JP5611028B2 - デリバリパイプの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、デリバリパイプの開口部とキャップとの間をシール（密封）するための技術に関する。

従来より、シール構造を有するデリバリパイプがある（下記特許文献１参照）。このデリバリパイプは、内部に断面円形の燃料供給路が形成されると共に当該燃料供給路の一端に連通する開口部を有するハウジングと、その開口部に装着され燃料供給路の端部を閉塞するプラグと、そのプラグと上記開口部との間に設けられるシール部材と、により構成される。

ハウジングの上記開口部の内周面にはネジ溝が形成され、プラグの外周面にはネジ山が形成されている。プラグとハウジングとの間にシール部材を介在させ、プラグをハウジングの開口部内に螺合することで、プラグと開口部との間をシールすることができる。

特開２００５−７６４７６号公報

しかしながら、上記従来のデリバリパイプでは、ハウジングの開口部とプラグとの間をシールするためには、別途、シール部材が必須である。このため、シール部材の分だけデリバリパイプの部品点数が増加してしまうという問題があった。また、上記シール部材を使用してもシール性が充分に図れないことがあるという問題があった。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、シール部材を使用せずにキャップ部材（上記プラグを含む）とハウジングの開口部との間をシールしたり、シール部材を使用するものにおいて更にシール性を向上させたりすることが可能な技術を提供することを目的としている。

本発明のデリバリパイプは、内部に燃料供給路を有するとともに、前記燃料供給路の少なくとも一方の端部に連通する開口部を有するハウジングと、前記開口部に装着され、前記燃料供給路の前記端部を閉塞するキャップと、を備え、前記キャップが、前記開口部内に圧入され、且つ、前記開口部の全周に亘って接触している。

この構成によれば、キャップが、開口部内に圧入され、且つ、開口部の全周に亘って接触している。従って、シール部材を使用せずに、キャップと開口部との間をシールしたり、シール部材を使用するものにおいて更にシール性を向上させたりすることができる。

上記デリバリパイプは、前記開口部が前記燃料供給路よりも径大であって前記開口部と前記燃料供給路との間に連結面が設けられ、前記キャップには前記開口部への圧入方向における先端に前記連結面と平行をなして接触している周端面を設けられている構成でもよい。

この構成によれば、キャップの先端の周端面は、開口部と燃料供給路との間の連結面と平行をなして接触している。従って、周端面と連結面とが平行でない場合に比べて、両面の接触によるバリの発生を抑制することができる。

上記デリバリパイプは、前記キャップの前記周端面及び前記連結面の少なくとも一方に突条が全周に亘って設けられている構成でもよい。

この構成によれば、キャップの周端面及び連結面の少なくとも一方に突条が全周に亘って設けられている。従って、突条が周端面または連結面に食い込むことによりキャップと開口部との間のシール性を更に向上することができる。

デリバリパイプの製造方法は、燃料供給路及び当該燃料供給路に連通する開口部を有するハウジングとキャップとを備えるデリバリパイプの製造方法であって、前記ハウジング、及び、前記ハウジングに装着する前に前記開口部よりも径が大きい径大部を有するキャップを製造する工程と、前記キャップの前記径大部を前記開口部内に圧入して、当該径大部を前記開口部の全周に亘って接触させる工程とを含む。

この製造方法によれば、キャップの径大部をハウジングの開口部内に圧入することで、径大部により開口部が全周に亘ってシールされる。このため、シール部材を使用せずに、キャップと開口部との間をシールすることができるので、デリバリパイプの部品数を低減することができる。また、シール部材を使用するものにおいては、更にシール性を向上させることができる。

本発明によれば、シール部材を使用せずに、キャップと開口部との間をシールしたり、シール部材を使用するものにおいて更にシール性を向上させたりすることができる。

実施形態１のデリバリパイプの構成を示す部分的断面図 キャップが外されたデリバリパイプの開口部側の拡大断面図 キャップが装着されたデリバリパイプの開口部側の拡大断面図 キャップのエッジが連結面に当接している状態を拡大して示す断面図 比較例のキャップが外されたデリバリパイプの開口部側の拡大断面図 キャップが装着されたデリバリパイプの開口部側の拡大断面図 実施形態２のキャップが外されたデリバリパイプの開口部側の拡大断面図 キャップが装着されたデリバリパイプの開口部側の拡大断面図 キャップのテーパ面と連結面とが当接している状態を拡大して示す断面図 図７のＡ−Ａ断面図

