JP2007071151A - 高圧燃料蓄圧器 - Google Patents
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Abstract
【課題】 圧力脈動を低減するためのオリフィス近傍より生じるおそれのある内部亀裂等の破損を防止することを目的とする。
【解決手段】 長手方向に延びる内部通路穴25を有するコモンレール本体20と、内部通路穴25に交差する連通穴26を有する配管継手部24を備え、内部通路穴25に蓄圧する燃料を連通穴26に導く高圧燃料蓄圧器において、
コモンレール本体20に設けられる配管継手部24のコモンレール本体20側の端面を平坦面25aoとし、この平坦面25aoに臨むようにオリフィス31を設ける。
【選択図】 図1
【解決手段】 長手方向に延びる内部通路穴25を有するコモンレール本体20と、内部通路穴25に交差する連通穴26を有する配管継手部24を備え、内部通路穴25に蓄圧する燃料を連通穴26に導く高圧燃料蓄圧器において、
コモンレール本体20に設けられる配管継手部24のコモンレール本体20側の端面を平坦面25aoとし、この平坦面25aoに臨むようにオリフィス31を設ける。
【選択図】 図1
Description
本発明は、高圧燃料蓄圧器に関し、例えば内燃機関に燃料を噴射する蓄圧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適用して好適なものである。
従来より、高圧燃料蓄圧器としては、例えば内燃機関に燃料を噴射する蓄圧式燃料噴射装置に搭載されて高圧燃料を蓄圧するとともに、その高圧燃料を内燃機関の各気筒ごとに設けられている燃料噴射弁に分配供給するコモンレールが知られている(特許文献1等参照)。この種の蓄圧式燃料噴射装置では、高圧(例えば100から180MPa)の燃料噴射が行なわれるため、各燃料噴射弁では、燃料噴射の開始、および終了時に大きな圧力変動を生じる。例えば燃料噴射終了時の燃料噴射弁に生じた圧力変動はコモンレールに反射し、その反射圧力は、噴射終了後も減衰するまで脈動する。
また、各燃料噴射弁は共通のコモンレールに接続されているため、1つの燃料噴射弁の燃料噴射動作による生じた圧力変動はコモンレール内に反射して他の燃料噴射弁へ分配供給する高圧燃料の圧力にも影響する。
特許文献1の開示する技術では、コモンレールのレール本体内の内部通路穴と、このレール本体に取つ付けられる分配管内の連通穴との間に、絞りを有するオリフィス部材を設けることで、コモンレール内の圧力脈動低減を図っている。
なお、このオリフィス部材は絞り(オリフィス)を設けるためだけの部材であり、絞り931は、一般に、レール本体920に一体に形成され、断面形状が略円形状の内部通路穴925との交差部に配置される(図8参照)。
特開平9−112380号公報
従来技術では、絞り(オリフィス)931は、燃料通路として比較的小さく、かつ内部通路穴925の円筒内周925a上に配置されている(図8(a)参照)ため、図8(b)の内部通路穴925の展開図に示されるように、絞り931の一方方向に圧力により引張り力が発生し、絞り近傍に局所的に高い応力が加わる。コモンレール内に蓄圧する燃料の高圧化が進んでくると、高い応力が加わる絞り931近傍(図中のAに示す部位)を起点としてレール本体920内部より亀裂等の破損が生じるおそれがある。
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、圧力脈動を低減するためのオリフィス近傍より生じるおそれのある内部亀裂等の破損を防止することを目的とする。
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を備える。
請求項1乃至4に記載の発明では、長手方向に延びる内部通路穴を有するレール本体と、内部通路穴に交差する連通穴を有する配管継手部を備え、内部通路穴に蓄圧する燃料を連通穴に導く高圧燃料蓄圧器において、
レール本体に設けられる配管継手部のレール本体側の端面を平坦面とし、この平坦面に臨むようにオリフィスを設けることを特徴とする。
レール本体に設けられる配管継手部のレール本体側の端面を平坦面とし、この平坦面に臨むようにオリフィスを設けることを特徴とする。
これによると、オリフィスとその端面との交差部は平坦面により形成されているので、オリフィス近傍の平坦面に発生する応力を、オリフィス開口部周りに全周均一化することができる。これにより、レール本体内に蓄圧された燃料の圧力によってオリフィス近傍に加わる局所的な高い応力が発生することはない。したがって、圧力脈動を低減するためのオリフィス近傍より生じるおそれのある内部亀裂等の破損を防止でき、従って例えばコモンレールの高圧化に対する強度向上が図れる。
また、請求項2乃至3に記載の発明では、平坦面は、内部通路穴に形成されていることを特徴とする。
これにより、オリフィスを内部通路穴に臨むように配置する場合において、内部通路穴のうち、オリフィスが臨む部分に平坦面を設けることで、レール本体内に蓄圧された燃料の圧力によってオリフィス近傍に加わる局所的な高い応力発生を回避することができる。
また、請求項3に記載の発明では、内部通路穴の断面形状は、略長方形、略長円、および略半円のうちのいずれかであることを特徴とする。
