JP2001059464A - コモンレール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レール穴に対する分岐穴の交差部におけるコ
モンレールの内圧疲労強度を高め、かつ、コモンレール
と燃料パイプとの接続部のシール性を確保する。 【解決手段】 コモンレール１の取付穴１１に、アウタ
スリーブ２０及びインナスリーブ３０を挿入し、インナ
スリーブ３０の内周に燃料パイプ５を挿入してその穴端
面を分岐穴１２としてレール穴９に直接開口させる。ア
ウタスリーブ２０とインナスリーブ３０とをねじ機構１
５により相対的にずらしてアウタスリーブ２０の内周面
とインナスリーブ３０の外周面とに対応するよう設けた
両テーパ部２１，３１を相対的に圧入させ、もってイン
ナスリーブ３０のテーパ部３１を縮径させることにより
燃料パイプ５を締付け、アウタスリーブ２０のテーパ部
２１を拡径させることにより取付穴１１を押圧する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンのコモン
レール式燃料噴射装置におけるコモンレールと燃料パイ
プとの接続構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エンジンのコモンレール式燃料噴射装置
において、コモンレールには、ポンプより供給を受けて
蓄圧した燃料をインジェクタに分配するための複数本の
燃料パイプが接続される。図５は、従来例に係るコモン
レールと燃料パイプとの接続構造を示している。

【０００３】図５に示すように、コモンレール５１の中
心部にはレール長方向に延びるレール穴５２が形成さ
れ、コモンレール５１の筒壁部５３には、内側から外側
へ順に、レール穴５２に交差開口してレール長直角方向
に延びる分岐穴５４と、テーパー状のシール面５５と、
内周に雌ネジ５７が切られた取付穴５６とが形成されて
いる。

【０００４】後出の図４を援用して示すように、一端は
コモンレール５１、他端はポンプ２又はインジェクタ４
と接続する燃料パイプ５８の両端には凸球面状のシール
面５９が形成され、燃料パイプ５８の周りにはスリーブ
ナット６０が通されている。スリーブナット６０の外周
には雄ネジ６１が切られるとともに六角部６２が形成さ
れている。燃料パイプ５８とスリーブナット６０とは、
スリーブナット６０の端面をシール面５９の裏面で係止
することにより予め組付けられている。

【０００５】燃料パイプ５８をコモンレール５１に接続
するには、スリーブナット６０の雄ネジ６１を取付穴５
６の雌ネジ５７に螺合し、六角部６２を締め付けて、燃
料パイプ５８のシール面５９をコモンレール５１のシー
ル面５５に強く密着させればよい。燃料はポンプ２によ
り加圧され、図５に矢印で示すように、同図における下
側の燃料パイプ５８を経てコモンレール５１に送られ、
分岐穴５４からレール穴５２に導入されて該穴内に蓄え
られ、同図における上側の別の分岐穴５４から燃料パイ
プ５８を経てインジェクタ４に送られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のコモ
ンレール５１には、次のような問題があった。つまり、
レール穴５２及び分岐穴５４の内壁には、加圧された燃
料による内圧によって円周方向の引張応力が発生する。
そして、レール穴５２に対する分岐穴５４の交差部６３
では両穴５２，５４の応力が合成されるため、他の部分
よりも大きい引張応力が発生し、内圧の変動により疲労
破壊しやすくなる。

【０００７】これを防止するため、交差部６３周辺に予
め圧縮残留応力を与えておき、内圧で生じる引張応力を
打ち消す方法が用いられる。このために、例えば、レー
ル穴５２及び分岐穴５４の内周表面のみを焼入硬化させ
るため、浸炭焼入焼戻しを行う。この場合、スリーブナ
ット６０取付用の雌ネジ５７まで浸炭焼入焼戻しをされ
ると、雌ネジ５７が遅れ破壊する恐れがあるため、雌ネ
ジ５７から浸炭層を除去する必要があり、工程が複雑に
なっていた。

【０００８】そこで、本発明の目的は、コモンレールに
特別な熱処理や加工を施すことなく、レール穴に対する
分岐穴の交差部におけるコモンレールの内圧疲労強度を
高めると同時に、コモンレールと燃料パイプとの接続部
のシール性を確保することができるコモンレールを提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のコモンレールは、コモンレールの筒壁部に
レール穴へ開口するよう貫設した取付穴に、二重筒状に
組合わせたアウタスリーブ及びインナスリーブを挿入
し、インナスリーブの内周に燃料パイプを挿入して該燃
料パイプの穴端面を分岐穴としてレール穴に直接開口さ
せ、アウタスリーブとインナスリーブとをねじ機構によ
り相対的にずらすことによりアウタスリーブの内周面と
インナスリーブの外周面とに対応するよう設けた両テー
パ部を相対的に圧入させ、もってインナスリーブのテー
パ部を縮径させることにより燃料パイプを締付けるとと
もに、アウタスリーブのテーパ部を拡径させることによ
り取付穴を押圧したことを特徴としている。

