[0001] 本发明涉及直喷型内燃发动机的燃料轨道。

[0002] 内燃机、特别是使用汽油的汽车用缸内喷射系统，为了满足逐年变严的对废气和燃耗的限制和要求，逐渐具有通过使燃料更加高压化来进一步改善从喷射阀(喷射器)喷射的喷雾的颗粒化，实现燃烧的改善的倾向。燃料的压力当前达到了15MPa、20MPa，但是预想会进一步高压化。

[0003] 与此相对，现有的燃料轨道，使轨道本体、安装喷射器的罩体、安装压力传感器的传感器凸台、和用于将轨道安装固定在发动机缸盖上的螺栓凸台等部件通过钎焊结合而形成轨道整体。但是，伴随高压化，可以预想各部件或结合部的强度不足。

[0004] 另一方面，日本特开2006-200454号公报(专利文献1)和日本特开2001-221126号公报(专利文献2)中公开了柴油发动机中使用的燃料轨道(共轨)的一例。

[0005] 专利文献1中，记载了柴油发动机中使用的蓄压式燃料喷射装置。该蓄压式燃料喷射装置中，在轨道本体的平面部设置安装了密封部件的接头(罩体)，对接头上形成的台阶部施加负重，在密封面上形成高压面的瞬间供电，将接头与轨道本体直接焊接(参考说明书摘要)。

[0006] 另外，专利文献2中，记载了柴油发动机中使用的共轨式燃料喷射装置。该共轨式燃料喷射装置中，在筒状部件(轨道本体)的外周的与分支孔的对应位置外嵌环形部件(罩体)，通过从环形部件向筒状部件的相对的直径缩小方向的紧固力，对筒状部件上形成的轨道孔的内壁的分支孔的开口周边部施加压缩剩余应力，抑制因加压燃料的内压而产生的拉伸应力(参考说明书摘要)。

[0007] 现有技术文献

[0008] 专利文献

[0009] 专利文献1：日本特开2006-200454号公报

[0010] 专利文献2：日本特开2001-221126号公报

[0036] 以下，对于本发明的实施例，用附图进行说明。其中，以下的说明中使用的图为了说明而夸张地描绘了尺寸，与实际的比例尺不同。

[0037] 实施例1

[0038] 对于本发明的第一实施例，用图1A至图4B进行说明。

[0039] 首先，用图1A和图1B说明本实施例的整体结构。图1A是表示本发明的第一实施例的燃料轨道的整体的截面图。图1B是表示图1A的IB-IB截面的截面图。另外，图1A相当于图1B的IA-IA截面。

[0040] 图1中，1表示高压燃料轨道。本实施例的高压燃料轨道1能够用于在超过20MPa的燃料压力下使用的燃料喷射装置。另外，高压燃料轨道1也能够用于在20MPa以下的燃料压力下使用的燃料喷射装置。有时也将高压燃料轨道1简称为燃料轨道1。

[0041] 高压燃料轨道1设置有轨道本体2、入口部3、传感器凸台4和喷射器罩体5而构成。在轨道本体的中心部形成了在长度方向(中心轴2a方向)上贯通的贯通孔2b。贯通孔2b构成蓄压室(共轨)，有时也将轨道本体2或燃料轨道1称为共轨。

[0042] 在轨道本体2的一端部，设置有入口部3。入口部3是从高压泵(未图示)通过高压管道(未图示)对轨道本体2内(贯通孔2a内)供给高压燃料的入口。在轨道本体2的另一端部，设置有传感器凸台4。在传感器凸台4上，安装有测定轨道本体2内的燃料压力的压力传感器(未图示)。入口部3和传感器凸台4分别与轨道本体2通过螺合、钎焊、或者焊接等密封和固定。

[0043] 在轨道本体2上，配置有与发动机的气缸部分相当的喷射器罩体5。喷射器罩体5是支承未图示的喷射器的喷射器支承部件。喷射器罩体5以用其包围部6包围轨道2的方式，与发动机缸盖的喷射器安装孔的位置、间隔一致地定位。

[0044] 本实施例中，在包围部6设置有在中心轴2a方向上贯通的贯通孔6a，使轨道本体2在贯通孔6a中插通，将喷射器罩体5安装在轨道本体2上。在轨道本体2的配置喷射器罩体5的部分，形成有使轨道本体2的内侧(贯通孔2a)与外侧连通的轨道本体侧连通孔10。

