(57)【要約】【課題】燃料が流通可能な筒体の周壁に貫通孔が形成される燃料レールに対して貫通孔の周壁内面側に応力集中抑制部位を簡単に形成できる燃料レールの製造方法及びこの製造方法で製造された燃料レールを提供する。【解決手段】燃料が流れる筒体４２を備える燃料レール４０の製造方法が、筒体４２の周壁４３に第１切削工具６０を用いて貫通孔５０を形成し、次に、筒体４２の外側から貫通孔５０に第２切削工具６２を挿入し、第２切削工具６２を回転させて貫通孔５０の周壁内面４３Ａ側の縁部を切削し貫通孔５０の周壁内面４３Ａ側を拡径させる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料が流通可能な筒体を備える燃料レールの製造方法であって、
筒体の周壁に第１切削工具を用いて貫通孔を形成し、
前記筒体の外側から前記貫通孔に第２切削工具を挿入し、前記第２切削工具を回転させて前記貫通孔の前記周壁内面側の縁部を切削し前記貫通孔の前記周壁内面側を拡径させる、燃料レールの製造方法。
【請求項２】
前記第２切削工具は、軸部と、前記軸部の先端部から径方向外側へ突出した切削部とを備えており、
前記軸部の軸心と前記貫通孔の中心をずらした状態で前記切削部を前記貫通孔へ挿入し、前記軸部の軸心と前記貫通孔の中心を一致させた状態で前記軸部を回転させて前記切削部で前記貫通孔の前記縁部を切削する、請求項１に記載の燃料レールの製造方法。
【請求項３】
前記筒体は、金属材料によって形成されており、
前記貫通孔の前記周壁内面側を拡径させた後で、前記筒体に燃料レール構成部品をろう付けする、請求項１又は請求項２に記載の燃料レールの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料レールの製造方法を用いて製造された燃料レールであって、
筒状で燃料が流通可能とされ、周壁に貫通孔が形成され、前記貫通孔の前記周壁内面側が前記周壁外面側よりも拡径された筒体と、
前記筒体の一端に設けられ、前記筒体と前記筒体へ燃料を送る高圧配管とを接続する接続部と、
前記筒体の他端に設けられ、前記他端を閉塞する閉塞部と、
前記筒体の外面に設けられ、内部が前記貫通孔を通して前記筒体内と連通し、燃料供給対象へ燃料を噴射によって供給する燃料噴射部材が取り付けられるハウジングと、
を備える燃料レール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料レールの製造方法及び燃料レールに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、内燃機関の燃料噴射系に用いられるコモンレールの製造方法について開示されている。この製造方法では、レール本体部に流通路を形成し、レール本体部に一体的に形成された分岐管部に流通路から分岐する分岐路を形成した後、研磨材を流通路内を旋回させながら通過させて流通路と分岐路との交差部に位置する分岐路入口のエッジを面取りしている（ブラスト処理）。上記製造方法で製造されたコモンレールは、流通路と分岐路との交差部に位置する分岐路入口に応力集中するのが抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−８８８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された製造方法では、レール本体部と分岐部に流通路と分岐路を形成した後、分岐路入口のエッジを面取りするためブラスト装置にセットする必要があり、コモンレールの製造工程が煩雑になる傾向がある。
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮して、燃料が流通可能な筒体の周壁に貫通孔が形成される燃料レールに対して貫通孔の周壁内面側に応力集中抑制部位を簡単に形成できる燃料レールの製造方法及びこの製造方法で製造された燃料レールを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１態様の燃料レールの製造方法は、燃料が流通可能な筒体を備える燃料レールの製造方法であって、筒体の周壁に第１切削工具を用いて貫通孔を形成し、前記筒体の外側から前記貫通孔に第２切削工具を挿入し、前記第２切削工具を回転させて前記貫通孔の前記周壁内面側の縁部を切削し前記貫通孔の前記周壁内面側を拡径させる。
