JP2018071466A

JP2018071466A - 燃料配管

Info

Publication number: JP2018071466A
Application number: JP2016213547A
Authority: JP
Inventors: 隼人田所; Hayato TADOKORO; 祐二小澤; Yuji Ozawa; 盛皓李; Seihau LEE
Original assignee: Sanoh Industrial Co Ltd
Current assignee: Sanoh Industrial Co Ltd
Priority date: 2016-10-31
Filing date: 2016-10-31
Publication date: 2018-05-10
Anticipated expiration: 2036-10-31
Also published as: CN109844301B; MX2019004838A; CN109844301A; US20200182209A1; WO2018078978A1; EP3533991A1; EP3533991B1; US11143152B2; EP3533991A4; JP6734179B2

Abstract

【課題】接続頭部を増肉することなく接続頭部の強度を向上させる。【解決手段】燃料を複数の燃料噴射装置２に分配供給する燃料分配管３に接続される燃料配管４であって、管部本体４１と、袋ナット５により燃料分配管３に締結される接続頭部４２と、を備え、接続頭部４２は、燃料配管４の中心軸線Ａに対して垂直な基準断面において円状に湾曲し、燃料分配管３の内周面に形成された座面３６に当接される第一湾曲部４３と、基準断面において円状に湾曲し、袋ナット５の内周面に形成された係止面５４に係止される第二湾曲部４４と、基準断面において直線状に延びて、第一湾曲部４３と第二湾曲部４４とを接続する直線部４５と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、燃料を複数の燃料噴射装置に分配供給する燃料分配管に接続される燃料配管に関する。

直噴エンジン等では、燃料分配供給装置を用いて、高圧ポンプにより圧縮された高圧の燃料を複数の燃料噴射装置に分配供給する。この燃料分配供給装置は、高圧ポンプに接続された燃料配管と、複数の燃料噴射装置に接続された燃料分配管と、燃料配管を燃料分配管に締結する袋ナットと、を備える。そして、袋ナットを締結すると、袋ナットに係止された燃料配管の接続頭部が燃料分配管のシール面に圧接されることで、接続頭部とシール面とがシールされる（例えば、特許文献１参照）。

ドイツ特許出願公開第１０２００５０４５７３１号明細書ドイツ特許出願公開第１０２００７０４６２０３号明細書

接続頭部は燃料分配管のシール面と袋ナットの係止面とに挟まれるため、袋ナットを締結すると、袋ナットの軸力により接続頭部に大きな応力が発生する。

しかしながら、ガソリン用の燃料分配供給装置では、燃料配管として、管部本体の先端部を塑性加工して接続頭部を形成したステンレス製のものが用いられている（例えば、特許文献１参照）。このように、ガソリン用の燃料配管では、接続頭部の板厚が小さいため、接続頭部に発生する応力が大きくなると、接続頭部が座屈して内側に曲がる可能性がある。

ところで、ディーゼル用の燃料分配供給装置では、２００ＭＰａという高圧力に耐える必要があるため、燃料配管として、流路が直線状となるように増肉した鉄製の接続頭部を管部本体にろう付けしたものが用いられている（例えば、特許文献２参照）。

そこで、ガソリン用の燃料配管においても、ディーゼル用の燃料配管のように接続頭部を増肉することで、接続頭部の強度を上げて、接続頭部が座屈するのを防止することが考えられる。しかしながら、接続頭部の増肉は、コストが高くなるため、現実的ではない。

そこで、本発明は、接続頭部を増肉することなく接続頭部の強度を向上させることができる燃料配管を提供することを目的とする。

本発明に係る燃料配管は、燃料を複数の燃料噴射装置に分配供給する燃料分配管に接続される燃料配管であって、管部本体と、袋ナットにより燃料分配管に締結される接続頭部と、を備え、接続頭部は、燃料配管の中心軸線に対して垂直な基準断面において円状に湾曲し、燃料分配管の内周面に形成された座面に当接される第一湾曲部と、基準断面において円状に湾曲し、袋ナットの内周面に形成された係止面に係止される第二湾曲部と、基準断面において直線状に延びて、第一湾曲部と第二湾曲部とを接続する直線部と、を有する。

