JP2004332601A

JP2004332601A - 接続継手用ナット付きコモンレール

Info

Publication number: JP2004332601A
Application number: JP2003128383A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Usui; 正佳臼井
Original assignee: Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Current assignee: Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Priority date: 2003-05-06
Filing date: 2003-05-06
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2023-05-06
Also published as: JP4124695B2

Abstract

【課題】コモンレールとインジェクター間の距離を最小にすることが可能で、優れた噴射性能および噴射特性が得られる接続継手用ナット付きコモンレールを提供する。
【解決手段】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ボス部に分岐孔を設けたコモンレールにおいて、該コモンレールとインジェクターを直接接続するためのナットまたは、コモンレールとインジェクターとをつなぐ噴射管を接続するためのナットを、当該コモンレールのボス部に装着させたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

【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の蓄圧式燃料噴射システムにおけるコモンレールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼル内燃機関の蓄圧式燃料噴射システムは、燃料供給用の高圧ポンプ、蓄圧用のコモンレール、燃料噴射のためのインジェクターおよびこれらをつなぐ流路となる配管（噴射管等）と、電気制御関係の部品とから構成されている。
従来、この種のコモンレールとしては、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１１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１１−３に、本管レール１１の流通路１１−１に通じかつ外方に開口する受圧座面１１−４を有する分岐孔１１−２を穿設し、噴射管１２側の接続頭部１２−２のなす押圧座面１２−３を本管レール１１側の受圧座面１１−４に当接係合せしめ、予め噴射管側にワッシャ１４を介して組込んだ締付用袋ナット１３を前記ボス部１１−３に螺合することにより前記接続頭部１２−２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（例えば特許文献１、特許文献２参照）。図中、１２−１は噴射管１２の流路である。
このような構成のコモンレールとインジェクターを結ぶ噴射管等の配管は、そのレイアウトや当該配管の製造上の制約から一般的には１６０〜３００ｍｍ、最小でも１５０ｍｍの長さを有している。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２４６１６６号公報（段落
【０００２】、図９）
【特許文献２】
特開平１０−３１８０８１号公報（段落
【０００２】、図１０）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、最近のディーゼル内燃機関の蓄圧式燃料噴射システムにおける燃料の噴射圧は、燃焼効率の向上、並びに排ガスの清浄化のために、これまでの１３５ＭＰａ〜１６０ＭＰａから１８０ＭＰａと高圧となっていること、又、多数回噴射が一般的に行われるようになってきたが、燃料の噴射圧が高圧化すると一次あるいは二次のプレ噴射がメイン噴射の圧力に影響を及ぼし、噴射性能を低下させる上、噴射の脈動が噴射管内で共振することも起こり、噴射特性に大きな影響を与えるという問題が生じる。
【０００５】
本発明は、上記した従来の問題を解決するためになされたもので、コモンレールとインジェクター間の距離を最小にすることが可能で、優れた噴射性能および噴射特性が得られる接続継手用ナット付きコモンレールを提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、燃料の噴射による脈動を可及的に速やかに大容量の部分すなわちコモンレールに開放するために、噴射管を用いずにコモンレールとインジェクターを直接接続できる構造、あるいは従来の噴射管（長さ１６０〜３００ｍｍ）よりはるかに短尺の噴射管を使用してコモンレールとインジェクターを接続できる構造とするために、コモンレールとインジェクターの接続用ナットを、またはコモンレールとインジェクターを極端に短い噴射管を用いて接続するためのナットをコモンレール側に設けるもので、その要旨は、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に、前記流通路に通じる分岐孔を設けたコモンレールにおいて、該コモンレールとインジェクターを直接接続するための継手用袋ナットまたは、コモンレールとインジェクターとをつなぐ噴射管を接続するための継手用袋ナットを、当該コモンレールの一体型ボス部に装着させた接続継手用ナット付きコモンレールを特徴とするものである。
