JP4651030B2 - 燃料供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、燃料供給管に係り、特に、簡単な構成によって燃料通路に混入した水分の残留を防止することができる燃料供給装置に関する。

従来から、気筒毎に燃料噴射装置が取り付けられた多気筒エンジンを適用した船外機が知られている。このような船外機において、燃料ポンプから燃料ホースを介して圧送される燃料を、デリバリパイプと呼ばれるレール状の燃料供給管によって各燃料噴射弁に等しく分配供給する構成が周知である。

特許文献１には、船外機の燃料供給装置において、前記したようなレール状の燃料供給管の両端部に、燃料ポンプからの燃料を供給する送油管と、余剰燃料をサブタンクに戻す返送管とをそれぞれ取り付けた構成が開示されている。該構成によれば、送油管から燃料供給管に混入した水分は、燃料と共に燃料噴射弁に吸入される。万が一、この水分が燃料噴射弁に吸入されなかった場合でも、該水分は余剰燃料と共にサブタンクに戻るので、燃料供給管へ水分が残留することを防ぐことができる。

また、特許文献２には、船外機の燃料供給装置において、燃料内の蒸気を分離するベーパーセパレータのケース内に、燃料ポンプとプレッシャレギュレータとを配置することで、燃料供給管からの余剰燃料返送用の配管を不要とした構成が開示されている。該構成によれば、返送管を含むリターン構造が不要となり、燃料系統の簡素化が可能となる。
特開平１０−１７６６２１号公報 特開平１０−２１８０８９号公報

しかしながら、特許文献１に記載された燃料供給装置では、燃料供給路に混入した水分が燃料供給管に残留するおそれはないものの、返送管を含むリターン構造の設置スペースが必要となるほか、部品コストや作業工数が増すという課題があった。

また、特許文献２の技術では、燃料噴射弁以外に燃料の出口がないので、万一、燃料通路に水分が混入した場合でも、該水分が燃料噴射弁から確実に吸入されるような構成が備えられていることが好ましい。しかし、特許文献２に記載された燃料供給装置には、このような構成が備えられていなかった。

本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、簡単な構成によって燃料通路に混入した水分の残留を防止することができる燃料供給装置を提供することにある。

前記した目的を達成するために、本発明は、前記した目的を達成するために、本発明は、複数の気筒が縦方向に配設された多気筒エンジンの燃料噴射弁に燃料を供給する燃料供給装置において、下方から嵌挿された塞栓を有する下端部から上方に延びた燃料通路と、該燃料通路に直交して設けられ、前記燃料噴射弁の燃料入口側がそれぞれ嵌挿される複数の取付孔とが形成された燃料供給管を具備し、前記塞栓の上端面が、前記複数の取付孔のうち最下位のものの下縁と同一高さに位置して配置されている点に第１の特徴がある。

また、前記塞栓が、その外周に設けられるＯリングの保持溝を形成するために該Ｏリングの上側に設けられた鍔部と、該鍔部の上側から前記燃料通路側に延出した小径の延出部とを備え、該延出部の上端面が該塞栓の上端面を構成している点に第２の特徴がある。

さらに、前記複数の取付孔が、前記燃料噴射弁の燃料入口側と嵌合する大径部と、該大径部の同心円上に形成された小径部とからなり、前記塞栓の上端面が、前記小径部の下縁と同一高さに位置して配置されている点に第３の特徴がある。

第１の発明によれば、下方から嵌挿された塞栓を有する下端部から上方に延びた燃料通路と、該燃料通路に直交して設けられ、燃料噴射弁の燃料入口側がそれぞれ嵌挿される複数の取付孔とが形成された燃料供給管を具備し、塞栓の上端面が、複数の取付孔のうち最下位のものの下縁と同一高さに位置して配置されているようにしたので、万一、燃料通路の内部に水分が混入した場合でも、該水分が最下位置の取付孔から滞りなく燃料噴射部に排出されて、燃料供給管の内部に溜まることが防止される。これにより、リターン構造や水抜きドレンを持たない燃料供給装置の内部への水分の残留を防ぎ、安定した船外機の運転を保つことができるようになる。

