JP3894060B2 - 蓄圧式燃料噴射装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コモンレール内に蓄圧した高圧燃料を燃料噴射弁を介して内燃機関の気筒内に噴射供給する蓄圧式燃料噴射装置に関するもので、特にコモンレールと別体で成形した配管継手および高圧配管のコモンレールへの組み付け構造に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ディーゼルエンジン用の燃料噴射システムとして知られる蓄圧式燃料噴射システムでは、燃料供給ポンプによって燃料を加圧圧送し、燃料供給ポンプより吐出された高圧燃料をコモンレール内に蓄圧すると共に、コモンレール内に蓄圧された高圧燃料を、コモンレールより分岐する高圧配管の下流端に接続された複数の電磁式燃料噴射弁（インジェクタ）に分配供給し、各気筒のインジェクタからエンジンの各気筒内へ高圧燃料を噴射供給するように構成されている。
【０００３】
ここで、従来の蓄圧式燃料噴射システムに使用されているコモンレール１００は、図１２および図１３に示したように、高圧燃料を蓄圧するための蓄圧室１０１と、この蓄圧室１０１の軸方向に対して略直交する半径方向の図示下端側に形成された燃料通路孔１０２と、蓄圧室１０１の軸方向に対して略直交する半径方向の図示上端側に形成された複数の燃料通路孔１０３とを備えている。そして、コモンレール１００の蓄圧容器本体１０４には、燃料供給ポンプに接続する高圧パイプとコモンレール１００とを接続するための配管継手部１０５、および各気筒のインジェクタに接続する高圧パイプとコモンレール１００とを接続するための複数の配管継手部１０６が一体的に形成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の蓄圧式燃料噴射システムに使用されているコモンレール１００は、例えば低炭素鋼等の低硬度材料を、所定の形状を型彫りした上下一体のダイスよりなる鍛造成形型内に入れて加圧することによって、断面形状が真円形状の真円管、複数の配管継手部を一体的に設けた鍛造成形品を製作し、その後にドリル等の切削工具を用い、回転切削運動とその回転の中心線の方向への直線送り運動との組み合わせにより、真円形状の蓄圧容器本体１０４に断面形状が真円形状の蓄圧室１０１を形成する。
【０００５】
そして、配管継手部１０５、１０６も、ドリル等の切削工具を用い、回転切削運動とその回転の中心線の方向への直線送り運動との組み合わせにより、配管継手部１０５、１０６に断面形状が真円形状の燃料通路孔１０２、１０３を形成する。また、燃料通路孔１０２、１０３の先端部を、外部に向けて内径が徐々に大きくなるように切削することで、高圧パイプの先端部に設けられた鍔状の接続頭部が密着する受圧座面１２１、１２２を配管継手部１０５、１０６の先端部に形成する。
【０００６】
次に、配管継手部１０５、１０６の先端部の外周面に螺子切りバイトを用いて切削加工を施すことによって、締結部１０７、１０８を形成する。このように鍛造成形品を所定の形状に削り出して、図１２および図１３に示したように、断面形状が真円形状の蓄圧容器本体１０４と断面形状が真円管形状の配管継手部１０５、１０６とを形成していたが、上述したように切削加工の難しさから高コストとなるという問題がある。
【０００７】
そこで、図１４および図１５に示したように、配管継手として蓄圧容器（コモンレール）１００と別体の円筒状のスリーブニップル１０９を使用し、このスリーブニップル１０９をコモンレール１００の外周面に溶接して構成したコモンレール構造（特開平１０−１６９５２７号公報や特開平１０−２４６１６８号公報等）がある。なお、スリーブニップル１０９の内周面には、高圧パイプ１１０の先端部を保持した円筒形状のナット１１１の締結部が締結される被締結部が形成されており、高圧パイプ１１０の先端部には、接続頭部１１２が形成されており、高圧パイプ１１０の内部には、燃料流路１１３が形成されている。
【０００８】
このコモンレール１００は、蓄圧室１０１に連通する燃料通路孔１１４の先端に形成された逆円錐筒形状の受圧座面１１５と高圧パイプ１１０の接続頭部１１２に形成された円錐筒形状の密着面とにナット１１１により所定の締結軸力を加えることでシール性を確保するようにしている。しかるに、スリーブニップル１０９をコモンレール１００に溶接する場合には、所定の耐圧強度を確保するために、コモンレール１００の溶接面とスリーブニップル１０９の溶接面とを精度良く仕上げる必要があり、また、材料と溶接の相性を考慮する必要があり、高コストとなるという問題がある。
【０００９】
また、所定の接合強度を確保するために、コモンレール１００とスリーブニップル１０９との溶接箇所を大きくとる必要があり、スリーブニップル１０９の体格が大型化するという問題がある。また、スリーブニップル１０９とコモンレール１００との間で溶接不良が生じると、スリーブニップル１０９とコモンレール１００との間の溶接箇所の、充分なシール性を確保することができない等の問題がある。
【００１０】
【発明の目的】
本発明の目的は、コモンレールと配管継手とを別体で形成し、溶接等の接合手段を用いずに、締結作業のみで確実に、且つ簡単に配管継手または高圧配管をコモンレールに組み付けることのできる蓄圧式燃料噴射装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１および請求項３に記載の発明によれば、コモンレールと配管継手とを別体で形成し、溶接等の接合手段を用いずに、コモンレールを略直径方向に貫通するようにコモンレールに組み付けられたボルトに配管継手を締め付け固定するという締結作業のみで、確実に、且つ簡単に配管継手をコモンレールに組み付けることができる。これにより、組立作業を簡略化できるので、低コストとなる。また、溶接等の接合手段を用いていないので、コモンレールと配管継手との間のシール性を充分に確保することができる。
