JP6367068B2

JP6367068B2 - フューエルデリバリパイプ

Info

Publication number: JP6367068B2
Application number: JP2014200233A
Authority: JP
Inventors: 磯貝　英二; 英二磯貝; 義忠山岸
Original assignee: Otics Corp
Current assignee: Otics Corp
Priority date: 2014-09-30
Filing date: 2014-09-30
Publication date: 2018-08-01
Anticipated expiration: 2034-09-30
Also published as: JP2016070169A

Description

本発明は、フューエルデリバリパイプに関する。

従来、内燃機関等において、燃料供給管から供給される燃料を各気筒に設けられたインジェクタに分配するフューエルデリバリパイプが用いられている（例えば、下記特許文献１）。特許文献１には、フューエルデリバリパイプを構成する連通管の一端部が、閉塞部材である端部キャップによって塞がれているものが記載されている。

特開２０００−３２０４２２号公報

上述の閉塞部材は連通管の一端部に対して圧入される場合がある。圧入時には、閉塞部材及び連通管に応力が作用し、その際の閉塞部材及び連通管における亀裂や破損の発生をより確実に抑制するためには、圧入時に生じる応力を低減させることが求められる。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、閉塞部材を圧入する際の応力を低減させつつ、確実にパイプの端部を閉塞させることが可能なフューエルデリバリパイプを提供することを目的とする。

本発明のフューエルデリバリパイプは、開口部を備えた燃料流通路を有するパイプ本体と、前記開口部から圧入されることで前記燃料流通路を塞ぐ閉塞部材と、を備え、前記閉塞部材は、当該閉塞部材を前記燃料流通路の内方に向かって先細りとするテーパ面を有し、前記テーパ面の少なくとも一部が、前記圧入によって前記燃料流通路の内面と摺動することで削られて、当該閉塞部材の外周が前記燃料流通路の内面に当接してなることに特徴を有する。

上記構成において、閉塞部材を開口部に圧入する際には、テーパ面の一部が削られる。これにより、閉塞部材の寸法が開口部の寸法により近いものとなり、圧入時に閉塞部材及びパイプ本体に作用する応力を低減することができる。このようにすれば、製造時の寸法誤差に起因して、閉塞部材の寸法が大きくなった場合であっても、圧入時に閉塞部材の寸法を小さくすることができ、好適である。また、テーパ面の一部が削られることで、閉塞部材の外周は、燃料流通路の内面に対して面当たりし易くなり、シール性をより高くすることができる。

また、前記閉塞部材は、当該閉塞部材を前記燃料流通路の外方に向かって先細りとする他のテーパ面を有し、前記他のテーパ面は、前記テーパ面に対して前記燃料流通路の外方に配され、前記テーパ面と前記他のテーパ面とによって構成される角部が、前記圧入によって前記燃料流通路の内面と摺動することで削られてなるものとすることができる。

圧入時に削られる部分を角部とすることで、応力集中が起こり易く、より容易にこれを削ることができる。このため、圧入時において閉塞部材及びパイプ本体に作用する応力をより一層低減することができる。

また、前記閉塞部材は、平板状部材をプレス成形してなるものとされ、当該閉塞部材の外周部が当該閉塞部材の中央部に対して前記燃料流通路の外方に屈曲された形状をなすものとすることができる。

上記構成において、フューエルデリバリパイプの燃料流通路内に燃料が流入した際には、閉塞部材における燃料流通路の内方側の面に圧力が作用する。この圧力が作用すると、屈曲された形状をなす外周部は燃料流通路の内面から反力を受け、その屈曲した部分が広がる方向に力を受けることとなり、閉塞部材の外周が燃料流通路の内面に対して押し付けられることとなる。このため、閉塞部材の外周と燃料流通路の内面とのシール性をより高くすることができる。

本発明によれば、閉塞部材を圧入する際の応力を低減させつつ、確実にパイプの端部を閉塞させることが可能なフューエルデリバリパイプを提供することができる。

実施形態１の燃料供給装置を備える自動車の構成を模式的に示す斜視図図１の燃料供給装置が備えるフューエルデリバリパイプを示す断面図図２において閉塞部材を拡大して示す断面図パイプ本体に対して閉塞部材を圧入する過程を示す断面図パイプ本体を開口部側から視た図実施形態２の燃料供給装置が備えるフューエルデリバリパイプの閉塞部材を示す断面図実施形態２においてパイプ本体に対して閉塞部材を圧入する過程を示す断面図実施形態２においてパイプ本体を開口部側から視た図

