CN107407241A - 汽油直喷发动机用燃料轨的端头密封构造 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种汽油直喷发动机用燃料轨构造，在用端盖将由管子等管体构成的轨本体的一端或两端闭塞的构造的燃料轨中，使构造简单，能够应对端盖部的高压化。采用钎焊接合在燃料轨本体的开口端部的套环与端盖的螺纹紧固方式，而且，密封方式采用垫圈密封方式，成为通过与轨本体螺纹接合而紧固的端盖的紧固所产生的轴力，将夹在端盖与燃料轨本体之间的垫圈紧固而进行密封的构造。

Description

汽油直喷发动机用燃料轨的端头密封构造
技术领域
本发明涉及用来把从电子燃料喷射式机动车发动机等的燃料加压泵给送来的高压燃料经由向发动机的汽缸内进行直接喷射的燃料喷射器(喷射喷嘴)进行供给的燃料轨(输送管)的端头密封构造，更为详细地说，涉及从燃料轨向喷射器直接供给燃料的型式中的喷射压为20～100MPa左右的汽油直喷发动机用燃料轨的端头密封构造。
背景技术
以往，作为这种汽油直喷发动机用燃料轨，例如有这样的燃料轨等，该燃料轨具有主管和多个分支管，其中，在主管的外壁形成有用来接纳分支管的通孔，各通孔具有朝主管的外侧及内侧分别突出的环状壁，各分支管形成固定在上述环状壁上的构造，成为将分支管直接或借助分支接头金属件(卡子)与作为蓄压容器的筒体部连接的构成，成为在由管子等管体构成的轨本体上直接安装喷射器连接用插口的构造。
进而，作为在由管子等的管体构成的轨本体上直接安装喷射器连接用插口的构造的燃料轨，例如有，在供给来自高压燃料泵的被加压了的燃料的由管子等管体构成的轨本体上，直接安装喷射器支架及固定用托架的构造的燃料轨(参照专利文献1)，或者，由供给来自高压燃料泵的被加压了的燃料的圆筒状的本体管、与通过与此本体管连结的控制单元进行开闭控制的燃料喷射阀连结的多个插口，和为了将上述本体管安装在发动机上而与该本体管固定成一体的多个安装用撑条构成的直喷发动机用高压燃料输送管(参照专利文献2)等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010－7651号公报
专利文献2：日本特开2011－144768号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，上述以往的汽油直喷发动机用燃料轨有以下问题。
即，在上述以往的各种汽油直喷发动机用燃料轨中，成为管子等的管体构成的轨本体的一端或两端被封闭的构造，其端头轨构造，例如如图2、图3中放大表示的那样，一般成为在圆筒状的本体管111的开口端部分别钎焊接合端盖112A、112B的构造。
另一方面，最近，通过汽油直喷系统中的高压化，对本体管111两端部进行闭塞的端盖112A、112B部的强度成为问题。即，在分别将端盖112A、112B钎焊接合在图2、图3所示的本体管111上而构成的端头密封构造的场合，当在作为轨本体的本体管111内施加内压时，成为本体管111朝径向变形(朝管体外侧鼓出)时产生的力分别由钎焊接合部113A、113B承受的构造，因此，该钎焊接合部113A、113B成为强度最弱的部位，所以，存在难以应对汽油直喷系统中的高压化的问题。
进而，由于钎焊接合部113A、113B直接与燃料(压力媒体)接触，所以，当该钎焊接合部存在形状不均匀部分时，存在应力集中容易成为造成该钎焊接合部破损的主要原因等问题。
本发明鉴于上述现有的燃料轨存在的问题而提出，目的是提供一种汽油直喷发动机用燃料轨构造，其特别是在用端盖将由管子等管体构成的轨本体的一端或两端闭塞的构造的燃料轨中，使构造简单，能够应对端盖部的高压化。
用于解决课题的技术手段
