JP5502430B2 - コモンレール及びコモンレールの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、コモンレール及びコモンレールの製造方法に関する。

従来、ディーゼルエンジンにおける蓄圧式燃料噴射システムに使用されるコモンレールとして、特許文献１に記載されたコモンレールが知られている。

特開２００２−１９５１２５号公報

図３は、従来のコモンレール１００の断面図である。図３に示すように、従来のコモンレール１００は、高圧のディーゼル燃料を蓄圧するための主管１０２と、その主管１０２の外周に一体に設けられた分岐用筒部１０４とを備えている。主管１０２には、サプライポンプによって昇圧された高圧のディーゼル燃料を供給するための図示しない燃料供給配管が接続される。一方、分岐用筒部１０４には、主管の内部にて蓄圧されている高圧のディーゼル燃料をインジェクタ（燃料噴射弁）に供給するための図示しないインジェクションパイプが接続される。主管１０２の内部には主管孔１０２ａが形成されており、分岐用筒部１０４の内部には分岐孔１０４ａが形成されている。主管孔１０２ａと分岐孔１０４ａの途中には、オリフィス１０６が設けられており、このオリフィス１０６によって主管孔１０２ａと分岐孔１０４ａが連通している。主管孔１０２ａにて蓄圧されているディーゼル燃料は、オリフィス１０６を通って減圧された後に、各分岐孔１０４ａに供給されるようになっている。

従来のコモンレール１００において、主管孔１０２ａ及び分岐孔１０４ａの内壁には、高圧のディーゼル燃料の内圧が常時作用している。特に、主管孔１０２ａと分岐孔１０４ａとが垂直に交差するオリフィス１０６の周辺においては、主管孔１０２ａの内壁に引張応力が集中する。このため、主管孔１０２ａの内壁に亀裂が発生して燃料漏れにつながるおそれがあるという問題があった。

このような問題を解決するため、従来のコモンレール１００においては、主管孔１０２ａの内壁に浸炭処理や焼き入れ・焼き戻し処理などの硬化処理を施していた。これにより、主管孔１０２ａの内壁の内圧疲労強度を高め、主管孔１０２ａの内壁に亀裂が発生することを防止していた。

一方、分岐用筒部１０４の外周には、インジェクションパイプを接続するためのナットが螺合される雄ネジ部１０８が形成されている。この雄ネジ部１０８には、ナットからの静荷重が作用しているために、雄ネジ部１０８の硬度が高い場合には遅れ破壊が発生するおそれがあった。このため、従来のコモンレール１００においては、浸炭処理や焼き入れ・焼き戻し処理などの硬化処理を施す場合に、主管１０２及び分岐用筒部１０４の材料として、クロムモリブデン鋼（例えばＳＣＭ４３５など）や、高強度ボルト用鋼などの耐遅れ破壊性能に優れる高価な材料を用いる必要があった。

本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであって、高強度ボルト用鋼などの高価な材料を用いることなくネジ部の遅れ破壊を防止することのできるコモンレール及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、主管の外周に分岐用筒部が設けられており、前記主管及び前記分岐用筒部のうち少なくとも一方にネジ部が形成されているコモンレールであって、前記ネジ部に対して高周波加熱処理が施されていることを特徴とするコモンレールである。

また、本発明は、主管の外周に分岐用筒部が設けられており、前記主管及び前記分岐用筒部のうち少なくとも一方にネジ部が形成されているコモンレールの製造方法であって、前記ネジ部に対して高周波加熱処理を施すことを特徴とするコモンレールの製造方法である。

本発明のコモンレールによれば、主管及び分岐用筒部のうち少なくとも一方に形成されたネジ部に対して高周波加熱処理を施すことによって、ネジ部の硬度を低下させることができる。これにより、高強度ボルト用鋼などの高価な材料を用いることなくネジ部の遅れ破壊を防止することが可能になる。

本発明によれば、高強度ボルト用鋼などの高価な材料を用いることなくネジ部の遅れ破壊を防止することのできるコモンレール及びその製造方法を提供することができる。

コモンレールの部分断面図である。 図１に示すコモンレールのＡ−Ａ線断面図である。 従来のコモンレールの断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１、図２に示すように、本実施形態のコモンレール１０は、高圧のディーゼル燃料を蓄圧するための主管１２と、その主管１２の外周に一体に設けられた複数の分岐用筒部１４とを備えている。主管１２には、サプライポンプによって昇圧された高圧のディーゼル燃料を供給するための図示しない燃料供給配管が接続される。一方、分岐用筒部１４には、主管１２の内部にて蓄圧されている高圧のディーゼル燃料をインジェクタ（燃料噴射弁）に供給するための図示しないインジェクションパイプが接続される。主管１２の内部には主管孔１２ａが形成されており、分岐用筒部１４の内部には分岐孔１４ａが形成されている。主管孔１２ａと分岐孔１４ａの途中には、オリフィス１６が設けられており、このオリフィス１６によって主管孔１２ａと分岐孔１４ａが連通している。主管孔１２ａにて蓄圧されているディーゼル燃料は、オリフィス１６を通って減圧された後に、各分岐孔１４ａに供給されるようになっている。

