(57)【要約】【課題】分岐孔の開口部周辺の応力を低減させる。【解決手段】コモンレール１０は、主管孔２０が形成されたレール本体３０を備える。レール本体３０の端壁部３２には主凹球面２１が形成されるとともに、この主凹球面２１には複数の副凹球面４１が設けられている。この副凹球面４１は主凹球面２１よりも小径の曲率半径に設定され、分岐孔４２は各副凹球面４１に開口している。このように、主凹球面２１よりさらに曲率半径の小さい部分に分岐孔４２を形成できるようになったから、応力をより低減させることができる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主管孔が形成されたレール本体を備え、このレール本体の端部の内壁には主凹球面が形成されるとともに、この主凹球面には同主凹球面より小さい曲率半径を有する複数の副凹球面が形成され、かつこの副凹球面の内壁面には分岐孔がそれぞれ開口していることを特徴とするコモンレール。
【請求項２】
前記各分岐孔は、それらの軸線が互いに平行となるように配置してあることを特徴とする請求項１記載のコモンレール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンのコモンレール式燃料噴射装置におけるコモンレールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のコモンレール式燃料噴射装置におけるコモンレールとしては、特開２００２−８９４０４に開示のものがある。図７に示すように、このコモンレール１は、中心部にレール長方向に延びる主管孔２を有するレール本体３を備えており、このレール本体３の主管孔２の側方を取り囲む壁部の内壁は凹円柱面をなす一方で、レール本体３の主管孔２の一端部を取り囲む壁部（以下、「端壁部４」と呼称）の内壁は凹球面４Ａをなしている。そして、この凹球面４Ａには、複数の分岐孔５が開口しており、夫々の分岐孔５は、レール本体３の端壁部４において凹球面４Ａの曲率中心から放射状に延びるよう配されている。また、夫々の分岐孔５の外周側端部には、それよりも内径の大きい連通孔６が同心状に連成され、さらに連通孔６の外周側端部は、図示しないインジェクションパイプとの接続部７として外部にテーパ状に開口されている。
このような形態のコモンレール１には、主管孔２と分岐孔５の内壁に対して加圧燃料による内圧がかかるため、これら主管孔２と分岐孔５の双方の内壁には引張り応力が発生するものであるが、上記のように、分岐孔５の開口周辺部を凹球面４Ａにすることで、その開口周辺部に生じる引張り応力を低減させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、分岐孔５の開口部周辺の応力低減のためには、凹球面４Ａの曲率半径は小さい方がよい。しかし、凹球面４Ａの曲率半径が過度に小さくすると、分岐孔を設けるための領域の面積が小さくなるため、これではインジェクションパイプ同士が干渉してしまう。したがって、従来の構造では、インジェクションパイプの配置との関係から、応力低減には自ずと限界を生じていた。
本発明は上記の事情に基づいて開発工夫されたものであって、その目的は分岐孔の開口部周辺の応力低減を図りうるコモンレールを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、主管孔が形成されたレール本体を備え、このレール本体の端部の内壁には主凹球面が形成されるとともに、この主凹球面には同主凹球面より小さい曲率半径を有する複数の副凹球面が形成され、かつこの副凹球面の内壁面には分岐孔がそれぞれ開口していることを特徴とするものである。
【０００５】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、各分岐孔は、それらの軸線が互いに平行となるように配置してあることを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の作用及び効果】
＜請求項１の発明＞
請求項１の発明によれば、主凹球面内にさらに副凹球面を設け、ここに分岐孔を開口させるようにしている。つまり、主凹球面よりもさらに曲率半径の小さい部分に分岐孔を形成できるようになったから、応力をより低減させうる。
【０００７】
＜請求項２の発明＞
