JP4156147B2

JP4156147B2 - フユーエルデリバリパイプ

Info

Publication number: JP4156147B2
Application number: JP28452499A
Authority: JP
Inventors: 正一郎臼井
Original assignee: Usui Co Ltd
Current assignee: Usui Co Ltd
Priority date: 1999-10-05
Filing date: 1999-10-05
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2019-10-05
Also published as: JP2001107821A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子制御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各気筒に燃料インジェクタ（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、特に燃料供給通路を有する連通管と燃料インジェクタを受け入れるソケット（ホルダー）部分の接続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制御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、燃料ポンプ（プランジャポンプ）やインジェクタのスプールの相手部材との衝突に起因する反射波や脈動圧によって、フユーエルデリバリパイプや、関連部品としての燃料配管・そのクランプ・クランプの取り付けられた前面パネルなどが振動し耳ざわりな異音を発するという問題が発生するようになってきた。
【０００３】
この対策として、特にリターンレスタイプにおいては、フユーエルデリバリパイプの直前に圧力ダンパを取り付けたり、自動車の前面パネル裏側の燃料配管を複数の防振クランプで支持するなどの方法も行われているが、部品点数の増大・設置スペースの確保・コスト高などの問題が新たに発生していた。
【０００４】
特開平１１−２１６４号「フユーエルデリバリ」は、この問題に着目し、燃料配管系の脈動共振回転数をアイドル回転数以下にすべく、デリバリ本体を板金プレスで製造し、デリバリ本体の剛性と内容量とを一定範囲に設定することを提案している。しかしながら、フユーエルデリバリパイプの本体は断面が円形又は四角形の鋼管を用いて作られるタイプが多く、エンジンの仕様や強度あるいはコストの問題から上記の方法を採用することは問題が多い。
特公平３−６２９０４号「内燃機関用燃料レイル」は、インジェクタラップ騒音を防止するために、ダイヤフラムを用いて連通管内部をソケット側と管壁側とに仕切り、ダイヤフラムの可撓性によって脈動及びインジェクタの残留反応を吸収するようにしている。しかしながら、連通管の長手方向に可撓性のダイヤフラムを配置するにはシール部材が必要になる等、構造が複雑化し、全体の形状が限定されることになって多種多様なエンジンの仕様に対応できないという欠点がある。
特開昭６０−２４０８６７号「内燃機関用燃料噴射装置の燃料供給導管」は、燃料供給導管の壁の１つを弾性的に構成して燃料の脈動を減少させることを提案している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、燃料の反射波や脈動圧に起因する衝撃を吸収（アブゾーブ・absorb）し、振動を緩衝（ダンピング・damping ）抑制して異音の発生を防止することが可能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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の前述した目的は、ソケットを通じて伝達される燃料の反射波や脈動圧をソケット通過時に減少あるいは緩衝させるような構造を採用することによって達成される。その基本は各ソケットの内側端面に接触してあるいは間隔をあけて薄板部材から成る可撓性のアブゾーブ面を各ソケットごとに個別に付設することにある。燃料を通過させるための孔は、ソケットの内側端面の周囲にソケット内部と連通管内部とを連通させる複数のオリフィス孔として形成する。
【０００７】
【作用】
かかる構造を採用することにより、本発明のフユーエルデリバリパイプによれば、各ソケットの端面に各ソケットごとに個別にアブゾーブ面（ダンピング面）を付設したことにより、インジェクタからアブゾーブ面までの距離が短く、インジェクタを発した衝撃による脈動エネルギはエネルギ密度の高い状態で直ちにアブゾーブ面に達するため、アブゾーブ面が衝撃エネルギを吸収及び緩衝させる効果を発揮することとなり、インジェクタからの反射波が連通管から燃料配管側へ伝播することに起因する振動や脈動による異音の発生を効果的に防止することができる。さらに本発明では、燃料を通過させるための孔を、各ソケットの内側端面の周囲に、ソケット内部と連通管内部とを連通させる細径で複数のオリフィス孔として形成したので、オリフィス孔を通過する際の抵抗が衝撃エネルギを吸収及び緩衝させる効果を発揮することになり、燃料インジェクタの開閉時に発生する衝撃エネルギが最大限に緩衝されることになって燃料の脈動圧力が燃料供給管から燃料配管側へと伝播するのを確実に抑制し、異音の発生を大幅に防止することができる。
