JP2010216431A - Common rail - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コモンレールに関し、例えば内燃機関の蓄圧式燃料噴射装置に用いられるコモンレールに適用して好適なものである。 The present invention relates to a common rail, and is suitable for application to, for example, a common rail used in an accumulator fuel injection device for an internal combustion engine.
従来、コモンレールとしては、円筒状を呈するハウジングに設けられ、内部に燃料を蓄える中空部と、長手方向に延びる中空部に対し概ね直交する方向に中空部に開口する交差穴部とを備えたものが知られている。交差穴部の中空部とは反対端部は、気筒ごとに燃料を分配するように、燃料配管が接続される配管接続部が設けられている。 Conventionally, a common rail is provided in a cylindrical housing, and has a hollow portion that stores fuel therein, and a cross hole that opens to the hollow portion in a direction substantially perpendicular to the hollow portion extending in the longitudinal direction. It has been known. A pipe connection part to which a fuel pipe is connected is provided at the end opposite to the hollow part of the intersecting hole part so as to distribute fuel for each cylinder.
この種のコモンレールでは、中空部に超高圧(例えば数百MPa)の燃料が蓄圧されるため、中空部及び交差穴部を形成する内壁のうち、中空部及び交差穴部が交差する交差穴部の中空部側の開口部の周辺の内壁部分には応力が集中する。 In this type of common rail, an ultra-high pressure (for example, several hundred MPa) fuel is accumulated in the hollow portion. Therefore, among the inner walls forming the hollow portion and the intersecting hole portion, the intersecting hole portion where the hollow portion and the intersecting hole portion intersect. Stress concentrates on the inner wall portion around the opening on the hollow portion side.
このようなコモンレールの一種として特許文献1に開示の装置では、交差穴部の中空部側の開口部の周辺内壁部分を、凹球面とすることにより、応力集中により生じる応力を低減するようにしている。 In the apparatus disclosed in Patent Document 1 as a kind of such a common rail, the peripheral inner wall portion of the opening portion on the hollow portion side of the cross hole portion is formed as a concave spherical surface so as to reduce stress caused by stress concentration. Yes.
この技術では、凹球面を呈する内壁によって超高圧の燃料が蓄圧される中空部が形成されている。 In this technique, a hollow part in which ultrahigh pressure fuel is accumulated is formed by an inner wall having a concave spherical surface.
近年、排気性能等を高める目的で、コモンレールに蓄圧される燃料噴射圧を高圧化する要求がある。 In recent years, there has been a demand for increasing the fuel injection pressure accumulated in the common rail for the purpose of improving exhaust performance and the like.
しかしながら、特許文献1による従来技術の如く形状改善により応力低減を図る手法では、高圧化された燃料噴射圧に耐え得るコモンレールの強度確保をするには限界があると発明者は考えている。 However, the inventor believes that there is a limit in ensuring the strength of the common rail that can withstand the increased fuel injection pressure in the technique of reducing the stress by improving the shape as in the prior art disclosed in Patent Document 1.
そのため、発明者は、コモンレールに高強度の材料を使用することや特殊な加工処理をすることを検討している。この方法を従来技術のコモンレールに適用すると、コモンレールを製造するコストが高コストになるという懸念がある。 For this reason, the inventor is considering using a high-strength material for the common rail or performing special processing. When this method is applied to the common rail of the prior art, there is a concern that the cost of manufacturing the common rail becomes high.
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、蓄圧される高圧燃料の高圧化に耐え得るコモンレールの強度確保と、優れた生産性を有する構成とを両立させるコモンレールを提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a common rail that achieves both a sufficient strength of the common rail that can withstand the high pressure of the high-pressure fuel that is accumulated and a configuration that has excellent productivity. It is to provide.
本発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を備える。 In order to achieve the above object, the present invention comprises the following technical means.
