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技術 コモンレール

出願人 株式会社デンソー
発明者 西脇正
出願日 2015年6月26日 (5年4ヶ月経過) 出願番号 2015-128728
公開日 2017年1月19日 (3年10ヶ月経過) 公開番号 2017-014900
状態 特許登録済
技術分野 燃料噴射装置
主要キーワード 加工ベース 雄ねじ形状 雌ねじ形状 配管ピッチ 断面円状 作用応力 連通し他端 ジメチルエーテル燃料
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (14)

課題

重量増加を抑制しつつ、コモンレール内圧の変動による配管ピッチをずらす方向への変形を抑制できるコモンレールを提供することを目的とする。

解決手段

コモンレール1は、内部に燃料蓄圧室として用いられる空間が長手方向に形成された筒状部3と、筒状部3の側面において筒状部3の長手方向に沿って形成された、サプライポンプインジェクタ燃料配管に接続される複数の接続部5とを備える。接続部5の内部には、一端が空間に連通し、他端が外部に開口する横孔が形成される。筒状部3の側面に、筒状部3の円周方向に等間隔に4箇所に形成され、筒状部3の長手方向に延びたリブ10を有する。筒状部3は、コモンレール圧圧力変動追従して、径方向伸縮してその圧力変動を吸収するアキュムレータとして機能するように、薄肉に形成される。コモンレール1は、例えば時効硬化処理を施したベイナイト型の非調質鋼などの高強度材で形成される。

概要

背景

従来より、ディーゼルエンジン等の内燃機関の筒内に燃料噴射するインジェクタに供給する高圧燃料を蓄える蓄圧室を有したコモンレールが知られている。このコモンレールは、蓄圧室として機能する空間が内部に形成された筒状部を備えて、その筒状部の側面には、サプライポンプやインジェクタに繋がる燃料配管の一端部が接続されるボス状の接続部が設けられる。接続部は、サプライポンプ及び複数のインジェクタの個数分、筒状部の長手方向に沿って複数設けられる。各接続部の内部には、筒状部の径方向に延びて筒状部の内部に形成された空間に連通する横孔が形成されている。

また、特許文献1には、ジメチルエーテル燃料用コモンレールに関し、本管レール(筒状部)の左右側面及び底面にリブが形成されたコモンレールが開示されている。

概要

重量増加を抑制しつつ、コモンレールの内圧の変動による配管ピッチをずらす方向への変形を抑制できるコモンレールを提供することを目的とする。コモンレール1は、内部に燃料の蓄圧室として用いられる空間が長手方向に形成された筒状部3と、筒状部3の側面において筒状部3の長手方向に沿って形成された、サプライポンプやインジェクタの燃料配管に接続される複数の接続部5とを備える。接続部5の内部には、一端が空間に連通し、他端が外部に開口する横孔が形成される。筒状部3の側面に、筒状部3の円周方向に等間隔に4箇所に形成され、筒状部3の長手方向に延びたリブ10を有する。筒状部3は、コモンレール圧圧力変動追従して、径方向に伸縮してその圧力変動を吸収するアキュムレータとして機能するように、薄肉に形成される。コモンレール1は、例えば時効硬化処理を施したベイナイト型の非調質鋼などの高強度材で形成される。

目的

本発明は上記課題を解決するためになされ、重量増加を抑制しつつ、コモンレールの内圧の変動による配管ピッチをずらす方向への変形を抑制できるコモンレールを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

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請求項1

内部に燃料蓄圧室として用いられる空間(4)が長手方向に形成された筒状部(3)と、前記筒状部の側面において前記筒状部の長手方向に沿って複数接続されて、それぞれ、前記筒状部の径方向に延びて一端が前記空間に連通し他端が外部に開口する横孔(6)が内部に形成された複数の接続部(5)と、前記筒状部の側面において前記筒状部の周方向に等間隔に複数箇所配置され、前記筒状部の長手方向に延びたリブ(10、11)と、を備えることを特徴とするコモンレール(1、2)。

