(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
この種の燃料デリバリパイプには、下部ケースとその上側を液密に覆って同下部ケースとの間に内部空間を形成する上部ケースよりなり、下部ケースに設けた複数のソケットに多気筒エンジンに取り付けた複数の燃料噴射弁を液密に連結し、燃料ポンプから燃料供給管を介して燃料デリバリパイプの内部空間に供給された所定圧の燃料は、コントロールユニットにより各燃料噴射弁を開閉制御することにより、作動条件に応じた最適な量の燃料をエンジンに供給するようにしたものがある。このような燃料デリバリパイプでは、燃料噴射弁が開放されて燃料がエンジンに供給されるときに、燃料デリバリパイプ内部の燃料圧力が変動するので、燃料噴射量にばらつきを生じて空燃比が目標値から外れたり、燃料デリバリパイプに振動や異音を生じたりするという問題がある。
【0003】
このような問題を解決する手段としては、いくつかの構造が提案されている。例えば下記特許文献1では、燃料デリバリパイプ(フューエルデリバリパイプ)の本体部の横断面形状がZ形をなすように、それぞれ外側に向かって凸形状に膨出する2つの膨出部を形成し、燃料デリバリパイプの本体部の壁面のうち、インジェクタカップと対向する本体部の壁面部に、所定の範囲に亘って肉薄に偏肉する偏肉部を形成している。
【0004】
また下記特許文献2では、燃料デリバリパイプ(フューエルレール)はろう付けにより一体的に接合した下部ケースおよび上部ケースよりなり、下部ケースの底部には燃料噴射弁が連結される複数個のソケットを長手方向に所定の間隔で取り付け、上部ケースはその内部に金属製薄板からなる隔壁を液密にろう付け固着して空気室を気密に区画した2重構造としている。このようなろう付けによる燃料デリバリパイプの場合は、空気室を気密にしたまゝではろう付けの加熱及びその後の冷却により空気室内に閉じこめられた空気が膨張または収縮して金属製薄板を変形させて製品毎の圧力脈動緩和性能のばらつきを生じさせるおそれがある。そこでこの特許文献2では、上部ケースに空気室を外気に通じる空気穴を設け、ろう付け後にキャップ部材によりこの空気穴を密閉している。
【0005】
また下記特許文献3では、燃料デリバリパイプはろう付けにより一体的に接合した下部ケースおよび上部ケースよりなり、下部ケースの底壁には別体に形成された複数のソケットを長手方向に所定の間隔で取り付けるとともに、薄肉でハット形断面形状の隔壁部材を液密にろう付け固着して空気室を気密に区画した2重構造とし、下部ケースに形成した細い通気孔をろう付け後に加熱溶融して閉じている。この特許文献3の隔壁部材は、断面形状が横長の短冊形で内部空間の燃料圧力の変動に応じてその頂壁が撓むようにしたものと、断面形状が縦長の短冊形で内部空間の燃料圧力の変動に応じて両側の外周壁部が撓むようにしたもの2種類が開示されている。
【特許文献1】特許第4159833号公報(段落〔0025〕〜〔0026〕、
図3〜
図5)
【特許文献2】特許第4230100号公報(段落〔0011〕〜〔0013〕、
図1及び
図2)。
【特許文献3】特開2011−069302(段落〔0031〕、〔0039〕〜〔0042〕、
図1〜
図8)。
【発明を実施するための形態】
【0018】
先ず、
図1〜
図3により、本発明によるダンパ機能を備えた燃料デリバリパイプの第1実施形態の説明をする。この第1実施形態の燃料デリバリパイプ10は、4個のソケット16が底壁11aに形成された下部ケース11と、その上側を液密に覆うようにろう付け固着された上部ケース12からなるものである。燃料デリバリパイプ10内には燃料ポンプから所定圧の燃料が供給され、Oリング19aを介して各ソケット16にそれぞれ連結される燃料噴射弁19は、コントロールユニット(図示省略)から与えられる制御入力により開閉されて、エンジンの各シリンダ内に燃料を噴射する。
【0019】
図1〜
図3に示すように、下部ケース11は平坦な底壁11aと、その全周から上向きに折り曲げ形成されたフランジ部11bよりなる細長い箱状の板金部材で、
