(57)【要約】【課題】突出部材の摩擦圧接時に、接合面からの伝熱によるコモンレール本体への熱影響を抑制するコモンレールの製造方法、及びコモンレールを提供する。【解決手段】  コモンレール１００の製造方法は、レール本体製作工程と、突出部材製作工程と、摩擦圧接工程と、を含む。レール本体製作工程では、鋼材からなる柱体の長手方向に沿って複数の取付座面２５、４５が形成されるコモンレール本体１０が製作される。突出部材製作工程では、コモンレール本体１０の各取付座面２５、４５に対応する接合面３５、５５が形成された複数の突出部材３０、５０が製作される。摩擦圧接工程では、突出部材３０、５０の接合面３５、５５とコモンレール本体１０の取付座面２５、４５とが摩擦圧接により接合される。突出部材３０、５０の接合面３５、５５の面積は、コモンレール本体１０の対応する取付座面２５、４５の面積よりも小さく形成されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃料噴射システム（９０）において高圧燃料を複数の燃料噴射弁（９８）に分配供給するコモンレール（１００）の製造方法であって、
鋼材からなる柱体の長手方向に沿って複数の取付座面（２５、４５）が形成されたコモンレール本体（１０）が製作されるレール本体製作工程と、
前記コモンレール本体の各前記取付座面に対応する接合面（３５、５５）が形成された複数の突出部材（３０、５０）が製作される突出部材製作工程と、
前記突出部材の前記接合面と前記コモンレール本体の前記取付座面とが摩擦圧接により接合される摩擦圧接工程と、
を含み、
前記突出部材の前記接合面の面積は、前記コモンレール本体の対応する前記取付座面の面積よりも小さく形成されているコモンレールの製造方法。
【請求項２】
前記突出部材は、燃料配管が接続される配管接手（３０）、又は、取付用のブラケット（５０）の少なくとも一方を含む請求項１に記載のコモンレールの製造方法。
【請求項３】
前記突出部材は、前記接合面に一つ以上の凹部（３６、５６）が形成されている請求項１または２に記載のコモンレールの製造方法。
【請求項４】
前記コモンレール本体の前記取付座面に対する前記突出部材の前記接合面の面積比は、０．１５〜０．６の範囲である請求項１〜３のいずれか一項に記載のコモンレールの製造方法。
【請求項５】
内燃機関の燃料噴射システム（９０）において高圧燃料を複数の燃料噴射弁（９８）に分配供給するコモンレール（１００）であって、
鋼材からなる柱体の長手方向に沿って複数の取付座面（２５、４５）が形成されたコモンレール本体（１０）と、
前記コモンレール本体の各前記取付座面に対応する接合面（３５、５５）が形成されており、前記接合面が前記コモンレール本体の各前記取付座面に接合された複数の突出部材（３０、５０）と、
を備え、
前記突出部材の前記接合面と前記コモンレール本体の前記取付座面とは、摩擦圧接により接合された痕跡を有しており、
前記突出部材の前記接合面の面積は、前記コモンレール本体の対応する前記取付座面の面積よりも小さく形成されているコモンレール。
【請求項６】
前記突出部材は、燃料配管が接続される配管接手（３０）、又は、取付用のブラケット（５０）の少なくとも一方を含む請求項５に記載のコモンレール。
【請求項７】
前記突出部材は、前記接合面に一つ以上の凹部（３６、５６）が形成されている請求項５または６に記載のコモンレール。
【請求項８】
前記コモンレール本体の前記取付座面に対する前記突出部材の前記接合面の面積比は、０．１５〜０．６の範囲である請求項５〜７のいずれか一項に記載のコモンレール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コモンレールの製造方法、及びコモンレールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の燃料噴射システムに用いられるコモンレールにおいて、柱体状のコモンレール本体に、燃料配管用の配管接手や取付用のブラケット等の複数の突出部材を溶接や摩擦圧接により接合することで製造する技術が知られている。
