JP3768043B2

JP3768043B2 - コモンレール用分岐接続体の接続構造

Info

Publication number: JP3768043B2
Application number: JP25717099A
Authority: JP
Inventors: 菊雄浅田; 一儀滝川
Original assignee: Usui Co Ltd
Current assignee: Usui Co Ltd
Priority date: 1999-09-10
Filing date: 1999-09-10
Publication date: 2006-04-19
Anticipated expiration: 2019-09-10
Also published as: JP2001082664A

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における蓄圧式燃料噴射システムに使用される高圧燃料多岐管等のようなコモンレールにおける分岐枝管もしくは分岐金具などによる分岐接続体の接続構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の分岐接続体の接続構造として図７に示すものが知られている（特開平９−２３６０６４号公報参照）。この分岐接続体の接続構造は、円形パイプからなる本管レール１１側の周壁部に設けた内部の流通路１１−１に通ずる分岐孔１１−２部に外方に開口する受圧座面１１−３が形成され、該受圧座面付近の本管レール１１の外周壁に筒状のスリーブニップル１３が取着され、分岐接続体１２の先端部とスリーブニップル１３の外方開口端側にそれぞれ前記受圧座面１１−３に対応する押圧座面１２−１と拡径部１２−２および受圧座面１２−３が形成され、この分岐接続体１２の先端部に形成した押圧座面１２−１を本管レール１１側の受圧座面１１−３に当接係合せしめ、前記スリーブニップル１３と予め分岐接続体側に組込んだ締付け用ナット１４の螺合による該締付け用ナット１４側に形成した前記受圧座面１２−３に当接係合する押圧座面１４−１の押圧に伴って締着して接続構成する方式となっている。このような接続構造における分岐接続体１２は一般に塑性加工できる強度を持った材料で作られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、図７に示すような接続構造は締付け用ナット１４側に形成した、前記受圧座面１２−３に当接係合する押圧座面１４−１の押圧に伴って締着する方式であるため、締付け用ナット１４に形成した押圧座面１４−１部が軸力作用部となり、この軸力により本管レール１１側の受圧座面１１−３および分岐接続体１２側の押圧座面１２−１との圧接部（シート部）に面圧が発生し金属対金属の接触によりシールされるが、前記軸力作用部と、本管レール１１側の受圧座面１１−３および分岐接続体１２側の押圧座面１２−１との圧接部（シート部）との距離が長いため、締付け用ナット１４の締付けに伴い分岐接続体１２の先端部の押圧座面１２−１と拡径部１２−２間の筒体部において座屈が発生し、シール力（シート部の面圧）の低下を招くという問題がある。また分岐接続体１２側の押圧座面１２−１が本管レール１１側の受圧座面１１−３に押圧されることにより、当該押圧座面１２−１部が内側に変形し分岐接続体１２の流路面積が小さくなり、その結果オリフィス作用が生じて噴射圧や噴射量が不安定になるという問題がある。
【０００４】
