JP2002168158A - 内燃機関用の燃料噴射システムのための燃料高圧アキュムレータ - Google Patents

内燃機関用の燃料噴射システムのための燃料高圧アキュムレータ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関用の燃料噴射システムのための燃料
高圧アキュムレータであって、蓄圧室が設けられてい
て、この蓄圧室が内壁によって制限されており、さらに
少なくとも1つの接続管片が設けられていて、この接続
管片が、蓄圧室に開口する少なくとも1つの接続孔を有
する形式のものを改良して、特に動的圧縮荷重がかかる
場合で圧力に対する高い強度を備えた燃料高圧アキュム
レータを提供する。 【解決手段】 内壁5が、内壁5と接続孔11との交差
部領域13でほぼ平らであるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関用の燃料
噴射システムのための燃料高圧アキュムレータであっ
て、蓄圧室と少なくとも1つの接続管片とを備えている
形式のものに関する。
【0002】
【従来の技術】このような燃料高圧アキュムレータで
は、蓄圧室と接続管片とを接続する孔と、蓄圧室の壁部
との交差部(Verschneidung)の領域で、応力の集中若
しくはピーク応力(Spannungsspitze)が生ぜしめられ
る。その結果、特に、蓄圧室が動的圧縮荷重(schwelle
nde Druckbeanspruchung)にさらされるので、燃料高圧
アキュムレータがこの領域で破損する危険が生じる。こ
の破損の危険性を軽減するために、種々様々な努力が払
われた。
【0003】容易に想到できる手段の1つは、燃料高圧
アキュムレータの壁厚を厚くすることである。もちろ
ん、燃料高圧アキュムレータの壁厚には限界がある。と
いうのは、肉厚の本体は、高い動的圧縮負荷を受ける
と、特に壁部貫通孔及び角張った横断面変化部の領域に
おいて亀裂が形成されやすいからである。
【0004】ドイツ連邦共和国特許出願公開第1964
0480号明細書により、蓄圧室と接続管片とを接続す
る孔の長手方向軸線が、蓄圧室の円形の横断面の割線に
なっているシリンダ状の燃料高圧アキュムレータが公知
である。これにより、蓄圧機内壁と孔との交差部領域で
の応力が軽減され、燃料高圧アキュムレータの負荷耐久
性は向上し、耐用年数は延びる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、特に
動的圧縮荷重がかかる場合での圧力に対する高い強度を
備えた燃料高圧アキュムレータを提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、内燃機関用の燃料噴射システムのための燃料高圧ア
キュムレータであって、蓄圧室が設けられていて、この
蓄圧室が内壁によって制限されており、さらに少なくと
も1つの接続管片が設けられていて、この接続管片が、
蓄圧室に開口する少なくとも1つの接続孔を有する形式
のものを改良して、内壁が、内壁と接続孔との交差部領
域でほぼ平らであるようになっている。
【0007】
【発明の効果】接続孔との交差部領域における本発明に
よる内壁の構成によって、燃料高圧アキュムレータの変
形加工により、圧力下で交差部領域において圧縮応力が
誘導され、この圧縮応力が、交差部領域の、内圧によっ
て生ぜしめられる引張り応力及びピーク応力の一部を均
等にする。したがって、本発明による燃料高圧アキュム
レータの、特に動的圧縮荷重がかかる場合の圧力に対す
る強度が向上する。この場合、交差部領域の内壁は、や
や凹面状に又はやや凸面状に曲げられていてもよい。こ
のような曲げによっても本発明の利点が得られるので、
本発明に関しては、請求項1の「ほぼ平らな」という特
徴には、やや凹面状の曲げ又はやや凸面状の曲げも含ま
れる。
【0008】本発明の別の実施例では、蓄圧室は角柱状
になっているので、簡単に製造が可能である。例えばブ
ローチ削りによって、燃料高圧アキュムレータの所望の
内輪郭が製作できる。
【0009】本発明の別の実施例では、蓄圧室は球形で
あるので、接続孔との交差領域を除いては、均一な応力
負荷状態が燃料高圧アキュムレータ内で存在する。
【0010】冒頭で述べた課題は、内燃機関用の燃料噴
射システムのための燃料高圧アキュムレータであって、
