JP2005036781A - 燃料分配管の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 燃料分配管の燃料通路と燃料供給口との当接部におけるばりの発生をなくするとともに、キャビティ内に溶湯が十分に行き渡るようにして製造に要する時間をできる限り短く、しかも巣やひけの発生のない燃料分配管およびその製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 内部にその長手方向軸心線に沿って燃料通路を形成し、一端が開口し他端が閉鎖壁を備えるとともに、長手方向軸心線に沿って燃料噴射弁の取付孔が設けられるようにした燃料分配管の閉鎖壁に傾斜面を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、燃料分配管の製造方法に関し、特に燃料ポンプより供給された燃料をエンジンの各吸気通路もしくは各気筒に、燃料噴射弁を介して供給するための燃料分配管の製造方法に関する。

従来は、下記に示す特許文献１に記載される。図１０（特許文献１の図１）に示すように、燃料分配管１は右方の一端１Ａが開口し、燃料室Ｆが穿設された合成樹脂より構成され、燃料分配管１の長手方向軸心線Ｘ−Ｘは図１０において水平方向に延びている。燃料室Ｆもまた長手方向軸心線Ｘ−Ｘに沿って延びている。燃料分配管１には、その長手方向軸心線Ｘ−Ｘに沿って燃料室Ｆに開口する複数の燃料噴射弁取付け孔２が穿設され、この燃料噴射弁取付け孔２には燃料噴射弁が取り付けられる。

燃料分配管１は合成樹脂材料を射出成形することにより形成される。図１１（特許文献１の図２）において、固定金型１０は成形機に固定され、型合わせ面に燃料分配管１の上側半分の外側部分が彫り込まれている。なお、上側半分の外側部分とは図１０のＸ−Ｘより上方の外側部分をいう。可動金型１１は成形機によって可動され固定金型１０に当接、離反するように構成され、型合わせ面Ｎに燃料分配管１の下側半分の外側部分が彫り込まれる。なお、下側半分の外側部分は図１０のＸ−Ｘ線より下方の外側部分をいう。固定金型１０と可動金型１１とは型合わせ面Ｎに当接し、この当接によって両金型１０，１１との間に燃料分配管１の外側部分の形状が画定される。可動中子１２は、固定金型１０と可動金型１１との型合わせ面Ｎ間にあって、固定金型１０と可動金型１１とによって形成される燃料分配管１の外側部分内への進退が自在で図１１において右方に移動自在に配置されている。

これらが型合わせを完了した状態でキャビテーが図１１のように形成される。キャビテー内に射出する射出ゲート通路１３は次の（１）（２）の条件を満足する位置に配置される。
（１） 図１２（特許文献１の図６）に示すように、燃料分配管１の燃料室Ｆに開口する複数の燃料噴射弁取付け孔２の横断面の中心Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を通るとともに燃料分配管１の長手方向軸心線Ｘ−Ｘに沿ってのびる線分Ｙ−Ｙ上にある。
（２） 燃料分配管１の燃料室Ｆに開口する燃料噴射弁取付け孔２に対向する側の燃料分配管１の外側部分に位置する。

図１０において、可動中子１２は、射出ゲート通路１３より射出される溶融した合成樹脂材料の射出圧を上方より受ける結果、可動中子１２は下方へ押圧され、可動中子１２の下側部分が可動金型１１に形成された燃料噴射弁取付け孔２の先端開口部に相当する突出部Ｂに強く押圧される。

かかる状態にあって、キャビテー内に溶融された合成樹脂が充填されてキャビテー内への合成樹脂の射出が停止され、この状態で冷却、固化が完了した後に、可動金型１１、可動中子１２を固定金型１０より離反して金型より製品を取り出す。型から製品を取り出した燃料分配管１の成形完了状態は図１３（特許文献１の図４）に示すようになる。

