(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端にコモンレールのレール穴に連通する入口穴を備えるとともに後端が開口したケーシングと、前記入口穴に開閉可能に当接する開弁機構と、該開弁機構を前記入口穴側へ付勢するばね機構と、前記ケーシングの後端開口に螺入されて該ケーシングを塞ぐとともに前記ばね機構を圧縮する開弁圧調整用のネジ機構とを備えたリリーフバルブを含むコモンレールであって、
前記ネジ機構の螺入深度によって前記ばね機構の付勢力が調整され、前記ケーシングの後端面と、該後端面から突出した前記ネジ機構の外周とに接着剤系のシール兼ロック剤を塗布し、該シール兼ロック剤の上から前記ネジ機構にロックナットを螺合し、もって前記ケーシングの後端開口を液密にシールするとともに前記ネジ機構をロックし、
前記コモンレールの端面に設けられた取付穴の内底シール面に前記ケーシングの先端シール面を当接させて高圧シール部とし、前記取付穴の内周面深部と該リリーフバルブの外周面先部との間に前記高圧シール部に連通するドレーン通路を形成し、前記ケーシングの筒壁に前記ドレーン通路に開口する出口穴を形成し、前記コモンレールの管壁に前記ドレーン通路に開口するドレーン穴を形成し、
前記ケーシングの外周面には、前記取付穴の内周面浅部に前記ドレーン通路の端部から始まるように形成された雌ネジ部に螺入される雄ネジ部を形成し、前記雌ネジ部と雄ネジ部との端部間をＯリングによって液密にシールしたことを特徴とするコモンレール。
【請求項２】
先端にコモンレールのレール穴に連通する入口穴を備えるとともに後端が開口したケーシングと、前記入口穴に開閉可能に当接する開弁機構と、該開弁機構を前記入口穴側へ付勢するばね機構と、前記ケーシングの後端開口に螺入されて該ケーシングを塞ぐとともに前記ばね機構を圧縮する開弁圧調整用のネジ機構と、前記ばね機構とネジ機構との間に介装されるシムとを備えたリリーフバルブを含むコモンレールであって、
前記シムの厚さの選択によって前記ばね機構の付勢力が調整され、前記ネジ機構は前記ケーシングに螺入される螺入部と拡径したフランジ部とを備え、前記ケーシングの後端面と前記ネジ機構のフランジ部の先端面との間にはメタルガスケットが介装されて前記ケーシングの後端開口を液密にシールし、
前記コモンレールの端面に設けられた取付穴の内底シール面に前記ケーシングの先端シール面を当接させて高圧シール部とし、前記取付穴の内周面深部と該リリーフバルブの外周面先部との間に前記高圧シール部に連通するドレーン通路を形成し、前記ケーシングの筒壁に前記ドレーン通路に開口する出口穴を形成し、前記コモンレールの管壁に前記ドレーン通路に開口するドレーン穴を形成し、
前記ケーシングの外周面には、前記取付穴の内周面浅部に前記ドレーン通路の端部から始まるように形成された雌ネジ部に螺入される雄ネジ部を形成し、前記雌ネジ部と雄ネジ部との端部間をＯリングによって液密にシールしたことを特徴とするコモンレール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジンの燃料噴射装置に使用されるコモンレールに関し、特にリリーフバルブ周りの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンのコモンレール式燃料噴射システムにおいて、同システム内の燃料圧力は電気的に検出されて適度な範囲に制御されているが、その制御系に不具合が生じると、同システム内の燃料圧力が異常に上昇する場合がある。このような事態を避けるために、コモンレールにリリーフバルブを取り付け、コモンレール内の燃料圧力が、同システム全体の耐圧限界を考慮して設定された圧力（許容レール圧）以上に上がろうとすると、リリーフバルブが機械的に開弁して、ポンプからコモンレールに送られる燃料の一部又は全部を燃料タンクへ逃がし、燃料圧力の上昇を抑えたり許容レール圧よりも下げたりして、同システムやエンジンを保護している。図８に従来のリリーフバルブ付きコモンレールを、図９に本件出願人が検討中のリリーフバルブ付きコモンレールを、それぞれ示す。
