JP3996369B2 - フユーエルデリバリパイプ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子燃料噴射式自動車用エンジンの燃料加圧ポンプから送給された燃料をエンジンの各吸気通路あるいは気筒内に直接噴射する燃料インジェクタ（噴射ノズル）を介して供給するためのフユーエルデリバリパイプの改良に関し、特に燃料通路を有する連通管の断面構造と外部構造に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
フユーエルデリバリパイプは、ガソリンエンジンの電子燃料噴射システムに広く使用されており、燃料通路を有する連通管から複数個の円筒状ソケットを介して燃料インジェクタに燃料を送った後、燃料タンク側へと戻るための戻り通路を有するタイプと、戻り通路を持たないタイプ（リターンレス）とがある。最近は高温の戻り燃料による蒸散ガス低減対策やコストダウンのため戻り通路を持たないタイプが増加してきたが、それに伴い、インジェクタから噴射させるために弁を開閉させるスプールの往復運動に起因する反射波（衝撃波）や脈動圧による燃料噴射脈動によって、フユーエルデリバリパイプや関連部品が振動し耳ざわりな異音を発するという問題が発生していた。加えて、インジェクタのスプールの着座に伴う衝撃による異音も発生していた。
燃料を直接燃焼室内に噴射するいわゆる直噴型のエンジンでは、高圧のサプライポンプが設けられるため、その大きな脈動を吸収するためにパルセーションダンパが設けられており、通常の燃料噴射型（ＭＰＩ）エンジンの場合においても一部で採用されているが、スペースの制約とコスト高から採用するのは容易でない。
【０００３】
そこで本発明者等は、特開２０００−３２９０３１号「フユーエルデリバリパイプ」に記載したように、連通管の壁面の一部を可撓性のアブゾーブ面にして振動を吸収させる方法として、連通管の断面を偏平形状にすることを提案した。しかしながら、連通管を偏平形状にすると、エンジンの周囲にある配管部品等に干渉したり接触したりするおそれがあり、さらに工具を挿入したり回転させたりするスペースが確保できないため、充分な偏平形状を採用しにくいという欠点があることが判明した。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、燃料インジェクタの開閉に伴って発生する衝撃波や脈動圧を低減させるために充分な偏平形状を採用しながら、他部品との干渉を防止し、工具のスペースを確保することを可能にする新規なフユーエルデリバリパイプの構造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の前述した課題は、連通管の断面が偏平形状に形成され、かつ連通管の外壁部が少なくとも１つの平坦状又は円弧状で可撓性のアブゾーブ面を包含しており、偏平形状の一部にプレス機械と切断刃による円弧状切断面が形成され、この円弧状切断面に円弧状の封止キャップがろう付け又は溶接により固着されて円弧状凹所空間を形成しており、これにより、ソケットに流入する燃料の脈動圧と衝撃波をアブゾーブ面の撓みで低減させると共に円弧状凹所空間で他部品との干渉を回避するようになっているフユーエルデリバリパイプによって達成される。
【０００６】
本発明において、プレス機械と切断刃による円弧状切断面を形成する方法は、例えば本出願人による特許第３０１０３０７号「フユーエルデリバリパイプの製造方法」に記載されているような従来の方法を用いることができる。その方法については添付図面の図６を参照して後述する。
【０００７】
【作用】
本発明によれば、上述した構造を採用することにより、アブゾーブ面の撓みによる振動吸収効果と共に、円弧状凹所で他部品との干渉が回避でき、工具や配線などを挿入するスペースも確保されることになり、充分な偏平形状を採用することが可能になる。
【０００８】
アブゾーブ面による脈動吸収の理論的な根拠としては、燃料インジェクタの開閉時に発生する衝撃波が、ソケットの燃料流入口へと流入あるいは瞬間的な逆流によって流出する際に、可撓性のアブゾーブ面の撓みによって衝撃や脈動が吸収されることと、バネ定数の比較的小さい薄肉の部材が撓んで変形することにより容積が変化し燃料の圧力変動を吸収するものと理解される。
【０００９】
本発明は他の態様として、円弧状凹所の仮想延長部上に連通管をエンジン本体に固定するための穴付きブラケットを配置することにより、穴付ブラケットが他部品に干渉することを防止することができ、加えて固定用ボルトを締め付ける際の工具のスペースを確保することができる。
