(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状もしくは球面状の内周湾曲壁面を有する燃料容器内にあって、内部の流通路に通ずる円筒状容器の軸方向にわたる周壁部もしくは球状容器の周壁部に少なくとも１つの個所での貫孔を設け、該貫孔に分岐枝管もしくは分岐継手金具からなる分岐接続体を嵌挿した状態をもって相互に接合して接続構成してなる円筒状燃料蓄圧容器もしくは球状燃料蓄圧容器における分岐接続体の接続構造において、前記貫孔に分岐接続体を深く挿入して該分岐接続体の先端部を容器内周壁面より前記流通路内部もしくは容器内部まで突出させて接続構成したことを特徴とする燃料蓄圧容器における分岐接続体の接続構造。
【請求項２】
少なくとも一部に円筒状の内周壁面を有する円筒状燃料容器もしくは少なくとも一部に球面状の内周湾曲壁面を有する球状燃料容器内にあって、内部の流通路に通ずる円筒状容器の軸方向にわたる円筒状周壁部もしくは球状容器の球面状周壁部に少なくとも１つの個所での貫孔を設け、該貫孔に分岐枝管もしくは分岐継手金具からなる分岐接続体を嵌挿した状態をもって相互に接合して接続構成してなる円筒状燃料蓄圧容器もしくは球状燃料蓄圧容器における分岐接続体の接続構造において、前記貫孔の少なくとも軸方向位置の内周壁面部に該貫孔に接するように平坦状面を設け、前記貫孔に分岐接続体を深く挿入して該分岐接続体の先端部を容器内周壁面より前記流通路内部もしくは容器内部まで突出させて接続構成したことを特徴とする燃料蓄圧容器における分岐接続体の接続構造。
【請求項３】
前記分岐接続体の先端部の蓄圧容器内周壁面から流通路内部までの突出長さＬは、分岐接続体の肉厚ｔと同寸以上であることを特徴とする請求項１または２記載の燃料蓄圧容器における分岐接続体の接続構造。
【請求項４】
前記分岐接続体は、蓄圧容器外周面部との当接部に一体もしくは別体の拡径部を有することを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１項記載の燃料蓄圧容器における分岐接続体の接続構造。
【請求項５】
前記分岐枝管もしくは分岐継手金具からなる分岐接続体の先端部の内径を細径となしてオリフィス効果が得られるように形成したことを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれか１項記載の燃料蓄圧容器における分岐接続体の接続構造。
【請求項６】
前記貫孔が蓄圧容器内周面に向って拡径するテーパ孔となしたことを特徴とする請求項１ないし５のうちいずれか１項記載の燃料蓄圧容器における分岐接続体の接続構造。
【請求項７】
円筒状の内周壁面を有する円筒状燃料容器内にあって、内部の流通路に通ずる円筒状容器の軸方向にわたる周壁部に少なくとも１つの個所での貫孔を設け、該貫孔に分岐枝管もしくは分岐継手金具からなる分岐接続体を嵌挿した状態をもって相互に接合して接続構成してなる円筒状燃料蓄圧容器における分岐接続体の接続構造において、前記貫孔の内側開口端部にバーリング壁を設け、該貫孔に分岐接続体を深く挿入して該分岐接続体の先端部を前記バーリング壁より前記流通路内部まで突出させて接続構成したことを特徴とする燃料蓄圧容器における分岐接続体の接続構造。
【請求項８】
前記バーリング壁の付根部周囲の内周壁面部に該バーリング壁に連なる平坦状面を設けたことを特徴とする請求項７記載の燃料蓄圧容器における分岐接続体の接続構造。
【請求項９】
前記分岐接続体を圧入もしくは焼ばめあるいは冷しばめ後、接合することを特徴とする請求項１ないし８のうちいずれか１項記載の燃料蓄圧容器における分岐接続体の接続構造。
【請求項１０】
前記分岐接続体の接合手段として、ろう付けまたは拡散接合手段を用いることを特徴とする請求項１ないし９のうちいずれか１項記載の燃料蓄圧容器における分岐接続体の接続構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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による接続体の接続構造に係り、特にディーゼル内燃機関での１０００ｋｇｆ／ｃｍ２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に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
円筒状の内周壁面を有する円筒状燃料蓄圧容器は、その一例を図２２に示すごとく、内部を流通路１１１−１とする円筒状燃料容器としての円筒状容器１１１に、分岐接続体としての枝管１１２を直接または継手金具等を介して接続した構成となしている。また、球面状の内周壁面を有する球状燃料蓄圧容器は、その一例を図２３に示すごとく、少なくとも一部に球面状の内周壁面を有する空間１２１−１となす球状燃料容器としての球状容器１２１に、分岐接続体としての枝管１１２を直接または継手金具等を介して接続した構成となしている。なお、球状容器１２１の構造は、図示のように、半球形の凹部を有する上型１２１ａと下型１２１ｂをボルト１２１ｃにより締結した構造となしている。１２１ｄはシール用パッキンである。