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、コモンレールの受圧座面とボルトの密着面とを所定の締結軸力で密着させる配管継手を設けたことにより、コモンレールの受圧座面とボルトの密着面との間に所望のシール性を確保することができる。また、コモンレールの受圧座面と配管継手自身の密着面とを所定の締結軸力で密着させる配管継手を設けたことにより、コモンレールの受圧座面と配管継手自身の密着面との間に所望のシール性を確保することができる。
【００１４】
請求項２および請求項３に記載の発明によれば、先端に配管継手に接続する鍔状の接続頭部を有する高圧配管と、配管継手に締め付け固定されると共に、高圧配管の接続頭部と配管継手とを所定の締結軸力で密着させるナットとを設けたことにより、コモンレールと配管継手とを別体で形成し、溶接等の接合手段を用いずに、コモンレールを略直径方向に貫通するようにコモンレールに組み付けられたボルトに配管継手を締め付け固定し、次に、配管継手にナットを締め付け固定するという締結作業のみで確実に、且つ簡単に配管継手および高圧配管の接続頭部をコモンレールに組み付けることができるので、コストを低減することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、配管継手の受圧座面と高圧配管の接続頭部の密着面とを所定の締結軸力で密着させるナットを設けたことにより、配管継手の受圧座面と接続頭部の密着面との間に所望のシール性を確保することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、ボルトの一端部または両端部に配管継手が締め付け固定されていても、ボルトの外周と貫通孔の内周との間に、燃料流路溝を形成したことにより、高圧配管から配管継手内の燃料流路を経て高圧室内へ燃料を容易に流入させることができる。あるいは高圧室内から配管継手内の燃料流路を経て高圧配管へ燃料を容易に流出させることができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明によれば、ボルトの一端部または両端部に配管継手が締め付け固定されていても、ボルトの内部に、燃料流路孔を形成したことにより、高圧配管から配管継手内の燃料流路を経て高圧室内へ燃料を容易に流入させることができる。あるいは高圧室内から配管継手内の燃料流路を経て高圧配管へ燃料を容易に流出させることができる。
【００１８】
請求項７に記載の発明によれば、高圧室を、貫通孔に対して略直交する軸方向に設けられた燃料通路孔とすることにより、コモンレールの断面形状を略円筒形状に成形することができる。これにより、高圧室を形成するために、鍛造成形品の軸心部を内径切削加工することなく、最初から略円筒形状の鍛造成形品を製作することができるので、コストを低減することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
［第１実施例の構成］
図１ないし図５は本発明の第１実施例を示すもので、図１ないし図３はコモンレール式燃料噴射システムに使用されるコモンレールを示した図で、図４（ａ）、（ｂ）は片軸ボルト形状の締結ボルトを示した図で、図５（ａ）、（ｂ）はコモンレールとは別体で成形された配管継手を示した図である。
【００２０】
本実施例のコモンレール式燃料噴射システムは、図示しない燃料供給ポンプ（サプライポンプ）によって加圧圧送された高圧燃料をコモンレール１内に蓄圧すると共に、例えば自動車等の車両に搭載された４気筒のディーゼルエンジン等の内燃機関（以下エンジンと呼ぶ）の各気筒毎に搭載されたインジェクタ（例えば電磁式燃料噴射弁：図示せず）に分配供給し、各気筒のインジェクタからエンジンの各気筒内へ高圧燃料を所定の噴射タイミングで噴射供給する内燃機関用燃料噴射システムである。
【００２１】
コモンレール１には、連続的に燃料の噴射圧力に相当する高い圧力が蓄圧される必要があり、そのために、コモンレール１内に蓄圧される高圧燃料は、高圧パイプ１１を介してサプライポンプから供給されている。また、コモンレール１内に蓄圧された高圧燃料を、各気筒のインジェクタに分配供給するために、コモンレール１内に蓄圧される高圧燃料は、複数の高圧パイプ１２を介して各気筒のインジェクタへ分配供給されている。
【００２２】
そして、コモンレール１の図示左端部には、コモンレール１内の燃料圧力、所謂コモンレール圧力に対応した圧力信号を出力する燃料圧力センサ（図示せず）が液密的に締め付け固定されている。また、コモンレール１の図示右端部には、コモンレール１内の燃料圧力が限界設定圧力を超えることがないように、コモンレール１内の燃料圧力を逃がすためのプレッシャリミッタ（図示せず）が液密的に締め付け固定されている。なお、プレッシャリミッタの代わりに、コモンレール圧力を高圧から低圧へ降圧させるための減圧調整弁を組み付けるようにしても良い。
【００２３】
高圧パイプ１１は、一端部がコモンレール１とは別体に成形された配管継手４に接続され、また、他端部がサプライポンプの配管継手部に接続されており、内部にサプライポンプからコモンレール１内へ燃料を流入させるための燃料流路（図示せず）が設けられている。なお、高圧パイプ１１の一端（先端）には、その他の部分よりも外径の大きい鍔状の接続頭部１１ａが形成されている。その接続頭部１１ａの略円錐筒形状のシール面（本発明の密着面に相当する）は、配管継手４の受圧座面１４にメタルシールされるように構成されている。
【００２４】
複数の高圧パイプ１２は、一端部がコモンレール１とは別体に成形された複数の配管継手５に接続され、また、他端部が各気筒のインジェクタの配管継手部に接続されており、内部にコモンレール１からインジェクタ内、例えばインジェクタ内に形成される燃料通路、油溜まり、圧力制御室内へ燃料を流入させるための燃料流路（図示せず）が設けられている。なお、複数の高圧パイプ１２の一端（先端）には、その他の部分よりも外径の大きい鍔状の接続頭部１２ａが形成されている。その接続頭部１２ａの略円錐筒形状のシール面（本発明の密着面に相当する）は、配管継手５の受圧座面１５にメタルシールされるように構成されている。
