JP6353661B2 - 燃料レール - Google Patents

Description

本発明は、エンジンの各気筒へ燃料を供給する燃料レールに関する。

従来から、エンジンにおいて、燃料供給源から供給される燃料を各気筒にそれぞれ配置された複数のインジェクタに分配する燃料レールが用いられている。

この燃料レールを備えたエンジンは、燃料供給源となる燃料ポンプによって加圧供給された燃料を燃料レール内に貯留し、各インジェクタの開弁動作に伴って燃料レールに貯留された高圧燃料を、その開弁されたインジェクタから燃焼室に向けて噴射する。この燃料レールには、インジェクタへの供給燃料の圧力を検出する燃圧センサが設けられる。

例えば、特許文献１に開示される燃料レール１０１は、図８に示すように、内部に燃料通路が形成されると共に外周面に複数のインジェクタ取付部１０３が形成されたパイプ本体１０２を有し、パイプ本体１０２の一端に燃料ポンプからの燃料を供給するための燃料パイプが接続される燃料導入アダプタ１０４が形成され、他端には燃圧センサを取り付けるための燃圧センサ取付用ボス部１０５が形成される。

この燃料レール１０１は、中空管形状のパイプ本体１０２、そのパイプ本体１０２に配設された複数のインジェクタ取付部１０３、パイプ本体１０２の一端に設けられる燃料導入アダプタ１０４及びパイプ本体１０２の他端に設けられる燃圧センサ取付用ボス部１０５を一本のパイプ鋼材からのプレス加工により一体に形成される。

特開２０１２−１０７５４４号公報

特許文献１に開示される燃料レール１０１によると、中空管形状のパイプ本体１０２、インジェクタ取付部１０３、パイプ本体１０２の両端に設けられる燃料導入アダプタ１０４及び燃圧センサ取付用ボス部１０５を、一本のパイプ鋼材からのプレス加工により一体に形成することで溶接部分がなくなり、溶接に際して発生するスパッタの内部侵入を防止することができる。

しかし、パイプ本体１０２の一端に形成した燃圧センサ取付用ボス部１０５に燃圧センサを取り付けることから、燃料レール１０１が取付支持されるエンジン本体の振動に起因するパイプ本体１０２の振動等により燃圧センサ取付用ボス部１０５が大きく振動し、燃圧センサ取付用ボス部１０５に装着される燃圧センサが振動する。この燃圧センサの振動により燃圧センサに設けられた端子とハーネスとの断線等の異常が発生して所期の燃圧センサの機能が確保できない不具合を誘発することが懸念される。また、一本のパイプ鋼材をプレス加工して燃料導入アダプタ１０４及び燃圧センサ取付用ボス部１０５等を形成することから、パイプ本体１０２等の形状が複雑になると共に燃料通路の容積及び形状が制限される。

一方、燃圧センサ取付用ボス部１０５の支持剛性を増大させるために、パイプ本体１０２を厚くすると重量の増加を招くと共にプレス加工が困難になり、かつパイプ本体１０２にリブや補強部材を付加すると構成が複雑になると共に重量の増加が懸念される。

従って、かかる点に鑑みてなされる本発明の目的は、構成の複雑化を伴うことなく簡単な構成で燃圧センサ取付用ボス部の支持剛性が確保できる燃料レールを提供することにある。

上記目的を解決する請求項１の燃料レールは、燃料供給源から加圧された燃料が供給される燃料通路を備えたパイプ本体と、該燃料通路に連通してインジェクタを装着するインジェクタ取付部と、前記燃料通路に連通して燃圧センサを装着する燃圧センサ取付用ボス部と、前記パイプ本体に接合されて該パイプ本体をエンジン本体に取り付けるためのボス孔を有する固定用ボス部を備えた固定用ブラケットと、を備えた燃料レールにおいて、前記燃圧センサ取付用ボス部が前記複数の固定用ブラケットのうちの少なくとも１つと一体的に形成され、前記固定用ブラケットは有底筒状のハウジング本体を有し、前記燃圧センサ取付用ボス部は、前記パイプ本体の径方向における前記ハウジング本体の外周面に該ハウジング本体と一体的に形成されたことを特徴とする。

