JP5887154B2 - 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（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）。デリバリパイプの外周には分岐孔が形成されており、インジェクタソケット等の接続部材を介して分岐孔がインジェクタに接続されることで、デリバリパイプからインジェクタに燃料が分配される。

特開２００２−１９５１２５号公報

このような内燃機関では、エンジンレイアウトが変更されることがある。エンジンレイアウトの変更では、インジェクタの位置が変更されるものの、それに応じてエンジンにデリバリパイプを固定する取付部材の位置を変更することができない場合がある。この場合、例えば、デリバリパイプとインジェクタを接続するインジェクタソケットの形状を変更する必要がある。この結果、インジェクタソケットの形状が複雑化し、デリバリパイプの製造コストが上昇してしまう問題が生じる。また、インジェクタソケットの形状の制限からエンジンレイアウトが制限される問題が生じる。

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、自由なエンジンレイアウトを可能とする技術を提供することにある。

本発明は、筒状をしており、第１部と、前記第１部における軸に対して前記第１部の径方向にシフトした第２部と、を有する主管と、前記主管の外周面に配された取付部材と、を備え、前記第２部には、前記主管内部と前記主管外部とを連通させる分岐孔が形成され、前記第２部における前記分岐孔が形成されている部分に接続部材が接合可能とされており、前記取付部材は、前記主管の外周面における前記分岐孔に近い面であって、前記第２部が前記第１部の前記軸に対してシフトしている側の面に固定されている構成としたところに特徴を有する。

このフューエルデリバリパイプでは、主管を構成する第１部と第２部が、互いに第１部の径方向にシフトして（オフセットして）配されており、さらに、主管の外周面のうち第２部が第１部に対してシフトしている側の面に取付部材が固定されている。つまり、第２部の第１部に対するシフト量と取付部材が第１部に取り付けられる方向とを適宜設定することにより、フューエルデリバリパイプの形状を当該フューエルデリバリパイプが取り付けられるエンジンの形状に合わせることができる。これにより、フューエルデリバリパイプとエンジンとを接続する際に用いられる取付部材やインジェクタソケット等の部材の形状が複雑化することが抑制され、これらの部材の形状の制限からエンジンレイアウトが制限されてしまうことが抑制される。

また、上記のフューエルデリバリパイプでは、前記主管は、複数の前記第２部を有しており、前記複数の第２部はいずれも、前記第１部の前記軸に対して同じ方向にシフトしている構成としても良い。このフューエルデリバリパイプによれば、例えば、第２部が第１部に対してシフトしている方向における取付部材と分岐孔の間の距離を主管の半径よりも狭く設定することができる。言い換えると、第１部の軸に対する取付部材のオフセット寸法と、第１部の軸に対する分岐孔のオフセット寸法との差を主管の半径よりも小さく設定することができる。

また、上記のフューエルデリバリパイプでは、前記主管は、複数の前記第２部を有しており、前記複数の第２部はそれぞれ、前記第１部の前記軸に対して異なる方向にシフトしている構成としても良い。

また、上記のフューエルデリバリパイプでは、前記分岐孔は、前記第２部が前記第１部に対してシフトしている方向と前記第１部の軸方向との双方に対して直交する方向に開口している構成としても良い。このようにすれば、フューエルデリバリパイプが取り付けられるエンジン側を向くように分岐孔を配置することができる。

本発明によれば、自由なエンジンレイアウトが可能となる。

実施形態の燃料供給装置５０の構成を模式的に示す斜視図 実施形態のフューエルデリバリパイプ１０を模式的に示す図 実施形態のフューエルデリバリパイプ１０を模式的に示す図 他の実施形態のフューエルデリバリパイプ２１０を模式的に示す図 他の実施形態のフューエルデリバリパイプ１１０を模式的に示す図

＜実施形態＞
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
１．自動車における燃料供給装置の構成
図１は、本実施形態における燃料供給装置５０の構成を示す説明図である。燃料供給装置５０は、自動車３０の車体３２に装備され、燃料タンク４２からエンジン４０に燃料を供給する。燃料供給装置５０は、燃料供給ポンプ５２と、フィルタ５４と、圧力調整装置５６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（以下「デリバリパイプ」という）１０とを備えている。

燃料供給ポンプ５２は、燃料タンク４２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４２からエンジン４０へと移送される。移送された燃料は、フィルタ５４によって濾過され、圧力調整装置５６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５６によって調整されている。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１０によって、後述するエンジン４０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４２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、たとえばメタノール、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。

２．デリバリパイプの構成
図２は、本実施形態のデリバリパイプ１０を示し、図２のIII方向から見たデリバリパイプ１０を図３に示す。デリバリパイプ１０は、略円筒状に形成された主管１２と、その主管１２の外周面に接合された複数のインジェクタソケット（以下「ソケット」という）２２及び複数の取付ボス（取付部材の一例）２６を含む。ここで、「接合」とは、例えばろう付け、又は溶接を意味しており、これらの部材を接合することで、当該部材間のシール性能が確保されている。

