JP4068262B2 - フユーエルデリバリパイプ - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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-
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子制御燃料噴射式自動車用エンジンの燃料加圧ポンプから送給された燃料をエンジンの各吸気通路あるいは各気筒に燃料インジエクタ（噴射ノズル）を介して供給するためのフユーエルデリバリパイプの改良に関し、特に燃料通路を有する連通管と燃料インジエクタを受け入れるソケット（ホルダー）部分の接続構造に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
フユーエルデリバリパイプは、ガソリンエンジンの電子制御燃料噴射システムに広く使用されており、燃料通路を有する連通管から複数個の円筒状ソケットを介して燃料インジェクタに燃料を送った後、燃料タンク側へと戻るための戻り通路を有するタイプと、戻り通路を持たないタイプ（リターンレス）とがある。最近はコストダウンのため戻り通路を持たないタイプが増加してきたが、それに伴い、燃料ポンプ（プランジャポンプ）やインジェクタのスプールの往復運動に起因する反射波や脈動圧によって、フユーエルデリバリパイプや関連部品が振動し耳ざわりな異音を発するという問題が発生するようになってきた。
【０００３】
特開平１１−２１６４号「フユーエルデリバリ」は、この問題に着目し、燃料配管系の脈動共振回転数をアイドル回転数以下にすべく、デリバリ本体を板金プレスで製造し、デリバリ本体の剛性と内容量とを一定範囲に設定することを提案している。しかしながら、フユーエルデリバリパイプの本体は断面が円形又は四角形の鋼管を用いて作られるタイプが多く、エンジンの仕様や強度あるいはコストの問題から上記の方法を採用することは問題が多い。
特公平３−６２９０４号「内燃機関用燃料レイル」は、インジエクタラップ騒音を防止するために、ダイヤフラムを用いて連通管内部をソケット側と管壁側とに仕切り、ダイヤフラムの可撓性によって脈動及びインジエクタの残留反応を吸収するようにしている。しかしながら、連通管の長手方向に可撓性のダイヤフラムを配置するにはシール部材が必要になる等、構造が複雑化し、全体の形状が限定されることになって多種多様なエンジンの仕様に対応できないという欠点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、燃料の反射波や脈動圧に起因する振動を抑制して異音の発生を防止することが可能なフユーエルデリバリパイプの構造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の前述した目的は、フユーエルデリバリパイプに燃料の反射波や脈動圧を減少あるいは減衰させるような構造を採用することによって達成される。その基本は連通管の少なくとも１つの外壁面を可撓性のダンピング面で構成することにある。加えて、本発明では、連通管の少なくとも一方の端部に、外方及び／又は内方に突出する凹凸部分を有する可撓性の端部キャップを前記ダンピング面に接するように固着しかつ少なくとも前記ダンピング面に接続される部分を薄肉形状にした構造を提供する。これは、従来のように連通管の端部に堅固なキヤップ（封止部材）が固着されていると、ダンピング面が拘束されて撓みが制限され、さらにキヤップの隅のろう付けや溶接部分に応力が集中してひび割れのおそれがあるからである。
【０００６】
端部キヤップは、以下の３つのパターンで実現される。
（Ａ）連通管の少なくとも一方の端部に外方に突出する凸部を有する可撓性の端部キャップを固着する
（Ｂ）連通管の少なくとも一方の端部に内方に突出する凹部を有する可撓性の端部キャップを固着する
（Ｃ）連通管の少なくとも一方の端部に外方と内方に波形に突出する凹凸部を有する可撓性の端部キャップを固着する
【０００７】
【作用】