【００２５】
本実施例のコモンレール１は、例えば低炭素鋼等の低硬度材料よりなる鍛造成形品またはプレス成形品によって外周面が真円形状に形成された周壁部２１、この周壁部２１を長手方向と平行な軸方向に貫通するように形成されて、高圧燃料を一時的に蓄圧するための蓄圧室（本発明の高圧室に相当する）２２、および軸方向の周壁部２１に所定の間隙を保持して複数の貫通孔２４、２５を形成した複数の配管継手部２３を有している。
【００２６】
本実施例の蓄圧室２２は、ドリル等の切削工具を用い、回転切削運動とその回転の中心線の方向への直線送り運動との組み合わせにより、例えば真円形状の鍛造成形品の軸心付近に、その鍛造成形品の軸方向に孔開け加工を施すことによって形成される。また、複数の貫通孔２４、２５は、ドリル等の切削工具を用い、回転切削運動とその回転の中心線の方向への直線送り運動との組み合わせにより、例えば真円形状の鍛造成形品の半径方向に所定の間隙を保持しながら孔開け加工を施すことによって形成される。
【００２７】
ここで、図示左端側の配管継手部２３の貫通孔２４の図示上端側は、サプライポンプ側の高圧パイプ１１から蓄圧室２２内に燃料を流入させるための入口側燃料孔（燃料供給路）を構成する。また、残りの４つの配管継手部２３の貫通孔２５の図示上端側は、蓄圧室２２内から各インジェクタ側の高圧パイプ１２へ燃料を流出させるための出口側燃料孔（燃料分配路）を構成する。そして、複数の貫通孔２４、２５内には、サプライポンプ側の高圧パイプ１１またはインジェクタ側の高圧パイプ１２を接続するための配管継手４、５を締め付け固定するための片軸ボルト形状の締結ボルト２、３が、コモンレール１および蓄圧室２２を略直径方向に貫通するように挿入されている。
【００２８】
なお、複数の貫通孔２４、２５の図示上端側、つまり複数の配管継手部２３の図示上端部には、図２および図３に示したように、外部（図示上方）に向けて内径が徐々に大きくなるように切削加工を施すことで、配管継手４、５に設けられた密着面が密着する略円錐形状の受圧座面１７、１８がそれぞれ形成されている。また、複数の貫通孔２４、２５の図示下端側には、図２および図３に示したように、外部（図示下方）に向けて内径が徐々に大きくなるように切削加工および研削加工を施すことで、締結ボルト２、３に設けられた密着面が密着する略円錐形状の受圧座面１９、２０がそれぞれ形成されている。
【００２９】
そして、コモンレール１の蓄圧室２２の図示左端部には、燃料圧力センサのセンサハウジング（図示せず）の外周に形成された雄ねじ形状の被締結部を締結するための雌ねじ形状の締結部２６が設けられている。また、コモンレール１の蓄圧室２２の図示右端部には、プレッシャリミッタのハウジング（図示せず）の外周に形成された雄ねじ形状の被締結部を締結するための雌ねじ形状の締結部２７が設けられている。
【００３０】
締結ボルト２、３は、図２ないし図４に示したように、片軸ボルト形状に形成されており、図示下端部に設けられたボルト頭部３１、およびこのボルト頭部３１より軸方向の図示上方に延長されて、先端部（図示上端部）がコモンレール１の外周面よりも突出するように設けられたボルト軸部３２を有している。そして、ボルト頭部３１の図示下端面の中心部には、組付工具が係合する係合孔３３が形成されている。
【００３１】
また、ボルト頭部３１のボルト軸部３２側端面には、上記のコモンレール１の受圧座面１９、２０に対応した形状、例えばボルト頭部３１の略中心部を中心とした曲率（図４において図示二点鎖線参照）の密着面が研削加工を施すことで形成されている。また、ボルト軸部３２の図示上端側には、配管継手４、５を締め付け固定するための雄ねじ形状のボルト締結部３４が設けられている。そして、ボルト軸部３２の外周には、ボルト円筒部３５の途中からボルト締結部３４の先端面に至るまで燃料流路溝３６、３７が外径切削加工等を用いて周方向に略均等に複数形成されている。
【００３２】
複数の配管継手４、５は、鉄鋼材料により同一の略円管形状に一体成形されており、図２、図３および図５に示したように、コモンレール１の受圧座面１９、２０と締結ボルト２、３のボルト頭部３１の密着面とを所定の締結軸力で密着させると共に、コモンレール１の受圧座面１７、１８と配管継手４、５自身の密着面とを所定の締結軸力で密着させる略ニップル形状の第１高圧締結部材である。そして、配管継手４、５の継手本体４１の外周には、組付工具が係合する六角部４２が形成されている。
【００３３】
継手本体４１の軸方向の一端面には、複数の高圧パイプ１２の先端に設けられた接続頭部１２ａのシール面が密着する略円錐形状の受圧座面１４、１５が研削加工等によって形成されている。また、継手本体４１の軸方向の他端面には、上記のコモンレール１の受圧座面１７、１８に対応した形状、例えば継手本体４１の略中心部を中心とした曲率（図５において図示二点鎖線参照）の密着面が研削加工を施すことで形成されている。
【００３４】
継手本体４１の一端部（図示上端部、ナット７、８側の端部）の外周には、各高圧パイプ１１、１２の接続頭部１１ａ、１２ａを保持した各ナット７、８を締結するための雄ねじ形状のナット締結部４３が設けられている。また、継手本体４１の他端部（図示下端部、コモンレール１側の端部）の内周には、締結ボルト２、３のボルト軸部３２の外周に形成されたボルト締結部３４に締め付け固定される雌ねじ形状のボルト被締結部４４が設けられている。また、継手本体４１の内部には、燃料流路４５、４６が軸方向に貫通するように形成されている。それらの燃料流路４５、４６の途中には、燃料流路４５、４６よりも流路径の小さいオリフィス（固定絞り）４７、４８が形成されている。
【００３５】
