KR20170027816A - 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조 - Google Patents

가솔린 직분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 파이프 등의 관체로 이루어지는 레일 본체의 일단 또는 양단을 엔드 캡으로 폐색하는 구조의 연료 레일에 있어서, 레일 본체의 후육화를 도모하는 일없이, 구조 간이하게 하여 엔드 캡부의 고압화 대응이 가능한 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조를 제공하는 것을 그 과제로 한다.
관체로 이루어지는 레일 본체의 관단부 외주에 칼라가 납땜으로 접합되고, 레일 본체의 관단 개구부와의 대향면에 시일용 돌출부를 갖는 캡 너트형 엔드 캡이 상기 칼라와 나사 결합하여 체결되며, 캡 너트형 엔드 캡의 체결에 의해 발생하는 축력에 의해 엔드 캡의 시일용 돌출부가 레일 본체의 개구 단부에 압접하여 시일되는 구성으로 된 것을 특징으로 한다.

Description

가솔린 직분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조{TERMINAL SEALING STRUCTURE FOR FUEL RAIL FOR GASOLINE DIRECT-INJECTION ENGINE}
본 발명은 전자 연료 분사식 자동차 엔진 등의 연료 가압 펌프로부터 송급된 고압 연료를 엔진의 실린더 내에 직접 분사하는 연료 인젝터(분사 노즐)를 통해 공급하기 위한 연료 레일(딜리버리 파이프)의 단말 시일 구조에 관한 것으로, 보다 자세하게는 레일로부터 인젝터에 직접 연료를 공급하는 타입에 있어서의 분사압 20 ㎫~70 ㎫ 정도의 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조에 관한 것이다.
종래, 이 종류의 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일로서는, 예컨대 주관(主管)과, 복수의 분기관을 구비한 연료 레일에 있어서, 주관의 외벽에 각 분기관을 수납하기 위한 관통 구멍이 형성되고, 각 관통 구멍은 주관의 외측 및 내측을 향하여 각각 돌출하는 환형벽을 가지고 있으며, 각 분기관은 상기 환형벽에 고정된 구조로 된 것, 분기 지관을 축압 용기인 동체부에 직접 또는 분기 이음 피팅(니플)을 통해 접속한 구성으로 이룬 것, 파이프 등의 관체로 이루어지는 레일 본체에 인젝터 접속용 소켓이 직접 부착된 구조의 연료 레일 등이 있다. 또한, 파이프 등의 관체로 이루어지는 레일 본체에 인젝터 접속용 소켓이 직접 부착된 구조의 연료 레일로서는, 예컨대 고압 연료 펌프로부터의 가압된 연료가 공급되는 파이프 등의 관체로 이루어지는 레일 본체에 인젝터 홀더 및 고정용 브래킷이 직접 부착된 구조의 연료 레일(특허문헌 1 참조)이나, 고압 연료 펌프로부터의 가압된 연료가 공급되는 원통형의 본체 파이프와, 이 본체 파이프에 연결되어 제어 유닛에 의해 개폐 제어되는 연료 분사 밸브가 연결되는 복수의 소켓과, 상기 본체 파이프를 엔진에 부착하기 위해 동(同)본체 파이프에 일체적으로 고착된 복수의 부착용 스테이로 이루어지는 직분사 엔진용 고압 연료 딜리버리 파이프(특허문헌 2 참조) 등이 있다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2010-7651호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2011-144768호 공보
그러나, 상기한 종래의 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일은, 이하에 기재하는 문제를 가지고 있다.
