JP5218217B2

JP5218217B2 - 接続継ぎ手およびその製造方法

Info

Publication number: JP5218217B2
Application number: JP2009085944A
Authority: JP
Inventors: 佳則奥野
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2029-03-31
Also published as: DE102010016266B4; DE102010016266A1; JP2010236644A

Description

本発明は、流体用配管に用いられる接続継ぎ手およびその製造方法に関するもので、特に、インジェクタから排出される低圧燃料の配管の接続部に用いられる接続継ぎ手およびその製造方法に好適である。

従来、流体用配管の接続では、流れの気密性または液密性を保持するために、接続部にシール部材を用いることが知られている。

また、ディーゼルエンジン用燃料噴射装置では、インジェクタから低圧燃料が排出される燃料排出口と低圧燃料用の配管との接続のため、その接続部に接続継ぎ手を用いている（例えば特許文献１）。

この従来技術では、シール部材が設けられたインジェクタ側の嵌合部を接続継ぎ手の内周部に圧入させることにより、嵌合部と接続継ぎ手が嵌合されている。さらに、接続継ぎ手に設けられた弾性変形可能な接合板を利用するスナップフィットにて、嵌合部と接続継ぎ手との嵌合状態が維持されている。

欧州特許第１３９４４０２号明細書

しかし、上記従来技術では、シール部材をインジェクタ側の嵌合部に設けると、シール部材が損傷しやすいという問題がある。例えば、インジェクタ側の嵌合部を接続継ぎ手と嵌合させる際において、接続継ぎ手に設けられた接合板の突起部とシール部材との間で噛み込みが起こり、シール部材が損傷してしまう。

上記問題点を解消するために、接続継ぎ手の内周部にシール部材を設けることが考えられる。しかしながら、接続継ぎ手の内周部にシール部材を設けると、シール部材を接続継ぎ手の内周部に保持する手段が新たに必要となる。その結果、接続継ぎ手の製造方法が煩雑になるとともに接続継ぎ手の構成が複雑になるという問題点が新たに発生する。

本発明は上記点に鑑みて、接続継ぎ手の製造方法を簡素化することを目的とする。

また、本発明は、接続継ぎ手の構成を簡素化することを他の目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、管状の接続対象部材（２５）が挿入される円柱状の穴（２７）を有する本体（２１）と、穴（２７）に挿入され、穴（２７）の内周部（４２）と接続対象部材（２５）の外周部（４３）とに接触するシール部材（２２）と、穴（２７）の内周部（４２）より径方向中心側へ向かって円周状に突出し、シール部材（２２）が穴（２７）の開口部（２８）側へ脱落することを防止する脱落防止部（２３）とを備える接続継ぎ手の製造方法であって、
本体（２１）の外形形状を成形する第１金型（７１）と、第１金型（７１）に穴（２７）の軸方向へ挿入され、穴（２７）を成形する円柱部（７７、７８、７９）、および脱落防止部（２３）を成形する円周状の溝部（８０）を有する第２金型（７２）とを用い、
第２金型（７２）において溝部（８０）の深さがシール部材（２２）の径方向の厚さの半分以下となっており、第１金型（７１）の内側空間部に第２金型（７２）を挿入した状態で本体（２１）および脱落防止部（２３）を樹脂にて一体成形し、第２金型（７２）を第１金型（７１）に対して離型する際に、脱落防止部（２３）によるアンダーカット部を弾性的に変形させることにより、第１金型（７１）の内側空間部から第２金型（７２）を無理抜きすることを特徴とする。

これによると、第２金型（７２）の円周状の溝部（８０）の深さをシール部材（２２）の径方向の厚さの半分以下とすることによって、円周状の脱落防止部（２３）を径方向中心側へ向かって突出する矮小な突起状にすることができる。これにより、第２金型（７２）を脱落防止部（２３）の弾性を利用して離型する、いわゆる無理抜きを容易に実行して、脱落防止部（２３）を本体（２１）と一体成形できる。このため、脱落防止部（２３）を本体（２１）と別体に成形する場合に比べて、接続継ぎ手の製造方法を簡素化できる。

請求項２に記載の発明では、請求項1に記載の製造方法において、溝部（８０）が、第２金型（７２）の径方向中心側へ向かって細くなるテーパ状であることを特徴とする。

これによると、溝部（８０）がテーパ状になっていないものと比べて、無理抜きによる脱落防止部（２３）のたわみ量が軽減されるので、無理抜きをスムーズに行うことができる。