また、前記継手用ナットをコモンレールの一体型ボス部に装着させる手段として、前記一体型ボス部に継手用袋ナットとは逆のねじスリーブまたはワッシャを螺着し、該スリーブまたはワッシャに継手用ナットを外嵌させる方式、前記一体型ボス部の外周にスリーブを食い込ませ、該食い込み形スリーブに継手用ナットを外嵌させる方式、前記一体型ボス部の外側開口端縁に鍔部を設け、該鍔部の内側に係合するコレットスリーブを該一体型ボス部に外嵌し、該コレットスリーブに継手用ナットを外嵌させる方式を用いることを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る接続継手用ナット付きコモンレールの第１実施例を示す縦断面図、図２は同じく第２実施例を示す縦断面図、図３は同じく第３実施例を示す縦断面図、図４は同じく第４実施例を示す縦断面図、図５は同じく第５実施例を示す縦断面図、図６は同じく第６実施例を示し、図（Ｉ）は接続継手用ナット付きコモンレールの縦断面図、（ＩＩ）は同上コモンレールの部品を示す正面図で、１ａ〜１ｆはコモンレールとしての本管レール、１ａ−１〜１ｆ−１は流通路、１ａ−２〜１ｆ−２は一体型ボス部、１ａ−３〜１ｆ−３は分岐孔、２ａ〜２ｆは継手用袋ナット、３はインジェクターのノズルホルダーである。
【０００８】
コモンレールとしての本管レール１ａ〜１ｆ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の鍛造品であって、ボーリング等の機械加工によってその軸芯内部を流通路１ａ−１〜１ｆ−１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１ａ−２〜１ｆ−２が設けられている。
【０００９】
図１に示す第１実施例は、コモンレールとインジェクターを直接接続できる構造となした接続継手用ナット付きコモンレールを示したもので、その構造は本管レール１ａ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１ａ−２に、本管レール１ａの流通路１ａ−１に通じる分岐孔１ａ−３と、ボス部先端部に押圧座面１ａ−４およびボス部外周に雄ねじ１ａ−５を設け、前記雄ねじ１ａ−５にねじスリーブ１ａ−６を螺着し、該ねじスリーブ１ａ−６と逆の雌ねじ２ａ−１を有する継手用袋ナット２ａを一体型ボス部１ａ−２に外嵌させて構成したものである。
【００１０】
一方、インジェクター側には、ノズルホルダー３に設けたボス部３−１に、当該ホルダーの流通路（図示せず）に通じかつ外方に開口する受圧座面３−２を有する分岐孔３−３と、前記コモンレール側の継手用袋ナット２ａと螺合する雄ねじ３−４が設けられている。
【００１１】
すなわち、図１に示す第１実施例は、コモンレールの一体型ボス部１ａ−２の先端部に設けた押圧座面１ａ−４を、インジェクター側のノズルホルダー３のボス部３−１に設けた受圧座面３−２に当接係合せしめ、コモンレールの一体型ボス部１ａ−２に予め装着した継手用袋ナット２ａを、インジェクター側のノズルホルダー３のボス部３−１に螺合することにより前記コモンレールの一体型ボス部１ａ−２での押圧に伴って締着して、コモンレールとインジェクターとを直接接続構成するものである。
【００１２】
図２に示す第２実施例は、コモンレールとインジェクターを極端に短い噴射管を用いて接続する方式を示したもので、そのコモンレールは本管レール１ｂ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１ｂ−２に、本管レール１ｂの流通路１ｂ−１に通じかつ外方に開口する受圧座面１ｂ−４を有する分岐孔１ｂ−３を設け、この分岐孔１ｂ−３を設けた当該ボス部外周に食い込ませた食い込み形スリーブ１ｂ−５に、内周に雌ねじ２ｂ−１を有する継手用袋ナット２ｂを外嵌させて構成したものである。
【００１３】
一方、インジェクター側には、前記図１のものと同様、ノズルホルダー３に設けたボス部３−１に、当該ホルダーの流通路（図示せず）に通じかつ外方に開口する受圧座面３−２を有する分岐孔３−３と、噴射管４に予め装着されている継手用袋ナット５と螺合する雄ねじ３−４が設けられている。
【００１４】
コモンレールとインジェクターを接続する極端に短い噴射管４は、コモンレール側とインジェクター側の接続端に、それぞれ一体型ボス部１ｂ−２の分岐孔１ｂ−３の開口端部に形成した受圧座面１ｂ−４、ノズルホルダー３のボス部３−１の分岐孔３−３の開口端部に形成した受圧座面３−２に係合する押圧座面４−１ａ、４−１ｂを設け、さらにその両接続端部にはコモンレール側の継手用袋ナット２ｂおよびノズルホルダー３側の継手用袋ナット５の各雌ねじ２ｂ−１、５−１と逆の雄ねじ４−２ａ、４−２ｂに螺合するねじスリーブ４−３ａ、４−３ｂを螺着している。６はコモンレール側の継手用袋ナット２ｂに螺合する締付け用外ねじナットである。
【００１５】
