JP2008162334A - 燃料クーラーのプロテクタ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却効率と燃料クーラーの保護を両立した燃料クーラーのプロテクタ構造を提供すること。
【解決手段】車体の下面９に配置される燃料クーラー１０のプロテクタ構造１において、戻り燃料のリターンパイプ２，８が連結される取り付け口１５、１６の底面側を路面から遮蔽する板状プロテクタ２２と、燃料クーラー１０の前方端面の前方に配置された棒状プロテクタ２１と、を有することを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、燃料を冷却する燃料クーラーのプロテクタ構造に関し、特に、車体下面に配置される燃料クーラーのプロテクタ構造に関する。

燃焼室での良好な燃焼を図るため予め燃料を高圧に蓄圧しておき、インジェクタから燃焼室に噴射するコモンレールシステムが知られている。コモンレールシステムでは燃焼されなかった燃料がリターンパイプを通じて燃料タンクに還送されるが、この戻り燃料は高温になっているためそのまま燃料タンクに還送すると燃料タンクの圧力が増大するなど不都合が多い。そこで、コモンレールシステムを採用した車両ではリターンパイプの一部に空冷式の燃料クーラーを取り付け、還送される燃料を冷却するようになっている（例えば、特許文献１参照。）。燃料クーラーは風通しがよく高熱源が近くにない場所に配置することが好ましいため車体下面（床下）に配置されることが多いが、車体下面には路面から小石などが跳ね返るため燃料クーラーを保護する必要がある。

特許文献１の燃料クーラー取り付け構造では車体下面に配置された燃料クーラーを、前面から下面にかけて通気孔を有する板状のブラケットにより覆うことで、路面などから飛び散る飛び石から燃料クーラーを保護すると共に、燃料クーラーの熱気を速やかに大気に放出するとしている。
特開２００６−２５００３５号公報

しかしながら、特許文献１記載の燃料クーラー取り付け構造は燃料クーラーの前方をブラケットで覆っているため、走行風が燃料クーラーに直接当たらず冷却効率が低いという問題がある。

本発明は、上記課題に鑑み、冷却効率と燃料クーラーの保護を両立した燃料クーラーのプロテクタ構造を提供することを目的とする。

上記課題に鑑み、本発明は、車体の下面に配置される燃料クーラーのプロテクタ構造において、戻り燃料のリターンパイプが連結される取り付け口の底面側を路面から遮蔽する板状プロテクタと、燃料クーラーの前方端面の前方に配置された棒状プロテクタと、を有することを特徴とする。

本発明によれば、燃料クーラーの前方は棒状プロテクタにより保護されるので大きな石などから燃料クーラーを保護すると共に、十分な走行風で燃料クーラーを冷却可能となり、燃料クーラーの取り付け口の底面側は板状プロテクタにより保護されるのでリターンパイプに引っかかりやすい木の枝等から保護することができる。

また、本発明の一形態において、板状プロテクタは、燃料クーラー及び取り付け口の一方の側面から底面を介し他方の側面まで囲繞する囲み面を有し、囲み面は、燃料クーラーの全長のうち一部のみを囲繞する、ことを特徴とする。

本発明によれば、燃料クーラーを囲み面でガードするため、小石等から確実に燃料クーラーを保護すると共に、囲み面は燃料クーラーの一部しか囲繞しないため冷却効率を低下競ることがない。

また、本発明は、車体の下面に配置される燃料クーラーのプロテクタ構造において、燃料クーラーの略前後長にわたり路面側及び両側面を囲み、路面側又はいずれかの側面の少なくとも一面が前記燃料クーラー側に凹んだ湾曲面を形成している板状プロテクタ、を有することを特徴とする。

本発明によれば、湾曲面により走行風の速度が上昇するため、燃料クーラーの冷却効率を向上することができる。

冷却効率と燃料クーラーの保護を両立した燃料クーラーのプロテクタ構造を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は燃料が送油される燃料経路の全体構成図を示す。車両の車体下面９に燃料クーラー１０を保護するプロテクタ構造１が配置されている。燃料経路は、燃料タンク３からデリバリパイプ４を介してコモンレール（燃料分配器）５に至る燃料供給系と、コモンレール５からリターンパイプ８、燃料クーラー１０及びリターンパイプ２を介して燃料タンク３に至る燃料戻り系とからなる。

