(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関用の燃料供給装置内において管状レール（５）と少なくとも１つの同軸部材（１９、２１）とを前方連結するための機構であって、
前記レール（５）は、予め設定した内径（ｄ）および予め設定した外径（Ｄ）を有する中空本体（６）を含み、前記同軸部材（１９、２１）は、前記中空本体（６）の外径（Ｄ）より外径が小さい円筒部（２２、２３）を有し、前記円筒部（２２、２３）は、平坦な前面（２４、２６）を有し、
前記機構は、前記中空本体（６）が、末端部（１７、１８）を有し、
前記末端部（１７、１８）は、前記円筒部（２２、２３）を収容しかつ環状の肩部（２７、２８）を形成するように前記内径（ｄ）より大きい内径（ｄ’）を有し、
前記末端部（１７、１８）は、機械的に把持し得るように外径（Ｄ’）が前記外径（Ｄ）より小さい外側フライス加工部（３１、３２）を有し、
前記環状の肩部（２７、２８）は、前記中空本体６の大きい外径（Ｄ）を有する部分に対応する位置に配置されていることを特徴とする連結機構。
【請求項２】
前記環状の肩部（２７）と前記前面（２４）との間、ならびに前記環状の肩部（２８）と前記前面（２６）との間に取り付けられているのは、比較的軟性の材料からなる座金（２９、３０）であることを特徴とする請求項１に記載の連結機構。
【請求項３】
前記中空本体（６）と、前記同軸部材（１９、２１）の前記円筒部（２２、２３）とは、鋼からなり、前記機構は、前記座金（２９、３０）の材料が、軟鉄であることを特徴とする請求項２に記載の連結機構。
【請求項４】
前記円筒部（２２、２３）の外径は、前記末端部（１７、１８）の内径（ｄ’）より若干大きく、前記同軸部材（１９、２１）は、軸方向に押し付けることにより、または前記末端部（１７、１８）を予熱することにより前記レール（５）に固定されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の連結機構。
【請求項５】
前記円筒部（２２、２３）は、外側にねじ山が切られ、前記末端部（１７、１８）の内側のねじ溝にねじ留めされることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の連結機構。
【請求項６】
前記小さくした外径（Ｄ’）は、前記中空本体（６）の強度と少なくとも等しい径方向の強度を、前記円筒部（２２、２３）とともに、保証するようなものであることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の連結機構。
【請求項７】
前記末端部（１７、１８）の外側のフライス加工部（３１、３２）の長さは、前記円筒部（２２、２３）の長さほど長くないことを特徴とする請求項１に記載の連結機構。
【請求項８】
前記同軸部材（２１）は、圧力変換器（２０）との単一部品からなることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の連結機構。
【請求項９】
前記同軸部材（２１）は、高圧燃料ポンプの配管に連結するための直径アダプタにより形成されることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の連結機構。
【請求項１０】
前記中空本体（６）は、２つの対向した末端部（１７、１８）を有し、前記末端部（１７、１８）の一方は、高圧燃料ポンプの配管に連結するための直径アダプタ（１９）に連結され、前記末端部（１７、１８）の他方は、圧力変換器（２０）に連結されるように設計されることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の連結機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧流体用管状レールの間を前方連結するための機構に関し、またレールのサイズを小さくする機構に関する。特に、本発明は、例えば、内燃機関用燃料供給装置において、レールの端部が受ける径方向の圧力を減少させ得る機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
知られているように、「コモンレールエンジン」と呼ばれる、燃料噴射部を有する内燃機関においては、燃料が、高圧ポンプにより、少なくとも１６００バール近辺に高圧化され、この圧力によって、燃料が、コモンレールに送られ、このコモンレールは、一般に管状であり各個々のインジェクタに連通している。さらに、レールは、高圧ポンプの噴射管、圧力センサ、圧力制限バルブなどの他の部材に連結する必要がある。
【０００３】
最新の噴射エンジンにおける目的とは、益々大きくなるレールのサイズを小さくすることであり、また、コスト上の理由のために、その目的は、製造を簡単にすることである。鍛造により得られるレールよりも低コストでレールを得られる、通常製造される配管からなる管状流体レールが、知られている。前記レールは、さらに、それぞれが、少なくとも１つの末端部を有し、その末端部を前記のタイプの同軸部材に連結する必要がある。
【０００４】