これによると、内部通路穴の断面形状は、略長方形、略長円、および略半円のうちのいずれかであることが好ましい。これにより、内部通路穴の断面形状を、略長方形、中央部が平坦面からなる略長円、および平坦面を有する略半円のうちのいずれかとすることができ、オリフィスとの交差部を平坦面により形成することができる。
また、請求項4に記載の発明では、配管継手部には、連通穴内に装着される略円筒状のオリフィス部材を備えており、
平坦面は、オリフィス部材のレール本体側の端面に形成されていることを特徴とする。
平坦面は、オリフィス部材のレール本体側の端面に形成されていることを特徴とする。
これによると、オリフィスを有する部材と、レール本体または継手部材とを別部材で構成する場合において、配管継手部に形成される連通穴内に、略円筒状のオリフィス部材を装着するようにし、平坦面を、その略円筒状のオリフィス部材の端面で構成することができる。
これにより、レール本体内に蓄圧された燃料の圧力によってオリフィス近傍に加わる局所的な高い応力発生を回避することができる。したがって、圧力脈動を低減するためのオリフィス近傍より生じるおそれのある内部亀裂等の破損を防止でき、従って例えばコモンレールの高圧化に対する強度向上が図れる。
また、請求項5に記載の発明では、長手方向に延びる内部通路穴を有するレール本体と、内部通路穴に交差する連通穴を有する配管継手部を備え、内部通路穴に蓄圧する燃料を連通穴に導く高圧燃料蓄圧器において、
内部通路穴に収容され、内部に燃料を蓄圧する内周を有する入れ子部材を備え、
入れ子部材は、連通穴に接続する外周と内周とを貫通するオリフィスとを有しており、内周のうち、オリフィスが臨む部位が平坦面であることを特徴とする。
内部通路穴に収容され、内部に燃料を蓄圧する内周を有する入れ子部材を備え、
入れ子部材は、連通穴に接続する外周と内周とを貫通するオリフィスとを有しており、内周のうち、オリフィスが臨む部位が平坦面であることを特徴とする。
これによると、レール本体の内部通路穴の形状を例えば円形とする場合において、内部通路穴に、内部に燃料を蓄圧する内周を有する入れ子部材を収容する構成とし、かつ入れ子部材に、連通穴に接続する外周と内周とを貫通するオリフィスを設けて、内周のうち、オリフィスが臨む部位を平坦面で構成することができる。
これにより、レール本体内に蓄圧された燃料の圧力によってオリフィス近傍に加わる局所的な高い応力発生を回避することができる。したがって、圧力脈動を低減するためのオリフィス近傍より生じるおそれのある内部亀裂等の破損を防止でき、従って例えばコモンレールの高圧化に対する強度向上が図れる。
また、請求項6に記載の発明では、長手方向に延びる内部通路穴を有するレール本体と、内部通路穴に交差する連通穴を有する配管継手部を備え、内部通路穴に蓄圧する燃料を連通穴に導く高圧燃料蓄圧器において、
配管継手部には、連通穴に燃料を導く高圧燃料配管が接続しており、
高圧燃料配管は、配管継手部に螺合可能な袋ナットと、袋ナット内に挿通され、その先端面が略球面状に形成された先端部を有する配管本体とを備え、
先端部の連通穴に対向する部位を、平坦面とし、
この平坦面に臨むようにオリフィスを先端部内に設けることを特徴とする。
配管継手部には、連通穴に燃料を導く高圧燃料配管が接続しており、
高圧燃料配管は、配管継手部に螺合可能な袋ナットと、袋ナット内に挿通され、その先端面が略球面状に形成された先端部を有する配管本体とを備え、
先端部の連通穴に対向する部位を、平坦面とし、
この平坦面に臨むようにオリフィスを先端部内に設けることを特徴とする。
一般に、高圧燃料を輸送する高圧燃料配管は、配管継手部等の接続対象の略円錐面状のシール面に対して、配管本体の先端部形状は略球面状である。この配管本体の先端部にオリフィスを設けようとすると、オリフィスの交差部は先端部の球面によって鋭角となるため、万が一、製造工程や市場交換時に先端部の鋭角箇所つまりオリフィス開口部周りに外力が加わってしまう場合があると、オリフィスが変形するおそれがあり、圧力脈動低減効果や燃料噴射性能へ悪影響を及ぼすおそれがある。
これに対して請求項6に記載の発明では、オリフィスを、配管継手部に接続する高圧燃料配管に設ける場合において、先端部の連通穴に対向する部位を、平坦面とし、この平坦面に臨むようにオリフィスを先端部内に設けることができる。
したがって、レール本体内に蓄圧された燃料の圧力によってオリフィス近傍に加わる局所的な高い応力発生を回避することができるとともに、オリフィスの交差部を平坦面によって約直角にでき、従って鋭角化を抑制できる。
また、請求項7に記載の発明では、長手方向に延びる内部通路穴と、内部通路穴に交差し、外部とを連通させる内外連通穴とを有するレール本体とを備え、内部通路穴に蓄圧する燃料を内外連通穴に導く高圧燃料蓄圧器において、
内外連通穴の周りを囲む状態でレール本体に接合された雌ねじを有する固定ねじ部材と、
一端側にレール本体に当接可能な端面とその端面の外側に雄ねじとを有し、雄ねじが雌ねじに螺合することでレール本体に端面が固定されるとともに、内部を燃料が流通する継手ねじ部材とを備え、
継手ねじ部材は、端面の内外連通穴に対向する部位を、平坦面とし、
この平坦面に臨むようにオリフィスを継手ねじ部材内に設けることを特徴とする。
