JP7343309B2 - 自動車用内燃機関の燃料デリバリ装置 - Google Patents

Description

本願発明は、自動車用内燃機関の燃料デリバリ装置に関するものである。

自動車用の内燃機関において、燃料は燃料タンクから燃料管（フューエルチューブ）を介して燃料デリバリ管に送られており、燃料デリバリ管に送られた燃料は、燃料デリバリ管に接続されたインジェクタを介して吸気ポート等に噴射されている。

燃料管に関する１つの問題は静電気が帯電することであり、そこで、静電気を除去するアース手段を設けている。その例として特許文献１，２には、樹脂で被覆された金属製燃料管の一部の樹脂被覆を除去し、この樹脂被覆除去部を、導電性フィルムを介して金属製のクランプ体でクランプし、金属製クランプを車体に固定することが開示されている。

また、燃料管の終端は燃料デリバリ管に接続されているが、燃料デリバリ管が金属製である場合は、燃料デリバリ管の導通性を利用してアースすることが行われている。すなわち、燃料デリバリ管はボルトでシリンダヘッドに固定されているため、燃料管で発生した静電気を、燃料デリバリ管を介してエンジン本体にアースしている。

特許文献１，２は、ブラケットを通じて静電気を車体に逃がしているが、燃料管の一部にサブアース線を接続して、サブアース線をエンジンや車体に逃がすことも行われている。

特開２００８－１２７６７６号公報 特開２００４－３２４８０７号公報

特許文献１，２のように専用のブラケットを使用するアース手段は、それだけコストが嵩むのみならず、ブラケットを配置するスペースがない場合もあって汎用性に欠けるという問題がある。専用のサブアース線を使用する方法では、特許文献１，２に比べると接続場所の融通性は高いが、サブアース線を燃料管に接続するための加工と部材が必要になるため、コストが嵩むことは否めない。

他方、燃料デリバリ管をアース部材として利用する方法は、専用部材は必要でないためコスト及び作業性とも有利であるが、軽量化等のために燃料デリバリ管を合成樹脂化している近年の趨勢に対応できていないという問題がある。

本願発明はこのような現状を背景に成されたものであり、燃料管の静電気をアースすることを、簡単な構造で実現しようとするものである。

本願発明は、請求項１のとおり、
「燃料デリバリ管を、筒体から複数のインジェクタ接続用枝管が分岐している合成樹脂製の本体と、前記本体に金属製ブラケットを介して接続された金属製の継ぎ手管とを有する構成としており、
前記継ぎ手管に燃料パイプが接続されて、
前記金属製ブラケットに、前記燃料パイプに帯電した静電気を逃がすためのアース線が圧着端子を介して接続される端子部を設けており、前記圧着端子は、当該圧着端子に設けた位置決め片を前記端子部に設けた位置決め穴に嵌め入れることによって姿勢が保持されている」
という構成になっている。

端子部に接続されたアース線は、シリンダヘッドなどに接続してもよいが、エンジンハーネスの一部のアース線を利用して、これを端子部に接続することができる。すなわち、エンジンには、電気で駆動される部材やセンサなど、ハーネス（ケーブル）が接続された部材が多く使用されており、多数本のハーネスが束ねられた状態でエンジンハーネスとして配置されているが、エンジンハーネスの一部としてアース線も含まれているため、このアース線を燃料デリバリ管の端子部に接続することにより、燃料管の静電気を簡単にアースすることができる。
そこで、請求項２では、請求項１の展開例として、
「前記アース線は、多数本のハーネスを抱持した合成樹脂製チューブから引き出されていて露出部の先端に前記圧着端子が固定されており、前記合成樹脂製チューブには、前記アース線を引き出すための穴が空いている」
という構成を採用している。

本願発明は、継ぎ手管を燃料デリバリ管に固定するための金属製ブラケットを端子部に利用するものであるため、専用の部材を取り付ける必要はなくて、それだけコストを抑制できる。また、燃料デリバリ管の本体は合成樹脂製であるため、軽量化等のために合成樹脂化が進んでいる近年の要請にも的確に応えることができて、汎用性に優れている。
そして、圧着端子及びアース線の姿勢は位置決め片と位置決め穴とによって一定に保持されているため、アース線は物が引っ掛からない状態に保持できる。

