JP2006077716A - 蓄圧式燃料噴射システムに用いられる継手部材の接合方法および取付ステーの接合方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】配管接続用コネクタ6の座面側には、接合子6bが環状に設けられている。この接合子6bは、先端側へ向かって肉厚が次第に縮小するテーパ状に形成されて、その先端部に突起部6cが設けられている。一方、コモンレール1の平坦な外周面には、コネクタ6の突起部6cと凹凸嵌合するリング状の溝1bが形成されている。
上記の構成によれば、コモンレール1に形成されたリング状の溝1bにコネクタ6の突起部6cを嵌め合わせることで、コモンレール1の所定位置にコネクタ6を位置決めできる。また、接合子6bの肉厚が先端側へ向かって次第に縮小され、その先端部に突起部6cが設けられているので、突起部6cに電流を集中させて電流密度を上げることにより、十分な接合強度を得ることができる。
【選択図】図1
Description
これに対し、特許文献1に記載された公知技術では、コモンレールの外周面に凸状の位置決め部を設けて、この位置決め部にコネクタを嵌め合わせることで位置精度を確保し、且つ抵抗溶接によって接合強度を確保している。
一方、コモンレールに対する取付ステーの位置精度を治具合わせによって確保する従来の方法では、コモンレールおよび取付ステーの寸法誤差を吸収できないため、例えば、コモンレールの長さ、あるいは取付ステーの外径に誤差が生じると、その誤差を含んだ状態で位置合わせされるため、コモンレールに対する取付ステーの位置精度が悪化する。また、抵抗溶接時の発熱によってコモンレールが熱膨張すると、この熱膨張の影響を受けて取付ステーの位置精度が悪化する。
本発明は、コモンレールに蓄えられた高圧燃料をインジェクタより内燃機関に噴射する蓄圧式燃料噴射システムにおいて、該システムの一構成部品に使用される金属母材に継手部材を抵抗溶接によって接合する方法であり、継手部材には、環状の接合子が設けられ、この接合子は、先端側へ向かって肉厚が次第に縮小されると共に、その先端部に突起部を有しており、金属母材の表面には、突起部に対応するリング状の溝が形成されている。
前記継手部材は、突起部と溝との凹凸嵌合により、金属母材の所定位置に位置決めされた状態で、突起部に電流を集中させて抵抗溶接を行うことにより、金属母材に接合されることを特徴とする。
また、接合子の肉厚が先端側へ向かって次第に縮小され、その先端部に突起部が設けられているので、突起部に電流を集中させて抵抗溶接を行うことができ、十分な接合強度を得ることができる。さらに、突起部に電流を集中できるので、特許文献1に記載した公知技術のように絶縁体リングを使用する必要がなく、コストダウンできる。
請求項1に記載した継手部材の接合方法において、継手部材は、リング状を有する突起部の内周側または外周側または内周と外周の両側が溝の側面に規制されて位置決めされることを特徴とする。
例えば、突起部の内周を溝の内周に位置合わせする、あるいは突起部の外周を溝の外周に位置合わせする、あるいは突起部の幅と溝の幅を略同一に設定して、突起部の内周と外周を溝の内周と外周にそれぞれ位置合わせすることにより、金属母材に対し継手部材を位置決めできる。
請求項1または2に記載した継手部材の接合方法において、コモンレールからインジェクタに高圧燃料を供給する高圧配管を有し、継手部材は、金属母材であるコモンレールに高圧配管を接続するための配管接続用コネクタであることを特徴とする。
請求項1または2に記載した継手部材の接合方法において、燃料配管を通じてコモンレールに燃料を圧送する燃料供給ポンプを有し、継手部材は、金属母材であるコモンレールに燃料配管を接続するための配管接続用コネクタであることを特徴とする。
請求項1または2に記載した継手部材の接合方法において、継手部材は、金属母材であるコモンレールに圧力センサ、または減圧弁、または圧力調整装置等を取り付けるための接続用コネクタであることを特徴とする。
