JP6758017B2 - 燃料配管構造 - Google Patents

Description

本発明は、燃料配管構造に関する。特に、前面衝突時に燃料導入管の損傷を抑制できる燃料配管構造に関する。

自動車のエンジンのインテークポート内へ燃料を噴射するインジェクタに燃料を供給するフューエルデリバリーパイプやフューエルデリバリーパイプに燃料を送る燃料導入管は、車両衝突時の衝撃に伴う他の部材との接触により損傷して燃料が漏れたりしないように、外部から保護する必要がある。

例えば、特許文献１には、車両前後方向に配置される内燃機関（エンジン本体）と吸気マニホルドのサージタンクとを補強部材で連結した内燃機関の吸気装置が開示されている。サージタンクの左端には、スロットルボディが取り付けられている。内燃機関とサージタンクとの間には、燃料噴射弁（インジェクタ）に燃料を分配するデリバリパイプ（フューエルデリバリーパイプ）が車両幅方向に向いて配置されている。このデリバリパイプの左端部には、燃料配管（燃料導入管）が連結されている。補強部材は、断面Ｌ字形状の板材で形成され、その下端部を内燃機関のシリンダヘッドの左側面に固定し、その上端部をサージタンクにおけるシリンダヘッドとの対向面に連結している。この補強部材により、車両前方から外力が作用した際、吸気マニホルドがその後方のダッシュパネルとの接触により変形してスロットルボディが相対的に車両前方へ移動することを阻止することで、燃料配管をスロットルボディとの接触から保護している。

特開２０１２−２１４７９号公報

上述の補強部材は、シリンダヘッドの側面とサージタンクのシリンダヘッド側の面とを連結するものであり、長さが長く大型であるため軽量化が難しい。また、補強部材の取り付け作業が煩雑で生産性を低下させる。その上、部品コストが高くなる。

また、インジェクタは、シリンダヘッドの挿通孔に差し込むことでエンジン本体に装着される。この装着は、一般的に、フューエルデリバリーパイプにインジェクタと燃料導入管とを一体に組み合わせた組物の状態で行われる。その装着時、インジェクタを挿入孔に差し込み易くするために、フューエルデリバリーパイプを押したり、配置形態によっては燃料導入管を押したりすることがある。しかし、燃料導入管を押すと、燃料導入管が変形する虞がある。特に、各気筒に対応するインジェクタの数が２つであるデュアルインジェクタの場合には、シングルインジェクタの場合よりも燃料導入管を押す力を大きくする必要があるため、燃料導入管がより変形し易い。

そこで、インジェクタのエンジン本体への装着を行ない易い上に、車両衝突時に燃料導入管の損傷を抑制し易い燃料配管構造を提供することを本発明の目的の一つとする。

本発明の一態様に係る燃料配管構造は、フューエルデリバリーパイプと、燃料導入管と、ブラケットとを備える。フューエルデリバリーパイプは、エンジン本体の気筒の並列方向に沿って配置され、エンジン本体のインテークポート内に燃料を噴射するインジェクタに燃料を供給する。燃料導入管は、エンジン本体との間にフューエルデリバリーパイプを挟むようにフューエルデリバリーパイプと並列され、フューエルデリバリーパイプに燃料を供給する。ブラケットは、フューエルデリバリーパイプと燃料導入管の双方に連結され、燃料導入管におけるフューエルデリバリーパイプの反対側を覆うように保護する。

上記燃料配管構造は、インジェクタのエンジン本体への装着を行ない易い。上記ブラケットを備えることで、インジェクタのエンジン本体への装着時、ブラケットを介して燃料導入管を押せば、その押す力をブラケットが受けられるため、燃料導入管の変形を抑制し易い。そのため、ブラケットを介せば、燃料導入管を強く押せるので、インジェクタをエンジン本体に差し込み易い。特に、装着作業スペースが狭い場合や、デュアルインジェクタのようにより一層強く押す必要がある場合であっても、インジェクタをエンジン本体に差し込み易い。