【０００３】
前記図２２に示す円筒状燃料蓄圧容器の分岐接続体の接続構造としては、円筒状容器１１１の周壁部に設けた該流通路に通ずる貫孔１１１−２に枝管１１２側の管径そのままの接続端部１１２−１を嵌挿した状態をもって相互に接合（ろう着等）して接続構成したものや、図２４に示すように、貫孔１１１−２に分岐継手金具１１４の接続端部１１４−１を嵌挿した状態をもって相互に接合（ろう着等）し、枝管１１２をナット１１５により分岐継手金具１１４を介して接続して構成したもの等がある。
また、図２３に示す球状燃料蓄圧容器の分岐接続体の接続構造は、球状容器１２１の周壁部に設けた該空間１２１−１に通ずる貫孔１２１−２に枝管１１２側の管径そのままの接続端部１１２−１を嵌挿した状態をもって相互に接合（ろう着等）して接続構成したものや、図２５に示すように、貫孔１２１−２に分岐継手金具１１４の接続端部１１４−１を嵌挿した状態をもって相互に接合（ろう着等）し、枝管１１２をナット１１５により分岐継手金具１１４を介して接続して構成したもの等がある。
なお、円筒状燃料蓄圧容器の分岐接続体の接続構造の場合、枝管１１２または分岐継手金具１１４の先端部は、図２６に拡大して示すように枝管１１２または分岐継手金具１１４の外周端縁１１２ａ、１１４ａが貫孔１１１−２の内壁に接するように当該枝管１１２または分岐継手金具１１４を嵌挿して貫孔１１１−２開口部に凹部１１１−３を形成させて接合させるものがある。
【０００４】
しかしながら、このような接続構造にあっては、１０００ｋｇｆ／ｃｍ２以上にも及ぶ高圧流体の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）どうしの相対寸法変化に起因して、該分岐接続体としての枝管１１２または分岐継手金具１１４の蓄圧容器開口端部Ｐに大きな応力が発生し、当該開口端部Ｐ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可能性があった。なお、円筒状燃料蓄圧容器の場合は、図２２（ｂ）に示すように管軸方向の２点の開口端部Ｐが大きな応力発生位置となる。
【０００５】
かかる対策として、一般的には次のような対策がとられている。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に、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）とする方法等がある。
【０００６】
しかしながら、分岐接続体としての枝管や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、炉中ろう付け品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、高価につくという欠点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は従来技術の有する前記問題に鑑みてなされたものであり、分岐接続体としての枝管や継手金具の下端内周縁部に発生する最大応力値を下げて内圧疲労強度を向上させることが可能な燃料蓄圧容器における分岐接続体の接続構造を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る燃料蓄圧容器における分岐接続体の接続構造は、円筒状もしくは球面状の内周湾曲壁面を有する燃料容器内にあって、内部の流通路に通ずる円筒状容器の軸方向にわたる周壁部もしくは球状容器の周壁部に少なくとも１つの個所での貫孔を設け、該貫孔に分岐枝管もしくは分岐継手金具からなる分岐接続体を嵌挿した状態をもって相互に接合して接続構成してなる円筒状燃料蓄圧容器もしくは球状燃料蓄圧容器における分岐接続体の接続構造において、前記貫孔に分岐接続体を深く挿入して該分岐接続体の先端部を容器内周壁面より前記流通路内部もしくは容器内部まで突出させて接続構成したことを特徴とするものである。また、本発明の燃料蓄圧容器における分岐接続体の接続構造は、少なくとも一部に円筒状の内周壁面を有する円筒状燃料容器もしくは少なくとも一部に球面状の内周湾曲壁面を有する球状燃料容器内にあって、内部の流通路に通ずる円筒状容器の軸方向にわたる円筒状周壁部もしくは球状容器の球面状周壁部に少なくとも１つの個所での貫孔を設け、該貫孔に分岐枝管もしくは分岐継手金具からなる分岐接続体を嵌挿した状態をもって相互に接合して接続構成してなる円筒状燃料蓄圧容器もしくは球状燃料蓄圧容器における分岐接続体の接続構造において、前記貫孔の少なくとも軸方向位置の内周壁面部に該貫孔に接するように平坦状面を設け、前記貫孔に分岐接続体を深く挿入して該分岐接続体の先端部を容器内周壁面より前記流通路内部もしくは容器内部まで突出させて接続構成したことを特徴とするものである。
