが中空状に形成されるとともにこの内部に係合爪を
   回動操作させるための操作手段を内蔵した請求項１記載
   の成形金型構造。
4. 【請求項４】 内燃機関のインジェクター等を作動させ
   る電気導通体を金型キャビティー内に保持し、これに並
   列して燃料供給通路を形成するための中芯を保持し、こ
   の中芯の側面に設けた凹部に半径方向からピンを嵌合
   し、このピンをロック機構により中芯に固定し、金型キ
   ャビティー内に樹脂を射出することにより、電気導通体
   と燃料供給通路とを一体的に成形する樹脂成形中空品の
   射出成形方法。