【０００３】
例えば特許文献１に開示されたディーゼルエンジン用コモンレールは、厚肉鋼管または中実丸棒からなるコモンレール本体に分岐接続体（本願の「突出部材」に相当）が摩擦圧接により接合される。分岐接続体のコモンレール本体対向面は、中央部が周辺部に対して突出する載頭円錐形状をなしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２３３９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の従来技術は、清浄な圧接接続組織を得ることで、接合強度を確保するものである。しかし摩擦圧接では、摩擦発熱により、コモンレール本体が炭素鋼のＡ１変態点である７２３℃を超えて昇温する場合がある。すると、特にコモンレール本体の長手方向に形成された幹流路と、配管接手につながる分岐流路との交差部において、高圧燃料による応力（内圧負荷）に対する耐性が低下するおそれがある。
【０００６】
つまり、金属部品同士を単純に接合するだけの目的に摩擦圧接を用いる場合と異なり、高圧燃料による応力を受けるコモンレールでは、摩擦発熱によりコモンレール本体がＡ１変態点まで昇温しないように考慮する必要がある。このようなコモンレール本体への熱影響の抑制に関し、特許文献１には何ら言及されていない。
【０００７】
本発明はこのような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、突出部材の摩擦圧接時に、接合面からの伝熱によるコモンレール本体への熱影響を抑制するコモンレールの製造方法、及びコモンレールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、内燃機関の燃料噴射システム（９０）において高圧燃料を複数の燃料噴射弁（９８）に分配供給するコモンレール（１００）の製造方法である。この製造方法は、レール本体製作工程と、突出部材製作工程と、摩擦圧接工程と、を含む。
【０００９】
レール本体製作工程では、鋼材からなる柱体の長手方向に沿って複数の取付座面（２５、４５）が形成されたコモンレール本体（１０）が製作される。突出部材製作工程では、コモンレール本体の各取付座面に対応する接合面（３５、５５）が形成された複数の突出部材（３０、５０）が製作される。突出部材は、例えば、燃料配管が接続される配管接手（３０）、又は、取付用のブラケット（５０）の少なくとも一方を含む。摩擦圧接工程では、突出部材の接合面とコモンレール本体の取付座面とが摩擦圧接により接合される。
【００１０】
ここで、突出部材の接合面の面積は、コモンレール本体の対応する取付座面の面積よりも小さく形成されている。これにより、摩擦圧接時の発熱がコモンレール本体に伝達されることを抑制することができる。
【００１１】
コモンレール本体の取付座面に対する突出部材の接合面の面積比を適切な範囲に設定した場合、接合面を１０００℃に加熱したときのコモンレール本体の温度が７２３℃以下となることが確認された。そのため、コモンレール本体１０がＡ１変態点まで昇温することが防止され、特に幹流路と分岐流路との交差部における高圧燃料の応力に対する耐性を維持することができる。つまり、接合面からの伝熱によるコモンレール本体への熱影響を抑制することができる。
【００１２】
