JP4432014B2 - フユーエルデリバリパイプ - Google Patents
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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、特に燃料通路を有する連通管の断面構造及び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、燃料ポンプ（プランジャポンプ）による脈動圧や、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するようになってきた。
【０００３】
特開昭６０−２４０８６７号「内燃機関用燃料噴射装置の燃料供給導管」では、燃料供給導管の壁の少なくとも１つが燃料の脈動を減衰させるように弾性的に構成され、剛性の壁に固定されている。また正三角形に近い断面形状が提案されている。しかしながら、弾性の壁が剛性の壁に固定されているため、その撓みが充分でなく、燃料の脈動を減衰させる効果は微少なものである。
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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、燃料噴射に伴う燃料流路内での圧力変動を抑制し、燃料の反射波や脈動圧に起因する振動を抑制して、燃料配管系の振動による車内異音（騒音）の発生や、燃料噴射量の不均一による空燃比のばらつきの増加など各種の不具合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。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の前述した目的は、連通管の断面形状が略三角形でかつ３辺のうち最も長い辺を底面としたときの縦横比が２分の１以下の偏平な略三角形に作られ、前記略三角形の各頂部の内側は半径１ｍｍ以上のＲが付けられた滑らかな形状に作られ、前記３辺のうち最も長い１辺が可撓性の第１アブゾーブ面を形成し、前記３辺のうち最も短い１辺に前記ソケットが取り付けられ、前記略三角形が不等辺三角形から成り、２番目に長い１辺が第２アブゾーブ面を形成しており、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前記第１と第２のアブゾーブ面の撓みで低減させ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。
縦横比が２分の１を超える略三角形では、撓みが小さくなり、予期した衝撃吸収能力が得られない。正三角形は縦横比が２分の１を超えるため本発明では除外する。
【０００６】
【作用】
かかる構造を採用することにより、鋼又はステンレス鋼製の管やプレス成形で作られた連通管を有するフユーエルデリバリパイプにおいて、インジェクタの反射波や連通管の減衰能に起因する振動や脈動による異音の発生を防止できることが判明した。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が追随して撓むこと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も変化し燃料の圧力変動を吸収するものと理解される。
【０００７】
本発明において、アブゾーブ面の肉厚は他の面の肉厚と同じか又はそれ以下であることが望ましい。
本発明において、連通管の各辺の板厚・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の範囲などは、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及び連通管とソケットの接続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。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施例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の全体を表わしており、偏平な略三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の底面にコネクタ５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、エンジンルームからリターンされた高温の燃料による燃料タンク内燃料の温度上昇に伴う燃料ベーパーの蒸散対策の施された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。
【０００９】
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。燃料は矢印の方向へと流れ、ソケット３の燃料吸入口６（図２Ａ参照）から燃料インジェクタ（図示せず）を介して各吸気通路へと噴射される。
【００１０】
