专利名称：共轨的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于通过焊接将用于蓄压燃料喷射系统的连接构件或安装撑杆结合到金属基底材料表面上的结合方法和结合配置。本发明还涉及在向内燃机中注入燃料的共轨燃料喷射系统上安装的共轨，所述共轨用于蓄积高压燃料。特别地，本发明涉及一种通过焊接多个零件形成的结合共轨。
背景技术：
当管连接器结合到内燃机的蓄压燃料喷射系统的共轨上时，需要结合部分具有一定的强度和定位精度。
国际公布号NO.01/66934(WO’934)公开了一种共轨的外圆周表面上的凸定位部分。连接器配合到定位部分上，从而确保定位精度。因此，WO’934执行焊接过程以确保结合强度。
在电阻焊接过程中，电流通过共轨的接触点传导，并且共轨和连接器使用由接触点处的电阻在接触点处生成的热量进行焊接。因此，如果电流流经并非接触点的定位部分，流经接触点的电流的密度就会降低，并且结合强度就会不足。因此，WO’934公开了在定位部分和连接器之间插入绝缘环来防止电流在电阻焊接过程中流经定位部分。
然而，因为WO’934中所述的技术使用了不会对产品的性能提供任何改进的绝缘环，所以会不必要地增加成本。
在蓄压燃料喷射系统中，共轨通过安装撑杆安装到内燃机上。因此，安装撑杆相对于共轨的定位精度十分重要。如果在安装撑杆结合到共轨上时安装撑杆的结合位置偏离，它就会影响到连接器相对于共轨的定位精度。通常，安装撑杆相对于共轨的定位精度是通过执行夹具调整来进行保证的。
通过夹具调整来保证安装撑杆相对于共轨的定位精度的方法不能吸纳共轨或安装撑杆的尺寸误差。因此，如果出现误差，例如，在共轨的长度或安装撑杆的外径中，那么安装撑杆相对于共轨的定位精度就会恶化。而且，在执行电阻焊接过程时如果由于热量生成而导致共轨热膨胀，受到热膨胀的影响，安装撑杆的定位精度就会恶化。
锻造共轨是通过锻造处理以单个零件形成蓄积高压燃料的导轨主体和用于管连接的接头而制造的。
在JP-A-2005-9672中描述了一种结合共轨。结合共轨的多个部分分别制造并且通过焊接过程彼此结合。同锻造共轨相比，结合共轨可以提高生产率并且降低成本。接合型共轨(例如，如图33A至34C所示)和套筒型共轨(例如，如图35A至35C所示)是结合共轨的实例。
如图33A所示，首先分别制造接合型共轨的导轨主体70、圆柱形连接器72和用于管连接的接头23。在图33A中的导轨主体70的上表面上，沿着纵向方向形成了第一平面74，第一平面74上结合了连接器72。然后，导轨主体70和连接器72通过电阻焊接过程结合，并且接头23紧固到连接器72上。因此，接合型共轨制造成图33B中所示的样子。如图33C所示，通过将紧固螺母35螺纹连接到接头23上，每个管56、57的顶端上的锥形部分33就连接到接头23上。接头23是由铁族金属材料制成的。接头通道28形成于接头23的轴向中心。接头通道28将内外连通孔76与管56、57的每一个的内部通道相连通。
主体侧外螺纹29形成在接头23的端部上。主体侧外螺纹29螺旋到连接器螺纹77中。管侧外螺纹30形成在接头23的另一端上。管侧外螺纹30用于连接管56、57。
第二平面31形成在接头23的端面上，其上形成了主体侧外螺纹29。第二平面31与导轨主体70的第一平面74重合。更具体地，第二平面31形成在主体侧外螺纹29的端面上来围绕接头通道28。
主体侧外螺纹29螺旋到连接器螺纹77中，并且主体侧外螺纹29的顶端被深深地推到连接器72中。因此，在第二平面31中开口的接头通道28与在第一平面74中开口的内外连通孔76连通，并且围绕接头通道28的第二平面31压在围绕内外连通孔76的第一平面74上，从而形成主体密封表面(油密表面)32。
圆锥形的压力接收座面34形成在接头23的端面上的其中形成管侧外螺纹30的一侧上。在管56、57的每一个上的顶端上形成的锥形部分33被插入压力接收座面34中。接头通道28在压力接收座面34的底部敞口。
螺母螺纹(内螺纹)36形成在管紧固螺母35的内圆周表面上，管紧固螺母35装配到管56、57的每一个上。管侧外螺纹30与螺母螺纹36螺纹连接。管紧固螺母35与接头23的管侧外螺纹30在如下状态中螺纹连接其中管紧固螺母35撞击在管56、57的每一个的锥形部分33的后侧上形成的台阶。通过将管紧固螺母35螺纹连接到管侧外螺纹30上，管56、57的每一个的锥形部分33就压在压力接收座面34上，从而形成管密封表面(油密表面)37。
如图34A所示，首先分别制造接合型共轨的导轨主体70、圆柱形连接器82和用于管连接的接头23。在图34A中的导轨主体70的上表面上，沿着纵向方向形成了第一平面74，第一平面74上结合了连接器82。然后，导轨主体70和连接器82通过激光焊接过程结合，并且接头23紧固到连接器82上。因此，接合型共轨就制造成图34B中所示的样子。
主体侧外螺纹29螺旋到连接器82的连接器螺纹87中，并且主体侧外螺纹29的顶端被深深地推到连接器82中。因此，在第二平面31中开口的接头通道28与在第一平面74中开口的内外连通孔76连通，并且围绕接头通道28的第二平面31压在围绕内外连通孔76的第一平面74上，从而形成主体密封表面(油密表面)32。
套筒型共轨的导轨主体80和圆柱形连接器92是分别制造的，如图35A中所示。然后，导轨主体80和连接器92通过电阻焊接过程(或激光焊接处理)结合。因此，如图35B所示，套筒型共轨被制造出来。管66、67的每一个的顶端上的锥形部分133和套筒143的一部分插入连接器92中，并且管紧固螺母135螺纹连接到连接器92上。因此，管66、67的每一个的顶端上的锥形部分133直接连接到导轨主体80的压力接收座面134上。在图35A中，第一平面84形成在导轨主体80的上表面上。内外连通孔86在压力接收座面134的底部敞口。螺母螺纹136形成在管紧固螺母135的内圆周表面上。连接器92形成有连接器螺纹127。锥形部分133和压力接收座面134形成主体密封表面(油密表面)137。
