燃料デリバリパイプ締結構造
【課題】内燃機関の燃料デリバリパイプの強度を低下させることなく、シリンダヘッド側との熱膨張差に伴う歪みを緩和することができる燃料デリバリパイプ締結構造の提供。
【解決手段】パイプ側ボス８，１６を補強するリブ８ｂ，１６ｂを薄くして燃料デリバリパイプ２の両端側の締結部を低剛性化している。このためシリンダヘッド４と燃料デリバリパイプ２との熱膨張差により応力が集中する燃料デリバリパイプ２の両端部において中央部よりも応力による締結部の変形量を大きくできる。このため燃料デリバリパイプ２の強度を低下させることなく、シリンダヘッド４側との熱膨張差に伴う歪みを緩和することができる。このことにより燃料デリバリパイプ２全体が反ることがなく、燃料噴射弁６と燃料デリバリパイプ２とのシール性を維持できる。そしてシリンダヘッド４と燃料デリバリパイプ２との締結部に応力が集中することがなく耐久性を維持することができる。
【解決手段】パイプ側ボス８，１６を補強するリブ８ｂ，１６ｂを薄くして燃料デリバリパイプ２の両端側の締結部を低剛性化している。このためシリンダヘッド４と燃料デリバリパイプ２との熱膨張差により応力が集中する燃料デリバリパイプ２の両端部において中央部よりも応力による締結部の変形量を大きくできる。このため燃料デリバリパイプ２の強度を低下させることなく、シリンダヘッド４側との熱膨張差に伴う歪みを緩和することができる。このことにより燃料デリバリパイプ２全体が反ることがなく、燃料噴射弁６と燃料デリバリパイプ２とのシール性を維持できる。そしてシリンダヘッド４と燃料デリバリパイプ２との締結部に応力が集中することがなく耐久性を維持することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のシリンダヘッドと燃料デリバリパイプとの締結構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関のシリンダヘッドに複数の噴射ノズルを設けて複数気筒にガソリン等の燃料を供給する燃料デリバリパイプが知られている（例えば特許文献１，２参照）。
特許文献１では、燃料デリバリパイプの内圧付加時に燃料デリバリパイプの中央部付近に設けたソケットとの接続部に高い応力集中が生じて、そのアブゾーブ壁面が破損するのを、燃料デリバリパイプの中央部をリブにより補強することにより防止している。
【０００３】
特許文献２では、燃料デリバリパイプとシリンダヘッドとの温度差に起因した熱膨張差によるインジェクタと燃料デリバリパイプとの軸ずれを、燃料デリバリパイプを分割してフレキシブルに連結することで防止している。このことによりインジェクタと燃料デリバリパイプとを連結している部分のゴム製オーリングのシール性を維持している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２５５３６１号公報（第５〜６頁、図１）
【特許文献２】特開２０００−１２０５０４号公報（第３頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
シリンダヘッドと燃料デリバリパイプとの材質の違いにより、あるいは温度差により、これらの間で膨張程度が異なる場合がある。例えばシリンダヘッドをアルミニウム合金製とし、燃料デリバリパイプを鉄合金製とした場合、鉄合金よりもアルミニウム合金の線膨張率が大きいので、内燃機関運転により昇温すると燃料デリバリパイプが引き延ばされる力をシリンダヘッド側から受ける。逆に低温化すると燃料デリバリパイプが縮められる力をシリンダヘッド側から受ける。
【０００６】
シリンダヘッドと燃料デリバリパイプとの材質が同じであっても、シリンダヘッドと燃料デリバリパイプとの間の温度差により、同様に燃料デリバリパイプが引き延ばされたり、燃料デリバリパイプが縮められたりする力をシリンダヘッド側から受ける。
【０００７】
このような歪みを燃料デリバリパイプが受けると、燃料デリバリパイプ全体が反ることにより、燃料噴射弁と燃料デリバリパイプとのシール性を低下させるおそれがある。あるいはシリンダヘッドと燃料デリバリパイプとの締結部に応力が集中して耐久性を低下させるおそれがある。
【０００８】
特許文献１の構成では、燃料デリバリパイプ自身の内圧による変形の問題であり、したがってシリンダヘッドとの線膨張率差に基づく変形については対策されていない。
特許文献２の構成では、燃料デリバリパイプを分割することにより熱膨張差を個々の部分で小さくしてシリンダヘッド側とのずれを小さくしている。しかし、このように燃料デリバリパイプを分割したために燃料デリバリパイプ自体の強度が低下する。
【０００９】
本発明は、燃料デリバリパイプの強度を低下させることなく、シリンダヘッド側との熱膨張差に伴う歪みを緩和することができる燃料デリバリパイプ締結構造の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用・効果について記載する。
請求項１に記載の燃料デリバリパイプ締結構造では、内燃機関のシリンダヘッドと燃料デリバリパイプとの締結構造であって、前記シリンダヘッドと前記燃料デリバリパイプとにそれぞれ３つ以上設けられたボス間をボルト締結することにより形成された締結部は、前記燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも低剛性に設定されていることを特徴とする。
【００１１】
締結部が燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも低剛性に設定されていることにより、シリンダヘッドと燃料デリバリパイプとの熱膨張差により応力が集中する燃料デリバリパイプの両端部においては、中央部よりも応力による締結部の変形量を大きくできる。すなわち燃料デリバリパイプの両端部では締結部の柔軟性を高めることができる。
【００１２】
このため燃料デリバリパイプを分割しなくても両端側での応力集中を防止でき、燃料デリバリパイプの強度を低下することなく、シリンダヘッド側との熱膨張差に伴う歪みを緩和することができる。
【００１３】
請求項２に記載の燃料デリバリパイプ締結構造では、請求項１に記載の燃料デリバリパイプ締結構造において、前記シリンダヘッド又は前記燃料デリバリパイプにおけるボスを補強するリブを、前記燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも薄く又は無くすことで、前記締結部が前記燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも低剛性に設定されていることを特徴とする。
【００１４】
両端側の締結部の低剛性化はボスを補強するリブを薄くしたり無くしたりすることで容易に実現できる。
請求項３に記載の燃料デリバリパイプ締結構造では、請求項１に記載の燃料デリバリパイプ締結構造において、前記シリンダヘッド又は前記燃料デリバリパイプにおけるボスの径を、前記燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも小径とすることで、前記締結部が前記燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも低剛性に設定されていることを特徴とする。
【００１５】
両端側の締結部の低剛性化はボスの径を小径とすることで容易に実現できる。
請求項４に記載の燃料デリバリパイプ締結構造では、請求項１に記載の燃料デリバリパイプ締結構造において、前記シリンダヘッドのボスと前記燃料デリバリパイプのボスとのトータルの高さを、前記燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも高くすることで、前記締結部が前記燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも低剛性に設定されていることを特徴とする。
【００１６】
シリンダヘッドのボスと燃料デリバリパイプのボスとのトータルの高さを高くすると、締結部として柔軟性が増して低剛性化できる。したがって両端側の低剛性化は、シリンダヘッドのボスと燃料デリバリパイプのボスとのトータルの高さを高くすることで容易に実現できる。
【００１７】
請求項５に記載の燃料デリバリパイプ締結構造では、請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料デリバリパイプ締結構造において、前記シリンダヘッドはアルミニウム合金製であることを特徴とする。
【００１８】
シリンダヘッドとしては剛性は低いが線膨張率が大きいアルミニウム合金製が挙げられる。この場合にはシリンダヘッドと燃料デリバリパイプとの熱膨張差が大きくなる傾向にあるが、前述したごとく、燃料デリバリパイプを分割しなくても両端側での応力集中を防止でき、燃料デリバリパイプの強度を低下することなくシリンダヘッド側との熱膨張差に伴う歪みを緩和することができる。