【０００７】
第１態様の燃料レールの製造方法では、まず、第１切削工具を用いて筒体の周壁に貫通孔を形成する。次に、第２切削工具を筒体の外側から貫通孔に挿入する。そして、第２切削工具を回転させて貫通孔の周壁内面側の縁部を切削し、貫通孔の周壁内面側を拡径させる。このように貫通孔の周壁内面側を拡径させる、すなわち、貫通孔に拡径部（応力集中抑制部位）を形成することで、例えば、貫通孔が一定径のものと比べて、筒体に周方向の引張力（膨張圧力）が作用した際に、貫通孔の周壁内面側に引張応力が集中するのを抑制できる。
ここで、上記製造方法では、第２切削工具を用いて貫通孔の周壁内面側を拡径できるため、筒体の周壁に貫通孔を形成した後、筒体を他の加工装置（例えば、ブラスト装置）にセットする製造方法と比べて、貫通孔の周壁内面側に応力集中抑制部位を簡単に形成できる。さらに、上記製造方法では、筒体を他の加工装置にセットする必要がないため、製造時間を短縮することができる。
【０００８】
本発明の第２態様の燃料レールの製造方法は、第１態様の燃料レールの製造方法において、前記第２切削工具は、軸部と、前記軸部の先端部から径方向外側へ突出した切削部とを備えており、前記軸部の軸心と前記貫通孔の中心をずらした状態で前記切削部を前記貫通孔へ挿入し、前記軸部の軸心と前記貫通孔の中心を一致させた状態で前記軸部を回転させて前記切削部で前記貫通孔の前記縁部を切削する。
【０００９】
第２態様の燃料レールの製造方法では、第２切削工具の軸部の軸心と貫通孔の中心をずらした状態で切削部を貫通孔へ挿入し、その後、軸部の軸心と貫通孔の中心を一致させた状態で軸部を回転させて切削部で貫通孔の周壁内面側の縁部を切削する。上記製造方法では、軸部と、軸部の先端部から径方向外側へ突出した切削部とを備える簡素な構造の第２切削工具を用いており、切削部を貫通孔へ挿入する際には軸部の軸心と貫通孔の中心をずらし、切削部で貫通孔の周壁内面側の縁部を切削する際には軸部の軸心と貫通孔の中心を一致させるという単純な動作で貫通孔の周壁内面側に応力集中抑制部位を形成することができる。
【００１０】
本発明の第３態様の燃料レールの製造方法は、第１態様又は第２態様の燃料レールの製造方法において、前記筒体は、金属材料によって形成されており、前記貫通孔の前記周壁内面側を拡径させた後で、前記筒体に燃料レール構成部品をろう付けする。
【００１１】
第３態様の燃料レールの製造方法では、貫通孔の周壁内面側を拡径させた後で、筒体に燃料レール構成部品がろう付けされる。ここで、上記製造方法では、筒体に燃料レール構成部品をろう付けするため、例えば、鋳物に切削加工で流通路等を形成する製造方法と比べて、燃料レールの製造工程を簡単にできる。
【００１２】
本発明の第４態様の燃料レールは、第１態様〜第３態様のいずれか一態様の燃料レールの製造方法を用いて製造された燃料レールであって、筒状で燃料が流通可能とされ、周壁に貫通孔が形成され、前記貫通孔の前記周壁内面側が前記周壁外面側よりも拡径された筒体と、前記筒体の一端に設けられ、前記筒体と前記筒体へ燃料を送る高圧配管とを接続する接続部と、前記筒体の他端に設けられ、前記他端を閉塞する閉塞部と、前記筒体の外面に設けられ、内部が前記貫通孔を通して前記筒体内と連通し、燃料供給対象へ燃料を噴射によって供給する燃料噴射部材が取り付けられるハウジングと、を備えている。
【００１３】
第４態様の燃料レールでは、筒体に形成された貫通孔の周壁内面側が周壁外面側よりも拡径されている。すなわち、貫通孔の周壁内面側に拡径部（応力集中抑制部位）が形成されている。このため、上記燃料レールでは、例えば、筒体に形成された貫通孔が一定径のものと比べて、筒体に周方向の引張力（膨張圧力）が作用した際に、貫通孔の周壁内面側に引張応力が集中するのを抑制できる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明によれば、燃料が流通可能な筒体の周壁に貫通孔が形成される燃料レールに対して貫通孔の周壁内面側に応力集中抑制部位を簡単に形成できる燃料レールの製造方法及びこの製造方法で製造された燃料レールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃料レールの製造方法で製造される燃料レールの斜視図である。
【図２】図１に示す燃料レールの分解斜視図である。