複数のナット７、８は、鉄鋼材料により同一の円筒形状に一体成形されており、図２および図３に示したように、高圧パイプ１１、１２の接続頭部１１ａ、１２ａのシール面と配管継手４、５の受圧座面１４、１５とを所定の締結軸力で密着させる略袋ナット状の第２高圧締結部材である。これらのナット７、８は、複数の高圧パイプ１１、１２の接続頭部１１ａ、１２ａを保持する配管保持手段である。
【００３６】
そして、複数のナット７、８の外周には、組付工具が係合する六角部５１が設けられている。そして、複数のナット７、８の図示上端部には、その中心部を貫通する貫通孔５２が形成されている。また、複数のナット７、８の図示下端側の内周には、複数の配管継手４、５のナット締結部４３に締め付け固定される雌ねじ形状のナット被締結部５３が設けられている。そして、複数の高圧パイプ１１、１２は、それらの高圧パイプ１１、１２の先端部が貫通孔５２を貫通した状態で、複数のナット７、８内に保持されている。
【００３７】
［第１実施例の組付方法］
次に、本実施例のコモンレール１への複数の配管継手４、５および複数の高圧パイプ１１、１２の組付方法を図１ないし図５に基づいて簡単に説明する。
【００３８】
蓄圧室２２等が設けられたコモンレール１の各貫通孔２４、２５内に、コモンレール１を略直径方向に貫通するように、図１において図示下方から図示上方へ向けて片軸ボルト形状の締結ボルト２、３を挿入する。
【００３９】
次に、複数の配管継手４、５の図示下端部（他端部）を、図１において図示上方側から、複数の締結ボルト２、３の図示上端部（先端部）に嵌め込んだ後に、組付工具を六角部４２に係合させて所定の方向に配管継手４、５を回転させることにより、複数の締結ボルト２、３のボルト締結部３４に、複数の配管継手４、５のボルト被締結部４４が螺合することで、複数の締結ボルト２、３の先端部外周に複数の配管継手４、５の他端部内周が締め付け（締結）固定される。よって、コモンレール１とは別体の複数の配管継手４、５がコモンレール１の複数の配管継手部２３（配管高圧接合部、配管継手装着部）に一体的に組み付けられる。
【００４０】
このとき、コモンレール１に組み付けられた複数の配管継手４、５の所定の締結軸力によって、コモンレール１の受圧座面１９、２０と複数の締結ボルト２、３の密着面とがメタルシールのように液密的に密着することで、コモンレール１と複数の締結ボルト２、３との間のシール性が確保され、且つコモンレール１の受圧座面１７、１８と複数の配管継手４、５自身の密着面とがメタルシールのように密着することで、コモンレール１と複数の配管継手４、５との間のシール性が確保される。
【００４１】
次に、各高圧パイプ１１、１２の接続頭部１１ａ、１２ａを保持した各ナット７、８を、図１において図示上方側から、複数の配管継手４、５の一端部に嵌め込んだ後に、組付工具を六角部５１に係合させて所定の方向にナット７、８を回転させることにより、複数の配管継手４、５のナット締結部４３に、複数のナット７、８のナット被締結部５３が螺合することで、複数の配管継手４、５の一端部外周にナット７、８の内周が締め付け（締結）固定される。よって、複数のナット７、８および複数の高圧パイプ１１、１２の接続頭部１１ａ、１２ａが複数の配管継手４、５に一体的に組み付けられる。
【００４２】
このとき、複数の配管継手４、５に組み付けられたナット７、８の所定の締結軸力によって、複数の高圧パイプ１１、１２の接続頭部１１ａ、１２ａのシール面と複数の配管継手４、５の受圧座面１４、１５とがメタルシールのように密着することで、複数の高圧パイプ１１、１２の接続頭部１１ａ、１２ａと複数の配管継手４、５との間のシール性が確保される。
【００４３】
［第１実施例の作用］
次に、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムの作用を図１ないし図３に基づいて簡単に説明する。
【００４４】
サプライポンプより吐出された高圧燃料は、サプライポンプの配管継手部に接続する高圧パイプ１１を経て、その高圧パイプ１１の接続頭部１１ａに形成された燃料流路より配管継手４の上流側の燃料流路４５内に流入する。そして、上流側の燃料流路４５内に流入した高圧燃料は、オリフィス４７を経て配管継手４の下流側の燃料流路４５内に流入し、締結ボルト２の燃料流路溝３６とコモンレール１の貫通孔２４との間に形成される燃料流路を通ってコモンレール１の蓄圧室２２内に流入し、蓄圧室２２内で一時的に蓄圧される。
【００４５】
ここで、例えば＃１気筒のインジェクタから＃１気筒内への燃料噴射が開始されると、コモンレール１の蓄圧室２２内に蓄圧されていた高圧燃料は、例えば＃１気筒に対応した締結ボルト３の燃料流路溝３７とコモンレール１の貫通孔２５との間に形成される燃料流路を通って配管継手５の上流側の燃料流路４６内に流入する。
【００４６】
そして、上流側の燃料流路４６内に流入した高圧燃料は、オリフィス４８を経て配管継手５の下流側の燃料流路４６内に流入し、高圧パイプ１２内に形成された燃料流路を経て例えば＃１気筒のインジェクタの配管継手部からインジェクタ内、例えば燃料通路、油溜まり、圧力制御室内に導かれる。そして、コモンレール１の蓄圧室２２内に蓄圧されていた高圧燃料は、その他の気筒のインジェクタ内、例えば燃料通路、油溜まり、圧力制御室内へ、同様に分配供給される。
【００４７】
［第１実施例の効果］
以上のように、サプライポンプ側の高圧パイプ１１が接続される配管継手４、およびインジェクタ側の高圧パイプ１２が接続される複数の配管継手５を、コモンレール１とは別体で所定の形状に成形し、複数の貫通孔２４、２５内にコモンレール１を略直径方向に貫通するように複数の締結ボルト２、３を差し込むことで、複数の締結ボルト２、３をコモンレール１に一体的に組み付ける（第１組付行程）。次に、複数の締結ボルト２、３の先端部外周に、複数の配管継手４、５の他端部内周を締め付け固定することで、複数の配管継手４、５をコモンレール１に一体的に組み付ける（第２組付行程・第１締結行程）。
【００４８】
