(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料パイプ用のアンダカバーに一体形成される冷却構造であって、
長手方向に連続する底壁を備えたカバー本体の燃料パイプ配置部位に沿って長手方向にエア通路が形成され、該エア通路に縦渦流発生手段を備えており、
該縦渦流発生手段が、エア通路の壁面に板状又は瘤状の多数の突起部を所定間隔で配した突起群を備えて形成されていることを特徴とする燃料パイプ用冷却構造。
【請求項２】
前記エア通路の壁面が、燃料パイプに沿って形成された側壁であることを特徴とする請求項１記載の燃料パイプ用冷却構造。
【請求項３】
前記アンダカバーの前記燃料パイプ配設部位に沿う壁面の長手方向中間位置に１個又は複数個のエア導入口を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の燃料パイプ用冷却構造。
【請求項４】
前記燃料パイプが燃料戻し配管であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の燃料パイプ用冷却構造。
【請求項５】
前記突起部が板状で、その迎え角が２０−８０°であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の燃料パイプ用冷却構造。
【請求項６】
前記突起部が板状で、その突出高さが前記燃料パイプとの隙間の０.２-０.８倍であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の燃料パイプ用冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、車両における燃料パイプ用冷却手段に関する。特に、トラック等におけるコモンレール式燃料噴射システムの燃料パイプ用冷却手段として好適な発明である。
【０００２】
ここでは、トラック等におけるコモンレール式燃料噴射システムの燃料リターンパイプのカバーを例にとり説明するが、これに限られるものではなく、他の車両、例えば、乗用車、ジィーゼル機関車、等における燃料パイプのカバー等にも本発明は適用できるものである。
【０００３】
【背景の技術】
図1に、本発明を適用するコモンレール式燃料噴射システムの概略配置図を示す。
【０００４】
燃料タンク１２とエンジン（ガソリンエンジン又はジィーゼルエンジン）１４に取付けられた複数の噴射器（インジェクタ）１６との間には、複数の噴射器１６の燃料供給パイプ（メイン配管）１８が配されている。そして、燃料供給パイプ１８の噴射器１６の直前にはコモンレール（燃料分配器）２０を備え、該コモンレール２０の直前には高圧燃料を作り出す容積式燃料ポンプ（サプライポンプ）２２を備えている。さらに噴射器１６と燃料タンク１２との間には、噴射し切れなかった余り燃料を燃料タンク１２に戻すための燃料戻しパイプ（リターン配管）２４が配されている。
【０００５】
ここで、コモンレール式燃料噴射システムにおける戻し燃料の温度は、夏季等においては、１００℃を越えることがある。
【０００６】
この戻し燃料温度の上昇は、燃料タンク１２の内圧の上昇をきたす。この燃料タンク１２の内圧の上昇は、燃料噴射安定性に影響を与えて燃費の増大をもたらすばかりでなく、燃料タンクのプラスチック化促進の阻害要因となる。プラスチックでは、ある程度の耐熱性が得られても、高温雰囲気下での所定以上の耐圧性を確保することは実質上不可能である。
【０００７】
このため、従来は、▲１▼燃料戻しパイプの途中にアルミ製のフュエルクーラを配する、▲２▼燃料戻しパイプに直接放熱フィンを形成する等して対処していた。
【０００８】
しかし、上記▲１▼・▲２▼の対処方法の場合、車両の重量増大をもたらすばかりでなく、車体下面（底面）の空間の関係で車両搭載性に問題があった。
【０００９】
さらに、▲１▼フュエルクーラの場合、クーラ本体とともに別にクーラ配管が必要である、▲２▼放熱フィンの場合パイプに放熱フィンの加工（面倒である。）をする必要があり、特別な部材や面倒な加工が必要であった。
【００１０】
【発明の開示】
本発明は、上記にかんがみて、車両の重量増大をもたらさずに、特別な部材や面倒な加工が必要でない燃料リターンパイプ用冷却手段を提供することを目的とする。
【００１１】
本発明者らは、上記課題を解決するために、鋭意開発に努力をする過程で、従来から車両に装着されている燃料配管（メイン・リターン配管）用のアンダカバーに着目して、本発明の燃料配管用、特にリターンパイプ用冷却手段に想到した。燃料パイプ用のアンダカバーに一体形成される冷却構造であって、