また、上記燃料配管構造は、車両衝突時に燃料導入管の損傷を抑制し易い。上記ブラケットを備えることで、車両衝突時、燃料導入管におけるエンジン本体の反対側の周辺部品（例えばエアクリーナなど）が燃料導入管に直接衝突することを抑制し易い上に、その衝撃をブラケットが受けられるため、燃料導入管を保護し易い。そのため、周辺部品の衝突に伴う燃料導入管の変形及び損傷を抑制できる。従って、燃料導入管がフューエルデリバリーパイプから外れたり、燃料導入管から燃料が漏れたりすることを抑制できる。

更に、上記ブラケットは、燃料導入管とフューエルデリバリーパイプとを連結するため、従来のようなエンジン本体とスロットルボディとを連結する補強部材に比べて小型で軽量である。その上、取り付け作業が煩雑になり難く、部品コストを低減し易い。

実施形態に係る燃料配管構造の概略を示す斜視図である。 実施形態に係る燃料配管構造の概略を示す側面図である。

本発明の燃料配管構造の実施形態を、図１，図２を参照しつつ以下に説明する。図中の「ＦＲ」は車両の前方、「ＲＲ」は車両の後方、「ＬＨ」は左方、「ＲＨ」は右方、「ＵＰ」は上方、「ＬＷＲ」は下方を示す。図中の同一符号は同一名称物を示す。まず、実施形態に係る燃料配管構造１が取り付けられるエンジン本体６０とその周辺部品を概説し、続いて、実施形態に係る燃料配管構造１を詳述する。

《エンジン本体とその周辺部品》
〔エンジン本体〕
エンジン本体６０は、自動車の駆動力の発生源である。エンジン本体６０は、シリンダブロック６１、シリンダヘッド６２、及びシリンダヘッドカバー６３を主たる構成要素として下から順に組み付けられた積層構造体である（図２）。ここでは、エンジン本体６０は、その燃料供給方式がデュアルインジェクタ方式である場合を例に説明する。

シリンダブロック６１は、往復動するピストンなどの主運動系を収納する気筒（シリンダ）を有する（図２）。気筒数は複数（ここでは３つ）であり、複数の気筒は、例えば車両の左右方向に並列されている。シリンダヘッド６２は、燃料と空気とを含む混合気を気筒内に導くインテークポート６４（図２）と、インテークポート６４から導入した混合気を圧縮・燃焼する燃焼室と、燃焼室で生じた排気ガスを排気するエキゾーストポート（図示略）とを有する。ここでは、各ポートの数は、各気筒につき２つずつである。このシリンダヘッド６２は、各ポートの開口部を開閉するインテークバルブ６５及びエキゾーストバルブ（図史略）などの動弁系を収納する。シリンダヘッドカバー６３は、上記動弁系を覆うようにシリンダヘッド６２の上部に取り付けられる。

混合気に含まれる燃料は、インジェクタ５によるインテークポート６４内への噴射により供給される。このインジェクタ５は、その先端側がインテークポート６４内へ延びるように、シリンダヘッド６２のエアクリーナ７０（後述）との対向面（後側面）に形成される挿通孔６６に差し込まれて装着されている（図２）。インジェクタ５の根元側は、シリンダヘッド６２から露出して、後述するフューエルデリバリーパイプ２に連結されている。ここでは、インジェクタ５の数は、各インテークポート６４につき１つであり、各気筒につき２つである。

混合気に含まれる空気は、エンジン本体６０の種々の周辺部品を経て供給される。周辺部品は、例えば、後述のエアクリーナ７０、排気ガスを利用して圧縮した高密度な空気を作製するターボチャージャー（図示略）、圧縮された空気を冷却するインタークーラ（図示略）、エンジン本体６０内に吸入される空気量を調整するスロットルボディ（図示略）、各気筒内へ供給する空気を均等にするサージタンク（図示略）、及び後述のインテークマニホールド８０などが挙げられる。