請求項2

前記複数箇所の1つは、前記接続部が設けられた側の前記筒状部の側面である接続側側面であることを特徴とする請求項1に記載のコモンレール。

技術分野

0001

本発明は、内燃機関の筒内に燃料噴射するインジェクタに供給する高圧燃料蓄圧する蓄圧室を有したコモンレールに関する。

背景技術

0002

従来より、ディーゼルエンジン等の内燃機関の筒内に燃料を噴射するインジェクタに供給する高圧燃料を蓄える蓄圧室を有したコモンレールが知られている。このコモンレールは、蓄圧室として機能する空間が内部に形成された筒状部を備えて、その筒状部の側面には、サプライポンプやインジェクタに繋がる燃料配管の一端部が接続されるボス状の接続部が設けられる。接続部は、サプライポンプ及び複数のインジェクタの個数分、筒状部の長手方向に沿って複数設けられる。各接続部の内部には、筒状部の径方向に延びて筒状部の内部に形成された空間に連通する横孔が形成されている。

0003

また、特許文献1には、ジメチルエーテル燃料用コモンレールに関し、本管レール(筒状部)の左右側面及び底面にリブが形成されたコモンレールが開示されている。

先行技術

0004

特許第3988902号公報

発明が解決しようとする課題

0005

ところで、コモンレールの使用時(内燃機関の運転時)においては、空間に高圧燃料が蓄圧されるので、その燃料圧コモンレール圧内圧)によってコモンレールの各部が曲がったり伸びたりするといった変形を生じる。また、使用時においては、サプライポンプからコモンレールへの燃料の供給や、コモンレールからインジェクタへの燃料の供給によっても、コモンレールの内圧が変動する。この圧力変動圧力脈動)によっても、コモンレールの各部が曲がったり伸びたりといった変形を生じる。特に筒状部や接続部が曲がったり伸びたりすると、接続部間のピッチ配管ピッチ)や、筒状部を内燃機関等の所定箇所に取り付けるための取付部の位置をずらす方向に力が働き、接続部や取付部の締付けが弱まったり、接続部や取付部が摩耗したりするおそれがある。また、接続部と燃料配管との締付けがずれたり弱まったりすると、接続部から燃料が漏れてしまうおそれがある。

0006

このような不具合を防ぐために、現状では、筒状部の肉厚をある程度確保して全体に剛性を持たせることで、圧力変動によるコモンレールの変形を影響のないレベルに抑制している。しかし、コモンレールの軽量化を図るためには、筒状部は薄肉にしたほうが良いが、薄肉にすると、上記のような不具合が発生するおそれがある。

0007

本発明は上記課題を解決するためになされ、重量増加を抑制しつつ、コモンレールの内圧の変動による配管ピッチをずらす方向への変形を抑制できるコモンレールを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0008

上記課題を解決するため、本発明のコモンレールは、内部に燃料の蓄圧室として用いられる空間が長手方向に形成された筒状部と、
前記筒状部の側面において前記筒状部の長手方向に沿って複数接続されて、それぞれ、前記筒状部の径方向に延びて一端が前記空間に連通し他端が外部に開口する横孔が内部に形成された複数の接続部と、
前記筒状部の側面において前記筒状部の周方向に等間隔に複数箇所配置され、前記筒状部の長手方向に延びたリブと、
を備えることを特徴とする。

0009

本発明によれば、筒状部の側面に、長手方向に延びたリブが配置されているので、筒状部の肉厚を全体的に増やさなくても、筒状部の長手方向における変形を抑えることができる。つまり、コモンレールの重量増加を抑制しつつ、コモンレールの内圧の変動があったとしても、接続部間のピッチ(配管ピッチ)をずらす方向への変形を抑制できる。さらに、リブは、筒状部の周方向に等間隔に複数箇所配置されるので、筒状部をある程度薄肉にすることで、アキュムレータの如く、コモンレール圧の圧力変動に追従して、筒状部を径方向に周方向の各部間で均一に伸縮させることができ、その伸縮により、圧力変動を吸収できる。これによって、圧力変動によってインジェクタによる燃料噴射が悪影響を受けるのを抑制できる。なお、リブが、筒状部の周方向に等間隔に配置されていないとすると、筒状部の部分間で、径方向への伸縮の程度が不均一になってしまい、筒状部を薄肉化したときに、伸縮の程度が大きい部分(リブ間の間隔が広い部分)が、内圧によって疲労破壊をするおそれがある。リブを等間隔に配置することで、筒状部を薄肉化したとしても、このような疲労破壊を抑制できる。