これによると、エンジン本体に取り付ける固定用ボス部と燃圧センサを装着する燃圧センサ取付用ボス部が固定用ブラケットに一体形成されることで、構成部品が少ない簡単な構成で燃圧センサ取付用ボス部の剛性が高くなり、燃圧センサ取付用ボス部の振動が抑制されて燃圧センサ取付用ボス部に装着される燃圧センサの振動等が回避されて燃圧センサの所期の安定した機能が維持できる。また、構成部品の削減に伴って、接合部分が少なくなり製造の簡素化が得られる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の燃料レールにおいて、前記燃圧センサ取付用ボス部及びインジェクタ取付部が前記固定用ブラケットと一体的に、かつ、前記パイプ本体の径方向における前記ハウジング本体の同一断面上に形成されたことを特徴とする。

これによると、固定用ボス部とインジェクタ取付部とが一体的に形成されることから、請求項１に加え更に構成の簡素化が得られると共にインジェクタ取付部の剛性が確保できる。更に、固定用ボス部とインジェクタ取付部の間の精度が高められる。

請求項３に記載の発明は、請求項１の燃料レールにおいて、前記ハウジング本体は、前記パイプ本体の端部が嵌入可能なパイプ保持孔を有し、前記固定用ブラケットは、前記ハウジング本体と、前記燃圧センサ取付用ボス部と、前記固定用ボス部と、が一体成形されたことを特徴とする。

これによると、パイプ本体の端部にハウジング本体、燃圧センサ取付ボス部、固定用ボス部が一体形成された固定用ブラケットを接合する簡単な構成であり、かつ、パイプ本体が剛性を有する固定ブラケットによって保持されて燃料レールの剛性が確保できると共に、燃圧センサ取付用ボス部の剛性が確保されて、燃圧センサ取付用ボス部に装着される燃圧センサの安定した機能が維持できる。

請求項４に記載の発明は、請求項２の燃料レールにおいて、前記ハウジング本体は、前記パイプ本体の端部が嵌入可能なパイプ保持孔を有し、前記固定用ブラケットは、前記ハウジング本体と、前記燃圧センサ取付用ボス部と、前記固定用ボス部と、前記インジェクタ取付部と、が一体成形されたことを特徴とする。

これによると、パイプ本体の端部にハウジング本体、燃圧センサ取付ボス部、インジェクタ取付部、固定用ボス部が一体形成された固定用ブラケットを接合する簡単な構成であり、パイプ本体が剛性を有する固定用ブラケットによって保持されて燃料レールの剛性が確保できると共に、燃圧センサ取付用ボス部及びインジェクタ取付部の剛性が確保されて、燃圧センサ取付用ボス部に装着される燃圧センサ及びインジェクタ取付部に装着されるインジェクタの安定した機能が維持できる。

本発明によると、エンジン本体に取り付ける固定用ボス部と燃圧センサを装着する燃圧センサ取付用ボス部を固定用ブラケットに一体形成することで、構成の簡素化が得られると共に、燃圧センサ取付用ボス部の剛性が高くなり、燃圧センサ取付用ボス部の振動が抑制されて燃圧センサ取付用ボス部に装着される燃圧センサの安定した機能が維持できる。

一実施の形態における燃料レールの概要を示す側面図である。 燃料レールの下面図である。 第２固定ブラケットの斜視図である。 図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 図１のＶ−Ｖ線断面図である。 図１のＶＩ−ＶＩ線断面図である。 図１のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。 従来の燃料レールの概略説明図である。

以下、本発明に燃料レールよる一実施の形態を、２気筒に燃料を分配する場合を例に図１乃至図７を参照して説明する。

図１は燃料レール１の概要を示す側面図、図２は燃料レール１の下面図、図３は第２固定用ブラケット３０の斜視図である。図４乃至図７はそれぞれ図１のＩＶ−ＩＶ線、Ｖ−Ｖ線、ＶＩ−ＶＩ線、ＶＩＩ−ＶＩＩ線の各断面図である。

