JP3872868B2

JP3872868B2 - 燃料分配管

Info

Publication number: JP3872868B2
Application number: JP16501397A
Authority: JP
Inventors: 勝彦本杉; 武臣山本
Original assignee: Otics Corp
Current assignee: Otics Corp
Priority date: 1997-06-05
Filing date: 1997-06-05
Publication date: 2007-01-24
Anticipated expiration: 2017-06-05
Also published as: JPH10339242A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の燃料噴射装置に用いられる燃料分配管に関し、詳しくはその消音構造に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
ガソリンエンジンの燃料噴射装置においては、低コスト化のために、燃料分配管からパルセーションダンパやプレッシャレギュレータ等のアクチュエータを廃止する方向にある。その廃止と併せて、低燃費化と排気ガス対策のために、インジェクタによるガソリンの噴射圧を高圧化して、噴射ガソリンを微粒化する方向にあるため、燃料分配管から放射音が発生し、新たな問題を起こしている。この放射音は、インジェクタ内の吐出弁の開閉によるガソリンの液圧変動（脈動）が燃料分配管の燃料通路に液中伝達して反射波となり、燃料分配管が共鳴管のように作用して発生する。
【０００３】
もともと噴射圧が高いディーゼルエンジンにおいても、低燃費化と排気ガス対策のために、ノズルによる軽油の噴射圧の高圧化が必要となっており、しかもコモンレールシステムの採用によってさらなる高圧化が必要となっているため、燃料分配管からの放射音の低減はきわめて重要な課題となっている。
【０００４】
なお、ガソリンエンジンにおける噴射圧は、一般的なインテークポート内噴射式の場合は２ｋｇ／ｃｍ² であり、シリンダ内直接噴射式の場合は５０〜２００ｋｇ／ｃｍ² である。ディーゼルエンジンにおける噴射圧は、一般的なものでは１００〜２００ｋｇ／ｃｍ² であり、コモンレール式の場合は１０００〜２０００ｋｇ／ｃｍ² である。
【０００５】
従来、燃料分配管からの放射音を低減する方法としては、燃料分配管の燃料容積を大きくして、燃料のマスによって反射波を減少させる方法と、燃料分配管の外表面を消音材で包み込んで、放射音の大気放出を防ぐ方法とがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前者の方法では燃料分配管自体のサイズが大きくなり、後者の方法では消音材が嵩張るため、いずれもスペース面とコスト面で不利であった。また、従来の燃料噴射装置は、燃料分配管とその前の燃料ホース又はパイプに異物が侵入するのを防ぐために、燃料フィルタとしての燃料ストレーナを燃料分配管の外部に設ける必要があり、やはりスペース面とコスト面で不利であった。
【０００７】
本発明の目的は、上記課題を解決し、サイズを大きくしなくても噴射圧の高圧化による放射音を低減することができ、スペース面とコスト面で有利な燃料分配管を提供することにある。さらには、燃料分配管に燃料フィルタ機能をもたせて、燃料ストレーナを省略することができる燃料分配管を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、管本体部にその長さ方向に延びるように形成された燃料通路と該燃料通路から分岐して噴射弁（ガソリンエンジンではインジェクタ、ディーゼルエンジンではノズル）に向かう二以上の分岐通路とを備えた燃料分配管において、各分岐通路から各分岐通路に面する燃料通路の各部位にかけて消音器が設けられ、前記消音器が、網状体又は濾紙で筒籠状に形成されて前記燃料通路を横切るように位置する濾過材と、該濾過材の端部にあって前記噴射弁に対し前記燃料通路を隔てた対向面に位置する吸音材とを有することを特徴とする。