【０００３】
（Ａ）図８に示すように、従来のコモンレール５１に取り付けられるリリーフバルブ６１は、第一ケーシング６２と、第一ケーシング６２にガスケット６３を介して螺着された第二ケーシング６４と、第一ケーシング６２のバルブ穴に当接するポペット６５と、ポペット６５を付勢する第二ケーシング６４内のスプリング６６とを備えている。
【０００４】
そして、コモンレール５１の端面に設けられた取付穴５２の内周面浅部の雌ネジ部５３に、第一ケーシング６２の外周面基部の雄ネジ部６７を螺入し、取付穴５２のテーパー状の内底シール面５４に第一ケーシング６２のテーパー状の先端シール面６８を当接させて高圧シール部５５とし、先端シール面６８の中心部に開口するよう第一ケーシング６２に形成されたリリーフバルブ６１の入口穴６９を、コモンレール５１のレール穴５６に連通させている。
【０００５】
また、第二ケーシング６４の基端部に形成されたリリーフバルブ６１の出口穴７０にユニオンボルト７１の中空軸を螺入し、該ユニオンボルト７１により第二ケーシング６４の基端面にガスケット７２を介してユニオン７３を取り付けるとともに、ユニオンボルト７１の中空軸とユニオン７３の中空部とを連通させる。このユニオン７３に、燃料タンク（図示略）へ延びるリターン配管７４を接続している。
【０００６】
（Ｂ）また、本件出願人は先に、上記とは別構成のコモンレール８１を検討している（本件出願時において未公開の特願平１０−２８３４６７号）。図９に示すように、コモンレール８１に取り付けられるリリーフバルブ９１は、ケーシング９２とポペット９５とスプリング９６とプラグ９７とを備えている。ケーシング９２内のスプリング９６がポペット９５を入口穴９９側へ付勢し、ケーシング９２の内周面後部の雌ネジ部９３にはプラグ９７の外周面の雄ネジ部９８が螺入され、該プラグ９７がケーシング９２を塞ぐと共にスプリング９６を止めている。
【０００７】
そして、コモンレール８１の端面に設けた取付穴８２の内周面浅部の雌ネジ部８３にケーシング９２の外周面基部の雄ネジ部９４を螺入し、取付穴８２の内底シール面８４にケーシング９２の先端シール面１００を当接させて高圧シール部１０１とし、リリーフバルブ９１の入口穴９９をコモンレール８１のレール穴８５に連通させている。
【０００８】
また、取付穴８２の内周面深部とケーシング９２の外周面先部との間に高圧シール部１０１に連通するドレーン通路８６を形成し、ケーシング９２の筒壁にドレーン通路８６に開口する出口穴８７を形成し、コモンレール８１の管壁にドレーン通路８６に開口するドレーン穴８８と雌ネジ穴８９とを連続して形成している。この雌ネジ穴８９に、燃料タンク（図示略）へ延びるリターン配管（図示略）を接続プラグ９０を介して接続している。
【０００９】
上記コモンレール５１，８１においては、内底シール面５４，８４及び先端シール面６８，１００の加工精度を高くしたり、取付穴５２，８２に対するケーシング６２，９２の螺入締結力を大きくしたりして、高圧シール部５５，１０１からの燃料漏れが起きないようにし、もってコモンレール外部への燃料漏れが起きないようにしている。さらに、図９のコモンレール８１では、万が一、予期せぬ原因により高圧シール部１０１からの燃料漏れが起きた場合でも、その漏れた燃料はドレーン通路８６から燃料タンクに戻るようにしているため、コモンレール外部への燃料漏れは起きない。
【００１０】
