(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製筒状部材の外周に樹脂製取付部材を一体成形した連結管の外面に溶融ゴム材の注入でゴム製パイプ部材を一体成形して、前記筒状部材とパイプ部材の内周面で混合気燃料の通路を形成した燃料通路管の製造方法であって、
前記取付部材から筒状部材の一端部を所定長さだけ突出させて筒状部材外周に取付部材を一体成形する連結管製造工程と、連結管における取付部材からの筒状部材突出端部に当該筒状部材内へのゴム材注入を阻止する芯型を押圧した状態で、連結管外面に溶融ゴム材を注入してゴム製パイプ部材を一体成形する工程を有することを特徴とする燃料通路管の製造方法。
【請求項２】
金属製筒状部材の外周に樹脂製取付部材を一体成形した連結管の外面に溶融ゴム材の注入でゴム製パイプ部材を一体成形して、前記筒状部材とパイプ部材の内周面で混合気燃料の通路を形成した燃料通路管の製造装置であって、
前記取付部材から筒状部材の一端部を所定長さだけ突出させて筒状部材外周に取付部材を一体成形した連結管を位置決め保持する第１の金型と、この第１の金型に位置決めされた連結管外面との間にパイプ部材成形用キャビティの外側面を形成する第２の金型と、前記キャビティの内側面を形成すると共に前記取付部材からの筒状部材突出端部に内側から押圧されて筒状部材内へのゴム材注入を阻止する芯型と、を具備したことを特徴とする燃料通路管の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動二輪車などのエンジンとキャブレター間に設置される燃料通路管の製造方法及び製造装置に関し、詳しくはエンジン側に連結される連結管とキャブレター側に連結されるパイプ部材（インテークパイプ）を連結一体化した燃料通路管の製造方法及び製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動二輪車に搭載されるエンジンにキャブレターからガソリンと空気の混合気燃料を供給する燃料通路管には、エンジン側の振動や熱がキャブレター側に伝達されるのを抑制するゴム製のインテークパイプが使用される。エンジンの吸気ポートに連結されるフランジ付連結管にインテークパイプが一体に連結され、このインテークパイプにキャブレターからの連結管が連結される。一般にエンジン側に連結されるフランジ付連結管にインテークパイプを一体成形して１つの燃料通路管を構成し、この燃料通路管をエンジンとキャブレターの間に組み込むようにしている。
【０００３】
上記フランジ付連結管は、フランジ部がアルミニウムなどの金属フランジ式連結管と、フランジ部が耐熱樹脂の樹脂フランジ式連結管に大別される。前者金属フランジ式連結管は熱伝導性が良くてエンジン側の熱を燃料通路（吸気通路）内に伝達して燃料の気化を促進する機能に優れるが、製品コストが高い。後者樹脂フランジ式連結管は金属フランジ式連結管に比べ安価であることから普及しているが、熱伝導性が悪いためエンジン側の熱を燃料通路（吸気通路）内に伝達しにくく燃料の気化を促進する機能に劣る。これら金属フランジ式と樹脂フランジ式連結管の長所を活かし欠点を改善したフランジ付連結管として、本出願人は、樹脂フランジ式連結管の内周面を金属製筒状部材で形成した連結管部材を開発した（特願２００１−３４０１２７）。
【０００４】
この先願のフランジ付連結管は本願発明の前提となるもので、その構造例を図７に示す。同図はエンジンの吸気ポート１とキャブレターからの連結管２を連通する燃料通路管３の部分断面図であって、燃料通路管３はエンジンの吸気ポート１にねじ止めされるフランジ付連結管４と、キャブレター側の連結管２に連結されるゴム製のインテークパイプ７で構成される。連結管４は、金属製筒状部材５の外周に熱硬化性樹脂の取付部材６を一体にインサート成形して製造される。取付部材６は筒状部材５の一端部外周に一体成形されたフランジ部６ａと、筒状部材５の他の一端部外周に一体成形されたインテークパイプ用連結部６ｂを有する。フランジ部６ａは連結部６ｂより大径で、エンジンの吸気ポート１にねじ止めされる。連結部６ｂは略円筒状で、その外周と端面に耐熱性ゴム材が一体成形されてインテークパイプ７が形成される。インテークパイプ７の内周と筒状部材５の内周が面一に連続して、混合気燃料の通路が形成される。