外壁と蓄圧室とが設けられていて、この蓄圧室が内壁に
よって制限されており、さらに少なくとも1つの接続管
片が設けられていて、この接続管片が、蓄圧室に開口し
ている少なくとも1つの接続孔を有している形式のもの
において、燃料高圧アキュムレータの壁厚が、少なくと
も、内壁と接続孔との交差領域にほぼ対向配置された領
域で薄くなっていることにより、同様に解決される。
【0011】この本発明の燃料高圧アキュムレータの構
成では、燃料高圧アキュムレータの、交差部領域に対向
配置された領域が、圧力下で外方に向かって歪み、これ
により、同様に圧縮応力が交差部領域で誘導される。そ
の結果、燃料高圧アキュムレータの交差部領域での引張
り応力及びピーク応力も圧力下で減じられ、これによ
り、燃料高圧アキュムレータの圧力に対する強度がさら
に向上する。
【0012】壁厚の減少は、燃料高圧アキュムレータ
が、少なくとも、内壁と接続孔との交差部領域にほぼ対
向配置された領域で、蓄圧室の長手方向軸線及び接続孔
に対してほぼ垂直に延びる横方向孔を有することで得る
こともできる。この壁厚を減少させる手段は、簡単に、
既に公知の燃料高圧アキュムレータでも行うことができ
る。
【0013】本発明による別の構成では、外壁は、少な
くとも、内壁と接続孔との交差部領域にほぼ対向配置さ
れている領域で平らに面取りされており、これにより、
壁厚の減少は簡単に、例えばフライス加工によって製作
可能であり、壁厚が薄くされた領域ではピーク応力は生
じない。燃料高圧アキュムレータの応力負荷状態をさら
に改善するために、面取り部は平らである、又は凹面状
に若しくは凸面状に曲げられている、かつ/又は面取り
部と外壁との間に面取り斜面又は丸く面取りされた面が
設けられている。
【0014】内壁が、請求項1から3までのいずれか1
項記載の構成を有しており、かつ外壁が請求項4から8
までのいずれか1項記載の構成を有している場合には、
本発明による燃料高圧アキュムレータの圧力に対する強
度は、さらに向上する。
【0015】本発明による燃料高圧アキュムレータの製
造は、燃料高圧アキュムレータが、溶接された接続管片
を備えた管で構成されている場合に、さらに簡単にな
る。
【0016】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。
【0017】図1には、本発明による内燃機関用の燃料
噴射システムのための燃料高圧アキュムレータの第1実
施例の横断面図が示されている。この燃料高圧アキュム
レータ1は、蓄圧室3を有しており、この蓄圧室3は、
内壁5により制限される。周辺に対しては、燃料高圧ア
キュムレータ1は、外壁7により制限される。燃料を蓄
圧室3内に供給すること、又は蓄圧室3から取り出すこ
とを可能にするために、接続管片9には、接続孔11が
設けられている。接続管片9には、高圧導管(図示せ
ず)が接続されていてもよく、この高圧導管は、例えば
高圧燃料アキュムレータ1を、インジェクタ(同様に図
示せず)に接続する。接続孔11と内壁5との間にある
交差部領域13では、内壁5は平らに構成されている。
蓄圧室3への圧力供給時に、交差部領域13での内壁5
の平らな構成によりこの領域において圧縮応力が誘導さ
れ、さらにこの圧縮応力によって、内圧によって生ぜし
められた交差部領域13での引張り応力が部分的に均等
にされ、ひいては燃料高圧アキュムレータ1の圧力に対
する強度が、特に動的圧縮荷重がかかる場合で向上する
ことを、有限要素法(FEM)による計算によって明らか
にすることができた。蓄圧室3が、角柱状に構成されて
いる場合には、蓄圧室3は、例えばブローチ削りによっ
て比較的低コストで製造することができる。
【0018】図2の実施例では、交差部領域13が、や
や凹面状に形成されている。また、図3の実施例では、
やや凸面状に形成されている。これらの実施例において
も、燃料高圧アキュムレータ1の圧力に対する強度が向
上することを、有限要素法による計算によって明らかに
することができた。本発明のこの視点に関連して、図2
及び図3による実施例の交差部領域13は、ほぼ平らで
あると見なされる。
【0019】図4の実施例では、燃料高圧アキュムレー
タ1の壁厚は、交差部領域13に対向配置された領域で
は薄くなっている。この構成は、外壁7に、平らに面取
りされた面取り部15を設けることによって得られる。
本発明の燃料高圧アキュムレータ1の蓄圧室3に圧力が