コモンレール５手前の高圧ポンプは要求される圧力まで燃料を増圧しコモンレール５に蓄圧し、高圧の燃料はエンジン７の気筒毎に装備された電子制御式のインジェクタ６から燃焼室に噴射される。また、燃焼に供されなかった余りの燃料は、リターンパイプ８を通じて燃料クーラー１０にて冷却された後、リターンパイプ２を通じて燃料タンク３に還送される。

図２は燃料クーラー１０の斜視図の一例を示す。なお、図２ではプロテクタ構造１を省略した。燃料クーラー１０は、帯板状の本体部１３と本体部１３の後端面にリターンパイプ８とリターンパイプ２の取り付け口１５、１６をそれぞれ有する。本体部１３の帯板状の内部は中空になっていて、中空部にはリターンパイプ８の取り付け口１５とリターンパイプ２の取り付け口１６を連結する流路が形成されている。また、本体部１３の底面には、前後方向に並行に複数の放熱フィン１２が本体部１３に一体に並設されている。燃料クーラー１０は、１対の取り付け部材１４の一端を車体下面９に貫通させその突出部をねじ止めするなどの方法で、放熱フィン１２が形成された底面を路面に向け、取り付け口１５、１６のある後端面が車両後方を向くようにして配置されている。以下、燃料クーラー１０のプロテクタ構造１について例を挙げて説明する。

〔棒状プロテクタ２１と板状プロテクタ２２を有するプロテクタ構造１〕
図３（ａ）は棒状プロテクタ２１と板状プロテクタ２２を有するプロテクタ構造１の側面図を、図３（ｂ）は正面図をそれぞれ示す。棒状プロテクタ２１は、軸を車両の前後方向に向けて、正面視、軸の中心が燃料クーラー１０の略中央に来るように配置される。棒状プロテクタ２１の先端側は車体下面９に向けて屈曲されていて、先端に車体下面９に固定するための固定座２１ａを有する。

板状プロテクタ２２は、取り付け口１５，１６とリターンパイプ２，８の連結部、すなわち、少なくとも取り付け口１５、１６の底面を、より好ましくはさらに両側面を覆うように、取り付け口１５，１６の一方の側面から底面を介し他方の側面まで囲繞する囲み面を形成する。また、板状プロテクタ２２は、前側は燃料クーラー１０の取り付け口１５、１６から燃料クーラー１０の１／４から１／２長程度（全長程度まであってもよい）まで、後ろ側は燃料クーラー１０の取り付け口１５、１６からリターンパイプ２，８の所定長を含む位置まで、の両側面及び底面を覆うように配置される。

なお、図３（ａ）の板状プロテクタ２２の配置は一例に過ぎず、取り付け口１５、１６から燃料クーラー１０の１／４から１／２長程度のみ、又は、取り付け口１５、１６から所定長のリターンパイプ２，８のみを覆うように配置されてもよい。

図３（ｂ）に示すように正面視では板状プロテクタ２２が燃料クーラー１０を覆う、略コの字状に形成されるが、これは半円状や楕円状であってもよい。板状プロテクタ２２の側面側の端部には固定座２２ａが形成されていて、ねじ止めなどにより車体下面９に固定される。

棒状プロテクタ２１の後端側は、板状プロテクタ２２の前後長の全て又は一部において重畳しており、両者は重畳部分のねじ止めや溶接等で接続されている。

以上のような構成のプロテクタ構造１では、燃料クーラー１０の前方は棒状プロテクタ２１が比較的大きな石や岩から保護し、後方、特に、リターンパイプ２，８が連結される取り付け口１５、１６は板状プロテクタ２２が、木の枝等がリターンパイプ２，８に引っかかることを防止する。また、燃料クーラー１０の前方の端面は、棒状プロテクタ２１しか走行風を遮るものがなく走行風が燃料クーラー１０に十分に当たるため、冷却効率もほとんど低下しない。したがって、本実施形態のプロテクタ構造１は燃料クーラー１０の保護と冷却効率とを両立させることができる。

なお、図３（ｃ）に示すように、棒状プロテクタ２１は１本でなく２本以上であってもよく、軸を水平方向にした棒状プロテクタ２１であってもよい。また、板状プロテクタ２２に放熱性を増すためのパンチ穴を設けてもよい。棒状プロテクタ２１及び板状プロテクタ２２は周知の材料、金属（アルミ、ステンレス、鋼）、樹脂、ゴム、繊維強化樹脂などで形成される。

