JP2013536374A - 放射雑音を減衰させる燃料レール - Google Patents

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Abstract

燃料レールは、入口及び複数の出口を有する細長い管を含む。細長い管は、燃料を複数の出口に向けて導くための燃料通路を画定する。燃料レールは、各出口が複数の室のうちの1つの中に配置されるように燃料通路を複数の室に分割するために細長い管の中に配置された複数の隔壁も含む。複数の隔壁は、隣接する室間の流体の流れを制限する。複数の出口の大部分は、燃料レールによって発生される雑音を減少させるために、実質的に各々の対応する室の音響の節に配置される。
【選択図】図2

Description

[0001]本発明は、燃料レールに関し、より詳細には、放射雑音を減衰させる燃料レールに関する。
[0002]燃料レールは、典型的には、内燃機関の対応する給気口と連通する燃料噴射器に燃料を供給する。エンジンの動作中、燃料噴射器は、燃料レール空洞から燃料をエンジン内に噴射するために、順次にエネルギーを供給され、作動される。しかしながら、燃料噴射器を作動させることは、燃料レール空洞の共振周波数を励起する。これらの共振周波数は、燃料レールの可聴雑音及び振動として現れる。
[0003]一実施形態では、本発明は、入口及び複数の出口を有する細長い管を含む燃料レールを提供する。細長い管は、燃料を複数の出口に向けて導くための燃料通路を画定する。燃料レールは、各出口が複数の室のうちの1つの中に配置されるように燃料通路を複数の室に分割するために細長い管の中に配置された複数の隔壁も含む。複数の隔壁は、隣接する室間の流体の流れを制限する。複数の出口の大部分は、燃料レールによって発生される雑音を減少させるために、実質的に各々の対応する室の音響の節に配置される。
[0004]いくつかの実施形態では、複数の出口の大部分は、燃料通路の共振モードによって発生される液圧雑音を除去するために、各々の対応する室の音響の節に配置されてもよい。
[0005]他の実施形態では、本発明は、燃料レールを製造する方法を提供する。燃料レールは、入口及び複数の出口を有する細長い管を含む。細長い管は、燃料を複数の出口に向けて導くための燃料通路を画定する。方法は、燃料通路を複数の室に分割するために複数の隔壁を細長い管の中に設ける工程を含む。複数の隔壁は、隣接する室間の流体の流れを制限する。方法は、各出口が複数の室のうちの1つに配置され、燃料レールによって発生される雑音を減少させるために複数の出口の大部分が実質的に各々の対応する室の音響の節に配置されるように複数の隔壁を配置する工程も含む。
[0006]いくつかの実施形態では、複数の隔壁は、燃料通路の共振モードによって発生される液圧雑音を除去するために複数の出口の大部分が各々の対応する室の音響の節に配置されるように配置されてもよい。
[0007]本発明の他の態様は、詳細な説明及び添付図面の検討によって明らかになるであろう。
[0008]燃料レールの断面図である。 [0009]本発明を具体化する複数の隔壁を含む図1に示された燃料レールの断面図である。 [0010]隔壁がない基準燃料レール内及び隔壁を含む変更された燃料レール内の燃料圧力を比較する周波数スペクトルのグラフである。 [0011]基準燃料レール内及び変更された燃料レール内のレール振動を比較する周波数スペクトルのグラフである。 [0012]基準燃料レール内及び変更された燃料レール内の放射雑音を比較する周波数スペクトルのグラフである。 [0013]燃料レールで使用するための隔壁の第1の代替実施形態を示す図である。 [0014]燃料レールで使用するための隔壁の第2の代替実施形態を示す図である。 [0015]燃料レールで使用するための隔壁の第3の代替実施形態を示す図である。 [0016]複数の隔壁を含む燃料レールの他の実施形態の断面図である。 [0017]複数の隔壁を含む燃料レールのさらに他の実施形態の断面図である。 [0018]複数の隔壁を含む燃料レールのさらに他の実施形態の断面図である。 [0019]他の燃料レールの断面図である。 [0020]本発明を具体化する複数の隔壁を含む図12に示された燃料レールの断面図である。 [0021]複数の隔壁を含む燃料レールのさらに他の実施形態の断面図である。 [0022]燃料レールで使用するための隔壁の第4の代替実施形態を示す図である。 [0022]燃料レールで使用するための隔壁の第4の代替実施形態を示す図である。 [0023]燃料レールで使用するための隔壁の第5の代替実施形態を示す図である。 [0024]燃料レールで使用するための隔壁の第6の代替実施形態を示す図である。 [0025]燃料レールで使用するための隔壁の第7の代替実施形態を示す図である。 [0026]燃料レールで使用するための隔壁の第8の代替実施形態を示す図である。 [0027]燃料レールで使用するための隔壁の第9の代替実施形態を示す図である。
[0028]本発明の任意の実施形態について詳細に説明される前に、本発明は、その用途が、以下の説明で述べられた又は以下の図面で示された構成の詳細及び構成要素の配置に限定されないことが理解されたい。本発明は、他の実施形態が可能であり、種々の方法で実施される又は実行されることが可能である。
[0029]図1は、燃料が噴射される内燃機関に燃料(例えばガソリン、ディーゼル燃料等)を供給するために燃料噴射システムで使用するための燃料レール10を示す。図示された燃料レール10は、細長い管24及び複数の燃料噴射器28A、28B、28Cを含む。図示された実施形態では、細長い管24は、燃料レール10が直3エンジン又はV6エンジンで使用可能であるように、3つの燃料噴射器28A〜Cに結合される。他の実施形態では、細長い管24は、燃料レール10が異なった規模のエンジン(例えば直4、直5、V8、V10等)で使用可能であるように、より少ない又はより多い燃料噴射器に結合されてもよい。
[0030]図1に示されたように、細長い管24は、管24の一方の端部の入口32、入口32と反対側の行き止まりの又は閉じられた端部36、及び、複数の出口40A、40B、40Cを含む。細長い管24は、入口32と閉じられた端部36との間に延在する燃料通路44及び長手軸48を画定する。入口32は、燃料を燃料通路44内に導くために燃料ポンプ又は他の燃料源に接続可能である。出口40A〜Cは、燃料を通路44から受けるために燃料通路44と連通する。各出口40A〜Cは、燃料を燃料通路44からエンジンに供給するために噴射器28A〜Cの1つにも結合され、連通する。
[0031]エンジンの動作中、燃料レール10の燃料通路44は、入口32を介して燃料で満たされる。燃料噴射器28A〜Cはその後、燃料を燃料通路44からエンジン内に噴射するために作動され、細長い管24内に音波を形成する。いくつかの実施形態では、図示された実施形態のように、噴射器28A〜Cが、燃料をガソリン直接噴射(GDI)エンジンに供給するために、燃料を2MPa(20バール)より高い圧力で燃料通路44から受けるように、燃料レール10は高圧燃料レールであってもよい。このような実施形態では、噴射器28A〜Cの作動は、1000Hzより高い基本空洞共振周波数を有する強い圧力波を形成し、その実効値は、式、
Figure 2013536374
を使用して決定され、ここでfは基本空洞共振周波数であり、cは加圧された燃料中の音速であり、Lは燃料通路44の長さである。
[0032]図1に示されたように、音波は、管24の各端部の音響の腹56及び管24の長手軸48に沿った中点の音響の節60を有する基本液圧モード52を有する。噴射器28A〜Cが連続的に作動されるとき、腹56の近くに(すなわち管24の入口32及び閉じられた端部36に隣接して)配置された噴射器28A、28Cは、基本モード52を励起し、燃料レール10内に可聴雑音及び振動を発生する。節60に配置され節60と整列された中央の噴射器28Bは、一般的には、基本モード52を励起しない。中央の噴射器28Bは、したがって、燃料レール10に最小限の雑音又は振動しか発生しない。