즉, 상기 종래의 각종 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일에 있어서, 파이프 등의 관체로 이루어지는 레일 본체는 일단 또는 양단이 폐쇄된 구조로 되어 있고, 그 단말 레일 구조는, 예컨대 도 6, 도 7에 확대하여 나타내는 바와 같이, 원통형의 본체 파이프(111)의 개구 단부에 엔드 캡(112A, 112B)을 각각 납땜으로 접합하는 구조의 것이 일반적이다. 한편, 최근은, 가솔린 직분사 시스템에 있어서의 고압화에 의해, 본체 파이프(111)의 양단부를 폐색하는 엔드 캡(112A, 112B)부의 강도가 문제로 되어 있다. 즉, 도 6, 도 7에 나타내는 본체 파이프(111)에 엔드 캡(112A, 112B)을 각각 납땜으로 접합하여 구성되는 단말 시일 구조의 경우는, 레일 본체인 본체 파이프(111) 내에 내압이 부가된 경우에, 본체 파이프(111)가 반경 방향으로 변형될(관체 외측으로 팽창될) 때에 발생하는 힘을 각각 납땜부(113A, 113B)에서 받는 구조로 되어 있기 때문에, 이 납땜부(113A, 113B)가 강도적으로 가장 약한 부위가 되어 버리므로, 가솔린 직분사 시스템에 있어서의 고압화에 대응하는 것이 곤란해진다고 하는 문제가 있다. 또한, 납땜부(113A, 113B)가 직접 연료(압력 매체)에 접함으로써, 상기 납땜부에 형상의 불균일 부분이 존재한 경우에는, 응력 집중에 의한 상기 납땜부의 파손의 요인이 되기 쉬운 것, 또한 본체 파이프(111)에 나사 가공을 실시하여 본체 파이프(111)와 엔드 캡(112A, 112B)을 직접 체결하고자 하는 경우, 본체 파이프(111)를 후육화할 필요가 있는 것 등의 문제가 있다.
본 발명은 상기한 종래의 연료 레일이 갖는 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 특히 파이프 등의 관체로 이루어지는 레일 본체의 일단 또는 양단을 엔드 캡으로 폐색하는 구조의 연료 레일에 있어서, 레일 본체의 후육화를 도모하는 일없이, 구조 간이하게 하여 엔드 캡부의 고압화 대응이 가능한 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
본 발명에 따른 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조는, 레일 본체에 내압이 부가된 경우에 그 레일 본체의 반경 방향에 발생하는 힘을 납땜부에서 받지 않는 구조로 하며, 납땜부가 연료(압력 매체)에 접하지 않는 구조로 하는 것으로, 그 요지는, 관체로 이루어지는 레일 본체의 일단 또는 양단을 엔드 캡으로 폐색하는 구조의 연료 레일에 있어서, 상기 레일 본체의 관단부 외주에, 단척(短尺)의 통체로 이루어지며 또한 외주면에 수나사가 가공된 칼라가 납땜으로 접합되고, 상기 레일 본체의 관단 개구부와의 대향면에, 그 관단 개구 단부면에 접촉하는 시일용 돌출부를 갖는 캡 너트형 엔드 캡이 상기 칼라와 나사 결합하여 체결되며, 상기 캡 너트형 엔드 캡의 체결에 의해 발생하는 축력에 의해 그 엔드 캡의 시일용 돌출부가 레일 본체의 개구 단부에 압접하여 시일되는 구성으로 된 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명은 상기 레일 본체와 캡 너트형 엔드 캡의 시일 방식으로서, 상기 캡 너트형 엔드 캡의 상기 시일용 돌출부의 단면 형상을 사다리꼴형으로 이루며 레일 본체의 관단 개구부의 내면측 단부 가장자리와 접촉하는 부분을 테이퍼면으로 이루고, 그 시일용 돌출부의 테이퍼면을 레일 본체의 내면측 단부 가장자리에 압접시켜 시일하는 방식을 채용하는 것을 바람직한 양태로 하는 것이다.
또한, 본 발명은 상기 레일 본체와 캡 너트형 엔드 캡의 다른 시일 방식으로서, 레일 본체의 관단 개구부의 내면을 외방으로 확경(擴徑)되는 테이퍼면으로 이루고, 그 테이퍼면에 상기 캡 너트형 엔드 캡의 시일용 돌출부의 선단부 가장자리를 압접시켜 시일하는 방식을 채용하는 것을 바람직한 양태로 하는 것이다.
