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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Hochdrucktreibstoffspeicherbehälter, welcher in
einem Treibstoffeinspritzsystem der Druckspeicherbauart verwendet
wird.
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Ein
Treibstoffeinspritzsystem der Druckspeicherbauart, das in der ungeprüften japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung
mit der Nr. H04-287866 (Patentschrift 1) offenbart ist, speichert Hochdrucktreibstoff
in einem Speicherbehälter,
der als eine gemeinsame Kraftstoffleitung bezeichnet wird, und spritzt
den Hochdrucktreibstoff, welcher in der gemeinsamen Kraftstoffleitung
gespeichert ist, in einen Dieselmotor durch Einspritzeinrichtungen
ein. Diese Art von Speicherbehälter
hat ein gemeinsames Kraftstoffleitungsgehäuse 7, 8,
das als eine Art Auffangbehälter
fungiert. Das gemeinsame Kraftstoffleitungsgehäuse 7, 8 ist
mit einer Druckspeicherkammer 7a und mehreren Treibstoffdurchgangsbohrungen 13, 15 (erste
Durchgangsbohrungen 15 und zweite Durchgangsbohrungen 13)
ausgebildet, wie in 10 gezeigt
ist. Die Druckspeicherkammer 7a ist innerhalb des gemeinsamen
Kraftstoffleitungsgehäuses 7, 8 entlang
einer Längsrichtung
des Speicherbehälters
zum zeitweisen Speichern des Hochdrucktreibstoffs ausgebildet. Die
mehreren Treibstoffdurchgangsbohrungen 13, 15 münden in
der Speicherkammer 7a. Der Hochdrucktreibstoff, der in
der Speicherkammer 7a gespeichert ist, wird zu den jeweiligen
Einspritzeinrichtungen durch die Treibstoffdurchgangsbohrungen 13, 15 verteilt,
die an den entsprechenden Zylindern des Motors befestigt sind. Wie
in 10 gezeigt ist, stehen
die Treibstoffdurchgangsbohrungen 13, 15 mit der
Speicherkammer 7a so in Verbindung, dass die Treibstoffdurchgangsbohrungen 13, 15 sich
mit der Speicherkammer 7a schneiden, die sich entlang der
Längsrichtung
erstreckt.
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Die
Speicherkammer 7a wird durch eine innere Durchgangsbohrung
bereitgestellt, die sich entlang der Längsrichtung erstreckt. Die
zweiten Durchgangsbohrungen 13 münden in einem inneren Randbereich
der Speicherkammer 7a, so dass die zweiten Treibstoffdurchgangsbohrungen 13 sich
mit der Speicherkammer 7a schneiden. Das gemeinsame Kraftstoffleitungsgehäuse 7, 8 hat
Randbereiche der Öffnungen
der zweiten Treibstoffdurchgangsbohrungen 13 oder Schnittabschnitte 14.
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In
dem Speicherbehälter
des Stands der Technik wirkt ein Treibstoffeinspritzdruck zum Einspritzen
des Treibstoffs durch die Einspritzeinrichtungen an dem inneren
Randbereich der Speicherkammer 7a als ein interner Druck.
Wegen des internen Drucks neigt eine Dehnungsbeanspruchung dazu, sich
an jedem Schnittabschnitt 14 zwischen der Speicherkammer 7a und
der zweiten Treibstoffdurchgangsbohrung 13 zu konzentrieren.
Wenn sich der Treibstoffeinspritzdruck erhöht, besteht die Möglichkeit,
dass sich die Beanspruchung erhöht
und die Aufbauverlässlichkeit
beeinflusst wird. Deshalb wird der Anstieg des Treibstoffeinspritzdrucks
begrenzt, so dass ein weiterer Anstieg des Treibstoffeinspritzdrucks
erschwert ist.
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Als
eine Gegenmaßnahme
zum obigen Problem kann ein Verfahren zum Verwenden eines Materials
angewandt werden, das eine hohe Materialfestigkeit hat, nämlich als
ein Basismaterial des gemeinsamen Kraftstoffleitungsgehäuses 7, 8.
Jedoch ist eigentlich ein Gewindeabschnitt, auf welchem ein Hochdrucktreibstoffrohr
festgezogen ist, an einem äußeren Randbereich
eines Rohrkoppelbereichs 8 des gemeinsamen Kraftstoffleitungsgehäuses 7, 8 ausgebildet,
der die erste Treibstoffdurchgangsbohrung 15 umgibt. Deshalb
besteht die Möglichkeit, dass
ein Verarbeitungsprozess schwierig wird oder ein verspäteter Bruch
des Gewindeabschnitts auftritt, wenn die Härte des Basismaterials erhöht wird.
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Es
ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Verlässlichkeit
eines Schnittabschnitts zwischen einer inneren Durchgangsbohrung und
einer Treibstoffdurchgangsbohrung sicherzustellen, bei welchem die
Beanspruchung dazu neigt, sich wegen eines Anstiegs des Treibstoffeinspritzdrucks zu
konzentrieren.
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Es
ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Hochdrucktreibstoffspeicherbehälter bereitzustellen,
welcher eine Verlässlichkeit
eines Schnittabschnitts zwischen einer inneren Durchgangsbohrung
und einer Treibstoffdurchgangsbohrung sicherstellen kann, bei welchem
die Beanspruchung dazu neigt, sich zu konzentrieren, und leicht hergestellt
werden kann.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung hat ein Hochdrucktreibstoffspeicherbehälter ein
gemeinsames Kraftstoffleitungsgehäuse, welches mit einer inneren
Durchgangsbohrung ausgebildet ist, die sich entlang einer Längsrichtung
des Treibstoffspeicherbehälters
erstreckt, und mit zumindest einer Treibstoffdurchgangsbohrung ausgebildet ist,
die in der inneren Durchgangsbohrung entlang einer Richtung mündet, die
sich mit der Längsrichtung der
inneren Durchgangsbohrung schneidet. Der Treibstoffspeicherbehälter hat
zumindest ein Schutzbauteil, das mit einem Führungsabschnitt und einer Verbindungsbohrung
ausgebildet ist. Der Führungsabschnitt
bedeckt einen Randbereich der Öffnung der
Treibstoffdurchgangsbohrung, bei welchem sich die Treibstoffdurchgangsbohrung
mit der inneren Durchgangsbohrung schneidet. Die Verbindungsbohrung
verbindet die Treibstoffdurchgangsbohrung mit der inneren Durchgangsbohrung.