図面の簡単な説明

0010

実施形態に係るコモンレールの一部分の斜視図である。
実施形態に係るコモンレールの一部分の側面図である。
実施形態に係るコモンレールを筒状部の軸線方向から見た図である。
コモンレールを図3のIV−IV線で切ったときの断面図である。
コモンレールを図4のV−V線で切ったときの断面図である。
コモンレールの側面断面図において内圧が加わったときのコモンレールの形状を破線で示した図である。
コモンレールを筒状部の軸線方向から見た図において内圧が加わったときのコモンレールの形状を破線で示した図である。
コモンレールを図6のVIII−VIII線で切ったときの断面図において内圧が加わったときのコモンレールの形状を破線で示した図である。
変形例に係るコモンレールの側面図である。
変形例に係るコモンレールを筒状部の軸線方向から見た図であり、リブを鍛造により形成した図である。
変形例に係るコモンレールを筒状部の軸線方向から見た図であり、リブを引抜加工により形成した図である。
リブが無いコモンレールの側面断面図(中央図)、筒状部の軸線方向から見た図(左図)、接続部が形成された箇所における断面図(右図)において、内圧が加わったときのコモンレールの形状を破線で示した図である。
リブが無いコモンレールに内圧が加わった時に、筒状部全体が伸びたり曲がったりした様子を示した図である。

実施例

0011

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図1図5に本実施形態のコモンレール1を示す。なお、図1図2図4では、コモンレール1の両端側を省略して図示している。コモンレール1は、ディーゼルエンジン、直噴ガソリンエンジン等の直噴型の内燃機関の筒内に燃料を噴射するインジェクタに供給する高圧燃料を蓄圧する装置である。先ず、コモンレール1の構成について説明する。コモンレール1は、一方向に直線状に延びた筒状部3と、その筒状部3の側面から突出する形で設けられた複数の接続部5とを有する。

0012

筒状部3は、筒状部3の中心軸線に直交する平面で切ったときの断面視(図3図5の断面視)で外周及び内周が円状となる形状、すなわち円筒形状に形成されている。筒状部3の内部には、燃料の蓄圧室として用いられる空間4が筒状部3の長手方向に形成されている。本実施形態では、空間4の中心軸線が筒状部3の中心軸線と一致しているが、一致していなくても良い。また、筒状部3の両端部(図示外)には、筒状部3の長手方向に向く形の開口が形成されており、空間4は各開口に繋がっている。筒状部3の肉厚(空間4の壁面と、筒状部3の外面の間の厚さ)は、空間4に蓄圧される燃料による作用応力や、オートフレッテージ加工時における加工圧印加によっても破壊しない程度の剛性を確保しつつ、コモンレール圧の圧力変動(圧力脈動)に追従して、筒状部3が径方向に伸縮することで圧力変動を吸収するアキュムレータとして機能することができる厚さに設定されている。筒状部3の肉厚を小さくするほど、圧力変動に追従して筒状部3が伸縮しやすくなるが、剛性が弱くなるので、剛性不足による不具合が生じない程度に薄肉にするのが良い。

0013

筒状部3の一端部(図示外)には、その一端部に形成された開口を閉塞するように、コモンレール圧を調整するための減圧弁(図示外)が装着される。また、筒状部3の他端部(図示外)には、他端部に形成された開口を閉塞するように圧力センサ(図示外)が装着される。減圧弁は、圧力センサの検出値に基づいて制御部(図示外)により開閉が制御される。そして、減圧弁が開弁すると、空間4に蓄積された燃料がコモンレール1の外部に放出されることで、コモンレール圧(空間4の燃料圧)が減少する。なお、減圧弁から放出された燃料は燃料タンクに戻る。

0014

接続部5は、円筒形状を有し、筒状部3の側面において、接続部5の中心軸線が筒状部3の中心軸線に直交するように形成されている。本実施形態では、接続部5は、筒状部3の円周方向において互いに同じ側に複数個形成されている。接続部5は、サプライポンプに繋がる燃料配管と、各インジェクタに繋がる燃料配管(例えば、4気筒の場合には4つの燃料配管)と、減圧弁から燃料タンクに戻す燃料を通す燃料配管の個数分形成される。なお、図1図2図4では、コモンレール1の両端側を省略しているので、複数個の接続部5のうち2つのみが図示されている。以下、筒状部3の側面のうち、接続部5が形成された側の面を上側面(本発明の接続側側面に相当)といい、その上側面の反対側に位置する側面を下側面という。また、各接続部5は、筒状部3の長手方向に間隔をあけて並ぶように形成されている。