또한, 상기 레일 본체와 캡 너트형 엔드 캡의 별도의 시일 방식으로서, 레일 본체의 관단 개구 단부면에 환형 돌기를 형성하고, 그 환형 돌기를 상기 캡 너트형 엔드 캡의 시일용 돌출부의 선단면에 압접시켜 시일하는 방식, 혹은 상기 환형 돌기를 캡 너트형 엔드 캡의 시일용 돌출부에 형성하고, 그 환형 돌기를 레일 본체의 관단 개구 단부면에 압접시켜 시일하는 방식을 채용하는 것을 바람직한 양태로 하는 것이다.
본 발명은 또한, 관체로 이루어지는 레일 본체의 일단 또는 양단을 엔드 캡으로 폐색하는 구조의 연료 레일에 있어서, 상기 레일 본체의 관단부 외주에, 단척의 통체로 이루어지며 또한 외단측 내주면에 암나사가 가공된 칼라가 납땜으로 접합되고, 상기 레일 본체의 관단 개구부와의 대향면에, 그 관단 개구 단부에 접촉하는 시일용 돌출부를 갖는 볼트형 엔드 캡이 상기 칼라와 나사 결합하여 체결되며, 상기 볼트형 엔드 캡의 체결에 의해 발생하는 축력에 의해 그 엔드 캡의 시일용 돌출부가 레일 본체의 개구 단부에 압접하여 시일되는 구성으로 된 것을 특징으로 하는 것이다.
이 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조에 있어서의 상기 레일 본체와 볼트형 엔드 캡의 시일 방식으로서는, 레일 본체의 관단 개구부의 내면을 외방으로 확경되는 테이퍼면으로 이루고, 그 테이퍼면에 상기 볼트형 엔드 캡의 시일용 돌출부의 선단부를 압접시켜 시일하는 방식을 채용하는 것을 바람직한 양태로 하는 것이다.
본 발명에 따른 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조는, 레일 본체의 관단부 외주에 납땜으로 접합된 칼라와, 그 칼라와 나사 결합하여 체결되는 캡 너트형 엔드 캡으로 구성되고, 상기 캡 너트형 엔드 캡의 체결에 의해 발생하는 축력에 의해, 캡 너트형 엔드 캡이 레일 본체의 관단 개구 단부에 압접하여 시일되는 구조로 이루어, 레일 본체에 내압이 부가된 경우에, 그 레일 본체가 반경 방향으로 변형될(관체 외측으로 팽창될) 때에 발생하는 힘을 납땜부에서 받지 않는 구조로 되어 있음으로써, 납땜부는 내압 부가 시의 레일 본체의 변형에 대하여 압축 응력이 되기 때문에, 피로 파괴에 대하여 유리해져, 시스템의 고압화에 충분히 대응 가능하게 되는 것, 또한 납땜부가 연료(압력 매체)에 접하지 않는 구조로 되어 있음으로써, 납땜부에 형상의 불균일 부분이 존재하여도 응력 집중에 의한 파손이 요인으로 되는 일이 없어, 레일 본체 단부의 시일의 안정성, 신뢰성이 확보되는 것, 또한 레일 본체 두께를 필요 최소한으로 억제할 수 있기 때문에 후육화할 필요가 없는 것, 또한 레일 본체에 다른 부품(인젝터용 소켓, 브래킷 등)을 납땜할 때, 노 내에서 레일 본체 내의 분위기 가스의 치환이 원활하게 진행되기 때문에, 양호한 납땜을 할 수 있는 것, 등의 효과를 가져온다.
도 1은 본 발명에 따른 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조의 제1 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 2는 마찬가지로 제2 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 3은 마찬가지로 제3 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 4는 마찬가지로 제4 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 5는 마찬가지로 제5 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 6은 종래의 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 7은 마찬가지로 종래의 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
본 발명에 있어서의 본관 레일은, 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일 본체로서, 일단 혹은 관벽면에 연료 도입관(도시 생략)이 접속되고, 이 연료 도입관은 배관(도시 생략)을 통해 연료 탱크(도시 생략)에 연결되어 있으며, 이 연료 탱크의 연료가 배관 및 연료 펌프를 통해 연료 도입관에 이송되고, 연료 도입관으로부터 본관 레일로 유동하며, 인젝터(도시 생략)로부터 실린더(도시 생략) 내에 분사된다. 이 본관 레일(1)은, 둘레벽부에 상기 인젝터를 접속 가능으로 하는 소켓(도시 생략) 등이 복수 마련되어 있다. 예컨대 4기통 엔진의 경우에는 4개의 소켓이, 직렬 6기통 엔진의 경우에는 6개의 소켓이, 각각 원하는 간격으로 마련되어 있다.