[0045] 在喷射器罩体5中还设置有：供喷射器(未图示)插入的喷射器插入孔7；与喷射器隔着O型环将燃料密封的喷射器密封面8；和在其内侧上部使来自轨道2的燃料通过的罩体侧连通孔9。喷射器密封面8由喷射器插入孔7的内周面构成。将喷射器罩体5安装在轨道本体2上时，喷射器罩体5以轨道本体侧连通孔10与罩体侧连通孔9连通的方式，对轨道本体2进行定位。

[0046] 高压燃料轨道1，通过用焊接等固定在轨道本体2、或者喷射器罩体5上的支架20，用螺栓21(参考图6A)等固定在发动机22上，在喷射器罩体5与发动机缸盖的喷射器安装孔之间保持喷射器。

[0047] 从高压泵、高压管道供给的燃料，经由入口部3对轨道2内(贯通孔2b)供给，经由轨道本体侧连通孔10和罩体侧连通孔9对喷射器罩体5内供给。对喷射器罩体5内供给的燃料(高压燃料)，与喷射器的开阀相应地对喷射器内供给。从轨道本体2经过各连通孔9、10到达喷射器罩体5内的燃料室内的压力，被保持为由高压泵控制的燃料压力。

[0048] 近年来的直喷系统的燃料压力达到15MPa至20MPa，轨道2、喷射器罩体5和其他部件设定为可以承受该燃料压力的厚度和材质。

[0049] 接着，用图2A至图3B，说明轨道本体2与喷射器罩体5的接合结构。图2A是图1A的IIA所示的部分的放大截面图。图2B是喷射器罩体安装部的根部的放大截面图(图2A的IIB所示的部分的放大截面图)。图3A是表示激光焊接的状况的放大截面图。图3B是表示激光焊接前的喷射器罩体安装部的根部的状态的放大截面图(图3A的IIIB所示的部分的放大截面图)。图2B表示对图3B实施焊接后的状态。

[0050] 本实施例中，如图2A所示，通过在喷射器罩体5的贯通孔6a中插通轨道本体2，将喷射器罩体5以包围轨道本体2的方式安装在轨道本体2上。轨道本体2与喷射器罩体5的喷射器插入孔7之间通过轨道本体侧连通孔10和罩体侧连通孔9连通，加压的燃料(高压燃料)从轨道本体2向喷射器侧供给。

[0051] 如图3A和图3B所示，2个连通孔9、10中，轨道本体2侧的孔(轨道本体侧连通孔10)比罩体侧(罩体侧连通孔9)小。因此，能够通过罩体侧连通孔9看到轨道本体2的外周面。即，轨道本体2的外周面从罩体侧连通孔9的周缘向中心侧突出。在喷射器罩体5的安装部根部，设置有从喷射器密封面8的直径向罩体侧连通孔9直径缩小的环状凸缘(直径缩小部)11。即，环状凸缘11形成在罩体侧连通孔9与喷射器密封面8之间。

[0052] 本实施例中，如图3A和图3B所示，从喷射器罩体5的喷射器插入孔7一侧倾斜地照射激光，使环状凸缘11与轨道本体2熔融接合。即，经由喷射器插入孔7向喷射器罩体5的内侧的焊接部照射激光。本实施例中，特别使罩体侧连通孔9的内周面部、与从罩体侧连通孔9的周缘向中心侧突出的轨道本体2的外周面部熔融接合。

[0053] 在该激光焊接中，在罩体侧连通孔9的周围整周，使环状凸缘11的角部与轨道本体侧连通孔10的周围熔融而密封。该熔融部分，如图2B所示，在轨道本体2与喷射器罩体5之间形成金属的熔融层12，使喷射器罩体5的内侧相对于大气密封。

[0054] 熔融层12从轨道本体2的外周面向内周面侧(中心侧)在厚度方向的一部分上扩展。即，熔融层12并不从轨道本体2的外周面贯通至内周面。本实施例中，熔融层12起到密封的作用，高压燃料不会渗透至在喷射器罩体5的端面5a与轨道本体2的外周面的接合部形成的间隙。因此，能够防止高压燃料产生的压力作用于喷射器罩体5的端面5a与轨道本体2的外周面的接合部。

[0055] 本实施例中，由熔融层12形成的密封部，仅在喷射器罩体内侧的罩体侧连通孔9的内周部的较小的范围中设置即可。

[0056] 本实施例中，包围部6承担喷射器罩体5向轨道本体2的固定力或支承力的全部或者大半，熔融层12起到密封作用。因此，能够减少因激光焊接而熔融的轨道本体2和喷射器罩体5的量。喷射器罩体5的包围部6与轨道本体2的连接，也可以通过压入而进行。在施加了燃料压力的状态下，轨道本体2因燃料压力而承受外径增大的力。所以，压入量不需要非常大。设为在燃料压力不作用的状态下，喷射器罩体5的包围部6与轨道本体2不发生错位的程度的压入量即可。