【０００５】
以上のようなフランジ付連結管４は、フランジ部が樹脂であることから樹脂フランジ式連結管と同様に安価であり、連結管内周の燃料通路面が熱伝導性のよい銅などの金属製筒状部材５であることから金属フランジ式連結管と同様にエンジン側の熱を燃料通路内に伝達しやすくて燃料の気化を促進する機能に優れる。この燃料の気化を促進する機能は、次の熱伝導テストで実証されている。
【０００６】
例えば、図８に示すように１２５℃に温度設定されたヒーター上に鉄板を介して４種類のテスト品１〜４を載置する。テスト品１とテスト品２は図７のフランジ付連結管４と同様な構造で、テスト品１は厚さ３ｍｍの銅製筒状部材Ｃｕの外周にフェノール樹脂の取付部材を一体成形し、テスト品２は厚さ２ｍｍの銅製筒状部材Ｃｕの外周にフェノール樹脂の取付部材を一体成形している。テスト品３はアルミニウムの金属フランジ式連結管であり、テスト品４はフェノール板である。各テスト品１〜４の図８矢印で示す測定個所の温度変化を測定した結果が図９の温度グラフである。
【０００７】
図９において、フェノール板のテスト品４の温度グラフは温度上昇が悪くて、樹脂フランジ式連結管のフランジの温度があまり上がらないことを示している。これに対してテスト品３は金属フランジ式連結管のフランジの温度が十分に上がり、燃料の気化を促進する機能に優れることを示している。そして、テスト品１とテスト品２はフランジ温度の変化が金属フランジ式連結管（テスト品３）とほとんど変わらずに燃料の気化を促進する機能に優れることを示しており、而も、樹脂フランジ構造ゆえに安価に製作できる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図７に示すような燃料通路管３の製造は、銅パイプなどの金属の筒状部材５をインサート成形用金型に位置決めし、筒状部材５の外周にフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂を充填して取付部材６を一体成形する製造工程と、この製造工程で製造されたフランジ付連結管４をインテークパイプ成形用金型に位置決めして連結部６ｂ外周にゴム材を充填する製造工程で行われるのが通常である。また、フランジ付連結管４にインテークパイプ７を一体成形するときに、連結管４の筒状部材５内周面にゴム材の一部が漏れて付着したり、この内周面までゴム材を積極的に充填するようにすると、筒状部材５内周面の伝熱性がゴム材で低下したり、エンジン稼働時に筒状部材５内周面のゴム材の剥離片がエンジン側に流入してエンジントラブルを引き起こす可能性がある。そのため、連結管４にインテークパイプ７を一体成形するとき、筒状部材５の内周面にゴム材が注入されないようにすることが望まれる。
【０００９】
例えば、フランジ付連結管４をインテークパイプ成形用金型に位置決めしたときに、筒状部材５の開口端部内周エッジに金型の一部を押し付け、この押し付けた金型一部で筒状部材５内周面へのゴム材の注入を阻止するようにして、連結管４外周にゴム材を充填してインテークパイプ７を成形する。この場合、筒状部材５内周面へのゴム材注入を阻止する金型の一部が筒状部材５の開口端部を半径方向外側に押圧し、このときの押圧力で筒状部材５の開口端部外周に一体成形されている取付部材６にクラックが発生する可能性が高くなる。また、金型の一部で筒状部材５の開口端部を押圧するときの押圧力を取付部材６にクラックが発生しない程度に小さく設定すれば、筒状部材５内周面へのゴム材注入阻止機能が不安定となり、筒状部材５内周面にゴム材が注入して付着する可能性が高くなる。このようなことから図７に示すような燃料通路管３の場合、高品質、高歩留まりで製造することが難しい課題が残されていた。
【００１０】
