JPH07500393A - 内燃機関用燃料レールアセンブリジョイント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 内燃機関用燃料レールアセンブリジヨイント発明の分野 本発明は、一般的に自動車の内燃機関の燃料噴射系で使用される燃料レールアセ ンブリに関し、かつ詳細にはそれを介して金属製の管と非金属製の燃料レールと が組立てられる、新規の、改良されたジヨイントに関する。

発明の背景と要約 典型的な燃料レールアセンブリは燃料レールを備え、これは機関に確実に取付け られていて機関シリンダに延びており、かつ燃料噴射系の部分である装置、例え ば圧力調整器および電気的に作動される燃料噴射装置を包含している。公知技術 は、燃料レールを非金属材料、例えばコンポジットまたはプラスチックから製作 し得る点にまで進んでいる。しかしまだ金属（代表的には鋼）の管も、燃料を燃 料レールへ、かつこれから搬送するための出入口管として、またＶ型機間で対向 するシリンダ列を結合するプラスチック燃料レール相互間のクロスオーバー管と して使用されている。各金属管はジヨイントを用いて非金属製の燃料レールへ結 合される。

非金属製の燃料レールとの結合のために金属管を使用するのは、事故の時に燃料 レールアセンブリの耐衝撃性を金属管の物理的特性によって増大させるためと考 えられている。理想的には各金属管を燃料レールへ結合するジヨイントの耐衝撃 性は等しくあるべきである。ジヨイントは、通常使用および自動車車両が受ける であろう一定の衝撃の間接触状態にあるシールを提供すべきである。ジヨイント はまた量産組立加工技術に適合可能でなければならない。

金属管を非金属製の燃料レールへ結合するための公知のジヨイントは円筒形の金 属インサートを備えており、これは燃料レール内のホールの外端に配置されてい る。燃料レールへのインサート組立は常用のインサート成形技術によって達成さ れる。燃料レールに組立てるべき金属管はこの円筒形の金属インサート内へ挿入 され、かつインサートの自由末端部は、管がインサートから外れないように管上 のフランジ上へ縁曲げされている。管とインサートとの間のＯ−リングシールが これら両者間の対流体シールを゛提供する。インサートの外面（０，Ｄ、）はこ れ自体燃料レールのホールに対してシールされなければならず、かつこれはラビ リンスシールかまたは別の０−リングによって達成される。この公知のジヨイン トは優れた管保持、不正変更防止性（ｔａｍｐｅｒ−ｐｒｏｏｆｎｅｓｓ）およ び耐衝撃性を持つ。残念ながら燃料レールのホールに対するインサートの外面（ ０，Ｄ、）の密封は量産製作へ導かないという事実はこのジヨイントの量産製作 への障害となっている。

非金属製燃料レールへ金属管を結合するための別の公知のジヨイントは燃料レー ル上の一体環状フランジを有し、これは金属管が結合されるべき燃料レールのホ ールの入口を包囲している。金属管はホール内へ直接挿入され、かつ管とホール との間のＯ−リングシールがこれら両者間の対流体シールを与える。タリンプリ ング（ｃｒｉｍｐ　ｒｉｎｇ）の半径方向でみて外側の縁が円状の燃料レールフ ランジ上へ縁曲げされており、かつタリンブリングの半径方向でみて内側の縁が 管上のフランジに半径方向で重なっていて、管が燃料レールのホールから外れる のを阻止する。この公知のジヨイントは好適な管保持、不正変更防止性および耐 衝撃性を持つが、これもまた量産工程への障害を持つ。これは、燃料レールがよ り脆い非金属材料、例えば熱硬化性プラスチックから製作された場合には円状の 燃料レールフランジへのタリンプリングの縁曲げが量産製作および品質管理技術 へと導かないためである。

