JP2007127062A

JP2007127062A - フューエルデリバリパイプ

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Publication number: JP2007127062A
Application number: JP2005320745A
Authority: JP
Inventors: Eiji Watanabe; 栄司渡辺
Original assignee: Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Current assignee: Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Priority date: 2005-11-04
Filing date: 2005-11-04
Publication date: 2007-05-24
Anticipated expiration: 2025-11-04
Also published as: JP4533298B2

Abstract

【課題】連通管の壁面に可撓性のアブゾーブ壁面を備えるとともに、このアブゾーブ壁面に燃料供給管を直接または継手部材を介して接続するフューエルデリバリパイプに於いて、アブゾーブ壁面の変形による燃料圧力脈動の吸収機能を保ちながら、燃料供給管又は継手部材とアブゾーブ壁面との接続部に生じる応力を低減可能なものとし、この接続部における破損を防止する。
【解決手段】連通管1の壁面に燃料供給孔7を貫孔した可撓性のアブゾーブ壁面3を備えるとともに、このアブゾーブ壁面3の燃料供給孔7に燃料供給管6を直接又は継手部材を介して接続するフューエルデリバリパイプに於いて、連通管1のアブゾーブ壁面3に、外方に向かって先細り状を呈した錐台形状のテーパ状の周壁5を有するとともに先端に燃料供給孔7を設けた固定突部4を形成する。そして、この固定突部4の燃料供給孔7に燃料供給管6を直接又は継手部材10を介して接続固定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の内燃機関において、燃料を各気筒へ分配供給するための分配管に関するものである。

連通管の壁面に可撓性のアブゾーブ壁面を有し、燃料圧力脈動を吸収するリターンレス噴射システム用のフューエルデリバリパイプにおいて、レイアウト上の都合により、特許文献１に記載の発明の如くアブゾーブ壁面に燃料供給管を直接接続したフューエルデリバリパイプや、図１４に示す如く、アブゾーブ壁面(４０)に、燃料供給管を接続するための継手部材(４１)を配置したフューエルデリバリパイプが従来より使用されている。
特許第３５１８５７７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の発明の如く、アブゾーブ壁面に燃料供給管を直接接続した場合や、図１５及び図１６に示す従来例の如く、アブゾーブ壁面(４０)に継手部材(４１)を配置し、この継手部材(４１)に燃料供給管を接続する場合には、燃料圧力脈動発生時に比較的薄肉のアブゾーブ壁面(４０)が変形することにより、燃料供給管又は継手部材(４１)とアブゾーブ壁面(４０)との接続部(４４)に応力が生じて接続部(４４)における破損の原因となることが危惧される。

そこで本発明は、連通管の壁面に比較的薄肉で可撓性のアブゾーブ壁面を備えるとともに、このアブゾーブ壁面に燃料供給管を直接または継手部材を介して接続するフューエルデリバリパイプに於いて、アブゾーブ壁面の変形による燃料圧力脈動の吸収機能を保ちながら、燃料供給管又は継手部材とアブゾーブ壁面との接続部に生じる応力を低減可能なものとし、この接続部における破損の危惧を生じにくくしようとするものである。

本発明は上述の如き課題を解決するため、連通管の壁面に燃料供給孔を貫孔した可撓性のアブゾーブ壁面を備えるとともに、このアブゾーブ壁面の燃料供給孔に燃料供給管を直接又は継手部材を介して接続するフューエルデリバリパイプに於いて、連通管のアブゾーブ壁面に、外方に向かって先細り状を呈した錐台形状のテーパ状の周壁を有するとともに先端に燃料供給孔を設けた固定突部を形成し、この固定突部の燃料供給孔に燃料供給管を直接又は継手部材を介して接続固定するものである。

また、固定突部は、先端部を平坦に形成したものであっても良い。

また、固定突部は、周壁の連通管の軸方向及び軸直角方向の断面輪郭が直線的に傾斜するよう形成したものであっても良い。

また、固定突部は、周壁の連通管の軸方向及び軸直角方向の断面輪郭が湾曲して傾斜するよう形成したものであっても良い。

また、固定突部は、周壁の傾斜角度を１０°〜３５°としたものであっても良い。

また、固定突部は、略角錐台形としたものであっても良い。

また、固定突部は、略円錐台形としたものであっても良い。

また、固定突部は、連通管の略全長にわたり、軸方向に連続した突条として設けたものであっても良い。

本発明は上述の如く構成したものであり、連通管の壁面に比較的薄肉の可撓性のアブゾーブ壁面を備えるとともに、このアブゾーブ壁面に燃料供給管を直接または継手部材を介して接続するフューエルデリバリパイプに於いて、連通管のアブゾーブ壁面にテーパ状の周壁を形成した固定突部を設け、この固定突部に燃料供給管を接続固定することにより、アブゾーブ壁面の変形による燃料圧力脈動の吸収機能を保ちながら、燃料供給管又は継手部材とアブゾーブ壁面との接続部に生じる応力を低減可能とし、この接続部における破損の危惧を生じにくいものとしている。

