WO2022230743A1 - 燃料レール - Google Patents

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fuel
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branch hole
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康右 鈴木
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臼井国際産業株式会社
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    • F02M55/02—Conduits between injection pumps and injectors, e.g. conduits between pump and common-rail or conduits between common-rail and injectors
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Definitions

  • the present invention relates to a fuel rail having a fuel rail body and a plurality of bosses, and to a connection structure between the boss and the fuel rail body.
  • a fuel rail In conventional gasoline engine vehicles, a fuel rail is generally used in which a plurality of bosses are formed at regular intervals on the outer peripheral surface of the fuel rail body, in which the fuel passage is formed in the tube axis direction.
  • the boss of such a fuel rail is formed with a receiving recess (102) for receiving a mating member (101). Between the end (104) of the receiving recess (102) on the side of the fuel rail body (103) and the fuel passage (105) of the fuel rail body (103), the fuel passage (105) and a boss are provided.
  • a branch hole (106) communicating with the inner periphery of (100) is provided.
  • the thickness of the fuel rail body and boss is made thicker than the conventional product, the outer diameter of the fuel rail body is made larger than the conventional product, and the fuel Methods such as reducing the inner diameter of the rail body or using high-strength steel for the material of the fuel rail body and boss have already been considered.
  • the thickness of the fuel rail main body and the boss are made thicker than those of the conventional ones, the weight becomes heavy, which poses problems such as a decrease in fuel efficiency and an increase in product cost.
  • the outer diameter of the fuel rail main body is increased, the layout performance is deteriorated, and the increase in weight causes problems such as a decrease in fuel consumption performance and an increase in product cost.
  • the inner diameter of the fuel rail body is reduced, it becomes difficult to suppress pressure pulsation during fuel injection.
  • high-strength steel is used for the material of the fuel rail body and boss, the manufacturing cost will be high.
  • the present invention is intended to solve the above-described problems, and in particular, in a fuel rail used for liquid fuel such as gasoline or gaseous fuel such as hydrogen gas, the fuel rail main body and boss are compared with the conventional ones. Without increasing the wall thickness of the fuel rail body, changing the size of the outer or inner diameter of the fuel rail body, or forming the fuel rail body or boss with a special material, the fuel rail body, which is the position where the maximum stress occurs To obtain a fuel rail capable of avoiding stress concentration due to fuel pressure in and around a communication opening between a fuel passage and a branch hole.
  • the first invention of the present application is to solve the above-mentioned problems, in which a boss having a concave portion for receiving a mating member is formed on the inner periphery of the outer peripheral surface of the fuel rail body having the fuel passage in the axial direction.
  • the fuel rail is provided with a branch hole between the fuel rail body side end of the receiving recess of the boss and the fuel passage of the fuel rail body for communicating the fuel passage and the receiving recess.
  • the axial length of the branch hole is longer than the thickness of the fuel rail body.
  • a second invention of the present application is a boss which is assembled to an engine having a plurality of cylinders, and has a fuel rail body provided with a fuel passage in the axial direction, and a boss provided with a concave portion for receiving a mating member on the inner periphery thereof.
  • a branch hole is provided between the end of the receiving recess of the boss on the side of the fuel rail main body and the fuel passage of the fuel rail body for communicating the fuel passage with the receiving recess. Further, the length H obtained by subtracting the thickness of the fuel rail main body from the axial length of the branch hole is set to 7 mm or more.
  • the cross-sectional area of the branched hole may be uniform in the axial direction of the branched hole.
  • the branch hole may have a cross-sectional area larger at the center than at both ends, or may be larger at one end than at the other end. It may be one with a large cross-sectional area on the side.
  • the fuel passage and the inner circumference of the boss are communicated between the end portion of the receiving recess on the fuel rail body side of the boss and the fuel passage of the fuel rail body.
  • a branch hole is provided, and the axial length of the branch hole is longer than the thickness of the fuel rail body.
  • FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view showing Examples 1 to 15 of the first and second inventions of the present application;
  • FIG. 2 is an overall perspective view of Examples 1 to 24; Analytical graphs of Examples 1-15.