本発明の目的とするところは、金属製筒状部材の外周に樹脂製取付部材を一体成形したフランジ付連結管にゴム製パイプ部材を一体成形した燃料通路管を樹脂部分のクラック発生をなくして、高品質、高歩留まりで量産するに適した製造方法、製造装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する請求項１の発明は、金属製筒状部材の外周に樹脂製取付部材を一体成形した連結管の外面に溶融ゴム材の注入でゴム製パイプ部材を一体成形して、前記筒状部材とパイプ部材の内周面で混合気燃料の通路を形成した燃料通路管の製造方法であって、前記取付部材から筒状部材の一端部を所定長さだけ突出させて筒状部材外周に取付部材を一体成形する連結管製造工程と、連結管における取付部材からの筒状部材突出端部に当該筒状部材内へのゴム材注入を阻止する芯型を押圧した状態で、連結管外面に溶融ゴム材を注入してゴム製パイプ部材を一体成形する工程を有することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項２の発明は、金属製筒状部材の外周に樹脂製取付部材を一体成形した連結管の外面に溶融ゴム材の注入でゴム製パイプ部材を一体成形して、前記筒状部材とパイプ部材の内周面で混合気燃料の通路を形成した燃料通路管の製造装置であって、前記取付部材から筒状部材の一端部を所定長さだけ突出させて筒状部材外周に取付部材を一体成形した連結管を位置決め保持する第１の金型と、この第１の金型に位置決めされた連結管外面との間にパイプ部材成形用キャビティの外側面を形成する第２の金型と、前記キャビティの内側面を形成すると共に、前記取付部材からの筒状部材突出端部に内側から押圧されて筒状部材内へのゴム材注入を阻止する芯型と、を具備したことを特徴とする。
【００１３】
ここで、金属製筒状部材は熱伝導率の高い銅、銅合金、アルミニウム、鉄などの肉厚数ｍｍ程度の金属管で、この筒状部材の外周に一体にフェノール樹脂、プラスチックなどの耐熱性、熱硬化性樹脂材の取付部材がインサート成形されて連結管が製造され、この連結管にゴム製パイプ部材が一体成形される。連結管の樹脂製取付部材は、エンジンの吸気ポートなどに連結されるフランジ部を有する形状で、例えば筒状部材の軸方向の一端部外周に一体成形された大径のフランジ部と、筒状部材の他の一端部外周に一体成形された小径の筒状連結部とを有し、筒状連結部の外周を含む連結管外面にゴム製パイプ部材が一体成形されて、１つの燃料通路管が製造される。この種の燃料通路管は、自動二輪車などのエンジンとキャブレター間に設置されるものに限定されない。
【００１４】
金属製筒状部材の外周に樹脂製取付部材を一体成形するときに、筒状部材の一端部を取付部材から所定長さだけ突出させておく。この筒状部材突出端部の取付部材からの突出長さは筒状部材の肉厚、剛性に応じて決められる。つまり、連結管にゴム製パイプ部材を一体成形するときに筒状部材の突出端部に芯型を押圧して筒状部材内周にゴム材が注入されるのを阻止する。また、芯型の押圧力で筒状部材の突出端部が半径方向外側に少し変形するが、この変形部分である筒状部材突出端部の外周側に樹脂製取付部材が無いので、取付部材に筒状部材突出端部の外側の変形により加わる加圧力が微小となって、取付部材にクラックが発生する虞が無くなり、このようにクラックが発生しないように筒状部材突出端部の突出長さが決められる。
【００１５】
このように筒状部材を取付部材から所定長さだけ突出させておいて、連結管にゴム製パイプ部材を一体成形するようにすると、連結管の取付部材にクラックが発生する可能性がほとんど無くなり、また、クラック発生が無くなることから連結管の筒状部材内周へのゴム材の注入を阻止する機能を持つ芯型（金型）を十分強固な押圧力で筒状部材に押圧することができて、筒状部材内周面にゴム材が付着する可能性がほとんど無くなり、したがって、高品質な燃料通路管が歩留まりよく、量産性よく製造できる。
【００１６】
