JP5753440B2 - フューエルデリバリパイプ - Google Patents

Description

本発明は、フューエルデリバリパイプに関する。

従来から、内燃機関等において、燃料供給源から供給される燃料を、各気筒それぞれに設けられた複数の燃料噴射弁に分配するフューエルデリバリパイプ（以後、「デリバリパイプ」と呼ぶ）が用いられている（例えば、特許文献１）。デリバリパイプは、ハウジング、及び、上記複数の燃料噴射弁が取付けられる複数の燃料噴射弁取付部を備えている。ハウジングは、内部が燃料供給路とされ、外周面に当該燃料供給路まで貫通する分岐孔が形成されている。各燃料噴射弁取付部は、ハウジングの外周面に接合されるとともに、分岐孔に連通する導入孔が形成されている。

特開２００７−１２７０６２号公報

ところで、内燃機関のエンジンレイアウトは様々であり、その中には、燃料噴射取付部の導入孔の軸方向から見たときに、当該導入孔の一部または全部が燃料供給路に対して側方に外れた位置、換言すればオフセットした位置に配置せざるを得ない、オフセット型のエンジンレイアウトがある。しかし、従来のデリバリパイプは、上記導入孔の軸方向から見たときに、分岐孔の全部が燃料供給路に重なる構成であったため、オフセット型のエンジンレイアウトの内燃機関に使用することができなかった。

本明細書では、オフセット型のエンジンレイアウトの内燃機関に使用することが可能なデリバリパイプを開示する。

本明細書によって開示されるデリバリパイプは、長尺状をしており、内部に、前記長尺状の長手方向に沿って延びる燃料供給路が形成され、外周面に、前記燃料供給路まで貫通する分岐孔が形成されたパイプ本体と、燃料噴射弁が取付けられる取付部、及び、前記外周面に対向配置される接合部を有し、前記取付部から前記接合部まで貫通し前記分岐孔に連通する導入孔が形成された弁取付部材と、を備え、前記導入孔の軸方向から見て、前記導入孔の少なくとも一部が前記燃料供給路に対して側方にずれており、且つ、前記外周面と前記接合部との両対向部分は、平面であって、平面接触した状態で接合されている。

上記デリバリパイプでは、前記両対向部分は、前記導入孔の軸方向に垂直であっても良い。

上記デリバリパイプでは、前記パイプ本体は、当該パイプ本体の前記長手方向に対して垂直な断面が矩形状であっても良い。

本明細書によって開示されるデリバリパイプの製造方法は、長尺状をしており、内部に、前記長尺状の長手方向に沿って延びる燃料供給路が形成され、外周面に、前記燃料供給路まで貫通する分岐孔が形成された平面部分を有するパイプ本体と、燃料噴射弁が取付けられる取付部、及び、平面に形成された接合部を有し、前記取付部から前記接合部まで貫通した導入孔が形成された弁取付部材とを準備する工程と、前記導入孔の軸方向から見て、前記導入孔の少なくとも一部が前記燃料供給路に対して側方にずれた位置で、前記分岐孔と前記導入孔とを連通させつつ、前記外周面の平面部分と前記接合部とを平面接触させる接触工程と、前記平面接触させた状態で、前記外周面と前記接合部とを接合する接合工程と、を含む。

本発明によれば、オフセット型のエンジンレイアウトの内燃機関に使用することができる。

実施形態１の燃料供給装置の構成を模式的に示した斜視図 デリバリパイプの下面図 図２に示したＡ‐Ａ破断面におけるデリバリパイプの部分的断面図 図２に示したＢ‐Ｂ破断面におけるデリバリパイプの部分的断面図 デリバリパイプを部分的に拡大した上面図 実施形態２における図２に示したＢ‐Ｂ破断面におけるデリバリパイプの部分的断面図 実施形態３における図２に示したＢ‐Ｂ破断面におけるデリバリパイプの部分的断面図

＜実施形態１＞
以下、実施形態１について図面を参照しながら詳細に説明する。
（自動車における燃料供給装置の構成）
図１は、自動車７０における燃料供給装置８０の構成を模式的に示した斜視図である。同図に示すように、燃料供給装置８０は、自動車７０の車体７１内に装備され、燃料タンク７２からエンジン７３に燃料を供給する。なお、燃料は、ガソリン、高濃度アルコール含有燃料や、ガソリンとアルコールとの混合燃料が好ましく、また、アルコールは、メタノール、エタノール、ブタノールやプロパノールが好ましい。