因为锻造共轨是通过锻造过程以单个零件制造的，所以可以提高各个零件的形状精度。因为结合共轨是通过分别制造各个零件(例如，导轨主体70、80和连接器72、82、92)并且通过焊接零件而制造的，所以很难达到与锻造共轨相同的形状精度。
特别地，结合到平面上的零件受到焊接夹具的影响。因此，很难制造出具有高精度的结合共轨。
发明内容
本发明的一个目的是提供连接构件的结合配置和结合方法，所述连接构件可以确保结合强度和定位精度而不使用不能对产品的性能提供改进的零件。本发明的另一个目的是提供安装撑杆的结合方法，它能够保证安装撑杆相对于共轨的定位精度而不会受到产品的尺寸误差或共轨的热膨胀的影响。本发明的另一个目的是改进共轨的结合精度，共轨是通过焊接第一构件例如导轨主体和第二构件例如连接器制造的。
依照本发明的一个方面，连接构件通过电阻焊接过程结合到蓄压燃料喷射系统中使用的金属基底材料上，所述蓄压燃料喷射系统经过喷射器将共轨中蓄积的高压燃料注入内燃机中。连接构件形成有环状连接部，其厚度朝其顶端逐渐减小。连接构件在其顶端上还形成有凸起。金属基底材料在其表面上形成有与凸起互补的环形凹槽。电阻焊接过程是通过将电流聚集到凸起上执行的，在执行电阻焊接过程时通过使凸起和凹槽彼此配合而使连接构件相对于金属基底材料置于预定位置。
因此，可以通过将连接构件的连接部上形成的凸起配合到金属基底材料的表面上形成的凹槽，从而使连接构件相对于金属基底材料置于预定位置。作为定位部分的凹槽和凸起形成于两个零件上，例如形成于通过电阻焊接过程结合的金属基底材料和连接构件上。因此，可以提高连接构件的定位精度。
连接部的厚度朝其顶端逐渐减小，并且凸起形成在顶端上。因此，电阻焊接过程可以通过将电流聚集到凸起上实现，并且可以达到足够的结合强度。此外，不需要用于防止电流流经除焊接部之外部分的绝缘环。
依照本发明的另一个方面，通过将第一构件和第二构件彼此焊接在一起形成的共轨在一个位置具有定位部分，当执行焊接时第一构件和第二构件在该位置彼此接触，其中第一构件和第二构件在定位部分彼此配合。
通过在配合定位部分时执行焊接过程，可以提高第一和第二零件之间的结合精度。
通过研究下面的详细说明、所附权利要求书以及附图可以理解实施例的特征和优点以及相关零件的操作方法和功能，且详细说明、所附权利要求书和附图都组成该应用的一部分。在附图中图1是显示依照本发明第一实例实施例的燃料喷射系统的示意图；图2是显示依照图1所示实施例的共轨和连接器的连接结构的剖视图；图3是显示依照图1的实施例的连接结构的放大剖视图；图4-17是显示图1所示实施例的改进实例的连接结构的放大剖视图；图18是显示依照本发明的实例实施例的共轨和安装撑杆之间连接结构的剖视图；图19是显示依照图18所示实施例的连接结构的一部分的放大图；图20是显示依照图18所示实施例的连接结构的改进部分的放大图；图21A是显示依照本发明的另一个实例实施例的共轨和安装撑杆之间连接结构的侧视图；图21B是显示依照图21A所示实施例的连接结构的轴向前视图；
图22是显示依照图21A所示实施例的连接结构的一部分的放大剖视图；图23是显示依照图21A所示实施例的连接结构的一部分的放大剖视图；图24A是显示依照本发明的另外一个实例实施例的共轨和安装撑杆之间连接结构的轴向前视图；图24B是显示依照图24A所示实施例的剖视图；图25是显示依照本发明的实例实施例的共轨燃料喷射系统的示意图；图26是显示依照图25所示实施例的共轨的侧视图；图27A是显示依照图25所示实施例的管连接器的安装方法的视图；图27B是显示依照图25所示实施例的共轨的第一平面上的空腔的平面图；图27C是显示依照图25所示实施例的共轨和管连接器的剖视图；图27D是显示依照图25所示实施例的焊接部的平面图；图28A是显示依照本发明的另一个实例实施例的管连接器的安装方法的视图；图28B是显示共轨的第一平面上的空腔的平面图；图28C是显示共轨和管连接器的剖视图；图28D是显示焊接部的平面图；图29A是显示依照本发明的另一个实例实施例的管连接器的安装方法的视图；图29B是显示共轨的第一平面上的空腔的平面图；图29C是显示共轨和管连接器的剖视图；图29D是显示焊接部的平面图；
图30A是显示依照本发明的另外一个实例实施例的管连接器的安装方法的视图；图30B是显示共轨的第一平面上的空腔的平面图；图30C是显示共轨和管连接器的剖视图；图30D是显示焊接部的平面图；图31A是显示依照本发明的另一个实例实施例的管连接器的安装方法的视图；图31B是显示共轨的第一平面上的空腔的平面图；图31C是显示共轨和管连接器的剖视图；图31D是显示焊接部的平面图；图32A是显示依照本发明的又一个实例实施例的管连接器的安装方法的视图；图32B是显示共轨的第一平面上的空腔的平面图；图32C是显示共轨和管连接器的剖视图；图32D是显示焊接部的平面图；图33A-33C是显示相关技术中管连接器的安装方法的视图；图34A-34C是显示另一种相关技术中管连接器的安装方法的视图；并且图35A-35C是显示另外一种相关技术中管连接器的安装方法的视图。
具体实施例方式
参见图1，图中显示了依照本发明的第一实例实施例的蓄压燃料喷射系统。
例如，依照第一实施例的蓄压燃料喷射系统应用到四缸柴油机上。如图1所示，燃料喷射系统具有蓄积燃料的共轨1、向共轨1压力供给燃料的燃料供给泵2、将燃料注入柴油机的汽缸3中的至少一个(在本实施例中为四个)喷射器4等等。电子控制元件(ECU)5控制燃料喷射系统。