特開平５−４４５９４号公報（第３頁、図１、図２、図４、図６）

解決しようとする課題は、特許文献１の装置において、一般に燃料分配管は縦横比が大きく、長手方向軸心線と直角方向に射出ゲートがあると、溶湯が可動中子の外周を回って燃料噴射弁取付け孔の先端開口部に相当する突出部を押圧するので、溶湯がぶつかり合い可動中子がその圧力の反動を受け浮き上がり、ばりが発生する恐れがある。また、可動中子の下側部分が可動金型に形成された燃料噴射弁取付孔の先端開口部に相当する突出部に強く押圧するため、当接部に隙間が発生することはないものの、射出された溶湯の流れの方向が直角方向に曲げられ左右方向に長い距離を移動するため、キャビティの末端まで溶湯が充足されにくく巣やひけができやすいという問題がある。

そこで、本発明は燃料分配管の燃料通路と燃料供給口との当接部におけるばりの発生をなくするとともに、製造に要する時間をできる限り短く、しかも巣やひけの発生のない燃料分配管の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載する発明は、内部にその長手方向軸心線に沿って燃料通路が形成され、一端が開口し他端が閉鎖壁を備えるとともに、前記長手方向軸心線に沿って燃料噴射弁の取付孔が前記燃料通路に開口する燃料分配管の製造方法において、前記閉鎖壁に傾斜面を備え、射出ゲートを前記燃料分配管の前記閉鎖壁の傾斜面に対向する位置に設けてなることを主旨とする。

請求項１に記載の発明によれば、射出ゲートから射出される溶融した合成樹脂材料はその噴射方向を大きく変えることなく、傾斜面側を通過し長手方向軸心線Ｘ−Ｘに沿って移動してから突出部に溶湯が到達する。また、射出ゲートから射出される溶融した合成樹脂材料がスライドコアの傾斜面に衝突することにより、スライドコアがその分力で撓み、スライドコアの外周面と突出部とは密に接して当接部の隙間をなくする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の燃料分配管の製造方法であって、前記射出ゲートの開口の一部が前記傾斜面の開始点から終了点までの範囲内にあることを主旨とする。上記発明の構成によれば、請求項１と同様の作用がある。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の燃料分配管の製造方法であって、前記射出ゲートの開口の全部が前記傾斜面の開始点から終了点までの範囲内にあることを主旨とする。上記発明の構成によれば、請求項１と同様の作用がある。

上記発明の効果として 請求項１、２および３に記載した発明の構成によれば、ばり、巣、ひけなどの発生を従来より防止できる。

本発明の実施例１を図面を参照して詳細に説明する。図１は燃料分配管の縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った縦断面図を示す。なお、説明中において、上、下、左、右は図においていうもので、これに限定されない。燃料分配管１は、内部に燃料通路２が形成され、一端には開口３が形成され、他端には閉鎖壁４が形成されて、合成樹脂材料により形成される。燃料分配管１は長手方向軸心線Ｘ−Ｘに沿って水平方向に延びる。燃料通路２も同様に長手方向軸心線Ｘ−Ｘに沿って延びる。この実施例における外径寸法と長手方向長さとの比、すなわち、縦横比はおよそ１：２０である。閉鎖壁４の上部には傾斜面４ｃが設けられ、傾斜面４ｃは開始点４ａおよび終了点４ｂ間に存在する。

また、燃料分配管１には、その長手方向軸心線Ｘ−Ｘに沿って複数の燃料噴射弁の取付孔５が設けられ、燃料供給口６を介して燃料通路２に連通される。この取付孔５には燃料噴射弁（図示省略）が取り付けられる。燃料通路２の断面形状は、図２に示すように上側部分が円弧状で下側部分が平面であるトンネル形状をなしている。燃料分配管１の開口３は栓（図示省略）もしくはプレッシャレギュレータ（図示省略）によって封鎖される。