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図５によって説明する。図１は、本実施形態の燃料供給装置１０を備える自動車の構成を示す斜視図である。燃料供給装置１０は、自動車１４の車体１５に装備され、燃料タンク１６からエンジン１７に燃料を供給するものとされ、燃料供給ポンプ１１と、フィルタ１２と、圧力調整装置１３と、燃料移送管Ｐ１と、燃料供給管Ｐ２と、燃料帰還管Ｐ３と、フューエルデリバリパイプ２０（以下「デリバリパイプ２０」という）と、を備えている。

燃料供給ポンプ１１は、燃料タンク１６内部の燃料を加圧する。加圧された燃料は、燃料移送管Ｐ１によって燃料タンク１６からエンジン１７へと移送される。移送された燃料は、フィルタ１２によって濾過され、圧力調整装置１３を介して燃料供給管Ｐ２に送られる。燃料供給管Ｐ２に供給される際の燃料の圧力は、圧力調整装置１３によって調整される。燃料供給管Ｐ２に送られた燃料の一部は、燃料供給管Ｐ２に接続されるデリバリパイプ２０によってエンジン１７へ供給され、残りの燃料は、燃料帰還管Ｐ３を通って燃料タンク１６へと戻される。

ここで、燃料とは、ガソリン、高濃度アルコール含有燃料、又はガソリンとアルコールとの混合燃料を広く含む。また、アルコールは、例えば、メタノール、エタノール、ブタノールおよびプロパノールが利用可能である。

次に、デリバリパイプ２０の構成について説明する。デリバリパイプ２０は、図２に示すように、主管であるパイプ本体３０と、パイプ本体３０の一端部に装着される閉塞部材５０と、パイプ本体３０の外周面に設けられたインジェクタ取付部２１と、を備えている。パイプ本体３０は、例えば金属製（スチール、ステンレス、アルミ、銅など。ここでは炭素鋼（STKM17C）。）とされ、図２に示すように、直線状に伸びる管状部材とされる。パイプ本体３０の内部には、断面視円形状の燃料流通路３５が形成されている。燃料流通路３５は、パイプ本体３０の長手方向に沿って延びている。パイプ本体３０の長手方向における一端部には、燃料供給管Ｐ２に接続されるインレット３１が形成されている。インレット３１を経由して、燃料供給ポンプ１１からの燃料が燃料流通路３５内に導入される構成となっている。

インジェクタ取付部２１は、連通孔２１Ａを有する円筒状をなしており、パイプ本体３０の長手方向に沿って複数設けられている。連通孔２１Ａは、燃料流通路３５の軸に対して直交する方向に貫通されており、各連通孔２１Ａは、燃料流通路３５とそれぞれ連通されている。インジェクタ取付部２１には、インジェクタ２２が取り付けられる。これにより、燃料流通路３５の燃料が各連通孔２１Ａを通じて各インジェクタ２２に供給される構成となっている。

燃料流通路３５は、パイプ本体３０の長手方向における他端側（インレット３１と反対側）に開口部３６を備えている。閉塞部材５０は、開口部３６から圧入されることで燃料流通路３５の一端部を塞ぐ構成となっている。なお、このような閉塞部材５０は、プラグやキャップなどと呼ばれる場合もある。また、閉塞部材５０の圧入は、例えば、専用の圧入装置などを用いて行う。閉塞部材５０は、例えば金属製（スチール、ステンレス、アルミ、銅など）の平板状部材（ここでは冷間圧延鋼板（SPC270））をプレス成形してなるものとされ、図５に示すように、平面視（パイプ本体３０を開口部側から視た状態）において円形状をなしている。

図３に示すように、閉塞部材５０は、その外周部５３が中央部５２に対して燃料流通路３５の外方（図３の左側、つまりパイプ本体３０の開口端側）に屈曲された形状をなしている。具体的には、中央部５２は、燃料流通路３５の軸線Ｌ１と直交する方向に沿って延在するものとされ、外周部５３は、中央部５２から燃料流通路３５の外方（図３の左側）に傾斜しつつ、中央部５２から内面３６Ａに向かって延びている。閉塞部材５０における外方（図３の左側、つまりパイプ本体３０の開口端側）の面には、中央部５２及び外周部５３によって構成される凹部５１が形成されており、この凹部５１は、平面視円形状をなし、開口側に向かうにつれて径が大きくなるお椀型とされる。

