JP2007085245A - Common rail - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一般にディーゼル内燃機関の蓄圧燃料噴射システムにおける高圧燃料多岐管あるいはブロックレールなどのようなコモンレールに係り、特に内圧疲労強度を高めたコモンレールに関するものである。 The present invention generally relates to a common rail such as a high pressure fuel manifold or a block rail in a pressure accumulating fuel injection system of a diesel internal combustion engine, and more particularly to a common rail having increased internal pressure fatigue strength.
従来、この種のコモンレールとしては、本管レール側の周壁部に設けた内部の流通路に通ずる分岐孔部を外方に開口する受圧座面となし、該受圧座面附近の本管レールの外周部を囲繞するリング状の継手金具を使用し、端部に例えば先細円錐状の挫屈成形による拡径した分岐接続体(噴射管等)側の接続頭部のなす押圧座面を当接係合せしめ、該継手金具に突設した螺子壁部と予め分岐接続体側にスリーブワッシャを介して組込んだナットの螺合による前記接続頭部首下での押圧に伴って締着して接続する構造となしたものや、リング状の継手金具に替えて、筒状のスリーブニップルをそれぞれ凹凸嵌合螺着方式や、溶接、ろう付け等により直接本管レールの外周壁に取着し、分岐接続体側の接続頭部のなす押圧座面を本管レール側の受圧座面に当接係合せしめ、前記スリーブニップルに螺合するナットを締着して接続する構造となしたもの等が知られている(特許文献1、特許文献2、特許文献3等参照)。
上記した従来のコモンレールの場合は、当該レールに内圧が作用したとき分岐接続体(噴射管等)の流路の本管レールの開口内周縁部に最も大きな応力が発生し当該部位の内圧疲労強度が低下することを防止するため、厚肉化で対処してきた。しかし、この厚肉化により本管レールの外径が大きくなるため、コスト増、重量増を余儀なくされ、その重量増が熱容量の増大につながり、焼入れ−焼戻し等の熱処理において、本管レールは内面まで均一な金属組織が得られず、強度のバラツキを生じていた。
また、厚肉化によってレール外径が大きくなると、必然的に分岐接続体のサイズもそれに伴って大きくなるため、本管レールのみならず分岐接続体の重量も増し、コモンレール全体の重量および所要スペースの増加を招くといった問題もあった。
In the case of the conventional common rail described above, when internal pressure is applied to the rail, the largest stress is generated at the inner peripheral edge of the main rail opening in the flow path of the branch connection body (injection pipe, etc.), and the internal pressure fatigue strength of the corresponding portion Has been dealt with by increasing the wall thickness in order to prevent the decrease in the thickness. However, this increase in thickness increases the outer diameter of the main rail, which necessitates an increase in cost and weight, leading to an increase in heat capacity, and in the heat treatment such as quenching and tempering, the main rail has an inner surface. A uniform metal structure could not be obtained, resulting in variations in strength.
In addition, as the rail outer diameter increases due to thickening, the size of the branch connection inevitably increases accordingly, so the weight of not only the main rail but also the branch connection increases, and the weight of the entire common rail and the required space There was also the problem of inviting an increase.
本発明は従来技術の有する前記問題に鑑みてなされたものであり、変態誘起塑性型強度鋼を用い、本管レールおよび分岐孔の内圧疲労強度を高めるとともに、本管レールに比較的細径かつ薄肉で長尺の管体を用いることにより、コモンレール全体の重量の軽減、コストの低減をはかるとともに、高圧対応を可能にしかつ噴射時の圧力低下を少なくできるコモンレールを提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and uses transformation-induced plastic-type strength steel to increase the internal pressure fatigue strength of the main rail and the branch hole, and has a relatively small diameter on the main rail. The purpose is to provide a common rail that uses a thin and long tube to reduce the weight and cost of the common rail as well as to enable high pressure response and reduce pressure drop during injection. It is.