さらに、本発明では前記分岐接続体の先端部の蓄圧容器内周壁面から流通路内部までの突出長さＬを、分岐接続体の肉厚ｔと同寸以上としたり、この分岐接続体には、蓄圧容器外周面部との当接部に一体もしくは別体の拡径部を設けたり、前記分岐枝管もしくは分岐継手金具からなる分岐接続体の先端部の内径を細径となしてオリフィス効果が得られるように形成したり、前記貫孔が蓄圧容器内周面に向って拡径するテーパ孔となしたりするものである。
また、本発明は前記円筒状燃料蓄圧容器における分岐接続体の接続構造において、前記貫孔の内側開口端部にバーリング壁を設け、該貫孔に分岐接続体を深く挿入して該分岐接続体の先端部を前記バーリング壁より前記流通路内部まで突出させて接続構成したことを特徴とし、さらにまた、前記バーリング壁の付根部周囲の内周壁面部に該バーリング壁に連なる平坦状面を設けたことを特徴とするものである。
さらに、本発明では前記分岐接続体の接合方法として、該分岐接続体を圧入もしくは焼ばめあるいは冷しばめ後、ろう付けまたは拡散接合手段を用いて接合する方法を用いることができる。
なお、本発明における円筒状燃料容器、球状燃料容器とは、あくまで蓄圧容器の内周面の形状がそれぞれ円筒状、球状を有する蓄圧容器のことであり、蓄圧容器の外観形状を形容したものではない。また、外観形状が内周面の形状と同じ蓄圧容器もあることはいうまでもない。
【０００９】
すなわち、本発明は分岐接続体の先端部を円筒状容器または球状容器の内周壁面より深く挿入して流通路内部に突出させることにより、分岐接続体としての枝管や継手金具の下端内周縁部に発生する疲労応力を、その突出部にかかる内圧と外圧との相殺により軽減して、分岐接続体としての枝管や継手金具の下端内周縁部に発生する最大引張応力値を下げるものである。また、分岐接続体と円筒状容器または球状容器の接合部分（ろう付け部または拡散接合部）には、分岐接続体の流路側からの圧力が分岐接続体の壁を通じ作用し、当該接合部分を強固にすることができる。
【００１０】
また、本発明は円筒状容器または球状容器の内周壁面に接合用貫孔に接するように平坦状面を設け、この平坦状面に接して穿設された貫孔に分岐接続体を接続する方式を採用することにより、従来のＰ点（円筒状容器の場合は軸方向位置であり、その位置は方向性を有し、球状容器の場合は方向性を有しないため貫孔の全周）のような応力集中点の発生を防止しようとするものである。
【００１１】
さらに、本発明は分岐接続体の先端部を円筒状容器または球状容器の平坦状内周壁面より深く挿入して流通路内部に突出させることにより、分岐接続体としての枝管や継手金具の下端内周縁部に発生する疲労応力を、その突出部にかかる内圧と外圧との相殺により軽減するのみならず、平坦状内周壁面による形状効果に伴なう応力分散作用により、分岐接続体としての枝管や継手金具の下端内周縁部に発生する最大引張応力値をよりいっそう下げるものである。
【００１２】
この発明において、分岐接続体の先端部の蓄圧容器内周壁面から流通路内部までの突出長さＬは僅かで良いが、実際には分岐接続体の肉厚ｔと同寸以上とするのが好ましい。その理由は、その突出部に内圧と同じ外圧を発生させて両者をバランスさせるためである。すなわち、分岐接続体にかかる内圧と当該突出部にかかる外圧とをバランスさせることによって、分岐接続体の下端内周縁部に発生する疲労応力を軽減させるためには、前記突出長さＬを当該分岐接続体の肉厚ｔと同寸以上とするのが好ましいためである。なお、突出長さＬの上限値は、円筒状容器または球状容器の内径、肉厚等を考慮して適宜定めることとする。
【００１３】
なお、円筒状燃料容器の場合、前記平坦状面の軸線と直角方向寸法Ｗは、前記貫孔の孔径ｄの１／２より大きくかつ貫孔孔径ｄの２倍以下であるのが好ましい。また、球状燃料容器の場合、前記平坦状面の貫孔径方向寸法Ｙは、前記貫孔の孔径ｄの１．１ｄより大きくかつ貫孔孔径ｄの２倍以下であるのが好ましい。その理由は、円筒状燃料容器の場合、平坦状面の軸線と直角方向寸法Ｗ、球状燃料容器の場合、平坦状面の貫孔径方向寸法Ｙがそれぞれ貫孔の孔径ｄの１／２未満、１．１ｄ未満では、平坦状面が小さく応力の分散作用が十分に得られず、他方、軸線と直角方向寸法Ｗ、貫孔径方向寸法Ｙがそれぞれ貫孔孔径ｄの２倍を超える寸法では、効果に差がなく、かつ成形し難いためである。
【００１４】