次に、コモンレール１に組み付けられた複数の配管継手４、５の一端部外周に、各高圧パイプ１１、１２の接続頭部１１ａ、１２ａを保持した各ナット７、８の内周を締め付け固定することで、複数の高圧パイプ１２の接続頭部１２ａをコモンレール１に一体的に組み付ける（第３組付行程・第２締結行程）という締結作業のみで、確実に、且つ簡単に複数の配管継手４、５および複数の高圧パイプ１１、１２の接続頭部１１ａ、１２ａをコモンレール１に一体的に組み付けることができる。これにより、組立作業を簡略化できるので、コストパフォーマンスに優れる。
【００４９】
また、気筒数が異なるエンジンにコモンレール１を搭載する場合には、コモンレール１の貫通孔２４、２５の本数を変更するだけで、複数の締結ボルト２、３および複数の配管継手４、５の形状を変更することなく複数の締結ボルト２、３および複数の配管継手４、５を使用して組み立てることができる。これにより、気筒数の異なるエンジンの各気筒に搭載されたインジェクタに高圧燃料を分配供給する４気筒用のコモンレール１、６気筒用のコモンレールに組み付ける、複数の締結ボルト２、３および複数の配管継手４、５等の組付部品の共通化を行なうことができるので、低コストとなる。
【００５０】
そして、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムにおいては、コモンレール１のような大型部品ではなく、コモンレール１に別体で成形された小型部品である複数の配管継手４、５に、高圧パイプ１１内に形成される燃料流路とコモンレール１内に形成される蓄圧室２２とを連通する燃料流路４５、４６の途中にオリフィス４７、４８を設けている。これにより、オリフィス４７、４８等の精密加工または細部加工を簡単に行なうことができるので、低コストとなる。
【００５１】
また、コモンレール１に形成された複数の貫通孔２４、２５に蓄圧室２２を略直径方向に貫通するように複数の締結ボルト２、３を挿入し、更に複数の締結ボルト２、３の先端部外周に、複数の配管継手４、５を締め付け固定するように構成されているので、コモンレール１の蓄圧室２２より分岐する複数の燃料流路の内周に、雌ねじ形状の締結部を形成する必要がない。これにより、単純な真円形状の鍛造成形品から、蓄圧室２２および複数の貫通孔２４、２５等を有する、本実施例のコモンレール形状への切削加工を簡素化できるので、低コストとなる。
【００５２】
また、溶接等の接合手段を用いていないので、所定の接合強度を確保するために、材料と溶接の相性を考慮する必要はなく、また、コモンレール１と複数の配管継手４、５との溶接箇所を大きくとる必要はなく、複数の配管継手４、５の体格を小型化できる。また、溶接等の接合手段を用いずに、複数の配管継手４、５をコモンレール１に組み付けているので、複数の配管継手４、５がコモンレール１の装着箇所からずれた位置に組み付いたり、複数の配管継手４、５とコモンレール１の継手配管装着部との接合箇所に溶接不良が生じることはない。
【００５３】
したがって、複数の配管継手４、５を、複数の締結ボルト２、３の先端部外周に締結することによって所定の締結軸力を加えることで、コモンレール１の貫通孔２４、２５の図示下端側の受圧座面１９、２０と複数の締結ボルト２、３のボルト頭部３１の密着面（シール面）との間のシール性を充分に確保でき、且つコモンレール１の貫通孔２４、２５の図示上端側の受圧座面１７、１８と複数の配管継手４、５の密着面（シール面）との間のシール性を充分に確保することができる。
【００５４】
また、各高圧パイプ１１、１２の接続頭部１１ａ、１２ａを保持した各ナット７、８を、複数の配管継手４、５の先端部外周に締結することによって所定の締結軸力を加えることで、複数の高圧パイプ１１、１２の接続頭部１１ａ、１２ａの密着面（シール面）と配管継手４、５の受圧座面１４、１５との間のシール性を充分に確保することができる。これにより、コモンレール１、複数の配管継手４、５および複数の高圧パイプ１１、１２の接続頭部１１ａ、１２ａよりなる高圧シール部の信頼性を確保することができる。
【００５５】
［第２実施例］
図６は本発明の第２実施例を示すもので、図６（ａ）、（ｂ）は片軸ボルト形状の締結ボルトを示した図である。
【００５６】
本実施例の締結ボルト２の内部には、サプライポンプ側の高圧パイプ１１からコモンレール１の蓄圧室２２内へ燃料を流入させる燃料流路孔３８が形成されている。また、複数の締結ボルト３の内部には、蓄圧室２２内からインジェクタ側の高圧パイプ１２へ燃料を流出させるための燃料流路孔３９がそれぞれ形成されている。これらの燃料流路孔３８、３９は、締結ボルト２、３の軸心に軸方向の縦孔が設けられ、その縦孔より半径方向に等間隔で横孔が設けられている。
【００５７】
なお、燃料流路孔３８の縦孔の図示上端部は、配管継手４のオリフィス４７よりも下流側の燃料流路４５内に向かって開口しており、燃料流路孔３８の横孔の端部は、コモンレール１の蓄圧室２２内に向かって開口している。また、燃料流路孔３９の縦孔の図示上端部は、配管継手５のオリフィス４８よりも上流側の燃料流路４６内に向かって開口しており、燃料流路孔３９の横孔の端部は、コモンレール１の蓄圧室２２内に向かって開口している。
【００５８】
［第３実施例の構成］
図７ないし図１０は本発明の第３実施例を示すもので、図７ないし図９はコモンレール式燃料噴射システムに使用されるコモンレールを示した図で、図１０は両軸ボルト形状の締結ボルトを示した図である。
【００５９】
本実施例のコモンレール１は、図７に示したように、６気筒のディーゼルエンジン等の内燃機関（以下エンジンと呼ぶ）の各気筒に対応して搭載された各インジェクタに燃料を分配供給するもので、第１実施例と同様に、例えば外周面が真円形状に形成された周壁部２１、この周壁部２１を長手方向と平行な軸方向に貫通するように形成されて、高圧燃料を一時的に蓄圧するための蓄圧室２２、および軸方向の周壁部２１に所定の間隙を保持して複数の配管継手部２３、２９を有している。