  • FIG. 11 is a partially enlarged cross-sectional view showing Examples 16 to 24; Analytical graphs of Examples 16-24.
  • FIG. 12 is a partially enlarged cross-sectional view showing Example 25;
  • FIG. 11 is a partially enlarged cross-sectional view showing a twenty-sixth embodiment;
  • FIG. 11 is a partially enlarged cross-sectional view showing Example 27;
  • FIG. 11 is a partially enlarged cross-sectional view showing a twenty-eighth embodiment;
  • FIG. 11 is a partially enlarged cross-sectional view showing a twenty-ninth embodiment; Partially enlarged cross-sectional view showing a conventional example.
  • Examples 1 to 15 of the present invention are described below.
  • (1) is a fuel rail body, which is assembled to an engine having a plurality of cylinders.
  • the fuel rail body (1) has an elongated tubular shape with a fuel passage (2) extending in the pipe axis direction.
  • a plurality of bosses (3) are formed on the outer peripheral surface of the fuel rail body (1) at regular intervals.
  • the fuel rails of Examples 1 to 15 of the present invention can be used not only for liquid fuel such as gasoline but also for gaseous fuel such as hydrogen gas.
  • the plurality of bosses (3) are provided with receiving recesses (5) into which the mating member (4) is inserted.
  • a branch hole (7) communicating with the fuel passage (2) of the fuel rail body (1) is continuously provided at the end (6) of the receiving recess (5) on the side of the fuel rail body (1).
  • the diameter R of this branch hole (7) is made uniform from one end to the other end, and its cross-sectional area is made uniform.
  • Examples 1 to 15 when the length H obtained by subtracting the thickness of the fuel rail body (1) from the axial length of the branch hole (7) is changed as follows, the communication port (8 ) was analyzed.
  • the analysis results of Examples 1 to 15 are shown in Table 2 below, and a line graph based on Table 2 is shown in FIG.
  • the stress tends to decrease as H increases, and in particular, when H is 7 mm or more, a value close to the maximum stress reduction effect can be obtained. confirmed.
  • the outer diameter and inner diameter of the fuel rail body (1), the thickness of the boss (3) (the outer diameter of the boss (3) N - the inner diameter of the boss (3) M), and the branch hole (7 ), the stress concentrated on the communication port (8) can be effectively reduced by setting H to 7 mm or more.
  • H is 14 mm or more, there is almost no change in the stress reduction effect, or even if there is a change, it is almost slight, so it is also possible to set H to less than 14 mm.
  • engine vibration generally has large vibrations below 1000Hz. Therefore, when the natural frequency of the fuel rail is 1000 Hz or less, a large vibrational stress is generated in the fuel rail due to resonance. For this reason, if the weight of the fuel rail becomes 1.5 times or more, for example, the natural frequency may become 1000 Hz or less, increasing the risk of resonance. Therefore, the upper limit of H can be considered to be 1.5 times the weight of the fuel rail.
  • the weight of the fuel rail body (1) x 0.5 is distributed to the boss (3) where fuel pressure is applied, the weight of the fuel rail will be 1.5 times.
  • the total length of the fuel rail body (1) x 0.5 is the total sum of H at each boss (3) to which fuel pressure is applied. Then, by dividing the sum of H in the boss (3) by the number of bosses (3), the average value of the length of H in each boss (3) can be calculated, and this can be considered as the upper limit of the value of H. can.
  • H (Total length of fuel rail body (1)) x 0.5 ⁇ (Number of bosses (3) where fuel pressure is applied (Here, number of injector bosses + number of sensor bosses + inlet It can be said that the number of bosses)) can be obtained by a mathematical formula.
  • (31) is a fuel rail body, which has a long tubular shape with a fuel passage (32) provided in the pipe axis direction.
  • a plurality of bosses (33) protrude from the outer peripheral surface of the fuel rail body (31) at regular intervals.
  • the plurality of bosses (33) are provided with receiving recesses (35) into which the mating member (34) is inserted.
