JP2004211637A

JP2004211637A - 高圧燃料蓄圧器

Info

Publication number: JP2004211637A
Application number: JP2003001342A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Kondo; 淳近藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-01-07
Filing date: 2003-01-07
Publication date: 2004-07-29
Also published as: DE102004001103A1; FR2849677A1; US20040139945A1; US6871638B2; CN1517544A; CN1306163C

Abstract

【課題】オリフィス１４ａの加工が容易で加工コストを低減でき、且つオリフィス径のバリエーション展開にも容易に対応できること。
【解決手段】コモンレールは、高圧燃料を蓄圧する蓄圧管と、高圧配管４を接続する配管継手部８とを有し、その配管継手部８の内側にオリフィス部材９が挿入される。このオリフィス部材９には、蓄圧管の燃料ポート１２と高圧配管４とを連通する連通路１４が設けられ、その連通路１４の一端側端部にオリフィス１４ａが形成されている。このオリフィス１４ａにより、インジェクタの噴射時に発生した圧力脈動を低減できるため、コモンレール内の燃料圧力が安定する。また、配管継手部８に挿入されるオリフィス部材９にオリフィス１４ａを設けているので、蓄圧管にオリフィス１４ａを加工する場合と比較してオリフィス１４ａの加工が容易であり、且つ加工精度も向上する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄圧式燃料噴射装置に用いられる高圧燃料蓄圧器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コモンレールと呼ばれる蓄圧器に高圧燃料を蓄圧し、この蓄圧された高圧燃料をインジェクタよりディーゼル機関の気筒内に噴射する蓄圧式燃料噴射装置が公知である。この蓄圧式燃料噴射装置では、コモンレールに蓄圧される高圧燃料が極めて高く（例えば約１５０Ｍｐａ）、１つのインジェクタの噴射時に発生した圧力脈動の影響でコモンレール内の圧力が変動し、他のインジェクタの噴射量及び噴射時期にばらつきが生じるという問題がある。
この問題に対し、例えば図８に示す様に、コモンレール１００に設けられる配管継手部１１０の奥に絞り１２０（オリフィス）を設けることで圧力脈動を低減する従来技術がある（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３３５５６９９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の図８に示す構造では、高圧配管１３０を接続する配管継手部１１０の奥に絞り１２０を設けているため、絞り１２０の加工が難しく、且つ精度良く加工することが困難であるため、加工コストが高くなる。
また、コモンレール本体に直接絞り１２０を設けているため、同一のコモンレール１００に絞り径のバリエーションを持たせることが困難であった。つまり、コモンレール１００への加工を標準化することができないため、コストが大幅に増加するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、絞りの加工が容易で加工コストを低減でき、且つ絞り径のバリエーション展開にも容易に対応できる高圧燃料蓄圧器を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の発明）
本発明は、内側に高圧燃料を蓄圧するための蓄圧室が形成され、その蓄圧室の周壁部を貫通して燃料孔が設けられ、更に燃料孔と同心位置に燃料配管を接続するための配管継手部が周壁部の外側に設けられる高圧燃料蓄圧器であって、
配管継手部の内側に挿入されて、周壁部と燃料配管との間に挟持される筒状の中間部材を備え、この中間部材には、燃料配管と燃料孔とを連通する連通路が設けられると共に、その連通路の一部に通路径を小さくしたオリフィスが形成されていることを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、中間部材の連通路にオリフィスを設けているので、蓄圧器本体にオリフィスを加工する場合と比較して、オリフィスの加工が容易であり、且つ精度良く加工することが可能である。
また、中間部材にオリフィス径のバリエーションを持たせることができる。つまり、オリフィス径の異なる数種類の中間部材を設けることにより、その中間部材を変更するだけでオリフィス径のバリエーション展開が可能となる。
【０００８】
（請求項２の発明）
請求項１に記載した高圧燃料蓄圧器は、内側に蓄圧室が形成され、その蓄圧室の周壁部を貫通して燃料孔が設けられた蓄圧管を有すると共に、配管継手部が蓄圧管と別体に設けられて、蓄圧室の周壁部に接合されていることを特徴とする。この構成によれば、蓄圧管と配管継手部とを別体に構成しているので、蓄圧管の加工が容易であり、且つ搭載されるエンジン毎に配管継手部の位置が異なる場合でも、蓄圧管及び配管継手部の加工を標準化できるので、コストダウンが可能である。
