(57)【要約】【課題】燃料レール（コモンレール）における主管と分岐管との接続部分での亀裂を防止し、低圧から高圧まで広範囲の圧力に対応できるような構造と製造方法を提供する。ガソリンエンジンのみならず比較的低圧仕様のディーゼルエンジンに対しても適用可能とする。【解決手段】主管と、燃料導入管と、複数の分岐管とを備えて成る燃料レールにおいて、主管の外壁に各分岐管を受け入れるための貫通穴が形成され、各貫通穴は主管の外側及び内側に向かってそれぞれ突出する環状壁を有しており、各分岐管は前記環状壁にろう付け又は溶接により固定されている。燃料レール用主管には、主管の外壁に各分岐管を受け入れるための貫通穴が形成され、各貫通穴は主管の外側及び内側に向かってそれぞれ突出する環状壁を有している。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線状に延びる燃料通路を内部に有する主管と、この主管の端部又は側部に固定された燃料導入管と、前記主管に交差して連結され一端が前記燃料通路に連通しかつ他端に燃料噴射ノズル先端を受け入れる連結金具を有する複数の分岐管とを備えて成る燃料レールにおいて、
前記主管の外壁に各分岐管を受け入れるための貫通穴が形成され、
各貫通穴は主管の外側及び内側に向かってそれぞれ突出する環状壁を有しており、
各分岐管は前記環状壁にろう付け又は溶接により固定されていることを特徴とする燃料レール。
【請求項２】
前記主管は円形断面を有しかつその外壁の少なくとも前記環状壁の周囲が平坦加工されている請求項１記載の燃料レール。
【請求項３】
前記貫通穴内に挿入された前記分岐管の内側先端が前記環状壁の内側先端と同一面又はそれよりも内部へと延伸している請求項１記載の燃料レール。
【請求項４】
管壁に複数の分岐管を固定するように作られる燃料レール用主管であって、
当該主管の外壁に各分岐管を受け入れるための貫通穴が形成され、
各貫通穴は主管の外側及び内側に向かってそれぞれ突出する環状壁を有していることを特徴とする燃料レール用主管。
【請求項５】
前記主管は円形断面を有しかつその外壁の少なくとも前記環状壁の周囲が平坦加工されている請求項４記載の燃料レール用主管。
【請求項６】
燃料通路を内部に有する主管とこの主管に交差して連結される複数の分岐管とを備える燃料レールを製造する方法であって、
特殊工具を用いて前記主管の外壁に各分岐管を受け入れるための貫通穴を形成すると同時にその貫通穴の周囲に主管の外側及び内側に向かってそれぞれ突出する環状壁を形成し、
前記貫通穴内に分岐管を挿入し、
前記環状壁に分岐管をろう付け又は溶接により固定する、
各工程を包含することを特徴とする燃料レールの製造方法。
【請求項７】
前記主管が円形断面を有しており、前記貫通穴を形成する前に少なくともその周囲の外壁を平坦加工する工程を含む請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記貫通穴内に分岐管を挿入する工程で、分岐管の内側先端を前記環状壁の内側先端と同一面又はそれよりも内部へと延伸させる段階を含む請求項６記載の方法。
【請求項９】
管壁に複数の分岐管を固定するように作られる燃料レール用主管の製造方法であって、
特殊工具を用いて当該主管の外壁に各分岐管を受け入れるための貫通穴を形成すると同時にその貫通穴の周囲に主管の外側及び内側に向かってそれぞれ突出する環状壁を形成することを特徴とする燃料レール用主管の製造方法。
【請求項１０】
前記主管が円形断面を有しており、前記貫通穴を形成する前に少なくともその周囲の外壁を平坦加工する工程を含む請求項９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子燃料噴射式自動車用エンジンなどの燃料加圧ポンプから送給された燃料をエンジンの各吸気通路あるいは気筒内に直接噴射する燃料インジェクタ（噴射ノズル）を介して供給するための燃料レールの改良に関し、特に燃料通路を有する主管と分岐管の連結構造及びその製造方法に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
燃料レール（フユーエルデリバリパイプ）は、ガソリンエンジンの電子燃料噴射システムに広く使用されており、燃料通路を有する主管から複数個の分岐管を介して各燃料インジェクタに燃料を供給する。ディーゼルエンジンでは同様の構造体がコモンレールと呼ばれ、１０００ｋｇｆ／ｃｍ２　以上の圧力にも耐えられるように設計されているものが多い。このような高圧流体の供給圧力の変動・機関側からの振動・温度変動による寸法変化などに起因して、主管と分岐管との接続部分に亀裂を生じて燃料漏れを起こすおそれがあった。