  • a branch hole (37) communicating with the fuel passage (32) of the fuel rail body (31) is continuously provided at the end (36) of the receiving recess (35) on the side of the fuel rail body (31). there is In Examples 1 to 15, the cross-sectional area of the branch hole (37) is uniform from one end to the other end. The other end side is assumed to be different. That is, the inside diameter S of one end of the fuel rail body (31) on the side of the fuel passage (32) is set to 3 mm, and the other end of the boss (33) of the branch hole (37) on the side of the receiving recess (35).
  • the inner diameter R of is 4 mm.
  • Examples 16 to 24 of the fuel rail configured as shown in FIG. ) and its outer diameter N are shown in Table 3.
  • the length H obtained by subtracting the thickness of the fuel rail body (31) from the axial length of the branch hole (37) is 0 mm, 4 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm, 14 mm, A stress analysis was performed near the communication port (38) when the length was changed to 34 mm.
  • the weight of the fuel rail body (31) x 0.5 when the weight of the fuel rail body (31) x 0.5 is distributed to the boss (33) where fuel pressure is applied, the weight of the fuel rail becomes 1.5 times.
  • the total length of the fuel rail body (31) ⁇ 0.5 is the total sum of H at each boss (33) to which fuel pressure is applied. Then, by dividing the total sum of H in the boss (33) by the number of bosses (33), the average value of the length of H in each boss (33) can be calculated, and this can be considered as the upper limit of the value of H. can.
  • H (total length of fuel rail body (1)) x 0.5 ⁇ (number of bosses (33) where fuel pressure is applied (here, number of injector bosses + number of sensor bosses + inlet It can be said that the number of bosses)) can be obtained by a mathematical formula.
  • the cross-sectional area of one end on the side of the fuel passage (32) is formed smaller than the cross-sectional area of the other end on the side of the receiving recess (35) of the boss (33).
  • the cross-sectional areas of the fuel rail bodies (44) and (50) on the side of the fuel passages (46) and (52) and on the side of the receiving recesses (48) and (54) are smaller than the cross-sectional areas on the central side in the axial direction. It's big.
  • the boss (47) of Example 25 is used as an inlet pipe, and the boss (53) shown in Example 26 is used as a sensor boss.
  • a boss (60) protrudes at a position off the axis (57) in the cross section of the fuel passage (58) of the fuel rail body (56) and a branch hole. (61), and the cross-sectional area of the branch hole (61) is uniform from one end to the other end.
  • the branch holes (7), (37), (45), (51), (61) of the first to twenty-seventh embodiments are replaced by the fuel rail bodies (1), (31), and (44). While the fuel passages (50) and (56) are formed perpendicular to the fuel passages (2), (32), (46), (52), and (58), in the twenty-eighth embodiment, the fuel passages ( 65), and the boss (66) of this embodiment is a non-direct type injector holder.