本発明における上記平坦状面の形成方法としては、例えば外圧方式にて押圧力を付与して内周面に平坦状面を形成する方法や、鍛造時に内周壁面に平坦状面を形成する方法、押出し成形時に平坦状面を形成する方法等を採用することができる。なお、外圧方式にて押圧力を付与して内周壁面に平坦状面を形成する方法では、平坦状面は内方に突出する円弧状面を含む面となる場合がある。したがって、本発明における平坦状面は、完全な平坦面ではなく前記円弧状面、楕円状面等、種々の曲面形状を含むものとする。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１〜図６は本発明の円筒状の内周壁面を有する円筒状燃料容器における分岐接続体の接続構造に係る枝管と分岐継手金具による接続部の実施例で、図１は枝管による接続部の第１実施例を示す断面図、図２は分岐継手金具による接続部の第２実施例を示す断面図、図３は円筒状の内周壁面の一部に平坦状面を有する枝管による接続部の第３実施例を示す断面図、図４は同じく円筒状の内周壁面の一部に平坦状面を有する枝管による接続部の第４実施例を示す断面図、図５は同じく円筒状の内周壁面の一部に平坦状面を有する分岐継手金具による接続部の第５実施例を示す断面図、図６は同じく円筒状の内周壁面の一部に平坦状面を有する分岐継手金具による接続部の第６実施例を示す断面図、図７〜図１０は本発明の球面状の内周壁面を有する球状燃料容器における分岐接続体の接続構造に係る枝管と分岐継手金具による接続部の実施例で、図７は枝管による接続部の第７実施例を示す断面図、図８は同じく枝管による接続部の第８実施例を示す断面図、図９は分岐継手金具による接続部の第９実施例を示す断面図、図１０は同じく分岐継手金具による接続部の第１０実施例を示す断面図、図１１（ａ）は円筒状燃料容器および球状燃料容器における分岐接続体の当該容器内部までの突出長さＬと疲労応力軽減作用の説明図、図１１（ｂ）は円筒状燃料容器における分岐接続体の当該容器内部までの突出長さＬの説明図、図１２、図１３は本発明の接続構造の平坦状面を説明するための概念図で、図１２は円筒状の内周壁面を有する円筒状燃料容器の場合の平坦状面を説明するための概念図、図１３は球面状の内周壁面を有する球状燃料容器の場合の平坦状面を説明するための概念図、図１４〜図１７は枝管による接続部の他の実施例を示す断面図、図１８は本発明の接続構造における円筒状容器の接続用貫孔と枝管の他の実施例を示す断面図、図１９は本発明における分岐接続体の接続構造に係る枝管または分岐継手金具の接続構造の一部を拡大して示す断面図、図２０は本発明の枝管による接続部の第１１実施例を示す断面図、図２１は同じく枝管による接続部の第１２実施例を示す断面図である。
【００１６】
図１〜図６に示す円筒状の内周壁面を有する円筒状容器１、１１は、内部を流通路１−１、１１−１となして管径３０ｍ／ｍ程度以下の圧力配管炭素鋼管あるいはステンレス鋼管等の厚肉鋼管材からなるものである。そして、図１、図２に示す円筒状容器１は、該流通路１−１に通じて軸方向にわたる周壁部の内周壁面に単数もしくは間隔を保持して複数個所での貫孔１−２を有している。また、図３〜図６に示す円筒状容器１１は、該流通路１１−１に通じて軸方向にわたる周壁部の内周壁面に単数もしくは周方向あるいは軸方向に間隔を保持して複数個所での平坦状面１１−２を設け、この平坦状面に接しかつ該平坦状面の軸芯方向中心線とその中心をほぼ一致させて貫孔１１−３を有している。
【００１７】
また、図７〜図１０に示す球面状の内周壁面を有する球状容器２１は、内部に直径５０ｍ／ｍ程度の球面状部を有する空間２１−１が形成され、枝管２または分岐継手金具３が接続される周壁部は１５ｍ／ｍ程度以上の厚肉で、容器自体は各種鋼材からなるものである。なおここでは、球状容器２１の周壁部の内周壁面に単数もしくは間隔を保持して複数個所での平坦状面２１−２を設け、この平坦状面に接して貫孔２１−３を有する球状容器を例示した。
【００１８】
一方、分岐接続体としての枝管２および分枝継手金具３は、共に管径２０ｍ／ｍ程度以下の前記円筒状容器１または球状容器２１と同種鋼管材もしくは鋼材からなるものである。２−１、３−１は流路である。
【００１９】
図１に示す接続構造は、内部を流通路１−１となした円筒状の内周壁面を有する円筒状容器１の軸方向にわたる周壁部の内周壁面に穿設した貫孔１−２に枝管２を管径そのままの接続端部２−２を嵌挿した状態をもって相互に接合（ろう着、拡散接合等）して接続構成するものであって、その際、前記貫孔１−２に枝管２の接続端部２−２を深く挿入して該枝管２の先端部を円筒状容器１の内周壁面１−１ａより流通路１−１内部まで突出させて突出部２−３を形成した状態をもって相互にろう着もしくは拡散接合して接続構成する。この接続構造において、貫孔１−２に枝管２の先端部を挿入して突出部２−３を形成する場合は、前記図２６に示すような凹部１１１−３が形成されないように突出部２−３を形成する。
【００２０】