【図３】図１に示す燃料レールを構成する筒体の平面図である。
【図４】図３に示す筒体の４Ｘ−４Ｘ線断面図である。
【図５】図２に示す筒体の５Ｘ−５Ｘ線断面図である。
【図６】図５に示す筒体の周壁内面を矢印６Ｘ方向から見た平面図である。
【図７】図１に示す燃料レールの製造方法を説明するための筒体の断面図であり、筒体に第１切削工具を用いて貫通孔を形成する動作を示している。
【図８】図７で形成した筒体の貫通孔に第２切削工具を挿入する動作を示す筒体の貫通孔周辺の断面図である。
【図９】図８で貫通孔に挿入した第２切削工具の軸心と貫通孔の中心を一致させる動作を示す筒体の貫通孔周辺の断面図である。
【図１０】図９で貫通孔に挿入した第２切削工具を回転させて切削部で筒体の貫通孔の内縁部を切削する動作を示す筒体の貫通孔周辺部の断面図である。
【図１１】図９の動作の後に、貫通孔から第２切削工具を抜き出す動作を示す筒体の貫通孔周辺の断面図である。
【図１２】本発明の他の実施例に係る燃料レールを構成する筒体の貫通孔周辺の断面図である。
【図１３】本発明の他の実施例に係る燃料レールを構成する筒体の貫通孔周辺の断面図である。
【図１４】本発明の他の実施例に係る燃料レールを構成する筒体の貫通孔周辺の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら本発明に係る一実施形態の燃料レールの製造方法及び燃料レールについて説明する。
【００１７】
まず、本実施形態の燃料レールの製造方法を用いて製造される燃料レール４０について説明する。その次に、燃料レール４０の製造方法について説明する。
【００１８】
＜燃料レール４０＞
図１に示されるように、燃料レール４０は、自動車のエンジン２０に燃料タンク２２の燃料を高圧状態で供給するための燃料供給系で用いられる蓄圧器である。具体的には、燃料タンク２２内の燃料は、自動車の集合配管２４、高圧ポンプ２６及び高圧配管２８を介して燃料レール４０へ送られ、燃料レール４０内に高圧状態で蓄圧される。そして、燃料レール４０内の燃料は、燃料レール４０に接続されたインジェクタ３０からエンジン２０のシリンダ３２内へ噴射される。
【００１９】
燃料レール４０は、図１及び図２に示されるように、筒体４２と、接続部４４と、閉塞部４６と、ハウジング４８と、を備えている。
【００２０】
（筒体４２）
筒体４２は、金属材料（例えば、炭素鋼、ステンレス鋼等）で形成されている。この筒体４２の内部は、燃料が流通可能な流通路とされている。この筒体４２の周壁４３には、貫通孔５０（図５参照）が筒体４２の軸方向に間隔をあけて複数形成されている。貫通孔５０は、図６に示されるように丸孔であり、周壁４３の内面４３Ａ側に位置する孔部５０Ａが周壁外面４３Ｂ側に位置する孔部５０Ｂよりも拡径されている。具体的には、貫通孔５０は、図５に示されるように、孔部５０Ａの孔径φＡが孔部５０Ｂの孔径φＢよりも大きくされている。また、貫通孔５０の孔部５０Ａと孔部５０Ｂとの間には、径差により段差部５０Ｃが形成されている。この段差部５０Ｃは、周壁内面４３Ａと平行に形成されている。具体的には、図５に示されるように、周壁内面４３Ａから段差部５０Ｃのまでの距離（筒体４２（周壁４３）の径方向に沿った長さ）Ｌが一定とされている。また、孔部５０Ａの孔壁面が孔中心ＨＣと平行とされている。
【００２１】
（接続部４４）
接続部４４は、筒体４２の一端４２Ａ（図２及び図３では筒体４２の左側の端部）に設けられている。この接続部４４は、筒体４２と、筒体４２へ燃料を送る高圧配管２８とを接続するための部位である。なお、図１〜図１４では、筒体４２の軸方向を矢印Ｙで示し、筒体４２の径方向を矢印Ｒで示している。
【００２２】
（閉塞部４６）
閉塞部４６は、筒体４２の他端４２Ｂ（図２及び図３では筒体４２の右側の端部）に設けられている。この閉塞部４６は、筒体４２の他端４２Ｂを閉塞する部位である（図４参照）。
【００２３】
（ハウジング４８）
ハウジング４８は、筒体４２（周壁４３）の外面４３Ｂに設けられている。このハウジング４８の内部は、貫通孔５０を通して筒体４２内と連通している。このため、ハウジング４８の内部には、筒体４２内から貫通孔５０を通して燃料が送られる。また、ハウジング４８には、インジェクタ３０が取り付けられている。ハウジング４８内の燃料は、インジェクタ３０を通してエンジン２０のシリンダ３２に供給される。
【００２４】