即ち、請求項1に記載の発明では、中空部を有し、中空部に高圧燃料を蓄圧するコモンレールにおいて、内部に中空部を有するレール本体と、内部に連絡通路部を有するジョイント部であって、連絡通路部に開口し、連絡通路部に交差する交差穴部と、連絡通路部とは反対側の端部に燃料配管が接続される配管接続部と有するジョイント部と、レール本体とジョイント部を接合する接合手段とを備え、レール本体とジョイント部は、接合手段によりレール本体とジョイント部とが一体的に接合されるとともに、中空部と連絡通路部が連通する構成としたことを特徴とする。 That is, in the invention according to claim 1, in the common rail having a hollow portion and accumulating high-pressure fuel in the hollow portion, a rail body having a hollow portion inside, and a joint portion having a communication passage portion inside. A joint portion having an opening in the connecting passage portion and intersecting the connecting passage portion, a pipe connecting portion to which the fuel pipe is connected to an end opposite to the connecting passage portion, a rail body and a joint portion The rail body and the joint portion are integrally joined to each other by the joining means, and the hollow portion and the communication passage portion are in communication with each other. To do.
これによると、コモンレールは、接合手段により一体的に接合されるレール本体とジョイント部とで構成されるので、中空部を有するレール本体と、連絡通路部及び交差穴部を有するジョイント部とは、それぞれ別部材で形成することができる。 According to this, since the common rail is composed of a rail main body and a joint portion that are integrally joined by the joining means, the rail main body having a hollow portion, and the joint portion having a communication passage portion and a cross hole portion, Each can be formed of a separate member.
さらに、上記ジョイント部は、連絡通路部に交差する交差穴部であって、連絡通路部に開口する交差穴部と、連絡通路部とは反対側の端部に燃料配管が接続される配管接続部と有するので、ジョイント部に、交差穴部を集中配置する構成とすることができる。言い換えると、レール本体には、その中空部を形成する内壁に、交差穴部の開口部が形成されない構成とすることができる。 Furthermore, the joint part is an intersecting hole part that intersects the connecting passage part, and a pipe connection in which the fuel pipe is connected to the intersecting hole part that opens to the connecting passage part and the end opposite to the connecting passage part. Since it has a part, it can be set as the structure which concentrates and arrange | positions an intersection hole part in a joint part. In other words, the rail body can be configured such that the opening portion of the cross hole portion is not formed on the inner wall forming the hollow portion.
以上の構成によると、レール本体の上記内壁には、応力集中し易い交差穴部の開口部が形成されることはないので、コモンレールに蓄圧される高圧燃料の高圧化に対し、例えば高価な、高強度の材料を、レール本体に使用する必要はない。 According to the above configuration, the inner wall of the rail main body is not formed with an opening of an intersecting hole portion where stress concentration is likely to occur, so for example, it is expensive for increasing the pressure of the high-pressure fuel accumulated in the common rail. High strength materials need not be used for the rail body.
一方、ジョイント部の連絡通路部を形成する内壁には、連絡通路部が中空部に連通することによって、応力集中し易い交差穴部の開口部が形成されることになるため、上記高圧燃料の高圧化に対し高強度の材料使用が必要となるものの、その材料の使用をジョイント部に限定することができる。それ故に、上記高圧燃料の高圧化対応のための高価な材料や加工処理をジョイント部に限定できるので、その材料費や加工処理費を従来技術のコモンレールに比べて抑制することができる。 On the other hand, since the connecting passage portion communicates with the hollow portion on the inner wall forming the connecting passage portion of the joint portion, an opening portion of an intersecting hole portion where stress is easily concentrated is formed. Although the use of a high-strength material is required for increasing the pressure, the use of the material can be limited to the joint portion. Therefore, the expensive material and processing for the high pressure of the high-pressure fuel can be limited to the joint portion, so that the material cost and processing cost can be suppressed as compared with the common rail of the prior art.
以上の請求項1に記載の発明によれば、蓄圧される高圧燃料の高圧化に耐え得るコモンレールの強度確保と、優れた生産性を有する構成とが両立し得るのである。 According to the first aspect of the present invention, ensuring the strength of the common rail that can withstand the high pressure of the high-pressure fuel that is accumulated can be compatible with the configuration having excellent productivity.
また、請求項2に記載の発明では、配管接続部は、連絡通路部の長手方向に対して径方向外側に突出してジョイント部と一体に形成され、ジョイント部の周方向にわたって複数箇所設けられていることを特徴とする。 In the invention according to claim 2, the pipe connecting portion protrudes radially outward with respect to the longitudinal direction of the connecting passage portion, is formed integrally with the joint portion, and is provided at a plurality of locations along the circumferential direction of the joint portion. It is characterized by being.