【００１０】ここで、アウタスリーブ及びインナスリー
ブの両テーパ部は、両スリーブのずらし方に応じて、次
の実施形態のようにレール穴側ほど拡径させてもよい
し、変更例のようにレール穴側ほど縮径させてもよい。

【００１１】また、「ねじ機構」としては、インナスリ
ーブの外周に切られた雄ネジと、該雄ネジに螺合されて
アウタスリーブのレール外側の端面に当接するナットと
からなるものを例示できる。

【００１２】

【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４を参照して説明する。図４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、コモンレール１の側部には、ポンプ２から圧
送された燃料をコモンレール１に供給するための燃料パ
イプ３と、インジェクタ４へ燃料を分配するための４本
の燃料パイプ５とが接続され、コモンレール１の端部に
は、リリーフバルブ６と圧力センサ７とが接続される。
ポンプ２とインジェクタ４は電子制御装置８により制御
される。図１〜図３は、本実施形態に係るコモンレール
１と燃料パイプ５との接続構造を示している。

【００１３】図１に示すように、金属製のコモンレール
１の中心部にはレール長方向に延びるレール穴９が形成
され、コモンレール１の筒壁部１０には、レール穴９に
交差開口してレール長直角方向に延びる取付穴１１が貫
設されている。取付穴１１には二重筒状に組合わされた
アウタスリーブ２０及びインナスリーブ３０が挿入さ
れ、インナスリーブ３０の内周には燃料パイプ５が挿入
され、これらの部材２０，３０，５はインナスリーブ３
０の外周に螺合されたナット１５によって後述の作用に
より固定されている。

【００１４】アウタスリーブ２０の外径はコモンレール
１の取付穴１１の内径より僅かに小さく、その内部を後
出のインナスリーブ３０の雄ネジ３２が移動可能となっ
ている。アウタスリーブ２０の内周面のスリーブ長方向
途中部からレール穴９側の端面に向かっては、レール穴
９側ほど拡径した円錐面状のテーパ部２１が形成され、
レール外側の端面には拡径したフランジ部２２が形成さ
れている。

【００１５】インナスリーブ３０の内径は燃料パイプ５
の外径より僅かに大きく、外周面のスリーブ長方向途中
部からレール穴９側の端面に向かっては、レール穴９側
ほど拡径した円錐面状のテーパ部３１が形成され、レー
ル外側の端部（アウタスリーブ２０のフランジ２２を越
えて長い）には雄ネジ３２が切られている。なお、両テ
ーパ部２１，３１のテーパ角度は略等しく、互いに対応
するように設けられている。また、ナット１５の内周に
はインナスリーブ３０の雄ネジ３２と螺合可能な雌ネジ
１６が切られている。

【００１６】燃料パイプ５をコモンレール１に接続する
には、まず、図２に示すように、アウタスリーブ２０を
そのテーパ部２１側からインナスリーブ３０周りに雄ネ
ジ３２，テーパ部３１へと順に被せ、両スリーブ２０，
３０を二重筒状に組合わせる。次に、インナスリーブ３
０の雄ネジ３２の周りにナット１５を通し、ナット１５
の雌ネジ１６をインナスリーブ３０の雄ネジ３２に緩く
螺合させておく。

【００１７】そして、図３に示すように、二重筒状に組
合わせたアウタスリーブ２０及びインナスリーブ３０並
びにナット１５を両テーパ部２１，３１側からコモンレ
ール１の取付穴１１に挿入し、アウタスリーブ２０のフ
ランジ部２２をコモンレール１の筒壁部１０で係止させ
る。これにより、フランジ部２２が筒壁部１０とナット
１５との間に挟まれるため、後述のナット１５の締付け
によりアウタスリーブ２０のスリーブ長方向の移動が規
制される。

【００１８】次に、インナスリーブ３０の内周に燃料パ
イプ５を挿入し、燃料パイプ５の穴端面を分岐穴１２と
してレール穴９に直接開口させる。このとき、コモンレ
ール１の取付穴１１とアウタスリーブ２０との間、イン
ナスリーブ３０と燃料パイプ５との間、及び、アウタス
リーブ２０のテーパ部２１とインナスリーブ３０のテー
パ部３１との間には、設計上それぞれ僅かな隙間が空い
ている。