また本発明は、上記のコモンレールの製造方法により製造されたコモンレールの発明として提供される。ところで、当該技術分野の当業者であれば、摩擦圧接により接合された製品を肉眼又は検査装置を用いて観察することで、その製品が摩擦圧接により製造されたものであることを認識可能である。すなわち、上記製造方法により製造されたコモンレールにおいて、突出部材の接合面とコモンレール本体の取付座面とは、摩擦圧接により接合された「痕跡」を有している。要するに、このコモンレールに係る発明は、「物の発明」として明確に特定される。
【００１３】
このコモンレールに係る発明は、上記のコモンレールの製造方法に係る発明と同様の作用効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態のコモンレールが適用される燃料噴射システムの全体図。
【図２】本実施形態のコモンレールの完成状態の外観及び燃料流路を示す図。
【図３】図２のコモンレールの製造途中において、突出部材が接合される前の状態の外観図。
【図４】図３の部分拡大図。
【図５】（ａ）図４のＶａ−Ｖａ線断面図、（ｂ）図４のＶｂ方向矢視図。
【図６】（ａ）Ａパターン、（ｂ）Ｂパターンのコモンレールの製造方法のフローチャート。
【図７】Ａパターンのコモンレールの製造方法における流路孔加工を説明する図。
【図８】Ｂパターンのコモンレールの製造方法における流路孔加工を説明する図。
【図９】摩擦圧接工程の各段階における材料の状態を示す図。
【図１０】摩擦圧接工程での圧力及び回転数の時間変化を示す図。
【図１１】接合面を１０００℃まで加熱したときの接合面及びコモンレール本体の温度測定結果を示す図。
【図１２】取付座面に対する接合面の面積比と、接合面を１０００℃に加熱したときのコモンレール本体の温度との関係を示す図。
【図１３】その他の実施形態による突出部材の形状を示す図。
【図１４】その他の実施形態による突出部材の形状を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、コモンレールの製造方法、及びコモンレールの実施形態を図面に基づいて説明する。このコモンレールは、ディーゼルエンジン等の内燃機関の燃料噴射システムにおいて高圧燃料を複数の燃料噴射弁に分配供給するものである。
【００１６】
［燃料噴射システム］
最初に図１を参照し、燃料噴射システムの全体構成を説明する。燃料噴射システム９０は、燃料タンク９１、高圧ポンプ（又はサプライポンプ）９５、コモンレール１００、複数の燃料噴射弁９８等がそれぞれ燃料配管で接続されて構成されている。燃料タンク９１と高圧ポンプ９５とは低圧燃料配管９２で接続されており、低圧燃料配管９２の途中には異物を除去するための燃料フィルタ９３が設けられている。
【００１７】
高圧ポンプ９５とコモンレール１００との間はレール前高圧燃料配管９６で接続されている。コモンレール１００と複数の燃料噴射弁９８との間は複数のレール後高圧燃料配管９７で接続されている。また、高圧ポンプ９５、コモンレール１００又は燃料噴射弁９８において下流側に供給されず、又は噴射により消費されない燃料は、リターン配管９４を経由して燃料タンク９１に戻される。
【００１８】
高圧ポンプ９５は、燃料タンク９１から吸入した低圧燃料を加圧し、高圧燃料をコモンレール１００に供給する。コモンレール１００に供給された高圧燃料は、複数（図１の例では４つ）の燃料噴射弁９８に分配供給される。燃料噴射弁９８は、内燃機関の気筒又は吸気通路に燃料を噴射する。コモンレール１００の長手方向の一方の端部には減圧弁１７が設けられ、他方の端部には燃圧センサ１８が設けられる。なお、図１に記載したコモンレール１００の形状は模式的なものであり、図２、図３に記載の具体的な形状を反映したものではない。
【００１９】
［コモンレール］
次に図２〜図５を参照し、コモンレール１００の構成について説明する。便宜上、図２〜図５の上側を「上」、下側を「下」として記載する。図２には、コモンレール１００の完成状態の外観及び燃料流路を示し、図３には、コモンレール１００の製造途中において突出部材３０、５０が接合される前の状態の外観を示す。
