(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
その軸芯方向内部に流通路を有する本管レールの軸方向の周壁部に間隔を保持して設けた複数個の一体型ボス部または別体型ボス部に、前記流通路に通じかつ外方に開口する受圧座面を有する分岐孔を設けたコモンレールに、前記流通路に通ずる流路を有しその端部に設けた接続頭部のなす押圧座面部を前記受圧座面に当接係合せしめ、締付けナットの螺合による前記接続頭部首下での押圧に伴って締着して接続する噴射管において、前記接続頭部内にオリフィスを有する金属リング部材を埋設した構成となしたことを特徴とするコモンレール用噴射管。
【請求項２】
その軸芯方向内部に流通路を有する本管レールの軸方向の周壁部に設けた少なくとも１つの接続孔部に、前記流通路に通じかつ外方に開口する受圧座面を有する分岐孔を設けたコモンレールに、前記流通路に通ずる流路を有しその端部に設けた接続頭部のなす押圧座面部を前記受圧座面に当接係合せしめ、前記接続孔部と締付けナットの螺合による前記接続頭部首下での押圧に伴って締着して接続する噴射管において、前記接続頭部内にオリフィスを有する金属リング部材を埋設した構成となしたことを特徴とするコモンレール用噴射管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般にディーゼル内燃機関における高圧燃料多岐管あるいはブロック・レールなどのようなコモンレールに接続する噴射管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のコモンレールと噴射管の接続構成は、例えば図７に示すように、円形パイプからなる本管レール３１側の軸方向の周壁部に間隔を置いて設けた複数個のボス部３１−４に、本管レール３１の流通路３１−１に通じ、かつ外方に開口する受圧座面３１−３を有する分岐孔３１−２を穿設し、噴射管３２側の接続頭部３２−２のなす押圧座面３２−３を本管レール３１側の受圧座面３１−３に当接係合せしめ、予め噴射管側に組込んだ締付け用外ねじナット３３を前記ボス部３１−４に螺合することにより前記接続頭部３２−２首下での押圧に伴って締着して接続構成する方式のものが知られている。図中、３２−１は枝管３２の流路、３４は締付け用スリーブワッシャである。
【０００３】
このようなコモンレールと噴射管を採用したコモンレールシステムにおいて、コモンレールとノズルの間に配管する噴射管は、コモンレール内の圧力損失を生じさせることなく燃焼室内へ十分な量を噴射できるようにするためと配管上の利便さを考慮して短かくなっている。しかし、このような短い噴射管でも、燃料噴射後弁が閉じる時には該噴射管内には圧力変動が起きる。この圧力変動は脈動となって本管レール３１の流通路３１−１に達し、さらに分岐孔３１−２を通って次の気筒の噴射管にも影響を与えるために安定した燃料の噴射を行うことができないという問題が発生した。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
かかる対策としては、例えば本管レール３１の内径を大きくして管の容積を増やすことにより圧力変動を小さくすることは可能であるが、脈動が速く伝わるという欠点が生じる。そこで、脈動を低く抑えかつ伝幡を遅くするためにコモンレールにオリフィスを設ける方法が開発された。この方法には、本管レール３１のボス部３１−４に設ける分岐孔３１−２の径をより小さくしてオリフィス機能を付与する方法と、図８に示すごとく本管レール３１の分岐孔３１−２の部分に押圧座面３５−１と受圧座面３５−２を有するオリフィス付きの金属リング部材（駒）３５を分岐孔３１−２の受圧座面３１−３と噴射管接続頭部３２−２との間に介在させる方法が知られており、いずれの方法も脈動を低く抑えかつ伝幡を遅くすることは可能である。しかし、分岐孔の径をより小さくしてオリフィス機能を付与する方法は、分岐孔部に高圧の繰返し圧力がかかるために肉厚の最も薄いところでも７ｍｍ以上あり、さらにボス部端面から深い位置での加工となるためオリフィスの形成が容易でないという難点がある。また、オリフィス付きの金属リング部材（駒）３５を分岐孔３１−２の受圧座面３１−３と噴射管接続頭部３２−２との間に介在させる方法は、噴射管側に組込んだ一つの締付け用外ねじナット３３による軸力で２箇所、すなわち分岐孔の受圧座面３１−３と金属リング部材３５の押圧座面３５−１とのシール部と、金属リング部材３５の受圧座面３５−２と噴射管接続頭部の押圧座面３２−３とのシール部をシールするためにシールの安定性に乏しいという欠点がある。