Das Schutzbauteil ist aus einem Material hergestellt, das eine höhere mechanische
Festigkeit als ein Material des gemeinsamen Kraftstoffleitungsgehäuses hat.
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Daher
bedeckt der Führungsabschnitt,
der die höhere
mechanische Festigkeit als das gemeinsame Kraftstoffleitungsgehäuse hat,
den Randbereich der Öffnung
oder den Schnittabschnitt. Deshalb kann der Führungsabschnitt den Schnittabschnitt
vor einem inneren Druck schützen,
der einem Treibstoffeinspritzdruck entspricht. Als Folge kann die
Verlässlichkeit
im Ansprechen auf eine Erhöhung
des Treibstoffeinspritzdrucks sichergestellt werden.
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Merkmale
und Vorteile der Ausführungsbeispiele
werden gewürdigt,
sowie Verfahren des Betriebs und die Funktion der darauf bezogenen
Teile, nämlich
durch Studium der folgenden ausführlichen Beschreibung,
der anliegenden Ansprüche
und der Zeichnungen, wovon alle einen Teil dieser Anmeldung bilden.
Die Zeichnungen sind wie folgt:
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1 ist
eine schematische Grafik, die ein Treibstoffeinspritzsystem der
Druckspeicherbauart gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist
eine Ansicht, die einen Hochdrucktreibstoffspeicherbehälter des Treibstoffeinspritzsystems
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
zeigt;
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3 ist
eine Ansicht im Längsschnitt,
die den Treibstoffspeicherbehälter
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
zeigt;
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4 ist
eine Ansicht im Schnitt, die den Treibstoffspeicherbehälter von 3 zeigt,
wobei der Schnitt entlang der Linie IV-IV gemacht ist;
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5 ist
eine Ansicht im Schnitt, die ein Schutzbauteil des Treibstoffspeicherbehälters gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
zeigt;
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6 ist
eine Ansicht im Längsschnitt,
die den Treibstoffspeicherbehälter
bei einem Herstellungsprozess gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
zeigt;
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7 ist
eine Ansicht im Schnitt, die ein Schutzbauteil eines Hochdrucktreibstoffspeicherbehälters gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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8 ist
eine Ansicht im Schnitt, die einen Hochdrucktreibstoffspeicherbehälter gemäß einem dritten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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9 ist
eine Ansicht im Schnitt, die ein Schutzbauteil eines Hochdrucktreibstoffspeicherbehälters gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung zeigt; und
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10 ist
eine Ansicht im Schnitt, die einen Hochdrucktreibstoffspeicherbehälter des
Stands der Technik zeigt.
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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Bezugnehmend
auf 1 wird ein Treibstoffeinspritzsystem der Druckspeicherbauart
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Das Treibstoffeinspritzsystem
der Druckspeicherbauart, das in 1 gezeigt
ist, wird in einem Vielfach-Zylinder-Dieselmotor (einem Vier-Zylinder-Dieselmotor bei dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel)
verwendet, der an einem Fahrzeug, solch eines wie beispielsweise
ein Automobil, befestigt ist. Das Treibstoffeinspritzsystem spritzt
Treibstoff von Einspritzeinrichtungen 5, die an den jeweiligen
Zylindern des Motors angebracht sind, in die Verbrennungskammern
der jeweiligen Zylinder ein. Das Treibstoffeinspritzsystem hat eine
gemeinsame Kraftstoffleitung 1, eine Hochdruckzuführpumpe 3 und
die Einspritzeinrichtungen 5. Die Zuführpumpe 3 beaufschlagt
den Treibstoff, der von einem Treibstoffbehälter 2 gezogen wird,
mit Druck und druckspeist den mit Druck beaufschlagten Treibstoff in
die gemeinsame Kraftstoffleitung 1. Die Einspritzeinrichtungen 5 spritzen
den Hochdrucktreibstoff, welcher aus der gemeinsamen Kraftstoffleitung 1 durch
die Hochdruckrohre (Hochdrucktreibstoffrohre) 4 zugeführt wird,
in die Zylinder des Motors ein. Das Treibstoffeinspritzsystem hat
eine elektronische Steuereinheit (ECU) 6 als Steuereinrichtung.
Die ECU 6 tastet einen Betriebszustand oder eine Betriebsbedingung
des Motors, einen Bewegungszustand des Fahrzeugs und einen Betätigungsbetrag (Absicht)
eines Fahrzeugfahrers durch verschiedene Sensoren ab. Dann berechnet
die ECU 6 eine optimale Solleinspritzmenge, eine optimale
Solleinspritzzeit, eine optimale Solleinspritzzeitspanne und einen optimalen
Solleinspritzdruck, die auf Sensorsignalen basieren, die von verschiedenen
Sensoren ausgegeben werden. Die ECU 6 gibt die Solleinspritzmenge, die
Solleinspritzzeit, die Solleinspritzzeitspanne und den Solleinspritzdruck
zu den Einspritzeinrichtungen 5 und der Zuführpumpe 3 aus,
die diese steuern. Die ECU 6 hat einen Mikrocomputer eines
wohl bekannten Aufbaus, der die Funktionen einer CPU zum Ausführen einer
Steuerverarbeitung und arithmetischen Prozessen, ein Speichergerät (einem
Speicher, solch einem wie ein ROM oder ein RAM) zum Speichern von
verschiedenen Arten von Programmen und Daten, einem Eingangskreis,
einen Ausgangskreis, einen Stromquellenkreis, einen Einspritzeinrichtungsantriebskreis
und einen Pumpenantriebskreis hat.