本発明の実施例１を図１〜図４において説明すると、(１)は連通管であって、図１に示す如く、内部に燃料通路(２)を設けた一体構造のパイプタイプの素管を扁平な矩形状に形成したものである。また、この連通管(１)の壁面には可撓性のアブゾーブ壁面(３)を有しており、このアブゾーブ壁面(３)によって、連通管(１)内で発生する燃料圧力脈動を吸収可能なものとしている。尚、本実施例１では一体構造のパイプタイプの素管を用いて連通管(１)を形成しているが、他の異なる実施例においては、２つの断面コ字型又は断面Ｌ字型の部材をプレス形成して端面を突き合わせ、レーザー溶接、ろう付け等により、連通管(１)を一体構造に形成したものであっても良い。

また、上記連通管(１)のアブゾーブ壁面(３)には、図１及び図２に示す如く略四角錐台形の固定突部(４)を形成している。この固定突部(４)は、基端側の底辺を大寸とするととともに先端側の頂辺を小寸としたテーパ状の周壁(５)と、燃料供給管(６)の燃料供給孔(７)を開口した先端部(８)とから成り、この先端部(８)を平坦に形成している。

また、この先端部(８)の上方には、図１に示す如く略立方体の継手部材(１０)を配置している。この継手部材(１０)には、Ｌ字型の貫通孔(１１)が貫通形成されており、この貫通孔(１１)の一端を連通管(１)の燃料供給孔(７)に臨ませた状態で、継手部材(１０)を固定突部(４)の先端部(８)に配置している。そして、貫通孔(１１)の他端に燃料供給管(６)を接続可能なものとしている。また、本実施例１及び以下の実施例では、固定突部(４)の周壁(５)の傾斜角度を、図１に示す如く３５°としている。尚、本発明では、周壁(５)の傾斜角度は１０°〜３５°であることが好ましく、傾斜角度が１０°未満ではレイアウト性が悪く、３５°より大きい場合は、アブゾーブ壁面(３)と燃料供給管(６)又は継手部材(１０)との接続部(１２)に発生する応力の低減効果が少なくなる。

上記の如く形成したものにおいて、燃料圧力脈動発生時にアブゾーブ壁面(３)(４０)と継手部材(１０)(４１)との接続部(１２)(４４)に生じる応力の応力値について、本実施例１と図１５及び図１６に示す如き従来のフューエルデリバリパイプとで比較を行った。この比較は、ＦＥＭ（有限要素法:Finit Element Method）によって行われ、燃料圧力脈動発生時の内圧変形の結果を解析することにより応力値を得るものである。尚、上記ＦＥＭ解析を行うために、燃料供給孔(７)付近の断面形状を除く連通管(１)(４３)の所定箇所の形状を本実施例１と比較例とで共通のものとし、その条件は以下の通りとする。

まず、図１５（長手方向のみ１／２にカットして表示）に示す如く、連通管(１)(４３)の全長を３００ｍｍ、形成幅を３４ｍｍ、高さを１２ｍｍとするとともに、板厚を１．２ｍｍの鋼板製としている。また、上記連通管(１)(４３)の長さ方向に直径１６ｍｍのインジェクター(図示せず)が嵌挿されるソケット(４５)を４箇所固定するとともに、これらのソケット(４５)の相互の間隔を８０ｍｍとしている。また、連通管(１)(４３)の長さ方向及び幅方向中央には、燃料供給管(６)を直接又は継手部材(１０)(４１)を介して接続するための燃料供給孔(７)(４６)を開口している。

また、上記に加えて、各種パラメータをヤング率２０００００ＭＰａ、ポアソン比：０．２９、内圧０．５ＭＰａとし、ＦＥＭ解析において実施例１及び比較例の連通管(１)(４３)内部を加圧したところ、実施例１の断面形状が、図３に示す如く部分的に若干変形した。また、比較例においても図１６に示す如く、同様の変形が見られた。このことから、連通管(１)(４３)に設けたアブゾーブ壁面(３)(４０)によって連通管(１)(４３)内部に生じた圧力脈動が吸収可能であることが確認できた。また、比較例の接続部(４４)における応力値は、図１５に示す如く２５６ＭＰａであるのに対し、実施例１では図３に示す如く１８１ＭＰａであった。

