JP5829983B2

JP5829983B2 - デリバリパイプの成形方法

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Publication number: JP5829983B2
Application number: JP2012145536A
Authority: JP
Inventors: 宏紀下戸
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 2012-06-28
Filing date: 2012-06-28
Publication date: 2015-12-09
Anticipated expiration: 2032-06-28
Also published as: JP2014008638A

Description

本発明は、燃料を複数のインジェクタに分配する樹脂製のデリバリパイプを射出成形するデリバリパイプの成形方法に関する。

従来、燃料分配管とも呼ばれるデリバリパイプは、燃料通路を有するパイプ本体部と、パイプ本体部の燃料通路に導入された燃料を複数のインジェクタに分配する燃料供給口を有する複数のインジェクタ取付部とを備える。デリバリパイプのキャビティを形成する成形型は、燃料通路を形成する燃料通路用中子と、燃料供給口を形成する燃料供給口用中子と備えている。その成形型を用いてデリバリパイプが射出成形されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平５−４４５９４号公報

デリバリパイプの射出成形時において、成形品であるデリバリパイプ１０の形状が原因（後述する）で、インジェクタ取付部の基端部すなわち両中子の型合わせ面の周辺部にガス溜まり（ガスポケット）が発生しやすい。したがって、インジェクタ取付部の基端部の内壁面における転写性及び面粗さが悪いという問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、インジェクタ取付部の基端部の内壁面における転写性及び面粗さを向上することのできるデリバリパイプの成形方法を提供することにある。

第１の発明は、燃料通路を有するパイプ本体部と、パイプ本体部の燃料通路に導入された燃料を複数のインジェクタに分配する燃料供給口を有する複数のインジェクタ取付部とを備える樹脂製のデリバリパイプを射出成形するデリバリパイプの成形方法であって、デリバリパイプのキャビティを形成する成形型において、燃料通路を形成する燃料通路用中子、及び、燃料供給口を形成する燃料供給口用中子の少なくとも一方の中子には、他方の中子に当接される型合わせ面に開口するガス抜き通路が形成され、ガス抜き通路が形成された中子を備える成形型を用いてデリバリパイプを射出成形する。この構成によると、射出成形時において、両中子の型合わせ面の周辺部に溜まろうとするガスを、両中子の型合わせ面の間に存在する隙間から、両中子の少なくとも一方の中子に形成されたガス抜き通路を介して抜くすなわち排出することができる。これにより、インジェクタ取付部の基端部の内壁面における転写性及び面粗さを向上することができる。ひいては、デリバリパイプの品質を向上することができる。

また、両中子の型合わせ面の周辺部における断熱圧縮によるガスの温度上昇に起因する樹脂ヤニの発生及び蓄積を防止することができる。また、型開き時には、両中子の型合わせ面が開放されるため、両中子の型合わせ面の間に生成された樹脂バリ及び樹脂ヤニを容易に除去することができる。したがって、樹脂ヤニ、樹脂バリ等の付着物の蓄積によるインジェクタ取付部の基端部の内壁面における転写性及び面粗さの低下を防止することができる。これとともに、両中子の洗浄回数を削減し、生産性を向上するとともに製造コストを低減することができる。また、ガス抜き通路を型合わせ面に開口することによって、ガス抜き通路をキャビティに開口する場合と異なり、ガス抜き通路の開口端部内に樹脂バリが生成されることがない。

第２の発明は、第１の発明において、ガス抜き通路が形成された中子には、該ガス抜き通路の通路断面積よりも大きい開口面積をもって型合わせ面に開口する開口凹部が形成されている。したがって、両中子の型合わせ面相互の接触面積を減少し、両中子の型合わせ面の間における樹脂バリ及び樹脂ヤニの生成を低減することができる。また、開口凹部を除いたガス抜き通路の通路長さを短縮することができる。

第３の発明は、第１又は２の発明において、燃料供給口用中子に形成されるガス抜き通路は、型合わせ面の中央部に開口しかつ該中子の軸線に対して傾斜する直線状に形成されている。したがって、例えば、燃料供給口用中子の中心部に形成された冷却回路と干渉しないように、直線状のガス抜き通路を形成することができる。