〔ベンチュリー構造を有する板状プロテクタ２３のプロテクタ構造１〕
図４（ａ）はベンチュリー構造を有する板状プロテクタ２３によるプロテクタ構造１の側面図を、図４（ｂ）は正面図をそれぞれ示す。なお、以下では図３と同一部分には同一の符号を付しその説明は省略する。図４（ａ）、（ｂ）の板状プロテクタ２３の前方端部は、燃料クーラー１０の先端位置と同程度かそれよりも前方に位置し、板状プロテクタ２３の後方端部は取り付け口１５、１６及び取り付け口１５、１６に連結されたリターンパイプ２，８を所定長含むように位置する。したがって、図４（ｂ）に示すように板状プロテクタ２３は、燃料クーラー１０の全長及び取り付け口１５、１６の両側面及び底面側を覆うように配置される。板状プロテクタ２３の側面側の端部には固定座２３ｂが形成されていて、板状プロテクタ２３はねじ止めなどにより車体下面９に固定される。

また、図４（ａ）、（ｂ）のプロテクタ構造１は、底面の前後方向及び車幅方向に、液体燃料１０側に凹んだアーチ形状２３ａを有するため湾曲面を形成しており、そのためアーチ形状２３ａの凹部において走行風の通路が狭くなるベンチュリー構造を有する。なお、図４（ｂ）に点線で図示したように底面だけでなく側面にアーチ形状２３ａを設けてもよい。

このような構成のプロテクタ構造１では、燃料クーラー１０の前方からリターンパイプ２，８が連結される取り付け口１５、１６に至るまで、板状プロテクタ２３により小石、比較的大きな石や岩及び木の枝等から保護することができる。また、ベンチュリー構造により、走行風の流れを絞ることによって走行風の速度が上昇するので、冷却効率を向上させることができる。したがって、本実施形態のプロテクタ構造１は燃料クーラー１０の保護と冷却効率とを両立させることができる。

〔外気導入ダクト３１を有するプロテクタ構造１〕
図５（ａ）は外気導入ダクト３１が板状プロテクタ３２の前方側に接続されたプロテクタ構造１の斜視図を示す。なお、燃料クーラー１０は省略した。図５（ａ）の板状プロテクタ３２の形状はベンチュリー構造でない以外は図４（ａ）、（ｂ）と同様である。すなわち、板状プロテクタ３２の前方端部は燃料クーラー１０の先端位置と同程度かそれよりも前方に位置し、板状プロテクタ３２の後方端部は取り付け口１５、１６及び取り付け口１５、１６に連結されたリターンパイプ２，８を所定長含むように位置する。したがって、板状プロテクタ３２は燃料クーラー１０の全長及び取り付け口１５、１６に渡って両側面及び底面側を覆うように配置される。板状プロテクタ３２の側面側の端部には固定座３２ａが形成されていて、板状プロテクタ３２はねじ止めなどにより車体下面９に固定される。

外気導入ダクト３１の吸気口は、その面積が板状プロテクタ３２の断面よりも大きくなるように車両前方に向かって開拡した形状を有し、板状プロテクタ３２と略同一の断面積となる排気口は嵌合や圧入等により板状プロテクタ３２に接続されている。したがって、外気導入ダクト３１の吸気口から吸気された走行風は外気導入ダクト３１及び板状プロテクタ３２を通路にして車両後方側へ通過する。

このような構成のプロテクタ構造１では、燃料クーラー１０の前方からリターンパイプ２，８が連結される取り付け口１５、１６に至るまで、板状プロテクタ３２により小石、比較的大きな石や岩及び木の枝等から保護することができる。また、口径の大きい外気導入ダクト３１により、燃料クーラー１０へ向かう走行風の流量を増やすことができると共に、板状プロテクタ３２では走行風が絞られるので走行風の速度を上昇させることでき、冷却効率を向上させることができる。したがって、本実施形態のプロテクタ構造１は燃料クーラー１０の保護と冷却効率とを両立させることができる。

なお、外気導入ダクト３１は板状プロテクタ３２と一体形成されてもよい。図５（ｂ）は板状プロテクタ３３に外気導入ダクト３３ｂが一体形成されたプロテクタ構造１の斜視図を示す。図５（ｂ）のプロテクタ構造１によれば、図５（ａ）のプロテクタ構造１の効果に加え、外気導入ダクト３３ｂを含んだ全長で燃料クーラー１０を覆えばよいので、重量の増大を抑制することができる。