ここで、例えば複数の気筒に燃料を分配するために、複数の配管接続部をジョイント部に設ける場合において、複数の配管接続部を連絡通路部の長手方向に配列すると、燃料配管を組付ける配管接続部間に長手方向の間隔を置く必要がある。そのため、ジョイント部が長手方向にサイズが大きくなり、ジョイント部の体格の大型化を招く懸念がある。 Here, for example, in order to distribute fuel to a plurality of cylinders, in the case where a plurality of pipe connection portions are provided in the joint portion, a pipe for assembling the fuel pipe is arranged when the plurality of pipe connection portions are arranged in the longitudinal direction of the communication passage portion. It is necessary to place a longitudinal gap between the connecting portions. Therefore, there is a concern that the joint portion increases in size in the longitudinal direction, leading to an increase in the size of the joint portion.
これに対し請求項2に記載の発明よれば、配管接続部は、連絡通路部の長手方向に対して径方向外側に突出し、かつジョイント部の周方向にわたって複数箇所設けられる構成とするので、複数の配管接続部を、ジョイント部の長手方向ではなく、周方向に配置することができる。燃料配管を組付けるための配管接続部間の間隔を、ジョイント部の周方向の間隔で確保することができる。これにより、複数の配管接続部をジョイント部に設ける場合であっても、ジョイント部の体格を抑制でき、ひいては体格の小型化が可能となる。 On the other hand, according to the second aspect of the present invention, the pipe connection portion projects radially outward with respect to the longitudinal direction of the communication passage portion, and is provided at a plurality of locations over the circumferential direction of the joint portion. These pipe connection portions can be arranged not in the longitudinal direction of the joint portion but in the circumferential direction. The space | interval between the piping connection parts for attaching fuel piping can be ensured with the space | interval of the circumferential direction of a joint part. Thereby, even if it is a case where a some piping connection part is provided in a joint part, the physique of a joint part can be suppressed and the physique can be reduced in size.
したがって、高圧燃料の高圧化対応のためにジョイント部の製造にかかる材料費や加工処理費のコスト低減の効果を確固たるものとして達成可能となる。 Therefore, it is possible to achieve the effect of reducing the material cost and the processing cost for manufacturing the joint portion in order to cope with the high pressure of the high pressure fuel.
また、請求項3に記載の発明では、連絡通路部の通路径は、燃料が蓄圧される中空部の内径より小径に形成されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, the passage diameter of the communication passage portion is smaller than the inner diameter of the hollow portion in which fuel is accumulated.
かかる発明では、コモンレールに構成される中空部及び連絡通路部のうち、高圧燃料を安定して蓄圧する蓄圧容積を、中空部で容易に確保が可能である。故に、請求項3に記載の発明によれば、連絡通路部の通路径を、中空部の内径より小径化することができる。 In such an invention, it is possible to easily secure a pressure accumulation volume for stably accumulating high-pressure fuel in the hollow portion and the communication passage portion configured in the common rail. Therefore, according to the third aspect of the present invention, the passage diameter of the communication passage portion can be made smaller than the inner diameter of the hollow portion.
上記ジョイント部の連絡通路部の小径化により、ジョイント部の内壁において応力集中し易い交差穴部の開口部の周辺内壁部分に生じる応力を低減できるので、高圧燃料の高圧化に対しジョイント部の強度余裕度を高めることができる。言い換えると、高圧燃料の高圧化に対しジョイント部の強度に係る信頼性向上が図れる。 By reducing the diameter of the connecting passage of the joint part, the stress generated on the inner wall part of the opening of the intersection hole part where stress tends to concentrate on the inner wall of the joint part can be reduced, so the strength of the joint part against high pressure fuel is increased. The margin can be increased. In other words, the reliability related to the strength of the joint can be improved with respect to the high pressure of the high pressure fuel.
また、請求項4に記載の発明では、中空部は、長手方向に延びていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, the hollow portion extends in the longitudinal direction.
ここで、コモンレールの製品種類として、内燃機関の要求特性に応じて蓄圧容積を変えたコモンレールの種類を複数設定することが好ましい。しかしながら、従来技術のコモンレールではそのハウジングに中空部と配管接続部とが一体に形成されている。そのため、蓄圧容積と内燃機関の気筒等との対応により製品種類が過度に増え、ひいては生産性の低下を招く懸念がある。 Here, as a common rail product type, it is preferable to set a plurality of common rail types with different accumulator volumes according to the required characteristics of the internal combustion engine. However, in the conventional common rail, the hollow portion and the pipe connection portion are integrally formed in the housing. For this reason, there is a concern that the number of product types increases excessively due to the correspondence between the pressure accumulation volume and the cylinders of the internal combustion engine, which in turn leads to a decrease in productivity.
