JP2013185596A - Block fluid guide portion, and common rail fuel system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高圧流体システムのための請求項1のプリアンブルに従って形成されたブロック状の流体誘導部、およびそのようなブロック状の流体誘導部を備えたコモンレール燃料システムに関する。
The present invention relates to a block-like fluid guide formed according to the preamble of
冒頭に挙げた種類のブロック状の流体誘導部およびコモンレール燃料システムは、それぞれ特許文献1から知られている。 A block-like fluid guiding part and a common rail fuel system of the type mentioned at the beginning are known from US Pat.
このようなコモンレール燃料システムからは、その中に組み込まれた高圧管を二重壁で(ケーシング管と共に)実施しなければならないことが知られており、これにより高圧管が破損した際、生じた漏出燃料をケーシング管内で受け止めて導出させることができ、したがって、例えば人は、負傷しない。他方で、例えば高圧管のための分配ブロックおよび高圧ポンプの弁支持体などのようなブロック状の流体誘導部は、堅牢な鋼部品として実施されており、そのため、肉厚(十分すぎるほど頑丈)と見なされるので、被覆されていない。 It is known from such a common rail fuel system that the high-pressure pipe incorporated in it must be carried out with a double wall (with casing pipe), which occurred when the high-pressure pipe was damaged The leaked fuel can be received and led out in the casing tube, so that, for example, a person is not injured. On the other hand, block-like fluid guides, such as distribution blocks for high-pressure pipes and valve supports for high-pressure pumps, are implemented as robust steel parts, so that they are thick (too strong enough) Is not covered.
しかしそれでも実際には、高圧流体システムのブロック状の流体誘導部に亀裂が生じ、これにより外部に出ていく漏出が引き起こされる。 In practice, however, the block-like fluid guide of the high-pressure fluid system is cracked, which causes leakage to the outside.
本発明の課題は、請求項1のプリアンブルに従うブロック状の流体誘導部およびそのようなブロック状の流体誘導部を備えたコモンレール燃料システムを、ブロック状の流体誘導部での外部に出ていく漏出が高い信頼性で回避されるようにしつらえることである。
An object of the present invention is to provide a block-like fluid guiding part according to the preamble of
これは、請求項1に従うブロック状の流体誘導部または請求項7に従うコモンレール燃料システムによって達成される。本発明の変形形態は、それぞれの従属請求項で定義されている。
This is achieved by a block-like fluid guide according to
本発明の第1の態様に従い、高圧流体システムのためのブロック状の流体誘導部が提供され、この流体誘導部内では、高圧流体システムから来る高圧流体による衝撃に適応させた少なくとも1つの高圧流体路が形成されている。本発明によるブロック状の流体誘導部の特色は、流体誘導部内で、高圧流体路の延び区間の少なくとも一部に沿って高圧流体路の隣に延びている排出路が、流体の観点では高圧流体システムから分離され、かつ低圧流体システムとの流体連通のための開いた流体ポートを備えるように形成されていることである。 According to a first aspect of the present invention, a block-like fluid guide for a high-pressure fluid system is provided, in which at least one high-pressure fluid path adapted for impact by a high-pressure fluid coming from the high-pressure fluid system Is formed. A feature of the block-shaped fluid guiding portion according to the present invention is that, in the fluid guiding portion, a discharge path extending next to the high-pressure fluid path along at least a part of the extending section of the high-pressure fluid path is a high-pressure fluid in terms of fluid. It is configured to have an open fluid port that is separate from the system and for fluid communication with the low pressure fluid system.
本発明の明細書においてブロックとは、好ましくは直方体に類する形状で、固定的に結合された材料の塊のことであり、もちろんその他の形状、例えば円筒形でもよい。 In the specification of the present invention, the block is preferably a block of material fixedly connected in a shape similar to a rectangular parallelepiped, and may of course have other shapes such as a cylindrical shape.
本発明による解決策を用い、高圧流体路が亀裂形成および/または破損により耐密性でなくなった場合に、高圧流体路から流出する漏出物を高い信頼性で排出路に導入し、そしてこの排出路を経て低圧流体システムに排出する。その結果、漏出物は外部に流出するのではなく、流体誘導部内で導出され、これにより汚染および負傷リスクが回避される。 Using the solution according to the invention, if the high-pressure fluid path is not tight due to crack formation and / or breakage, the leaking out of the high-pressure fluid path is reliably introduced into the discharge path and this discharge It discharges to a low-pressure fluid system through a channel. As a result, the spilled material is not discharged to the outside, but is led out in the fluid guide, thereby avoiding contamination and risk of injury.