도 1에 있어서, 도면 부호 1은 레일 본체, 2는 칼라, 3은 캡 너트형 엔드 캡이다. 즉, 도 1에 나타내는 제1 실시예의 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조는, 내부를 유통로(1-1)로 이룬 원통형의 내주벽면(1-1a)을 갖는 레일 본체(1)의 관단부 외주에, 단척의 통체로 이루어지며 또한 외주면에 수나사(2-1)가 가공된 칼라(2)가 납땜으로 접합되어 있다. 도면 부호 2-2는 그 납땜부이다. 캡 너트형 엔드 캡(3)은, 상기 레일 본체(1)의 관단 개구부와의 대향면에, 그 관단 개구 단부면에 접촉하는 시일용 돌출부(3-1)를 가지고 있고, 상기 칼라(2)와 나사 결합하여 체결되며, 상기 캡 너트형 엔드 캡(3)의 체결에 의해 발생하는 축력에 의해 그 엔드 캡의 시일용 돌출부(3-1)가 레일 본체의 개구 단부에 압접하여 시일되는 구성으로 된 것으로, 그 시일 방식으로서, 상기 캡 너트형 엔드 캡(3)의 상기 시일용 돌출부(3-1)의 단면 형상을 사다리꼴형으로 이루며 레일 본체(1)의 관단 개구부의 내면측 단부 가장자리(1-1b)와 접촉하는 부분을 테이퍼면(3-1a)으로 이루고, 그 시일용 돌출부(3-1)의 테이퍼면(3-1a)을 레일 본체(1)의 내면측 단부 가장자리(1-1b)에 압접시켜 시일하는 방식을 채용한 것이다.
상기 도 1에 나타내는 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조에 있어서, 칼라(2)와 나사 결합하여 체결되어 있는 캡 너트형 엔드 캡(3)을 체결하면, 그 캡 너트형 엔드 캡(3)의 체결에 의해 발생하는 축력에 의해 그 엔드 캡의 시일용 돌출부(3-1)의 테이퍼면(3-1a)이 레일 본체(1)의 관단 개구부의 내면측 단부 가장자리(1-1a)에 압접함으로써 레일 본체(1)의 개구 단부가 시일된다. 따라서, 이 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조의 경우, 납땜부(2-2)는, 레일 본체(1)의 유통로(1-1)에 내압이 부가된 경우에 발생하는 그 레일 본체(1)의 반경 방향의 변형(관체 외측으로의 팽창)에 대하여 압축 응력이 작용하게 되기 때문에, 그 납땜부(2-2)는 내피로 파괴 특성이 우수하여, 레일 본체(1)의 유통로(1-1)에 부가되는 내압의 고압화에 대응 가능해진다. 또한, 납땜부(2-2)는, 레일 본체(1) 내의 연료(압력 매체)에 접하지 않는 구조로 되어 있기 때문에, 만약 그 납땜부에 형상의 불균일 부분이 존재하여도 응력 집중에 의한 파손의 요인으로 되는 일이 전무해질 뿐만 아니라, 캡 너트형 엔드 캡(3)의 체결에 의해 발생하는 축력에 의해 그 엔드 캡의 시일용 돌출부(3-1)의 테이퍼면(3-1a)을 레일 본체(1)의 관단 개구부의 내면측 단부 가장자리(1-1b)에 압접시켜 시일하는 방식이기 때문에, 레일 본체(1) 단부의 시일의 안정성, 신뢰성도 확보된다. 또한, 이 단말 시일 구조는, 칼라(2)에 캡 너트형 엔드 캡(3)을 나사 결합하는 방식이며, 레일 본체(1)에 직접 캡 너트형 엔드 캡(3)을 나사 결합하는 방식은 아니기 때문에 레일 본체(1)를 후육화할 필요도 없다.
