JP2006233866A - コモンレール - Google Patents
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Abstract
【課題】 レール本体の平面にコネクタを溶接する際、コネクタの溶接位置は溶接治具の形状精度の影響を受けるため、コネクタの接合精度が劣ってしまう。
【解決手段】 レール本体20とコネクタ22とが溶接時に当接する位置に、レール本体20とコネクタ22とが嵌まり合う位置決め部40を設ける。この位置決め部40は、レール本体20の第1平面24に形成された円環状の凹部(溝)41と、コネクタ22の先端部に形成された円環状の凸部(爪)42とからなる。そして、レール本体20の凹部41に、コネクタ22の凸部42を嵌め合せて溶接を行うことにより、コネクタ22の接合精度を高く保つことができる。即ち、簡単、安価で確実にレール本体20とコネクタ22の接合精度を高めることができる。
【選択図】 図1
【解決手段】 レール本体20とコネクタ22とが溶接時に当接する位置に、レール本体20とコネクタ22とが嵌まり合う位置決め部40を設ける。この位置決め部40は、レール本体20の第1平面24に形成された円環状の凹部(溝)41と、コネクタ22の先端部に形成された円環状の凸部(爪)42とからなる。そして、レール本体20の凹部41に、コネクタ22の凸部42を嵌め合せて溶接を行うことにより、コネクタ22の接合精度を高く保つことができる。即ち、簡単、安価で確実にレール本体20とコネクタ22の接合精度を高めることができる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、内燃機関に燃料を噴射するコモンレール式燃料噴射装置に搭載されて高圧燃料を蓄圧するコモンレールに関するものであり、特に複数の部品を溶接して構成される接合コモンレールに関する。
(従来技術)
高圧燃料を蓄圧するレール本体と、配管接続用のジョイントとを、鍛造技術によって一体に設けた鍛造コモンレールが知られている。しかし、コモンレールの生産性の向上、コスト削減などの目的のために、コモンレールを複数の部品で別々に形成し、その複数の部品を溶接してなる接合コモンレールが提案されている(例えば、特許文献1)。
接合コモンレールの一例を、ジョイントタイプのコモンレールと、スリーブタイプのコモンレールを例に説明する。
高圧燃料を蓄圧するレール本体と、配管接続用のジョイントとを、鍛造技術によって一体に設けた鍛造コモンレールが知られている。しかし、コモンレールの生産性の向上、コスト削減などの目的のために、コモンレールを複数の部品で別々に形成し、その複数の部品を溶接してなる接合コモンレールが提案されている(例えば、特許文献1)。
接合コモンレールの一例を、ジョイントタイプのコモンレールと、スリーブタイプのコモンレールを例に説明する。
ジョイントタイプのコモンレールは、図9(a)、図10(a)に示すように、レール本体20と、筒状のコネクタ22と、配管接続のためのジョイント23とを別々に製造して、レール本体20とコネクタ22とを電気抵抗溶接(図9参照)あるいはレーザー溶接(図10参照)で接合し、次にコネクタ22に配管接続のためのジョイント23を締結する。これによって、図9(b)、図10(b)に示すように、ジョイントタイプのコモンレールが製造される。なお、配管6、7は、図9(c)、図10(c)に示すように、ジョイント23の先端側に配管締結ナット35をねじ込むことで、配管先端の円錐部33がジョイント23に結合されるものである。
スリーブタイプのコモンレールは、図11(a)に示すように、レール本体20と、筒状のコネクタ22とを別々に製造して、レール本体20とコネクタ22とを電気抵抗溶接(あるいはレーザー溶接)で接合する。これによって、図11(b)に示すように、スリーブタイプのコモンレールが製造される。なお、配管6、7は、図11(c)に示すように、配管先端の円錐部33とともにスリーブ43の一部をコネクタ22内に挿入し、配管締結ナット35をコネクタ22にねじ込むことで、配管先端の円錐部33がレール本体20に直接結合されるものである。
(従来技術の不具合)
従来の鍛造コモンレールは、鍛造技術で一体に設けられるものであるため、各部の形状精度を高めることができる。しかし、接合コモンレールは、複数の部品(例えば、レール本体20とコネクタ22)を別々に製造して溶接するものであるため、従来の鍛造コモンレールと同等の形状精度を出すのは難しい。
特に、平面に接合する部品(例えば、レール本体20の第1平面24に溶接されるコネクタ22)は、溶接治具の形状精度の影響を受けるため、接合コモンレールを高精度で作成するのは困難である。
特開2005−9672号公報
従来の鍛造コモンレールは、鍛造技術で一体に設けられるものであるため、各部の形状精度を高めることができる。しかし、接合コモンレールは、複数の部品(例えば、レール本体20とコネクタ22)を別々に製造して溶接するものであるため、従来の鍛造コモンレールと同等の形状精度を出すのは難しい。
特に、平面に接合する部品(例えば、レール本体20の第1平面24に溶接されるコネクタ22)は、溶接治具の形状精度の影響を受けるため、接合コモンレールを高精度で作成するのは困難である。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、第1部品(例えば、レール本体)と、第2部品(例えば、コネクタ:コネクタは配管継手手段の構成部品の一例)とを溶接してなる接合コモンレールの接合精度を、簡単、安価で確実に高めることにある。