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Wie
in den 2 bis 4 gezeigt ist, hat die gemeinsame
Kraftstoffleitung 1 einen Speicherrohrbereich 7 zum
Speichern des Hochdrucktreibstoffs, Rohrkoppelbereiche 8,
die mit den Hochdruckrohren 4 verbunden sind, und Schutzbauteile 9,
die innerhalb des Speicherrohrbereichs 7 und der Rohrkoppelbereiche 8 angeordnet
sind.
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Ein
Drucksensor 10 und ein Druckbegrenzer 11 sind
an der gemeinsamen Kraftstoffleitung 1 angebracht, wie
in 2 gezeigt ist. Der Drucksensor 10 tastet
einen Treibstoffdruck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 1 ab
und gibt den Wert des Treibstoffdrucks der ECU 6 aus. Der
Druckbegrenzer 11 begrenzt den Treibstoffdruck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 1 unter
einen vorbestimmten oberen Wert. Insbesondere ist der Speicherrohrbereich 7 mit einer
inneren Durchgangsbohrung 7a ausgebildet, die sich entlang
einer Längsrichtung
der gemeinsamen Kraftstoffleitung 1 erstreckt. Die innere
Durchgangsbohrung 7a und die Endflächen des Drucksensors 10 und
des Druckbegrenzers 11, welche fluiddicht beide Enden der
inneren Durchgangsbohrung 7a blockieren, stellen eine Druckspeicherkammer
bereit. Die Druckspeicherkammer kann durch Ausbilden der inneren
Durchgangsbohrung 7a und durch fluiddichtes Abdichten beider
Enden der inneren Durchgangsbohrung 7a ausgebildet werden.
Deshalb können
Steckabdeckung zum fluiddichten Abdichten der beiden Enden der inneren
Durchgangsbohrung 7a anstelle des Drucksensors 10 und
des Druckbegrenzers 11 zum Bereitstellen der Druckspeicherkammer
verwendet werden.
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Die
Rohrkoppelbereiche 8 sind separat von dem Speicherrohrbereich 7 ausgebildet
oder sind zusammen mit dem Speicherrohrbereich 7 ausgebildet. Karbonstahl,
solcher wie niedrig gekohlter Stahl (z. B. der Stahl S45C (JIS:
japanischer Industriestandard), der 0,45 % Kohlenstoff enthält), dessen
Bearbeitungsprozess relativ leicht ist, wird als ein Material des
Speicherrohrbereichs 7 und der Rohrkoppelbereiche 8 verwendet.
Durchgängige
erste und zweite Treibstoffdurchgangsbohrungen 15, 19 sind
innerhalb jedes Rohrkoppelbereichs 8 ausgebildet, so dass
die Treibstoffdurchgangsbohrungen 15, 19 durch
den Rohrkoppelbereich 8 umgeben werden. Ein Gewindeabschnitt
ist an einer äußeren Randfläche des
Rohrkoppelbereichs 8 ausgebildet, der im Wesentlichen koaxial
mit den Treibstoffdurchgangsbohrungen 15, 19 ist.
Das Hochdrucktreibstoffrohr 4 ist an dem Gewindeabschnitt
des Rohrkoppelbereichs 8 befestigt. Ein Außengewindeabschnitt
ist an dem Gewindeabschnitt ausgebildet. Ein Innengewindeabschnitt
ist an einem inneren Randbereich des Hochdrucktreibstoffrohrs 4 ausgebildet.
Alternativ kann ein Innengewindeabschnitt an dem Rohrkoppelbereich 8 ausgebildet
sein, wobei ein Außengewindeabschnitt
an dem Hochdrucktreibstoffrohr 4 ausgebildet sein kann.
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Der
Speicherrohrbereich 7 und die Rohrkoppelbereiche 8 stellen
ein gemeinsames Kraftstoffleitungsgehäuse bereit.
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Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind
der Speicherrohrbereich 7 und die Rohrkoppelbereiche 8 einstückig oder
in einem einzigen Stück ausgebildet.
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Fünf Paare
erster und zweiter Treibstoffdurchgangsbohrungen 15, 19 sind
ausgebildet, so dass die Treibstoffdurchgangsbohrungen 15, 19 in
einem inneren Randbereich 18 der inneren Durchgangsbohrung 7a münden, wie
in den 3 und 4 gezeigt ist. Die Treibstoffdurchgangsbohrungen 15, 19 stellen
vier Treibstoffauslässe
bereit, die mit den Einspritzeinrichtungen 5 durch die
Hochdrucktreibstoffrohre 4 verbunden sind, und stellen
einen Treibstoffeinlass bereit, der mit der Zuführpumpe 3 durch das
Hochdrucktreibstoffrohr 4 verbunden ist. Die fünf Paare
Treibstoffdurchgangsbohrungen 15, 19 sind entlang
der Längsrichtung
des Speicherrohrbereichs 7 (insbesondere der inneren Durchgangsbohrung 7a)
im Wesentlichen in gleichen Abständen angeordnet.
Jedes Paar Treibstoffdurchgangsbohrungen 15, 19 mündet in
der inneren Durchgangsbohrung 7a entlang einer Richtung,
die sich mit der Längsrichtung
(der Ausbildungsrichtung) der inneren Durchgangsbohrung 7a schneidet.
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Ein
Randbereich jeder Öffnung
der zweiten Treibstoffdurchgangsbohrung 19, bei welchem
sich die zweite Treibstoffdurchgangsbohrung 19 und die innere
Durchgangsbohrung 7a schneiden, stellt einen Schnittabschnitt
des gemeinsamen Kraftstoffleitungsgehäuses 7, 8 (nachstehend
als ein gemeinsamer Kraftstoffleitungsschnittabschnitt bezeichnet) bereit.