既知の技術の流体レールは、一般に、ブラケットが必要であることが欠点であり、このブラケットは、部品の把持を可能にすること、およびエンジンへの固定を可能にすることとの二重の機能を果たす。管状本体が、通常製造される配管からなる場合、ブラケットは、管状本体に溶接する必要があり、あるいはどんな場合においてもいくつかの他のタイプの連結手段により管状本体に圧迫させる必要があり、コストおよび製造工程の複雑さが明らかに増す。管状本体を鍛造により得る場合、ブラケットは、どんな場合でも機構全体の重さを増してしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、信頼性が高くコストが抑制される適切な解決手段により、既知の技術の流体レールに存在するブラケットを省略することである。
【０００６】
本発明によれば、上の目的は、請求項１に定めるように、高圧流体用のレールの寸法を小さくする機構により、達成される。
【０００７】
特に、上の目的は、管状本体にフライス加工部を設けることにより達成され、これによって、サイズは大きくならない。
【０００８】
本発明の別の目的は、径方向の圧力に対する抵抗を減少させずに、管状流体レールを同軸部材に連結するための機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、上の別の目的は、請求項９に記載するように、圧力下の流体用管状レールと、それと同軸の少なくとも１つの部材との間を前方で連結する機構によって、達成される。
【００１０】
特に、連結機構は、通常の圧力変換器と、高圧ポンプからの供給を行うための通常の連結部とが、その端部に相当する位置において、管状レールに同軸に連結されることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る前部連結機構と、サイズを小さくするための機構とを有する、燃料供給装置の管状レールの中央断面を示す図である。
【図２】図１の連結機構の詳細を示す拡大図である。
【図３】図１の連結機構の別の詳細を示す、別の拡大図である。
【図４】図１の機構の変形の中央断面図である。
【図５】図４の詳細の拡大図である。
【図６】図４の別の詳細の別の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明をよりよく理解してもらうために、添付の図面の助けを借りて、単なる例として好ましい実施形態を以下に説明する。
【００１３】
図１を参照すると、番号５は、内燃機関（図示せず）、例えば４気筒エンジンのための、圧力下の燃料用コモンレール全体を指す。レール５は、中空本体６を有し、当該中空本体は、形状が管状であり、例えば、鍛造の代わりに引き抜きにより得られる外径Ｄ（図２および図３）を有する。中空本体６は、対応の金属管７により、エンジンシリンダの通常の燃料噴射器に連結される。特に、中空本体６には、４つの径方向の孔が備えられ、その位置は、全体を９で指す連結装置により、各孔が管７により連結されるのに対応している。
【００１４】
このために、管７は、端部１１が大きくなっており、また装置９は、外側にねじ山が形成されたスリーブ１３を含み、このスリーブ１３は、種々の既知の方法で中空本体６に取り付けられている。スリーブ１３へねじ留めされているのは、リングナット１４であって、当該ナット１４は、ブッシュ１６を介して、管７の端部１１を中空本体６に対してブロックするように設計されている。特に、図１の左にある２本の管７内には、端部１１が、孔８の縁に直接係合しており、また、右にある２本の管７内には、端部１１が、シール部材１２と係合し、２つの方向にテーパーがつけられ、次に、孔８の縁と係合する。
【００１５】
中空本体６は、予め設定した内径ｄ（図２および図３）と予め設定した外径Ｄとを有する。邪魔になるため、中空本体６の軸方向の長さは、一定であって、その結果、内径ｄによって、噴射器への供給に利用できる貯留量が決定される。貯留量は、噴射圧力の特定の挙動において燃料噴射装置の機能に著しく影響し、よってその値は、適切に選択する必要がある。
【００１６】
一旦、作動中の供給圧力の挙動を最適化するように内径ｄの数値を定めると、外径Ｄｍｉｎの最小許容値が決定される。実際、この最小値は、エンジンの通常の作動中に中空本体６内の圧力により生じる応力に耐えるのに必要な中空本体６の頑丈さを与えるようなものにする必要がある。したがって、中空本体６の外径Ｄは、前記外径Ｄが大きくなるほど、全体の寸法、重さおよびコストが増すことを考慮して、Ｄｍｉｎより大きいかまたはそれと等しいものを想定する必要がある。
【００１７】
本発明の目的によれば、製造中に中空本体６を把持し得るように、あるいはエンジンに寿命がある間、通常のメンテナンス作業を行うために、中空本体６の各末端部１７および１８に対応する位置に、２つのフライス加工部３１および３２が施されて、中空本体６の外面に２つの肩部３３および３４が定められる。あるいは、２７および２８で示したのは、中空本体６の内側の２つの肩部であって、当該肩部は、末端部１７および１８の二箇所の内側をフライス加工することにより、数値ｄからｄより大きい数値ｄ’へ内径が変化する位置に対応する位置に定められる。
【００１８】
以下において、Ｄ’は、フライス加工部３１、３２に対応する位置における管状の本体６の断面において管状の本体６を囲む最大円周の直径を指し、この直径の断面は、円形またはプリズム状であり得る。特に、外側の各フライス加工部３１、３２は、六角形の断面にし、適切な器具を使用してレール５をブロックし得る。
【００１９】
末端部１７、１８の内側のフライス加工部は、中空本体６が外径Ｄを有する部分に対応する位置に、肩部２７および２８が配置されるように得る必要がある。すなわち、末端部１７、１８の内側のフライス加工部は、断面において管状の本体６が外径Ｄを有する場所になければならない。したがって、外側の各フライス加工部３１、３２の長さは、対応の内側のフライス加工部より短くする必要がある。
