(57)【要約】【課題】自動車の燃料供給系においては、燃料の脈動を防止する機能を備えたうえで、軽量化やコストダウンを図るためにさらなる改善が望まれていた。【解決手段】エルボータイプの流体継手であって、エルボー部Ｅに、一方の接続部Ｊ１側からの流体の脈動を吸収する脈動吸収手段として、支持体１１と脈動吸収体であるベローズ１２を備えた流体継手Ａ１とし、小型で且つ安価であるとともに流体流通系で発生する流体の脈動を抑制することを実現し、自動車の燃料供給系に適用した場合に、軽量化やコストダウンに貢献し得るものとした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エルボータイプの流体継手であって、エルボー部に、一方の接続部側からの流体の脈動を吸収する脈動吸収手段を備えたことを特徴とする流体継手。
【請求項２】
脈動吸収手段が、継手本体と同種の材料から成り且つ継手本体に連結する支持体と、支持体に連結されて流体の脈動により変形する脈動吸収体を備えていることを特徴とする請求項１に記載の流体継手。
【請求項３】
脈動吸収体が、空気ばねであることを特徴とする請求項２に記載の流体継手。
【請求項４】
脈動吸収体が、樹脂又はゴムから成るベローズを備えていることを特徴とする請求項２又は３に記載の流体継手。
【請求項５】
脈動吸収体が、樹脂又はゴムから成るダイアフラムを備えていることを特徴とする請求項２又は３に記載の流体継手。
【請求項６】
脈動吸収体が、内部に多数の気泡を含む樹脂又はゴムから成る成形体を備えていることを特徴とする請求項２に記載の流体継手。
【請求項７】
脈動吸収体が、樹脂又はゴムから成る弾性弁を備えていることを特徴とする請求項２に記載の流体継手。
【請求項８】
脈動吸収体が、樹脂又はゴムから成るベローズと、ベローズとともに伸縮するコイルばねを備えていることを特徴とする請求項２に記載の流体継手。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エルボータイプの流体継手に関し、例えば、自動車の燃料供給系などに用いるのに好適な流体継手に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７に示す自動車の燃料供給系は、リターン式と呼ばれるもので、図外の燃料タンクからの燃料を、床下の供給配管１０１及び供給チューブを１０２を介してデリバリーパイプ１０３に供給し、同燃料をデリバリーパイプ１０３から各気筒のフュエルインジェクタ１０４に供給する。デリバリーパイプ１０３には、プレッシャーレギュレータ１０５が設けてあって、このプレッシャレギュレータ１０５により、余剰燃料をリターンチューブ１０６及び床下のリターン配管１０７から燃料タンクに戻すことで、デリバリーパイプ１０３内の圧力を一定に保つようにしている。
【０００３】
また、図８に示す自動車の燃料供給系は、リターンレス式と呼ばれるもので、図外の燃料タンクからの燃料を、床下の供給配管１０１及び供給チューブを１０２を介してデリバリーパイプ１０３に供給し、同燃料をデリバリーパイプ１０３から各フュエルインジェクタ１０４に供給するようになっており、この際、燃料ポンプの吐出運動やフュエルインジェクタ１０４の燃料噴射運動に起因する燃料の脈動及び脈動音を抑制するために、デリバリーパイプ１０３にパルセーションダンパ１０８が設けてある。このようなリターンレス式の燃料供給系は、例えば特開平９−１９５８８５号公報に記載されている。
【０００４】
上記の各燃料供給系では、供給配管１０１と供給チューブ１０２の間、供給チューブ１０２とデリバリーパイプ１０３の間、プレッシャーレギュレータ１０５とリターンチューブ１０６の間、及びリターンチューブ１０６とリターン配管１０７の間に、クイックコネクタと呼ばれる流体継手１１０が各々設けてある。この流体継手１１０は、金属や樹脂から成ると共に、接続部分に１つ又は２つのＯリングを備えたものが一般的であり、ストレートタイプやエルボータイプのものが周知である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年では、自動車の軽量化やコストダウンを図るためにさらなる改善が望まれており、燃料供給系においては、リターン式よりも部品点数の少ないリターンレス式のものが増えつつある。
【０００６】
