(57)【要約】【課題】  より高圧に耐え、接合部の金属組織が脆くなったり組織境界にクラック等が発生せず、施工が容易な蓄圧容器本体と分岐接続体との接続構造を提供する。【解決手段】  蓄圧容器に少なくとも１箇所に内周壁面の開口径が外周壁面の開口径よりもわずかに大きいテーパ状の貫通孔を設け、外周を該貫通孔と同じ寸法のテーパ状の勾配に形成した分岐接続体を前記貫通孔に焼嵌めを利用して挿入して密着接合した接続構造とする。分岐接続体の上部にフランジを設け、該フランジと蓄圧容器の間にスペーサーを挿入して密接させたり、あるいは嵌合させた後、熱処理して拡散接合させても良い。【選択図】    図４
2007127198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄圧容器に少なくとも１箇所の貫通孔を設け、該貫通孔に分岐接続体を挿入して密着接合した接続構造であって、該貫通孔の内周壁面の開口径が外周壁面の開口径よりもわずかに大きいテーパ孔になっていることを特徴とする蓄圧容器における分岐接続体の接続構造。
【請求項２】
前記接続構造体を構成する材料の熱膨張係数をβ、接続構造体を形成する際の焼嵌め温度をＴ℃とした時に、前記内周壁面の開口径ｄ２と外周壁面の開口径ｄ１との比（ｄ２／ｄ１）が１＋βＴであることを特徴とする請求項１に記載の蓄圧容器における分岐接続体の接続構造。
【請求項３】
前記接続構造体を構成する材料の熱膨張係数をβ、接続構造体を形成する際の焼嵌め温度をＴ℃とした時に、前記内周壁面の開口径ｄ２と外周壁面の開口径ｄ１との差（ｄ２−ｄ１）が、外周壁面の開口径ｄ１のβＴ倍であることを特徴とする請求項１に記載の蓄圧容器における分岐接続体の接続構造。
【請求項４】
前記外周壁面の開口径ｄ１が５〜１０ｍｍであって、前記内周壁面の開口径ｄ２との差（ｄ２−ｄ１）が０．０２〜０．０４ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の蓄圧容器における分岐接続体の接続構造。
【請求項５】
前記分岐接続体の最小径部の直径ｄ１が前記貫通孔の外周壁面の開口径と同じであり、最大径部の直径ｄ２が前記貫通孔の内周壁面の開口径と同じであり、かつ該最小径部と最大径部とが前記貫通孔と同じ勾配を有するテーパ状をなしていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の蓄圧容器における分岐接続体の接続構造。
【請求項６】
前記貫通孔の内壁面及び分岐接続体のテーパ部の平均表面粗さ（Ｒａ）が３．２〜１２．５μｍであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の蓄圧容器における分岐接続体の接続構造。
【請求項７】
前記分岐接続体の最小径部の上部にフランジを有し、該フランジと前記蓄圧容器表面との間にスペーサーを挿入してなることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の蓄圧容器における分岐接続体の接続構造。
【請求項８】
前記テーパ部が拡散接合されてなることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の蓄圧容器における分岐接続体の接続構造。
【請求項９】
蓄圧容器の少なくとも１箇所に内周壁面の開口径ｄ２と外周壁面の開口径ｄ１との差（ｄ２−ｄ１）が０．０２〜０．０４ｍｍであるテーパ状の貫通孔を設け、該貫通孔に最小径部の直径ｄ１が前記貫通孔の外周壁面の開口径と同じであり、最大径部の直径ｄ２が前記貫通孔の内周壁面の開口径と同じであり、かつ該最小径部と最大径部とが前記貫通孔と同じ勾配を有するテーパ状をなしていて、かつ最小径部の上部にフランジを有する分岐接続体を挿入し、該フランジと前記蓄圧容器表面との間に楔状のスペーサーを挿入して固定することを特徴とする蓄圧容器における分岐接続体の接続方法。
