JP2001355539A - 燃料圧力緩衝エレメント - Google Patents

燃料圧力緩衝エレメント

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JP2001355539A
JP2001355539A JP2001124628A JP2001124628A JP2001355539A JP 2001355539 A JP2001355539 A JP 2001355539A JP 2001124628 A JP2001124628 A JP 2001124628A JP 2001124628 A JP2001124628 A JP 2001124628A JP 2001355539 A JP2001355539 A JP 2001355539A
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fuel rail
axis
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damping element
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Jason T Kilgore
ティー キルゴア ジェイソン
Barry S Robinson
エス ロビンソン バリー
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    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的コンパクトで、安価に製造及び装着す
ることができる緩衝エレメントを開発する。 【解決手段】 ほぼ中空の燃料レール２０が、この燃料
レールを通って延びた長手方向レール軸線１０３を有し
ており、燃料緩衝エレメント１１０が、壁部と、前記燃
料緩衝エレメントを通って延びた長手方向緩衝エレメン
ト軸線１０３とを有しており、燃料緩衝エレメント１１
０が、燃料レール内２０に配置されており、燃料緩衝エ
レメントが、レール軸線に対してほぼ平行である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のエンジン
のための燃料供給システムにおいて使用するための圧力
緩衝装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】インジェクタ式燃料噴射システムのため
の燃料レールでは、燃料システムに関連した様々な装置
が、燃料中の圧力波を燃料レール中に伝播させる。この
ような圧力波は、誤ったときに生じると、少量の燃料を
燃料レールから漏出させ、インジェクタが開放された時
にエンジン中へ噴射させる。さらに、このような圧力波
は、システムに好ましくないノイズを生ぜしめる。圧力
パルスは、燃料圧力の誤った表示によって燃料圧力レギ
ュレータを作動させることにより、この燃料圧力レギュ
レータに誤った読取りを提供し、これにより、燃料が燃
料タンクへバイパスされる又は戻される。
【０００３】公知の圧力緩衝システムは、燃料供給ライ
ンを形成した弾性的な壁部を使用している。圧力パルス
が生じると、弾性的な壁部は、圧力脈動を緩衝するため
に機能する。別の圧力緩衝システムは、燃料レールの端
部に差し込まれた圧力緩衝装置を使用しており、前記燃
料レールの他方の端部には圧力レギュレータが設けられ
ている。さらに別の圧力緩衝システムは、インジェクタ
の点火時に最大圧力を低減するために作動可能な柔軟な
部材を使用している。この部材は、レール内のインジェ
クタ開口への燃料の流れに悪影響を与えないように、燃
料レールに位置決めされている。この部材は、レール中
で回転自在ではなく、圧力パルスは、封入された空間を
備えた溶接結合された１対のシェル半部である部材によ
って緩衝される。別の圧力緩衝システムは、燃料フィル
タの出口から燃料レールにまで一列に配置された燃料圧
力緩衝装置を使用する。この緩衝装置は、燃料ポンプ及
び、燃料インジェクタの開閉によって惹起される過渡的
な圧力変動を低減するために働く、圧力アキュムレータ
である。
【０００４】別の緩衝システムは、燃料レールに取り付
けられた一体的な圧力緩衝装置を利用する。戻り管がレ
ールにろう接され、次いで、組立プロセスにおける好都
合な時点で、ダイヤフラムである緩衝装置が戻り管に取