【０００３】
本発明者等の先願による特開平９−２８０４６４号「高圧燃料レールにおける分岐接続体の接続構造」、特開平９−２８７６８７号「高圧燃料レールにおける分岐接続体の接続構造」、特開平１１−２５７１８７号「ジメチルエーテル燃料用コモンレール」、特開２０００−８８１６７号「分岐管の接続構造」、再公表特許ＷＯ９６／１８０６２号「高圧燃料レールにおける分岐接続体の接続構造」には燃料レールやコモンレールにおける主管と分岐管との接続構造などが記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、燃料レール（コモンレール）における主管と分岐管との接続部分での亀裂を防止し、低圧から高圧まで広範囲の圧力に対応できるような燃料レールの新規な構造、及び燃料レール用主管の新規な構造、さらにそれらの新規な製造方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、ガソリンエンジンのみならず比較的低圧仕様のディーゼルエンジンに対しても適用可能な燃料レール（コモンレール）を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明はその第１の態様として、直線状に延びる燃料通路を内部に有する主管と、この主管の端部又は側部に固定された燃料導入管と、前記主管に交差して連結され一端が前記燃料通路に連通しかつ他端に燃料噴射ノズル先端を受け入れる連結金具を有する複数の分岐管とを備えて成る燃料レールを提供する。
この燃料レールは、主管の外壁に各分岐管を受け入れるための貫通穴が形成され、各貫通穴は主管の外側及び内側に向かってそれぞれ突出する環状壁を有しており、各分岐管は前記環状壁にろう付け又は溶接により固定されているという特徴を有する。
【０００６】
【作用】
かかる構造を採用することにより、各分岐管は主管を貫通する位置の前後で環状壁に堅固に保持されていると共にろう付けにおいては広いろう付け面積を確保できることになり、強固に固定されかつ応力集中が避けられて、亀裂の発生が防止できる。従って、この燃料レールは低圧から高圧まで広範囲の圧力に対応できることになり、さらにはガソリンエンジンのみならず比較的低圧仕様のディーゼルエンジンに対しても適用が可能になる。
【０００７】
この種の燃料レールは円形パイプ材で作られることが多いので、主管は円形断面とし、かつ外壁の前記環状壁の周囲を平坦加工するようにすれば、平坦加工された部分に貫通穴を加工することになって加工が容易になるという利点が得られる。
また、主管の外壁の一部を長手方向全体にわたって平坦加工し、かつその平坦加工部分に貫通穴と環状壁を設けてもよい。
貫通穴内に挿入される分岐管の内側先端は環状壁の内側先端と同一面又はそれよりも内部へと延伸するようにすれば、ろう付けや溶接の後で充分な強度が保たれるという利点が得られる。
【０００８】
本発明はその第２の態様として、管壁に複数の分岐管を固定するように作られる燃料レール用主管であって、当該主管の外壁に各分岐管を受け入れるための貫通穴が形成され、各貫通穴は主管の外側及び内側に向かってそれぞれ突出する環状壁を有している燃料レール用主管を提供する。
この主管が円形断面を有する場合は、外壁の環状壁の周囲が平坦加工されていると、貫通穴の加工が容易になって有利である。
また、主管の外壁の一部を長手方向全体にわたって平坦加工し、かつその平坦加工部分に貫通穴と環状壁を設けてもよい。
【０００９】
本発明はその第３の態様として、燃料通路を内部に有する主管とこの主管に交差して連結される複数の分岐管とを備える燃料レールを製造する方法であって、特殊工具を用いて前記主管の外壁に各分岐管を受け入れるための貫通穴を形成すると同時にその貫通穴の周囲に主管の外側及び内側に向かってそれぞれ突出する環状壁を形成し、貫通穴内に分岐管を挿入し、環状壁に分岐管をろう付け又は溶接により固定する、各工程を包含する燃料レールの製造方法を提供する。
かかる目的のために使用可能な特殊工具としては、例えば１９８４年６月１９日発行の米国特許第４４５４７４１号「シート材料に穴をあけるためのフロードリル」、１９７９年１月２日発行の米国特許第４１３２０９７号「カラー付き穴の形成方法」などに示されている工具等を利用することができる。