負荷されると、壁厚が薄くなっている領域は外方に向か
って歪むので、蓄圧室3の横断面はやや楕円形となる。
図4には示されていないが、この変形によって、交差部
領域13に圧縮応力が誘導され、この圧縮応力が交差部
領域13の引張り応力を減少させ、ひいては燃料アキュ
ムレータ1の圧力に対する強度を向上させる。
【0020】図5には、本発明による別の実施例が示さ
れており、この場合、壁厚の減少は、横方向孔17によ
って行われている。この横方向孔17は、蓄圧室3の長
手方向軸線に対して及び接続孔11に対してほぼ垂直に
延びている。この実施例では、蓄圧室3の横断面は円形
である。この実施例からは、図1、図2及び図3による
交差部領域13の構成と、交差部領域13に対向配置さ
れた領域での壁厚の減少とが互いに独立していることが
明らかである。この両方の手段によって、燃料高圧アキ
ュムレータ1の圧力に対する強度が向上する。この両手
段は、別個にかつ互いに組み合わせて使用可能である。
このことは、全ての実施例に対して当てはまる。
【0021】図6には、本発明による燃料高圧アキュム
レータ1の別の実施例が示されており、この場合、面取
り部15は、交差部領域13に厳密に対向配置されてい
ない。この実施例でも、所望の圧力に対する強度が向上
することが、有限要素法による計算によって明らかにさ
れた。この面取り部15の偏心的な配置は、得られる構
成スペースに関連した制限により必要となり得る。図6
の実施例では、燃料高圧アキュムレータ1の外壁7は角
柱状にはなっておらず、燃料高圧アキュムレータ1の、
接続管片9が設けられている位置での長手方向にのみ面
取り部が設けられている。面取り部15は、これによ
り、溝又はアンダカットのように外壁7に加工成形され
ている。
【0022】図7による実施例では、外壁7と面取り部
15の両側との間に面取り斜面19が設けられている。
この面取り斜面19によって、燃料高圧アキュムレータ
1の周囲にわたって、均一の応力経過が得られる。この
図7の実施例においても、面取り部15は、面取り斜面
19と共に、溝として外壁7に加工成形されている。
【0023】図8の実施例では、面取り部15は凸面状
に曲げられているので、応力負荷状態がさらに改善され
る。
【0024】図9による実施例では、面取り部は15は
凹面状に曲げられており、これにより、簡単に、例えば
側フライスに適した直径で、インフィード運動(Zustel
lbewegung)によって製造することができる。この実施
例でも、面取り部15の領域での燃料高圧アキュムレー
タ1の変形加工によって、交差部領域13で圧縮応力が
誘導されるという所望の効果が得られる。
【0025】孔交差部を備えた圧力負荷された部材が、
内壁及び/又は外壁における面取り部を備えている本発
明による構成は、別の部材、例えばインジェクタ、ユニ
ットインジェクタ本体(Pumpe-Duese-Koerper)、及び
その他の部材でも、使用可能である。
【0026】発明の詳細な説明、図面及び特許請求の範
囲に記載されている全ての特徴は、個別でも任意に組み
合わせても本発明の本質となり得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による内壁の構成を備えた燃料高圧アキ
ュムレータの実施例を示す図である。
【図2】本発明による内壁の別の構成を備えた燃料高圧
アキュムレータの実施例を示す図である。
【図3】本発明による内壁のさらに別の構成を備えた燃
料高圧アキュムレータの実施例を示す図である。
【図4】本発明による外壁の構成を備えた燃料高圧アキ
ュムレータの実施例を示す図である。
【図5】本発明による外壁の別の構成を備えた燃料高圧
アキュムレータの実施例を示す図である。
【図6】本発明による外壁のさらに別の構成を備えた燃
料高圧アキュムレータの実施例を示す図である。
【図7】本発明による外壁のさらに別の構成を備えた燃
料高圧アキュムレータの実施例を示す図である。
【図8】本発明による外壁のさらに別の構成を備えた燃
料高圧アキュムレータの実施例を示す図である。
【図9】本発明による外壁のさらに別の構成を備えた燃
料高圧アキュムレータの実施例を示す図である。
【符号の説明】
1 燃料高圧アキュムレータ、 3 蓄圧室、 5 内
壁、 7 外壁、 9接続管片、 11 接続孔、 1
3 交差部領域、 15 面取り部、 17横方向孔、