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１のデリバリパイプ１について、図１から図６を参照しつつ説明する。

（デリバリパイプの全体構成）
図１は、デリバリパイプ１の全体構成を示す部分的断面図である。なお、同図では、ハウジング２及びキャップ４だけ断面が示されている。デリバリパイプ１は、ハウジング２及びキャップ４を備える。

１．ハウジング
ハウジング２は、例えばアルミダイカスト（高圧鋳造法）により成形されたものであって、全体として筒状をなす。具体的には、ハウジング２は、内部に例えば断面円形の燃料供給路３を有するとともに、一端側（同図の紙面左側）には、燃料供給路３の端部に連通する、例えば断面円形の開口部３１を有する。ハウジング２の外周面には、複数（本実施形態では４つ）の燃料噴射弁取付部２１が、燃料供給路３の軸方向（長手方向）に沿って所定間隔ごとに並んで設けられている。各燃料噴射弁取付部２１は、筒状をなし、その連通孔２３は、燃料供給路３の軸方向に対して略垂直方向に沿い、且つ、燃料供給路３に連通している。燃料噴射弁取付部２１の開放端には、エンジンの燃料噴射弁ＩＶが取り付けられる。

なお、ハウジング２の他端側（図１の紙面右側）の外周部分には、インレット２２が形成される。インレット２２は、燃料ポンプに接続される燃料チューブ（図示せず）が取り付けられ、燃料ポンプから供給される燃料を燃料供給路３内に導入するものである。

図２は、キャップ４が外されたデリバリパイプ１の開口部３１側の拡大断面図であり、図３は、キャップ４が装着されたデリバリパイプ１の開口部３１側の拡大断面図である。この開口部３１は、例えばドリルなどの工具でハウジング２を掘削することで形成される。開口部３１の内径は、燃料供給路３の内径より径大であり、開口部３１と燃料供給路３との間には、デリバリパイプ１の軸Ｘ（図１，２の紙面左右方向に沿った軸）を中心に全周に亘って連結面３２が形成されている。この連結面３２は、燃料供給路３から開口部３１に向うに連れて径大となっている。なお、開口部３１には、その一端側に向うに連れて径大となるテーパ面３３が上記軸Ｘを中心に全周に亘って形成されており、これにより、キャップ４が開口部３１内に圧入し易くなっている。

２．キャップ
キャップ４は、例えばハウジング２とは硬さが異なる材料で成形されたものであって、全体として円柱状をなす。なお、特にハウジング２に強度が求められる場合には、キャップ４の方が、ハウジング２よりも柔らかい材料で成形することが好ましく、例えば、ステンレス材などが用いられる。キャップ４のうち、開口部３１への圧入方向における先端側（図２の紙面右側）の周端部には、その先端に向うに連れて径小となるテーパ面４１が上記軸Ｘを中心に全周に亘って形成されている。なお、キャップ４の先端面には、浅底の凹所４４が形成されており、この凹所４４は、燃料供給路３の断面形状に対応した大きさ及び開口形状になっている。

３．ハウジングの開口部とキャップとの関係
図２に示すように、キャップ４をハウジング２に装着する前では、キャップ４の外形Ｄ１は、ハウジング２の開口部３１の内径Ｄ２よりもやや大きい。また、開口部３１の連結面３２と軸Ｘとがなす角度（以下、「第１テーパ角度θ１」という）と、キャップ４のテーパ面４１と軸Ｘとがなす角度（以下、「第２テーパ角度θ２」という）とは異なる。本実施形態では、第１テーパ角度θ１の方が、第２テーパ角度θ２よりも大きい。より具体的には、第１テーパ角度θ１が６０度で、第２テーパ角度が４５度であることがより好ましい。また、軸Ｘ方向における長さは、キャップ４の方が開口部３１よりも長い（図３参照）。

（デリバリパイプの製造方法）
デリバリパイプ１は以上のような構成であって、続いて、デリバリパイプ１の製造方法について説明する。なお、ハウジング２及びキャップ４の製造工程については公知の技術により製造可能であり、説明は割愛する。

作業者は、キャップ４の中心軸と開口部３１の中心軸とが同軸になるように、キャップ４の先端と開口部３１の開口端とを合わせて、例えばハンマーなどの工具を使って、キャップ４を開口部３１内へと押し込む。上述したように、キャップ４の外形Ｄ１は開口部３１の内径Ｄ２よりもやや大きいため、キャップ４は、塑性変形しつつ開口部３１内に圧入される。これにより、図３に示すように、キャップ４の外径が開口部３１の内径と略同じになり、両者４，３１が軸Ｘを中心に全周に亘って密着する。これにより、シール部材を別途使用せずに、キャップ４と開口部３１との間をシールすることができる。