  • a fuel rail body (78) has a boss (77) for inserting one end (76) of an injector cup adapter, which is a mating member (80), as shown in FIG. It is prepared for
  • the axial lengths of the branch holes (7), (37), (45), (61), (71), (82) are set to the fuel rail bodies (1), (31), (44), (50). )(56)(67)(78), the fuel rail body (1)(31)(44)(50)(56)(67)(78) and the boss (3) (33) (47) (53) (60) (66) (77) wall thickness, fuel rail body (1) (31) (44) (50) (56) (67) (78) outside or inside diameter, fuel rail body (1)(31)(44)(50)(56)(67)(78) or boss (3)(33)(47)(53)(60)( 66) Regardless of the material of (77), )(58)(65)(79) and communication port (8)(38)(42)(49)(64) with branch hole (7)(37)(45)(61)(71)(82) (72), (83), and the effect of reducing the stress caused by the fuel pressure at and around

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Abstract

応力の最大発生位置である燃料レール本体の燃料通路と分岐孔との連通口及びその周辺における燃料圧力による応力集中を回避する。 【解決手段】　軸心方向に燃料通路2を備えた燃料レール本体1の外周面に、内周に相手部材4の受け入れ凹部5を設けたボス3を突出形成した燃料レールであって、上記ボス3の受け入れ凹部5の燃料レール本体1側の端部6と上記燃料レール本体1の燃料通路2との間に、当該燃料通路2と受け入れ凹部5とを連通させる分岐孔7を備えたものにおいて、上記分岐孔7の軸方向長さを、上記燃料レール本体1の肉厚よりも長尺なものとしている。

Description

燃料レール
　本発明は、燃料レール本体と複数のボスとを備えた燃料レールにおける、当該ボスと燃料レール本体との接続構造に関するものである。
　従来のガソリンエンジン車では、燃料通路を管軸方向に形成した燃料レール本体の外周面に、複数のボスを等間隔に突出形成した燃料レールが一般的に使用されている。このような燃料レールのボスには、特許文献１及び図１１に示す如く、相手部材(101)を受け入れるための受け入れ凹部(102)が形成されている。そしてこの受け入れ凹部(102)の燃料レール本体(103)側の端部(104)と、上記燃料レール本体(103)の燃料通路(105)との間には、当該燃料通路(105)とボス(100)の内周とを連通させる分岐孔(106)が備えられている。
　しかしながら、上記構成の従来の燃料レールを使用した場合、近年のシステムの高圧化により、燃料レール本体(103)の燃料通路(105)と分岐孔(106)との連通口(107)において燃料圧力による応力が集中し、当該連通口(107)及びその周辺が最大応力発生位置となる。そのため、当該燃料通路(105)と分岐孔(106)との連通口(107)及びその周辺における強度管理が重要となっている。
　また、上記ガソリンエンジン車と同様に燃料の高圧システムを採用しているものとして水素ガスを燃料とする自動車等が挙げられるが、この水素ガスを燃料とする自動車についても、上記ガソリンエンジン車と同様の課題が生じるものと考えられる。
　そこで上記の如き課題を解決するためには、燃料レール本体やボスの肉厚を従来品よりも厚いものとしたり、従来品よりも燃料レール本体の外径を大きくしたり、従来品よりも燃料レール本体の内径を小さくしたり、あるいは、燃料レール本体やボスの材料に高強度鋼を使用したりする方法が既に検討されている。
特開平10-205674号公報