かかる構造を採用することにより、本発明のフユーエルデリバリパイプによれば、ダンピング面が衝撃エネルギ吸収効果を発揮するので、インジエクタの反射波や連通管の減衰能に起因する振動や脈動による異音の発生を防止することができる。さらに本発明では、可撓性の端部キヤップを採用することで、ダンピング面の端部での拘束が緩和され、衝撃エネルギの吸収効果が高められると共に、応力が分散されて耐久性が高められる。
理論的な根拠としては、燃料インジエクタの開閉時に発生する衝撃エネルギが、ダンピング面と端部キヤップの協働した撓みによって吸収されるためと理解される。
【０００８】
本発明における端部キャップは、ダンピング面と協働させるために、少なくともダンピング面に接続される部分は薄肉形状に作られる。また、端部キャップの凹凸部分は、弾力性と強度の観点から、その曲率半径が３ｍｍ以上に作られることが望ましい。
本発明において、連通管の形状・縦横の比率・ダンピング面や端部キヤップの板厚などは、特にエンジンのアイドリング時において振動や脈動が最も小さい値になるように実験や解析によって定めることができる。
【０００９】
本発明は基本的に連通管自体の構造に係るものであるから、従来のフユーエルデリバリパイプに対して互換性を維持することができる。本発明の他の特徴及び利点は、添付図面の実施例を参照した以下の記載により明らかとなろう。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は、本発明によるフユーエルデリバリパイプ（トップフィードタイプ）１０の好適な実施例による全体形状を表わしており、四角形断面の鋼管から成る連通管１１がクランク軸方向に沿って延伸し、連通管１１の側部にコネクタ５を介して燃料導入管２がろう付けや溶接で固定されている。連通管の端部には燃料タンクに戻るための戻り管を設けることができるが、燃料の脈動圧が問題となるリターンレスタイプのフユーエルデリバリパイプでは、戻り管は設けられていない。
【００１１】
連通管１１の底面には、噴射ノズルの先端を受け入れるためのソケット３が３気筒エンジンであれば３個が所定の角度で取り付けられている。連通管１１には、さらにフユーエルデリバリパイプをエンジン本体に取り付けるための厚肉で堅固なブラケット４が２個横方向に架け渡されている。燃料は矢印の方向へと流れ、ソケット３の燃料流入口１３から燃料インジェクタ（図示せず）を介して各吸気通路あるいは各気筒へと噴射される。
【００１２】
図２Ａ，Ｂに示すように、本発明に従い、連通管１１の断面のうち、上面１１ａだけが可撓性のダンピング面として作用するように薄肉の鋼板で形成され、他の面１１ｂは厚肉の堅固な部材で作られている。
さらに、本発明に従い、連通管１１の両端に端部キヤップ１５，１６がろう付けや溶接で固着されている。端部キヤップ１５，１６は、薄肉の金属、例えばＳＰＣＣ，ＳＰＨＣ，ＳＵＳ等の帯板材から絞り加工などの塑性加工によって作ることができる。
【００１３】
図３は本発明による端部キヤップの３パターンの形状を表しており、図３Ａは外向きの凸形、図３Ｂは内向きの凹形、図３Ｃは外向きと内向きが組み合わされた波形の凹凸形状に作られている。これらの端部キヤップは、少なくともダンピング面１１ａとろう付けや溶接で接続される側は、好ましくは全体が、薄肉でダンピング面の撓みと協働するような構造が望ましい。また、端部キャップの凹凸部分は、その曲率半径が３ｍｍ以上であることが望ましい。
【００１４】
図４Ａ〜Ｅは、連通管とそのダンピング面が各種の形状を採用する場合にも本発明による端部キヤップを適用可能であることを表している。図４Ａでは連通管２１の側面２１ａだけがダンピング面を提供し、他の面２１ｂは堅固な鋼管で作られている。端部キヤップ２５は連通管２１の一端又は両端に固着されている。図４Ｂでは連通管３１の全面３１ａが長円形状のダンピング面を提供し、端部キヤップ３５は全体が薄肉で連通管３１の一端又は両端に固着されている。
【００１５】
図４Ｃでは連通管４１の全面４１ａが受話器形状のダンピング面を提供し、端部キヤップ４５は連通管４１の一端又は両端に固着されている。図４Ｄでは連通管５１の全面５１ａが倒立アイマスク形状のダンピング面を提供し、端部キヤップ５５は連通管５１の一端又は両端に固着されている。図５Ｅでは連通管６１の全面６１ａが横倒Ｔ字形状のダンピング面を提供し、端部キヤップ６５は連通管６１の一端又は両端に固着されている。
【００１６】