請求項1または2に記載した継手部材の接合方法において、継手部材は、金属母材であるコモンレールにブラケットを固定するための固定用コネクタであることを特徴とする。
請求項1または2に記載した継手部材の接合方法において、燃料配管を通じてコモンレールに燃料を圧送する燃料供給ポンプを有し、継手部材は、金属母材である燃料供給ポンプのシリンダヘッドに燃料配管を接続するための配管接続用コネクタであることを特徴とする。
請求項1または2に記載した継手部材の接合方法において、コモンレールからインジェクタに高圧燃料を供給する高圧配管を有し、継手部材は、金属母材であるインジェクタのボディに高圧配管を接続するための配管接続用コネクタであることを特徴とする。
本発明は、コモンレールに蓄えられた高圧燃料をインジェクタより内燃機関に噴射する蓄圧式燃料噴射システムにおいて、コモンレールを内燃機関に取り付けるための取付ステーを有し、この取付ステーを抵抗溶接によりコモンレールに接合する方法であって、コモンレールの外周面には、自身の長手方向に所定の幅で凹状に形成された位置決め凹部が設けられ、取付ステーは、外周面が円形を有する筒形状に設けられて、位置決め凹部の長手方向両角部に円形の外周面が支持されて、コモンレールの長手方向に位置決めされた状態で接合されることを特徴とする。
請求項9に記載した取付ステーの接合方法において、コモンレールには、位置決め凹部の長手方向両角部に面取りが形成され、取付ステーの円形外周面が面取りに支持されて位置決めされることを特徴とする。
位置決め凹部の両角部に面取りを形成することにより、抵抗溶接の初期の接触抵抗を安定させた状態で取付ステーをコモンレールに接合できる。
本発明は、コモンレールに蓄えられた高圧燃料をインジェクタより内燃機関に噴射する蓄圧式燃料噴射システムにおいて、コモンレールを内燃機関に取り付けるための取付ステーを有し、この取付ステーを抵抗溶接によりコモンレールに接合する方法であって、コモンレールは、少なくとも取付ステーが接合される外周面が円形に設けられており、取付ステーは、所定の幅で凹状に形成された位置決め凹部が設けられ、この位置決め凹部の両角部をコモンレールの円形外周面に当接させて、位置決め凹部の中心がコモンレールの中心に保たれた状態で接合されることを特徴とする。
また、コモンレールに対する取付ステーの位置精度を治具合わせによって確保している訳ではないので、抵抗溶接時の発熱によってコモンレールが熱膨張しても、その熱膨張を吸収して位置合わせできる。その結果、コモンレールの熱膨張に影響されることなく、コモンレールに対する取付ステーの位置精度が向上する。
請求項11に記載した取付ステーの接合方法において、取付ステーには、位置決め凹部の両角部に面取りが形成され、コモンレールの円筒外周面に面取りを当てて位置決めされることを特徴とする。
位置決め凹部の両角部に面取りを形成することにより、抵抗溶接の初期の接触抵抗を安定させた状態で取付ステーをコモンレールに接合できる。
請求項11または12に記載した取付ステーの接合方法において、コモンレールの外周面には、自身の長手方向に所定の幅で凹状に形成された位置決め溝が形成され、取付ステーは、位置決め溝に嵌め合わされることで、コモンレールの長手方向に位置決めされることを特徴とする。
これにより、コモンレールの長手方向に対する取付ステーの位置精度を確保できる。
本実施例の蓄圧式燃料噴射システムは、例えば、4気筒のディーゼル機関に適用されるもので、図2に示す様に、燃料を蓄圧するコモンレール1と、このコモンレール1に燃料を圧送する燃料供給ポンプ2と、ディーゼル機関の筒内3に燃料を噴射するインジェクタ4等を備え、電子制御ユニット(以下ECU5と呼ぶ)により制御される。