【０００８】
本発明において、オリフィス孔は通常のドリルによる貫通穴以外に、ソケットの端面に刻設した溝で構成し、各溝の上を薄板部材から成るアブゾーブ面が封止するように構成することができる。この場合、オリフィス孔の加工が貫通加工でなく端面加工（溝加工）となって、プレスやフォーミング成形などが可能となりその作業が容易になるという利点が得られる。
【０００９】
この溝は端面加工のため、真直な溝ではなく湾曲形状にすることもできる。この場合、湾曲した溝を通過する際の抵抗が衝撃エネルギを吸収及び緩衝させる効果を発揮することになり、本発明による作用効果が増大する。
【００１０】
また、他の好適な態様として、アブゾーブ面で反射した波の進行方向とオリフィス孔の中心軸線とが傾斜していれば、オリフィス内面で反射しながら進むことになってさらに減衰されることになり、ソケット通過時の抵抗が増大して衝撃エネルギを吸収及び緩衝させる効果を発揮し、本発明による作用効果が増大する。
【００１１】
さらに、他の好適な態様として、オリフィス孔がソケットの中心軸線に対して斜めに傾斜しかつその内周側開口部がアブゾーブ面側に開口するようにすると、インジェクタからの反射波の大部分がアブゾーブ面に衝突してから連通管を通過して燃料配管側へ伝播することになり、ソケット通過時の抵抗が増大して衝撃エネルギを吸収及び緩衝させる効果を発揮し、本発明による作用効果が増大する。
【００１２】
さらに、他の好適な態様として、連通管の壁面のうち、ソケットに対向する面を薄板状で可撓性の第２のアブゾーブ面で構成すれば、ソケット部分における第１のアブゾーブ面から放射される反射波が第２のアブゾーブ面に衝突することで弱められることになるので、２つのアブゾーブ面による相乗効果によって衝撃エネルギを吸収及び緩衝させる効果が増大することになる。
【００１３】
第２のアブゾーブ面を用いる場合、燃料供給管は連通管側の第２のアブゾーブ面以外の面に取り付けられている方が、アブゾーブ面のフレキシビリテイが抑制されて剛性が高くなり緩衝能が低下することがなく、かつ燃料供給管自身の振動が少なくなり、強度的にも有利である。
【００１４】
本発明において、ソケットに付設される薄板状のアブゾーブ面やオリフィス孔あるいは連通管の形状・寸法・縦横の比率・板厚などは、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。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１〜図３は、本発明によるフユーエルデリバリパイプ（トップフィードタイプ）１０の好適な実施例による全体形状を一部を分解して表しており、略四角形断面の鋼管から成る連通管１１がクランク軸方向に沿って延伸し、連通管１１の側部に燃料供給（導入）管２がろう付けや溶接で固定されている。
連通管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、燃料の脈動圧が問題となる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。
【００１６】
連通管１１の底面には、噴射ノズルの端部を受け入れるためのソケット３ａ〜３ｃが６気筒エンジンの片側用として３個が所定の間隔と角度で取り付けられている。４気筒エンジン用であれば４個が所定の間隔と角度で取り付けられる。連通管１１には、さらにフユーエルデリバリパイプ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。燃料は矢印の方向へと流れ、ソケット３ａ〜３ｃの各燃料流入口１３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各気筒へと噴射される。
【００１７】
図２及び図３に示すように、本発明に従い、ソケット３の内側端面３ｓに接触して薄板部材２０から成る可撓性のアブゾーブ面が、スポット溶接・プロジェクション溶接・シーム溶接・ろう付けその他の方法により付設され、この内側端部の周囲にソケット内部と連通管内部とを連通させる複数のオリフィス孔２２が開口している。薄板部材２０の材質は金属製又は強化プラスチック製とし、その厚さは一例として０．２〜０．８ｍｍ程度に設定することができる。
【００１８】
さらに、連通管１１の壁面１１ａ，１１ｂと端部キャップ１１ｃ，１１ｄのうち、ソケット３に対向する上面１１ａだけが第２のアブゾーブ面として作用するように可撓性の薄肉の鋼板で形成され、側面及び底面１１ｂは厚肉の堅固な部材で作られている。ソケット３内部と連通管１１内部とを連通させるための孔は、ソケット３の内側端部の周囲に、小径のオリフィス孔２２として形成されている。
【００１９】
