JP2012112355A - デリバリパイプ - Google Patents

Abstract

【課題】破片等の異物の発生が抑制され、かつ密封性に優れる栓構造を燃料供給路の一端に備えたデリバリパイプの提供。
【解決手段】本発明のデリバリパイプは、内側に燃料供給路２２１を有する長尺状のハウジング２、球状の内栓３、及びねじ栓４を備える。ハウジング２の一端にある窪み部２１２内に、内栓３を入れ、更にねじ栓４を螺着することによって、燃料供給路２２１の一端が密封される。その際、先端に凹部４１３を有するねじ栓４によって、内栓３が押し当てられることによって、燃料供給路２２１の一端に位置する穴２１４が塞がれる。それと共に、凹部４１３が外側へ拡がるように内栓３に押し返されて、ねじ栓４の外周面４１２がハウジング２の内周面２１９に押し付けられて密着する。
【選択図】図２

Description

本発明は、燃料供給路の一端が栓で塞がれたデリバリパイプに関する。

内燃機関において燃料を噴射させる装置として、燃料噴射弁（インジェクタ）が使用されている。この種の燃料噴射弁は、エンジンの気筒数に応じて、適宜、複数個のものが使用されている。

複数個の燃料噴射弁を使用する場合、各燃料噴射弁は、特許文献１に示されるような、燃料を供給するための１本の配管上に並べて接続される。この種の配管は、一般的にデリバリパイプと称されており、燃料を供給するための高圧（燃料）ポンプと接続される。

前記デリバリパイプは、その内部に一端から他端に向かって細長く延びた１本の燃料供給路を備える（特許文献１参照）。この燃料供給路は、デリバリパイプ内において軸方向（長さ方向）に沿って設けられた孔からなる。燃料供給路は、その途中で分岐しており、それらの分岐先に各燃料噴射弁が設けられている。このような、燃料供給路を有するデリバリパイプの一端側から、高圧ポンプを用いて燃料（高圧燃料）が加圧供給されると、その燃料は燃料供給路を通って各燃料噴射弁に行き渡り、分配される。

ところで、前記燃料供給路の他端側は、特許文献１に示されるように、ボルト状の栓（キャップ部材）を利用して塞がれている。この栓は、デリバリパイプの他端側に設けられた窪みに螺着されている。この窪みは、前記燃料供給路の孔（内径）よりも大きな内径を有しており、そしてその窪みの底には、前記燃料供給路と繋がる穴が設けられている。特許文献１では、前記栓の先端側に扁平状のシール部材を配置し、そのシール部材を前記窪みの底に押し当てることによって、前記穴を塞いでいる。なお前記シール部材は、合成ゴム等の弾性材料からなり、隙間なく前記穴を塞ぐこと（所謂、シール性、密封性）に優れる。

特開２００５−７６４７６号公報

しかしながら、特許文献１に示される合成ゴム等からなるシール部材は、長期間に亘る燃料との接触等によって次第に劣化し、弾性力を失ってしまうことがある。弾性力を失ったシール部材は、密封性が低下するため、問題となる。また、劣化が進行したシール部材は脆くなるため、そのまま使用し続けると、そのシール部材が欠けて破片が生じやすくなる。このような破片が、万が一燃料供給路内に混入してしまうと、配管の目詰まり等が発生し、問題となる。

なお、ボルト状の栓のみを利用して、前記燃料供給路の一端を塞いで密栓する栓構造も考えられる。しかしながら、前記栓は、前記デリバリパイプの窪みに螺着される際に、先端が前記窪みの底と回転しながら接触してしまう。このように回転しながら接触すると、先端等が擦れて変形するため、前記栓の先端等に突起（所謂、バリ）が生じやすい。この突起が遊離して破片となり、前記燃料供給路内に混入してしまうと、配管の目詰まり、配管の損傷等が発生する虞があり、問題となる。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、破片等の異物の発生が抑制され、かつ密封性に優れる栓構造を燃料供給路の一端に備えたデリバリパイプを提供することである。