また、リリーフバルブ９１においては、ケーシング９２に対するプラグ９７の螺入締結力を大きくしたり、雌ネジ部９３と雄ネジ部９８とのクリアランスを接着剤系のシール剤で埋めたりして、プラグ９７の雄ネジ部９８からの燃料漏れが起きないようにし、もってコモンレール外部への燃料漏れが起きないようにしている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、コモンレール外部への燃料漏れを防止するための、図９のコモンレール８１を更に改良した別の新しい手段を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１の発明のコモンレールは、先端にコモンレールのレール穴に連通する入口穴を備えるとともに後端が開口したケーシングと、前記入口穴に開閉可能に当接する開弁機構と、該開弁機構を前記入口穴側へ付勢するばね機構と、前記ケーシングの後端開口に螺入されて該ケーシングを塞ぐとともに前記ばね機構を圧縮する開弁圧調整用のネジ機構とを備えたリリーフバルブを含むコモンレールであって、前記ネジ機構の螺入深度によって前記ばね機構の付勢力が調整され、前記ケーシングの後端面と、該後端面から突出した前記ネジ機構の外周とに接着剤系のシール兼ロック剤を塗布し、該シール兼ロック剤の上から前記ネジ機構にロックナットを螺合し、もって前記ケーシングの後端開口を液密にシールするとともに前記ネジ機構をロックし、前記コモンレールの端面に設けられた取付穴の内底シール面に前記ケーシングの先端シール面を当接させて高圧シール部とし、前記取付穴の内周面深部と該リリーフバルブの外周面先部との間に前記高圧シール部に連通するドレーン通路を形成し、前記ケーシングの筒壁に前記ドレーン通路に開口する出口穴を形成し、前記コモンレールの管壁に前記ドレーン通路に開口するドレーン穴を形成し、前記ケーシングの外周面には、前記取付穴の内周面浅部に前記ドレーン通路の端部から始まるように形成された雌ネジ部に螺入される雄ネジ部を形成し、前記雌ネジ部と雄ネジ部との端部間をＯリングによって液密にシールしたことを特徴とする。
【００１３】
ここで、「シール兼ロック剤」としては、嫌気性シーリング剤、スリーボンド社の商品名１３８６Ｂを例示できる。
【００１４】
第２の発明のコモンレールは、先端にコモンレールのレール穴に連通する入口穴を備えるとともに後端が開口したケーシングと、前記入口穴に開閉可能に当接する開弁機構と、該開弁機構を前記入口穴側へ付勢するばね機構と、前記ケーシングの後端開口に螺入されて該ケーシングを塞ぐとともに前記ばね機構を圧縮する開弁圧調整用のネジ機構と、前記ばね機構とネジ機構との間に介装されるシムとを備えたリリーフバルブを含むコモンレールであって、前記シムの厚さの選択によって前記ばね機構の付勢力が調整され、前記ネジ機構は前記ケーシングに螺入される螺入部と拡径したフランジ部とを備え、前記ケーシングの後端面と前記ネジ機構のフランジ部の先端面との間にはメタルガスケットが介装されて前記ケーシングの後端開口を液密にシールし、前記コモンレールの端面に設けられた取付穴の内底シール面に前記ケーシングの先端シール面を当接させて高圧シール部とし、前記取付穴の内周面深部と該リリーフバルブの外周面先部との間に前記高圧シール部に連通するドレーン通路を形成し、前記ケーシングの筒壁に前記ドレーン通路に開口する出口穴を形成し、前記コモンレールの管壁に前記ドレーン通路に開口するドレーン穴を形成し、前記ケーシングの外周面には、前記取付穴の内周面浅部に前記ドレーン通路の端部から始まるように形成された雌ネジ部に螺入される雄ネジ部を形成し、前記雌ネジ部と雄ネジ部との端部間をＯリングによって液密にシールしたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施形態例について、図１〜図７を参照して説明する。なお、第一実施形態及び第二実施形態は、参考例である。図３はディーゼルエンジンのコモンレール式燃料噴射装置の概略を示し、金属で管状に形成されたコモンレール１の側部には、燃料ポンプ２を接続するためのパイプ３と、インジェクタ４を接続するためのパイプ５とが接続され、コモンレール１の右端部にはリリーフバルブ１５が接続され、コモンレール１の左端部には圧力センサ６が接続されている。燃料ポンプ２とインジェクタ４は電子制御装置７により制御される。
【００１７】