図４は、キャップ４のエッジＥが連結面３２に当接している状態を拡大して示す断面図である。キャップ４が開口部３１の奥まで押し込まれると、キャップ４のエッジＥが塑性変形しつつ、デリバリパイプ１の連結面３２に当接し、両者３２，４１が軸Ｘを中心に全周に亘って密着する。これにより、キャップ４と開口部３１との間のシール性を更に向上させることができる。

（比較例）
ここで、本実施形態の比較例のデリバリパイプ１００について、図５及び図６を参照しつつ説明する。図５は、比較例のデリバリパイプ１００について、キャップ４が外されたデリバリパイプ１の開口部３１側の拡大断面図であり、図６は、キャップ４が装着されたデリバリパイプ１の開口部３１側の拡大断面図である。実施形態１と同様の構成については、各図において同一の符号を付し、以下ではその説明を省略する。

上記実施形態１のデリバリパイプ１は、キャップ４を開口部３１内に圧入して、キャップ４を開口部３１に固定する構成であったが、比較例のデリバリパイプ１００は、キャップ４を開口部３１に螺合して、キャップ４を開口部３１に固定する構成である。具体的には、比較例のデリバリパイプ１００は、開口部３１の内側面にネジ溝３５が形成されており、キャップ４の外周面にネジ山４２が形成されている。なお、キャップ４の後端面には、例えばレンチなどの工具の先端を挿入可能な工具用孔４３が開口形成されている。

作業者は、工具の先端を工具用孔４３に嵌め入れて、工具を軸Ｘ回りに回転させることにより、キャップ４を開口部３１に螺合することができる。ここで、第１テーパ角度θ１と第２テーパ角度θ２とは異なるから、図６に示すように、エッジＥが連結面３２に突き刺さるように線接触する。このため、キャップ４の螺合過程において、キャップ４のエッジＥは、回転しながら連結面３２に突き刺さることになり、その結果、両者Ｅ，３２の間でバリが発生するおそれがある。この発生したバリが、燃料供給路３内に流入すると、エンジンの燃料噴射弁ＩＶや燃料供給路３内にキズをつけたり、目詰まりを起こすおそれがある。

しかも、キャップ４を開口部３１に螺合するためには、開口部３１のネジ溝３５とキャップ４のネジ山４２との間にある程度のクリアランスが存在し得る。このため、キャップ４の外周面と開口部３１の内周面との間でシール性を確保することは難しい。

これに対し、上記実施形態１のデリバリパイプ１は、キャップ４を開口部３１内に圧入することで固定する構成であるから、両者４，３１間のクリアランスの発生を抑えて高いシール性を確保することができる。しかも、キャップ４を開口部３１内に押し込むだけなので、キャップ４のエッジＥを、回転させずに連結面３２に突き刺すことが可能である。従って、比較例のデリバリパイプ１００に比べて、バリの発生を抑制することができる。

＜実施形態２＞
本発明の実施形態２について図７から図１０を参照しつつ説明する。上記実施形態１では、第１テーパ角度θ１と第２テーパ角度θ２とが異なる構成であったが、本実施形態２では、第１テーパ角度θ１と第２テーパ角度θ２とが略同一である。

図７は、本実施形態のデリバリパイプ１Ａについて、キャップ４が外されたデリバリパイプ１の開口部３１側の拡大断面図であり、図８は、キャップ４が装着されたデリバリパイプ１の開口部３１側の拡大断面図である。また、図９は、キャップ４のテーパ面４１Ａと連結面３２Ａとが当接している状態を拡大して示す断面図であり、図１０は、図７に示すハウジング２をＡ−Ａ切断面で切って同図の矢印方向から見た断面図である。実施形態１と同様の構成については、各図において同一の符号を付し、以下ではその説明を省略する。

本実施形態では、第１テーパ角度θ１及び第２テーパ角度θ２はいずれも同じ角度（特に４５度または６０度）であることが好ましい。ここで、本実施形態では、キャップ４のテーパ面４１Ａ、及び、ハウジング２の連結面３２Ａの少なくとも一方に、軸Ｘを中心とする円状の突条３４を形成することが好ましい。本実施形態では、連結面３２Ａに互いに径の異なる複数の突条３４が形成されている。