この燃料配管では、円状に湾曲している第一湾曲部及び第二湾曲部に応力が集中しやすい。しかしながら、第一湾曲部と第二湾曲部との間に直線部が設けられているため、袋ナットの軸力を、直線部に分散させることができる。これにより、第一湾曲部及び第二湾曲部に発生する最大応力が小さくなるため、接続頭部を増肉しなくても、接続頭部の強度を向上させることができる。

基準断面において、直線部は、中心軸線に対して、接続頭部の先端に向けて広がるように傾斜していてもよい。この燃料配管では、接続頭部が燃料分配管の内周面に形成された座面に当接されるのに対し、直線部が接続頭部の先端に向けて広がるため、直線部の延在方向を、座面に向けることができる。これにより、座面から受ける反力を直線部で受けることができる。また、座面から受ける反力のうち、直線部を曲げる方向の成分の力、つまり、直線部に対して垂直な方向の成分の力を低減させることができる。その結果、接続頭部に発生する最大応力が小さくなるため、接続頭部の強度が更に向上する。

直線部の内径は、管部本体の内径よりも大きくてもよい。この燃料配管では、直線部の内径が管部本体の内径よりも大きいため、管部本体の先端部を塑性加工することにより、接続頭部を容易かつ低コストに製造することができる。

接続頭部の板厚は、管部本体の板厚と同じであってもよい。この燃料配管では、接続頭部と管部本体の板厚が同じであるため、管部本体の先端部を塑性加工することにより、接続頭部を容易かつ低コストに製造することができる。

基準断面において、第一湾曲部が座面に当接される点と第二湾曲部が係止面に当接される点とを結んだ線分は、中心軸線に対して、接続頭部の先端に向けて広がるように傾斜していてもよい。この燃料配管では、袋ナットの軸力は、座面に当接される点及び係止面に当接される点から接続頭部に入力される。このため、当該点を結ぶ線分が接続頭部の先端に向けて広がることで、接続頭部に入力される軸力の方向を、座面に向けることができる。これにより、接続頭部の強度が更に向上する。

基準断面における直線部の長さをＬとし、管部本体の内径をｍとした場合に、Ｌ／ｍは０．６３以上であってもよい。この燃料配管では、Ｌ／ｍを０．６３以上とすることで、接続頭部における直線部の割合が相対的に大きくなり、接続頭部における第一湾曲部及び第二湾曲部の割合、つまり、円状の部分の割合が相対的に小さくなる。これにより、最大応力が発生する部分が、接続頭部の基端部である管部本体の近傍に位置することになるため、接続頭部に生じる曲げモーメントが小さくなることで、接続頭部の強度が更に向上する。

本発明によれば、接続頭部を増肉することなく接続頭部の強度を向上させることができる。

燃料分配供給装置の一部を示す平面図である。燃料分配管と燃料配管との接続部位を示す断面図である。燃料分配管と燃料配管との接続部位を示す断面図である。燃料分配管と燃料配管との接続部位を示す断面図である。シミュレーション結果を示すグラフである。シミュレーション結果を示すグラフである。シミュレーション結果を示すグラフである。

以下、図面を参照して、実施形態に係る燃料分配管を説明する。本実施形態は、本発明をガソリンエンジン用の燃料分配供給装置に適用したものとして説明するが、ディーゼルエンジン等の他の燃料用の燃料分配供給装置に適用したものとしてもよい。なお、各図において同一又は相当する要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１に示すように、燃料分配供給装置１は、高圧ポンプ（不図示）により圧縮された高圧の燃料を、エンジン（不図示）の各気筒に対応して設けられる燃料噴射装置２に分配供給するものである。燃料分配供給装置１は、フューエルインジェクションレール、フューエルデリバリーパイプ、コモンレール等とも呼ばれる。

図１及び図２に示すように、燃料分配供給装置１は、高圧の燃料を複数の燃料噴射装置２に分配供給する燃料分配管３と、高圧ポンプにより圧縮された高圧の燃料を燃料分配管３に供給する燃料配管４と、燃料配管４を燃料分配管３に締結する袋ナット５と、を備える。