請求項２の発明によれば、各分岐孔は同一方向を向いて配置されるため、例えば分岐孔にパイプ等が接続される場合においても、これら集約されたパイプは周辺に大きなスペースを必要としないから、狭い箇所での使用に好適となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態を図１及び図２によって説明する。本実施形態は、コモンレール式燃料噴射装置において、コモンレールに供給された加圧燃料を複数のインジェクタ（図示せず）に分配する手段として、コモンレールにインジェクタの燃料配管を接続したものであり、以下に、そのコモンレールの構造について説明する。
【０００９】
コモンレール１０は、内部に一定内径の主管孔２０が形成された円筒形のレール本体３０を備えている。このレール本体３０の壁部のうち主管孔２０の側方を取り囲む壁部（以下、「筒壁部３１」と呼称）の内壁は、凹円柱面３１Ａをなす一方で、レール本体３０の壁部のうち主管孔２０の長さ方向に関する一端部を取り囲む壁部（以下、「端壁部３２」と呼称）の内壁は、主凹球面２１をなしている。また、図示しないが、主管孔２０の他端部を取り囲む壁部には、雌ネジ部が形成された取付孔が貫設されており、ユニオン継手を螺合によって接合させている。
【００１０】
レール本体３０の端壁部３２において主管孔２０の内壁を構成する主凹球面２１には、複数の副凹球面４１が形成されている。この副凹球面４１の曲率半径は、主管孔２０の内壁を構成する主凹球面２１の曲率半径よりも小さく設定してある。具体的には各副凹球面４１は、図２に示すように、レール本体３０の端壁部３２の端面を正面視して十文字の各頂点及び交差点の夫々に、合計５つ設けられている。なお、本明細書において「凹球面」（２１，４１）とは、曲率中心を有する凹状の球面を意味しており、完全な球面に限らず、例えば楕円球面のようにやや変形した球面も含む概念である。
【００１１】
また、各副凹球面４１には一定内径の分岐孔４２の一端がそれぞれ開口している。分岐孔４２は、その軸線Ｋが副凹球面４１の曲率中心Ｑを通るように設定されており（図６参照）、また夫々の分岐孔４２が互いに平行位置するように配されている。そして、分岐孔４２の外周端にはテーパ孔４３が連なり、さらにこのテーパ孔４３の最大外径となる外周端には接続孔４４の内周端が連なっている。さらにまた、接続孔４４の外周端には外周側に向かってテーパ状に拡開する第２テーパ孔４５が連なり、この第２テーパ孔４５の最大外径となる外周端には端面寄りの内周面に雌ネジ部４６Ａが形成された導通孔４６が連なっている。導通孔４６は、端壁部３２の端面に開口して外部に臨み、その開口部がインジェクションパイプ（図示せず）の挿入口となり、またその雌ネジ部４６Ａがインジェクションパイプの外周に形成された雄ネジ部に螺合される。インジェクションパイプが正規の嵌合位置にあるとき、第２テーパ孔４５にはインジェクションパイプの端部のシール面が密着されるものである。これら分岐孔４２、テーパ孔４３、接続孔４４、第２テーパ孔４５、及び導通孔４６は、いずれも互いに同軸の円形に形成されるとともに、主管孔２０の軸線に平行ないし同軸上に位置している。
【００１２】
ここで、分岐孔４２は主凹球面２１内の副凹球面４１に開口しているため、副凹球面４１を設けることなく主凹球面２１に開口した場合に比較して、その開口部周辺の引張り応力をより一層低減させることができる。
【００１３】
また、この実施形態においては、分岐孔４２は、副凹球面４１に開口するに際して、その軸方向と副凹球面４１に生じる加圧燃料の内圧のかかる方向とを一致させるべく、その軸線Ｋ上に凹球面４１の曲率中心Ｑが位置するように設定されている。この発明に係るコモンレール１０の場合には、複数の凹球面４１を備え、夫々の凹球面４１が曲率中心Ｑを異なる位置に有しているため、夫々の曲率中心Ｑから対応する分岐孔４２が延びることにより、一つの曲率中心Ｑから複数の分岐孔４２が放射状に延びるような場合に比べると、分岐孔４２の配置のバリエーションの幅は飛躍的に増大するようになる。その結果、分岐孔４２を設けるに当たり、種々の態様で配置可能となるため、この分岐孔４２に連結されるインジェクションパイプも任意方向に突出させることができ、そのスペース確保の問題が解消される。