各突条は、図９に示すように、先端角度が鋭角をなし、各突条３４の高さ３６は、隣り合う突条３４同士の先端間のピッチ間隔３７（距離）よりも短いことが好ましい。具体的には、突条３４の高さ３６は３〜２０μｍ、ピッチ間隔３７は０．０１〜０．２ｍｍが好ましい。また、連結面３２Ａのうち突条３４同士の間には、当該突条３４よりも小さい凹凸を有する粗面が形成されている。

ここで、キャップ４のテーパ面４１Ａ、及び、ハウジング２の連結面３２Ａのいずれにも突条３４を設けずに、キャップ４を開口部３１内に圧入したときに、両面４１Ａ，３２Ａを面接触させる構成でも、キャップ４と開口部３１との間をシールすることができる。これに対し、本実施形態のように、連結面３２Ａに突条３４、更に粗面を形成する構成であれば、突条３４がテーパ面４１Ａに突き刺さることで両面４１Ａ，３２Ａ間の面圧が高くなり、シール性をより向上させることができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）キャップ４の材質は、開口部３１内に圧入したときに塑性変形して、開口部３１の側面に全周に亘り密着する材質であれば良い。

（２）上記実施形態では、ハウジング２とキャップ４とは異なる材料を用いるとしたが、本発明はこれに限られず、同一の材料でも良い。但し、同一の材料でも硬さが異なる材料が好ましい。また、上記実施形態では、ハウジング２の材料をアルミ材とし、キャップ４の材料をステンレス材としたが、本発明はこれに限られず、アルミ材、鋼材、鋳鉄材、ステンレス材などを適宜用いてもよい。また、ハウジング２とキャップ４との材料の組み合わせは、上記実施形態に限られず、上記した材料を適宜組み合わせて用いてもよい。このとき、特に、ハウジング４とキャップ２との材料の組み合わせにおいて、鋼材および鋳鉄材、鋼材およびステンレス材、鋳鉄およびステンレス材の組み合わせが好ましい。

（３）ハウジング２とキャップ４とは、互いに同一の材質を用いてもよい。このとき、線膨張係数が同じ材質が好ましい。

（４）上記実施形態では、別途シール部材を使用しない構成を説明したが、本発明はこれに限られない。シール部材を使用する構成に、本願発明を適用してもよい。具体的には、実施形態１において連結面３２とテーパ面４１との間に、例えばゴム製のシール部材（図示せず）を挟み込む構成や、実施形態２においてテーパ面４１Ａと連結面３２Ａとの間にシール部材を挟み込む構成でもよい。このような構成であれば、シール部材を使用する構成においてキャップ４と開口部３１との間のシール性をより向上させることができる。

（５）上記実施形態では、キャップ４及び開口部３１の各連結面３２等は、軸Ｘに対して傾斜したテーパ面としたが、本発明はこれに限られず、例えば軸Ｘに直交する面でもよい。

１・・・デリバリパイプ
２・・・ハウジング
３・・・燃料供給路
４・・・キャップ
２１・・・燃料噴射弁取付部
３１・・・開口部
３２，３２Ａ・・・連結面
３４・・・突条
４１，４１Ａ・・・キャップのテーパ面

Claims (1)

1. 燃料供給路及び当該燃料供給路に連通する開口部を有するハウジングと、前記開口部に装着され、前記燃料供給路の端部を閉塞するキャップとを備えるデリバリパイプの製造方法であって、
   前記開口部が前記燃料供給路よりも径大とされ、前記開口部と前記燃料供給路との間には、前記燃料供給路から前記開口部に向かうに連れて径大となる連結面が設けられた前記ハウジングを作成する工程と、
   前記開口部よりも径が大きい径大部を有し、その先端には、先端に向かうに連れて径小となるテーパ面が設けられた前記キャップを作成する工程と、を有し、
   前記開口部の前記連結面と前記燃料供給路の軸線Ｘとがなす角度θ１が、前記キャップの前記テーパ面と前記燃料供給路の軸線Ｘとがなす角度θ２よりも大きいものとされており、
   前記キャップの前記径大部を塑性変形させつつ前記開口部内に圧入し、前記キャップの前記テーパ面の先端にあるエッジを回転させずに前記連結面に当接させて塑性変形させ、当該径大部を前記開口部の全周に亘って接触させることを特徴とするデリバリパイプの製造方法。

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