【発明の効果】
以上詳細に説明した如く、本発明によれば、可撓性のダンピング面と端部キヤップが協働して衝撃エネルギを吸収するように作用し、インジエクタの反射波や連通管の減衰能に起因する振動や脈動による異音の発生を防止することができ、その技術的効果には極めて顕著なものがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるフユーエルデリバリパイプの全体を表わす正面図である。
【図２】図１のフユーエルデリバリパイプの左側面図と線Ｂ−Ｂに沿う断面図である。
【図３】端部キヤップの３パターンを表す断面図である。
【図４】各種形状の連通管におけるダンピング面と端部キヤップを表すソケット部分の断面図である。
【符号の説明】
２ 燃料導入管
３ ソケット
１０ フユーエルデリバリパイプ
１１，２１，３１，４１，５１，６１ 連通管
１１ａ，２１ａ，３１ａ ダンピング面
１３ 燃料流入口
１５，１６，１７，１８ 端部キヤップ
２５，３５，４５，５５，６５ 端部キヤップ
４１ａ，５１ａ，６１ａ ダンピング面
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子制御燃料噴射式自動車用エンジンの燃料加圧ポンプから送給された燃料をエンジンの各吸気通路あるいは各気筒に燃料インジエクタ（噴射ノズル）を介して供給するためのフユーエルデリバリパイプの改良に関し、特に燃料通路を有する連通管と燃料インジエクタを受け入れるソケット（ホルダー）部分の接続構造に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
フユーエルデリバリパイプは、ガソリンエンジンの電子制御燃料噴射システムに広く使用されており、燃料通路を有する連通管から複数個の円筒状ソケットを介して燃料インジェクタに燃料を送った後、燃料タンク側へと戻るための戻り通路を有するタイプと、戻り通路を持たないタイプ（リターンレス）とがある。最近はコストダウンのため戻り通路を持たないタイプが増加してきたが、それに伴い、燃料ポンプ（プランジャポンプ）やインジェクタのスプールの往復運動に起因する反射波や脈動圧によって、フユーエルデリバリパイプや関連部品が振動し耳ざわりな異音を発するという問題が発生するようになってきた。
【０００３】
特開平１１−２１６４号「フユーエルデリバリ」は、この問題に着目し、燃料配管系の脈動共振回転数をアイドル回転数以下にすべく、デリバリ本体を板金プレスで製造し、デリバリ本体の剛性と内容量とを一定範囲に設定することを提案している。しかしながら、フユーエルデリバリパイプの本体は断面が円形又は四角形の鋼管を用いて作られるタイプが多く、エンジンの仕様や強度あるいはコストの問題から上記の方法を採用することは問題が多い。
特公平３−６２９０４号「内燃機関用燃料レイル」は、インジエクタラップ騒音を防止するために、ダイヤフラムを用いて連通管内部をソケット側と管壁側とに仕切り、ダイヤフラムの可撓性によって脈動及びインジエクタの残留反応を吸収するようにしている。しかしながら、連通管の長手方向に可撓性のダイヤフラムを配置するにはシール部材が必要になる等、構造が複雑化し、全体の形状が限定されることになって多種多様なエンジンの仕様に対応できないという欠点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、燃料の反射波や脈動圧に起因する振動を抑制して異音の発生を防止することが可能なフユーエルデリバリパイプの構造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の前述した目的は、フユーエルデリバリパイプに燃料の反射波や脈動圧を減少あるいは減衰させるような構造を採用することによって達成される。その基本は連通管の少なくとも１つの外壁面を可撓性のダンピング面で構成することにある。加えて、本発明では、連通管の少なくとも一方の端部に、外方及び／又は内方に突出する凹凸部分を有する可撓性の端部キャップを前記ダンピング面に接するように固着しかつ少なくとも前記ダンピング面に接続される部分を薄肉形状にした構造を提供する。これは、従来のように連通管の端部に堅固なキヤップ（封止部材）が固着されていると、ダンピング面が拘束されて撓みが制限され、さらにキヤップの隅のろう付けや溶接部分に応力が集中してひび割れのおそれがあるからである。