共轨1将由燃料供给泵2供应的燃料蓄积至喷射压力(目标导轨压力)。ECU 5依照发动机的操作状态(例如，加速器位置和发动机转速)计算目标导轨压力。共轨1形成有管连接器6，其数目与发动机汽缸的数目(在本实施例中为四)相同。连接器6与供应高压燃料的高压管7相连接，高压管7用于将共轨1中蓄积的高压燃料向喷射器4供应。
燃料供给泵2包括从燃料箱8中抽吸燃料的进给泵(未显示)。燃料供给泵2将从进给泵中抽吸出来的燃料压缩至预定压力并且将燃料向共轨1压力供给。
每个喷射器4都安装到发动机的每个汽缸上并且通过高压管7连接到共轨1上。喷射器4包括可以由ECU 5电子控制的电磁阀(未显示)。喷射定时和喷射量由电磁阀的激励定时和激励周期控制。
ECU 5接收由不同的传感器(例如，压力传感器9、发动机转速传感器10和加速器位置传感器11)检测到的传感器信息。ECU 5控制喷射器4的喷射量和燃料供给泵2的燃料排出量。
压力传感器9安装到共轨1的端部上。压力传感器9检测在共轨1中蓄积的燃料压力(实际导轨压力)P，并且向ECU 5输出检测结果。
在发动机曲轴的一个旋转过程中，发动机转速传感器10输出多个脉冲信号。ECU 5通过测量发动机转速传感器10输出的脉冲信号之间的间隔来检测发动机转速NE。
加速器位置传感器11基于由车辆驾驶者操作的加速器踏板12的操作数量(压下数量)来检测加速器位置。加速器位置传感器11将检测结果向ECU 5输出。
连接器6通过电阻焊接过程结合到共轨1的预定部分上。如图2所示，连接器6形成具有孔6a的环状主体的形状。高压管7的端部插入孔6a中并且通过螺母等(未显示)结合。
连接器6在座面侧(与高压管7插入侧相对的一侧)上形成有环状连接部6b。连接部6b为锥形，这样其厚度就朝着其顶端逐渐减少。连接部6b在其顶端形成有凸起6c。在实例实施例中，凸起6c的剖面形成矩形形状，如图2所示，不过也可以配设如下所示的其它凸起形状。凸起6c形成沿着连接部6b的圆周的环的形状。在实例实施例中，凸起6c是连续的并且围绕连接部6b的整个圆周界定。然而，可以理解，不连续的凸起也可以是一种选项。
共轨1在其轴向中心沿着纵向方向形成有孔1a，其剖面例如为圆形的。圆孔1a的两端都密封地堵塞，从而形成用于蓄积高压燃料的蓄压室。共轨1的外圆周表面的一部分圆周沿着纵向方向变平。在变平部分中形成有环形凹槽1b，在此实例实施例中，环形凹槽1b具有矩形剖面。凹槽1b的深度大体上与凸起6c的高度相同，并且凹槽1b的宽度(图3中的水平尺寸)略微大于凸起6c的宽度，如图3所示。
通过将凸起6c放入共轨1上形成的环形凹槽1b中，凸起6c的两个表面(内和外圆周表面)都由会受到凹槽1b的两侧的限制。因此，连接器6就被放置好。在向放置好的连接器6施加挤压力的同时执行电阻焊接过程，从而将连接器6结合到共轨1上。
在该结合方法中，因为定位部分(凹槽1b和凸起6c)形成于共轨1和连接器6上，所以可以达到很高的定位精度。因为在连接器6上形成的连接部6b的厚度朝着顶端逐渐减少并且凸起6c形成在连接部6b的顶端上，所以电流会会聚到凸起6c上，从而增大电流的密度。因此，可以达到足够的结合强度。此外，因为电流会聚到凸起6c上，所以不需要绝缘环。
依照本实施例结合方法不需要通过执行夹具调整来确保连接器6相对于共轨1的定位精度。因此，即使在执行电阻焊接过程中由于热量生成而使共轨1热膨胀，也可以确保连接器6相对于共轨1的定位精度而不会受到热膨胀的影响。更具体地，即使共轨已经发生了热膨胀，连接器6也会被放置到预定位置。因此，可以防止共轨1的热膨胀对连接器6的定位精度的影响和连接器6的定位精度的恶化。
在第一实例实施例中，在连接器6上形成的凸起6c的两侧由共轨1上形成的凹槽1b的两侧限制和定位(凹槽1b的宽度略微大于凸起6c的宽度)。或者，凸起6c的外圆周表面可以由凹槽1b’的外圆周表面定位，如图4所示，或者凸起6c的内圆周表面可以由凹槽1b″的内圆周表面定位，如图5所示。
在第一实例实施例中，连接器6的连接部6b为锥形，并且具有矩形剖面的凸起6c配设在连接部6b的顶端上。凸起6c的形状可以随意改变，如图6至17中的实例所示。凹槽1b、1c、1d的剖面的形状也可以依照凸起6c的形状而变化。
在第一实施例中，本发明应用到用于将高压管7连接到共轨1上的连接器6中。例如，本发明也可以应用到用于将燃料管13连接到共轨1上的管连接器中，其中燃料管13用于向共轨1供应由燃料供给泵2在压力下供给的高压燃料，可以应用到用于将压力传感器9、减压阀14或压力调节器(未显示)连接到共轨1上的连接器中，可以应用到将托架固定到共轨1上的固定连接器中，可以应用到用于将燃料管13连接到燃料供给泵2的汽缸盖上的管连接器中，或是应用到用于将高压管7连接到喷射器4的主体上的管连接器中。
图18中显示了依照本发明的实例实施例的共轨1。两个安装撑杆215通过电阻焊接工艺结合到如图18所示的共轨201上。共轨201通过安装撑杆215使用螺栓(未显示)安装到柴油机上。
安装撑杆215形成具有圆孔215a的圆柱形形状，且螺栓插入圆孔215a中。圆孔215a的内圆周的中心和安装撑杆215的外圆周的中心彼此重合。更具体地，安装撑杆215的内圆周圆(圆孔215a的圆周)和安装撑杆215的外圆周圆配设为同心圆。安装撑杆215结合到共轨201上，这样圆孔215a的轴向中心的方向就垂直于共轨201的纵向方向。
共轨201形成有用于对安装撑杆215定位的两个定位空腔201c。定位空腔201c形成沿着共轨201的纵向方向具有预定宽度的矩形形状。定位空腔201c的宽度设置成小于安装撑杆215的外径。定位空腔201c的深度设置成当安装撑杆215放在定位空腔201c的两个边缘上时，安装撑杆215的外圆周表面不会碰撞定位空腔201c的底部。定位空腔215的边缘可以进行倒角，从而形成倒角部分201d，如图19所示，或者可以保留边缘，如图20所示。