〔請求項1の手段〕
請求項1のコモンレールは、第1部品と、第2部品とを溶接してなる接合コモンレールであるが、溶接時に第1部品と第2部品とが当接する位置に、第1部品と第2部品が嵌まり合う位置決め部を設けたものである。
これにより、位置決め部を嵌め合せて溶接を行うことにより、第1部品と第2部品の接合精度を高めることができる。即ち、接合コモンレールの接合精度を、簡単、安価で確実に高めることができる。
請求項1のコモンレールは、第1部品と、第2部品とを溶接してなる接合コモンレールであるが、溶接時に第1部品と第2部品とが当接する位置に、第1部品と第2部品が嵌まり合う位置決め部を設けたものである。
これにより、位置決め部を嵌め合せて溶接を行うことにより、第1部品と第2部品の接合精度を高めることができる。即ち、接合コモンレールの接合精度を、簡単、安価で確実に高めることができる。
〔請求項2の手段〕
請求項2のコモンレールにおける位置決め部は、第1部品に形成された凹部と、第2部品に形成されて、凹部に嵌まり合う凸部とからなる。
なお、凹部および凸部の一方あるいは両方は、部分的に複数設けられるものであっても、連続して設けられるものであっても、環状(円環状に限定されるものではない)に設けられるものであっても良い。
請求項2のコモンレールにおける位置決め部は、第1部品に形成された凹部と、第2部品に形成されて、凹部に嵌まり合う凸部とからなる。
なお、凹部および凸部の一方あるいは両方は、部分的に複数設けられるものであっても、連続して設けられるものであっても、環状(円環状に限定されるものではない)に設けられるものであっても良い。
〔請求項3の手段〕
請求項3のコモンレールは、凸部が環状の突起であり、凹部が環状の溝、あるいは環状の突起として設けられた凸部の外周縁が嵌め込まれる窪みである。
請求項3のコモンレールは、凸部が環状の突起であり、凹部が環状の溝、あるいは環状の突起として設けられた凸部の外周縁が嵌め込まれる窪みである。
〔請求項4の手段〕
請求項4のコモンレールにおける位置決め部は、第1部品に形成されて、第2部品の一部が嵌め込まれる凹部である。
このように設けることにより、第1部品に凹部を設けるだけで、第1部品と第2部品との位置決めを行うことができる。このため、位置決め部を設けるコストを低く抑えることができる。
請求項4のコモンレールにおける位置決め部は、第1部品に形成されて、第2部品の一部が嵌め込まれる凹部である。
このように設けることにより、第1部品に凹部を設けるだけで、第1部品と第2部品との位置決めを行うことができる。このため、位置決め部を設けるコストを低く抑えることができる。
〔請求項5の手段〕
請求項5のコモンレールにおいて位置決め部を成す凹部は、第1部品の平面部に形成されたものである。
このように設けられることにより、第1部品の平面部に第2部品を溶接する場合であっても、平面部の凹部に第2部品を嵌め込んで溶接することができるため、第1部品と第2部品の接合精度を、簡単、安価で確実に高めることができる。
請求項5のコモンレールにおいて位置決め部を成す凹部は、第1部品の平面部に形成されたものである。
このように設けられることにより、第1部品の平面部に第2部品を溶接する場合であっても、平面部の凹部に第2部品を嵌め込んで溶接することができるため、第1部品と第2部品の接合精度を、簡単、安価で確実に高めることができる。
〔請求項6の手段〕
請求項6のコモンレールは、第1部品がレール本体であり、第2部品が配管継手手段の構成部品(例えば、コネクタ、コネクタとジョイントを一体に設けた部品など)である。このため、レール本体と配管継手手段の構成部品との接合精度を、簡単、安価で確実に高めることができる。
請求項6のコモンレールは、第1部品がレール本体であり、第2部品が配管継手手段の構成部品(例えば、コネクタ、コネクタとジョイントを一体に設けた部品など)である。このため、レール本体と配管継手手段の構成部品との接合精度を、簡単、安価で確実に高めることができる。
最良の形態1のコモンレールは、第1部品と第2部品とを溶接してなる接合コモンレールであって、溶接時に第1部品と第2部品とが当接する位置に、第1部品と第2部品が嵌まり合う位置決め部を設けたものである。
この実施例1では、まず、コモンレール式燃料噴射装置のシステム構成を図3を参照して説明し、その後で本発明が適用されたコモンレールを図1、図2を参照して説明する。(コモンレール式燃料噴射装置の説明)
図3に示すコモンレール式燃料噴射装置は、エンジン(例えばディーゼルエンジン:図示しない)の各気筒に燃料噴射を行うシステムであり、コモンレール1、インジェクタ2、サプライポンプ3、ECU4(エンジン制御ユニット)、EDU5(駆動ユニット)等から構成される。なお、EDU5はECU4のケース内に内蔵される場合もある。
図3に示すコモンレール式燃料噴射装置は、エンジン(例えばディーゼルエンジン:図示しない)の各気筒に燃料噴射を行うシステムであり、コモンレール1、インジェクタ2、サプライポンプ3、ECU4(エンジン制御ユニット)、EDU5(駆動ユニット)等から構成される。なお、EDU5はECU4のケース内に内蔵される場合もある。
コモンレール1は、インジェクタ2に供給する高圧燃料を蓄圧する蓄圧容器であり、燃料噴射圧に相当するコモンレール圧が蓄圧されるように高圧ポンプ配管6を介して高圧燃料を圧送するサプライポンプ3の吐出口と接続されるとともに、各インジェクタ2へ高圧燃料を供給する複数のインジェクタ配管7が接続されている。