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、分岐接続体の座屈によるシール力の低下や、シート部の変形による噴射圧や噴射量の不安定化を防止し、シールと噴射圧や噴射量の安定性を確保できるコモンレール用分岐接続体の接続構造を提案しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、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分岐孔の周面部に形成した外方へ開口する受圧座面を囲むように、当該受圧座面と同心に筒状のスリーブニップルを溶接またはろう付けにより本管レールに取着し、該スリーブニップルに螺合する袋ナットを締着して分岐接続体を接続する方式のコモンレール用分岐接続体の接続構造において、前記流通路に通ずる流路を有する分岐接続体の端部に設けた接続頭部のなす押圧座面部を前記受圧座面に当接係合せしめ、予め分岐接続体側に当該分岐接続体に堅固に外嵌固着した筒形ワッシャを介して組込んだ袋ナットを前記スリーブニップルに螺合することにより、前記接続頭部の首下もしくは首下付近での押圧に伴って締着して接続構成したことを特徴とする。
また前記筒形ワッシャは分岐接続体に袋ナットと逆ねじにより螺合して取着したりする。
さらに前記筒形ワッシャはその端面が分岐接続体の接続頭部に当接するごとく該分岐接続体に取着したり、あるいはワッシャ端面と接続頭部との間に隙間を有するごとく該分岐接続体に取着したりする。
【０００６】
すなわち本発明は、筒状のスリーブニップルを用いた接続構造において、分岐接続体に外嵌した筒形ワッシャにて当該分岐接続体に作用する軸力による挫屈や変形を防止し、シールと噴射圧や噴射量の安定性を確保したものである。
前記筒形ワッシャの材質としては、例えばＳ４５Ｃ、ＳＣＭ４３５などの硬質材を使用することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るコモンレール用分岐接続体の接続構造の第１実施態様を示す縦断面図、図２は同じく第２実施態様を示す要部縦断面図、図３は同じく第３実施態様を示す要部縦断面図、図４は同じく第４実施態様を示す要部縦断面図、図５は同じく第５実施態様を示す要部縦断面図、図６は同じく第６実施態様を示す要部縦断面図であり、１は本管レール、２は分岐接続体、３はスリーブニップル、４は締付け用袋ナット、５ａ〜５ｄは筒形ワッシャ、６は隙間である。
【０００８】
コモンレールとしての本管レール１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ＳＴＳ４８相当の高圧配管用の鋼管であって、その軸芯内部を流通路１−１となしている。
【０００９】
本管レールと別体のスリーブニップル３を有するコモンレールの場合は、前加工工程において、この本管レール１の外周壁に、外周面に分岐接続体２側に組込まれる締付け用袋ナット４と螺合する螺子面３−１を設けた筒状のスリーブニップル３を継手金具となしてその基端部を直接溶接またはろう付けして取付ける。続いて、仕上加工工程において、本管レール１の前記スリーブニップル３で囲まれた部分に当該本管レール１の流通路１−１に通じ該流通路に連通する円形の外方に開口する周面を受圧座面１−３となす分岐孔１−２を好ましくは前記スリーブニップル３と同芯に形成する。
なお本発明は、前記手順とは逆に本管レール１の流通路１−１に連通する外方に開口する周面を受圧座面１−３となす分岐孔１−２を形成した後に、前記分岐孔１−２と好ましくは同芯に螺子面３−１を設けた筒状のスリーブニップル３を継手金具となしてその基端部を本管レール１に直接溶接またはろう付けして取付けることもできる。
【００１０】
一方、分岐接続体２は、分岐枝管あるいは分岐金具からなるものであって、その内部に本管レール１の流通路１−１に通ずる流路２−１を有してその端部に例えば先細円錐状の挫屈成形による拡径した接続頭部２−２のなす押圧座面２−３を設けてなる。
【００１１】
図１、図２に示す筒形ワッシャ５ａは、一端にフランジ部５ａ−１を有し、分岐接続体２の本体部に堅固に外嵌固着される。この筒形ワッシャ５ａの固着手段としては、例えば分岐接続体２の内側から径方向に圧力を加えて分岐接続体２の外周面に圧着させたり、筒形ワッシャ５ａの円筒部を外部より縮径させたり、接続頭部２−２を押圧成形する際に分岐接続体２を拡径させたり、あるいはこれらを組み合わせる方法を用いることができる。この場合、分岐接続体２あるいは筒形ワッシャ５ａの内周面を粗面化するとより効果的である。