本発明に係るコモンレールは、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前記流通路に通じる分岐孔を設け、本管レールと一体もしくは別体の継手部材を介して前記分岐孔に分岐接続体を接続して構成されるコモンレールにおいて、前記本管レールにt/d(t:肉厚、d:外径)が0.2〜0.35の薄肉細径管を用い、かつ該管を変態誘起塑性型強度鋼製とし、該本管レールに加工を施した後、熱処理により残留オーステナイトを生ぜしめたことを特徴とし、また、変態誘起塑性型強度鋼製の本管レールに熱処理により残留オーステナイトを生ぜしめた後、該本管レールに加工を施したことを特徴とするものである。
さらに、本発明に係るコモンレールは、前記本管レールに長尺の管体を用い、該管体をU字形に屈曲して形成された略平行する管体部分に前記複数の分岐孔を設け、該分岐孔に前記分岐接続体を接続した構成とすること、前記本管レールを、短尺の2本の管体を略平行に配置して構成するとともに、該2本の管体を接続配管に分岐接続して連通し、前記2本の管体に設けた前記複数の分岐孔に前記分岐接続体を接続した構成とすること、前記本管レールを、U字形に屈曲して形成された2本の管体を略環状に配置して構成するとともに、該2本の管体各々の両端末を接続配管に連通し、かつ該2本の管体に設けた前記複数の分岐孔に前記分岐接続体を接続した構成とすること、前記本管レールの外周壁部に前記別体からなる継手部材を外嵌した後、該本管レールの分岐孔部付近を塑性加工により少なくとも一部を拡径し本管レールと継手部材を相互に固着させたとすること等を特徴とするものである。さらにまた、本発明は、前記本管レールに内径がφ3〜φ6mm、肉厚が2〜3mmの薄肉細径管を用いることを特徴とする。なお、前記分岐接続体の接続手段としては、ろう付けまたは溶接等を用いる。
The common rail according to the present invention is provided with a branch hole communicating with the flow passage in the axial peripheral wall portion of the main rail having a flow passage in the axial center thereof, and through a joint member that is integral with or separate from the main rail. In the common rail configured by connecting a branch connecting body to the branch hole, the thin main tube rail has a thin and thin diameter tube having a t / d (t: thickness, d: outer diameter) of 0.2 to 0.35. And the tube is made of transformation-induced plastic type strength steel, and after the main pipe rail is processed, residual austenite is produced by heat treatment, and the tube is made of transformation-induced plastic type strength steel. The main rail is characterized in that residual austenite is generated by heat treatment and then the main rail is processed.
Furthermore, the common rail according to the present invention uses a long tubular body for the main rail, and provides the plurality of branch holes in a substantially parallel tubular body portion formed by bending the tubular body into a U shape. The branch connection body is configured to be connected to the branch hole, and the main rail is configured by arranging two short pipe bodies substantially in parallel, and the two pipe bodies are connected to a connection pipe. 2 connected by branching connection, connecting the branch connection body to the plurality of branch holes provided in the two pipe bodies, and bending the main rail into a U-shape. The two pipe bodies are arranged in a substantially annular shape, and both ends of the two pipe bodies are connected to a connection pipe, and the branch is provided in the plurality of branch holes provided in the two pipe bodies. A connection body is connected, and a joint member made of the separate body is fitted on the outer peripheral wall of the main rail. After, it is characterized in that such a near branch hole portion of the main pipe rail at least a portion increased in diameter the main rail and the joint member is secured to each other by plastic working. Furthermore, the present invention is characterized in that a thin thin tube having an inner diameter of φ3 to φ6 mm and a thickness of 2 to 3 mm is used for the main rail. In addition, brazing, welding, etc. are used as a connection means of the said branch connection body.
本発明に係るコモンレールは上記のごとく、本管レールを変態誘起塑性型強度鋼製とし熱処理により残留オーステナイトを生ぜしめたことにより、本管レールおよび分岐孔の内圧疲労強度が大幅に高められるとともに、前記本管レールにt/d(t:肉厚、d:外径)が0.2〜0.35の薄肉細径管で高圧対応が可能である。また、本発明では、1本の薄肉細径管をU字形に屈曲して長尺の本管レールを構成したり、または短尺の2本の薄肉細径管を略平行に配置して長尺の本管レールを構成したり、あるいはU字形に屈曲して形成した2本の薄肉細径管を略環状に配置して長尺の本管レールを構成することにより、蓄圧体積を増加させることが可能となり噴射時の圧力低下を少なくできるという優れた効果を奏する。さらに、コモンレール全体の重量の軽減、コストの低減、省スペース化がはかられる。 As described above, the common rail according to the present invention is made of transformation-induced plastic-type strength steel and the retained austenite is generated by heat treatment, so that the internal pressure fatigue strength of the main rail and the branch hole is greatly increased. The main rail can be adapted to high pressure with a thin thin tube having a t / d (t: thickness, d: outer diameter) of 0.2 to 0.35. In the present invention, one thin thin tube is bent into a U shape to form a long main rail, or two short thin tubes are arranged substantially in parallel. To increase the pressure accumulation volume by constructing a long main rail by arranging two thin thin-diameter pipes formed in a substantially annular shape. This makes it possible to reduce the pressure drop during injection. Furthermore, the weight of the entire common rail can be reduced, costs can be reduced, and space can be saved.
