(57)【要約】【課題】１本の配管本体２の長手方向数ヶ所にインジェクタ取付部３が取り付けられる燃料供給配管１において、配管本体２の内部通路２ａから各インジェクタ取付部３へ燃料を供給するために設けられる供給孔２ｃの局部への応力集中を緩和する。【解決手段】配管本体２の周壁部２ｂには、配管本体２の内部通路２ａから各インジェクタ取付部３へ燃料を供給するための供給孔２ｃが設けられている。この供給孔２ｃは、周壁部２ｂの円周方向Ｙに沿って長い長孔とされている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１本の配管本体の長手方向数ヶ所にインジェクタ取付部が取り付けられる燃料供給配管であって、
前記配管本体の周壁部には、前記配管本体の内部通路から前記各インジェクタ取付部へ燃料を供給するための供給孔が設けられており、
この供給孔が、前記周壁部の円周方向に沿って長い長孔とされている、ことを特徴とする燃料供給配管。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料供給配管において、
前記インジェクタ取付部は、前記配管本体と別体とされて前記配管本体に接合されるものであって、前記供給孔と連通して燃料を受け入れる導入孔が設けられ、
当該インジェクタ取付部の導入孔の周囲には、前記長孔からなる供給孔内に係入される突起部が設けられる、ことを特徴とする燃料供給配管。
【請求項３】
請求項２に記載の燃料供給配管において、
前記配管本体は、円筒形に形成され、
前記インジェクタ取付部は、有底円筒形に形成され、その底壁部には前記配管本体の外周に沿うように当接される凹部が設けられ、
前記導入孔は、前記凹部に設けられる、ことを特徴とする燃料供給配管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１本の配管本体の長手方向数ヶ所にインジェクタ取付部が取り付けられる燃料供給配管に関する。この燃料供給配管としては、例えば自動車用ディーゼルエンジンのコモンレール式燃料噴射装置に備えるコモンレールなどが挙げられる。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車などに搭載されるディーゼルエンジンに用いるコモンレール（燃料供給配管）は、１本の長い蓄圧容器の長手方向所定間隔おきにインジェクタを取り付ける構成になっている。
【０００３】
例えば特許文献１に示されているフューエルデリバリパイプは、１本の長い連通管（配管本体）に別体の筒状ソケット（インジェクタ取付部）が接合されており、前記連通管の長手方向例えば２ヶ所にエンジンなどへ固定するための取付片が設けられている。
【０００４】
前記連通管の内部通路から各筒状ソケットに燃料を供給するための連通路としては、前記連通管の周壁部（または肉厚部）にその厚み方向に設けられる貫通孔に、前記筒状ソケットの底壁部にその厚み方向外向きに突出形成される円筒形の突起を嵌合固定することにより設けられている。この連通路つまり円筒形の突起の内孔は円形孔とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実用新案登録第２５１４０７８号公報
【特許文献２】特開２００７−１２７０９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１では、次のような不具合が指摘される。例えばエンジン負荷が大きい場合（アクセル開度が大きい場合）、前記数ヶ所のインジェクタ取付部に個別に取り付けられるインジェクタそれぞれからの燃料供給圧力の反力やエンジンの燃焼圧力によって、前記配管本体のインジェクタ取付部付近が反インジェクタ側へ押されるような形態で弓なりに撓むことがある。
【０００７】
そのような場合には、前記筒状ソケットの突起において前記連通管の中心軸線と交差する部位に軸方向に沿う圧縮応力が集中しやすくなり、前記交差部位を中心として前記周壁部の円周方向に沿う引っ張り応力が発生することになる。そのため、前記撓みが繰り返し発生すると、前記筒状ソケットの突起が変形、破損する可能性が高くなる。
【０００８】