図1に示す平面図に示すように、前側となる側縁の両端部付近には1対の凹部11cが形成されている。底壁11aには、その一方の側縁(
図1において上側縁)に片寄った位置に沿って、それぞれ燃料噴射弁19を連結するための4個の円筒状のソケット16が一体的に深絞り形成されている。
【0020】
上部ケース12は天井壁12aと、その全周から下向きに折り曲げ形成された外周壁12bよりなる、下部ケース11よりも深い細長い箱状の板金部材で、下部ケース11の凹部11cと対応するその前側の側縁に凹部12cが形成されている。天井壁12aは、
図2に示すように右側に進むほど高さが高くなる緩い3段の階段状で、中央部の長さが最も大となっている。この天井壁12aの両凹部12cの間となる長手方向中央部には、その長手方向に沿って、底壁11aのソケット16が設けられる側の側縁とは反対側となる側縁側に片寄った位置に、天井壁12aの一部を屈曲させた
溝状ダンパー部15が一体的に形成されている。この
溝状ダンパー部15は互いに平行に対向する1対の側壁15aを有しており、この両側壁15aは高さがそれらの間の距離よりも大であり、かつそれらの肉厚は上部ケース12のその他の部分の肉厚(例えば1.2〜1.6mm)よりも薄肉(例えば0.6〜0.8mm)となっている。
【0021】
下部ケース11と上部ケース12は、前者のフランジ部11bが後者の外周壁12bの内周面に重なるように嵌合され、ろう付けにより液密に一体的に結合されて、両ケース11,12の間に燃料ポンプから供給される所定圧の燃料が充満される内部空間Dを形成している。各ソケット16の内部はその頂面に形成された連通穴16aにより内部空間Dに連通されている。また上部ケース12の深さが大となる長手方向の端面には、燃料デリバリパイプ10と燃料ポンプを結ぶ燃料供給管(図示省略)を連結するための連結管17がろう付けにより液密に固着されている。左右の凹部11c付近となる下部ケース11の下面には、取付穴18aを設けたブラケット18がそれぞれ当接されてろう付け固着されている。
【0022】
次に上述したように、互いに平行に対向する1対の側壁15aを有し、それらの高さがそれらの
間隔よりも大で、かつそれらの肉厚が上部ケース12のその他の部分よりも薄肉である溝部15を天井壁12aに形成した上部ケース12の成形方法の一例を、
図4及び
図5により説明する。この成形方法では、
図4(a) に示すように、平板状のブランクに予め下溝12Xaを深絞り形成した素材12Xを使用する。この下溝12Xaはブランクとほゞ同じ肉厚で、その内面の形状寸法は平面図では上部ケース12の
溝状ダンパー部15とほゞ同じで、容積(=下溝12Xaの表面積×その肉厚)は成形後の溝部15の容積とほゞ同じあるいはそれよりわずかに小さく、従って肉厚が
溝状ダンパー部15より厚い分だけ高さが低くなっている。パンチ20は
溝状ダンパー部15の内面と同一形状の突出部21を有しており、ダイ22の孔部23は入口側となる下側の短い幅のしごき部23aとその裏側の長い逃げ部23bよりなるものである。しごき部23aの断面の形状寸法は
溝状ダンパー部15の断面の外形の形状寸法と同じである。
【0023】
図4(b) に示すように、パンチ20の突出部21の先端部に下溝12Xaを挿入して素材12Xを支持し、パンチ20に向けてダイ22を下降させれば、
図4(c) に示すように突出部21に支持された素材12Xの下溝12Xaの先端部は、ダイ22のしごき部23aによりしごかれて、しごき部23aを通過した部分は所定の薄肉となる。
図4(d) に示すように、ダイ22の下降ストロークが完了すれば、下溝12Xaは全長にわたり薄肉化されて、
溝状ダンパー部15が形成された素材12Xが得られる。
【0024】
このようにして
溝状ダンパー部15が形成された素材12Xは、