【００６０】
そして、これらの配管継手部２３、２９には、蓄圧室２２の軸方向において所定の間隔で、蓄圧室２２を直径方向に貫通する４つの貫通孔２４、２５が形成されている。なお、３つの貫通孔２５の図示上端側および図示下端側は、蓄圧室２２内から各インジェクタ側の高圧パイプ１２、１３へ燃料を流出させるための出口側燃料孔をそれぞれ構成する。そして、図示左端部の貫通孔２４内には、サプライポンプ側の高圧パイプ１１を接続するための配管継手４を締め付け固定するための締結ボルト２が挿入されている。また、残りの３つの貫通孔２５内には、インジェクタ側の高圧パイプ１２、１３を接続するための複数の配管継手５、６をそれぞれ締め付け固定するための両軸ボルト形状の締結ボルト１０が挿入されている。
【００６１】
本実施例の締結ボルト１０は、図１０に示したように、両軸ボルト形状に形成されており、両端部（図示上端部および図示下端部）にボルト軸部６１、６２をそれぞれ有している。ボルト軸部６１、６２は、両側の先端部（両端部）がコモンレール１の外周面よりも突出するように、コモンレール１を略直径方向に貫通するように複数の貫通孔２５内に挿入されている。また、ボルト軸部６１、６２のボルト円筒部６３の両側外周には、複数の配管継手５、６を締結するための雄ねじ形状のボルト締結部６４、６５が形成されている。そして、締結ボルト１０の外周には、ボルト円筒部６３の途中からボルト締結部６４、６５の先端面に至るまで燃料流路溝６６が周方向に略均等に複数形成されている。
【００６２】
本実施例の配管継手４〜６は、図８および図９に示したように、コモンレール１の受圧座面１８と配管継手５自身の密着面とを所定の締結軸力で密着させると共に、コモンレール１の受圧座面２０と配管継手６自身の密着面とを所定の締結軸力で密着させる第１高圧締結部材である。また、配管継手４〜６は、第１実施例と同様な形状に形成されている。なお、継手本体４１の先端面には、複数の高圧パイプ１２、１３の先端に設けられた接続頭部１２ａ、１３ａのシール面が密着する略円錐形状の受圧座面１５、１６が研削加工等によって形成されている。また、継手本体４１の先端面には、コモンレール１の受圧座面１８、２０に対応した形状、例えば継手本体４１の略中心部を中心とした曲率（図１０において図示二点鎖線参照）の密着面が研削加工を施すことで形成されている。
【００６３】
複数のナット７〜９は、図８および図９に示したように、複数の高圧パイプ１２、１３の接続頭部１２ａ、１３ａのシール面と配管継手５、６の受圧座面１５、１６とを所定の締結軸力で密着させる第２高圧締結部材である。これらのナット７〜９は、第１実施例と同様な形状に形成されている。
【００６４】
［第３実施例の組付方法］
次に、本実施例のコモンレール１への複数の配管継手４〜６および複数の高圧パイプ１１〜１３の組付方法を図７ないし図１０に基づいて簡単に説明する。
【００６５】
蓄圧室２２等が設けられたコモンレール１の図示左端側の貫通孔２４内に、コモンレール１を略直径方向に貫通するように、図７において図示下方から図示上方へ向けて片軸ボルト形状の締結ボルト２を挿入する。また、コモンレール１の残りの３つの貫通孔２５内に、コモンレール１を略直径方向に貫通するように、図７および図８において図示下方から図示上方へ向けて両軸ボルト形状の締結ボルト１０を挿入する。
【００６６】
次に、複数の配管継手４、５の継手本体４１を、図７および図８において図示上方側から、複数の締結ボルト２、１０の図示上端部に嵌め込んだ後に、組付工具を六角部４２に係合させて所定の方向に複数の配管継手４、５を回転させることにより、複数の締結ボルト２、１０のボルト締結部３４、６４に、複数の配管継手４、５のボルト被締結部４４が螺合することで、複数の締結ボルト２、１０の先端部外周に複数の配管継手４、５の他端部内周が締め付け（締結）固定される。よって、コモンレール１とは別体の複数の配管継手４、５がコモンレール１の複数の配管継手部２３（高圧接合部、配管継手装着部）に一体的に組み付けられる。
【００６７】
このとき、コモンレール１に組み付けられた配管継手４の所定の締結軸力によって、コモンレール１の受圧座面１９と締結ボルト２の密着面とがメタルシールのように液密的に密着することで、コモンレール１と締結ボルト２との間のシール性が確保され、且つコモンレール１の受圧座面１７と配管継手４自身の密着面とがメタルシールのように密着することで、コモンレール１と配管継手４との間のシール性が確保される。
【００６８】
また、複数の配管継手６を、図７および図８において図示下方側から、締結ボルト１０の図示下端部に嵌め込んだ後に、組付工具を六角部４２に係合させて所定の方向に複数の配管継手６を回転させることにより、複数の締結ボルト１０のボルト締結部６５に、複数の配管継手６のボルト被締結部４４が螺合することで、複数の締結ボルト１０の先端部外周に複数の配管継手６の他端部内周が締め付け（締結）固定される。よって、コモンレール１とは別体の複数の配管継手６がコモンレール１の複数の配管継手部２９（高圧接合部、配管継手装着部）に一体的に組み付けられる。
【００６９】
このとき、コモンレール１に組み付けられた複数の配管継手５、６の所定の締結軸力によって、コモンレール１の受圧座面２０と複数の配管継手６自身の密着面とがメタルシールのように液密的に密着することで、コモンレール１と複数の配管継手６との間のシール性が確保され、且つコモンレール１の受圧座面１８と複数の配管継手５自身の密着面とがメタルシールのように密着することで、コモンレール１と複数の配管継手５、６との間のシール性が確保される。
【００７０】
次に、各高圧パイプ１１、１２の接続頭部１１ａ、１２ａを保持した各ナット７、８を、図７および図８において図示上方側から、複数の配管継手４、５の図示上端部に嵌め込んだ後に、組付工具を六角部５１に係合させて所定の方向にナット７、８を回転させることにより、複数の配管継手４、５のナット締結部４３に複数のナット７、８のナット被締結部５３が螺合することで、複数の配管継手４、５の一端部外周に複数のナット７、８の内周が締め付け（締結）固定される。よって、複数のナット７、８および複数の高圧パイプ１１、１２の接続頭部１１ａ、１２ａが複数の配管継手４、５に一体的に組み付けられる。
