JP2013238158A - 燃料分配管 - Google Patents

Abstract

【課題】インジェクタ噴射時におけるパイプ本体の浮き上がりを防ぐとともに、斜め孔加工をなくして加工性を向上させる。
【解決手段】本発明は、シリンダヘッドに固定されるフューエルデリバリパイプ１０であって、燃料を通す主管孔２３が内部に形成されたパイプ本体２０と、主管孔２３に連通したインジェクタ孔２５が内部に形成され、インジェクタが取り付け固定されるインジェクタ取付部２４と、ボルト孔２２を有し、このボルト孔２２にボルトを通してシリンダヘッドにボルト締結することにより、パイプ本体２０をシリンダヘッドに取り付け固定するボルト取付部２１とを備え、インジェクタ取付部２４は、インジェクタ孔２５の軸線２５Ｐと主管孔２３の軸線２３Ｐとが交差し、かつ、ボルト孔２２の軸線２２Ｐとインジェクタ孔２５の軸線２５Ｐとがパイプ本体２０の軸方向に揃うように配設されている構成としたところに特徴を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料分配管に関する。

従来、内燃機関に用いられる燃料分配管として、例えば下記特許文献１に記載のものが知られている。この燃料分配管は、燃料を通す主管孔が内部に形成されたパイプ本体と、このパイプ本体をシリンダヘッドにボルトで取り付け固定するためのボルト取付部と、インジェクタ孔が内部に形成されたインジェクタ取付部とを備えて構成されている。主管孔とインジェクタ孔は互いに連通しており、インジェクタ取付部にインジェクタが取り付け固定されることで、主管孔からインジェクタ孔を通ってインジェクタに燃料が供給されるようになっている。

特開２００１−３２９９３０号公報

しかしながら、ボルト取付部がインジェクタ取付部よりも主管孔の径方向外側にずれて配設されているため、インジェクタ噴射時にシリンダ側から反力を受けると、ボルト取付部を中心とする回り方向への力が作用し、パイプ本体の浮き上がりが発生しやすくなる。

また、インジェクタ孔の中心位置が主管孔の中心位置からオフセットしており、インジェクタ孔と主管孔を連通させる連通孔を形成するためには、ドリルで斜め方向に孔明けを行う斜め孔加工が必要となり、加工性が悪いものとなっている。さらに、連通孔と主管孔の交差部にバリが発生しやすくなり、この交差部は、インジェクタ孔から分岐した連結孔の一番奥に位置していることから、バリの有無を視認しづらくなり、バリ取り作業が極めて困難になる。

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、インジェクタ噴射時におけるパイプ本体の浮き上がりを防ぐとともに、斜め孔加工をなくして加工性を向上させることを目的とする。

本発明は、シリンダヘッドに固定される燃料分配管であって、燃料を通す主管孔が内部に形成されたパイプ本体と、主管孔に連通したインジェクタ孔が内部に形成され、インジェクタが取り付け固定されるインジェクタ取付部と、ボルト孔を有し、このボルト孔にボルトを通してシリンダヘッドにボルト締結することにより、パイプ本体をシリンダヘッドに取り付け固定するボルト取付部とを備え、インジェクタ取付部は、インジェクタ孔の軸線と主管孔の軸線とが交差し、かつ、ボルト孔の軸線とインジェクタ孔の軸線とがパイプ本体の軸方向に揃うように配設されている構成としたところに特徴を有する。

このような構成によると、インジェクタから燃料を噴射した時にインジェクタ取付部を介してパイプ本体がシリンダ側から反力を受けて浮き上がろうとするものの、ボルト孔の軸線とインジェクタ孔の軸線とがパイプ本体の軸方向に揃っているから、シリンダヘッドに対する固定面を中心とする回り方向への力が作用することはない。したがって、パイプ本体の浮き上がりを防ぐことができる。