燃料供給装置８０は、燃料供給ポンプ８１と、フィルタ８２と、圧力調整装置８３と、燃料移送管８４と、燃料供給管８５と、燃料帰還管８６と、フューエルデリバリパイプ（以下「デリバリパイプ」という）１０と、を備えている。燃料タンク７２内部の燃料は、燃料供給ポンプ８１により加圧され、燃料移送管８４を介してフィルタ８２に移送される。移送された燃料は、フィルタ８２によって濾過されて圧力調整装置８３に移送される。

燃料供給管８５に供給される際の燃料の圧力は、圧力調整装置８３によって調整される。燃料供給管８５に送られた燃料は、燃料供給管８５に接続されるデリバリパイプ１０に送られた後、デリバリパイプ１０内で分岐され、複数の燃料噴射弁６０に供給される。そして、各燃料噴射弁６０の開閉弁を開くことで、各燃料噴射弁６０に接続された供給用配管を介してエンジン７３内の各気筒へ燃料が噴射される。また、燃料噴射弁６０によって噴射されなかった燃料は、燃料帰還管８６を通って燃料タンク７２へと戻される。

（デリバリパイプの全体構成）
図２は、デリバリパイプ１０をエンジン７３との対向方向から見た図である。以下、同図の紙面右側をデリバリパイプ１０の「右」とし、紙面下側をデリバリパイプ１０の「前」とし、紙面奥側をデリバリパイプ１０の「上」とする。

図２に示すように、デリバリパイプ１０は全体として長尺状をしており、パイプ本体２０と、パイプ本体２０の外周面に取付けられる弁取付部材４０と、パイプ本体２０の外周面に取付けられる取付ボス５０と、を備えている。

（パイプ本体）
図３は、図２に示したデリバリパイプ１０のＡ‐Ａ破断面における部分的断面図である。図２，図３に示すように、パイプ本体２０は、左右方向に延びる長尺状をなし、内部に、左右方向に沿って延びる燃料供給路３０が貫通形成されている。なお、この左右方向が、パイプ本体２０の長尺状の長手方向の一例である。また、パイプ本体２０は、例えばアルミダイカスト（鋳造）により成形され、鋼材、またはステンレス材で形成されたものが好ましい。

図４は、図２に示したデリバリパイプ１０のＢ‐Ｂ破断面における部分的断面図である。同図に示すように、パイプ本体２０の形状は、左右方向、換言すればパイプ本体２０の軸方向に対して垂直な断面が略正方形状に形成されている。このため、パイプ本体２０の外周面は、下側面２１、後側面２２、上側面２３、前側面２４から構成されており、かつ、いずれの側面２１〜２４も平面に形成されている。各側面２１、２２、２３、２４の短辺の長さは８ｍｍ〜３６ｍｍであることが好ましく、特に、１６ｍｍであることが好ましい。

燃料供給路３０は、左右方向から見て、パイプ本体２０の略中央に形成され、左右方向に対して垂直な断面が例えば略円形に形成されている。燃料供給路３０の直径は４ｍｍ〜１８ｍｍであることが好ましく、特に、８ｍｍであることが好ましい。また、燃料供給路３０の直径に対する、パイプ本体２０の下側面２１の短辺の長さの比は、２分の１以下の関係になることが好ましく、特に、２分の１であることが好ましい。

パイプ本体２０の下側面２１には、燃料供給路３０まで貫通する分岐孔３１が形成されている。分岐孔３１は、左右方向に対して略垂直な断面形状、換言すれば左右方向から見た断面形状が、上下方向に沿って延びる略直線状である。また、分岐孔３１の中心軸は、燃料供給路３０の中心軸に対して前方向にずれている。なお、分岐孔３１について、上下方向に対して略垂直な断面形状、換言すれば上下方向から見た断面の直径は燃料供給路３０よりも小さく、同断面の形状は略楕円でも略多角形でもよいが、燃料を円滑に搬送するには略円形であることが好ましい。

図２に示すように、パイプ本体２０の右端には、配管コネクタ１１が形成され、左端には、燃圧センサコネクタ１２が形成されている。燃圧センサコネクタ１２は、図示しない圧力センサが接続されるコネクタであって、圧力センサは、デリバリパイプ１０に供給された燃料の圧力値に応じて測定信号を図示しない制御機器に出力し、制御機器は、その測定信号に基づき燃料の異常加圧又は異常減圧等を検出する。

（弁取付部材）
図４に示すように、弁取付部材４０は、上下方向に貫通した導入孔４５を有する略筒形状をなし、例えば鋼材、またはステンレス材によって形成されている。導入孔４５は、上記分岐孔３１に連通する貫通孔４４と、当該貫通孔４４よりも径が大きく下端まで延びる取付孔４２とを有する。弁取付部材４０のうち、取付孔４２を含む部分が取付部４１とされており、この取付孔４２に燃料噴射弁６０が取付けられている（図４参照）。また、弁取付部材４０のうち、貫通孔４４を含む上端部分が接合部４３とされており、接合部４３の上面は平面に形成され、下側面２１に対向配置されている。