【０００６】
端部キヤップは、以下の３つのパターンで実現される。
（Ａ）連通管の少なくとも一方の端部に外方に突出する凸部を有する可撓性の端部キャップを固着する
（Ｂ）連通管の少なくとも一方の端部に内方に突出する凹部を有する可撓性の端部キャップを固着する
（Ｃ）連通管の少なくとも一方の端部に外方と内方に波形に突出する凹凸部を有する可撓性の端部キャップを固着する
【０００７】
【作用】
かかる構造を採用することにより、本発明のフユーエルデリバリパイプによれば、ダンピング面が衝撃エネルギ吸収効果を発揮するので、インジエクタの反射波や連通管の減衰能に起因する振動や脈動による異音の発生を防止することができる。さらに本発明では、可撓性の端部キヤップを採用することで、ダンピング面の端部での拘束が緩和され、衝撃エネルギの吸収効果が高められると共に、応力が分散されて耐久性が高められる。
理論的な根拠としては、燃料インジエクタの開閉時に発生する衝撃エネルギが、ダンピング面と端部キヤップの協働した撓みによって吸収されるためと理解される。
【０００８】
本発明における端部キャップは、ダンピング面と協働させるために、少なくともダンピング面に接続される部分は薄肉形状に作られる。また、端部キャップの凹凸部分は、弾力性と強度の観点から、その曲率半径が３ｍｍ以上に作られることが望ましい。
本発明において、連通管の形状・縦横の比率・ダンピング面や端部キヤップの板厚などは、特にエンジンのアイドリング時において振動や脈動が最も小さい値になるように実験や解析によって定めることができる。
【０００９】
本発明は基本的に連通管自体の構造に係るものであるから、従来のフユーエルデリバリパイプに対して互換性を維持することができる。本発明の他の特徴及び利点は、添付図面の実施例を参照した以下の記載により明らかとなろう。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は、本発明によるフユーエルデリバリパイプ（トップフィードタイプ）１０の好適な実施例による全体形状を表わしており、四角形断面の鋼管から成る連通管１１がクランク軸方向に沿って延伸し、連通管１１の側部にコネクタ５を介して燃料導入管２がろう付けや溶接で固定されている。連通管の端部には燃料タンクに戻るための戻り管を設けることができるが、燃料の脈動圧が問題となるリターンレスタイプのフユーエルデリバリパイプでは、戻り管は設けられていない。
【００１１】
連通管１１の底面には、噴射ノズルの先端を受け入れるためのソケット３が３気筒エンジンであれば３個が所定の角度で取り付けられている。連通管１１には、さらにフユーエルデリバリパイプをエンジン本体に取り付けるための厚肉で堅固なブラケット４が２個横方向に架け渡されている。燃料は矢印の方向へと流れ、ソケット３の燃料流入口１３から燃料インジェクタ（図示せず）を介して各吸気通路あるいは各気筒へと噴射される。
【００１２】
図２Ａ，Ｂに示すように、本発明に従い、連通管１１の断面のうち、上面１１ａだけが可撓性のダンピング面として作用するように薄肉の鋼板で形成され、他の面１１ｂは厚肉の堅固な部材で作られている。
さらに、本発明に従い、連通管１１の両端に端部キヤップ１５，１６がろう付けや溶接で固着されている。端部キヤップ１５，１６は、薄肉の金属、例えばＳＰＣＣ，ＳＰＨＣ，ＳＵＳ等の帯板材から絞り加工などの塑性加工によって作ることができる。
【００１３】
図３は本発明による端部キヤップの３パターンの形状を表しており、図３Ａは外向きの凸形、図３Ｂは内向きの凹形、図３Ｃは外向きと内向きが組み合わされた波形の凹凸形状に作られている。これらの端部キヤップは、少なくともダンピング面１１ａとろう付けや溶接で接続される側は、好ましくは全体が、薄肉でダンピング面の撓みと協働するような構造が望ましい。また、端部キャップの凹凸部分は、その曲率半径が３ｍｍ以上であることが望ましい。
【００１４】
