JPH03177695A - 高圧燃料レールにおける分岐接続体の接続構造 - 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】 （産業上の利用分野〉 本発明は高圧燃料多岐管や高圧燃料ブロックのような燃
料レールにおける分岐枝管や分岐金具等のような分岐接
続体の接続構造に係り、特にディーゼル内燃機関への燃
料供給路となる１００１００Ｏ／−以上の高圧燃料レー
ルにおける分岐接続体の接続構造に関する。

（従来の技術〉 第８図は従来の燃料レールとしての多岐管における分岐
接続体、例えば分岐枝管の接続構造を示すもので、高圧
燃料本管１１に管軸に対して直角方向に穿設したストレ
ート孔１２に、分岐枝管１３を嵌挿した状態で相互に溶
接して接続構成したものがある。

しかし、このような接続構造では１００１００Ｏ／ａｆ
ｔ以上に及ぶ超高流圧の繰返しの供給、並びに機関から
の加振等によって、しばしば溶接部１４の脆化による燃
料の飛散が発生し、場合によっては分岐枝管１３の離脱
が起ることもある。

この問題を解決するために、前述の接続構造に代えて、
本管と分岐枝管とを凹凸嵌合方式によって機械的に接続
する接続構造が、本出願人によって提案されている。

この提案に係る接続構造は第９図に示すように、本管１
１に穿設する分岐孔を逆円錐形の分岐孔１６とし、該分
岐孔の内周面を受圧座面となして、分岐枝管１７の接続
端部に形成した截頭円錐状の押圧頭部１８を、椀状のシ
ール部材１９を介して前記受圧座面１６に押圧嵌合せし
め、ナツト２０にて緊締する方式である。

（発明が解決しようとする課題〉 このような凹凸嵌合方式の接続構造の場合、前記第８図
に示す接続構造に比しシール効果は大きいが、第１０図
に示すごとく、ナツト２０を締付けていくにしたがい椀
状のシール部材１９が受圧座面１６の管外面側エツジ部
２１に喰い込むとともに押圧頭部１８に引張られ変形す
るため、受圧座面との間に隙間が生じることがある。ま
た第１１図に示すように押圧頭部１８の倒れや偏心によ
って、押圧頭部１８の片側が管外面側エツジ部２１に喰
い込んで変形し、反対側の押圧頭部１８が分岐孔１６か
ら浮いた状態となり隙間が生じ、ナツト２０を螺合して
締付はトルクを上昇させても均一な面圧が得られなくな
る。

これは、ナツト２０による締付はトルクが、押圧頭部１
８の片側の管外面側エツジ部２１での喰い込みによって
、正常に軸力（スラスト力〉として働かなくなるからで
ある。

このようにして第１０図及び第１１図において、シール
部材１９と受圧座面間或いは押圧頭部１８の押圧座面と
受圧座面間で面圧が得られなかったり隙間が生じたりす
ることがあり、この場合隙間等から燃料が飛散して漏れ
が発生し、場合によっては分岐枝管１７が離脱すること
もある。

本発明は前に述べたような実情よりみて、凹凸嵌合方式
の接続構造における押圧頭部の押圧座面又はシール部材
の本管外面側エツジ部への喰い込みによる変形を防止し
、より大きなシール効果が得られる分岐接続体の接続構
造を提案することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段〉 前記目的は、燃料レール内に軸方向に形成された高圧燃
料が流通する流通路の周壁に、軸方向の複数位置におい
て貫孔が形成され、該貫孔にそれぞれ前記流通路に通じ
る流路を有する分岐接続体が連設されるように、前記燃
料レールには周面方向に拡大開口した受圧座面が形成さ
れ、該受圧座面に前記分岐接続体の前記燃料レールとの
接続端部に形成された押圧頭部を当接係合させて、前記
分岐接続体を前記燃料レールに固定する高圧燃料レール
における分岐接続体の接続構造であり、前記受圧座面を
前記貫孔の軸芯を中心とする回転面に形成し、前記押圧
頭部を前記回転面との接触線が円形となる回転面に形成
し前記受圧座面の前記燃料レールの外面側開口端部の少
くとも長手方向の両側には略円弧状面を形成し、前記押
圧頭部を前記受圧座面に凹凸嵌合させ、前記燃料レール
に前記分岐接続体に接続固定することにより達成される
。