これに対し請求項4に記載の発明によれば、中空部と配管接続部がそれぞれレール本体、ジョイント部の別部材で形成されるため、長手方向に延びるレール本体の種類増加を、例えば蓄圧容積に応じた長手方向長さの種類増加に抑え得るので、生産性向上が図れる。 On the other hand, according to the invention described in claim 4, since the hollow portion and the pipe connection portion are formed by separate members of the rail main body and the joint portion, respectively, an increase in the type of the rail main body extending in the longitudinal direction can be achieved. Therefore, productivity can be improved.
また、請求項5に記載の発明では、接合手段は、レール本体及びジョイント部を締結する締結要素であって、レール本体及びジョイント部のいずれか一方には雄ねじ部を有し、他方には雌ねじ部を有する締結要素で構成されていることを特徴とする。 In the invention according to claim 5, the joining means is a fastening element for fastening the rail body and the joint part, and either the rail body or the joint part has a male screw part, and the other is a female screw. It is comprised by the fastening element which has a part, It is characterized by the above-mentioned.
これによると、接合手段としては、異なる部材からなるレール本体及びジョイント部が気密に一体化されればよいので、例えば、レール本体及びジョイント部のいずれか一方には雄ねじ部を有し、他方には雌ねじ部を有する締結要素で構成することで、簡単かつ安価な接合手段を設けることができる。 According to this, as the joining means, the rail main body and the joint portion made of different members may be integrated in an airtight manner. For example, either the rail main body or the joint portion has a male screw portion and the other is Is constituted by a fastening element having a female threaded portion, whereby a simple and inexpensive joining means can be provided.
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態において対応する構成要素には同一の符合を付すことにより、重複する説明を省略する。 Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the overlapping description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol to the component corresponding in each embodiment.
(第1実施形態)
図1〜4は、本実施形態によるコモンレール30を示している。図1〜図3は、コモンレール30による特徴部分を示しており、図4は本実施形態によるコモンレール30を適用した蓄圧式燃料噴射装置10の全体構成を模式的に示すものである。
(First embodiment)
1 to 4 show a
図4に示すように、蓄圧式燃料噴射装置10は、コモンレール30、燃料噴射ポンプ11、および燃料噴射弁12を備えている。燃料噴射ポンプ11は、燃料タンク13から吸入通路14を経由して燃料を吸入する。燃料噴射ポンプ11は、吸入した燃料を所定の圧力まで加圧しコモンレール30に供給する。燃料噴射ポンプ11で余剰となった燃料は、排出通路15を経由して燃料タンク13に排出される。燃料噴射ポンプ11は、「燃料配管」としての供給配管16を経由して加圧した燃料をコモンレール30に供給する。コモンレール30は、燃料噴射ポンプ11で加圧された燃料を所定の圧力で維持したまま、いわゆる蓄圧状態で蓄える。
As shown in FIG. 4, the pressure accumulation
コモンレール30は、燃料配管17を経由して蓄圧された燃料を、図示しないエンジンの各気筒に搭載される燃料噴射弁12に分配する。
The
また、コモンレール30には、図1及び図4に示すように、圧力制御弁32が設けられている。圧力制御弁32は、コモンレール30に蓄えられた燃料の圧力が所定値より大きくなると開弁する。圧力制御弁32が開弁することによってコモンレール30から排出された燃料は、排出通路15を経由して燃料タンク13へ戻される。
Further, as shown in FIGS. 1 and 4, the
なお、圧力制御弁32は、コモンレール30の一端部48に、ねじ締結などの接合手段により取り付けられている。本実施形態では、圧力制御弁32に雄ねじ部32aが設けれ、コモンレール30の一端部48に、雄ねじ部32aとねじ止め可能な雌ねじ部48aが設けられている。
The