上記の目的を達成するための手段として、デリバリパイプは、球状の内栓と、周面に雄ねじ部を含み、先端面に前記内栓を受け止める凹部を有するねじ栓と、一方の端面から掘り込まれたような形状の窪み部を内側に含み、内周面上に前記雄ねじ部と噛み合う雌ねじ部を含む筒状の栓側周壁部と、前記窪み部における奥側の一部に前記内栓の直径よりも小さな穴が空くように他方の端面から延びた貫通孔からなる燃料供給路を内側に含み、前記栓側周壁部と接続する筒状の燃料側周壁部とを有する長尺状のハウジングとを備え、前記内栓を前記窪み部の奥側へ押し込み、かつ前記穴を塞ぐために前記穴の周縁部に前記内栓を押し当てながら前記栓側周壁部に前記ねじ栓が螺着され、その際に前記凹部が外側へ拡がるように前記内栓に押し返されて前記ねじ栓の外周面が前記栓側周壁部の内周面に押し付けられて密着することを特徴とする。

前記デリバリパイプにおいて、ねじ栓は、その先端面に前記内栓を受け止める凹部を有し、前記内栓を前記窪み部の奥側へ押し込み、かつ前記穴を塞ぐために前記穴の周縁部に前記内栓を押し当てながら前記栓側周壁部に螺着される。前記ねじ栓が前記栓側周壁部に螺着されると、前記凹部が外側へ拡がるように前記内栓に押し返される。このように押し返されると前記ねじ栓の外周面が前記栓側周壁部の内周面に押し付けられることになり、前記ねじ栓の外周面と前記栓側周壁部の内周面とが密着する。

前記デリバリパイプにおいて、前記ねじ栓が前記栓側周壁部に螺着される際、回転しながら進行する前記ねじ栓は、球状の内栓を前記窪み部の奥側へ押し込みつつ、前記穴の周縁部に押し当てる（押し付ける）。前記ねじ栓は、前記内栓とは分離しており、互いに独立している。そのため、前記ねじ栓は、前記内栓の回転を抑制しつつ前記周縁部に押し当てることができる。したがって、前記内栓が回転しながら前記周縁部に押し当てられることが抑制されるため、バリ等の異物の発生も抑制される。

前記デリバリパイプにおいて、前記ねじ栓が前記栓側周壁部に螺着されると、前記凹部が外側へ拡がるように前記内栓に押し返されて前記ねじ栓の外周面が前記栓側周壁部の内周面に押し付けられて密着する。そのため、前記ねじ栓と前記栓側周壁部との密封性が高まる。

前記デリバリパイプにおいて、前記内栓が前記穴の周縁部に押し当てられて接触（密着）する部分と、前記ねじ栓の前記外周面が前記栓側周壁部の前記内周面に押し付けられて接触（密着）する部分との２箇所で、主として、前記燃料供給路の一端が塞がれている。このように２箇所でシールされる栓構造を備えるデリバリパイプは、密封性に優れる。

前記デリバリパイプにおいて、前記凹部は、その表面に潤滑剤が塗布されていることが好ましい。潤滑剤が塗布されていると、ハウジングに螺着される際に、前記ねじ栓が回転しながらその凹部で内栓を窪み部の奥側へ押し込みつつ進んでも、前記凹部と前記内栓との摩擦が低減される。そのため、前記内栓が前記ねじ栓と共に回転することが更に抑制され、バリ等の異物の発生も更に抑制される。

本発明によれば、破片等の異物の発生が抑制され、かつ密封性に優れる栓構造を燃料供給路の一端に備えたデリバリパイプを提供できる。

実施形態１におけるデリバリパイプの断面図 ねじ栓及び内栓をハウジングに取り付ける前の状態を表したデリバリパイプの拡大断面図 ねじ栓及び内栓をハウジングに取り付けた後の状態を表したデリバリパイプの拡大断面図

＜実施形態１＞
以下、本発明を具体化した実施形態１を、図１ないし図３を参照しつつ説明する。図１は、実施形態１におけるデリバリパイプ１の断面図である。図１に示されるように、デリバリパイプ１は、主として、ハウジング２、球状の内栓３、及びねじ栓４を備える。

ハウジング２は、細長く延びた（即ち、長尺状の）１本の筒体からなる。このハウジング２は、説明の便宜上、栓側周壁部２１と、燃料側周壁部２２との２つの筒状の部分に区分される。栓側周壁部２１は、ハウジング２の一端側に配置し、ねじ栓４等が取り付けられる部分となっている。これに対して、燃料側周壁部２２は、ハウジング２の他端側に配置し、栓側周壁部２１よりも長く、ハウジング２の大部分を占めている。