【００１９】
請求項６に記載の燃料デリバリパイプ締結構造では、請求項１〜５のいずれか一項に記載の燃料デリバリパイプ締結構造において、前記燃料デリバリパイプは鉄合金製であることを特徴とする。
【００２０】
燃料デリバリパイプとしては線膨張率は小さいが剛性の高い鉄合金製が挙げられる。この場合にはシリンダヘッドと燃料デリバリパイプとの熱膨張差により応力集中が生じ易くなるが、前述したごとく、燃料デリバリパイプを分割しなくても両端側での応力集中を防止でき、燃料デリバリパイプの強度を低下することなく、シリンダヘッド側との熱膨張差に伴う歪みを緩和することができる。
【００２１】
請求項７に記載の燃料デリバリパイプ締結構造では、請求項１に記載の燃料デリバリパイプ締結構造において、前記シリンダヘッドはアルミニウム合金製であり、前記燃料デリバリパイプは鉄合金製であり、前記シリンダヘッドのボスと前記燃料デリバリパイプのボスとのトータルの高さに対する前記シリンダヘッドのボスの高さの割合を、前記燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも大きくすることで、前記締結部が前記燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも低剛性に設定されていることを特徴とする。
【００２２】
このようにシリンダヘッドが燃料デリバリパイプよりも材質的に低剛性である材料を用いている場合には、両端側の低剛性化はシリンダヘッドのボスについてその高さ割合を大きくすることにより容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】（Ａ），（Ｂ）実施の形態１の燃料デリバリパイプ及びシリンダヘッドとの締結状態を説明する斜視図。
【図２】（Ａ），（Ｂ）実施の形態２の燃料デリバリパイプ及びシリンダヘッドとの締結状態を説明する斜視図。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）実施の形態３の燃料デリバリパイプ及びシリンダヘッドとの締結状態を説明する斜視図。
【図４】（Ａ），（Ｂ）実施の形態４の燃料デリバリパイプとシリンダヘッドとの締結状態を説明する斜視図。
【図５】実施の形態５の燃料デリバリパイプとシリンダヘッドとの締結状態を説明する斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
［実施の形態１］
〈実施の形態１の構成〉図１は、内燃機関であるガソリンエンジン用の燃料デリバリパイプ２及びシリンダヘッド４との締結状態を示している。この燃料デリバリパイプ２は鉄合金製である。この燃料デリバリパイプ２が取り付けられる内燃機関のシリンダヘッド４はアルミニウム合金製である。図１の（Ａ）は燃料デリバリパイプ２の構成とこれに取り付けられる燃料噴射弁６とを示し、図１の（Ｂ）は燃料デリバリパイプ２がシリンダヘッド４に燃料噴射弁６と共に取り付けられた状態を示している。
【００２５】
シリンダヘッド４に配置された燃料噴射弁６は、その先端側が吸気ポートあるいは燃焼室に向けられて配置されており、燃料デリバリパイプ２側から燃料噴射弁６に供給された燃料は燃料噴射弁６から吸気ポートや燃焼室内に噴射される。
【００２６】
燃料デリバリパイプ２内の燃料通路には、燃料ポンプによって燃料導入口２ａから燃料が供給される。特に燃焼室内に燃料噴射する構成では、燃料噴射弁６の先端に筒内圧が直接加わる。このような筒内圧に抗して燃焼室内に燃料が噴射できるように、高圧の燃料が高圧ポンプから燃料デリバリパイプ２へ供給される。
【００２７】
燃料デリバリパイプ２は、５つのパイプ側ボス８，１０，１２，１４，１６が全体に渡って間隔を置いて形成されている。このパイプ側ボス８〜１６のボルト挿通孔８ａ，１０ａ，１２ａ，１４ａ，１６ａを介してボルト１８がシリンダヘッド４に形成されたシリンダヘッド側ボス２０，２２，２４，２６，２８の螺合孔に螺入されている。このことで燃料デリバリパイプ２はシリンダヘッド４に締結されている。このように燃料デリバリパイプ２とシリンダヘッド４とで、それぞれのボス８〜１６，２０〜２８間をボルト締結することにより５つの締結部が形成されている。
【００２８】
燃料デリバリパイプ２には、燃料噴射弁６を取り付けるための挿入部３０，３２，３４，３６が設けられている。本実施の形態では内燃機関は直列４気筒であるので、挿入部３０〜３６は気筒数とその配置に適合させて４つが設けられている。この挿入部３０〜３６には、図１の（Ａ）に示したごとく、燃料噴射弁６の後端部６ａをオーリング６ｂと共に挿入して嵌合する。
【００２９】
燃料デリバリパイプ２に設けられたパイプ側ボス８〜１６にはそれぞれリブ８ｂ，１０ｂ，１２ｂ，１４ｂ，１６ｂにより補強されている。ただし補強しているリブ８ｂ〜１６ｂの厚さは同じではなく、燃料デリバリパイプ２の両端側のパイプ側ボス８，１６に対するリブ８ｂ，１６ｂは、中央側のパイプ側ボス１０，１２，１４に対するリブ１０ｂ，１２ｂ，１４ｂよりも薄くされている。
〈実施の形態１の作用〉上述したごとく燃料デリバリパイプ２の両端側のパイプ側ボス８，１６に対するリブ８ｂ，１６ｂと、中央側のパイプ側ボス１０〜１４に対するリブ１０ｂ〜１４ｂとの厚さ関係が設定されている。このことにより燃料デリバリパイプ２とシリンダヘッド４とを接続する締結部（パイプ側ボス８〜１６とシリンダヘッド側ボス２０〜２８とをそれぞれボルト１８にて締結した構成）は、燃料デリバリパイプ２の両端側では中央側よりも低剛性に設定されている。
【００３０】
シリンダヘッド４と燃料デリバリパイプ２とは前述したごとく材質が異なり、アルミニウム合金製であるシリンダヘッド４の線膨張率は鉄合金製の燃料デリバリパイプ２に比較して高い。このため内燃機関運転が開始されて内燃機関が昇温すると、シリンダヘッド４は締結部を介して燃料デリバリパイプ２に対してその伸張方向の力（図１の（Ｂ）の矢線Ｆ１，Ｆ２）を与える。このことによりシリンダヘッド側ボス２０〜２８及びボルト１８を介して、パイプ側ボス８〜１６に応力が作用する。
【００３１】
この応力はパイプ側ボス８〜１６の先端を中央側に倒すように捻るモーメントＭ１，Ｍ２を生じる。このモーメントＭ１，Ｍ２は中央側のパイプ側ボス１０〜１４に比較して、両端側のパイプ側ボス８，１６では大きい。
【００３２】
もしこの両端側のパイプ側ボス８，１６を補強しているリブ８ｂ，１６ｂが中央側のリブ１０ｂ〜１４ｂと同様に厚いことにより、パイプ側ボス８，１６が捩れないように強固に保持していた場合には、燃料デリバリパイプ２全体が反ってしまい、燃料噴射弁６と挿入部３０〜３６との間のシール性を低下させるおそれがある。
【００３３】
あるいは燃料デリバリパイプ２が剛直で反らない場合には、パイプ側ボス８，１６の締結面８ｃ，１６ｃは、シリンダヘッド側ボス２０，２８とは横ずれや分離を生じる。昇温時にこのようなずれや分離が生じ、内燃機関停止時に冷却されて再度元に戻る状態を繰り返すと、ボルト１８が緩んで締結部の耐久性が低下するおそれがある。
【００３４】
本実施の形態では、両端側のパイプ側ボス８，１６を補強しているリブ８ｂ，１６ｂが中央側のリブ１０ｂ〜１４ｂよりも薄い。このことにより、燃料デリバリパイプ２に対する両端側のパイプ側ボス８，１６とシリンダヘッド側ボス２０，２８とをボルト１８にて締結することにより形成されている締結部は、中央側に比較して低剛性化されている。
【００３５】
このことにより両端側のパイプ側ボス８，１６は、熱膨張差によりシリンダヘッド４から両端側のパイプ側ボス８，１６を引き離す方向へ力を受けると、低剛性であることにより、図１の（Ｂ）に示したモーメントＭ１，Ｍ２に対して柔軟に対応して大きく中央側に先端が傾くように捩れる。
【００３６】
このため燃料デリバリパイプ２の両端側におけるパイプ側ボス８，１６の締結面８ｃ，１６ｃがシリンダヘッド側ボス２０，２８に対して横ずれしたり分離したりすることがなく、常に密着した状態を維持する。したがってボルト１８が緩むことはない。
〈実施の形態１の効果〉（１）本実施の形態では、燃料デリバリパイプ２とシリンダヘッド４との締結において、燃料デリバリパイプ２の両端側の締結部の低剛性化は、パイプ側ボス８，１６を補強するリブ８ｂ，１６ｂを薄くしたことで実現している。
【００３７】
このように締結部が、燃料デリバリパイプ２の両端側では中央側よりも低剛性に設定されていることにより、シリンダヘッド４と燃料デリバリパイプ２との熱膨張差により応力が集中する燃料デリバリパイプ２の両端部において中央部よりも応力による締結部の変形量を大きくできる。すなわち燃料デリバリパイプ２の両端部で締結部の柔軟性を高めることができる。
【００３８】
このため燃料デリバリパイプ２を分割しなくても両端側での応力集中を防止でき、燃料デリバリパイプ２の強度を低下させることなく、シリンダヘッド４側との熱膨張差に伴う歪みを緩和することができる。
【００３９】