本発明によるブロック状の流体誘導部の一実施形態に従うと、排出路は高圧流体路に平行に延びている。 According to one embodiment of the block-shaped fluid guide according to the present invention, the discharge path extends parallel to the high-pressure fluid path.
これは、排出路の延び区間に沿った排出路と高圧流体路との間の壁厚が常に一定であり、したがって必要な最低壁厚の遵守をより確実に保証し得るという利点を有する。 This has the advantage that the wall thickness between the discharge path and the high-pressure fluid path along the extension section of the discharge path is always constant, so that compliance with the required minimum wall thickness can be ensured more reliably.
本発明によるブロック状の流体誘導部のさらなる実施形態に従うと、排出路は、高圧流体路の横断面で見た場合に、高圧流体路における亀裂形成の確率が最も高い、高圧流体路の周方向位置に配置されている。 According to a further embodiment of the block-like fluid guiding part according to the invention, the discharge channel has the highest probability of crack formation in the high-pressure fluid channel when viewed in the cross-section of the high-pressure fluid channel, the circumferential direction of the high-pressure fluid channel Placed in position.
この周方向位置は、例えば流体誘導部の設計資料に基づき有限要素法を利用して確定することができ、例えば、壁厚が最小の周方向位置および/または例えば切削により形成された壁段部を有する周方向位置であり得る。 This circumferential position can be determined using, for example, a finite element method based on the design data of the fluid guide, for example, the circumferential position with the smallest wall thickness and / or the wall step formed by, for example, cutting. Can be a circumferential position.
本発明によるブロック状の流体誘導部のもう1つの実施形態に従うと、流体誘導部は、高圧流体路の横断面で見た場合に、高圧流体路を広範囲で画定している壁の壁厚が異なっており、排出路は、高圧流体路の横断面で見た場合に、壁厚が最小の高圧流体路の壁の周方向位置に配置されている。 According to another embodiment of the block-like fluid guiding part according to the invention, the fluid guiding part has a wall thickness of a wall defining the high-pressure fluid path over a wide area when viewed in cross section of the high-pressure fluid path. The discharge passages are arranged at the circumferential positions of the walls of the high-pressure fluid passage having the smallest wall thickness when viewed in a cross section of the high-pressure fluid passage.
この周方向位置は、例えば高圧流体路における亀裂形成の確率が最高であり得る。排出路の位置決めのこの的確な選択により、漏出物の流体誘導部から外部への流出をさらに高い信頼性で回避することができる。 This circumferential position may have the highest probability of crack formation in, for example, a high pressure fluid path. With this exact selection of the positioning of the discharge path, it is possible to more reliably avoid leakage of leaked material from the fluid guiding part to the outside.
本発明によるブロック状の流体誘導部のまたさらなる実施形態に従うと、流体誘導部は、例えばコモンレール燃料システムの高圧ポンプのような高圧ポンプのための弁支持体として形成されている。 According to a still further embodiment of the block-like fluid guide according to the invention, the fluid guide is formed as a valve support for a high-pressure pump, for example a high-pressure pump of a common rail fuel system.
本発明によるブロック状の流体誘導部のもう1つの実施形態に従うと、流体誘導部は、例えばコモンレール燃料システムの高圧流体システムのような高圧流体システムの多数の高圧管を接続するための分配ブロックとして形成されている。 According to another embodiment of the block-like fluid guide according to the invention, the fluid guide is as a distribution block for connecting a number of high-pressure pipes of a high-pressure fluid system, for example a high-pressure fluid system of a common rail fuel system. Is formed.
本発明によるブロック状の流体誘導部のさらなる実施形態に従うと、高圧流体路および排出路はそれぞれ穿孔の形で形成されている。 According to a further embodiment of the block-like fluid guide according to the invention, the high-pressure fluid path and the discharge path are each formed in the form of a perforation.
本発明の第2の態様に従い、コモンレール燃料システムは、内燃機関のために高圧状態の燃料を供給する高圧流体システムと、高圧流体システムのために低圧状態の燃料を供給する低圧流体システムと、考え得るすべての組合せにおける前述の1つ、複数、もしくはすべての本発明の実施形態に従うブロック状の流体誘導部とを備えており、流体誘導部の高圧流体路は高圧流体システムに接続されており、流体誘導部の排出路は低圧流体システムに接続されている。 In accordance with a second aspect of the present invention, a common rail fuel system is considered a high pressure fluid system that supplies high pressure fuel for an internal combustion engine and a low pressure fluid system that supplies low pressure fuel for the high pressure fluid system. Block fluid guides according to one, a plurality, or all of the embodiments of the present invention in all combinations obtained, the high pressure fluid path of the fluid guides being connected to the high pressure fluid system; The discharge path of the fluid guide is connected to a low pressure fluid system.