【請求項１０】
蓄圧容器の少なくとも１箇所に内周壁面の開口径ｄ２と外周壁面の開口径ｄ１との差（ｄ２−ｄ１）が０．０２〜０．０４ｍｍであるテーパ状の貫通孔を設け、該蓄圧容器を３５０〜４００℃に加熱した後、前記貫通孔に最小径部の直径ｄ１が前記貫通孔の外周壁面の開口径と同じであり、最大径部の直径ｄ２が前記貫通孔の内周壁面の開口径と同じであり、かつ該最小径部と最大径部とが前記貫通孔と同じ勾配を有するテーパ状をなしていて、−５０〜０℃の低温度に維持した分岐接続体を挿入して常温に戻すことを特徴とする蓄圧容器に分岐接続体を接続する方法。
【請求項１１】
前記請求項９または１０の方法のより蓄圧容器に分岐接続体を接続した後、さらに還元性雰囲気中で７００℃以上に加熱保持することを特徴とする蓄圧容器に分岐接続体を接続する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧燃料多岐管や高圧燃料ブロックのような円筒状燃料蓄圧容器や球状燃料蓄圧容器における分岐枝管もしくは分岐継手金具等による分岐接続体の接続構造に係り、特にディーゼル内燃機関等での１００ＭＰａ以上にも及ぶ高圧燃料を供給する燃料蓄圧容器における分岐接続体の接続構造の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から円筒状の内周壁面を有する円筒状燃料蓄圧容器は、図９に示すように、内部を流通路とする円筒状蓄圧容器１１１に、分岐接続体としての分岐枝管１１２を直接または継手金具等を介して溶接接続した構成が使用されている。図中１１２−１は溶接ビートである。また、球面状の内周壁面を有する球状燃料蓄圧容器としては、少なくとも一部に球面状の内周壁面を有する空間をなす球状燃料容器に、分岐接続体としての分岐枝管を直接または継手金具等を介して接続した燃料蓄圧容器としている。
上記のような接続構造にあっては、１００ＭＰａ以上にも及ぶ高圧流体により絶えず繰返される供給圧力の急激な変動と、特に機関からの加振及び雰囲気温度の上昇、下降による相手部材（相手座面）同士の相対寸法変化に起因して、該分岐接続体としての分岐枝管や分岐継手金具の蓄圧容器開口端部に大きな応力が発生し、開口端部が起点となって亀裂が生じ易く、しばしば燃料の漏れ等を招く原因となっている。
一般的には分岐接続体の蓄圧容器開口端部の内圧疲労強度を高めるための対策として、高強度鋼を用いる方法、浸炭窒化等を含む熱処理により材料強度を高める方法、蓄圧容器の形態を鍛造タイプまたは組立てタイプ（アイジョイントタイプ）とする方法等の手段がとられている。
しかしながら、分岐接続体としての分岐枝管や分岐継手金具に高強度鋼を用いる方法は、高強度鋼が非常に溶接しにくい上、熱処理により硬化させることができないために耐久性に問題がある。また、浸炭窒化等を含む熱処理により材料強度を高める方法は、熱処理によりろう材が劣化するために強度を高めることができないことから高圧用に耐えられないという難点がある。さらに、鍛造および組立てタイプは、重量が重い上に高価になるという欠点がある。
【０００３】
上記欠点を改良して、蓄圧容器の周壁部に設けた貫通孔に分岐接続体を嵌挿して分岐枝管や分岐継手金具の下端内周縁部に発生する最大応力値を下げ、内圧疲労強度を向上させることが可能な燃料蓄圧容器の分岐接続体の接続構造として、図１０に示すような接続構造が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。図１０に示す接続構造は、円筒状蓄圧容器１１１の中心部に流通路１１１ｂが設けてあり、側壁に設けた貫通孔１１１ｃに中心部に流通路１１２ｂを有する分岐枝管１１２の接続端部１１２ａを深く挿入して、該接続端部１１２ａの先端部１１２ｃを蓄圧容器内周壁面１１１ａより当該容器内部まで突出させた接続構造を提案している。図中１１２−１は、ろう材である。