図１に示すように、燃料レール１は、パイプ本体１１と、パイプ本体１１の外周面に突出形成された燃料導入アダプタ１５、パイプ本体１１の外周面に設けられる第１固定用ブラケット２０及びパイプ本体１１の端部に設けられる第２固定用ブラケット３０の固定用ブラケットを有する。なお、図１に燃料レール１が取り付けられるエンジン本体のヘッド部５０を仮想線で示す。ヘッド部５０には、各気筒に対応してそれぞれ図示しないインジェクタが挿着される第１インジェクタ装着孔５１ａ、第２インジェクタ装着孔５１ｂ及び第１取付ボス部５２ａ、第２取付ボス部５２ｂが形成される。

パイプ本体１１は、鋼製もしくはステンレス製で内部に燃料通路１２が形成された中空円管形状であって、一端１１ａが閉鎖部材であるエンドキャップ１３で閉蓋される。

パイプ本体１１の長手方向中央部外周面に燃料ポンプからの加圧燃料を供給するための燃料パイプが接続される燃料導入アダプタ１５が突設される。燃料導入アダプタ１５は、図１及び図４に示すように、ニップルパイプ状であって、パイプ本体１１の外周面に沿うように凹面状に形成された基端がパイプ本体１１の外周面に嵌合して溶接或いはろう付け等によって接合される。燃料導入アダプタ１５はパイプ本体１１に穿孔される分岐路１２ａを介して燃料通路１２に連通する。

パイプ本体１１の一端１１ａに近接して、外周面に第１固定用ブラケット２０が設けられる。第１固定用ブラケット２０は、図１、図２及び図５に示すように、第１インジェクタ取付部２２と第１固定用ボス部２４が一体形成された板状のステー２１と、第１インジェクタ取付部２２に連続形成されインジェクタハウジング２６とが、例えば鍛造または鋳造等の公知の加工方法により一体成形され、パイプ本体１１の外周面に沿うように凹面状に形成されたインジェクタハウジング２６の基端がパイプ本体１１の外周面に嵌合して溶接或いはろう付け等によって接合される。

ステー２１に形成される第１インジェクタ取付部２２は、図２及び図５に示すようにステー２１の取付面２１ａから環状に突出するフランジ部を有して開口する有底筒状のインジェクタ取付孔２３を有し、インジェクタ取付孔２３の底部がインジェクタハウジング２６に貫通形成された燃料供給孔２３ａ及びパイプ本体１１に穿孔された分岐路１２ｂによって燃料通路１２に連通する。なお、第１固定用ボス部２４は、図２及び図４に示すようにボス孔２５を有する。これらインジェクタ取付孔２３、燃料供給孔２３ａ、ステー２１の取付面２１ａ等は機械加工による仕上げ加工が施される。

パイプ本体１１の他端１１ｂに、第２固定用ブラケット３０が連結される。第２固定用ブラケット３０は、図３に斜視図を示すように、パイプ本体１１の端部である他端１１ｂが嵌入可能な有底筒状のパイプ保持孔３２及びパイプ保持孔３２の底部３２ａから突出する有底の分岐通路３３を備えた略有底円筒状のハウジング本体３１と、ハウジング本体３１の外周面から円筒状に突出する燃圧センサ取付用ボス部３５と、第２インジェクタ取付部３８と第２固定用ボス部４０が一体形成された板状のステー３７と、第２インジェクタ取付部３８に連続形成されてハウジング本体１１の外周面に連続するインジェクタハウジング４２とが一体成形される。

燃圧センサ取付用ボス部３５は、図１及び図７に示すように内周に図示しない燃圧センサが装着される燃圧センサ取付孔３６を有する有底円筒状であって、燃圧センサ取付孔３６の底部が供給路３６ａによって分岐通路３３に連通する。

ステー３７に形成されるインジェクタ取付部３８は、図１、図２及び図７に示すように、ステー３７の取付面３７ａから環状に突出するフランジ部を有して開口する有底筒状のインジェクタ取付孔３９を有し、インジェクタ取付孔３９の底部がインジェクタハウジング４２に貫通形成された燃料供給孔３９ａによって分岐通路３３に連通する。第２固定用ボス部４０は、図２及び図６に示すようにボス孔４１を有する。