[0033]図2には、細長い管24内に配置された複数の隔壁64A、64Bを含む燃料レール20を示す。隔壁64A〜Bは、燃料通路44を複数の室68A、68B、68Cに分割し、その結果、各出口40A〜Cは室68A〜Cの1つに配置される。図示された実施形態では、燃料レール20は、燃料通路44を3つの室68A〜Cに分割するために2つの隔壁64A〜Bを含み、その結果、各出口40A〜Cは別個の室68A〜C内に配置される。他の実施形態では、燃料レール20は、出口及び燃料噴射器の数に応じて燃料通路44をより少ない又はより多い室に音響的に分割するために、より少ない又はより多い隔壁を含んでもよい。隔壁64A〜Bは、隣接する室68A〜Cを音響的に分割するために、燃料通路44の断面積を減少させることによって、流体の流れを制限する。例えば、隔壁64A〜Bは、燃料通路44の断面積を約90%から約99%減少させることができる。図示された実施形態では、隔壁64A〜Bは、燃料通路44の断面積を約98%から約99%減少させることができる。隔壁64A〜Bは、室68A〜Cを互いに音響的に分離し、その結果、各室68A〜Cは、燃料レール20の基本空洞共振周波数のほぼ3倍の周波数の基本モード72A、72B、72Cを有する。室68A〜Cを分離することによって、ある室68A〜Cからの圧力波は、他の室68A〜Cに同相で伝達されない。
[0034]図2に示されたように、各室68A〜Cは、細長い管24の長手軸48に沿って測定された長さL、L、Lを有する。いくつかの実施形態では、隔壁64A〜Bは、各室68A〜Cが同じ長さを有するように、長手軸48に沿って均等に間隔をあけられてもよい。図示された実施形態では、隔壁64A〜Bは、室68A〜Cが異なった長さL、L、Lを有するように、不均等に間隔をあけられている。隔壁64A、64Bは、各室68A〜Cの基本周波数の音響の節76A、76B、76Cが対応する出口40A〜Cと整列されるように、細長い管24内に配置される。各音響の節76A〜Cは、対応する室68A〜Cの長さL、L、Lのほぼ中点に配置される。隔壁64A〜Bは、したがって、各出口40A〜Cが対応する室68A〜Cの長さL、L、Lのほぼ中点に配置されるように、細長い管24内に配置される。図示された実施形態では、すべての出口40A〜Cは、各々の対応する室68A〜Cの音響の節76A〜Cに配置される。他の実施形態では、出口40A〜Cの大部分(すなわち、50%より多く)のみが、各々の対応する室68A〜Cの音響の節76A〜Cに配置されてもよい。
[0035]出口40A〜Cが各室68A〜C内の基本モード72A〜Cの音響の節76A〜Cに正確に配置されるように隔壁64A〜Bを配置することによって、基本モード周波数の燃料レール20内の可聴雑音及び振動は完全に除去される。出口40A〜Cが各室68A〜Cの音響の節76A〜Cからわずかにずれるように隔壁64A〜Bが配置された場合、個々の室68A〜Cの基本周波数の可聴雑音及び振動は存在するが、極めて小さい振幅であり、隔壁64A〜Bがない燃料レール10(図1)の基本周波数よりほぼ3倍高い周波数である。本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用されるとき、出口40A〜Cは、出口40A〜Cが音響の節76A〜Cに正確に配置された構成と、出口40A〜Cが音響の節76A〜Cからわずかにずれて(例えば個々の室68A〜Cの長さの1/8内で)配置された構成との両方を含むために、音響の節76A〜Cに「実質的に」位置決め又は配置されていると述べられる。
[0036]燃料噴射器28A〜Cが作動されると、細長い管24内に音波が形成される。出口40A〜C及びしたがって燃料噴射器28A〜Cは、各室68A〜C内の音響の節76A〜Cに配置されるため、噴射器28A〜28Cの作動は、一般的に音波の基本モード72A〜Cを励起しない。燃料レール20は、したがって、上記のように配置された隔壁がない同様の燃料レール(例えば図1に示された燃料レール10)より少ない雑音及び振動を発生する。
[0037]図3〜5は、隔壁がない基準燃料レール(例えば図1に示された燃料レール10)と隔壁を含む変更された燃料レール(例えば図2に示された燃料レール20)との間の燃料圧力、レール振動及び放射雑音をそれぞれ比較するグラフである。グラフに示されたように、基準燃料レール10は、約1700Hzの基本空洞共振周波数を有する。図3〜5中のピークA、B及びCは、それぞれ、基準燃料レール10内の燃料通路44の基本モードを識別する。図4中のピークD及びDは、基準燃料レール10の構造共振モードを識別する。空洞共振周波数は、一般的に、燃料レールの長さの関数であり、異なった長さの燃料レールではより高く又はより低くなりうる。変更された燃料レール20では、燃料通路44を3つのより小さい室68A〜Cに分割し、出口40A〜Cの大部分及びそれによって燃料噴射器28A〜Cを、変更された燃料レール20内の音響の節76A〜Cと整列させることによって、この共振周波数は除去される。このような配置により、燃料噴射器28A〜Cの作動は、このような高い共振周波数振幅を発生させるように基本モード72A〜Cを励起しない。変更された燃料レール20によってこの周波数で放射される可聴雑音及び振動は、したがって除去され、又は、隔壁64A〜Bが配置の間にわずかにずれるか整列されない場合は、大幅に減少される。