0015

各接続部5の外周面には、雄ねじ形状が形成されており、その雄ねじ形状に燃料配管の一端部に形成された袋ナット雌ねじ形状が嵌合することで、各接続部5に燃料配管が接続される。詳しくは、筒状部3の一端部の側(減圧弁が設けられる側)に形成された接続部(図1図5では図示外)には、減圧弁により空間4(蓄圧室)から逃がされた燃料を通すための燃料配管(燃料タンクにリターンさせるための燃料配管)が接続される。

0016

残りの接続部5のうちの1つには、コモンレール1とサプライポンプとを接続する燃料配管の一端部が接続され、さらに残りの接続部5には、コモンレール1とインジェクタとを接続する燃料配管の一端部が接続される。このように、接続部5は、サプライポンプから供給される高圧燃料を空間4に流入する流入ポート及び空間4に蓄圧された燃料をインジェクタに供給するために空間4から流出させる流出ポートとして機能する。

0017

各接続部5の内部には、接続部5の軸方向(筒状部3の径方向)に延びて、一端が筒状部3の壁部を貫通して空間4に連通し、他端が外部に開口する横孔6が形成されている。この横孔6は、空間4に対する燃料の流入又は流出用の孔である。各横孔6は、空間4に直角に設けられている。各横孔6の一端側(空間4の側)には、流路径が絞られたオリフィス7(絞り)が形成されており、そのオリフィス7が空間4に繋がっている。オリフィス7を設けることで、インジェクタの燃料配管を介して横孔6に伝播される圧力脈動をオリフィス7で減衰させることができる。この結果、圧力脈動による燃料噴射への悪影響を抑えることができる。

0018

横孔6の他端側(オリフィス7が形成された側と反対側、すなわち接続部5の先端側)には、燃料配管の一端部が着座するテーパー状の着座面8が形成されている。その着座面8が外部に開口している。

0019

なお、減圧弁の側に設けられる接続部(燃料タンクに戻す燃料を通すための燃料配管が接続される接続部)も、内部に、接続部の軸方向(筒状部3の径方向)に延びた横孔が形成されている。ただし、この横孔は、蓄圧室4には直接連通しておらず、筒状部3の一端部に形成された、減圧弁の一部が嵌め込まれる凹部に連通している。

0020

筒状部3には、各接続部5の根本位置において、筒状部3の他の部分に比べて肉厚が厚い肉盛部9が形成されている。接続部5は肉盛部9の上に形成されている。

0021

コモンレール1は、筒状部3の側面において筒状部3の円周方向に等間隔に4箇所に配置されて、筒状部3の長手方向に延びたリブ10を有する。リブ10は、筒状部3の側面から筒状部3の径方向に突出する形で、筒状部3に一体的に形成されている。リブ10は、筒状部3の長手方向に直線状、かつ、長手方向におけるどの位置でも高さが一定となる形状に形成されている。さらに、筒状部3の上側面以外の箇所に形成されたリブ10は、筒状部3の長手方向に連続的に(途切れることなく)形成されている。筒状部3の上側面に形成されたリブ10は、接続部5が形成された部分で途切れて、その途切れた部分以外は連続的(途切れることなく)形成されている。言い換えると、筒状部3の上側面に形成されたリブ10は、隣り合う2つの接続部5間において、一端が一方の接続部5の根本位置に形成された肉盛部9に接続し、他端が他方の接続部5の根本位置に形成された肉盛部9に接続する形で形成されている。

0022

リブ10は、図3の断面で見たときに、筒状部3の上側面、下側面、及び、上側面と下側面の中間位置の側面である左右側面の計4箇所に形成されている。隣り合う2箇所のリブ10と筒状部3の中心とで形成される角度(中心角)は90°となっている。

0023

なお、コモンレール1は、内燃機関等の所定箇所に取り付けるための取付部(図示外)を有する。その取付部は、筒状部3の側面から突出するように設けられ、筒状部3の長手方向に間隔をあけて複数箇所(例えば2箇所)に設けられている。各取付部は、ボルト挿通孔が形成されており、そのボルト挿通孔に挿通されたボルトによる締結によって所定箇所に取り付けられる。