도 2에 나타내는 제2 실시예의 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조는, 시일 방식으로서, 레일 본체의 관단 개구부의 내면을 외방으로 확경되는 테이퍼면으로 이루고, 그 테이퍼면에 캡 너트형 엔드 캡의 시일용 돌출부의 선단부 가장자리를 압접시켜 시일하는 방식을 채용한 것이다. 즉, 도 2에 나타내는 바와 같이, 내부를 유통로(1-1)로 이룬 원통형의 내주벽면(1-1a)을 갖는 레일 본체(1)의 관단 개구부의 내면에 외방으로 확경되는 테이퍼면(1-2)이 형성되고, 그 테이퍼면(1-2)을 갖는 레일 본체(1)의 관단부 외주에, 상기와 마찬가지로 단척의 통체로 이루어지며 또한 외주면에 수나사(2-1)가 가공된 칼라(2)가 납땜부(2-2)를 통해 접합되어 있다. 본 실시예에 있어서의 캡 너트형 엔드 캡(13)은, 레일 본체(1)의 관단 개구부에 형성한 테이퍼면(1-2)과의 대향면에, 선단부 가장자리(13-1a)를 갖는 단면 직사각형의 시일용 돌출부(13-1)가 형성되어 있다.
상기 도 2에 나타내는 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조에 있어서, 칼라(2)와 나사 결합하여 체결되어 있는 캡 너트형 엔드 캡(13)을 체결하면, 그 캡 너트형 엔드 캡(13)의 체결에 의해 발생하는 축력에 의해 그 엔드 캡의 시일용 돌출부(13-1)의 선단부 가장자리(13-1a)가 레일 본체(1)의 테이퍼면(1-2)에 압접함으로써 레일 본체(1)의 개구 단부가 시일된다. 따라서, 이 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조의 경우도, 상기 도 1에 나타내는 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조와 마찬가지로, 납땜부(2-2)는, 내피로 파괴 특성이 우수하여, 레일 본체(1)의 유통로(1-1)에 부가되는 내압의 고압화에 대응 가능해진다. 또한, 납땜부(2-2)는, 레일 본체(1) 내의 연료(압력 매체)에 접하지 않는 구조로 되어 있기 때문에, 응력 집중에 의한 파손의 요인으로 되는 일이 전무해질 뿐만 아니라, 캡 너트형 엔드 캡(13)의 체결에 의해 발생하는 축력에 의해 그 엔드 캡의 시일용 돌출부(13-1)의 선단부 가장자리(13-1a)를 레일 본체(1)의 테이퍼면(1-2)에 압접시켜 시일하는 방식이기 때문에, 본 실시예에 있어서도 레일 본체(1) 단부의 시일의 안정성, 신뢰성도 확보된다. 또한, 이 단말 시일 구조도, 칼라(2)에 캡 너트형 엔드 캡(13)을 나사 결합하는 방식이기 때문에, 레일 본체(1)를 후육화할 필요도 없다.
도 3에 나타내는 제3 실시예의 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조는, 시일 방식으로서, 레일 본체의 관단 개구 단부면에 환형 돌기를 형성하고, 그 환형 돌기를 캡 너트형 엔드 캡의 시일용 돌출부의 선단면에 압접시켜 시일하는 방식을 채용한 것이다. 즉, 도 3에 나타내는 바와 같이, 내부를 유통로(1-1)로 이룬 원통형의 내주벽면(1-1a)을 갖는 레일 본체(1)의 관단 개구부의 단부면에 환형 돌기(1-3)가 형성되고, 그 환형 돌기(1-3)를 갖는 레일 본체(1)의 관단부 외주에, 상기와 같이 단척의 통체로 이루어지며 또한 외주면에 수나사(2-1)가 가공된 칼라(2)가 납땜부(2-2)를 통해 접합되어 있다. 본 실시예에 있어서의 캡 너트형 엔드 캡(23)의 단면 구조는, 상기 도 2에 나타내는 엔드 캡(13)과 대략 동일하며, 레일 본체(1)의 관단 개구부에 형성한 환형 돌기(1-3)와의 대향면에, 단면 직사각형의 시일용 돌출부(23-1)가 형성되어 있다.