ところで、本発明の従来例に該当しないが、参考例として特開２００７−１２７０９６号公報が挙げられる。この先行技術の図５、図１、段落００１２−００１７には、「１本のコモンレールの長手方向数ヶ所にインジェクタ接続用管継手が螺合される外部接続部を一体に径方向外向きに突出するように設けるとともに、前記コモンレールの中心軸線に沿って設けられる内部通路孔に前記複数の外部接続部の中心軸線（コモンレールの径方向）に沿って設けられる内外連通孔をそれぞれ連接した構成において、前記内外連通孔の全長の横断面（径方向に沿う断面）形状を楕円形状にする」ということが記載されている。
【０００９】
この先行技術の段落０００２，００１６には、「１本のコモンレールの長手方向数ヶ所にインジェクタ接続用管継手が螺合される外部接続部を一体に径方向外向きに突出するように設ける場合に、前記コモンレールの内部通路孔と前記外部接続部の内外連通孔とが交差する箇所に前記コモンレールの内部通路孔内に蓄圧される高圧燃料の圧力によって応力集中が起こるので、この応力集中による最大応力を低減する」ということが記載されている。
【００１０】
つまり、この先行技術は、前記コモンレールと前記外部接続部とを一体に設けるという発明の前提構成が本発明と相違しており、しかも、前記応力集中の発生原因が内部通路孔内に蓄圧される高圧燃料の圧力であることが本発明と相違しており、さらに前記内外連通孔の横断面（径方向に沿う断面）形状を前記コモンレールと一体に設けられた前記外部接続部の全長にわたって楕円形状（長孔）にしていることが本発明と相違していることから、この先行技術を本発明の従来例とせずに参考例としている。
【００１１】
このような事情に鑑み、本発明は、１本の配管本体の長手方向数ヶ所にインジェクタ取付部が取り付けられる燃料供給配管において、前記配管本体の内部通路から前記各インジェクタ取付部へ燃料を供給するために設けられる供給孔の局部への応力集中を緩和することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、１本の配管本体の長手方向数ヶ所にインジェクタ取付部が取り付けられる燃料供給配管において、前記配管本体の周壁部には、前記配管本体の内部通路から前記各インジェクタ取付部へ燃料を供給するための供給孔が設けられており、この供給孔が、前記周壁部の円周方向に沿って長い長孔とされている、ことを特徴としている。
【００１３】
この構成では、前記長孔からなる供給孔における２つの長辺部が直線形状、または前記供給孔を円形孔にする場合に比べて緩やかな部分円弧形状になっている。
【００１４】
そこで、例えばエンジン負荷が大きい場合（アクセル開度が大きい場合）、前記数ヶ所のインジェクタ取付部に個別に取り付けられるインジェクタそれぞれからの燃料供給圧力の反力やエンジンの燃焼圧力によって、前記配管本体のインジェクタ取付部付近が反インジェクタ側へ押されるような形態で弓なりに撓むことがある。
【００１５】
そのような場合には、前記周壁部に設けられる供給孔の２つの長辺部において前記内部通路の中心軸線と交差する部位に軸方向に沿う圧縮応力が集中しやすくなり、前記交差部位を中心として前記周壁部の円周方向に沿う引っ張り応力が発生することになる。つまり、前記交差部位が応力集中による最大応力の発生位置となる。
【００１６】
ここで、前記交差部位で発生する最大応力の度合は、前記供給孔を前記周壁部の円周方向に沿う長孔にした場合の方が前記供給孔を円形孔にする場合に比べて小さくなる。言い換えると、供給孔の局部への応力集中が緩和されることになる。そのため、前記撓みが繰り返し発生しても、前記交差部位に亀裂が発生する可能性が低くなる。このようなことから、前記供給孔周辺の耐圧強度が可及的に向上する結果となる。
【００１７】
好ましくは、前記インジェクタ取付部は、前記配管本体と別体とされて前記配管本体に接合されるものであって、前記供給孔と連通して燃料を受け入れる導入孔が設けられ、当該インジェクタ取付部の導入孔の周囲には、前記長孔からなる供給孔内に係入される突起部が設けられる、構成とすることができる。
【００１８】
この構成では、前記配管本体に前記インジェクタ取付部を接合する際に、前記突起部を前記長孔からなる供給孔内に係入させると、前記配管本体に対する前記インジェクタ取付部の取り付け場所を位置決めすることが可能になる。
【００１９】