【００２０】
コモンレール１００は、略直方体のコモンレール本体１０と、コモンレール本体１０の上面に突出する複数（例えば５個）の配管接手３０、及び、コモンレール本体１０の下面に突出する複数（例えば２個）のブラケット５０とを備えている。複数の配管継手３０のうち１個には流入用の燃料配管９６が接続され、残り４個には流出用の燃料配管９７が接続される。ブラケット５０は、シリンダブロック等への取付用に用いられる。配管接手３０及びブラケット５０は、「突出部材」に相当する。以下、配管接手３０及びブラケット５０を包括して「突出部材３０、５０」とも記す。
【００２１】
コモンレール本体１０は、炭素鋼等の鋼材（例えばＳ４５Ｃ、ＳＣＭ等）が鍛造された素材からなり、柱体を呈している。コモンレール本体１０は、略直方体の長手方向（すなわち図２、図３の横方向）上面に沿って複数（例えば５箇所）の取付座面２５が形成されており、長手方向下面に沿って複数（例えば２か所）の取付座面４５が形成されている。取付座面２５、４５は平面かつ互いに平行に仕上げられている。
【００２２】
また、コモンレール本体１０の高さ方向の略中間部において長手方向に貫通する幹流路１２が形成されている。また、幹流路１２と交差し、各配管継手３０の流路３３に連通する複数の分岐流路１３が形成されている。幹流路１２と分岐流路１３との交差部１４は、高圧燃料による応力がかかりやすい部位である。幹流路１２の両端には、減圧弁１７及び燃圧センサ１８が装着される装着部１１１、１１２が形成されている。
【００２３】
配管接手３０及びブラケット５０は、炭素鋼等の鋼材から単体で製作された後、コモンレール本体１０に接合される。配管接手３０は、コモンレール本体１０の取付座面２５に対応する接合面３５が形成されており、この接合面３５がコモンレール本体１０の取付座面２５に接合される。ブラケット５０は、コモンレール本体１０の取付座面４５に対応する接合面５５が形成されており、この接合面５５がコモンレール本体１０の取付座面４５に接合される。接合面３５、５５は平面、かつ配管接手３０及びブラケット５０の軸に直角に仕上げられている。
【００２４】
本実施形態では、配管継手３０及びブラケット５０をコモンレール本体１０に接合する方法として、摩擦圧接が用いられる。そして、配管継手３０及びブラケット５０を接合後の完成状態のコモンレール１００を当該技術分野の当業者が肉眼又は検査装置を用いて観察したとき、それが摩擦圧接により製造されたものであることを認識可能な「痕跡」を有している。本実施形態のコモンレール１００の詳細な製造方法については詳述する。
【００２５】
次に図４、図５（ａ）、（ｂ）に、配管継手３０及びブラケット５０、並びに接合箇所の詳細構成を示す。図５（ａ）において破線でハッチングされた環状部分は、配管継手３０の接合面３５とコモンレール本体１０の取付座面２５との接合時の当接部分である。図４における取付座面２５、４５の座面高さＨ、及び温度測定箇所Ｒ、Ｊは、後述の説明で引用される。
【００２６】
本実施形態の配管継手３０は略円筒状であり、コモンレール本体１０とは反対側の外周に雄ねじ部３１が形成され、コモンレール本体１０側の外周にフランジ部３２が形成されている。フランジ部３２の端面である接合面３５には、端面から凹む凹部３６が形成されている。
【００２７】
本実施形態のブラケット５０は、コモンレール本体１０とは反対側に取付孔５１０を有する板部５１が形成され、コモンレール本体１０側の外周に円板状のフランジ部５２が形成されている。フランジ部５２の端面である接合面５５には、端面から凹む凹部５６が形成されている。
【００２８】