〔エアクリーナ〕
エアクリーナ７０は、吸気ダクト（図示略）を介して取り込まれた空気から塵などの異物を除去し、エンジン本体６０に異物が吸入されることを防止する。異物を除去するエレメント（図示せず）はエアクリーナボックス７１内に収納される。このエアクリーナボックス７１は、吸気ダクト（図示略）が接続される導入口７２と、エアクリーナホース（図示略）が接続される排気口７３とを備える。このエアクリーナ７０は、例えば、エンジン本体６０の後方、かつエンジンフード１０１の後端側下方で、エンジン本体６０とカウル１０２やダッシュパネル１０３との間に、エンジン本体６０との間に後述の燃料配管構造１を配置する空間が形成されるようにエンジン本体６０と間隔を開けて対向配置される（図２）。エアクリーナ７０は、エンジン本体６０に取り付けられている。エアクリーナ７０の材質は、樹脂が挙げられる。

〔インテークマニホールド〕
インテークマニホールド８０は、エンジン本体６０のインテークポート６４（図２）に吸気を供給する。インテークマニホールド８０の上流は、スロットルボディに連結されている。このスロットルボディにより、エアクリーナ７０で異物が除去された空気がインテークマニホールド８０に送られる。インテークマニホールド８０の下流側は、シリンダヘッド６２に連結されている。ここでは、インテークマニホールド８０は、エアクリーナ７０の下方に配置されている。

《燃料配管構造》
実施形態に係る燃料配管構造１は、インジェクタ５に燃料を供給するフューエルデリバリーパイプ２と、フューエルデリバリーパイプ２に燃料を供給する燃料導入管３とを備える（図１，図２）。この燃料配管構造１の特徴の一つは、燃料導入管３とフューエルデリバリーパイプ２の双方に連結され、燃料導入管３の特定の箇所を覆うように保護するブラケット４を備える点にある。以下、燃料配管構造１を詳述する。

〔フューエルデリバリーパイプ〕
フューエルデリバリーパイプ２は、エンジン本体６０のインテークポート６４（図２）内に燃料を噴射するインジェクタ５に燃料を供給する。フューエルデリバリーパイプ２は、エンジン本体６０とエアクリーナ７０との間にその長手方向が気筒の並列方向（本例では車両の左右方向）に沿うように配置されている（図１）。フューエルデリバリーパイプ２の一端面（右端面）には、燃料導入管３が連結されている。フューエルデリバリーパイプ２の他端（左端）側は、閉鎖端である。フューエルデリバリーパイプ２の長手方向の途中には、所定の間隔を開けて複数（ここでは６つ）のインジェクタ５が差し込まれて取り付けられる取付部２１が形成されている。フューエルデリバリーパイプ２は、フューエルデリバリーパイプ２をシリンダヘッド６２に固定する固定片２２（図２）が一体に形成されている。固定片２２の固定は、ボルト２３などを利用できる。フューエルデリバリーパイプ２の材質は、金属が挙げられる。

〔燃料導入管〕
燃料導入管３は、燃料タンク（図示略）から燃料をフューエルデリバリーパイプ２に前記燃料を供給する。この燃料導入管３は、エンジン本体６０との間にフューエルデリバリーパイプ２を挟むようにフューエルデリバリーパイプ２と並列されている。燃料導入管３は、フューエルデリバリーパイプ２とエアクリーナ７０との間に位置している。燃料導入管３の先端（下流）側は、Ｌ字状に屈曲して形成され、フューエルデリバリーパイプ２の右端面に連結されている。燃料導入管３の材質は、金属が挙げられる。