内外連通穴の周りを囲む状態でレール本体に接合された雌ねじを有する固定ねじ部材と、
一端側にレール本体に当接可能な端面とその端面の外側に雄ねじとを有し、雄ねじが雌ねじに螺合することでレール本体に端面が固定されるとともに、内部を燃料が流通する継手ねじ部材とを備え、
継手ねじ部材は、端面の内外連通穴に対向する部位を、平坦面とし、
この平坦面に臨むようにオリフィスを継手ねじ部材内に設けることを特徴とする。
これによると、コモンレールを、レール本体と固定ねじ部材とを接合したいわゆる接合レールで構成する場合において、一端側にレール本体に当接可能な端面とその端面の外側に雄ねじとを有し、雄ねじが雌ねじに螺合することでレール本体に端面が固定されるとともに、内部を燃料が流通する継手ねじ部材とを備え、継手ねじ部材は、端面の内外連通穴に対向する部位を、平坦面とし、この平坦面に臨むようにオリフィスを継手ねじ部材内に設けることができる。
これにより、レール本体内に蓄圧された燃料の圧力によってオリフィス近傍に加わる局所的な高い応力発生を回避することができる。したがって、圧力脈動を低減するためのオリフィス近傍より生じるおそれのある内部亀裂等の破損を防止でき、従って例えばコモンレールの高圧化に対する強度向上が図れる。
以下、本発明の高圧燃料蓄圧器を、蓄圧式燃料噴射装置の高圧燃料蓄圧器(以下、コモンレールと呼ぶ)に適用して具体化した実施形態を図面に従って説明する。
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態の高圧燃料蓄圧器を示す断面図である。図2は、本実施形態を適用した蓄圧式燃料噴射装置のシステム全体図である。図3は、図1中のレール本体内に加わる高圧燃料の圧力による影響を示す模式図であって、図3(a)は断面図、図3(b)は図3(a)中の内部通路穴の内周を展開した展開図である。
図1は、本実施形態の高圧燃料蓄圧器を示す断面図である。図2は、本実施形態を適用した蓄圧式燃料噴射装置のシステム全体図である。図3は、図1中のレール本体内に加わる高圧燃料の圧力による影響を示す模式図であって、図3(a)は断面図、図3(b)は図3(a)中の内部通路穴の内周を展開した展開図である。
図2に示すように、蓄圧式燃料噴射制御装置は、例えば自動車等の車両に搭載された多気筒(例えば、本実施例では4気筒)の図示しないディーゼルエンジン(以下、エンジンと呼ぶ)の各気筒に燃料噴射を行なうシステムであり、コモンレール1、燃料噴射弁としてのインジェクタ2、高圧ポンプとしてのサプライポンプ3、制御手段としての制御ユニット(以下、ECU)、および駆動回路としての駆動ユニット(以下、EDU)を含んで構成されている。
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、連続的に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燃料配管(以下、ポンプ配管)6を介して高圧燃料を吐出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高圧燃料配管(以下、燃料噴射弁配管)7が接続されている。
なお、インジェクタ2の噴射動作(噴射開始、噴射終了)に伴う圧力変動等によるコモンレール内の圧力脈動低減のためのオリフィス31を有するコモンレール1の構造については、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内の燃料圧が限界設定圧を超えたときに開弁して、コモンレール1の燃料圧を限界設定圧以下に抑える。
コモンレール1には、コモンレール1に蓄圧された燃料を溢流させる排出路(コモンレール1とリリーフ配管9を連通する通路)の開度を調整する減圧弁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、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。
インジェクタ2は、エンジンの各気筒に搭載されて燃料を各気筒へ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燃料噴射弁配管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に噴射供給する燃料噴射ノズル(図示せず)、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(図示せず)等を搭載する周知構造の燃料噴射弁である。なお、インジェクタ2からのリーク燃料等の余剰燃料も、リリーフ配管9を経て燃料タンク8へ戻される。