さて、燃料デリバリ管にインジェクタの群が接続されており、これらインジェクタには駆動用の電源線が接続されているが、電源線はエンジンハーネスの一部として束ねられてエンジン・コントロール・ユニットに接続されている。

また、点火プラグの電源線や、可変バルブタイミング装置（ＶＶＴ）を駆動する電源線、カム角度センサに接続された信号線、スロットルバルブを駆動する電源線及び開度検知センサに接続された信号線なども、エンジンハーネスの一部として束ねられているが、エンジンハーネスは、熱害が少ない吸気側に配置されていることが普通であり、従って、ハーネスは燃料デリバリ管の近くを通るように配置されていることが多い。

そこで、請求項２では、エンジンハーネスの一部として元々含まれているアース線から分岐線を設けて、この分岐線を燃料デリバリ管の端子部に接続したり、専用のアース線をエンジンハーネスの一部として設けて、これを燃料デリバリ管の端子部に接続したりすることにより、燃料管の静電気を除去することができる。この場合、燃料デリバリ管の近くに配置されているエンジンハーネスのアース線を利用するものであるため、アース線の接地部を新たに設ける必要はない。従って、例えばシリンダヘッドなどにビス止めなどで接地する場合に比べて、コストを大幅に抑制することができる。

また、エンジンハーネスの一部として配置されているアース線を利用すると、サブアース線をシリンダヘッドに接続する場合に比べて、燃料パイプのためのアース線を短くできる。この面でも、コスト抑制に貢献できる。

実施形態を示す図であり、（Ａ）は燃料デリバリ管の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ－Ｂ視断面図である。 燃料デリバリ管を図１（Ａ）のＢ－Ｂ視方向とほぼ同じ側から見た斜視図である。 エンジンハーネスとの接続態様を示す図である。

次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、自動車用３気筒エンジンの燃料デリバリ装置に適用しており、図１（Ａ）において燃料デリバリ管の全体を表示している。

図１（Ａ）のとおり、燃料デリバリ管は、円筒状の筒体２から３対の枝管３を分岐させた合成樹脂製の本体１と、筒体２のうち一端２ａに寄った部位に金属製（金属板製）ブラケット（以下、単に「ブラケット」という）４を介して取り付けられた金属製継ぎ手管５とを備えている。筒体２の一端２ａは閉じた状態に成形されている。他方、筒体２の他端２ｂは開口した状態に成形されているが、他端２ｂの開口はプラグ（図示せず）で塞がれる。各枝管３にはインジェクタ（図示せず）が装着される。

筒体２のうち隣り合った枝管３の対の間である２か所の部位に、ボルト６でシリンダヘッドに固定するための足部７が一体に形成されている。

筒体２のうち一端２ａに寄った部位に、枝管３と反対方向に突出したランド部８を一体に形成して、このランド部８の頂面にブラケット４が２本のボルト９で固定されている。継ぎ手管５はブラケット４にろう付け又は溶接によって固定されており、ランド部８には、継ぎ手管５と筒体２とに連通した穴が空いている。継ぎ手管５はＬ形に曲がっており、合成樹脂製の燃料管（フューエルチューブ）１０が嵌め込み接続されている。

ブラケット４には、ランド部８の一側方において略上向きに突出した端子部１１を曲げ形成しており、この端子部１１に、チューブ１４で被覆されたアース線１３が、圧着端子１５を介してボルト（ビス）１６によって固定されている。この場合、端子部１１のうち先端側の部位にナットを固定することによってタップ穴を設けていると共に、端子部１１の基端部に位置決め穴１２ｂを空けて、圧着端子１５に設けた鉤状の位置決め片１５ａを位置決め穴１２ｂに嵌め入れている。従って、圧着端子１５及びアース線１３の姿勢は一定に保持され、アース線１３に物が引っ掛かる等の問題を防止できる。

アース線１３は、図３に示すエンジンハーネス１７から引き出されている。図３（Ａ）に示す例では、エンジンハーネス１７は、多数の単位ハーネス（ケーブル）１８を合成樹脂製チューブ１９で覆った構造になっており、アース線１３は、単位ハーネス１８の１本として、燃料管１０の静電気除去のための専用線として用意されている。当然ながら、アース線１３の基端は車体フレーム等の金属部材に接地されている。