また、インジェクタ孔の軸線と主管孔の軸線とが交差するようにしたから、主管孔とインジェクタ孔を直結することができ、斜め孔加工をなくして加工性を向上させることができる。また、インジェクタ孔と主管孔の交差部にバリが発生した場合でも、この交差部はインジェクタ孔の奥端部に位置し、外部から視認しやすいため、バリ取り作業がしやすくなる。

本発明の実施の態様として、以下の構成が好ましい。
ボルト取付部は、主管孔に連通して設けられた円孔状のシール孔を有するシール凹部と、シール孔に挿入される円筒状のシール筒部と、シール孔の内周面とシール筒部の外周面との間をシールするシール部とを備え、シール筒部の内周面によって囲まれた空間をボルト孔とした構成としてもよい。

このような構成によると、シール凹部のシール孔にシール筒部を挿入し、シール孔の内周面とシール筒部の外周面との間をシール部によってシールすることができる。また、シール筒部を円筒状とすることで、シール筒部の内部にボルト孔を形成することができる。

インジェクタ取付部の両側に、一対のボルト取付部が配設されている構成としてもよい。
このような構成によると、インジェクタ噴射時の反力を一対のボルト取付部で受けることができる。したがって、パイプ本体の浮き上がりを確実に防ぐことができる。

主管孔の内面とシール筒部の外面とによって囲まれた空間には、主管孔よりも小さなオリフィス孔が形成されている構成としてもよい。
このような構成によると、シール孔にシール筒部を挿入することでオリフィス孔を形成することができるため、例えばパイプ本体に燃料を供給する端部開口にオリフィス孔を別途形成しなくてもよい。また、インジェクタ取付部の両側に一対のボルト取付部が配設されている場合には、隣り合う一対のインジェクタ間にオリフィス孔が形成されることになるため、インジェクタ噴射による圧力変動の影響を他のインジェクタ（シリンダ）に与えることがない。

オリフィス孔は、シール筒部の両側に一対形成されている構成としてもよい。
このような構成によると、シール筒部の両側に一対のオリフィス孔が形成されているため、主管孔とシール孔の交差部において燃料を二手に分けて通過させることができる。

一対のオリフィス孔は、主管孔の軸線を中心として線対称をなすように形成されている構成としてもよい。
このような構成によると、燃料を一対のオリフィス孔にバランスよく通すことができる。

シール部は、シール筒部をシール孔に圧入することにより、シール孔の内周面とシール筒部の外周面とを密着させたものである構成としてもよい。
このような構成によると、圧入という簡易な手法によってシール部を形成することができる。

本発明によれば、インジェクタ噴射時におけるパイプ本体の浮き上がりを防ぐとともに、斜め孔加工をなくして加工性を向上させることができる。

フューエルデリバリパイプの正面図 図１におけるＡ−Ａ線断面図 パイプ本体に主管孔を形成した状態を示した断面図 図３のパイプ本体にシール孔を形成した状態を示した断面図 図４のシール孔にシール筒部を圧入した状態を示した断面図

＜実施形態＞
本発明の実施形態を図１ないし図５の図面を参照しながら説明する。本実施形態では、本発明の燃料分配管をフューエルデリバリパイプ１０に適用したものを例示している。フューエルデリバリパイプ１０は、自動車の燃料タンクから送り込まれた燃料を複数のインジェクタに分配するための燃料配管である。

フューエルデリバリパイプ１０は、図１および図２に示すように、筒状をなすパイプ本体２０を有し、パイプ本体２０には、複数のボルト取付部２１が設けられている。ボルト取付部２１の内部には、ボルト（図示せず）を通すボルト孔２２が貫通して形成されている。このボルト孔２２にボルトを通してシリンダヘッドにボルト締結することで、パイプ本体２０がシリンダヘッドに固定される。

また、パイプ本体２０の内部には、その軸心に沿って主管孔２３が形成されている。なお、以下の説明において前後方向とは、主管孔２３の軸線方向をいうものとする。主管孔２３の前後方向における一端は閉じられているものの、同他端には燃料タンク側の配管に接続される接続口が形成されている。