本発明は、２つの公知のジヨイントの例で記述されたように量産製作技術への障 害を与えない、非金属製燃料レールへ金属管を結合するための新規で、改良され たジヨイントに関する。上記の最初の公知のジヨイントと同様に、本発明のジヨ イントにおいても金属インサートが非金属製燃料レール内へインサート成形され るのを許すという利点を保持するが、これら両者間に液密シールが設けられるこ とを保証するのに必要な程度の関心は不要である。これは、本発明のインサート 成形工程自体がその特別なインサート成形形式から得られる特別な構造による十 分なシールを形成するからである。上記の２番目の公知のジヨイントと同様に、 本発明のジヨイントもプラスチック部材に対する金属管のシールを許すという利 点を保持する。本発明はまたタリンブリングが第２の公知ジヨイントのようにプ ラスチックよりもむしろ第１の公知ジヨイントにおけるように金属上へ縁曲げさ れるのを許すという利点を保持する。

本発明の上記の特徴、利点および利益は付加的なそれらとともに以下の図面を用 いた説明と請求の範囲で明らかであろう。図面は本発明を実施するのに現在の時 点で考えられる最良のモードによる、目下の所優れた実施形を開示する。

図面の簡単な説明 図１は本発明を具現した燃料レールアセンブリの部分縦断面図である。

図２は変更形の縦断面図である。

図３はもう１つの変更形の縦断面図である。

優れた実施例の説明 図１は燃料レールアセンブリ１０の部分を示し、こ゛　れは本発明の原理を示し 、かつ非金属の燃料レール１２と金属の管１４（有利には鋼）とを備えており、 これらはジヨイント１６で互いに結合されている。図示の燃料レールアセンブリ の部分は燃料圧調整器１８の近傍、代表的には燃料レール１２の縦方向１端近く である。燃料レールは主縦通路を有し、これは図１の図平面に対して垂直に延び 、かつ環状のホール２０と連通している。環状のホールはこのホールの壁部分と 圧力調整器１８の外面との間の、互いに離れて配置されたＯ−リング２２．２４ によってシールされている。

電気式作動の燃料噴射装置（図示せず）が燃料レールのソケット（図示せず）内 に受容されており、ソケットは上記の通路にその全長に沿って相互間隔を置いて 横方向に交差している。ホール２０内の液体燃料は圧力調整器１８の入口へ通じ ており、かつ圧力調整器の出口２５は鉛直のホール２６へ通じており、これは途 中で管１４へ通じたホール２８によって半径方向に遮られている。したがって当 業者は認めることができるように、管１４は過剰に燃料を燃料レール１２から燃 料タンク（図示せず）へ搬送するために用いられる戻り管である。

管１４はホール２８の外端部内へテレスコープ式に配置されており、かつホール ２８の外端部分は管１４を受容するための２つのカウンタ孔２８Ａ、２８Ｂを設 けられた構成になっている。ホール２８の公称直径部分の直ぐ隣の直径の小さな 方のカウンタ孔２８Ａは管１４の末端部分を密に受容する。管１４はこの末端部 分の近くに管外面の周囲に延びた一体の円状フランジ３０を有している。フラン ジ３０はカウンタ孔２８Ｂ内に配置されている。Ｏ−リングシール３２がフラン ジ３０の端部側で管１４の外面の周囲に配置されていて管１４とカウンタ孔２８ Ｂとの間をンールする。

ジヨイント１６はさらに円筒形の金属スリーブ３４を有しており、これはホール ２８とそのカウンタ孔２８Ａ、２８Ｂの共通軸線と同軸的である。スリーブ３４ の軸方向の一端部分３６は非金属の燃料レール１２内に埋設されており、スリー ブの反対側の軸方向の端部部分３８は埋設されていない。スリーブ３４は燃料レ ールを製作する工程の間に燃料レール１２と一体にされる。具体的にはスリーブ は燃料レール内へインサート成形される、すなわちスリーブはインサートを成し 、この上に非金属の燃料レール１２が図示の形式で成形される。