燃料分配管３は、管部３１と、複数のカップ部３２と、を備える。

管部３１は、複数の燃料噴射装置２に燃料を供給するために、高圧ポンプから圧送された燃料を高圧状態で貯留する。管部３１は、エンジンの気筒列方向（クランク軸方向）に沿って直線状に延びる円管状に形成されている。管部３１の内周面は、燃料の流路を形成する。なお、管部３１の管形状は、必ずしも直線状に延びる円管状である必要はなく、様々な形状とすることができる。

管部３１は、管部３１の一方端部に固定されて管部３１の一方端部を閉塞する蓋部３３と、管部３１の他方端部に固定されて燃料配管４と接続される接続部３４と、を備える。管部３１に対する蓋部３３及び接続部３４の固定は、例えば、ろう付けにより行うことができる。管部３１の一方端部とは、管部３１の両端部のうち、燃料配管４とは反対側の端部をいう。管部３１の他方端部とは、管部３１の両端部のうち、燃料配管４側の端部をいう。なお、管部３１の一方端部には、蓋部３３ではなく燃圧センサー等が接続されていてもよい。

カップ部３２は、複数の燃料噴射装置２にそれぞれ取り付けられて、管部３１に貯留されている燃料を各燃料噴射装置２に供給する。カップ部３２は、管部３１に固定されており、燃料噴射装置２との間が気密となるように燃料噴射装置２を保持する。管部３１に対するカップ部３２の固定は、例えば、ろう付けにより行うことができる。

接続部３４は、円管状に形成されている。接続部３４の内周面は、燃料の流路を形成する。接続部３４は、基端側において、管部３１に固定されており、先端側において、燃料配管４に接続されている。接続部３４の先端側の外周面には、雄ネジ３５が刻設されており、接続部３４の先端側の内周面には、座面３６が形成されている。雄ネジ３５は、燃料配管４と接続するための部位である。座面３６は、燃料配管４が圧接されて、燃料配管４との間をシールする部位である。

座面３６は、接続部３４の先端（燃料分配管３の先端）に向かうに従い拡径するテーパ状（漏斗状）に形成されており、接続部３４の管軸（中心軸線）を通る断面が直線となっている。接続部３４の管軸に対する座面３６の傾斜角度は、例えば、６０°とすることができる。

燃料配管４は、管部本体４１と、接続頭部４２と、を備える。

管部本体４１は、高圧ポンプと燃料分配管３との間に配管されて、高圧ポンプで圧縮された高圧の燃料を燃料分配管３に送る。管部本体４１は、細長いパイプ状（円管状）に形成されており、管部本体４１の内周面は、燃料の流路を形成する。管部本体４１は、長手方向全域に亘って同一断面（同一内径、同一外径）となっている。管部本体４１は、塑性加工が可能な金属材料により形成されている。管部本体４１の材料としては、ステンレス、鋼等が用いられる。

接続頭部４２は、燃料分配管３に接続される。接続頭部４２は、円管状に形成されており、接続頭部４２の内周面は、燃料の流路を形成する。接続頭部４２は、管部本体４１の先端部を塑性加工して形成されている。つまり、管部本体４１の先端部を、塑性加工により拡径及び縮径させることにより、接続頭部４２を形成している。このため、接続頭部４２の板厚（肉厚）は、管部本体４１の板厚（肉厚）と同じである。ここで、板厚が同じであるとは、厳密に同じである場合だけでなく、実質的に同じである場合も含む。実質的に同じであるとは、設計上同じであればよく、製造誤差により変動したものも含まれることをいう。具体的には、管部本体４１の先端部を、塑性加工により拡径及び縮径させると、板厚が３０％程度変動する場合がある。このため、管部本体４１の板厚に対して±３０％以内の板厚は、管部本体４１の板厚と同じ板厚とする。

図２及び図３に示すように、接続頭部４２は、第一湾曲部４３と、第二湾曲部４４と、直線部４５と、を備える。なお、以下の説明において、燃料配管４の中心軸線を中心軸線Ａといい、中心軸線Ａに対して垂直な断面（図２に示す断面）を、基準断面Ｓという。