すなわち、図２に示す第２実施例は、接続継手用ナット付きコモンレールの一体型ボス部１ｂ−２の分岐孔１ｂ−３に形成した受圧座面１ｂ−４に噴射管４の一方の押圧座面４−１ａを当接係合せしめ、予め当該噴射管側にねじスリーブ４−３ａを介して組込んだ締付け用外ねじナット６を前記継手用袋ナット２ｂに螺合することにより前記押圧座面４−１ａでの押圧に伴って締着して接続構成し、又、ノズルホルダー３側は、当該ホルダーの分岐孔３−３に形成した受圧座面３−２に噴射管４の他方の押圧座面４−１ｂを当接係合せしめ、予め当該噴射管側にねじスリーブ４−３ｂを介して組込んだ継手用袋ナット５をノズルホルダー３の雄ねじ３−４に螺合することにより前記押圧座面４−１ｂでの押圧に伴って締着して接続構成するものである。
なおここでは、ほぼ直角に屈曲させた噴射管を用いた実施例を示したが、曲げの要否や噴射管の曲げ角度や長さはコモンレールとノズルホルダーの配置やスペース等を考慮して設定されることはいうまでもない。
【００１６】
図３に示す第３実施例は、本管レール１ｃ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１ｃ−２に、本管レール１ｃの流通路１ｃ−１に通じかつ外方に開口する受圧座面１ｃ−４を有する分岐孔１ｃ−３を設け、この分岐孔１ｃ−３を設けた一体型ボス部１ｃ−２の外周に食い込ませた食い込み形スリーブ１ｃ−５に、内周に雌ねじ２ｃ−１を有する継手用袋ナット２ｃを外嵌させて構成した接続継手用ナット付きコモンレールを例示したものである。
【００１７】
図４に示す第４実施例は、本管レール１ｄ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１ｄ−２に、本管レール１ｄの流通路１ｄ−１に通じかつ外方に開口する受圧座面１ｄ−４を有する分岐孔１ｄ−３を設け、該一体型ボス部１ｄ−２の外周に設けた雄ねじ１ｄ−５にねじスリーブ１ｄ−６を螺着し、該ねじスリーブ１ｄ−６と逆の雌ねじ２ｄ−１を有する継手用袋ナット２ｄを一体型ボス部１ｄ−２に外嵌させて構成した接続継手用ナット付きコモンレールを例示したものである。
【００１８】
図５に示す第５実施例は、本管レール１ｅ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１ｅ−２に、本管レール１ｅの流通路１ｅ−１に通じかつ外方に開口する押圧座面１ｅ−４を有する分岐孔１ｅ−３を設け、該一体型ボス部１ｅ−２の外周に設けた雄ねじ１ｅ−５にねじスリーブ１ｅ−６を螺着し、該ねじスリーブ１ｅ−６と逆の雌ねじ２ｅ−１を有する継手用袋ナット２ｅを一体型ボス部１ｅ−２に外嵌させて構成した接続継手用ナット付きコモンレールを例示したものである。
【００１９】
図６に示す第６実施例は、本管レール１ｆ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１ｆ−２に、本管レール１ｆの流通路１ｆ−１に通じかつ外方に開口する押圧座面１ｆ−４を有する分岐孔１ｆ−３を設け、該一体型ボス部１ｆ−２の開口端縁に予め形成した鍔部１ｆ−５の内側に係合するごとく一体型ボス部１ｆ−２に外嵌したコレットスリーブ１ｆ−６に継手用袋ナット２ｆを外嵌させて構成した接続継手用ナット付きコモンレールを例示したものである。コレットスリーブ１ｆ−６は、図６（ＩＩ）に示すように、台形状の筒体の側面に多数のスリット１ｆ−６´が設けられた構造となっている。
【００２０】
なお、前記図３、図４、図６に示す接続継手用ナット付きコモンレールの場合は、図２の実施例と同様、噴射管を使用してインジェクター側のノズルホルダーに接続することができる。また、図５の接続継手用ナット付きコモンレールの場合は、図１の実施例と同様、直接インジェクター側のノズルホルダーに接続することができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したごとく、本発明の接続継手用ナット付きコモンレールは、コモンレールボス部に接続継手用ナットを直接装着したことにより、相手ねじを有するインジェクターあるいはその他の部品を回転させることなく、すなわち定まった相対位置に固定した状態で連結することができ、かつコモンレールとインジェクター間の距離を最小にすることができるので、最近のディーゼル内燃機関の蓄圧式燃料噴射システムにおける燃料の高噴射圧にも十分に対応可能となり、燃料の噴射性能を高めることができる上、噴射の脈動が噴射管内で共振することもほとんどなくなるため噴射特性に及ぼす影響も大幅に軽減されるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る接続継手用ナット付きコモンレールの第１実施例を示す縦断面図である。
【図２】同じく第２実施例を示す縦断面図である。
【図３】同じく第３実施例を示す縦断面図である。
【図４】同じく第４実施例を示す縦断面図である。
【図５】同じく第５実施例を示す縦断面図である。
【図６】同じく第６実施例を示し、図（Ｉ）は接続継手用ナット付きコモンレールの縦断面図、（ＩＩ）は同上コモンレールの部品を示す正面図である。
【図７】本発明の対象とする従来のコモンレールと噴射管接続構造部の一例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ａ〜１ｆ本管レール
１ａ−１〜１ｆ−１流通路
１ａ−２〜１ｆ−２、３−１一体型ボス部
１ａ−３〜１ｆ−３、３−３分岐孔、
２ａ〜２ｆ、５継手用袋ナット
３ノズルホルダー