また、ハウジング４８には、ねじ孔４８Ａが形成されている。このねじ孔４８Ａには、図示しない取付ブラケットの貫通孔を通した取付ボルト３４が捩じ込まれるようになっている。
【００２５】
また、筒体４２の他端４２Ｂ側には、筒状の受け部５２が形成されている。この受け部５２の内部は、筒体４２に形成された貫通孔５１（図４参照）を通して筒体４２の内部と連通している。図１に示されるように、受け部５２には、筒体４２内の燃料圧を測定するための圧力センサ３６（図２参照）が取り付けられている。なお、上記筒体４２の貫通孔５１は、貫通孔５０と同様に、丸孔であり、周壁４３の内面４３Ａ側に位置する孔部が周壁外面４３Ｂ側に位置する孔部よりも拡径されている。
【００２６】
なお、本実施形態の燃料レール４０は、燃料レール構成部品である筒体４２、接続部４４、閉塞部４６、ハウジング４８及び受け部５２がろう付けされて一体的に形成されている。
【００２７】
＜燃料レール４０の製造方法＞
次に、本実施形態の燃料レール４０の製造方法について説明する。
【００２８】
まず、金属材料で形成された筒体４２を準備し、図示しない切削加工装置にセットする。
【００２９】
次に、図７に示されるように、第１切削工具６０（例えば、ドリル）を用いて筒体４２の周壁４３に貫通孔５０を形成する。貫通孔５０を形成した後は、第１切削工具６０を貫通孔５０から引き抜く。
【００３０】
次に、図８〜図１１に示されるように、軸部６４と、軸部６４の先端部６４Ａから径方向外側へ突出した切削部６６とを備える第２切削工具６２を用いて、貫通孔５０の周壁内面４３Ａ側の縁部に切削加工を実施する。具体的には、図８に示されるように、第２切削工具６２の軸部６４の軸心ＡＣと貫通孔５０の孔中心ＨＣをずらした状態で、筒体４２の外側から貫通孔５０に第２切削工具６２の切削部６６を挿入する。切削部６６が貫通孔５０を通過した後、図９に示されるように、軸部６４を移動させて軸部６４の軸心ＡＣと貫通孔５０の孔中心ＨＣを一致させる。次に、図１０に示されるように、軸心ＡＣと孔中心ＨＣを一致させた状態で軸部６４を回転させて切削部６６で貫通孔５０の周壁内面４３Ａ側の縁部を切削し、貫通孔５０の周壁内面４３Ａ側を拡径させる。
【００３１】
貫通孔５０の周壁内面４３Ａ側の縁部を切削した後は、図１１に示されるように、軸心ＡＣを移動させて軸心ＡＣと孔中心ＨＣをずらし、その状態で、切削部６６を貫通孔５０から引き抜く。これにより、筒体４２に形成された貫通孔５０が孔部５０Ａ、孔部５０Ｂ及び段差部５０Ｃを有する。
そして、周壁４３に貫通孔５０を形成する手順と同様の手順で周壁４３に貫通孔５１が形成される。
【００３２】
次に、筒体４２に燃料レール構成部品（接続部４４、閉塞部４６、ハウジング４８、受け部５２）をろう付けする。これにより、筒体４２と、接続部４４と、閉塞部４６と、ハウジング４８と、受け部５２とが一体的に成形される。
【００３３】
次に、本実施形態の燃料レールの製造方法及び燃料レール４０の作用効果について説明する。
【００３４】
上記のとおり、燃料レール４０の製造方法では、まず、第１切削工具６０を用いて筒体４２の周壁４３に貫通孔５０を形成し、次に、第２切削工具６２を用いて貫通孔５０の周壁内面４３Ａ側の縁部を切削し、貫通孔５０の周壁内面４３Ａ側を拡径させる。このように貫通孔５０の周壁内面４３Ａ側を拡径させる、すなわち、貫通孔５０に孔部５０Ｂよりも大径な孔部５０Ａ（応力集中抑制部位）を形成することで、例えば、貫通孔５０が一定径のものと比べて、筒体４２に周方向の引張力（膨張圧力）が作用した際に、貫通孔５０の周壁内面４３Ａ側に引張応力が集中するのを抑制できる。言い換えると、貫通孔５０の周壁内面４３Ａ側に生じる引張応力を分散できる。
【００３５】
また、上記製造方法では、第２切削工具６２を用いて貫通孔５０の周壁内面４３Ａ側を拡径できるため、筒体４２の周壁４３に貫通孔５０を形成した後、筒体を他の加工装置（例えば、ブラスト装置）にセットする製造方法と比べて、貫通孔５０の周壁内面４３Ａ側に応力集中抑制部位である孔部５０Ａを簡単に形成できる。さらに、上記製造方法では、筒体４２を他の加工装置にセットしなおす必要がないため、製造時間を短縮することができる。
【００３６】