〔ブラケット〕
ブラケット４は、燃料導入管３におけるフューエルデリバリーパイプ２の反対側（後方側）を覆うように保護する。ブラケット４は、燃料導入管３とフューエルデリバリーパイプ２の双方に連結されている。本例では、ブラケット４の一端がフューエルデリバリーパイプ２の後方に、他端が燃料導入管３の後方に連結されている。それにより、インジェクタ５のエンジン本体６０への装着を行ない易い上に、車両衝突（前突）時に周辺部品（ここではエアクリーナ７０）との接触に伴う燃料導入管３の損傷を抑制し易い。インジェクタ５のエンジン本体６０への装着時、ブラケット４を介して燃料導入管３を押せば、その押す力をブラケット４が受けられて燃料導入管３の変形を抑制し易いため、ブラケット４を介せば燃料導入管３を強く押せるからである。インジェクタ５のエンジン本体６０への装着は、フューエルデリバリーパイプ２にインジェクタ５と燃料導入管３とを一体に組み合わせた組物の状態で行う。また、車両衝突時、仮にエンジン本体６０の後方への移動によりエアクリーナ７０がカウル１０２に衝突した反動で車両前方側へ移動しても、ブラケット４によりエアクリーナ７０が燃料導入管３の後方側に直接衝突することを抑制できる上に、ブラケット４によりその衝撃を受けられるからである。

ブラケット４は、上方側が凸となるように［字状に屈曲させた屈曲片で形成され、燃料導入管３の後方側を覆って保護する保護部４１と、保護部４１を支持して、上述のようにブラケット４を介して燃料導入管３を押した際に保護部４１に作用する押圧力や周辺部品の衝突により保護部４１に作用する衝撃を受けられる支持部４２とを備える。保護部４１は、燃料導入管３の長手方向に沿った所定の長さの板状片で形成されている。この板状片は、矩形の平板でも、燃料導入管３に対応する円弧面を有する樋状板でもどちらでもよい。板状片の長さは、適宜選択できるが、例えば、１つの気筒に対応する２つのインジェクタ５の並列間隔よりも少し長い程度とすることが挙げられる。そうすれば、広範囲に亘って、燃料導入管３の後方側を保護できる。支持部４２は、フューエルデリバリーパイプ２の長手方向に沿った長さの長い板状片で形成されて、フューエルデリバリーパイプ２の固定される固定端部４３と、保護部４１及び固定端部４３に直交する板状片で形成されて、燃料導入管３の上方を覆うと共に保護部４１と固定端部４３とを連結する連結部４４とを有する。保護部４１と支持部４２の固定端部４３とはそれぞれ、燃料導入管３の後方側及びフューエルデリバリーパイプ２の後方側において、インジェクタ５の長手方向（挿通孔６６への挿入方向）に交差（ここでは直交）するように固定されている。それにより、インジェクタ５のエンジン本体６０への装着時、ブラケット４を介して燃料導入管３を押してインジェクタ５をエンジン本体６０の挿通孔６６に差し込み易い。保護部４１と燃料導入管３との固定と、固定端部４３とフューエルデリバリーパイプ２との固定は、ろう付けや溶接などで行える。

ブラケット４における燃料導入管３の長手方向の配置位置は、ここでは燃料導入管３の先端側としている。そうすれば、フューエルデリバリーパイプ２と燃料導入管３との連結側に近い方が燃料導入管３の剛性が高く、エンジン本体６０への装着時の押し込みや、前突時の周辺部品の衝撃に対してより剛性を持ちやすい。ブラケット４の数は、一つとしているが、過度にならない範囲であれば複数とすることもできる。ブラケット４の材質は、インジェクタ５の装着時の押し込みと、車両衝突時の周辺部品との接触とに対して耐えられる程度の剛性を有する金属が挙げられる。そうすれば、車両衝突時、エアクリーナ７０（周辺部品）のブラケット４への衝突によりエアクリーナ７０を損傷させることで、燃料導入管３を保護し易い。

