WO1996018062A1 - Connecting construction of branch connecting body in fuel rail of high pressure - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a connection structure of a connecting body of a fuel rail, such as a high-pressure fuel manifold or a high-pressure fuel block, by a branch pipe or a branch bracket, and more particularly to a 100 kgf Zcm 2 of a diesel internal combustion engine.
  • the present invention relates to a connection structure of a branch connector in a high-pressure fuel rail that supplies high-pressure fuel as described above.
  • connection structure of this type of branch connection body for example, as shown in FIG. 7, a flow passage provided on the peripheral wall of a main pipe (11) as a fuel rail having an inside as a flow passage (1 mm) is provided.
  • the through-hole (1) passing through is simply made into a circular hole in cross section, and the connection end (1 2 ′) of the branch pipe (12) side as a connecting body with the same diameter is inserted into the circular hole. They were connected to each other by ironing (13).
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the related art, and has a structure in which a strong ironing strength is provided at a connection portion, and at the same time, a fatigue stress near a connection portion on a branch connection body side is effectively dispersed. Effectively prevents cracks in the vicinity of the junction on the branch connection side even if there is a sudden change in the supply pressure of the returned high-pressure fluid or a relative dimensional change due to vibration or temperature change in the installed state It is an object of the present invention to provide a connection structure of a branch connection body in a high-pressure fuel rail, which can eliminate fears of fuel leakage and the like.
  • the present invention provides a fuel rail having at least one through-hole formed in a circumferential wall portion extending in an axial direction of a main pipe communicating with an internal flow passage, and having a stepped cross section or It has a dish-shaped seat having an inclined surface, while the vicinity of the end on the branch connection body side is an enlarged diameter portion connected to an inclined wall toward the distal end side, and the distal end has a cross-sectional shape that entirely matches the seat.
  • the connection structure of the branch connection body in the high-pressure fuel rail which is formed as a connection head portion, the head portion abuts and engages the seat portion, and the abutment engagement portions are connected by ironing. It is an abstract.
  • connection head portion is the branch connection body.
  • a connection head formed integrally with the end of the sleeve or an outer peripheral surface thereof is formed by fitting a sleeve having an enlarged diameter portion connected to a sloped wall toward the tip end, and a diameter formed by the enlarged diameter portion.
  • the diameter of the branch pipe or branch fitting to be about 1.1 to 1.5 times the diameter of the branch pipe or branch fitting, or the length of the inclined wall is made equal to the diameter of the branch pipe or the branch metal to about 5 times.
  • the length of the enlarged diameter portion is made 14 times or more the same as the diameter.
  • FIG. 1 is a partially cut-away cross-sectional view of a connection part by a branch pipe according to a connection structure of a branch connection body in a high-pressure fuel rail according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram corresponding to FIG. 1 of another embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram corresponding to FIG.
  • FIG. 4 is a front view further illustrating a branch fitting as a branch connector.
  • FIG. 5 is a partially cutaway cross-sectional view of a connection portion using a branching metal fitting according to still another embodiment.
  • FIG. 6 is an exploded half sectional view of still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a partially cutaway sectional view of a connection structure of a branch connection body in a high-pressure fuel rail showing a conventional example.
  • (1) is a main pipe as a fuel rail.
  • the inside of the main pipe serves as a flow passage ( ⁇ ), and the thickness of the pipe is about 30 mm or less. It is composed of a meat pot tube or a composite tube fitted with an inner tube with excellent corrosion resistance such as stainless steel as shown in Fig. 2.
  • a single or a plurality of axially spaced through holes () are formed in the peripheral wall portion which extends in the axial direction through the flow passage, and a dish-shaped plate having a stepped cross section as shown in FIG. 1 or FIG. It is formed as a seat (') or a dish-shaped seat (') having an inclined surface as shown in Fig. 2 or Fig. 3.
  • the fuel rail is As shown in Fig. 3, it can be formed as a fuel block (1-1).
  • (2) is a branch pipe (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3) as a branch connector, and similarly, a branch pipe (Fig. 4, Fig. 4) forming a branch connector as another embodiment.
  • Fig. 5 both of which are made of the same type of steel pipe or steel as the main pipe (1) with a pipe diameter of about 2 Omm or less, and whose end is formed, the pipe diameter gradually increases toward the tip Connecting head (2 '') which forms a large-diameter portion (3) connected to the inclined wall (3 ':) and whose tip has a cross-sectional shape that entirely matches the seat (1' ') Are formed integrally, and the head is brought into abutment with the seat (1 "), and the abutment engagement portions are attached (4) to form a connection.
  • Reference numeral (5) denotes a high-pressure fuel injection tube provided by a nut (6) at the other end of the branch fitting when the branch fitting ( 2t ) is used.
