(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一端が開口した内孔、該内孔に連通される複数の燃料噴射弁取付孔及び燃料供給孔を有する有底円筒状の樹脂製のパイプ本体と、該パイプ本体の前記内孔の一端開口に超音波溶着により接合されて前記内孔の一端開口を液密的に閉塞する樹脂製のプラグとから成る樹脂製燃料デリバリパイプにおいて、
前記パイプ本体の一端開口に第一の環状凹部を設けると共に、前記プラグに前記第一の環状凹部の内径より小さい内径を有する第二の環状凹部を設けることで、前記パイプ本体の前記第一の環状凹部に接触する前記プラグの部位に環状の筒状部を形成させ、前記パイプ本体の第一の環状凹部と前記プラグの筒状部とを超音波溶着により接合することを特徴とする樹脂製燃料デリバリパイプ。
【請求項２】
前記パイプ本体の前記段部に前記環状凹部に嵌入される環状凸部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の樹脂製燃料デリバリパイプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの燃料供給装置に用いられ、燃料ポンプからの燃料を複数の燃料噴射弁に分配する樹脂製燃料デリバリパイプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、多気筒エンジンの燃料供給装置の一つとして、複数の燃料噴射弁を吸気通路に設け、各燃料噴射弁から各気筒へ燃料を噴射させるようにしたものが知られている。この燃料供給装置では、燃料ポンプからの燃料を各燃料噴射弁に分配するために、通常、燃料デリバリパイプが用いられる。
【０００３】
近年、エンジン及びその周辺装置の軽量化が要望され、従来金属により構成されていた燃料デリバリパイプを樹脂により構成することが種々提案されている。この種の樹脂製燃料デリバリパイプとして、例えば、特開平５−４４５９３号公報に開示されるものがある。この樹脂製燃料デリバリパイプは、両端が開口した内孔、該内孔に連通される複数の燃料噴射弁取付孔及び燃料供給孔を有する有底円筒状の樹脂製のパイプ本体と、該パイプ本体の内孔の両端開口に接合されて内孔の一端開口を液密的に閉塞する樹脂製のプラグとから構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記したような従来の樹脂製燃料デリバリパイプにおいては、一般にパイプ本体及びプラグは所定の強度を有する同種の樹脂材料（例えば、ナイロン＋ガラス繊維等強化材料）により構成されていて、パイプ本体の開口部内周面にプラグ外周面が超音波溶着されて両者が液密的に接合されている。
【０００５】
ところで、一般にエンジンルーム内の雰囲気温度は、エンジン停止時の寒冷地における低温に対して、エンジン高負荷運転時には高温となり、その温度差は約１６０℃程度となる。そのため、樹脂製燃料デリバリパイプにおいては、この温度差の下でパイプ本体とプラグの接合部に生じる熱応力に対して所定の接合強度を維持する必要がある。この熱応力は、パイプ本体の溶着部寸法である開口部内径とプラグの溶着部寸法である外径とが上記温度差の下で均一に変化すれば、発生しない。しかしながら、実際にはパイプ本体及びプラグの肉厚分布や、パイプ本体及びプラグの成形時のガラス繊維の配向分布等に起因して上記寸法が変化するため、熱応力はパイプ本体とプラグの接合部に必ず発生する。
【０００６】
このため、上記した従来の樹脂製燃料デリバリパイプにおいては、熱応力に対する所定の接合強度を確保するために、パイプ本体とプラグの溶着長さ（パイプ本体の外周面とプラグの内周面の互いに重ね合わせられる軸方向長さ）を長くする必要があり、この結果溶着時に生じる溶着バリがパイプ本体の内孔内に侵入して該溶着バリが燃料噴射弁内に侵入する恐れがあるという問題があった。
【０００７】