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Jedes
Schutzbauteil 9 ist in der zweiten Treibstoffdurchgangsbohrung 19 angeordnet,
wie in 4 gezeigt ist. Das Schutzbauteil 9 hat
einen Führungsabschnitt 96, 97,
der den gemeinsamen Kraftstoffleitungsschnittabschnitt bedeckt,
wie in 5 gezeigt ist. Wie in 5 gezeigt
ist, hat der Führungsabschnitt 96, 97 einen
Verbindungsabschnitt 97, welcher in die zweite Treibstoffdurchgangsbohrung 19 eingesetzt
werden kann und einen Flanschabschnitt 96, welcher sich
von dem Verbindungsabschnitt 97 entlang des inneren Randbereichs 18 der
inneren Durchgangsbohrung 7a erstreckt. Ein äußerer Randbereich 97a des
Verbindungsabschnitts 97 ist in einen inneren Randbereich
der zweiten Treibstoffdurchgangsbohrung 19 eingesetzt und
daran fixiert. Der Führungsabschnitt 96, 97 ist
mit einer Verbindungsbohrung 92 ausgebildet, die die innere Durchgangsbohrung 7a mit
der ersten Treibstoffdurchgangsbohrung 15 verbindet. Die
Verbindungsbohrung 92 ist derart ausgebildet, dass ein
Bohrungsdurchmesser von dieser kleiner ist als der der ersten Treibstoffdurchgangsbohrung 15 (z.
B. ist der Innendurchmesser der ersten Treibstoffdurchgangsbohrung 15 3mm
und der Innendurchmesser der Verbindungsbohrung 92 0,6mm).
Daher hat die Verbindungsbohrung 92 die Funktion einer
Drossel zum Abmildern einer Treibstoffpulsation, die bei dem Treibstoff
auftritt, der in der inneren Durchgangsbohrung 7a (insbesondere
in der Speicherkammer) gespeichert ist oder bei dem Treibstoff,
der in die erste Treibstoffdurchgangsbohrung 15 eingeführt wird.
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Insbesondere
der Verbindungsabschnitt 97 ist im Wesentlichen in der
Gestalt eines Zylinders ausgebildet. Wie in 4 gezeigt
ist, ist der Flanschabschnitt 96 im Wesentlichen in der
Gestalt eines Rechtecks entlang des inneren Randbereichs 18 der inneren
Durchgangsbohrung 7a ausgebildet. In dem Fall, bei welchem
der Durchmesser D des äußeren Randbereichs
des Verbindungsabschnitts 97 3mm ist, sollte die Länge L einer
Seite der im Wesentlichen rechteckigen Gestalt des Flanschabschnitts 96 vorzugsweise
zu 5mm oder darüber
festgelegt werden. Ein Verhältnis
eines Schnittbereichs S2 des Flanschabschnitts 96 zu einem
Schnittbereich S1 des Verbindungsabschnitts 97 sollte vorzugsweise
zu 3.5 oder darüber
(S2/S1≥3.5)
festgelegt sein. Der Schnittbereich S1 ist ein Schnittbereich eines
Abschnitts des Schutzbauteils 9, der in die zweite Treibstoffdurchgangsbohrung 19 eingesetzt
ist. Der Schnittbereich S2 ist ein Schnittbereich eines anderen
Abschnitts des Schutzbauteils 9, der sich in der inneren
Durchgangsbohrung 7a entlang des inneren Randbereichs 18 erstreckt.
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Ein
Material, das eine höhere
mechanische Festigkeit hat als das Material des gemeinsamen Kraftstoffleitungsgehäuses 7, 8 wird
als das Material des Schutzbauteils 9 verwendet. Zum Beispiel
Werkzeugstahl, solcher wie SCM (Chrom-Molybdän-Stahl), Lagerstahl oder ein
Stahlmaterial, das durch einen Kohlenstoffeinsatzhärteprozess
ausgebildet wird, wird als das Material des Schutzbauteils 9 verwendet.
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Der
Randbereich der Öffnung
der Verbindungsbohrung 92, bei welcher sich die Verbindungsbohrung 92 mit
einer Endfläche
des Flanschabschnitts 96 schneidet, stellt einen Schnittabschnitt 94 des
Schutzbauteils 9 (nachstehend als ein Schutzbauteilschnittabschnitt 94 bezeichnet)
bereit.
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Ein äußerer Randbereich 92a des
Flanschabschnitts 96, der dem inneren Randbereich 18 der
inneren Durchgangsbohrung 7a zugewandt ist, sollte vorzugsweise
derart ausgebildet sein, dass der äußere Randbereich 92a sich
entlang des inneren Randbereichs 18 erstreckt und im Wesentlichen
den inneren Randbereich 18 (insbesondere den gemeinsamen
Kraftstoffleitungsschnittabschnitt) eng berührt.
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Der
Schutzbauteilschnittabschnitt 94 und der gemeinsame Kraftstoffleitungsschnittabschnitt
sind abgeschrägt,
wie in 4 gezeigt ist. Alternativ müssen der Schutzbauteilschnittabschnitt 94 und
der gemeinsame Kraftstoffleitungsschnittabschnitt nicht abgeschrägt sein.
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Als
Nächstes
wird ein Verfahren zum Herstellen der gemeinsamen Kraftstoffleitung 1,
die den obigen Aufbau hat, basierend auf der 6 beschrieben.
