JP2003113756A - 燃料高圧アキュムレータ - Google Patents

燃料高圧アキュムレータ

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JP2003113756A
JP2003113756A JP2002227477A JP2002227477A JP2003113756A JP 2003113756 A JP2003113756 A JP 2003113756A JP 2002227477 A JP2002227477 A JP 2002227477A JP 2002227477 A JP2002227477 A JP 2002227477A JP 2003113756 A JP2003113756 A JP 2003113756A
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fuel
accumulator
chamber
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Kurt Frank
フランク クルト
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料高圧アキュムレータと圧力調整弁との接
続を不要にすることによって、燃料高圧アキュムレータ
が廉価に製作可能となるようにする。 【解決手段】 基体１に、低圧接続部５に接続された放
圧室２０が設けられており、該放圧室２０に蓄圧室２か
らの流出通路１８が開口しており、該流出通路１８の開
閉のために、基体１内に組み込まれた圧力調整弁２１，
２３，２４が設けられているようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の燃料噴
射システム、特にコモンレール燃料噴射システムに用い
られる燃料高圧アキュムレータであって、長く延ばされ
た基体が設けられており、該基体が、その長手方向に延
びる高圧燃料のための蓄圧室を備えており、該蓄圧室
が、複数の接続孔に接続されている形式のものに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】コモンレール噴射システムでは、高圧ポ
ンプが、噴射したい燃料をタンクから、コモンレールと
も呼ばれる中央の燃料高圧アキュムレータ内に圧送す
る。この燃料高圧アキュムレータからは高圧管路が個々
の噴射弁、いわゆる「インジェクタ」に通じている。こ
れらのインジェクタは内燃機関のシリンダに対応配置さ
れている。インジェクタは、燃料を内燃機関の燃焼室内
に噴射するために、内燃機関の運転パラメータに関連し
てエンジン電子装置によって個々に制御される。燃料高
圧アキュムレータの基体は、たとえば鍛造素材から製作
される。この場合、基体の内室が長手方向孔として基体
内に加工成形される。次いで、このように製作された基
体に接続孔が設けられる。この接続孔は長手方向孔に開
口している。このような形式の燃料高圧アキュムレータ
は、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第１９６４
０４８０号明細書に基づき公知である。この公知の燃料
高圧アキュムレータ内の圧力を内燃機関の負荷状態に関
連して調整するためには、公知先行技術において圧力調
整弁が使用される。この圧力調整弁は固有のハウジング
部分を有していて、高圧ポンプに接続されるかまたは螺
合可能な固定手段によって燃料高圧アキュムレータの端
面側の接続部に螺合される。
【０００３】公知の燃料高圧アキュムレータには、蓄圧
室内の高い圧力に基づき、燃料高圧アキュムレータと圧
力調整弁との接続領域におけるシール箇所が高い精度で
製造されなければならず、シールのために複数のシール
エレメントが必要となるという欠点がある。さらに、圧
力調整弁の弁座に問題が発生する。なぜならば、弁座
が、燃料高圧アキュムレータから流出した高圧燃料によ
って熱的に激しく負荷されるからである。これによっ
て、蓄圧室の圧力調整に不都合な影響が与えられる。燃
料高圧アキュムレータの基体への圧力調整弁の螺合時に