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へ吸引する予備圧送部としてのフィードポンプ(図示せず)と、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する加圧室、一端が加圧室に臨むプランジャ、およびプランジャを往復移動するカムを有する圧送部としての高圧ポンプ(図示せず)とを備えている。サプライポンプ3のフィードポンプおよび高圧ポンプは、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は、燃料を高圧に加圧する上述の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吸入調量弁(以下、SCV)14が取り付けられている。このSCV14は、ECU4からのポンプ駆動信号によって駆動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、RAM、ROM等(図示しない)を搭載しており、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、各気筒の目標噴射量、パイロット噴射やマルチ噴射等の噴射形態、インジェクタ2の開弁および閉弁の時期を決定するように構成されている。
EDU5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、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(図示せず)、エンジン回転数を検出する回転数センサ(図示せず)、エンジンの冷却水温度を検出する水温センサ(図示せず)等のセンサ類が接続されている。
次に、圧力脈動を低減するためのオリフィス31を有するコモンレール1の構造の詳細を、図1、図2、および図3に従って説明する。コモンレール1は、図1に示すように、内部に超高圧の燃料を蓄える略パイプ形状のレール本体(以下、コモンレール本体)20と、ポンプ配管6および燃料噴射弁配管7等を接続するための配管継手部24とを含んで構成されている。配管継手部24とこれに接続するポンプ配管6、および配管継手部24とこれに接続する燃料噴射弁配管7は、それぞれ、配管継手装置21を構成している(図1および図2参照)。
また、図2に示すように、コモンレール本体20には、配管継手装置21の他に、プレッシャリミッタ10、減圧弁11、圧力センサ15等を取付けるための機能部品接続部22が設けられている。
なお、コモンレール本体20は、図2に示す構造に限定されるものではなく、安価なパイプ材で構成し、そのパイプ材の軸方向に多数の配管継手装置21を設けて低コスト化を図ったものであってもよい。なお、以下説明する本実施形態では、コモンレール本体20と、配管継手装置21のうちの配管継手部24が鍛造等により一体に形成されるいわゆる鍛造レールで説明する。
配管継手装置21は、コモンレール本体20に一体形成されている配管継手部24とを備えており、配管継手部24にポンプ配管6および燃料噴射弁配管7等の高圧燃料配管が取り付けられる構造を採用している。
なお、この高圧燃料配管6、7は、図1に示すように、配管継手部24側に設けられた雄ねじ(以下、配管雄ねじ)42に螺合可能な締結ねじ部材としての袋ナット41と、この袋ナット41内に挿通され、配管継手部24の略円錐面状等の受圧座面44に接続するその先端面が略球面状に形成された先端部6as、7asを有する配管本体6a、7aとを備えている周知の配管である。なお、配管本体6a、7a内には、軸方向に延びて貫通している内径部6pが設けられている。この内径部6pは高圧燃料を輸送する流路である。
パイプ状の形成されたコモンレール本体20には、その長手方向に延びる内部通路穴25と、内部通路穴25に交差するように(本実施例では、内部通路穴25の径方向に)配置される複数(本実施例では5個)の連通穴26とが設けられている。なお、連通穴26は配管継手部24の内部に設けられるように構成されている。
連通穴26は、コモンレール本体20の長手方向(図1および図2では、軸方向)に適切な間隔を隔てて穴開け加工されたものである。連通穴26の外側は、高圧燃料配管6、7の先端部6as、7asの先端面43が気密に当接する受圧座面44に接続している。なお、ここで、先端面43と受圧座面44は、超高圧燃料の油密を確保するための配管シール面40を構成している。
内部通路穴25は、図1に示すように、断面形状が略長方形に形成されており、連通穴26との間にオリフィス31を配置している。具体的には、オリフィス31は、内部通路穴25の内周面25aのうち、四辺を構成する一辺の平坦面25aoの部位を貫通しており、オリフィス31の開口部31aがその平坦面25aoに臨むように配置されている。
オリフィス31の開口面積は、連通穴26の開口面積や内部通路穴25の開口断面積に比べて十分小さい。例えばオリフィス31および連通穴26を直径で表すと、連通穴26が4mmに対して、オリフィス31は0.7〜1.0mm程度に十分小さい。
なお、内部通路穴25の断面形状は、略長方形に限らず、内周の一端面に平坦面を有するものであれば、長円、略半円などの形状であってもよい。
なお、上記平坦面25aoは、コモンレール本体20に設けられている配管継手部24のコモンレール本体側の端面(詳しくは本実施例では、内周25a)を構成している。
次に、上述の構成を有するコモンレール1の効果について説明する。本実施形態では、コモンレール本体20に設けられている配管継手部24のコモンレール本体側の端面(詳しくは本実施例では、内周25a)を平坦面25aoとし、この平坦面25aoに臨むようにオリフィス31を設けている。このように構成することで、オリフィス31とその端面との交差部は平坦面によって形成されているので、図3(b)に示すように、オリフィス31近傍の平坦面25aoに発生する応力を、オリフィス31の開口部31a周りに全周均一化することができる。