Um die Schutzbauteile 9 in die zweiten Treibstoffdurchgangsbohrungen 19 einzusetzen
und daran zu fixieren, werden die Verbindungsabschnitte 97 der
Verbindungsbauteile 9 in die zweiten Treibstoffdurchgangsbohrungen 19 pressgepasst,
wie in 6 gezeigt ist. Insbesondere wird eine Presspassstange 100,
deren Durchmesser kleiner ist als der des inneren Randbereichs 18 der
inneren Durchgangsbohrung 7a, als Presspasssetzvorrichtung
verwendet. Die Presspassstange 100 ist mit Nuten zum Halten
des Schutzbauteils 9 gemäß den vorbestimmten Abständen der
zweiten Treibstoffdurchgangsbohrungen 19 ausgebildet. Jegliche
Nuten, die dazu im Stande sind, die Schutzbauteile 9 in
vorbestimmten Abständen
zu platzieren, können
verwendet werden. Die Nuten sollten vorzugsweise ermöglichen,
die Schutzbauteile 9 vor dem Presspassen der Schutzbauteile 9 zeitweise
zu fixieren. Die Schutzbauteile 9 werden an den Nuten der
Presspassstange 100 angebracht. Die Presspassstange 100,
an welcher das Schutzbauteil 9 festgemacht ist, wird in
die innere Durchgangsbohrung 7a des gemeinsamen Kraftstoffleitungsgehäuses 7, 8 eingesetzt.
Eine Einsetzposition der Presspassstange 100 wird bei einer
Position festgelegt, bei welcher die Schutzbauteile 9 gemäß den Positionen
der Treibstoffdurchgangsbohrungen 15, 19 (insbesondere
den zweiten Treibstoffdurchgangsbohrungen 19) platziert
sind. Zu dieser Zeit sind beide Enden des gemeinsamen Kraftstoffleitungsgehäuses 7, 8 geöffnet, um
die innere Durchgangsbohrung 7a herzustellen. Deshalb kann
die Presspassstange 100 durch eines der beiden Enden des
gemeinsamen Kraftstoffleitungsgehäuses 7, 8 herausgezogen
werden. Durch Aufbringen von Kräften
F auf beide Enden der Presspassstange 100, die aus dem
gemeinsamen Kraftstoffleitungsgehäuse 7, 8 herausragen,
können
die Schutzbauteile 9 in dem gemeinsamen Kraftstoffleitungsgehäuse 7, 8 pressgepasst
werden. Zu dieser Zeit wird das gemeinsame Kraftstoffleitungsgehäuse 7, 8 bei
Positionen „A" gehalten, die in 6 gezeigt
sind.
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Anstelle
des Bewegens der Schutzbauteile 9 in die zweiten Treibstoffdurchgangsbohrungen 19 unter
der Verwendung der Presspassstange 100, die mit den Nuten
ausgebildet ist, können
die Schutzbauteile 9 an einem Magnet oder einer magnetisierten
Eisenstange unter der Verwendung von magnetischer Kraft platziert
werden, wobei die Schutzbauteile 9 in die zweiten Treibstoffdurchgangsbohrungen 19 mit dem
Magnet oder der magnetischen Eisenstange bewegt werden können. Alternativ
können
die Schutzbauteile 9 unter der Verwendung von Luft, solche
wie Fabrikluft, angezogen und bewegt werden.
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Als
Nächstes
wird der Betrieb des Treibstoffeinspritzsystems gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
erläutert.
Wenn ein Motorschlüssel
zu einer Zündposition
(eine IG-Position) gewendet wird und ein Zündschalter angeschalten wird,
werden die Einspritzeinrichtungen 5 und die Zuführpumpe 3 angetrieben
und basierend auf Steuerprogrammen gesteuert, die in dem Speicher
von der ECU 6 gespeichert sind. Wenn die Zuführpumpe 3 angetrieben wird,
wird der Hochdrucktreibstoff einer vorbestimmten Auslassmenge von
der Zuführpumpe 3 in
die Druckspeicherkammer durch eine der ersten Treibstoffdurchgangsbohrungen 15 zugeführt. Daher
wird der Treibstoffdruck in der Druckspeicherkammer (insbesondere
in der inneren Durchgangsbohrung 7a) des gemeinsamen Kraftstoffleitungsgehäuses 7, 8 über einem
gemeinsamen Kraftstoffleitungsdruck entsprechend einem vorbestimmten
Treibstoffeinspritzdruck aufrechterhalten. Der Hochdrucktreibstoff wird
den Einspritzeinrichtungen 5 durch die andere der ersten
Treibstoffdurchgangsbohrungen 15 zugeführt. Wenn die Einspritzeinrichtung 5 angetrieben und
geöffnet
wird, wird der Hochdrucktreibstoff in der Druckspeicherkammer, dem
Hochdrucktreibstoffrohr 4 und der Einspritzeinrichtung 5 in
die Verbrennungskammer des Zylinders des Motors eingespritzt.
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Wenn
der Hochdrucktreibstoff von der Zuführpumpe 3 in die innere
Durchgangsbohrung 7a strömt, wirkt der gemeinsame Kraftstoffleitungsdruck als
ein innerer Druck an der inneren Durchgangsbohrung 7a und
den ersten Treibstoffdurchgangsbohrungen 15 des gemeinsamen
Kraftstoffleitungsgehäuses 7, 8 und
den Enden (die Verbindungsabschnitte 97 und die Flanschabschnitte 96)
und den Verbindungsbohrungen 92 des Schutzbauteils 9.
Die Beanspruchung wegen des inneren Drucks neigt dazu, sich bei
dem Schutzbauteilschnittabschnitt 94 zu konzentrieren.
Jedoch ist die mechanische Festigkeit des Schutzbauteilschnittabschnitts 94 höher als
die des Basismaterials des gemeinsamen Kraftstoffleitungsgehäuses 7, 8.
Deshalb hat der innere Druck wenig Einfluss auf die Verformung des
Schutzbauteilschnittabschnitts 94. Daher kann ein Verformungsgrad,
der den gemeinsamen Kraftstoffleitungsschnittabschnitt verformt,
der durch das Schutzbauteil 9 umgeben wird, abgemildert
werden. Als Folge kann die Beanspruchung, die in dem gemeinsamen
Kraftstoffleitungsschnittabschnitt erzeugt wird, verringert werden.