は、基体に機械的な応力が生ぜしめられる。この応力
は、燃料高圧アキュムレータの運転時に接続孔と蓄圧室
との交差部の領域に亀裂形成および材料の破損を生ぜし
め得る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
課題は、冒頭で述べた形式の燃料高圧アキュムレータを
改良して、燃料高圧アキュムレータと圧力調整弁との接
続を不要にすることによって、燃料高圧アキュムレータ
が廉価に製作可能となるようにすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、基体に、低圧接続部に接続された
放圧室が設けられており、該放圧室に蓄圧室からの流出
通路が開口しており、該流出通路の開閉のために、基体
内に組み込まれた圧力調整弁が設けられているようにし
た。
【０００６】
【発明の効果】請求項１の特徴部に記載の特徴を備えた
本発明による燃料高圧アキュムレータは、公知先行技術
において知られている欠点を回避している。燃料高圧ア
キュムレータの基体内に組み込まれた圧力調整弁が設け
られていることによって、有利には、圧力調整弁のため
の別個のハウジング部分を不要にすることができる。こ
れによって、システム全体の製作費用を削減することが
できる。圧力調整弁を燃料高圧アキュムレータの基体内
に組み込むことによって、有利には、公知先行技術にお
いて手間のかかった、圧力調整弁に対するシールが不要
となる。燃料高圧アキュムレータの基体内への圧力調整
弁の組込み時には螺合は行われていないので、有利に
は、燃料高圧アキュムレータの接続孔と蓄圧室との間の
移行領域における材料応力が著しく軽減されることが達
成される。したがって、圧力調整弁は空間的に接続孔の
近くに配置することもできる。これによって、基体の長
手方向での構造空間をかなり小さく保つことができる。
さらに、圧力調整弁を燃料高圧アキュムレータの基体内
に組み込むことによって、有利には、弁座の熱的な安定
化が達成される。なぜならば、熱が、弁座から金属製の
基体に放出されるからである。
【０００７】本発明の有利な構成および改良は、従属請
求項に記載した特徴によって可能となる。
【０００８】圧力調整弁を電磁弁として形成することが
でき、この電磁弁の電磁石が、基体の端面に設けられた
切欠き内に組み込まれ、カバー部材によって閉鎖される
と有利である。
【０００９】有利な構成では、基体が、漏れオイル燃料
を供給するための接続部を有しており、この接続部が、
流入管路を介して、基体内に形成された放圧室に接続さ
れている。蓄圧室内に位置する燃料よりも低い温度にあ
る漏れオイル燃料を供給することによって、有利には、
放圧室内に配置された弁座を冷却することができる。流
入管路を介して流入させられた漏れオイル燃料は、流出
通路を介して蓄圧室から流出した燃料と共に低圧接続部
を介して流出する。
【００１０】特に有利な構成では、放圧室と、蓄圧室か
らの流出通路と、放圧室を低圧接続部に接続する流出管
路の区分とが弁片に形成されており、この弁片が、基体
の、蓄圧室を形成する長手方向孔内に挿入されていて、
この長手方向孔をその一方の端部で閉鎖している。弁座
と、絞りを有していてよい流出通路との製作は、より容
易にかつより廉価に弁片に実施可能である。基体には、
少なくとも片側で一貫して延びる長手方向孔が設けられ
る。次いで、弁片の製作後、この弁片が、長手方向孔の
開いた端部を通って長手方向孔内に押し込まれ、この長
手方向孔の内壁にシールされた状態で結合される。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面につき詳しく説明する。
【００１２】図１には、燃料高圧アキュムレータの横断
面図が示してある。この燃料高圧アキュムレータは、金
属から成る、長く延ばされた管状の基体１を有してい
る。この基体１内には蓄圧室２が配置されている。この
蓄圧室２は、図示の実施例において、中心軸線１０を備
えた盲孔１４によって形成される。この盲孔１４の内側
横断面は円形面である。しかし、基体１の蓄圧室２の横
断面は円形とは異なる形状で形成されていてもよく、た