請求項３に記載の発明では、管状の接続対象部材（２５）が挿入される円柱状の穴（２７）を有し、樹脂にて成形される本体（２１）と、穴（２７）に挿入され、穴（２７）の内周部（４２）と接続対象部材（２５）の外周部（４３）とに接触するシール部材（２２）と、穴（２７）の内周部（４２）より径方向中心側へ向かって円周状に突出し、シール部材（２２）が穴（２７）の開口部（２８）側へ脱落することを防止する脱落防止部（２３）とを備え、
脱落防止部（２３）の径方向中心側への突出量はシール部材（２２）の径方向の厚さの半分以下となっており、本体（２１）を成形用金型（７２）で樹脂成形する際に、脱落防止部（２３）によるアンダーカット部を弾性的に変形させて成形用金型（７２）を無理抜きすることにより、脱落防止部（２３）が本体（２１）と一体成形されるようになっていることを特徴とする。

これによると、円周状の脱落防止部（２３）の径方向中心側への突出量をシール部材（２２）の径方向の厚さの半分以下とすることによって、円周状の脱落防止部（２３）を径方向中心側へ向かって突出する矮小な突起状にすることができる。これにより、成形用金型（７２）の無理抜きを容易に実行して、脱落防止部（２３）を本体（２１）と一体成形できるので、脱落防止部（２３）を本体（２１）と別体に成形されている場合に比べて、接続継ぎ手の構成を簡素化できる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の一実施形態における燃料噴射装置の全体構成を示す図である。一実施形態におけるインジェクタを示す断面図である。一実施形態における接続継ぎ手構造について、（ａ）は正面図を示し、（ｂ）は断面図を示す。一実施形態における接続継ぎ手構造の分解斜視図である。一実施形態における脱落防止部の部分拡大図を示す。一実施形態における接続継ぎ手と接続対象部材について（ａ）はロック状態を示す断面図であり、（ｂ）はリリース状態を示す断面図である。一実施形態における本体の成形用金型を示す。一実施形態における接続継ぎ手構造の変形例を示す。

図１は本発明の一実施形態における燃料噴射装置の全体構成を示す。図２は図１に示すインジェクタ１の全体構成の断面図を示す。

本実施形態における燃料噴射装置はディーゼル機関に用いられるものである。この燃料噴射装置では、燃料タンク２内の燃料は燃料フィルタ３を介して燃料ポンプ４によって汲み上げられる。燃料ポンプ４によって汲み上げられた燃料は、蓄圧器５に加圧供給された後、高圧で蓄えられ、高圧燃料配管６を介してインジェクタ１に供給される。供給された燃料のうち噴射されなかった余剰燃料は、低圧燃料配管７を介し燃料タンク２に戻すことができる。

インジェクタ１は、図２に示すように、高圧燃料が流れる高圧通路８と低圧燃料が流れる低圧通路９が設けられている。インジェクタ１は、燃料導入口１０より高圧燃料が供給され、燃料排出口１１より低圧燃料が排出される。

インジェクタ１は、アクチュエータ１２に通電されると、油圧式の駆動力伝達部１３が３方弁構造を有する制御弁１４を駆動させ、制御弁室１５を低圧通路９と連結させる。これにより制御室１６の圧力が低下してノズルニードル１７がリフトし、燃料を噴射させる。

図３は本実施形態における接続継ぎ手構造２０の全体構成を示し、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は断面図である。図４は図３の接続継ぎ手構造２０の分解斜視図を示す。

図１に示す燃料噴出装置において、インジェクタ１と低圧燃料配管７との接続部には、図３、図４に示す接続継ぎ手構造２０が用いられている。この接続継ぎ手構造２０は、本体２１とシール部材２２と脱落防止部２３とからなる接続継ぎ手２４と、接続対象部材２５と、カバー２６とにより構成される。

略円筒状に伸びる胴体部を有する本体２１には、軸方向一方側より円柱状の穴２７が設けられ、穴２７にシール部材２２が挿入されている。また、脱落防止部２３は、シール部材２２が穴２７から軸方向一方側へ脱落することを防止する。