第２の発明によれば、塞栓が、その外周に設けられるＯリングの保持溝を形成するために該Ｏリングの上側に設けられた鍔部と、該鍔部の上側から燃料通路側に延出した小径の延出部とを備え、該延出部の上端面が該塞栓の上端面を構成するようにしたので、簡単な構成によって、燃料通路内に混入した水分が残留することのない燃料供給装置を得ることが可能となる。また、鍔部と延出部との間に段差が形成されるので、この段差に対応する段差を燃料供給管側にも形成しておくことで、塞栓の挿入量を常に所定値に保つことができるようになる。

第３の発明によれば、複数の取付孔が、燃料噴射弁の燃料入口側と嵌合する大径部と、該大径部の同心円上に形成された小径部とからなり、塞栓の上端面が、小径部の下縁と同一高さに位置して配置されるようにしたので、燃料噴射弁の軸中心寄りに小径部が配置されることで、燃料通路内に混入した水分をより燃料噴射弁に吸入させやすくすることが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明を適用した船外機の一実施形態の側面図である。不図示のプロペラを回転させて各種の船に推進力を与える船外機１は、スターンブラケット１１を介して船尾板１０に取り付けられる周知の形式のものである。スターンブラケット１１の回動軸１１ａには、スイベルケース１２がチルト自在に軸支されており、該スイベルケース１２に接続されるマウントケース１２ａの上面側にエンジン２が取り付けられている。マウントケース１２ａの下方には、プロペラに駆動力を伝達するための駆動軸１４が通るエクステンションケース１３が取り付けられている。駆動軸１４は、前記マウントケース１２ａの内部でエンジン２のクランク軸２ａと同軸上の出力軸と連結されている。エンジン２の略全体は、下側カバー９ｂに対して着脱自在とされる上側カバー９ａで覆われている。

直列４気筒形式とされるエンジン２は、クランク軸２ａを縦方向に向けて搭載するため、各気筒が縦方向に配列されることになる。本実施形態に係るエンジン２では、各気筒が略鉛直方向に配設されている。また、エンジン２は、クランクケース４を船尾側とし、クランクケース４、シリンダブロック３、シリンダヘッド５、シリンダヘッドカバー５ａの順に後方に向けて結合、配置してある。その側面部には、クランクケース４、シリンダブロック３、シリンダヘッド５を跨ぐように吸気装置６が取り付けられている。吸気装置６は、クランクケース４の進行方向側に設置された消音チャンバ７から新気を導入する。また、吸気装置６と消音チャンバ７との間には、新気の吸入量を調整するスロットルボディ８が配設されており、サージタンク６ａに導かれた新気は、多枝吸気管６ｂによってシリンダヘッド５に形成された各気筒の吸気ポートに導入される。

本実施形態に係るエンジン２の燃料供給装置には燃料噴射システムが適用されており、クランクケース４の図示下方には、不図示の燃料タンクから汲み上げた燃料を一時貯留するサブタンク１５と、該サブタンク１５内の燃料を圧送する高圧燃料ポンプ１６と、圧送される燃料を濾過するフィルタ１７とが配設されている。そして、フィルタ１７から延びる燃料ホース１８の端部は、シリンダヘッド５に取り付けられた燃料供給管３０にコネクタ１９を介して接続されている。

燃料供給管３０は、燃料ホース１８によってシリンダヘッドカバー５ａの近傍にまで誘導された燃料を、気筒毎に配設された燃料噴射弁２０に等しい圧力で分配供給するための部品である。本実施形態に係る燃料供給管３０は、各気筒および燃料噴射弁２０の配置に伴って、その長手方向を縦方向に向けてシリンダヘッド５に取り付けられている。また、該燃料供給管３０は、それ自身をボルト等を用いてシリンダヘッド５に取り付けることで、シリンダヘッド５との間に燃料噴射弁２０を挟み込むようにして固定する役割を有する。