上記製造方法では、第２切削工具６２の軸部６４の軸心ＡＣと貫通孔５０の孔中心ＨＣをずらした状態で切削部６６を貫通孔５０へ挿入し、その後、軸部６４の軸心ＡＣと貫通孔５０の孔中心ＨＣを一致させた状態で軸部６４を回転させて切削部６６で貫通孔５０の周壁内面４３Ａ側の縁部を切削する。上記製造方法では、軸部６４と、軸部６４の先端部から径方向外側へ突出した切削部６６とを備える簡素な構造の第２切削工具６２を用いており、切削部６６を貫通孔５０へ挿入する際には軸部６４の軸心ＡＣと貫通孔５０の孔中心ＨＣをずらし、切削部６６で貫通孔５０の周壁内面４３Ａ側の縁部を切削する際には軸部６４の軸心ＡＣと貫通孔５０の孔中心ＨＣを一致させるという単純な動作で貫通孔５０の周壁内面４３Ａ側に応力集中抑制部位である孔部５０Ａを形成することができる。
【００３７】
さらに上記製造方法では、貫通孔５０に孔部５０Ａを形成した後で、筒体４２に燃料レール構成部品（接続部４４、閉塞部４６、ハウジング４８、受け部５２）がろう付けされる。ここで、上記製造方法では、筒体４２に燃料レール構成部品をろう付けするため、例えば、鋳物に切削加工で流通路等を形成する製造方法と比べて、燃料レールの製造工程を簡単にできる。
【００３８】
上記製造方法で製造された燃料レール４０は、上記の通り、筒体に周方向の引張力（膨張圧力）が作用した際に、貫通孔５０の周壁内面４３Ａ側に引張応力が集中するのが抑制される。このため、上記燃料レール４０は、長期に亘って、不具合の発生が抑制される。
【００３９】
前述の実施形態では、図５に示されるように、貫通孔５０の孔部５０Ａの孔壁面が孔中心ＨＣと平行とされているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、図１２に示される貫通孔７０のように、孔部７０Ａの孔壁面が孔中心ＨＣに対して斜めに傾いていてもよいし、図１３に示される貫通孔７２のように、孔部７２Ａの孔壁面が孔中心ＨＣに対して円弧凹状に湾曲していてもよい。なお、上記貫通孔７０は、周壁内面４３Ａ側の孔部７０Ａと周壁外面４３Ｂ側の孔部７０Ｂと段差部７０Ｃとで形成されている。また、上記貫通孔７２は、周壁内面４３Ａ側の孔部７２Ａと周壁外面４３Ｂ側の孔部７２Ｂと段差部７２Ｃとで形成されている。
【００４０】
また、前述の実施形態では、図５に示されるように、貫通孔５０を孔部５０Ａ、５０Ｂ、段差部５０Ｃで形成しているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、図１４に示される貫通孔７４のように複数の孔部７４Ａ、７４Ｂ、７４Ｃと、段差部７４Ｄ、７４Ｅとで形成してもよい。なお、孔部７４Ａは、最も周壁内面４３Ａ側に位置しており、孔部７４Ｂ、７４Ｃよりも大径とされている。上記のように、貫通孔７４の径を周壁内面４３Ａ側に向けて段階的に拡径することで、複数段階で引張応力を分散できる。
【００４１】
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲がこれらの実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４２】
２０      エンジン（燃料供給対象）
２８      高圧配管
３０      インジェクタ（燃料噴射部材）
４０      燃料レール
４２      筒体
４２Ａ    一端
４２Ｂ    他端
４３      周壁
４３Ａ    周壁内面
４３Ｂ    周壁外面
４４      接続部
４６      閉塞部
４８      ハウジング
５０      貫通孔
５０Ａ    孔部（貫通孔の周壁内面側）
５０Ｂ    孔部（貫通孔の周壁外面側）
５１      貫通孔
６０      第１切削工具
６２      第２切削工具
６４      軸部
６４Ａ    先端部
６６      切削部
７０      貫通孔
７０Ａ    孔部（貫通孔の周壁内面側）
７０Ｂ    孔部（貫通孔の周壁外面側）
７２      貫通孔
７２Ａ    孔部（貫通孔の周壁内面側）
７２Ｂ    孔部（貫通孔の周壁外面側）
７４      貫通孔
７４Ａ    孔部（貫通孔の周壁内面側）
７４Ｃ    孔部（貫通孔の周壁外面側）
ＡＣ      軸心（第２切削工具の軸部の軸心）
ＨＣ      孔中心（貫通孔の中心）
【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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