【００７１】
このとき、複数の配管継手４、５に組み付けられたナット７、８の所定の締結軸力によって、複数の高圧パイプ１１、１２の接続頭部１１ａ、１２ａのシール面と複数の配管継手４、５の受圧座面１４、１５とがメタルシールのように密着することで、複数の高圧パイプ１１、１２の接続頭部１１ａ、１２ａと複数の配管継手４、５との間のシール性が確保される。
【００７２】
次に、各高圧パイプ１３の接続頭部１３ａを保持した各ナット９を、図７および図８において図示下方側から、複数の配管継手６のナット締結部４３の図示下端部に嵌め込んだ後に、組付工具を六角部５１に係合させて所定の方向にナット９を回転させることにより、複数の配管継手６のナット締結部４３にナット９のナット被締結部５３が螺合することで、複数の配管継手６の一端部外周に複数のナット９の内周が締め付け（締結）固定される。よって、複数のナット９および複数の高圧パイプ１３の接続頭部１３ａが複数の配管継手６に一体的に組み付けられる。
【００７３】
このとき、複数の配管継手６に組み付けられた各ナット９の所定の締結軸力によって、複数の高圧パイプ１３の接続頭部１３ａのシール面と複数の配管継手６の受圧座面１６とがメタルシールのように密着することで、複数の高圧パイプ１３の接続頭部１３ａと複数の配管継手６との間のシール性が確保される。
【００７４】
［第４実施例］
図１１は本発明の第４実施例を示すもので、図１１（ａ）、（ｂ）は両軸ボルト形状の締結ボルトを示した図である。
【００７５】
本実施例の締結ボルト１０の内部には、蓄圧室２２内からインジェクタ側の高圧パイプ１２へ燃料を流出させるための燃料流路孔６９がそれぞれ形成されている。これらの燃料流路孔６９は、締結ボルト１０の軸心を軸方向に貫通する縦孔が設けられ、その縦孔の中間点より半径方向に等間隔で横孔が設けられている。なお、燃料流路孔６９の縦孔の図示上端部は、配管継手５のオリフィス４８よりも上流側の燃料流路４６内に向かって開口しており、また、燃料流路孔６９の縦孔の図示下端部は、配管継手６のオリフィス４８よりも上流側の燃料流路４６内に向かって開口しており、燃料流路孔６９の横孔の端部は、コモンレール１の蓄圧室２２内に向かって開口している。
【００７６】
［変形例］
本実施例では、例えば低炭素鋼等の低硬度材料よりなる鍛造成形品またはプレス成形品によって蓄圧容器本体（コモンレール１）の断面形状を略真円形状または略真円筒形状に形成したが、蓄圧容器本体（コモンレール１）の断面形状を略楕円形状または略楕円筒形状、あるいは略長円形状または略長円筒形状に形成しても良い。
【００７７】
本実施例では、本発明を、サプライポンプ側の高圧パイプ１１の接続頭部１１ａまたはインジェクタ側の高圧パイプ１２、１３の接続頭部１２ａ、１３ａを液密的に接続する配管継手４〜６とコモンレール１との組み付け構造に適用した例を示したが、本発明を、プレッシャリミッタや減圧調整弁等のコモンレール付属部品を液密的に接続する配管継手とコモンレール１との組み付け構造に用いても良い。
【００７８】
また、サプライポンプ側の高圧パイプ１１をコモンレール１に接続するための配管継手を、六角部の前後に雄ねじ形状の締結部、被締結部を有するニップル形状の締結部材として、その締結部材をコモンレール１の図示左端部または図示右端部に接続するようにしても良い。なお、締結部材の被締結部には、コモンレール１の蓄圧室２２の端部に設けられた雌ねじ形状の締結部が螺合し、また、締結部材の締結部には、高圧配管１１を保持したナット７が螺合する。
【００７９】
本実施例では、コモンレール１に組み付けられた複数の締結ボルト２、３の先端部外周に、複数の配管継手４、５の他端部内周を締結した後に、それらの配管継手４、５の一端部外周に、各高圧パイプ１１、１２の接続頭部１１ａ、１２ａを保持した各ナット７、８の内周を締結しているが、複数の配管継手４、５の一端部外周に、各高圧パイプ１１、１２の接続頭部１１ａ、１２ａを保持した各ナット７、８の内周を締結した後に、各高圧パイプ１１、１２の接続頭部１１ａ、１２ａを組み付けた複数の配管継手４、５の他端部内周を、コモンレール１に組み付けられた複数の締結ボルト２、３の先端部外周に締結するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】コモンレール式燃料噴射システムに使用されるコモンレールを示した正面図である（第１実施例）。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である（第１実施例）。
【図３】図１のコモンレールの主要構造を示した断面図である（第１実施例）。
【図４】（ａ）は片軸ボルト形状の締結ボルトを示した側面図で、（ｂ）は締結ボルトを示した正面図である（第１実施例）。
【図５】（ａ）はコモンレールとは別体で成形された配管継手を示した半断面図で、（ｂ）はその配管継手を示した正面図である（第１実施例）。
【図６】（ａ）は片軸ボルト形状の締結ボルトを示した側面図で、（ｂ）はその締結ボルトを示した正面図である（第２実施例）。
【図７】コモンレール式燃料噴射システムに使用されるコモンレールを示した正面図である（第３実施例）。
【図８】図７のＢ−Ｂ断面図である（第３実施例）。
【図９】図７のコモンレールの主要構造を示した断面図である（第３実施例）。
【図１０】（ａ）は両軸ボルト形状の締結ボルトを示した側面図で、（ｂ）はその締結ボルトを示した正面図である（第３実施例）。
【図１１】（ａ）は両軸ボルト形状の締結ボルトを示した側面図で、（ｂ）はその締結ボルトを示した正面図である（第４実施例）。
【図１２】配管継手を蓄圧容器本体に一体成形したコモンレールを示した断面図である（従来の技術）。