[0038]図2に戻って参照すると、図示された実施形態では、隔壁64A〜Bは、細長い管24の内面80に結合された挿入物である。挿入物64A〜Bは、細長い管24の形状及び内径に一致するように全体的に円板状である。他の実施形態では、挿入物64A〜Bは、異なった燃料レールの形状及び寸法に一致するように他の形状(例えば楕円形、矩形等)であってもよい。各挿入物64A〜Bの外縁84A、84Bは、挿入物64A〜Bを管24内に固定するために、細長い管24の内面80にろう付けされる。他の実施形態では、挿入物64A〜Bは、例えば圧入又はCクリップのような他の適切な結合手段を使用して細長い管24に固定されてもよい。
[0039]各挿入物64A〜Bは、開口部88A、88Bを画定する。開口部88A〜Bは、隣接する室68A〜C間の流体連通を可能にするために、挿入物64A〜Bを通って延在する。図示された開口部88A〜Bは、挿入物64A〜Bの中心を通って延在する全体的に円筒状の穴である。他の実施形態では、開口部88A〜Bは、挿入物64A〜Bに形成された細隙又は溝穴であってもよく、各挿入物64A〜Bは、室68A〜C間の流体連通を可能にする複数の開口部を画定してもよく、及び/又は、開口部88A〜Bは挿入物64A〜Bの中心からずれてもよい。
[0040]図6〜8は、燃料レール20内で使用するための挿入物92、96、100の代替実施形態を示す。図6に示されたように、図示された挿入物92は、分割壁104及び拡張された円周部108を含む。分割壁104は、挿入物92が空洞112を画定するように、円周部108の端部から半径方向内側に延在する。分割壁104及び円周部108は、したがって、全体的にC字形断面を形成する。開口部116は、燃料レール20の隣接する室間の流体連通を可能にするために、分割壁104を通って延在する。拡張された円周部108は、挿入物92を細長い管24に結合するための比較的大きい外面120を提供する。
[0041]図7に示されたように、図示された挿入物96は、比較的薄い分割壁124及び拡張された円周部128を含む。分割壁124は、挿入物96が第1の空洞132及び第2の空洞136を分割壁124の対向する側に画定するように、円周部128の中央部から半径方向内側に延在する。分割壁124及び円周部128は、したがって、全体的にI字形断面を形成する。開口部140は、燃料レール20の隣接する室間の流体連通を可能にするために、分割壁124を通って延在する。図6に示された挿入物92と同様に、拡張された円周部128は、挿入物96を細長い管24に結合するための比較的大きい外面144を提供する。
[0042]図8に示されたように、図示された挿入物100は、図2に示された挿入物64A〜Bと同様の、全体的に矩形断面を有する。しかしながら、図5の挿入物100は、細長い管24の長手軸48に対して斜めに角度が付けられた開口部148を画定する。開口部148を長手軸48に対して傾けることは、室間の流体の流れを依然として可能にしながら、隣接する室間の分離を改善する。図示された実施形態では、開口部148は、長手軸48に対して約60度の角度が付けられる。他の実施形態では、開口部148は、長手軸48に対してより大きい又はより小さい程度(例えば1度と89度との間)角度が付けられてもよい。
[0043]図9は、燃料レール220の他の実施形態を示す。図示された燃料レール220は、図2に示された燃料レール20と同様であり、同様の部分は200を加えた同じ参照番号が与えられている。これによって、以下に具体的に考察されない燃料レール220の特徴及び要素並びに特徴及び要素の代替案の考察のために、図2の燃料レール20を参照する。