なお、図3に示すコモンレール1は、システム説明用の鍛造コモンレールであって、本発明が適用された接合コモンレールの詳細は、コモンレール1と高圧ポンプ配管6の接続構造、およびコモンレール1とインジェクタ配管7の接続構造とともに後述する。
なお、図3に示すコモンレール1は、システム説明用の鍛造コモンレールであって、本発明が適用された接合コモンレールの詳細は、コモンレール1と高圧ポンプ配管6の接続構造、およびコモンレール1とインジェクタ配管7の接続構造とともに後述する。
コモンレール1から燃料タンク8へ燃料を戻すリリーフ配管9には、プレッシャリミッタ10が取り付けられている。このプレッシャリミッタ10は圧力安全弁であり、コモンレール1内の燃料噴射圧が限界設定圧を超えた際に開弁して、コモンレール1の燃料噴射圧を限界設定圧以下に抑える。
また、コモンレール1には、減圧弁11が取り付けられている。この減圧弁11は、ECU4から与えられる開弁指示信号によって開弁してリリーフ配管9を介してコモンレール圧を急速に減圧するものである。このように、コモンレール1に減圧弁11を搭載することによって、ECU4はコモンレール圧を車両走行状態に応じた圧力へ素早く低減制御できる。なお、この減圧弁11は、図2に示すように設けられない機種もある。
また、コモンレール1には、減圧弁11が取り付けられている。この減圧弁11は、ECU4から与えられる開弁指示信号によって開弁してリリーフ配管9を介してコモンレール圧を急速に減圧するものである。このように、コモンレール1に減圧弁11を搭載することによって、ECU4はコモンレール圧を車両走行状態に応じた圧力へ素早く低減制御できる。なお、この減圧弁11は、図2に示すように設けられない機種もある。
インジェクタ2は、エンジンの各気筒毎に搭載されて燃料を各気筒内に噴射供給するものであり、コモンレール1より分岐する複数のインジェクタ配管7の下流端に接続されて、コモンレール1に蓄圧された高圧燃料を各気筒内に噴射供給する燃料噴射ノズル、およびこの燃料噴射ノズル内に収容されたニードルのリフト制御を行う電磁弁等を搭載している。
なお、インジェクタ2からのリーク燃料も、リリーフ配管9を経て燃料タンク8に戻される。
なお、インジェクタ2からのリーク燃料も、リリーフ配管9を経て燃料タンク8に戻される。
サプライポンプ3は、コモンレール1へ高圧燃料を圧送する高圧燃料ポンプであり、燃料タンク8内の燃料をフィルタ12を介してサプライポンプ3へ吸引するフィードポンプを搭載し、このフィードポンプによって吸い上げられた燃料を高圧に圧縮してコモンレール1へ圧送する。フィードポンプおよびサプライポンプ3は共通のカムシャフト13によって駆動される。なお、このカムシャフト13は、エンジンによって回転駆動されるものである。
サプライポンプ3には、燃料を高圧に加圧する加圧室内に燃料を導く燃料流路に、その燃料流路の開度度合を調整するためのSCV14(吸入調量弁)が搭載されている。このSCV14は、ECU4からのポンプ駆動信号によって制御されることにより、加圧室内に吸入される燃料の吸入量を調整し、コモンレール1へ圧送する燃料の吐出量を変更するバルブであり、コモンレール1へ圧送する燃料の吐出量を調整することにより、コモンレール圧を調整するものである。即ち、ECU4はSCV14を制御することにより、コモンレール圧を車両走行状態に応じた圧力に制御できる。
ECU4は、CPU、記憶装置(ROM、RAM、SRAM、EEPROM等のメモリ)を搭載しており、ROMに記憶されたプログラムと、RAM等に読み込まれたセンサ類の信号(車両の運転状態)とに基づいて各種の演算処理を行う。
具体的な演算の一例を示すと、ECU4は、燃料の噴射毎に、ROMに記憶されたプログラムと、RAMに読み込まれたセンサ類の信号(車両の運転状態)とに基づいて、各気筒毎の目標噴射量、噴射形態、インジェクタ2の開弁閉弁時期、SCV14の開度(通電電流値)を決定するように設けられている。
具体的な演算の一例を示すと、ECU4は、燃料の噴射毎に、ROMに記憶されたプログラムと、RAMに読み込まれたセンサ類の信号(車両の運転状態)とに基づいて、各気筒毎の目標噴射量、噴射形態、インジェクタ2の開弁閉弁時期、SCV14の開度(通電電流値)を決定するように設けられている。
EDU5は、インジェクタ駆動回路を備える。
このインジェクタ駆動回路は、ECU4から与えられるインジェクタ開弁信号に基づいてインジェクタ2の電磁弁へ開弁駆動電流を与える駆動回路であり、開弁駆動電流を電磁弁に与えることにより高圧燃料が気筒内に噴射供給され、開弁駆動電流を停止することで燃料噴射が停止するものである。なお、この図3では、SCV14の電磁弁へ駆動電流を与えるSCV駆動回路が、ECU4のケース内に設けられる例を示すが、EDU5のケース内に配置されるものであっても良い。
このインジェクタ駆動回路は、ECU4から与えられるインジェクタ開弁信号に基づいてインジェクタ2の電磁弁へ開弁駆動電流を与える駆動回路であり、開弁駆動電流を電磁弁に与えることにより高圧燃料が気筒内に噴射供給され、開弁駆動電流を停止することで燃料噴射が停止するものである。なお、この図3では、SCV14の電磁弁へ駆動電流を与えるSCV駆動回路が、ECU4のケース内に設けられる例を示すが、EDU5のケース内に配置されるものであっても良い。
なお、ECU4には、車両の運転状態等を検出する手段として、コモンレール圧を検出する圧力センサ15の他に、アクセル開度を検出するアクセルセンサ、エンジン回転数を検出する回転数センサ、エンジンの冷却水温度を検出する水温センサ等のセンサ類が接続されている。