【００１０】
本発明はさらに他の態様として、封止キャップに連通管を固定するための穴付きブラケットを一体化させて構成することができ、これにより従来の突起物を削除してフユーエルデリバリパイプ全体をコンパクトに構成することができ、他部品との干渉をより一層回避できるようになる。
【００１１】
本発明において、連通管の外壁部やアブゾーブ面の板厚・縦横の比率・ソケットの燃料流入口と対向する面との隙間などは、特にエンジンのアイドリング時において振動や脈動が最も小さい値になるように実験や解析によって定めることができる。
本発明は基本的に連通管の断面構造と外部構造に係るものであるから、ブラケットの取り付け寸法を維持することにより、従来のフユーエルデリバリパイプに対して互換性を維持することができる。本発明の他の特徴及び利点は、添付図面の実施例を参照した以下の記載により明らかとなろう。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１の態様によるフユーエルデリバリパイプ１０を表しており、図１Ａは全体の斜視図、図１Ｂはソケット部分の縦断面図を表している。クランク軸方向に沿って延伸する連通管１１の底面には、噴射ノズルの先端を受け入れるためのソケット３が、例えば３気筒エンジンであれば３個が所定の間隔と角度で取り付けられている。連通管１１には、さらにフユーエルデリバリパイプ１０をエンジン本体に取り付けるための厚肉で堅固なブラケット４が２個横方向に架け渡されている。連通管１１の長手方向端部はエンドキャップ１４，１５で気密に封止されている。
【００１３】
連通管１１の側端部にはコネクタ（図示せず）を介して燃料導入管２がろう付けや溶接で固定されている。連通管１１のいずれかの端部には燃料タンクに戻るための戻り管を設けることができるが、リターンレスタイプのフユーエルデリバリパイプでは、戻り管は設けられていない。燃料は矢印の方向へと流れ、ソケット３から燃料インジェクタ（図示せず）を介して各吸気通路あるいは気筒内へ直接噴射される。
【００１４】
図１Ａ，Ｂに示すように、この例では連通管１１は円形断面の低炭素鋼もしくはステンレス鋼パイプをつぶして形成した偏平楕円形断面に作られており、偏平部分の内側下面がソケット３の燃料流入口１３（図１Ｂ）に対向している。連通管１１の断面寸法は、例えば板厚１．２ｍｍの平板で、高さＨを６．４ｍｍ、幅Ｗを３２ｍｍに設定することができ、この平板のバネ定数は約６５ｋｇｆ／ｃｍ² ／ｍｍである。本発明に従い、偏平楕円形断面の連通管１１の外壁部のほぼ全体がアブゾーブ面を提供し、特に燃料流入口１３に対向する平坦部分１１ａはそのスパンの長さから主アブゾーブ面として作用する。
【００１５】
さらに、図１Ａに示すように本発明の特徴に従い、連通管１１の偏平形状の一部にプレス機械と切断刃による円弧状切断面１６が形成され、この円弧状切断面１６に、これと対応する形状（円弧状）の封止キャップ１８が突き合わせ溶接の形でろう付け又は溶接により固着されて円弧状凹所空間２０を形成している。かくして、ソケットに流入する燃料の脈動圧と衝撃波をアブゾーブ面の撓みで低減させると共に、円弧状凹所空間で他部品との干渉を回避し、かつ工具のスペースを確保するようになっている。
【００１６】
図２Ａ，Ｂ，Ｃは、連通管１１に形成された円弧状切断面１６と封止キャップ１８の関係を斜視図、平面図及び断面図で表している。円弧状の切断面とすることにより、アブゾーブ面の撓みに影響を及ぼすことが最小限となり、本発明により振動低減効果と干渉防止効果の両面を達成することができる。
【００１７】
図６は、連通管に円弧状切断面を形成するための連通管Ｒカット装置を表しており、前述したようにこの装置は特許第３０１０３０７号に記載されている装置を参照している。この装置７０は、偏平形状の連通管１１を両側からクランプする２つ割りの把持機構７４と、把持機構７４を支持する基礎台７６と、円形棒状体の先端を斜めに切断した形状の切断刃７８をクランプする保持部８０とで構成されている。基礎台７６と保持部８０はプレス装置に組込まれており、両者の間隔は所定のサイクルで変化させられる。把持機構７４は、固定チャック８２と可動チャック８４、及び可動チャック８４を動かすための液圧、空気圧又は機械式作動ユニット８６とを包含している。固定チャック８２と可動チャック８４の合せ面９０の位置には、固定チャック側と可動チャック側のそれぞれに円弧状の溝（図示せず）が設けられており、これらの溝はチャックが当接した状態で切断刃７８の外形にほぼ等しい円形となるように形成されて、ガイドの役目を果たす。かくして、このＲカット装置を用いれば、連通管の偏平状断面の側面に円弧状凹所を形成できることになる。