本发明涉及的汽油直喷发动机用燃料轨的端头密封构造，取代将端盖直接与轨本体钎焊接合的现有的方式，而是采用使用了套环的钎焊接合方式和螺纹紧固方式，成为在对轨本体施加了内压的情况下由轨本体与套环的钎焊接合部将该轨本体的径向产生的力作为压缩应力来承受的构造，而且，在其密封机构中使用垫圈，成为螺纹紧固部与燃料(压力媒体)不接触的构造，因此，其主旨是，一种汽油直喷发动机用燃料轨的端头密封构造，是通过螺纹紧固方式的端盖将由管体构成的燃料轨本体的一端或两端闭塞的构造的燃料轨中的汽油直喷发动机用燃料轨的端头密封构造，其特征是，由套环、凸形端盖和垫圈构成；所述套环，设置在内壁面的一部分的螺纹紧固部如同从所述燃料轨本体的开口端部突出那样钎焊接合在所述开口端部外周；所述凸形端盖与所述套环的螺纹紧固部螺纹接合；所述垫圈为金属制，夹在所述凸形端盖与所述燃料轨本体之间，成为通过所述凸形端盖的紧固所产生的轴力将所述垫圈紧固而进行密封的构造。
而且，本发明优选为，在上述构造的汽油直喷发动机用燃料轨的端头密封构造中，燃料轨本体及凸形端盖由不锈钢制成，或由对各种钢材实施了Ni或Ni基合金表面处理的表面处理材料制成，进而，垫圈由铜或黄铜制成，或由对铜和黄铜材料实施了电镀等表面处理的表面处理材料制成。
发明效果
本发明涉及的汽油直喷发动机用燃料轨的端头密封构造，作为端盖对轨本体的安装方式，采用通过焊接在燃料轨本体的开口端部外周的套环与凸形端盖的螺纹紧固方式，而且，密封方式采用垫圈密封方式，成为通过与轨本体螺纹接合而紧固的凸形端盖的紧固所产生的轴力，将金属制的垫圈紧固而进行密封的构成，由燃料轨本体与套环的钎焊接合部将对轨本体施加内压的情况下该轨本体向径向发生变形(朝管体外侧鼓出)时产生的力作为压缩应力来承受，由此，燃料轨本体与套环的钎焊接合部对疲劳破坏有利，可以应对系统的高压化。进而，本发明采用经由套环将燃料轨本体与端盖螺纹紧固的方式，由此，不需要对燃料轨本体实施螺纹加工，可以将燃料轨本体的壁厚抑制成所需的最小限度。
而且，通过使钎焊接合部与燃料(压力媒体)不接触的构造，从而，即使在该钎焊接合部存在形状不均匀的部分，也不会成为应力集中导致破损的原因，进而，通过采用垫圈密封方式，可以取得确保轨本体端部的密封稳定性、可靠性的效果。
进而，在将燃料轨本体及凸形端盖由不锈钢制成，或由对各种钢材实施了Ni或Ni基合金表面处理的表面处理材料制成的情况下，可以提高耐腐蚀性、耐压性，在垫圈由铜或黄铜制成，或由对铜和黄铜材料实施了电镀等表面处理的表面处理材料制成的情况下，可以取得提高密封性、耐腐蚀性等效果。
另外，当对燃料轨本体钎焊接合其它部件(喷射器用插口、托架等)时，燃料轨本体的两端部成为开放状态，因而在钎焊接合炉内燃料轨本体内的气氛气体的置换能顺畅进行，所以可取得能进行良好的钎焊接合的效果。
附图说明
图1是表示本发明涉及的汽油直喷发动机用燃料轨的端头密封构造的一个实施例的截面图。
图2是表示以往的汽油直喷发动机用燃料轨的端头密封构造的一例的截面图。
图3也是表示以往的汽油直喷发动机用燃料轨的端头密封构造的另一例的截面图。
具体实施方式
参照附图对本发明涉及的汽油直喷发动机用燃料轨的端头密封构造进行说明。
本发明中的汽油直喷发动机用燃料轨，一端或管壁面与燃料导入管(未图示)连接，其燃料导入管经由配管(未图示)与燃料箱(未图示)连结，此燃料箱的燃料经由配管及燃料泵被移送到燃料导入管，从燃料导入管向本管轨流动，从喷射器(未图示)向汽缸(未图示)内喷射。
此本管轨为汽油直喷发动机用燃料轨本体，在周壁部设有多个能与上述喷射器连接的插口(未图示)等。例如在四缸发动机的情况下，插口为4个，在直列六缸发动机的情况下，插口为6个，分别按所需的间隔进行设置。
图1是表示本发明涉及的汽油直喷发动机用燃料轨的端头密封构造的一个实施例的截面图，在图1中，1为燃料轨本体，1－1为流通路，1－1a为内周壁面，1－1b为端盖侧开口端面(受压面)，2为套环，2－1为螺纹紧固部，3为燃料轨本体1与套环2进行结合的钎焊接合部，4为凸形端盖，4－1为与设置在上述套环2上的螺纹结合部2－1进行螺纹接合的螺纹紧固部，4－2为设置在凸形端盖与燃料轨本体开口端面的相向面的推压面，5为垫圈。
即，图1所示的实施例的汽油直喷发动机用燃料轨的端头密封构造，由套环2、凸形端盖4和垫圈5构成；燃料轨本体1具有内部成为流通路1－1的圆筒状的内周壁面1－1a，套环2的螺纹紧固部如同从该燃料轨本体1的管端部突出那样钎焊接合在该燃料轨本体1的管端部外周；凸形端盖4与上述套环2的螺纹紧固部螺纹接合而进行安装；垫圈5为金属制，夹在上述燃料轨本体1的开口端部与上述凸形端盖4之间。上述套环2在其内壁面的一部分形成与上述凸形端盖4的螺纹紧固部4－1螺纹接合的螺纹紧固部2－1，在形成了此螺纹紧固部2－1的部分，如同从燃料轨本体1的开口端部突出那样，其突出部以外的部位通过钎焊接合部3与燃料轨本体1的开口端部外周钎焊接合。而且，在燃料轨本体1的开口端面1－1b与跟该开口端面1－1b相向的凸形端盖4的推压面4－2之间夹着上述垫圈5。