燃料側周壁部２２は、その内部に軸方向（長手方向）に沿って配置された貫通孔２２１を有する。この貫通孔２２１は、ハウジング２の他端側の端面２２４から前記栓側周壁部２１側に向かって延びている。この貫通孔２２１は、燃料供給路２２１として利用される。

燃料供給路２２１は、その途中部分から外側へ分岐した複数個の分岐路２２３を備える。各分岐路２２３は、それぞれ燃料側周壁部２２の外周面上に突設された筒状の分岐周壁部２２４によって囲まれている。各分岐周壁部２２４は、燃料側周壁部２２の外周面上において、軸方向に沿って並ぶように配置している。各分岐周壁部２２４には、それぞれ燃料噴射弁１０が取り付けられる。

なお、燃料側周壁部２２は、その端部に外径が、その他の部分の外径よりも小さく設定されたインレット部２２５を有する。このインレット部２２５には、外部の高圧（燃料）ポンプ（不図示）と接続した燃料チューブ（不図示）が取り付けられる。

図１に示されるように、栓側周壁部２１は、端部２１１から掘り込まれたような形状の窪み部２１２を有する。栓側周壁部２１はこの窪み部２１２を囲むように配置している。本実施形態において、窪み部２１２の内径は、前記燃料供給路２２１の内径よりも大きく設定されている。

図２は、ねじ栓４及び内栓３をハウジング２に取り付ける前の状態を表したデリバリパイプ１の拡大断面図である。図２には、ハウジング２における栓側周壁部２１と燃料側周壁部２２との接続部分（境界部分）が拡大されて示されている。窪み部２１２は、端面２１１側から見て略円形状の入り口２１３を有し、その入り口２１３から入って最も奥側に、底２１５を有する。この底２１５の一部には、穴２１４が設けられている。この穴２１４は、端面２１１側から見て略円形状であり、前記燃料側周壁部２２で囲まれた燃料供給路２２１の末端に位置している。つまり、前記穴２１４は、窪み部２１２と燃料供給路２２１との境界部分に位置しており、この穴２１４を境にして窪み部２１２と燃料供給路２２１とが一本の孔として繋がっている。なお、穴２１４の大きさ（直径）は、球状の前記内栓３の大きさ（直径）よりも小さく設定されている。

前記穴２１４の周りを囲む底２１５は、前記端面２１１側から見て略円環状であり、その表面が入り口２１３側（手前側）から奥側に向かって傾斜している。なお、前記穴２１４は、底２１５の略中央に配置している。

栓側周壁部２１は、更に、手前側に配置される手前側大径部２１６と、内径が前記手前側大径部２１６よりも小さく奥側に配置される奥側小径部２１７とに区分される。なお、前記底２１５は、奥側小径部２１７よりも更に奥側に配置している。手前側大径部２１６は、その内周面上に雌ねじ部２１８を有する。そして、この雌ねじ部２１８よりも奥側における手前側大径部２１６の内周面上には、表面が滑らかな領域（滑面領域）２１９が存在している。この滑面領域２１９は、手前側大径部２１６（栓側周壁部２１）の内周面上を周回するような帯状の形を有している。なお、前記領域２１９よりも奥側の内周面上には、奥側小径部２１７と接続する勾配領域２２０が存在している。

奥側小径部２１７は、その内径が略同一であり、球状の内栓３を収容できるようにその内径が、前記内栓３の直径よりも若干大きく設定されている。

上記のような構造を有するハウジング２は、例えば、アルミニウム材を鋳造すること（アルミダイカスト）によって得られる。

前記内栓３は、例えば、鋼球からなる。前記内栓３は、前記栓側周壁部２１の窪み部２１２に対して、前記ねじ栓４よりも先に入れられる。

前記ねじ栓４は、前記栓側周壁部２１に螺着されて、窪み部２１２を密栓する。このねじ栓４は、例えば、ハウジング２と同種の材料（つまり、アルミニウム材）からなる。ねじ栓４は、軸状の本体部４１を有し、この本体部４１の外周面上には、雄ねじ部４１１が設けられている。この雄ねじ部４１１は、前記栓側周壁部２１の雌ねじ部２１８と噛み合い、螺合するように設定されている。また雄ねじ部４１１よりも先側の外周面上には、表面が滑らかな領域（滑面領域）４１２が設けられている。この滑面領域４１２は、本体部４１の外周面上を周回するような帯状の形を有している。なお、この滑面領域４１２の位置は、ねじ栓４が前記栓側周壁部２１に取り付けられた際に、前記栓側周壁部２１の滑面領域２１９と密着できるように設定されている。