図１及び図２は、第一実施形態のコモンレール１とリリーフバルブ１５との接合部を示している。コモンレール１の中心部にはレール長方向に延びるレール穴１０が形成されている。コモンレール１の右端面にはレール穴１０より内径の大きい取付穴１１がレール穴１０と同軸上に連通するように設けられ、取付穴１１の内周面浅部（図１及び図２において開口寄りの右半部）には雌ネジ部１２が形成されている。取付穴１１の内底にはレール穴１０との内径差によって平面状の内底シール面１３が形成されている。
【００１８】
リリーフバルブ１５は、ケーシング１６と、開弁機構としてのポペット４３と、ばね機構としてのスプリング４４と、開弁圧調整用のネジ機構としてのプラグ２５と、ロックナット２７とを備えている。
【００１９】
ケーシング１６は、筒壁１７とその先端（図１及び図２において左端）の端壁１８とからなり、後端（同図において右端）は開口している。筒壁１７の外周面基部（図１及び図２において右部）には雄ネジ部１９が形成され、外周面後端には拡径したフランジ部２０が形成され、内周面後端には雌ネジ部２１が形成されている。端壁１８の先端面にはその周縁に沿って平面リング状の先端シール面２２が形成され、端壁１８の中心部にはコモンレール１のレール穴１０に連通する入口穴２３が形成されている。
【００２０】
プラグ２５は円柱状でその外周面には雄ネジ部２６が形成され、ロックナット２７は短筒状でその内周面には雌ネジ部２８が形成されている。
【００２１】
リリーフバルブ１５の各部材１６，４３，４４，２５，２７を組み付けるには、図２に示すように、まず、ケーシング１６内にその後端開口からポペット４３及びスプリング４４を順に挿入し、プラグ２５の雄ネジ部２６を筒壁１７の雌ネジ部２１に螺入する。これにより、ポペット４３はその中心に受持されたボール４３ａが入口穴２３に開閉可能に当接し、スプリング４４がポペット４３を入口穴２３側へ付勢する。また、プラグ２５がケーシング１６を塞ぐと共にスプリング４４を圧縮する。ここで、スプリング４４の付勢力はプラグ２５の螺入深度によって調整することができ、もってポペット４３の開弁圧を調整することができる。また、螺入前の雌ネジ部２１又は雄ネジ部２６に接着剤系のシール剤（図示略）を塗布しておき、螺入後のクリアランスを埋める。
【００２２】
次に、ロックナット２７の座面となる筒壁１７の後端面と、該後端面から突出したプラグ２５の雄ネジ部２６とに接着剤系のシール兼ロック剤２９を塗布し、ロックナット２７の雌ネジ部２８をシール兼ロック剤２９の上からプラグ２５の雄ネジ部２６に螺合する。これにより、ケーシング１６の後端開口が液密にシールされ、プラグ２５が緩み不可能にロックされる。
【００２３】
このように組み付けられたリリーフバルブ１５をコモンレール１に接続するには、雌ネジ部１２に雄ネジ部１９を螺入し（螺入前の雌ネジ部１２又は雄ネジ部１９に接着剤系のシール剤（図示略）を塗布しておき、螺入後のクリアランスを埋める。）、内底シール面１３に先端シール面２２を当接させて高圧シール部２４とし、リリーフバルブ１５の入口穴２３をレール穴１０に連通させる。このとき、取付穴１１の雌ネジの無い内周面深部（図１及び図２において左半部）とリリーフバルブ１５の雄ネジの無い外周面先部との間には、両者の内外径差（前者の内径が後者の外径よりやや大きい）によって間隙状のドレーン通路４５が形成され、該ドレーン通路４５は高圧シール部２４に連通する。
【００２４】
また、リリーフバルブ１５の筒壁１７に、ドレーン通路４５に開口する出口穴４６が形成されている。また、コモンレール１の管壁に、ドレーン通路４５に開口するドレーン穴４７と雌ネジ穴４８が連続して形成され、雌ネジ穴４８には接続プラグ４９が螺着されている。この接続プラグ４９に図３のリターン配管８が接続され、リターン配管８は燃料タンク９まで延びている。
【００２５】
従って、コモンレール１内の燃料圧力が許容レール圧以上に上がろうとすると、ポペット４３がスプリング４４の弾性力に抗して開き、燃料はレール穴１０から入口穴２３→ポペット４３→出口穴４６→ドレーン通路４５→ドレーン穴４７→接続プラグ４９→リターン配管８の経路で燃料タンク９に戻るようになっている。
【００２６】