  • FIGS. 1 to 5 show an embodiment in which the end of the branch connector (2) is formed to have an integral connection head (2 ''), the present invention is not limited to such an embodiment. And as shown in Fig. 6.
  • connection head (2 '') instead of forming a connection head (2 '') at the end of the branch connection body (2), it is connected to an inclined wall (3 ') whose pipe diameter gradually increases on its outer peripheral surface.
  • the separate sleeve (2a) provided with the enlarged diameter part (3) is separated from the end of the branch connector (2) by a distance corresponding to the depth of the dish-shaped seat (').
  • the sleeve (2a) and the branch connector (2) are keyed in advance.
  • it can be connected to the seat (1 ''') by ironing (4) at the same time.
  • the diameter (D) formed by the enlarged diameter portion (3) is related to the vibration resistance, the degree of expansion, the diameter of the main pipe (1), etc.
  • the diameter is preferably about 1.1 to 1.5 times the diameter (d) of the branch fitting). If it is less than 1.1 times, vibration resistance is poor. On the other hand, if it exceeds 1.5 times, it will be difficult to expand the diameter and it will be difficult. If the fuel rail is the main pipe (1), the strength of the main pipe will be low. Causes a decline.
  • the length (L) of the inclined wall (3 ') be equal to or five times as large as the diameter (d) in relation to the effect of dispersing fatigue stress. If it is not equivalent, the dispersing function is poor. On the other hand, if it exceeds 5 times, the dispersing function has little effect and is meaningless.
  • the length (1) of the expanded wall (3) is made to be 1 to 4 times or more the diameter (d) in relation to the adhesion strength, the degree of expansion, the effect of dispersing fatigue stress, and the like. Is preferred. If the ratio is less than 14 times, a fillet with good stress dispersibility cannot be formed well or the ironing strength cannot be sufficient, and if it exceeds the equivalent, it will be difficult to perform the expanding process with difficulty. . If desired, the inclined wall (3 ':) may be formed by a gentle outward curved surface.
  • connection structure of the branch connector in the high-pressure fuel rail according to the present invention is different from that of the present invention on the fuel rail side.
  • Connection on the branch connecting body side by pipe a) or a block (branch pipe (2) or branch fitting at said through hole () formed by i- ⁇ ) Head (2 ′ ′) or branch connection having similar shape
