JP3778385B2

JP3778385B2 - コモンレール

Info

Publication number: JP3778385B2
Application number: JP28178996A
Authority: JP
Inventors: 正佳臼井
Original assignee: Usui Co Ltd
Current assignee: Usui Co Ltd
Priority date: 1996-10-03
Filing date: 1996-10-03
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2016-10-03
Also published as: JPH10110883A

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高圧燃料多岐管或いはブロック・レール等のようなコモンレールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のコモンレールとしては、図１０、図１１に示すように、軸芯内部に流通路１１′を有する一体型の本管レール１１の周壁部に、前記流通路１１′に連通する貫孔１２′を有するボス１２を所定の間隔に突設して該ボスにナットにより分岐枝管や分岐金具のような分岐接続体（図示せず）を接続する構造となしたものが一般的である。このような一体構造のコモンレールの場合、本管レール１１は、熱間鍛造により製造し、該本管レールの流通路１１′およびボス１２の貫孔１２′は専用の穴明け機にて加工している。１３はブラケット部である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の鍛造によるコモンレールは、金型代が高くつくという欠点がある。すなわち、コモンレールはエンジンの型式により分岐接続体の取付位置が変わるため、これに対応してボスの位置も変わりエンジン型式毎に鍛造金型を必要とし、この金型費用が高価につくためである。また、鍛造による製造では生産量が少ないとき生産効率が悪くなるためコストが高くつく。さらに、専用機による穴明け加工費が高くつくという欠点がある。
【０００４】
また、従来のコモンレールは、図１０に示すごとく、本管レール１１の流通路１１′の中心とボス１２の貫孔１２′の中心が一致した構造となっているため、本管レール１１に、絶えず繰返される供給圧力が急激に変動する１０００ｋｇｆ／ｃｍ^２以上にもおよぶ高圧流体の内圧が作用したとき、この内圧と、ボス１２の貫孔１２′に作用する内圧により合成された力によって本管レール流通路１１′の開口端部Ｐ′に最も大きな応力が発生し、内圧疲労強度が低いという欠点がある。
【０００５】
本発明は従来技術の有する前記欠点を解消するためになされたものであり、従来の鍛造タイプの一体型コモンレールに替えて、複数のブロックをろう付けして構成する分割構造のコモンレールとするとともに、ボスを偏心させることによって該ボスの貫孔の本管レール流通路開口端部に発生する最大応力値を下げて内圧疲労強度を向上させることが可能なコモンレールを提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、軸芯内部に流通路を有し、該流通路に連通する貫孔を有するボスを外周面に突設した短尺のレールブロック単体間に、軸芯内部に流通路を有する短尺の筒体を少なくとも１つ介在させて、該筒体と前記レールブロック単体とを凹凸嵌合方式にて接合し、該接合部をろう付けして構成し、且つ、該レールブロック単体の流通路の径が該筒体の流通路の径より細径であることを特徴とするコモンレールを要旨とするものであり、また、前記ボスを流通路の径方向に偏心させて外周面に突設したり、前記ボスを流通路の径方向に偏心させるとともに、前記レールブロックの軸芯に対して傾斜して外周面に突設したりするものである。
【０００７】