これにより、コモンレール本体20内に蓄圧された燃料の圧力によってオリフィス31近傍(図8(b)中のAに示す部位)に加わる局所的な高い応力が発生することはない(従来技術の図8(b)を参照)。したがって、圧力脈動を低減するためのオリフィス31近傍より生じるおそれのある内部亀裂等の破損を防止でき、従って例えばコモンレール1の高圧化に対する強度向上が図れる。
なお、ここで、図8(a)に示す従来技術では、内部通路穴925の断面形状を円形状で説明したが、円形状に限らず、短径側の内周面が長径側の内周面に比べて極率が大きくなる楕円形状などであっても、オリフィス931近傍に加わる局所的な高い応力が発生する。何故なら、曲率の大きい短径側の端面925aにオリフィス931を臨むように配置したとしても、その端面925aは曲率を持っており、平坦面ではない。したがって、開口面積が十分に小さいオリフィス931近傍の端面に発生する応力を、オリフィス931の開口部931a周りに全周均一化させることはできない。
また、本実施形態では、オリフィス31が臨むように開口する平坦面25aoを、内部通路穴25の内周面25aに形成している。これにより、オリフィス31を内部通路穴25に臨むように配置する場合において、内部通路穴25の内周25aのうち、オリフィス31が臨む部分に平坦面25aoを設けることで、コモンレール本20内に蓄圧された燃料の圧力によってオリフィス31近傍に加わる局所的な高い応力発生を回避することができる。
(第2の実施形態)
以下、本発明を適用した他の実施形態を説明する。なお、以下の実施形態においては、第1の実施形態と同じもしくは均等の構成には同一の符号を付し、説明を繰返さない。
以下、本発明を適用した他の実施形態を説明する。なお、以下の実施形態においては、第1の実施形態と同じもしくは均等の構成には同一の符号を付し、説明を繰返さない。
第2の実施形態では、第1の実施形態で説明したコモンレール1に配管継手装置21によって接続する高圧燃料配管6、7において、図4に示すように、その配管本体106a、107aにオリフィス131を設ける構成とする。図4は、本実施形態の高圧燃料蓄圧器を示す断面図である。
図4に示すように、高圧燃料配管106、107は、袋ナット41と、この袋ナット41内に挿通され、配管継手部24の受圧座面44に接続する先端面143が略球面状に形成されている先端部106as、107asを有する配管本体106a、106bとを含んで構成されている。
先端部106as、107asは先端面143が略球面状に形成されており、その先端面143のうちの連通穴26に対向する部位を、平坦面106aso、107asoとし、この平坦面106aso、107asoに臨むようにオリフィス131を先端部部106as、107as内に設けている。具体的には、配管本体106a、107a内を軸方向に延びるように形成される内径部106pの先端部106as、107as側に、内径部106pより開口断面積の小さいオリフィス131を設ける。
なお、ここで、一般に、高圧燃料配管は、配管継手部等の接続対象の受圧座面143との超高圧燃料の油密を確保するため、受圧座面143に接続する配管本体106a、107aの先端部106as、107as形状を、略球面状としている。この配管本体106a、107aの先端部106as、107asにオリフィス131を設けようとすると、オリフィス131の交差部はその球面によって鋭角となる。そのため、万が一、製造工程や市場交換時に先端部106as、107asの鋭角箇所つまりオリフィス131開口部131a周りに外力が加わってしまう場合があると、オリフィス131が変形するおそれがあり、圧力脈動低減効果や燃料噴射性能へ悪影響を及ぼすおそれがある。
これに対して本実施形態では、オリフィス131を、配管継手部24に接続する高圧燃料配管106、107に設ける場合において、先端部106as、107asの連通穴26に対向する部位を、平坦面106aso、107asoとし、この平坦面106aso、107asoに臨むようにオリフィス131を先端部106as、107as内に設けることができる。
したがって、コモンレール本体120内に蓄圧された燃料の圧力によってオリフィス131近傍に加わる局所的な高い応力発生を回避することができるとともに、オリフィス131の交差部を平坦面106aso、107asoによって約直角にでき、従って鋭角化(ピン角化)するのを抑制することができる。
なお、この場合、コモンレール本体120内には上記オリフィスを設ける必要がないため、図4に示すように、内部通路穴125の断面形状は略円であってもよい。図4に示すように、連通穴26は内部通路穴125に開口するが、連通穴26はオリフィス131の開口断面積に比べて十分大きいので、連通穴26近傍に加わる局所的な高い応力は、内部通路穴の内周に設けられるオリフィスに比べて比較的小さい。
(第3の実施形態)
第3の実施形態では、図5に示すように、オリフィス231を有する部材(以下、オリフィス部材)230と、コモンレール本体20とを別部材で設ける構成とする。図5は、本実施形態の高圧燃料蓄圧器を示す断面図である。
