JP2012117450A - デリバリパイプ取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料噴射装置のデリバリパイプとエンジン本体の取付には、従来、環状樹脂部材を介設して、ボルトで締結していた。しかし、樹脂製部材は、長期間の締結力が印加されると、クリープによって変形し、そのため締結用のボルトの軸植が低下するおそれがあった。
【解決手段】金属製のエンジン本体に金属製のデリバリパイプを取り付けるデリバリパイプの取付構造であって、前記デリバリパイプは略直線状に伸びた本体部と前記本体部の長さ方向に対して略直角方向に延設された複数の取付支持部とからなり、前記エンジン本体には、前記デリバリパイプを取り付けるために前記エンジン本体に座面を有するパイプ取付部が設けられ、前記パイプ取付部には前記取付支持部との対向面となる前記座面に凹み形状が施され、前記取付支持部が前記パイプ取付部に固定された際に、前記凹み形状は開口を有することを特徴とするデリバリパイプ取付構造を提供する。
【選択図】図２

Description

本発明は、エンジンの各気筒に燃料を供給する燃料噴射装置の取付構造に関するものであり、特にデリバリパイプとエンジンの取付構造に関するものである。

内燃機関では、各気筒への燃料の供給に燃料噴射装置が用いられる。燃料噴射装置は、燃料タンクから燃料ポンプによって燃料が送りだされる燃料供給管と、各気筒まで燃料を届けるデリバリパイプと、デリバリパイプから各気筒の燃焼室に燃料を噴射するインジェクタによって構成される。この燃料噴出装置は、エンジンとは別体で構成される。また、各気筒がエンジンのクランク軸に対して平行でなおかつ直線的に配列されるため、デリバリパイプもクランク軸に略平行の関係で、エンジン本体に係止される。

エンジンは、始動中には震動と熱を発生するため、別品である燃料噴射装置の取付構造については、従来から検討されている。

特許文献１は、従来の燃料噴射装置の取付構造について開示されている。図４を参照して、符号１０２はエンジン本体であり、符号１１０はシリンダヘッドである。シリンダヘッド１１０に形成された座面１１０ａに、座金部１１４及び環状樹脂部材１１２を介してデリバリパイプ１０４の支持部１０４ａがボルト１２０で締結されている。

デリバリパイプ１０４には、インジェクタ１０６が配設されており、ゴム状緩衝部１２２を介してエンジン内１３０と通じている。環状樹脂部材１１２を支持部１０４ａと座面１１０ａとの間に介設させることで、締結時の変形を押さえ、燃料漏れやエンジン本体からの熱を遮熱する効果を持たせていた。

特にデリバリパイプ１０４が金属製の場合は、シリンダヘッド１１０からの熱を受けやすく膨張収縮が生じたり、パイプ内で燃料が蒸発したりするという課題が生じるため、デリバリパイプ１０４の遮熱は必要とされた。

実開平０１−０７１１６８号公報

しかし、環状樹脂部材は、長期間の締結力が印加されるため、クリープによって変形し、そのため締結用のボルトの軸力が低下する可能性がある。また、部品が１つ追加されるためコストアップおよび重量アップに繋がるという課題があった。

本発明は上記の課題に鑑み想到されたものであり、エンジン側の取付座面に凹部を設けて、燃料噴射装置の取付部との間に空気を通過させることで、デリバリパイプの高熱化を抑制する。

より具体的に本発明のデリバリパイプの取付構造は、
金属製のエンジン本体に金属製のデリバリパイプを取り付けるデリバリパイプの取付構造であって、
前記デリバリパイプは略直線状に伸びた本体部と前記本体部の長さ方向に対して略直角方向に延設された複数の取付支持部とからなり、
前記エンジン本体には、前記デリバリパイプを取り付けるために前記エンジン本体に座面を有するパイプ取付部が設けられ、
前記パイプ取付部には前記取付支持部との対向面となる前記座面に凹み形状が施され、
前記取付支持部が前記パイプ取付部に固定された際に、前記凹み形状は開口を有することを特徴とする。

本発明のデリバリパイプの取付構造では、エンジン側のパイプ取付部の座面に凹み形状を形成し、デリバリパイプの取付支持部が座面と突き合わされ、ボルトなどで締結固定された後は、凹み形状を空気が流れるため、遮熱用の樹脂製部材等を取付支持部と座面との間に介設しなくても、エンジン本体からの熱を放熱することができる。

また、遮熱用の部品が不要となるので、低コストに寄与し、また部品点数が減るため、重量の軽減および、取付時の工数削減という効果も奏することとなる。

燃料噴射装置の構造を示す概略図である。 デリバリパイプとエンジン本体の取付構造を示す斜視図である。 デリバリパイプとエンジン本体の取付構造を示す平面図である。 従来のデリバリパイプの取付構造を示す図である。

以下、図面を用いて本発明を説明するが、以下の説明による実施形態は、本発明の一実施形態を例示するだけであり、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、変更されてもよい。