在根据该实例实施例的结构中，通过将安装撑杆215的外圆周表面放在定位空腔201c的两个边缘上，安装撑杆215的中心可以与定位空腔201c的中心对齐。更具体地，安装撑杆215可以通过自动定心而相对于共轨201放置到预定位置上。因此，即使是在共轨201的长度或安装撑杆215的外径出现错误的情形中，安装撑杆215也可以相对于共轨201放置在预定的位置中而不会受到错误的影响。因此，可以提高定位精度。
根据该实例实施例的图并不用通过执行夹具调整而确保安装撑杆215相对于共轨201的定位精度。因此，即使在执行电阻焊接过程时由于热量生成而导致共轨201热膨胀，也可以执行定位而又吸收热膨胀。更具体地，即使共轨201由于热膨胀而变长，安装撑杆215的中心也可以保持在定位空腔201c的中心处。因此，安装撑杆215的结合位置不会由于共轨201的热膨胀而偏离。因此，可以确保安装撑杆215相对于共轨201的定位精度。
图21A和21B中显示了依照本发明的实例实施例的共轨301。
如图21A和21B所示的共轨301使用立方体形安装撑杆315。根据该实例实施例的安装撑杆315的轮廓形成立方体的形状，如图21A和21B所示。定位空腔315b形成在安装撑杆315的立方形状的表面上。安装撑杆315形成有通孔315a，并且定位空腔315b形成沿着通孔315a的轴向中心的方向具有预定宽度的矩形形状。安装撑杆315的边缘可以进行倒角，从而形成如图22所示的倒角部分315c，或者可以保留安装撑杆315的边缘，如图23所示。
共轨301形成有定位凹槽301e，定位凹槽301e用于相对于共轨301的纵向方向定位安装撑杆315，如图21A所示。定位凹槽301e沿着共轨301的纵向方向的长度设置成安装撑杆315的宽度刚刚放入定位凹槽301e中。定位凹槽301e沿着共轨301的圆周形成，在所示实例中是沿着整个圆周。
安装撑杆315相对于共轨301的纵向方向的定位可以通过将安装撑杆315放入定位凹槽301e来实现。定位空腔315b的中心通过将定位空腔315b的两个边缘放到(接触)共轨301的外圆周表面(定位凹槽301e)上而与共轨301的中心对齐。更具体地，安装撑杆315相对于垂直于径向的方向(在图21B中为横向)的定位精度可以通过自动定心来确保。
图24A和24B中显示了依照本发明的实例实施例的共轨401。
根据该实例实施例安装撑杆415形成在圆柱形形状的两端具有凸缘部分415d的圆柱的形状。凸缘部分415d的外径略微大于圆柱形部分的外径。安装撑杆415形成有通孔415a。
共轨401形成有定位部分401f，定位部分401f具有可以刚刚放入安装撑杆415的两个凸缘部分415d的长度。定位部分401f是通过对共轨401的外圆周表面逐步砍削而形成的。定位部分401f还充当用于相对于共轨401的纵向方向定位安装撑杆415的定位空腔401c。
在根据该实例实施例的结构中，安装撑杆415相对于共轨401的纵向方向的定位可以通过将安装撑杆415的圆柱形部分的外圆周表面放到定位空腔401c的两个边缘上实现。安装撑杆415沿着安装撑杆415的中心轴(在图24A中为横向)的运动可以通过将定位部分401f放入安装撑杆415的两个凸缘部分415d之间来进行限制。
即使在执行电阻焊接过程时由于热量生成而导致共轨401发生热膨胀，与第二实施例中一样，在第三和第四实施例中也能够确保安装撑杆415相对于共轨401的定位精度而不会受到热膨胀的影响。
图25中显示了依照本发明的实例实施例的共轨型燃料喷射系统。如图25所示的燃料喷射系统向发动机(例如，柴油机，未显示)的各个汽缸执行燃料喷射。燃料喷射系统包括共轨51、喷射器52、供给泵53、发动机控制单元(ECU)54、发动机驱动单元(EDU)55等。EDU 55可以集成到ECU 54中。
共轨51是用于蓄积高压燃料的蓄积容器，高压燃料被供给喷射器52。为了依照燃料喷射压力而在共轨51中蓄积共轨压力，共轨51通过高压泵管56与供给泵53的排出口相连，而供给泵53压力供给高压燃料。共轨51和多个喷射器管57相连来向喷射器52供应高压燃料。
作为压力安全阀的限压器60连接到减压管59上，减压管59将燃料从共轨51返回到燃料箱58中。如果共轨51中的燃料喷射压力超过极限设定压力，限压器60就会打开，从而将共轨51中的压力限制为极限设定压力或更低。
减压阀61连接到共轨51上。减压阀61响应由ECU 54提供的阀打开控制信号而打开。因此，减压阀61通过减压管59迅速地降低共轨压力。通过将减压阀61安装到共轨51上，ECU 54可以迅速地控制共轨压力下降到与车辆的运行情况相对应的压力。或者，减压阀61可以不安装到共轨51上，如图26所示。
喷射器52安装到发动机的每个汽缸上，从而向汽缸中注入燃料。喷射器52包括燃料喷嘴、电磁阀等。燃料喷嘴连接到从共轨51分支的每个喷射器管57的下游端并且将共轨51中蓄积的高压燃料注入每个汽缸中。电磁阀控制燃料喷嘴中容纳的喷针的提升操作。
从喷射器52中泄漏的燃料经过减压管59返回到燃料箱58中。
供给泵53是用于向共轨51压力供给高压燃料的高压燃料泵。供给泵53具有进给泵，进给泵将燃料从燃料箱58中抽吸出来，经过过滤器62送到供给泵53。供给泵53将抽吸出来的燃料加压至高压并且向共轨51压力供给加压燃料。进给泵和供给泵53由常见的凸轮轴63驱动，而凸轮轴63又由发动机旋转。
抽吸控制阀(SCV)64安装到供给泵53的燃料通道上，燃料通道将燃料导入将燃料加压至高压的加压室中。SCV 64调节燃料通道的开口度。SCV 64受到由ECU 54提供的泵驱动信号的控制，从而调节抽吸到加压室中的燃料的抽吸量。因此，SCV 64可以改变向共轨51压力供给的燃料的排出量。共轨压力可以通过调节排入共轨51中的燃料的量来进行调节。更具体地，ECU 54控制SCV 64，从而将共轨压力控制为与车辆的运行状态相对应的压力。