実施形態１にかかるデリバリパイプを示す断面図である。デリバリパイプを示す下面図である。成形型を示す断面図である。成形型の要部を示す断面図である。燃料供給口用中子を示す上面図である。実施形態２にかかる成形型の要部を示す断面図である。図６のVII−VII線矢視断面図である。実施形態３にかかる成形型の要部を示す断面図である。

以下に本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。

［実施形態１］
実施形態１を説明する。本実施形態では、例えば、直列３気筒の内燃機関（エンジン）に使用されるデリバリパイプの成形方法について例示する。説明の都合上、デリバリパイプ、成形型を説明した後で成形方法について説明する。図１はデリバリパイプを示す断面図、図２は同じく下面図である。なお、説明の都合上、図１の断面図を基準としてデリバリパイプの上下左右を定める。

図１に示すように、デリバリパイプ１０は、樹脂製で、主体をなすパイプ本体部１１と、パイプ本体部１１の軸方向（図１において左右方向）に所定間隔を隔てて配列された３つのインジェクタ取付部１２とを有している。インジェクタ取付部１２は、パイプ本体部１１から径方向（図１において下方）へ突出されており、インジェクタ（図示省略）を取付可能となっている。パイプ本体部１１の内周面は、基端部（図１において左端部）から先端部（図１において右端部）に向かって細くなるテーパ状に形成されている。また、パイプ本体部１１の外周面はストレート状に形成されている。また、パイプ本体部１１内には、その先端部（図１において右端部）が閉鎖された燃料通路１４が形成されている。また、パイプ本体部１１の基端部すなわち開口端部（図１において左端部）には、内燃機関における燃料供給系の配管部材（図示省略）が接続可能になっている。

前記各インジェクタ取付部１２内には、前記燃料通路１４に連通する燃料供給口１６が形成されている。また、インジェクタ取付部１２の基端部内には、開口孔１８を有する仕切壁１７が形成されている（図２参照）。開口孔１８は、燃料供給口１６における燃料通路１４側の開口端部に相当する。また、開口孔１８は、左右方向を長くする長細孔で形成されている。なお、仕切壁１７の開口孔１８は、必要な開口面積を確保できればよく、長細孔の他、丸孔、半円孔、楕円孔、角孔、異形孔等の形状でもよい。また、仕切壁１７は、例えば、燃料の流量と燃料通路１４への圧力変動の伝達を規制するとともに、インジェクタに装着されたＯリング（図示省略）の脱落を防止する。

次に、前記デリバリパイプ１０の成形型について説明する。図３は成形型を示す断面図である。説明の都合上、デリバリパイプ１０の上下左右に準じて成形型の上下左右を定める。その成形型における方位は、説明の便宜上、設定するものであり、成形型の配置方向を限定するものではない。
図３に示すように、成形型２０は、固定型２２と可動型２４と燃料通路用中子２６と３本の燃料供給口用中子２８とを備えており、それらの型締めによって前記デリバリパイプ１０（図１参照）のキャビティ２１を形成する。

前記固定型２２及び前記可動型２４は、前記デリバリパイプ１０（図１参照）のパイプ本体部１１及び各インジェクタ取付部１２の外表面を成形するものである。すなわち、固定型２２は、上型に相当し、その下面側にパイプ本体部１１の上半部の外表面に対応する成形面を有している。また、固定型２２には、キャビティ２１に連通するゲート２３が設けられている。また、可動型２４は、下型に相当し、固定型２２に対して上下方向に型合せ及び型開き可能となっている。可動型２４は、その上面側にパイプ本体部１１の下半部の外表面及び各インジェクタ取付部１２の外表面に対応する成形面を有している。

前記燃料通路用中子２６は、前記デリバリパイプ１０（図１参照）の燃料通路１４の内壁面を成形するもので、丸棒状でかつ先細りテーパ状に形成されている。また、前記燃料供給口用中子２８は、デリバリパイプ１０の燃料供給口１６の内壁面を成形するもので、段付円柱状に形成されている。また、燃料供給口用中子２８の先端部（上端部）には、デリバリパイプ１０の仕切壁１７の開口孔１８を成形する凸部３０が突出されている。