軸方向の端部部分３６はその外面（０゜Ｄ、）の周囲に延びた、２つの軸方向に 相互間隔を置いて位置した円状のみぞ４０を有している。これらのみぞは燃料レ ール１２の非金属材料が半径方向の成形部４２を製造するのを配慮する。成形部 はスリーブ３４を周方向で制限した、燃料レール１２の非金属材料の円筒形の外 側部分から半径方向に内側に延びていて、スリーブ３４と燃料レールとを一緒に インターロックしており、そのために燃料レール上におけるスリーブの、軸方向 のいずれの方向のどんなシフトの試みをも阻止する。、スリーブ３４の内面（１ ，Ｄ、）は肩４４を有し、肩はスリーブの厚い壁部分と薄い壁部分とを分離して いる。その結果スリーブの内側をライニングする円筒形ライナーを形成する燃料 レール１２の部分はもう１つの軸方向のインターロックを有し、これは燃料レー ル上におけるスリーブの外方へのシフトの試みに一致して阻止するように作用す るが、これはその第１の目的ではない。

軸方向部分３８の末端部は周方向に続く円状のフランジ４６を有している。図面 にはフランジの縁がアールのものが示されているが、所望により別の形状を持っ ていてよい。円環状のリング４８がフランジ４６およびフランジ３０と協働して 管１４を燃料レール１２とのシール下に保持する。リング４８の外縁は、フラン ジ４６を包囲してその背後に縁曲げされているので確実に軸方向においてスリー ブ３４に固定される。リング４８の半径方向でみて内側の縁が半径方向でフラン ジ３０に重なっており、そのために管１４が燃料レール１２から分離するのを阻 止し、したがって管を燃料レールに対してシール状態で保持するための障害物を 成す。

スリーブ３４の内側は、その軸方向の全長よりも短い長さで非金属の燃料レール 材料でライニングされており、そのためにスリーブの短い末端セグメントがライ ニングされないことが認められる。これは、型（この中で燃料レールがスリーブ 上へインサート成形される）内のプラグのために生じる。このプラグは非金属の ために燃料レール材料がスリーブ上へ形成される間スリーブの末端セグメントを 閉じる働きをする。

図２は変更形を示し、ここでは図１で現れた相当する部材を示すために同じ符号 が使用されている。図２は、スリーブ３４がフランジ４６も保持リング４８も有 していない点で図１とは異なっている。スリーブ３４は埋設されていない軸方向 のために部分３８の末端部の直ぐ内側で内面（１，Ｄ、）にわたって延びた周方 向に続くみぞ５０を有している。円状のスナップリングリテーナ５２の半径方向 でみて外側の縁がみぞ５０内に配置されており、かつ半径方向でみて内側の縁は フランジ３０と半径方向で重なっている。この例でもスリーブ３４の内部はその 軸方向の全長よりも短い長さで非金属の燃料レールでライニングされており、し たがってスリーブの短い末端セグメントはライニングされていない。この構成で は成形工程の間に非金属の燃料レール材料がみぞを越えて、またはみぞ内へ侵入 しないことが重要である。このような不所望な過剰成形が起こらないように成形 プラグはスリーブと適切に係合するような形状にされている。完成されたジヨイ ント内で燃料レール１２上での管１４の起こり得る軸方向の遊びの量を制限する ことによってシールの完全性を保持するためにスペーサ５４が図示のようにリテ ーナ５２とフランジ３０との間に配置されていてもよい。

図３は別の変更形を示し、図では図１で現れた相当する部材を示すために同じ符 号が使用されている。図３は別体の保持リングが使用されていない点で図１とは 異なっている。スリーブ３４の埋設されていない軸方向部分３８の末端部は管１ ４が燃料レール１２内へ挿入された後に縁曲げされてスリーブ３４の周囲に周方 向に延びた一体で半径方向内向きのフランジ５６を形成し、これはフランジ３０ を妨害して管を燃料レール１２に対して組立られ、かつシールされた状態に保持 する。この実施例においてもスリーブ３４の内側はその軸方向の全長よりも短い 長さで非金属の燃料レール材料でライニングされていて、スリーブの短い末端セ グメントがライニングされないで残る。成形プラグは、この結果を形成するよう に適切にスリーブと適合する形状に構成されている。これは縁曲げ操作を、ライ ニング材料に不所望な結果を与えることなしに行うことを可能にする。スリーブ の末端セグメントがライニングされていないので、適切に構成された縁曲げ装置 （図示せず）はスリーブの外面の周囲に延びたフランジ５８を備えたスリーブ端 部と協働することができ、当初真っすぐな端部をフランジ５６へ変形することが できる。完成されたジヨイントで燃料レール１２上での管１４の生じ得る軸方向 の遊びの量を制限し、かつ管がホール２８とのシール状態を失わないように図示 のように管１４に第２のフランジ６０が設けられている。あるいは管の第２の一 体のフランジを設ける代わりに別体の軸方向のスペーサを使用することができる 。