り付けられ、所定の位置に圧着される。ダイヤフラム
は、インジェクタの圧力脈動によって生ぜしめられる可
聴動作ノイズを低減するために働く。
【０００５】さらに別の緩衝システムは、燃料ポンプに
おけるパルス緩衝装置を使用しており、このパルス緩衝
装置は、少なくとも１つの室を形成した加熱シールされ
た端部を備えた、可撓性及び弾性的なプラスチック材料
から成る薄い壁の管から形成された中空体から成ってい
る。室は、圧力脈動を緩衝するために、圧縮性ガスを有
している。別の緩衝システムは、圧力脈動の振幅を低減
することによりポンプノイズを低減するために、歯車ロ
ータ燃料ポンプ内部のベローズ調整装置を使用する。さ
らに別のシステムは、燃料供給ポンプからの流体の流路
のラインの合流部においてベローズ状の装置を使用して
おり、これにより、流路に不連続を形成し、搬送される
燃料の圧縮振動を低減する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】比較的コンパクトで、
安価に製造及び装着することができる緩衝エレメントを
開発することが有利である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】簡単に言えば、本発明は
燃料レールアセンブリを提供する。燃料レールアセンブ
リは、ほぼ中空の燃料レールを有しており、この燃料レ
ールは、この燃料レールを通って延びた長手方向レール
軸線と、燃料緩衝エレメントとを有しており、この燃料
緩衝エレメントは、壁部と、燃料緩衝エレメントを通っ
て延びた長手方向燃料緩衝エレメント軸線とを有してい
る。燃料緩衝エレメントは燃料レール内に配置されてい
る。緩衝エレメント軸線は、レール軸線に対してほぼ平
行である。
【０００８】本発明は、流体導管のための緩衝エレメン
トをも提供する。緩衝エレメントは、流体導管に挿入さ
れる細長い部材から成っている。細長い部材は、この部
材の長さに沿って延びた少なくとも１つのほぼ丸い部分
を有している。
【０００９】さらに、本発明は、流体導管内の圧力脈動
を減じる方法を提供する。この方法は、内部に緩衝エレ
メントが配置された流体導管を提供し、この緩衝エレメ
ントは、細長い部材を有しており、この細長い部材は、
部材の長さに沿って延びた少なくとも１つのほぼ丸い部
分を有しており、加圧流体を流体導管内に流過させるこ
とを含んでいる。
【００１０】さらに、本発明は、燃料レールアセンブリ
を形成する方法を提供する。この方法は、細長い部材の
壁部をエレメントの長手方向軸線に向かって少なくとも
２つの位置において部材の長さに沿って圧縮し、少なく
とも１つのほぼ丸い部分を形成し、細長い部材を燃料レ
ールに挿入することを含んでいる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本明細書に組み込まれかつ本明細
書の一部を形成した添付の図面は、本発明の現時点での
有利な実施態様を示しており、前記の概略的な説明およ
び以下の詳細な説明と相俟って、本発明の特徴を説明す
るために働く。
【００１２】図面中、同一の符号が同一の部材を示すた
めに使用されている。本発明の有利な実施態様による燃
料緩衝エレメント１１０が図１及び図２に示されてい
る。燃料緩衝部材又はエレメント（以下ではエレメント
１１０と呼ぶ）は、図１に示された燃料レール２０等の
ほぼ中空の流体導管内に挿入される。燃料レール２０に
挿入されたエレメント１１０は燃料レールアセンブリ１
００を形成している。燃料レール２０は、自動車の燃料
管理システムに設けられている。一体化された空気−燃
料モジュールにおいては、燃料レールアセンブリは、ガ
ソリン等の液体又は空気又はガス等の非液体流体の一方
又は両方のための通路である。この特定の燃料レール２
０は、それぞれ燃料インジェクタ（図示せず）を収容す
るための複数のインジェクタカップ（図示せず）を有し
ている。燃料レール２０は、内周面を有する内壁２０１
と、燃料レールを通って延びた長手方向レール軸線２０
３とを有している。
【００１３】有利には、エレメント１１０は、中空で、
薄い壁部のステンレス鋼管の細長い単一の片、インコネ
ル又は電気溶着ニッケルから形成されているが、当業者
は、燃料レール２０によって搬送される流体又は燃料に
材料が耐えることができる限りエレメント１１０を他の
適切な材料から形成することもできることを認識するで
あろう。さらに、エレメント１１０は、管状ではなく、