好ましくは、前記配管本体は、円筒形に形成され、前記インジェクタ取付部は、有底円筒形に形成され、その底壁部には前記配管本体の外周に沿うように当接される凹部が設けられ、前記導入孔は、前記凹部に設けられる、構成とすることができる。
【００２０】
ここでは、燃料供給配管の各構成要素の形状や設置場所などを特定することにより、従来例と相違する構成を明確にしている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、１本の配管本体の長手方向数ヶ所にインジェクタ取付部が設けられる燃料供給配管において、前記配管本体の内部通路から前記各インジェクタ取付部へ燃料を供給するために設けられる供給孔の局部への応力集中を緩和することが可能になる。したがって、本発明によれば、前記供給孔周辺の耐圧強度を向上することが可能になって、燃料供給配管の信頼性向上に貢献できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る燃料供給配管の一実施形態で、その全体の外観を示す斜視図である。
【図２】図１の配管本体からインジェクタ取付部を取り外した状態の一部を拡大して示す図である。
【図３】図２において配管本体の長孔を露呈させる方向から見た状態を示す図である。
【図４】図１において燃料供給配管の一部を長手方向に沿って縦方向に半割にした状態を示す断面図である。
【図５】図４の配管本体からインジェクタ取付部を取り外した状態を側方から見た状態を示す図である。
【図６】図１において燃料供給配管の一部を長手方向に沿って横方向に半割にした状態を示す断面図である。
【図７】図１において燃料供給配管が長手方向にサインカーブ状に弾性変形する様子を模式的に示す図である。
【図８】図１の配管本体の供給孔に作用する応力を説明するためのイメージを示す図である。
【図９】本発明に係る燃料供給配管の他実施形態で、図６に対応する図である。
【図１０】本発明の比較例で、図４に対応する図である。
【図１１】図１０に示す比較例で、図６に対応する図である。
【図１２】図１０の配管本体の供給孔に作用する応力を説明するためのイメージを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための最良の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
図１から図８に、本発明の一実施形態を示している。図中、１は燃料供給配管の全体を示している。この実施形態では、本発明の燃料供給配管１として、自動車用の直列４気筒型ディーゼルエンジンのコモンレール式燃料噴射装置に備えるコモンレールを例に挙げている。
【００２５】
燃料供給配管１は、１本の配管本体２の長手方向数ヶ所（４ヶ所）に、配管本体２と別体のインジェクタ取付部３が取り付けられた構成である。
【００２６】
配管本体２は、円筒形に形成されており、素材としては鋼材などの鉄系金属をベースとして耐腐食性に優れた表面処理（例えばニッケルメッキ）を施したもの、あるいはステンレス鋼などとされる。
【００２７】
この配管本体２の内部通路２ａには、前記燃料噴射装置に備える高圧燃料供給ポンプ（図示せず）から高圧燃料が供給されて蓄圧される。この内部通路２ａは、配管本体２の中心孔とされているので、その中心軸線Ｘは配管本体２の中心軸線となる。
【００２８】
また、配管本体２の周壁部２ｂにおいてインジェクタ取付部３の取り付け位置に対応する場所には、内部通路２ａを外部に開放するための供給孔２ｃが設けられている。この供給孔２ｃは、周壁部（または肉厚部）２ｂの厚み方向に貫通するように設けられている。さらに、配管本体２の長手方向２ヶ所には、図示していないエンジンなどに固定するための取付片（ステー）４が設けられている。
【００２９】
複数のインジェクタ取付部３には、インジェクタ５（図１に１つのみ記載している）が個別に直接的に取り付けられるか、あるいは図示していないが高圧配管の管継手を介して間接的に取り付けられる。このインジェクタ取付部３は、すべて同じものであり、例えば有底円筒形とされ、素材としては前記した配管本体２と同様のものとされる。
【００３０】