本発明における変態誘起塑性型強度鋼は、近年、乗用車の足回りプレス成形部品の軽量化を目的として開発されたもので、残留オーステナイト(γR)のひずみ誘起変態(TRIP)を利用してプレス成形性を著しく改善したフエライト(αf)+ベイナイト(αb)+γR複合組織鋼[TRIP型Dual−Phase鋼、TDP鋼]、およびベイニティックフェライト(αbf)+γR鋼[TRIP型ベイナイト鋼、TB鋼]である。
ここで変態誘起塑性とは、科学的に不安定な状態で存在するオーステナイト(γ)層が、力学的エネルギーの付加によりマルテンサイトへと変態する際に相伴う大きな伸びのことである。
すなわち、TRIP鋼とは、ある限定された組成の鋼において特定な熱処理を施すことにより、α層の粒界を中心に残留オーステナイトやベイナイト組織の混在した金属組織を得た鋼のことである。このような金属組織を有するTRIP鋼の特徴としては、塑性変形能が高いこと、塑性加工によりマルテンサイト組織となるため強度が高くかつ硬くなることなどがあげられる。また、TRIP鋼の特徴としては表面から亀裂の発生そのものを抑える効果があるため、本管レール流通路内面から亀裂の発生が減少して内圧疲労強度が上昇することがあげられる。
The transformation-induced plastic type strength steel in the present invention has been developed in recent years for the purpose of reducing the weight of undercarriage press-formed parts of passenger cars, and presses using strain-induced transformation (TRIP) of retained austenite (γ R ). Ferrite (α f ) + bainite (α b ) + γ R composite structure steel [TRIP type Dual-Phase steel, TDP steel] and bainitic ferrite (α bf ) + γ R steel [TRIP type bainite] Steel, TB steel].
Here, the transformation-induced plasticity is a large elongation accompanying the transformation of an austenite (γ) layer that exists in a scientifically unstable state into martensite by the addition of mechanical energy.
That is, the TRIP steel is a steel obtained by performing a specific heat treatment on a steel having a limited composition to obtain a metal structure in which retained austenite and bainite structure are mixed around the grain boundary of the α layer. The characteristics of TRIP steel having such a metal structure include high plastic deformability and high strength and hardness because it becomes a martensite structure by plastic working. Further, TRIP steel has an effect of suppressing the occurrence of cracks from the surface itself, so that the occurrence of cracks from the inner surface of the main rail flow passage is reduced and the internal pressure fatigue strength is increased.
本発明に係るコモンレールは、このような特性を有する変態誘起塑性型強度鋼製であるので、鍛造時においては加工性が良く、所望の形状が得やすい。一方、特定の熱処理を行なわない場合(残留オーステナイト、ベイナイトが少ない場合)は、伸び、引張り強度共低く、容易に切削加工ができる。
また、変態誘起塑性型強度鋼は、局部的に変形した部分のオーステナイトが硬質なマルテンサイトに変態し、その部分を強化するという特性(TRIP現象)を有するので、この変態誘起塑性型強度鋼製のコモンレールの場合は、内圧が上昇してもある圧力から変態が進み、前記特性によりその部分が強化されて本管レールの破壊を阻止する抵抗力が生じるため耐圧性が向上する。
Since the common rail according to the present invention is made of transformation-induced plastic-type strength steel having such characteristics, workability is good during forging, and a desired shape is easily obtained. On the other hand, when specific heat treatment is not performed (when there is little retained austenite and bainite), the elongation and tensile strength are low, and cutting can be easily performed.
In addition, transformation induced plasticity strength steel has the property that the locally deformed austenite transforms into hard martensite and strengthens that portion (TRIP phenomenon). In the case of the common rail, the transformation proceeds from a certain pressure even if the internal pressure rises, and the portion is strengthened by the above characteristics, and a resistance force that prevents the breakage of the main rail is generated, so that the pressure resistance is improved.