ECU 54包括CPU和存储装置(存储器，例如ROM、RAM、SRAM或EEPROM)。ECU 54基于ROM中存储的程序和输入到RAM等中的传感器信号(车辆的操作状态)执行不同类型的计算处理。
每次在执行燃料喷射时，ECU 54会基于ROM中存储的程序和输入RAM中的传感器信号，确定每次喷射的目标喷射量、喷射方式、喷射器52的打开和关闭定时以及SCV 64的开口度(激励电流值)。
EDU 55具有喷射器驱动电路。
喷射器驱动电路基于ECU 54提供的喷射器打开信号向喷射器52的电磁阀提供阀打开驱动电流。通过向电磁阀提供阀打开驱动电流，高压燃料注入汽缸中。通过停止阀打开驱动电流，可以停止燃料喷射。用于向SCV 64的电磁阀提供驱动电流的SCV驱动电路可以容纳在ECU 54的外壳中。或者，SCV驱动电路可以容纳在EDU 55的外壳中。
ECU 54与用于检测车辆操作状态的传感器相连接，这些传感器例如为用于检测共轨压力的压力传感器65、用于检测加速器位置的加速器传感器、用于检测发动机转速的转速传感器和用于检测发动机冷却水温度的水温传感器。
例如，根据该实例实施例，共轨51的导轨主体520、撑杆21和管连接部是分别制造的并且通过焊接过程或紧固过程彼此结合从而形成共轨51。导轨主体520在内部蓄积高压燃料。撑杆21用于把导轨主体520装接到发动机的固定构件等上。撑杆21可以具有如上所述的配置并且能够以上述方式装接到导轨主体上。管连接部包括连接器522和接头23。管连接部用于连接高压泵管56或喷射器管57。
导轨主体520是由铁族金属材料制成的。导轨主体520的轮廓大体上形成圆柱形柱的形状。
用于蓄积高压燃料的蓄压室形成于导轨主体520内部，这样蓄压室就沿轴向方向穿入导轨主体520中。蓄压室的轴向中心可以相对于导轨主体520的中心偏移，或者可以与导轨主体520的中心重合。
在导轨主体520的两个端部中形成螺纹孔以安装限压器60和压力传感器65。
在图26中，在导轨主体520的上表面上沿着纵向方向形成了连接器522所结合的第一平面524。
在图26中，沿着垂直于导轨主体520的纵向方向在导轨主体520的下表面上形成撑杆21所结合的结合凹槽25。
导轨主体520形成有沿径向延伸的内外连通孔526以使蓄压室与外部连通。内外连通孔526与管56、57中的每一个连通。内外连通孔526相对于导轨主体520的轴向方向在适当的间隔处形成。每个内外连通孔的外部开口大体上在第一平面524的中心开口。
管连接部包括连接器522，连接器522通过焊接过程牢固地固定到导轨主体上，管连接部还包括接头23，接头23螺旋到连接器522中并且固定到导轨主体520上。
连接器522是由铁族金属材料制成的。连接器522的轮廓大体上形成圆柱体的形状。连接器522焊接到导轨主体520上，然后，接头23螺旋到连接器522中。因此，接头23被固定到导轨主体520上。连接器螺纹(在本实施例中为内螺纹)527形成于连接器522的内圆周表面上。
在其中连接器522的圆柱体中心与内外连通通道526的开口中心重合的位置上，连接器522通过电阻焊接过程结合到导轨主体520的第一平面524上。
接头23是由铁族金属材料制成的。接头23的轮廓大体上形成圆柱形柱的形状。接头通道28形成于接头23的轴向中心。
主体侧外螺纹29形成在接头23的端部上。主体侧外螺纹29螺旋到连接器螺纹527中。管侧外螺纹30形成在接头23的另一端上。夹具装配部分(六边形部分)23a形成于主体侧外螺纹29和管侧外螺纹30之间。
第二平面31形成在接头23的端面上，其上形成了主体侧外螺纹29。第二平面31与导轨主体520的第一平面524重合。更具体地，第二平面31形成在主体侧外螺纹29的端面上来围绕接头通道28。
主体侧外螺纹29螺旋到连接器螺纹527中，并且主体侧外螺纹29的顶端被深深地推到连接器522中。因此，在第二平面31中开口的接头通道28与在第一平面524中开口的内外连通孔526连通，并且围绕接头通道28的第二平面31压在围绕内外连通孔526的第一平面524上，从而形成主体密封表面(油密表面)532。
根据该实例实施例的共轨51使用了其中连接器522焊接到导轨主体520的第一平面524上的结构。
如果连接器仅仅能放到导轨主体的第一平面上并且进行焊接，那么连接器就可以很容易地在第一平面上移动。因此，连接器的焊接精度就会受到焊接夹具的形状精度的影响。因此，很难使用高精度将连接器焊接到导轨主体上。
因此，在本发明的该实例实施例中，定位部分540形成于其中导轨主体520和连接器522在焊接过程中彼此接触的位置上，这样导轨主体520和连接器522就在定位部分540处彼此配合。
导轨主体520和连接器522在执行焊接过程之前在定位部分540处彼此配合。该实例实施例的定位部分540是由导轨主体520的第一平面524上形成的空腔(定位凹槽)和连接器522的顶端上形成的凸起(定位爪)542提供的。导轨主体520和连接器522通过将凸起542放入空腔541中而进行定位。
凸起542的形状为环形，在此实例中为连续地沿着连接器522的顶端。空腔541是连续的环形槽，其直径在此实例中与连接器522的凸起542的直径相同。空腔541与内外连通孔526的外部开口同轴地形成。
当连接器522电焊接到导轨主体520上时，首先，在连接器522的顶端上形成的环状凸起542就放入在导轨主体520的第一平面524上形成的环状空腔541中。然后，电焊装置的电极就在第一平面524上沿着如图27A所示的箭头标志向连接器522上施加垂直载荷。然后，向导轨主体520和连接器522上施加高压和高强度电流。因此，导轨主体520和连接器522的接触部就焊接成环形形状，如图27D所示。图27D中的阴影区域“A”表示焊接部。空腔541和凸起542的配合部分由连接器522通过焊接过程覆盖。
然后，接头23螺旋到连接器522的内部，从而形成共轨51，管56、57中的每一个可以连接到共轨51上。