(コモンレール1の説明) 本発明が適用されるコモンレール1は、高圧燃料を内部に蓄圧するレール本体20、レール本体20をエンジン等の固定部材に取り付けるためのステー21、高圧ポンプ配管6およびインジェクタ配管7(以下、配管6、7と称す)を接続するための配管継手手段(この実施例では、コネクタ22とジョイント23からなる)をそれぞれ別々に設け、これら複数の部品を、溶接技術や締結技術で組付けた接合コモンレールである。
(レール本体20の説明)
レール本体20は、鉄系の金属材料よりなり、外観が略円柱形状を呈する。
このレール本体20の内部には、高圧燃料を蓄圧する蓄圧室が、軸方向に貫通して形成されている。蓄圧室の軸芯は、レール本体20の中心に対してオフセットされたものであっても、一致するものであっても良い。
レール本体20の両端部には、プレッシャリミッタ10、圧力センサ15を取り付けるためのネジ穴が形成されている。
レール本体20の図2上面には、コネクタ22が接合される第1平面24が長手方向に沿って形成されている。
レール本体20の図2下面には、ステー21が接合される接合溝25が、長手方向に対して垂直方向に形成されている。
レール本体20には、図1に示すように、蓄圧室と外部とを連通する径方向に延びる内外連通孔26が形成されている。この内外連通孔26は、各配管6、7と個別に連通するものであり、レール本体20の軸方向に適切な間隔を隔てて複数形成され、各内外連通孔26の外側開口部は、第1平面24の略中心において開口する。
レール本体20は、鉄系の金属材料よりなり、外観が略円柱形状を呈する。
このレール本体20の内部には、高圧燃料を蓄圧する蓄圧室が、軸方向に貫通して形成されている。蓄圧室の軸芯は、レール本体20の中心に対してオフセットされたものであっても、一致するものであっても良い。
レール本体20の両端部には、プレッシャリミッタ10、圧力センサ15を取り付けるためのネジ穴が形成されている。
レール本体20の図2上面には、コネクタ22が接合される第1平面24が長手方向に沿って形成されている。
レール本体20の図2下面には、ステー21が接合される接合溝25が、長手方向に対して垂直方向に形成されている。
レール本体20には、図1に示すように、蓄圧室と外部とを連通する径方向に延びる内外連通孔26が形成されている。この内外連通孔26は、各配管6、7と個別に連通するものであり、レール本体20の軸方向に適切な間隔を隔てて複数形成され、各内外連通孔26の外側開口部は、第1平面24の略中心において開口する。
(配管継手手段の説明)
配管継手手段は、上述したように、レール本体20に溶接によって強固に固定されるコネクタ22と、このコネクタ22にねじ込まれてレール本体20に固定されるジョイント23とからなる。
(コネクタ22の説明)
コネクタ22は、鉄系の金属材料よりなり、外観が略円筒形状を呈する。このコネクタ22は、レール本体20に溶接された後に、ジョイント23がねじ込まれて、レール本体20にジョイント23を固定するものであり、コネクタ22の内周面にはコネクタネジ(この実施例では雌ネジ)27が形成されている。
このコネクタ22は、筒中心が、内外連通孔26の開口中心と一致する位置で、レール本体20の第1平面24に電気抵抗溶接によって接合されるものである。なお、レール本体20と、コネクタ22の溶接技術については後述する。
配管継手手段は、上述したように、レール本体20に溶接によって強固に固定されるコネクタ22と、このコネクタ22にねじ込まれてレール本体20に固定されるジョイント23とからなる。
(コネクタ22の説明)
コネクタ22は、鉄系の金属材料よりなり、外観が略円筒形状を呈する。このコネクタ22は、レール本体20に溶接された後に、ジョイント23がねじ込まれて、レール本体20にジョイント23を固定するものであり、コネクタ22の内周面にはコネクタネジ(この実施例では雌ネジ)27が形成されている。
このコネクタ22は、筒中心が、内外連通孔26の開口中心と一致する位置で、レール本体20の第1平面24に電気抵抗溶接によって接合されるものである。なお、レール本体20と、コネクタ22の溶接技術については後述する。
(ジョイント23の説明)
ジョイント23は、鉄系の金属材料よりなり、外観が略円柱形状を呈する。このジョイント23の軸中心には、内外連通孔26と、配管6、7の内部通路とを連通させるためのジョイント通路28が貫通して形成されている。
ジョイント23の一端側には、コネクタネジ27にねじ込まれる本体側雄ネジ29が形成され、ジョイント23の他端側には、配管6、7を結合するための配管側雄ネジ30が形成されている。なお、本体側雄ネジ29と配管側雄ネジ30の間には、工具係合部(六角部)23aが設けられている。
ジョイント23は、鉄系の金属材料よりなり、外観が略円柱形状を呈する。このジョイント23の軸中心には、内外連通孔26と、配管6、7の内部通路とを連通させるためのジョイント通路28が貫通して形成されている。
ジョイント23の一端側には、コネクタネジ27にねじ込まれる本体側雄ネジ29が形成され、ジョイント23の他端側には、配管6、7を結合するための配管側雄ネジ30が形成されている。なお、本体側雄ネジ29と配管側雄ネジ30の間には、工具係合部(六角部)23aが設けられている。
ジョイント23において本体側雄ネジ29が形成された側の先端面には、レール本体20の第1平面24に一致する第2平面31が形成されている。即ち、本体側雄ネジ29の先端面には、ジョイント通路28の周りを囲むように第2平面31が形成されている。