図5に示すダイ25、ノックアウト26、パンチ27及びブランクホルダ28よりなるプレス型により成形されて、上部ケース12となる。ダイ25の内周面25aは上部ケース12の外周壁12bの外面と同一あるいはそれよりわずかに大きい形状であり、パンチ27の外周面27aは上部ケース12の外周壁12bの内面と同一あるいはそれよりわずかに小さい形状である。ノックアウト26の外周面26aは多少のクリアランスをおいてダイ25の内周面25aより小であり、ブランクホルダ28の内周面28aは多少のクリアランスをおいてパンチ27の外周面27aより大である。ノックアウト26の突出部26c及びパンチ27の凹部27cの断面形状は、
図4のパンチ20の突出部21及びダイ22のしごき部23aの断面形状とほゞ同じである。
【0025】
先ずノックアウト26を下降させ、パンチ27及びブランクホルダ28を上昇させた状態で、ダイ25の上に素材12Xを載せ、ノックアウト26を上昇させその突出部26cを溝部15内に挿入して素材12Xを位置決めしてから、ブランクホルダ28を下降させて、
図5(a) に示すように、素材12Xの周辺部を適当なホルダ圧でダイ25とブランクホルダ28との間に保持する。この状態でパンチ27を下降させれば、先ず前述のように位置決めされた素材12Xに形成された薄肉の
溝状ダンパー部15がパンチ27の凹部27c内に入り、パンチ27の先端の成形面27bが素材12Xに当接してこれを変形させた後、
図5(b) に示すように、ノックアウト26の成形面26bとの間に挟んで上部ケース12の天井壁12aを成形する。その後は
図5(c) に示すように、ノックアウト26はパンチ27とともに下降して、上部ケース12の外周壁12bを成形する。
図5による成形完了後は、成形された素材12Xを取り出し、最後までダイ25とブランクホルダ28の間に挟まれていたフランジ部をトリミングにより除去すれば、上部ケース12の成形は完了する。
【0026】
図6は、前述のような
溝状ダンパー部15を天井壁12aに形成した上部ケース12の成形方法の他の例を示す説明図である。この成形方法では、
図6(a) に示すように、平板状のブランクの所定範囲を部分的にプレス加工するなどにより薄肉部12Yaを形成した素材12Yを使用する。この薄肉部12Yaは素材12Yの
溝状ダンパー部15となる範囲を予想して薄肉化したもので、その容積は
溝状ダンパー部15の容積(=溝部15の表面積×その肉厚)と同程度あるいはそれよりわずかに小さくする。
【0027】
この
図6で示す
溝状ダンパー部15を有する上部ケース12の成形方法で使用するダイ25、ノックアウト26、パンチ27及びブランクホルダ28よりなるプレス型は、
図5において説明したものと実質的に同じものが使用できる。
【0028】
図5の場合と同様、先ずノックアウト26を下降させ、パンチ27及びブランクホルダ28を上昇させた状態で、ダイ25の上に素材12Yを載せ、薄肉部12Yaがノックアウト26の突出部26cと対応する位置となるように位置決めしてから、ブランクホルダ28を下降させて、素材12Yの周辺部を適当なホルダ圧でダイ25とブランクホルダ28との間に保持する。次いで
図6(a) に示すように、パンチ27をその成形面27bの先端が薄肉部12Yaに当接する位置まで下降させ、ノックアウト26をその突出部26cの先端が薄肉部12Yaのすぐ下側に接近する位置まで上昇させる。
【0029】
この状態でパンチ27、ダイ25及びブランクホルダ28を一体として下降させれば、先ず
図6(b) に示すように、ノックアウト26の突出部26cが素材12Yの薄肉部12Yaをパンチ27の凹部27c内に押し込んで
溝状ダンパー部15の成形を開始し、次いでパンチ27だけが下降して
溝状ダンパー部15の成形を引き続き行うとともにその先端の成形面27bが素材12Yに当接してこれを変形させ、
図6(c) に示すように、ノックアウト26の成形面26bとの間に挟んで
溝状ダンパー部15を備えた上部ケース12の天井壁12aを成形する。その後は
図6(d) に示すように、ノックアウト26はパンチ27とともに下降して、上部ケース12の外周壁12bを成形する。
