JP2004211700A - 特に燃料高圧ポンプを備えた内燃機関のための燃料噴射装置に用いられる内圧負荷される構成部材 - Google Patents

Abstract

【課題】生ぜしめられた内圧負荷に対する、構成部材における孔交差部の強度のさらなる向上を提供する。
【解決手段】両孔３，４の交差領域５に楕円形の横断面６が形成されているようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、特に燃料高圧ポンプを備えた内燃機関のための燃料噴射装置に用いられる燃料高圧蓄え器として形成された内圧負荷される構成部材であって、燃料高圧ポンプが、燃料高圧蓄え器に燃料を供給するために適しており、燃料高圧蓄え器が、内部に位置する孔と、燃料の導入および導出のための孔を備えた接続部とを有する長く延ばされた管状のボディから成っており、前記孔が互いに交差している形式のものに関する。

特に内燃機関もしくはエンジンにおける燃料の噴射技術の分野に使用される、いわゆる「蓄圧噴射装置（コモンレール）」には、特に内圧負荷される構成部材が必要となる。ここでは、このような構成部材が高圧蓄え器（レール）およびインジェクタのために使用される。燃料噴射システムのこの構成部材は極めて高い内圧下にあるだけでなく、さらに、内圧の、周期的に強い変動にもさらされている（いわゆる「膨張する内圧」）。したがって、このような構成部材は、相応に高い強度要求を満たしていなければならない。特にまず高圧蓄え器の内部における孔交差部の強度が考慮される。

本発明の課題は、冒頭で述べた形式の構成部材を改良して、特に生ぜしめられた内圧負荷に対する、構成部材における孔交差部の強度のさらなる向上を提供することである。

この課題を解決するために本発明の構成では、両孔の交差領域に楕円形の横断面が形成されているようにした。上記課題の解決原理は、孔交差部の横断面を楕円形に形成することにあり、これによって、最大の負荷の箇所に、生ぜしめられた加圧応力の分配のための局所的に大きな曲率半径が存在している。

本発明の主要な利点は、互いに交差する内孔の特別な構成によって提供された横断面が以下のように、すなわち、負荷が横断面の領域で減少させられ、これによって、特に高圧蓄え器（レール）の許容可能な内圧を増加させることができる燃料噴射システムの効率を増大させることが可能となるように設計されていることにある。

燃料高圧蓄え器の相応の孔もしくは燃料高圧蓄え器の接続部の相応の孔の単純な配置形式よって、多額のコストをかけることなしに、より高い効率を得ることができる。

楕円形の横断面を備えた孔交差部を達成するための構成は種々異なる形式で得ることができる。

第１の有利な構成では、燃料高圧蓄え器の孔が、（丸みを付けられた角隅を備えた）ほぼ方形の横断面を有している。この横断面には、接続部が円筒状の孔で開口している。この場合、垂線と接続部の位置決め軸線との間の角度は０゜よりも大きく設定されている。これによって、孔交差領域に楕円形の横断面が得られる。

接続部は、簡単な構成に基づき、燃料高圧蓄え器に溶接することができる。また、接続部は燃料高圧蓄え器に鍛造されていてもよい。

簡単な構成に基づき、燃料高圧蓄え器の横断面を任意に形成することも可能であり、特に接続部を外側輪郭部に対して同心的にも偏心的にも配置することができる。さらに、接続部が燃料高圧蓄え器の組付け状態でどのように必要とされるかに関連して、接続孔を同心的にまたは偏心的に開口させる自由度が得られる。

別の有利な構成は、以下の説明ならびに特許請求の範囲から明らかとなる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面につき詳しく説明する。

図１には、内圧負荷される構成部材１が横断面図で示してある。この構成部材１自体は任意の外側輪郭部２を有している。構成部材１に配置された孔３は構成部材１の長手方向に一貫して延びている。孔３は、丸みを付けられた角隅を備えたほぼ方形の横断面を有している。第２の孔４は孔３に開口していて、交差領域５を形成している。別の孔４は円形の横断面を有している。孔４自体は垂線Ｓに対して角度αを成して配置されていて、これによって、孔３に向かって斜めに延びているので、図２に示したように、楕円形の横断面６が交差領域５に形成される。