エンジンハーネス１７は、他の部材に干渉しないように所定位置に所定姿勢で配置されているため、燃料管１０のためのアース線１３はできるだけ短いのが好ましい。しかし、端子部１１に対する圧着端子１５の固定姿勢がまちまちであると、エンジンハーネス１７が引っ張られて、所定姿勢からずれてしまうことが有り得る。この点、実施形態のように圧着端子１５に位置決め片１５ａを設けて姿勢を一定に保持していると、エンジンハーネス１７が引っ張られることはないため、アース線１３の長さをできるだけ短くしつつ、エンジンハーネス１７を所定の位置に配置できる。

図３（Ａ）では、単位ハーネス１８の群はチューブ１９で覆われているため、チューブ１９には、アース線１３を引き出すための穴２０が空いている。穴２０は、樹脂テープや筒状部材でシールしておくのが好ましい。なお、インジェクタを駆動する電源線とアース線１３とをまとめて穴２０から引き出すことも可能であり、この場合は、引き出された電源線とアース線１３とをバンドなどで束ねておくのが好ましい。

図３（Ｂ）に示す例では、単位ハーネス１８の群を覆うチューブ１９を分離して、分離した部位からアース線１３を分岐させつつ、チューブ１９の分離部を筒状固定具２１又は粘着テープでシールしている。

図３（Ｃ）に示す例では、エンジンハーネス１７は、単位ハーネス１８の群を多数のバンド２２で結束した構造になっており、隣り合ったバンド２２の間からアース線１３を分岐させている。単位ハーネス１８の群を基端から途中まではチューブ１９で覆って、途中から先はバンド２２で結束する構造とすることも可能である。

図３（Ｄ）に示す例では、エンジンハーネス１７にアース用ハーネス２３を含ませて、アース用ハーネス２３から燃料デリバリ管に向かうアース線１３を分岐させている。この場合、３方式の結線ジョイント２４を使用してアース線１３を分岐させている。また、エンジンハーネス１７は、バンド２２で束ねた方式としている。

以上、本願発明の実施形態を説明したが、本願発明は他にも様々に具体化できる。例えば、端子部１１は必ずしも上方に曲げる必要はないのであり、ブラケット４を平板構造として、ランド部８の頂面からはみ出した部位を端子部１１と成すことも可能である。また、端子部１１には必ずしもナット１２を固着する必要はないのであり、直接タップを形成することも可能である（この場合は、バーリング加工してからタップ穴を形成することが好ましい。）。

本願発明は、内燃機関の燃料デリバリ管に具体化できる。従って、産業上利用できる。

１ 本体
２ 筒体
３ 枝管
４ 金属製ブラケット
５ 継ぎ手管
８ ランド部
１０ 燃料管（フューエルチューブ）
１１ 端子部
１２ ナット
１２ｂ 位置決め穴
１３ アース線
１５ 圧着端子
１５ａ 位置決め片
１６ ボルト
１７ エンジンハーネス
１８ 単位ハーネス
１９ 合成樹脂製チューブ
２０ アース線を引き出すための穴

Claims (2)

1. 燃料デリバリ管を、筒体から複数のインジェクタ接続用枝管が分岐している合成樹脂製の本体と、前記本体に金属製ブラケットを介して接続された金属製の継ぎ手管とを有する構成としており、
   前記継ぎ手管に燃料パイプが接続されて、
   前記金属製ブラケットに、前記燃料パイプに帯電した静電気を逃がすためのアース線が圧着端子を介して接続される端子部を設けており、前記圧着端子は、当該圧着端子に設けた位置決め片を前記端子部に設けた位置決め穴に嵌め入れることによって姿勢が保持されている、
   自動車用内燃機関の燃料デリバリ装置。
2. 前記アース線は、多数本のハーネスを抱持した合成樹脂製チューブから引き出されていて露出部の先端に前記圧着端子が固定されており、前記合成樹脂製チューブには、前記アース線を引き出すための穴が空いている、
   請求項１に記載した自動車用内燃機関の燃料デリバリ装置。

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