本発明において、本管レールを細径化しかつ肉厚を薄肉化したのは、熱容量を小さくすることによって熱処理のバラツキを低減し、全体に均一な金属組織をるためである。ここで、本管レールのt/d(t:肉厚、d:外径)を0.2〜0.35としたのは、t/dが0.2未満では薄肉すぎて強度が不足して耐圧強度が十分に得られず、他方、0.35を超えると熱処理が本管レールの流通路の内周面まで均一に行われないためである。また、本発明において、前記本管レールに内径がφ3〜φ6mm、肉厚が2〜3mmの薄肉細径管を用いることとしたのは、内径がφ3mm未満ではポンプからノズルへの燃料供給量が、流過抵抗が大きいために不足することが問題となり、他方、φ6mmを超えると耐圧性を確保するために肉厚を増加させると、厚肉となることによりTRIP鋼の熱処理時に本管レールの流通路の内周面まで均一な熱処理組織が得られないためである。また、肉厚が2mm未満では薄肉のため耐圧性が確保できず、他方、3mmを超えると厚肉となりTRIP鋼の熱処理時に均一な熱処理組織が得られないためである。 In the present invention, the main rail is reduced in diameter and the thickness is reduced in order to reduce the variation in heat treatment by reducing the heat capacity and to form a uniform metal structure throughout. Here, the t / d (t: wall thickness, d: outer diameter) of the main rail is set to 0.2 to 0.35 because if the t / d is less than 0.2, it is too thin and the strength is insufficient. This is because sufficient pressure resistance cannot be obtained, and on the other hand, if it exceeds 0.35, the heat treatment is not uniformly performed to the inner peripheral surface of the flow path of the main rail. In the present invention, a thin thin tube having an inner diameter of φ3 to φ6 mm and a wall thickness of 2 to 3 mm is used for the main rail because the fuel supply amount from the pump to the nozzle is less than φ3 mm. However, if the thickness is increased to ensure pressure resistance when the diameter exceeds 6 mm, the thickness of the main rail is increased during heat treatment of the TRIP steel. This is because a uniform heat treatment structure cannot be obtained up to the inner peripheral surface of the flow passage. In addition, if the thickness is less than 2 mm, the pressure resistance cannot be ensured because it is thin, and if it exceeds 3 mm, it becomes thick and a uniform heat treatment structure cannot be obtained during heat treatment of TRIP steel.
なお、本発明における熱処理は、本管レールを950℃に加熱し所定の時間保持してオーステナイト化し、その後350℃〜500℃の間で所定の時間保持してオーステンパー処理を施す。このオーステンパー処理を施すことにより、α層の粒界を中心に残留オーステナイト(γ)層やベイナイト組織の混在した金属組織となる。
[実施例]
In the heat treatment in the present invention, the main rail is heated to 950 ° C. and held for a predetermined time to be austenitized, and thereafter austenitic treatment is performed by holding the temperature between 350 ° C. and 500 ° C. for a predetermined time. By performing this austempering treatment, a metal structure in which a retained austenite (γ) layer and a bainite structure are mixed around the grain boundary of the α layer is obtained.
[Example]
図1は本発明に係るコモンレールの第1実施例を示す概略図、図2は同じくコモンレールの第2実施例を示す概略図、図3は同じくコモンレールの第3実施例を示す概略図、図4は同じくコモンレールの第4実施例を示す噴射管接続部の断面図、図5は同じくコモンレールの第5実施例を示す噴射管接続部の断面図、図6は同じくコモンレールの第6実施例を示す噴射管接続部の断面図、図7は同じくコモンレールの第7実施例を示す噴射管接続部の断面図、図8は同じくコモンレールの第8実施例を示す噴射管接続部の断面図、図9は同じくコモンレールの第9実施例を示す噴射管接続部の断面図、図10は同じくコモンレールの第10実施例を示す噴射管接続部の断面図、図11は同じくコモンレールの第11実施例を示す噴射管接続部の断面図、図12は同じくコモンレールの第12実施例を示す噴射管接続部の断面図、図13は同じくコモンレールの第13実施例を示す噴射管接続部の断面図、図14は同じくコモンレールの第14実施例を示す噴射管接続部の断面図で、(A)は縦断正面図、(B)は(A)のイーイ線上の縦断側面図、図15は同じくコモンレールの第15実施例を示す噴射管接続部の断面図で、(A)は縦断正面図、(B)は(A)のローロ線上の縦断側面図であり、11はU字形コモンレール、11−1はU字形本管レール、11−2は噴射管、11−3はキャップ、12は並設形コモンレール、12−1はストレート形本管レール、12−2は噴射管、12−3は接続配管、12−4は継手、12−5はキャップ、13は環状形コモンレール、13−1はU字形本管レール、13−2は噴射管、13−3は継手、14〜25はコモンレール、14−1〜25−1は本管レール、14−2〜25−2は噴射管である。
1 is a schematic diagram showing a first embodiment of the common rail according to the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram showing the second embodiment of the common rail, and FIG. 3 is a schematic diagram showing the third embodiment of the common rail. Fig. 5 is a sectional view of an injection pipe connecting portion showing a fourth embodiment of the common rail, Fig. 5 is a sectional view of an injection pipe connecting portion showing the fifth embodiment of the common rail, and Fig. 6 is a sixth embodiment of the common rail. FIG. 7 is a cross-sectional view of an injection pipe connecting portion showing a seventh embodiment of the common rail, and FIG. 8 is a cross-sectional view of an injection pipe connecting portion showing the eighth embodiment of the common rail. FIG. 10 is a sectional view of an injection pipe connecting portion showing a tenth embodiment of the common rail, and FIG. 11 is an sectional view of an injection pipe connecting portion showing the tenth embodiment of the common rail.