しかしながら、リターンレス式の燃料供給系にあっては、リターン式に比べてデリバリーパイプ１０３側で燃料の脈動が発生し易いため、上述したようにパルセーションダンパ１０８が不可欠である。このため、デリバリーパイプ１０３にパルセーションダンパ１０８を結合するためのフランジ等の取付け部や、結合部分をシールする構造が必要であり、これらによって構造が複雑化し、充分なコストダウンを図ることが難しいと共に、エンジンルーム内の狭いスペースにレイアウトする際に支障が生じるといった問題点があった。
【０００７】
【発明の目的】
本発明は、上記従来の状況に鑑みて成されたもので、小型で且つ安価であるとともに流体流通系で発生する流体の脈動を抑制することができる流体継手を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の流体継手は、エルボータイプの流体継手であって、エルボー部に、一方の接続部側からの流体の脈動を吸収する脈動吸収手段を備えたことを特徴としている。
【０００９】
【発明の作用】
本発明の流体継手では、エルボー部に設けた脈動吸収手段により、一方の接続部側からの流体の脈動を吸収するので、当該流体継手を用いた流体流通系で発生する流体の脈動を抑制し得るものとなる。
【００１０】
【発明の効果】
本発明の流体継手によれば、エルボー部に脈動吸収手段を備えたことから、流体流通系で発生する流体の脈動を抑制することができ、このような脈動抑制機能を小型の構成で安価に得ることが可能となる。そして、当該流体継手を自動車の燃料供給系に適用すれば、燃料の脈動を抑制することができると共に、構成が小型であることから、燃料供給系の軽量化や低コスト化に貢献することができ、スペースが限られたエンジンルーム内のレイアウトにも容易に対処し得るものとなる。
【００１１】
【実施例】
以下、図面に基づいて、本発明の流体継手の実施例を説明する。なお、以下の各実施例では、先に説明した図８に示すリターンレス式の燃料供給系において、供給チューブ１０２とデリバリーパイプ１０３とを接続する流体継手（クイックコネクタ）を示しているが、当該流体継手の適用部位や詳細な構成が各実施例のみに限定されることはない。
【００１２】
図１は本発明の流体継手の一実施例を説明する図である。図示の流体継手Ａ１は、エルボータイプであって、内側に２つのＯリング１，１とバックアップリング２を装着した一方の接続部Ｊ１と、一方の接続部Ｊ１に対してほぼ直交し且つ外周に抜け止め用の突部３を形成した他方の接続部Ｊ２を一体的に備えている。そして、一方の接続部Ｊ１の内側に、スペーサ４とともにデリバリーパイプ１０３を接続し、他方の接続部Ｊ２の外側に、供給チューブ１０２を接続して、流体である燃料を流通させる。
【００１３】
流体継手Ａ１は、継手本体の材料として、燃料に対して耐久性を有するものが用いられ、例えば、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリスルフィド、ふっ素樹脂、ポリエステル、ポリアセタール及びポリケトンから成る群より選ばれた樹脂を主成分とする材料で成形してある。
【００１４】
上記の流体継手Ａ１は、エルボー部Ｅが、一方の接続部Ｊ１と同軸状に延長してその先端部で開放したものとなっており、このエルボー部Ｅに、一方の接続部Ｊ１側からの燃料の脈動を吸収する脈動吸収手段を備えている。
【００１５】
脈動吸収手段は、継手本体と同種の材料（樹脂）から成り且つ継手本体に連結する支持体１１と、支持体１１に連結されて燃料の脈動により変形する脈動吸収体としてのベローズ１２を備えている。この実施例では、支持体１１は、ガラス繊維入りポリアミド樹脂製の板部材である。また、ベローズ１２は、ポリアミド製であって、空気ばねとして機能する。
【００１６】
脈動吸収手段は、支持体１１の片面に、ベローズ１２の開口部全周を気密的に連結して、ベローズ１２内に密閉された空気室１３を形成している。また、支持体１１とベローズ１２は、溶着、二色成形（二重成形）又はオーバーモールドにより連結状態にすることができる。そして、脈動吸収手段は、ベローズ１２をエルボー部Ｅ内に挿入した状態にして、支持体１１をエルボー部Ｅの開放端部に回転溶着することで、同開放端部を閉塞している。このとき、ベローズ１２は、他方の接続部Ｊ２側からの燃料の流れを妨げることのない位置にある。
【００１７】
なお、ベローズ１２の材料としては、上記したポリアミドのほか、ポリアミド系、ポリオレフィン系、ふっ素系、ポリエステル系及びポリスルフィド系等の熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、ふっ素系、ニトリル系及びアクリル系等のゴムを用いることができる。
【００１８】