そして、本体側雄ネジ29をコネクタネジ27にねじ込み、本体側雄ネジ29の先端をコネクタ22の奥方まで押し込むと、第2平面31に開口したジョイント通路28と、第1平面24に開口した内外連通孔26とが連通するとともに、ジョイント通路28の周囲の第2平面31が、内外連通孔26の周囲の第1平面24に押し付けられて本体シール面(油密面)32が形成される。
そして、本体側雄ネジ29をコネクタネジ27にねじ込み、本体側雄ネジ29の先端をコネクタ22の奥方まで押し込むと、第2平面31に開口したジョイント通路28と、第1平面24に開口した内外連通孔26とが連通するとともに、ジョイント通路28の周囲の第2平面31が、内外連通孔26の周囲の第1平面24に押し付けられて本体シール面(油密面)32が形成される。
ここで、ジョイント23と配管6、7の結合について説明する。なお、ジョイント23と配管6、7の結合は既存技術と同じであるため、配管側の符号は図9、図10を参照して説明する。
ジョイント23において配管側雄ネジ30が形成された側の先端面には、配管6、7の先端に形成された円錐部33が差し込まれる円錐テーパ形状を呈した受圧座面34が形成されており、この受圧座面34の底部でジョイント通路28が開口する。
配管側雄ネジ30には、、配管6、7に装着された配管締結ナット35の内周面に形成されたナットネジ(雌ネジ)36が螺合する。この配管締結ナット35は、配管6、7の円錐部33の背部の段差に係止した状態で、ジョイント23の配管側雄ネジ30にねじ込まれるものであり、配管締結ナット35を配管側雄ネジ30にねじ込むことで、配管6、7の円錐部33が、受圧座面34に押し付けられて配管シール面(油密面)37を形成する。
ジョイント23において配管側雄ネジ30が形成された側の先端面には、配管6、7の先端に形成された円錐部33が差し込まれる円錐テーパ形状を呈した受圧座面34が形成されており、この受圧座面34の底部でジョイント通路28が開口する。
配管側雄ネジ30には、、配管6、7に装着された配管締結ナット35の内周面に形成されたナットネジ(雌ネジ)36が螺合する。この配管締結ナット35は、配管6、7の円錐部33の背部の段差に係止した状態で、ジョイント23の配管側雄ネジ30にねじ込まれるものであり、配管締結ナット35を配管側雄ネジ30にねじ込むことで、配管6、7の円錐部33が、受圧座面34に押し付けられて配管シール面(油密面)37を形成する。
(実施例1の特徴)
この実施例1のコモンレール1は、上述したように、レール本体20の第1平面24に、コネクタ22を溶接する構造を採用している。
ここで、レール本体20の第1平面24にコネクタ22を単に乗せて溶接すると、第1平面24においてコネクタ22が移動し易い構成であるため、コネクタ22の接合精度が溶接治具の形状精度の影響を受けてしまう。このため、レール本体20にコネクタ22を高精度で接合するのは困難である。
この実施例1のコモンレール1は、上述したように、レール本体20の第1平面24に、コネクタ22を溶接する構造を採用している。
ここで、レール本体20の第1平面24にコネクタ22を単に乗せて溶接すると、第1平面24においてコネクタ22が移動し易い構成であるため、コネクタ22の接合精度が溶接治具の形状精度の影響を受けてしまう。このため、レール本体20にコネクタ22を高精度で接合するのは困難である。
そこで、この実施例1では、レール本体20(第1部品に相当する)と、コネクタ22(第2部品に相当する)とが溶接時に当接する位置に、レール本体20とコネクタ22とが嵌まり合う位置決め部40を設ける。
位置決め部40は、溶接が実施される前にレール本体20とコネクタ22とが嵌まり合うものであり、実施例1の位置決め部40は、レール本体20の第1平面24に形成された凹部(位置決め用の溝)41と、コネクタ22の先端部に形成された凸部(位置決め用の爪)42とからなる。そして、凹部41に凸部42が嵌まり合うことで、レール本体20とコネクタ22との位置決めが成される。
凸部42は、コネクタ22の先端に沿って円環状に設けられた連続した突起である。一方、凹部41は、コネクタ22の凸部42と同径で連続した円環溝であり、内外連通孔26の外側開口部と同芯に設けられる。
位置決め部40は、溶接が実施される前にレール本体20とコネクタ22とが嵌まり合うものであり、実施例1の位置決め部40は、レール本体20の第1平面24に形成された凹部(位置決め用の溝)41と、コネクタ22の先端部に形成された凸部(位置決め用の爪)42とからなる。そして、凹部41に凸部42が嵌まり合うことで、レール本体20とコネクタ22との位置決めが成される。
凸部42は、コネクタ22の先端に沿って円環状に設けられた連続した突起である。一方、凹部41は、コネクタ22の凸部42と同径で連続した円環溝であり、内外連通孔26の外側開口部と同芯に設けられる。
レール本体20にコネクタ22を電気抵抗溶接する際は、(1)レール本体20の第1平面24に形成された円環状の凹部41に、コネクタ22の先端部に形成された円環状の凸部42を嵌め合せ、(2)次に、電気抵抗溶接の一方の電極により、第1平面24に対して垂直の荷重{図1(a)の矢印参照}をコネクタ22に付与し、レール本体20とコネクタ22に高電圧、高電流を印加する。これにより、図1(d)に示すように、レール本体20とコネクタ22の当接部分が円環状に溶接(溶接部分Aをハッチングで示す)される。なお、この溶接により、凹部41と凸部42の嵌め合された部分は、コネクタ22に覆われて隠れてしまう。
その後、コネクタ22の内部にジョイント23が締結されることで、配管6、7が接続可能なコモンレール1が出来上がる。
その後、コネクタ22の内部にジョイント23が締結されることで、配管6、7が接続可能なコモンレール1が出来上がる。