次に、デリバリパイプ１０の射出成形時においてキャビティ２１の内のガス、とくにインジェクタ取付部１２に対応するキャビティ部分におけるガスを排出するための前記成形型２０のガス抜き構造について説明する。図４は成形型の要部を示す断面図、図５は燃料供給口用中子を示す上面図である。
図４に示すように、デリバリパイプ１０のインジェクタ取付部１２の下端部に対応するキャビティ部分は、可動型２４の中子嵌合孔（符号、２５を付す）と、その中子嵌合孔２５に嵌合する燃料供給口用中子２８の大径軸部２９との嵌合面の間に存在する環状の隙間を介して外部（大気）に開放されている。また、燃料供給口用中子２８の凸部３０の上端面（先端面）３１と、その凸部３０の上端面３１に対応する燃料通路用中子２６の下側面２７とは、相互に当接いわゆる型合わせされる型合せ面となっている。このため、凸部３０の上端面３１を型合わせ面３１（上端面と同一符号を付す）といい、燃料通路用中子２６の下側面２７を型合わせ面（下側面と同一符号を付す）という。

前記燃料供給口用中子２８には、前記燃料通路用中子２６に当接される型合わせ面３１に開口する直線状のガス抜き通路３４が形成されている。ガス抜き通路３４の下端部は、外部（大気）に開放されている。また、凸部３０の型合わせ面３１には、ガス抜き通路３４の通路断面積よりも大きい開口面積の有底横長四角形穴状の開口凹部３５が形成されている。なお、開口凹部３５は、例えば切削加工により形成されている。

図５に示すように、前記凸部３０の型合わせ面３１は、前記開口凹部３５の形成によって横長四角枠状に形成されている。凸部３０の型合わせ面３１には、左右方向方向及び前後方向に横切るベント溝３６が形成されている。ベント溝３６は、樹脂材料は通さない又はほとんど通さないが、ガスは通す深さ（例えば１０〜２０μｍ程度の深さ）で形成されている。なお、ベント溝３６は、例えば研削加工により形成されている。

図４に示すように、前記燃料供給口用中子２８の中心部には、直線状の冷却回路４０が形成されている。冷却回路４０は、冷却液（例えば冷却水）を流すための通路で、有天中空円筒状に形成されている。このため、ガス抜き通路３４は、冷却回路４０と干渉しないように、凸部３０の型合わせ面３１の中央部すなわち開口凹部３５内に開口しかつ燃料供給口用中子２８の軸線に対して傾斜する直線状に形成されている。なお、ガス抜き通路３４及び冷却回路４０は、例えばドリル等による穴あけ加工により形成されている。

次に、前記成形型２０を用いてデリバリパイプ１０を射出成形する成形方法について説明する。
図３に示すように、固定型２２に可動型２４を型合せした状態で、両型２２，２４による成形空間部内に燃料通路用中子２６が挿入される。また、可動型２４に燃料供給口用中子２８がそれぞれ挿入され、その燃料供給口用中子２８の凸部３０の型合わせ面３１が燃料通路用中子２６の型合わせ面２７に当接すなわち型合わせされる（図４参照）。このようにして、型締めされた固定型２２、可動型２４、燃料通路用中子２６及び各燃料供給口用中子２８により、デリバリパイプ１０を成形するキャビティ２１が形成される。そして、固定型２２のゲート２３（図３参照）からキャビティ２１内に樹脂材料（溶融樹脂）が射出されることにより、デリバリパイプ１０が射出成形される。また、射出成形された樹脂材料の冷却後において、各燃料供給口用中子２８及び燃料通路用中子２６が抜き出され、可動型２４が型開きされることによって、成形品であるデリバリパイプ１０が取出される。