箱形又はその他の適切な形状を含む別の形状であってよ
い。有利な実施態様では、図２に破線で示したように、
エレメント１１０は、外部の壁部１０１を有する管状の
片として提供されている。破線の矢印Ａによって示した
ように、外壁１０１はエレメント１１０の長手方向軸線
１０３に向かって４つの位置１０２でエレメント１１０
の長さに沿って圧縮されている。有利には、壁部１０１
は、ピン及びローラを使用して長手方向軸線１０３に向
かって壁部１０１を締め付けることによって圧縮される
が、当業者は、内部及び外部の型を使用する等の他の工
具及び技術を使用することができることを認識するであ
ろう。また、エレメント１１０は、この分野で知られる
押出し成形によって形成することができる。
【００１４】壁部１０１を４箇所で圧縮することによ
り、長手方向軸線１０３から延びた４つのほぼ丸い又は
半楕円形の部分又は突出部が、エレメント１１０の長さ
に沿って形成され、エレメント１１０の横断面は、図２
に示したように、十字形の外観を示す。各突出部１０４
の壁部１０１における先端部１０５は、それぞれの別の
突出部１０４の壁部１０１における先端部１０５と、長
手方向軸線１０３からほぼ同じ第１の距離であると有利
であり、隣接した突出部の先端部１０５の間の壁部１０
１における全ての位置は、長手方向軸線１０３からの第
１の距離よりも小さい。エレメント１１０の自由端部１
０６は有利にはレーザ溶接によって押し合わされかつシ
ールされるが、当業者は、自由端部１０６は例えば化学
的結合等の他の方法によってシールすることができるこ
とを認識するであろう。
【００１５】有利には、エレメント１１０は、約９．５
ｍｍ（３／８インチ）の公称外径と、約０．１５ｍｍ
（０．００６インチ）の壁部１０１厚さと、約１２７ｍ
ｍ（５インチ）の長さとを有している。しかしながら、
当業者は、壁部１０１の厚さ及び長さは別の寸法であっ
てもよいことを認識するであろう。壁部１０１は極めて
薄いので、脈動圧力信号に対して極めて敏感である。エ
レメント１１０の機能は、圧縮において圧縮によって又
は引張りにおいて膨張によって脈動燃料圧力信号を受取
り、圧力ピークをなだらかにし、燃料レール２０におけ
る圧力脈動を低減し、燃料レール２０内の、及び個々の
インジェクタが開放された場合には各インジェクタ内へ
の、燃料又は流体の比較的層状の流れを提供する。壁部
１０１から形成された突出部１０４を有するエレメント
１１０は、圧力パルスを吸収するために必要な弾性を提
供する。複数の突出部１０４に作用する圧力パルスは、
突出部１０４を圧縮又は伸張させるように作用し、突出
部はこれにより脈動圧力を吸収する。突出部１０４は、
圧縮モード又は引張モードにあってよい。燃料レール２
０内の小さな容積内の壁部１０１の比較的大きな量の表
面積は、脈動圧力信号を吸収するための比較的大きな領
域を提供する。
【００１６】エレメント１１０は、エレメント１１０の
長手方向軸線１０３が燃料レール２０の長手方向軸線２
０３に対してほぼ平行になるように燃料レール２０の開
放端部に装着されている。エレメント１１０は、クリッ
プ（図示せず）によって燃料レールに固定することがで
きるか、燃料レール２０に自由に挿入することができ、
これによりエレメント１１０が燃料レール２０内で浮動
することを許容する。有利には、燃料レール２０は、公
称１９ｍｍ（３／４インチ）の直径を有している。約
９．５ｍｍの外径を有するエレメント１１０を使用する
場合、エレメント１１０に対する燃料レール２０の直径
の比は約２：１である。加圧燃料は、エレメント１１０
によって占められていない燃料レール２０内の領域２０
２を流過する。
【００１７】エレメント１１０の有利な実施態様の付加
的な利点は、エレメント１１０が燃料レール２０に対し
内部の構造的支持を提供することである。燃料レール２
０に外部圧縮力が加えられた場合、エレメント１１０
は、燃料レール１００が完全に潰れるのを防止する剛性
化部材として働く。
【００１８】有利には、エレメント１１０は戻りなし燃
料システムにおいて使用されるが、当業者は、エレメン
ト１１０を圧力脈動が生じるおそれがあるあらゆるタイ
プの燃料システムにおいて使用することができることを
認識するであろう。
【００１９】４つの突出部が有利であるが、４つよりも
少ない又は多い突出部を備えた別の実施態様を使用する
ことができる。例えば、図３及び図４は、使用すること