　しかしながら、このような従来の解決方法を採用した場合には、次のような問題が生じるおそれがある。即ち、燃料レール本体やボスの肉厚を従来のものよりも厚くした場合には、重量が重くなり燃費性能の低下や製品コストの増加が問題となる。また、燃料レール本体の外径を大きくした場合には、レイアウト性が悪くなるとともに、重量の増加により燃費性能の低下や製品コストの増加が問題となる。また、燃料レール本体の内径を小さくした場合には、燃料噴射時の圧力脈動を抑制することが困難となる。また、燃料レール本体やボスの材料に高強度鋼を使用する場合には、製造コストが高くつくものとなる。
　そこで、本発明は上記の如き課題を解決しようとするものであって、特にガソリン等の液体燃料や水素ガス等の気体燃料等に使用する燃料レールにおいて、従来と比較して燃料レール本体やボスの肉厚を大きくしたり、燃料レール本体の外径や内径の大きさを変更したり、燃料レール本体やボスを特別な材質にて形成することなく、応力の最大発生位置である燃料レール本体の燃料通路と分岐孔との連通口及びその周辺における燃料圧力による応力集中を回避可能な燃料レールを得ようとするものである。
　本願の第１発明は上述の如き課題を解決したものであって軸心方向に燃料通路を備えた燃料レール本体の外周面に、内周に相手部材の受け入れ凹部を設けたボスを突出形成した燃料レールであって、上記ボスの受け入れ凹部の燃料レール本体側の端部と上記燃料レール本体の燃料通路との間に、当該燃料通路と受け入れ凹部とを連通させる分岐孔を備えたものであって、上記分岐孔の軸方向長さを、上記燃料レール本体の肉厚よりも長尺としたものである。
また本願の第２発明は、複数の気筒を備えたエンジンに組付けられるとともに、軸心方向に燃料通路を備えた燃料レール本体の外周面に、内周に相手部材の受け入れ凹部を設けたボスを突出形成した燃料レールであって、上記ボスの受け入れ凹部の燃料レール本体側の端部と上記燃料レール本体の燃料通路との間に、当該燃料通路と受け入れ凹部とを連通させる分岐孔を備えたものにおいて、上記分岐孔の軸方向長さから上記燃料レール本体の肉厚を差し引いた長さＨを７mm以上としたものである。
　また上記本願の第１、２発明は、上記分岐孔の断面積は、当該分岐孔の軸方向において均一としたものであってもよい。
また上記本願の第１、２発明は、上記分岐孔は、両端部の断面積よりも中央部の断面積を大きいものとしたものであってもよいし、一端側の断面積よりも他端側の断面積を大きいものとしたものであってもよい。
　本願の第１、２発明は上記の如く、上記ボスの燃料レール本体側の受け入れ凹部の端部と上記燃料レール本体の燃料通路との間に、当該燃料通路とボスの内周とを連通させる分岐孔を設け、上記分岐孔の軸方向長さを上記燃料レール本体の肉厚よりも長尺なものとしているため、燃料レール本体やボスの肉厚、燃料レール本体の外径又は内径の大きさ、燃料レール本体やボスの材質等にかかわらず、燃料レール本体の燃料通路と分岐孔との連通口及びその周辺における燃料圧力による応力を低減することが可能となる。
本願の第１、２発明の実施例１～１５を示す部分拡大断面図。 実施例１～２４の全体斜視図。 実施例１～１５の解析グラフ。 実施例１６～２４を示す部分拡大断面図。 実施例１６～２４の解析グラフ。 実施例２５を示す部分拡大断面図。 実施例２６を示す部分拡大断面図。 実施例２７を示す部分拡大断面図。 実施例２８を示す部分拡大断面図。 実施例２９を示す部分拡大断面図。 従来例を示す部分拡大断面図。
　本発明の実施例１～１５について以下に説明する。図１に示す如く (1)は燃料レール本体であって、複数の気筒を備えたエンジンに組付けられている。また当該燃料レール本体(1)は、管軸方向に燃料通路(2)を設けた長尺な管状としている。そしてこの燃料レール本体(1)の外周面には、図２に示す如くボス(3)を複数個等間隔に突出形成している。尚、本発明の実施例１～１５の燃料レールは、ガソリン等の液体燃料のみならず、水素ガス等の気体燃料についても使用可能なものである。
そして上記複数のボス(3)には、相手部材(4)を内部に挿入配置するための受け入れ凹部(5)を設けている。そしてこの受け入れ凹部(5)の燃料レール本体(1)側の端部(6)には、燃料レール本体(1)の燃料通路(2)と連通する分岐孔(7)を連続して設けている。またこの分岐孔(7)の直径Rを一端から他端まで均一なものとし、その断面積を均一なものとしている。