また、コモンレール30または燃料噴射弁12には、図示しない圧力センサ等の圧力検出手段が設けられており、圧力検出手段は、コモンレール30に蓄えられた燃料の圧力を検出する。圧力検出手段は、図示しない電子制御装置に接続されている。電子制御装置は、圧力検出手段で検出したコモンレール30内の燃料の圧力に基づいて燃料噴射ポンプ11から吐出される燃料の流量を調整する。
Further, the
以上、コモンレール30を主たる構成とする蓄圧式燃料噴射装置10の全体構成を説明した。以下、コモンレール30の特徴的構成について説明する。
(コモンレール30の特徴的構成)
コモンレール30は、図1に示すように、中空部41を有するレール本体40と、連絡通路部51を有するジョイント部50とを備え、接合手段70によりレール本体40と、連絡通路部51が一体的に接合され、かつ中空部41及び連絡通路部51が連通している。
Heretofore, the overall configuration of the pressure accumulation type
(Characteristic configuration of common rail 30)
As shown in FIG. 1, the
図1及び図2に示すレール本体40は、金属製であって、例えば炭素鋼(本実施例では、高炭素鋼(S48C))が使用されている。レール本体40は、中空の筒状に形成されている。レール本体40の両端部47、48は圧力制御弁32及びジョイント部50が気密に取り付けられており、内部に中空部41が形成されている。
The
中空部41は、図1に示すレール本体40の内壁42で形成されている。中空部41は、レール本体40の長手方向Lに延びており、内部に燃料を蓄圧可能である。中空部41の一端部48側が圧力制御弁32の先端部32bで閉塞され、かつ中空部41の他端部47側がジョイント部50の接合部57によって閉塞されるように構成されているからである。
The
また、レール本体40には、内壁42及び外壁43を貫通するリーク配管49が設けられている。リーク配管49と中空部41との間には、中空部41を気密に閉塞する先端部32bの外周壁によってリーク通路44が形成されている。このリーク通路44は、圧力制御弁32から排出される燃料を、リーク配管49を経由して排出通路15に排出する。
The
図1〜図3に示すジョイント部50は、レール本体40とは異なる材料による金属製であって、例えば機械構造用合金鋼(本実施例では、クロムモリブデム鋼(SCM435))が使用されている。本実施形態によるジョイント部50の材料に使用する機械構造用合金鋼は、引張り強度に優れる材料であり、安価な炭素鋼に比べて引張り強度が高い。
The
ジョイント部50は、概ね円筒状を呈する本体部50aを有している。本体部50aには、配管接続部60及び接合部57が本体部50aと一体に単一の部材で形成されている。配管接続部60及び接合部57は本体部50aより突出している。
The
連絡通路部51は、図1及び図3に示すように、本体部50aの内部に内壁52により区画形成され、接合部57を貫通するように長手方向Lに延びている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
接合部57の外壁には、図1に示すように、雄ねじ部57aが設けられており、レール本体40の他端部47側に形成された雌ねじ部47aにねじ止め可能である。接合部57の雄ねじ部57a及びレール本体40の他端部47の雌ねじ部47aはレール本体40とジョイント部50を一体的に接合する接合手段であって、請求範囲に記載の接合手段に相当する。
As shown in FIG. 1, a
配管接続部60は、ジョイント部50の本体部50aから径方向外側(図中の直交方向R)、並びに長手方向Lの接合部57とは反対側(図中の長手方向L左側)へ突出している。本実施形態では、配管接続部60が、本体部50aの外壁53の周囲に沿って五個所設けられている。五つの配管接続部60のうち一つには、燃料噴射ポンプ11に接続する供給配管16が接続される。残る四つの配管接続部60には、燃料噴射弁12に接続する燃料配管17が接続される。
The
配管接続部60の外壁には、燃料配管17及び供給配管16のうちのいずれかの配管に接続するための雄ねじ部63が形成されている。雄ねじ部63には、上記配管側の接続構成要素としての接続ナット(図示せず)が取り付けられる。接続ナットの内壁には、雄ねじ部63とねじ止め可能な雌ねじ部が形成されている。接続ナットは、上記配管16、17の本体と係合しており、上記配管16、17の本体は、内部に燃料通路を形成する筒状のパイプである。そして、その上記配管16、17の本体は、配管接続部の座面部69に押し当てる接続ヘッドを有している。
On the outer wall of the
配管接続部60は、連絡通路部51とは反対側の端部に座面部69を有している。座面部69では、配管接続部60の内壁62が連絡通路部51側へかけて内径が小さくなる円錐台形状に形成されている。
The
配管接続部60は、内周側に配管接続部60を貫通する交差穴部61を備えており、交差穴部61は、一方の開口部65が連絡通路部51に接続し、他方の開口部が座面部69に開口している。言い換えると、交差穴部61は、配管接続部50及び本体部50aを貫いて連絡通路部51に接続している。
The
本実施形態では、燃料配管17が接続する上記四つの配管接続部60の交差穴部61は、図1及び図3に示すように、連絡通路部51に対し直交方向Rに開口している。これらの配管接続部60は、図3(b)に示すように、ジョイント部50の本体部50aの周方向にそって配置されおり、隣接する配管接続部60同士が所定の相互間隔Pで配置されている。
In the present embodiment, the
また、供給配管16が接続する上記一つの配管接続部60の交差穴部61は、連絡通路部51に対し長手方向Lに開口している。上記一つの配管接続部60は、図3(a)に示すように、他の上記四つの配管接続部60に対し所定の相互間隔Pを置いて配置されている。