更にこのことにより燃料デリバリパイプ２全体が反ることがなく、燃料噴射弁６と燃料デリバリパイプ２とのシール性を維持できる。そしてシリンダヘッド４と燃料デリバリパイプ２との締結部に応力が集中することがなく耐久性を維持することができる。
【００４０】
［実施の形態２］
〈実施の形態２の構成〉本実施の形態の燃料デリバリパイプ１０２は、図２に示すごとく両端側のパイプ側ボス１０８，１１６については、前記実施の形態１と異なり、リブを無くしている。他の構成は前記実施の形態１と同じである。
〈実施の形態２の作用〉このように本実施の形態では、中央側のパイプ側ボス１１０，１１２，１１４についてはこれを補強しているリブ１１０ｂ，１１２ｂ，１１４ｂが存在するが、両端側のパイプ側ボス１０８，１１６には補強するリブが存在しない。このことにより燃料デリバリパイプ１０２に対する両端側のパイプ側ボス１０８，１１６とシリンダヘッド側ボス１２０，１２８とをボルト１１８にて締結することにより形成されている締結部は中央側の締結部に比較して低剛性化されている。
【００４１】
このことにより前記実施の形態１の場合と同様に、両端側のパイプ側ボス１０８，１１６は、シリンダヘッド１０４との熱膨張差により引き離す方向へ力を受けると、前記実施の形態１の場合よりも低剛性であることにより、特に大きく中央側に先端が傾くように捩れる。
【００４２】
このため両端側のパイプ側ボス１０８，１１６の締結面１０８ｃ，１１６ｃがシリンダヘッド側ボス１２０，１２８に対して横ずれしたり分離したりすることがなく、常に密着した状態を維持する。したがってボルト１１８が緩むことはない。
〈実施の形態２の効果〉（１）本実施の形態では、燃料デリバリパイプ１０２とシリンダヘッド１０４との締結において、燃料デリバリパイプ１０２の両端側の低剛性化は、パイプ側ボス１０８，１１６を補強するリブを無くしたことで実現している。
【００４３】
このように締結部が燃料デリバリパイプ１０２の両端側では中央側よりも特に低剛性に設定されていることにより、中央部よりも応力による締結部の変形量を特に大きくできる。すなわち燃料デリバリパイプ１０２の両端部で、締結部の柔軟性を大きく高めることができる。
【００４４】
このため燃料デリバリパイプ１０２を分割しなくても両端側での応力集中を防止でき、燃料デリバリパイプ１０２の強度を低下することなく、シリンダヘッド１０４側との熱膨張差に伴う歪みを緩和することができる。
【００４５】
更にこのことにより燃料デリバリパイプ１０２全体が反ることがなく、燃料噴射弁１０６と燃料デリバリパイプ１０２とのシール性を維持できる。そしてシリンダヘッド１０４と燃料デリバリパイプ１０２との締結部に応力が集中することがなく耐久性を維持することができる。
【００４６】
［実施の形態３］
〈実施の形態３の構成〉本実施の形態の燃料デリバリパイプ２０２は、図３の（Ａ），（Ｂ）に示すごとく両端側のパイプ側ボス２０８，２１６に対してリブ２０８ｂ，２１６ｂが設けられている。このリブ２０８ｂ，２１６ｂは、中央側のパイプ側ボス２１０，２１２，２１４のリブ２１０ｂ，２１２ｂ，２１４ｂと同じ厚さである。
【００４７】
更に、両端側のパイプ側ボス２０８，２１６の径が中央側のパイプ側ボス２１０〜２１４の径よりも小さくされている。他の構成は前記実施の形態１と同じである。
〈実施の形態３の作用〉このように両端側のパイプ側ボス２０８，２１６の高さ（縦方向の長さ）は中央側のパイプ側ボス２１０〜２１４と同じであるが、両端側のパイプ側ボス２０８，２１６の方が中央側のパイプ側ボス２１０〜２１４よりも細くされている。
【００４８】
このことにより締結部が燃料デリバリパイプ２０２の両端側では中央側よりも低剛性に設定されている。したがってシリンダヘッド２０４と燃料デリバリパイプ２０２との熱膨張差により応力が集中する燃料デリバリパイプ２０２の両端部において中央部よりも応力による締結部の変形量を大きくできる。すなわち燃料デリバリパイプ２０２の両端部で締結部の柔軟性を大きく高めることができる。
【００４９】
図３の（Ｂ）に示したシリンダヘッド２０４のシリンダヘッド側ボス２２０，２２２，２２４，２２６，２２８は全て同一の高さで同一の径であった。この代わりに、図３の（Ｃ）に示すごとく、燃料デリバリパイプ２０２の両端側のパイプ側ボス２０８，２１６に対応するシリンダヘッド側ボス２３２，２４０を、中央側のシリンダヘッド側ボス２３４，２３６，２３８よりも径を小さくしても良い。
【００５０】
このことにより燃料デリバリパイプ２０２の両端における締結部（パイプ側ボス２０８，２１６とシリンダヘッド側ボス２３２，２４０との締結構成）が、図３の（Ｂ）よりも更に低剛性化できる。
【００５１】
このため燃料デリバリパイプ２０２を分割しなくても両端側での応力集中を防止でき、シリンダヘッド２０４，２３０側との熱膨張差に伴う歪みを緩和することができる。
〈実施の形態３の効果〉（１）本実施の形態では、燃料デリバリパイプ２０２とシリンダヘッド２０４，２３０との締結において、燃料デリバリパイプ２０２の両端側の締結部の低剛性化は、締結部（パイプ側ボス２０８，２１６、あるいはパイプ側ボス２０８，２１６及びシリンダヘッド側ボス２３２，２４０）の径を小さくしたことで実現している。
【００５２】
このことにより前記実施の形態１にて述べたごとく、燃料デリバリパイプ２０２を分割しなくても両端側での応力集中を防止でき、燃料デリバリパイプ２０２の強度を低下することなく、シリンダヘッド２０４，２３０側との熱膨張差に伴う歪みを緩和することができる。
【００５３】
更に燃料デリバリパイプ２０２全体が反ることがなく、燃料噴射弁２０６と燃料デリバリパイプ２０２とのシール性を維持できる。そしてシリンダヘッド２０４，２３０と燃料デリバリパイプ２０２との締結部に応力が集中することがなく耐久性を維持することができる。
【００５４】
［実施の形態４］
〈実施の形態４の構成〉本実施の形態における締結部は、図４の（Ａ）、（Ｂ）にそれぞれ示すごとくである。
【００５５】
図４の（Ａ）に示す燃料デリバリパイプ３０２では、両端側のパイプ側ボス３０８，３１６に対して設けられているリブ３０８ｂ，３１６ｂは、中央側のパイプ側ボス３１０，３１２，３１４のリブ３１０ｂ，３１２ｂ，３１４ｂと同じ厚さである。両端側のパイプ側ボス３０８，３１６の径及び長さは、前記実施の形態１と同様に中央側のパイプ側ボス３１０，３１２，３１４と同じである。
【００５６】
シリンダヘッド３０４については、そのシリンダヘッド側ボス３２０，３２２，３２４，３２６，３２８は高さが異なる。燃料デリバリパイプ３０２の両端側のパイプ側ボス３０８，３１６に対応するシリンダヘッド側ボス３２０，３２８の高さ（縦方向の長さ）の方が中央側に対応するシリンダヘッド側ボス３２２，３２４，３２６よりも高く形成されている。尚、全てのシリンダヘッド側ボス３２０〜３２８の頂部は、その上下位置に置いては同一の位置に存在する。
【００５７】
図４の（Ｂ）に示す燃料デリバリパイプ４０２において、各パイプ側ボス４０８，４１０，４１２，４１４，４１６のリブ４０８ｂ，４１０ｂ，４１２ｂ，４１４ｂ，４１６ｂは全て同じ厚さである。両端側のパイプ側ボス４０８，４１６の径は中央側のパイプ側ボス４１０，４１２，４１４と同じであるが、高さ（縦方向の長さ）が両端側のパイプ側ボス４０８，４１６の方が高い。
【００５８】
シリンダヘッド４０４については、そのシリンダヘッド側ボス４２０，４２２，４２４，４２６，４２８の高さ（縦方向の長さ）は全て同じである。ただし、パイプ側ボス４０８〜４１６の底部位置に対応して、シリンダヘッド側ボス４２０〜４２８の上下位置が調節されている。
〈実施の形態４の作用〉このようにパイプ側ボス３０８〜３１６，４０８〜４１６とシリンダヘッド側ボス３２０〜３２８，４２０〜４２８とのトータルの高さを、燃料デリバリパイプ３０２，４０２の両端側では中央側よりも高くしている。
【００５９】
このことにより締結部が燃料デリバリパイプ３０２，４０２の両端側では中央側よりも低剛性に設定されている。したがってシリンダヘッド３０４，４０４と燃料デリバリパイプ３０２，４０２との熱膨張差により応力が集中する燃料デリバリパイプ３０２，４０２の両端部において中央部よりも応力による締結部の変形量を大きくできる。すなわち燃料デリバリパイプ３０２，４０２の両端部で締結部の柔軟性を大きく高めることができる。
〈実施の形態４の効果〉（１）本実施の形態では、燃料デリバリパイプ３０２，４０２とシリンダヘッド３０４，４０４との締結において、燃料デリバリパイプ３０２，４０２の両端側の低剛性化は、締結部のトータルの高さを燃料デリバリパイプ３０２，４０２の両端側で高くすることで実現している。
【００６０】
このことにより前記実施の形態１にて述べたごとく、燃料デリバリパイプ３０２，４０２を分割しなくても両端側での応力集中を防止でき、燃料デリバリパイプ３０２，４０２の強度を低下することなく、シリンダヘッド３０４，４０４側との熱膨張差に伴う歪みを緩和することができる。