パイプ本体１１の他端１１ｂにハウジング本体３１に形成されたパイプ保持孔３２が嵌合して、これらパイプ本体１１とパイプ保持孔３２とが溶接或いはろう付け等によって接続される。

このように構成された燃料レール１は、第１固定用ブラケット２０に形成された第１インジェクタ取付部２３及び第２固定用ブラケット３０の第２インジェクタ取付部３８にそれぞれ図示しないインジェクタを装着し、かつ第２固定用ブラケット３０の燃圧センサ取付用ボス部３５に燃圧センサがガスケット等により液密に取り付けられる。

第１固定用ブラケット２０のステー２１の形成された第１インジェクタ取付部２３をヘッド部５０の第１インジェクタ装着孔５１ａに嵌合しかつ第１固定用ボス部２４を第１取付ボス部５２ａに当接させ、第１固定用ボス部２４のボス孔２５にボルト等の固定具を挿入し、ヘッド部５０の第１取付ボス部５２ａの取付孔５３ａに当該固定具を挿入して固定する。同様に、第２固定用ブラケット３０のステー３７の形成された第２インジェクタ取付部３８を第２インジェクタ装着孔５１ｂに嵌合しかつ第２固定用ボス部４０を第２取付ボス部５２ｂに当接させると共に第２固定用ブラケット３０の第２インジェクタ取付部３８を第２インジェクタ装着孔５１ｂに嵌合しかつ第２固定用ボス部４０を第２取付ボス５２ｂに当接させ、ボス孔４１にボルト等の固定具を挿入し、ヘッド部５０の第２取付ボス部５２ｂの取付孔５３ｂに当該固定具を挿入して固定することで、エンジン本体のヘッド部５０に固定される。

このように構成された燃料レール１においては、燃料導入アダプタ１５が設けられたパイプ本体１１の燃料通路１２が分岐路１２ａ及び燃料供給孔２３ａによって第１固定用ブラケット２０に一体形成された第１インジェクタ取付部２２に連通する。また、パイプ本体１１の燃料通路１２は第２固定用ブラケット３０の分岐通路３３及び燃料供給孔３９ａによって燃料通路１２が第２固定用ブラケット３０に一体係形成された第２インジェクタ取付部３８に連通し、更に分岐通路３３及び供給路３６ａによって燃圧センサ取付用ボス部３５に連通する。

燃料供給源である燃料ポンプから燃料パイプを経由して燃料導入アダプタ１５からパイプ本体１１の燃料通路１２に流入した燃料は、分岐路１２ａ及び第１固定用ブラケット２０の燃料供給孔２３ａから第１インジェクタ取付部２２に送られ、かつ第２固定用ブラケット３０の分岐通路３３及び燃料供給孔３９ａから第２インジェクタ取付部３８に送られ、各第１インジェクタ取付部２２及び第２インジェクタ取付部３８に装着された各インジェクタから各燃焼室内に噴射される。一方、インジェクタへの供給燃料圧力となる燃料通路１２内の燃料圧力は、第２固定用ブラケット３０に一体形成された燃圧センサ取付用ボス部３５に装着される燃圧センサによって検出される。

上記のように構成した燃料レール１は、エンドキャップ１３で一方端が閉蓋されたパイプ本体１１に燃料導入アダプタ１５を設け、パイプ本体１１の外周面に第１インジェクタ取付部２２及び第１固定用ボス部２４が一体形成された第１固定用ブラケット２０を接合し、パイプ本体１１の他端１１ｂにハウジング本体３１、第２インジェクション取付部３８、第２固定用ボス部４０及び燃圧センサ取付用ボス部３５が一体形成された第２固定用ブラケット３０を接合する簡単な構成で構成部品が少なく、かつパイプ本体１１が十分な剛性を有する第１固定用ブラケット２０及び第２固定用ブラケット３０によって保持されて燃料レール１の剛性が確保できる。