また、金属製筒状部材の軸方向端部を所定の長さだけ樹脂製取付部材から突出させて、この筒状部材の突出端部の外周と端面を含む連結管外面にゴム製パイプ部材を一体成形した燃料通路管は、その筒状部材の突出端部がゴム製パイプ部材に食い込んだ形で連結されるため、金属製筒状部材と樹脂製取付部材とゴム製パイプ部材の材質の異なる三部品の連結強度が増大して、品質が安定する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態について図１乃至図６を参照して説明する。
【００１８】
図１乃至図３に示される本発明製造装置は、図４及び図５に示すようなフランジ付連結管２０の外面にゴム製パイプ部材をトランスファー成形や射出成形などにより一体成形して図６に示すような燃料通路管１０を製造する装置で、第１の金型４０、第２の金型５０、芯型６０を有する。図６の燃料通路管１０は、例えば自動二輪車のエンジンの吸気ポート１とキャブレターからの連結管２を連通するもので、フランジ付連結管２０の外面にゴム製パイプ部材３０を一体成形している。パイプ部材３０は図７のインテークパイプ７に相当する。
【００１９】
図４のフランジ付連結管２０は図７の連結管４と同様な構造で、銅などの金属製筒状部材２１の外周にフェノール樹脂などの耐熱性、熱硬化性の樹脂製取付部材２２を一体成形して構成される。筒状部材２１はエンジンへの取付側端部が絞られた略円錐筒形状で、これの小径側（エンジン側）の端部外周に取付部材２２のフランジ部２２ａが一体成形され、大径側（キャブレター側）の他端部外周に円筒状の連結部２２ｂが一体成形される。フランジ部２２ａは図５に示すような略菱形で、図５の左右両端部にねじ止め用取付穴２４が形成される。この取付穴２４は樹脂製フランジ部２２ａに板厚方向に埋設した金属製補強管２５で形成されるが、この補強管２５は省略してもよい。
【００２０】
上記フランジ付連結管２０の製造は従来のインサート成形用金型とほぼ同様な金型を使用して従来同様にして行えばよい。本発明の場合、図４に示すように筒状部材２１の大径側（キャブレター側）の開口端部を取付部材２２の連結部２２ｂの端面から所定の長さｔだけ突出させて、筒状部材２１に取付部材２２を一体成形する。この取付部材２２からの筒状部材突出端部２１ａの突出長さｔは、筒状部材２１の肉厚、剛性に対応して設定される数ｍｍ前後である。
【００２１】
図１の製造装置は、フランジ付連結管２０を位置決め保持する第１の金型４０と、この第１の金型４０に対して相対接近離反動作する第２の金型５０及び芯型６０とで主要部を構成する。第１の金型４０は上面に突設した位置決めピン４１を連結管２０の取付穴２４に挿通して連結管２０を位置決め保持する。両金型４０、５０で連結管２０を型締めすると、第２の金型５０内面と連結管２０外面の間に溶融ゴム材が充填されるキャビティ５１が形成される。第２の金型５０は、キャビティ５１に溶融ゴム材を注入するゲート５２やポット５３を有する。
【００２２】
芯型６０は、図３に示すように第２の金型５０の下面に突出させた略円柱状の芯金で、先端部６１の外周面が逆円錐面にしてある。この先端部６１の逆円錐状外周面がフランジ付連結管２０の筒状部材突出端部２１ａに嵌挿され、先端部６１の外周一部で突出端部２１ａの開口の内周エッジを気液密に塞いで、キャビティ５１から溶融ゴム材が筒状部材２１の内周面に注入しないようにしてある。例えば、逆円錐状先端部６１の最小直径をｄ１、最大直径をｄ２とし、筒状部材２１の突出端部２１ａの内径をｄ３とすると、ｄ１＜ｄ３＜ｄ２の関係に設定されて、先端部６１が筒状部材突出端部２１ａに確実に嵌挿され、嵌挿されると先端部６１の外周一部で突出端部２１ａの開口端の内周エッジを確実に気液密状態で押圧するようにしてある。
【００２３】
図１のように両金型４０、５０で連結管２０を型締めしたときに、芯型６０の先端部６１が筒状部材２１の突出端部２１ａに嵌挿されて、突出端部２１ａを押圧する。このときの芯型６０の外周はキャビティ５１の内面側を形成する。第２の金型５０のポット５３からゲート５２を介してキャビティ５１に溶融ゴム材を充填させた状態が図２で、キャビティ５１にゴム材が充填されてパイプ部材（インテークパイプ）３０が連結管２０に一体成形される。
【００２４】