상기 도 3에 나타내는 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조에 있어서, 칼라(2)와 나사 결합하여 체결되어 있는 캡 너트형 엔드 캡(23)을 체결하면, 그 캡 너트형 엔드 캡(23)의 체결에 의해 발생하는 축력에 의해 그 엔드 캡의 시일용 돌출부(23-1)에, 레일 본체(1)의 환형 돌기(1-3)가 압접함으로써 레일 본체(1)의 개구 단부가 시일된다. 따라서, 이 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조의 경우도, 상기 도 1, 도 2에 나타내는 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조와 마찬가지로, 납땜부(2-2)는, 내피로 파괴 특성이 우수하여, 레일 본체(1)의 유통로(1-1)에 부가되는 내압의 고압화에 대응 가능해진다. 또한, 납땜부(2-2)는, 레일 본체(1) 내의 연료(압력 매체)에 접하지 않는 구조로 되어 있기 때문에, 응력 집중에 의한 파손의 요인으로 되는 일이 전무해질 뿐만 아니라, 캡 너트형 엔드 캡(23)의 체결에 의해 발생하는 축력에 의해 그 엔드 캡의 시일용 돌출부(23-1)에 레일 본체(1)의 환형 돌기(1-3)를 압접시켜 시일하는 방식이기 때문에, 본 실시예에 있어서도 레일 본체(1) 단부의 시일의 안정성, 신뢰성도 확보된다. 또한, 이 단말 시일 구조도, 칼라(2)에 캡 너트형 엔드 캡(23)을 나사 결합하는 방식이기 때문에, 레일 본체(1)를 후육화할 필요도 없다.
도 4에 나타내는 제4 실시예의 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조는, 시일 방식으로서, 캡 너트형 엔드 캡측의 시일용 돌출부에 환형 돌기를 형성하고, 그 환형 돌기를 레일 본체의 관단 개구 단부면에 압접시켜 시일하는 방식을 채용한 것이다. 즉, 도 4에 나타내는 바와 같이, 내부를 유통로(1-1)로 이룬 원통형의 내주벽면(1-1a)을 갖는 레일 본체(1)의 관단부 외주에, 상기와 마찬가지로 단척의 통체로 이루어지며 또한 외주면에 수나사(2-1)가 가공된 칼라(2)가 납땜부(2-2)를 통해 접합되어 있다. 본 실시예에 있어서의 캡 너트형 엔드 캡(33)의 단면 구조는, 상기 도 2, 도 3에 나타내는 엔드 캡(13, 23)과 대략 동일하며, 레일 본체(1)의 관단 개구 단부면과의 대향면에 환형 돌기(33-1a)가 형성된 단면 직사각형의 시일용 돌출부(33-1)가 형성되어 있다.
상기 도 4에 나타내는 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조에 있어서, 칼라(2)와 나사 결합하여 체결되어 있는 캡 너트형 엔드 캡(33)을 체결하면, 그 캡 너트형 엔드 캡(33)의 체결에 의해 발생하는 축력에 의해 그 엔드 캡의 시일용 돌출부(33-1)에 형성한 환형 돌기(33-1a)가 레일 본체(1)의 관단 개구 단부면에 압접함으로써 레일 본체(1)의 개구 단부가 시일된다. 따라서, 이 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조의 경우도, 상기 도 1~도 3에 나타내는 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조와 마찬가지로, 납땜부(2-2)는, 내피로 파괴 특성이 우수하여, 레일 본체(1)의 유통로(1-1)에 부가되는 내압의 고압화에 대응 가능해진다. 또한, 납땜부(2-2)는, 레일 본체(1) 내의 연료(압력 매체)에 접하지 않는 구조로 되어 있기 때문에, 응력 집중에 의한 파손의 요인으로 되는 일이 전무해질 뿐만 아니라, 캡 너트형 엔드 캡(33)의 체결에 의해 발생하는 축력에 의해 그 엔드 캡의 시일용 돌출부(33-1)에 형성한 환형 돌기(33-1a)를 레일 본체(1)의 관단 개구 단부면에 압접시켜 시일하는 방식이기 때문에, 본 실시예에 있어서도 레일 본체(1) 단부의 시일의 안정성, 신뢰성도 확보된다. 또한, 이 단말 시일 구조도, 칼라(2)에 캡 너트형 엔드 캡(33)을 나사 결합하는 방식이기 때문에, 레일 본체(1)를 후육화할 필요도 없다.