本発明に係るコモンレールとしての本管レール11−1〜24−1は、変態誘起塑性型強度鋼製であって、熱処理により残留オーステナイトを生ぜしめたt/dが0.2〜0.35の薄肉細径の金属管からなる。 Main rails 11-1 to 24-1 as common rails according to the present invention are made of transformation-induced plastic-type strength steel, and have a t / d of 0.2 to 0.35 in which residual austenite is generated by heat treatment. It consists of a thin and thin metal tube.
図1に示す第1実施例のコモンレールは、U字形コモンレール11を例示したもので、このU字形コモンレール11におけるU字形本管レール11−1は、前記したごとく変態誘起塑性型強度鋼製であって、熱処理により残留オーステナイトを生ぜしめたt/dが0.2〜0.35の薄肉細径の金属管からなる1本の長尺の金属管をU字形に屈曲して形成したU字形本管レール11−1の略平行する金属管部分11−1aに前記複数の分岐孔が設けられ、該分岐孔に噴射管11−2を接続して構成したものである。なお、U字形本管レール11−1の両端部はキャップ11−3にて密閉する。なお、ポンプからの供給管は省略してある。
The common rail of the first embodiment shown in FIG. 1 is an example of a U-shaped
図2に示すコモンレール12は、並設形コモンレールを例示したもので、この並設形コモンレールにおけるストレート形本管レール12−1は、同じく変態誘起塑性型強度鋼製であって、熱処理により残留オーステナイトを生ぜしめたt/dが0.2〜0.35の薄肉細径の金属管で作製した同一長さの短尺の2本の金属管に前記複数の分岐孔を設けてストレート形本管レール12−1を構成し、この2本のストレート形本管レール12−1の一端をポンプからの供給管が接続された継手12−4にて接続配管12−3に接続するとともに、他端をキャップ12−5にて密閉し、各ストレート形本管レール12−1に設けられた分岐孔に噴射管12−2を接続して構成したものである。
The
図3に示すコモンレール13は、略環状形コモンレールを例示したもので、この略環状形コモンレールにおけるU字形本管レール13−1は、同じく変態誘起塑性型強度鋼製であって、熱処理により残留オーステナイトを生ぜしめたt/dが0.2〜0.35の薄肉細径の金属管をU字形に屈曲して形成したU字形本管レールを2本用い、このU字形本管レールの各両端末をポンプからの供給管が接続された継手13−3にて接続して環状となし、各U字形本管レールに設けられた分岐孔に噴射管13−2を接続して構成したものである。
The
図4に示すコモンレール14は、同じく変態誘起塑性型強度鋼製であって、熱処理により残留オーステナイトを生ぜしめたt/dが0.2〜0.35の薄肉細径の本管レール14−1の流通路14−1aの軸方向の周壁部に間隔を保持して外方に開口する周面を受圧座面14−1cとなす分岐孔14−1bを前記流通路14−1aに連通して設けてなるものである。
一方、噴射管14−2は、その内部に前記流通路14−1aに通ずる流路14−2aを有してその端部に先細円錐状の挫屈成形による拡径した接続頭部14−2bのなす押圧座面14−2cを設けてなるものである。
この図4に示すコモンレールの本管レール14−1と噴射管14−2の接続方式は、筒状スリーブニップル14−3を本管レール14−1の径方向で外方に突出するようにろう付けまたは溶接あるいは凹凸嵌合螺着方式等により直接本管レール14−1の外周壁に取着し、噴射管14−2側の押圧座面14−2cを本管レール14−1側の受圧座面14−1cに当接係合せしめ、前記スリーブニップル14−3に螺合するナット14−4を締付けて接続する方式となしたものである。
The
On the other hand, the injection pipe 14-2 has a flow path 14-2a that communicates with the flow passage 14-1a therein, and has a connecting head 14-2b whose diameter is increased by a tapered conical buckling at the end thereof. A pressing seat surface 14-2c is provided.
The connection method of the main rail 14-1 and the injection tube 14-2 of the common rail shown in FIG. 4 is such that the cylindrical sleeve nipple 14-3 protrudes outward in the radial direction of the main rail 14-1. It is directly attached to the outer peripheral wall of the main rail 14-1 by attaching or welding or an uneven fitting screwing method, etc., and the pressure seating surface 14-2c on the side of the injection pipe 14-2 is received by the pressure on the main rail 14-1 side. This is a system in which a seat 14-1c is abutted and engaged, and a nut 14-4 that is screwed into the sleeve nipple 14-3 is tightened and connected.