〔板状プロテクタ３４にルーバー形状３４ａを設けたプロテクタ構造１〕
図６（ａ）は板状プロテクタ３４にルーバー形状３４ａを設けたプロテクタ構造１の側面図を示す。図６（ａ）の板状プロテクタ３４の前方端部は、燃料クーラー１０の先端位置と同程度かそれよりも前方に位置し、板状プロテクタ３４の後方端部は取り付け口１５、１６及び取り付け口１５、１６に連結されたリターンパイプ２，８を所定長含むように位置する。したがって、板状プロテクタ３４は、燃料クーラー１０の全長及び取り付け口１５、１６に渡って両側面及び底面側を覆うように配置される。

板状プロテクタ３４の底面側には、複数のスリット孔と燃料クーラー１０に向けて内側に所定の角度で取り付けられた複数の板状の突起が一定間隔で並設されたルーバー形状３４ａを有する。なお、板状プロテクタ３４の両側面部にもルーバー形状３４ａを設けてもよい。

このような構成のプロテクタ構造１では、燃料クーラー１０の前方からリターンパイプ２，８が連結される取り付け口１５、１６に至るまで、板状プロテクタ３４により小石、比較的大きな石や岩及び木の枝等から保護することができる。また、ルーバー形状３４ａにより外気を積極的に燃料クーラー１０に誘導することで、冷却効率を向上させることができ、さらに、ルーバー形状３４ａにより誘導された走行風が放熱フィン１２を清浄に保つ効果をもたらす。したがって、本実施形態のプロテクタ構造１は燃料クーラー１０の保護と冷却効率とを両立させることができる。

〔筒状プロテクタ３５の内側にらせん状リブ３６を設けたプロテクタ構造１〕
図６（ｂ）は筒状プロテクタ３５の内側にらせん状リブ３６を設けたプロテクタ構造１の斜視図を示す。図６（ｂ）の筒状プロテクタ３５の前方端部は、燃料クーラー１０の先端位置と同程度かそれよりも前方に位置し、後方端部は取り付け口１５、１６及び取り付け口１５、１６に連結されたリターンパイプ２，８を所定長含むように位置する。したがって、筒状プロテクタ３５は、燃料クーラー１０の全長及び取り付け口１５、１６に渡って両側面及び底面側を覆うように配置される。筒状ブラケット３５は、側方に延設された固定座３５ａをねじ止めして車体下面９に固定され、燃料クーラー１０はブラケットを介して筒状プロテクタ３５に固定される。

そして、筒状プロテクタ３５の内側に、筒の内面に沿って旋回するように連続した板状の突起、すなわち、らせん状リブ３６が全長にわたり形成されている。

このような構成のプロテクタ構造１では、燃料クーラー１０の前方からリターンパイプ２，８が連結される取り付け口１５、１６に至るまで、筒状プロテクタ３５により小石、比較的大きな石や岩及び木の枝等から保護することができる。また、らせん状リブ３６により走行風を渦巻き状に誘導して燃料クーラー１０の周囲を通過させるので、走行風の流速が増大されると共に流路が伸長され冷却効率を向上することができる。したがって、本実施形態のプロテクタ構造１は燃料クーラー１０の保護と冷却効率とを両立させることができる。

〔変形例〕
プロテクタ構造１の変形例について説明する。図７（ａ）はベンチュリー構造を有する板状プロテクタ２３に外気導入ダクト３１を接続したプロテクタ構造１の側面図を示す。なお、図７（ａ）において、図４（ａ）、図５（ａ）と同一構成部分には同一の符号を付しその説明は省略する。

図７（ｂ）は、前方端部に一体形成された外気導入ダクト３３ｂを有するベンチュリー構造の板状プロテクタ３７の側面図を示す。なお、図７（ｂ）において、図４（ａ）、図５（ｂ）と同一構成部分には同一の符号を付しその説明は省略する。

図７（ａ）又は図７（ｂ）のプロテクタ構造１では、燃料クーラー１０の前方からリターンパイプ２，８が連結される取り付け口１５、１６に至るまで、板状プロテクタ２３又は３７により小石、比較的大きな石や岩及び木の枝等から保護することができる。

また、外気導入ダクト３１又は３３ｂにより、燃料クーラー１０へ向かう走行風の流量を増やすことができると共に、板状プロテクタ２３、３７のベンチュリー構造により、走行風の流れを絞ることによって走行風の速度が上昇するので、図４（ａ）、図５（ａ）又は図５（ｂ）いずれかのプロテクタ構造１よりもさらに冷却効率を向上させることができる。したがって、本実施形態のプロテクタ構造１は燃料クーラー１０の保護と冷却効率とを両立させることができる。