この例では、凹部３６、５６は接合面３５、５５の中央部に円形状に形成されている。凹部３６、５６の深さは、摩擦圧接時に凹みが確保できる深さ以上となっている。また、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、接合面３５、５５の外周縁は、対応する取付座面２５、４５の内側にある。取付座面２５、４５の形状は、実線で示すように円形でもよく、二点鎖線で示すように矩形でもよい。
【００２９】
本実施形態では、配管継手３０及びブラケット５０の接合面３５、５５の面積が、コモンレール本体１０の対応する取付座面２５、４５の面積よりも小さく形成されている点に技術的意義を有している。特に、接合面３５、５５に凹部３６、５６を形成することで、対応する取付座面２５、４５に対する接合面３５、５５の面積比を適切な範囲に調整しやすくなる。
【００３０】
接合面３５、５５の面積が対応する取付座面２５、４５の面積よりも小さいことの効果は、配管継手３０及びブラケット５０の接合方法が摩擦圧接であることを前提として発生するものである。続いて、図６−図８を参照し、摩擦圧接工程を含むコモンレール１００の製造方法について説明する。
【００３１】
［コモンレールの製造方法］
図６（ａ）、（ｂ）には、製造工程全体の２通りのフローチャートを示す。図７、図８には、コモンレール本体１０の分岐流路１３、及び配管接手３０の流路３３の孔加工に関し、それぞれ図６（ａ）及び図６（ｂ）に対応する工程を図示する。なお、ブラケット５０側の接合については、いずれのフローでも同じであるため図示を省略する。
【００３２】
図６（ａ）、（ｂ）のフローチャートにおいて記号Ｓは「ステップ」を意味する。以下、図６（ａ）及び図７に示す製造方法をＡパターン、図６（ｂ）及び図８に示す製造方法をＢパターンとする。ステップ末尾の記号Ａ、Ｂは、それぞれＡパターン、Ｂパターンに特有のステップであることを示す。
【００３３】
図６（ａ）及び図７に示すように、Ａパターンの製造方法は、Ｓ１Ａのレール本体製作工程、Ｓ２Ａの突出部材製作工程、Ｓ３の摩擦圧接工程、及び、Ｓ４Ａの流路孔加工工程を含む。Ｓ１ＡとＳ２Ａとは工程の順番を問わない。
【００３４】
レール本体製作工程Ｓ１Ａでは、炭素鋼等の鋼材からなる柱体のコモンレール本体１０が製作される。コモンレール本体１０は、略直方体の長手方向上面に沿って複数（例えば５箇所）の取付座面２５が形成され、長手方向下面に沿って複数（例えば２か所）の取付座面４５が形成される。取付座面２５、４５は、鍛造された素材に対し、例えばミーリング加工により平面、かつ任意の基準面に対して平行に加工される。
【００３５】
また、長手方向に沿った幹流路１２の孔加工は、図７に破線で示すようにＳ１Ａの段階で行われてもよいし、後のＳ４において、流路３３及び分岐流路１３の加工前に行われてもよい。なお、素材として鋼管材を用いる場合、幹流路１２の孔加工を省略してもよく、或いは仕上げ加工のみを行ってもよい。ただし、Ｓ１Ａの段階では、少なくとも幹流路１２に交差する分岐流路１３の孔加工は行われない。
【００３６】
突出部材製作工程Ｓ２Ａでは、複数の「突出部材」として、例えば５個の配管接手３０及び２個のブラケット５０が製作される。配管接手３０は、コモンレール本体１０の取付座面２５に対応する接合面３５が形成されている。配管接手３０は、炭素鋼等の鋼材から、例えば旋盤加工により外径の雄ねじ部３１及びフランジ部３２の加工や接合面３５の凹部３６の加工が行われる。ただし、中心軸に沿った流路３３の孔加工は行われない。
【００３７】
ブラケット５０は、コモンレール本体１０の取付座面４５に対応する接合面５５が形成されている。ブラケット５０は、炭素鋼等の鋼材から、例えば旋盤加工によりフランジ部５２の加工や接合面５５の凹部５６の加工が行われ、ミーリング加工により板部５１の平面加工や取付孔５１０の加工が行われる。
【００３８】