0024

コモンレール1は、所望の強度(剛性)が得られるのであれば、どのような材質で形成されたとしても良いが、コモンレール1の軽量化を図り、かつ、コモンレール圧の圧力変動に追従して筒状部3が径方向に伸縮するアキュムレータとして機能させるためには、できるだけ薄肉に形成されるのが好ましく、薄肉にするためには、できるだけ高強度の材質で形成されるのが好ましい。具体的には、コモンレール1の材質として、フェライトパーライト型の非調質鋼よりも高強度な材質(降伏点疲労強度が高い材質)、例えばベイナイト型の非調質鋼、又は時効硬化処理を施したベイナイト型の非調質鋼、又はベイナイト型の非調質鋼と同程度かそれよりも高強度の材質を用いることができる。

0025

なお、非調質鋼とは、鍛造等の加工後に、焼き入れや焼き戻しといった調質熱処理が不要な鋼材をいう。また、ベイナイトとは、炭素鋼オーステナイト状態から冷却して、パーライト変態が生じる温度領域マルテンサイト変態が開始する温度の中間の温度領域に恒温保持したときに生じる組織をいう。また、時効硬化処理とは時効硬化を起こす熱処理をいう。時効硬化とは、焼き入れや焼き戻しによる硬化とは異なる現象であって、高い温度で長時間保っておくと、安定な状態に移行しようとして材料の硬さが増す現象をいう。

0026

次に、コモンレール1の製造方法の一例を説明する。先ず、コモンレール1の素材となる丸棒を準備する。この丸棒の材質は、軽量化のためには高強度な材質(例えばベイナイト型の非調質鋼)が好ましいが、切削可能な程度の硬さ(柔らかさ)を有するものとする。

0027

次に、丸棒を鍛造用の型にセットして、コモンレール1(厳密には、オートフレッテージ加工を実施する前段階の形状を有した未加工ベース)の、切削を実施する前段階の形状を有した未切削ベース熱間鍛造により形成する。この未切削ベースは、コモンレール1のうち、切削により形成される部分(具体的には、横孔6及び接続部5の外周面に形成する雄ねじ形状等)を有しない形状に形成される。すなわち、未切削ベースには、筒状部3、接続部5のベース(切削前の形状)、肉盛部9、リブ10が含まれる。なお、空間4は、熱間鍛造により形成しても良いし、この後の切削により形成しても良い。

0028

次に、未切削ベースを切削用治具にセットして、コモンレール1の形状(厳密には、オートフレッテージ加工を実施する前段階の形状を有した未加工ベース)となるように未切削ベースの必要な箇所を切削する(切削工程)。このとき、切削により、横孔6及び接続部5の雄ねじ形状を形成する。

0029

次に、切削後の未加工ベースに対して表面処理を行った後、オートフレッテージ加工を行う。具体的には、空間4を密閉状態にするために、各横孔6及び筒状部3の一端部を封止し、筒状部3の他端部側から空間4内に圧力印加媒体作動油)を導入して、導入した圧力印加媒体を加圧する。このとき、圧力印加媒体の圧力は、筒状部3の内部においては塑性変形させ、筒状部3の外側においては弾性変形させる圧力(例えば700MPa〜1000MPa程度)に設定される。これによって、筒状部3の内部に残留圧縮応力を付与でき、筒状部3の耐圧疲労強度を増強できる。

0030

なお、コモンレール1の材質にベイナイト型非調質鋼などの高強度材を用いる場合、切削工程の後、オートフレッテージ工程の前に、時効硬化処理を行っても良い。これによって、切削を可能としつつ、硬度を増強できる。ベイナイト型非調質鋼に対して時効硬化処理を行った場合、コモンレール1の材質は、時効硬化型かつベイナイト型の非調質鋼となる。

0031

以上の各工程を経て、コモンレール1が完成する。なお、コモンレール1の製造方法は上記に限定されるわけではなく、どのような方法で製造されたとしても良い。具体的には例えば、筒状部3及びリブ10の形状を有したベース部材を引抜加工により形成し、別工程で形成した接続部5及び肉盛部9のベース部材(切削前の部材)を、引抜加工により得られた筒状部3及びリブ10のベース部材に溶接やねじ等で後付けし、その後、切削により、横孔6等を形成しても良い。また、リブ10は筒状部3と別工程で形成して、筒状部3に溶接やねじ等で後付けしても良いし、筒状部3のベース部材を鍛造、引抜等で形成し、このベース部材を切削することでリブ10を形成しても良い。リブを鍛造により形成する場合には、リブをアンダーカット形状にすることはできないが、引抜加工によりリブを形成すると、アンダーカット形状のリブも形成できるので、リブの形状の選択幅を広げることができる。