主管１２は、その両端１２Ａ，１２Ｂを結ぶ主管１２の軸Ｚ上に配置された第１部１６と、軸Ｚに対して第１部１６の径方向Ｘに距離Ｌだけシフトして配置された第２部１４を備える。主管１２には、複数の第１部１６と複数の第２部１４が備えられており、複数の第２部１４はいずれも、軸Ｚに対して同じ径方向Ｘに同じ距離Ｌだけシフトして配置されている。互いに隣り合う第１部１６と第２部１４は接続部１５を介して接続されており、これによって、主管１２は全体として筒状をなすパイプとして形成されている。

主管１２は、例えばスチール製、ステンレス製、アルミ製、銅製など金属製の全ての材質によって構成され、直線状の筒状部材（パイプ）を曲げることで形成されている。この際、接続部１５の軸Ｚに対する角度θは、約６０度に設定されており、主管１２の直径を１４ｍｍとした場合に接続部１５の曲率半径が約１４ｍｍとなるように設定されている。そのため、略円筒状の主管１２の内部に形成されている主管孔１２Ｃも、第１部１６と第２部１４において滑らかに連続しており、デリバリパイプ１０の主管孔１２Ｃに供給された燃料が、デリバリパイプ１０をスムースに通過することができる。

図２に示すように、第２部１４の外周面に分岐孔１８が形成されている。分岐孔１８は、第２部１４の外周面において矢印６６の方向（第１部１６の軸方向）及び径方向Ｘの双方に対して直交する方向（図２における紙面手前側）に開口して形成されており、第２部１４における分岐孔１８が形成されている部分に、ソケット２２が接合されている。図３に示すように、ソケット２２は筒形状をなし、その一端側にインジェクタが接続可能とされ、他端側の中央に貫通孔２４が形成されている。ソケット２２は、貫通孔２４が第２部１４の分岐孔１８と連通するように位置決めされている。そのため、ソケット２２が主管１２に接合されることで、分岐孔１８と貫通孔２４を介して、ソケット２２の内部孔２２Ｃと主管１２の主管孔１２Ｃが連通する。

また、図２に示すように、第１部１６の外周面における分岐孔１８に近い面であって、第２部１４が第１部１６の軸Ｚに対してシフトしている側の面に、取付ボス２６が接合されている。取付ボス２６は、円筒状をしており、その軸が矢印６６及び径方向Ｘの双方に対して直交する方向に延びるように第１部１６に接合されている。取付ボス２６には、その軸方向に取付孔２８が形成されている。デリバリパイプ１０では、エンジン４０のヘッド部に固定される際に、取付ボス２６の取付孔２８にボルト等の固定具を挿入し、エンジン４０のヘッド部に設けられた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４０のヘッド部に対して固定される。

主管１２の一端１２Ａには、配管コネクタ６２が接続されており、配管コネクタ６２を介して燃料供給管Ｐ２に接続されている。燃料供給管Ｐ２から供給された燃料は、主管１２の主管孔１２Ｃを通り、分岐孔１８を介してソケット２２に分配され、ソケット２２が接続されるエンジン４０のインジェクタに供給される。これによって、エンジン４０の駆動時にインジェクタによって燃料がエンジンの燃焼室内に噴射され、自動車３０が走行可能となる。

また、主管１２の他端１２Ｂは、圧力センサコネクタ６４が接続されており、圧力センサコネクタ６４を介して圧力センサに接続されている。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を測定しており、燃料の異常加圧又は異常減圧に起因したエンジン４０の動作不良が発生するのを抑制する。

３．デリバリパイプの特徴
デリバリパイプ１０では、取り付けられるエンジン４０の形状に応じて、軸Ｚに対して第２部１４がシフトされる径方向Ｘ及び距離Ｌが設定されるとともに、第１部１６の外周面に取付ボス２６が取り付けられる方向が設定される。そのため、エンジン４０のヘッド部に対してデリバリパイプ１０が固定されることで、ソケット２２がエンジン４０のヘッド部に設けられたインジェクタに装着される。これによって、デリバリパイプ１０の主管孔１２Ｃに供給された燃料を、インジェクタを介してエンジン４０に供給することができる。

４．本実施形態のフューエルデリバリパイプの効果
（１）エンジンなどの内燃機関では、性能向上や小型化等の要望からエンジンレイアウトが変更されることがある。従来のデリバリパイプは、主管がストレートパイプで構成されていることが多く、分岐孔と取付ボスの設置場所に関し、主管の軸方向においてはエンジン形状にあわせて自由に調整できるものの、主管の径方向においては自由に調整することができないという問題があった。その対策としては、ソケットの形状や取付ボスの形状を変更することで対応することも可能ではあるものの、これらの形状が複雑化すると、デリバリパイプの製造コストが上昇することになる。