【００６１】
更に燃料デリバリパイプ３０２，４０２全体が反ることがなく、燃料噴射弁３０６，４０６と燃料デリバリパイプ３０２，４０２とのシール性を維持できる。そしてシリンダヘッド３０４，４０４と燃料デリバリパイプ３０２，４０２との締結部に応力が集中することがなく耐久性を維持することができる。
【００６２】
［実施の形態５］
〈実施の形態５の構成〉本実施の形態の締結部は、図５に示すごとくである。
図５に示す燃料デリバリパイプ５０２は、両端側のパイプ側ボス５０８，５１６に対して設けられているリブ５０８ｂ，５１６ｂは中央側のパイプ側ボス５１０，５１２，５１４のリブ５１０ｂ，５１２ｂ，５１４ｂと同じ厚さである。両端側のパイプ側ボス５０８，５１６の径は、中央側のパイプ側ボス５１０，５１２，５１４と同じであるが、高さ（縦方向の長さ）は両端側のパイプ側ボス５０８，５１６は、中央側のパイプ側ボス５１０，５１２，５１４より低い。尚、これらのパイプ側ボス５０８〜５１６は頂部の上下位置が一致するように形成されている。
【００６３】
シリンダヘッド５０４において、燃料デリバリパイプ５０２の両端側のパイプ側ボス５０８，５１６に対応するシリンダヘッド側ボス５２０，５２８は、シリンダヘッド５０４からの高さ（縦方向の長さ）が中央側に対応するシリンダヘッド側ボス５２２，５２４，５２６よりも高い。
【００６４】
そしてパイプ側ボス５０８〜５１６とこれに対応するシリンダヘッド側ボス５２０〜５２８との接続により形成される５つの締結部については、そのトータルの高さ（縦方向の長さ）は全て同じとされている。
【００６５】
したがって両側の締結部では、中央側の締結部に比較してトータルの高さに対するシリンダヘッド側ボス５２０，５２８の高さの割合は、中央側よりも大きい。
〈実施の形態５の作用〉このように燃料デリバリパイプ５０２の両端側における締結部は、その高さに占めるシリンダヘッド側ボス５２０，５２８の割合を、中央側よりも大きくしている。燃料デリバリパイプ５０２は鉄合金製であり、シリンダヘッド５０４はアルミニウム合金製である。このため燃料デリバリパイプ５０２の両端側の締結部は、アルミニウム合金の割合が大きいことにより中央側よりも低剛性に設定されている。
〈実施の形態５の効果〉（１）燃料デリバリパイプ５０２とシリンダヘッド５０４との締結においては、燃料デリバリパイプ５０２の両端側の低剛性化は、締結部のトータルの高さに占めるシリンダヘッド側ボス５２０，５２８の割合を大きくすることで実現している。
【００６６】
このことにより前記実施の形態１にて述べたごとく、燃料デリバリパイプ５０２を分割しなくても両端側での応力集中を防止でき、燃料デリバリパイプ５０２の強度を低下することなく、シリンダヘッド５０４側との熱膨張差に伴う歪みを緩和することができる。
【００６７】
更に燃料デリバリパイプ５０２全体が反ることがなく、燃料噴射弁５０６と燃料デリバリパイプ５０２とのシール性を維持できる。そしてシリンダヘッド５０４と燃料デリバリパイプ５０２との締結部に応力が集中することがなく、耐久性を維持することができる。
【００６８】
［その他の実施の形態］
・前記各実施の形態における締結部の剛性を低下する構成を組み合わせても良い。このことにより更なる低剛性化を実現することができる。
【００６９】
・前記各実施の形態では、燃料デリバリパイプは鉄合金製であり、シリンダヘッドはアルミニウム合金製であったが、これ以外の材質の組み合わせでも良い。
更に、燃料デリバリパイプとシリンダヘッドとが同一の材質でも温度差により熱膨張差が生じる。したがって燃料デリバリパイプとシリンダヘッドとが同一の材質であっても、前記実施の形態１〜４に示した構成を採用することで、燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも締結部を低剛性にできると共に、燃料デリバリパイプの強度を低下させることなく、シリンダヘッド側との熱膨張差に伴う歪みを緩和することができる。
【符号の説明】
【００７０】
２…燃料デリバリパイプ、２ａ…燃料導入口、４…シリンダヘッド、６…燃料噴射弁、６ａ…後端部、６ｂ…オーリング、８，１０，１２，１４，１６…パイプ側ボス、８ａ，１０ａ，１２ａ，１４ａ，１６ａ…ボルト挿通孔、８ｂ，１０ｂ，１２ｂ，１４ｂ，１６ｂ…リブ、８ｃ，１６ｃ…締結面、１８…ボルト、２０，２２，２４，２６，２８…シリンダヘッド側ボス、３０，３２，３４，３６…挿入部、１０２…燃料デリバリパイプ、１０４…シリンダヘッド、１０６…燃料噴射弁、１０８，１１０，１１２，１１４，１１６…パイプ側ボス、１０８ｃ，１１６ｃ…締結面、１１０ｂ，１１２ｂ，１１４ｂ…リブ、１１８…ボルト、１２０，１２８…シリンダヘッド側ボス、２０２…燃料デリバリパイプ、２０４…シリンダヘッド、２０６…燃料噴射弁、２０８，２１０，２１２，２１４，２１６…パイプ側ボス、２０８ｂ，２１０ｂ，２１２ｂ，２１４ｂ，２１６ｂ…リブ、２２０，２２２，２２４，２２６，２２８…シリンダヘッド側ボス、２３０…シリンダヘッド、２３２，２３４，２３６，２３８，２４０…シリンダヘッド側ボス、３０２…燃料デリバリパイプ、３０４…シリンダヘッド、３０６…燃料噴射弁、３０８，３１０，３１２，３１４，３１６…パイプ側ボス、３０８ｂ，３１０ｂ，３１２ｂ，３１４ｂ，３１６ｂ…リブ、３２０，３２２，３２４，３２６，３２８…シリンダヘッド側ボス、４０２…燃料デリバリパイプ、４０４…シリンダヘッド、４０６…燃料噴射弁、４０８，４１０，４１２，４１４，４１６…パイプ側ボス、４０８ｂ，４１０ｂ，４１２ｂ，４１４ｂ，４１６ｂ…リブ、４２０，４２２，４２４，４２６，４２８…シリンダヘッド側ボス、５０２…燃料デリバリパイプ、５０４…シリンダヘッド、５０６…燃料噴射弁、５０８，５１０，５１２，５１４，５１６…パイプ側ボス、５０８ｂ，５１０ｂ，５１２ｂ，５１４ｂ，５１６ｂ…リブ、５２０，５２２，５２４，５２６，５２８…シリンダヘッド側ボス、Ｍ１，Ｍ２…モーメント。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のシリンダヘッドと燃料デリバリパイプとの締結構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関のシリンダヘッドに複数の噴射ノズルを設けて複数気筒にガソリン等の燃料を供給する燃料デリバリパイプが知られている（例えば特許文献１，２参照）。
特許文献１では、燃料デリバリパイプの内圧付加時に燃料デリバリパイプの中央部付近に設けたソケットとの接続部に高い応力集中が生じて、そのアブゾーブ壁面が破損するのを、燃料デリバリパイプの中央部をリブにより補強することにより防止している。
【０００３】
特許文献２では、燃料デリバリパイプとシリンダヘッドとの温度差に起因した熱膨張差によるインジェクタと燃料デリバリパイプとの軸ずれを、燃料デリバリパイプを分割してフレキシブルに連結することで防止している。このことによりインジェクタと燃料デリバリパイプとを連結している部分のゴム製オーリングのシール性を維持している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２５５３６１号公報（第５〜６頁、図１）
【特許文献２】特開２０００−１２０５０４号公報（第３頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
シリンダヘッドと燃料デリバリパイプとの材質の違いにより、あるいは温度差により、これらの間で膨張程度が異なる場合がある。例えばシリンダヘッドをアルミニウム合金製とし、燃料デリバリパイプを鉄合金製とした場合、鉄合金よりもアルミニウム合金の線膨張率が大きいので、内燃機関運転により昇温すると燃料デリバリパイプが引き延ばされる力をシリンダヘッド側から受ける。逆に低温化すると燃料デリバリパイプが縮められる力をシリンダヘッド側から受ける。
【０００６】
シリンダヘッドと燃料デリバリパイプとの材質が同じであっても、シリンダヘッドと燃料デリバリパイプとの間の温度差により、同様に燃料デリバリパイプが引き延ばされたり、燃料デリバリパイプが縮められたりする力をシリンダヘッド側から受ける。
【０００７】
このような歪みを燃料デリバリパイプが受けると、燃料デリバリパイプ全体が反ることにより、燃料噴射弁と燃料デリバリパイプとのシール性を低下させるおそれがある。あるいはシリンダヘッドと燃料デリバリパイプとの締結部に応力が集中して耐久性を低下させるおそれがある。
【０００８】
特許文献１の構成では、燃料デリバリパイプ自身の内圧による変形の問題であり、したがってシリンダヘッドとの線膨張率差に基づく変形については対策されていない。
特許文献２の構成では、燃料デリバリパイプを分割することにより熱膨張差を個々の部分で小さくしてシリンダヘッド側とのずれを小さくしている。しかし、このように燃料デリバリパイプを分割したために燃料デリバリパイプ自体の強度が低下する。
【０００９】