インジェクタ4は、ディーゼル機関の各気筒にそれぞれ取り付けられ、前記の高圧配管7を介してコモンレール1に接続されている。このインジェクタ4は、ECU5によって電子制御される電磁弁(図示せず)を内蔵し、この電磁弁への通電時期および通電時間により噴射タイミング及び噴射量が制御される。
圧力センサ9は、コモンレール1の端部に取り付けられ、コモンレール1に蓄圧された燃料圧力P(実レール圧)を検出して、検出結果をECU5に出力する。
アクセル開度センサ11は、運転者が操作するアクセルペダル12の操作量(踏込み量)よりアクセル開度を検出して、検出結果をECU5に出力する。
コネクタ6は、本発明の継手部材の一例であり、コモンレール1の所定位置に抵抗溶接によって接合される。このコネクタ6は、図1に示す様に、中空穴6aを有する環状体に設けられ、中空穴6aに高圧配管7の端部が挿入されて、図示しないナット等により結合される。
コネクタ6の座面側(高圧配管7の挿入方向と反対側)には、接合子6bが環状に設けられている。この接合子6bは、先端側へ向かって肉厚が次第に縮小するテーパ状に形成されて、その先端部に突起部6cが設けられている。突起部6cは、例えば、図3に示す様に、断面矩形状に形成され、接合子6bの全周に渡ってリング状に設けられている。
上記のコネクタ6は、図1に示す様に、コモンレール1に形成されたリング状の溝1bに突起部6cを嵌め合わせることで、突起部6cの両側面(内周面と外周面)が溝1bの両側面に規制されて位置決めされる。位置決めされたコネクタ6に加圧力を与えながら抵抗溶接を行うことにより、コモンレール1に接合される。
この接合方法では、コモンレール1とコネクタ6とに位置決め手段(溝1bと突起部6c)を設けているので、高い位置精度を得ることができる。また、コネクタ6に設けられた接合子6bの肉厚が先端側へ向かって次第に縮小され、その先端部に突起部6cを設けているので、突起部6cに電流を集中させて電流密度を上げることにより、十分な接合強度を得ることができる。さらに、コモンレール1の溝1bに凹凸嵌合する突起部6cに電流を集中できるので、特許文献1に記載した公知技術のように絶縁体リングを使用する必要がなく、コストダウンできる。
実施例1では、コネクタ6に設けられた突起部6cの両側面がコモンレール1に形成された溝1bの両側面に規制されて位置決めされる構成である(溝1bの幅が突起部6cの幅より若干大きい)が、例えば、図4に示す様に、突起部6cの外周面を溝1bの外周面に位置合わせする、あるいは、図5に示す様に、突起部6cの内周面を溝1bの内周面に位置合わせする構成でも良い。
また、実施例1では、コネクタ6の接合子6bをテーパ状に形成し、その先端部に断面矩形状の突起部6cを設けた継手構造を示したが、例えば、図6〜図17に示す様に、突起部6cの形状を適宜変更しても良く、その突起部6cの形状に応じて溝1bの断面形状を変更することもできる。
a)燃料供給ポンプ2より圧送される高圧燃料をコモンレール1に供給するための燃料配管13(図2参照)をコモンレール1に接続するための配管接続用コネクタ。
b)圧力センサ9、または減圧弁14(図2参照)、または圧力調整装置(図示せず)等をコモンレール1に取り付けるための接続用コネクタ。
c)コモンレール1にブラケットを固定するための固定用コネクタ。
d)燃料供給ポンプ2のシリンダヘッド(本発明の金属母材)に燃料配管13を接続するための配管接続用コネクタ。
e)インジェクタ4のボディ(本発明の金属母材)に高圧配管7を接続するための配管接続用コネクタ。
実施例2に記載したコモンレール1は、例えば、2個の取付ステー15(図18参照)が抵抗溶接によって接合されており、この取付ステー15を介してボルト(図示せず)の締め付けによりディーゼル機関に取り付けられる。
取付ステー15は、図18に示す様に、ボルトを通すための丸穴15aを有する円筒形状に設けられ、丸穴15aの内径中心と取付ステー15の外径中心とが同心に位置している。つまり、取付ステー15の内周円(丸穴15aの円周)と外周円とが同心円として形成されている。この取付ステー15は、コモンレール1に対して、丸穴15aの中心線方向がコモンレール1の長手方向(図18の左右方向)と直交する向きに接合される。