【００１９】最後に、ナット１５をフランジ部２２側に
締付ければ、図１に示すように、静止したアウタスリー
ブ２０に対してインナスリーブ３０が上昇して、アウタ
スリーブ２０とインナスリーブ３０とが相対的にずれる
ため、テーパ部３１がテーパ部２１に引込まれて密着
し、さらなる締付けによって両部２１，３１が相対的に
圧入する。これにより、インナスリーブ３０のテーパ部
３１が縮径して燃料パイプ５のレール穴９側端部を隙間
無く締付けるとともに、アウタスリーブ２０のテーパ部
２１が拡径して取付穴１１のレール穴９側を全周に渡っ
て隙間無く押圧する。

【００２０】本実施形態のコモンレール１によれば、イ
ンナスリーブ３０が図１における上方に引き込まれる事
により、テーパ部３１が縮径して燃料パイプ５を締付け
ると同時に、アウタスリーブ２０のテーパ部２１も拡径
してレール穴９に対する取付穴１１の交差部１３を押圧
する事になり、取付穴１１とアウタスリーブ２０、アウ
タスリーブ２０とインナスリーブ３０、インナスリーブ
３０と燃料パイプ５の各々の隙間は互いに全周に渡り強
く押圧される事になり、結果として、交差部１３の周辺
は圧縮応力が発生する事になり、内圧疲労強度を高める
と同時に、コモンレール１と燃料パイプ５との接続部の
シール性も確保できる。

【００２１】また、コモンレール１の取付穴１１は円筒
状の貫通穴で良く、特別な熱処理や加工を施す必要もな
いため、コモンレール１として引き抜き鋼管等を使用す
ることができ、もって加工費の低減を図ることもでき
る。

【００２２】なお、本発明は前記実施形態に限定される
ものではなく、例えば以下のように、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 （１）テーパ部２１，３１のテーパ角度をレール穴９側
ほど縮径するように変更し、インナスリーブ３０がレー
ル穴９側に引込まれるようにねじ機構を構成すること
（変更例）。 （２）本発明を、コモンレール１と、ポンプ２を接続す
るための燃料パイプ３との接続構造に適用すること。

【００２３】

【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、コモンレールに特別な熱処理や加工を施す
ことなく、レール穴に対する分岐穴の交差部におけるコ
モンレールの内圧疲労強度を高めることができると同時
に、コモンレールと燃料パイプとの接続部のシール性を
確保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】本発明の実施形態に係るコモンレールに燃料パ
イプを接続したときの断面図である。

【図２】同コモンレールと燃料パイプとの接続に用いる
アウタスリーブ、インナスリーブ及びナットを組合わせ
た時の断面図である。

【図３】同コモンレールのナット締付け前の断面図であ
る。

【図４】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５】従来例に係るコモンレールに燃料パイプを接続
したときの断面図である。

【符号の説明】

１ コモンレール ３ 燃料パイプ ５ 燃料パイプ ９ レール穴 １０ 筒壁部 １１ 取付穴 １２ 分岐穴 １５ ナット １６ 雌ネジ ２０ アウタスリーブ ２１ テーパ部 ３０ インナスリーブ ３１ テーパ部 ３２ 雄ネジ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コモンレールの筒壁部にレール穴へ開口
   するよう貫設した取付穴に、二重筒状に組合わせたアウ
   タスリーブ及びインナスリーブを挿入し、前記インナス
   リーブの内周に燃料パイプを挿入して該燃料パイプの穴
   端面を分岐穴として前記レール穴に直接開口させ、前記
   アウタスリーブとインナスリーブとをねじ機構により相
   対的にずらすことにより前記アウタスリーブの内周面と
   前記インナスリーブの外周面とに対応するよう設けた両
   テーパ部を相対的に圧入させ、もって前記インナスリー
   ブのテーパ部を縮径させることにより前記燃料パイプを
   締付けるとともに、前記アウタスリーブのテーパ部を拡
   径させることにより前記取付穴を押圧したことを特徴と
   するコモンレール。
2. 【請求項２】 前記アウタスリーブ及びインナスリーブ
   の両テーパ部は、前記レール穴側ほど拡径している請求
   項１記載のコモンレール。
3. 【請求項３】 前記ねじ機構は、前記インナスリーブの
   外周に切られた雄ネジと、該雄ネジに螺合されて前記ア
   ウタスリーブのレール外側の端面に当接するナットとか
   らなる請求項１又は２記載のコモンレール。