  • the sleeve (2a) fitted to the body is entirely abutted and engaged (4) with the dish-shaped seat (') and the connection head (2''').
  • the connection structure With the connection structure, the contact area on the entire surface due to the cross-sectional shape of the engagement portion increases the attachment area and the direction of the engagement surface enhances the starvation strength of the connection portion.

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Description

明 細 書 高圧燃料レールにおける分岐接続体の接铳構造 技術分野
本発明は高圧燃料多岐管や高圧燃料プロックのような 燃料レールにおける分岐枝管もしくは分岐枝金具等によ る接続体の接続構造に係り、 特にディーゼル内燃機関で の 1 0 0 0 k g f Z c m 2以上にも及ぶ高圧燃料を供耠 する高圧燃料レールにおける分岐接続体の接続構造に関 するものである。
背景技術
従来、 この種の分岐接続体の接続構造としては例えば 図 7に示すように、 内部を流通路（1Γ ) とする燃料レー ルとしての本管（11)の周壁部に設けた該流通路に通ずる 貫孔（1 ) を、 単に断面円孔となして該円孔部とに分岐 接続体としての枝管（12)側の管径そのままの接続端部（1 2' ) を嵌挿した状態をもって相互に鐵着（13)して接続構 成していた。
しかしながら、 このような従来の技術による接続構造 にあっては、 1 0 0 0 k g f c m 2以上にも及ぶ高圧 流体の絶えず繰返しされる供給圧力の急激な変動と、 特 に機関からの加振及び雰囲気温度の上昇、 下降による相 手部材 （相手座面） 同士の相対寸法変化に起因して、 特 に本管（11)側の管径に比して比較的小径の分岐接続体の 場合に、 鐵着 C13)部附近での該分岐接続体側に纖着時の 局部過熱による機械的強度の劣化によって振動疲労に伴 なう亀裂を生じ易く、 しばしば燃料の漏れ等を招く可能 性力、あった。
本発明は従来技術の有する前記問題に鑑みてなされた ものであり、 接続部での鐵着強度を強固となし、 同時に 分岐接続体側の接続部附近での疲労応力を効果的に分散 せしめ、 配設状態下の緣返される高圧流体の供給圧力の 急激な変動や加振及び温度変化に伴なう相対寸法変化等 にあっても、 分岐接続体側の接続部附近での亀裂を効果 的に防止して燃料の漏れ等の生ずる憂いをなくすことの できる高圧燃料レールにおける分岐接続体の接続構造を 提供することを目的とするものである。
発明の開示
本発明は上記目的を達成するため、 燃料レール内にあ つて、 内部の流通路に通ずる本管の軸方向に亘る周壁部 に設けた少なく とも 1つの個所での貫孔を、 断面階段状 或いは傾斜面を有する皿状座部となし、 一方、 分岐接続 体側の端部附近を先端側への傾斜壁に連る拡径部となし てその先端部を前記座部と全面合致する断面形状となす 接続頭部部分となして該頭部部分を座部に当接係合せし め、 且つ相互の当接係合部を鐵着して接続構成した高圧 燃料レールにおける分岐接続体の接続構造を要旨とする ものである。
更に本発明では前記接続頭部部分は、 前記分岐接続体 の端部に一体に成形された接続頭部或いはその外周面を 先端側への俵斜壁に連る拡径部となしたスリーブを嵌合 して形成され、 かつ前記拡径部のなす直径を、 枝管もし くは枝金具の直径の約 1 . 1倍乃至 1 . 5倍となして形 成したり、 また前記傾斜壁のなす長さを、 直径と同等乃 至 5倍となして形成したり、 更にまた前記拡径部のなす 長さを、 直径の 1 4倍乃至同等となして形成したりす るものである。
本発明はこのように構成されているため、 燃料レール 側のなす前記座部と、 分岐接続体側の傾斜壁に連る拡径 部での前記接続頭部部分とのなすと共に全面当接係合し て相互に鐵着した接続構成によるため、 係合部の前記断 面形状による全面での当接係合による鐵着面積の拡大並 びに当接係合面のなすその方向性とによって接続部での 鱲着強度を強固となし、 同時に前記拡径部と序々に管径 が変化する傾斜壁とによつて分岐接続体側の接続部附近 での疲労応力を効果的に分散せしめることとなり、 従つ て繰返される高圧流体の供給圧力の急激な変動や加振或 いは雰囲気温度の上昇、 下降による相手部材同士の相対 寸法変化等にあっても、 分岐接続体側の接続部附近での 亀裂を効果的に防止することができ、 燃料の漏れ等の生 ずる憂いをなくすこととなり、 また燃料レール側の管径 に比して概して小径となす分岐接続体にあっても有効と なすことができるのである。
図面の簡単な説明 図 1は本発明の実施例を示す高圧燃料レールにおける 分岐接続体の接続構造に係る枝管による接続部の一部切 欠き断面図である。
図 2は他の実施例の同上図 1相当図である。
図 3は更に他の実施例の同上図 1相当図である。
図 4はまた更に分枝金具を分岐接続体となす正面図で めな。
図 5は更に他の実施例を示す分枝金具による接続部の 一部切欠き断面図である。
図 6は本発明の更に別の実施例の分解半截断面図であ る。
図 7は従来例を示す高圧燃料レールにおける分岐接続 体の接続構造の一部切欠き断面図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 図 1.乃至図 6において、 （1) は燃料レールとしての本 管であり、 内部を流通路（Γ )となして管径 3 0 m m程度 以下の圧力配管炭素纜管或いはステンレス網管等の厚肉 鍋管材、 又は図 2のようにステンレス等の耐食性に優れ た内管 ) を嵌合した複合管材からなるものである。 そしてその該流通路に通じて軸方向に里る周壁部に単数 もしくは軸方向に間隔をおいた複数個所での貫孔（ )を、 図 1又は図 5のように断面階段状を有する皿状座部（ ' ) もしくは図 2又は図 3のように傾斜面を有する皿状座 部（ ' ) となして形成されている。 なお、 燃料レールは 図 3のように燃料ブロック（1-1) として形成することも できる。
