JP2006170441A - 導管ねじ込み継手ならびに該導管ねじ込み継手に用いられる袋ナット、接続管片および導管 - Google Patents

Abstract

【課題】導管ねじ込み継手における不都合な漏れ、ひいてはエンジンオイルへの流入を確実に回避する。
【解決手段】接続管片７と導管１１と袋ナット１３とから成る導管ねじ込み継手において、袋ナットが、段付けされた内孔２７を有しており、該内孔の第１の区分２７ａと第２の区分２７ｂとの間に肩部（２５）が形成されており、該肩部２５に凹部３５が形成されており、該凹部３５が、前記内孔２７の第１の区分２７ａから第２の区分２７ｂにまで延びている。
【選択図】図２

Description

本発明は、接続管片と、ニップルを備えた導管と、ユニオンナットもしくは袋ナットとから成る導管ねじ込み継手（Rohrleitungsverschraubung）に関する。

このような導管ねじ込み継手は公知先行技術により久しく以前から知られている。このような導管ねじ込み継手は、たとえば内燃機関に用いられる燃料噴射装置の高圧範囲で使用される。このような導管ねじ込み継手は、たとえばコモンレールとインジェクタとの間に取り付けられている高圧導管の両端部に設けられていてよい。

かなりの内燃機関では、インジェクタが内燃機関のシリンダヘッドカバーの完全に内側に配置されているという問題が生じる。このことは、高圧導管だけがシリンダヘッドカバーを通って貫通案内されることを意味する。その結果、場合によって高圧導管とインジェクタとの間の導管ねじ込み継手において漏れが生じると、この漏れがエンジンオイルを希釈してしまう。エンジンオイルのこのような希釈はエンジン損傷を招く恐れがある。稀ではあるが決して排除できるとは言い切れない事例では、漏れが弁伝動装置の通気部を介して吸気管内に侵入し、ひいては内燃機関の燃焼室内に侵入してしまうことも考えられる。これにより、危険にさらされた状況が生じる恐れがある。

本発明の課題は、導管ねじ込み継手におけるこのような不都合な漏れ、ひいてはエンジンオイルの希釈を確実に回避することのできるような導管ねじ込み継手ならびに該導管ねじ込み継手に用いられる袋ナット、導管および接続管片を提供することである。

上記課題を解決するために本発明の袋ナットの構成（請求項１）では、該袋ナットが、段付けされた内孔を有しており、該内孔の第１の区分と第２の区分との間に肩部が形成されており、前記内孔の第１の区分が、前記内孔の第２の区分よりも大きな直径を有している形式の、導管ねじ込み継手に用いられる袋ナットにおいて、肩部に少なくとも１つの凹部が形成されており、該凹部が、前記内孔の第１の区分から第２の区分にまで延びているようにした。

上記課題を解決するために本発明の導管の構成（請求項７）では、ニップルがシール面と当付け面とを有している形式の、ニップルを備えた導管において、当付け面に少なくとも１つの凹部が形成されており、該凹部が当付け面の内径部から外径部にまで延びているようにした。

上記課題を解決するために本発明の接続管片の構成（請求項１０）では、内孔とシールシートと雄ねじ山とが設けられている形式の、導管ねじ込み継手に用いられる接続管片において、当該接続管片に、袋ナットに対して当該接続管片をシールするためのシール手段が設けられているようにした。

上記課題を解決するために本発明の導管ねじ込み継手の構成（請求項１７）では、接続管片が、内孔とシールシートと雄ねじ山とを有している形式の、袋ナットと導管と接続管片とを備えた導管ねじ込み継手において、袋ナットが、請求項１から６までのいずれか１項記載の袋ナットであり、かつ／または導管が、請求項７から９までのいずれか１項記載の導管であり、前記袋ナットが接続管片に液密に結合されているようにした。

袋ナットと導管と接続管片とから成る本発明による導管ねじ込み継手では、不密の導管ねじ込み継手の場合に生じる漏れ量が内燃機関のエンジンオイルに流入するのではなく、外部へ向かって、つまり内燃機関のシリンダヘッドカバーを通って、導出されることにより、上で述べたような危険が排除される。漏れ量は内燃機関のシリンダヘッドカバーにおいて捕集され、かつ導出され得る。これにより、エンジンオイルの希釈は阻止されている。