　上記の如き構成の燃料レールにおいては、図１に示す如く燃料レール本体(1)の燃料通路(2)と分岐孔(7)との連通口(8)及びその周辺において、燃料圧力による応力が集中し、当該部分が最大応力発生位置となる。そこで、この連通口(8)における応力について解析を行った。この応力解析について以下に説明する。
　まず、図１に示す構成の燃料レールについて、以下の表１に実施例１～１５の各パラメータ、すなわち燃料レール本体(1)の外径P、その内径Q、分岐孔(7)の直径R、ボス(3)の内径M、その外径Nを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
そして、実施例１～１５において、分岐孔(7)の軸方向長さから上記燃料レール本体(1)の肉厚を差し引いた長さＨを以下の通り変化させた場合における、連通口(8)付近の応力解析を行った。上記実施例１～１５の解析結果について、下記表２に、また表２に基づく折線グラフを図３に示す。
(実施例１～実施例９)
Ｈ　0mm、4mm、7mm、8mm、9mm、14mm、34mm
(実施例１０～実施例１５)
Ｈ　0mm、4mm、9mm、14mm、34mm
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２及び図３に示す如く、実施例１～１５の全てにおいて、Ｈが長くなるほど応力が低くなる傾向にあり、特にＨが７mm以上において最大の応力低減効果に近い値を得ることができることが確認された。このことにより、燃料レール本体(1)の外径及び内径の大きさ、ボス(3)の肉厚(ボス(3)の外径N-ボス(3)の内径M)、及び分岐孔(7)の直径の大きさにかかわらず、Ｈを７mm以上とすることにより、上記連通口(8)に集中する応力を効果的に低減可能であるということが明らかとなった。
　また、実施例１～１５の解析結果より、図３に示す如くＨが7mmから34mmにかけて応力の値がほぼ同程度の値を維持していることから、仮にＨを34mm以上とした場合であっても応力低減効果はほぼ同程度を維持するものと考えられる。しかし、分岐孔(7)の軸方向長さが長くなりすぎると、ボス(3)の燃料レール本体(1)からの突出高さが高くなることから、燃料レール全体のレイアウト性に問題が生じるものとなる。また燃料レール本体(1)の重量増加につながり、燃費性能の低下と製品コストの増加をまねくおそれがある。
　そのためＨを14mm以上としても、応力低減効果についてはほとんど変化が見られないか、仮に変化があったとしてもほぼわずかであるという観点から、Ｈを14mm未満とすることも考えられる。
　また、エンジン振動は一般的に1000Hz以下で大きな振動が存在する。そのため、燃料レールの固有振動数が1000Hz以下の場合には、共振に伴い当該燃料レールに大きな振動応力が発生する。このことから、例えば燃料レールの重量が1.5倍以上重くなった場合には固有振動数が1000Hz以下となるおそれがあり、共振のリスクが高まる。従って、Hの上限値については、燃料レールの重量が1.5倍となる場合を目安と考えることができる。
　例えば、燃料レール本体(1)の重量×0.5を燃圧がかかるボス(3)に分配する場合、燃料レールの重量が1.5倍となる。そして、上記燃料レール本体(1)の重量×0.5を長さに換算すると、燃料レール本体(1)の全長×0.5が、燃圧がかかる各ボス(3)におけるHの総和となる。そして当該ボス(3)におけるHの総和をボス(3)の数で割ることにより各ボス(3)におけるHの長さの平均値を算出し、これをHの値の上限値と考えることができる。
以上より、Hの値の上限については、H＝（燃料レール本体(1)の全長）×0.5÷（燃圧がかかるボス(3)の数（ここではインジェクターボスの数+センサーボスの数+インレットボスの数））という数式により求めることができると言える。
　次に、本発明の実施例１６～２４について説明する。図４に示す如く、 (31)は燃料レール本体であって、管軸方向に燃料通路(32)を設けた長尺な管状としている。そしてこの燃料レール本体(31)の外周面には、図２に示す如くボス(33)を複数個等間隔に突出形成している。
そして上記複数のボス(33)は、図４に示す如くその相手部材(34)を内部に挿入配置するための受け入れ凹部(35)を設けている。そしてこの受け入れ凹部(35)の燃料レール本体(31)側の端部(36)には、燃料レール本体(31)の燃料通路(32)と連通する分岐孔(37)を連続して設けている。そして上記実施例１～１５では、当該分岐孔(37)の断面積を一端から他端まで均一なものとしているが、実施例１６～２４では、分岐孔(37)の断面積を一端側と他端側とで異なるものとしている。即ち、燃料レール本体(31)の燃料通路(32)側である一端側の内径Sを3mmとするとともに、当該分岐孔(37)のボス(33)の受け入れ凹部(35)側の他端側の内径Rを4mmとする。