図5に示すコモンレール15は、本管レール15−1の周壁部に設ける受圧座面15−1c付き分岐孔15−1bの大きさが異なる以外は、前記図4に示すコモンレールと実質的に同じ構成となしたもので、本管レール15−1は同じく変態誘起塑性型強度鋼製であって、熱処理により残留オーステナイトを生ぜしめたt/dが0.2〜0.35の薄肉細径の本管レール15−1の流通路15−1aの軸方向の周壁部に間隔を保持して外方に開口する周面を受圧座面15−1cとなす分岐孔15−1bを前記流通路15−1aに連通して設け、噴射管15−2側の押圧座面15−2cを本管レール15−1側の受圧座面15−1cに当接係合せしめ、前記本管レール15−1の外周壁にろう付けまたは溶接等により取着した筒状スリーブニップル15−3に螺合するナット15−4を締付けて接続構成したものである。15−2aは流路、15−2bは接続頭部である。
The
図6に示すコモンレール16は、締結用ナットに袋ナット16−4を用い、かつワッシャ16−5を組込んで締付ける方式を採用した以外は、前記図5に示すコモンレールと実質的に同じ構成となしたもので、本管レール16−1は同じく変態誘起塑性型強度鋼製であって、熱処理により残留オーステナイトを生ぜしめたt/dが0.2〜0.35の薄肉細径の本管レール16−1の流通路16−1aの軸方向の周壁部に間隔を保持して外方に開口する周面を受圧座面16−1cとなす分岐孔16−1bを前記流通路16−1aに連通して設け、噴射管16−2側の押圧座面16−2cを本管レール16−1側の受圧座面16−1cに当接係合せしめ、噴射管16−2の接続頭部16−2bの背面側に組込んだをワッシャ16−5を、前記本管レール16−1の外周壁にろう付けまたは溶接等により取着した筒状スリーブニップル16−3に螺合する袋ナット16−4にて締付けて接続構成したものである。16−2aは流路である。
The
図7に示すコモンレール17は、前記図5に示すコモンレール15における筒状スリーブニップル15−3に替えて、本管レール17−1の外周部を囲繞するリング状の継手金具17−3を用いた以外は、図5に示すコモンレール15と実質的に同じ構成となしたもので、本管レール17−1は同じく変態誘起塑性型強度鋼製であって、熱処理により残留オーステナイトを生ぜしめたt/dが0.2〜0.35の薄肉細径の本管レール17−1の流通路17−1aの軸方向の周壁部に間隔を保持して外方に開口する周面を受圧座面17−1cとなす分岐孔17−1bを前記流通路17−1aに連通して設け、噴射管17−2側の押圧座面17−2cを本管レール17−1側の受圧座面17−1cに当接係合せしめ、前記本管レール17−1の外嵌固定したリング状の継手金具17−3に螺合するナット17−4を締付けて接続構成したものである。17−2aは流路、17−2bは接続頭部である。
The
図8に示すコモンレール18は、前記図5に示すコモンレール15における本管レールに設ける分岐孔15−1bの部分を円錐状で内方に突設した以外は、図5に示すコモンレール15と実質的に同じ構成となしたもので、本管レール18−1は同じく変態誘起塑性型強度鋼製であって、熱処理により残留オーステナイトを生ぜしめたt/dが0.2〜0.35の薄肉細径の本管レール18−1の流通路18−1aの軸方向の周壁部に間隔を保持して該本管レール18−1の内壁を内方に突出させて截頭円錐状の突出部18−1dを形成し、該突出部18−1dに外方に開口する周面を受圧座面18−1cとなすテーパ状に開口した分岐孔18−1bを前記流通路18−1aに連通して設け、噴射管18−2側の押圧座面18−2cを本管レール18−1側の受圧座面18−1cに当接係合せしめ、前記本管レール18−1の外周壁にろう付けまたは溶接等により取着した筒状スリーブニップル18−3に螺合するナット18−4を締付けて接続構成したものである。18−2aは流路、18−2bは接続頭部である。
The
図9に示すコモンレール19は、前記図6に示すコモンレール16における本管レールに設ける分岐孔16−1bの部分を円錐状で内方に突設した以外は、図6に示すコモンレール16と実質的に同じ構成となしたもので、本管レール19−1は同じく変態誘起塑性型強度鋼製であって、熱処理により残留オーステナイトを生ぜしめたt/dが0.2〜0.35の薄肉細径の本管レール19−1の流通路19−1aの軸方向の周壁部に間隔を保持して該本管レール19−1の内壁を内方に突出させて截頭円錐状の突出部19−1dを形成し、該突出部19−1dに外方に開口する周面を受圧座面19−1cとなすテーパ状に開口した分岐孔19−1bを前記流通路19−1aに連通して設け、噴射管19−2側の押圧座面19−2cを本管レール19−1側の受圧座面19−1cに当接係合せしめ
、噴射管19−2の接続頭部19−2bの背面側に組込んだをワッシャ19−5を、前記本管レール19−1の外周壁にろう付けまたは溶接等により取着した筒状スリーブニップル19−3に螺合する袋ナット19−4にて締付けて接続構成したものである。19−2aは流路である。
The