本体２１および脱落防止部２３は、樹脂で一体成形される。本体２１に形成される穴２７は非貫通穴であり、開口部２８側である軸方向一方側から軸方向他方側に向かうにつれて内径が小さくなっている。

穴２７は、第１〜第３非貫通穴２９〜３１の３つに大別され、第１非貫通穴２９は低圧燃料の流路とされるとともに、接続対象部材２５に設けられる第１円筒部３２の挿入方向先端部が収められる。第２非貫通穴３０にはシール部材２２が収められ、第３非貫通穴３１には接続対象部材２５の第２円筒部３３が収められている。

本体２１は、切欠き３４が軸方向一方側の端部より円周４等分で設けられ、その周方向に分離した４つの爪部３５が形成されている。爪部３５の軸方向一方側の先端には、内周に向かって突出している突起を有する。また、本体２１の外周には、テーパ状の溝で形成された円周溝が設けられている。切欠き３４は、軸方向一方側よりこの円周溝近傍まで形成されている。

本体２１の軸方向他方側には、低圧燃料配管７を接続するための差込部３６が２つ設けられている。差込部３６は、本体２１の軸方向に直交する方向へ互いに反対方向へ突出されている。２つの差込部３６には流路３７が形成されている。流路３７は、本体２１を介し貫通されるとともに、第１非貫通穴２９と交差されている。

そして、本体２１の軸方向他方側における外周には、カバー２６の凸部５１と係合する２つの第１凹部３８が円周２等分される位置に設けられる。さらに、第１凹部３８より軸方向一方側には、２つの第２凹部３９がそれぞれ設けられる。第２凹部３９の左右には、軸方向へ伸びるガイド４０が設けられている。

本体２１には、第１非貫通穴２９と第２非貫通穴３０とで段差４１が形成されている。段差４１の軸方向の軸方向一方側に脱落防止部２３が設けられている。

図５で示すように、脱落防止部２３は、本体２１の周方向へ連続して成形され、さらに、本体２１の径方向中心側へ向かって突出する矮小な突起状に形成されている。そして、脱落防止部２３は本体２１の径方向中心へ向かって細くなるテーパ状で成形されている。

シール部材２２は、本実施形態では、Ｏリングである。シール部材２２は、段差４１と脱落防止部２３との間に設けられている。シール部材２２は、穴２７の内周部４２と接続対象部材２５の外周部４３とに接触している。

接続対象部材２５は、ステンレス鋼により形成され、本体２１の軸方向一方側より挿入される。図３に示すように、接続対象部材２５は、第１円筒部３２と第２円筒部３３と接合部４４とで形成され、挿入方向の先端が第１円筒部３２、挿入方向の後端が接合部４４、挿入方向の中間部が第２円筒部３３になっている。第１円筒部３２および第２円筒部３３は、接続継ぎ手２４に挿入され、接合部４９はねじ、圧入、樹脂溶着、溶接等によりインジェクタ１と接合される。

第１円筒部３２は、接続継ぎ手２４に設けられたシール部材２２に圧入される。また、第１円筒部３２の挿入方向の先端部４５には、口絞り加工が施されている。なお、口絞り加工とは、円筒の端末を絞り、径を減少させる加工のことをいい、本明細書では、円筒の外径と内径をともに減少させる加工と外径のみを減少させる加工との両方を含む意味である。

第２円筒部３３は、第１円筒部３２より大きい径で形成されている。これにより、第２円筒部３３の第１円筒部３２側端面には、段差面４６が形成されている。また、第２円筒部３３は、爪部３５とスナップフィット結合され、第２円筒部３３の外周部４７は、爪部３５の内周と接触している。

接続継ぎ手２４に取り付けられるカバー２６は、樹脂により略円筒状に成形される。カバー２６の軸方向他方部には、互いに対向した２つの板状爪部４８が軸方向に伸びて形成されている。

板状爪部４８は、軸方向他方側に向かってＵ字状に切抜き部４９が形成されている。切抜き部４９に囲まれた板部５０の軸方向他方側の先端部には、内周に向かって凸部５１が形成されている。この凸部５１は、カバー２６が軸方向へ移動することにより、本体２１に設けられた第１凹部３８または第２凹部３９に係合される。また、軸方向に伸びる切抜き部４９は、本体２１のガイド４０に対応するガイド溝として用いられる。