本体部４１の先端には、凹部４１３が設けられている。この凹部４１３は、本体部４１（ねじ栓４）の先端面が内側へ窪んだような形状を有しており、その凹部４１３内に、前記内栓３の約３分の１が収容されるように構成されている。この凹部４１３によって、前記窪み部２１２内に先に入れられた前記内栓３を受け止めることができる。前記凹部４１３は、その内面形状が逆円錐台状になっている。そのため、前記凹部４１３は、軸方向に対して表面が傾斜した勾配面４１４と、軸方向に対して水平な平坦面４１５を有する。前記内栓３の表面（球面）は、凹部４１３の勾配面４１４及び平坦面４１５のそれぞれに対して接触する。

なお、本体部４１の先端側におけるねじ栓周縁部４１６は、ねじ栓４を窪み部２１２内に挿入し易くする等の目的で、面取りされている。この面取りされたねじ栓周縁部４１６よりも後端側に、前記滑面領域４１２が配置されている。本実施形態において、前記凹部４１３の表面（勾配面４１４及び平坦面４１５）上には、グリース等の潤滑剤が塗布されており、前記凹部４１３の表面が前記内栓３の表面（球面）上を滑りやすくなっている。

前ねじ栓４の後端面４１７には、六角形状の係止穴（不図示）が設けられている。この係止穴には、ねじ栓４を栓側周壁部２１に取り付ける際に、所定の工具（所謂、六角レンチ）が差し込まれる。

ここで、ハウジング２にねじ栓４及び内栓３を取り付ける工程、及びねじ栓４及び内栓３によって密封されるデリバリパイプの栓構造（密封構造）について説明する。図２に示されるように、栓側周壁部２１の窪み部２１２内に、その入り口２１３から、球状の内栓３が入れられる。次いで、その内栓３を窪み部２１２の奥側へ押し込むように、ねじ栓４を、凹部４１３を有する先端側から、前記入り口２１３内に入れる。

次いで、ねじ栓４の前記係止穴に六角レンチが差し込まれて、時計回りに前記ねじ栓４が回転されると、本体部４１の外周面上に設けられている雄ねじ部４１１が、栓側周壁部２１の内周面上に設けられている雌ねじ部２１８と噛み合い、その雌ねじ部２１８に案内されて、ねじ栓４（本体部４１）が窪み部２１２の奥側へ向けて進む。そして、最終的に、ねじ栓４（本体部４１）が栓側周壁部２１に螺着され、固定される。

ねじ栓４は、上記のように螺着される際、回転しながらその先端面の凹部４１３で、内栓３を受け止めつつ、窪み部２１２の奥側へ押し込む（押し進める）。

内栓３はその表面が球状（球面）であり、また、ねじ栓４の凹部４１３表面には上記のように潤滑剤が塗布されているため、ねじ栓４の凹部４１３は、内栓３の表面（球面）に対して回りながら滑るように接触する。そのため、内栓３が窪み部２１２の奥側へ押し込まれる際、ねじ栓４の回転につられて、内栓３が回転することが抑制される。

図３は、ねじ栓４及び内栓３をハウジング２に取り付けた後の状態を表したデリバリパイプ１の拡大断面図である。内栓３は、上記のようにねじ栓４によって押し込められると、最終的に、栓側周壁部２１の奥側小径部２１７内に半分程度、収容され、そして螺着されたねじ栓４によって窪み部２１２の底２１５に押し当てられる。その際、内栓３は、前記底２１５の穴２１４を塞ぐように、その穴２１４を囲む周縁部２１５ａに対して、円環状に押し付けられる。つまり、前記内栓３は、前記周縁部２１５ａに対して密に接触される。なお、この際、内栓３は、その表面の一部が前記穴２１４から燃料供給路２２側に向けてせり出すような状態で静止している。