（作用） このような構成としたため、燃料レールの受圧座面の外
面側開口端部は角のない略円弧状面となっていて、分岐
接続体の押圧頭部を受圧座面に押圧嵌合させた場合に、
押圧頭部の押圧座面が受圧座面の外面側エツジ部に喰い
込むことがなく、従って押圧頭部の押圧座面と受圧座面
間に隙間が生じることがない。

すなわち、分岐接続体の押圧頭部の押圧座面又はシール
部材に喰い込みがないためシール面での面圧が均−且つ
充分に上昇しく分岐接続体側に組込んだナツト又は該分
岐接続体の締着に伴なうスラスト力が前記シート面に充
分に伝わり〉、高いシール性が得られることにより、超
高流圧の急激かつ頻繁の圧力変動の繰返しにも充分に絶
え得るという優れた効果を奏する。

なお、燃料レールに分岐接続体を接続する機械的手段と
しては、例えば燃料レール側に受圧座面を囲むように継
手金具を外嵌し、該継手金具に分岐接続体側の押圧頭部
を内嵌した状態で、分岐接続体側に組込んだナツトを前
記継手金具に内嵌螺合せしめて緊締する方式を採用する
ことができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図（イ）及び（ロ）は本発明の第↑の実施例を説明
する図で、第１図（イ）は要部の縦断正面図、第１図（
ロ）は受圧座面部の拡大説明図である。第１図に示すよ
うに第１の実施例では燃料レールとして高圧燃料が流さ
れる、例えば外径２０ｍｍ、肉厚６ｍｍの比較的肉厚の
金属管からなる燃料多岐管としての本管■が用いられて
いる。この本管（には流通路１ａが軸芯方向に形成され
、この流通路１ａには軸芯方向の複数個所に管壁を貫通
して貫孔１ｂが形成されている（第１図には−っの貫孔
１ｂのみが示されている〉。この貫孔１ｂの端部側には
本管１の半径方向に拡大開口し、貫孔１ｂの軸芯を中心
とする、円錐面、回転円弧面、回転楕円面、回転双曲線
面、回転放物線面等のような回転面である略円錐状の受
圧座面２が形成されている。

本管１に対して受圧座面２を囲繞して継手金具６が設け
られこの継手金具６には螺子孔６ａが形成されている。

第）の実施例は分岐接続体として、端部に押圧頭部４が
形成されている分岐枝管３が用いられ、この分岐枝管３
が椀状のシール部材５を介して、前記受圧座面２に押圧
頭部４の押圧座面４−１を圧接して、前記螺子孔６ａ内
にワッシャ８を介して締結ナツト７により締付は配置さ
れている。

この押圧座面４−１は受圧座面２同様の回転面であり、
押圧頭部４の押圧座面４−１が円錐面の場合で、受圧座
面２を円錐面とすると押圧座面４−１とは帯状の面接触
をし、又その他の凹状の回転面とすると押圧座面４−１
とはまず線接触をしナツト等の締付はトルクが上昇する
と細帯状の面接触が得られる。又押圧頭部４の押圧座面
４−１が凸状の回転面とすると受圧座面２の形状に係わ
りなくまず線接触をしナツト等の締付はトルクが上昇す
ると細帯状の面接触が得られる。

そして、第１の実施例においては、第工図（ロ）及び第
２図（イ）に示すように、受圧座面２の本管１の外面側
の開口端部に略円弧状面２−２をその全周に亘り形成さ
れているが、本発明では第２図（ロ）のように受圧座面
の外面側開口端部の少くとも長手方向の両側に形成する
ことが必須条件である。この略円弧状面２−２の輪郭は
、第３図（イ）のように単純な曲線のみならず、第３図
（ロ）のように多段の直線の連続又は第３図（ハ）のよ
うに多段の曲線の連続であってもよく、且つ該略円弧状
面２−２は受圧座面２及び本管１外面側に対し不連続で
あってもよい。いずれにしても、組立時に押圧座面４−
１又はシール部材５が喰い込まない程度に設定されてい
る。前記継手部材６は短寸状の円環体又は角環体等から
なり、受圧座面２を囲繞して本管■に外嵌している。