【０００５】
本発明の目的は、上記した従来の問題を解決するためになされたもので、オリフィスを有する金属リング部材（駒）がシール性に影響を与えないようにするとともに、噴射管側に組込んだ締付け用ナットによる軸力が金属リング部材を固定する力として働くように構成したコモンレール用噴射管を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、その軸芯方向内部に流通路を有する本管レールの軸方向の周壁部に間隔を保持して設けた複数個の一体型ボス部または別体型ボス部に、前記流通路に通じかつ外方に開口する受圧座面を有する分岐孔を設けたコモンレールに、前記流通路に通ずる流路を有しその端部に設けた接続頭部のなす押圧座面部を前記受圧座面に当接係合せしめ、締付けナットの螺合による前記接続頭部首下での押圧に伴って締着して接続する噴射管、またはその軸芯方向内部に流通路を有する本管レールの軸方向の周壁部に設けた少なくとも１つの接続孔部に、前記流通路に通じかつ外方に開口する受圧座面を有する分岐孔を設けたコモンレールに、前記流通路に通ずる流路を有しその端部に設けた接続頭部のなす押圧座面部を前記受圧座面に当接係合せしめ、前記接続孔部と締付けナットの螺合による前記接続頭部首下での押圧に伴って締着して接続する噴射管において、前記接続頭部内にオリフィスを有する金属リング部材を埋設した構成となしたコモンレール用噴射管を要旨とするものである。
【０００７】
すなわち、本発明は噴射管の接続頭部の内部にオリフィスを有する金属リング部材を埋設して接続頭部を構成することにより、この金属リング部材がオリフィスの役目のみをしてシール性に影響を与えないようにし、また締付けナットの螺合による接続頭部首下での押圧に伴って締着して接続する際の軸力が前記金属リング部材を緊締する力として作用するように構成したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１、図２は本発明に係るコモンレール用噴射管の頭部を例示したもので、図１は一体型ボス部を有するコモンレール用噴射管の接続構造の一実施例を示す縦断面図、図２は図１に示すコモンレール用噴射管の頭部成形の加工工程を順次示す縦断面による説明図、図３は同じく一体型ボス部を有するコモンレール用噴射管の接続構造の他の実施例を示す縦断面図、図４は図３に示すコモンレール用噴射管の頭部成形の加工工程を順次示す縦断面による説明図、図５は別体型ボス部を有するコモンレール用噴射管の接続構造の一実施例を示す縦断面図、図６はブロック・レール型コモンレール用噴射管の接続構造の一実施例を示す縦断面図であり、１、１１、２１は本管レール、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは噴射管、３ａ、３ｂは金属リング部材、４、１４、２３は締付け用ナット、５、１５はスリーブワッシャである。
【０００９】
すなわち、図１に示すコモンレール用噴射管は、円形パイプからなる本管レール１側の軸方向の周壁部に間隔を置いて設けた複数個のボス部１−４に、本管レール１の流通路１−１に通じ、かつ外方に開口する受圧座面１−３を有する分岐孔１−２を穿設し、一方噴射管２ａ側には接続頭部２ａ−２にオリフィス３ａ−１を有する金属リング部材３ａが埋設され、接続頭部２ａ−２のなす押圧座面２ａ−３を本管レール１側の受圧座面１−３に当接係合せしめ、予め噴射管側に組込んだ締付け用ナット４を前記ボス部１−４に螺合することにより前記接続頭部２ａ−２首下での押圧に伴って締着して接続構成する方式となっている。図中、２ａ−１は噴射管２ａの流路である。