これらの特殊工具による穴あけ加工を１パスあるいは複数パスにわたって繰り返すことにより、貫通穴と同時に環状壁を形成することができる。
【００１０】
主管が円形断面を有している場合は、貫通穴を形成する前にその周囲の外壁を平坦加工すると、穴あけ加工が容易になって有利である。
また、貫通穴を形成する前に、主管の外壁の一部を長手方向全体にわたって平坦加工してもよい。
貫通穴内に分岐管を挿入する工程で、分岐管の内側先端を環状壁の内側先端と同一面又はそれよりも内部へと延伸させるようにすれば、ろう付けあるいは溶接後の強度が向上するので有利である。
【００１１】
本発明はその第４の態様として、管壁に複数の分岐管を固定するように作られる燃料レール用主管の製造方法であって、特殊工具を用いて当該主管の外壁に各分岐管を受け入れるための貫通穴を形成すると同時にその貫通穴の周囲に主管の外側及び内側に向かってそれぞれ突出する環状壁を形成する燃料レール用主管の製造方法を提供する。
【００１２】
主管が円形断面を有している場合は、貫通穴を形成する前にその周囲の外壁を平坦加工すると、穴あけ加工が容易になって有利である。
また、貫通穴を形成する前に、主管の外壁の一部を長手方向全体にわたって平坦加工してもよい。
本発明の他の特徴及び利点は、添付図面の実施例を参照した以下の記載により明らかとなろう。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１，図２は本発明の第１の実施例による燃料レール１０の全体を表しており、この燃料レールはガソリンエンジン用の低圧デリバリパイプに適している。燃料レール１０は、直線状に延びる燃料通路１６を内部に有する主管１１と、この主管の側部に固定された燃料導入管１２と、主管１１に交差して連結され一端が燃料通路１６に連通しかつ他端に燃料噴射ノズル先端２６を受け入れる連結金具（ソケット）１８を有する４個の分岐管１４ａ〜１４ｄとが備えられている。
主管１１の底部には主管をエンジン本体に取り付けるための厚肉で堅固なブラケット１３が２個横方向に架け渡されており、主管１１の長手方向両端はエンドキャップ１５ａ，１５ｂで封止されている。燃料導入管１２の一端は燃料通路１６に連通しかつ他端は燃料ポンプ２８に接続されている。
【００１４】
本発明の特徴に基づき、主管１１の外壁に各分岐管を受け入れるための貫通穴２１が形成され、各貫通穴２１は主管の外側及び内側に向かってそれぞれ突出する環状壁２２，２３を有しており、各分岐管１４ａ〜１４ｄは環状壁２２，２３にろう付け又は溶接により固定されている。
かかる構造に基づき、各分岐管１４ａ〜１４ｄは主管１１を貫通する位置の前後で環状壁に堅固に保持されていることになり、強固に固定されかつ応力集中が避けられて、亀裂の発生が防止できる。従って、この燃料レール１０は低圧から高圧まで広範囲の圧力に対応できることになる。
【００１５】
図３，図４は本発明の第２の実施例による燃料レール３０の全体を表しており、この燃料レールはガソリンエンジン用の中圧デリバリパイプに適している。第１の実施例と異なり、各分岐管３４ａ〜３４ｄの燃料インジェクタ２６側に堅固なフランジ３８が固着され、中程度の圧力に耐えて燃料漏れを起こさない構造に作られている。燃料ポンプ２８は中圧用あるいは高圧用のものを使用する。
【００１６】
図５，図６は本発明の第３の実施例による燃料レール４０の全体を表しており、この燃料レールはガソリンエンジン用の高圧デリバリパイプあるいはディーゼルエンジン用のコモンレールに適している。第１，第２の実施例と異なり、各分岐管４４ａ〜４４ｄの燃料インジェクタ２６側の端部にテーパ状端末部分４７と堅固な袋ナット４８が装備され、高圧に耐えて燃料漏れを起こさない構造に作られている。また、燃料ポンプ２８は高圧用のものを使用し、接続部分にはテーパ状端末部分４７と袋ナット４６を使用する。
【００１７】
図７〜図１０は本発明による燃料レール及びその主管を製造する工程を表している。図７は、特殊工具（ドリル等）を利用して、円形パイプ５０の外周に分岐管１４を受け入れるための貫通穴５１を形成すると同時にその貫通穴５１の周囲に主管の外側及び内側に向かってそれぞれ突出する環状壁５２，５３を形成し、その貫通穴５１内に分岐管１４を挿入し、環状壁５２，５３と分岐管１４との接合部分５４，５５に仮付け後、ろう付け又は溶接を施して両者を固着する加工工程を表している。