该实施例的共轨51可以是通过焊接导轨主体520和连接器522制造的结合共轨。导轨主体520和连接器522彼此配合处的定位部分540形成于其中在执行焊接过程时导轨主体520和连接器522彼此接触的位置。焊接过程在凸起542放入空腔541中时执行。因此，导轨主体520和连接器522可以在保持高焊接精度的情况下进行焊接。
因此，通过在导轨主体520和连接器522接触部处形成定位部分540，可以提高导轨主体520和连接器522之间的结合精度。更具体地，能够以简单并且廉价的方式安全地方式提高导轨主体520和连接器522之间的结合精度。
定位部分540是由导轨主体520中形成的空腔541和连接器522上形成的凸起542提供的。空腔541和凸起542形成环状形状以彼此配合。因此，导轨主体520和连接器522可以安全地彼此焊接成环形形状，并且可以取得很高的焊接强度。
图28A至28D中显示了依照本发明的另一个实例实施例的共轨。该实施例的共轨是套筒型共轨，其类型通常如图35C中所示。
圆锥形的压力接收座面634形成在导轨主体620的第一平面624上。内外连通孔626在压力接收座面634的底部敞口。连接器螺纹(在本实施例中为外螺纹)627形成于连接器622的外圆周表面上。
该实施例的共轨可以是通过焊接导轨主体620和连接器622制造的结合共轨。在这个实施例中，定位部分640是由导轨主体620和连接器622的接触部处的空腔641和凸起642提供的。导轨主体620和连接器622在定位部分640处彼此配合。因此，在执行焊接过程时可以精确地保持导轨主体620和连接器622的结合部分。因此，可以安全地提高导轨主体620和连接器622之间的结合精度。
图29A至29D中显示了依照本发明的另一个实例实施例的共轨。环状凸起742形成在连接器722上，并且空腔(凹槽)741形成在导轨主体720的第一平面724上。内外连通孔726形成在第一平面724中。连接器螺纹727形成在连接器722的内圆周表面上。凸起742的外圆周放入空腔741中。空腔741形成在第一平面724中与连接器722相连接的一部分上。空腔741形成具有圆形底部(表面平行于第一平面724)的凹槽的形状。环状凸起742配合到空腔741的圆形底部中。更具体地，环状凸起742的外圆周与空腔741的圆周重合，并且环状凸起742放入空腔741内部。因此，环状凸起742和空腔741提供了定位部分740。
因此，在执行焊接过程时可以将导轨主体720和连接器722的结合位置的精度保持在很高的精度。因此，可以安全地提高导轨主体720和连接器722之间的结合精度。
图30A至30D中显示了依照本发明的另一个实施例的共轨。连接器822的基部844(结合到导轨主体820上的部分)形成简单的圆柱形状。空腔841形成在第一平面824上。内外连通孔826形成于空腔841的底面中。空腔841的外圆周壁逐渐变薄从而形成锥面841a，其直径向外逐渐增大。基部844的周边与锥面841a接触。连接器螺纹827形成在连接器822的内圆周表面上。
因此，当执行电阻焊接过程而靠着第一平面824向连接器822上施加垂直载荷时，连接器822的中心可以通过空腔841的锥面841a而与空腔841的中心对齐。具有锥面841a的空腔841提供了定位部分840。因此，虽然没有在连接器822上形成凸起，但是可以通过在导轨主体820上形成空腔841来提高导轨主体820和连接器822之间的定位精度。因此，可以限制用于定位的成本。
图31A至31D中显示了依照本发明的另外一个实施例的共轨。
在依照该实施例的共轨中，凸起942形成在导轨主体920的第一平面924上，并且凸起942装配到连接器922中。
更具体地，凸起942是在第一平面924上形成的圆形凸起。凸起942的上表面与第一平面924平行。圆形凸起942的中心与内外连通孔926的外部开口的中心重合。
空腔941(阶梯部)941形成在连接器922的下表面(与导轨主体920接触的表面)上。空腔941与凸起942重合并且与之配合。空腔941的深度设置成大于凸起942的高度。在执行焊接过程时，电流流动从而聚集在接触彼此的第一平面924的尖端和连接器922的顶端上。空腔941与凸起942提供了定位部分940。空腔941和凸起942中彼此配合的部分由连接器122通过焊接过程覆盖。
因此，在执行焊接过程时，可以精确地维持导轨主体920和连接器922的结合位置，并且可以安全地提高导轨主体920和连接器922之间的结合精度。
连接器922的空腔941可以略去，并且定位可以通过将导轨主体920上形成的凸起942配合到连接器922的内圆周壁中实现。
图32A至32D中显示了依照本发明的另外一个实施例的共轨。
依照该实施例的连接器1022通过激光焊接过程结合到导轨主体1020上。连接器螺纹1027形成在连接器1022的内圆周表面上。基部1044形成在连接器1022中与导轨主体1020接触的一部分上。同连接器1022的其它部分相比，基部1044沿径向向外延伸。基部1044的下表面(与导轨主体1020接触的表面)是与空腔1041的底面(与第一平面1024平行的平面)重合的平面。内外连通孔1026形成于空腔1041的底面中。在从其下表面观看基部1044时，基部1044形成矩形形状(在所示实例中为正方形)。然而，基部1044的形状并不限于矩形形状。可以将任意其它形状例如另一种多边形形状或圆形用作基部1044的形状。
依照该实施例的定位部分1040是在导轨主体1020上形成空腔1041。连接器1022的基部1044被放入空腔1041中。更具体地，空腔1041是一个凹槽，具有在第一平面1024上结合连接器1022的位置处形成的矩形底部。矩形基部1044配合到空腔1041的矩形底部上。矩形基部1044的周边与空腔1041的圆周重合。因此，基部1044配合到空腔1041的内部。