本発明による解決策を用い、高圧流体路が亀裂形成および/または破損により耐密性でなくなった場合に、高圧流体路から流出する漏出燃料を高い信頼性で排出路に導入することができ、そしてこの排出路を経て低圧流体システムに、例えば燃料タンクに排出することができる。その結果、漏出燃料は外部に流出するのではなく、流体誘導部内で導出され、これにより汚染および(例えば漏出燃料により生じる火災または爆発による)負傷リスクが回避される。 Using the solution according to the invention, when the high-pressure fluid path is not tight due to crack formation and / or breakage, the leaked fuel flowing out of the high-pressure fluid path can be reliably introduced into the discharge path, And it can discharge | emit to a low pressure fluid system, for example, a fuel tank, through this discharge path. As a result, the leaked fuel does not flow out, but is led out in the fluid guide, thereby avoiding contamination and the risk of injury (eg due to fire or explosion caused by leaked fuel).
本発明によるコモンレール燃料システムの一実施形態に従うと、コモンレール燃料システムは、高圧流体システム内で高圧を生成するために高圧ポンプを備えており、この場合、流体誘導部は高圧ポンプの弁支持体として形成されている。 According to one embodiment of the common rail fuel system according to the present invention, the common rail fuel system comprises a high pressure pump for generating high pressure in the high pressure fluid system, where the fluid guide is as a valve support for the high pressure pump. Is formed.
本発明によるコモンレール燃料システムのさらなる実施形態に従うと、高圧流体システムは多数の高圧管を備えており、この場合、流体誘導部は高圧流体システムの分配ブロックとして形成され、この分配ブロックに高圧管が接続されている。 According to a further embodiment of the common rail fuel system according to the invention, the high-pressure fluid system comprises a number of high-pressure pipes, in which case the fluid guide is formed as a distribution block of the high-pressure fluid system, the high-pressure pipe being provided in this distribution block. It is connected.
本発明は明らかに、請求項での明確な言及に基づく特徴の組合せでは想定されないような実施形態にも及んでおり、つまり開示された本発明の特徴は、それが技術的に有意義であれば、任意に相互に組み合わせることができる。 The present invention clearly extends to embodiments that are not envisaged by a combination of features based on a clear reference in the claims, i.e. the disclosed features of the invention are technically significant. Can be arbitrarily combined with each other.
以下では、好ましい実施形態に基づき、添付した図を参照しながら本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.
図1は、ブロック状の流体誘導部10の縦断面図を示しており、この流体誘導部は本発明の一実施形態に従い、コモンレール燃料システム(完全には示されておらず、かつ符号を付されていない)の構成要素である。
FIG. 1 shows a longitudinal cross-sectional view of a block-
コモンレール燃料システムは、内燃機関(図示されていない)のために高圧状態のディーゼル燃料を供給する高圧流体システム(完全には示されておらず、かつ記号を付されていない)と、高圧流体システムのために(例えば図示されていない燃料タンクからの)低圧状態のディーゼル燃料を供給する低圧流体システム(完全には示されておらず、かつ記号を付されていない)と、ブロック状の流体誘導部10とを備えている。
The common rail fuel system includes a high pressure fluid system (not shown and labeled) that supplies high pressure diesel fuel for an internal combustion engine (not shown), and a high pressure fluid system. A low-pressure fluid system (not fully shown and not labeled) for supplying low-pressure diesel fuel (for example from a fuel tank not shown) and block
このコモンレール燃料システムはさらに、高圧流体システム内で高い燃料圧力を生成するための高圧ポンプ1(完全には示されていない)を備えており、ブロック状の流体誘導部10は高圧ポンプ1の弁支持体として形成されている。
The common rail fuel system further includes a high pressure pump 1 (not shown in full) for generating high fuel pressure in the high pressure fluid system, and the block-
図1に示したように、流体誘導部10内には、ここでは例えば穿孔として形成された高圧流体路20が設けられており、この高圧流体路は、コモンレール燃料システムの稼働中、高圧流体システムから来る(流体としての)高圧ディーセル燃料により衝撃を加えられる。
As shown in FIG. 1, a high-