【００１０】
（１）前記吸音材は、噴射弁内の吐出弁の開閉に基づく燃料の脈動による異音を、噴射弁と対向することで直接受け止め、吸音することにより第一消音作用を果す。
【００１１】
吸音材は、特に限定されないが、耐燃料性の軟質合成樹脂（例えばナイロン樹脂）、ゴム（例えばフッ素ゴム）等よりなるソリッド体、発泡体、海綿体又はポーラス組織体や、繊維よりなる綿状体等を例示できる。消音作用が大きい点で、発泡体、海綿体又はポーラス組織体が好ましい。また、吸音材の形状は、特に限定されず、例えば平板状でもよいが、吸音面積を大きくする意味で、凹凸板状に形成されることが好ましい。
【００１２】
（２）前記濾過材には、分岐通路へ流れる燃料が通過する。この濾過材は、燃料の通常の流れに対しては実質的に抵抗とならないが、前記燃料の高速での脈動に対しては抵抗となることにより第二消音作用を果す。同時に、燃料フィルタとしても作用する。
【００１３】
濾過材は、特に限定されないが、耐燃料性の合成樹脂（例えばナイロン樹脂）、金属（例えばステンレス鋼）等よりなる網状体、又は、繊維よりなる濾紙を例示できる。高度の燃料清浄性が必要な場合は、網状体やポーラス組織体の目を細かくしたり、濾紙を使用したりすることが好ましい。特に、噴射圧が５０ｋｇ／ｃｍ2 以上である場合には、濾紙を使用することが好ましい。また、濾過材の形状は、濾過面積を大きくする意味で、筒籠状に形成されることが好ましい。
【００１４】
消音器は前記吸音材と前記濾過材とを備え、上記の第一及び第二消音作用の相乗によって優れた消音作用を奏するとともに、燃料フィルタ作用も果すため、最も好ましい。
【００１５】
消音器は、分岐通路と連続する噴射弁挿入穴から挿入可能に形成されることが好ましい。その場合、消音器に設けた環状フランジ部と分岐通路に設けた環状突部とが接触することにより、消音器が位置決めされるとともに、消音器の他部と分岐通路の他部とが接触しないことが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１〜図４は、本発明を直列４気筒ガソリンエンジンの燃料分配管に具体化した実施形態の燃料分配管１を示している。この燃料分配管１は、燃料ホース又はパイプ（図示略）が接続される管本体部２と、該管本体部２から下方へ突出してインジェクタ１０が取り付けられる４つの短筒状のインジェクタ取付部３とが、アルミニウム合金で一体成形されてなるものである。
【００１７】
管本体部２の中心には断面丸形の燃料通路４が形成され、各インジェクタ取付部３の中心には燃料通路４から略直角に分岐してインジェクタ１０の燃料取入口１１に向かう断面丸形の分岐通路５が形成されている。すなわち、分岐通路５の先端部にはインジェクタ１０のインレット部１２が挿入されるインジェクタ挿入穴６が連続して形成されており、該インレット部１２の端面に燃料取入口１１が設けられている。
【００１８】
１３はインレット部１２の途中部に形成された溝１４に嵌着されて挿入穴との間をシールするＯリングである。１５はインレット部１２の基端部に外挿されてインジェクタ取付部３の端面に当接するグロメットである。Ｏリング１３及びグロメット１５は、耐燃料性のゴムで形成されている。各分岐通路５と燃料通路４との境界には、各分岐通路５を若干縮径する環状突部７が形成されている。
【００１９】
各分岐通路５から各分岐通路５に面する燃料通路４の各部位にかけては、消音器２０が取り付けられている。この消音器２０は、次の要素▲１▼▲２▼▲３▼からなり、インジェクタ挿入穴６から挿入可能なサイズに形成されている。
【００２０】
▲１▼ 下部の環状フランジ部２２と上部のキャップ部２３とこれらを連結する複数本の支柱部２４とが耐燃料性の合成樹脂で一体成形されてなる支持フレーム２１。
【００２１】
▲２▼ 耐燃料性の例えばナイロン樹脂で網状体に形成されて、支柱部２４に支持された筒篭状の濾過材２５。図３に示すように、濾過材２５の外径は燃料通路４の内径より小さいため、濾過材２５の回りには周囲通路９ができる。また、濾過材２５はインジェクタ１０の燃料取入口１１と燃料通路４との間を通路的に完全に分離する形で配設されている。従って、図２に矢印で示すように、燃料通路４を流れる燃料Ｆは、周囲通路９を回り込んだり濾過材２５を通過したりできるが、燃料通路４から分岐通路５へ流れる燃料Ｆは、必ず濾過材２５を通過する。