図２Ａ，Ｂ，Ｃは図１のフユーエルデリバリパイプ１０のソケット部分及び連通管の断面を表しており、この例では略三角形が不等辺三角形に作られている。連通管１１の断面形状は図２Ｂに示すような略三角形をしており、図２Ｂにおいて、一例として最も長い辺１２ａの直線部分長さＳが３２ｍｍ、この長辺１２ａを底辺と考えたときの高さＨが１０．２ｍｍで縦横比約０．３２の偏平な略三角形に作られている。図２Ａに示される略三角形の各頂部の内側１３，１４，１５は半径１ｍｍ以上のＲが付けられた滑らかな形状に作られている。本発明に基づき、略三角形の３辺のうち最も長い１辺１２ａが薄肉で可撓性の第１アブゾーブ面を形成している。この実施例ではさらに略三角形の３辺のうち２番目に長い辺１２ｂも薄肉で可撓性の第２アブゾーブ面を形成している。
また、略三角形の３辺のうち最も短い１辺１２ｃにソケット３が取り付けられている。この短辺１２ｃの直線部分長さＷは一例として１３ｍｍである。
【００１１】
図２Ｃは、ソケット３に流入する燃料の脈動圧と衝撃波を受けて、第１，第２のアブゾーブ面１２ａ，１２ｂが湾曲して撓んだ状態を破線でやや誇張して描いている。かくして、ソケットに流入する燃料の脈動圧と衝撃波がアブゾーブ面の撓みで低減させられるようになっている。
【００１２】
図３Ａ，Ｂ，Ｃは本発明の第２実施例によるフユーエルデリバリパイプ２０のソケット部分及び連通管の断面を表しており、この例では略三角形が二等辺三角形に作られている。連通管２１の断面形状は図３Ｂに示すような略三角形をしており、図３Ｂにおいて、一例として最も長い辺２２ａの直線部分長さＬが３２ｍｍ、この長辺２２ａを底辺と考えたときの高さＮが１０．２ｍｍで縦横比約０．３２の偏平な略三角形に作られている。図３Ａに示される略三角形の各頂部の内側２３，２４，２５は半径１ｍｍ以上のＲが付けられた滑らかな形状に作られている。本発明に基づき、略三角形の３辺のうち最も長い１辺２２ａが薄肉で可撓性の第１アブゾーブ面を形成している。この実施例ではさらに略三角形の３辺のうち２番目に長い辺の一方である２２ｂも薄肉で可撓性の第２アブゾーブ面を形成している。
また、略三角形の３辺のうち最も短い辺の一方である２２ｃにソケット３が取り付けられている。これら短辺２２ｂ，２２ｃの直線部分長さＭは一例として約１７ｍｍである。
【００１３】
図３Ｃは、ソケット３に流入する燃料の脈動圧と衝撃波を受けて、第１，第２のアブゾーブ面２２ａ，２２ｂが湾曲して撓んだ状態を破線でやや誇張して描いている。かくして、ソケットに流入する燃料の脈動圧と衝撃波がアブゾーブ面の撓みで低減させられるようになっている。
【００１４】
図３Ｄは、本発明との比較のために従来の略四角形断面の連通管（全幅３４ｍｍ、直線部長さ２４．８ｍｍ、高さ１０．２ｍｍ）の形状を表している。管の周長を一定、板厚、パイプ高さを一定とし、従来形・第１実施例・第２実施例の３種類の連通管にインタンク燃料ポンプにより３．５ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力を加えた場合の内容積変化の実験データは以下のようになった。
【００１５】
【表１】
【００１６】
圧力の変化によりアブゾーブ面が撓んで容積が増大するが、上記の表から、連通管の断面形状を偏平な略三角形状とすることにより、容積変化率は０．３２％から０．７８％、０．８０％と向上して撓みやすくなっていることが判明した。また、不等辺三角形の形状が最も脈動低減効果に優れた形状であることも判った。
【００１７】
【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、略三角形の１辺又は２辺からなるアブゾーブ面の撓みによって衝撃や脈動が吸収され、可撓性の部材が撓んで変形することにより容積も変化し、燃料の圧力変動を吸収することになる。かくして、インジェクタによる反射波や脈動圧に起因する振動などにより引き起こされる異音の発生や各種不具合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】図１のデリバリパイプのソケット部分の断面図である。
【図３】他の実施例によるデリバリパイプのソケット部分の断面図である。
【符号の説明】
３ ソケット
１０ フユーエルデリバリパイプ
１１，２１ 連通管
１３，１４，１５ 頂部内側
１２ａ，２２ａ 第１アブゾーブ面
１２ｂ，２２ｂ 第２アブゾーブ面
１２ｃ，２２ｃ，短辺
【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、特に燃料通路を有する連通管の断面構造及び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、燃料ポンプ（プランジャポンプ）による脈動圧や、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するようになってきた。
【０００３】
特開昭６０−２４０８６７号「内燃機関用燃料噴射装置の燃料供給導管」では、燃料供給導管の壁の少なくとも１つが燃料の脈動を減衰させるように弾性的に構成され、剛性の壁に固定されている。また正三角形に近い断面形状が提案されている。しかしながら、弾性の壁が剛性の壁に固定されているため、その撓みが充分でなく、燃料の脈動を減衰させる効果は微少なものである。