実施例3は、ブロック状の取付ステー15を用いる場合の一例である。
取付ステー15は、図21に示す様に、外形がブロック状に設けられて、その一面に位置決め凹部15bが形成されている。この位置決め凹部15bは、取付ステー15を貫通する丸穴15aの中心軸方向に所定の幅で矩形状に窪んで形成されている。なお、位置決め凹部15bの角部には、図22に示す様に、面取り15cを設けても良いし、図23に示す様に、面取り15cの無い角部のままでも良い。
上記の構成によれば、取付ステー15をコモンレール1の位置決め溝1eに嵌め合わせることで、コモンレール1の長手方向に取付ステー15を位置決めできる。また、取付けステー15に形成された位置決め凹部15bの両角部をコモンレール1の外周面(位置決め溝1e)に乗せる(当接させる)ことで、コモンレール1の中心に位置決め凹部15bの中心が保たれる。つまり、自動調心されることで、コモンレール1の径方向(図21(b)の左右方向)に対する取付ステー15の位置精度を確保できる。
実施例4に示す取付ステー15は、円筒形状の両端部にフランジ部15dが設けられ、このフランジ部15dの外径が円筒外周面の外径より若干大きく形成されている。
一方、コモンレール1には、図24(a)に示す様に、取付ステー15の両フランジ部15dの間にちょうど嵌まるだけの長さを有する位置決め部1fが設けられている。この位置決め部1fは、図24(b)に示す様に、コモンレール1の外周面から段階的に彫り込まれて、取付ステー15をコモンレール1の長手方向に位置決めする位置決め凹部1cとしても機能している。
なお、実施例3および実施例4においても、実施例2と同様に、抵抗溶接時の発熱によってコモンレール1が熱膨張しても、その熱膨張の影響を受けることなく、コモンレール1に対する取付ステー15の位置精度を確保できることは同じである。
1b リング状の溝
1c コモンレールの位置決め凹部
1e 位置決め溝
2 燃料供給ポンプ
4 インジェクタ
6 配管接続用コネクタ(継手部材)
6b 環状の接合子
6c 突起部
7 高圧配管
9 圧力センサ
13 燃料配管
14 減圧弁
15 取付ステー
15b 取付ステーの位置決め凹部
Claims (13)
- コモンレールに蓄えられた高圧燃料をインジェクタより内燃機関に噴射する蓄圧式燃料噴射システムにおいて、該システムの一構成部品に使用される金属母材と、この金属母材に抵抗溶接によって接合される継手部材とを有し、
前記継手部材には、環状の接合子が設けられ、この接合子は、先端側へ向かって肉厚が次第に縮小されると共に、その先端部に突起部を有しており、
前記金属母材の表面には、前記突起部に対応するリング状の溝が形成され、
前記突起部と前記溝との凹凸嵌合により、前記金属母材の所定位置に前記継手部材が位置決めされた状態で、前記突起部に電流を集中させて抵抗溶接を行うことを特徴とする蓄圧式燃料噴射システムに用いられる継手部材の接合方法。 - 請求項1に記載した継手部材の接合方法において、
前記継手部材は、リング状を有する前記突起部の内周側または外周側または内周と外周の両側が前記溝の側面に規制されて位置決めされることを特徴とする蓄圧式燃料噴射システムに用いられる継手部材の接合方法。 - 請求項1または2に記載した継手部材の接合方法において、
前記コモンレールから前記インジェクタに高圧燃料を供給する高圧配管を有し、
前記継手部材は、前記金属母材である前記コモンレールに前記高圧配管を接続するための配管接続用コネクタであることを特徴とする蓄圧式燃料噴射システムに用いられる継手部材の接合方法。 - 請求項1または2に記載した継手部材の接合方法において、
燃料配管を通じて前記コモンレールに燃料を圧送する燃料供給ポンプを有し、