さらに流体誘導部10内では、高圧流体路20の延び区間の少なくとも一部に沿って高圧流体路20の隣に平行に延びており、ここでは例えば穿孔として形成された排出路30が、流体の観点では高圧流体システムおよび高圧流体路20から分離され、かつ低圧流体システムとの流体連通のための開いた流体ポート31を備えるように形成されている。
Furthermore, in the
より詳しく言えば、流体誘導部10の高圧流体路20は流体ポート21を介して高圧流体システムに接続されており、流体誘導部10の排出路30は流体ポート31を介して低圧流体システムに接続されている。
More specifically, the high
図1の縦断面図から分かるように、流体誘導部10は、高圧流体路20の横断面(図1の線A−Aに沿った断面)で見た場合に、高圧流体路20を広範囲で画定している壁W1、W2の壁厚が異なっており、排出路30は、高圧流体路20の横断面で見た場合に、壁厚が最小の高圧流体路20の壁W1の周方向位置に(または図1の縦断面では右側に)配置されている。
As can be seen from the longitudinal cross-sectional view of FIG. 1, the
したがって排出路30は、高圧流体路20の横断面で見た場合に、高圧流体路20における亀裂形成および/または破損の確率が最も高い、高圧流体路20の周方向位置に配置されている。
Accordingly, the
高圧流体路20で亀裂および/または破損が形成される場合、最小壁厚が最も高い確率を示すことから、この亀裂および/または破損は排出路30の方向で発生し、したがってその後に高圧流体路20から流出する漏出燃料を高い信頼性で排出路30に導入することができ、そしてこの排出路を経て低圧流体システムに排出することができる。さらに排出路30内に、排出路30内の急激な圧力上昇、したがって高圧流体路20からの漏出燃料を検出できる圧力センサ(図示されていない)を配置できることが好ましい。
If cracks and / or breaks are formed in the high
その結果、漏出燃料は外部に流出するのではなく、流体誘導部10内で導出され、これにより汚染および負傷リスクが回避される。
As a result, the leaked fuel does not flow out to the outside, but is led out in the
本発明の図示されていない一実施形態に従うと、コモンレール燃料システムの高圧流体システムは、(例えばコモンレール燃料システムの燃料噴射ノズルにディーゼル燃料を供給するための)多数の高圧管を備えることができ、この場合、流体誘導部は高圧流体システムの分配ブロックとして形成され、この分配ブロックに高圧管が接続されている。 According to one not-illustrated embodiment of the present invention, the high pressure fluid system of the common rail fuel system can comprise a number of high pressure pipes (eg for supplying diesel fuel to the fuel injection nozzles of the common rail fuel system) In this case, the fluid guiding part is formed as a distribution block of the high-pressure fluid system, and a high-pressure pipe is connected to the distribution block.
1 高圧ポンプ
10 流体誘導部
20 高圧流体路
21 流体ポート
30 排出路
31 流体ポート
W1 壁
W2 壁
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記流体誘導部(10)内で、前記高圧流体路(20)の延び区間の少なくとも一部に沿って前記高圧流体路(20)の隣に延びている排出路(30)が、流体の観点では前記高圧流体システムから分離され、かつ低圧流体システムとの流体連通のための開いた流体ポート(31)を備えるように形成されていることを特徴とするブロック状の流体誘導部。 A block-like fluid guide for a high-pressure fluid system (at least one high-pressure fluid path (20) adapted to the impact of the high-pressure fluid coming from the high-pressure fluid system is formed in the fluid guide (10). 10)
In the fluid guiding part (10), the discharge path (30) extending next to the high-pressure fluid path (20) along at least a part of the extending section of the high-pressure fluid path (20) is a fluid viewpoint. The block-shaped fluid guide section is formed so as to include an open fluid port (31) separated from the high-pressure fluid system and for fluid communication with the low-pressure fluid system.
前記流体誘導部(10)の前記高圧流体路(20)が前記高圧流体システムに接続されており、前記流体誘導部(10)の前記排出路(30)が前記低圧流体システムに接続されている、コモンレール燃料システム。 The high-pressure fluid system for supplying high-pressure fuel for an internal combustion engine, the low-pressure fluid system for supplying low-pressure fuel for the high-pressure fluid system, and the block according to claim 1. A common rail fuel system comprising:
The high-pressure fluid path (20) of the fluid guiding section (10) is connected to the high-pressure fluid system, and the discharge path (30) of the fluid guiding section (10) is connected to the low-pressure fluid system. , Common rail fuel system.
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