また、インジェクタ取付部３の開口には、径方向外向きに延出する鍔３ａが設けられている。インジェクタ取付部３の底壁部３ｂが配管本体２の外周に例えば適宜の溶接などにより接合されるようになっている。
【００３１】
このインジェクタ取付部３の底壁部３ｂには、配管本体２の外周に沿うように当接される凹部３ｃが設けられている。また、この底壁部３ｂにおいて凹部３ｃの中心には、底壁部３ｂの厚み方向に貫通する導入孔３ｄが設けられている。
【００３２】
そして、配管本体２にインジェクタ取付部３を取り付けると、配管本体２の供給孔２ｃとインジェクタ取付部３の導入孔３ｄとが連通されるようになる。つまり、この供給孔２ｃと導入孔３ｄとが、配管本体２の内部通路２ａとインジェクタ取付部３とを連通するための連通路となる。
【００３３】
この実施形態では、配管本体２の供給孔２ｃが周壁部２ｂの円周方向Ｙに沿って長い長孔とされている。この供給孔２ｃとしての長孔の形状は、例えば平面視でほぼ小判形状とされている。ここで言う小判形状とは、平面視ほぼ長方形でその長手方向両端が半円形状にされているもののことと定義する。
【００３４】
一方、インジェクタ取付部３の導入孔３ｄは、例えば円形孔とされている。例えば図６に示すように、前記円形孔からなる導入孔３ｄの直径をＲとし、供給孔２ｃにおいて２つの長辺部の離隔寸法（幅寸法）をＷとすると、Ｒ＜Ｗの関係に設定される。但し、Ｒ＝Ｗの関係とすることも可能である。
【００３５】
さらに、インジェクタ取付部３の底壁部３ｂの凹部３ｃにおいて導入孔３ｄの周囲には、前記長孔からなる供給孔２ｃ内に係入される突起部３ｅが２つ設けられている。この突起部３ｅは、例えば円柱形とされており、前記長孔からなる供給孔２ｃの内周面において長手方向両端に当接または近接（微小隙間を介して対向）するような位置に設けられている。
【００３６】
これら２つの突起部３ｅの形状、大きさならびに設置場所については、配管本体２にインジェクタ取付部３を接合する際に、供給孔２ｃ内に導入孔３ｄを配置させる状態に簡単に位置決めできるように配慮することが好ましい。そのようにするためには、前記２つの突起部３ｅを前記長孔からなる供給孔２ｃに係入させたときに、配管本体２に対してインジェクタ取付部３が配管本体２の円周方向Ｙならびに中心軸線Ｘに沿う方向（長手方向または軸方向）へ不動または僅かに動く程度とするように突起部３ｅの形状、大きさならびに設置場所を特定すればよい。
【００３７】
ところで、配管本体２の両端には、図示していないが、圧力センサや圧力安全弁が取付けられる。前記圧力センサは配管本体２内の燃料圧力を検出するセンサであって、圧力信号が前記燃料噴射装置の制御系（ＥＣＵ）に送られる。また、前記圧力安全弁は、配管本体２内の燃料圧力が限界設定圧を超えた際に開弁して、前記燃料圧力を限界設定圧以下に抑える働きをする。
【００３８】
以上説明したように本発明を適用した実施形態では、配管本体２の供給孔２ｃを配管本体２の円周方向Ｙに沿う長孔にしているから、インジェクタ５からの燃料供給圧力の反力やエンジンの燃焼圧力が原因となる供給孔２ｃの局部への応力集中を緩和することが可能になる。
【００３９】
具体的に、上記構成の燃料供給配管１を図示していないエンジンに取り付けて当該エンジンを作動すると、配管本体２に高圧燃料が供給、蓄積されるとともに、この高圧燃料が複数のインジェクタ５から前記エンジンの燃焼順に対応して前記エンジンの複数の燃焼室に個別に噴射供給される。
【００４０】
このときの噴射圧力の反力や前記エンジンの燃焼圧力がインジェクタ取付部３に作用するが、例えばエンジン負荷が大きい場合（アクセル開度が大きい場合）に、図７に示すように、配管本体２が側面視でほぼサインカーブ状に弾性変形することがあり、そのような場合に配管本体２の供給孔２ｃに応力が作用する。この応力の作用イメージを詳しく説明する。
【００４１】
例えばエンジン負荷が大きい場合（アクセル開度が大きい場合）、前記数ヶ所のインジェクタ取付部３に個別に取り付けられるインジェクタ５それぞれからの燃料供給圧力の反力やエンジンの燃焼圧力によって、配管本体２の各インジェクタ取付部３付近が反インジェクタ５側へ押されるような形態で弓なりに撓むことがある。
【００４２】