とえば楕円形であってよい。蓄圧室２は高圧管路（図示
せず）を介して高圧ポンプの出口に接続される。このた
めには、高圧接続部を、たとえば蓄圧室２の、図１には
示していない端部に設けることができる。基体１はその
外周壁７に複数の接続管片４を備えている。これらの接
続管片４からは、それぞれ１つの接続孔３が蓄圧室２に
通じている。接続管片４は雄ねじ山を備えていて、高圧
管路（図示せず）を接続するために働く。この高圧管路
はコモンレールシステムの噴射弁に通じている。接続孔
３を介して運転中に燃料が燃料高圧アキュムレータの蓄
圧室２からコモンレールシステムの噴射弁に分配され
る。
【００１３】さらに、図１に見ることができるように、
蓄圧室２を形成する盲孔１４の一方の端部１２では、絞
り１９を備えた流出通路１８が盲孔１４の中心軸線１０
に対して同軸的に蓄圧室２から分岐している。流出通路
１８は弁座２４の中心に開口している。この弁座２４は
放圧室２０内に配置されている。この放圧室２０は、孔
として形成された流出管路１５を介して基体１の低圧接
続部５に接続されている。弁座２４と、流出通路１８
と、放圧室２０とは、この実施例では基体１に形成され
ている。漏れオイル接続部６は、孔として形成された流
入管路１６を介して放圧室２０に接続されている。流入
管路１６と流出管路１５とは、蓄圧室２と流出通路１８
との中心軸線１０に対して半径方向に分岐している。放
圧室２０は、中心軸線１０に対して同軸的に延びる孔１
１を介して、基体１の端面９に設けられたポット状の切
欠き２５に接続されている。孔１１内に滑動可能に支承
されたプランジャピン３４の、放圧室２０内に導入され
た端部は、ボールとして形成された弁部材２１に作用し
ている。基体１の切欠き２５内には、コイル３２と、ソ
レノイドコア３１と、プランジャプレート３３とを備え
た電磁石が挿入されている。切欠き２５はカバー部材８
によって閉鎖されている。基体１の、全周にわたって延
びる端部側のカラー１３は、カバー部材８を取り囲むフ
ランジを形成している。シールリング３８は、切欠き２
５の内壁とカバー部材８の外縁部との間の移行領域をシ
ールしている。コイル３２の接続部３５は、カバー部材
８の、シールされた切欠きを通って基体１の端面９から
張り出している。さらに、図１に見ることができるよう
に、プランジャピン３４がプランジャプレート３３を越
えて放圧室２０に向かって張り出している。
【００１４】プランジャプレート３３と、このプランジ
ャプレート３３に結合されたプランジャピン３４とは、
カバー部材８に支持された弁ばね３６によって常に負荷
されるので、電磁石への電圧の遮断時には、プランジャ
ピン３４が弁部材２１を弁座２４に押圧しており、流出
通路１８は閉鎖されている。蓄圧室２内の圧力を減少さ
せたい場合には、電磁石が電圧で負荷される。これによ
って、プランジャプレート３３がプランジャピン３４と
共に弁ばね３６の緊張力に抗して、図１で見て右方に運
動させられ、流出通路１８が開放される。この流出通路
１８から絞り１９を介して流出した燃料は放圧室２０内
に到達し、この放圧室２０から流出管路１５を介して燃
料高圧アキュムレータの低圧接続部５に到達する。電磁
石への電圧が遮断されると、制御弁部材２１が弁ばね３
６の緊張力によって弁座２４に押圧され、流出通路１８
が再び閉鎖される。
【００１５】図１に示したように、接続部６を介して、
蓄圧室２内の燃料よりも低い温度にある漏れオイル燃料
が、弁座２４の冷却目的のためにかつ熱的な安定化のた
めに放圧室２０内に流入することができる。さらに、図
１に見ることができるように、弁座２４と、この弁座２
４に最も近い接続孔３との間隔ａはかなり小さく選択す
ることができる。なぜならば、基体１内への圧力調整弁
の図示の組込みによって、有利には、応力が接続孔３と
蓄圧室２との間の移行領域における交差部に伝達される
ことが回避されるからである。
【００１６】図示の実施例とは異なり、弁部材２１を操
作するために、電磁石の代わりにピエゾアクチュエータ
または別の適切な作動装置が使用されてもよい。
【００１７】特に有利な実施例は図２に示してある。こ