第一湾曲部４３は、接続頭部４２の先端部に位置して、接続部３４（燃料分配管３）の内周面に形成された座面３６に当接される部位である。接続頭部４２の先端部は、接続頭部４２における管部本体４１と反対側の端部である。第一湾曲部４３は、基準断面Ｓにおいて円状に湾曲している。つまり、第一湾曲部４３は、中心軸線Ａ上の点を中心とした球状に形成されている。なお、第一湾曲部４３は、管部本体４１の先端部を塑性加工することにより形成されているため、第一湾曲部４３の外周面及び内周面の両面が、基準断面Ｓにおいて円状に湾曲している。

第二湾曲部４４は、接続頭部４２の基端部に位置して、袋ナット５の内周面に形成された係止面５４に係止される部位である。接続頭部４２の基端部は、接続頭部４２における管部本体４１側の端部である。第二湾曲部４４は、基準断面Ｓにおいて円状に湾曲している。つまり、第二湾曲部４４は、中心軸線Ａ上の点を中心とした球状に形成されている。なお、第二湾曲部４４は、管部本体４１の先端部を塑性加工することにより形成されているため、第二湾曲部４４の外周面及び内周面の両面が、基準断面Ｓにおいて円状に湾曲している。

第一湾曲部４３の外周面と第二湾曲部４４の外周面とは、中心軸線Ａ上の点Ｏを曲率中心とした同心円の関係となっている。この場合、第一湾曲部４３の外周面の半径と第二湾曲部４４の外周面の半径とは同じであってもよいが、第一湾曲部４３の外周面の半径は、第二湾曲部４４の外周面の半径よりも小さいことが好ましい。

直線部４５は、第一湾曲部４３と第二湾曲部４４とを接続する部位である。このため、接続頭部４２は、先端部から基端部に向けて、第一湾曲部４３、直線部４５、及び第二湾曲部４４の順に配置されている。直線部４５は、基準断面Ｓにおいて直線状に延びている。つまり、直線部４５は、基準断面Ｓにおいて、第一湾曲部４３と第二湾曲部４４との間の直線状に延びている部分をいう。ここで、基準断面Ｓにおいて直線状に延びている部分とは、基準断面Ｓにおいて実質的に直線状に延びている部分をいい、具体的には、基準断面Ｓにおける外周面又は内周面の平面度が２ｍｍ以内となる部分をいう。つまり、基準断面Ｓにおいて外周面又は内周面の平面度が２ｍｍ以内にある部分が、直線部４５となる。なお、基準断面Ｓでは接続頭部４２の外周面及び内周面が線で表わされるため、基準断面Ｓにおいて、外周面又は内周面が２ｍｍの間隔で平行に配置された２本の直線の間に位置する部分が、直線部４５となる。この場合、上記の平面度は、１．５ｍｍ以内であることが好ましく、１．０ｍｍ以内であることが更に好ましい。なお、直線部４５は、管部本体４１の先端部を塑性加工することにより形成されるため、直線部４５の外周面及び内周面の両面が、基準断面Ｓにおいて直線状に延びている。直線部４５の詳細については、後述する。

上述したように、接続頭部４２は、管部本体４１の先端部を塑性加工して形成されることから、接続頭部４２における直線部４５の内径ｎは、管部本体４１の内径ｍよりも大きい。管部本体４１の内径ｍに対する直線部４５の内径ｎの比は、特に限定されないが、例えば、１．１≦ｎ／ｍ≦２．５とすることが好ましく、１．１≦ｎ／ｍ≦２．０とすることが更に好ましい。

袋ナット５は、内周面側に接続頭部４２が挿入されるように、半径方向中心部に穴が形成された円筒状に形成されている。袋ナット５は、ネジ部５１と、係止部５２と、を備える。

ネジ部５１は、袋ナット５の一方端面５ａ側の端部に形成されており、係止部５２は、袋ナット５の他方端面５ｂ側の端部に形成されている。袋ナット５の一方端面５ａとは、袋ナット５の中心軸線方向における両端面のうち、燃料分配管３側の端面をいう。袋ナット５の他方端面５ｂとは、袋ナット５の中心軸線方向における両端面のうち、燃料配管４側（燃料分配管３とは反対側）の端面をいう。

ネジ部５１の内周面には、雌ネジ５３が刻設されている。雌ネジ５３は、接続部３４の雄ネジ３５と螺合されることで、袋ナット５により燃料配管４を燃料分配管３に締結するための部位である。