３つのすべての実施例においてスリーブ３４は加工部品、有利には鋼である。基 本的には各スリーブの埋設部分は周囲の、燃料レール１２の非金属材料の円筒形 部分の内面（１，Ｄ、）のためのライナーを形成し、他方燃料レール１２の他の 材料はスリーブの内面（１、Ｄ、）のためのライナーを形成し、後者のライナー は金属のスリーブの外面を包囲した非金属の燃料レール材料よりもさらに燃料レ ールから軸方向に外方へ延びており、かつこの後者のライナーの端部は面取りさ れている。完成された各ジヨイントでは管が軸方向で閉込められる量は、内燃機 関上への取付けを有利にするために管が自軸線を中心にして燃料レールに対して 相対的に回転し得る程度であると有利である。

本発明の目下有利な実施例について図示され、かつ説明されてきたが、原理は他 の構成にも適用可能であることは認められよう。

、、ｌｌＩ＋　ＰＣＴ／ＵＳ　９２１０６１４６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．内燃機関の燃料レールアセンブリであって、機関の燃料噴射系の部分である 装置を包含した非金属製の燃料レールが設けられており、かつまた非金属製の燃 料レール内の燃料通路と流体流通下に接続されていて、しかもジョイントを用い て非金属製の燃料レールと結合された金属製の管が設けられている形式のものに おいて、ジョイントが円筒形の金属のスリーブを備えており、非金属の燃料レー ルの第１の円筒形部分がスリーブの内側端部部分をライニングしていて、しかも 非金属の燃料レール内の燃料通路と流体流通下に接続されており、かつスリーブ が非金属の燃料レールの第２の円筒形部分の内側をライニングするように、スリ ーブが非金属の燃料レール内に部分的に埋設されており、金属の管と非金属の燃 料レールの第１の円筒形部分とがシールされた形式で互いに嵌合していて金属の 管が非金属の燃料レール内の燃料通路との流体流通下に置かれており、スリーブ が非金属の燃料レール内に埋設されない別の部分を有しており、かつ保持手段が この別の軸方向端部セグメントおよび金属の管と協働して金属の管および非金属 の燃料レール第１の円筒形部分をこれらがシールされた形式で互いに嵌合するよ うに保持していることを特徴とする、内燃機関用燃料レールアセンブリ。 ２．金属の管と非金属の燃料レールの第１の円筒形部分とがシールされた形式で テレスコープ式の手段によって互いに嵌合しており、かつ環状のシール手段がこ れらの間に設けられている、請求項１記載の燃料レールアセンブリ。 ３．金属の管が非金属の燃料レールの第１の円筒形部分内にテレスコープ式に配 置されている、請求項２記載の燃料レールアセンブリ。 ４．非金属の燃料レールの第１の円筒形の部分が金属の管および環状のシール部 材を受容するカウンタ孔手段を有する円形の孔を有している、請求項３記載の燃 料レールアセンブリ。 ５．カウンタ孔手段が第１のカウンタ孔およびこの第１のカウンタ孔よりも大き な第２のカウンタ孔を有しており、第１のカウンタ孔が金属の管の末端部分を受 容しており、第２のカウンタ孔が環状のシール手段と、上記の金属の管の末端部 分と環状のシール手段の両者の近くに間隔をおいて配置された金属の管上の円状 のフランジとを受容しており、かつ保持手段がフランジと協働して金属の管と非 金属の燃料レールの第１の円筒形部分とをこれらがシールされた形式で互いに嵌 合するように保持している、請求項４記載の燃料レールアセンブリ。 ６．