本実施形態のコモンレール１においては、内底シール面１３及び先端シール面２２の加工精度を高くしたり、取付穴１１に対するケーシング１６の螺入締結力を大きくしたりして、高圧シール部２４からの燃料漏れが起きないようにしている。その上で、万が一、予期せぬ原因により高圧シール部２４からの燃料漏れが起きた場合でも、その漏れた燃料はドレーン通路４５から前記経路で燃料タンク９に戻るようにしているため、コモンレール外部への燃料漏れは起きない。
【００２７】
また、リリーフバルブ１５では、ケーシング１６に対するプラグ２５の螺入締結力を大きくしたり、雌ネジ部２１と雄ネジ部２６とのクリアランスを接着剤系のシール剤で埋めたりして、プラグ２５の雄ネジ部２６からの燃料漏れが起きないようにし、もってコモンレール外部への燃料漏れが起きないようにしている。その上で、万が一、実車環境においてリリーフバルブ１５が予期せぬ振動を受けた場合等であっても、シール兼ロック剤２９がケーシング１６の後端開口を液密にシールするとともにプラグ２５をロックしているので、プラグ２５が緩んだり、雄ネジ部２６から燃料が漏れることはない。
【００２８】
また、リリーフバルブ１５によれば、シール兼ロック剤２９でプラグ２５をロックするため、ロックナット２７の締付トルクを小さくすることができ、もって、リリーフバルブ１５を全体として小スペースに納めることができる。
【００２９】
次に、図４及び図５は第二実施形態のコモンレール１とリリーフバルブ１５との接合部を示しており、開弁圧調整用のプラグ３０とその周りの構成が異なる点においてのみ第一実施形態と相違する。従って、第一実施形態と共通の部分については図４に第一実施形態と同一符号を付して説明を省略する。
【００３０】
本実施形態のプラグ３０は、外周面に雄ネジ部３２が形成された螺入部３１と、拡径したフランジ部３３と、両部３１，３３間の軸部３４とを備える。図４において、３５はケーシング１６とプラグ３０との間に介装されたメタルガスケットであり、３６はスプリング４４とプラグ３０との間に介装されたシムである。図５に例示的に示すように、シム３６は厚さの異なるものが例えば０．０６ｍｍ間隔で複数枚用意され、スプリング４４に必要な付勢力に応じて適宜選択的に取り替えて使用される。
【００３１】
リリーフバルブ１５の各部材１６，４３，４４，３０を組み付けるには、まず、ケーシング１６内にその端部開口からポペット４３、スプリング４４及びシム３６を順に挿入し、プラグ３０の螺入部３１をメタルガスケット３５を介して筒壁１７に螺入する。これにより、ポペット４３はその中心に受持されたボール４３ａが入口穴２３に開閉可能に当接し、スプリング４４がポペット４３を入口穴２３側へ付勢し、シム３６がスプリング４４の座面に当接する。また、プラグ３０がケーシング１６を塞ぐと共に、シム３６を介してスプリング４４を圧縮する。メタルガスケット３５は、プラグ３０の軸部３４周りに支持され、ケーシング１６のフランジ部２０の後端面とプラグ３０のフランジ部３３の前端面との間に挟み込まれて圧縮変形し、ケーシング１６の後端開口を液密にシールする。
【００３２】
本実施形態のリリーフバルブ１５では、ケーシング１６に対するプラグ３０の螺入締結力を大きくして、プラグ３０の雄ネジ部３２からの燃料漏れが起きないようにし、もってコモンレール外部への燃料漏れが起きないようにしている。その上で、万が一、実車環境においてリリーフバルブ１５が予期せぬ振動を受けた場合等であっても、ケーシング１６の後端開口はメタルガスケット３５によって液密にシールされているため、雌ネジ部２１と雄ネジ部３２との間に接着剤系のシール剤を使用していなくても、プラグ３０が緩んだり、雄ネジ部３２から燃料が漏れることはない。
【００３３】
さらに、ネジ部２１，３２間にシール剤を使用しないことにより、シール剤が固化するまでの待ち時間を省略することができ、もって生産性を向上することができる。なお、本実施形態の構成では、シム３６の厚さの選択によってスプリング４４の付勢力を調整することができ、もってポペット４３の開弁圧を調整することができる。
【００３４】