摩擦圧接工程Ｓ３では、配管接手３０の接合面３５とコモンレール本体１０の取付座面２５とが摩擦圧接により接合され、ブラケット５０の接合面５５とコモンレール本体１０の取付座面４５とが摩擦圧接により接合される。摩擦圧接工程Ｓ３の詳細なプロセス及び成立要件については後述する。なお、配管接手３０及びブラケット５０の摩擦圧接工程Ｓ３を同時に行うとは限らず、例えば配管接手３０のみの摩擦圧接工程Ｓ３を実施した後、次に流路孔加工工程Ｓ４を実施し、その後、ブラケット５０の摩擦圧接工程Ｓ３を実施してもよい。
【００３９】
流路孔加工工程Ｓ４Ａでは、配管接手３０の雄ねじ部３１側の端面からコモンレール本体１０の幹流路１２との交差部１４まで、流路３３及び分岐流路１３の孔加工が同軸で連続して行われる。この孔加工では、途中に接合面３５の凹部３６が形成されているため、摩擦圧接された接合部分が直接加工されるわけではない。Ａパターンの製造方法では、摩擦圧接後に孔加工を同軸で行うため、摩擦圧接工程Ｓ３で仮に配管接手３０の偏心や傾きが生じても、流路３３及び分岐流路１３の同軸度や直進度を確保することができる。
【００４０】
次に図６（ｂ）及び図８に示すように、Ｂパターンの製造方法は、Ｓ１Ｂのレール本体製作工程、Ｓ２Ｂの突出部材製作工程、及び、Ｓ３の摩擦圧接工程を含む。Ｓ１ＢとＳ２Ｂとは工程の順番を問わない。以下、Ａパターンとの相違点について説明する。それ以外の点はＡパターンと同様であるため、説明を省略する。
【００４１】
レール本体製作工程Ｓ１Ｂでは、Ａパターンのレール本体製作工程Ｓ１Ａに加え、幹流路１２の形成後に、コモンレール本体１０単体で分岐流路１３の孔加工が行われる。突出部材製作工程Ｓ２Ｂでは、Ａパターンの突出部材製作工程Ｓ２Ａに加え、配管接手３０単体で、中心軸に沿った流路３３の孔加工が行われる。
【００４２】
配管接手３０の摩擦圧接工程Ｓ３では、流路３３を加工済みの配管接手３０の接合面３５と、分岐流路１３を加工済みのコモンレール本体１０の取付座面２５とが摩擦圧接により接合される。Ｂパターンの製造方法では、コモンレール本体１０及び配管接手３０の単体加工時に分岐流路１３及び流路３３の孔加工を同時に行うため、摩擦圧接工程Ｓ３後の再加工の段取り工数を削減することができる。なお、ＡパターンとＢパターンとを組み合わせたパターンとして、分岐流路１３及び流路３３の下穴加工を各部品単体で行い、摩擦圧接工程Ｓ３後の流路孔加工工程で仕上げ加工のみを行うようにしてもよい。
【００４３】
次に図９、図１０を参照し、摩擦圧接工程の概要について説明する。図９には、（Ｉ）初期段階、（ＩＩ）摩擦発熱段階、（ＩＩＩ）アプセット段階における材料の状態を示し、図１０には、各段階の圧力及び回転数の時間変化を示す。初期段階では、圧力をかけずに材料の回転数を所定値まで上昇させる。
【００４４】
摩擦発熱段階では、回転側の材料を回転させながら、固定側の材料に所定の摩擦圧で押し付けあうことで、接合面は摩擦熱により温度が上昇し、高温層が形成される。高温層には酸化膜や油分の不純物が含まれる。アプセット段階では、材料の回転を急停止し、摩擦圧よりも高いアプセット圧を加えて所定時間保持することで、高温、高圧下での固相接合が行われる。このとき、両材料は原子間引力により強固に接合される。また、不純物はバリとして排出される。なお、アプセット段階の急停止において、材料の回転位置を位置決めすることも可能である。例えば本実施形態のブラケット５０は、取付孔５１０が所望の向きとなる回転位置で停止される。
【００４５】
摩擦圧接による接合の成立要件は、摩擦時間が例えば６秒より長いこと、接合面温度が例えば１０００℃より高く、材料の融点以下であることである。また、不純物が排出された新生面同士で接合するが、効率的な不純物排出のため、接合面は平面同士であることが要求される。
【００４６】