ところで、前記成形型２０（図４参照）によるデリバリパイプ１０の射出成形時において、ゲート２３（図３参照）から射出された樹脂材料は、燃料供給口用中子２８の先端部（上端部）において分流された後、反ゲート側（図４において右側）で合流する。このとき、樹脂材料の合流部により上下に分断された閉鎖空間が形成される。合流部よりも下側の閉鎖空間は、可動型２４の中子嵌合孔２５と燃料供給口用中子２８の大径軸部２９との嵌合面の間に存在する環状の隙間を介して外部（大気）に開放されているため、閉鎖空間に溜まろうとするガスは外部へ外部（大気）に抜け出ることができる。

一方、樹脂材料の合流部よりも上側（燃料供給口用中子２８の凸部３０の周辺部すなわち燃料通路用中子２６と燃料供給口用中子２８との型合わせ面の周辺部）の閉鎖空間は、従来では密閉空間となってしまうため、ガス溜まりが発生し、インジェクタ取付部１２の基端部の内壁面における転写性及び面粗さが低下する。この現象は、成形品であるデリバリパイプ１０の形状が原因である。
しかし、本実施の形態によると、燃料供給口用中子２８に開口凹部３５を含むガス抜き通路３４が形成されている。このため、樹脂材料の合流部よりも上側の閉鎖空間（燃料通路用中子２６と燃料供給口用中子２８との型合わせ面の周辺部の空間）に溜まろうとするガスは、成形型２０の両中子２６，２８の型合わせ面２７，３１の間に存在する隙間（ベント溝３６を含む）から、燃料供給口用中子２８の開口凹部３５を含むガス抜き通路３４を介して外部（大気）に抜け出ることができる。

前記デリバリパイプ１０の成形方法によると、射出成形時において、両中子２６，２８の型合わせ面２７，３１の周辺部に溜まろうとするガスを、両中子２６，２８の型合わせ面２７，３１の間に存在する隙間（ベント溝３６を含む）から、燃料供給口用中子２８に形成されたガス抜き通路３４（開口凹部３５を含む）を介して抜くすなわち排出することができる。これにより、インジェクタ取付部１２の基端部の内壁面すなわち仕切壁１７の開口孔１８の孔縁部における転写性及び面粗さを向上することができる。ひいては、デリバリパイプ１０の品質を向上することができる。

また、本実施形態では、燃料供給口用中子２８の凸部３０の型合わせ面３１にベント溝３６が形成されているので、両中子２６，２８の型合わせ面２７，３１の周辺部に溜まろうとするガスを、ガス抜き通路３４の開口凹部３５へ速やかに抜くことができる。なお、ベント溝３６は、必要に応じて設ければよく、省略することもできる。

また、両中子２６，２８の型合わせ面２７，３１の周辺部における断熱圧縮によるガスの温度上昇に起因する樹脂ヤニの発生及び蓄積を防止することができる。また、型開き時には、両中子２６，２８の型合わせ面２７，３１が開放されるため、両中子２６，２８の型合わせ面２７，３１の間に生成された樹脂バリ及び樹脂ヤニを容易に除去することができる。したがって、樹脂ヤニ、樹脂バリ等の付着物の蓄積によるインジェクタ取付部１２の基端部の内壁面（仕切壁１７の開口孔１８の孔縁部）における転写性及び面粗さの低下を防止することができる。これとともに、両中子２６，２８の洗浄回数を削減し、生産性を向上するとともに製造コストを低減することができる。また、ガス抜き通路３４を燃料供給口用中子２８の凸部３０の型合わせ面３１に開口することによって、ガス抜き通路３４をキャビティ２１に開口する場合と異なり、ガス抜き通路３４の開口端部内に樹脂バリが生成されることがない。

また、ガス抜き通路３４が形成された燃料供給口用中子２８には、ガス抜き通路３４の通路断面積よりも大きい開口面積をもって型合わせ面３１に開口する開口凹部３５が形成されている。したがって、両中子２６，２８の型合わせ面２７，３１相互の接触面積を減少し、両中子２６，２８の型合わせ面２７，３１の間における樹脂バリ及び樹脂ヤニの生成を低減することができる。また、開口凹部３５を除いたガス抜き通路３４の通路長さを短縮することができる。