また図３、図４に示す筒形ワッシャ５ｂは、形状的には前記図１、図２に示す筒形ワッシャ５ａと同様、一端にフランジ部５ｂ−１を有するものであるが、その固着手段はねじ方式である。すなわちこの筒形ワッシャ５ｂは分岐接続体２に螺合して取着する方式であり、この場合は締付け用袋ナット４と逆螺子面を分岐接続体２の外周面および筒形ワッシャ５ｂの内周面に設けることが好ましい。
さらに図５に示す筒形ワッシャ５ｃは、形状的には前記図１〜図４に示すものと同様、一端にフランジ部５ｃ−１を有するものであるが、この筒形ワッシャ５ｃは、フランジ部５ｃ−１と反対側の端部の断面形状を分岐接続体２の接続頭部２−２の首下部の円弧面Ｒに対応する形状となしたものである。
図６に示す筒形ワッシャ５ｄは、形状的には前記のフランジ部のないストレート筒状となしたもので、このワッシャも前記図５に示すものと同様、分岐接続体２の接続頭部２−２側の端部の断面形状を当該接続頭部２−２の首下部の円弧面Ｒに対応する形状となしたものである。
なお上記筒形ワッシャ５ａ〜５ｄの材質は、前記したごとく本管レール１と同一材質またはそれ以上の強度を有するものが好ましく、例えばＳ４５Ｃ、ＳＣＭ４３５などの硬質材を使用することができる。
【００１２】
図１〜図６に示す分岐接続体２の接続構造は、分岐接続体２側の接続頭部２−２のなす押圧座面２−３を本管レール１側の受圧座面１−３に当接係合せしめ、予め分岐接続体２側に筒形ワッシャ５ａ〜５ｄを介して組込んだ締付け用袋ナット４を前記スリーブニップル３に螺合することにより、前記接続頭部２−２首下での締付け用袋ナット４の押圧に伴って締着して接続構成するものである。
ここで図１に示す接続構造は、筒形ワッシャ５ａの本管レール１側端面と接続頭部２−２との間に隙間６が形成されているもので、この場合は前記隙間６が形成されるように筒形ワッシャ５ａを分岐接続体２に堅固に外嵌固着する。したがって、かかる接続構造の場合は、分岐接続体２と筒形ワッシャ５ａとの圧着面で分岐接続体２に軸力が作用する。
図２に示す接続構造は、筒形ワッシャ５ａの本管レール１側端面が接続頭部２−２に接触するごとく分岐接続体２に堅固に外嵌固着して構成したもので、かかる接続構造の場合は、筒形ワッシャ５ａの端面と接続頭部２−２との当接面で分岐接続体２に軸力が作用する。
【００１３】
つぎに図３および図４に示す接続構造は、筒形ワッシャ５ｂをねじ方式にて分岐接続体２に螺着する方式であり、この場合は締付け用袋ナット４と好ましくは逆螺子面を分岐接続体２の外周面および筒形ワッシャ５ｂの内周面に設け、筒形ワッシャ５ｂを締付け用袋ナット４と逆方向に締付けて分岐接続体２に螺着する。ここで図３に示す接続構造は、筒形ワッシャ５ｂの本管レール１側端面と接続頭部２−２との間に隙間６が形成されるように該筒形ワッシャ５ｂを分岐接続体２に螺着する。したがって、かかる接続構造の場合は、前記図１の接続構造と同様、分岐接続体２と筒形ワッシャ５ｂとの螺着面で分岐接続体２に軸力が作用する。
図４に示す接続構造は、前記図２に示す接続構造と同様、筒形ワッシャ５ｂの本管レール１側端面が接続頭部２−２に接触するまで締付けて分岐接続体２に螺着して構成したもので、かかる接続構造の場合は、筒形ワッシャ５ｂの端面と接続頭部２−２との当接面で分岐接続体２に軸力が作用する。
【００１４】
図５に示す接続構造は、前記図１〜図４に示すものと同様、フランジ５ｃ−１付き筒形ワッシャ５ｃを分岐接続体２に外嵌固着する方式であるが、この接続構造は、フランジ部５ｃ−１と反対側の端部の断面形状を分岐接続体２の接続頭部２−２の首下部の円弧面Ｒに対応する形状となした筒形ワッシャ５ｃを用い、該筒形ワッシャ５ｃの本管レール１側端面が接続頭部２−２に接触するごとく分岐接続体２に堅固に外嵌固着して構成したもので、かかる接続構造の場合は、筒形ワッシャ５ｃの端面と接続頭部２−２との当接面で分岐接続体２に軸力が作用する。
【００１５】