図２（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、燃料供給管３０の上面図（ａ）および側面図（ｂ）である。本実施形態に係る燃料供給管３０は、アルミ合金等の金属等で一体的に形成された多角柱状の部品であり、その外面には、燃料噴射弁２０が挿入される燃料噴射弁取付孔３３と、燃料噴射弁２０を取り付ける際の周方向の位置を定める位置決め凹部３４と、シリンダヘッド５に締結するためのボルト（不図示）が通る貫通孔３５と、コネクタ１９が挿入されるコネクタ取付孔３６と、コネクタ１９を取り付けるためのボルト孔３７とが形成されている。

燃料供給管３０の内部には、長手方向に貫通する燃料通路３１が形成されている。また、燃料通路３１と直交する方向に、該燃料通路３１と連通する燃料噴射弁取付孔３３が形成されている。該燃料噴射弁取付孔３３は、燃料噴射弁２０の燃料入口側と嵌合する大径部と、該大径部の同心円上に形成された小径部３２（図示上方から、それぞれ、３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ）とからなる。そして、燃料通路３１の上下端部には、該燃料通路３１の上下開口部を閉塞するための塞栓４０が取り付けられている。この塞栓４０は、燃料通路３１へ圧入された後、燃料供給管３０の上下端面において、それぞれ３箇所のカシメ部４６で固定されている。

図３は、図２（ｂ）のＡ−Ａ線断面図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。燃料ホース１８の端部に接続されるコネクタ１９は、ボルト５０によって燃料供給管３０に締結されている。燃料供給管３０とコネクタ１９とは、２つのＯ（オー）リング５３が配設された連結パイプ３６によって密閉状態が保たれている。燃料ホース１８に圧送される燃料は、コネクタ取付孔３６と連通する燃料通路３１を通って、前記小径部３２（３２ａ〜３２ｄ）に分配供給される。

図４（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、塞栓４０の側面図およびＯリング４５を取り付けた状態の塞栓４０の側面図である。金属等で一体的に形成される塞栓４０は、本体部４１と、Ｏリング４５が係合される保持溝４２と、鍔部４３と、延出部４４とからなり、該延出部４４の上端面４７が、前記燃料通路３１への挿入側の端面となる。ゴム等で形成されるＯリング４５は、燃料通路３１の開口部の内周面と当接して密閉する機能を有する。また、延出部４４の外径寸法は、本体部４１よりも小径に形成されている。

図５は、図２（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。この図では、塞栓４０が挿入されていない状態を示している。前記したように、燃料噴射弁取付孔３３の内部には、小径部３２（３２ｄ）が形成されている。また、燃料通路３１の開口部には、該燃料通路３１より大径の塞栓挿入孔３１ａが形成されている。該塞栓挿入孔３１ａの深さは、小径部３２ｄの周縁部３４の肉厚が薄くなりすぎない所定の深さに設定されている。

図６は、燃料供給管３０に、燃料噴射弁２０と塞栓４０とを取り付けた状態を示す断面図である。燃料噴射弁２０は、Ｏリング２３が取り付けられた噴射側ノズル２２がシリンダヘッド５側に挿入されると共に、Ｏリング２５が取り付けられた吸入側ノズル２４が燃料供給管３０に挿入され、燃料供給管３０をシリンダヘッド５に締結することで安定的に固定されるように構成されている。なお、燃料噴射弁２０に駆動信号を入力するためのコネクタ２６の周方向の位置は、本体部２１に形成された不図示の係合突起が、前記位置決め凹部３４（図２参照）に係合することで所定の位置に定められる。

前記塞栓４０の取り付けは、塞栓挿入孔３１ａの図示下方から圧入することで行う。このとき、塞栓４０に形成された鍔部４３（図３参照）が、前記燃料通路３１と塞栓挿入口３１ａとの段差に当接するので、常に所定の挿入量で取り付けることが可能である。そして、本実施形態に係る燃料供給管３０においては、塞栓４０が所定の位置に挿入された時に、前記延出部４４の上端面４７が、前記小径部３２（３２ｄ）の下縁と同一になるように構成されている。