図２に示す接続構造は、分岐接続体を前記の枝管２に替えて分岐継手金具３で構成したもので、分岐継手金具３は軸芯部にドリル加工等の孔あけ加工により流路３−１を設け、続いて外側端部に外方にラッパ状に開口する受圧座面３−２の加工と螺子壁３−３での加工とをそれぞれ施してなるものである。そして、この分岐継手金具３の螺子壁３−３と反対側のストレート筒部を前記枝管２と同様に、貫孔１−２に深く挿入して該継手金具３の先端部をレール内周壁面１−１ａより流通路１−１内部まで突出させて突出部３−４を形成した状態をもって相互にろう着などにより接合して接続構成する。
【００２１】
図３に示す接続構造は、内部を流通路１１−１となした円筒状の内周壁面を有する円筒状容器１１の軸方向にわたる周壁部の内周壁面に、外圧方式にて押圧力を付与して平坦状面１１−２を設け、この平坦状面に接して貫孔１１−３を穿設したもので、枝管２は貫孔１１−３に管径そのままの接続端部２−２を嵌挿した状態をもって相互に接合（ろう着、拡散接合等）して接続構成するものであって、その際、前記貫孔１１−３に枝管２の接続端部２−２を深く挿入して該枝管２の先端部を平坦状面１１−２より流通路１１−１内部まで突出させて突出部２−３を形成した状態をもって相互にろう着もしくは拡散接合して接続構成する。
【００２２】
図４に示す接続構造は、押出し成形時に内周壁面に平坦状面を形成する方法により、内部を流通路１１−１となした円筒状の内周壁面を有する円筒状容器１１の軸方向にわたる周壁部の内周壁面に平坦状面１１−２を設けたもので、この場合も図３と同様、枝管２は前記平坦状面１１−２に接して設けた貫孔１１−３に管径そのままの接続端部２−２を嵌挿した状態をもって相互に接合（ろう着、拡散接合等）して接続構成するものであって、その際、前記貫孔１１−３に枝管２の接続端部２−２を深く挿入して該枝管２の先端部を平坦状面１１−２より流通路１１−１内部まで突出させて突出部２−３を形成した状態をもって相互にろう着もしくは拡散接合して接続構成する。
【００２３】
図５に示す接続構造は、分岐接続体を前記の枝管２に替えて、前記図２に示す分岐継手金具３で構成したもので、前記図３に示す円筒状容器１１と同様、外圧方式にて押圧力を付与して平坦状面１１−２を設けた円筒状容器１１に、分枝継手金具３を介して枝管２を接続する方式である。この場合は、分岐継手金具３の螺子壁３−３と反対側のストレート筒部３−５を前記枝管２と同様に、前記平坦状面１１−２に接して設けた貫孔１１−３に深く挿入して該継手金具３の先端部を平坦状面１１−２より流通路１１−１内部まで突出させて突出部３−４を形成した状態をもって相互にろう着などにより接合して接続構成する。
【００２４】
図６に示す接続構造は、前記図４の円筒状容器１１と同様、押出し成形時に内周壁面に平坦状面を形成する方法により、内部を流通路１１−１となした円筒状の内周壁面に平坦状面１１−２を形成した円筒状容器１１に、図５に示す分岐継手金具３を介して枝管２を接続する方式であり、この場合も分岐継手金具３の螺子壁３−３と反対側のストレート筒部３−５を前記枝管２と同様に、前記平坦状面１１−２に接して設けた貫孔１１−３に深く挿入して該継手金具３の先端部を平坦状面１１−２より流通路１１−１内部まで突出させて突出部３−４を形成した状態をもって相互にろう着などにより接合して接続構成する。
【００２５】
図７に示す接続構造は、内部に球面状部分を有する空間２１−１となした球面状の内周壁面を少なくとも一部に有する球状容器２１の球面状周壁部に貫孔２１−３を穿設したもので、枝管２は前記図１に示す接続構成と同様、各貫孔２１−３に管径そのままの接続端部２−２を嵌挿した状態をもって相互に接合（ろう着、拡散接合等）して接続構成するものであって、その際、各貫孔２１−３に枝管２の接続端部２−２を深く挿入して該枝管２の先端部を内周壁面より球状の空間２１−１内部まで突出させて突出部２−３を形成した状態をもって相互にろう着もしくは拡散接合して接続構成する。
【００２６】
図８に示す接続構造は、鍛造成形時に内周壁面に平坦状面を形成する方法により、内部が球状の空間２１−１となした球面状の内周壁面を有する球状容器２１の周壁部の内周壁面に平坦状面２１−２を設けたもので、この場合も図４と同様、枝管２は前記平坦状面２１−２に接して設けた貫孔２１−３に管径そのままの接続端部２−２を嵌挿した状態をもって相互に接合（ろう着、拡散接合等）して接続構成するものであって、その際、前記貫孔２１−３に枝管２の接続端部２−２を深く挿入して該枝管２の先端部を平坦状面２１−２より球状の空間２１−１内部まで突出させて突出部２−３を形成した状態をもって相互にろう着もしくは拡散接合して接続構成する。
【００２７】
図９に示す接続構造は、分岐接続体を前記の枝管２に替えて分岐継手金具３で構成したもので、外圧方式にて押圧力を付与して平坦状面２１−２を設けた球状容器２１に、分枝継手金具３を介して枝管２を接続する方式であり、この場合も前記図５、図６に示す接続構造と同様、分岐継手金具３の螺子壁３−３と反対側のストレート筒部３−５を前記枝管２と同様に、平坦状面２１−２に接して穿設した貫孔２１−３に深く挿入して該継手金具３の先端部を平坦状面２１−２より球状の空間２１−１内部まで突出させて突出部３−４を形成した状態をもって相互にろう着などにより接合して接続構成する。