[0057] 接着，对于激光焊接的变更例，用图4A和图4B进行说明。图4A是表示激光焊接的变更例的放大截面图。图4B是表示图4A的变更例中激光焊接后的焊接状态的放大截面图(图4A的IVB所示的部分的放大截面图)。

[0058] 本例中，从与喷射器罩体5的轴线(喷射器插入孔7的轴线或者中心线)同样的角度照射激光，对罩体侧连通孔9的周围整周焊接。该激光焊接产生的熔融部，从环状凸缘11的锥面11a一侧贯通至轨道本体2侧的端面5a一侧，进而到达轨道本体2一侧。熔融层13从轨道本体2的外周面向内周面侧(中心侧)在厚度方向的一部分上扩展。即，熔融层13并不从轨道本体2的外周面贯通至内周面。这样，本实施例中，金属熔融层13跨喷射器罩体5与轨道本体2这两个部件之间地形成。

[0059] 本变更例中，熔融部13在罩体侧连通孔9的内周面的半径方向的外方形成，罩体侧连通孔9的内周残留有形成罩体侧连通孔9时的机械加工面。

[0060] 本变更例中，燃料在从轨道2的外周面与喷射器罩体5的端面5a的接合部向外部空气侧泄漏的方向上渗透。但是，渗透至接合面的燃料，被熔融层13阻止向外部空气侧渗透。本变更例中，由熔融层13形成的密封部，也仅在喷射器罩体内侧的罩体侧连通孔9周围的较小的范围中设置即可。因为由熔融层13形成的密封部，燃料不会泄漏。

[0061] 根据包括变更例的本实施例，因高压燃料，对环状凸缘11施加从锥面11a一侧将端面5a压在轨道本体2的外周面上的压力。另外，对轨道本体2施加从内周面侧将外周面压在喷射器罩体5的端面5a上的压力。从而，作用于锥面11a的压力和作用于轨道本体2的内周面的压力，起到使喷射器罩体5与轨道本体2的接合面密合的压力的作用。

[0062] 上述变更例中，进入从罩体侧连通孔9的内周缘到熔融层13的范围中形成的间隙的高压燃料的压力，起到使喷射器罩体5与轨道本体2的接合面延展的压力的作用。但是，该间隙仅在罩体侧连通孔9的内周缘的附近的微小范围中形成，所以使喷射器罩体5与轨道本体2的接合面延展的压力作用的范围(面积)，与上述使接合面密合的压力作用的范围(面积)相比非常小。

[0063] 另外，在图2A至图3B说明的实施例中，高压燃料不会进入喷射器罩体5与轨道本体2的接合面，所以使接合面延展的压力不作用。从而，熔融层12、13能够用较小的熔融的宽度尺寸和深度尺寸确保密封性。

[0064] 另外，因压力的影响，较高的应力集中在轨道侧连通孔10的内径侧入口角部，但是喷射器罩体5以包围的形式固定，进而在连通孔10的周围设置熔融层12、13，所以能够抑制轨道本体2的变形，不过度增大厚度、或者提高焊接部强度就能够应对燃料的高压化。

[0065] 以往，需要对喷射器罩体5的外侧整周焊接，进而因为不是内侧焊接，所以成为了使轨道本体2与喷射器罩体5的接合部延展的方向的力作用的结构。

[0066] 本实施例中，罩体侧连通孔9的直径比喷射器插入孔7(喷射器密封面8)的直径小，在罩体侧连通孔9与喷射器插入孔7(喷射器密封面8)的台阶部，形成了环状凸缘11。在喷射器插入孔7的内周面(喷射器密封面8)的半径方向的内方形成了激光的照射面。从而，金属的熔融部12、13在喷射器插入孔7的内周面(喷射器密封面8)的半径方向的内方形成。由此，能够减少激光焊接时的金属的熔融量，进行接合部处的密封。

[0067] 实施例2

[0068] 对第二实施例，用图5A至图5D进行说明。图5A是表示本发明的第二实施例的燃料轨道的一部分的放大截面图。图5B是图5A的VB所示的部分的放大截面图(表示钎焊后的接合状态的放大截面图)。图5C是钎焊前的喷射器罩体安装部的放大截面图。图5D是表示钎焊的状况的放大截面图。

[0069] 本实施例中，在喷射器罩体5与轨道本体2之间构成密封的金属熔融层16的结构，与第一实施例中的熔融层12、13不同。另外，通过改变金属熔融层16的结构，改变了喷射器罩体5的一部分结构。其他结构与第一实施例相同。以下，详细说明与第一实施例的不同点。