　上記の如き構成の燃料レールにおいては、図４に示す如く燃料レール本体(31)の燃料通路(32)と分岐孔(37)との連通口(38)及びその周辺において燃料圧力による応力が集中し、当該部分が最大応力発生位置となる。そこで、この連通口(38)における応力について解析を行った。この応力解析について以下に説明する。
　まず、図４に示す構成の燃料レールの実施例１６～２４の各パラメータ、すなわち燃料レール本体(31)の外径P、その内径Q、分岐孔(37)の直径R及びS、ボス(33)の内径M、その外径Nを表３に示す。そして、当該実施例１６～２４において、分岐孔(37)の軸方向長さから上記燃料レール本体(31)の肉厚を差し引いた長さＨを0mm、4mm、7mm、8mm、9mm、14mm、34mmと変化させた場合における連通口(38)付近の応力解析を行った。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
上記実施例１６～２４の解析結果について、下記表４に、また表４を基にした折線グラフを図５に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表４及び図５に示す如く、実施例１６～２４の全てにおいて、Ｈが長くなるほど応力が低くなる傾向にあり、特にＨが７mm以上において最大の応力低減効果に近い値を得ることができることが確認された。この結果から、燃料レール本体(31)の外径及び内径の大きさ、ボス(3)の肉厚(ボス(3)の外径N-ボス(3)の内径M)、及び分岐孔(37)の直径の大きさ及びその形状の変化にかかわらず、Ｈを７mm以上とすることにより、上記連通口(38)に集中する応力を効果的に低減可能であることが明らかとなった。
　また、実施例１６～２４の解析結果より、図５に示す如くＨが7mmから34mmにかけて応力の値がほぼ同程度の値を維持していることから、仮にＨを34mm以上とした場合であっても応力低減効果はほぼ同程度を維持するものと考えられる。しかし、分岐孔(37)の軸方向長さが長くなりすぎると、ボス(33)の燃料レール本体(1)からの突出高さが高くなることから、燃料レール全体のレイアウト性に問題が生じるものとなる。また燃料レール本体(31)の重量増加につながり、燃費性能の低下と製品コストの増加をまねくおそれがある。
　そのため、Ｈを14mm以上としても応力低減効果についてはほとんど変化が見られないか、あるいは変化があったとしてもほぼわずかであるという観点から、Ｈを14mm未満とすることも考えられる。
　また、一般にエンジン振動は1000Hz以下で大きな振動が存在するため、燃料レールの固有振動数が1000Hz以下の場合には、共振に伴い当該燃料レールに大きな振動応力が発生する。そのため、例えば燃料レールの重量が1.5倍以上重くなった場合には、固有振動数が1000Hz以下となるおそれがあることから共振のリスクが高まる。従って、Hの値の上限値については、燃料レールの重量が1.5倍となる場合を目安と考えることができる。
　例えば、燃料レール本体(31)の重量×0.5を燃圧がかかるボス(33)に分配する場合、燃料レールの重量が1.5倍となる。そして、上記燃料レール本体(31)の重量×0.5を長さに換算すると、燃料レール本体(31)の全長×0.5が、燃圧がかかる各ボス(33)におけるHの総和となる。そして当該ボス(33)におけるHの総和をボス(33)の数で割ることにより各ボス(33)におけるHの長さの平均値を算出し、これをHの値の上限値と考えることができる。
以上より、Hの値の上限については、H＝（燃料レール本体(1)の全長）×0.5÷（燃圧がかかるボス(33)の数（ここではインジェクターボスの数+センサーボスの数+インレットボスの数））という数式により求めることができると言える。
　また、上記実施例とは異なる構成の燃料レールについても、Ｈが7mm以上の場合には同様の応力低減効果を得ることができる。