【００２２】
▲３▼ 耐燃料性の例えばフッ素ゴム発泡体により平円板状に形成されて、インジェクタ１０との対向面であるキャップ部２３の下面に嵌着又は接着された吸音材２６。吸音材２６の下面を凹凸状にして吸音面積を大きくすることもできる。
【００２３】
消音器２０はインジェクタ挿入穴６から挿入され、環状フランジ部２２が環状突部７に接触・係止して位置決めされるため、組み付けやメンテナンスが容易である。消音器２０の他部と燃料分配管１の他部とは、干渉を防ぐために接触しないようになっている。特にキャップ部２３は、燃料通路４の分岐通路５とは反対側に凹設された逃がし穴８に隙間２７をもって遊嵌されている。そして、キャップ部２３と吸音材２６が逃がし穴８に収まることで、燃料通路４の有効通過面積が減少しないようになっている。
【００２４】
以上のように構成された燃料分配管１によれば、インジェクタ１０による燃料の噴射圧を高圧化して、インジェクタ１０内の吐出弁（図示略）の開閉に基づく燃料Ｆの脈動による異音が大きくなった場合でも、吸音材２６が、その異音をインジェクタ１０と対向することで直接受け止め、吸音することにより第一消音作用を果す。また、濾過材２５は、燃料Ｆの通常の流れに対しては実質的に抵抗とならないが、燃料Ｆの高速での脈動に対しては抵抗となることにより第二消音作用を果す。この第一及び第二消音作用の相乗によって優れた消音作用を奏するため、従来のように燃料分配管の燃料容積を大きくしたり、燃料分配管の外表面を消音材で包み込んだりしなくても、放射音を効果的に軽減することができ、スペース面とコスト面で有利である。
【００２５】
また、濾過材２５は燃料フィルタとしても作用し、燃料分配管１とその前の燃料Ｆホース又はパイプ（図示略）に異物が侵入するのを防ぐため、従来のように燃料Ｆストレーナを燃料分配管１の外部に設ける必要がなく、やはりスペース面とコスト面で有利である。
【００２９】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のように、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
（１）濾過材として濾紙を用いる場合に、濾紙を波形に折って濾過面積を大きくすること。
（２）ディーゼルエンジンにおける燃料分配管として具体化すること。
【００３０】
【発明の効果】
以上詳述した通り、請求項１又は２の発明に係る燃料分配管によれば、サイズを大きくしなくても噴射圧の高圧化による放射音を低減することができ、スペース面とコスト面で有利であるのに加え、燃料分配管に燃料フィルタ機能をもたせて、燃料ストレーナを省略することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る燃料分配管の正面図である。
【図２】同燃料分配管の部分断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】同燃料分配管に組み付ける消音器とインジェクタを示す分解斜視図である。

Claims

管本体部（２）にその長さ方向に延びるように形成された燃料通路（４）と該燃料通路（４）から分岐して噴射弁（１０）に向かう二以上の分岐通路（５）とを備えた燃料分配管において、各分岐通路（５）から各分岐通路（５）に面する燃料通路（４）の各部位にかけて消音器（２０）が設けられ、前記消音器（２０）が、網状体又は濾紙で筒籠状に形成されて前記燃料通路（４）を横切るように位置する濾過材（２５）と、該濾過材（２５）の端部にあって前記噴射弁（１０）に対し前記燃料通路（４）を隔てた対向面に位置する吸音材（２６）とを有することを特徴とする燃料分配管。
前記消音器（２０）が、環状フランジ部（２２）とキャップ部（２３）とこれらを連結する複数本の支柱部（２４）とが一体成形されてなる支持フレーム（２１）を有し、前記濾過材（２５）が前記支柱部（２４）に支持され、前記吸音材（２６）が前記キャップ部（２３）に取着されている請求項１記載の燃料分配管。