このような利点は本発明によれば、導管ねじ込み継手に用いられる袋ナットであって、該袋ナットが、段付けされた内孔を有しており、該内孔の第１の区分と第２の区分との間に肩部が形成されており、前記内孔の第１の区分が、前記内孔の第２の区分よりも大きな直径を有している形式のものにおいて、肩部に少なくとも１つの凹部が形成されており、該凹部が、前記内孔の第１の区分から第２の区分にまで延びていることにより達成される。このような凹部は、高圧導管に設けられたニップルと、接続管片に設けられたシール面との間に発生する漏れ量を前記肩部を通じて袋ナットから導出することを可能にする。この場合、凹部は袋ナットからニップルへ加えられる押圧力に対して不都合な影響を与えない。袋ナットの一方の端部が内燃機関のシリンダヘッドカバーを貫いて突出するような長さに袋ナットが形成されると、漏れ量が内燃機関のエンジンオイルに流入し得なくなって、外部へ向かって流出されることが確保されている。

本発明による袋ナットの有利な構成では、前記内孔の第１の区分が雌ねじ山を有しており、これにより袋ナットを接続管片と螺合させることができる。

漏れ量がねじ山を通って、シリンダヘッドの、エンジンオイルによって濡らされた範囲に流入し得ないことを保証するために、本発明の別の有利な構成では、雌ねじ山をシールするためのシール手段が設けられている。このシール手段は択一的にまたは蓄積的に、シールリング、特にＰＴＥＦ製のシールリングまたはＯリングを収容するための、前記内孔に設けられた溝であってよい。しかし、前記雌ねじ山をシール剤で被覆することも可能である。このシール剤は袋ナットを接続管片と螺合させる際に活性化される。

本発明の利点は、ニップルを備えた導管であって、ニップルがシール面と当付け面とを有している形式のものにおいても、当付け面に少なくとも１つの凹部が形成されており、該凹部が当付け面の内径部から外径部にまで延びていることにより達成され得る。本発明による導管ねじ込み継手のこのような構成の場合でも、当付け面に設けられた凹部によって、場合によっては生じた漏れ量が導管ねじ込み継手を通って案内されて、シリンダヘッドカバーから導出され得ることを保証することができる。

本発明による導管では、前記シール面が、球欠状もしくはざる底球面状、円錐台形状または平坦に形成されていてよい。相応して、当付け面を平坦に、球欠状もしくはざる底球面状または円錐台形状に形成することが可能である。しかし、本発明による導管は上で挙げたようなシール面および当付け面に限定されるものではない。

本発明の利点は、導管ねじ込み継手に用いられる接続管片であって、内孔とシールシートと雄ねじ山とが設けられている形式のものにおいて、当該接続管片に、袋ナットに対して当該接続管片をシールするためのシール手段が設けられていることにより達成され得る。このようなシール手段はシールリングを収容するために働く環状溝として形成されていてよい。この場合、環状溝は前記雄ねじ山の範囲またはこれに続いた範囲に配置されていてよい。シールリングとしては、この場合にもとりわけＰＴＦＥ製のシールリングまたはＯリングが挙げられる。さらに、前記雄ねじ山をシール剤で被覆することも可能である。

本発明による接続管片がねじ込み管片として形成されている場合、つまり接続管片の、前記雄ねじ山とは反対の側の端部がねじ込みねじ山を有している場合、本発明のさらに別の有利な構成が考えられる。この場合、前記内孔に対して同心的に第１の食付きエッジが形成されており、該第１の食付きエッジの外部には、漏れ孔が設けられており、さらに、この漏れ孔を外部に対してシールするシール手段が設けられている。このシール手段は、たとえばシールリングおよび／または第２の食付きエッジであってよい。この場合、シールリングも第２の食付きエッジも前記内孔に対して同心的に形成されることが推奨される。なぜならば、これによって製造手間を最小限に抑えることができ、かつ接続管片の端面の全周にわたってシール作用を均一に良好に確保することができるからである。

本発明の利点は当然ながら、袋ナットと導管と接続管片とを備えた導管ねじ込み継手であって、接続管片が、内孔とシールシートと雄ねじ山とを有している形式のものにおいて、袋ナットが、請求項１から６までのいずれか１項記載の袋ナットであり、かつ／または導管が、請求項７から９までのいずれか１項記載の導管であり、前記袋ナットが接続管片に液密に結合されていることによって達成される。

袋ナットと接続管片とのシールは有利には、請求項１０から１６までのいずれか１項記載の接続管片の特徴によって行なわれ得る。

本発明による導管ねじ込み継手は、内燃機関の燃料噴射システム、特にインジェクタ、コモンレールまたは高圧で負荷される別の構成部分で使用されると有利である。

本発明のさらに別の利点およびさらに別の有利な構成は、以下に説明する実施例および特許請求の範囲から明らかとなる。図面、実施例の説明および特許請求の範囲に記載されている特徴は全て、それぞれ単独の形でも、互いに任意に組み合わされた形でも、本発明によって重要となり得る。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面につき詳しく説明する。