閉塞部材５０は、その外周において、燃料流通路３５の内面３６Ａに当接するものとされる。また、閉塞部材５０の外周部５３における端側部分は、外周に向かうにつれて、燃料流通路３５に対する圧入の方向（図３の左右方向）における長さが小さくなるものとされる。また、閉塞部材５０は、燃料流通路３５の内方（燃料流通路３５の延設方向における中央側、図３の右側）に向かうにつれて径が小さくなるテーパ面５５Ａと、燃料流通路３５の外方に向かうにつれて径が小さくなるテーパ面５５Ｂ（他のテーパ面）と、を有している。テーパ面５５Ａは、閉塞部材５０を燃料流通路３５の内方に向かって先細りとするものとされ、テーパ面５５Ｂは、閉塞部材５０を燃料流通路３５の外方に向かって先細りとするものとされる。また、テーパ面５５Ｂは、テーパ面５５Ａに対して燃料流通路３５の外方に配されている。

図４に示すように、閉塞部材５０の外径Ｒ２は、燃料流通路３５に圧入する前の状態では、燃料流通路３５の内径Ｒ１に対して、わずかに大きい値で設定されている。この状態では、テーパ面５５Ａ及びテーパ面５５Ｂによって、内面３６Ａに向かうにつれて先細りする角部５６が構成されている。そして、閉塞部材５０を燃料流通路３５に対して圧入する過程では、閉塞部材５０の角部５６（テーパ面５５Ａとテーパ面５５Ｂの境界部）が、内面３６Ａに摺動することで削られる。その結果、燃料流通路３５に圧入された状態では、図３に示すように、閉塞部材５０の外周（角部５６が削られてなる面取り部５７）が内面３６Ａに対して当接されている。なお、閉塞部材５０の圧入方向を基準とした場合において、テーパ面５５Ａの角度Ｄ１は、テーパ面５５Ｂの角度Ｄ２よりも大きいものとされる。また、燃料流通路３５に圧入された閉塞部材５０と内面３６Ａとは、例えば、ろう付けや溶接等の接合手段によって接合されている。

次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態において、閉塞部材５０を燃料流通路３５に圧入する際には、テーパ面５５Ａ，５５Ｂの一部（角部５６）が削られる。この結果、閉塞部材５０の外径は、燃料流通路３５の内径により近いものとなる。これにより、圧入時に閉塞部材５０及びパイプ本体３０に作用する応力を低減することができる。このようにすれば、製造時の寸法誤差に起因して、閉塞部材５０の外径が大きくなった場合であっても、圧入時に閉塞部材５０の外径を小さくすることができ、好適である。また、テーパ面５５Ａ，５５Ｂの一部が削られることで、閉塞部材５０の外周は、燃料流通路３５の内面３６Ａに対して面当たりし易くなり、シール性をより高くすることができる。

また、閉塞部材５０は、閉塞部材５０を燃料流通路３５の外方に向かって先細りとする他のテーパ面５５Ｂを有し、テーパ面５５Ｂは、テーパ面５５Ａに対して燃料流通路３５の外方に配され、テーパ面５５Ａとテーパ面５５Ｂとによって構成される角部５６が、圧入によって燃料流通路３５の内面３６Ａと摺動することで削られている。この場合、圧入時に削られる部分が角部５６であるため、応力集中が起こり易く、より容易にこれを削ることができる。この結果、圧入時において閉塞部材５０及びパイプ本体３０に作用する応力をより一層低減することができる。

また、閉塞部材５０は、平板状部材を折り曲げることで成形されており、閉塞部材５０の外周部５３が中央部５２に対して燃料流通路３５の外方に屈曲された形状をなしている。本実施形態において、フューエルデリバリパイプ２０の燃料流通路３５内に燃料が流入した際には、閉塞部材５０における燃料流通路３５の内方側の面に圧力が作用する。この圧力が作用すると、屈曲された形状をなす外周部５３は燃料流通路３５の内面３６Ａから反力を受け、その屈曲した部分が広がる方向に力を受けることとなり、閉塞部材５０の外周が燃料流通路３５の内面３６Ａに対して押し付けられることとなる。このため、閉塞部材５０の外周と燃料流通路３５の内面３６Ａとのシール性をより高くすることができる。