当连接器1022激光焊接到导轨主体1020上时，连接器1022的基部1044放入空腔1041中，空腔1041形成于1020的第一平面1024上且具有矩形底部。然后，空腔1041和基部1044的配合部分的围绕区域通过激光焊接过程进行焊接。
然后，接头23紧固到连接器1022中。因此就完成了管56、57的每一个可以连接到其上的共轨。
因此，在其中导轨主体1020和连接器1022通过激光焊接过程进行焊接的情形下，可以维持导轨主体1020和连接器1022之间结合位置的很高的精度。因此，可以提高导轨主体1020和连接器1022之间的结合精度。
在这个实施例中，可以通过在导轨主体1020的第一平面1024上形成空腔1041来执行定位。因此，可以限制执行定位所需的成本。
可以在接头23中形成用于减小压力脉动的孔。形成有孔的板可以插入接头23和导轨主体520、620、720、820、920、1020之间。可以在接头23中配设用于减小压力脉动的流动阻尼器。可以配设安全阀来在经过接头23的燃料流速增大时阻止燃料流过接头23。
连接器522、622、722、822、922、1022和接头23可以集成，然后焊接到导轨主体520、620、720、820、920、1020。
本发明不应该限于所公开的实施例，而是可以能够以许多其它方式实现而不脱离由所附权利要求书界定的本发明的范围。
权利要求
1.一种用于通过焊接处理将连接构件(6，21，215，315，415，522，622，722，822，922，1022)结合到金属基底材料上的方法，所述金属基底材料用于经过喷射器(4，52)将共轨(1，51)中蓄积的高压燃料注入内燃机的蓄压燃料喷射系统中，其中，连接构件(6，21，215，315，415，522，622，722，822，922，1022)形成有连接部，金属基底材料包括由用于接合连接构件(6，21，215，315，415，522，622，722，822，922，1022)的连接部的凸起或凹槽中的至少一个界定的定位部分，所述方法的特征在于在所述定位部分处将所述连接构件(6，21，215，315，415，522，622，722，822，922，1022)接合到金属基底材料上；并且在将连接部置于金属基底材料的定位部分上时执行焊接处理。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于连接部形成环状形状(6b)，环状形状(6b)具有朝其顶端逐渐减小的厚度；并且连接部在其顶端上形成有凸起(6c，542，642，742)。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，金属基底材料在其表面上形成有环形凹槽(1b，541，641)。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，凸起(6c，542，642，742)的内圆周侧和外圆周侧中的至少一个由凹槽(1b，541，641)的侧面中的至少一个限制，藉此对连接构件(6，21，215，315，415，522，622，722，822，922，1022)进行定位。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，金属基底材料在其表面上形成有凹槽(201c，301e，401c，741，841，1041)。
6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于燃料喷射系统具有用于从共轨(1，51)向喷射器(4，52)供应高压燃料的高压管(7，57)；并且连接构件(6，21，215，315，415，522，622，722，822，922，1022)是用于作为金属基底材料将高压管(7，57)连接到共轨(1，51)上的管连接器(6，522，622，722，822，922，1022)。
7.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于燃料喷射系统具有用于经过燃料管(13，56)向共轨(1，51)压力供给燃料的燃料供给泵(2，53)；并且连接构件(6，21，215，315，415，522，622，722，822，922，1022)是用于作为金属基底材料将燃料管(13，56)连接到共轨(1，51)上的管连接器(6，522，622，722，822，922，1022)。
8.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，连接构件(6，21，215，315，415，522，622，722，822，922，1022)是用于作为金属基底材料向共轨(1，51)连接压力传感器(65)、减压阀(61)或压力调节装置的连接器。
9.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，连接构件(6，21，215，315，415，522，622，722，822，922，1022)是用于作为金属基底材料将托架固定到共轨(1，51)上的固定连接器。
10.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于燃料喷射系统具有用于经过燃料管(13，21)向共轨(1，51)压力供给燃料的燃料供给泵(2，53)；并且连接构件(6，21，215，315，415，522，622，722，822，922，1022)是用于作为金属基底材料将燃料管(13，21)连接到燃料供给泵(2，53)的缸盖上的管连接器。