図１の状態のとき、連結管２０の筒状部材２１の上端開口部である突出端部２１ａに芯型６０の先端部６１が嵌挿され、先端部６１の逆円錐状外周面で突出端部２１ａの開口端内周エッジが半径方向外側に押圧され、この押圧力で突出端部２１ａが拡径する方向に少し変形する。突出端部２１ａが拡径方向に変形しても突出端部２１ａの外周に樹脂製取付部材２２が無くて、突出端部２１ａの変形で取付部材２２の端部に加わる加圧力は小さく抑制され、取付部材２２にクラックが発生しなくなる。例えば、取付部材２２がフェノール樹脂で筒状部材２１が肉厚２ｍｍの銅パイプの場合、筒状部材２１の突出端部２１ａを外側に約０．３ｍｍ変形させても取付部材２２にクラックが発生する虞はない。
【００２５】
また、樹脂製取付部材２２にクラックが発生する虞が無くなることから、芯型６０による筒状部材２１への押圧力を増大させることが容易となり、この押圧力の増大で芯型６０による突出端部２１ａの気液密な開口閉塞力が強化されて、筒状部材２１の内周面への溶融ゴム材注入阻止力が増大して、連結管２０にゴム製パイプ部材３０を一体成形した燃料通路管１０を高品質、高歩留りで製造することができる。
【００２６】
また、上記燃料通路管１０の場合、金属製筒状部材２１の突出端部２１ａの外周と端面にゴム製パイプ部材３０を一体成形して、パイプ部材３０と筒状部材２１の内周を面一に連続させる。このようにすると、筒状部材２１の突出端部２１ａがパイプ部材３０に食い込んだ形で連結されるため、金属製筒状部材２１と樹脂製取付部材２２とゴム製パイプ部材３０の材質の異なる三部品の連結強度が増大して、品質が安定する。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、金属製筒状部材とその外周に一体成形された樹脂製取付部材からなる連結管にゴム製パイプ部材を一体成形するときに、取付部材から突出する筒状部材の突出端部に金型の一部の芯型を押圧して金型のキャビティにゴム材を充填するようにすると、筒状部材の突出端部が芯型の押圧力で少し変形して取付部材にクラックが発生するのを防止し、かつ、芯型が筒状部材内周へのゴム材の注入を確実に阻止して、高品質な燃料通路管の製造、歩留りの改善が容易となる。
【００２８】
また、筒状部材の一端部を取付部材から少し突出させておくだけで、連結管にゴム製パイプ部材を一体成形する金型に既存設備のほとんどが適用できて、設備投資的に有利な製造装置が提供できる。
【００２９】
また、筒状部材の取付部材からの突出端部をゴム製パイプ部材に食い込んだ形で連結させた燃料通路管は、金属製筒状部材と樹脂製取付部材とゴム製パイプ部材の材質の異なる三部品の連結強度が増大して、安定した品質の燃料通路管が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態を示す燃料通路管製造装置の断面図である。
【図２】図１製造装置のゴム材充填時の断面図である。
【図３】図１製造装置の部分分解断面図である。
【図４】ゴム製パイプ部材が一体成形される連結管の断面図である。
【図５】図４の連結管の正面図である。
【図６】図１の製造装置で製造された燃料通路管の部分断面を含む側面図である。
【図７】従来の燃料通路管の部分断面を含む側面図である。
【図８】燃料通路管の熱伝導テストを説明するためのテスト装置の概要を示す断面図である。
【図９】燃料通路管の熱伝導テストを説明するためのフランジ温度変化のグラフである。
【符号の説明】
１０    燃料通路管
２０    連結管
２１    筒状部材
２１ａ    突出端部
２２    取付部材
２２ａ    フランジ部
２２ｂ    連結部
２４    取付穴
３０    パイプ部材
４０    第１の金型
５０    第２の金型
５１    キャビティ
５２    ゲート
５３    ポット
６０    芯型
６１    先端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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