また、パイプ本体２０には、インジェクタが取り付け固定されるインジェクタ取付部２４が形成されている。インジェクタ取付部２４は、シリンダの個数に対応して複数設けられている。各インジェクタ取付部２４の前後両側には、一対のボルト取付部２１，２１がそれぞれ配設されている。一対のボルト取付部２１，２１の一方は、前後方向においてインジェクタ取付部２４の近傍に配設されている。インジェクタ取付部２４は円筒状をなし、その下端は下方に開口している。一方、インジェクタ取付部２４の上端は、パイプ本体２０の下端部に連なって一体に形成されている。インジェクタ取付部２４の内部には、その軸心に沿ってインジェクタ孔２５が貫通して形成されている。このインジェクタ孔２５は、主管孔２３に直結しかつ連通している。

インジェクタ取付部２４の下端部には、インジェクタが取り付け固定される。インジェクタは、エンジンのシリンダ内に燃料を噴射する燃料噴射装置である。したがって、主管孔２３に送られた燃料は、各インジェクタ孔２５に分配して供給され、各インジェクタ孔２５を通って各インジェクタに送られ、各インジェクタからエンジンの各シリンダ内に噴射される。

主管孔２３は、図３に示すように、パイプ本体２０の母材となる鍛造品をその軸心に沿ってドリルで切削加工することで形成したものであり、インジェクタ孔２５は、母材である鍛造品から径方向に突出した突出部をその軸心に沿ってドリルで切削加工することで形成したものである。主管孔２３の軸線２３Ｐとインジェクタ孔２５の軸線２５Ｐは直交する配置とされているため、インジェクタ孔２５を形成すると、このインジェクタ孔２５が主管孔２３と連通することになる。このように、主管孔２３とインジェクタ孔２５は直結されており、主管孔２３とインジェクタ孔２５を連通させる連通孔を別途形成する必要はない。

さて、本実施形態では、ボルト孔２２の軸線２２Ｐとインジェクタ孔２５の軸線２５Ｐとがパイプ本体２０の軸方向（主管孔２３の軸線２３Ｐの延出方向）に揃うように形成されている。すなわち、パイプ本体２０をその軸方向から見た場合に、ボルト孔２２の軸線２２Ｐとインジェクタ孔２５の軸線２５Ｐとが重なり合うようになっており、パイプ本体２０をその径方向（インジェクタ孔２５の軸線２５Ｐの延出方向）から見た場合に、ボルト取付部２１とインジェクタ取付部２４がパイプ本体２０の軸方向に交互に並んで配設されるようになっている。

このため、インジェクタから燃料を噴射した時にインジェクタ取付部２４を介してパイプ本体２０がその径方向に力（シリンダ側からの反力）を受けることになるものの、ボルト孔２２の軸線２２Ｐとインジェクタ孔２５の軸線２５Ｐとがパイプ本体２０の軸方向に揃っているから、ボルト取付部２１におけるシリンダヘッドに対する固定面を中心とする回り方向への力が作用することはない。したがって、パイプ本体２０の浮き上がりを防ぐことができる。

また、ボルト孔２２の軸線２２Ｐと主管孔２３の軸線２３Ｐは直交する配置とされている。言い換えると、ボルト孔２２がパイプ本体２０を貫通するように形成されているため、ボルト孔２２と主管孔２３が連通してしまい、このままでは主管孔２３が外部に露出することになる。したがって、本実施形態ではボルト孔２２を残しつつ主管孔２３をシールする手段としてシール筒部３０が設けられている。シール筒部３０は円筒状をなし、その内部にボルト孔２２が形成されている。すなわち、本実施形態のボルト孔２２は、シール筒部３０の内周面によって囲まれた空間である。なお、ボルト取付部２１におけるシール孔２６の開口縁部に、ボルトの座面２９が形成されている。