또한, 도 5에 나타내는 제5 실시예의 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조는, 상기 도 1~도 4에 나타내는 캡 너트형 엔드 캡에 의한 나사 체결 방식 대신에, 볼트형 엔드 캡(43)에 의한 나사 체결 방식을 채용한 것이다. 즉, 이 단말 시일 구조는, 레일 본체(1)의 관단 개구부의 내면에 형성한 외방으로 확경되는 테이퍼면(1-2)에, 볼트형 엔드 캡(43)의 선단부에 형성한 시일용 돌출부(43-2)의 외주면(시트면)을 압접시켜 시일하는 방식을 채용한 것으로, 그 구성은, 레일 본체(1)의 관단부 외주에, 단척의 통체로 이루어지며 또한 외단측 내주면에 암나사(22-1)가 가공된 칼라(22)가 납땜으로 접합되고, 이 칼라(22)에 볼트형 엔드 캡(43)이 나사 결합하여 체결되며, 상기 볼트형 엔드 캡(43)의 체결에 의해 발생하는 축력에 의해 그 엔드 캡의 시일용 돌출부(43-2)의 외주면(시트면)이 상기 레일 본체(1)의 관단 개구부의 테이퍼면(1-2)에 압접하여 시일되는 구성으로 된 것이다. 도면 부호 22-2는 칼라(22)의 납땜부이고, 43-1은 수나사이다.
상기한 바와 같이, 도 5에 나타내는 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조의 경우도, 상기 도 1~도 4에 나타내는 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조와 마찬가지로, 납땜부(22-2)는, 내피로 파괴 특성이 우수하여, 레일 본체(1)의 유통로(1-1)에 부가되는 내압의 고압화에 대응 가능해진다. 또한, 납땜부(22-2)는, 레일 본체(1) 내의 연료(압력 매체)에 접하지 않는 구조로 되어 있기 때문에, 응력 집중에 의한 파손의 요인으로 되는 일이 전무해질 뿐만 아니라, 볼트형 엔드 캡(43)의 체결에 의해 발생하는 축력에 의해 그 엔드 캡의 시일용 돌출부(43-2)의 외주면(시트면)(43-2a)을 레일 본체(1)의 관단 개구부의 테이퍼면(1-2)에 압접시켜 시일하는 방식이기 때문에, 본 실시예에 있어서도 레일 본체(1) 단부의 시일의 안정성, 신뢰성도 확보된다. 또한, 이 단말 시일 구조도, 칼라(22)에 볼트형 엔드 캡(43)을 나사 결합하는 방식이기 때문에, 레일 본체(1)를 후육화할 필요도 없다.