また、既述したようにレール本体３０において分岐孔３２を互いに平行位置するように配することも可能となるため、インジェクションパイプの延出方向をほぼ一方向に限定することもでき、周辺スペースに制約がある場合に有効である。
【００１４】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態を図３及び図４によって説明する。
第１実施形態では、レール本体３０の端壁部３２の外端面は平面状に形成されていたが、この第２実施形態では、この端壁部３２の端面から分岐用筒部３３が一体に突出している。他の構成は、第１実施形態と同様であるため、図面中に同一符号を付して重複した説明は省略する。
【００１５】
第２実施形態のレール本体３０の端壁部３２は、端面に向かってテーパ状に切り欠かれた側端部３２Ｂを備えている。また、端壁部３２の端面には、レール本体３０よりも小径の円筒形をなす分岐用筒部３３が、レール本体３０の軸線と平行ないし同軸上に突出する形態で一体形成されている。図４に示す分岐用筒部３３は、端壁部３２の端面を正面視して十文字の各頂点及び交差点に、合計５本が突設されている。また、この分岐用筒部３３の外周には、インジェクションパイプを接続するための雄ネジ部３３Ａが形成されている。
そして、端壁部３２における分岐用筒部３３が形成されている領域には、端壁部３２の内壁（主凹球面２１）に開口する副凹球面４１と、この副凹球面４１に開口する分岐孔４２と、この分岐孔４２の外周端に連なるテーパ孔４３と、このテーパ孔４３の最大外径となる外周端に連なる接続孔４４とが形成されている。接続孔４４は、分岐孔４２に同心状に連成され、分岐用筒部３３内をその突出方向に延び、夫々、互いに平行位置する関係にある。また、接続孔４４の外周側端部には、外広がりのテーパ状をなすシール面４５が形成されており、このシール面４５にはインジェクションパイプの端部のシール面が密着される。
上記のように構成された第２実施形態のものも、第１実施形態と同様の作用効果を発揮することができる。
【００１６】
＜第３実施形態＞
図５は本発明の第３実施形態を示す。
第３実施形態では、球状空間をなす主管孔２０が設けられ、この主管孔２０を取り囲んで中空状球体からなるレール本体３０を備えている。そして、このレール本体３０の周壁部には、複数の分岐用筒部３３が突出しており、図示する場合では、２つの分岐用筒部３３が左向きに開口するとともに、１つの分岐用筒部３３が右向きに開口している。これら分岐用筒部３３は、夫々、その突出方向が異なるものの、互いに平行位置する関係にある。また、レール本体３０の周壁部において分岐用筒部３３が形成されている領域には、第２実施形態と同様に、主管孔３０寄りの位置から順に、副凹球面４１、分岐孔４２、テーパ孔４３、及び接続孔４４が形成されている。また、分岐用筒部３３の外周には、インジェクションパイプを接続するための雄ネジ部３３Ａが形成されている。本実施形態によれば、主管孔２０が球状空間をなしているため、主管孔２０の内壁の全体が主凹球面２１となり、高圧の燃料を収容するのに有効である。
上記のように構成された第３実施形態のものも、第１、第２実施形態と同様の作用効果を発揮することができる。
【００１７】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００１８】
（１）副凹球面４１の内壁は、その全体が凹球面４１である必要はなく、少なくとも分岐孔４２の開口周辺部が凹球面４１をなすものも含むものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係るコモンレールの要部拡大断面図
【図２】同じく正面図
【図３】第２実施形態に係るコモンレールの要部拡大断面図
【図４】同じく正面図
【図５】第３実施形態に係るコモンレールの要部拡大断面図
【図６】分岐孔の軸線上に分岐孔形成部の曲率中心があることを示す模式図
【図７】従来のコモンレールの断面図
【符号の説明】
Ｑ…曲率中心
１０…コモンレール
２０…主管孔
２１…主凹球面
３０…レール本体
３２…端壁部
３３…分岐用筒部
４１…副凹球面
４２…分岐孔
【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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