本発明は、燃料デリバリパイプの強度を低下させることなく、シリンダヘッド側との熱膨張差に伴う歪みを緩和することができる燃料デリバリパイプ締結構造の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用・効果について記載する。
請求項１に記載の燃料デリバリパイプ締結構造では、内燃機関のシリンダヘッドと燃料デリバリパイプとの締結構造であって、前記シリンダヘッドと前記燃料デリバリパイプとにそれぞれ３つ以上設けられたボス間をボルト締結することにより形成された締結部は、前記燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも低剛性に設定されていることを特徴とする。
【００１１】
締結部が燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも低剛性に設定されていることにより、シリンダヘッドと燃料デリバリパイプとの熱膨張差により応力が集中する燃料デリバリパイプの両端部においては、中央部よりも応力による締結部の変形量を大きくできる。すなわち燃料デリバリパイプの両端部では締結部の柔軟性を高めることができる。
【００１２】
このため燃料デリバリパイプを分割しなくても両端側での応力集中を防止でき、燃料デリバリパイプの強度を低下することなく、シリンダヘッド側との熱膨張差に伴う歪みを緩和することができる。
【００１３】
請求項２に記載の燃料デリバリパイプ締結構造では、請求項１に記載の燃料デリバリパイプ締結構造において、前記シリンダヘッド又は前記燃料デリバリパイプにおけるボスを補強するリブを、前記燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも薄く又は無くすことで、前記締結部が前記燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも低剛性に設定されていることを特徴とする。
【００１４】
両端側の締結部の低剛性化はボスを補強するリブを薄くしたり無くしたりすることで容易に実現できる。
請求項３に記載の燃料デリバリパイプ締結構造では、請求項１に記載の燃料デリバリパイプ締結構造において、前記シリンダヘッド又は前記燃料デリバリパイプにおけるボスの径を、前記燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも小径とすることで、前記締結部が前記燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも低剛性に設定されていることを特徴とする。
【００１５】
両端側の締結部の低剛性化はボスの径を小径とすることで容易に実現できる。
請求項４に記載の燃料デリバリパイプ締結構造では、請求項１に記載の燃料デリバリパイプ締結構造において、前記シリンダヘッドのボスと前記燃料デリバリパイプのボスとのトータルの高さを、前記燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも高くすることで、前記締結部が前記燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも低剛性に設定されていることを特徴とする。
【００１６】
シリンダヘッドのボスと燃料デリバリパイプのボスとのトータルの高さを高くすると、締結部として柔軟性が増して低剛性化できる。したがって両端側の低剛性化は、シリンダヘッドのボスと燃料デリバリパイプのボスとのトータルの高さを高くすることで容易に実現できる。
【００１７】
請求項５に記載の燃料デリバリパイプ締結構造では、請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料デリバリパイプ締結構造において、前記シリンダヘッドはアルミニウム合金製であることを特徴とする。
【００１８】
シリンダヘッドとしては剛性は低いが線膨張率が大きいアルミニウム合金製が挙げられる。この場合にはシリンダヘッドと燃料デリバリパイプとの熱膨張差が大きくなる傾向にあるが、前述したごとく、燃料デリバリパイプを分割しなくても両端側での応力集中を防止でき、燃料デリバリパイプの強度を低下することなくシリンダヘッド側との熱膨張差に伴う歪みを緩和することができる。
【００１９】
請求項６に記載の燃料デリバリパイプ締結構造では、請求項１〜５のいずれか一項に記載の燃料デリバリパイプ締結構造において、前記燃料デリバリパイプは鉄合金製であることを特徴とする。
【００２０】
燃料デリバリパイプとしては線膨張率は小さいが剛性の高い鉄合金製が挙げられる。この場合にはシリンダヘッドと燃料デリバリパイプとの熱膨張差により応力集中が生じ易くなるが、前述したごとく、燃料デリバリパイプを分割しなくても両端側での応力集中を防止でき、燃料デリバリパイプの強度を低下することなく、シリンダヘッド側との熱膨張差に伴う歪みを緩和することができる。
【００２１】
請求項７に記載の燃料デリバリパイプ締結構造では、請求項１に記載の燃料デリバリパイプ締結構造において、前記シリンダヘッドはアルミニウム合金製であり、前記燃料デリバリパイプは鉄合金製であり、前記シリンダヘッドのボスと前記燃料デリバリパイプのボスとのトータルの高さに対する前記シリンダヘッドのボスの高さの割合を、前記燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも大きくすることで、前記締結部が前記燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも低剛性に設定されていることを特徴とする。
【００２２】
このようにシリンダヘッドが燃料デリバリパイプよりも材質的に低剛性である材料を用いている場合には、両端側の低剛性化はシリンダヘッドのボスについてその高さ割合を大きくすることにより容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】（Ａ），（Ｂ）実施の形態１の燃料デリバリパイプ及びシリンダヘッドとの締結状態を説明する斜視図。
【図２】（Ａ），（Ｂ）実施の形態２の燃料デリバリパイプ及びシリンダヘッドとの締結状態を説明する斜視図。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）実施の形態３の燃料デリバリパイプ及びシリンダヘッドとの締結状態を説明する斜視図。
【図４】（Ａ），（Ｂ）実施の形態４の燃料デリバリパイプとシリンダヘッドとの締結状態を説明する斜視図。
【図５】実施の形態５の燃料デリバリパイプとシリンダヘッドとの締結状態を説明する斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
［実施の形態１］
〈実施の形態１の構成〉図１は、内燃機関であるガソリンエンジン用の燃料デリバリパイプ２及びシリンダヘッド４との締結状態を示している。この燃料デリバリパイプ２は鉄合金製である。この燃料デリバリパイプ２が取り付けられる内燃機関のシリンダヘッド４はアルミニウム合金製である。図１の（Ａ）は燃料デリバリパイプ２の構成とこれに取り付けられる燃料噴射弁６とを示し、図１の（Ｂ）は燃料デリバリパイプ２がシリンダヘッド４に燃料噴射弁６と共に取り付けられた状態を示している。
【００２５】
シリンダヘッド４に配置された燃料噴射弁６は、その先端側が吸気ポートあるいは燃焼室に向けられて配置されており、燃料デリバリパイプ２側から燃料噴射弁６に供給された燃料は燃料噴射弁６から吸気ポートや燃焼室内に噴射される。
【００２６】
燃料デリバリパイプ２内の燃料通路には、燃料ポンプによって燃料導入口２ａから燃料が供給される。特に燃焼室内に燃料噴射する構成では、燃料噴射弁６の先端に筒内圧が直接加わる。このような筒内圧に抗して燃焼室内に燃料が噴射できるように、高圧の燃料が高圧ポンプから燃料デリバリパイプ２へ供給される。
【００２７】
燃料デリバリパイプ２は、５つのパイプ側ボス８，１０，１２，１４，１６が全体に渡って間隔を置いて形成されている。このパイプ側ボス８〜１６のボルト挿通孔８ａ，１０ａ，１２ａ，１４ａ，１６ａを介してボルト１８がシリンダヘッド４に形成されたシリンダヘッド側ボス２０，２２，２４，２６，２８の螺合孔に螺入されている。このことで燃料デリバリパイプ２はシリンダヘッド４に締結されている。このように燃料デリバリパイプ２とシリンダヘッド４とで、それぞれのボス８〜１６，２０〜２８間をボルト締結することにより５つの締結部が形成されている。
【００２８】
燃料デリバリパイプ２には、燃料噴射弁６を取り付けるための挿入部３０，３２，３４，３６が設けられている。本実施の形態では内燃機関は直列４気筒であるので、挿入部３０〜３６は気筒数とその配置に適合させて４つが設けられている。この挿入部３０〜３６には、図１の（Ａ）に示したごとく、燃料噴射弁６の後端部６ａをオーリング６ｂと共に挿入して嵌合する。
【００２９】