第3の実施形態では、図5に示すように、オリフィス231を有する部材(以下、オリフィス部材)230と、コモンレール本体20とを別部材で設ける構成とする。図5は、本実施形態の高圧燃料蓄圧器を示す断面図である。
図5に示すように、コモンレール1は、コモンレール本体220と、このコモンレール220(詳しくは、配管継手部24)内の連通穴26内に装着されるオリフィス部材230とを含んで構成されている。
オリフィス部材230は、図5に示すように、略円筒状に形成されている。オリフィス231は、オリフィス部材230の両端面を貫通しており、オリフィス231の開口部231aがその端面230aに臨むように配置されている。オリフィス部材230は略円筒状に形成されるものであるから、その下端面230aを平坦面に形成することが容易である。
このように構成することで、コモンレール本体220内に蓄圧された燃料の圧力によってオリフィス231近傍に加わる局所的な高い応力発生を回避することができる。したがって、圧力脈動を低減するためのオリフィス231近傍より生じるおそれのある内部亀裂等の破損を防止でき、従って例えばコモンレール1の高圧化に対する強度向上が図れる。
なお、ここで、オリフィス231が貫通しているオリフィス部材230の両端面の少なくともいずれか一方は、平坦面を構成する。これにより、平坦面に形成されている端面側を内部通路穴125へ挿入することで、オリフィス部材230をコモンレール本体220内の連通穴26に装着することができる。また、その両端面を平坦面とする場合には、オリフィス部材230の挿入方向性を考えることなく、オリフィス部材230をコモンレール本体220内に装着できるので、組付生産性が向上する。
(第4の実施形態)
第3の実施形態では、コモンレール本体220とは別部材のオリフィス部材230を連通穴26に装着した。
第3の実施形態では、コモンレール本体220とは別部材のオリフィス部材230を連通穴26に装着した。
これに対して第4の実施形態では、図6に示すように、コモンレール本体320とは別部材の入れ子部材330を内部通路穴125に挿入する。図6は、本実施形態の高圧燃料蓄圧器を示す断面図である。
図6に示すように、コモンレール1は、コモンレール本体320と、このコモンレール320内の内部通路穴125内に挿入される入れ子部材330とを含んで構成されている。
入れ子部材330は、図6に示すように、その外周が内部通路穴125の内周に収容され、保持されている。また、入れ子部材330は、内部通路穴125の延在する軸方向に延びており、その両端は、例えば機能部品接続部22に接続されているプレッシャリミッタ10と圧力センサ15の内部通路穴125側の端面(図示せず)間で挟み込まれることで、軸方向移動を規制するように保持されている。これにより、入れ子部材330は内部通路穴125内に装着される。
また、図6に示すように、入れ子部材330の内部には、内部通路穴(以下、第2内部通路穴)335が設けられており、この第2内部通路穴335の内周335aと外周とを貫通するようにオリフィス331が設けられている。
内周335aのうち、オリフィス331が臨む部位は、平坦面330aoに形成されている。
このように構成することで、コモンレール本体20の内部通路穴125の形状を例えば円形とする場合において、内部通路穴125に、内部に燃料を蓄圧する内周335aを有する入れ子部材330を収容する構成とし、かつ入れ子部材330に、連通穴260に接続する外周と内周335aとを貫通する部位にオリフィス331を設けて、内周335aのうち、オリフィス331が臨む部位を平坦面330aoで構成することができる。
これにより、コモンレール本体20内に蓄圧された燃料の圧力によってオリフィス331近傍に加わる局所的な高い応力発生を回避することができる。したがって、圧力脈動を低減するためのオリフィス331近傍より生じるおそれのある内部亀裂等の破損を防止でき、従って例えばコモンレール1の高圧化に対する強度向上が図れる。
(第5の実施形態)
第5の実施形態では、コモンレール1を、図7に示すように、コモンレール本体420と、固定ねじ部材423を接合したいわゆる接合レールで構成する。図7は、本実施形態の高圧燃料蓄圧器を示す断面図である。
第5の実施形態では、コモンレール1を、図7に示すように、コモンレール本体420と、固定ねじ部材423を接合したいわゆる接合レールで構成する。図7は、本実施形態の高圧燃料蓄圧器を示す断面図である。
図7に示すように、コモンレール1は、コモンレール本体420と、固定ねじ部材423と、継手ねじ部材424とを含んで構成されている。
コモンレール本体420は、内部通路穴125と、内部通路穴25に開口するように配置される複数(本実施例では5個)の内外連通穴29とが設けられている。なお、内外連通穴29はコモンレール本体420の内部に設けられるように構成されている。
内外連通穴29は、コモンレール本体420の長手方向(図1および図2では、軸方向)に適切な間隔を隔てて穴開け加工されたものである。内外連通穴29の外側は、配管継手部材424が油密に当接するシール面427に接続している。