[0070] 本实施例中，喷射器罩体5一侧的连通孔9’的直径比轨道本体侧连通孔10的直径大，具有环状台阶部14。本实施例中的罩体侧连通孔9’的直径与轨道本体侧连通孔10的直径的差，比第一实施例中的罩体侧连通孔9的直径与轨道本体侧连通孔10的直径的差更大。具体而言，本实施例中，罩体侧连通孔9’的直径与轨道本体侧连通孔10的直径的差，比轨道本体侧连通孔10的直径更大。另一方面，第一实施例中，罩体侧连通孔9的直径与轨道本体侧连通孔10的直径的差，比轨道本体侧连通孔10的直径更小。由此，在轨道本体侧连通孔10的周围，形成了具有罩体侧连通孔9’的直径与轨道本体侧连通孔10的直径的差的1/2宽度(宽度尺寸)的环状台阶部14的底面部14a。

[0071] 如图5D所示，在环状台阶部14的内周配置铜钎料等钎料15，对其附近加热使钎料熔融。作为加热的方法，有将轨道整体放入炉中、用高频对其附近加热，或者从喷射器罩体5一侧照射激光进行局部加热等方法。熔融后的钎料，如图5B所示，在环状台阶部14、轨道本体侧连通孔10的周围附近、和轨道本体2与喷射器罩体5的相对面形成平角状的熔融层(熔融部)16。

[0072] 本实施例中，罩体侧连通孔9’的直径比喷射器插入孔7(喷射器密封面8)的直径小，在罩体侧连通孔9’与喷射器插入孔7(喷射器密封面8)的台阶部，形成了环状凸缘11。本实施例中，在喷射器插入孔7的内周面(喷射器密封面8)的半径方向的内方形成了钎料的配置面(钎焊面)。从而，金属的熔融部16在喷射器插入孔7的内周面(喷射器密封面8)的半径方向的内方形成。由此，能够减少钎焊时的钎料的量，进行接合部处的密封。

[0073] 本实施例中，形成为平角状的熔融层16起到密封的作用，高压燃料不会渗透至在喷射器罩体5的端面5a与轨道本体2的外周面的接合部形成的间隙。所以，能够防止燃料泄漏。另外，能够防止高压燃料产生的压力起到使喷射器罩体5的端面5a与轨道本体2的外周面的接合部延展的压力的作用。另外，由熔融层16形成的密封部，仅在喷射器罩体内侧的罩体侧连通孔9’的内周部的较小的范围中设置即可。因此，能够用较小的熔融区域确保密封性。

[0074] 实施例3

[0075] 对第三实施例，用图6A至图6C进行说明。图6A是表示本发明的第三实施例的燃料轨道的整体的外观图。图6B是图6A的VIB-VIB截面图。图6C是表示本发明的第三实施例的燃料轨道的整体的截面图(图6B的VIC-VIC截面图)。

[0076] 本实施例中，喷射器罩体5的包围部6’的结构，与第一实施例中的包围部6不同。其他结构与第一实施例相同。以下，详细说明与第一实施例的不同点。

[0077] 本实施例中，喷射器罩体5的包围轨道2的包围部6’并不是如上所述包围轨道本体2的整周的结构。该包围部6’对轨道本体2的外周在周向上包围大于1/2的范围即可，只要包围大于1/2的范围，就可以获得与整周同样的效果。于是，通过减轻喷射器罩体5的重量，可以实现燃料轨道1的轻量化。

[0078] 本实施例的喷射器罩体5的包围部6’的结构，能够应用于第二实施例。另外，也可以将本实施例的包围部6’应用于第一实施例(包括变更例)中说明的喷射器罩体5。

[0079] 根据本发明，通过从喷射器罩体5的内侧，将使喷射器罩体5与轨道本体2连通的连通孔9、9’、10的周围密封，能够缩短焊接距离，或者减少钎料的量，可靠地进行喷射器罩体5与轨道本体2的密封。由此，能够应对高压化，抑制过大的厚度增加和重量增加。

[0080] 附图标记的说明

[0081] 1……高压燃料轨道，2……轨道本体，3……入口部，4……传感器凸台，5……喷射器罩体，6……包围部，6’……包围部，7……喷射器插入孔，8……喷射器密封面，9……罩体侧连通孔，9’……罩体侧连通孔，10……轨道本体侧连通孔，11……环状凸缘，12……熔融层，13……熔融层，14……环状台阶部，14a……环状台阶部的底面部，15……钎料，16……熔融层。