[0044]図示された燃料レール220は、管224の一方の端部の入口232、入口232と反対側の行き止まりの又は閉じられた端部236、及び、複数の出口240A、240B、240Cを有する、細長い管224を含む。細長い管224は、入口232及び閉じられた端部236間に延在する燃料通路244及び長手軸248を画定する。各出口240A〜Cは、燃料を燃料通路244からエンジンに供給するために、燃料噴射器に接続可能である。
[0045]燃料レール220は、細長い管224内に配置された複数の隔壁264A、264Bも含む。隔壁264A〜Bは、燃料通路244を複数の室268A、268B、268Cに分割し、その結果、各出口240A〜Cは、室268A〜Cの1つに配置される。図示された実施形態では、隔壁264A〜Bは、細長い管224と一体的に1つの部分として形成され、長手軸248に向かって半径方向内側に延在する。隔壁264A〜Bは、隣接する室268A〜Cを音響的に分割するために、燃料通路244の断面体積を減少させることによって、流体の流れを制限する。図2に示された隔壁64A〜Bと同様に、図示された隔壁264A〜Bは燃料通路244内に配置及び形成され、その結果、すべての出口240A〜Cは、燃料レール220によって発生される雑音及び振動を減少させるために、各々の対応する室268A〜Cの基本モードの音響の節に配置される。
[0046]図10は、燃料レール320の他の実施形態を示す。図示された燃料レール320は、図2に示された燃料レール20と同様であり、同様の部分は300を加えた同じ参照番号が与えられている。これによって、以下に具体的に考察されない燃料レール320の特徴及び要素並びに特徴及び要素の代替案の考察のために、図2の燃料レール20を参照する。
[0047]図示された燃料レール320は、管324の一方の端部の入口332、入口332と反対側の行き止まりの又は閉じられた端部336、及び、複数の出口340A、340B、340Cを有する、細長い管324を含む。細長い管324は、入口332と閉じられた端部336との間に延在する燃料通路344及び長手軸348を画定する。各出口340A〜Cは、燃料を燃料通路344からエンジンに供給するために、燃料噴射器に接続可能である。
[0048]燃料レール320は、細長い管324内に配置された複数の隔壁364A、364Bも含む。隔壁364A〜Bは、燃料通路344を複数の室368A、368B、368Cに分割し、その結果、各出口340A〜Cは、室368A〜Cの1つに配置される。図示された実施形態では、隔壁364A〜Bは、細長い管324の直径を減少することによって、細長い管324と一体的に1つの部分として形成される。例えば、隔壁364A〜Bは、細長い管324の比較的小さい直径部分を、圧着(crimping)、成型(molding)、又は別な方法で加工又は形成することによって形成されてもよい。隔壁364A〜Bは、隣接する室368A〜Cを音響的に分割するために、燃料通路344の断面体積を減少させることによって、流体の流れを制限する。図2に示された隔壁64A〜Bと同様に、図示された隔壁364A〜Bは燃料通路344内に配置及び形成され、その結果、すべての出口340A〜Cは、燃料レール320によって発生される雑音及び振動を減少させるために、各々の対応する室368A〜Cの基本モードの音響の節に配置される。
[0049]図11は、燃料レール420の他の実施形態を示す。図示された燃料レール420は、図2に示された燃料レール20と同様であり、同様の部分は400を加えた同じ参照番号が与えられている。これによって、以下に具体的に考察されない燃料レール420の特徴及び要素並びに特徴及び要素の代替案の考察のために、図2の燃料レール20を参照する。
[0050]図11に示されたように、燃料レール420は、管424の一方の端部の入口432、入口432と反対側の行き止まりの又は閉じられた端部436、及び、複数の出口440A、440B、440C、440Dを有する、細長い管424を含む。細長い管424は、入口432と閉じられた端部436との間に延在する燃料通路444及び長手軸448を画定する。図示された実施形態では、細長い管424は、燃料を燃料通路444から直4エンジン又はV8エンジンに供給するために4つの燃料噴射器に接続可能な4つの出口440A〜Dを含む。