ゆえに、本発明は、パイプ本体とプラグの溶着時に生じる溶着バリのパイプ本体内孔内への侵入を防止しつつ、熱応力に対する両者の接合強度を確保することを、その課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために講じた技術的手段は、少なくとも一端が開口した内孔、該内孔に連通される複数の燃料噴射弁取付孔及び燃料供給孔を有する有底円筒状の樹脂製のパイプ本体と、該パイプ本体の前記内孔の一端開口に超音波溶着により接合されて前記内孔の一端開口を液密的に閉塞する樹脂製のプラグとから成る樹脂製燃料デリバリパイプにおいて、前記パイプ本体の一端開口に第一の環状凹部を設けると共に、前記プラグに前記第一の環状凹部の内径より小さい内径を有する第二の環状凹部を設けることで、前記パイプ本体の前記第一の環状凹部に接触する前記プラグの部位に環状の筒状部を形成させ、前記パイプ本体の第一の環状凹部と前記プラグの筒状部とを超音波溶着により接合することである。
【０００９】
上記した手段によれば、パイプ本体とプラグの溶着部に熱応力が発生しても、環状凹部によりプラグが径方向内方に撓むことで熱応力が吸収される。これにより、熱応力により溶着部にせん断力が作用することが防止され、パイプ本体とプラグの接合強度が確保される。また、溶着時に生じる溶着バリは環状凹部内に滞留され、パイプ本体の内孔内への溶着バリの侵入が防止される。
【００１０】
上記した手段においては、前記パイプ本体の前記段部に前記環状凹部に嵌入される環状凸部を設けても良い。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従った樹脂性燃料デリバリパイプの一実施形態を図面に基づき、説明する。
【００１２】
図１において、パイプ本体１０は、その長手方向に延びて一端が開口する内孔１１を有する有底円筒状を呈し、パイプ本体１０の円筒部には該内孔１１と連通するように３つの燃料噴射弁取付孔１２、１３、１４及び燃料供給孔１５が形成されている。パイプ本体１０は、図示しない２つの成形型と、内孔１１用の図示しない中子型、燃料噴射弁取付孔１２、１３、１４用の図示しない中子型及び燃料供給孔１５用の図示しない中子型との間の空間にガラス繊維が混入されて強化されたナイロン等の熱可塑性の樹脂材料を射出成形することにより成形される。
【００１３】
パイプ本体１０の開口側の一端部には、図３に示すように、大径部１６が形成されていて、該大径部１６内には大径孔１７（内径φａ）が形成されている。大径孔１７と内孔１１との間の段部１８には軸方向に突出する環状凸部１９が形成されている。尚、これら大径孔１７、段部１８及び環状凸部１９は、内孔１１用の図示しない中子型により同時成形される。
【００１４】
パイプ本体１０の大径孔１７は、図１及び図２に示すように、円板状のプラグ２０が液密的に接合されて閉塞されている。プラグ２０は、パイプ本体１０と同じ樹脂材料を射出成形されてなる。
【００１５】
図２及び図４に示すように、パイプ本体１０の段部１８に対向するプラグ２０の内側面には、環状凸部１９が嵌入される環状凹部２１が形成されていて、これにより環状凹部２１の外周側に円筒部が形成されると共に、環状凹部２１の内周側に凸部２２が形成されている。環状凹部２１の外周側の円筒部の先端には、小径部２３が形成されていて、後述する接合時の位置決めがなされるようになっている。
【００１６】
プラグ２０は、パイプ本体１０の大径孔１７の内径φａよりも僅かに大きな外径φｂを有していて、小径部２３を大径孔１７内に嵌合した状態でその外側面を図示しない超音波発振器のホーン４０により加圧されながら超音波を付与されることで、図２に示すように、パイプ本体１０の大径部１６と重ね合わされた円筒部外周部位にてパイプ本体１０に強固に溶着される。尚、図２において、３０は互いに重ね合わされた大径孔１７の内周部位とプラグ２０の外周部位の接合面が互いに溶融されて接合される溶着部（×で示す部分）である。
【００１７】
以上の構成からなる本実施形態における樹脂性燃料デリバリパイプは、エンジンルーム内に搭載されて、図示しない燃料ポンプから燃料供給孔１５を通して内孔１１内に導入される燃料を各燃料噴射弁取付孔１２、１３、１４に取り付けられる図示しない燃料噴射弁に分配供給する。
【００１８】