図１には、燃料噴射装置１の概略を示す。燃料タンク（図示せず）に連結された燃料ポンプ（図示せず）の出口２には、フューエルチューブ３（以後単に「チューブ」とも呼ぶ）が連結されている。フューエルチューブ３にはデリバリパイプ４が連結されている。デリバリパイプ４には、設置されるエンジンの気筒数に応じたインジェクタ５（５ａ〜５ｃ）が用意され、それぞれがデリバリパイプ４と連結している。

インジェクタ５は各気筒に対して霧状にした燃料を噴射するので、気筒の配列に応じて配置される。したがって、デリバリパイプ４は、クランク軸に略平行に配置される事となる。なお、インジェクタ５の噴出タイミングは、図示しないＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｏｒｏｌ Ｕｎｉｔ）等が制御する。フューエルチューブ３は、フレキシブルなチューブが多く使用される。チューブ３の両端には、リテーナ６が配設されており、チューブ３同士の連結を可能にしている。

デリバリパイプ４は、略直線状の本体部４ａと、この本体部４ａの長さ方向に略直角方向に延設された取付支持部１０からなる。本体部４ａの断面形状は特に限定されるものではないが、断面が四角や丸といった形状がよく用いられる。

また、デリバリパイプ４には、インジェクタ５の連結口８（図１では８ａ〜８ｃ）も形成されている。燃料をインジェクタ５に送るためである。デリバリパイプ４に配設された取付支持部１０およびインジェクタ５の連結口８は、どちらも同じ方向に配設されるが、気筒の配置の仕方によっては、同じ方向でなくてもよい。

デリバリパイプ４の本体部４ａは、インジェクタ５の連結口８および取付支持部１０を配設することができれば、それ以上の長さは不要である。また、本体部４ａの一端部には、フューエルチューブ３と接続するための接続管９が形成されていてもよい。接続管９は、デリバリパイプ４の本体部４ａの長さ方向から異なる方向に曲がって形成されていてもよい。

取付支持部１０は、デリバリパイプ４の長さ方向から略直角方向に突き出て延設された舌状の取付フランジである。中央には、ボルト締結用の貫通孔１１が形成されている。取付支持部１０は、デリバリパイプ４に対して複数配置されているのが好ましい。エンジンは始動中は常に震動が発生しているので、１点での固定では、固定点に応力が集中し、また固定されていない自由端が他の部品等に接触するおそれもあるからである。

図２には、エンジン本体側のパイプ取付部２０を示す。ここでパイプ取付部２０が形成されているエンジン本体とは、シリンダヘッド、若しくはヘッドカバーといった気筒の上部に届く位置に配置される部材を指す。デリバリパイプ４は、気筒上部の燃焼室付近に配置されるインジェクタ５に直結されるからである。

パイプ取付部２０はエンジン本体から突設された舌状のブラケットである。パイプ取付部２０上面には、座面２１が形成されている。座面２１は、デリバリパイプ４の取付支持部１０の取付面１２に対向する面である。なお、座面２１と取付支持部１０の間にはステー１５を介設させる。従って、実際に座面２１と接触するのは、ステー１５の合わせ面１６である。

座面２１の面積は特に限定されないが、取付支持部１０の取付面１２よりも広い方がよい。座面２１はエンジン側に形成された部分であるので、温度が上がりやすく、面積を広くして、放熱効果を上げるためである。

座面２１には、デリバリパイプ４の取付支持部１０をボルト１９等で締結固定するためのネジ穴２２が形成されている。また、座面２１には、凹み形状２３（２３ａおよび２３ｂ）が形成されている。凹み形状２３は座面２１から取付支持部１０の取付面１２と反対側に凹ませた溝である。凹み形状２３は断面は特に限定されず、座面２１からの深さ２４も、凹み形状２３の幅２５も一定でなくてもよい。

また、ステー１５の直径１７は、この凹み形状の幅２５よりも大きく形成される。幅２５よりステー１５の直径１７が小さいと、ステー１５が凹み形状２３中に落ち込んでしまい、締結のための軸力が低下するおそれがあるからである。また、ステー１５の直径１７は、取付支持部１０の幅１０ｗより小さいのが望ましい。熱伝導の面積が減るからである。

図２には、エンジンのクランク軸方向の凹み形状２３ａと、それにほぼ直角な凹み形状２３ｂの２本がある場合を示したが、特にこの本数に限定されるものではない。また、凹み形状２３が複数ある場合は、互いに交わる部分があってもよい。本発明では、凹み形状２３は、取付支持部１０が締結固定された場合に開口を有する必要がある。凹み形状２３が開口を有していれば、そこに空気の流れが生じ、ステー１５を冷却することができるからである。ステー１５が冷却されれば、取付支持部１０の熱上昇も抑制される。