前記継手部材は、前記金属母材である前記コモンレールに前記燃料配管を接続するための配管接続用コネクタであることを特徴とする蓄圧式燃料噴射システムに用いられる継手部材の接合方法。 - 請求項1または2に記載した継手部材の接合方法において、
前記継手部材は、前記金属母材である前記コモンレールに圧力センサ、または減圧弁、または圧力調整装置等を取り付けるための接続用コネクタであることを特徴とする蓄圧式燃料噴射システムに用いられる継手部材の接合方法。 - 請求項1または2に記載した継手部材の接合方法において、
前記継手部材は、前記金属母材である前記コモンレールにブラケットを固定するための固定用コネクタであることを特徴とする蓄圧式燃料噴射システムに用いられる継手部材の接合方法。 - 請求項1または2に記載した継手部材の接合方法において、
燃料配管を通じて前記コモンレールに燃料を圧送する燃料供給ポンプを有し、
前記継手部材は、前記金属母材である前記燃料供給ポンプのシリンダヘッドに前記燃料配管を接続するための配管接続用コネクタであることを特徴とする蓄圧式燃料噴射システムに用いられる継手部材の接合方法。 - 請求項1または2に記載した継手部材の接合方法において、
前記コモンレールから前記インジェクタに高圧燃料を供給する高圧配管を有し、
前記継手部材は、前記金属母材である前記インジェクタのボディに前記高圧配管を接続するための配管接続用コネクタであることを特徴とする蓄圧式燃料噴射システムに用いられる継手部材の接合方法。 - コモンレールに蓄えられた高圧燃料をインジェクタより内燃機関に噴射する蓄圧式燃料噴射システムにおいて、前記コモンレールを前記内燃機関に取り付けるための取付ステーを有し、この取付ステーを抵抗溶接により前記コモンレールに接合する方法であって、
前記コモンレールの外周面には、自身の長手方向に所定の幅で凹状に形成された位置決め凹部が設けられ、
前記取付ステーは、外周面が円形を有する筒形状に設けられて、前記位置決め凹部の長手方向両角部に前記円形の外周面が支持されて、前記コモンレールの長手方向に位置決めされた状態で接合されることを特徴とする蓄圧式燃料噴射システムに用いられる取付ステーの接合方法。 - 請求項9に記載した取付ステーの接合方法において、
前記コモンレールには、前記位置決め凹部の長手方向両角部に面取りが形成され、前記取付ステーの円形外周面が前記面取りに支持されて位置決めされることを特徴とする蓄圧式燃料噴射システムに用いられる取付ステーの接合方法。 - コモンレールに蓄えられた高圧燃料をインジェクタより内燃機関に噴射する蓄圧式燃料噴射システムにおいて、前記コモンレールを前記内燃機関に取り付けるための取付ステーを有し、この取付ステーを抵抗溶接により前記コモンレールに接合する方法であって、
前記コモンレールは、少なくとも前記取付ステーが接合される外周面が円形に設けられており、
前記取付ステーは、所定の幅で凹状に形成された位置決め凹部が設けられ、この位置決め凹部の両角部を前記コモンレールの円形外周面に当接させて、前記位置決め凹部の中心が前記コモンレールの中心に保たれた状態で接合されることを特徴とする蓄圧式燃料噴射システムに用いられる取付ステーの接合方法。 - 請求項11に記載した取付ステーの接合方法において、
前記取付ステーには、前記位置決め凹部の両角部に面取りが形成され、前記コモンレールの円筒外周面に前記面取りを当てて位置決めされることを特徴とする蓄圧式燃料噴射システムに用いられる取付ステーの接合方法。 - 請求項11または12に記載した取付ステーの接合方法において、
前記コモンレールの外周面には、自身の長手方向に所定の幅で凹状に形成された位置決め溝が形成され、
前記取付ステーは、前記位置決め溝に嵌め合わされることで、前記コモンレールの長手方向に位置決めされることを特徴とする蓄圧式燃料噴射システムに用いられる取付ステーの接合方法。
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