特に、エンジン本体のヘッド部５０に取り付ける第２固定用ボス部４０と燃圧センサを装着する燃圧センサ取付用ボス部３５が第２固定用ブラケット３０に一体形成したので、前記従来技術で説明したパイプ本体の端部に燃圧センサ取付用ボス部を設けたものと比べて燃圧センサ取付用ボス部３５の支持剛性が高くなり、燃圧センサ取付用ボス部３５の振動が抑制されて燃圧センサ取付用ボス部３５に装着される燃圧センサの振動等が回避されて燃圧センサに設けられた端子とハーネスの断線等の異常事態が防止されて燃圧センサの所期の安定した機能が維持できる。

固定用ボス部４０と第２インジェクタ取付部３８を一体的に形成することで、第２インジェクタ取付部３８の支持剛性が向上し、第２インジェクタ取付部３８に装着されるインジェクタの安定した機能が維持できる。更に、第２固定用ボス部４０と第２インジェクタ取付部３８の間の精度を高くすることができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記実施の形態では第２固定用ブラケット３０に燃圧センサ取付用ボス部３５を形成したが、第１固定ブラケット２０に燃圧センサ取付用ボス部３５を一体に形成することもできる。

また、上記実施の形態ではパイプ本体１１の一端１１ａをエンドキャップ１３で閉蓋し、パイプ本体１１の長手方向中央部に燃料導入アダプタ１５を配設したが、パイプ本体１１に代えてエンドキャップ１３に燃料導入アダプタ１５を設けることもできる。

また、以上の説明では２気筒に燃料を分配する場合を例を説明したが他の複数の気筒に燃料を分配することもできる。更に、第１固定用ブラケットと第２固定用ブラケットの２つの固定用ブラケットを備えた場合を説明したが、他の複数の固定用ブラケットを備えることもできる。この場合、燃圧センサ取付用ボス部は複数の固定用ブラケットのうちの少なくとも１つと一体的に形成される。

１ 燃料レール
１１ パイプ本体
１２ 燃料通路
１５ 燃料導入アダプタ
２０ 第１固定用ブラケット（固定用ブラケット）
２２ 第１インジェクタ取付部（インジェクタ取付部）
２３ インジェクタ取付孔
２４ 第１固定用ボス部（固定用ボス部）
２６ インジェクタハウジング
３０ 第２固定用ブラケット（固定用ブラケット）
３１ ハウジング本体
３２ パイプ保持孔
３５ 燃圧センサ取付用ボス部
３８ 第２インジェクタ取付部（インジェクタ取付部）
４０ 第２固定用ボス部（固定用ボス部）
４３ インジェクタハウジング

Claims (4)

1. 燃料供給源から加圧された燃料が供給される燃料通路を備えたパイプ本体と、該燃料通路に連通してインジェクタを装着するインジェクタ取付部と、前記燃料通路に連通して燃圧センサを装着する燃圧センサ取付用ボス部と、前記パイプ本体に接合されて該パイプ本体をエンジン本体に取り付けるためのボス孔を有する固定用ボス部を備えた固定用ブラケットと、を備えた燃料レールにおいて、
   前記燃圧センサ取付用ボス部が前記複数の固定用ブラケットのうちの少なくとも１つと一体的に形成され、
   前記固定用ブラケットは有底筒状のハウジング本体を有し、
   前記燃圧センサ取付用ボス部は、前記パイプ本体の径方向における前記ハウジング本体の外周面に該ハウジング本体と一体的に形成されたことを特徴とする燃料レール。
2. 前記燃圧センサ取付用ボス部及びインジェクタ取付部が前記固定用ブラケットと一体的に、かつ、前記パイプ本体の径方向における前記ハウジング本体の同一断面上に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の燃料レール。
3. 前記ハウジング本体は、前記パイプ本体の端部が嵌入可能なパイプ保持孔を有し、
   前記固定用ブラケットは、
   前記ハウジング本体と、前記燃圧センサ取付用ボス部と、前記固定用ボス部と、が一体成形されたことを特徴とする請求項１に記載の燃料レール。
4. 前記ハウジング本体は、前記パイプ本体の端部が嵌入可能なパイプ保持孔を有し、
   前記固定用ブラケットは、
   前記ハウジング本体と、前記燃圧センサ取付用ボス部と、前記固定用ボス部と、前記インジェクタ取付部と、が一体成形されたことを特徴とする請求項２に記載の燃料レール。

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