図6による成形完了後は、成形された素材12Yを取り出し、最後までダイ25とブランクホルダ28の間に挟まれていたフランジ部をトリミングにより除去すれば、上部ケース12の成形は完了する。
【0030】
以上に、
溝状ダンパー部15を天井壁12aに形成した上部ケース12の成形方法の例を2つ示したが、このような上部ケース12の成形方法はこれに限られるものではなく、薄肉部12Yaを設けない一様な肉厚の平坦なブランクを、
図5及び
図6と同様なプレス型を用いて成形することも考えられる。その場合には、少ない力で
溝状ダンパー部15の薄肉化を確実に行うために、パンチ27の凹部27cは
図4のダイ22の孔部23に設けたのと同じようなしごき部23a及び逃げ部23bからなるものとすることが好ましく、また各型の間のクリアランスやブランクホルダ圧の調整なども必要となる。
【0031】
この種の燃料デリバリパイプを使用した電子制御燃料噴射式エンジンでは、燃料デリバリパイプには連結管17を介して燃料ポンプからの燃料が供給されており、コントロールユニット(図示省略)により各燃料噴射弁19を開閉制御することにより、作動条件に応じた最適な量の燃料をエンジンに供給している。燃料噴射弁が開放されて燃料がエンジンのシリンダ内に噴射されるときに燃料デリバリパイプ内の燃料圧は瞬間的に低下し、連結管17から供給される燃料により燃料圧が回復するには多少の時間を要するので、作動条件によっては次の燃料噴射弁19が開放されるまでの間に必ずしも完全には回復しない。このため場合によっては作動条件に応じた最適な量の燃料を必ずしもエンジンに供給することができず、燃料噴射量にばらつきを生じて空燃比が目標値から外れたり、燃料デリバリパイプに振動や異音を生じたりするという問題がある。
【0032】
しかしながら上述したダンパ機能を備えた燃料デリバリパイプ10では、上部ケース12にその長手方向に沿ってその壁部の一部を屈曲させて、互いに平行に対向する1対の側壁15aを有する
溝状ダンパー部15を一体的に形成し、内部空間D内の燃料圧力を受けて撓む1対の側壁15aは、それらの高さがそれらの間の距離よりも大でかつそれらの肉厚が下部ケース11または上部ケース12のその他の部分よりも薄肉としており、これにより燃料デリバリパイプ10内の燃料圧力を受けて撓む部分である
溝状ダンパー部15の1対の側壁15aは、従来に比して薄肉であるのに加え、上部ケース12の壁部の溝部15が設けられる部分の面積に比して面積も増大するので、燃料デリバリパイプ10の圧力変動に対する容積変動は従来に比して増大し、燃料噴射弁の開閉に伴う燃料圧力の変動は緩和される。このように燃料圧力の変動は緩和され、これにより連結管17を通る燃料の流れも円滑になるので燃料噴射量のばらつきは減少され、空燃比が改善されて目標値から外れることはなくなり、燃料デリバリパイプに振動や異音を生じたりすることもなくなる。また
溝状ダンパー部15は上部ケース12の天井壁12aを屈曲して一体的に形成され、ろう付けなどによる接合を必要としないので、ろう付けの欠陥による不良品のおそれもない。
【0033】
また上述した第1実施形態では、複数のソケット16は下部ケース11の底壁11aの一方の側縁側に片寄った位置に一体的に形成し、
溝状ダンパー部15は上部ケース12の天井壁12aの一方の側縁とは反対側となる側縁側に片寄った位置に一体的に形成しており、局部的な深絞り加工を必要とする
溝状ダンパー部15の成形とソケット16の成形を下部ケース11と上部ケース12とに分散したので、何れも比較的容易に成形することができる。
【0034】
次に、
図7により、本発明によるダン
パー機能を備えた燃料デリバリパイプの第2実施形態の説明をする。この第2実施形態は、第1実施形態においてダン
パー機能を与える溝部を設ける位置を上部ケースから下部ケース11に移したものである。すなわち、この第2実施形態の燃料デリバリパイプ10Aの下部ケース11Aには、一方の側縁側に片寄った位置に複数のソケット16Aを一体的に形成するとともに、他方の側縁側に片寄った位置に