この接続構造にあっては、分岐枝管あるいは分岐継手金具からなる分岐接続体の先端部を蓄圧容器の内部まで挿入して、突出部を形成せしめて相互にろう付けした接続構造となしているので、前記突出部の外壁部に外圧と同じ内圧が作用して双方が相殺される結果、分岐接続体の蓄圧容器開口端部における疲労応力を著しく軽減せしめる効果が得られる。また同時に、分岐接続体と蓄圧容器の接合部分のろう材や拡散接合部が分岐接続体に作用する内圧により圧縮されることにより大きな引抜耐力が得られる。従って、ろう付けや拡散接合等の熱処理を伴う製造工程を経ても高い内圧疲労特性を有する高圧用の分岐接続体の接続構造を安価に提供することができるとされている。
【特許文献１】特開２００３−２７８６２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし上記の方法では蓄圧容器本体と分岐接続体との接続には、溶接、ろう付け等の方法がとられている。例えば、溶接による場合には溶接部の金属組織が脆くなり、組織境界にクラック等が発生して高圧に耐えないものとなる欠点がある。また、ろう付けをする場合には、理想的なろう付けのクリアランスを確保する作業は非常に困難を伴い、接続部の強度は母材強度からろう材強度までの間で強度のバラツキが生じるため確保し難く種々の問題が発生し易いという危惧がある。
本発明は上記問題を解決するためになされたものであって、高価で強度の低下が危惧されるろう材を使用せず、母材相互間の直接的な接合を利用して組織変化や微小クラック、ボイドの発生が無く、接合部の強度が高くて耐久性と信頼性に優れた接続構造を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記欠点を解決するため本発明は、蓄圧容器に少なくとも１箇所の貫通孔を設け、該貫通孔に分岐接続体を密接接合した接続構造であって、該貫通孔の内周壁面の開口径が外周壁面の開口径よりもわずかに大きいテーパ孔になっている接続構造を採用した。
このような接続構造とすれば、蓄圧容器の内部から外部に向かって貫通孔がテーパになっているので、蓄圧容器内部の圧力が高くなっても分岐接続体が抜け出すことは無く、接続部から内容物が漏れることも無い強固な接続をすることができる。
【０００６】
本発明の接続構造は、前記接続構造体を構成する材料の熱膨張係数をβ、接続構造体を形成する際の焼嵌め温度をＴ℃とした時に、前記内周壁面の開口径ｄ２と外周壁面の開口径ｄ１との比（ｄ２／ｄ１）が１＋βＴである蓄圧容器における分岐接続体の接続構造である。
また、本発明の接続構造は、前記接続構造体を構成する材料の熱膨張係数をβ、接続構造体を形成する際の焼嵌め温度をＴ℃とした時に、前記内周壁面の開口径ｄ２と外周壁面の開口径ｄ１との差（ｄ２−ｄ１）が、外周壁面の開口径ｄ１のβＴ倍である蓄圧容器における分岐接続体の接続構造である。
さらに、本発明の接続構造は、前記外周壁面の開口径ｄ１が５〜１０ｍｍであって、前記内周壁面の開口径ｄ２との差（ｄ２−ｄ１）が０．０２〜０．０４ｍｍである蓄圧容器における分岐接続体の接続構造とすることができる。
本発明の接続構造を形成する方法として熱膨張を利用した焼嵌め法を採用する場合、材料の熱膨張係数を勘案して推計した、分岐接続体を挿入するのに必要な蓄圧容器の貫通孔の直径はこのようになる。詳細については後述する。