図１に示した実施例では、接続部７が設けられている。この接続部７は同じく円筒状の孔８を有している。この孔８は別の円筒状の孔４に整合している。接続部７は、図１に示した実施例では、構成部材１の外側輪郭部２に溶接されている。

図３に示した構成部材１０の実施例では、同じく自体任意の外側輪郭部１２、ここでは円形の外側輪郭部１２が設けられている。構成部材１０の内部には、横断面で見て丸みを帯びた孔１３が設けられている。この孔１３は同じく構成部材１０の長手方向延在長さの方向に一貫して延びている。さらに、垂線Ｓに対して角度αを成して形成された別の孔１４が設けられている。この孔１４は交差領域１５で孔１３に開口している。

孔１４が斜めに開口していることに基づき、図４に示したように、交差領域１５が楕円形に形成されている。さらに、接続部１７が設けられている。この接続部１７は構成部材１０の外側輪郭部１２に一体に鍛造されている。

図５に示した構成部材２０の実施例では、同じく自体任意の外側輪郭部２２と、付加的に、構成部材２０に一貫して延びるように設計された孔２３とが設けられている。この孔２３は外側輪郭部２２に対して同心的に配置されていない。付加的に別の孔２４が設けられている。この孔２４は外部から孔２３に開口している。孔２４は垂線Ｓに対して０゜よりも大きな角度αを成して延びているので、交差領域２５に、図６に示したように、楕円形の横断面２６が形成されている。

本発明は、孔交差部を有する内圧負荷されるあらゆる構成部材、たとえばレール、インジェクタ、ポンプまたはこれに類するものに使用可能となる。

接続部を備えた高圧蓄え器の第１実施例の横断面図である。

図１に示した高圧蓄え器のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。

接続部を備えた高圧蓄え器の第２実施例の横断面図である。

図３に示した高圧蓄え器のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。

接続部を備えた高圧蓄え器の第３実施例の横断面図である。

図５に示した高圧蓄え器のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。

符号の説明

１ 構成部材、 ２ 外側輪郭部、 ３ 孔、 ４ 孔、 ５ 交差領域、 ６ 横断面、 ７ 接続部、 ８ 孔、 １０ 構成部材、 １２ 外側輪郭部、 １３ 孔、 １４ 孔、 １５ 交差領域、 １６ 横断面、 １７ 接続部、 ２０ 構成部材、 ２２ 外側輪郭部、 ２３ 孔、 ２４ 孔、 ２５ 交差領域、 ２６ 横断面、 ２７ 接続部、 Ｓ 垂線、 α 角度

Claims (5)

1. 特に燃料高圧ポンプを備えた内燃機関のための燃料噴射装置に用いられる燃料高圧蓄え器として形成された内圧負荷される構成部材であって、燃料高圧ポンプが、燃料高圧蓄え器に燃料を供給するために適しており、燃料高圧蓄え器が、内部に位置する孔と、導入および導出のための孔を備えた接続部とを有する長く延ばされた管状のボディから成っており、前記孔が互いに交差している形式のものにおいて、両孔（３，４；１３，１４；２３，２４）の交差領域（５；１５；２５）に楕円形の横断面（６；１６；２６）が形成されていることを特徴とする、内圧負荷される構成部材。
2. 当該構成部材（１；１０；２０）の孔（３；１３；２３）が、交差部（５；１５；２５）の領域で扁平加工されて形成されており、接続部（７；１７；２７）の、円筒状に形成された孔（４；１４；２４）が、垂線（Ｓ）に対して０゜よりも大きな角度を成して開口している、請求項１記載の構成部材。
3. 当該構成部材（１；１０；２０）の孔（３；１３；２３）が、交差部（５；１５；２５）の領域で丸みを帯びて形成されており、接続部（７；１７；２７）の、円筒状に形成された孔（４；１４；２４）が、垂線（Ｓ）に対して０゜よりも大きな角度を成して開口している、請求項１記載の構成部材。
4. 接続部（７；１７；２７）の孔（４；１４；２４）が、当該構成部材（１；１０；２０）の孔（３；１３；２３）に対して同心的に開口している、請求項１から３までのいずれか１項記載の構成部材。
5. 接続部（７；１７；２７）の孔（４；１４；２４）が、当該構成部材（１；１０；２０）の孔（３；１３；２３）に対して偏心的に開口している、請求項１から４までのいずれか１項記載の構成部材。

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