【００２０】
外側のフライス加工部３１および３２は、局部的に中空本体６の径方向の強度を減少させる。中空本体６内に封入されているのは高圧の燃料なので、直径Ｄ’が予め定められた直径Ｄｍｉｎよりもなお大きくなるようにまたはそれと等しくなるように、直径Ｄを大きめにする必要が生じる。
【００２１】
中空本体６の末端部１７および１８は、対応の同軸部材１９および２１の前において連結されるように設計される。特に、部材１９は、中空本体６を高圧燃料ポンプの噴射管（図示せず）と連結するためのユニオンを表している。部材２１は、レール５内における燃料の圧力を決定するための圧力変換器２０を連結するためのユニオンを表している。
【００２２】
２つの各部材１９および２１は、対応の円筒中空部２２および２３を有し、その外径は、中空本体６の対応の末端部１７、１８の内径ｄ’と実質的に等しい。したがって、以後、ｄ’は、各円筒部２２、２３の外径も指す。この円筒部２２、２３は、さらに、中空本体６の内径ｄより小さい内径ｄ’’を有する。
【００２３】
２つの同軸部材１９および２１は、それぞれ、各円筒部２２および２３に対応する位置の外側にねじ山を有し、このねじ山は、前記外径ｄ’と等しい公称直径を有する。外側ねじ山は、中空本体６の同様の内側ねじ溝と係合する。中空本体６の末端部１７および１８の内側フライス加工部の内径ｄ’は、相違させ得ることが理解される。
【００２４】
各円筒部２２および２３は、前面２４および２６で終わり、これらの前面は、管状で平坦である。前面２４と対応の肩部２７との間、ならびに前面２６と対応の肩部２８との間に配置されているのは、対応の座金２９および３０であり、これらの座金は、中空本体６の材料ならびに２つの同軸部材１９および２１の材料と比較して相対的に軟質な材料からなる。特に、レール５の中空本体６と、同軸部材１９の円筒部２２、ならびに同軸部材２１の円筒部２３とは、鋼からなり、また、座金２９および３０は、軟鉄からなる。
【００２５】
ユニオン１９と中空本体６との間を密閉し得る座金２９と、ユニオン２１と中空本体６との間を密閉し得る座金３０とは、中空本体６の末端部１７および１８が受ける圧力が、ねじ留め連結によってのみ生じ、燃料の圧力によっては生じないようなものである。このようにして、径方向の圧力が、ずっと多く抑制され、よって、直径Ｄ’は、これらの応力に対する中空本体６の抵抗を保証するのに十分であることが分かった。この解決法がなければ、すなわち、中空本体６の高圧部分に対応する領域にフライス加工を施す場合、外径Ｄが大きめの中空本体６を使用する必要がある。
【００２６】
同軸部材１９と中空本体６ならびに同軸部材２１と中空本体６との間のねじ留め式連結の代替法として、同軸部材１９の円筒部２２と、同軸部材２１の円筒部２３との外径Ｄ’を、中空本体６の対応の末端部１７および１８の内径より若干大きくすることができる。このように、各円筒部２２および２３は、中空本体６の末端部１７および１８に固定され、この固定は、軸方向に力をかけることにより、または各末端部１７、１８を予熱することによって、熱膨張を利用することにより、行い得る。
【００２７】
同軸部材１９および２１の径方向の強度に関して、円筒部２２および２３の各内径ｄ’’は、予め設定した厚さｄ’−ｄ’’を得るのに外径ｄ’よりも十分に小さくする必要がある。このようにして、円筒部２２および２３の構造上の強度が、保証される。既述のように、同軸部材１９は、高圧燃料ポンプに連結するための通常の配管用の直径アダプタにより形成される。同様に、同軸部材２１は、圧力変換器２０との単一部品からなり、この圧力変換器２０は、レール５内における燃料の圧力を制御するための弁と置き換え得る。同軸部材１９の円筒部２２および同軸部材２１の円筒部２３の内径ｄ’’は、非常に小さい。
【００２８】
図４の変形では、全ての管７が、テーパー付き部材１２により中空本体６に連結されている。さらに、図５にさらに詳細を示すように、圧力変換器２０には、ねじ山部材３５が備え付けられ、中空本体６の径方向の孔３６に配置されている。ねじ山部材３５は、ねじ溝付きスリーブ３７と係合し、このスリーブ３７は、中空本体６に固定され別のテーパー付きシール部材３８上において作動する。したがって、変換器２０は、中空本体６の重心の位置に配置される。あるいは、図６にさらに詳細を示すように、中空本体６の末端部１８は、プラグ３９により閉鎖され、このプラグ３９は、中空本体６の前記末端部１８を効果的に密閉する。
【００２９】
前の説明から、既知の技術の連結と比較した本発明の利点は、明らかである。特に、フライス加工部３１、３２を中空本体６に設けることによって、それを留めて効果的に把持することが可能となり、また、フライス加工部３１、３２自体をここに示した方法により配置することによって、中空本体６自体の直径Ｄを大きくしなくても、必要な構造上の強度が保証される。
【００３０】
特許請求の範囲から逸脱せずに、上述の連結機構への種々の変更および改良を行い得ることが理解される。例えば、ユニオン１９は、高圧ポンプの配管との単一部品から形成しさらに、圧力変換器２０は、中空本体６の重心の位置に配置することができ、軸方向の位置ではなく、例えば、エンジンの構成という理由のために径方向に配置してもよい。
【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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