図１に示すように、主管１２の端部の内周には、サプライポンプからの燃料供給配管をネジ込みによって取り付けるための雌ネジ部１８が形成されている。

図２に示すように、分岐用筒部１４の外周には、インジェクションパイプを接続するためのナットが螺合される雄ネジ部２０が形成されている。

上記のように構成されたコモンレール１０の製造方法について説明する。
まず、主管１２の外周に複数の分岐用筒部１４が一体に設けられたコモンレール１０を準備する。コモンレール１０の材料としては、例えばＳ４５ＣやＳ５５などの炭素鋼材料や合金鋼を使用することができる。

次に、主管１２の端部の内周に雌ネジ部１８を形成するとともに、分岐用筒部１４の外周に雄ネジ部２０を形成する。

次に、コモンレール１０の全体に対して焼き入れ・焼き戻し処理を施すことによって、コモンレール１０の全体を硬化させる。

次に、雌ネジ部１８及び雄ネジ部２０に高周波加熱処理を施す。ここでいう「高周波加熱処理」とは、誘導加熱処理のことであり、コイルに高周波交流電流を流すことで磁束を発生させて、被処理物を例えば４００℃〜６００℃に加熱する処理のことである。

本実施形態のコモンレールによる作用効果について説明する。
本実施形態のコモンレール１０によれば、主管孔１２ａの内壁を含むコモンレール１０全体の内圧疲労強度を高めることが可能である。したがって、ディーゼル燃料の内圧が作用することで主管孔１２ａの内壁に亀裂が発生することを防止することができる。

また、雌ネジ部１８及び雄ネジ部２０の硬度を低下させることができる。これにより、雌ネジ部１８及び雄ネジ部２０に遅れ破壊が発生することを防止することができる。

また、高強度ボルト用鋼などの耐遅れ破壊性能に優れる高価な材料を用いることなく、雌ネジ部１８及び雄ネジ部２０に遅れ破壊が発生することを防止することができる。

また、雌ネジ部１８及び雄ネジ部２０にのみ高周波加熱処理を施すことができる。つまり、他の部分の硬度は高く維持しつつ、雌ネジ部１８及び雄ネジ部２０の硬度のみを低下させることができる。したがって、主管孔１２ａの内壁に亀裂が発生することを防止しつつ、雌ネジ部１８及び雄ネジ部２０に遅れ破壊が発生することを防止することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施形態では、主管１２の内周に雌ネジ部１８が形成されており、分岐用筒部１４の外周に雄ネジ部２０が形成されている例を示したが、これとは反対に、主管１２の外周に雄ネジ部２０が形成されており、分岐用筒部の内周に雌ネジ部１８が形成されている場合であっても本発明を適用することができる。
（２）上記実施形態では、主管１２及び分岐用筒部１４の両方にネジ部が形成されている例を示したが、いずれか一方にのみネジ部が形成されている場合であっても本発明を適用することができる。
（３）上記実施形態では、主管１２の端部に形成された雌ネジ部１８に対して燃料供給配管が取り付けられる例を示したが、雌ネジ部１８に対して例えば主管１２の内部の燃料圧力を計測するための圧力センサが取り付けられる場合であっても本発明を適用することができる。

１０…コモンレール
１２…主管
１４…分岐用筒部
１８…雌ネジ部（ネジ部）
２０…雄ネジ部（ネジ部）

Claims (2)

1. 主管の外周に分岐用筒部が設けられており、前記主管及び前記分岐用筒部のうち少なくとも一方にネジ部が形成されているコモンレールであって、
   前記ネジ部に対して高周波加熱処理が施され、前記コモンレールの他の部分に比べて、前記ネジ部の硬度のみが低下していることを特徴とするコモンレール。
2. 主管の外周に分岐用筒部が設けられており、前記主管及び前記分岐用筒部のうち少なくとも一方にネジ部が形成されているコモンレールの製造方法であって、
   前記ネジ部に対して高周波加熱処理を施し、前記コモンレールの他の部分に比べて、前記ネジ部の硬度のみが低下していることを特徴とするコモンレールの製造方法。

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