保持手段が円環状のリングから成っており、リングがスリーブの別の軸方向 の端部セグメント上に軸方向で固定された半径方向でみた外側の縁とフランジに 半径方向で重なった半径方向でみて内側の縁とを有している、請求項５記載の燃 料レールアセンブリ。 ７．スリーブの別の軸方向の端部セグメントがその末端部の外面の周囲に延びた 円状のフランジを有しており、かつ円環状のリングの半径方向でみて外側の縁が 、量後に挙げられたフランジ上へ縁曲げられる緑曲げの手段によってスリーブの 別の軸方向の端部セグメント上に軸方向で固定されている、請求項６記載の燃料 レールアセンブリ。 ８．円環状のリングの半径方向でみて内側の縁が軸方向でみてスリーブ内に、し かし軸方向において非金属の燃料レールの第１の円筒形部分のない所に配置され ている、請求項７記載の燃料レールアセンブリ９．スリーブの別の軸方向の端部 セグメントが半径方向でみて内側に面した円現状のみぞを有しており、かつ円環 状のリングがその半径方向でみて外側の縁がみぞ内に配置されることによってス リーブの別の軸方向の端部セグメント上に軸方向で固定されている、請求項６記 載の燃料レールアセンブリ。 １０．軸方向のスペーサリングが軸方向でみて最初に挙げられたリングの半径方 向でみて内側の緑とフランジとの間に配置されている、請求項９記載の燃料レー ルアセンブリ。 １１．軸方向のスペーサリングが最初に挙げられたリングまたはフランジのいず れとも一体ではない別体の部材である、請求項１０記載の燃料レールアセンブリ 。 １２．保持手段がスリーブの別の軸方向の端部セグメントの末端部における半径 方向内向きのフランジを有しており、このフランジが最初に挙げられたフランジ に半径方向で重なっている、請求項５記載の燃料レールアセンブリ。 １３．金属の管がこの金属の管の外面の周囲に延びたフランジ手段を備えており 、かつ保持手段が、スリーブの別の軸方向端部セグメント上に軸方向で固定され ていて、しかもスリーブから半径方向でみて内側に延びていて上記のフランジ手 段に半径方向で重なる手段を備えている、請求項３記載の燃料レールアセンブリ 。 １４．フランジ手段が軸方向に互いに離れたフランジを有しており、これらのフ ランジが環状のシール手段を、保持手段の手段がフランジ手段に半径方向で重な った所から軸方向に離している、請求項１３記載の燃料レールアセンブリ。 １５．シール手段をフランジ手段から軸方向に間隔をおいて配置するために環状 のスペーサリングがフランジ手段とシール手段との間で金属の管の外面の周囲に 配置されている、請求項１３記載の燃料レールアセンブリ。 １６．スリーブの軸方向の１端部セグメントが１つ以上の半径方向の変形部を有 し、変形部が非金属の燃料レール内の相当の変形部と半径方向で重なっていて埋 設されたスリーブを非金属の燃料レール内で軸方向にインターロックしている、 請求項１記載の燃料レールアセンブリ。 １７．スリーブの軸方向の１端部セグメント内の半径方向の変形部がスリーブの 外面の周囲に延びた１つ以上のみぞを備えている、請求項１６記載の燃料レール アセンブリ。 １８．みぞがスリーブの軸方向の１端部セグメントの残余部分よりも厚いスリー ブの壁部分内に配置されている、請求項１７記載の燃料レールアセンブリ。 １９．第１の円筒形の部分が第２の円筒形の部分よりもさらに非金属の燃料レー ルから軸方向に外方に延びている、請求項１記載の燃料レールアセンブリ。 ２０．第１の円筒形の部分がスリーブの末端部セグメントに達しないで終わって おり、これによりこの末端セグメントが覆われていない、請求項１９記載の燃料 レールアセンブリ。