本発明の接続構造においては、前記分岐接続体の最小径部の直径ｄ１が前記貫通孔の外周壁面の開口径と同じであり、最大径部の直径ｄ２が前記貫通孔の内周壁面の開口径と同じであり、かつ該最小径部と最大径部とが前記貫通孔と同じ勾配を有するテーパ状をなしていることが好ましい。
分岐接続体の外径は、前記蓄圧容器にも受けたテーパ状の貫通孔の径よりも大きい部分があれば、テーパを利用して密着させて接続させることができるが、分岐接続体の外径を前記貫通孔と同じ勾配を有するテーパ状に形成しておけば、貫通孔内面全域で接触するので、完全に密着した接続構造とすることができる。
【０００７】
また、本発明の接続構造においては、前記貫通孔の内壁面及び分岐接続体のテーパ部の平均表面粗さ（Ｒａ）を３．２〜１２．５μｍとすることが好ましい。
接合部をこの程度の平均表面粗さにしておけば、貫通孔と分岐接続体とを完全に密着させることができるので、高圧に耐える接続構造を得ることができる。
【０００８】
本発明の接続構造は、分岐接続体の最小径部の上部にフランジを有し、該フランジと前記蓄圧容器表面との間にスペーサーを挿入してなる蓄圧容器における分岐接続体の接続構造とすることもできる。
さらに、前記テーパ部が互いに拡散接合されているものとすることもできる。
このような接続構造とすれば、挿入したスペーサーの働きによりテーパの貫通孔内に分岐接続体を密着させることができる。
【０００９】
本発明の蓄圧容器における分岐接続体の接続方法は、蓄圧容器の少なくとも１箇所に内周壁面の開口径ｄ２と外周壁面の開口径ｄ１との差（ｄ２−ｄ１）が０．０２〜０．０４ｍｍであるテーパ状の貫通孔を設け、該貫通孔に最小径部の直径ｄ１ が前記貫通孔の外周壁面の開口径と同じであり、最大径部の直径ｄ２ が前記貫通孔の内周壁面の開口径と同じであり、かつ該最小径部と最大径部とが前記貫通孔と同じ勾配を有するテーパ状をなしていて、かつ最小径部の上部にフランジを有する分岐接続体を挿入し、該フランジと前記蓄圧容器表面との間に楔状のスペーサーを挿入して固定する蓄圧容器における分岐接続体の接続方法とした。
この方法によれば、楔状のスペーサーを打ち込むことにより分岐接続体を貫通孔内に密着させることができる。
【００１０】
本発明の蓄圧容器における分岐接続体の他の接続方法は、蓄圧容器の少なくとも１箇所に内周壁面の開口径ｄ２と外周壁面の開口径ｄ１との差（ｄ２−ｄ１）が０．０２〜０．０４ｍｍであるテーパ状の貫通孔を設け、該蓄圧容器を３５０〜４００℃に加熱した後、前記貫通孔に最小径部の直径ｄ１が前記貫通孔の外周壁面の開口径と同じであり、最大径部の直径ｄ２が前記貫通孔の内周壁面の開口径と同じであり、かつ該最小径部と最大径部とが前記貫通孔と同じ勾配を有するテーパ状をなしていて、−５０〜０℃の低温度に維持した分岐接続体を挿入して常温に戻す方法を採用した。
この方法によれば、熱膨張を利用して分岐接続体を貫通孔内に嵌合させ、冷却して収縮させることにより貫通孔に分岐接続体を密着させることが可能となる。
【００１１】
さらに本発明の蓄圧容器における分岐接続体の接続方法においては、上記の方法で貫通孔に分岐接続体を嵌合させた後、還元性雰囲気中で７００℃以上に加熱保持する方法を採用することができる。