しかし、コモンレール１００において突出部材３０、５０とコモンレール本体１０との接合に摩擦圧接を適用した場合、接合面３５、５５の温度が１０００℃を超えると、その熱がコモンレール本体１０に伝わり、コモンレール本体１０がＡ１変態点である７２３℃を超えて昇温する場合がある。すると、特に幹流路１２と分岐流路１３との交差部１４において、高圧燃料による応力（内圧負荷）に対する耐性が低下するおそれがある。
【００４７】
したがって、接合面３５、５５の熱がコモンレール本体１０に伝わりにくくすることが求められる。しかし、解決のため、図４に示す座面高さＨを大きくすると、鍛造時の素材径が大きくなることや鍛造時形状が複雑になること等の背反が生じる。そこで本実施形態では、座面高さＨを変えず、突出部材３０、５０の接合面３５、５５の面積を、コモンレール本体１０の対応する取付座面２５、４５の面積よりも小さくすることで、コモンレール本体１０への伝熱抑制を図る。
【００４８】
続いて図１１を参照し、ブラケット５０の接合面５５を１０００℃まで加熱したときの接合面５５及びコモンレール本体１０（適宜「レール本体１０」と省略する）の温度測定結果を説明する。図４にて、接合面５５の温度測定箇所は「Ｊ」の箇所であり、レール本体１０の温度測定箇所は「Ｒ」の箇所である。レール本体１０の取付座面４５はφ１９で固定され、ブラケット５０の接合面５５は、φ１９、φ１６、φ１３の３通りとする。なお、例えば「φ１９」は、直径１９ｍｍの円を意味する。
【００４９】
接合面５５の温度は、測定開始１秒後に上昇し始め、７秒後に１０００℃に到達する。コモンレール本体１０の温度は、接合面５５に遅れて上昇する。７秒後の時点でのレール本体１０の到達温度は、接合面５５がφ１９の場合に約８４０℃、φ１６の場合に約７５０℃、φ１３の場合に約６８０℃である。つまり、接合面５５の面積が小さいほどコモンレール本体１０への伝熱が抑制されている。
【００５０】
図１２に、取付座面４５に対する接合面５５の面積比と、接合面５５を１０００℃に加熱したときのコモンレール本体１０の温度との関係を示す。取付座面４５がφ１９で接合面５５がφ１９、φ１６、φ１３の場合の面積比は、それぞれ、１、０．７１、０．４７である。この面積比を横軸とすると、接合面１０００℃加熱時のレール本体温度は図１２のように右上がりの線で表される。
【００５１】
なお、コモンレール本体１０の取付座面４５をφ２３、φ１５に変更して実施したシミュレーション結果によると、面積比−レール本体温度特性は、取付座面４５がφ１９の場合の特性とほぼ一致した。つまり、コモンレール本体１０への伝熱抑制効果は、取付座面４５の面積そのものではなく、接合面５５と取付座面４５との面積比に依存することが確認できた。
【００５２】
図１２より、コモンレール１００の摩擦圧接工程における適切な面積比の範囲が決定される。面積比の上限は、レール本体温度がＡ１変態点である７２３℃に達しないという観点から、０．６に設定される。一方、面積比の下限は、ブラケット５０の形状による応力集中を考慮した接合部強度確保の観点から０．１５に設定される。
【００５３】
つまり、コモンレール本体１０への熱影響の抑制と接合部強度の確保により、コモンレール本体１０の取付座面４５に対する接合面５５の面積比は、「０．１５〜０．６」の範囲に設定されることが好ましい。この数値範囲は、ブラケット５０に限らず配管接手３０についても同様に適用される。
【００５４】
（効果）
（１）本実施形態によるコモンレール１００の製造方法では、突出部材３０、５０の接合面３５、５５の面積はコモンレール本体１０の対応する取付座面２５、４５の面積よりも小さく形成されている。これにより、摩擦圧接時に突出部材３０、５０側の昇温、変形を促し、コモンレール本体１０側への熱伝達を抑制する。したがって、コモンレール本体への熱影響が抑制される。特に幹流路１２と分岐流路１３との交差部１４において、高圧燃料による応力（内圧負荷）に対する耐性の低下を防止することができる。