燃料デリバリパイプ２に設けられたパイプ側ボス８〜１６にはそれぞれリブ８ｂ，１０ｂ，１２ｂ，１４ｂ，１６ｂにより補強されている。ただし補強しているリブ８ｂ〜１６ｂの厚さは同じではなく、燃料デリバリパイプ２の両端側のパイプ側ボス８，１６に対するリブ８ｂ，１６ｂは、中央側のパイプ側ボス１０，１２，１４に対するリブ１０ｂ，１２ｂ，１４ｂよりも薄くされている。
〈実施の形態１の作用〉上述したごとく燃料デリバリパイプ２の両端側のパイプ側ボス８，１６に対するリブ８ｂ，１６ｂと、中央側のパイプ側ボス１０〜１４に対するリブ１０ｂ〜１４ｂとの厚さ関係が設定されている。このことにより燃料デリバリパイプ２とシリンダヘッド４とを接続する締結部（パイプ側ボス８〜１６とシリンダヘッド側ボス２０〜２８とをそれぞれボルト１８にて締結した構成）は、燃料デリバリパイプ２の両端側では中央側よりも低剛性に設定されている。
【００３０】
シリンダヘッド４と燃料デリバリパイプ２とは前述したごとく材質が異なり、アルミニウム合金製であるシリンダヘッド４の線膨張率は鉄合金製の燃料デリバリパイプ２に比較して高い。このため内燃機関運転が開始されて内燃機関が昇温すると、シリンダヘッド４は締結部を介して燃料デリバリパイプ２に対してその伸張方向の力（図１の（Ｂ）の矢線Ｆ１，Ｆ２）を与える。このことによりシリンダヘッド側ボス２０〜２８及びボルト１８を介して、パイプ側ボス８〜１６に応力が作用する。
【００３１】
この応力はパイプ側ボス８〜１６の先端を中央側に倒すように捻るモーメントＭ１，Ｍ２を生じる。このモーメントＭ１，Ｍ２は中央側のパイプ側ボス１０〜１４に比較して、両端側のパイプ側ボス８，１６では大きい。
【００３２】
もしこの両端側のパイプ側ボス８，１６を補強しているリブ８ｂ，１６ｂが中央側のリブ１０ｂ〜１４ｂと同様に厚いことにより、パイプ側ボス８，１６が捩れないように強固に保持していた場合には、燃料デリバリパイプ２全体が反ってしまい、燃料噴射弁６と挿入部３０〜３６との間のシール性を低下させるおそれがある。
【００３３】
あるいは燃料デリバリパイプ２が剛直で反らない場合には、パイプ側ボス８，１６の締結面８ｃ，１６ｃは、シリンダヘッド側ボス２０，２８とは横ずれや分離を生じる。昇温時にこのようなずれや分離が生じ、内燃機関停止時に冷却されて再度元に戻る状態を繰り返すと、ボルト１８が緩んで締結部の耐久性が低下するおそれがある。
【００３４】
本実施の形態では、両端側のパイプ側ボス８，１６を補強しているリブ８ｂ，１６ｂが中央側のリブ１０ｂ〜１４ｂよりも薄い。このことにより、燃料デリバリパイプ２に対する両端側のパイプ側ボス８，１６とシリンダヘッド側ボス２０，２８とをボルト１８にて締結することにより形成されている締結部は、中央側に比較して低剛性化されている。
【００３５】
このことにより両端側のパイプ側ボス８，１６は、熱膨張差によりシリンダヘッド４から両端側のパイプ側ボス８，１６を引き離す方向へ力を受けると、低剛性であることにより、図１の（Ｂ）に示したモーメントＭ１，Ｍ２に対して柔軟に対応して大きく中央側に先端が傾くように捩れる。
【００３６】
このため燃料デリバリパイプ２の両端側におけるパイプ側ボス８，１６の締結面８ｃ，１６ｃがシリンダヘッド側ボス２０，２８に対して横ずれしたり分離したりすることがなく、常に密着した状態を維持する。したがってボルト１８が緩むことはない。
〈実施の形態１の効果〉（１）本実施の形態では、燃料デリバリパイプ２とシリンダヘッド４との締結において、燃料デリバリパイプ２の両端側の締結部の低剛性化は、パイプ側ボス８，１６を補強するリブ８ｂ，１６ｂを薄くしたことで実現している。
【００３７】
このように締結部が、燃料デリバリパイプ２の両端側では中央側よりも低剛性に設定されていることにより、シリンダヘッド４と燃料デリバリパイプ２との熱膨張差により応力が集中する燃料デリバリパイプ２の両端部において中央部よりも応力による締結部の変形量を大きくできる。すなわち燃料デリバリパイプ２の両端部で締結部の柔軟性を高めることができる。
【００３８】
このため燃料デリバリパイプ２を分割しなくても両端側での応力集中を防止でき、燃料デリバリパイプ２の強度を低下させることなく、シリンダヘッド４側との熱膨張差に伴う歪みを緩和することができる。
【００３９】
更にこのことにより燃料デリバリパイプ２全体が反ることがなく、燃料噴射弁６と燃料デリバリパイプ２とのシール性を維持できる。そしてシリンダヘッド４と燃料デリバリパイプ２との締結部に応力が集中することがなく耐久性を維持することができる。
【００４０】
［実施の形態２］
〈実施の形態２の構成〉本実施の形態の燃料デリバリパイプ１０２は、図２に示すごとく両端側のパイプ側ボス１０８，１１６については、前記実施の形態１と異なり、リブを無くしている。他の構成は前記実施の形態１と同じである。
〈実施の形態２の作用〉このように本実施の形態では、中央側のパイプ側ボス１１０，１１２，１１４についてはこれを補強しているリブ１１０ｂ，１１２ｂ，１１４ｂが存在するが、両端側のパイプ側ボス１０８，１１６には補強するリブが存在しない。このことにより燃料デリバリパイプ１０２に対する両端側のパイプ側ボス１０８，１１６とシリンダヘッド側ボス１２０，１２８とをボルト１１８にて締結することにより形成されている締結部は中央側の締結部に比較して低剛性化されている。
【００４１】
このことにより前記実施の形態１の場合と同様に、両端側のパイプ側ボス１０８，１１６は、シリンダヘッド１０４との熱膨張差により引き離す方向へ力を受けると、前記実施の形態１の場合よりも低剛性であることにより、特に大きく中央側に先端が傾くように捩れる。
【００４２】
このため両端側のパイプ側ボス１０８，１１６の締結面１０８ｃ，１１６ｃがシリンダヘッド側ボス１２０，１２８に対して横ずれしたり分離したりすることがなく、常に密着した状態を維持する。したがってボルト１１８が緩むことはない。
〈実施の形態２の効果〉（１）本実施の形態では、燃料デリバリパイプ１０２とシリンダヘッド１０４との締結において、燃料デリバリパイプ１０２の両端側の低剛性化は、パイプ側ボス１０８，１１６を補強するリブを無くしたことで実現している。
【００４３】
このように締結部が燃料デリバリパイプ１０２の両端側では中央側よりも特に低剛性に設定されていることにより、中央部よりも応力による締結部の変形量を特に大きくできる。すなわち燃料デリバリパイプ１０２の両端部で、締結部の柔軟性を大きく高めることができる。
【００４４】
このため燃料デリバリパイプ１０２を分割しなくても両端側での応力集中を防止でき、燃料デリバリパイプ１０２の強度を低下することなく、シリンダヘッド１０４側との熱膨張差に伴う歪みを緩和することができる。
【００４５】
更にこのことにより燃料デリバリパイプ１０２全体が反ることがなく、燃料噴射弁１０６と燃料デリバリパイプ１０２とのシール性を維持できる。そしてシリンダヘッド１０４と燃料デリバリパイプ１０２との締結部に応力が集中することがなく耐久性を維持することができる。
【００４６】
［実施の形態３］
〈実施の形態３の構成〉本実施の形態の燃料デリバリパイプ２０２は、図３の（Ａ），（Ｂ）に示すごとく両端側のパイプ側ボス２０８，２１６に対してリブ２０８ｂ，２１６ｂが設けられている。このリブ２０８ｂ，２１６ｂは、中央側のパイプ側ボス２１０，２１２，２１４のリブ２１０ｂ，２１２ｂ，２１４ｂと同じ厚さである。
【００４７】
更に、両端側のパイプ側ボス２０８，２１６の径が中央側のパイプ側ボス２１０〜２１４の径よりも小さくされている。他の構成は前記実施の形態１と同じである。
〈実施の形態３の作用〉このように両端側のパイプ側ボス２０８，２１６の高さ（縦方向の長さ）は中央側のパイプ側ボス２１０〜２１４と同じであるが、両端側のパイプ側ボス２０８，２１６の方が中央側のパイプ側ボス２１０〜２１４よりも細くされている。
【００４８】
このことにより締結部が燃料デリバリパイプ２０２の両端側では中央側よりも低剛性に設定されている。したがってシリンダヘッド２０４と燃料デリバリパイプ２０２との熱膨張差により応力が集中する燃料デリバリパイプ２０２の両端部において中央部よりも応力による締結部の変形量を大きくできる。すなわち燃料デリバリパイプ２０２の両端部で締結部の柔軟性を大きく高めることができる。
【００４９】
図３の（Ｂ）に示したシリンダヘッド２０４のシリンダヘッド側ボス２２０，２２２，２２４，２２６，２２８は全て同一の高さで同一の径であった。この代わりに、図３の（Ｃ）に示すごとく、燃料デリバリパイプ２０２の両端側のパイプ側ボス２０８，２１６に対応するシリンダヘッド側ボス２３２，２４０を、中央側のシリンダヘッド側ボス２３４，２３６，２３８よりも径を小さくしても良い。
【００５０】
このことにより燃料デリバリパイプ２０２の両端における締結部（パイプ側ボス２０８，２１６とシリンダヘッド側ボス２３２，２４０との締結構成）が、図３の（Ｂ）よりも更に低剛性化できる。
【００５１】