また、燃料供給口用中子２８に形成されるガス抜き通路３４は、型合わせ面３１の中央部に開口しかつ該中子２８の軸線に対して傾斜する直線状に形成されている。したがって、例えば、燃料供給口用中子２８の中心部に形成された冷却回路４０と干渉しないように、直線状のガス抜き通路３４を形成することができる。

［実施形態２］
本発明の実施形態２を説明する。本実施形態は、前記実施形態１の一部に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。図６は成形型の要部を示す断面図、図７は図６のVII−VII線矢視断面図である。
図７に示すように、本実施形態は、実施形態１における燃料供給口用中子２８を前後方向に二分割している。両分割体２８Ａ，２８Ｂの分割面には、ガス抜き通路３４（開口凹部３５を含む）の半割状の溝部及び冷却回路４０の半割状の溝部がそれぞれ形成されている（図６参照）。そして、両分割体２８Ａ，２８Ｂの分割面同士が接着等により結合されている。本実施形態によると、ガス抜き通路３４の設計の自由度を増大することができる。このため、例えば、ガス抜き通路３４を、冷却回路４０を迂回するように複数の曲がり角を有する折れ線状に形成することができる（図６参照）。

［実施形態３］
本発明の実施形態３を説明する。本実施形態は、前記実施形態１の一部に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。図８は成形型の要部を示す断面図である。
図８に示すように、本実施形態は、実施形態１における燃料供給口用中子２８における開口凹部３５を省略し、ガス抜き通路３４の上端開口部を凸部３０の型合わせ面３１に直接的に開口したものである。また、ガス抜き通路３４が、前記ゲート２３（図３参照）から離れた部位すなわちガス溜りが発生しやすい反ゲート側（図８において右側）に配置されている。このため、ガス抜き通路３４をゲート側（図８において左側）に配置する場合よりも、両中子２６，２８の型合わせ面２７，３１の周辺部に溜まろうとするガスを速やかに抜くことができる。

本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、ガス抜き通路３４は、燃料通路用中子２６に設けることもできる。また、ガス抜き通路３４の開口凹部３５は、横長四角形状に限らず、有底円形穴状、その他の多角形状等でもよい。

１０…デリバリパイプ
１１…パイプ本体部
１２…インジェクタ取付部
１４…燃料通路
１６…燃料供給口
２０…成形型
２１…キャビティ
２６…燃料通路用中子
２７…型合わせ面
２８…燃料供給口用中子
３１…型合わせ面
３４…ガス抜き通路
３５…開口凹部

Claims

燃料通路を有するパイプ本体部と、
前記パイプ本体部の燃料通路に導入された燃料を複数のインジェクタに分配する燃料供給口を有する複数のインジェクタ取付部と
を備える樹脂製のデリバリパイプを射出成形するデリバリパイプの成形方法であって、
前記デリバリパイプのキャビティを形成する成形型において、前記燃料通路を形成する燃料通路用中子、及び、前記燃料供給口を形成する燃料供給口用中子の少なくとも一方の中子には、他方の中子に当接される型合わせ面に開口するガス抜き通路が形成され、
前記ガス抜き通路が形成された中子の内部には、冷却液を流すための冷却回路が形成され、
前記ガス抜き通路及び前記冷却回路が形成された中子を備える前記成形型を用いて前記デリバリパイプを射出成形する
ことを特徴とするデリバリパイプの成形方法。
請求項１に記載のデリバリパイプの成形方法であって、
前記ガス抜き通路が形成された中子には、該ガス抜き通路の通路断面積よりも大きい開口面積をもって前記型合わせ面に開口する開口凹部が形成されていることを特徴とするデリバリパイプの成形方法。
請求項１又は２に記載のデリバリパイプの成形方法であって、
前記燃料供給口用中子に形成される前記ガス抜き通路は、型合わせ面の中央部に開口しかつ該中子の軸線に対して傾斜する直線状に形成されていることを特徴とするデリバリパイプの成形方法。