係止部５２の内周面には、係止面５４が形成されている。係止面５４は、他方端面５ｂ側から袋ナット５に挿入された接続頭部４２を、一方端面５ａ側から係止するための部位である。係止面５４は、一方端面５ａ側から他方端面５ｂ側に向かうに従い拡径するテーパ状（漏斗状）に形成されており、接続頭部４２の管軸（中心軸線）を通る断面が直線となっている。接続頭部４２の管軸に対する係止面５４の傾斜角度は、例えば、６０°〜８０°とすることができる。

そして、袋ナット５により燃料配管４を燃料分配管３に締結する際は、他方端面５ｂ側から袋ナット５に管部本体４１を挿入した状態で、雄ネジ３５に雌ネジ５３を螺合する。すると、袋ナット５に挿入された接続頭部４２の第二湾曲部４４が係止面５４に当接され、袋ナット５により接続頭部４２が燃料分配管３側に引き寄せられる。そして、燃料分配管３に対する袋ナット５の軸力により、第一湾曲部４３が座面３６に圧接されるとともに、第二湾曲部４４が係止面５４に圧接される。これにより、袋ナット５により燃料分配管３と燃料配管４とが締結されて、燃料分配管３と燃料配管４とが接続固定される。

次に、直線部４５についてさらに詳しく説明する。

図３及び図４に示すように、直線部４５は、基準断面Ｓにおいて、中心軸線Ａに対して、接続頭部４２の先端に向けて広がるように傾斜している。つまり、直線部４５は、中心軸線Ａを中心とした円錐台の筒状に形成されている。上述したように、直線部４５は、管部本体４１の先端部を塑性加工することにより形成されるため、直線部４５の外周面及び内周面の両面が、基準断面Ｓにおいて、中心軸線Ａに対して、接続頭部４２の先端に向けて広がるように傾斜している。基準断面Ｓにおいて、直線部４５の外周面の延長線を直線Ｌ１とし、中心軸線Ａに対して直線Ｌ１が接続頭部４２の先端に向けて閉じる方向の角度を角度αとした場合に、角度αは０未満（α＜０）となる。

また、基準断面Ｓにおいて、第一湾曲部４３が座面３６に当接される点を点Ｔ１とし、第二湾曲部４４が係止面５４に当接される点を点Ｔ２とし、点Ｔ１と点Ｔ２とを結ぶ線分を線分Ｌ２とする。この場合、線分Ｌ２は、中心軸線Ａに対して、接続頭部４２の先端に向けて広がるように傾斜している。つまり、基準断面Ｓにおいて、中心軸線Ａに対して線分Ｌ２が接続頭部４２の先端に向けて閉じる方向の角度を角度βとした場合に、角度βは０未満（β＜０）となっている。

また、基準断面Ｓにおける直線部４５の長さを長さＬとし、管部本体４１の内径を内径ｍとした場合、長さＬ／内径ｍは、０．６３以上（Ｌ／ｍ≧０．６３）となっている。基準断面Ｓにおける直線部４５の長さＬは、次のように求められる。基準断面Ｓにおいて、点Ｏを中心として第一湾曲部４３の外周面を通る円を円Ｃ１とし、点Ｏを中心として第二湾曲部４４の外周面を通る円を円Ｃ２とし、直線部４５の外周面の延長線を直線Ｌ１とし、第一湾曲部４３近傍における円Ｃ１と直線Ｌ１との交点を点Ｐ１とし、第二湾曲部４４近傍における円Ｃ２と直線Ｌ１との交点を点Ｐ２とする。そして、点Ｐ１から点Ｐ２までの長さを、基準断面Ｓにおける直線部４５の長さＬとする。

以上説明したように、本実施形態に係る燃料配管４では、円状に湾曲している第一湾曲部４３及び第二湾曲部４４に応力が集中しやすい。しかしながら、第一湾曲部４３と第二湾曲部４４との間に直線部４５が設けられているため、袋ナット５の軸力を、直線部４５に分散させることができる。これにより、第一湾曲部４３及び第二湾曲部４４に発生する最大応力が小さくなるため、接続頭部４２を増肉しなくても、接続頭部４２の強度を向上させることができる。