【００２８】
図１０に示す接続構造は、前記図８に示す球状容器２１と同様、鍛造時に内周壁面に平坦状面を形成する方法により、球面状の内周壁面に平坦状面２１−２を形成した球状容器２１に、前記図９に示す分岐継手金具３を介して枝管２を接続する方式であり、この場合も分岐継手金具３の螺子壁３−３と反対側のストレート筒部３−５を前記枝管２と同様に、前記平坦状面１１−２に接して設けた貫孔２１−３に深く挿入して該継手金具３の先端部を平坦状面２１−２より球状の空間２１−１内部まで突出させて突出部３−４を形成した状態をもって相互にろう着などにより接合して接続構成する。
【００２９】
上記図１〜図１０に示す接続構造における枝管２および分岐継手金具３のそれぞれの突出部２−３、３−４の長さＬは、図１１（ａ）に示すように、内周壁面１−１ａ、平坦状面１１−２、２１−２からの長さ、または図１１（ｂ）に示すごとく内周壁面からの長さ（円筒状容器１の場合は平坦状面１１−２、２１−２の幅が貫孔１１−３、２１−３の孔径ｄより短い場合もあるため）であって、その蓄圧容器内部までの突出長さＬは当該枝管２または分岐継手金具３の肉厚ｔと同寸以上とするのが好ましい。
【００３０】
図１２、図１３はそれぞれ円筒状燃料容器と球状燃料容器の平坦状面の説明図である。すなわち、円筒状燃料容器の場合は前記したごとく応力集中点Ｐは軸方向位置であり、その位置は方向性を有するため、平坦状面１１−２は少なくとも円筒状容器の軸方向位置に形成し、そのサイズは図１２に示すごとく、平坦状面の軸線と直角方向寸法の最大寸法Ｗは貫孔１１−３の孔径ｄの１／２より大きく、最小寸法ｗは貫孔孔径ｄの２倍以下とするのが好ましい。したがって、円筒状燃料容器の場合は斜線部が平坦状面を形成する範囲である。
一方、球状燃料容器の場合は応力集中点Ｐは方向性を有しないため平坦状面２１−２は貫孔２１−３と同芯円状に形成すればよく、そのサイズは図１１に示すごとく、平坦状面の貫孔径方向寸法の最小寸法ｙは貫孔２１−３の孔径ｄの１．１ｄより大きく、最大寸法Ｙは貫孔孔径ｄの２倍以下とするのが好ましい。したがって、球状燃料容器の場合は貫孔２１−３の周囲の斜線部が平坦状面を形成する範囲である。なお、球状燃料容器の場合の平坦状面はほぼリング状の平坦状面となる。
【００３１】
本発明では、上記のごとく枝管２および分岐継手金具３のそれぞれの先端部を円筒状容器１、１１の内周壁面あるいは平坦状面１１−２、球状容器２１の内周壁面あるいは平坦状面２１−２よりそれぞれ流通路１−１、１１−１内部、球状の空間２１−１内部まで挿入して突出部２−３、３−４を形成することにより、図１１に示すごとく、該突出部を含む枝管２、分岐継手金具３の接続端部の壁には矢印イで示す内圧が作用すると同時に、突出部２−３、３−４の外壁部には前記内圧と同じ圧力の外圧（矢印ロ）が作用することにより、この内圧と外圧が相殺される結果、枝管２および分岐継手金具３の円筒状容器１、１１、球状容器２１の開口端部には引張応力はほとんど発生しないばかりでなく、枝管２および分岐継手金具３は平坦状面１１−２、２１−２に固着されているので応力集中点がなくなる。また、枝管２および分岐継手金具３と円筒状容器１、１１、球状容器２１の接合部分のろう材１６（または拡散接合部）は、枝管２または分岐継手金具３の流路２−１、３−１側からの圧力が枝管２または分岐継手金具３の壁を通じ作用して圧縮されることにより、引抜耐力が大きくなる。
【００３２】
次に、図１４に示す接続構造は、枝管２の円筒状容器１、１１、球状容器２１のそれぞれの外周面部との当接部に一体形拡径部２−４を形成して接合したもので、この枝管２の場合は、一体形拡径部２−４によってストッパー作用が得られるため、この一体形拡径部２−４を設ける位置を選択することによって、円筒状容器１、１１、球状容器２１の貫孔１−２、１１−３、２１−３に挿入されて流通路内部に形成される突出部２−３の長さを容易にかつ的確に設定することができる。
【００３３】
また、図１５に示す接続構造は、図１４に示す一体形拡径部２−４に替えて、枝管２の円筒状容器１、１１、球状容器２１の外周面部との当接部に別体形拡径部２−５を外嵌固着して接合したもので、この場合も前記図１４に示す接続構造と同様、別体形拡径部２−５を設ける位置を選択することによって、円筒状容器１、１１、球状容器２１の貫孔１−２、１１−３、２１−３に挿入されて流通路１−１内部に形成される突出部２−３の長さを容易にかつ的確に設定することができる。なお、別体形拡径部２−５の固着手段には、ろう着、拡散接合、溶接等を用いることができる。