燃料供給管３０は、縦方向に並ぶ４個の燃料噴射弁２０に同時に取り付けるため、その長手方向が縦方向に向いている。したがって、万一、燃料配管内に水分が混入した場合には、燃料供給管３０の縦方向下側、すなわち、燃料通路３１の下端部を閉塞する塞栓４０の近傍に集まりやすい。もし、このような水分が長時間残留すれば、燃料供給管３０の内部や塞栓４０、燃料噴射弁２０等を腐食させるおそれもある。しかし、本発明に係る燃料供給管３０においては、塞栓４０の延出部４４の上端面４７が、前記小径部３２ｄの下縁部と同一になるように構成されているので、水分が混入したとしても、残留することなく燃料と共にスムーズに小径部３２ｄを通って燃料噴射弁２０に吸入されることになる。燃料噴射弁２０に吸入された水分は、燃料と共に燃焼されて水蒸気としてエンジン２の外部に排出される。

本実施形態に係る塞栓４０の延出部４４の外径寸法は、塞栓挿入口３１ａに挿入される本体部４１の外径寸法より小さく、かつ燃料通路３１に嵌合する寸法とされている。これにより、延出部４４の外周面と燃料通路３１の内周面との間にわずかな水分が残留することも防ぐことができる。

なお、本実施形態に係る燃料供給管３０では、燃料通路３１がその長手方向に貫通しているので、１本の燃料供給管３０に２つの塞栓４０を取り付ける構成とされているが、燃料通路３１の開口部を下端側のみとして、塞栓４０を下端部にのみ取り付ける構成としてもよい。なお、塞栓４０の延出部４４の上端面４７は、小径部３２ｄの下縁部よりやや高い位置にあってもよい。

上記したように、本実施形態に係る燃料供給管によれば、燃料供給管の内部に縦方向に形成される燃料通路を下側から閉塞する塞栓に、燃料通路と直交する方向に連通する燃料噴射弁取付孔の下縁部と同じ位置にまで延ばした延出部を設けたので、燃料通路に混入した水分を滞りなく燃料噴射弁に吸入させて、燃料供給管への水分の残留を防ぐことが可能となる。

なお、燃料供給管や塞栓の素材や形状、燃料通路および燃料噴射弁取付孔の形状等は、上記実施形態に限られず、種々の変形が可能であることは勿論である。例えば、燃料供給管を組み立て式の部品としたり、本発明に係る燃料供給装置を縦方向の気筒列が２列あるＶ型エンジン等に適用してもよいことは勿論である。

本発明の一実施形態に係る船外機の側面図である。 本発明の一実施形態に係る燃料供給管の上面図および側面図である。 図２（ｂ）のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の一実施形態に係る塞栓の側面図である。 図２（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。 図２（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。

符号の説明

２０…燃料噴射弁、３０…燃料供給管、３１…燃料通路、３１ａ…塞栓挿入孔、３２（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ）…小径部、３３…燃料噴射弁取付孔（大径部）４０…塞栓、４１…本体部、４２…保持溝、４３…鍔部、４４…延出部、４５…Ｏリング、４７…上端面

Claims (3)

1. 複数の気筒が縦方向に配設された多気筒エンジン（２）の燃料噴射弁（２０）に燃料を供給する燃料供給装置において、
   下方から嵌挿された塞栓（４０）を有する下端部から上方に延びた燃料通路（３１）と、該燃料通路（３１）に直交して設けられ、前記燃料噴射弁（２０）の燃料入口側がそれぞれ嵌挿される複数の取付孔（３３）とが形成された燃料供給管（３０）を具備し、
   前記塞栓（４０）の上端面（４７）が、前記複数の取付孔（３３）のうち最下位のものの下縁と同一高さに位置して配置されていることを特徴とする燃料供給装置。
2. 前記塞栓（４０）が、その外周に設けられるＯリング（４５）の保持溝（４２）を形成するために該Ｏリング（４５）の上側に設けられた鍔部（４３）と、該鍔部（４３）の上側から前記燃料通路（３１）側に延出した延出部（４４）とを備え、該延出部（４４）の上端面が該塞栓（４０）の上端面（４７）を構成していることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。
3. 前記複数の取付孔（３３）が、前記燃料噴射弁（２０）の燃料入口側と嵌合する大径部と、該大径部の同心円上に形成されて該大径部より小径の小径部（３２ｄ）とからなり、
   前記塞栓（４０）の上端面（４７）が、前記小径部（３２ｄ）の下縁と同一高さに位置して配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料供給装置。

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