ここで、連絡通路部51は中空部41に連通するため、ジョイント部50の内壁52、62には、中空部41並びに連絡通路部51及び交差穴部61に貯留した蓄圧された高圧燃料により、引張り応力が発生する。そして、内壁52、62のうち、上記交差穴部61の連絡通路部51側の開口部65の周辺の内壁部分で、応力集中が生じ易いため、当該開口部65の周辺内壁部分で引張り最大応力が発生する。
Further, the
Here, since the
言い換えると、コモンレール30内で燃料を蓄圧し、当該蓄圧燃料による内圧を受けて引張り応力が発生する内壁42、52、62のうち、引張り最大応力が発生する箇所は、ジョイント部50の内壁52、62に限定され、かつ交差穴部61の開口部65の周辺内壁部分の領域に限られるのである。
In other words, among the
これに対し本実施形態では、ジョイント部50は、引張り強度に優れる機械構造用合金鋼を使用するので、交差穴部61の開口部65の周辺内壁部分に生じる引張り最大応力を、効果的に低減することが可能となるのである。
On the other hand, in the present embodiment, since the
以上説明した本実施形態では、コモンレール30は、接合手段70により一体的に接合されるレール本体40とジョイント部50とで構成されるため、中空部41を有するレール本体40と、連絡通路部51及び交差穴部61を有するジョイント部50とは、それぞれ別部材で形成することができる。
In the present embodiment described above, the
さらに、上記ジョイント部50に交差穴部61を集中配置する構成としているので、コモンレール30内で蓄圧される燃料圧力の作用により引張り最大応力が発生する領域が、ジョイント部50に限定され、かつ交差穴部61の開口部65の上記周辺内壁部分の領域に限られるのである。
Further, since the
そのようなレール本体40は、コモンレール30に蓄圧される高圧燃料の高圧化に対し、引張り強度に優れた高強度材料を使用する必要はなく、安価な炭素鋼などの材料を使用することができる。
Such a
一方、ジョイント部50は上記高圧燃料の高圧化に対し高強度材料の使用が必要となるものの、高強度材料の使用をジョイント部50に限定することができる。
On the other hand, although the
それ故に、上記高圧燃料の高圧化対応のための高価な高強度材料使用をジョイント部50に限定できるので、その材料費を従来技術のコモンレールに比べて抑制することができる。
Therefore, since the use of an expensive high-strength material for the high-pressure fuel can be limited to the
したがって、本実施形態によるコモンレール30は、蓄圧される高圧燃料の高圧化に耐え得るコモンレールの強度確保と、優れた生産性を有する構成とが両立し得るのである。
Therefore, the
また、以上説明した本実施形態において、交差穴部61がジョイント部50に集中配置される、配管接続部60の配置を、以下のように配置することが好ましい。即ち、本実施形態によるコモンレール30では、図1〜図3に示すようにジョイント部50の本体部50aの周方向に沿って上記四つの配管接続部60を配置する構成する。
Moreover, in this embodiment demonstrated above, it is preferable to arrange | position the
ここで、例えば従来のコモンレールの如くコモンレールの長手方向に配管接続部を一列に配列、言い換えるとジョイント部50の長手方向Lに一列には配列する場合が考えらえる。この場合には、燃料配管を組付ける配管接続部60間に、燃料配管組付が可能な長手方向Lの間隔を置く必要がある。そのため、ジョイント部50が長手方向Lにサイズが大きくなり、ジョイント部50の体格の大型化を招く懸念がある。
Here, for example, it is conceivable that the pipe connection portions are arranged in a line in the longitudinal direction of the common rail as in the conventional common rail, in other words, in a line in the longitudinal direction L of the
これに対し上記構成による配管接続部60の配置では、燃料配管を組付けるための配管接続部60間の相互間隔Pが、ジョイント部50の周方向の間隔で確保することができる。それ故に、ジョイント部50が長手方向Lにサイズが大きくなるのを抑制でき、ひいては体格の小型化が可能となる。それにより、高圧燃料の高圧化対応のためにジョイント部50の製造にかかる材料費のコスト低減の効果を、確固たるものとして達成可能となる。
On the other hand, in the arrangement of the
また、以上説明した本実施形態では、連絡通路部51の通路径D1を、図1に示すように、中空部41の内径D2より小径に形成される構成とすることが好ましい。
Moreover, in this embodiment demonstrated above, it is preferable to set it as the structure formed so that the channel diameter D1 of the communication channel |
ここで、コモンレール30に構成される中空部41及び連絡通路部51のうち、高圧燃料を安定して蓄圧する蓄圧容積を、中空部41で確保することになる。それ故に、連絡通路部51を小径化する場合であっても、蓄圧燃料噴射装置10の燃料噴射性能へ影響を及ぼすことはなく、よって連絡通路部51の通路径D1を、中空部41の内径D2より小径化することが容易に実現できる。