また、この燃料通路２には電動モータによって駆動される燃料ポンプ（図示省略）から高圧の燃料が供給されて、燃料噴射弁から噴射される高圧の燃料は電子制御装置により制御され、エンジンの気筒内もしくは吸気ポートへ向かって噴射される。電子制御装置は、ＭＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ，Ｉ／Ｏインターフェースなどを含む。燃料分配管１は以上のように形成され、合成樹脂材料を射出成形することにより形成される。なお、複数の取付部７は燃料分配管１の本体と一体に形成され、ボルトにより吸気管またはエンジンブロックに固定される。燃料噴射弁の取付孔５および燃料分配管１の取付部７の個数はエンジンの気筒数によって変更しうるものである。

つぎに、燃料分配管１を成形するための金型について、図３から図５を用いて詳細に説明する。図３は金型の組立図、図４は図３のＢ−Ｂ線に沿った縦断面図、図５は図１の一部拡大断面図、図６は射出成形完了時の燃料分配管の縦断面図である。金型１０は、固定金型１１と可動金型１２とが合わさることにより形成される。固定金型１１は射出成形機（図示省略）に固定され、型合わせ面１３において、燃料分配管１の上側半分の外側部分が彫り込まれる。なお、上側半分の外側部分とは図１に示す長手方向軸心線Ｘ−Ｘ線より上方の外側部分をいう。

可動金型１２は射出成形機によって、固定金型１１に当接、離反するように可動され、型合わせ面１３において燃料分配管１の下側半分の外側部分が彫り込まれる。下側半分の外側部分とは図１に示す長手方向軸心線Ｘ−Ｘより下方の外側部分をいう。固定金型１１と可動金型１２とは型合わせ面１３で当接して、両金型１１，１２との間に燃料分配管１の外側部分の形状、すなわち、上側部分と下側部分を合わせた形状が画定される。

スライドコア１４は固定金型１１と可動金型１２とによって形成される燃料分配管１の外側部分内への進退が自在である。図３において、油圧シリンダ（図示省略）によって固定金型１１の段部１１ａおよび可動金型１２の段部１２ａに当接するまで移動可能である。スライドコア１４の先端部１５には、その上部に右肩上がりの平面からなる傾斜面１６が形成される。スライドコア１４の断面は図４に示すように上側部分１４ａは円弧で下側部分１４ｂは平面である。燃料噴射弁が取り付けられる取付孔５を成形する可動中子１７が複数箇所に設けられ、油圧シリンダ（図示省略）により上下方向への移動が自在で、段部１２ｂに当接時には可動金型１２の空間内へ突出部１８が突出される。可動中子１７の突出部１８の外径は本体１９の外径より小さい。

溶融した合成樹脂材料をキャビティ２０内に高圧力で射出するための射出ゲート２１は、両金型１１，１２によって形成される燃料分配管１の閉鎖壁４に対応する側面２２に開口するように長手方向軸心線Ｘ−Ｘに沿って設けられる。射出ゲート２１は、図５に示すように、型合わせ面１３に対して固定金型１１内に彫りこまれる。スライドコア１４の傾斜面１６は固定金型１１の型合わせ面１３より上の開始点１６ａから終了点１６ｂの間に設ける。したがって、射出ゲート２１の開口２１ａの一部が傾斜面１６に掛かることになる。

つぎに射出成形方法について、図３〜図５を用いて詳細に説明する。射出前は、可動金型１２が固定金型１１から離反している。起動操作により可動金型１２が油圧シリンダ（図示省略）によって上方へ移動され、固定金型１１に当接される。つぎに、スライドコア１４が油圧シリンダにより右方向から左方向へ移動し段部１１ａ、１２ａに当接して停止する。続いて、可動中子１７が油圧シリンダ（図示省略）により下方から上方に向けて移動することにより、図３に示すように燃料分配管１の外形形状を示すキャビティ２０が金型１０内に形成される。金型１０およびスライドコア１４および可動中子１７の加工精度により可動中子１７の突出部１８は、スライドコア１４の下面と接触するか、もしくは若干の隙間が生じることがある。この接触部を当接部という。