以上のように構成されているため、本発明ではレールブロック単体（つなぎ管）が短尺でかつボスも一つで済むので鍛造用金型費用が大幅に安くつき、また少量生産においても生産効率がよいのでコストが高くつくこともなく、さらに専用機による穴明け加工費も安くつく。また、レールブロック単体間に、軸芯内部に流通路を有する短尺の筒体を介在させることにより、ボスの位置を分岐接続体の取付位置に応じて任意に変更できるので、エンジン型式の変更にも容易に対応できるのみならず、ブロック単体の流通路の径を短尺の筒体の流通路の径より細径として構成したために、貫孔の周縁からブロック単体の外面までの肉厚が厚くなりブロック単体の内圧疲労強度が一層向上する。さらに、ボスの中心を流通路の径方向に偏心させることにより、ボスの貫孔の本管レール流通路開口端部に発生する最大応力値が下がり内圧疲労強度が向上する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るコモンレールのブロック単体の一例を示す正面図、図２は図１のＡーＡ線上の縦断側面図、図３は同じく本発明に係るコモンレールのブラケット付きブロック単体の一例を示す正面図、図４は図３のＡーＡ線上の縦断側面図、図５は同じく本発明に係るコモンレールの他のブロック単体の一例を示す正面図、図６は同じく本発明に係るコモンレールのブロック単体間に介在させるボス間隔調整用の短尺の筒体（スペーサ）の一例を示す正面図、図７は同じく本発明に係るコモンレールの別のブロック単体の一例を示す正面図、図８は図７のＡーＡ線上の縦断側面図、図９は同じく本発明に係るコモンレールの一例を示す部分拡大断面図であり、１はコモンレールとしての本管レール、１−１、１−２、１−３、１−４はブロック単体、１−１ａ、１−２ａ、１−３ａ、１−４ａはボス、２は短尺の筒体、３はろう熔着、４は本管レールの端部に固着された盲栓である。
【０００９】
コモンレールとしての本管レール１はブロック単体の複数を凹凸嵌合方式にて接合済めるとともに、その接合部をろう付けして一体化するもので、基本的には凹部を有するブロック単体１−１、１−２、１−４と、凸部を有するブロック単体１−３とから構成され、必要に応じて少なくとも１つの短尺の筒体２をブロック単体間に介在するよう使用して構成するものである。
【００１０】
図１、図２に示すブロック単体１−１は、例えば管径２６ｍ／ｍ、肉厚８ｍ／ｍ程度の比較的厚肉で細径の金属管であって、その軸芯内部を流通路１−１′となして軸方向の周壁部に、該流通路に軸芯と偏心して連通する貫孔１−１ａ′を有するボス１−１ａを軸芯と直角に突設し、流通路１−１′の両端部に内径２２ｍ／ｍ程度の大径部（凹部）１−１″を設けてなるものである。ここで、ボス１−１ａの貫孔１−１ａ′の偏心量△ｌとしては、特に限定するものではないが、貫孔１−１ａ′の流通路開口端部に発生する応力を軽減させるためには、図２に示すごとく流通路１−１′の内壁面の接線と貫孔１−１ａ′の内壁面の接線がほぼ一致する程度とするのが好ましい。１−１ｂは螺子部である。
【００１１】
図３、図４に示すブロック単体１−２は、外周に設けた該コモンレール取付用のブラケット１−２ｃ以外は、前記図１、図２に示すブロック単体と同様、軸芯内部を流通路１−２′となして軸方向の周壁部に、該流通路に軸芯と偏心して連通する貫孔１−２ａ′を有するボス１−２ａを軸芯と直角に突設し、流通路１−２′の両端部に内径２２ｍ／ｍ程度の大径部（凹部）１−２″を設けてなるもので、前記ブラケット１−２ｃは該ブロック単体１−２の外周壁に一体に突設し、端部に取付孔１−２ｃ′を穿設している。１−２ｂは螺子部である。
【００１２】
図５に示すブロック単体１−３は、前記ブロック単体１−１または１−２の大径部（凹部）１−１″、１−２″に凹凸嵌合方式にて接合するためのブロック単体であり、軸芯内部を流通路１−３′となして軸方向の周壁部に、該流通路に軸芯と偏心して連通する貫孔１−３ａ′を有するボス１−３ａを軸芯とほぼ直角に突設し、流通路１−３′の一端に前記のブロック単体と同じ内径２２ｍ／ｍ程度の大径部１−３″を設け、他端に前記大径部１−１″、１−２″、１−３″に凹凸嵌合する凸部１−３ｄを設けた構造となしたものである。１−３ｂは螺子部である。
【００１３】
図６に示す短尺の筒体２はボス間隔調整用のスペーサであって、各ブロック単体の流通路１−１′、１−２′、１−３′の径より大径の流通路２−１を軸芯内部に有し、両端部に前記の各ブロック単体１−１、１−２、１−３の大径部１−１″、１−２″、１−３″に凹凸嵌合する凸部２−１′を有する。
【００１４】
図７、図８に示すブロック単体１−４は、ボス１−４を軸芯に対し軸芯方向に適当な角度に傾斜させたもので、全体的には前記ブロック単体１−１、１−２と同じ構造である。すなわち、軸芯内部を流通路１−４′となして軸方向の周壁部に、該流通路に軸芯と偏心して連通する貫孔１−４ａ′を有するボス１−４ａを軸芯に対し軸芯方向に角度θ傾斜させて突設し、流通路１−４′の両端部に前記と同様の大径部１−４″を設けた構造となしたものである。１−４ｂは螺子部である。なお、上記のごとくボスを傾斜させて設けるのは、コモンレールをエンジンに取付けた場合の各シリンダに対する噴射ノズルへのインジェクションパイプや高圧ポンプからのフィードパイプなどの配管や取付の容易性を考慮したためである。