以上の結果から、連通管(1)の壁面に可撓性のアブゾーブ壁面(３)を備えるとともに、このアブゾーブ壁面(３)にテーパ状の周壁(５)を形成した固定突部(４)を設け、この固定突部(４)に継手部材(１０)を配置することにより、アブゾーブ壁面(３)による脈動吸収機能を保持しながら、継手部材(１０)とアブゾーブ壁面(３)との接続部(１２)に生じる応力を低減することができることが明らかとなった。従って、アブゾーブ壁面(３)の加圧変形による接続部(１２)の破損を防止することが可能となる。尚、使用時には図４に示す如く、継手部材(１０)の貫通孔(１１)の他端に燃料供給管(６)を接続し、この燃料供給管(６)を連通管(１)の軸方向に向けて配置するものである。

また、前記実施例１では、連通管(１)のアブゾーブ壁面(３)に略四角錐台形の固定突部(４)を形成しているが、本発明の実施例２では図５及び図６に示す如く、アブゾーブ壁面(３)に略円錐台形の固定突部(４)を形成している。この固定突部(４)は、前記実施例１と同様に、外方に向かって先細り状を呈した錐台状のテーパ状の周壁(５)と、燃料供給管(６)の燃料供給孔(７)を開口した平坦な先端部(８)とから成るものである。そして、この先端部には円柱形の継手部材(１０)を配置している。このように、アブゾーブ壁面(３)に設けた固定突部(４)を略円錐台形に形成した場合であっても、前記実施例１と同様にアブゾーブ壁面(３)による脈動吸収機能を保持しながら、継手部材(１０)とアブゾーブ壁面(３)との接続部(１２)に生じる応力を低減することができる。

また、上記実施例１及び２では、連通管(１)の長さ方向及び幅方向中央に、略四角錐台形及び略円錐台形の固定突部(４)をそれぞれ形成しているが、本発明の実施例３では、図７及び図８に示す如く、連通管(１)のアブゾーブ壁面(３)の幅方向中央に、略全長にわたり一端から他端まで連続的に軸方向に平行に対向して設けたテーパ状の周壁(５)と、アブゾーブ壁面(３)の一端から他端まで平坦に形成した先端部(８)とにより断面輪郭が台形で突条の固定突部(４)を形成している。このように、アブゾーブ壁面(３)の一端から他端まで軸方向に連続的に固定突部(４)を形成した場合であっても、アブゾーブ壁面(３)の剛性は多少高まるものの、アブゾーブ壁面(３)による脈動吸収機能を保持しながら、継手部材(１０)とアブゾーブ壁面(３)との接続部(１２)に生じる応力を低減することができる。

また、上記実施例１〜３では、連通管(１)を一体構造のパイプタイプの素管を扁平な矩形状に形成しているが、本発明の実施例４では、上下方向に分割して形成された連通管(１)を用いている。即ち、本実施例４の連通管(１)は、図９に示す如く、上壁(１３)及び一対の上方側壁(１４)から成る断面コ字型で薄肉の上方体(１５)と、底壁(１６)及び一対の下方側壁(１７)から成る下方体(１８)とを組み付けて形成している。また、上方体(１５)の上壁(１３)には、上記実施例１と同様の略四角錐台形の固定突部(４)を突設しており、この固定突部(４)の先端部(８)には、継手部材(１０)が配置されている。

そして、上記の如く形成した上方体(１５)と下方体(１８)とを組み付け、上方体(１５)と下方体(１８)との接触部をろう付けやビーム溶接等によって周方向に固定することにより、内部に燃料通路(２)を設けた連通管(１)が形成される。またこの連通管(１)において、上方体(１５)の上壁(１３)及び下方体(１８)の底壁(１６)にアブゾーブ壁面(３)が形成されるものとなる。そのため、このアブゾーブ壁面(３)によって脈動吸収機能を保持しながら、継手部材(１０)とアブゾーブ壁面(３)との接続部(１２)に生じる応力を低減することができる。