そして、型合わせが完了した状態で射出ゲート２１を介して溶融された合成樹脂材料がキャビティ２０内に向かって高圧力で射出される。スライドコア１４の傾斜面１６には射出ゲート２１より高圧力で射出される溶融した合成樹脂材料が衝突する。その結果、一部はキャビティ２０の下側部分２０ｂに流れ込むが、大半は上側部分２０ａに流れ込む。太い矢印が合成樹脂材料が多い量を示し、細い矢印が合成樹脂材料が少ない量を示す。スライドコア１４がその射出圧力の分力で下方に押されて撓み、スライドコア１４の下側部分１４ｂが可動中子１７の突出部１８の平面１８ａを強く押圧する。この結果、スライドコア１４の下側部分１４ｂの平面と突出部１８の平面１８ａとは密に接して隙間ができなくなる。また、同時に射出される溶融した合成樹脂材料は、その噴射方向を大きく変えることなく、長手方向軸心線Ｘ−Ｘに沿ってすばやく移動し、しかもキャビティ２０の上側部分２０ａを先に満たしてからキャビティ２０の下側部分２０ｂを満たすため、スライドコア１４が浮き上がることなく、キャビティ２０の全域にすばやく行き渡る。この結果、合成樹脂材料はこの当接部内に進入することがなく、ばりが発生しない。

合成樹脂材料が冷却・固化された後に、可動中子１７を油圧シリンダにより下方に移動し、続いてスライドコア１４を右方向へ移動する。そして、固定金型１１から可動金型１２が離反されると、図６に示すような形状に転写され、製品となる燃料分配管１が形成される。成形品には射出ゲート２３が残るので、切断することにより完成品となる。可動中子１７を可動にした理由は、可動中子１７を固定にするとスライドコア１４の下側部分１４ｂと可動中子１７の突出部１８との摺動の繰り返しにより発生する磨耗を防止するためである。射出ゲート２１の開口２１ａと取付孔５との距離が長い場合には、合成樹脂材料の充填速度は、充填開始時は遅く、後は中速から高速にすると合成樹脂材料がより全体に行き渡り好ましい。

以上、説明した実施例１の燃料分配管によれば、溶融した合成樹脂の射出圧力がスライドコア１４の傾斜面１６に衝突すると、射出圧力の分力がスライドコア１４を可動中子１７の方向へ押圧することにより、この下側部分１４ｂが可動中子１７の突出部１８の平面１８ａが強く押圧され、スライドコア１４の平面１４ｂと可動中子１７の突出部１８の平面１８ａとは密に接して隙間をなくし、当接部の隙間へ合成樹脂材料が進入することがない。したがって、ばりの発生が防止される。さらに、同時に射出された合成樹脂材料は、その噴射方向を大きく変えることなく、長手方向軸心線Ｘ−Ｘ上に沿ってすばやく流れ、キャビティ２０の上側部分２０ａを先に満たし続いてキャビテキ２０の下側部分２０ｂを満たすため、スライドコア１４の浮き上がりを防止し、ばり、巣およびひけなどをできにくくする。

射出ゲートの位置が実施例１と異なる実施例２について図７に示す。射出ゲート２４は型合わせ面１３に対して約１／２づつが彫りこまれる。型合わせをしたときに、射出ゲート２４が形成される。スライドコア１４の傾斜面１６は実施例１と同様に型合わせ面１３より上側部分に設けられる。その結果、射出ゲート２４の開口２４ａの一部は傾斜面１６に掛かることになる。

つぎに作用について説明する。射出ゲート２４から高圧力の溶融した合成樹脂材料が射出されると、スライドコア１４の先端部１５に衝突して一部はキャビティ２０の下側部分２０ｂに流れ込むが、大半は傾斜面１６の開始点１６ａよりキャビティ２０の上側部分２０ａに流れ込む。したがって、実施例１と同様な効果がある。

傾斜面の位置が実施例２と異なる実施例３について図８に示す。射出ゲート２４は型合わせ面１３に対して約１／２づつが彫りこまれ、型合わせをしたときに、射出ゲート２４が形成される。傾斜面２５はキャビティ２０の下側部分２０ｂの開始点２５ａからキャビティ２０の上側部分２０ａの終了点２５ｂに設けられる。射出ゲート２４の開口２４ａは傾斜面２５内に開口される。