一方、ボルト取付部２１には、シール筒部３０が圧入されるシール孔２６が形成されている。シール孔２６は、図３に示すように、ボルト取付部２１を貫通して形成されている。また、シール筒部３０の外径は、シール孔２６の孔径とほぼ同じかこれよりやや大きめに設定されている。したがって、シール筒部３０をシール孔２６に挿入すると、やや圧入気味で挿入されることになり、シール筒部３０の外周面とシール孔２６の内周面とが全周に亘って密着することになる。この密着部によってシール部２７が構成される。シール部２７は、主管孔２３を挟んで両側に一対形成される。

また、シール孔２６の孔径は、主管孔２３の孔径よりも小さめに設定されている。このため、シール筒部３０をシール孔２６に圧入した状態では、主管孔２３がシール筒部３０によって閉じられることはなく、シール筒部３０の上下両側に一対のオリフィス孔２８が形成されることになる。オリフィス孔２８は、シール筒部３０の外面と主管孔２３の内面とによって囲まれることで形成されている。このうちシール筒部３０の外面は円弧状をなし、主管孔２３の内面は直線状をなしている。一対のオリフィス孔２８は、主管孔２３の軸線２３Ｐを中心として線対称をなすように形成されている。したがって、シール筒部３０によって主管孔２３をシールしつつ、脈動を低減するためのオリフィス孔２８を形成することができる。

本実施形態のフューエルデリバリパイプ１０は以上のような構成であって、続いてその製造方法について図３ないし図５の図面を参照しながら簡単に説明する。まず、鍛造によって粗材を形成し、この粗材に対してドリルで切削加工を行う。これにより、図３に示すように、主管孔２３が形成され、この主管孔２３に連通するようにインジェクタ孔２５が形成される。インジェクタ孔２５のドリル加工は、主管孔２３の軸線２３Ｐに対して直角に行われるため、斜め孔加工をなくして加工性を向上させることができる。主管孔２３とインジェクタ孔２５の交差部にはバリが発生することがあるものの、この交差部は、インジェクタ孔２５の奥端部に位置しており、インジェクタ孔２５の開口側からバリの有無を視認しやすいことから、バリ取り作業がしやすくなる。

次に、図４に示すように、ボルト取付部２１を貫通するようにドリルで加工することにより、シール孔２６が形成される。そして、シール孔２６にシール筒部３０を圧入すると、図５に示すように、シール部２７によって主管孔２３の内部がシールされる。これと同時に、シール筒部３０の両側に一対のオリフィス孔２８が形成される。このようにして形成されたオリフィス孔２８は、インジェクタ取付部２４の両側に形成されているため、インジェクタ噴射による圧力変動の影響を他のインジェクタ（シリンダ）に与えることがない。また、パイプ本体２０にオリフィス孔を別途形成しなくてもよい。

以上のように本実施形態では、インジェクタ孔２５の軸線２５Ｐが主管孔２３の軸線２３Ｐとが直交し、かつ、ボルト孔２２の軸線２２Ｐとインジェクタ孔２５の軸線２５Ｐとがパイプ本体２０の軸方向に揃うようにしたから、インジェクタから燃料を噴射した時にパイプ本体２０がシリンダ側から反力を受けて回転することを規制しかつ浮き上がることを規制することができる。

また、シール筒部３０の両側に、同形同大の一対のオリフィス孔２８，２８が形成されるようにしたから、パイプ本体２０にオリフィス孔を別途形成しなくてもよく、両オリフィス孔２８，２８にバランスよく燃料を通過させることができる。また、各インジェクタ取付部２４の両側にボルト取付部２１を形成したから、シリンダ側からの反力を確実に受け止めることができる。また、インジェクタ取付部２４の両側にオリフィス孔２８がそれぞれ形成されることから、インジェクタ噴射による圧力変動の影響を他のインジェクタ（シリンダ）に与えることがない。