0032

以下、図6図8図12図13を参照して、リブが無い従来のコモンレールと対比しつつ、本実施形態の作用効果を説明する。なお、図6図8図12図13において、破線は、コモンレール1の使用時においてコモンレール1に内圧(コモンレール圧)が加わった状態におけるコモンレール1の変形形状を示している。

0033

コモンレール1の使用時(内燃機関の運転時)においては、空間4に高圧燃料(例えば250MPa程度)が蓄積されるので、その燃料の圧力(内圧)によってコモンレール1の各部は数〜数十μmレベルで伸びたり曲がったりする。また、使用時においては、サプライポンプからコモンレール1への高圧燃料の供給が適宜行われ、その燃料供給によりコモンレール圧が増加側に脈動する。また、インジェクタの噴射によってコモンレール圧は減少側に脈動する。すなわち、コモンレール圧は常時脈動している。この圧力脈動によっても、コモンレール1の各部は変形する。

0034

このとき、筒状部3にリブ10が形成されていないとすると、圧力変動によって筒状部3や接続部5が、筒状部3の長手方向に伸びたり曲がったりする(図12図13参照)。特に、図13に示すように、内圧が加わると、各横孔6(特に空間4側のオリフィス7)が拡大し、各横孔6の拡大が筒状部3の長手方向に累積して、筒状部3全体が伸びたり曲がったりする。筒状部3が長手方向に伸びたり曲がったりすると、接続部5間のピッチ(配管ピッチ)や、コモンレール1を所定箇所に取り付けるための取付部間のピッチ(取り付け位置)をずらす方向に力が働き、接続部5や取付部の締付けがずれたり、弱まったり、摩耗したりする。また、接続部5と燃料配管の締付けがずれたり弱まったりすると、接続部5から燃料が漏れてしまうおそれがある。特に、図12に示すように、一番左側の接続部5aを基準とすると、その接続部5aから長手方向に離れた箇所ほど変形が大きく、すなわち、一番右にある接続部5bが最も配管ピッチがずれる。

0035

これに対して、本実施形態では、筒状部3の側面に、筒状部3の長手方向に延びたリブ10が形成されているので、コモンレール1に内圧が加わったとしても、筒状部3の長手方向における伸びや曲りを抑えることができる。これによって、接続部5間のピッチ(配管ピッチ)やコモンレール1の取付位置をずらす方向への力を抑制でき、接続部5の摩耗や接続部5からの燃料漏れを抑制できる。特にリブ10は、筒状部3の円周方向における4箇所に形成されているので、より一層、筒状部3の長手方向における変形を抑えることができる。また、リブ10を設けることで、筒状部3を全体的に厚肉にしなくても筒状部3の長手方向における変形を抑えることができるので、コモンレール1の軽量化を図ることができる。

0036

また、コモンレール1の材質として、ベイナイト型の非調質鋼などの高強度材を用いることで、筒状部3を所望の強度を確保しつつ薄肉化でき、コモンレール1の軽量化を図ることができる。

0037

また、リブ10を設けることで、コモンレール1の製造時(鍛造時、切削時、オートフレッテージ加工時)における曲りも抑制できる。すなわち、鍛造時では、型からベースを剥がすときに、そのベースにリブが形成されていないとすると、ベースが曲がりやすいが、リブを形成することで、その曲りを抑制できる。また、横孔の切削時では、筒状部のベースに直角な方向に切削スラスト荷重がかかり、その切削スラスト荷重によってベースが曲がりやすいが、リブを形成することで、その曲りを抑制できる。また、オートフレッテージ加工時では、内燃機関の運転時よりもさらに大きい圧力が筒状部の内部にかかることで、横孔が拡大し、この横孔の拡大が長手方向に累積することで筒状部が全体に曲がりやすいが、リブを設けることでこの曲りを抑制できる。

0038

また、高圧燃料による作用圧やオートフレッテージ加工圧が加わっている時には、横孔6の拡大が累積することによる筒状部3の伸びや曲りが発生しやすいが、リブ10は横孔6が形成される筒状部3の上側面に少なくとも形成されているので、横孔6を起因とした筒状部3の長手方向の変形を効果的に抑制できる。

0039

また、リブ10により筒状部3の長手方向の変形が抑えられ、かつ、筒状部3の肉厚が薄肉に設定されることで、コモンレール圧の圧力変動に追従して、筒状部3を径方向のみに伸縮させることができる(図7参照)。これによって、筒状部3を、圧力変動を吸収するアキュムレータとして機能させることができる。よって、圧力変動を吸収でき、圧力変動によってインジェクタによる燃料噴射が悪影響を受けるのを抑制できる。なお、リブ10が形成された箇所は、リブ10が形成されていない箇所に比べて、径方向への伸縮が抑えられる。