なお、取付部４１には、その下端部の全周に亘って鍔部４６が形成されている。鍔部４６は根元部分が上方に向うに連れて径小になるよう湾曲形状とされており、内周面と外周面がそれぞれテーパ面４７，４８とされている。これにより、取付孔４２に対する燃料噴射弁６０の取付けが簡単になる。

（取付ボス）
図５は、デリバリパイプ１０を部分的に拡大した上面図である。同図に示すように取付ボス５０は、パイプ本体２０の前側面２４に例えば溶接やろう付によって取付けられている。取付ボス５０は、略柱状をしており、上下方向に対して垂直な断面が略正方形状に形成されている。

このため、パイプ本体２０の前側面２４と取付ボス５０の後側面５１とは、平面接触した状態で接合されている。これにより、従来の筒状の形状をしたパイプ本体の外周面と取付ボスとが曲面同士で取付けられていたものに比べて、簡単に取付ボス５０をパイプ本体２０に取付けることができる。なお、上下方向に対する取付けボス５０の幅は、同方向に対するパイプ本体２０の幅より厚く形成されている。

取付ボス５０には、上下方向に沿ってボス孔５２が貫通形成されている。デリバリパイプ１０では、エンジン７３のヘッド部に固定される際に、ボス孔５２にボルト等の固定具を挿入し、エンジン７３のヘッド部に設けられた図示しない固定孔に当該固定具を挿入して固定することで、エンジン７３のヘッド部に対して固定されている。

（弁取付部材の接合方法）
ここで、弁取付部材４０をパイプ本体２０に接合する方法について説明する。例えば作業者は、先ず、分岐孔３１と導入孔４５とが連通するように位置決めし、下側面２１に接合部４３の上面を接触させる。このとき、分岐孔３１の中心軸が燃料供給路３０の中心軸に対して前方向にずれているため、上下方向から見たときに、導入孔４５の少なくとも一部が燃料供給路３０に対して前方向にずれた位置に決められる。また、下側面２１と接合部４３との両対向部分は、共に平面に形成されているため、両者２１、４３を隙間なく平面接触させることができる。

次に、両者２１、４３の接触箇所に、例えば溶接やろう付けをすることで、接合部４３を下側面２１に接合させることができる。このように、接合部４３が下側面２１に接合されることで、燃料供給路３０と分岐孔３１と導入孔４５とが連通し、燃料噴射弁６０に燃料を供給することが可能になる。

（本実施形態の効果）
（１）本実施形態では、デリバリパイプ１０は、上下方向から見て、弁取付部材４０の導入孔４５の少なくとも一部が燃料供給路３０に対して前方向にずれて形成されているため、オフセット型のエンジンレイアウトの内燃機関に使用することができる。

（２）ここで、従来のデリバリパイプのように、エンジンと対向配置される下面の両側（図４で示す方向で言えば、前側及び後側）が曲面形状をなすパイプ本体を用いて、当該パイプ本体の燃料供給路から弁取付部材の導入孔を側方にずらして形成しようとすると、パイプ本体と弁取付部材との両対向部分は曲面接触させて接合せざるを得なくなる。しかも、両対向部分を同じ曲率で形成することは困難であり、両対向部分を平面接触させる構成に比べて接合精度が低下し、また、接合部の形状が複雑になってしまう。

これに対し、本実施形態のデリバリパイプ１０では、パイプ本体２０の下側面２１と弁取付部材４０の接合部４３との両対向部分は、平面であって、平面接触した状態で接合されている。このため、オフセット型のエンジンレイアウトに対応させて、パイプ本体２０に弁取付部材４０を取付ける場合でも、接合部４３の形状が複雑になったり、パイプ本体２０との接合精度が低下したりすることを抑制することができる。

さらに、デリバリパイプ１０では、下側面２１と接合部４３とが平面接触されるため、両者２１、４３の曲率を合わせる必要がない。このため、その製造段階において、作業者は、上記従来のデリバリパイプに比べて、簡単に分岐孔３１と導入孔４５との位置を決めることができる。

（３）デリバリパイプ１０では、パイプ本体２０の下側面２１と弁取付部材４０の接合部４３との両対向部分は、導入孔４５の軸方向に垂直になる。このため、下側面２１と接合部４３との接触面同士のずれを抑制することができる。