カバー本体の燃料パイプ配設部位に沿って長手方向にエア通路が形成され、該エア通路に縦渦流発生手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
具体的態様は、燃料パイプ用のアンダカバーに一体形成される冷却構造であって、カバー本体の燃料パイプ配設部位に沿って長手方向にエア通路が形成され、該エア通路の壁面に板状又は瘤状の多数の突起部を所定間隔で配した突起群を備えることを特徴とする。
【００１３】
上記構成の如く、アンダカバーに一体的に縦渦流発生手段又は突起群を形成することにより、自動車走行時にアンダカバーのエア通路に流入したエアが縦渦流発生手段又は突起群により撹乱されて渦流が発生する。この渦流は、燃料パイプに対する空冷効果を増大させる。即ち、燃料パイプの表面に形成される境膜（境界面に接する層流の状態に保たれるごく薄い層：層流底層）が薄くなり、熱伝達率が高くなって、空冷効果を増大させる。
【００１４】
上記構成において、アンダカバーの前記燃料パイプ配設部位に沿う壁面の長手方向中間位置に１個又は複数個のエア導入口を備えていることが望ましい。自動車走行時において上記エア通路へ途中からも温められていないエアが流入するため空冷効果がさらに増大する。特に、噴射後の昇温した余り燃料が通過するリターン配管では、大きな温度差が発生してその空冷効果が顕著となる。
【００１５】
また、突起部を板状とするとき、その迎え角は、２０−８０°、突出高さは、燃料パイプとの隙間の０.２−０.８倍とすることが望ましい。これらの範囲では、境膜を薄くする渦流が確実に発生し易く、空冷効果が増大する。
【００１６】
【発明を実施するための最良の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図２は車体取付け前のアンダカバーの平面図、図３は燃料パイプ等を配した状態における図２の３矢視図、図４はアンダカバーを車体底壁に取付けたときの図２の４−４線部位の端面図、図５は同じく図２の５−５線部位の端面図である。なお、モデル的にはアンダカバー２６は、図１における網掛け部位に配される。
【００１８】
本実施形態のアンダカバー２６は、両側に上方への湾曲部（折曲げ部）２６ａ、２６ａを備えた皿型横断面とされている。そして、図例の如く、車内側（奥側）から順に配されている燃料配管であるメイン配管（燃料供給パイプ）１８とリターン配管（燃料戻しパイプ）２４、及び一対のブレーキ配管２８、２８を飛び石等による傷付きから保護（プロテクト）する構成のものである。また、アンダカバー２６は、上記の配管保護の機能の他に、車体底部の配管部位におけるフラッシュサーフェイス化による車両走行時の空気抵抗低減の機能も担うものである。
【００１９】
このアンダカバー２６は、泥水などの侵入水排出口３１を所定間隔（例えば、５０〜１５０ｍｍ）で備えるとともに、アンダカバー２６を車体に取付けるためのクリップ係止孔対３４、３４を複数対（通常、２対）を先端側と元部側に備えている。そして、元部側には、燃料タンクフランジ部（図示せず）への取付けボルト穴３６が形成された取付けブラケット３８を車外側に備えている。ここまでは、従来のアンダカバーの構成と同様である。
【００２０】
上記構成において、本実施形態では、燃料配管である燃料供給パイプ（メイン配管）１８及び燃料戻しパイプ（リターン配管）２４に沿ってエア通路５０が形成され、該エア通路５０に渦流発生手段を備えている。具体的には、アンダカバー２６のリターン配管２４の配置部位に沿って渦流発生のための突起群４０を備えた突起群形成壁４１が立設して形成されている。
【００２１】
この突起群４０を構成する突起部（突起群要素）４２は、図例では矩形板状で、カバー内に侵入するエア流れに対向する方向、即ち、車両前方に向かって斜め方向に突出している。
【００２２】
突起板（突起部）４２の、形状、大きさ、配設形態は、エア通路５０を通過するエア流量・流速により異なる。
【００２３】
突起部４２の迎え角αは、２０〜８０°、望ましくは、３０〜６０°とし、また、同じく傾斜角βは、通常９０°とするが、４５〜７５°の範囲で成形性等の見地から任意に選択できる（図６(a)、(b)参照）。
【００２４】
突起部４２の突出高さｈは、突起群形成壁２７とリターンパイプ２４との一般部隙間Ｌに対して、０．２〜０．８倍、望ましくは、０．３〜０．６倍とする（図６(c)参照）。突出高さｈが低すぎても高すぎても、縦渦流発生作用を奏しがたく、さらに、高すぎるとエアの流れ抵抗が大きくなって、やはり、燃料戻しパイプの空冷効果が低減する。
【００２５】
また、突出幅ｗは、パイプ径Ｄの０.２倍以上でかつエア通路５０の高さＨの０．８倍以内、望ましくは、パイプ径の０．４倍以上でかつエア通路５０の高さの０．６倍以内とする（図６参照）。