固定ねじ部材423は、溶接等によりコモンレール本体420に接合固定されている。固定ねじ部材423は、内外連通穴29より大径の挿入穴428を有したリング形状のものであり、その内周面に雌ねじ429が形成されている。具体的には、この固定ねじ部材423は、挿入穴428の中心と、内外連通穴29の中心とがほぼ一致する位置で、内外連通穴29を囲むようにコモンレール本体420に抵抗溶接によって固定されている。
継手ねじ部材424は、一端が固定ねじ部材423の挿入穴428内にねじ込まれる挿入部424aが形成され、他端に高圧燃料配管6、7が取り付けられる配管継手本体424cが形成されているものであり、挿入部424aと配管継手本体424cとの中間部に挿入部424aを挿入穴428の内部にねじ込むための大径の六角ボルト部424bが形成されている。
挿入部424aは、一端側がコモンレール本体420のシール面427に超高圧燃料の油密を確保可能に当接する当接面436と、その当接面の外側に雄ねじ435とを有している。また、配管継手本体424cは、配管シール面40を構成する受圧座面444が設けられている。なお、ここで、シール面427と当接面436は、超高圧燃料の油密を確保するための本体シール面437を構成している。
また、継手ねじ部材424の中心には、内外貫通穴29と高圧燃料配管6、7の内径部6pとを繋ぐための連通穴426が設けられている。
図7に示すように、継手ねじ部材424の挿入部424aの内外連通穴29の対向する部位を、平坦面424aoとし、この平坦面424aoに臨むようにオリフィス431が設けられている。
このように構成することで、コモンレール1を、コモンレール本体420と固定ねじ部材424とを接合したいわゆる接合レールで構成する場合において、一端側にコモンレール本体420に当接可能な端面436とその端面436の外側に雄ねじ435とを有し、雄ねじ435が雌ねじ429に螺合することでコモンレール本体420に両端面427、436が固定されるとともに、内部を燃料が流通する継手ねじ部材424とを備え、継手ねじ部材424は、その端面436の内外連通穴29に対向する部位を、平坦面424aoとし、この平坦面424aoに臨むようにオリフィス431を継手ねじ部材424内に設けることができる。
これにより、コモンレール本体420内に蓄圧された燃料の圧力によってオリフィス431近傍に加わる局所的な高い応力発生を回避することができる。したがって、圧力脈動を低減するためのオリフィス431近傍より生じるおそれのある内部亀裂等の破損を防止でき、従って例えばコモンレール1の高圧化に対する強度向上が図れる。
(他の実施形態)
(1)以上説明した第1の実施形態では、内部通路穴25の断面形状を、略長方形として説明した。内部通路穴25の断面形状は、略長方形に限らず、内周の一端面に平坦面を有するものであれば、長円、略半円などの形状であってもよい。この場合、内部通路穴25の断面形状を、略長方形、中央部が平坦面からなる略長円、および平坦面を有する略半円のうちのいずれかとすることができ、オリフィス31との交差部を平坦面により形成することができる。
(1)以上説明した第1の実施形態では、内部通路穴25の断面形状を、略長方形として説明した。内部通路穴25の断面形状は、略長方形に限らず、内周の一端面に平坦面を有するものであれば、長円、略半円などの形状であってもよい。この場合、内部通路穴25の断面形状を、略長方形、中央部が平坦面からなる略長円、および平坦面を有する略半円のうちのいずれかとすることができ、オリフィス31との交差部を平坦面により形成することができる。
(2)以上説明した第3および第4の実施形態では、オリフィス231、331を有する部材230、330を、コモンレール本体220、320とは別部材で構成するものとして説明した。オリフィスを有する部材を、コモンレール本体220、320とは別部材で構成するものに限らず、オリフィスを有する部材を、配管継手部24とは別部材で構成するものであってもよい。
(3)以上説明した第5の実施形態では、コモンレール1を、接合レールで構成する一実施例で説明したが、接合レールの構造はこの一実施例に限定されるものではない。
1 コモンレール
2 インジェクタ(燃料噴射弁)
3 サプライポンプ(高圧ポンプ)
6 ポンプ配管(高圧燃料配管)
7 燃料噴射弁配管(高圧燃料配管)
20 コモンレール本体(レール本体)
21 配管継手装置
24 配管継手部
25 内部通路穴
25a 内周面
25ao 平坦面
26 連通穴
31 オリフィス
2 インジェクタ(燃料噴射弁)
3 サプライポンプ(高圧ポンプ)
6 ポンプ配管(高圧燃料配管)
7 燃料噴射弁配管(高圧燃料配管)
20 コモンレール本体(レール本体)
21 配管継手装置
24 配管継手部
25 内部通路穴
25a 内周面
25ao 平坦面
26 連通穴
31 オリフィス
Claims (7)
- 長手方向に延びる内部通路穴を有するレール本体と、前記内部通路穴に交差する前記連通穴を有する配管継手部を備え、前記内部通路穴に蓄圧する燃料を前記連通穴に導く高圧燃料蓄圧器において、
前記レール本体に設けられる前記配管継手部の前記レール本体側の端面を平坦面とし、
この平坦面に臨むようにオリフィスを設けることを特徴とする高圧燃料蓄圧器。 - 前記平坦面は、前記内部通路穴に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の高圧燃料蓄圧器。