の実施例では、長手方向孔１４が貫通孔として形成され
ている。この貫通孔は、基体１の端面９に設けられた切
欠き２５にまで延びている。しかし、選択的には、図２
に示した基体１の端面９から盲孔が基体１に加工成形さ
れてもよい。さらに、切欠き２５が孔１４と同じ内側半
径を有していてよい。これによって、加工が簡単とな
る。図２に見ることができるように、基体１の端面９か
ら長手方向孔１４内に弁片４０が挿入されている。この
弁片４０は長手方向孔１４の端部を閉鎖している。弁片
４０は円筒状に形成されていて、中心の孔１１を有して
いる。この孔１１は弁片４０の端面２２を、弁片４０の
内部に設けられた放圧室２０に接続している。この放圧
室２０は、孔１１に対して同軸的に形成された、絞り１
９を備えた流出通路１８を介して、弁片４０の、蓄圧室
２に面した側の第２の端面１２に接続されている。孔１
１の軸線に対して半径方向で、したがって、長手方向孔
２の軸線に対して半径方向でも弁片４０から接続孔１５
ａ，１６ａが分岐している。この接続孔１５ａ，１６ａ
は、基体１に設けられた孔１５，１６に整合している。
有利には、弁座２４と、流出通路１８と、絞り１９とを
備えた弁片４０を基体１の外部で、高温に対して耐性を
有する材料、有利には金属から製造することができ、そ
の後、基体１内に挿入することができる。弁片４０の外
周壁４１は、たとえば溶接、はんだ付け、圧入または別
の適切な技術によって長手方向孔１４の内壁に密に結合
することができる。
【００１８】図１および図２に見ることができるよう
に、さらにまだセンタリングピン３７、たとえば弁ばね
３６の、曲げ返された端部を設けることができる。セン
タリングピン３７は、プランジャプレート３３に設けら
れた切欠きによって案内されていて、切欠き２５の底部
に設けられた孔２８内にまたは弁片４０の端面２２に設
けられた孔内に係合している。センタリングピン３７は
プランジャプレート３３のための回動防護手段として働
く。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による燃料高圧アキュムレータの、圧力
調整弁を備えた端区分の横断面図である。
【図２】第２実施例の横断面図である。
【符号の説明】
１ 基体、 ２ 蓄圧室、 ３ 接続孔、 ４ 接続管
片、 ５ 低圧接続部、 ６ 漏れオイル接続部、 ７
外周壁、 ８ カバー部材、 ９ 端面、１０ 中心
軸線、 １１ 孔、 １２ 端部、 １３ カラー、
１４ 長手方向孔、 １５ 流出管路、 １５ａ 接続
孔、 １６ 流入管路、 １６ａ 接続孔、 １８ 流
出通路、 １９ 絞り、 ２０ 放圧室、 ２１ 弁部
材、２２ 端面、 ２３ 作動装置、 ２４ 弁座、
２５ 切欠き、 ２８ 孔、３１ ソレノイドコア、
３２ コイル、 ３３ プランジャプレート、 ３４
プランジャピン、 ３５ 接続部、 ３６ 弁ばね、
３７ センタリングピン、 ３８ シールリング、 ４
０ 弁片、 ４１ 外周壁、 ａ 間隔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｍ 37/00 Ｆ０２Ｍ 37/00 Ｒ 51/00 51/00 Ｆ 55/00 55/00 Ｂ Ｆターム(参考） 3G066 AB02 AC09 AD05 BA30 BA46 CB01 CB11 CB12 CB15 CD10 CE13 CE22 DA06

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関の燃料噴射システム、特にコモ
    ンレール燃料噴射システムに用いられる燃料高圧アキュ
    ムレータであって、長く延ばされた基体（１）が設けら
    れており、該基体（１）が、その長手方向に延びる高圧
    燃料のための蓄圧室（２）を備えており、該蓄圧室
    （２）が、複数の接続孔（３）に接続されている形式の
    ものにおいて、基体（１）に、低圧接続部（５）に接続
    された放圧室（２０）が設けられており、該放圧室（２
    ０）に蓄圧室（２）からの流出通路（１８）が開口して
    おり、該流出通路（１８）の開閉のために、基体（１）