1 : 레일 본체 1-1 : 유통로
1-1a : 내주벽면 1-1b : 내면측 단부 가장자리
1-2 : 테이퍼면 1-3, 33-1a : 환형 돌기
2, 22 : 칼라 2-1 : 수나사
2-2, 22-2 : 납땜부 3, 13, 23, 33 : 캡 너트형 엔드 캡
3-1, 13-1, 23-1, 33-1, 43-2 : 시일용 돌출부
3-1a : 테이퍼면 13-1a : 선단부 가장자리
22-1 : 암나사 43 : 볼트형 엔드 캡
43-1 : 수나사 43-2a : 외주면(시트면)

Claims (7)

  1. 관체로 이루어지는 레일 본체의 일단 또는 양단을 엔드 캡으로 폐색하는 구조의 연료 레일에 있어서, 상기 레일 본체의 관단부 외주에, 단척(短尺)의 통체로 이루어지며 외주면에 수나사가 가공된 칼라가 납땜으로 접합되고, 상기 레일 본체의 관단 개구부와의 대향면에, 그 관단 개구 단부면에 접촉하는 시일용 돌출부를 갖는 캡 너트형 엔드 캡이 상기 칼라와 나사 결합하여 체결되며, 상기 캡 너트형 엔드 캡의 체결에 의해 발생하는 축력에 의해 상기 엔드 캡의 시일용 돌출부가 레일 본체의 개구 단부에 압접하여 시일되는 구성으로 된 것을 특징으로 하는 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조.
  2. 제1항에 있어서, 상기 레일 본체와 캡 너트형 엔드 캡의 시일 방식으로서, 상기 캡 너트형 엔드 캡의 상기 시일용 돌출부의 단면 형상을 사다리꼴형으로 이루며 레일 본체의 관단 개구부의 내면측 단부 가장자리와 접촉하는 부분을 테이퍼면으로 이루고, 상기 시일용 돌출부의 테이퍼면을 레일 본체의 내면측 단부 가장자리에 압접시켜 시일하는 방식을 채용하는 것을 특징으로 하는 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조.
  3. 제1항에 있어서, 상기 레일 본체와 캡 너트형 엔드 캡의 시일 방식으로서, 레일 본체의 관단 개구부의 내면을 외방으로 확경되는 테이퍼면으로 이루고, 상기 테이퍼면에 상기 캡 너트형 엔드 캡의 시일용 돌출부의 선단부 가장자리를 압접시켜 시일하는 방식을 채용하는 것을 특징으로 하는 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조.
  4. 제1항에 있어서, 상기 레일 본체와 캡 너트형 엔드 캡의 시일 방식으로서, 레일 본체의 관단 개구 단부면에 환형 돌기를 형성하고, 상기 환형 돌기를 상기 캡 너트형 엔드 캡의 시일용 돌출부의 선단면에 압접시켜 시일하는 방식을 채용하는 것을 특징으로 하는 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조.
  5. 제1항에 있어서, 상기 레일 본체와 캡 너트형 엔드 캡의 시일 방식으로서, 캡 너트형 엔드 캡의 시일용 돌출부에 환형 돌기를 형성하고, 상기 환형 돌기를 레일 본체의 관단 개구 단부면에 압접시켜 시일하는 방식을 채용하는 것을 특징으로 하는 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조.
  6. 관체로 이루어지는 레일 본체의 일단 또는 양단을 엔드 캡으로 폐색하는 구조의 연료 레일에 있어서, 상기 레일 본체의 관단부 외주에, 단척의 통체로 이루어지며 외단측 내주면에 암나사가 가공된 칼라가 납땜으로 접합되고, 상기 레일 본체의 관단 개구부와의 대향면에, 그 관단 개구 단부에 접촉하는 시일용 돌출부를 갖는 볼트형 엔드 캡이 상기 칼라와 나사 결합하여 체결되며, 상기 볼트형 엔드 캡의 체결에 의해 발생하는 축력에 의해 상기 엔드 캡의 시일용 돌출부가 레일 본체의 개구 단부에 압접하여 시일되는 구성으로 된 것을 특징으로 하는 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조.
  7. 제6항에 있어서, 상기 레일 본체와 볼트형 엔드 캡의 시일 방식으로서, 레일 본체의 관단 개구부의 내면을 외방으로 확경되는 테이퍼면으로 이루고, 상기 테이퍼면에 상기 볼트형 엔드 캡의 시일용 돌출부의 선단부를 압접시켜 시일하는 방식을 채용하는 것을 특징으로 하는 가솔린 직분사 엔진용 연료 레일의 단말 시일 구조.
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