図１には、インジェクタ１の側面図が示されている。インジェクタ１の一方の端部には、電気的な接続部３が設けられている。インジェクタ１の他方の端部は内燃機関のシリンダヘッド（図示しない）にねじ込まれ、この場合、インジェクタ１の先端部５は内燃機関の燃焼室に突入する。

大量生産された多くの内燃機関では、インジェクタ１全体がシリンダヘッドカバー（図示しない）の下方に配置されている。このことは、インジェクタ１全体が内燃機関のエンジンオイル流によって取り囲まれることを意味する。

ほぼインジェクタ１の中央部には、接続管片７が形成されている。この接続管片７は雄ねじ山９を有している。この接続管片７には、袋ナット（図示しない）を用いて導管（やはり図示しない）が被せられて螺合される。導管内に存在する燃料は内燃機関の運転時に最大１８００バールの極めて高い圧力下にある。導管と接続管片７との螺合締結部が不密となると、付加的な手段なしでは燃料が、インジェクタ１を取り囲んでいるエンジンオイルに流入してしまう。その結果、エンジンオイルの希釈が生ぜしめられ、このような希釈はエンジンオイルの潤滑特性に不都合な影響を与え、そして内燃機関に著しい損傷を招く。本発明による導管ねじ込み継手を用いると、導管ねじ込み継手からの漏れによるエンジンオイルの希釈が確実に回避される。以下に、図２、図３および図４につき、本発明による導管ねじ込み継手の実施例を詳しく説明する。

図２には、接続管片７と導管１１とユニオンナットもしくは袋ナット１３とから成る本発明による導管ねじ込み継手の第１実施例が断面図で図示されている。図２から判るように、接続管片７は内孔１５を有しており、この内孔１５は円錐台形状のシールシート１７に開口している。

導管１１の、接続管片７寄りの端部はニップル１９を有している。このニップル１９には、シールシート１７に面したシール面２１が形成されている。

ニップル１９の、シール面２１とは反対の側の端部には、当付け面２３が形成されている。この当付け面２３には、袋ナット１３が接続管片７の雄ねじ山９にねじ被せられると、袋ナット１３に設けられた肩部２５が押圧される。

これにより、ニップル１９のシール面２１は接続管片７に設けられたシールシート１７に圧着され、導管１１と接続管片７との間には高圧密な螺合締結部が生ぜしめられる。

袋ナット１３は段付けされた内孔２７を有している。袋ナット１３の肩部２５は内孔２７の第１の区分２７ａと第２の区分２７ｂとの間の移行部に形成されている。第１の区分２７ａの範囲には、雌ねじ山２９が設けられている。

公知先行技術による導管ねじ込み継手が不密となった場合、雌ねじ山２９と雄ねじ山９との間の螺合締結部を通って、インジェクタならびに接続管片７をも取り囲むエンジンオイル内に燃料が流入してしまう恐れがある。本発明の構成では、袋ナット１３の肩部２５に１つまたは複数の凹部３５が形成されているので、場合によって漏れ量が発生した場合でも、この漏れ量は袋ナット１３の内孔２７の第１の区分２７ａから第２の区分２７ｂへ流入することができる。袋ナット１３の第２の区分２７ｂがシリンダヘッドカバー（図示しない）から突出する程の長さに形成されていると、これによって、漏れ量が内孔２７の第２の区分２７ｂと導管１１との間の環状ギャップ内を通って内燃機関の、エンジンオイルによって潤滑される範囲から外部へ流出することが保証されている。

それと同時に、燃料が雌ねじ山２９と雄ねじ山９とから成る螺合締結部を通ってエンジンオイル内へ流入し得なくなることも保証されなければならない。このことは、たとえば雌ねじ山２９および／または雄ねじ山９の適当な被覆によって行なわれ得る。さらに、切込みにより接続管片７に環状溝３１を形成することも可能である。この環状溝３１はシールリング３３を収容するために役立つ。シールリング３３は、たとえばＰＴＦＥ（テフロン）またはエラストマから製造され得る。また、種々の横断面形状、たとえば正方形または円形の横断面を使用することもできる。当然ながら、環状溝３１を雄ねじ山９の範囲で接続管片７に切り込むことは必ずしも必要ではない。択一的には、環状溝３１を、たとえば雄ねじ山９の端部に切り込むことも可能である。これにより、環状溝３１は雄ねじ山９のためのアンダカット部の機能をも引き受ける。