上記構成を備えた流体継手Ａ１は、燃料供給系において、燃料タンクからの燃料をデリバリーパイプ１０３に供給し、デリバリーパイプ１０３側の燃料の脈動すなわちフュエルインジェクタ（図８の符号１０４）の燃料噴射運動に起因する燃料の脈動が生じた場合には、その脈動波の伝播方向に対向する脈動吸収手段において、脈動吸収体であるベローズ１２が伸縮変形して脈動を吸収する。
【００１９】
このように、上記の流体継手Ａ１は、エルボー部Ｅに、支持体１１と、空気ばねとして機能するベローズ１２を備えた脈動吸収手段を設けたことにより、小型で且つ部品点数の少ない簡単な構造であるうえに、燃料供給系で発生する脈動を抑制し得るものとなる。そして、図８に示すリターンレス式の燃料供給系において、パルセーションダンパ１０８を廃止することが可能になり、燃料供給系の軽量化や低コスト化を実現すると共に、スペースが限られたエンジンルーム内のレイアウトにも容易に対処し得るものとなる。
【００２０】
また、上記の流体継手Ａ１は、脈動吸収手段の支持体１１及び脈動吸収体であるベローズ１２が樹脂又はゴムで成形してあるので、それ自体が軽量で且つ安価であり、しかも、ベローズ１２の変形効率が良いので脈動を効果的に吸収することができると共に、樹脂又はゴムは成形性が良いので、所定のばね定数が得られるようにベローズ１２を成形することも容易である。
【００２１】
さらに、上記の流体継手Ａ１は、支持体１１が、継手本体と同種の材料（樹脂）から成るものとしたので、回転溶着によって支持体１１と継手本体を簡単に且つ確実に連結することができ、連結部品を一切必要としないことから、構造のさらなる簡略化や軽量化を実現することができる。
【００２２】
さらに、上記の流体継手Ａ１は、図８に示す燃料供給系において、供給配管１０１と供給チューブ１０２の間に設けることもでき、この場合には、一方の接続部Ｊ１に供給配管１０１を接続することにより、燃料ポンプの吐出運動に起因する脈動を吸収することができる。
【００２３】
図２は本発明の流体継手の他の実施例を説明する図である。なお、先の実施例と同一の構成部位は、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２４】
図示の流体継手Ａ２は、エルボー部Ｅに設けた脈動吸収手段として、支持体１１と、支持体１１に連結されて燃料の脈動により変形する脈動吸収体である成形体２２を備えている。成形体２２は、内部に多数の気泡を含む樹脂又はゴムから成るもので、この実施例では、樹脂製の独立気泡発泡体を用いている。
【００２５】
上記の流体継手Ａ２は、先の実施例と同様の作用及び効果を得ることができるうえに、とくに、脈動吸収手段の脈動吸収体として、樹脂製の独立気泡発泡体から成る成形体２２を採用したので、成形体２２を単純形状にすることができ、より安価な部品で良好な脈動吸収効果を得ることができると共に、所望の脈動吸収効果を得るために成形体２２の形状設定を自由に行うことも可能である。
【００２６】
図３は本発明の流体継手のさらに他の実施例を説明する図である。図３（ａ）に示す流体継手Ａ３は、エルボー部Ｅに設けた脈動吸収手段として、支持体１１と、支持体１１に連結されて燃料の脈動により変形する脈動吸収体である弾性弁３２を備えている。弾性弁３２は、逆止弁に類似したもので、樹脂又はゴムで形成してある。
【００２７】
弾性弁３２は、支持体１１に一端を連結した円筒部３２ａの他端に、先端に向けて漸次小径となり且つ先端で開口したテーパ状の弁体３２ｂを有すると共に、円筒部３２ａの側部に、他方の接続部Ｊ２側に開口した連通孔３２ｃが形成してあり、弁体３２ｂが中心方向に撓み変形するものとなっている。なお、弁体３２ｂは、先端開口の面積が燃料の所定流量を確保し得る大きさであり、また、変形し易くするために適数の切込みを形成することもある。
【００２８】
ここで、弾性弁３２は、燃料の脈動を受けた際に弁体３２ｂが良好に撓み変形するように、図３（ｂ）に示す弁体３２ｂのテーパ角θを２０〜４５度の範囲としている。このテーパ角θは、弾性弁３２の材質や予想される脈動の大きさ等に応じて選択する。なお、弁体３２ｂテーパ角θを上記範囲としたのは、２０度よりも小さくすると、開口面積を一定とする場合に弁体３２ｂの軸線方向の長さが過大になって、安定した変形動作が困難になるからであり、４５度よりも大きくすると、開口面積を一定とする場合に弁体３２ｂの軸線方向の長さが過小になって、脈動波を充分に吸収することが困難になるからである。
【００２９】