また、本実施形態のように、平板状部材をプレス成形することで閉塞部材５０とすれば、平板状部材の角を角部５６として用いることができ、容易に閉塞部材５０を成形することができる。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図６ないし図８によって説明する。実施形態２の燃料供給装置においては、閉塞部材の構成が上記実施形態１と相違する。実施形態２において、フューエルデリバリパイプ１２０の閉塞部材１５０は、図６に示すように、例えば金属製（スチール、ステンレス、アルミ、銅など）の平板状部材（ここでは冷間圧延鋼板（SPC270））をプレス成形してなるものとされ、図８に示すように、平面視（パイプ本体３０を開口部３６側から視た状態）において円形状をなしている。

図６に示すように、閉塞部材１５０は、その外周部１５３が中央部１５２に対して燃料流通路３５の外方（図６の左側、つまりパイプ本体３０の開口端側）に屈曲された形状をなしている。言い換えると、閉塞部材１５０は、断面視Ｕ字状をなし、閉塞部材１５０における外方（図６の左側）の面には、中央部１５２及び外周部１５３によって構成される凹部１５１が形成されている。

閉塞部材１５０の外径Ｒ３は、図７に示すように、燃料流通路３５の内径Ｒ１に対して、わずかに大きい値で設定されている。また、閉塞部材１５０は、燃料流通路３５の内方に向かうにつれて径が小さくなるテーパ面１５５Ａと、燃料流通路３５の外方に向かうにつれて径が小さくなるテーパ面１５５Ｂと、を有している。これにより、燃料流通路３５に閉塞部材１５０を圧入する際には、テーパ面１５５Ａに対して開口部３６の角部３７（開口端面３６Ｂと内面３６Ａによって構成される角部）が食い込み、テーパ面１５５Ａの一部が削られる。また、燃料流通路３５に圧入された閉塞部材１５０と内面３６Ａとは、例えば、ろう付けや溶接等の接合手段によって接合されている。圧入時にテーパ面１５５Ａの一部が削られることで、閉塞部材５０と角部３７との当接箇所において、閉塞部材１５０の外径は、燃料流通路３５の内径により近いものとなる。この結果、圧入時に閉塞部材１５０及びパイプ本体３０に作用する応力を低減することができる。

＜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る。具体的には、上記実施形態では、パイプ本体３０の断面形状及び燃料流通路３５が円形状であるフューエルデリバリパイプを例示したが、これに限定されない。例えば、パイプ本体３０の断面形状は、多角形であっても良い。

２０，１２０…フューエルデリバリパイプ、３０…パイプ本体、３５…燃料流通路、３６…開口部、３６Ａ…燃料流通路の内面、５０，１５０…閉塞部材、５２，１５２…閉塞部材の中央部、５３，１５３…閉塞部材の外周部、５５Ａ，１５５Ａ…テーパ面、５５Ｂ…テーパ面（他のテーパ面）、５６…角部

Claims

開口部を備えた燃料流通路を有するパイプ本体と、
前記開口部から圧入されることで前記燃料流通路を塞ぐ閉塞部材と、を備え、
前記閉塞部材は、当該閉塞部材を前記燃料流通路の内方に向かって先細りとするテーパ面を有し、前記テーパ面の少なくとも一部が、前記圧入によって前記燃料流通路の内面と摺動することで削られて、当該閉塞部材の外周が前記燃料流通路の内面に当接してなるものとされ、
前記閉塞部材は、当該閉塞部材を前記燃料流通路の外方に向かって先細りとする他のテーパ面を有し、
前記他のテーパ面は、前記テーパ面に対して前記燃料流通路の外方に配され、
前記テーパ面と前記他のテーパ面とによって構成される角部が、前記圧入によって前記燃料流通路の内面と摺動することで削られてなることを特徴とするフューエルデリバリパイプ。
前記閉塞部材は、平板状部材をプレス成形してなるものとされ、当該閉塞部材の外周部が当該閉塞部材の中央部に対して前記燃料流通路の外方に屈曲された形状をなすことを特徴とする請求項１に記載のフューエルデリバリパイプ。