本管１に分岐枝管３を接続する際は、分岐枝管３の押圧
頭部４を前記継手金具６の螺子孔６ａに挿入し、椀状の
シール部材５を介して受圧座面２に嵌合させた状態で、
分岐枝管側に組込んだ締結ナツト７を継手金具６に内嵌
螺合することにより緊締する。

その時、ナツト７を締付けていくにしたがい、シール部
材５は押圧頭部４と受圧座面２との間で挟圧されるもの
の、受圧座面２の管外面側開口端部が略円弧状面２−２
で形成されているため、シール部材５は本管１に喰い込
むことなく締付けられ、受圧座面２とシール部材５との
間、及び押圧頭部４の押圧座面４−１とシール部材５と
の間の面圧が均−且つ充分に上昇して完全にシールされ
る。

なお、シール部材５がない場合も本発明は同様の効果が
あることは当然であって、この場合は受圧座面２と押圧
座面４−１の間のシールが完全に行われることになる。

一方、シール部材５としてはインジュウム、銀、銅、真
鍮、あるいはアルミニウム等による比較的軟質の金属材
料によるものが好適である。

第４図は第２の実施例の要部の縦断正面図であり、この
実施例は継手金具を設けず、本管１の流通路１ａを本管
１に偏心して穿設し、その厚肉部に流通路１ａと連通す
る貫孔１ｂ、受圧座面２及び螺子孔６ａを設けている。

そしてこの螺子孔６ａに直接締付はナツト７を螺合して
いる。

第２の実施例によると、分岐接続体の組付は時に本管と
継手金具との芯出し作業の必要が無く、且つ部品点数を
減らして全体をコンパクトに小型化して構成することが
できる。第２の実施例のその他の部分の構成、動作及び
効果はすでに説明した第１の実施例と同一である。

第５図は第３の実施例の要部の縦断正面図であり、この
第３の実施例は分岐接続体が分岐金具５゛で構成され、
燃料レールには本管が使用されている。この実施例は分
岐枝管を曲げ加工するに際し大きな曲率に伴って生ずる
他の部品との干渉を避けるために、エルボ等の分岐金具
を用いる場合や、等座弁、減衰弁、送出し弁及び吐出弁
等の機構を内設する分岐金具を使用する場合等を考慮し
てなされたものである。第３の実施例では本管ｌに接続
される分岐接続体が分岐金具５゛で構成され、分岐金具
５゛の一端には前記実施例同様の回転面が形成された押
圧頭部４を有し、分岐金具５゛の外周に設けた螺子壁２
１を継手金具６の螺子孔６ａに螺合することにより本管
１の受圧座面２に分岐金具５゜を当接係合させている。

一方分岐金具５°の他端にはスリーブ２２を介して袋ナ
ツト２３を螺合することにより固定される分岐枝管３゛
が接続される構成となっている。

この第３の実施例によると本管１の長平方向に平行に分
岐枝管３°を導出することができる。

第６図は第４の実施例の要部の縦断正面図であり、この
実施例は袋ナツト２４により分岐接続体である分岐枝管
３が、燃料レールである本管１に接続されている。この
袋ナツト２４には中央に円柱状の突出部２５が形成され
ており、袋ナツト２４の内周螺子２４゛を継手金具６の
外周の螺子１６°に螺合するに伴いこの突出部２５によ
りワッシャ２６を介して環状突出部２０ａを下方に押圧
して押圧頭部４の押圧座面４−１を受圧座面２に当接係
合せしめるものである。

第７図は各実施例の本管に代えて本発明の燃料レールと
して使用される燃料ブロックの説明図であり、肉厚のブ
ロック３０に高圧燃料が流される流通路３１．３２が形
成され、これらの流通路に通じる取付孔部３３　ａ　〜
３３　ｄ、３４ａ　〜３４ｄがブロック３０の表面に形
成されている。これらの取付孔部３３ａ・・・３４ａ・
・・には各実施例で説明した受圧座面が形成され、且つ
取付孔部３３ａ〜３３ｄ、３４ａ〜３４ｄの内周面には
螺子が形成されている。