【０００９】
（請求項３の発明）
請求項１または２に記載した高圧燃料蓄圧器において、
燃料孔の反蓄圧室側端部の周囲に円錐状のシート面が形成され、中間部材は、通路方向の一端側端部に半球面形状の外形を有するシート部が設けられ、このシート部がシート面に押圧されていることを特徴とする。
【００１０】
この構成では、配管継手部の内側に中間部材を挿入した時に、燃料孔に対して中間部材の軸ズレや、傾きがあったとしても、中間部材のシート部が半球面形状を有することから、燃料配管の接続時（締め付け時）に中間部材の軸ズレや、傾きが修正される。その結果、シート面の全周で中間部材のシート部が隙間なく当接することができ、確実なシールが可能となる。特に、請求項２の発明に記載した様に、蓄圧管と配管継手部とを別体に設けた場合には、配管継手部を蓄圧管に接合する際に、燃料孔の中心と配管継手部の中心とが一致しない場合が起こり得るため、中間部材のシート部を半球面形状とすることは、極めて効果的である。
【００１１】
（請求項４の発明）
請求項１〜３に記載した何れかの高圧燃料蓄圧器において、
中間部材は、連通路の一端側端部にオリフィスが設けられ、このオリフィスより他端側の通路径がオリフィスの内径より大きく設けられていることを特徴とする。
この構成では、連通路の全長に亘ってオリフィスを設ける必要がなく、オリフィスの長さを短くでき、且つ中間部材の一端側からオリフィスを加工できるので、オリフィスの加工を容易に行うことができる。
【００１２】
（請求項５の発明）
請求項１〜４に記載した何れかの高圧燃料蓄圧器において、
燃料孔は、燃料配管を介してインジェクタに接続される燃料出口であり、周壁部の長手方向に所定の間隔を保って複数箇所設けられていることを特徴とする。この構成によれば、１つのインジェクタの噴射時に発生した圧力脈動を中間部材に設けたオリフィスによって低減できるので、蓄圧器内の燃料圧力が安定し、他のインジェクタの噴射量及び噴射時期のばらつきを抑えることが可能である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
この第１実施例は、本発明の高圧燃料蓄圧器（以下、コモンレール１と呼ぶ）を４気筒ディーゼル機関の蓄圧式燃料噴射装置に適用した実施例であり、図１に本発明に係わるコモンレール１の要部断面図、図３に蓄圧式燃料噴射装置のシステム全体図を示す。
【００１４】
蓄圧式燃料噴射装置は、図３に示す様に、本発明のコモンレール１と、燃料タンク２から汲み上げた燃料を加圧してコモンレール１に圧送する高圧ポンプ３と、コモンレール１より高圧配管４（本発明の燃料配管）を通って供給される高圧燃料をディーゼル機関の気筒内に噴射するインジェクタ５等を備え、ＥＣＵ６（電子制御装置）により制御される。
【００１５】
コモンレール１は、図２に示す様に、高圧燃料を蓄圧する蓄圧管７と、高圧配管４を接続するための配管継手部８、及び配管継手部８の内側に挿入されるオリフィス部材９（図１参照：本発明の中間部材）等より構成される。
また、コモンレール１には、コモンレール１内の燃料圧力を検出してＥＣＵ６に出力する圧力センサ１０と、コモンレール１内の燃料圧力が予め設定された上限値を超えないように制限するプレッシャリミッタ１１が取り付けられている。
【００１６】
蓄圧管７は、内側に高圧燃料を蓄圧するための蓄圧室（図示せず）を形成すると共に、その蓄圧室の周壁部７ａを貫通する５個の燃料ポート１２（本発明の燃料孔）が設けられている。この燃料ポート１２は、高圧配管４を介してインジェクタ５に接続される４個の燃料出口と、高圧配管４を介して高圧ポンプ３に接続される１個の燃料入口として使用され、蓄圧管７の長手方向に略等間隔に設けられている。
また、燃料ポート１２が開口する周壁部７ａの外周面には、燃料ポート１２の周囲に円錐状のシート面１２ａが設けられている。
【００１７】
配管継手部８は、蓄圧管７と別体に形成され、図１に示す様に、燃料ポート１２が設けられた蓄圧管７の外周面（燃料ポート１２と同心位置）に溶接等により接合されている。この配管継手部８は、シート面１２ａの最大外径より大きい内径を有する円筒形状に設けられ、その外周面に雄ねじ部８ａが形成されている。この雄ねじ部８ａには、配管継手部８に高圧配管４を接続する際に、その高圧配管４に取り付けられた袋ナット１３が螺着される。
【００１８】
オリフィス部材９は、図４に示す様に、自身の中央部を貫通する連通路１４が設けられ、その連通路１４の一端側端部に通路径を小さくしたオリフィス１４ａが形成されている。このオリフィス部材９は、配管継手部８の内側に挿入されて、配管継手部８に接続される高圧配管４と蓄圧管７との間に挟持され、連通路１４を通じて蓄圧管７の燃料ポート１２と高圧配管４とを連通している。
なお、インジェクタ５が接続される配管継手部８に挿入されるオリフィス部材９には、連通路１４にオリフィス１４ａが形成されるが、高圧ポンプ３に接続される配管継手部８に挿入されるオリフィス部材９には、必ずしも連通路１４にオリフィス１４ａを形成する必要はない。
【００１９】