また、この燃料配管４では、接続頭部４２が燃料分配管３の内周面に形成された座面３６に当接されるのに対し、直線部４５が接続頭部４２の先端に向けて広がるため、直線部４５の延在方向を、座面３６に向けることができる。これにより、座面３６から受ける反力を直線部４５で受けることができる。また、座面３６から受ける反力のうち、直線部４５を曲げる方向の成分の力、つまり、直線部４５に対して垂直な方向の成分の力を低減させることができる。その結果、接続頭部４２に発生する最大応力が小さくなるため、接続頭部４２の強度が更に向上する。

また、この燃料配管４では、接続頭部４２と管部本体４１の板厚が同じであるため、管部本体４１の先端部を塑性加工することにより、接続頭部４２を容易かつ低コストに製造することができる。

また、この燃料配管４では、袋ナット５の軸力は、座面３６に当接される点Ｔ１及び係止面５４に当接される点Ｔ２から接続頭部４２に入力される。このため、当該点Ｔ１及び点Ｔ２を結ぶ線分Ｌ２が接続頭部４２の先端に向けて広がることで、接続頭部４２に入力される軸力の方向を、座面３６に向けることができる。これにより、接続頭部の強度が更に向上する。

また、この燃料配管４では、Ｌ／ｍを０．６３以上とすることで、接続頭部４２における直線部の割合が相対的に大きくなり、接続頭部における第一湾曲部及び第二湾曲部の割合、つまり、円状の部分の割合が相対的に小さくなる。これにより、最大応力が発生する部分が、接続頭部４２の基端部である管部本体４１の近傍に位置することになるため、接続頭部４２に生じる曲げモーメントが小さくなることで、接続頭部４２の強度が更に向上する。

ここで、本発明者は、中心軸線Ａに対する直線Ｌ１の角度αと、中心軸線Ａに対する線分Ｌ２の角度βと、接続頭部４２に発生する最大応力と、の関係についてシミュレーションした。シミュレーション結果を図５に示す。

図５に示すように、角度α＜０である場合は、角度βに関わらず、角度α≧である場合に比べて、接続頭部４２に発生する最大応力が小さくなった。この結果から、基準断面Ｓにおいて、直線部４５が、中心軸線Ａに対して、接続頭部４２の先端に向けて広がるように傾斜していることで、接続頭部４２に発生する最大応力が小さくなることが分かった。

特に、角度α＜０、且つ、角度β＜０である場合は、接続頭部４２に発生する最大応力が格段に小さくなった。この結果から、基準断面Ｓにおいて、直線部４５、及び、第一湾曲部４３が座面３６に当接される点Ｔ１と第二湾曲部４４が袋ナット５の係止面５４に係止される点Ｔ２とを結んだ線分が、中心軸線Ａに対して、接続頭部４２の先端に向けて広がるように傾斜していることで、接続頭部４２に発生する最大応力が格段に小さくなることが分かった。

図３及び図４に示すように、基準断面Ｓにおける直線部４５の長さを長さＬとし、管部本体４１の内径を内径ｍとした場合、長さＬ／内径ｍは、０．６３以上（Ｌ／ｍ≧０．６３）となる。

基準断面Ｓにおける直線部４５の長さＬは、次のように求められる。基準断面Ｓにおいて、点Ｏを中心として第一湾曲部４３の外周面を通る円を円Ｃ１とし、点Ｏを中心として第二湾曲部４４の外周面を通る円を円Ｃ２とし、直線部４５の外周面の延長線を直線Ｌ１とし、第一湾曲部４３近傍における円Ｃ１と直線Ｌ１との交点を点Ｐ１とし、第二湾曲部４４近傍における円Ｃ２と直線Ｌ１との交点を点Ｐ２とする。そして、点Ｐ１から点Ｐ２までの長さを、基準断面Ｓにおける直線部４５の長さＬとする。

ここで、本発明者は、中心軸線Ａに対する直線Ｌ１の角度αと、直線部４５の長さＬと、接続頭部４２に発生する最大応力と、の関係についてシミュレーションした。このシミュレーションでは、管部本体４１の内径ｍを５．５ｍｍとした。シミュレーション結果を図６に示す。なお、通常は、接続頭部４２に発生する最大応力が４６０ＭＰａを超えても、接続頭部４２が変形しないと考えられる。しかしながら、図６では、接続頭部４２の変形をより防止する観点から、基準となる応力を４６０ＭＰａとした。