【００３４】
図１６、図１７に示す接続構造は、流体の円滑な流れを確保するためと、エンジンへの噴射による脈動を抑えるために、それぞれ枝管２の先端部または突出部２−３にオリフィス２ａ、２ｂを設けたもので、図１６に示す枝管２は、外径そのままで先端部の流路２−１を細径にしてオリフィス２ａを形成し、図１７に示す枝管２は、当該外径を細くして先端部の流路２−１を細径にしてオリフィス２ｂを形成したもので、その接続構造はいずれも前記と同様、貫孔１−２、１１−３、２１−３に枝管２の接続端部２−２を深く挿入して該枝管２の先端部を円筒状容器１、１１の流通路１−１、１１−１、球状容器２１の内部まで突出させて突出部２−３を形成した状態をもって相互にろう着などにより接合して接続構成する。
【００３５】
図１８に示す接続構造は、円筒状容器１に設ける貫孔１−２をレール内周壁面１−１ａに向って拡径するテーパ孔からなる貫孔１−３となし、このテーパ孔からなる貫孔１−３に分岐接続体としての枝管２の接続端部２−２を深く挿入して該枝管２の先端部をレール内周壁面１−１ａより流通路１−１内部まで突出させて突出部２−３を形成した状態をもって相互にろう着などにより接合して接続構成するもので、この場合は貫孔１−３に枝管２を圧入もしくは焼ばめあるいは冷しばめ後、相互にろう着して構成する。
なお、テーパ孔からなる貫孔１−３の径ｄ１、ｄ２と、円筒状容器１の肉厚ｌは、例えば使用圧力が２０００ｂａｒで、ｄ１が６．３５ｍｍ、ｌが１．１５ｍｍの場合、ｄ２はｄ１＋２〜３μｍ程度である。
この接続構造の場合は、貫孔１−３がレール内周壁面１−１ａに向って拡径するテーパ孔からなっているため、枝管２の接続端部２−２の内壁に作用する内圧により当該枝管２が拡径されて貫孔１−３に沿って変形し、大きな引抜き耐力が得られる。
【００３６】
上記した本発明における接続構造の場合、枝管２または分岐継手金具３の先端部は図１９に拡大して示すごとく、枝管２または分岐継手金具３の外周端縁２ｃ、３ｃが円筒状容器１、１１または球状容器２１の内周壁面に接するように当該枝管２または分岐継手金具３を貫孔に嵌挿して接合してもよい。この場合は、管軸方向のみに突出部２−３、３−４が形成される。
【００３７】
上記した図１〜図１９に示す本発明の接続構造は、枝管２および分岐継手金具３のそれぞれの先端部を円筒状容器１、１１の内周壁面あるいは平坦状面１１−２、球状容器２１の内周壁面あるいは平坦状面２１−２よりそれぞれ流通路１−１、１１−１内部、球状の空間２１−１内部まで挿入して突出部２−３、３−４を形成することにより、図１１に示すごとく、内圧（矢印イ）と外圧（矢印ロ）が相殺される結果、枝管２および分岐継手金具３の円筒状容器１、１１、球状容器２１の開口端部には引張応力はほとんど発生しないばかりでなく、ろう材１６（または拡散接合部）にかかる引張力も小さくなり大きな引抜耐力が得られるが、図２０、図２１に示す本発明の他の実施例は、枝管２または分岐継手金具３先端部の突出部２−３、３−４に替えて、円筒状容器１、１１または球状容器２１の貫孔の内側開口端部にバーリング壁３１を形成し、このバーリング壁３１に作用する外圧（矢印ロ）と枝管２または分岐継手金具３からの内圧（矢印イ）を相殺させることによって、バーリング壁３１部付近のろう材１６（または拡散接合部）にかかる引張力の低減をはかる接合構造であり、さらに図２１に示すようにバーリング壁３１の付根部周囲の内周壁面部に図３と同じ平坦状面３２を形成することにより、ろう材１６（または拡散接合部）にかかる引張力の低減と応力集中のさらなる軽減をはかることができる。
なお、バーリング壁３１の形成方法としては、例えば先に円筒状容器１、１１、球状容器２１に小径の孔を穿孔し、その小径孔に所定の径のポンチを打込んで形成する方式を用いることができる。また、平坦状面３２の形成方法としては、前記したように外圧方式にて形成する方法や、鍛造時あるいは押出し成形時に平坦状面を形成する方法を用いることができる。
【００３８】
本願発明における枝管２や分岐継手金具３からなる分岐接続体の接合手段としては、銅ろう付け、ニッケルろう付けなどの炉中ろう付けが好ましい。また、貫孔１−２、１１−３、２１−３と枝管２や分岐継手金具３からなる分岐接続体の表面を高精度に仕上げ前処理により活性化させた後、好ましくはさらにニッケルや銅などのめっき被膜を施し、貫孔に分岐接続体を挿入し、拡散温度に十分な時間保持して拡散接合する方法も可能である。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による円筒状燃料蓄圧容器や球状燃料蓄圧容器における分岐接続体の接続構造は、枝管あるいは分枝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内圧とほぼ同じ外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Ｐにおける疲労応力を著しく軽減せしめる効果が得られ、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。