上記の流体継手Ａ３は、先の実施例と同様の作用及び効果を得ることができるうえに、とくに、脈動吸収手段の脈動吸収体として弾性弁３２を採用したので、燃料の所定流量を確保しつつ、一方の接続部Ｊ１側からの燃料の脈動を吸収することができる。また、弾性弁３２における弁体３２のテーパ角θを２０〜４５度の範囲としたことにより、弁体３２ｂの変形動作がより良好になって脈動吸収機能がさらに高められる。
【００３０】
図４は本発明の流体継手のさらに他の実施例を説明する図である。図４（ａ）に示す流体継手Ａ４は、エルボー部Ｅに設けた脈動吸収手段として、支持体１１と、支持体１１に連結されて燃料の脈動により変形する脈動吸収体を備えており、脈動吸収体が、樹脂又はゴムから成るベローズ４２Ａと、ベローズ４２Ａに収容して共に伸縮するコイルばね４２Ｂを備えている。
【００３１】
上記の流体継手Ａ４は、先の実施例と同様の作用及び効果を得ることができるうえに、とくに、脈動吸収手段の脈動吸収体としてベローズ４２Ａとコイルばね４２Ｂの組み合わせを採用したことから、脈動吸収体におけるばね定数の設定の自由度が高められ、効率的な脈動吸収を実現するためのばね定数の設定が容易になる。
【００３２】
図５は本発明の流体継手のさらに他の実施例を説明する図である。図示の流体継手Ａ５は、エルボー部Ｅに設けた脈動吸収手段として、支持体１１と、支持体１１に連結されて燃料の脈動により変形する脈動吸収体を備えており、脈動吸収体が、樹脂又はゴムから成るダイアフラム５２Ａと、支持体１１に連結してダイアフラム５２Ａの全周を気密的に保持する円筒体５２Ｂを備えていると共に、円筒体５２Ｂ内に密閉された空気室１３を形成している。
【００３３】
上記の流体継手Ａ５は、ダイアフラム５２Ａと円筒体５２Ｂから成る脈動吸収体が空気ばねとして機能し、ダイアフラム５２Ａの変形により燃料の脈動を吸収するものであって、
【００３４】
図６は本発明の流体継手のさらに他の実施例を説明する図である。図６（ａ）に一部を示す流体継手Ａ６は、図１に示す流体継手Ａ１において脈動吸収手段の支持体１１が板部材であったのに対して、リング状の支持体６１を用いており、ベローズ１２の内部を開放したものとなっている。また、図６（ｂ）に一部を示す流体継手Ａ７は、図５に示す流体継手Ａ５において脈動吸収手段の支持体１１が板部材であったのに対して、リング状の支持体７１を用いており、円筒体５２Ｂの内部を開放したものとなっている。
【００３５】
上記の各流体継手Ａ６，Ａ７では、脈動吸収体が空気ばねとして機能するのではなく、ベローズ１２及びダイアフラム５２Ａの弾性変形により燃料の脈動を吸収する。これらの場合にあっても、先の実施例と同様の作用及び効果を得ることができ、また、上記の各構成に、図４に示すようなコイルばね４２Ｂを付加することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の流体継手の一実施例を説明する断面図である。
【図２】本発明の流体継手の他の実施例を説明する断面図である。
【図３】本発明の流体継手のさらに他の実施例を説明する断面図（ａ）及び脈動吸収手段の断面図（ｂ）である。
【図４】本発明の流体継手のさらに他の実施例を説明する断面図である。
【図５】本発明の流体継手のさらに他の実施例を説明する断面図（ａ）及び脈動吸収手段の断面図（ｂ）である。
【図６】本発明の流体継手のさらに他の実施例を説明する各々要部の断面図（ａ）（ｂ）である。
【図７】リターン式の燃料供給系を示す説明図である。
【図８】リターンレス式の燃料供給系を示す説明図である。
【符号の説明】
Ａ１〜Ａ７  流体継手
Ｅ          エルボー部
Ｊ１        一方の接続部
１１        支持体（脈動吸収手段）
１２        ベローズ（脈動吸収手段の脈動吸収体）
１３        空気室
２２        成形体（脈動吸収手段の脈動吸収体）
３２        弾性弁（脈動吸収手段の脈動吸収体）
４２Ａ      ベローズ（脈動吸収手段の脈動吸収体）
４２Ｂ      コイルばね（脈動吸収手段の脈動吸収体）
５２Ａ      ダイアフラム（脈動吸収手段の脈動吸収体）
６１  ７１  支持体（脈動吸収手段）
【図１】
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【図２】
2004183812.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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