在此，上述燃料轨本体1及凸形端盖4，考虑耐腐蚀性、耐压性，优选为由不锈钢制成，或由对各种钢材，例如对低碳钢，实施了Ni或Ni基合金表面处理的表面处理材料制成。进而，考虑密封性、耐腐蚀性，优选为，垫圈5由铜或黄铜制成，或由对铜和黄铜材料实施了电镀等表面处理的表面处理材料制成。
在上述构造的汽油直喷发动机用燃料轨的端头密封构造中，在对燃料轨本体1的端部进行密封时，将垫圈5嵌入套环2的内部，将凸形端盖4的螺纹紧固部4－1与套环2的螺纹紧固部2－1螺纹接合，使垫圈5与燃料轨本体1的开口端面(受压面)1－1b抵接的状态下，对凸形端盖4进行紧固。此时，通过凸形端盖4的紧固所产生的轴力对上述垫圈5进行紧固而进行密封。
即，上述构造的汽油直喷发动机用燃料轨的端头密封构造，套环2通过钎焊接合而固定在燃料轨本体1的开口端部，通过螺纹结合在套环2上的凸形端盖4的紧固所产生的轴力，对夹在燃料轨本体1的开口端面(受压面)1－1b与凸形端盖4侧的推压面4－2之间的垫圈5进行紧固，由此将燃料轨本体1的开口端部密封，分别将燃料轨本体1的流通路1－1与上述钎焊接合部3及上述螺纹紧固部2－1、4－1完全截断。
因此，在此汽油直喷发动机用燃料轨的端头密封构造的情况下，向燃料轨本体1的流通路1－1施加内压的情况下产生的、对该燃料轨本体1的径向的变形(朝管体外侧鼓出)的力(压缩应力)的作用部位，为燃料轨本体1与套环的钎焊接合部3，因此，耐疲劳特性优异，可以应对施加在燃料轨本体1的流通路1－1的内压的高压化。
而且，燃料轨本体1与套环2的钎焊接合部3，通过垫圈5的作用成为与燃料轨本体1内的燃料(压力媒体)不接触的构造，因此，即使该钎焊接合部存在形状不均匀的部分，也完全不会成为应力集中造成破损的要因，而且，由于通过凸形端盖4的紧固产生的轴力将垫圈5与燃料轨本体1的开口端面(受压面)1－1b压接进行密封的金属密封方式，所以可以确保燃料轨本体1端部的密封稳定性、可靠性。
而且，在本发明中，燃料轨本体1及凸形端盖4由不锈钢制成，或由对各种钢材实施了Ni或Ni基合金表面处理的表面处理材料制成，在此情况下，可提高耐腐蚀性、耐压性，提高寿命。而且，垫圈5由铜或黄铜制成，或由对铜和黄铜材料实施了电镀等表面处理的表面处理材料制成，在此情况下，可提高密封性及耐腐蚀性，可以进一步确保密封的稳定性、可靠性。而且，在此，作为密封方式表示了基于垫圈的金属密封方式，但是，密封件并不限于金属制成，当然也可以采用其它材质的密封件。
附图标记说明
1 燃料轨本体
1－1 流通路
1－1a 内周壁面
1－1b 开口端面
2 套环
2－1、4－1 螺纹紧固部
3 钎焊接合部
4 凸形端盖
4－2 推压面
5 垫圈

Claims (3)

1.一种汽油直喷发动机用燃料轨的端头密封构造，是通过螺纹紧固方式的端盖将由管体构成的燃料轨本体的一端或两端闭塞的构造的燃料轨中的汽油直喷发动机用燃料轨的端头密封构造，其特征在于：
由套环、凸形端盖和垫圈构成；所述套环，设置在内壁面的一部分的螺纹紧固部如同从所述燃料轨本体的开口端部突出那样钎焊接合在所述开口端部外周；所述凸形端盖与所述套环的螺纹紧固部螺纹接合；所述垫圈为金属制，夹在所述凸形端盖与所述燃料轨本体之间，
成为通过所述凸形端盖的紧固所产生的轴力将所述垫圈紧固而进行密封的构造。
2.如权利要求1所述的汽油直喷发动机用燃料轨的端头密封构造，其特征在于，所述燃料轨本体及凸形端盖由不锈钢制成，或由对各种钢材实施了Ni或Ni基合金表面处理的表面处理材料制成。
3.如权利要求1或2所述的汽油直喷发动机用燃料轨的端头密封构造，其特征在于，所述垫圈由铜或黄铜制成，或由对铜和黄铜材料实施了电镀等表面处理的表面处理材料制成。
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