さらに、円筒状容器または球状容器の内周面に平坦状面を設け、この平坦状面に接して穿設した貫孔に分岐接続体を接続する方式を採用したことにより、前記Ｐ点のような応力集中点の発生を防止することができ、蓄圧容器開口端部における疲労応力をよりいっそう軽減せしめる効果が得られる。従って、本発明によれば、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いう優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の円筒状の内周壁面を有する円筒状燃料容器における分岐接続体の接続構造に係る枝管と分岐継手金具による接続部の実施例で、枝管による接続部の第１実施例を示す断面図である。
【図２】同じく分岐継手金具による接続部の第２実施例を示す断面図である。
【図３】同じく円筒状の内周壁面の一部に平坦状面を有する枝管による接続部の第３実施例を示す断面図である。
【図４】同じく円筒状の内周壁面の一部に平坦状面を有する枝管による接続部の第４実施例を示す断面図である。
【図５】同じく円筒状の内周壁面の一部に平坦状面を有する分岐継手金具による接続部の第５実施例を示す断面図である。
【図６】同じく円筒状の内周壁面の一部に平坦状面を有する分岐継手金具による接続部の第６実施例を示す断面図である。
【図７】本発明の球面状の内周壁面を有する球状燃料容器における分岐接続体の接続構造に係る枝管と分岐継手金具による接続部の実施例で、枝管による接続部の第７実施例を示す断面図である。
【図８】同じく枝管による接続部の第８実施例を示す断面図である。
【図９】同じく分岐継手金具による接続部の第９実施例を示す断面図
【図１０】同じく分岐継手金具による接続部の第１０実施例を示す断面図である。
【図１１】（ａ）は円筒状燃料容器および球状燃料容器における分岐接続体の当該容器内部までの突出長さＬと疲労応力軽減作用の説明図、（ｂ）は円筒状燃料容器における分岐接続体の当該容器内部までの突出長さＬの説明図である。
【図１２】本発明の接続構造の平坦状面を説明するための概念図で、円筒状の内周壁面を有する円筒状燃料容器の場合の平坦状面を説明するための概念図である。
【図１３】同じく球面状の内周壁面を有する球状燃料容器の場合の平坦状面を説明するための概念図である。
【図１４】本発明に係る枝管による接続部の他の実施例を示す断面図である。
【図１５】同じく枝管による接続部の他の実施例を示す断面図である。
【図１６】同じく枝管による接続部の他の実施例を示す断面図である。
【図１７】同じく枝管による接続部の他の実施例を示す断面図である。
【図１８】本発明の接続構造における円筒状容器の接続用貫孔と枝管の他の実施例を示す断面図である。
【図１９】本発明における分岐接続体の接続構造に係る枝管または分岐継手金具の接続構造の一部を拡大して示す断面図である。
【図２０】本発明の枝管による接続部の第１１実施例を示す断面図である。
【図２１】同じく枝管による接続部の第１２実施例を示す断面図である。
【図２２】従来の円筒状燃料容器における分岐接続体の接続構造を例示したもので、（ａ）は部分破断側面図、（ｂ）は（ａ）のアーア線上の断面図である。
【図２３】従来の球状燃料容器における分岐接続体の接続構造の一例を示す断面図である。
【図２４】図２２に示す接続構造において、分岐接続体として分岐継手金具を用いた接続構造を示す図２相当図である。
【図２５】図２３に示す接続構造において、分岐接続体として分岐継手金具を用いた接続構造を示す図９相当図である。
【図２６】従来の接続構造に係る枝管または分岐継手金具の接続構造の一部を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
１、１１ 円筒状容器
１−１、１１−１ 流通路
１−２、１１−３、２１−３ 貫孔
２ 枝管
２−１、３−１ 流路
２−２  接続端部
２−３、３−４ 突出部
３ 分岐継手金具
１１−２ ２１−２、３２ 平坦状面
２１ 球状容器
２１−１ 球状の空間
３１ バーリング壁
【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】
0004039937.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
0004039937.tif 000019
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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