11.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于燃料喷射系统具有用于从共轨(1，51)向喷射器(4，52)供应高压燃料的高压管(7，57)；并且连接构件(6，21，215，315，415，522，622，722，822，922，1022)是用于作为金属基底材料将高压管(7，57)连接到喷射器(4，52)的主体上的管连接器。
12.用于通过电阻焊接处理将形成圆柱形形状的安装撑杆(21，215，415)结合到蓄压燃料喷射系统的共轨(1，51)上的方法，所述安装撑杆的外圆周表面具有圆形剖面，并且蓄压燃料喷射系统经过喷射器(4，52)将共轨(1，51)中蓄积的高压燃料注入内燃机中，其中，共轨(1，51)通过安装撑杆(21，215，415)安装到内燃机上，并且其中共轨(1，51)形成有沿其纵向方向具有预定宽度的定位空腔(25，201c，401c)，所述方法包括在撑杆(21，215，415)的外圆周表面由沿着定位空腔(25，201c，401c)的纵向方向配设的定位空腔的两个边缘夹持时，将安装撑杆(21，215，415)结合到共轨(1，51)上，藉此撑杆(21，215，415)就会相对于共轨(1，51)的纵向方向定位。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于共轨(1，51)在沿着定位空腔(25，201c，401c)的纵向方向配设的其两个边缘处形成有倒角部分(201d)；并且安装撑杆的外圆周表面(21，215，415)由倒角部分(201d)夹持，藉此撑杆(21，215，415)被定位。
14.如权利要求12或13所述的方法，其特征在于安装撑杆(21，215，415)在圆柱形形状的两个端部形成有凸缘部分(415d)；并且共轨形成有配合安装撑杆(21，215，415)的两个凸缘部分(415d)的定位部分(401f)。
15.用于通过电阻焊接处理将具有定位空腔(315b)的安装撑杆(315)结合到蓄压燃料喷射系统的共轨(1，51)上的方法，所述定位空腔(315b)具有预定宽度，并且蓄压燃料喷射系统经过喷射器(4，52)将共轨(1，51)中蓄积的高压燃料注入内燃机中，其中，共轨(1，51)通过安装撑杆(315)安装到内燃机上，并且其中共轨(1，51)形成有具有圆形剖面的外圆周表面，安装撑杆(315)结合到所述外圆周表面上，所述方法包括在定位空腔(315b)的两个边缘与具有圆形剖面的共轨(1，51)的外圆周表面接触时，将安装撑杆(315)结合到共轨(1，51)，这样定位空腔(315b)的中心就与共轨(1，51)的中心对齐。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于安装撑杆(315)在定位空腔(315b)的两个边缘处形成有倒角部分(315c)并且具有圆形剖面的共轨(1，51)的外圆周表面与倒角部分(315c)接触，藉此对安装撑杆(315)进行定位。
17.如权利要求15或16所述的方法，其特征在于共轨(1，51)形成有凹的定位凹槽(301e)，定位凹槽(301e)在其外圆周表面上相对于其纵向方向具有预定宽度；并且安装撑杆(315)放入定位凹槽(301e)中，藉此安装撑杆(315)相对于共轨(1，51)的纵向方向定位。
18.一种共轨(1，51)，具有彼此焊接在一起的第一构件和第二构件，第一构件包括定位部分，定位部分是由在一位置上的凸起或凹槽中的至少一个界定的，在执行焊接时第一构件和第二构件在该位置处相接触，其中，第一构件和第二构件在定位部分配合以彼此接合。
19.如权利要求18所述的共轨(1，51)，其特征在于，定位部分是由在第一构件上形成的空腔(1b，541，641，741)和在第二构件上形成的并且与空腔(1b，541，641，741)配合的凸起(6c，542，642，742)提供的。
20.如权利要求19所述的共轨(1，51)，其特征在于凸起(6c，542，642，742)形成环状形状；并且空腔(1b，541，641，741)形成环形槽的形状，环形槽与凸起(6c，542，642，742)配合，或者形成凹槽的形状，凸起(6c，542，642，742)的外圆周与凹槽配合。
21.如权利要求18所述的共轨(1，51)，其特征在于定位部分是在第一构件上形成的空腔(1b，201c，301e，401c，541，641，741，841，1041)；并且第二构件的至少一部分放入空腔(1b，201c，301e，401c，541，641，741，841，1041)中。
22.如权利要求19至21中任一项所述的共轨(1，51)，其特征在于，空腔(1b，201c，301e，401c，541，641，741，841，1041)形成于第一构件的平面(524，624，724，824，1024)上。
23.如权利要求18至22中任一项所述的共轨，其特征在于，第一和第二构件之一是用于在其中蓄积高压燃料的导轨主体(1，201，301，401，520，620，720，820，920，1020)，并且第一和第二构件中的另一个是用于将管连接到共轨上的管连接器(6，522，622，722，822，922，1022)的一部分。
全文摘要
环形连接部(6b)形成于管连接器(6)的座面侧上。连接部(6b)为锥形，这样其厚度就朝着其顶端逐渐减小。凸起(6c)形成于连接部(6b)的顶端上。环形凹槽(1b)形成于共轨(1)的扁平外圆周表面上。通过将凸起(6c)放入凹槽(1b)中，连接器(6)可以相对于共轨(1)放入预定的位置。在这种结构中，电流可以聚集到凸起(6c)上并且电流密度可以增大。因此，可以达到足够的结合强度。
文档编号B23K11/00GK1746482SQ20051009922
公开日2006年3月15日 申请日期2005年9月9日 优先权日2004年9月10日
发明者山本晃嘉, 近江义典, 近藤淳, 上甲敬三 申请人:株式会社电装