0040

さらに、リブ10は、筒状部3の円周方向に等間隔に形成されているので、筒状部3の部分間で、圧力変動に基づく径方向への伸縮の程度を均一にできる。すなわち、図7に示すように、筒状部3の上側面に形成されたリブ10aとその左側(左側面)に形成されたリブ10bの間の部分3aと、リブ10bと下側面に形成されたリブ10cの間の部分3bと、リブ10cとその右側(右側面)に形成されたリブ10dの間の部分3cと、リブ10cとリブ10aの間の部分3dとの間で、径方向への伸縮の程度を均一にできる。これによって、軽量化及びアキュムレータの機能を図るために筒状部3を薄肉化したときに、径方向のへの伸縮の程度が極端に大きくなってしまう部分を抑制でき、高圧燃料による作用圧による疲労破壊や、オートフレッテージ加工圧による破壊を抑制できる。これに対して、リブが円周方向に等間隔に形成されていないとすると、筒状部を薄肉化したときに、リブ間の間隔が広い部分の伸縮の程度が極端に大きくなってしまうおそれがあり、その部分が高圧燃料による作用圧で疲労破壊し、又はオートフレッテージ加工圧で破壊するおそれがある。

0041

また、高圧燃料の作用圧やオートフレッテージ加工圧の印加時には、横孔6の周辺が最も応力が高くなるが、本実施形態では、横孔6の周辺部である接続部5の根本位置に肉盛部9が形成されているので、筒状部3を薄肉化したとしても、その周辺部の強度を確保できる。

0042

また、筒状部は、筒状部の軸線に直交する平面で切ったときの断面が円状となっており、円周方向のどの位置でも曲率が一定であり、また断面において角部が存在しないので、周方向において正確に等間隔にリブを配置できる。

0043

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載を逸脱しない限度で種々の変更が可能である。例えば上記実施形態では、筒状部の円周方向における4箇所にリブを形成した例を説明したが、複数箇所であれば何箇所であっても良い。具体的には例えば、図9図11で示されるコモンレール2のように、筒状部3の円周方向に等間隔に8箇所にリブ11を形成しても良い。リブを形成する箇所が多いほど、筒状部の長手方向における変形を抑えることができる。ただし、リブを多く形成しすぎるとコモンレールの重量が重くなってしまうので、リブを形成する箇所は2〜8箇所程度が好ましい。なお、図10では、鍛造により形成されたリブ11aを示し、図11では引抜加工により形成されたリブ11bを示している。図10のリブ11aはアンダーカット形状にはできないが、図11のリブ11bはアンダーカット形状に形成できる。

0044

また、リブは、必要な強度を確保できるのであれば、筒状部の上側面と下側面の2箇所のみに形成されたとしても良い。これによれば、より一層、コモンレールの軽量化を図ることができる。

0045

また、上記実施形態では、筒状部は断面円状円筒状としていたが、他の形状(例えば、断面四角形状の筒状)であっても良い。

0046

また、上記実施形態では、リブは筒状部の長手方向に連続的に形成された例を示したが、長手方向に複数に分離されたとしても良い。これによれば、リブの重量を抑えることができるので、コモンレールの軽量化を図ることができる。また、筒状部の上側面(接続側側面)に形成する上リブは、側面視で略三角形状に形成されたとしても良い。すなわち、上リブは、筒状部の上側面に接続される第1辺部と、接続部の側面に接続される第2辺部と、接続部から離れるにしたがって次第に高さが低くなっていく斜めの表面とを有するようにしても良い。この場合、隣り合う2つの接続部間に形成された隣り合う2つの上リブは、隣り合う2つの接続部の中間位置で互いに繋がっていても良いし、その中間位置より手前で各上リブが終了することで、隣り合う2つの上リブが分離していても良い。これによれば、上リブの重量を抑制できる。

0047

また、上記実施形態では、複数の接続部が筒状部の円周方向において互いに同じ側に形成された例を説明したが、一部の接続部が他の接続部と別側の側面に形成されたとしても良い。

0048

1、2コモンレール
3 筒状部
4 空間(蓄圧室)
5 接続部
6横孔
10、11 リブ

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