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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、燃料噴射に伴う燃料流路内での圧力変動を抑制し、燃料の反射波や脈動圧に起因する振動を抑制して、燃料配管系の振動による車内異音（騒音）の発生や、燃料噴射量の不均一による空燃比のばらつきの増加など各種の不具合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。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の前述した目的は、連通管の断面形状が略三角形でかつ３辺のうち最も長い辺を底面としたときの縦横比が２分の１以下の偏平な略三角形に作られ、前記略三角形の各頂部の内側は半径１ｍｍ以上のＲが付けられた滑らかな形状に作られ、前記３辺のうち最も長い１辺が可撓性の第１アブゾーブ面を形成し、前記３辺のうち最も短い１辺に前記ソケットが取り付けられ、前記略三角形が不等辺三角形から成り、２番目に長い１辺が第２アブゾーブ面を形成しており、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前記第１と第２のアブゾーブ面の撓みで低減させ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。
縦横比が２分の１を超える略三角形では、撓みが小さくなり、予期した衝撃吸収能力が得られない。正三角形は縦横比が２分の１を超えるため本発明では除外する。
【０００６】
【作用】
かかる構造を採用することにより、鋼又はステンレス鋼製の管やプレス成形で作られた連通管を有するフユーエルデリバリパイプにおいて、インジェクタの反射波や連通管の減衰能に起因する振動や脈動による異音の発生を防止できることが判明した。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が追随して撓むこと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も変化し燃料の圧力変動を吸収するものと理解される。
【０００７】
本発明において、アブゾーブ面の肉厚は他の面の肉厚と同じか又はそれ以下であることが望ましい。
本発明において、連通管の各辺の板厚・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の範囲などは、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及び連通管とソケットの接続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。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施例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の全体を表わしており、偏平な略三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の底面にコネクタ５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、エンジンルームからリターンされた高温の燃料による燃料タンク内燃料の温度上昇に伴う燃料ベーパーの蒸散対策の施された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。
【０００９】
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。燃料は矢印の方向へと流れ、ソケット３の燃料吸入口６（図２Ａ参照）から燃料インジェクタ（図示せず）を介して各吸気通路へと噴射される。
【００１０】
図２Ａ，Ｂ，Ｃは図１のフユーエルデリバリパイプ１０のソケット部分及び連通管の断面を表しており、この例では略三角形が不等辺三角形に作られている。連通管１１の断面形状は図２Ｂに示すような略三角形をしており、図２Ｂにおいて、一例として最も長い辺１２ａの直線部分長さＳが３２ｍｍ、この長辺１２ａを底辺と考えたときの高さＨが１０．２ｍｍで縦横比約０．３２の偏平な略三角形に作られている。図２Ａに示される略三角形の各頂部の内側１３，１４，１５は半径１ｍｍ以上のＲが付けられた滑らかな形状に作られている。本発明に基づき、略三角形の３辺のうち最も長い１辺１２ａが薄肉で可撓性の第１アブゾーブ面を形成している。この実施例ではさらに略三角形の３辺のうち２番目に長い辺１２ｂも薄肉で可撓性の第２アブゾーブ面を形成している。
また、略三角形の３辺のうち最も短い１辺１２ｃにソケット３が取り付けられている。この短辺１２ｃの直線部分長さＷは一例として１３ｍｍである。
【００１１】
図２Ｃは、ソケット３に流入する燃料の脈動圧と衝撃波を受けて、第１，第２のアブゾーブ面１２ａ，１２ｂが湾曲して撓んだ状態を破線でやや誇張して描いている。かくして、ソケットに流入する燃料の脈動圧と衝撃波がアブゾーブ面の撓みで低減させられるようになっている。
【００１２】