- 前記内部通路穴の断面形状は、略長方形、略長円、および略半円のうちのいずれかであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の高圧燃料蓄圧器。
- 前記配管継手部には、前記連通穴内に装着される略円筒状のオリフィス部材を備えており、
前記平坦面は、前記オリフィス部材の前記レール本体側の端面に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の高圧燃料蓄圧器。 - 長手方向に延びる内部通路穴を有するレール本体と、前記内部通路穴に交差する前記連通穴を有する配管継手部を備え、前記内部通路穴に蓄圧する燃料を前記連通穴に導く高圧燃料蓄圧器において、
前記内部通路穴に収容され、内部に燃料を蓄圧する内周を有する入れ子部材を備え、
前記入れ子部材は、前記連通穴に接続する外周と前記内周とを貫通するオリフィスとを有しており、前記内周のうち、前記オリフィスが臨む部位が平坦面であることを特徴とする高圧燃料蓄圧器。 - 長手方向に延びる内部通路穴を有するレール本体と、前記内部通路穴に交差する前記連通穴を有する配管継手部を備え、前記内部通路穴に蓄圧する燃料を前記連通穴に導く高圧燃料蓄圧器において、
前記配管継手部には、前記連通穴に燃料を導く高圧燃料配管が接続しており、
前記高圧燃料配管は、配管継手部に螺合可能な袋ナットと、前記袋ナット内に挿通され、その先端面が略球面状に形成された先端部を有する配管本体とを備え、
前記先端部の前記連通穴に対向する部位を、平坦面とし、
この平坦面に臨むようにオリフィスを前記先端部内に設けることを特徴とする高圧燃料蓄圧器。 - 長手方向に延びる内部通路穴と、前記内部通路穴に交差し、外部とを連通させる内外連通穴とを有するレール本体とを備え、前記内部通路穴に蓄圧する燃料を前記内外連通穴に導く高圧燃料蓄圧器において、
前記内外連通穴の周りを囲む状態で前記レール本体に接合された雌ねじを有する固定ねじ部材と、
一端側に前記レール本体に当接可能な端面とその端面の外側に雄ねじとを有し、前記雄ねじが前記雌ねじに螺合することで前記レール本体に前記端面が固定されるとともに、内部を燃料が流通する継手ねじ部材とを備え、
前記継手ねじ部材は、前記端面の前記内外連通穴に対向する部位を、平坦面とし、
この平坦面に臨むようにオリフィスを前記継手ねじ部材内に設けることを特徴とする高圧燃料蓄圧器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005260812A JP2007071151A (ja) | 2005-09-08 | 2005-09-08 | 高圧燃料蓄圧器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005260812A JP2007071151A (ja) | 2005-09-08 | 2005-09-08 | 高圧燃料蓄圧器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2007071151A true JP2007071151A (ja) | 2007-03-22 |
Family
ID=37932819
Family Applications (1)
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JP2005260812A Pending JP2007071151A (ja) | 2005-09-08 | 2005-09-08 | 高圧燃料蓄圧器 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2007071151A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101146714B1 (ko) | 2010-11-18 | 2012-05-17 | 한일튜브 주식회사 | 디젤 엔진용 커먼 레일 |
KR101146713B1 (ko) | 2010-11-18 | 2012-05-17 | 한일튜브 주식회사 | 디젤 엔진용 커먼 레일 |
RU2553917C1 (ru) * | 2014-04-28 | 2015-06-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" | Устройство для подачи жидкого топлива в форсунки дизельного двигателя |
CN115066548A (zh) * | 2020-02-14 | 2022-09-16 | 臼井国际产业株式会社 | 燃料压力传感器的连接结构 |
-
2005
- 2005-09-08 JP JP2005260812A patent/JP2007071151A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN115066548A (zh) * | 2020-02-14 | 2022-09-16 | 臼井国际产业株式会社 | 燃料压力传感器的连接结构 |
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