このため燃料デリバリパイプ２０２を分割しなくても両端側での応力集中を防止でき、シリンダヘッド２０４，２３０側との熱膨張差に伴う歪みを緩和することができる。
〈実施の形態３の効果〉（１）本実施の形態では、燃料デリバリパイプ２０２とシリンダヘッド２０４，２３０との締結において、燃料デリバリパイプ２０２の両端側の締結部の低剛性化は、締結部（パイプ側ボス２０８，２１６、あるいはパイプ側ボス２０８，２１６及びシリンダヘッド側ボス２３２，２４０）の径を小さくしたことで実現している。
【００５２】
このことにより前記実施の形態１にて述べたごとく、燃料デリバリパイプ２０２を分割しなくても両端側での応力集中を防止でき、燃料デリバリパイプ２０２の強度を低下することなく、シリンダヘッド２０４，２３０側との熱膨張差に伴う歪みを緩和することができる。
【００５３】
更に燃料デリバリパイプ２０２全体が反ることがなく、燃料噴射弁２０６と燃料デリバリパイプ２０２とのシール性を維持できる。そしてシリンダヘッド２０４，２３０と燃料デリバリパイプ２０２との締結部に応力が集中することがなく耐久性を維持することができる。
【００５４】
［実施の形態４］
〈実施の形態４の構成〉本実施の形態における締結部は、図４の（Ａ）、（Ｂ）にそれぞれ示すごとくである。
【００５５】
図４の（Ａ）に示す燃料デリバリパイプ３０２では、両端側のパイプ側ボス３０８，３１６に対して設けられているリブ３０８ｂ，３１６ｂは、中央側のパイプ側ボス３１０，３１２，３１４のリブ３１０ｂ，３１２ｂ，３１４ｂと同じ厚さである。両端側のパイプ側ボス３０８，３１６の径及び長さは、前記実施の形態１と同様に中央側のパイプ側ボス３１０，３１２，３１４と同じである。
【００５６】
シリンダヘッド３０４については、そのシリンダヘッド側ボス３２０，３２２，３２４，３２６，３２８は高さが異なる。燃料デリバリパイプ３０２の両端側のパイプ側ボス３０８，３１６に対応するシリンダヘッド側ボス３２０，３２８の高さ（縦方向の長さ）の方が中央側に対応するシリンダヘッド側ボス３２２，３２４，３２６よりも高く形成されている。尚、全てのシリンダヘッド側ボス３２０〜３２８の頂部は、その上下位置に置いては同一の位置に存在する。
【００５７】
図４の（Ｂ）に示す燃料デリバリパイプ４０２において、各パイプ側ボス４０８，４１０，４１２，４１４，４１６のリブ４０８ｂ，４１０ｂ，４１２ｂ，４１４ｂ，４１６ｂは全て同じ厚さである。両端側のパイプ側ボス４０８，４１６の径は中央側のパイプ側ボス４１０，４１２，４１４と同じであるが、高さ（縦方向の長さ）が両端側のパイプ側ボス４０８，４１６の方が高い。
【００５８】
シリンダヘッド４０４については、そのシリンダヘッド側ボス４２０，４２２，４２４，４２６，４２８の高さ（縦方向の長さ）は全て同じである。ただし、パイプ側ボス４０８〜４１６の底部位置に対応して、シリンダヘッド側ボス４２０〜４２８の上下位置が調節されている。
〈実施の形態４の作用〉このようにパイプ側ボス３０８〜３１６，４０８〜４１６とシリンダヘッド側ボス３２０〜３２８，４２０〜４２８とのトータルの高さを、燃料デリバリパイプ３０２，４０２の両端側では中央側よりも高くしている。
【００５９】
このことにより締結部が燃料デリバリパイプ３０２，４０２の両端側では中央側よりも低剛性に設定されている。したがってシリンダヘッド３０４，４０４と燃料デリバリパイプ３０２，４０２との熱膨張差により応力が集中する燃料デリバリパイプ３０２，４０２の両端部において中央部よりも応力による締結部の変形量を大きくできる。すなわち燃料デリバリパイプ３０２，４０２の両端部で締結部の柔軟性を大きく高めることができる。
〈実施の形態４の効果〉（１）本実施の形態では、燃料デリバリパイプ３０２，４０２とシリンダヘッド３０４，４０４との締結において、燃料デリバリパイプ３０２，４０２の両端側の低剛性化は、締結部のトータルの高さを燃料デリバリパイプ３０２，４０２の両端側で高くすることで実現している。
【００６０】
このことにより前記実施の形態１にて述べたごとく、燃料デリバリパイプ３０２，４０２を分割しなくても両端側での応力集中を防止でき、燃料デリバリパイプ３０２，４０２の強度を低下することなく、シリンダヘッド３０４，４０４側との熱膨張差に伴う歪みを緩和することができる。
【００６１】
更に燃料デリバリパイプ３０２，４０２全体が反ることがなく、燃料噴射弁３０６，４０６と燃料デリバリパイプ３０２，４０２とのシール性を維持できる。そしてシリンダヘッド３０４，４０４と燃料デリバリパイプ３０２，４０２との締結部に応力が集中することがなく耐久性を維持することができる。
【００６２】
［実施の形態５］
〈実施の形態５の構成〉本実施の形態の締結部は、図５に示すごとくである。
図５に示す燃料デリバリパイプ５０２は、両端側のパイプ側ボス５０８，５１６に対して設けられているリブ５０８ｂ，５１６ｂは中央側のパイプ側ボス５１０，５１２，５１４のリブ５１０ｂ，５１２ｂ，５１４ｂと同じ厚さである。両端側のパイプ側ボス５０８，５１６の径は、中央側のパイプ側ボス５１０，５１２，５１４と同じであるが、高さ（縦方向の長さ）は両端側のパイプ側ボス５０８，５１６は、中央側のパイプ側ボス５１０，５１２，５１４より低い。尚、これらのパイプ側ボス５０８〜５１６は頂部の上下位置が一致するように形成されている。
【００６３】
シリンダヘッド５０４において、燃料デリバリパイプ５０２の両端側のパイプ側ボス５０８，５１６に対応するシリンダヘッド側ボス５２０，５２８は、シリンダヘッド５０４からの高さ（縦方向の長さ）が中央側に対応するシリンダヘッド側ボス５２２，５２４，５２６よりも高い。
【００６４】
そしてパイプ側ボス５０８〜５１６とこれに対応するシリンダヘッド側ボス５２０〜５２８との接続により形成される５つの締結部については、そのトータルの高さ（縦方向の長さ）は全て同じとされている。
【００６５】
したがって両側の締結部では、中央側の締結部に比較してトータルの高さに対するシリンダヘッド側ボス５２０，５２８の高さの割合は、中央側よりも大きい。
〈実施の形態５の作用〉このように燃料デリバリパイプ５０２の両端側における締結部は、その高さに占めるシリンダヘッド側ボス５２０，５２８の割合を、中央側よりも大きくしている。燃料デリバリパイプ５０２は鉄合金製であり、シリンダヘッド５０４はアルミニウム合金製である。このため燃料デリバリパイプ５０２の両端側の締結部は、アルミニウム合金の割合が大きいことにより中央側よりも低剛性に設定されている。
〈実施の形態５の効果〉（１）燃料デリバリパイプ５０２とシリンダヘッド５０４との締結においては、燃料デリバリパイプ５０２の両端側の低剛性化は、締結部のトータルの高さに占めるシリンダヘッド側ボス５２０，５２８の割合を大きくすることで実現している。
【００６６】
このことにより前記実施の形態１にて述べたごとく、燃料デリバリパイプ５０２を分割しなくても両端側での応力集中を防止でき、燃料デリバリパイプ５０２の強度を低下することなく、シリンダヘッド５０４側との熱膨張差に伴う歪みを緩和することができる。
【００６７】
更に燃料デリバリパイプ５０２全体が反ることがなく、燃料噴射弁５０６と燃料デリバリパイプ５０２とのシール性を維持できる。そしてシリンダヘッド５０４と燃料デリバリパイプ５０２との締結部に応力が集中することがなく、耐久性を維持することができる。
【００６８】
［その他の実施の形態］
・前記各実施の形態における締結部の剛性を低下する構成を組み合わせても良い。このことにより更なる低剛性化を実現することができる。
【００６９】
・前記各実施の形態では、燃料デリバリパイプは鉄合金製であり、シリンダヘッドはアルミニウム合金製であったが、これ以外の材質の組み合わせでも良い。
更に、燃料デリバリパイプとシリンダヘッドとが同一の材質でも温度差により熱膨張差が生じる。したがって燃料デリバリパイプとシリンダヘッドとが同一の材質であっても、前記実施の形態１〜４に示した構成を採用することで、燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも締結部を低剛性にできると共に、燃料デリバリパイプの強度を低下させることなく、シリンダヘッド側との熱膨張差に伴う歪みを緩和することができる。
【符号の説明】
【００７０】