次に（2) は分岐接続体としての枝管 （図 1、 図 2、 図 3) であり、 同様にして ) も他の実施例としての分 岐接続体をなす分枝金具 （図 4、 図 5) であり、 共に管 径 2 Omm程度以下の前記本管（1) と同種鋼管材もしく は鋼材からなるものであって、 端部を成形して先端側へ 管径が序々に増加する傾斜壁（3'：)に連る拡径部（3) とな してその先端部を前記座部（1'') と全面合致する断面形 状となす接続頭部（2'') を一体に形成し、 該頭部を座部 (1") に当接係合せしめた状態で相互の当接係合部を鱲 着（4) して接続構成するものである。
また（5) は前記分枝金具（2t ) による場合の該分枝金 具の他端部にナツ 卜（6) によって配設された高圧燃料噴 射管である。
なお上記図 1乃至図 5では分岐接続体（2) の端部を成 形して一体の接続頭部（2'') を有する実施例を示したが、 本発明はかかる実施例のみならず、 図 6のように構成す
O とわ C ¾ O o
即ち、 分岐接続体（2) の端部には接続頭部（2'') を一 体に成形する代わりに、 その外周面に管径が序々に増加 する傾斜壁（3' )に連る拡径部（3) を設けた別体のスリ一 ブ（2a)を、 分岐接続体（2) の端部から皿状座部（ ') の 深さに対応する距離をおいて該分岐接続体（2) に嵌合し、 前記スリーブ（2a)と分岐接続体（2) をあらかじめ鍵着し ておくか、 あるいは座部（1' ' ) との鐵着（4) の際に同時 に鐘着して接続構成することもできる。
かかる構成において、 本発明では、 前記拡径部（3) の なす直径（D) を耐振性、 拡径加工度及び本管（1) の管径 等とに関連して、 枝管（2) 或いは枝金具 ) の直径 (d ) の約 1 . 1倍乃至 1 . 5倍となすことが好ましい。 1 . 1倍未满では耐振性に乏ぼしく、 一方 1 . 5倍を超える と拡径加工に無理を招いて困難となすと共に、 燃料レー ルが本管（1) の場合本管の強度低下をきたす。
また前記傾斜壁（3' )の長さ（L) を疲労応力の分散効果 に関連して直径（d) と同等乃至 5倍となすことが望まし い。 同等未满では分散機能に乏ぼしく、 一方 5倍を超え ると該分散機能に殆んど影響を及ぼさず無意味となすも のである。
更にまた前記拡径壁（3) での長さ（1) を鐮着強度、 拡 径加工度並びに疲労応力の分散効果等に関連して、 直径 (d) の 1ノ4倍乃至同等となすことが好ましい。 1 4 倍未満では応力分散性のよいフィ レツ トが上手く形成さ れなかったり、 鐵着強度を充分となし得ず、 同等を超え ると拡径加工に無理を招いて困難となすためである。 尚 所望に応じて前記傾斜壁（3'：)を外方への緩やかな円弧面 によって形成してもよい。
産業上の利用の可能性
以上説明したように本発明による高圧燃料レールにお ける分岐接続体の接続構造は、 燃料レール側としての本 管 a) 或いはブロック（i-υ のなす前記貫孔（ )での枝 管（2) 或いは分枝金具 ) による分岐接続体側の接続 頭部（2' ' ) 又は同様な形状を有し分岐接铳体に嵌合され たスリーブ（2a)を、 前記皿状座部（ ' ) と、 前記接続頭 部（2' ' ) とによって共に全面当接係合して相互に躐着（4 ) した接続構造により、 係合部の前記断面形状による全 面での当接係合による鱲付面積の拡大並びに係合面のな すその方向性とによつて接続部の饑着強度を強固となす ことができ、 同時に枝管（2) 或いは分枝金具 ) の接 続部附近での疲労応力を効果的に分散することができ、 従って配設下の緣返される高圧流体の供給圧力の急激な 変動、 加振及び雰囲気温度の上昇、 下降による相手部材 同士の相対寸法変化等にあっても、 接続部附近での亀裂 を効果的に防止して燃料の漏れ等の生ずる憂いをなすこ とができ、 また燃料レール側の管径に比して概して小径 となす分岐接続体にあっても有効となすことができ、 更 にオーバーホール時に接続部からのゴミの侵入がない等、 極めて有用な高圧燃料レールにおける分岐接続体の接続
^ik C、ある。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 燃料レール内にあって、 内部の流通路に通ずる本 管の袖方向に亘る周壁部に設けた少なく とも 1つの個所 での貫孔を、 断面階段状或いは傾斜面を有する皿状座部 となし、 一方、 分岐接続体側の端部附近を先端側への傾 斜壁に連る拡径部となしてその先端部を前記座部と全面 合致する断面形状となす接続頭部部分となして該頭部部 分を前記座部に当接係合せしめ、 且つ相互の当接係合部 を鐵着して接続構成した高圧燃料レールにおける分岐接 続体の接続構造。
2 . 前記接続頭部部分は、 前記分岐接続体の端部に一 体に成形された接続頭部或いはその外周面を先端側への 傾斜壁に連る拡径部となしたスリーブを嵌合して形成さ れた請求項 1記載の高圧燃料レールにおける分岐接続体 の接続構造。
3 . 前記拡径部のなす直径（D) を、 枝管もしくは枝金 具の直径（d) の約 1 . 1倍乃至 1 . 5倍となして形成し た請求項 1又は 2記載の高圧燃料レールにおける分岐接 お έ体の 造。
4 . 前記傾斜壁のなす長さ（L) を直径（d) と同等乃至 5倍となして形成した請求項 1又は 2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 . 前記拡径部のなす長さ（1) を、 直径（ の 1 Z 4 倍乃至同等となして形成した請求項 1又は 2記載の高圧 燃料レールにおける分岐接続体の接続構造。
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