　即ち、実施例２５として図６及び実施例２６として図７に示す燃料レールは、上記実施例１６～２４と同様に分岐孔(45)(51)の断面積を一端側と他端側とで異なるものとする一方、燃料通路(32)側である一端側の断面積を、ボス(33)の受け入れ凹部(35)側の他端側の断面積よりも小さく形成した実施例１６～２４とは異なり、燃料レール本体(44)(50)の燃料通路(46)(52)側と受け入れ凹部(48)(54)側の両端側の断面積よりも、軸方向中央部側の断面積を大きいものとしている。尚、実施例２５のボス(47)はインレットパイプとして使用するものであるとともに、実施例２６に示すボス(53)はセンサーボスとして使用するものである。
　また実施例２７として図８に示す燃料レールは、燃料レール本体(56)の燃料通路(58)の断面において軸心部(57)から外れた位置においてボス(60)を突出形成するとともに分岐孔(61)を形成しているものであって、分岐孔(61)の断面積を一端から他端まで均一なものとしている。
　また実施例２８として図９に示す燃料レールは、上記実施例１～２７の分岐孔(7)(37)(45)(51)(61)が燃料レール本体(1)(31)(44)(50)(56)の燃料通路(2)(32)(46)(52)(58)に対して垂直方向に形成されているのに対し、実施例２８では図９に示す如く燃料通路(65)に対して傾斜方向に形成されたものであって、本実施例のボス(66)は非直上型のインジェクターホルダーである。
　また実施例２９として図１０に示す燃料レールは、図１０に示す如く相手部材(80)であるインジェクターカップアダプターの一端(76)を挿入配置するためのボス(77)を燃料レール本体(78)に備えたものである。
以上より、上記全ての実施例において、分岐孔(7)(37)(45)(61)(71)(82)の軸方向長さを燃料レール本体(1)(31)(44)(50)(56)(67)(78)の肉厚よりも長尺なものとすることにより、燃料レール本体(1)(31)(44)(50)(56)(67)(78)やボス(3)(33)(47)(53)(60)(66)(77)の肉厚、燃料レール本体(1)(31)(44)(50)(56)(67)(78)の外径又は内径の大きさ、燃料レール本体(1)(31)(44)(50)(56)(67)(78)やボス(3)(33)(47)(53)(60)(66)(77)の材質等にかかわらず、燃料レール本体(1)(31)(44)(50)(56)(67)(78)の燃料通路(2)(32)(46)(52)(58)(65)(79)と分岐孔(7)(37)(45)(61)(71)(82)との連通口(8)(38)(42)(49)(64)(72)(83)及びその周辺における燃料圧力による応力を低減することが可能となるという効果を得ることができる。
1,31,44,50,56,67,78  燃料レール本体
2,32,46,52,58,65,79  燃料通路
3,33,47,53,60,66,77  ボス
4,34,43,55,62,68,80  相手部材
5,35,48,54,63,70,81  受け入れ凹部
6,36　端部
7,37,45,51,61,71,82  分岐孔
8,38,42,49,64,72,83  連通口

Claims (5)

  1. 　複数の気筒を備えたエンジンに組付けられるとともに、軸心方向に燃料通路を備えた燃料レール本体の外周面に、内周に相手部材の受け入れ凹部を設けたボスを突出形成した燃料レールであって、上記ボスの受け入れ凹部の燃料レール本体側の端部と上記燃料レール本体の燃料通路との間に、当該燃料通路と受け入れ凹部とを連通させる分岐孔を備えたものにおいて、上記分岐孔の軸方向長さは、上記燃料レール本体の肉厚よりも長尺であることを特徴とする燃料レール。
  2. 　複数の気筒を備えたエンジンに組付けられるとともに、軸心方向に燃料通路を備えた燃料レール本体の外周面に、内周に相手部材の受け入れ凹部を設けたボスを突出形成した燃料レールであって、上記ボスの受け入れ凹部の燃料レール本体側の端部と上記燃料レール本体の燃料通路との間に、当該燃料通路と受け入れ凹部とを連通させる分岐孔を備えたものにおいて、上記分岐孔の軸方向長さから上記燃料レール本体の肉厚を差し引いた長さＨが７mm以上であることを特徴とする燃料レール。
  3. 　上記分岐孔の断面積は、当該分岐孔の軸方向において均一としたことを特徴とする請求項１、または２の燃料レール。
  4. 　上記分岐孔は、両端部の断面積よりも中央部の断面積を大きいものとしたことを特徴とする請求項１、または２の燃料レール。
  5. 　上記分岐孔は、一端側の断面積よりも他端側の断面積を大きいものとしたことを特徴とする請求項１、または２の燃料レール。
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