【００１８】
図３Ａ，Ｂ，Ｃは封止キャップの変形例を表しており、連通管１１に円弧状凹所２０を形成するための封止キャップ２２と連通管１１の関係を斜視図、平面図及び断面図で表している。図３Ｃに示すように、封止キャップ２２は円弧状切断面上にオーバーラップする形で当接され、ろう付け及び又は溶接により連通管１１に固着されている。
【００１９】
図４Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは本発明の他の実施例を表しており、円弧状凹所空間２０の仮想延長部（円弧をその中心軸線方向に平行延長した部分）上に連通管を固定するための穴付きブラケット３０を配置して、穴付ブラケット３０が他部品に干渉することを防止し、かつ工具を用いて固定用ボルト（図示せず）を締め付ける際に工具が他部品や連通管１１に干渉することを防止するようにした例である。
【００２０】
図５Ａ，Ｂ，Ｃは本発明のさらに他の実施例を表しており、円弧状切断面１６を封止するための封止キャップ４０に連通管を固定するための穴付きブラケットを一体化させて構成した例である。こうすると、従来のフユーエルデリバリパイプで側方に向けて突出していた突起物を削除してフユーエルデリバリパイプ全体をコンパクトに構成することができ、他部品との干渉をより一層回避できるようになる。封止キャップ４０と円弧状切断面１６とはろう付け及び又は溶接により連通管１１に固着されるが、前述した例に比べて溶接面積が大きくなるため、燃料の内圧に耐えなければならない封止キャップの強度が充分確保できるという利点がある。なお、円弧状切断面１６の輪郭は正確な円弧である必要はなく、略円弧状であれば種々の形状で良い。
【００２１】
【発明の効果】
以上詳細に説明した如く、本発明によれば、燃料インジェクタの開閉時に発生するスプールの着座に伴う衝撃波・ソケットの燃料流入口へと流入あるいは瞬間的な逆流によって流出する際に発生する脈動圧などが偏平形状の連通管のアブゾーブ面の撓みによって低減させられると共に、円弧状凹所の存在で他部品との干渉を回避することができ、工具のスペースが確保される等、その技術的効果には極めて顕著なものがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるフユーエルデリバリパイプ全体の斜視図とソケット部分の断面図である。
【図２】連通管と封止キャップの関係を表す一部破断斜視図と平面図及びＰ−Ｐ線に沿う断面図である。
【図３】封止キャップの変形例を表す一部破断斜視図と平面図及びＱ−Ｑ線に沿う断面図である。
【図４】他の実施例による連通管と封止キャップの関係を表す一部破断斜視図と平面図及びＲ−Ｒ線に沿う断面図である。
【図５】さらに他の実施例による連通管と封止キャップの関係を表す一部破断斜視図と平面図及びＳ−Ｓ線に沿う断面図である。
【図６】連通管に円弧状断面を形成するＲカット装置の縦断面図である。
【符号の説明】
２ 燃料導入管
３ ソケット
４ 固定用ブラケット
１０ フユーエルデリバリパイプ
１１ 連通管
１１ａ アブゾーブ面
１３ 燃料流入口
１６ 円弧状切断面
１８，２２ 封止キャップ
２０ 円弧状凹所
３０，４０ 固定用ブラケット

Claims (3)

1. 直線状に延びる燃料通路を内部に有する連通管と、この連通管の端部又は側部に固定された燃料導入管と、前記連通管に交差して突設され一部が前記燃料通路に連通し開放端部が燃料噴射ノズル先端を受け入れる複数のソケットとを備えて成るフユーエルデリバリパイプにおいて、
   前記連通管の断面が偏平形状に形成され、かつ前記連通管の外壁部が少なくとも１つの平坦状又は円弧状で可撓性のアブゾーブ面を包含しており、
   前記偏平形状の一部にプレス機械と切断刃による円弧状切断面が形成され、
   前記円弧状切断面に円弧状の封止キャップがろう付け又は溶接により固着されて円弧状凹所空間を形成しており、
   これにより、ソケットに流入する燃料の脈動圧と衝撃波をアブゾーブ面の撓みで低減させると共に円弧状凹所空間で他部品との干渉を回避するようになっていることを特徴とするフユーエルデリバリパイプ。
2. 前記円弧状凹所空間の仮想延長部上に連通管を固定するための穴付きブラケットが配置されている請求項１記載のフユーエルデリバリパイプ。
3. 前記円弧状封止キャップに連通管を固定するための穴付きブラケットが一体化されている請求項１記載のフユーエルデリバリパイプ。

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