この方法によれば、接合面の金属組織が熱拡散により一体化した拡散接合を形成するので、より強固な接続を達成することができるようになる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、金属組織が脆くなったり金属組織境界にクラックが発生し易い溶接や高価で強度の低下が危惧されるろう材を使用しておらず、母材相互間の直接的な拡散接合となるので組織変化や微小クラック、ボイドの発生が無く、接合部の強度が高くなり耐久性と信頼性に優れた接続構造が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、図面を使用して本発明を詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の蓄圧容器における分岐接続体の接続構造を構成する部材を示す図であって、（ａ）は分岐接続体の挿入部近傍を示す外観図、（ｂ）は蓄圧容器の貫通孔近傍を示す断面図である。ここで分岐接合体は分岐枝管であってもよく、あるいはまた分岐継手金具であってもよい。
図１（ａ）に示すように、本発明で使用する分岐接続体１は耐圧鋼管からなっており、上方の直管部１１と下方の直管部１２の間を繋ぐテーパ部１３から構成されている。上方の直管部１１の直径はｄ１で下方の直管部１２の直径はｄ２であり、ｄ１＜ｄ２のテーパ状となっている。テーパ部１３は、上方の直管部１１と下方の直管部１２の間を直線勾配で繋ぎ、長さＬは後述の蓄圧容器の肉厚ｔとほぼ同じに構成されている。テーパ部１３は、後述の蓄圧容器に設けた貫通孔に挿入して密着接合させる部分である。したがってテーパ部１３の表面は、平均表面粗さＲａを１２．５μｍ〜３．２μｍ程度に研磨などにより仕上げ加工しておくことが好ましい。
【００１４】
本発明で使用する蓄圧容器２は、図１（ｂ）に示すように肉厚ｔの耐圧鋼管からなる容器であって、その外周壁面２１と内周壁面２２を貫く貫通孔２３が設けてある。貫通孔２３の外周壁面２１側の内径はｄ１で、内周壁面２２側の内径はｄ２である。これらの内径ｄ１、ｄ２は先の分岐接続体１の上方の直管部１１の直径ｄ１及び下方の直管部１２の直径ｄ２と同じになっており、内周壁面の開口径ｄ２ が外周壁面の開口径ｄ１ よりもわずかに大きいテーパ孔になっている。従って、分岐接続体１の勾配部１３と蓄圧容器２の貫通孔２３とは、常温で短径がｄ１で長径がｄ２の同じ寸法に精密に仕上げてある。貫通孔２３の内壁面も平均表面粗さＲａを１２．５μｍ〜３．２μｍ程度に研磨仕上げしておくことが好ましい。
【００１５】
次に、上記の分岐接続体１を貫通孔２３に挿入して本発明の接続構造を形成する方法について説明する。
本発明では分岐接続体と貫通孔とが同一のテーパ状をなしているので、蓄圧容器が太くて分岐接続体を蓄圧容器の内側から挿入できる場合は、何ら問題はない。しかし、一般には分岐接続体を蓄圧容器の外側から挿入する場合が多い。
岐接続体を蓄圧容器の外側から挿入する際には、一方を高温に加熱する焼嵌め技術を使用する。図２に焼嵌め時の各部の寸法関係を示す。
分岐接続体と貫通孔を構成する材料の熱膨張係数をβ、焼嵌め時の蓄圧容器の加熱温度をＴ℃とすれば、貫通孔の外周壁面の開口径ｄ１は熱膨張によりＤ１に膨らむ。この時の膨らんだＤ１は、分岐接続体下方の直管部１２の直径ｄ２よりも大きくなければならない。すなわち、ｄ２＜Ｄ１とする必要がある。
焼嵌め時のＤ１とｄ１の関係は、
Ｄ１＝ｄ１（１＋βＴ）・・・・・・（１）
となる。つまり、焼嵌め時の外周壁面の開口径Ｄ１は、常温時の外周壁面の開口径ｄ１に比例する。Ｄ１が（１）式の値よりも大きくなれば、焼嵌めにより分岐接続体を蓄圧容器の外側から挿入することができる。
（１）式から、Ｄ１とｄ１の比Ｄ１ ／ｄ１は、
Ｄ１ ／ｄ１＝（１＋βＴ）・・・・・・（２）
また、Ｄ１とｄ１の差（Ｄ１−ｄ１）は、
Ｄ１−ｄ１＝ｄ１βＴ・・・・・・（３）
となり、Ｄ１とｄ１の差（Ｄ１−ｄ１）はｄ１ に比例することになる。この熱膨張したときのＤ１が分岐接続体下方の直管部１２の直径ｄ２ よりも大きければ、焼嵌めが可能となる。
焼嵌めする際に、分岐接続体をより低温に保ち蓄圧容器の加熱温度をより高くすれば、貫通孔と分岐接続体との寸法差がより大きくなるから、嵌合は容易となる。