【００２６】
さらに、突起部４２のピッチｐは、突起群形成壁２７とリターンパイプ２４との一般部隙間Ｌに対して１．０〜２．０倍、望ましくは１．５倍前後とする（図６(a)参照）。
【００２７】
なお、突起部の形状は、本実施形態では矩形としたが、台形、逆台形、三角、逆三角、さらには、燃料戻しパイプと相似形状に切り欠かれたＵ字板等、境膜を薄くできるエア撹乱を発生させる形状なら任意である。
【００２８】
また、本実施形態では、突起板（突起部）４２は、エア通路５０の側壁である突起群形成壁４１に形成したが、底部壁２６ｃに側壁とともにまたは底部壁２６ｃのみに形成してもよい。
【００２９】
また、本実施形態では必然的ではないが、前記アンダカバーのリターンパイプ（燃料パイプ）２４の配設部位における長手方向中間位置の底部に１個又は複数個（図例では３個）のエア導入口４４が形成されている。エア導入口４４は、図例では矩形であり下側に開口側半円形の導入ガイド壁（ダクト壁）４６が形成されている。
【００３０】
このエア導入口４４の寸法仕様は、例えば、導入口形状が略正方形の場合、平面開口１０ｍｍ前後とし、１５０〜２５０ｍｍピッチで設ける。なお、導入口４４の形状は、正方形に限らず、矩形、三角形、円、楕円、台形等任意である。三角形、台形の方向も前後逆でもよい。
【００３１】
エア導入口４４は、アンダカバーの底壁に設けたが、アンダカバーのパイプ配設部位に形成した側壁に又は底壁に形成するのを無くして側壁にのみ設けてもよい。この場合は、側壁の外側に他部材を配しない構成とすることが望ましい。さらには、メインパイプ側にも同様にして突起部（縦渦流発生手段）を設けてもよい。この場合は、燃料のさらなる冷却効果の増大が期待できる。
【００３２】
上記アンダカバーは、繊維強化プラスチック材料（例えば、Ｇ−ＰＰ）を用いて射出成形により製造する。
【００３３】
次に、上記構成のアンダカバーの使用態様を説明する。
【００３４】
本実施形態で使用するパイプ保持を兼ねるアンダカバー保持クリップ５１は、図５に示す如く、各パイプに対応させて係止爪部５２を備えたパイプ保持体部５４と、該パイプ保持体部５４の上面中央位置に形成された筒状の係止嵌着部５６と、パイプ保持体部５４の底面両側に対称位置に形成された膨出突部５８とを備えた構成である。この保持クリップ５１は、耐熱性がありばね弾性を有するポリアミド（ＰＡ）やポリアセタール（ＰＯＭ）などのプラスチック材料で射出成形等により製造する。
【００３５】
予め、それぞれ一対の燃料配管１８、２４及びブレーキ配管２８、２８が車体壁底壁６０に形成された配管用溝部６０ａに配管されている。また、車体底壁６０の下面には保持クリップ５１の係止嵌着部５６と嵌着するファートリー柱６２が、係止嵌着部５６に対応させて突出されている。
【００３６】
まず、上記保持クリップ５１をアンダカバー２６にクリップ係止孔対３４、３４を介して取り付けた後、当該アンダカバー２６を保持クリップ５１の係止嵌着部５６をファートリー柱６２に嵌着させる。このとき同時に、各係止爪部５２が各パイプ１８、２４、２８に係合して各パイプの中間部位の車両走行時における揺動が制限される。
【００３７】
この状態で車両走行するとき、燃料戻しパイプ２４には高温の戻し燃料が流れる。このとき、燃料戻しパイプ２４は突起群４０により主としてエア導入口４４から流入したエアが撹乱されて、境膜を薄くする。このため、燃料戻しパイプ２４は空冷されて戻し燃料の温度も下がる。したがって、燃料タンク１２に戻るときには、所定温度（例えば、８０℃）以下に冷やされており、燃料タンク１２のプラスチック化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用するコモンレール式燃料噴射システムの概略配置図
【図２】車体取付け前のアンダカバーの平面図
【図３】燃料パイプ等を配した状態における図２の３矢視部分図
【図４】アンダカバーを車体底壁に取付けたときの図２の４−４線部位の端面図
【図５】同じく図２の５−５線部位の端面図
【図６】矩形の突起板を形成した伝熱管流路の説明用モデル図
【符号の説明】
１８    メインパイプ（燃料供給パイプ）
２４    リターンパイプ（燃料戻しパイプ）
２６    アンダカバー
４０    突起群
４２    突起部（突起群要素）
４４    エア導入口
４６    エア案内壁
５０    エア通路
６０    車体底壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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