【００１０】
このコモンレール用噴射管２ａは、図２に示す加工工程で製造される。すなわち、（イ）に示すごとく予め定尺に切断された比較的細径からなる厚肉鋼管２ａ−１１の頭部加工代の部分をマンドレル部材（図示せず）による内部での拡管加工によって拡管部２ａ−１２を形成し（ロ）、次に前記拡管部２ａ−１２の部分にオリフィス３ａ−１を有するほぼ俵形状の金属リング部材３ａを内嵌し（ハ）、続いて拡管された周壁部を同軸外方からかしめ型を備えたパンチ部材（図示せず）による押圧によって加工して金属リング部材３ａを埋設し（ニ）、しかる後頭部型を備えたパンチ部材（図示せず）による押圧によって、外側周面を相手座部への截頭円錐状の押圧座面２ａ−３とする頭部加工を行って接続頭部２ａ−２を成形し、（ホ）に示す噴射管２ａを得るものである。
なお所望に応じて工程（ニ）と（ホ）は同時に実施することができる。
【００１１】
図１、図２は噴射管の接続頭部の内部に埋設する金属リング部材としてほぼ俵形状の金属リング部材３ａを用いたコモンレール用噴射管を例示したが、図３、図４は通常の円筒形リングを金属リング部材として用いたコモンレール用噴射管を例示したもので、コモンレールと噴射管の接続構成は円筒形リングからなる金属リング部材３ｂを埋設した噴射管２ｂ以外は図１と同様である。
すなわち、図１と同様の構成を有するコモンレールにおいて、分岐孔１−２に通じる流路２ｂ−１を有する噴射管２ｂ側には接続頭部２ｂ−２にオリフィス３ｂ−１を有する円筒形の金属リング部材３ｂが埋設され、接続頭部２ｂ−２のなす押圧座面２ｂ−３を本管レール１側の受圧座面１−３に当接係合せしめ、予め噴射管側に組込んだ締付け用ナット４を前記ボス部１−４に螺合することにより前記接続頭部２ｂ−２首下での押圧に伴って締着して接続構成する方式となっている。
【００１２】
このコモンレール用噴射管２ｂは、図４にその加工工程を示すごとく、まず予め定尺に切断された比較的細径からなる厚肉鋼管２ｂ−１１（イ）の頭部加工代の部分をローリング加工や切削加工などによって大径部２ｂ−１２を形成し（ロ）、次に前記拡管部２ｂ−１２の部分にオリフィス３ｂ−１を有する円筒形の金属リング部材３ｂを内嵌し（ハ）、続いて大径部２ｂ−１２の部分を同軸外方からかしめ型を備えたパンチ部材（図示せず）による押圧によって加工して金属リング部材３ｂを埋設し（ニ）、しかる後頭部型を備えたパンチ部材（図示せず）による押圧によって、外側周面を相手座部への截頭円錐状の押圧座面２ｂ−３とする頭部加工を行って接続頭部２ｂ−２を成形し、（ホ）に示す噴射管２ｂを得るものである。
【００１３】
次に、図５に示す別体型ボス部を有するコモンレール用噴射管の接続構造は、円形パイプからなる本管レール１１側の周壁部に設けた内部の流通路１１−１に通ずる分岐孔１１−２部を外方に開口する受圧座面１１−３となし、該受圧座面付近の本管レール１１の外周部を囲繞するリング状の継手金具１３の使用により、前記と同様の噴射管２ｃ側の接続頭部２ｃ−２のなす押圧座面２ｃ−３を当接係合せしめ、該継手金具１３に突設した螺子壁１３−１部と予め噴射管２ｃ側に組込んだ締付け用ナット１４の螺合による前記接続頭部２ｃ−２首下での押圧に伴って締着して接続構成する方式であり、このような方式の接続構造におけるコモンレール用噴射管２ｃも例えば前記図４に示す噴射管２ａと同様のもの、すなわち接続頭部２ｃ−２にオリフィス３ｂ−１を有する円筒形の金属リング部材３ｂまたは金属リング部材３ａが埋設された噴射管２ｃを用いることができる。なお、２ｃ−１は噴射管２ｃの流路である。
【００１４】
さらに、本発明は図６に示すようなブロック・レール型コモンレール用噴射管にも適用できる。