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Es
wird sichergestellt, dass das Verhältnis S2/S1 zwischen den Schnittbereichen
der beiden Enden des Schutzbauteils 9 gleich oder größer als
3.5 (S2/S1≥3.5)
ist. Deshalb drückt
der innere Druck den Flanschabschnitt 96 gegen den inneren
Randbereich 18 der inneren Durchgangsbohrung 7a.
Als Folge kann das Schutzbauteil 9 sicher den gemeinsamen Kraftstoffleitungsschnittabschnitt
abdecken und schützen,
selbst wenn die Treibstoffpulsation in dem Treibstoff in der ersten
Treibstoffdurchgangsbohrung 15 oder in dem Treibstoff in
der inneren Durchgangsbohrung 7a auftritt.
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Bei
dem Stand der Technik wirkt der innere Druck direkt an dem gemeinsamen
Kraftstoffleitungsschnittabschnitt 14, wie in 10 gezeigt
ist. Deshalb wird die Dehnungsbeanspruchung, die sich in dem gemeinsamen
Kraftstoffleitungsschnittabschnitt 14 konzentriert, näherungsweise
3-mal so groß wie die
Dehnungsbeanspruchung, die durch den inneren Druck an dem inneren
Randbereich 18 der inneren Durchgangsbohrung 7a erzeugt
wird. Wenn der Treibstoffeinspritzdruck in dem gemeinsamen Kraftstoffleitungsgehäuse 7, 8 des
Stands der Technik, dessen Basismaterial der niedrig gekohlte Stahl, solch
einer wie der Stahl S45C, ist, sich weiter erhöht, besteht die Möglichkeit,
dass die Aufbaufestigkeit erniedrigt und die Verlässlichkeit
verschlechtert wird.
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Als
Nächstes
werden die Auswirkungen, die durch die gemeinsame Kraftstoffleitung 1 des
vorliegenden Ausführungsbeispiels
erreicht werden, erläutert.
Das gemeinsame Kraftstoffleitungsgehäuse 7, 8 ist
mit der inneren Durchgangsbohrung 7a, die sich entlang
der Längsrichtung
erstreckt, und mit den Treibstoffdurchgangsbohrungen 15, 19 ausgebildet, welche
in der inneren Durchgangsbohrung 7a entlang der Richtungen
münden,
die sich mit der Ausbildungsrichtung (der Längsrichtung) der inneren Durchgangsbohrung 7a schneiden.
Das Schutzbauteil 8 ist aus dem Material hergestellt, das
die höhere mechanische
Festigkeit als das Material des gemeinsamen Kraftstoffleitungsgehäuses 7, 8 hat.
Das Schutzbauteil hat den Führungsabschnitt 96, 97,
der den Randbereich der Öffnung
der zweiten Treibstoffdurchgangsbohrung 19 abdeckt, bei
welcher die zweite Durchgangsbohrung 19 und die innere
Durchgangsbohrung 7a sich schneiden. Daher deckt der Führungsabschnitt 96, 97,
der die höhere
mechanische Festigkeit als das gemeinsame Kraftstoffleitungsgehäuse 7, 8 hat,
den Randbereich der Öffnung oder
des gemeinsamen Kraftstoffleitungsschnittabschnitts ab. Deshalb
kann der Führungsabschnitt 96, 97 die
Verformung des gemeinsamen Kraftstoffleitungsschnittabschnitts vermindern,
die durch den inneren Druck verursacht wird, der dem Treibstoffeinspritzdruck
entspricht. Daher kann die Beanspruchung, die in dem gemeinsamen
Kraftstoffleitungsschnittabschnitt erzeugt wird, verringert werden.
Als Folge kann der gemeinsame Kraftstoffleitungsschnittabschnitt
geschützt
werden und die Verlässlichkeit
kann im Ansprechen auf den Anstieg des Treibstoffeinspritzdrucks
sichergestellt werden.
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Der
innere Druck wirkt direkt an dem Schutzbauteilschnittabschnitt 94 des
Schutzbauteils 9. Deshalb neigt die Beanspruchung dazu,
sich an dem Schutzbauteilschnittabschnitt 94 zu konzentrieren, verglichen
mit dem inneren Randbereich des Flanschabschnitts 96. Jedoch
ist das Schutzbauteil 9 aus dem Material hergestellt, das
die höhere
mechanische Festigkeit als das Material des gemeinsamen Kraftstoffleitungsgehäuses 7, 8 hat.
Deshalb wird die Aufbauverlässlichkeit
hinreichend sichergestellt. Dementsprechend kann die gemeinsame
Kraftstoffleitung 1 auf einen weiteren Anstieg des Treibstoffeinspritzdrucks
reagieren.
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Als
eine Einrichtung zum Einpassen des Führungsabschnitts 96, 97 in
die zweite Treibstoffdurchgangsbohrung 19 hat der Führungsabschnitt 96, 97 den
Verbindungsabschnitt 97, welcher in die zweite Treibstoffdurchgangsbohrung 19 eingepasst werden
kann. Deshalb kann die Verarbeitbarkeit des gemeinsamen Kraftstoffleitungsgehäuses 7, 8 verbessert
werden, verglichen mit dem Fall, bei welchem das Basismaterial des
gemeinsamen Kraftstoffleitungsgehäuses 7, 8 mit
einem anderen Material, das eine höhere mechanische Festigkeit
hat, ersetzt wird.
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Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht
kein Bedarf zum Ersetzen des Basismaterials des gemeinsamen Kraftstoffleitungsgehäuses 7, 8 mit
einem anderen Material, das eine höhere mechanische Festigkeit
hat. Deshalb besteht eine niedrige Wahrscheinlichkeit von Problemen,
die sich auf die Verlässlichkeit
beziehen, solche wie der verzögerte
Bruch des Gewindeabschnitts des Rohrkoppelbereichs 8.