[0051]図示された燃料レール420は、細長い管424内に配置された複数の隔壁464A、464B、464C、464Dも含む。隔壁464A〜Dは、燃料通路444を複数の室468A、468B、468C、468D、468Eに分割し、その結果、各出口440A〜Dは、室468A、468B、468C、468Eの1つに配置される。図示された実施形態では、燃料レール420は、燃料通路444を5つの室468A〜Eに分割するために、4つの隔壁464A〜Dを含む。隔壁464A〜Dは、燃料通路444の体積を分割することによって、隣接する室468A〜E間の流体連通を制限する。図示された隔壁464A〜Dは細長い管424内に配置され、その結果、すべての出口440A〜Dは、これらの隔壁がなければ基本共振モードで燃料レール420によって発生される雑音及び振動を除去するために、各々の対応する室468A、468B、468C、468Eの基本モードの音響の節に配置される。
[0052]入口432は細長い管424の開いた端部であるため、入口432に最も近い室468E内の音響の節は、必ずしも室468Eの中点でなくてもよい。基本モードの音響の節は、それによって、入口432に接続された流体管路の長さを含むことによって見つけられてもよい。あるいは、音響の節は、室468E内の共振周波数が十分に減少されるまで入口432に対する隔壁464Dの位置を調節することによる試行錯誤を通じて見つけられてもよい。いくつかの実施形態では、出口440Dにおいて噴射器によって発生される雑音が最小限である場合、出口440Dを音響の節において整列させる必要性は無視することができる。例えば、隔壁464Dは、入口432に最も近い出口440Dが音響の節に配置されないとしても、省略されてもよい。このような実施形態では、4つの出口のうち3つ440A、440B、440C(すなわち出口の大部分)は、燃料レール420によって発生される液圧雑音及び振動の大部分を大幅に減少させるために、依然として音響の節に配置される。
[0053]図示された実施形態では、隔壁464A〜Dは、細長い管424の内面480に結合された挿入物である。図2を参照しながら上記で考察された挿入物64A〜Bと同様に、図示された挿入物464A〜Dは、挿入物464A〜Dを管424内に固定するために、細長い管424の内面480にろう付けされる。他の実施形態では、挿入物464A〜Dは、他の適切な結合手段を使用して細長い管424に固定されてもよく、又は、細長い管424と一体的に1つの部分として形成されてもよい。各挿入物464A〜Dは、開口部488A、488B、488C、488Dを画定する。開口部488A〜Dは、隣接する室468A〜E間の流体連通を可能にするために、挿入物464A〜Dを通って延在する。図示された開口部488A〜Dは、挿入物464A〜Dの中心を通って延在する全体的に円筒状の穴である。いくつかの実施形態では、開口部488A〜Dは、細長い管424の長手軸448に対して斜めに角度が付けられてもよい。
[0054]図12及び13は、燃料レール510、520の他の実施形態を示す。図示された燃料レール510、520は、図2に示された燃料レール20と同様であり、同様の部分は500を加えた同じ参照番号が与えられている。これによって、以下に具体的に考察されない燃料レール510、520の特徴及び要素並びに特徴及び要素の代替案の考察のために、図2の燃料レール20を参照する。
[0055]図12に示されたように、燃料レール510は、入口532、第1の行き止まりの又は閉じられた端部536、第2の行き止まりの又は閉じられた端部538、及び、複数の出口540A、540B、540C、540Dを有する、細長い管524を含む。細長い管524は、閉じられた端部536、538間に延在する燃料通路544及び長手軸548を画定する。図示された入口532は、第1及び第2の閉じられた端部536、538間の長手軸548に沿ってちょうど中間に配置され、その結果、高圧ポンプ又は他の液圧装置によって引き起こされる入口532からの圧力脈動は、燃料通路544の基本液圧モード552の音響の節560で燃料レール520に入り、節560を励起しない。他の実施形態では、入口532は、長手軸548に沿って中間からわずかにずれてもよい。図示された実施形態では、細長い管524は、燃料を燃料通路544から直4エンジン又はV8エンジンに供給するために4つの燃料噴射器に接続可能な4つの出口540A〜Dを含む。