溝状ダンパー部15Aを形成している。下部ケース11Aの底壁11Aaの両凹部11c(
図1参照)の間となる位置には、その長手方向に沿って、かつ複数のソケット16が設けられる一方の側縁とは反対側となる側縁側に片寄った位置に、底壁11Aaの一部を屈曲させた
溝状ダンパー部15Aが一体的に形成されており、この
溝状ダンパー部15Aは互いに平行に対向する1対の側壁15Aaを有しており、この両側壁15Aaは高さがそれらの間の距離よりも大であり、かつそれらの肉厚は下部ケース11Aのその他の部分の肉厚よりも薄肉となっている。このような
溝状ダンパー部15Aを備えた下部ケース11Aも、
図4〜
図6で説明したのと同様な方法で成形することができる。
【0035】
この第2実施形態のダンパ機能を備えた燃料デリバリパイプ10Aも、第1実施形態と同様、内部空間D内の燃料圧力を受けて撓む部分である1対の側壁15Aaは、従来に比して薄肉であるのに加え、上部ケース12の壁部の
溝状ダンパー部15が設けられる部分の面積に比して面積も増大するので、燃料デリバリパイプ10の圧力変動に対する容積変動は従来に比して増大し、燃料噴射弁の開閉に伴う燃料圧力の変動は緩和される。従って燃料噴射量のばらつきは減少され、空燃比の変動も減少されて目標値から外れることはなくなり、燃料デリバリパイプ10Aに振動や異音を生じたりすることもなくなる。また溝部15Aは下部ケース11Aの底壁11Aaを屈曲して一体的に形成され、ろう付けなどによる接合を必要としないので、ろう付けの欠陥による不良品のおそれもない。またこの第2実施形態は
溝状ダンパー部15Aを下部ケース11Aの底壁11Aaに形成しており、燃料デリバリパイプを取り付けた状態において
溝状ダンパー部15Aが表側から見えることがなくなるので外観が向上し、また
溝状ダンパー部15Aにほこりが溜まったり洗車の際に水が溜まるなどの問題もなくなる。
【0036】
次に、
図8により、本発明によるダン
パー機能を備えた燃料デリバリパイプの第3実施形態の説明をする。この第3実施形態は、第2実施形態では下部ケース11Aと一体形成されているソケット16を、予め別途成形されてろう付けなどにより液密に固着されるソケット16Aと置き換えたものである。この第3実施形態でも、第1及び第2実施形態と同様、燃料噴射弁の開閉に伴う燃料圧力の変動は緩和されるので、燃料噴射量のばらつきは減少され、空燃比が改善されて目標値から外れることはなくなり、燃料デリバリパイプ10Aに振動や異音を生じたりすることもない、ろう付けの欠陥による不良品のおそれもない、燃料デリバリパイプを取り付けた状態において
溝状ダンパー部15Bが表側から見えることがなくなるので外観が向上し、
溝状ダンパー部15Bにほこりが溜まったり洗車の際に水が溜まったりするなどの問題もないという各効果が得られる。なおこの第3実施形態では、下部ケース11Bに深絞りにより形成されるのは
溝状ダンパー部15Bだけであり、ソケット16Aの位置には取付穴を設けるだけでよいので下部ケース11の成形が容易になる。
【0037】
次に、
図9により、本発明によるダン
パー機能を備えた燃料デリバリパイプの第4実施形態の説明をする。この第4実施形態は、第1実施形態において下部ケース11Aと一体形成されたソケット16を、予め別途成形されてろう付けなどにより液密に固着されるソケット16Aにより置き換えたものである。このようにすれば前述した請求項1の各効果に加え、ソケット16は下部ケース11の底壁11aの外側に配置されるとともに、
溝状ダンパー部15は下部ケース11の底壁11aの内側に配置されてこの両者が空間的に干渉するおそれはないので、この両者の平面視における配置の自由度を高めることができる。これにより
溝状ダンパー部15を上部ケース12の凹部12cから外れた位置としてその長さを大きくし、側壁15aの面積を増大させて燃料噴射弁の開閉に伴う燃料圧力の変動を一層少なくすることも可能になる。また燃料デリバリパイプ10の平面視における幅を減少させて燃料デリバリパイプ10をコンパクトにまとめることもできる。