図10に示すコモンレール20は、前記図7に示すコモンレール17における本管レールに設ける分岐孔17−1bの部分を内方に突設した以外は、図7に示すコモンレール17と実質的に同じ構成となしたもので、本管レール20−1は同じく変態誘起塑性型強度鋼製であって、熱処理により残留オーステナイトを生ぜしめたt/dが0.2〜0.35の薄肉細径の本管レール20−1の流通路20−1aの軸方向の周壁部に間隔を保持して該本管レール20−1の内壁を内側に突出させた突出部20−1dを形成し、該突出部20−1dに外方に開口する周面を受圧座面20−1cとなすテーパ状に開口した分岐孔20−1bを前記流通路20−1aに連通して設け、噴射管20−2側の押圧座面20−2cを本管レール20−1側の受圧座面20−1cに当接係合せしめ、前記本管レール20−1の外嵌固定したリング状の継手金具20−3に螺合するナット20−4を締付けて接続構成したものである。20−2aは流路、20−2bは接続頭部である。
The
図11に示すコモンレール21は、前記図8に示すコモンレール18における本管レールに設ける受圧座面18−1cの部分を円錐状で外方に突設した以外は、図8に示すコモンレール18と実質的に同じ構成となしたもので、本管レール21−1は同じく変態誘起塑性型強度鋼製であって、熱処理により残留オーステナイトを生ぜしめたt/dが0.2〜0.35の薄肉細径の本管レール21−1の流通路21−1aの軸方向の周壁部に間隔を保持して、流通路21−1aに連通するテーパ状の分岐孔21−1bを設け、かつ外側には截頭円錐状の受圧座面21−1cを外方に突設し、噴射管21−2の端部に形成した当該噴射管より大径の拡径部からなる接続頭部21−2bのなす外側に広がる押圧座面を21−2cを本管レール21−1側の受圧座面21−1cに当接係合せしめ、前記本管レール21−1の外周壁にろう付けまたは溶接等により取着した筒状スリーブニップル21−3に螺合するナット21−4を締付けて接続構成したものである。21−2aは流路である。
The common rail 21 shown in FIG. 11 is substantially the same as the
図12に示すコモンレール22は、前記図9に示すコモンレール19における本管レールに設ける受圧座面19−1cの部分を円錐状で外方に突設した以外は、図9に示すコモンレール19と実質的に同じ構成となしたもので、本管レール22−1は同じく変態誘起塑性型強度鋼製であって、熱処理により残留オーステナイトを生ぜしめたt/dが0.2〜0.35の薄肉細径の本管レール22−1の流通路22−1aの軸方向の周壁部に間隔を保持して、流通路22−1aに連通するテーパ状の分岐孔22−1bを設け、かつ外側には截頭円錐状の受圧座面
22−1cを外方に突設し、噴射管22−2の端部に形成した当該噴射管より大径の拡径部からなる接続頭部22−2bのなす外側に広がる押圧座面を22−2cを本管レール22−1側の受圧座面22−1cに当接係合せしめ、噴射管22−2の接続頭部22−2bの背面側に組込んだスリーブワッシャ22−5を、前記本管レール22−1の外周壁にろう付けまたは溶接等により取着した筒状スリーブニップル22−3に螺合する袋ナット22−4にて締付けて接続構成したものである。22−2aは流路である。
The
図13に示すコモンレール23は、前記図10に示すコモンレール20における本管レールに設ける受圧座面22−1cの部分を円錐状で外方に突設した以外は、図10に示すコモンレール20と実質的に同じ構成となしたもので、本管レール23−1は同じく変態誘起塑性型強度鋼製であって、熱処理により残留オーステナイトを生ぜしめたt/dが0.2〜0.35の薄肉細径の本管レール23−1の流通路23−1aの軸方向の周壁部に間隔を保持して、流通路23−1aに連通するテーパ状の分岐孔23−1bを設け、かつ外側には截頭円錐状の受圧座面23−1cを外方に突設し、噴射管23−2の端部に形成した当該噴射管より大径の拡径部からなる接続頭部23−2bのなす外側に広がる押圧座面を23−2cを本管レール23−1側の受圧座面23−1cに当接係合せしめ、前記本管レール23−1の外嵌固定したリング状の継手金具23−3に螺合するナット23−4を締付けて接続構成したものである。23−2aは流路である。
The
図14に示すコモンレール24は、同じく変態誘起塑性型強度鋼製であって、熱処理により残留オーステナイトを生ぜしめたt/dが0.2〜0.35の薄肉細径の本管レール24−1の外周壁部にリング状の継手金具24−3を外嵌した後、該本管レール24−1の周壁部に設けた内部の流通路に24−1aに通ずる分岐孔24−1bの付近の両側をプレス加工により押圧して当該本管レール24−1を拡径させて前記リング状の継手金具24−3を該本管レール24−1に圧嵌させる。この時、分岐孔24−1bの流通路開口端部は、同図(B)に示すように流通路に24−1aの内側に突出し、その周縁には圧縮応力が残留して内圧疲労強度を向上させている。噴射管24−2の接続に際しては、該噴射管24−2の端部に形成した接続頭部24−2bのなす外側に広がる押圧座面を24−2cを本管レール24−1側の受圧座面24−1cに当接係合せしめ、噴射管24−2の接続頭部24−2bの背面側に組込んだをワッシャ24−5を、前記本管レール24−1の外周壁に取着した筒状スリーブニップル24−3に螺合する袋ナット24−4にて締付けて接続構成したものである。24−2aは流路である。