そのような場合には、図８に示すように、供給孔２ｃの２つの長辺部において内部通路２ａの中心軸線Ｘと交差する部位Ｐ１，Ｐ２に中心軸線Ｘに沿う圧縮応力σｘ（白抜き矢印参照）が集中しやすくなり、前記交差部位Ｐ１，Ｐ２を中心として周壁部２ｂの円周方向Ｙに沿う引っ張り応力σｙ（太線矢印参照）が発生することになる。
【００４３】
つまり、前記交差部位Ｐ１，Ｐ２が応力集中による最大応力の発生位置となる。なお、長孔からなる供給孔２ｃの短軸方向に圧縮応力σｘが、また、供給孔２ｃの長軸方向に引っ張り応力σｙがそれぞれ作用する。
【００４４】
ここで、前記交差部位Ｐ１，Ｐ２に発生する最大応力の度合は、供給孔２ｃを周壁部２ｂの円周方向Ｙに沿う長孔にした場合の方が例えば図１０から図１２に示すように円形孔にする場合に比べて小さくなる。これはつまり、供給孔２ｃの局部への応力集中が緩和されたことになる。そのため、前記撓みが繰り返し発生しても、前記交差部位Ｐ１，Ｐ２に亀裂が発生する可能性が低くなる。このようなことから、供給孔１ｃ周辺の耐圧強度が可及的に向上する結果となって、燃料供給配管１の信頼性向上に貢献できるようになる。
【００４５】
ちなみに、図１０から図１２に示すように供給孔２ｃを円形孔にする場合、前記亀裂は、供給孔２ｃにおいて径方向内側の開口で発生しやすく、供給孔２ｃにおいて径方向外側の開口はインジェクタ取付部３との接合により剛性が高いので発生しにくい。
【００４６】
なお、本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲内で適宜に変更することが可能である。
【００４７】
（１）上記実施形態では、本発明の適用対象として直列４気筒型エンジンにした例を挙げているが、本発明はこれのみに限定されるものではなく、本発明の適用対象としては例えばＶ型エンジンや水平対向エンジンなどとすることが可能である。
【００４８】
（２）上記実施形態では、本発明の適用対象を自動車用ディーゼルエンジンとした例を挙げているが、本発明はこれのみに限定されるものではなく、本発明の適用対象としては例えば自動車用ガソリンエンジンや、自動車以外のエンジンとすることも可能である。
【００４９】
（３）上記実施形態では、配管本体２を円筒形とした例を挙げているが、本発明はこれのみに限定されるものではなく、例えば角筒形などとすることも可能である。
【００５０】
（４）上記実施形態では、長孔からなる供給孔２ｃを平面視ほぼ小判形状（平面視ほぼ長方形でかつ長手方向両端を丸くした形状）とする場合を例に挙げているが、本発明はこれのみに限定されるものではない。
【００５１】
例えば図９に示すように、供給孔２ｃを平面視ほぼ楕円形状とすることが可能である。この楕円形状の供給孔２ｃの場合には、その２つの長辺部が部分円弧形状になる。この部分円弧形状の長辺部は、供給孔２ｃを例えば図１０から図１２に示すように円形孔にする場合に比べて緩やかになる。言い換えると、部分円弧形状の長辺部の曲率は供給孔２ｃを円形孔にする場合に比べて大きくなる。
【００５２】
そのため、この場合も、上記実施形態と同等、インジェクタ５からの燃料供給圧力の反力やエンジンの燃焼圧力が原因となる供給孔２ｃの局部への応力集中を緩和することが可能になるので、供給孔２ｃ周辺の耐圧強度が可及的に向上する結果となって、燃料供給配管１の信頼性向上に貢献できるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、１本の配管本体の長手方向数ヶ所にインジェクタ取付部が取り付けられる燃料供給配管に好適に利用することが可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１      燃料供給配管
２      配管本体
２ａ    配管本体の内部通路
２ｂ    配管本体の周壁部
２ｃ    周壁部の供給孔
３      インジェクタ取付部
３ｂ    インジェクタ取付部の底壁部
３ｃ    底壁部の凹部
３ｄ    底壁部の導入孔
３ｅ    突起部
４      取付片
５      インジェクタ
【図１】
2014196730.tif 000003
【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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