図から理解されるように、貫通穴５１内に分岐管１４を挿入する工程で、分岐管１４の内側先端を環状壁の内側先端と同一面又はそれよりも内部へと延伸させるようにすれば、ろう付けあるいは溶接後の強度が向上するので有利である。
【００１８】
図８は、円形パイプ５０の外周で貫通穴をあける場所の周辺部にわたって最初に外壁に平坦部分６０を加工し、その平坦部分６０に、特殊工具（ドリル等）を利用して、分岐管１４を受け入れるための貫通穴６１を形成すると同時にその貫通穴６１の周囲に主管の外側及び内側に向かってそれぞれ突出する環状壁６２，６３を形成し、その貫通穴６１内に分岐管１４を挿入し、環状壁６２，６３と分岐管１４との接合部分６４，６５に仮付け後、ろう付け又は溶接を施して両者を固着する加工工程を表している。
図から理解されるように、貫通穴６１内に分岐管１４を挿入する工程で、分岐管１４の内側先端を環状壁の内側先端と同一面又はそれよりも内部へと延伸させるようにすれば、ろう付けあるいは溶接後の強度が向上するので有利である。
【００１９】
図９は、円形パイプ５０の外壁の一部を長手方向全体にわたって最初に平坦部分７０に加工し、その平坦部分７０に、特殊工具（ドリル等）を利用して、分岐管１４を受け入れるための貫通穴７１を形成すると同時にその貫通穴７１の周囲に主管の外側及び内側に向かってそれぞれ突出する環状壁７２，７３を形成し、その貫通穴７１内に分岐管１４を挿入し、環状壁７２，７３と分岐管１４との接合部分７４，７５に仮付け後、ろう付け又は溶接を施して両者を固着する加工工程を表している。
図から理解されるように、貫通穴７１内に分岐管１４を挿入する工程で、分岐管１４の内側先端を環状壁の内側先端と同一面又はそれよりも内部へと延伸させるようにすれば、ろう付けあるいは溶接後の強度が向上するので有利である。
【００２０】
図１０は、角パイプ８０を使用し、その平坦部分に特殊工具（ドリル等）を利用して、分岐管１４を受け入れるための貫通穴８１を形成すると同時にその貫通穴８１の周囲に主管の外側及び内側に向かってそれぞれ突出する環状壁８２，８３を形成し、その貫通穴８１内に分岐管１４を挿入し、環状壁８２，８３と分岐管１４との接合部分８４，８５に仮付け後、ろう付け又は溶接を施して両者を固着する加工工程を表している。
図から理解されるように、貫通穴８１内に分岐管１４を挿入する工程で、分岐管１４の内側先端を環状壁の内側先端と同一面又はそれよりも内部へと延伸させるようにすれば、ろう付けあるいは溶接後の強度が向上するので有利である。
【００２１】
【発明の効果】
以上詳細に説明した如く、本発明によれば、各分岐管は主管を貫通する位置の前後で環状壁に堅固に保持されていることになり、強固に固定されかつ応力集中が避けられて、亀裂の発生が防止され、燃料レール及びその主管は低圧から高圧まで広範囲の圧力に対応できることになる。環状壁により強度が向上するので低圧燃料に対しては主管を薄肉に作ることも可能であり、主管を厚肉に作ればガソリンエンジンのみならず比較的低圧仕様のディーゼルエンジンに対しても適用が可能になるなど、その技術的効果には極めて顕著なものがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による燃料レールの全体を表す斜視図である。
【図２】図１の燃料レールの縦断面図である。
【図３】他の実施例による燃料レール全体を表す斜視図である。
【図４】図３の燃料レールの縦断面図である。
【図５】他の実施例による燃料レール全体を表す斜視図である。
【図６】図５の燃料レールの縦断面図である。
【図７】燃料レールの製造工程を表す概略図である。
【図８】燃料レールの製造工程を表す概略図である。
【図９】燃料レールの製造工程を表す概略図である。
【図１０】燃料レールの製造工程を表す概略図である。
【符号の説明】
１０，３０，４０　燃料レール
１１　主管
１２　燃料導入管
１４，３４，４４　分岐管
１６　燃料通路
１８　ソケット
２１　貫通穴
２２，２３　環状壁
２６　燃料インジェクタ
２８　燃料ポンプ
３８　フランジ
４８　袋ナット
６０，７０　平坦部分
【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】
2004116334.tif 000009
【図８】
2004116334.tif 000010
【図９】
2004116334.tif 000011
【図１０】
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