Here, among the
このようにジョイント部50の連絡通路部51を小径化することで、ジョイント部の肉厚を増やせ、当該肉厚増加により応力低減が図れるので、上記引張り最大応力を更に低減することができる。
By reducing the diameter of the connecting
故に、高圧燃料の高圧化に対しジョイント部50の強度余裕度を高めることができる。言い換えると、高圧燃料の高圧化に対しジョイント部50の強度に係る信頼性が向上する。
Therefore, the strength margin of the
また、ここで、コモンレール30の製品種類として、エンジンの要求特性に応じて蓄圧容積を変えたコモンレールの種類を複数設定することが好ましい。しかしながら、従来技術のコモンレールではそのハウジングに中空部と配管接続部とが一体に形成されているため、蓄圧容積とエンジンの気筒等との対応により製品種類が過度に増え、ひいては生産性の低下を招く懸念があった。
Here, as the product type of the
これに対し以上説明した本実施形態では、中空部41と配管接続部60が、それぞれレール本体40、ジョイント部50の別部材で形成されるため、長手方向Lに延びるレール本体40の種類増加を、例えば蓄圧容積に応じた長手方向L長さの種類増加に抑え得るので、生産性向上が図れる。
On the other hand, in this embodiment described above, since the
なお、以上説明した本実施形態では、引張り最大応力を低減する方法を、上記高強度材料を採用する方法で説明した。引張り最大応力を低減する方法として、上記高強度材料を採用する方法以外に、応力集中し易い内壁に残留応力を付与する加工処理が考えられる。そのような加工処理としてはショップピーニング処理、熱処理、あるいは内壁への流体圧力印加により内壁を塑性変形させることで残留応力を生じさせるオートフレッテージ処理がある。このような加工処理を採用する場合であっても、本実施形態によるコモンレール30では、その加工処理をジョイント部50に限定できるのである。
In the above-described embodiment, the method for reducing the maximum tensile stress has been described by the method using the high-strength material. As a method for reducing the maximum tensile stress, in addition to the method using the above-described high-strength material, there can be considered a processing for imparting residual stress to the inner wall where stress is easily concentrated. Examples of such processing include shop peening, heat treatment, or autofrettage processing that generates residual stress by plastically deforming the inner wall by applying fluid pressure to the inner wall. Even in the case of adopting such processing, the processing can be limited to the
故に、上記高圧燃料の高圧化対応のための上記のような高価な加工処理を行なう場合であっても、その加工処理をジョイント部50に限定できるので、その加工費についても従来技術のコモンレールに比べて抑制することができる。
Therefore, even in the case where the above expensive processing for the high pressure of the high pressure fuel is performed, since the processing can be limited to the
なお、以上説明した本実施形態において、レール本体40及びジョイント部50は、以下の構成を有することが好ましい。即ち、図1〜図3に示すように、レール本体40の他端部47側の外壁43と、ジョイント部50の外壁53とに、それぞれ二面幅などの把持部43a、53aが形成される構成とする。これにより、レール本体40及びジョイント部50の組付作業が更に容易となる。
In addition, in this embodiment demonstrated above, it is preferable that the rail
(他の実施形態)
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明はそれらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。
(Other embodiments)
Although a plurality of embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not construed as being limited to these embodiments, and can be applied to various embodiments without departing from the scope of the present invention. .