２…燃料デリバリパイプ、２ａ…燃料導入口、４…シリンダヘッド、６…燃料噴射弁、６ａ…後端部、６ｂ…オーリング、８，１０，１２，１４，１６…パイプ側ボス、８ａ，１０ａ，１２ａ，１４ａ，１６ａ…ボルト挿通孔、８ｂ，１０ｂ，１２ｂ，１４ｂ，１６ｂ…リブ、８ｃ，１６ｃ…締結面、１８…ボルト、２０，２２，２４，２６，２８…シリンダヘッド側ボス、３０，３２，３４，３６…挿入部、１０２…燃料デリバリパイプ、１０４…シリンダヘッド、１０６…燃料噴射弁、１０８，１１０，１１２，１１４，１１６…パイプ側ボス、１０８ｃ，１１６ｃ…締結面、１１０ｂ，１１２ｂ，１１４ｂ…リブ、１１８…ボルト、１２０，１２８…シリンダヘッド側ボス、２０２…燃料デリバリパイプ、２０４…シリンダヘッド、２０６…燃料噴射弁、２０８，２１０，２１２，２１４，２１６…パイプ側ボス、２０８ｂ，２１０ｂ，２１２ｂ，２１４ｂ，２１６ｂ…リブ、２２０，２２２，２２４，２２６，２２８…シリンダヘッド側ボス、２３０…シリンダヘッド、２３２，２３４，２３６，２３８，２４０…シリンダヘッド側ボス、３０２…燃料デリバリパイプ、３０４…シリンダヘッド、３０６…燃料噴射弁、３０８，３１０，３１２，３１４，３１６…パイプ側ボス、３０８ｂ，３１０ｂ，３１２ｂ，３１４ｂ，３１６ｂ…リブ、３２０，３２２，３２４，３２６，３２８…シリンダヘッド側ボス、４０２…燃料デリバリパイプ、４０４…シリンダヘッド、４０６…燃料噴射弁、４０８，４１０，４１２，４１４，４１６…パイプ側ボス、４０８ｂ，４１０ｂ，４１２ｂ，４１４ｂ，４１６ｂ…リブ、４２０，４２２，４２４，４２６，４２８…シリンダヘッド側ボス、５０２…燃料デリバリパイプ、５０４…シリンダヘッド、５０６…燃料噴射弁、５０８，５１０，５１２，５１４，５１６…パイプ側ボス、５０８ｂ，５１０ｂ，５１２ｂ，５１４ｂ，５１６ｂ…リブ、５２０，５２２，５２４，５２６，５２８…シリンダヘッド側ボス、Ｍ１，Ｍ２…モーメント。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のシリンダヘッドと燃料デリバリパイプとの締結構造であって、前記シリンダヘッドと前記燃料デリバリパイプとにそれぞれ３つ以上設けられたボス間をボルト締結することにより形成された締結部は、前記燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも低剛性に設定されていることを特徴とする燃料デリバリパイプ締結構造。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料デリバリパイプ締結構造において、前記シリンダヘッド又は前記燃料デリバリパイプにおけるボスを補強するリブを、前記燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも薄く又は無くすことで、前記締結部が前記燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも低剛性に設定されていることを特徴とする燃料デリバリパイプ締結構造。
【請求項３】
請求項１に記載の燃料デリバリパイプ締結構造において、前記シリンダヘッド又は前記燃料デリバリパイプにおけるボスの径を、前記燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも小径とすることで、前記締結部が前記燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも低剛性に設定されていることを特徴とする燃料デリバリパイプ締結構造。
【請求項４】
請求項１に記載の燃料デリバリパイプ締結構造において、前記シリンダヘッドのボスと前記燃料デリバリパイプのボスとのトータルの高さを、前記燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも高くすることで、前記締結部が前記燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも低剛性に設定されていることを特徴とする燃料デリバリパイプ締結構造。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料デリバリパイプ締結構造において、前記シリンダヘッドはアルミニウム合金製であることを特徴とする燃料デリバリパイプ締結構造。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の燃料デリバリパイプ締結構造において、前記燃料デリバリパイプは鉄合金製であることを特徴とする燃料デリバリパイプ締結構造。
【請求項７】
請求項１に記載の燃料デリバリパイプ締結構造において、前記シリンダヘッドはアルミニウム合金製であり、前記燃料デリバリパイプは鉄合金製であり、前記シリンダヘッドのボスと前記燃料デリバリパイプのボスとのトータルの高さに対する前記シリンダヘッドのボスの高さの割合を、前記燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも大きくすることで、前記締結部が前記燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも低剛性に設定されていることを特徴とする燃料デリバリパイプ締結構造。
【請求項１】
内燃機関のシリンダヘッドと燃料デリバリパイプとの締結構造であって、前記シリンダヘッドと前記燃料デリバリパイプとにそれぞれ３つ以上設けられたボス間をボルト締結することにより形成された締結部は、前記燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも低剛性に設定されていることを特徴とする燃料デリバリパイプ締結構造。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料デリバリパイプ締結構造において、前記シリンダヘッド又は前記燃料デリバリパイプにおけるボスを補強するリブを、前記燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも薄く又は無くすことで、前記締結部が前記燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも低剛性に設定されていることを特徴とする燃料デリバリパイプ締結構造。
【請求項３】
請求項１に記載の燃料デリバリパイプ締結構造において、前記シリンダヘッド又は前記燃料デリバリパイプにおけるボスの径を、前記燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも小径とすることで、前記締結部が前記燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも低剛性に設定されていることを特徴とする燃料デリバリパイプ締結構造。
【請求項４】
請求項１に記載の燃料デリバリパイプ締結構造において、前記シリンダヘッドのボスと前記燃料デリバリパイプのボスとのトータルの高さを、前記燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも高くすることで、前記締結部が前記燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも低剛性に設定されていることを特徴とする燃料デリバリパイプ締結構造。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料デリバリパイプ締結構造において、前記シリンダヘッドはアルミニウム合金製であることを特徴とする燃料デリバリパイプ締結構造。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の燃料デリバリパイプ締結構造において、前記燃料デリバリパイプは鉄合金製であることを特徴とする燃料デリバリパイプ締結構造。
【請求項７】
請求項１に記載の燃料デリバリパイプ締結構造において、前記シリンダヘッドはアルミニウム合金製であり、前記燃料デリバリパイプは鉄合金製であり、前記シリンダヘッドのボスと前記燃料デリバリパイプのボスとのトータルの高さに対する前記シリンダヘッドのボスの高さの割合を、前記燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも大きくすることで、前記締結部が前記燃料デリバリパイプの両端側では中央側よりも低剛性に設定されていることを特徴とする燃料デリバリパイプ締結構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−９２１２３（Ｐ２０１３−９２１２３Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３５２００（Ｐ２０１１−２３５２００）
【出願日】平成２３年１０月２６日（２０１１．１０．２６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（００００１００７６）ヤマハ発動機株式会社 (3,045)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２６日（２０１１．１０．２６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（００００１００７６）ヤマハ発動機株式会社 (3,045)
【Ｆターム（参考）】
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