ができる、それぞれ３つの突出部２０４又は２つの突出
部３０４を有するエレメント２１０及び３１０を示して
いる。有利には、突出部１０４，２０４，３０４は全て
長手方向軸線を中心に対称的に間隔を置いて配置されて
いるが、当業者は、突出部１０４，２０４，３０４が対
称的に間隔を置かれている必要はないことを認識するで
あろう。さらに、突出部１０４，２０４，３０４は、同
じエレメント１１０に設けられた個々の突出部１０４，
２０４，３０４と同じサイズであると有利であるが、当
業者は、突出部１０４，２０４，３０４は同じサイズで
ある必要はないことを認識するであろう。さらに、突出
部１０４，２０４，３０４は丸い又は楕円形であると有
利であるが、当業者は、突出部１０４，２０４，３０４
が別の形状であってもよいことを認識するであろう。
【００２０】エレメント１１０の使用が燃料レール２０
において示されているが、このような緩衝装置は、成形
された通路と協働して等の燃料又は流体システムの別の
部分に位置決めされてよい。このような別の領域は、圧
力レギュレータ、燃料ポンプのモータ、又は圧力脈動が
生じるあらゆる箇所にある。
【図面の簡単な説明】
【図１】燃料ラインに取り付けられた、本発明の第１の
有利な実施態様による緩衝エレメントを示す斜視図であ
る。
【図２】図１の２−２線に沿って見た図１の緩衝エレメ
ントを示す横断面図である。
【図３】本発明の第２の有利な実施例による緩衝エレメ
ントを示す横断面図である。
【図４】本発明の第３の有利な実施態様による緩衝エレ
メントを示す横断面図である。
【符号の説明】
１００ 燃料レールアセンブリ、 １０１ 外壁、 １
０２ 位置、 １０３長手方向軸線、 １０４，２０
４，３０４ 突出部、 １０５ 先端部、 １０６ 自
由端部、 １１０ 燃料緩衝エレメント、 ２０ 燃料
レール、 ２０１ 内壁、 ２０３ レール軸線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 バリー エス ロビンソン アメリカ合衆国 ヴァージニア ウィリア ムズバーグ ミル ヴュー サークル 101 Ｆターム(参考） 3G066 AA01 AB02 AB05 AD05 AD10 BA12 BA40 BA46 BA61 BA67 CB01 CB02 CB17 CD14 CD15 3H025 BA25 BB02 CA02 CB02

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃料レールアセンブリにおいて、 ほぼ中空の燃料レールが設けられており、該燃料レール
    が、該燃料レールを通って延びた長手方向レール軸線を
    有しており、 燃料緩衝エレメントが設けられており、該燃料緩衝エレ
    メントが、壁部と、前記燃料緩衝エレメントを通って延
    びた長手方向緩衝エレメント軸線とを有しており、前記
    燃料緩衝エレメントが、前記燃料レール内に配置されて
    おり、燃料緩衝エレメントが、レール軸線に対してほぼ
    平行であることを特徴とする、燃料レールアセンブリ。
  2. 【請求項２】 前記燃料緩衝エレメントが、中空の部材
    から成っている、請求項１記載の燃料レールアセンブ
    リ。
  3. 【請求項３】 燃料緩衝エレメントの壁部と長手方向緩
    衝エレメント軸線との間の少なくとも１つの第１の距離
    が、燃料緩衝エレメントの壁部と長手方向緩衝エレメン
    ト軸線との間の第２の距離と異なっている、請求項１記
    載の燃料レールアセンブリ。
  4. 【請求項４】 前記少なくとも１つの第１の距離のうち
    の第１のものと、前記少なくとも１つの第１の距離のう
    ちの第２のものとが、壁部に沿って分離されており、前
    記第２の距離が、前記少なくとも１つの第１の距離のう
    ちの第１のものと、前記少なくとも１つの第１の距離の
    うちの第２のものとの間に配置されている、請求項３記
    載の燃料レールアセンブリ。
  5. 【請求項５】 前記燃料緩衝エレメントが、緩衝エレメ
    ント軸線から延びた第１のほぼ丸い部分を有している、
    請求項３記載の燃料レールアセンブリ。
  6. 【請求項６】 緩衝エレメント軸線から延びた第２のほ
    ぼ丸い部分が設けられており、第１のほぼ丸い部分と、
    第２のほぼ丸い部分とが、緩衝エレメント軸線を中心に