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Der
Führungsabschnitt 96, 97,
der den Randbereich der Öffnung
(den gemeinsamen Kraftstoffleitungsschnittabschnitt) abdeckt, hat
den Flanschabschnitt 96, der sich von der Seite der Treibstoffdurchgangsbohrungen 15, 19 entlang
des inneren Randbereichs 18 der inneren Durchgangsbohrung 7a erstreckt.
Deshalb kann der Flanschabschnitt 96 gegen den inneren
Randbereich 18 der inneren Durchgangsbohrung 7a derart fixiert
werden, dass das Schutzbauteil 9 nicht durch den gemeinsamen Kraftstoffleitungsdruck
in der inneren Durchgangsbohrung 7a bewegt wird.
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Die
Erstreckungsgröße des Flanschabschnitts 96 kann
innerhalb eines Bereichs des Schnittabschnitts festgelegt werden,
bei welchem die Beanspruchung dazu neigt, sich zu konzentrieren.
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Bei
der vorliegenden Erfindung hat die Verbindungsbohrung 92,
die in dem Führungsabschnitt 96, 97 zum
Verbinden der ersten Treibstoffdurchgangsbohrung 15 mit
der inneren Durchgangsbohrung 7a ausgebildet ist, die Funktion
als eine Drossel zum Abmildern der Treibstoffpulsation, die in dem Treibstoff
auftritt, der in der inneren Durchgangsbohrung 7a gespeichert
ist oder in dem Treibstoff auftritt, der in die erste Treibstoffdurchgangsbohrung 15 eingeführt wird.
Bei solch einem Fall sollte das Verhältnis des Schnittbereichs S2
des Abschnitts des Schutzbauteils 9, der sich entlang des
inneren Randbereichs 18 der inneren Durchgangsbohrung 7a erstreckt,
zu dem Schnittbereich S1 des Abschnitts des Schutzbauteils 9,
der in die zweite Treibstoffdurchgangsbohrung 19 eingesetzt
ist, zu 3.5 oder darüber (S2/S1≥3.5) festgelegt
werden. Daher übertrifft
die Last, die durch den Treibstoffdruck verursacht wird, der an
der Seite der inneren Durchgangsbohrung 7a des Schutzbauteils 9 wirkt,
die Last, die durch den Treibstoffdruck verursacht wird, der an
der Seite der ersten Treibstoffdurchgangsbohrung 15 des
Schutzbauteils 9 wirkt, nämlich in Übereinstimmung mit dem Schnittbereichsverhältnis S2/S1.
Daher übertrifft
die Kraft, die das Schutzbauteil 9 gegen den inneren Randbereich 18 der
inneren Durchgangsbohrung 7a drückt, die Last, die durch den
Treibstoffdruck verursacht wird, der an der Seite der ersten Treibstoffdurchgangsbohrung 15 des Schutzbauteils 9 wirkt. Deshalb
kann das Schutzbauteil 9 sicher den gemeinsamen Kraftstoffleitungsschnittabschnitt
abdecken und schützen,
selbst wenn die Treibstoffpulsation auftritt. Darüber hinaus
kann die Druckdifferenz zwischen der inneren Durchgangsbohrung 7a und der
ersten Treibstoffdurchgangsbohrung 15 das Abfallen des
Schutzbauteils 9 in die innere Durchgangsbohrung 7a verhindern.
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Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann
die Verbindungsbohrung 92 des Schutzbauteils 9 die
Funktion der Drossel haben. Daher kann der Treibstoffdurchgang in
der gemeinsamen Kraftstoffleitung 1 die Funktion der Drossel
zum Abmildern der Treibstoffpulsation als eine Einrichtung zum Stabilisieren
des gemeinsamen Kraftstoffleitungsdrucks haben. Daher kann die Genauigkeit
der Treibstoffeinspritzmenge im Ansprechen auf die Verbesserung des
Auslassgasleistungsvermögens
und die Ausgabe verbessert werden.
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(Zweites Ausführungsbeispiel)
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Als
Nächstes
wird eine gemeinsame Kraftstoffleitung des Treibstoffeinspritzsystems
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung basierend auf der 7 erläutert.
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Bei
dem ersten Ausführungsbeispiel
ist eine Endfläche
des Flanschabschnitts 96 des Schutzbauteils 9 entlang
des inneren Randbereichs 8 der inneren Durchgangsbohrung 7a gekrümmt. Bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel
ist eine Endfläche
eines Flanschabschnitts 196 des Schutzbauteils 9,
in welche die Verbindungsbohrung 92 mündet, in der Gestalt einer
ebenen Fläche
ausgebildet, wie in 7 gezeigt ist. Der Grad der
Konzentration der Beanspruchung bei einem Schutzbauteilschnittabschnitt 194 wird
gemäß einem
Anstieg der Krümmung
des Schutzbauteilschnittabschnitts 194 abgemildert. Die ebene
Fläche
erhöht
die Krümmung
des Schutzbauteilschnittabschnitts 194 stark, verglichen
mit der gekrümmten
Fläche.
Dementsprechend wird die Konzentration der Beanspruchung bei dem
Schutzbauteilschnittabschnitt 194 abgemildert, wobei die
Verlässlichkeit
des Schutzbauteilschnittabschnitts 194 oder die Verlässlichkeit
der gemeinsamen Kraftstoffleitung 1 verbessert werden kann.
Verglichen mit dem ersten Ausführungsbeispiel
kann die Verlässlichkeit
des gemeinsamen Kraftstoffleitungsschnittabschnitts zwischen der
inneren Durchgangsbohrung 7a und der zweiten Treibstoffdurchgangsbohrung 19,
bei welcher die Beanspruchung dazu neigt, sich wegen des Anstiegs
des Treibstoffeinspritzdrucks zu erhöhen, weiter verbessert werden.
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Durch Ändern der
Gestalt der Endfläche
des Flanschabschnitts 196 von der gekrümmten Fläche zu der ebenen Fläche, kann
die Dicke des Flanschabschnitts 196 erhöht werden.