シールリング３３のシール作用を改善するためには、袋ナット１３がシールリング３３の範囲に雌ねじ山２９を有しないで、滑らかな円筒状の面を有していることも考えられる。上で挙げた種々の手段のうちのどの手段が個別事例で優先されるのかは、当業者により必要に応じてかつその他の境界条件を知った上で講じられ得る構造的な処置である。

上記構成を明瞭にするために、図２の下側の部分にはＢ−Ｂ線に沿った断面図が描かれている。

図３には、本発明による導管ねじ込み継手の別の実施例が示されている。図２につき説明した構成部分と同じ構成部分には図２の実施例の場合と同じ符号が付与されており、これらの構成部分については、図２の実施例で説明した通りである。

図２の実施例との大きな相違点は、シールリング３３およびニップル１９に関するものである。図３に示した実施例では、シールリング３３がＯリングとして形成されている。図２の実施例とは異なり、図３の実施例では、凹部３５が袋ナット１３に設けられているのではなく、導管１１のニップル１９に設けられている。漏れ量が袋ナット１３の第１の区分２７ａから凹部３５を通って袋ナット１３の第２の区分２７ｂへ流入し得るという効果は、図２の実施例の場合と同じである。

図３の下側の部分には、凹部３５がニップル１９に形成されている本発明による導管１１をＢ−Ｂ線に沿って断面して上から見た図が示されている。

図４には、本発明による接続管片７の１実施例が示されている。この実施例では、接続管片７の、雄ねじ山９とは反対の側の端部にねじ込みねじ山３７が設けられている。雄ねじ山９は、図２および図３に示した実施例に関連して説明したように、袋ナット１３を螺合させるために働く。図４に示した実施例では、接続管片７がねじ込みねじ山３７によって構成部分３９にねじ込まれる。この構成部分３９は、たとえば内燃機関のシリンダヘッドであってよい。構成部分３９は貫通孔４１を有しており、この貫通孔４１は接続管片７に設けられた内孔１５の延長上に配置されている。

接続管片７の端面４３から燃料が流出し得ないようにするために、端面４３には第１の食付きエッジ４５が設けられている。この第１の食付きエッジ４５は内孔１５および貫通孔４１に対して同心的に配置されている。第１の食付きエッジ４５が内燃機関の運転時に不密になると、漏れ量が第１の食付きエッジ４５の傍らを通って周辺へ流出してしまう恐れがある。このことを阻止するために、本発明による接続管片７には漏れ孔４７が導入されている。この漏れ孔４７は第１の食付きエッジ４５の外側で接続管片７の端面４３に開口している。漏れ量が漏れ孔４７によって導出されることを保証するためには、たとえば第２の食付きエッジ４９が設けられていてよい。この第２の食付きエッジ４９は第１の食付きエッジ４５に対して同心的に配置されていて、漏れ孔４７を取り囲んでいる。このような変化実施例は図４の右側に図示されている。

択一的には、構成部分３９に設けられた段部にシールリング５１を挿入することも可能である。このような変化実施例は図４の左側に図示されている。両変化実施例では、発生した漏れ量を漏れ孔４７によってハウジングカバー５５から導出することが可能である。接続管片７とハウジングカバー５５との間には、シールリング５３が設けられている。このシールリング５３は、たとえばハウジングカバー５５と構成部分３９との間に存在するエンジンオイルが環境へ放出される危険を阻止する。

接続部を備えたインジェクタを概略的に示す側面図およびＡ−Ａ線に沿った断面図である。 本発明による導管ねじ込み継手の第１実施例を示す縦断面図（上側）およびＢ−Ｂ線に沿った横断面図（下側）である。 本発明による導管ねじ込み継手の第２実施例を示す縦断面図（上側）およびＢ−Ｂ線に沿った横断面図（下側）である。 本発明による接続管片の１実施例を示す断面図である。

符号の説明

１ インジェクタ
３ 接続部
５ 先端部
７ 接続管片
９ 雄ねじ山
１１ 導管
１３ 袋ナット
１５ 内孔
１７ シールシート
１９ ニップル
２１ シール面
２３ 当付け面
２５ 肩部
２７ 内孔
２７ａ 第１の区分
２７ｂ 第２の区分
２９ 雌ねじ山
３１ 環状溝
３３ シールリング
３５ 凹部
３７ ねじ込みねじ山
３９ 構成部分
４１ 貫通孔
４３ 端面
４５ 第１の食付きエッジ
４７ 漏れ孔
４９ 第２の食付きエッジ
５１ シールリング
５３ シールリング
５５ ハウジングカバー