(1)以上説明した本実施形態では、レール本体40及びジョイント部50に使用する材料を、それぞれ、機械構造用合金鋼、高炭素鋼とする材料組合せで説明した。これに限らず、材料組合せの一方であるジョイント部50の材料が引張り強度に優れる材料であれば、いずれの高強度材料であってもよい。
(1) In this embodiment described above, the materials used for the rail
(2)また、以上説明した本実施形態では、ジョイント部50に設ける配管接続部60の配置を、ジョイント部50の周方向に沿って複数箇所に設ける配置とした。配管接続部60の配置は、長手方向Lに一列に配置するものであってもよい。
(2) Moreover, in this embodiment demonstrated above, arrangement | positioning of the
(3)また、以上説明した本実施形態では、交差穴部61が連絡通路部51の長手方向Lに対し直交方向Rに開口する構成とした。これに限らず、交差穴部61が連絡通路部51に対し傾斜して交差する方向に開口するものであってもよい。また、例えば交差穴部61同士がV字状に傾斜するものでもよい。
(3) In the present embodiment described above, the
(4)また、以上説明した本実施形態では、レール本体40及びジョイント部50を接合する接合手段70として、ジョイント部50には雄ねじ部57aを有し、レール本体40には雌ねじ部47aを有する締結要素で構成した。この締結要素は、これに限らず、ジョイント部には雌ねじ部を有し、レール本体には雄ねじ部を有する構成としてもよい。
(4) Moreover, in this embodiment described above, as the joining means 70 which joins the rail
(5)また、以上説明した本実施形態では、接合手段70として、上記締結要素で説明したが、これに限らずレール本体40及びジョイント部50を溶接材により接合されるものであっても、レール本体40及びジョイント部50同士が嵌合構造により接合されるものであってもよい。
(5) Moreover, in this embodiment demonstrated above, although it demonstrated by the said fastening element as the joining
10 蓄圧式燃料噴射装置
12 燃料噴射弁
16 供給配管(燃料配管)
17 燃料配管
30 コモンレール
32 圧力制御弁
32b 先端部
40 レール本体
41 中空部
42 内壁
43 外壁
43a 把持部
44 リーク通路
47 他端部
47a 雌ねじ部
48 一端部
49 リーク配管
50 ジョイント部
50a 本体部
51 連絡通路部
52 内壁
53 外壁
53a 把持部
57 接合部
57a 雄ねじ部
60 配管接続部
61 交差穴部
62 内壁
63 雄ねじ部
65 開口部
69 座面部
70 接合手段
DESCRIPTION OF
17
Claims (5)
内部に前記中空部を有するレール本体と、
内部に連絡通路部を有するジョイント部であって、前記連絡通路部に開口し、前記連絡通路部に交差する交差穴部と、前記連絡通路部とは反対側の端部に燃料配管が接続される配管接続部と有するジョイント部と、
前記レール本体と前記ジョイント部を接合する接合手段とを備え、
前記レール本体と前記ジョイント部は、前記接合手段により前記レール本体と前記ジョイント部とが一体的に接合されるとともに、前記中空部と前記連絡通路部が連通する構成としたことを特徴とするコモンレール。 In a common rail that has a hollow portion and accumulates high-pressure fuel in the hollow portion,
A rail body having the hollow portion therein;
A joint portion having a communication passage portion therein, the fuel pipe being connected to an intersection hole opening to the communication passage portion and intersecting the communication passage portion, and an end opposite to the communication passage portion A pipe connection part and a joint part having
A joining means for joining the rail body and the joint part;
The rail main body and the joint portion are configured so that the rail main body and the joint portion are integrally joined by the joining means, and the hollow portion and the communication passage portion are in communication with each other. .
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