図６（ａ）は接続継ぎ手２４と接続対象部材２５とのロック状態を示す断面図であり、図６（ｂ）はリリース状態を示す断面図である。

カバー２６は、図６（ａ）で示すように、凸部５１が第１凹部３８と係合された時には、カバー２６の軸方向一方側の縁部５２が爪部３５に当接するように形成されている。これにより、本体２１と接続対象部材２５とをロック状態にすることができる。

また、カバー２６は、図６（ｂ）で示すように、凸部５１が第２凹部３９と係合された時には、縁部５２が爪部３５に当接しないように形成されている。これにより、本体２１と接続対象部材２５とをリリース状態にすることができる。

カバー２６の軸方向他方側の先端部近傍には、板状のフィンガ部５３が、互いに反対方向に伸びて形成されている。フィンガ部５３は、カバー２６を容易に軸方向へ移動させるための、例えば指を引っ掛けるものとして用いられる。

次に、接続継ぎ手２４の製造方法を説明する。本実施形態における接続継ぎ手２４は、本体２１を射出成形加工により加工した後に、本体２１の第２非貫通穴３０にシール部材２２を挿入させることによって製造される。

図７は本体２１の成形用金型を示す。本体２１の成形用金型は、具体的には、本体２１の外形形状を成形する第１金型７１と、本体２１の内部形状を成形する第２金型７２と第３金型７３とが用いられる。

第１金型７１は、その内部に設けられた本体２１の外形形状に沿った型に樹脂材料が注入され、本体２１の外形形状を成形する。図示を省略しているが、第１金型７１は、図７の紙面垂直方向に２つの金型に分かれている。さらに、第１金型７１は、切欠き３４を成形する部分が図７の紙面左右方向へスライドするようになっている。これにより、本体２１を第１金型７１から取出すことができる。

第１金型７１は、図７の上側より下側へ向かって第１空間部７４、第２空間部７５および第３空間部７６が形成されている。第１空間部７４は差込部３６を成形し、第２空間部７５は本体２１の胴体を成形し、第３空間部７６は、切欠き３４と爪部３５とを成形する。

第２金型７２は、略円柱状の形状からなり、第１金型７１の第２空間部７５と第３空間部７６とに挿入されて用いられ、本体２１の内部形状である穴２７等を成形する。第２金型７２は、第１金型７１に対し、図７の下側より挿入される。第２金型７２には、第１〜第３円柱部（円柱部）７７〜７９、および溝部８０が設けられている。第１〜第３円柱部７７〜７９および溝部８０は、挿入方向の先端側から挿入方向の後端側に向かって、第１円柱部７７、第２円柱部７８、溝部８０、第３円柱部７９の順に設けられている。

第１円柱部７７は、射出成形加工により第１非貫通穴２９を成形し、第２円柱部７８は、第２非貫通穴３０を成形する。さらに、溝部８０は脱落防止部２３を成形し、第３円柱部７９は第３非貫通穴３１を成形する。

溝部８０は、第２円柱部７８よりも小さい径で形成されている。また、溝部８０は、第２円柱部７８よりも挿入方向後方に設けられ、第２金型７２の径方向中心へ向かって細くなるテーパ状で成形されている。これにより、脱落防止部２３は、第１金型７１に挿入された第２金型７２を挿入方向とは逆方向（離型方向）へ通常では取出すことができないアンダーカット部となる。

そこで、本実施形態では、このアンダーカット部を無理抜きにより成形する。なお、無理抜きとは、金型および成形品の離型において、アンダーカット部を弾性的に変形させながら取出す離型方法である。

第２金型７２を離型方向へ取出す際、第２円柱部７８は、溝部８０により成形された脱落防止部２３と接触され、脱落防止部２３を離型方向へ向かって変形させる。脱落防止部２３は、矮小な突起状であるため、第２円柱部７８の取出しにより変形されても弾性回復する。

第３金型７３は、略円柱状の形状からなり、第１金型７１の一部である第１空間部７４に挿入されて用いられ、流路３７を成形する。第３金型７３は、第１金型７１に対し、図７の左右方向より各々挿入される。

上記の製造方法によると、無理抜きにより、本体２１内周に脱落防止部２３を一体成形できるので、別部品を用いずにシール部材２２が軸方向一方側へ脱落することを防止でき、ひいては簡素な製造工程により接続継ぎ手２４を製造することができる。