また、前記実施例４では上方体(１５)と下方体(１８)とを組み付けて形成した連通管(１)の断面形状を略長方形としているが、本発明の実施例５では、上方体(１５)と下方体(１８)とを組み付けて形成した連通管(１)の断面形状を、図１１に示す如く略ゴーグル型としている。即ち、図１０及び図１１に示す如く、上方体(１５)の上壁(１３)の幅方向中央の軸方向に凹溝(２０)を設けるとともに、この凹溝(２０)内の長さ方向中央に略四角錐台形の固定突部(４)を突設している。このように、連通管(１)の断面形状を略ゴーグル型とした場合であっても、アブゾーブ壁面(３)によって脈動吸収機能を保持しながら、継手部材(１０)とアブゾーブ壁面(３)との接続部(１２)に生じる応力を低減することができる。

また、上記実施例１〜５では、固定突部(４)の燃料供給孔(７)に継手部材(１０)を介して燃料供給管(６)を接続しているが、本発明の実施例６では、図１２及び図１３に示す如く、略四角錐台形に形成した固定突部(４)の燃料供給孔(７)に燃料供給管(６)の一端(２１)を挿入固定することにより、固定突部(４)の燃料供給孔(７)に燃料供給管(６)を直接接続している。このように、固定突部(４)の燃料供給孔(７)に、継手部材(１０)等を介さずに燃料供給管(６)を直接接続した場合であっても、アブゾーブ壁面(３)によって脈動吸収機能を保持しながら、燃料供給管(６)とアブゾーブ壁面(３)との接続部(１２)に生じる応力を低減することができる。

また、上記実施例１〜６では、固定突部(４)の周壁(５)を直線的に傾斜させているが、本発明の実施例７では、図１４に示す如く、略四角錐台形の固定突部(４)の周壁(５)を湾曲して傾斜させている。このように、固定突部(４)の周壁(５)を湾曲して傾斜させた場合であっても、アブゾーブ壁面(３)によって脈動吸収機能を保持しながら、継手部材(１０)とアブゾーブ壁面(３)との接続部(１２)に生じる応力を低減することができる。

本発明の実施例１を示すフューエルデリバリパイプの断面図。実施例１の燃料供給管未接続時の部分平面図。実施例１のフューエルデリバリパイプの加圧時の断面図。実施例１のフューエルデリバリパイプの部分平面図。本発明の実施例２を示すフューエルデリバリパイプの部分平面図。図５のＡ−Ａ線断面図。本発明の実施例３を示すフューエルデリバリパイプの部分平面図。図７のＢ−Ｂ線断面図。本発明の実施例４を示すフューエルデリバリパイプの断面図。本発明の実施例５を示すフューエルデリバリパイプの部分平面図。図１０のＣ−Ｃ線断面図。本発明の実施例６を示すフューエルデリバリパイプの部分平面図。図１２のＤ−Ｄ線断面図。本発明の実施例７を示すフューエルデリバリパイプの断面図。従来のフューエルデリバリパイプを示す部分平面図及び断面図。従来のフューエルデリバリパイプの加圧時の断面図。

符号の説明

１連通管
３アブゾーブ壁面
４固定突部
５周壁
６燃料供給管
７燃料供給孔
１０継手部材

Claims

連通管の壁面に燃料供給孔を貫孔した可撓性のアブゾーブ壁面を備えるとともに、このアブゾーブ壁面の燃料供給孔に燃料供給管を直接又は継手部材を介して接続するフューエルデリバリパイプに於いて、連通管のアブゾーブ壁面に、外方に向かって先細り状を呈した錐台形状のテーパ状の周壁を有するとともに先端に燃料供給孔を設けた固定突部を形成し、この固定突部の燃料供給孔に燃料供給管を直接又は継手部材を介して接続固定したことを特徴とするフューエルデリバリパイプ。
固定突部は、先端部を平坦に形成したことを特徴とする請求項１のフューエルデリバリパイプ。
固定突部は、周壁の連通管の軸方向及び軸直角方向の断面輪郭が直線的に傾斜するよう形成したことを特徴とする請求項１または２のフューエルデリバリパイプ。
固定突部は、周壁の連通管の軸方向及び軸直角方向の断面輪郭が湾曲して傾斜するよう形成したことを特徴とする請求項１または２のフューエルデリバリパイプ。
固定突部は、周壁の傾斜角度を１０°〜３５°としたことを特徴とする請求項１、２、３、または４のフューエルデリバリパイプ。
固定突部は、略角錐台形としたことを特徴とする請求項１、２、３、４、または５のフューエルデリバリパイプ。
固定突部は、略円錐台形としたことを特徴とする請求項１、２、３、４、または５のフューエルデリバリパイプ。
固定突部は、連通管の略全長にわたり、軸方向に連続した突条として設けたことを特徴とする請求項１、２、３、４、または５のフューエルデリバリパイプ。