    内に組み込まれた圧力調整弁（２１，２３，２４）が設
    けられていることを特徴とする、燃料高圧アキュムレー
    タ。
  2. 【請求項２】 圧力調整弁が、弁部材（２１）を有して
    おり、該弁部材（２１）が、弁座（２４）と協働するよ
    うになっており、該弁座（２４）に蓄圧室（２）からの
    流出通路（１８）が開口しており、さらに、圧力調整弁
    が、弁部材（２１）に作用する作動装置（２３）を有し
    ている、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（２）が、基体（１）内に加工成
    形されたほぼ円筒状の切欠きによって形成されるように
    なっており、流出通路（１８）が、円筒状の切欠きの一
    方の端部（１２）で円筒状の切欠きの中心軸線（１０）
    に対して平行に切欠きから分岐している、請求項１また
    は２記載の燃料高圧アキュムレータ。
  4. 【請求項４】 低圧接続部（５）に接続された流出管路
    （１５）が、蓄圧室（２）の中心軸線（１０）に対して
    半径方向で放圧室（２０）から分岐している、請求項３
    記載の燃料高圧アキュムレータ。
  5. 【請求項５】 作動装置（２３）が、ソレノイドコイル
    （３１，３２）を備えた電磁石と、弁ばね（３６）によ
    って負荷されたソレノイドプランジャ（３３，３４）と
    を有しており、該ソレノイドプランジャ（３３，３４）
    が、弁部材（２１）に作用している、請求項２から４ま
    でのいずれか１項記載の燃料高圧アキュムレータ。
  6. 【請求項６】 ソレノイドプランジャが、プランジャプ
    レート（３３）と、放圧室（２０）に接続された孔（１
    １）内に滑動可能に支承されたプランジャピン（３４）
    とを有しており、該プランジャピン（３４）の、ソレノ
    イドコイル（３１，３２）とは反対の側の端部が、弁部
    材（２１）に作用している、請求項５記載の燃料高圧ア
    キュムレータ。
  7. 【請求項７】 電磁石（３１，３２）とプランジャプレ
    ート（３３）とが、基体（１）の一方の端面（９）に設
    けられた収容部（２５）内に挿入されており、該収容部
    （２５）が、カバー部材（８）によって閉鎖されてい
    る、請求項５記載の燃料高圧アキュムレータ。
  8. 【請求項８】 基体（１）が、漏れオイル燃料を供給す
    るための接続部（６）を有しており、該接続部（６）
    が、流入管路（１６）を介して放圧室（２０）に接続さ
    れている、請求項１から７までのいずれか１項記載の燃
    料高圧アキュムレータ。
  9. 【請求項９】 接続部（６）に接続された流入管路（１
    ６）が、蓄圧室（２）の中心軸線（１０）に対して半径
    方向で放圧室（２０）から分岐している、請求項８記載
    の燃料高圧アキュムレータ。
  10. 【請求項１０】 蓄圧室（２）が、基体（１）内に長手
    方向孔（１４）によって形成されるようになっており、
    該長手方向孔（１４）の一方の端部が、長手方向孔（１
    ４）内に挿入された弁片（４０）によって閉鎖されるよ
    うになっており、少なくとも流出通路（１８）と、放圧
    室（２０）と、該放圧室（２０）を低圧接続部（５）に
    接続する流出管路（１５）の区分（１５ａ）とが、弁片
    （４０）に形成されている、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】 弁片（４０）が、ほぼ円筒状の外周壁
    （４１）を有しており、該外周壁（４１）が、長手方向
    孔（１４）の内壁にシールされた状態で結合されてい
    る、請求項１０記載の燃料高圧アキュムレータ。
  12. 【請求項１２】 流出通路（１８）が、絞り（１９）を
    備えている、請求項１から１１までのいずれか１項記載
    の燃料高圧アキュムレータ。
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