すなわち、図６に示すブロック・レール型コモンレール用噴射管の接続構造は、内部に流通路２１−１を有する断面矩形のブロックからなる本管レール２１側の軸方向の周壁部に間隔を置いて設けた複数個の接続孔部２１−４の底部に、本管レール２１の流通路２１−１に通じ、かつ外方に開口する受圧座面２１−３を有する分岐孔２１−２を穿設し、前記と同様の噴射管２ｄ側の接続頭部２ｄ−２のなす押圧座面２ｄ−３を本管レール２１側の受圧座面２１−３に当接係合せしめ、予め噴射管２ｄ側に組込んだ締付け用外ねじナット２３を前記接続孔部２１−４に螺合することにより前記接続頭部２ｄ−２首下での押圧に伴って締着して接続構成する方式であり、このような方式の接続構造の場合も、接続頭部２ｄ−２に円筒形の金属リング部材３ｂまたは金属リング部材３ａを埋設した噴射管２ｄを用いることができる。なお、２ｄ−
１は噴射管２ｄの流路である。また、本管レール２１の断面形状としては矩形に限らず、三角形状、台形状など各種ある。
【００１５】
なお、コモンレールとしての本管レール１、１１、２１は、例えば直径２８ｍｍ、肉厚９ｍｍの、比較的厚肉の管状部を有するような材質Ｓ４５Ｃなどの鍛造品であって、ボーリングガンドリルなどの機械加工によってその軸芯内部を流通路となして、軸方向の周壁部に間隔を保持して複数個の一体型ボス部または別体型ボス部、あるいは接続孔部が設けられている。また、一体型ボス部を有するコモンレールとしては上記の接続構造に限定されるものではなく、図示しないが流通路に通ずる分岐孔をボス部の自由端部付近まで延長せしめ、受圧座面を前記ボス部の自由端部に露出するよう形成せしめ、当該ボス部の外周に雄ねじを加工して袋ナットを前記雄ねじに螺合することにより噴射管の接続頭部首下での押圧に伴って締着して接続構成する方式のものなどにも適用できることはいうまでもない。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したごとく、本発明に係る噴射管は、接続頭部の内部にオリフィスを有する金属リング部材を埋設して接続頭部を構成したことにより、この金属リング部材がオリフィスの役目のみをしてシール性に影響を与えないためシールの安定性が高く、また締付けナットの螺合による接続頭部首下での押圧に伴って締着して接続する際の軸力が前記金属リング部材を緊締する力として作用するので、金属リング部材が確実にして安定したオリフィス機能を発揮することができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】一体型ボス部を有するコモンレール用噴射管の接続構造の一実施例を示す縦断面図である。
【図２】図１に示すコモンレール用噴射管の頭部成形の加工工程を順次示す縦断面による説明図である。
【図３】同じく一体型ボス部を有するコモンレール用噴射管の接続構造の他の実施例を示す縦断面図である。
【図４】図３に示すコモンレール用噴射管の頭部成形の加工工程を順次示す縦断面による説明図である。
【図５】別体型ボス部を有するコモンレール用噴射管の接続構造の一実施例を示す縦断面図である。
【図６】ブロック・レール型コモンレール用噴射管の接続構造の一実施例を示す縦断面図である。
【図７】本発明の対象とする従来のコモンレールの噴射管接続構造部の一例を示す縦断面図である。
【図８】同上のコモンレールの噴射管接続構造における圧力変動抑制手段の一例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１、１１、２１  本管レール
１−１、１１−１、２１−１  流通路
１−２、１１−２、２１−２  分岐孔
１−３、１１−３、２１−３  受圧座面
１−４  ボス部
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ  噴射管
２ａ−１、２ｂ−１、２ｃ−１、２ｄ−１  流路
２ａ−２、２ｂ−２、２ｃ−２、２ｄ−２  接続頭部
２ａ−３、２ｂ−３、２ｃ−３、２ｄ−３  押圧座面
３ａ、３ｂ  金属リング部材
３ａ−１、３ｂ−１  オリフィス
４、１４、２３  締付け用ナット
５、１５  スリーブワッシャ
【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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