図３Ａ，Ｂ，Ｃは本発明の第２実施例によるフユーエルデリバリパイプ２０のソケット部分及び連通管の断面を表しており、この例では略三角形が二等辺三角形に作られている。連通管２１の断面形状は図３Ｂに示すような略三角形をしており、図３Ｂにおいて、一例として最も長い辺２２ａの直線部分長さＬが３２ｍｍ、この長辺２２ａを底辺と考えたときの高さＮが１０．２ｍｍで縦横比約０．３２の偏平な略三角形に作られている。図３Ａに示される略三角形の各頂部の内側２３，２４，２５は半径１ｍｍ以上のＲが付けられた滑らかな形状に作られている。本発明に基づき、略三角形の３辺のうち最も長い１辺２２ａが薄肉で可撓性の第１アブゾーブ面を形成している。この実施例ではさらに略三角形の３辺のうち２番目に長い辺の一方である２２ｂも薄肉で可撓性の第２アブゾーブ面を形成している。
また、略三角形の３辺のうち最も短い辺の一方である２２ｃにソケット３が取り付けられている。これら短辺２２ｂ，２２ｃの直線部分長さＭは一例として約１７ｍｍである。
【００１３】
図３Ｃは、ソケット３に流入する燃料の脈動圧と衝撃波を受けて、第１，第２のアブゾーブ面２２ａ，２２ｂが湾曲して撓んだ状態を破線でやや誇張して描いている。かくして、ソケットに流入する燃料の脈動圧と衝撃波がアブゾーブ面の撓みで低減させられるようになっている。
【００１４】
図３Ｄは、本発明との比較のために従来の略四角形断面の連通管（全幅３４ｍｍ、直線部長さ２４．８ｍｍ、高さ１０．２ｍｍ）の形状を表している。管の周長を一定、板厚、パイプ高さを一定とし、従来形・第１実施例・第２実施例の３種類の連通管にインタンク燃料ポンプにより３．５ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力を加えた場合の内容積変化の実験データは以下のようになった。
【００１５】
【表１】
圧力の変化によりアブゾーブ面が撓んで容積が増大するが、上記の表から、連通管の断面形状を偏平な略三角形状とすることにより、容積変化率は０．３２％から０．７８％、０．８０％と向上して撓みやすくなっていることが判明した。また、不等辺三角形の形状が最も脈動低減効果に優れた形状であることも判った。
【００１７】
【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、略三角形の１辺又は２辺からなるアブゾーブ面の撓みによって衝撃や脈動が吸収され、可撓性の部材が撓んで変形することにより容積も変化し、燃料の圧力変動を吸収することになる。かくして、インジェクタによる反射波や脈動圧に起因する振動などにより引き起こされる異音の発生や各種不具合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】図１のデリバリパイプのソケット部分の断面図である。
【図３】他の実施例によるデリバリパイプのソケット部分の断面図である。
【符号の説明】
３ ソケット
１０ フユーエルデリバリパイプ
１１，２１ 連通管
１３，１４，１５ 頂部内側
１２ａ，２２ａ 第１アブゾーブ面
１２ｂ，２２ｂ 第２アブゾーブ面
１２ｃ，２２ｃ，短辺
Claims (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、
前記連通管の断面形状が略三角形でかつ３辺のうち最も長い辺を底面としたときの縦横比が２分の１以下の偏平な略三角形に作られ、
前記略三角形の各頂部の内側は半径１ｍｍ以上のＲが付けられた滑らかな形状に作られ、
前記３辺のうち最も長い１辺が可撓性の第１アブゾーブ面を形成し、
前記３辺のうち最も短い１辺に前記ソケットが取り付けられ、
前記略三角形が不等辺三角形から成り、２番目に長い１辺が第２アブゾーブ面を形成しており、
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前記第１と第２のアブゾーブ面の撓みで低減させ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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001094467A JP4432014B2 (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | フユーエルデリバリパイプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001094467A JP4432014B2 (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | フユーエルデリバリパイプ |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002295338A JP2002295338A (ja) | 2002-10-09 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6782060B2 (ja) * | 2015-01-22 | 2020-11-11 | 臼井国際産業株式会社 | フューエルレールの製造方法 |
-
2001
- 2001-03-29 JP JP2001094467A patent/JP4432014B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP2002295338A (ja) | 2002-10-09 |
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