この燃料ブロック３５を燃料レールとして使用する場合
には、それぞれの取付孔部３３ａ〜３３ｄ、３４ａ〜３
４ｄに対して分岐接続体を、取付孔部内周の螺子に締付
はナツトにより締付は固定する。

（発明の効果） 以上説明したごとく、本発明にかがる分岐接続体の接続
構造は、燃料レール側の受圧座面の管外面側開口端部を
略円弧状面としたことにより、受圧座面の管外面側開口
端部に押圧頭部の押圧座面が喰い込むことが防止される
。このため抑圧座面と受圧座面間の隙間の発生か皆無と
なりシール面の面圧が均一に上昇するため燃料漏れを完
全に防止することが可能となる。

したがって、超高流圧の繰返しの流通のもとての加振状
態下にあってもシール性能が低下するようなことはなく
、長期にわたり分岐接続体の接続機能が保持され、高圧
燃料レールにおける分岐接続体の接続構造として安全性
、信頼性に富むものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）及び（ロ）は本発明の第１の実施例を説明
する図で第１図（イ）は要部の縦断正面図、第１図（ロ
）は受圧座面部の拡大説明図、第２図（イ）及び（ロ）
は受圧座面の実施例を示す拡大平面図、第３図（イ）乃
至（ハ）は略円弧状面の各実施例を示す部分拡大断面図
、第４図乃至第６図はそれぞれ本発明の第２乃至第４の
実施例の要部の縦断正面図、第７図は本発明の燃料レー
ルとして使用される燃料ブロックの斜視説明図、第８図
及び第９図は従来の接続構造例を示す一部破断正面図、
第１０図及び第１１図は従来の接続構造の変形状態を示
す説明図である。 １・・・本管、２・・・受圧座面、２−２・・・略円弧
状面、３・・・分岐枝管、４・・・押圧頭部、４−１・
・・押圧座面、６・・・継手金具、７・・・締結ナツト
。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃料レール内に軸方向に形成された高圧燃料が流
   通する流通路の周壁に、軸方向の複数位置において貫孔
   が形成され、該貫孔にそれぞれ前記流通路に通じる流路
   を有する分岐接続体が連設されるように、前記燃料レー
   ルには周面方向に拡大開口した受圧座面が形成され、該
   受圧座面に前記分岐接続体の前記燃料レールとの接続端
   部に形成された押圧頭部を当接係合させて、前記分岐接
   続体を前記燃料レールに固定する高圧燃料レールにおけ
   る分岐接続体の接続構造であり、前記受圧座面は前記貫
   孔の軸芯を中心とする回転面に形成され前記押圧頭部は
   前記回転面との接触線が円形となる回転面に形成され、
   前記受圧座面の前記燃料レールの外面側開口端部の少く
   とも長手方向の両側には略円弧状面が形成され、前記押
   圧頭部を前記受圧座面に凹凸嵌合させて、前記燃料レー
   ルに前記分岐接続体が接続固定されていることを特徴と
   する高圧燃料レールにおける分岐接続体の接続構造。
2. （２）請求項（１）に記載の高圧燃料レールにおける分
   岐接続体の接続構造において、分岐接続体側に組込んだ
   ナット又は該分岐接続体に設けた螺子壁を燃料レール又
   は燃料レールを囲繞するように設けられた継手金具の螺
   子孔に締着することにより、燃料レールに分岐接続体が
   接続されていることを特徴とする高圧燃料レールにおけ
   る分岐接続体の接続構造。
3. （３）受圧座面が円錐面で押圧頭部が截頭円錐状に形成
   されていることを特徴とする請求項（１）に記載の高圧
   燃料レールにおける分岐接続体の接続構造。
4. （４）分岐接続体が分岐枝管又は分岐金具で構成されて
   いることを特徴とする請求項（１）に記載の高圧燃料レ
   ールにおける分岐接続体の接続構造。
5. （５）燃料レールが燃料多岐管又は燃料ブロックで構成
   されていることを特徴とする請求項（１）に記載の高圧
   燃料レールにおける分岐接続体の接続構造。