次に、図６は、第三実施形態のコモンレール１とリリーフバルブ１５との接合部を示しており、コモンレール１の雌ネジ部１２とリリーフバルブ１５の雄ネジ部１９の端部間にＯリング３７を設けた点においてのみ第一実施形態と相違する。従って、第一実施形態と共通の部分については図６に第一実施形態と同一符号を付して説明を省略する。Ｏリング３７は、ケーシング１６の雄ネジ部１９とフランジ部２０との間で筒壁１７の外周面に形成された環状の溝部３８に嵌入されており、リリーフバルブ１５をコモンレール１に接続する際に取付穴１１の内周面開口端に当接してネジ部１２，１９の端部間を液密にシールする。
【００３５】
本実施形態のリリーフバルブ１５によっても、第一実施形態と同様の効果が得られる。さらに、ネジ部１２，１９の端部間はＯリング３７によって液密にシールされるため、ネジ部１２，１９間におけるシール剤の使用を排除することができ、もってシール剤が固化するまでの待ち時間を省略して生産性を向上することができる。
【００３６】
次に、図７は、第四実施形態のコモンレール１とリリーフバルブ１５との接合部を示しており、コモンレール１の雌ネジ部１２とリリーフバルブ１５の雄ネジ部１９の端部間に第三実施形態と同様のＯリング３７を設けた点においてのみ第二実施形態と相違する。従って、第二実施形態と共通の部分については図７に第二実施形態と同一符号を付して説明を省略する。なお、図７における３８は第三実施形態と同様の溝部である。
【００３７】
本実施形態のリリーフバルブ１５によっても、第二実施形態と同様の効果が得られる。さらに、ネジ部１２，１９の端部間はＯリング３７によって液密にシールされるため、ネジ部２１，３２間だけでなく、ネジ部１２，１９間においてもシール剤の使用を排除することができ、もってシール剤が固化するまでの待ち時間をさらに省略して生産性を向上することができる。
【００３８】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
【００３９】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明のコモンレールによれば、コモンレール外部への燃料漏れを防止するための新しい手段を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施形態に係るコモンレールとリリーフバルブとの接続後の断面図である。
【図２】同コモンレールとリリーフバルブとの接続前の断面図である。
【図３】ディーゼルエンジンのコモンレール式燃料噴射装置の概略図である。
【図４】第二実施形態に係るコモンレールとリリーフバルブとの接続部の断面図である。
【図５】同実施形態に使用するシムの断面図である。
【図６】第三実施形態に係るコモンレールとリリーフバルブとの接続部の断面図である。
【図７】第四実施形態に係るコモンレールとリリーフバルブとの接続部の断面図である。
【図８】従来例に係るコモンレールとリリーフバルブとの接続部の断面図である。
【図９】別のコモンレールとリリーフバルブとの接続部の断面図である。
【符号の説明】
１    コモンレール
１０    レール穴
１２    雌ネジ部
１５    リリーフバルブ
１６    ケーシング
１９    雄ネジ部
２５    プラグ
２７    ロックナット
２９    シール兼ロック剤
３１    螺入部
３３    フランジ部
３５    メタルガスケット
３６    シム
３７    Ｏリング
４３    ポペット
４４    スプリング
【図１】
0004071898.tif 000002
【図２】
0004071898.tif 000003
【図３】
0004071898.tif 000004
【図４】
0004071898.tif 000005
【図５】
0004071898.tif 000006
【図６】
0004071898.tif 000007
【図７】
0004071898.tif 000008
【図８】
0004071898.tif 000009
【図９】
0004071898.tif 000010