The
図15に示すコモンレール25は、同じく変態誘起塑性型強度鋼製であって、熱処理により残留オーステナイトを生ぜしめたt/dが0.2〜0.35の薄肉細径の本管レール25−1の分岐孔25−1bの外側開口端部付近の断面形状が異なる以外は、図14に示すものと実質的に同じ構成である。すなわち、本管レール25−1の外周壁部にリング状の継手金具25−3を外嵌した後、該本管レール25−1の周壁部に設けた内部の流通路に25−1aに通ずる分岐孔25−1bの外側開口端部付近をプレス加工により押圧して当該本管レール25−1を拡径させて前記リング状の継手金具25−3を該本管レール25−1に圧嵌させる。この時、分岐孔25−1bの流通路開口端部は、同図(B)に示すように流通路に25−1aの内側に突出し、その周縁には圧縮応力が残留して内圧疲労強度を向上させている。噴射管25−2の接続に際しては、該噴射管25−2の端部に形成した接続頭部25−2bのなす外側に広がる押圧座面を25−2cを本管レール25−1側の受圧座面25−1cに当接係合せしめ、噴射管25−2の接続頭部25−2bの背面側に組込んだワッシャ25−5を、前記本管レール25−1の外周壁に取着したリング状の継手金具25−3に螺合する袋ナット25−4にて締付けて接続構成したものである。25−2aは流路である。
The
本発明に係るコモンレールは、本管レールを変態誘起塑性型強度鋼製とし、かつ熱処理により残留オーステナイトを生ぜしめ、本管レールおよび分岐孔の内圧疲労強度を高めるとともに、比較的細径かつ薄肉で高圧対応を可能とし、また、長尺の前記管体を用い、本管レールをU字形に屈曲して構成したコモンレール、2本の直線上管体を平行に配置して構成した並設型コモンレール、2本のU字形管体を接続して構成した環状型コモンレールを製作することができるので、軽量でコンパクト化できるのみならず、蓄圧体積を増加させることができることにより噴射時の圧力を少なくできるという優れた効果を奏し、その用途は、ディーゼル内燃機関におけるコモンレール以外の高圧燃料多岐管等にも適用可能である。 The common rail according to the present invention is made of transformation-induced plastic-type strength steel, and the retained austenite is generated by heat treatment to increase the internal pressure fatigue strength of the main rail and the branch hole, and is relatively thin and thin. A common rail that can be used for high pressures and that is constructed by using the long tubular body and bending the main rail into a U-shape and arranging two straight tubes in parallel. Since an annular common rail constructed by connecting two U-shaped tubes can be manufactured, not only is it lightweight and compact, but also the pressure during injection can be reduced by increasing the pressure accumulation volume. The use of the high-pressure fuel manifold other than the common rail in a diesel internal combustion engine can be applied.
11 U字形コモンレール
11−1 U字形本管レール
11−2 噴射管
11−3 キャップ
12 並設形コモンレール
12−1 ストレート形本管レール
12−2、13−2、14−2〜25−2噴射管
12−3 接続配管
12−4、13−3継手
12−5 キャップ
13 環状形コモンレール
13−1 U字形本管レール
14〜25 コモンレール
14−1〜25−1 本管レール
11 U-shaped common rail 11-1 U-shaped main rail 11-2 Injection pipe 11-3
Claims (8)
The common rail according to any one of claims 1 to 7, wherein brazing or welding is used as connection means of the branch connection body.
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