【００１６】
焼嵌めを可能にするには、蓄圧容器の貫通孔と分岐接続体の挿入部の短径ｄ１及び長径ｄ２を上記（１）の関係を満たすように形成する必要がある。
焼嵌め完了後常温に戻した時、分岐接続体の直径ｄ１、ｄ２と蓄圧容器の貫通孔の内径ｄ１、ｄ２は同一である。
通常、蓄圧容器や分岐接続体を構成する耐圧高強度鋼の熱膨張係数βは１．３×１０−５／℃程度であり、焼嵌めの作業温度Ｔは３５０℃から４００℃程度である。
いま、上方の直管部１１の直径ｄ１（＝蓄圧容器の貫通孔２３の外周壁面２１側の内径）が５〜１０ｍｍである耐圧高強度鋼からなる分岐接続体１を使用する場合の、下方の直管部１２の直径ｄ２（＝貫通孔２３の内周壁面２２側の内径）を求める。ｄ２は焼嵌めの際に前記Ｄ１よりも小さくなっていればよい。
ｄ１が５ｍｍの時、式（３）にｄ１＝５ｍｍ、β＝1．３×１０−５／℃、Ｔ＝３５０℃を代入すると、
Ｄ１  −ｄ１＝５×１．３×１０−５×３５０＝２２．７５×１０−３ ≒２．３×１０−２（ｍｍ）、すなわちｄ２ はｄ１よりも０．０２３ｍｍ大きくしておけばよいことになる。
また、ｄ１ が１０ｍｍの時は同様にして、Ｄ１−ｄ１ ＝１０×１．３×１０−５×３５０＝３．６×１０−２ ≒４×１０−２ 、すなわちｄ２はｄ１よりも０．０４ｍｍ大きくしておけばよいことになる。
ドライアイスや液体窒素などを利用して分岐接続体を０℃から−５０℃の低温に保ち、蓄圧容器を４００℃に近い高温に加熱すれば、かなり太い分岐接続体でも容易に、かつ確実に挿入して強固な接続構造を得ることができる。
【００１７】
以上の結果から、分岐接続体１の上方の直管部１１の直径が５〜１０ｍｍの場合には、分岐接続体１の下方の直管部１２の直径ｄ２は上方の直管部１１の直径ｄ１よりも０．０２〜０．０４ｍｍ大きくするとともに、蓄圧容器に形成する貫通孔の内径も、上記分岐接続体１の寸法に合わせて、内周壁面２２側の内径ｄ２を外周壁面２１側の内径ｄ１よりも０．０２〜０．０４ｍｍ大きく形成しておけばよいことになる。勿論、この場合に分岐接続体のテーパ部と貫通孔の内周壁面とは、同じ勾配に仕上げておくことが重要である。
【００１８】
図３に、上記のように構成した蓄圧容器２の貫通孔２３に分岐接続体１として分岐枝管を挿入し、貫通孔２３に分岐接続体１のテーパ部１３を焼嵌めして密着接合させる前の状態を示し、図４に分岐接続体１のテーパ部１３を焼嵌めして密着接合させた状態を示す。焼嵌めした後常温に冷却した状態では、貫通孔２３の外周壁面の開口径ｄ１と内周壁面の開口径ｄ２は、それぞれ分岐接続体１の上方の直管部１１の直径ｄ１及び下方の直管部１２の直径ｄ２と同じである。したがって、この際貫通孔２３の内壁面と分岐接続体１のテーパ部１３の外周面を精密に仕上げておくことは重要である。
このようなテーパ状の接続構造をとれば、蓄圧容器内部から高い圧力が加わっても分岐接続体１のテーパ部から蓄圧容器２を拡げる方向の力が働き、一段と密着力が強くなるので、接合部から高圧の内容物が漏洩することはない。
また、この接続構造によれば、作製の際の加熱温度が低いので金属組織が脆くなったり組織境界にクラック等が発生することもなく、高圧に耐える強固な接続構造とすることができる。
さらに、作製作業に当たって微妙なクリアランスを確保するという困難な作業も必要としない。
【００１９】
（第２の実施形態）
図５に、本発明の第２の実施形態で使用する分岐接続体の挿入部近傍を示す外観図を示す。第２の実施形態で使用する分岐接続体が、先の図１（ａ）に示した第１の実施形態で使用する分岐接続体と異なる点は、分岐接続体１の最小径部の上部にフランジ１４を有する点である。このフランジ１４は、後述のように接続構造を形成する際に蓄圧容器外壁との間にスペーサーを挿入し、テーパ形状を利用して一層密着力を高めるためのものである。