そこで、本実施形態のデリバリパイプ１０では、パイプを曲げることで主管１２を構成し、取り付けられるエンジン４０の形状に応じて、軸Ｚに対して第２部１４がシフトされる径方向Ｘ及び距離Ｌが設定されるとともに、第１部１６の外周面に取付ボス２６が取り付けられる側（向き）が設定されるようにしている。具体的には、軸Ｚに対して第２部１４がシフトされる径方向Ｘの第１部１６の外周面に取付ボス２６が取り付けられ、距離Ｌ（すなわちオフセット寸法）が主管１２の半径とほぼ等しく設定されている。この結果、主管１２の軸方向（軸Ｚの延出方向）に分岐孔１８と取付ボス２６の取付孔２８とが並んで配置されたデリバリパイプ１０を実現することができ、自由なエンジンレイアウトが可能となる。

（２）また、本実施形態のデリバリパイプ１０では、エンジンレイアウトの変更前後において、ソケット２２の形状や取付ボス２６の形状を変更することなく、同一のソケット２２や取付ボス２６を用いることが可能となり、デリバリパイプ１０の製造コストが上昇するのを制限することができる。この結果、ソケットや取付ボス等の部材変更に伴う耐久試験等を行う必要がなく、デリバリパイプ１０の不具合が生じにくい。

（３）本実施形態のデリバリパイプ１０では、軸Ｚに対して第２部１４がシフトされるだけでなく、これに伴って第１部１６の外周面に取付ボス２６が取り付けられる方向も設定されることになる。そのため、ソケット２２と取付ボス２６を主管１２の軸方向に沿ってほぼ直線上に並べて配置することができる。さらに、取付ボス２６を第２部１４に近づけて配置することができ、第２部１４をエンジン４０のヘッド部に対して強固に固定することができる。これによって、主管１２に接続部１５等の湾曲した部分を形成した場合においても、デリバリパイプ１０の主管１２に供給される燃料が主管１２を通過する際に、振動や騒音等の発生を抑制することができる。

＜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、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、主管１２、ソケット２２、取付ボス２６が別々に構成され、それらが接合されたデリバリパイプ１０を用いて説明を行ったが、これらの部材の少なくとも２つが一体として形成されていても良い。

（２）上記実施形態では、主管１２の断面形状が円であるデリバリパイプ１０を用いて説明を行ったが、これに限らない。例えば、デリバリパイプ１０の主管１２の断面形状は、多角形であっても良い。同様に、ソケット２２や取付ボス２６の断面形状も特に限定されるものではない。

（３）上記実施形態では、複数の第２部１４が軸Ｚに対して同じ径方向Ｘに同じ距離Ｌだけシフトして配置されている例を用いて説明を行ったが、必ずしも複数の第２部１４が軸Ｚに対して同じ径方向Ｘに同じ距離Ｌだけシフトして配置されている必要はない。図４に示すデリバリパイプ２１０のように、複数の第２部１４がそれぞれ、異なる方向（軸Ｚを中心として反対方向）にシフトして配置されていてもよいし、図５に示すデリバリパイプ１１０のように、複数の第２部１４が軸Ｚに対して同じ径方向Ｘに異なる距離だけシフトして配置されていてもよい。

（４）上記実施形態では、複数の取付ボス２６が第１部１６の同じ側の外周面に接合されている例を用いて説明を行ったが、必ずしも複数の取付ボス２６が第１部１６の同じ側の外周面に接合されている必要はない。図４に示すデリバリパイプ２１０のように、複数の取付ボス２６が第１部１６の異なる側（軸Ｚを中心として反対側）の外周面に接合されていてもよい。

１０，１１０，２１０：フューエルデリバリパイプ
１２：主管
１４：第２部
１６：第１部
１８：分岐孔
２２：インジェクタソケット（接続部材）
２６：取付ボス（取付部材）
Ｚ：軸

Claims (4)

1. 筒状をしており、第１部と、前記第１部における軸に対して前記第１部の径方向にシフトした第２部と、を有する主管と、
   前記主管の外周面に配された取付部材と、
   を備え、
   前記第２部には、前記主管内部と前記主管外部とを連通させる分岐孔が形成され、前記第２部における前記分岐孔が形成されている部分に接続部材が接合可能とされており、
   前記取付部材は、前記主管の外周面における前記分岐孔に近い面であるとともに、前記主管の前記外周面のうち前記第１部から前記第２部にシフトする屈曲の起点となる箇所であって、前記第２部が前記第１部の前記軸に対してシフトしている側の面に固定されているフューエルデリバリパイプ。
2. 請求項１に記載のフューエルデリバリパイプであり、
   前記主管は、複数の前記第２部を有しており、
   前記複数の第２部はいずれも、前記第１部の前記軸に対して同じ方向にシフトしているフューエルデリバリパイプ。
3. 請求項１に記載のフューエルデリバリパイプであり、
   前記主管は、複数の前記第２部を有しており、
   前記複数の第２部はそれぞれ、前記第１部の前記軸に対して異なる方向にシフトしているフューエルデリバリパイプ。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のフューエルデリバリパイプであり、
   前記分岐孔は、前記第２部が前記第１部に対してシフトしている方向と前記第１部の軸方向との双方に対して直交する方向に開口しているフューエルデリバリパイプ。

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