オリフィス部材９の一端側端部には、その外形が半球面形状を有するシート部９ａが設けられ、オリフィス部材９の他端側端部には、連通路１４の周囲に円錐状のシート面９ｂが設けられている（図４参照）。シート部９ａは、高圧配管４を配管継手部８に接続する際に、袋ナット１３の締め付け力（軸力）を受けて蓄圧管７のシート面１２ａに押圧されることにより、シート面１２ａとの間をシールする。また、シート面９ｂには、前記軸力を受けて高圧配管４のシート部が押圧されることにより、高圧配管４のシート部との間がシールされる。
【００２０】
次に、本実施例の作用及び効果を説明する。
本実施例のコモンレール１は、蓄圧管７の燃料ポート１２と高圧配管４とを連通する連通路１４にオリフィス１４ａが設けられているので、１つのインジェクタ５の噴射時に発生した圧力脈動をオリフィス１４ａによって低減できる。その結果、コモンレール１内の燃料圧力が、圧力脈動の影響を受けることなく安定するため、他のインジェクタ５の噴射量及び噴射時期のばらつきを抑えることができる。
【００２１】
また、蓄圧管７に直接オリフィス１４ａを加工するのではなく、配管継手部８に挿入されるオリフィス部材９にオリフィス１４ａを設けているので、蓄圧管７にオリフィス１４ａを加工する場合と比較してオリフィス１４ａの加工が容易である。特に、本実施例では、連通路１４の全長に亘ってオリフィス１４ａを設ける必要がなく、且つオリフィス部材９の一端側（シート部９ａ側）からオリフィス１４ａを加工できるので、加工が容易であり、且つ精度良く加工することができる。
【００２２】
更に、オリフィス部材９にオリフィス１４ａを形成することにより、図４に示す様に、オリフィス径のバリエーション展開が容易である。つまり、オリフィス径を変更する場合に、蓄圧管７の加工を変更する必要がなく、予め用意されているオリフィス部材９（オリフィス径が異なるオリフィス部材９）を変更するだけで対応できる。
また、本実施例では、配管継手部８を蓄圧管７と別体に構成しているので、蓄圧管７の加工が容易であり、且つ搭載されるエンジン毎に配管継手部８の位置が異なる場合でも、蓄圧管７及び配管継手部８の加工を標準化できるので、コストダウンが可能である。
【００２３】
また、オリフィス部材９は、燃料ポート１２のシート面１２ａに対向するシート部９ａの形状が半球面形状を有しているので、シート面１２ａとシート部９ａとの間で確実なシールが可能となる。即ち、配管継手部８の内側にオリフィス部材９を挿入した時に、図５に示す様に、燃料ポート１２に対してオリフィス部材９の軸ズレや、傾きがあった場合でも、オリフィス部材９のシート部９ａの形状が半球面形状を有していることから、袋ナット１３を配管継手部８の雄ねじ部８ａに締め付けて高圧配管４を接続する際に、オリフィス部材９の軸ズレや、傾きが修正される。その結果、シート面１２ａの全周でオリフィス部材９のシート部９ａが隙間なく当接することができ、確実なシールが可能となる。
【００２４】
特に、本実施例では、配管継手部８が蓄圧管７と別体に形成されているので、配管継手部８を蓄圧管７に接合する際に、燃料ポート１２の中心と配管継手部８の中心とが一致しないことがあり、配管継手部８の内側にオリフィス部材９を挿入した時に、燃料ポート１２に対してオリフィス部材９の軸ズレや、傾きが生じる可能性がある。このため、本実施例の構成（蓄圧管７と配管継手部８とが別体）では、オリフィス部材９のシート部９ａの形状を半球面形状とする効果は大きい。
【００２５】
（第２実施例）
本実施例は、図６に示す様に、オリフィス部材９のシート面９ｂを配管継手部８の上端面より図示上方に設けた一例である。
これは、配管継手部８の螺子径が小さくなった時（必然的にオリフィス部材９の外径も小さくなる）に、高圧配管４のシート部に対向するオリフィス部材９のシート面９ｂを確保するための構成である。具体的には、オリフィス部材９の他端側（反オリフィス側）を配管継手部８の上端面より図示上方に延設し、且つ外径を拡大したフランジ部９ｃを設け、そのフランジ部９ｃにシート面９ｂを形成したものである。
これにより、第１実施例より配管継手部８の螺子径が小さくなった場合でも、オリフィス部材９にシート面９ｂを確保でき、確実なシール構造が可能となる。
【００２６】
（第３実施例）
本実施例は、図７に示す様に、配管継手部８を蓄圧管７と一体に設けた一例である。この場合でも、配管継手部８の内側に挿入されるオリフィス部材９にオリフィス１４ａを形成することにより、第１実施例と同様の効果を得ることができる。但し、配管継手部８を蓄圧管７と一体に設けているので、コモンレール１の加工を標準化することは困難である。
【図面の簡単な説明】
【図１】オリフィス部材周辺の断面図である（第１実施例）。
【図２】コモンレールの全体図である。
【図３】蓄圧式燃料噴射装置のシステム全体図である。
【図４】オリフィス部材の断面図である（第１実施例）。
【図５】オリフィス部材周辺の断面図である（第１実施例）。
【図６】オリフィス部材周辺の断面図である（第２実施例）。
【図７】オリフィス部材周辺の断面図である（第３実施例）。
【図８】配管継手部周辺の断面図である（従来技術）。
【符号の説明】
１コモンレール（高圧燃料蓄圧器）
３高圧ポンプ
４高圧配管（燃料配管）
５インジェクタ
７蓄圧管
７ａ周壁部
８配管継手部
９オリフィス部材（中間部材）
９ａオリフィス部材のシート部
９ｂオリフィス部材のシート面
１２燃料ポート（燃料孔）
１２ａ蓄圧管のシート面
１４連通路
１４ａオリフィス