分岐接続体１の上方の直管部１１の直径ｄ１や下方の直管部１２の直径ｄ２の寸法は、先の第１の実施形態の場合と全く同様であるから説明は省略する。
【００２０】
図６（ａ）に、本発明の第２の実施形態で使用するスペーサーの平面図を示す。
本発明の第２の実施形態で使用するスペーサー３は、平面投影で円環の一部が欠けた切欠部３１を有しており、切欠部３１の内径Ｒは分岐接続体の最小径部の直径よりも若干大きく形成されている。また、図６（ｂ）に示すように側面から見るとスペーサー３の厚さは、切欠部３１の先端側の厚さｔ１が中央の平坦部の厚さｔ２よりも若干薄くなっていてテーパが付されている部分を有し、中心部は平行面から構成されている。
図７に、このスペーサーを使用した第２の実施形態に関わる接続構造の断面図を示す。
図に示すように、蓄圧容器２の貫通孔２３に分岐接続体１を挿入した後、蓄圧容器２の外壁面と分岐接続体１のフランジ１４との間に前記スペーサー３を打ち込む。スペーサー３の先端にはしだいに厚さが厚くなるよう勾配がついているので、スペーサー３を打ち込むと分岐接続体１には一層図上方に押し上げられる力が働き、蓄圧容器２の貫通孔２３と分岐接続体１のテーパ部１３とはより強い圧力で密着するようになる。
このようにして高圧に耐える強固な接続構造とすることができる。
【００２１】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態は、分岐接続体として分岐枝管に替えて分岐継手金具を使用したものである。図８に、分岐継手金具を使用した第３の実施形態に係わる接続構造の断面図を示す。
図に示すように、分岐継手金具４は蓄圧容器２の外壁面よりとびだす外径の大きな首部４１と、蓄圧容器２の貫通孔２３内に挿入されるテーパ部４２から構成されており、中心部には流通路４３が穿孔されている。首部４１側の流通路４３の先端部には周縁が円錐状に開口する受圧座面４４が形成されており、図示省略の分岐枝管を接続するようになっている。首部４１の外側には、分岐枝管を接続・固定するための袋ナットを嵌合させるための螺子山４５が切ってある。テーパ部４２は先の第１の実施形態や第２の実施形態の場合と同様に、蓄圧容器２の貫通孔２３の寸法と同一に精密に加工されている。すなわち、テーパ部４２の上方の直管部４６の直径ｄ１及び下方の直管部４７の直径ｄ２の寸法は、先の第１の実施形態の場合と全く同様であり、前記（２）式、（３）式を満足する関係に構成するので説明は省略する。
蓄圧容器２の貫通孔２３に分岐継手金具４を挿入した後、蓄圧容器２の外壁面と分岐継手金具４の首部４１との間に前記第２の実施形態の場合に用いたのと同様のスペーサー３を打ち込む。これにより、蓄圧容器２の貫通孔２３と分岐継手金具４のテーパ部４２とはより強い圧力で密着するようになる。
このようにして高圧に耐える強固な接続構造とすることができる。
【００２２】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態は、先の第１乃至第３の実施形態で形成した接続構造において、貫通孔と分岐接続体の接合面を熱拡散により一体組織化するものである。
すなわち、第１乃至第３の実施形態で説明したとおり接続構造を形成した後、接合部を還元性雰囲気中で７００℃以上に加熱して、接合部を熱拡散させる。加熱時間は加熱温度にもよるが、例えば８５０℃では３０分程度とし、材質の脆化を防ぐためにあまり高温や長時間加熱は避けるべきである。
還元性雰囲気の一例として水素：１１ｖｏｌ％、一酸化炭素：９ｖｏｌ％、二酸化炭素：７ｖｏｌ％、窒素：７３ｖｏｌ％、露点（Diew Point）：５〜７℃の無酸化ガス雰囲気があげられる。