かくして、図１〜図３の実施例によれば、ソケット３の端面に付設されたアブゾーブ面（ダンピング面）２０が衝撃エネルギを吸収及び緩衝させる効果を発揮するので、インジェクタからの反射波が連通管から燃料配管側へ伝播することに起因する振動や脈動による異音の発生を防止することができる。さらに本発明では、燃料を通過させるための孔２２を小径のオリフィス孔として形成したので、オリフィス孔を通過する際の抵抗が衝撃エネルギを吸収及び緩衝させる効果を発揮することになり、燃料インジェクタの開閉時に発生する衝撃エネルギが最大限に緩衝されることになって燃料の脈動圧力が燃料供給管から燃料配管側へと伝播するのを確実に抑制し、異音の発生を大幅に防止することができる。
【００２０】
図４は本発明の他の実施例を表しており、図４Ａの例ではオリフィス孔３０は通常のドリルによる貫通穴ではなくソケット３の端面３ｓに刻設した溝３０で構成され、各溝の上を薄板部材２０から成るアブゾーブ面が封止している。
この溝３０は端面加工のため、図４Ｂのような真直な溝３０に限定されることなく、図４Ｃに示すような湾曲形状の溝３２にすることもできる。この場合、湾曲した溝３２を通過する際の抵抗が衝撃エネルギを吸収及び緩衝させる効果を発揮することになり、本発明による作用効果が増大する。また、図４Ｄのように、アブゾーブ面で反射した波の進行方向とオリフィス孔３３の中心軸線とが傾斜しているようにオリフィスを形成すれば、オリフィス内面で反射しながら進むことになってさらに減衰されることになり、ソケット通過時の抵抗が増大して衝撃エネルギを吸収及び緩衝させる効果を発揮し、本発明による作用効果が増大する。
【００２１】
図５は本発明のさらに他の実施例を表しており、図５Ａは薄板部材４０に同心円状の波形を付けて衝撃吸収性を高めた例である。図５Ｂはソケット３の端面３ｓから少し離して薄板部材４２を配置しその外周を屈曲させてソケットの外周に固着させて衝撃吸収性を高めた例である。図５Ｃはオリフィス孔４４をソケットの中心軸線に対して斜めに傾斜させかつその内周側開口部４４ａをアブゾーブ面２０の側に開口させた例である。
【００２２】
図５Ｃのようにオリフィス孔を傾斜させると、インジェクタからの反射波がアブゾーブ面に衝突せず直接オリフィス孔へと通過するのが減少し、反射波の大部分がアブゾーブ面に衝突してから連通管を通過して燃料配管側へ伝播することになり、ソケット通過時の抵抗が増大して衝撃エネルギを吸収及び緩衝させる効果を発揮することになる。
【００２３】
図６の実施例は、図１〜図３の実施例における第２のアブゾーブ面の変形例を表しており、図６Ａは連通管５１のアブゾーブ面５１ａを波形にして衝撃吸収性を高めた例、図６Ｂは連通管６１のアブゾーブ面６１ａを断面全体を屈曲させて形成した例である。図６Ｂのように連通管の側面全体がアブゾーブ面となる場合は、燃料供給管はソケット３側の壁面に取り付けるようにすると第２のアブゾーブ面の変形を害することがないので望ましい。
【００２４】
図６の例でも、ソケット部分における第１のアブゾーブ面から放射される反射波が第２のアブゾーブ面に衝突することで弱められることになるので、２つのアブゾーブ面による相乗効果によって衝撃エネルギを吸収及び緩衝させる効果が増大することになる。
【００２５】
【発明の効果】
以上詳細に説明した如く、本発明によれば、ソケット端部の可撓性のアブゾーブ面（ダンピング面）が衝撃エネルギを吸収及び緩衝するように作用し、インジェクタからの反射波や連通管からの燃料配管側への伝播に起因する振動や脈動による異音の発生を防止することができ、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の全体を表わす正面図である。
【図２】本発明によるフユーエルデリバリパイプの一部破断縦断面図である。
【図３】図２の線Ａ−Ａに沿う縦断面図である。
【図４】本発明の他の実施例を表すソケット部分の断面図である。
【図５】本発明の他の実施例を表すソケット部分の縦断面図である。
【図６】本発明の他の実施例を表すソケット部分の縦断面図である。
【符号の説明】
２燃料供給管
３，３ａ〜３ｃソケット
３ｓソケット端面
４ブラケット
１０フユーエルデリバリパイプ
１１，５１，６１連通管
１１ａ，５１ａ，６１ａ連通管壁面
１３燃料流入口
２０，４０，４２薄板部材
２２，３０，３２，３３，４４オリフィス孔

Claims

直線状に延びる燃料通路を内部に有する金属製の連通管と、この連通管に固定された燃料供給管と、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インジェクタ端部を受け入れる複数のソケットとを備えて成る内燃機関用のフユーエルデリバリパイプにおいて、
前記各ソケットの内側端面に接触してあるいは間隔をあけて薄板部材から成る可撓性のアブゾーブ面が各ソケットごとに個別に付設され、前記内側端面の周囲にソケット内部と連通管内部とを連通させる複数のオリフィス孔が開口していることを特徴とするフユーエルデリバリパイプ。
前記オリフィス孔が前記ソケットの端面に刻設された溝から成り、各溝の上を前記アブゾーブ面が封止している請求項１記載のフユーエルデリバリパイプ。
前記溝が湾曲して形成されている請求項２記載のフユーエルデリバリパイプ。
前記オリフィス孔がソケットの中心軸線に対して斜めに傾斜しかつその内周側開口部が前記アブゾーブ面側に開口している請求項１記載のフユーエルデリバリパイプ。
前記連通管の壁面のうち、前記ソケットに対向する面が薄板状の可撓性のアブゾーブ面で形成されている請求項１乃至４のいずれかに記載のフユーエルデリバリパイプ。