(実施例1の効果)
実施例1のコモンレール1は、上述したように、レール本体20と、コネクタ22とを溶接してなる接合コモンレールであるが、レール本体20とコネクタ22とが溶接時に当接する位置に、レール本体20とコネクタ22が嵌まり合う位置決め部40を設け、凹部21と凸部22とを嵌め合せた状態で溶接することにより、レール本体20とコネクタ22の接合精度が高く保たれたまま溶接される。
このように、レール本体20とコネクタ22の当接部に位置決め部40を設けるだけで、レール本体20とコネクタ22の接合精度を高めることができる。即ち、レール本体20とコネクタ22の接合精度を、簡単、安価で確実に高めることができる。
実施例1のコモンレール1は、上述したように、レール本体20と、コネクタ22とを溶接してなる接合コモンレールであるが、レール本体20とコネクタ22とが溶接時に当接する位置に、レール本体20とコネクタ22が嵌まり合う位置決め部40を設け、凹部21と凸部22とを嵌め合せた状態で溶接することにより、レール本体20とコネクタ22の接合精度が高く保たれたまま溶接される。
このように、レール本体20とコネクタ22の当接部に位置決め部40を設けるだけで、レール本体20とコネクタ22の接合精度を高めることができる。即ち、レール本体20とコネクタ22の接合精度を、簡単、安価で確実に高めることができる。
また、位置決め部40は、レール本体20に形成された凹部41と、コネクタ22に形成された凸部42とからなり、凹部41および凸部42が、ともに環状に設けられて嵌まり合うものであるため、レール本体20とコネクタ22とを確実に環状溶接することができ、高い溶接強度を得ることができる。
図4を参照して実施例2を説明する。なお、以下の実施例において上記実施例1と同一符号は同一機能物を示すものである。
上記の実施例1では、ジョイントタイプのコモンレール1を例に説明した。
これに対して、この実施例2は、スリーブタイプのコモンレール1に本発明を適用したものである。
上記の実施例1では、ジョイントタイプのコモンレール1を例に説明した。
これに対して、この実施例2は、スリーブタイプのコモンレール1に本発明を適用したものである。
スリーブタイプのコモンレール1は、配管6、7の先端に設けられた円錐部33が、レール本体20に形成された受圧座面34に直接結合するものである。
この配管6、7とレール本体20との結合について説明する。なお、配管6、7とレール本体20の結合は既存技術と同じであるため、配管側の符号は図11を参照して説明する。
レール本体20の第1平面24には、配管6、7の先端に形成された円錐部33が差し込まれる円錐テーパ形状を呈した受圧座面34が形成されており、この受圧座面34の底部で内外連通孔26が開口する。
配管6、7は、配管先端の円錐部33とともにスリーブ43の一部をコネクタ22内に挿入し、配管締結ナット35をコネクタ22の外周に形成されたコネクタネジ27(雄ネジ)にねじ込むことで、配管6、7の円錐部33が、受圧座面34に押し付けられて、配管6、7とレール本体20が直接結合する。
この配管6、7とレール本体20との結合について説明する。なお、配管6、7とレール本体20の結合は既存技術と同じであるため、配管側の符号は図11を参照して説明する。
レール本体20の第1平面24には、配管6、7の先端に形成された円錐部33が差し込まれる円錐テーパ形状を呈した受圧座面34が形成されており、この受圧座面34の底部で内外連通孔26が開口する。
配管6、7は、配管先端の円錐部33とともにスリーブ43の一部をコネクタ22内に挿入し、配管締結ナット35をコネクタ22の外周に形成されたコネクタネジ27(雄ネジ)にねじ込むことで、配管6、7の円錐部33が、受圧座面34に押し付けられて、配管6、7とレール本体20が直接結合する。
この実施例2のコモンレール1も、レール本体20と、コネクタ22とを溶接してなる接合コモンレールである。そして、レール本体20とコネクタ22との当接部に、レール本体20とコネクタ22が嵌まり合う凹部41と凸部42による位置決め部40を設けたものである。この実施例2における凹部41と凸部42は、実施例1と同じ構成のものである。これによって、溶接時にレール本体20とコネクタ22の接合位置の精度を高く保つことができ、レール本体20とコネクタ22の接合精度を、簡単、安価で確実に高めることができる。
図5を参照して実施例3を説明する。
上記の実施例1、2では、凹部41を円環状の溝として設ける例を示した。
これに対し、実施例3の凹部41は、環状突起として設けられた凸部42の外周縁が嵌め込まれる窪みに設けられたものである。具体的に、実施例3の凹部41は、第1平面24においてコネクタ22を接合する位置に、円環状の凸部42が嵌め入れられる円形底(第1平面24と平行な平面)のザグリ(窪み)を設けたものであり、円環状の凸部42の外周縁と、凹部41の周縁が一致して、凹部41の内側に円環状の凸部42が嵌まり合うものである。
このように設けても、溶接時にレール本体20とコネクタ22の接合位置の精度を高く保つことができ、レール本体20とコネクタ22の接合精度を、簡単、安価で確実に高めることができる。
上記の実施例1、2では、凹部41を円環状の溝として設ける例を示した。
これに対し、実施例3の凹部41は、環状突起として設けられた凸部42の外周縁が嵌め込まれる窪みに設けられたものである。具体的に、実施例3の凹部41は、第1平面24においてコネクタ22を接合する位置に、円環状の凸部42が嵌め入れられる円形底(第1平面24と平行な平面)のザグリ(窪み)を設けたものであり、円環状の凸部42の外周縁と、凹部41の周縁が一致して、凹部41の内側に円環状の凸部42が嵌まり合うものである。