（４）デリバリパイプ１０では、パイプ本体２０の形状が、左右方向に対して垂直な断面が略正方形状に形成されている。つまり、角材をパイプ本体２０として用いることができ、角材が元々有している平面を側面２１〜２４として利用することができるため、パイプ本体２０に平面状の側面２１〜２４を新たに形成する必要がない。

＜実施形態２＞
実施形態２を、図６を用いて説明する。図６は、上記図２に示したＢ−Ｂ破断面における部分的断面図である。本実施形態では、分岐孔３２が実施形態１と異なる。以下の説明では、実施形態１と同一の内容について重複した記載は省略する。

本実施形態では、分岐孔３２は、その軸方向を前方向に傾けて、下側面２１に、燃料供給路３０まで貫通するように形成されている。このように、分岐孔３２を形成することで、分岐孔３２を最短距離で形成することができる。このため、分岐孔３２の加工時間を、分岐孔３１の加工時間に比べて、短縮することができる。なお、分岐孔３２は、弁取付部材４０が下側面２１に取付けられる位置によって、その傾きを適宜変更して形成しても良い。

＜実施形態３＞
実施形態３を、図７を用いて説明する。図７は、上記図２に示したＢ−Ｂ破断面における部分的断面図である。本実施形態では、パイプ本体２５の左右方向に対して垂直な断面の形状が、実施形態１と異なる。以下の説明では、実施形態１と同一の内容について重複した記載は省略する。

本実施形態では、筒状のパイプ本体２５の外周面の一部が平面状に加工されて、下側面２１が形成されている。本実施形態では、この下側面２１に燃料供給路３０まで貫通する分岐孔３１が形成されている。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施形態では、パイプ本体２０、２５の形状を、左右方向に対して垂直な断面が略正方形状とする例、また筒状の外周面の一部を平面状に加工して、下側面２１が形成された形状とする例を用いて説明したが、これに限られない。接合部４３が接合する面が平面であれば、左右方向に対して垂直な断面の形状は、略方形状や略多角形であってもよい。同様に、弁取付部材４０の接合部４３、また取付ボス５０の後側面５１が平面に形成されていれば、弁取付部材４０や取付ボス５０の上下方向に対する垂直な断面の形状も、特に限定されるものでない。

（２）上記実施形態では、分岐孔３１の中心軸は、燃料供給路３０の中心軸に対して前方向にずれている例を用いて説明したが、これに限らず、燃料供給路３０の中心軸に対して後方向にずれていても良い。

（３）上記実施形態では、パイプ本体２０の下側面２１に弁取付部材４０が取付けられている例を用いて説明したが、これに限られない。エンジンレイアウトに対応して、他の側面２２、２３、２４に弁取付部材４０を取付けてもよい。このとき、分岐孔３１もエンジンレイアウトに適宜対応して、側面２２、２３、２４に、燃料供給路３０まで貫通して形成されている。

（４）上記実施形態では、左右方向においてパイプ本体２０、２５の下側面２１の全面を、全長に亘って平面として説明したが、これに限られない。筒状の形状をしたパイプ本体の外周面に、接合部４３及び後側面５１が接触する箇所のみを平面に形成して、パイプ本体２０、２５としても良い。

（５）上記実施形態では、燃料供給路３０を左右方向に対して垂直な断面が略円形としている例を用いて説明したが、これに限られず、左右方向に対して垂直な断面が略方形状でもよく、特に限定されるものではない。

１０：デリバリパイプ
２０：パイプ本体
３０：燃料供給路
３１：分岐孔
４０：弁取付部材
４１：取付部
４５：導入孔

Claims (1)

1. 長尺状をしており、内部に、前記長尺状の長手方向に沿って延びる断面が円形状の燃料供給路が形成され、外周面に、前記燃料供給路まで貫通する分岐孔が形成された角状のパイプ本体と、
   燃料噴射弁が取付けられる取付部、及び、前記外周面に対向配置される接合部を有し、前記取付部から前記接合部まで貫通し前記分岐孔に連通する導入孔が形成された弁取付部材と、を備え、
   前記導入孔の軸方向から見て、前記導入孔の少なくとも一部が前記燃料供給路に対して側方にずれており、
   前記パイプ本体の前記分岐孔の孔軸が、前記燃料供給路の外周法線に対して傾斜しており、
   前記パイプ本体の前記分岐孔の孔軸と、前記弁取付部材の前記導入孔の孔軸とが互いに交わるように、前記パイプ本体に対して前記弁取付部材が取り付けられており、
   且つ、前記外周面と前記接合部との両対向部分は、平面であって、平面接触した状態で接合され、
   前記パイプ本体の平面に平面接触するように取り付けられた前記弁取付部材の前記取付部の外周が、前記パイプ本体の接触面の幅内に収まっている、デリバリパイプ。

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