〔用途〕
実施形態に係る燃料配管構造１は、自動車のエンジン本体に燃料を供給する燃料配管構造に好適に利用できる。

《作用効果》
以上説明した実施形態に係る燃料配管構造１は、以下の効果を奏することができる。

（１）インジェクタ５のエンジン本体６０への装着を行ない易い。インジェクタ５のエンジン本体への装着時、ブラケット４を介して燃料導入管３を押せば、その押す力をブラケット４が受けられて燃料導入管３の変形を抑制し易いため、ブラケット４を介せば燃料導入管３を強く押せるからである。そのため、インジェクタ５をエンジン本体６０の挿通孔６６に差し込み易い。特に、装着作業スペースが狭い場合や、デュアルインジェクタのようにより一層強く押す必要がある場合であっても、インジェクタ５を挿通孔６６に差し込み易い。

（２）車両衝突（前突）時に燃料導入管３の損傷を抑制し易い。ブラケット４の保護部４１が燃料導入管３の後方側を覆うことで、車両衝突時、エアクリーナ７０が燃料導入管３に直接衝突することを抑制し易い上に、エアクリーナ７０が保護部４１に衝突したときの衝撃をブラケット４で受けられるため、燃料導入管３を保護し易いからである。そのため、周辺部品の衝突に伴う燃料導入管３の変形及び損傷を抑制でき、燃料導入管３がフューエルデリバリーパイプ２から外れたり、燃料導入管３から燃料が漏れたりすることを抑制できる。また、ブラケット４を剛性の高い金属で構成して、エアクリーナ７０が保護部４１に衝突した際にエアクリーナ７０を破壊すれば、燃料導入管３に負荷がかかり難くすることができるため、燃料導入管３の損傷を抑制し易い。

（３）ブラケット４は、近接配置される燃料導入管３とフューエルデリバリーパイプ２とを連結するため、小型で軽量である。その上、取り付け作業が煩雑になり難く、部品コストを低減し易い。

本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 燃料配管構造
２ フューエルデリバリーパイプ
２１ 取付部
２２ 固定片
２３ ボルト
３ 燃料導入管
４ ブラケット
４１ 保護部
４２ 支持部
４３ 固定端部
４４ 連結部
５ インジェクタ
６０ エンジン本体
６１ シリンダブロック
６２ シリンダヘッド
６３ シリンダヘッドカバー
６４ インテークポート
６５ インテークバルブ
６６ 挿通孔
７０ エアクリーナ
７１ エアクリーナボックス
７２ 導入口
７３ 排気口
８０ インテークマニホールド
１０１ エンジンフード
１０２ カウル
１０３ ダッシュパネル

Claims (2)

1. エンジン本体の気筒の並列方向に沿って配置され、前記エンジン本体のインテークポート内に燃料を噴射するインジェクタに前記燃料を供給するフューエルデリバリーパイプと、
   前記エンジン本体との間に前記フューエルデリバリーパイプを挟むように前記フューエルデリバリーパイプと並列され、前記フューエルデリバリーパイプに前記燃料を供給する燃料導入管と、
   前記フューエルデリバリーパイプと前記燃料導入管の双方に連結されるブラケットとを備え、
   前記燃料導入管の先端側は、前記フューエルデリバリーパイプに連結され、
   前記ブラケットは、前記燃料導入管における前記フューエルデリバリーパイプの反対側を覆うように保護する保護部を有し、
   前記保護部は、前記燃料導入管における前記エンジン本体の反対側の周辺部品と前記燃料導入管との間に介在されている、
   燃料配管構造。
2. 前記ブラケットは、更に、
   前記フューエルデリバリーパイプに固定される固定端部と、
   前記保護部と前記固定端部とを連結する連結部とを備え、
   前記保護部の前記燃料導入管に沿った長さが、前記連結部の前記燃料導入管に沿った長さよりも長い請求項１に記載の燃料配管構造。

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