接合部を熱拡散させることにより金属組織が一体化して、より強固な接合構造となる。
【実施例１】
【００２３】
内径が１．８ｍｍで、端部に上方直管部の直径が６．３５ｍｍ、下方直管部の直径が６．３９ｍｍで平均表面粗さ（Ｒａ）が３.２〜１２.５μｍの外表面を有するテーパ部を具備した厚肉耐圧鋼管からなる分岐接続体を作製した。外径３０ｍｍ、内径１０ｍｍの厚肉耐圧鋼管からなる蓄圧容器には、外周壁面の開口径が６．３５ｍｍで内周壁面の開口径が６．３９ｍｍで平均表面粗さ（Ｒａ）が３.２〜１２.５μｍの内表面を有する貫通孔を設けた。
接続構造の作製に当たっては図５及び図６に示したようなフランジ付きの分岐接続体とスペーサーを使用した。分岐接続体のフランジは蓄圧容器に嵌め込んだ際に蓄圧容器外周壁とのクリアランスが２．８ｍｍとなる位置に設けた。また、スペーサーの中心部の厚さは３ｍｍとし、切欠部側先端を薄くして傾斜を付した面に加工した
【００２４】
分岐接続体の蓄圧容器への挿入には焼嵌めを使用して行った。焼嵌めは蓄圧容器を４００℃に加熱し、分岐接続体を０℃に冷却した状態で挿入した。
分岐接続体を蓄圧容器に挿入した後、蓄圧容器外周壁面と分岐接続体のフランジの間の間隙にスペーサーを打ち込んだ後、常温にした。
さらに、この接続構造体を水素：１１ｖｏｌ％、一酸化炭素：９ｖｏｌ％、二酸化炭素：７ｖｏｌ％、窒素：７３ｖｏｌ％、露点：６℃の無酸化ガス雰囲気中で、８５０℃に３０分間加熱した。
以上の結果、接合部の金属組織が脆くなったり組織境界にクラック等が発生することもなく、高圧に耐える強固な接続構造が得られ、燃料などの内容物の漏洩も起こらなかった。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の蓄圧容器における分岐接続体の接続構造を構成する部材を示す図であって、（ａ）は分岐接続体の挿入部近傍を示す外観図、（ｂ）は蓄圧容器の貫通孔近傍を示す断面図である。
【図２】焼嵌め時の各部の寸法関係を示す図である。
【図３】蓄圧容器の貫通孔に分岐接続体を焼嵌めする前の状態を示す図である。
【図４】蓄圧容器の貫通孔に分岐接続体を焼嵌めした状態を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に関わる分岐接続体の挿入部近傍を示す外観図である。
【図６】スペーサーを示す平面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に関わる接続構造を示し断面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に関わる接続構造を示し断面図である。
【図９】従来の燃料蓄圧容器の分岐接続体の接続構造を示す図である。
【図１０】従来の燃料蓄圧容器の分岐接続体の接続構造の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  分岐接続体
２  蓄圧容器
３  スペーサー
４  分岐継手金具
１３  テーパ部
１４  フランジ
２３  貫通孔
１１１  円筒状蓄圧容器
１１２  分岐枝管
【図１】
2007127198.tif 000003
【図２】
2007127198.tif 000004
【図３】
2007127198.tif 000005
【図４】
2007127198.tif 000006
【図５】
2007127198.tif 000007
【図６】
2007127198.tif 000008
【図７】
2007127198.tif 000009
【図８】
2007127198.tif 000010
【図９】
2007127198.tif 000011
【図１０】
2007127198.tif 000012