Claims (19)

1. 導管ねじ込み継手に用いられる袋ナット（１３）であって、該袋ナットが、段付けされた内孔（２７）を有しており、該内孔（２７）の第１の区分（２７ａ）と第２の区分（２７ｂ）との間に肩部（２５）が形成されており、前記内孔（２７）の第１の区分（２７ａ）が、前記内孔（２７）の第２の区分（２７ｂ）よりも大きな直径を有している形式のものにおいて、肩部（２５）に少なくとも１つの凹部（３５）が形成されており、該凹部（３５）が、前記内孔（２７）の第１の区分（２７ａ）から第２の区分（２７ｂ）にまで延びていることを特徴とする、導管ねじ込み継手に用いられる袋ナット。
2. 前記内孔（２７）の第１の区分（２７ａ）が雌ねじ山（２９）を有している、請求項１記載の袋ナット。
3. 前記内孔（２７）の第１の区分（２７ａ）に、シールリング（３３）を収容するための溝（３１）が形成されている、請求項１または２記載の袋ナット。
4. 前記シールリング（３３）がＰＴＥＦ製のシールリングまたはＯリングである、請求項３記載の袋ナット。
5. 前記雌ねじ山（２９）がシール剤で被覆されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の袋ナット。
6. 組み立てられた状態で当該袋ナット（１３）がハウジング（５５）から突出するように前記内孔（２７）の第２の区分（２７ｂ）の長さが形成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の袋ナット。
7. ニップル（１９）を備えた導管であって、ニップル（１９）がシール面（２１）と当付け面（２３）とを有している形式のものにおいて、当付け面（２３）に少なくとも１つの凹部（３５）が形成されており、該凹部（３５）が当付け面（２３）の内径（Ｄｉ）から外径（Ｄａ）にまで延びていることを特徴とする導管。
8. 前記シール面（２１）が、ざる底球面状、円錐台形状または平坦に形成されている、請求項７記載の導管。
9. 前記当付け面（２３）が、平坦、ざる底球面状または円錐台形状に形成されている、請求項７または８記載の導管。
10. 導管ねじ込み継手に用いられる接続管片であって、内孔（１５）とシールシート（１７）と雄ねじ山（９）とが設けられている形式のものにおいて、当該接続管片（７）に、袋ナット（１３）に対して当該接続管片（７）をシールするためのシール手段が設けられていることを特徴とする、導管ねじ込み継手に用いられる接続管片。
11. 前記シール手段が、シールリング（３３）を収容するために働く環状溝（３１）として形成されている、請求項１０記載の接続管片。
12. 前記環状溝（３１）が、前記雄ねじ山（９）の範囲に配置されている、請求項１１記載の接続管片。
13. 前記シールリング（３３）がＰＴＥＦ製シールリングまたはＯリングである、請求項１１または１２記載の接続管片。
14. 前記シール手段が、前記雄ねじ山（９）に被覆されたシール剤から成る被覆体として形成されている、請求項１０から１３までのいずれか１項記載の接続管片。
15. 当該接続管片（７）の、前記雄ねじ山（９）とは反対の側の端部が、ねじ込みねじ山（３７）と、前記内孔（１５）に対して同心的に配置された第１の食付きエッジ（４５）と、該第１の食付きエッジ（４５）の外側に配置された漏れ孔（４７）と、該漏れ孔（４７）を外部に対してシールするシール手段とを有している、請求項１０から１４までのいずれか１項記載の接続管片。
16. 前記漏れ孔（４７）をシールするためのシール手段がシールリング（５１）および／または第２の食付きエッジ（４９）として形成されている、請求項１５記載の接続管片。
17. 袋ナット（１３）と導管（１１）と接続管片（７）とを備えた導管ねじ込み継手であって、接続管片（７）が、内孔（１５）とシールシート（１７）と雄ねじ山（９）とを有している形式のものにおいて、袋ナット（１３）が、請求項１から６までのいずれか１項記載の袋ナットであり、かつ／または導管（１１）が、請求項７から９までのいずれか１項記載の導管であり、前記袋ナット（１３）が接続管片（７）に液密に結合されていることを特徴とする、袋ナットと導管と接続管片とを備えた導管ねじ込み継手。
18. 接続管片（７）が、請求項１０から１６までのいずれか１項記載の接続管片である、請求項１５記載の導管ねじ込み継手。
19. 当該導管ねじ込み継手が、内燃機関の燃料噴射システム、特にインジェクタ（１）、コモンレールまたは高圧で負荷される別の構成部分で使用される、請求項１５または１６記載の導管ねじ込み継手。

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