＜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る。
（１）上記実施形態では、ボルト孔２２の軸線２２Ｐと主管孔２３の軸線２３Ｐとが直交し、インジェクタ孔２５の軸線２５Ｐと主管孔２３の軸線２３Ｐとが直交するようにしているものの、本発明によると、主管孔２３の軸線２３Ｐとインジェクタ孔２５の軸線２５Ｐとボルト孔２２の軸線２２Ｐとが同一平面上に配されて互いに交差すればよく、必ずしも直交させなくてもよい。

（２）上記実施形態では、シール部２７が圧入によって形成されているものの、本発明によると、ろう付けや溶着などによってシール部を形成してもよい。

（３）上記実施形態では、シール筒部３０をシール孔２６に圧入してボルト取付部２１を形成しているものの、本発明によると、ボルト孔と主管孔が交差しないようにボルト取付部を形成することでシール筒部をなくしてもよい。

（４）上記実施形態では、シール筒部３０の両側に一対のオリフィス孔２８を対称に形成しているものの、本発明によると、シール筒部の一方の側にオリフィス孔を一つだけ形成してもよい。

（５）上記実施形態では、インジェクタ取付部２４の両側に一対のボルト取付部２１，２１を形成しているものの、本発明によると、一つのインジェクタ取付部に対して一つのボルト取付部を形成してもよい。

（６）上記実施形態では燃料分配管をガソリンエンジンに用いられるフューエルデリバリパイプ１０に適用したものを例示しているものの、本発明によると、ディーゼルエンジンに用いられるコモンレールに適用したものでもよい。

１０…フューエルデリバリパイプ
２０…パイプ本体
２１…ボルト取付部
２２…ボルト孔
２２Ｐ…軸線
２３…主管孔
２３Ｐ…軸線
２４…インジェクタ取付部
２５…インジェクタ孔
２５Ｐ…軸線
２６…シール孔
２７…シール部
２８…オリフィス孔
３０…シール筒部

Claims (7)

1. シリンダヘッドに固定される燃料分配管であって、
   燃料を通す主管孔が内部に形成されたパイプ本体と、
   前記主管孔に連通したインジェクタ孔が内部に形成され、インジェクタが取り付け固定されるインジェクタ取付部と、
   ボルト孔を有し、このボルト孔にボルトを通して前記シリンダヘッドにボルト締結することにより、前記パイプ本体を前記シリンダヘッドに取り付け固定するボルト取付部とを備え、
   前記インジェクタ取付部は、前記インジェクタ孔の軸線と前記主管孔の軸線とが交差し、かつ、前記ボルト孔の軸線と前記インジェクタ孔の軸線とが前記パイプ本体の軸方向に揃うように配設されていることを特徴とする燃料分配管。
2. 前記ボルト取付部は、前記主管孔に連通して設けられた円孔状のシール孔を有するシール凹部と、前記シール孔に挿入される円筒状のシール筒部と、前記シール孔の内周面と前記シール筒部の外周面との間をシールするシール部とを備え、前記シール筒部の内周面によって囲まれた空間を前記ボルト孔としたことを特徴とする請求項１に記載の燃料分配管。
3. 前記インジェクタ取付部の両側に、一対の前記ボルト取付部が配設されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料分配管。
4. 前記主管孔の内面と前記シール筒部の外面とによって囲まれた空間には、前記主管孔よりも小さなオリフィス孔が形成されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の燃料分配管。
5. 前記オリフィス孔は、前記シール筒部の両側に一対形成されていることを特徴とする請求項４に記載の燃料分配管。
6. 前記一対のオリフィス孔は、前記主管孔の軸線を中心として線対称をなすように形成されていることを特徴とする請求項５に記載の燃料分配管。
7. 前記シール部は、前記シール筒部を前記シール孔に圧入することにより、前記シール孔の内周面と前記シール筒部の外周面とを密着させたものであることを請求項２ないし請求項６のいずれか一項に記載の燃料分配管。

Images