【００５５】
（２）具体的にコモンレール本体１０の取付座面２５、４５に対する接合面３５、５５の面積比は、上述の通り、「０．１５〜０．６」の範囲に設定されることが望ましい。
【００５６】
（３）本実施形態では、突出部材３０、５０の接合面３５、５５に凹部３６、５６が形成されている。これにより、面積比を適切な範囲に調整しやすくなる。また、凹部の無い接合面に対し、同じ面積比を保ちながら接合面３５、５５の外径を大きく設定することができるため、強度の確保に有利である。さらに、凹部３６、５６を形成することで、摩擦圧接工程において不純物の排出を促進し、アプセット量（すなわち材料の縮み代）を低減して接合表面へのバリ発生量を抑え、バリ仕上げを容易化することができる。加えて、突出部材３０、５０を軽量化することができる。
【００５７】
（その他の実施形態）
（ａ）上記実施形態の図４等では、配管接手３０及びブラケット５０のフランジ部３２、５２は、雄ねじ部３１側から端面（すなわち接合面３５、５５）側まで外径が均一の円筒状に形成されている。その他の実施形態では、図１３に示すように、フランジ部３２、５２の端面周縁に面取り３７、５７が形成されてもよい。或いは、図１４に示すように、フランジ部３２、５２の端面側の外径を雄ねじ部３１側の外径よりも小さくする段差３８、５８が設けられた段付き形状としてもよい。つまり、接合面３５、５５の外周部を面取り３７、５７や段差３８、５８により除去することで面積を減らしてもよい。
【００５８】
面取り３７、５７や段差３８、５８により、接合面３５、５５の面積が対応する取付座面２５、４５の面積に対して狙いの面積比となる場合、図１３、図１４に例示するように凹部３６、５６は形成されなくてもよい。また、面取り３７、５７又は段差３８、５８と凹部３６、５６とを組み合わせ、接合面３５、５５の外周側と中央側との両方で面積を減らすようにしてもよい。配管接手３０の接合面３５とブラケット５０の接合面５５とで、異なる構成としてもよい。
【００５９】
その他、配管継手３０及びブラケット５０の具体的な形状は、上記実施形態に例示したものに限らず、燃料配管の接続や取付の機能を有するどのような形状であってもよい。また、異なる形状の複数種類の配管継手３０や、異なる形状の複数種類のブラケット５０が組み合わせて用いられてもよい。
【００６０】
（ｂ）接合面３５、５５の凹部３６、５６は、図５に示すような中央部の一箇所に円形状に形成される形態に限らず、例えば、中央部を囲む円環状や、外周に連通する溝状に形成されてもよく、複数の凹部が分散して形成されてもよい。コモンレール本体１０の昇温抑制効果は、凹部３６、５６の形状や数に関係なく、接合面３５、５５の総面積によって決まると考えられる。
【００６１】
（ｃ）配管接手３０又はブラケット５０のいずれか一方のみが摩擦圧接により接合され、他方は、例えばコモンレール本体１０と一体に形成されてもよい。また、配管接手３０及びブラケット５０以外にコモンレール本体１０から突出する他の部品を、「突出部材」として摩擦圧接により接合してもよい。その突出部材の接合面の面積もまた、コモンレール本体の対応する取付座面の面積よりも小さく形成される。
【００６２】
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１０・・・コモンレール本体、
２５、４５・・・取付座面、
３０・・・配管接手（突出部材）、    ３５・・・接合面、
５０・・・ブラケット（突出部材）、  ５５・・・接合面、
９０・・・燃料噴射システム、        ９８・・・燃料噴射弁。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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