さらに、溝部８０がテーパ状で形成されるので、溝部８０がテーパ状になっていないものと比べて、無理抜きによる脱落防止部２３のたわみ量を軽減できるので、無理抜きをスムーズに行うことができる。

そして、本体２１と脱落防止部２３とが一体成形されているので、接続継ぎ手２４は、シール部材２２を簡素な構成で保持できる。

なお、上記実施形態では、脱落防止部２３は本体２１の径方向中心へ向かって細くなるテーパ状で成形されているが、図８で示す変形例のように、脱落防止部２３は単純な突起形状であってもよい。その場合、溝部８０は長方形の形状で形成される。

（他の実施形態）
なお、上記一実施形態では、接続継ぎ手２４をインジェクタ１と低圧燃料配管７との接続部に用いているが、接続継ぎ手２４を種々の配管接続部に用いることができる。

また、上記一実施形態では、溝部８０は第２金型７２の外周全周に連続して設けられているが、溝部８０は不連続に設けられてもよい。この場合には、脱落防止部２３は、本体２１の周方向に不連続に形成されることとなる。

また、上記一実施形態では、低圧燃料配管７が接続される差込部３６は２つ設けられているが、差込部３６は１つであってもよい。さらに、差込部３６は本体２１の軸方向と直交方向へ突出して形成されているが、差込部３６は任意の方向に突出して形成されていてもよい。

また、上記一実施形態では、接続対象部材２５はステンレス鋼により形成されているが、接続対象部材２５は炭素鋼で形成されてもよい。

２１本体
２２シール部材
２３脱落防止部
２５接続対象部材
２７穴
２８開口部
４４内周部

Claims

管状の接続対象部材（２５）が挿入される円柱状の穴（２７）を有する本体（２１）と、
前記穴（２７）に挿入され、前記穴（２７）の内周部（４２）と前記接続対象部材（２５）の外周部（４３）とに接触するシール部材（２２）と、
前記穴（２７）の内周部（４２）より径方向中心側へ向かって円周状に突出し、前記シール部材（２２）が前記穴（２７）の開口部（２８）側へ脱落することを防止する脱落防止部（２３）とを備える接続継ぎ手の製造方法であって、
前記本体（２１）の外形形状を成形する第１金型（７１）と、
前記第１金型（７１）に前記穴（２７）の軸方向へ挿入され、前記穴（２７）を成形する円柱部（７７、７８、７９）、および前記脱落防止部（２３）を成形する円周状の溝部（８０）を有する第２金型（７２）とを用い、
前記第２金型（７２）において前記溝部（８０）の深さが前記シール部材（２２）の径方向の厚さの半分以下となっており、
前記第１金型（７１）の内側空間部に前記第２金型（７２）を挿入した状態で前記本体（２１）および前記脱落防止部（２３）を樹脂にて一体成形し、
前記第２金型（７２）を前記第１金型（７１）に対して離型する際に、前記脱落防止部（２３）によるアンダーカット部を弾性的に変形させることにより、前記第１金型（７１）の内側空間部から前記第２金型（７２）を無理抜きすることを特徴とする接続継ぎ手の製造方法。
前記溝部（８０）が、前記第２金型（７２）の径方向中心側へ向かって細くなるテーパ状である請求項１に記載の接続継ぎ手の製造方法。
管状の接続対象部材（２５）が挿入される円柱状の穴（２７）を有し、樹脂にて成形される本体（２１）と、
前記穴（２７）に挿入され、前記穴（２７）の内周部（４２）と前記接続対象部材（２５）の外周部（４３）とに接触するシール部材（２２）と、
前記穴（２７）の内周部（４２）より径方向中心側へ向かって円周状に突出し、前記シール部材（２２）が前記穴（２７）の開口部（２８）側へ脱落することを防止する脱落防止部（２３）とを備え、
前記脱落防止部（２３）の径方向中心側への突出量は前記シール部材（２２）の径方向の厚さの半分以下となっており、
前記本体（２１）を成形用金型（７２）で樹脂成形する際に、前記脱落防止部（２３）によるアンダーカット部を弾性的に変形させて前記成形用金型（７２）を無理抜きすることにより、前記脱落防止部（２３）が前記本体（２１）と一体成形されるようになっていることを特徴とする接続継ぎ手。