Claims

内側に高圧燃料を蓄圧するための蓄圧室が形成され、その蓄圧室の周壁部を貫通して燃料孔が設けられ、更に前記燃料孔と同心位置に燃料配管を接続するための配管継手部が前記周壁部の外側に設けられる高圧燃料蓄圧器であって、
前記配管継手部の内側に挿入されて、前記周壁部と前記燃料配管との間に挟持される筒状の中間部材を備え、この中間部材には、前記燃料配管と前記燃料孔とを連通する連通路が設けられると共に、その連通路の一部に通路径を小さくしたオリフィスが形成されていることを特徴とする高圧燃料蓄圧器。
請求項１に記載した高圧燃料蓄圧器は、
内側に前記蓄圧室が形成され、その蓄圧室の周壁部を貫通して前記燃料孔が設けられた蓄圧管を有すると共に、
前記配管継手部が前記蓄圧管と別体に設けられ、前記蓄圧室の周壁部に接合されていることを特徴とする高圧燃料蓄圧器。
請求項１または２に記載した高圧燃料蓄圧器において、
前記燃料孔の反蓄圧室側端部の周囲に円錐状のシート面が形成され、
前記中間部材は、通路方向の一端側端部に半球面形状の外形を有するシート部が設けられ、このシート部が前記シート面に押圧されていることを特徴とする高圧燃料蓄圧器。
請求項１〜３に記載した何れかの高圧燃料蓄圧器において、
前記中間部材は、前記連通路の一端側端部に前記オリフィスが設けられ、このオリフィスより他端側の通路径が前記オリフィスの内径より大きく設けられていることを特徴とする高圧燃料蓄圧器。
請求項１〜４に記載した何れかの高圧燃料蓄圧器において、
前記燃料孔は、前記燃料配管を介してインジェクタに接続される燃料出口であり、前記周壁部の長手方向に所定の間隔を保って複数箇所設けられていることを特徴とする高圧燃料蓄圧器。