上述したように、球状の内栓３は、ねじ栓４の回転につられて、回転することが抑制される。そのため、窪み部２１２の底２１５に押し付けられる際、内栓３の表面（球面）は、前記穴２１４の周縁部２１５ａに対して回転しながら接触することが抑制される。その結果、内栓３で穴２１４を塞いで燃料供給路２２１の末端を密封する際、内栓３及び周縁部２１５ａ等において、摩擦による突起状の異物（所謂、バリ）が生じ難くなっている。

また、ねじ栓４は、窪み部２１２内にねじ込まれると、最終的に、本体部４１における外周面上の滑面領域４１２は、栓側周壁部２１（手前側大径部２１６）における内周面上の滑面領域２１９まで到達する。そして、ねじ栓４は、栓側周壁部２１の手前側大径部２１６に、収納されるように螺着される。

ねじ栓４が栓側周壁部２１に螺着されると、ねじ栓４の凹部４１３は、上記のようにして静止した内栓３に押し返されて力を受ける。この際、特に、凹部４１３の勾配面４１４に対して外側に拡がるように力を受ける。すると、前記凹部４１３は、ねじ栓４の先端側の外周面（特に、滑面領域４１２）が、前記栓側周壁部２１の内周面（特に、滑面領域２１９）に対して強く押し付けられることになる（図３における矢印参照）。その結果、これらの滑面領域４１２，２１９が、互いに強く密着することになり、燃料供給路２２１の一端における密封性が高まる。

本実施形態のデリバリパイプ２は、その燃料供給路２２１の一端が、主として、２箇所で密封されている。１箇所目は、球状の内栓３と穴２１４を囲む周縁部２１５ａとの接触部分であり、２箇所目は、ねじ栓４の滑面領域４１２と栓側周壁部２１の滑面領域２１９との接触部分である。このような栓構造を有するデリバリパイプは１、破片等の異物の発生を抑制しつつ、燃料供給路の一端を確実に密封できる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態１において、ねじ栓４の凹部４１３は、その内面形状が逆円錐台状であったが、他の実施形態においては、例えば、半球状、円錐状等であってもよい。

（２）上記実施形態１において、ハウジング２等は、アルミニウム材を鋳造することによって形成したものであったが、他の実施形態おいては、例えば、鋳鉄、あるいは鋼材を加工したものであってもよい。

（３）上記実施形態１において、栓側周壁部２１は、内径の違いによって手前側大径部２１６と、奥側小径部２１７とに区分されていたが、他の実施形態においては、栓側周壁部２１の内径が略同一であり、１つの部分からなるものであってもよい。

１・・・デリバリパイプ
２・・・ハウジング
２１・・・内栓側周壁部
２１２・・・窪み部
２１４・・・穴
２１５・・・底
２１５ａ・・・周縁部
２１８・・・雌ねじ部
２１９・・・滑面領域
２２・・・燃料側周壁部
２２１・・・燃料供給路
３・・・内栓
４・・・ねじ栓
４１３・・・凹部
４１１・・・雄ねじ部
４１２・・・滑面領域

Claims (2)

1. 球状の内栓と、
   周面に雄ねじ部を含み、先端面に前記内栓を受け止める凹部を有するねじ栓と、
   一方の端面から掘り込まれたような形状の窪み部を内側に含み、内周面上に前記雄ねじ部と噛み合う雌ねじ部を含む筒状の栓側周壁部と、前記窪み部における奥側の一部に前記内栓の直径よりも小さな穴が空くように他方の端面から延びた貫通孔からなる燃料供給路を内側に含み、前記栓側周壁部と接続する筒状の燃料側周壁部とを有する長尺状のハウジングとを備え、
   前記内栓を前記窪み部の奥側へ押し込み、かつ前記穴を塞ぐために前記穴の周縁部に前記内栓を押し当てながら前記栓側周壁部に前記ねじ栓が螺着され、
   その際に前記凹部が外側へ拡がるように前記内栓に押し返されて前記ねじ栓の外周面が前記栓側周壁部の内周面に押し付けられて密着することを特徴とするデリバリパイプ。
2. 前記凹部は、その表面に潤滑剤が塗布されている請求項１に記載のデリバリパイプ。

Images