Claims

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に、前記流通路に通じる分岐孔を設けたコモンレールにおいて、該コモンレールとインジェクターを直接接続するための継手用袋ナットまたは、コモンレールとインジェクターとをつなぐ噴射管を接続するための継手用袋ナットを、当該コモンレールの一体型ボス部に装着させたことを特徴とする接続継手用ナット付きコモンレール。
前記継手用ナットをコモンレールの一体型ボス部に装着させる手段として、前記一体型ボス部に継手用袋ナットとは逆のねじスリーブまたはワッシャを螺着し、該スリーブまたはワッシャに継手用ナットを外嵌させる方式を用いることを特徴とする請求項１記載の接続継手用ナット付きコモンレール。
前記継手用ナットをコモンレールの一体型ボス部に装着させる手段として、前記一体型ボス部の外周にスリーブを食い込ませ、該食い込み形スリーブに継手用ナットを外嵌させる方式を用いることを特徴とする請求項１記載の接続継手用ナット付きコモンレール。
前記継手用ナットをコモンレールの一体型ボス部に装着させる手段として、前記一体型ボス部の開口端縁に鍔部を設け、該鍔部の内側に係合するコレットスリーブを該一体型ボス部に外嵌し、該コレットスリーブに継手用ナットを外嵌させる方式を用いることを特徴とする請求項１記載の接続継手用ナット付きコモンレール。