図６に示す接続構造は、ナット４とワッシャ５ｄとの当接面の面圧は高いものの、フランジ部のないストレート筒状のワッシャ５ｄを用いて小形化したもので、分岐接続体２の接続頭部２−２側の端部の断面形状を当該接続頭部２−２の首下部の円弧面Ｒに対応する形状となした筒形ワッシャ５ｄを用い、該ワッシャを分岐接続体２に外嵌固着する方式である。そしてこの場合も、前記図５に示すものと同様、筒形ワッシャ５ｄの本管レール１側端面が接続頭部２−２に接触するごとく分岐接続体２に堅固に外嵌固着して構成したもので、かかる接続構造の場合は、筒形ワッシャ５ｄの端面と接続頭部２−２との当接面で分岐接続体２に軸力が作用する。
【００１６】
上記図１〜図６に示す構成の接続構造の場合は、分岐接続体２の外周に筒形ワッシャ５ａ〜５ｄを一体的に嵌合したことにより当該筒形ワッシャが分岐接続体２を外側から補強することとなるので、分岐接続体２が塑性加工できる強度を持った材料で作られていても、この分岐接続体２に作用する軸力により当該分岐接続体２に座屈が生じたり、シート部が変形するようなことはない。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したごとく本発明に係るコモンレール用分岐接続体の接続構造は、スリーブニップルを溶接またはろう付けにより本管レールに取着し、該スリーブニップルに螺合する袋ナットを締着して分岐接続体を接続する構造において、分岐接続体の外周に一体的に嵌合した筒形ワッシャにて分岐接続体２を外側から補強する方式としたことにより、分岐接続体の座屈やシート部の変形を防止でき、分岐接続体接続部におけるシールと噴射圧や噴射量の安定性を確保できるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコモンレール用分岐接続体の接続構造の第１実施態様を示す縦断面図である。
【図２】同じく本発明の第２実施態様を示す要部縦断面図である。
【図３】同じく本発明の第３実施態様を示す要部縦断面図である。
【図４】同じく本発明の第４実施態様を示す要部縦断面図である。
【図５】同じく本発明の第５実施態様を示す要部縦断面図である。
【図６】同じく本発明の第６実施態様を示す要部縦断面図である。
【図７】この発明の対象とする従来のコモンレール用分岐接続体の接続構造例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１本管レール
１−１流通路
１−２分岐孔
１−３受圧座面
２分岐接続体
２−１流路
２−２接続頭部
２−３押圧座面
３スリーブニップル
３−１螺子面
４締付け用袋ナット
５ａ〜５ｄ筒形ワッシャ
６隙間

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分岐孔の周面部に形成した外方へ開口する受圧座面を囲むように、当該受圧座面と同心に筒状のスリーブニップルを溶接またはろう付けにより本管レールに取着し、該スリーブニップルに螺合する袋ナットを締着して分岐接続体を接続する方式のコモンレール用分岐接続体の接続構造において、前記流通路に通ずる流路を有する分岐接続体の端部に設けた接続頭部のなす押圧座面部を前記受圧座面に当接係合せしめ、予め分岐接続体側に当該分岐接続体に堅固に外嵌固着した筒形ワッシャを介して組込んだ袋ナットを前記スリーブニップルに螺合することにより、前記接続頭部首下での押圧に伴って締着して接続構成したことを特徴とするコモンレール用分岐接続体の接続構造。
前記筒形ワッシャは分岐接続体に袋ナットと逆ねじにより螺合して取着することを特徴とする請求項１記載のコモンレール用分岐接続体の接続構造。
前記筒形ワッシャはその端面が分岐接続体の接続頭部に当接するごとく該分岐接続体に取着するか、またはワッシャ端面と接続頭部との間に隙間を有するごとく該分岐接続体に取着することを特徴とする請求項１または請求項２記載のコモンレール用分岐接続体の接続構造。
前記筒形ワッシャは本管レールと同材質またはそれ以上の強度を有する材質からなることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項記載のコモンレール用分岐接続体の接続構造。