そのため凹み形状２３は、端部がパイプ取付部２０の側面２０ａまで削りとってしまうのが好ましい。ステー１５の合わせ面１６は、座面２１と合わされるため、凹み形状２３が、パイプ取付部２０の側面２０ａまで削り取って形成されていれば、パイプ取付部２０の側面２０ａからエアが流れ込みやすくなるからである。

しかし、凹み形状２３の端部がパイプ取付部２０の側面２０ａを削り取ってしまわなくてもよい。図３には、取付支持部１０とパイプ取付部２０を合わせた様子の平面視した様子を示す。凹み形状２３ｂの端部２３ｂｔは、パイプ取付部２０の側面２０ａを削り取っていない。しかし、凹み形状２３ｂの端部２３ｂｔは取付支持部１０が締結固定された際には、開口を有している。このようにデリバリパイプ４がエンジン本体に締結された際に、開口を有する凹み形状２３であればよい。

従って、例えば、ステー１５を介在させている場合は、平面視で取付支持部１０と座面２１との間では開口が見えなくても、ステー１５と座面２１との間で開口が生じていればよい。この例としては、図３中の二点鎖線２６の位置が凹み形状２３ｂの端部であった場合である。この場合、図３の平面視では、取付支持部１０に隠れて凹み形状２３ｂの端部が見えないが、ステー１５の端１５ｔより外側にあり、ステー１５との間では開口を有する事となる。

このような凹み形状２３がエンジン側のパイプ取付部２０に形成してあれば、この凹み形状２３とステー１５の合わせ面１６間の隙間を空気が抜け、空気の流れ３０、３１が生じる。例えば図３では、凹み形状２３ａに空気の流れ３０が紙面向かって左から右に生じている場合を示す。また、凹み形状２３ｂでは、紙面上から下に向かって空気の流れが生じている場合を示す。このように凹み形状が開口を有していれば、凹み形状中の空気の出入りが可能になり、冷却効果を生むことができる。この空気の流れによってパイプ取付部２０とステー１５の間を冷却し、これらの間に遮熱用の樹脂部材などを介在させることなく、熱伝導を抑える事ができる。

なお、図２では、パイプ取付部として、エンジン本体から突設されたブラケット状のパイプ取付部２０を示したが、この形状に限定されることはなく、例えば、エンジン本体に凹みを設けて、その凹みに座面を形成しパイプ取付部としてもよい。

また、本実施の形態ではステー１５を座面２１と取付支持部１０との間に介設させたが、凹み形状２３の幅２５や、パイプ取付部２０の設置場所によっては、ステー１５を省略しても、デリバリパイプ４の熱上昇を抑えることができる。その場合は上記の説明でステー１５の代わりに取付支持部１０とし、合わせ面１６の代わりに取付面１２と読み替えることができる。

また、本発明では、エンジン本体側のパイプ取付部２０およびデリバリパイプ４は金属製であるのが好ましい。金属製部材は熱伝導性が高い。そのような熱伝導性のよい部材同士を固定する際には、樹脂製などの遮熱材を介設しても、クリープによって変形し、そのため締結用のボルト１９の軸植が低下するからである。

しかし、本発明のデリバリパイプ取付構造であれば、ボルトの軸力が低下することはない。さらに、取付部では、空気が通るために冷却され、エンジン本体側からの熱は、デリバリパイプには伝わらず、デリバリパイプ中で燃料が気化したりするおそれがない。

本発明のデリバリパイプの取付構造は、内燃機関の燃料噴射装置に利用でき、ガソリン車だけでなく、ディーゼル車においても、好適に利用することができる。

１ 燃料噴射装置
２ 燃料ポンプの出口
３ フューエルチューブ
４ デリバリパイプ
４ａ （デリバリパイプの）本体部
５（５ａ〜５ｃ） インジェクタ
８（８ａ〜８ｃ） 連結口
９ 接続管
１０ 取付支持部
１０ｗ 取付支持部の幅
１１ 貫通孔
１２ 取付面
１５ ステー
１６ 合わせ面
１７ ステーの直径
１９ ボルト
２０ パイプ取付部
２０ａ （パイプ取付部の）側面
２１ 座面
２２ ネジ穴
２３（２３ａ、２３ｂ） 凹み形状
２３ｂｔ 凹み形状２３ｂの端部
２４ （凹み形状の）深さ
２５ （凹み形状の）幅
３０、３１ 空気の流れ

Claims (1)

1. 金属製のエンジン本体に金属製のデリバリパイプを取り付けるデリバリパイプの取付構造であって、
   前記デリバリパイプは略直線状に伸びた本体部と前記本体部の長さ方向に対して略直角方向に延設された複数の取付支持部とからなり、
   前記エンジン本体には、前記デリバリパイプを取り付けるために前記エンジン本体に座面を有するパイプ取付部が設けられ、
   前記パイプ取付部には前記取付支持部との対向面となる前記座面に凹み形状が施され、
   前記取付支持部が前記パイプ取付部に固定された際に、前記凹み形状は開口を有することを特徴とするデリバリパイプ取付構造。