図６に示すように、直線部４５の長さＬが３．５ｍｍ未満である場合は、接続頭部４２に発生する最大応力が４６０ＭＰａを超えるケースが散見されたが、直線部４５の長さＬが３．５ｍｍ以上である場合は、接続頭部４２に発生する最大応力が４６０ＭＰａを超えなかった。この結果から、管部本体４１の内径ｍが５．５ｍｍである場合に、直線部４５の長さＬが３．５ｍｍ以上であれば、接続頭部４２の変形をより防止できることが分かった。

また、本発明者は、接続頭部４２の任意の点に発生する応力と、直線部４５の長さＬと、の関係についてシミュレーションした。このシミュレーションでは、管部本体４１の内径ｍを５．５ｍｍとした。シミュレーション結果を図７に示す。なお、図７でも、図６と同様に、接続頭部４２の変形をより防止する観点から、基準となる応力を４６０ＭＰａとした。

図７に示すように、直線部４５の長さＬが３．５ｍｍ未満である場合は、接続頭部４２の任意の点に発生する応力が４６０ＭＰａを超えるケースが散見されたが、直線部４５の長さＬが３．５ｍｍ以上である場合は、接続頭部４２の任意の点に発生する応力が４６０ＭＰａを超えなかった。この結果から、管部本体４１の内径ｍが５．５ｍｍである場合に、直線部４５の長さＬが３．５ｍｍ以上であれば、接続頭部４２の変形をより防止できることが分かった。

このように、図６及び図７の何れも、管部本体４１の内径ｍが５．５ｍｍである場合に、直線部４５の長さＬが３．５ｍｍ以上とすることで、接続頭部４２に発生する応力を４６０ＭＰａ未満に抑えられた。そして、この管部本体４１の内径ｍに対する直線部４５の長さＬの比を計算すると、Ｌ／ｍ≒０．６３となる。このため、長さＬ／内径ｍを０．６３以上とすることで、接続頭部４２の変形をより防止できることが推察される。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。

１…燃料分配供給装置、２…燃料噴射装置、３…燃料分配管、４…燃料配管、５…袋ナット、５ａ…一方端面、５ｂ…他方端面、３１…管部、３２…カップ部、３３…蓋部、３４…接続部、３５…雄ネジ、３６…座面、４１…管部本体、４２…接続頭部、４３…第一湾曲部、４４…第二湾曲部、４５…直線部、５１…ネジ部、５２…係止部、５３…雌ネジ、５４…係止面、Ａ…中心軸線。

Claims

燃料を複数の燃料噴射装置に分配供給する燃料分配管に接続される燃料配管であって、
管部本体と、
袋ナットにより前記燃料分配管に締結される接続頭部と、を備え、
前記接続頭部は、
前記燃料配管の中心軸線に対して垂直な基準断面において円状に湾曲し、前記燃料分配管の内周面に形成された座面に当接される第一湾曲部と、
前記基準断面において円状に湾曲し、前記袋ナットの内周面に形成された係止面に係止される第二湾曲部と、
前記基準断面において直線状に延びて、前記第一湾曲部と前記第二湾曲部とを接続する直線部と、を有する、
燃料配管。
前記基準断面において、前記直線部は、前記中心軸線に対して、前記接続頭部の先端に向けて広がるように傾斜している、
請求項１に記載の燃料配管。
前記直線部の内径は、前記管部本体の内径よりも大きい、
請求項１又は２に記載の燃料配管。
前記接続頭部の板厚は、前記管部本体の板厚と同じである、
請求項１〜３の何れか一項に記載の燃料配管。
前記基準断面において、前記第一湾曲部が前記座面に当接される点と前記第二湾曲部が前記係止面に当接される点とを結んだ線分は、前記中心軸線に対して、前記接続頭部の先端に向けて広がるように傾斜している、
請求項１〜４の何れか一項に記載の燃料配管。
前記基準断面における前記直線部の長さをＬとし、前記管部本体の内径をｍとした場合に、Ｌ／ｍは０．６３以上である、
請求項１〜５の何れか一項に記載の燃料配管。