ここで、エンジンルーム内の雰囲気温度の変化に応じて、樹脂性燃料デリバリパイプのパイプ本体１０及びプラグ２０は膨張及び収縮を繰り返し、上記したようにパイプ本体１０及びプラグ２０は同じ樹脂材料で成形されているものの、パイプ本体１０及びプラグ２０の肉厚分布や、パイプ本体１０及びプラグ２０の成形時のガラス繊維の配向分布等に起因して大径孔１７の内径φａ及びプラグ２０の外径φｂが変化するため、パイプ本体１０とプラグ２０の接合部である溶着部３０に熱応力が作用する。
【００１９】
この熱応力は、図２に示す溶着部３０（内孔１０側に向けて先細りのテーパ状となっている）にせん断力を作用させようとするが、本実施形態においては環状凹部２１によりプラグ２０の円筒部が径方向内方に撓むことで熱応力が吸収される。このため、熱応力により溶着部３０にせん断力が作用することが防止され、パイプ本体１０とプラグ２０の接合強度を確保することができる。
【００２０】
溶着部３０に作用する熱応力は、上記したように環状凹部２１により吸収することができるものの、パイプ本体１０とプラグ２０の接合強度を高くするためには溶着部３０の長さＬはできるだけ長い方が望ましい。しかしながら、溶着部３０の長さＬを長くすると、溶着時にホーン４０とプラグ２０が接触している時間（溶着時間）が長くなり、ホーン４０とプラグ２０との接触面が均一な平面であれば問題はないが、プラグ２０の外側面の平面度が悪いとホーン４０からの振幅により、プラグ２０の接触部位が溶け出し、プラグ２０の外観を悪くする恐れがある。これに対して、本実施形態によれば、環状凹部２１によりプラグ２０の円筒部が径方向内方に撓むことができるので、短い溶着時間で溶着することができ、プラグ２０の外側面の平面度が悪くても、プラグ２０の外側面が溶け出すことはなく、プラグ２０の良好な外観を確保することができる。
【００２１】
また、本実施形態においては、溶着時に生じる溶着バリを環状凹部２１内に溜めることができ、しかも環状凹部２１と環状凸部１９とによりラビリンスが形成されることにより、溶着バリを環状凹部２１内に確実に滞留させることができる。これにより、溶着バリが内孔１０内に侵入して図示しない燃料噴射弁内に侵入することを的確に防止することができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上の如く、請求項１の発明によれば、パイプ本体とプラグの溶着部に熱応力が発生しても、環状凹部によりプラグが径方向内方に撓むことで熱応力を吸収することができるので、熱応力により溶着部にせん断力が作用することが的確に防止され、パイプ本体とプラグの接合強度を確保することができる。また、溶着時に生じる溶着バリを環状凹部内に溜めることができるので、パイプ本体の内孔内への溶着バリの侵入を防止することができる。
【００２３】
また、パイプ本体とプラグの溶着部の長さを長くしても、環状凹部によりプラグが径方向内方に撓むことで、短い溶着時間で溶着することができる。このため、超音波発振器のホーンと接触するプラグの側面の平面度が悪くても、プラグの側面が溶け出すことはなく、プラグの良好な外観を確保することができる。
【００２４】
請求項２の発明によれば、環状凹部と環状凸部とによりラビリンスが形成されることにより、溶着バリを環状凹部内に確実に滞留させることができ、溶着バリが内孔内に侵入して燃料噴射弁内に侵入することを的確に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従った樹脂性燃料デリバリパイプの一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１に示す接合部の拡大断面図である。
【図３】図１に示すパイプ本体の大径部の拡大断面図である。
【図４】図１に示すプラグの大径部の拡大断面図である。である。
【符号の説明】
１０  パイプ本体
１１  内孔
１２、１３、１４  燃料噴射弁取付孔
１５  燃料供給孔
１６  大径部
１７  大径孔
１８  段部
１９  環状凸部
２０  プラグ
２１  環状凹部
３０  溶着部
【図１】
0004032537.tif 000002
【図２】
0004032537.tif 000003
【図３】
0004032537.tif 000004
【図４】
0004032537.tif 000005