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(Drittes Ausführungsbeispiel)
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Als
Nächstes
wird eine gemeinsame Kraftstoffleitung des Treibstoffeinspritzsystems
gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung basierend auf der 8 erläutert.
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Wie
in 8 gezeigt ist, ist der Speicherrohrbereich 7 durch
zwei im Wesentlichen gleiche geteilte Abschnitte aus einem ersten
Speicherhalbrohr 71 und einem zweiten Speicherhalbrohr 72 vorgesehen. Das
erste Speicherhalbrohr 71 ist mit dem Rohrkoppelbereich 8 ausgebildet.
Das erste und zweite Speicherhalbrohr 71, 72 werden
separat in einem Herstellungsprozess ausgebildet. Dann werden das
erste und zweite Speicherhalbrohr 71, 72 miteinander durch
einen Schweißprozess
an Berührungsflächen 71s, 72s vereint,
wie in 8 gezeigt ist. Daher wird ein innerer Randbereich 118 einer
inneren Durchgangsbohrung 7a durch innere Randbereiche 71a, 72a des
ersten und zweiten Speicherhalbrohrs 71, 72 bereitgestellt.
Jedes andere Verbindeverfahren, solches wie das Klebeverbinden,
das zum Vereinen des ersten und zweiten Speicherhalbrohrs 71, 72 imstande
ist, kann verwendet werden.
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Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden
die Schutzbauteile 9 in die zweiten Treibstoffdurchgangsbohrungen 19 des
ersten Speicherhalbrohrs 71 pressgepasst, bevor das erste
und zweite Speicherhalbrohr 71, 72 miteinander
vereint sind. Daher werden Objekte (die zweiten Treibstoffdurchgangsbohrungen 19),
in welche die Schutzbauteile 19 pressgepasst sind, bei
dem inneren Randbereich 71a dargelegt, der im Wesentlichen
einem Halbabschnitt des inneren Randbereichs 118 entspricht. Deshalb
können
die Schutzbauteile 9 leicht pressgepasst werden.
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(Viertes Ausführungsbeispiel)
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Als
Nächstes
wird eine gemeinsame Kraftstoffleitung des Treibstoffeinspritzsystems
gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung basierend auf der 9 erläutert. Wie
in 9 gezeigt ist, ist bei dem vierten Ausführungsbeispiel
ein Bohrungsdurchmesser einer Verbindungsbohrung 292 des
Schutzbauteils 9 größer festgelegt als
der der Verbindungsbohrung 92 des ersten Ausführungsbeispiels.
Der Bohrungsdurchmesser der Verbindungsbohrung 292 ist
derart festgelegt, dass der Druck des Treibstoffs, der in der inneren
Durchgangsbohrung 7a gespeichert ist, im Wesentlichen mit
dem Druck des Treibstoffs übereinstimmt,
der in die erste Treibstoffdurchgangsbohrung 15 eingeführt wird.
Deshalb hat die Verbindungsbohrung 292 nicht die Funktion
einer Drossel zum Abmildern der Treibstoffpulsation, die in dem
Treibstoff verursacht wird, der in der inneren Durchgangsbohrung 7a gespeichert
ist, oder in dem Treibstoff, der in die erste Treibstoffdurchgangsbohrung 15 eingeführt wird.
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Ein
Schutzbauteilschnittabschnitt 294 ist an einer gekrümmten Fläche des
Flanschabschnitts 96 vorgesehen, in welche die Verbindungsbohrung 292 mündet.
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Daher
wird keine Druckdifferenz zwischen der inneren Durchgangsbohrung 7a und
der ersten Treibstoffdurchgangsbohrung 15 verursacht. Deshalb
kann die Gestaltungsfreiheit des Schnittbereichsverhältnisses
S2/S1 des Schutzbauteils 9 verbessert werden.
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(Abwandlungen)
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Bei
den obigen Ausführungsbeispielen
werden die Schutzbauteile 9 in den jeweiligen zweiten Treibstoffdurchgangsbohrungen 19 angeordnet.
Alternativ können
die gesamten Schutzbauteile durch ein einziges Schutzbauteilstück ersetzt
werden.
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Die
vorliegende Erfindung sollte nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele
begrenzt werden, sondern kann auf viele anderen Wegen, ohne den Bereich
der Erfindung zu verlassen, ausgeführt werden, wie dieser durch
die anliegenden Ansprüche
definiert wird.
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Ein
Hochdrucktreibstoffspeicherbehälter
(1) hat ein gemeinsames Kraftstoffleitungsgehäuse (7, 8).
Das gemeinsame Kraftstoffleitungsgehäuse (7, 8) ist
mit einer inneren Durchgangsbohrung (7a), welche sich entlang
der Längsrichtung
erstreckt, und mit Treibstoffdurchgangsbohrungen (15, 19)
ausgebildet, welche in die innere Durchgangsbohrung (7a) entlang
einer Richtung münden,
die sich mit der Ausbildungsrichtung der inneren Durchgangsbohrung (7a)
schneidet. Der Treibstoffspeicherbehälter (1) hat zumindest
ein Schutzbauteil (9), das mit einem Führungsabschnitt (96, 97)
und einer Verbindungsbohrung (92) ausgebildet ist. Der
Führungsabschnitt
(96, 97) bedeckt einen Randbereich der Öffnung der Treibstoffdurchgangsbohrung
(15, 19), bei welchem sich die Treibstoffdurchgangsbohrung
(15, 19) mit der inneren Durchgangsbohrung (7a)
schneidet. Die Verbindungsbohrung (92) ist in dem Führungsabschnitt
(96, 97) ausgebildet und verbindet die Treibstoffdurchgangsbohrung
(15, 19) mit der inneren Durchgangsbohrung (7a).
Das Schutzbauteil (9) ist aus einem Material hergestellt,
das eine höhere
mechanische Festigkeit hat, als ein Material des gemeinsamen Kraftstoffleitungsgehäuses (7, 8).