【図１３】配管継手を蓄圧容器本体に一体成形したコモンレールを示した断面図である（従来の技術）。
【図１４】別体のスリーブニップルを溶接したコモンレールを示した断面図である（従来の技術）。
【図１５】図１４のＣ−Ｃ断面図である（従来の技術）。
【符号の説明】
１ コモンレール
２ 締結ボルト
３ 締結ボルト
４ 配管継手
５ 配管継手
６ 配管継手
７ ナット
８ ナット
９ ナット
１０ 締結ボルト
１１ 高圧パイプ（高圧配管）
１２ 高圧パイプ（高圧配管）
１３ 高圧パイプ（高圧配管）
１４ 配管継手の受圧座面
１５ 配管継手の受圧座面
１６ 配管継手の受圧座面
１７ コモンレールの受圧座面
１８ コモンレールの受圧座面
１９ コモンレールの受圧座面
２０ コモンレールの受圧座面
２１ 周壁部
２２ 蓄圧室（高圧室）
２３ 配管継手部
２４ 貫通孔
２５ 貫通孔
２９ 配管継手部
３６ 燃料流路溝
３７ 燃料流路溝
３８ 燃料流路孔
３９ 燃料流路孔
６６ 燃料流路溝
６９ 燃料流路孔
１１ａ 接続頭部
１２ａ 接続頭部
１３ａ 接続頭部

Claims (7)

1. （ａ）軸方向に延長して設けられた高圧室、およびこの高圧室を略直径方向に貫通する貫通孔を有し、
   前記高圧室内の高圧燃料を、内燃機関の各気筒毎に対応して搭載された複数の燃料噴射弁へ分配供給するためのコモンレールと、
   （ｂ）このコモンレールを略直径方向に貫通するように前記貫通孔内に挿入されて、少なくとも一端部が前記コモンレールの外周面よりも突出するボルトと、
   （ｃ）前記コモンレールに対して別体で成形されて、前記ボルトの一端部に締め付け固定されると共に、前記コモンレールと前記ボルトとを所定の締結軸力で密着させる配管継手と
   を備えた蓄圧式燃料噴射装置において、
   前記コモンレールは、前記貫通孔の両端部に、外部に向けて内径が徐々に大きくなるような形状の受圧座面をそれぞれ有し、
   前記ボルトは、前記受圧座面に対応した形状の密着面を有し、
   前記配管継手は、前記受圧座面に対応した形状の密着面を有し、前記コモンレールの受圧座面と前記ボルトの密着面とを所定の締結軸力で密着させると共に、前記コモンレールの受圧座面と前記配管継手自身の密着面とを所定の締結軸力で密着させることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
2. 請求項１に記載の蓄圧式燃料噴射装置において、
   先端に前記配管継手に接続する鍔状の接続頭部を有する高圧配管と、
   前記配管継手に締め付け固定されると共に、前記高圧配管の接続頭部と前記配管継手とを所定の締結軸力で密着させるナットと
   を備えたことを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
3. （ａ）軸方向に延長して設けられた高圧室、およびこの高圧室を略直径方向に貫通する貫通孔を有し、
   前記高圧室内の高圧燃料を、内燃機関の各気筒毎に対応して搭載された複数の燃料噴射弁へ分配供給するためのコモンレールと、
   （ｂ）このコモンレールを略直径方向に貫通するように前記貫通孔内に挿入されて、少なくとも一端部が前記コモンレールの外周面よりも突出するボルトと、
   （ｃ）前記コモンレールに対して別体で成形されて、前記ボルトの一端部に締め付け固定されると共に、前記コモンレールと前記ボルトとを所定の締結軸力で密着させる配管継手と
   を備えた蓄圧式燃料噴射装置において、
   先端に前記配管継手に接続する鍔状の接続頭部を有する高圧配管と、
   前記配管継手に締め付け固定されると共に、前記高圧配管の接続頭部と前記配管継手とを所定の締結軸力で密着させるナットと
   を備えたことを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の蓄圧式燃料噴射装置において、
   前記配管継手は、外部に向けて内径が徐々に大きくなるような形状の受圧座面を有し、 前記高圧配管は、前記接続頭部の先端面に、前記配管継手の受圧座面に対応した形状の密着面を有し、
   前記ナットは、前記配管継手の受圧座面と前記接続頭部の密着面とを所定の締結軸力で密着させることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
5. 請求項２ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載の蓄圧式燃料噴射装置において、 前記ボルトの外周と前記貫通孔の内周との間には、前記高圧配管から前記高圧室内へ燃料を流入させるか、あるいは前記高圧室内から前記高圧配管へ燃料を流出させるための燃料流路溝が形成されていることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
6. 請求項２ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載の蓄圧式燃料噴射装置において、 前記ボルトの内部には、前記高圧配管から前記高圧室内へ燃料を流入させるか、あるいは前記高圧室内から前記高圧配管へ燃料を流出させるための燃料流路孔が形成されていることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
7. 請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載の蓄圧式燃料噴射装置において、 前記高圧室は、前記貫通孔に対して略直交する軸方向に設けられた燃料通路孔であり、 前記コモンレールは、断面形状が略円筒形状に成形されていることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。

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