つぎに作用について説明する。射出ゲート２４から高圧力の溶融した合成樹脂材料が射出されると、その一部はスライドコア１４の先端部１５に衝突してキャビティ２０の下側部分２０ｂに流れ込むが、大半は傾斜面２５の開始点２５ａよりキャビティ２０の上側部分２０ａに流れ込む。したがって、実施例１と同様な効果がある。

射出ゲートとスライドコアの傾斜面の位置が異なる実施例４を図９に示す。射出ゲート２６は可動金型１２側の型合わせ面１３に彫りこまれ、固定金型１１と合わせることにより射出ゲート２６が形成される。傾斜面２５は実施例３と同じである。キャビティ２０の下側部分２０ｂの開始点２５ａからキャビティ２０の上側部分２０ａの終了点２５ｂに設けられる。射出された合成樹脂材料の一部は先端部１５に衝突してキャビティ２０の下側部分２０ｂに流れ込むが、大半は傾斜面２５上を上側部分２０ａを流れ込む。実施例１と同様の効果がある。

上述の実施例は、これに限定されず、特許請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で以下のように変更が可能である。たとえば、スライドコアの傾斜面を平面としたが、円弧状または球面状の凹面または凸面などの形状とすることもできる。この結果、溶融する合成樹脂材料の射出圧力が平面のときより強く作用するため、突出部への押圧力は平面のときよりさらに増大し、ばりの発生がさらに低減される。また、射出ゲートの断面形状を矩形としたが、丸、半円、三角、台形などの形状とすることもできる。スライドコアの下側部分と可動中子の突出部との当接部はそれぞれ平面としたが、円弧とすることもできる。これにより、スライドコアと可動中子が横ずれすることなく密着するため、ばりの発生をなくし精密な射出成形ができる。なお、射出ゲートの断面形状は燃料分配管の形状によって決めうるものである。

本発明の活用例として、合成樹脂材料の射出成形のほか、アルミニウムやマグネシウムなどのダイカスト成形にも適用できるものである．

実施例１に係る燃料分配管の縦断面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿った縦断面図である。 金型の組立図である。 図３のＢ−Ｂ線に沿った縦断面図である。 実施例１の一部拡大断面図である。 射出成形完了時の燃料分配管の縦断面図である。 実施例２の一部拡大断面図を示す図である。 実施例３の一部拡大断面図を示す図である。 実施例４の一部拡大断面図を示す図である。 従来を示す燃料分配管の縦断面図である。 従来を示す燃料分配管を射出成形するための金型組図である。 従来を示す射出完成後の燃料分配管の縦断面図である。 図１０の平面図である。

符号の説明

１：燃料分配管
２：燃料通路
４：閉鎖壁
４ｃ：傾斜面
５：取付孔
１０：金型
１１：固定金型
１２：可動金型
１４：スライドコア
１６、２５：傾斜面
１６ａ，２５ａ：開始点
１６ｂ，２５ｂ：終了点
１８：突出部
２１、２４、２６：射出ゲート

Claims (3)

1. 内部にその長手方向軸心線に沿って燃料通路が形成され、一端が開口し他端に閉鎖壁を備えるとともに、前記長手方向軸心線に沿って燃料噴射弁の取付孔が前記燃料通路に開口する燃料分配管の製造方法において、
   前記閉鎖壁は傾斜面を備え、射出ゲートを前記燃料分配管の前記閉鎖壁の傾斜面に対向する位置に設けてなることを特徴とする燃料分配管の製造方法。
2. 前記射出ゲートの開口の一部が前記傾斜面の開始点から終了点までの範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の燃料分配管の製造方法。
3. 前記射出ゲートの開口の全部が前記傾斜面の開始点から終了点までの範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の燃料分配管の製造方法。

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