このように設けても、溶接時にレール本体20とコネクタ22の接合位置の精度を高く保つことができ、レール本体20とコネクタ22の接合精度を、簡単、安価で確実に高めることができる。
図6を参照して実施例4を説明する。
上記の実施例1〜3は、コネクタ22の先端部に円環状の凸部42を設けて、この凸部42とレール本体20の凹部41とを嵌め合せることで、レール本体20とコネクタ22の位置精度を高める例を示した。
これに対し、この実施例4は、(1)コネクタ22の台座部44(レール本体20に接合される部分)を単なる筒状に設けて実施例1〜3で示した凸部42を廃止し、(2)凹部41を窪みに設け、(3)凹部41の外周壁を外方向に広がったテーパ面41aに設けて、台座部44の外周角部がテーパ面41aに当接するようにしたものである。
上記の実施例1〜3は、コネクタ22の先端部に円環状の凸部42を設けて、この凸部42とレール本体20の凹部41とを嵌め合せることで、レール本体20とコネクタ22の位置精度を高める例を示した。
これに対し、この実施例4は、(1)コネクタ22の台座部44(レール本体20に接合される部分)を単なる筒状に設けて実施例1〜3で示した凸部42を廃止し、(2)凹部41を窪みに設け、(3)凹部41の外周壁を外方向に広がったテーパ面41aに設けて、台座部44の外周角部がテーパ面41aに当接するようにしたものである。
このように設けることにより、コネクタ22が第1平面24に対して垂直の荷重を受けて電気抵抗溶接される際に、凹部41のテーパ面41aによってコネクタ22の中心が凹部41の中心にならう。このように、コネクタ22に凸部42を設けなくても、レール本体20とコネクタ22の位置精度を高めることができる。
また、この実施例4では、コネクタ22側の凸部を42を廃止して、レール本体20に凹部41を設けるだけで位置決めを行うことができるため、位置決めに要するコストを低く抑えることができる。
また、この実施例4では、コネクタ22側の凸部を42を廃止して、レール本体20に凹部41を設けるだけで位置決めを行うことができるため、位置決めに要するコストを低く抑えることができる。
図7を参照して実施例5を説明する。なお、この実施例5のコネクタ22は、凹部41が設けられるものであるため第1部品に相当し、レール本体20は凸部42が設けられるものであるため第2部品に相当するものである。
上記の実施例1〜4は、レール本体20の第1平面24に凹部41を設ける例を示した。
これに対し、この実施例5は、レール本体20の第1平面24に凸部42を設けて、そのレール本体20側の凸部42とコネクタ22とを嵌め合せるものである。
具体的に、この実施例の凸部42は、第1平面24に設けられた円形凸部であり、上面が第1平面24と平行な平面に設けられている。この円形凸部42の中心部は、内外連通孔26の外側開口部の中心と一致するものである。
上記の実施例1〜4は、レール本体20の第1平面24に凹部41を設ける例を示した。
これに対し、この実施例5は、レール本体20の第1平面24に凸部42を設けて、そのレール本体20側の凸部42とコネクタ22とを嵌め合せるものである。
具体的に、この実施例の凸部42は、第1平面24に設けられた円形凸部であり、上面が第1平面24と平行な平面に設けられている。この円形凸部42の中心部は、内外連通孔26の外側開口部の中心と一致するものである。
一方、コネクタ22の下側(レール本体20との当接側)には、レール本体20に形成された凸部42に一致して嵌まり合う凹部41(段差部)が形成されている。この凹部41の深さは、凸部42の高さよりも深く設けられており、溶接時に第1平面24とコネクタ22の先端部との接触部に集中的に電流が流れるようになっている。なお、溶接により、凹部41と凸部42の嵌め合せ部分は、コネクタ22に覆われて隠れてしまう。
このように設けても、溶接時にレール本体20とコネクタ22の接合位置の精度を高く保つことができ、レール本体20とコネクタ22の接合精度を、簡単、安価で確実に高めることができる。
なお、コネクタ22の凹部41を廃止し、レール本体20に設けた凸部42がコネクタ22の内周壁に嵌まり合うことで位置決めするようにしても良い。
このように設けても、溶接時にレール本体20とコネクタ22の接合位置の精度を高く保つことができ、レール本体20とコネクタ22の接合精度を、簡単、安価で確実に高めることができる。
なお、コネクタ22の凹部41を廃止し、レール本体20に設けた凸部42がコネクタ22の内周壁に嵌まり合うことで位置決めするようにしても良い。
図8を参照して実施例6を説明する。
上記の実施例1〜5では、電気抵抗溶接によりレール本体20とコネクタ22とを溶接する例を示した。
これに対し、この実施例6では、レーザー溶接によってレール本体20とコネクタ22とを溶接する例を示す。
上記の実施例1〜5では、電気抵抗溶接によりレール本体20とコネクタ22とを溶接する例を示した。
これに対し、この実施例6では、レーザー溶接によってレール本体20とコネクタ22とを溶接する例を示す。
この実施例6のコネクタ22は、レール本体20にレーザー溶接されるものであるため、レール本体20との接触部分に外径方向に広がった台座部44が形成されている。この台座部44の下面(レール本体20との当接面)は、凹部41の底面(第1平面24に平行な平面)に一致する平面であり、この実施例の台座部44は下面方向から見て四角形状に設けられたものである。なお、台座部44の形状はこの実施例の四角形状に限定されるものではなく、円形など他の形状であっても良い。