    対称的に間隔を置かれている、請求項５記載の燃料レー
    ルアセンブリ。
  7. 【請求項７】 緩衝エレメント軸線から延びた第３のほ
    ぼ丸い部分が設けられており、第１、第２及び第３のほ
    ぼ丸い部分が緩衝エレメント軸線を中心に対称的に間隔
    を置かれている、請求項６記載の燃料レールアセンブ
    リ。
  8. 【請求項８】 緩衝エレメント軸線から延びた第４のほ
    ぼ丸い部分が設けられており、第１、第２、第３及び第
    ４のほぼ丸い部分が緩衝エレメント軸線を中心に対称的
    に間隔を置かれている、請求項７記載の燃料レールアセ
    ンブリ。
  9. 【請求項９】 流体導管のための緩衝エレメントにおい
    て、 前記流体導管に挿入される細長い部材が設けられてお
    り、該細長い部材が、該部材の長さに沿って延びた少な
    くとも１つのほぼ丸い部分を有していることを特徴とす
    る、流体導管のための緩衝エレメント。
  10. 【請求項１０】 前記部材が、２つのほぼ丸い部分を有
    している、請求項９記載の緩衝エレメント。
  11. 【請求項１１】 前記部材が、３つのほぼ丸い部分を有
    している、請求項９記載の緩衝エレメント。
  12. 【請求項１２】 前記部材が、少なくとも４つのほぼ丸
    い部分を有している、請求項９記載の緩衝エレメント。
  13. 【請求項１３】 前記部材が、金属から成っている、請
    求項９記載の緩衝エレメント。
  14. 【請求項１４】 前記流体導管が、燃料レールから成っ
    ている、請求項９記載の緩衝エレメント。
  15. 【請求項１５】 前記細長い部材が、中空の部材から成
    っている、請求項９記載の緩衝エレメント。
  16. 【請求項１６】 前記緩衝エレメントが、流体導管内の
    圧力脈動を低減する、請求項９記載の緩衝エレメント。
  17. 【請求項１７】 流体導管内の圧力脈動を低減する方法
    において、 燃料レールアセンブリを提供し、該燃料レールアセンブ
    リが、ほぼ中空の燃料レールを有しており、該燃料レー
    ルが、該燃料レールを通って延びた長手方向レール軸線
    を有しており、 さらに前記燃料レールアセンブリが、燃料緩衝エレメン
    トを有しており、該燃料緩衝エレメントが、壁部と、前
    記燃料緩衝エレメントを通って延びた長手方向緩衝エレ
    メント軸線とを有しており、前記燃料緩衝エレメント
    が、燃料レール内に配置されており、前記燃料緩衝エレ
    メント軸線が、レール軸線とほぼ平行であり、 加圧燃料を流体導管に流過させることを特徴とする、流
    体導管内の圧力脈動を低減する方法。
  18. 【請求項１８】 前記加圧燃料が圧縮状態にあると、燃
    料緩衝エレメントが圧縮し、加圧流体が引張り状態にあ
    ると、燃料緩衝エレメントが膨張する、請求項１７記載
    の方法。
  19. 【請求項１９】 前記燃料緩衝エレメントが、細長い部
    材である、請求項１７記載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記燃料緩衝エレメントが、２つの位
    置において圧縮され、２つのほぼ丸い部分を形成してい
    る、請求項１７記載の方法。
  21. 【請求項２１】 前記燃料緩衝エレメントが、３つの位
    置において圧縮され、３つのほぼ丸い部分を形成してい
    る、請求項１７記載の方法。
  22. 【請求項２２】 前記燃料緩衝エレメントが、４つの位
    置において圧縮され、４つのほぼ丸い部分を形成してい
    る、請求項１７記載の方法。
  23. 【請求項２３】 前記燃料緩衝エレメントを圧縮するス
    テップの前には、燃料緩衝エレメントは管状である、請
    求項１７記載の方法。
  24. 【請求項２４】 燃料レールアセンブリを形成する方法
    において、 細長い部材の壁部をエレメントの長手方向軸線に向かっ
    て少なくとも２つの位置において部材の長さに沿って圧
    縮し、少なくとも１つのほぼ丸い部分を形成し、 前記細長い部材を燃料レールに挿入することを特徴とす
    る、燃料レールアセンブリを形成する方法。
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