【００１５】
図９に示すコモンレール１は、一例として端部に凸部を有するブロック単体１−１と端部に凹部を有する短尺の筒体２とで構成したもので、ブロック単体１−１と短尺の筒体２はそれぞれ凹凸嵌合させて接合し、その接合部をろう熔着３して一体化したものである。かかる構造のコモンレールの場合、ブロック単体１−１に内圧がかかった時高い応力が発生する場所は、貫孔１−１ａ′の流通路開口端部の、流通路の内壁面と貫孔の内壁面がほぼ一致する側と反対側の端部Ｐの部分のみとなり、最大発生応力が必然的に小さくなることにより、ブロック単体１−１の内圧疲労強度が向上するのみならず、ブロック単体１−１の流通路１−１′の径を短尺の筒体２の流通路２−１の径より細径として構成したために、貫孔１−１ａ′の周縁からブロック単体の外面までの肉厚が厚くなりブロック単体の内圧疲労強度が一層向上し、コモンレール１自体の耐久性が向上する。なおこの例では本管レール１の端部に盲栓４がろう熔着などにより固着されている。
また、各ボスには必要に応じてフローリミッター等を設けることができる。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るコモンレールは、レールブロック単体（つなぎ管）が短尺でかつボスも一つで済むので鍛造用金型費用が大幅に安くつき、また少量生産においても生産効率がよいのでコストが高くつくこともなく、さらに専用機による穴明け加工費も安くつく。また、レールブロック単体間に、軸芯内部に流通路を有する短尺の筒体を介在させることにより、分岐枝管や分岐金具のような分岐接続体の取付位置に応じてボスの位置を任意に変更できるので、エンジン型式の変更にも容易に対応できる。特に本発明はブロック単体の流通路の径を短尺の筒体の流通路の径より細径として構成したために、貫孔の周縁からブロック単体の外面までの肉厚が厚くなりブロック単体の内圧疲労強度が一層向上する。さらに、ボスの中心を流通路の径方向に偏心させることにより、ボスの貫孔の本管レール流通路開口端部に発生する最大応力値が下がり内圧疲労強度が向上する。したがって、本発明に係るコモンレールは、従来の鍛造タイプの一体型コモンレールに比べ、品質良好でかつ低コストという優れた効果を有し、極めて有用性に富むものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコモンレールのブロック単体の一例を示す正面図である。
【図２】図１のＡーＡ線上の縦断側面図である。
【図３】同じく本発明に係るコモンレールのブラケット付きブロック単体の一例を示す正面図である。
【図４】図３のＡーＡ線上の縦断側面図である。
【図５】同じく本発明に係るコモンレールの他のブロック単体の一例を示す正面図である。
【図６】同じく本発明に係るコモンレールのブロック単体間に介在させるボス間隔調整用の短尺の筒体（スペーサ）の一例を示す正面図である。
【図７】同じく本発明に係るコモンレールの別のブロック単体の一例を示す正面図である。
【図８】図７のＡーＡ線上の縦断側面図である。
【図９】同じく本発明に係るコモンレールの一例を示す部分拡大断面図である。
【図１０】本発明の対象とする従来のコモンレールの全体構成の一例を示す正面図である。
【図１１】図１０のＢーＢ線上の拡大縦断側面図である。
【符号の説明】
１本管レール
１−１、１−２、１−３、１−４ブロック単体
１−１′、１−２′、１−３′、１−４′ 流通路
１−１″、１−２″、１−３″、１−４″ 大径部
１−１ａ、１−２ａ、１−３ａ、１−４ａボス
１−１ａ′、１−２ａ′、１−３ａ′、１−４ａ′ 貫孔
１−１ｂ、１−２ｂ、１−３ｂ、１−４ｂ螺子部
１−２ｃブラケット
１−３ｄ凸部
２短尺の筒体
２−１′ 凸部
３ろう熔着
４盲栓

Claims

軸芯内部に流通路を有し、該流通路に連通する貫孔を有するボスを外周面に突設した短尺のレールブロック単体間に、軸芯内部に流通路を有する短尺の筒体を少なくとも１つ介在させて、該筒体と前記レールブロック単体とを凹凸嵌合方式にて接合し、該接合部をろう付けして構成し、且つ、該レールブロック単体の流通路の径が該筒体の流通路の径より細径であることを特徴とするコモンレール。
前記ボスを流通路の径方向に偏心させて外周面に突設したことを特徴とする請求項１記載のコモンレール。
前記ボスを前記レールブロック単体の軸芯に対して傾斜して外周面に突設したことを特徴とする請求項１記載のコモンレール。