実施例6の位置決め部40は、レール本体20のみに形成された凹部41であり、この凹部41はコネクタ22の台座部44が嵌め込まれる窪みである。具体的に、実施例6の凹部41は、第1平面24においてコネクタ22を接合する位置に、四角形状の台座部44が嵌め入れられる四角形底のザグリ(窪み)を設けたものであり、四角形状の台座部44の外周縁と、凹部41の周縁が一致して、凹部41の内側に台座部44が嵌まり合うものである。
レール本体20にコネクタ22をレーザー溶接する際は、(1)レール本体20の第1平面24に形成された四角形底形状の凹部41に、コネクタ22の台座部44を嵌め合せ、(2)次に、四角形底形状の凹部41と、コネクタ22の台座部44の嵌め合された部分の周囲をレーザー溶接によって溶接する。
その後、コネクタ22の内部にジョイント23が締結されることで、配管6、7が接続可能なコモンレール1が出来上がる。
このようにレーザー溶接でレール本体20とコネクタ22とを溶接するものであっても、溶接時にレール本体20とコネクタ22の接合位置の精度を高く保つことができ、レール本体20とコネクタ22の接合精度を、簡単、安価で確実に高めることができる。
また、この実施例6では、実施例4と同様、レール本体20の第1平面24に凹部41を設けるだけで位置決めを行うことができるため、位置決めに要するコストを低く抑えることができる。
その後、コネクタ22の内部にジョイント23が締結されることで、配管6、7が接続可能なコモンレール1が出来上がる。
このようにレーザー溶接でレール本体20とコネクタ22とを溶接するものであっても、溶接時にレール本体20とコネクタ22の接合位置の精度を高く保つことができ、レール本体20とコネクタ22の接合精度を、簡単、安価で確実に高めることができる。
また、この実施例6では、実施例4と同様、レール本体20の第1平面24に凹部41を設けるだけで位置決めを行うことができるため、位置決めに要するコストを低く抑えることができる。
[変形例]
ジョイント23の内部に圧力脈動を低減するためのオリフィスを形成しても良い。あるいは、ジョイント23とレール本体20との間にオリフィスを有したプレートを介在させても良い。
ジョイント23の内部に圧力脈動を低減するためのフローダンパや、ジョイント23内を通過する燃料流量の増加によりジョイント23内における燃料の流れを停止させる安全バルブを配置しても良い。
コネクタ22とジョイント23を一体化して、レール本体20に溶接しても良い。
レール本体20とステー21との溶接に、本発明を適用しても良い。
ジョイント23の内部に圧力脈動を低減するためのオリフィスを形成しても良い。あるいは、ジョイント23とレール本体20との間にオリフィスを有したプレートを介在させても良い。
ジョイント23の内部に圧力脈動を低減するためのフローダンパや、ジョイント23内を通過する燃料流量の増加によりジョイント23内における燃料の流れを停止させる安全バルブを配置しても良い。
コネクタ22とジョイント23を一体化して、レール本体20に溶接しても良い。
レール本体20とステー21との溶接に、本発明を適用しても良い。
1 コモンレール
6 高圧ポンプ配管
7 インジェクタ配管
20 レール本体
22 コネクタ(配管継手手段の構成部品)
24 第1平面(平面部)
40 位置決め部
41 凹部
42 凸部
6 高圧ポンプ配管
7 インジェクタ配管
20 レール本体
22 コネクタ(配管継手手段の構成部品)
24 第1平面(平面部)
40 位置決め部
41 凹部
42 凸部
Claims (6)
- 第1部品と第2部品とを溶接してなるコモンレールにおいて、
溶接時に前記第1部品と前記第2部品とが当接する位置に、前記第1部品と前記第2部品が嵌まり合う位置決め部を設けたことを特徴とするコモンレール。 - 請求項1に記載のコモンレールにおいて、
前記位置決め部は、前記第1部品に形成された凹部と、
前記第2部品に形成されて、前記凹部に嵌まり合う凸部とからなることを特徴とするコモンレール。 - 請求項2に記載のコモンレールにおいて、
前記凸部は、環状に設けられた突起であり、
前記凹部は、環状の突起として設けられた前記凸部と嵌まり合う環状の溝、あるいは環状の突起として設けられた前記凸部の外周縁が嵌め込まれる窪みであることを特徴とするコモンレール。 - 請求項1に記載のコモンレールにおいて、
前記位置決め部は、前記第1部品に形成されて、前記第2部品の一部が嵌め込まれる凹部であることを特徴とするコモンレール。 - 請求項2〜請求項4のいずれかに記載のコモンレールにおいて、
前記凹部は、前記第1部品の平面部に形成されたことを特徴とするコモンレール。 - 請求項1〜請求項5のいずれかに記載のコモンレールにおいて、
前記第1部品または前記第2部品の一方は、内部に高圧燃料を蓄圧するレール本体であり、
前記第1部品または前記第2部品の他方は、配管を当該コモンレールに接続するための配管継手手段の構成部品であることを特徴とするコモンレール。
Priority Applications (3)
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- 2005-02-24 JP JP2005049543A patent/JP2006233866A/ja active Pending
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