図４Ａ〜Ｅは、連通管とそのダンピング面が各種の形状を採用する場合にも本発明による端部キヤップを適用可能であることを表している。図４Ａでは連通管２１の側面２１ａだけがダンピング面を提供し、他の面２１ｂは堅固な鋼管で作られている。端部キヤップ２５は連通管２１の一端又は両端に固着されている。図４Ｂでは連通管３１の全面３１ａが長円形状のダンピング面を提供し、端部キヤップ３５は全体が薄肉で連通管３１の一端又は両端に固着されている。
【００１５】
図４Ｃでは連通管４１の全面４１ａが受話器形状のダンピング面を提供し、端部キヤップ４５は連通管４１の一端又は両端に固着されている。図４Ｄでは連通管５１の全面５１ａが倒立アイマスク形状のダンピング面を提供し、端部キヤップ５５は連通管５１の一端又は両端に固着されている。図５Ｅでは連通管６１の全面６１ａが横倒Ｔ字形状のダンピング面を提供し、端部キヤップ６５は連通管６１の一端又は両端に固着されている。
【００１６】
【発明の効果】
以上詳細に説明した如く、本発明によれば、可撓性のダンピング面と端部キヤップが協働して衝撃エネルギを吸収するように作用し、インジエクタの反射波や連通管の減衰能に起因する振動や脈動による異音の発生を防止することができ、その技術的効果には極めて顕著なものがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるフユーエルデリバリパイプの全体を表わす正面図である。
【図２】図１のフユーエルデリバリパイプの左側面図と線Ｂ−Ｂに沿う断面図である。
【図３】端部キヤップの３パターンを表す断面図である。
【図４】各種形状の連通管におけるダンピング面と端部キヤップを表すソケット部分の断面図である。
【符号の説明】
２ 燃料導入管
３ ソケット
１０ フユーエルデリバリパイプ
１１，２１，３１，４１，５１，６１ 連通管
１１ａ，２１ａ，３１ａ ダンピング面
１３ 燃料流入口
１５，１６，１７，１８ 端部キヤップ
２５，３５，４５，５５，６５ 端部キヤップ
４１ａ，５１ａ，６１ａ ダンピング面
Claims (2)
- 直線状に延びる燃料通路を内部に有する金属製の連通管と、この連通管の端部又は側部に固定された燃料導入管と、前記連通管に交差して突設され一部が前記燃料通路に連通し開放端部が燃料噴射ノズル先端を受け入れる複数のソケットとを備えて成る内燃機関用のフユーエルデリバリパイプにおいて、
前記連通管の少なくとも１つの外壁面が可撓性のダンピング面で構成され、連通管の少なくとも一方の端部に、外方及び／又は内方に突出する凹凸部分を有する可撓性の端部キャップが前記ダンピング面に接するように固着されかつ少なくとも前記ダンピング面に接続される部分は薄肉形状に作られていることを特徴とするフユーエルデリバリパイプ。 - 前記端部キャップの凹凸部分はその曲率半径が３ｍｍ以上に作られている請求項１記載のフユーエルデリバリパイプ。
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| JP13324399A JP4068262B2 (ja) | 1999-05-13 | 1999-05-13 | フユーエルデリバリパイプ |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP13324399A JP4068262B2 (ja) | 1999-05-13 | 1999-05-13 | フユーエルデリバリパイプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JP2000320422A JP2000320422A (ja) | 2000-11-21 |
| JP4068262B2 true JP4068262B2 (ja) | 2008-03-26 |
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ID=15100063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP13324399A Expired - Fee Related JP4068262B2 (ja) | 1999-05-13 | 1999-05-13 | フユーエルデリバリパイプ |
Country Status (1)
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