19 面取り斜面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シュテフェン ユング ドイツ連邦共和国 レオンベルク アム シュロスベルク 15 Fターム(参考) 3G066 AA07 AB02 AC09 AD12 BA12 BA48 BA55 BA61 CB01 CB03 CB12 CD04

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関用の燃料噴射システムのための
    燃料高圧アキュムレータであって、蓄圧室(3)が設け
    られていて、該蓄圧室(3)が内壁(5)によって制限
    されており、さらに少なくとも1つの接続管片(9)が
    設けられていて、該接続管片(9)が、前記蓄圧室
    (3)に開口する少なくとも1つの接続孔(11)を有
    している形式のものにおいて、 内壁(5)が、内壁(5)と接続孔(11)との交差部
    領域(13)で、ほぼ平らになっていることを特徴とす
    る、内燃機関用の燃料噴射システムのための燃料高圧蓄
    圧機。
  2. 【請求項2】 蓄圧室(3)が角柱状である、請求項1
    記載の燃料高圧アキュムレータ。
  3. 【請求項3】 蓄圧室(3)が球形である、請求項1記
    載の燃料高圧蓄圧機。
  4. 【請求項4】 内燃機関用の燃料噴射システムのための
    燃料高圧蓄圧機であって、外壁(7)と蓄圧室(3)と
    が設けられていて、該蓄圧室(3)が内壁によって制限
    されており、さらに少なくとも1つの接続管片(9)が
    設けられていて、該接続管片(9)が、前記蓄圧室
    (3)に開口する接続孔(11)を有している形式のも
    のにおいて、 燃料高圧アキュムレータ(1)の壁厚が、少なくとも、
    内壁(5)と接続孔(11)との交差部領域(13)に
    ほぼ対向配置された領域で薄くなっていることを特徴と
    する、内燃機関用の燃料噴射システムのための燃料高圧
    アキュムレータ。
  5. 【請求項5】 外壁(7)が、少なくとも、内壁(5)
    と接続孔(11)との交差部領域にほぼ対向配置された
    領域で、蓄圧室(3)の接続孔(11)及び長手方向軸
    線に対してほぼ垂直に延びる横方向孔(17)を有して
    いる、請求項4記載の燃料高圧アキュムレータ。
  6. 【請求項6】 外壁(7)が、少なくとも、内壁(5)
    と接続孔(11)との交差部領域(13)にほぼ対向配
    置された領域で、平らに面取りされている、請求項4記
    載の燃料高圧アキュムレータ。
  7. 【請求項7】 面取り部(15)が、平らである、又は
    凹面状若しくは凸面状に曲げられている、請求項6記載
    の燃料高圧アキュムレータ。
  8. 【請求項8】 面取り部(15)と外壁(7)との間
    に、面取り斜面(19)又は丸く面取りされた面が設け
    られている、請求項6又は7記載の燃料高圧アキュムレ
    ータ。
  9. 【請求項9】 内壁(5)が、請求項1から3までのい
    ずれか1項記載の構成を有している、請求項4から8ま
    でのいずれか1項記載の燃料高圧アキュムレータ。
  10. 【請求項10】 燃料高圧アキュムレータ(1)が、角
    柱状の外輪郭を有している、請求項1から9までのいず
    れか1項記載の燃料高圧アキュムレータ。
  11. 【請求項11】 燃料高圧アキュムレータ(1)が、溶
    接された接続管片(9)を備えた管から構成されてい
    る、請求項1から10までのいずれか1項記載の燃料高
    圧アキュムレータ。
  12. 【請求項12】 内圧が負荷される部材であって、内室
    が設けられていて、該内室が内壁によって制限されてお
    り、さらに外壁と、内壁に開口する少なくとも1つの接
    続孔とが設けられている形式のものにおいて、 内壁が、内壁と接続孔との交差部領域でほぼ平らになっ
    ており、内圧が負荷される部材の壁厚が、少なくとも、
    内壁と接続孔との交差部領域にほぼ対向配置された領域
    で薄くなっていることを特徴とする、内圧が負荷される
    部材。
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