図８（ａ）はルーバー形状３４ａを有する板状プロテクタ３４に外気導入ダクト３１を接続したプロテクタ構造１の側面図を示す。なお、図８（ａ）において、図６（ａ）、図５（ａ）と同一構成部分には同一の符号を付しその説明は省略する。

図８（ｂ）は、前方端部に一体形成された外気導入ダクト３３ｂとルーバー形状３４ａを有する板状プロテクタ３８の側面図を示す。なお、図８（ｂ）において、図６（ａ）、図５（ｂ）と同一構成部分には同一の符号を付しその説明は省略する。

図８（ａ）又は図８（ｂ）のプロテクタ構造１では、燃料クーラー１０の前方からリターンパイプ２，８が連結される取り付け口１５、１６に至るまで、板状プロテクタ３４又は３８により小石、比較的大きな石や岩及び木の枝等から保護することができる。

また、外気導入ダクト３１又は３３ｂにより、燃料クーラー１０へ向かう走行風の流量を増やすことができると共に、ルーバー形状３４ａにより外気を積極的に燃料クーラー１０に誘導するので、図６（ａ）、図５（ａ）又は図５（ｂ）いずれかのプロテクタ構造１よりもさらに冷却効率を向上させることができる。さらに、誘導された走行風が放熱フィン１２を清浄に保つ効果をもたらす。したがって、本実施形態のプロテクタ構造１は燃料クーラー１０の保護と冷却効率とを両立させることができる。

以上のように、本実施形態の燃料クーラー１０のプロテクタ構造１によれば、冷却効率と燃料クーラーの保護を両立することができる。なお、本発明の好ましい実施形態について説明したが、上述した実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。例えば、プロテクタ構造１の取り付け方向は設計より変更可能である。

燃料が送油される燃料経路の全体構成図である。 燃料クーラーの斜視図の一例である。 棒状プロテクタと板状プロテクタを有するプロテクタ構造の側面図及び正面図である。 狭通路を有する板状プロテクタによるプロテクタ構造の側面図及び正面図を示す。 外気導入ダクトが板状プロテクタの前方側に接続されたプロテクタ構造の斜視図である。 板状プロテクタにルーバー形状を設けたプロテクタ構造の側面図、筒状プロテクタの内側にらせん状リブを設けたプロテクタ構造の斜視図である。 ベンチュリー構造を有する板状プロテクタに外気導入ダクトを接続したプロテクタ構造の側面図である。 ルーバー形状を有する板状プロテクタに外気導入ダクトを接続したプロテクタ構造の側面図である。

符号の説明

１ プロテクタ構造
２，８ リターンパイプ
３ 燃料タンク
４ デリバリパイプ
５ コモンレール
６ インジェクタ
７ エンジン
９ 車体下面
１０ 燃料クーラー
１２ 放熱フィン
１３ 本体部
１４ 取り付け部材
１５、１６ 取り付け口
２１ 棒状プロテクタ
２２、２３、３２、３３、３４、３７、３８ 板状プロテクタ
３１ 外気導入ダクト
３５ 筒状プロテクタ
３６ らせん状リブ

Claims (3)

1. 車体の下面に配置される燃料クーラーのプロテクタ構造において、
   戻り燃料のリターンパイプが連結される前記燃料クーラーの取り付け口の底面側を路面から遮蔽する板状プロテクタと、
   前記燃料クーラーの前方端面の前方に配置された棒状プロテクタと、
   を有することを特徴とする燃料クーラーのプロテクタ構造。
2. 前記板状プロテクタは、前記取り付け口の一方の側面から底面を介し他方の側面まで囲繞する囲み面を有し、
   前記囲み面は、前記燃料クーラーの全長のうち一部のみを囲繞する、
   ことを特徴とする請求項１記載の燃料クーラーのプロテクタ構造。
3. 車体の下面に配置される燃料クーラーのプロテクタ構造において、
   前記燃料クーラーの略前後長にわたり路面側及び両側面を囲み、路面側又はいずれかの側面の少なくとも一面が前記燃料クーラー側に凹んだ湾曲面を形成している板状プロテクタ、
   を有することを特徴とする燃料クーラーのプロテクタ構造。

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