[0056]図13に示されたように、燃料レール520は、細長い管524内に配置された複数の隔壁564A、564B、564C、564Dを含む。隔壁564A〜Dは、燃料通路544を複数の室568A、568B、568C、568D、568Eに分割し、その結果、各出口540A〜Dは、室568A、568B、568D、568Eの1つに配置される。図示された実施形態では、燃料レール520は、燃料通路544を5つの室568A〜Eに分割するために、4つの隔壁564A〜Dを含む。このような配置により、出口は、入口532に隣接する室568Cに配置されない。隔壁564A〜Dは、隣接する室568A〜Eを音響的に分割するために、燃料通路544の断面体積を減少させることによって、流体の流れを制限する。図示された隔壁564A〜Dは細長い管524内に配置され、その結果、すべての出口540A〜D及び入口532は、基本モード552(図12)によって発生される雑音及び振動を除去するために、各々の対応する室568A〜Eの基本モードの音響の節に配置される。他の実施形態では、燃料レール520によって発生される雑音及び振動の大部分を除去するために、出口540A〜Dの大部分のみが室568A、568B、568D、568Eの音響の節に配置されてもよい。
[0057]図示された実施形態では、隔壁564A〜Dは、細長い管524の内面580に結合された挿入物である。図2を参照しながら上記で考察された挿入物64A〜Bと同様に、図示された挿入物564A〜Dは、挿入物564A〜Dを管524内に固定するために、細長い管524の内面580にろう付けされる。他の実施形態では、挿入物564A〜Dは、他の適切な結合手段を使用して細長い管524に固定されてもよく、又は、細長い管524と一体的に1つの部分として形成されてもよい。各挿入物564A〜Dは、開口部588A、588B、588C、588Dを画定する。開口部588A〜Dは、隣接する室568A〜E間の流体連通を可能にするために、挿入物564A〜Dを通って延在する。図示された開口部588A〜Dは、挿入物564A〜Dの中心を通って延在する全体的に円筒状の穴である。いくつかの実施形態では、開口部588A〜Dは、細長い管524の長手軸548に対して斜めに角度が付けられてもよい。
[0058]図14は、燃料レール620の他の実施形態を示す。図示された燃料レール620は、図2に示された燃料レール20と同様であり、同様の部分は600を加えた同じ参照番号が与えられている。これによって、本明細書で具体的に考察されない燃料レール620の特徴及び要素並びに特徴及び要素の代替案の考察のために、図2の燃料レール20を参照する。
[0059]図14に示されたように、燃料レール620は、入口632、第1の行き止まりの又は閉じられた端部636、第2の行き止まりの又は閉じられた端部638、及び、複数の出口640A、640Bを有する、細長い管624を含む。細長い管624は、閉じられた端部636、638間に延在する燃料通路644及び長手軸648を画定する。図示された入口632は、第1及び第2の閉じられた端部636、638間の長手軸648に沿ってちょうど中間に配置され、その結果、入口632からの圧力脈動は、燃料通路644の基本液圧モードの音響の節で燃料レール620に入る。他の実施形態では、入口632は、長手軸648に沿って中間からわずかにずれてもよい。図示された実施形態では、細長い管624は、燃料を燃料通路644から直2エンジン(水平対向2気筒)又はV4エンジンに供給するために2つの燃料噴射器に接続可能な2つの出口620A〜Bを含む。
[0060]図示された燃料レール620は、細長い管624内に配置された複数の隔壁664A、664Bも含む。隔壁664A〜Bは、燃料通路644を複数の室668A、668B、668Cに分割し、その結果、各出口640A〜Bは、室668A、668Cの1つに配置される。図示された実施形態では、燃料レール620は、燃料通路644を3つの室668A〜Cに分割するために、2つの隔壁664A〜Bを含む。このような配置により、出口は、入口632に隣接する室668Bに配置されない。隔壁664A〜Bは、隣接する室668A〜Cを音響的に分割するために、燃料通路644の断面体積を減少させることによって、流体の流れを制限する。図示された隔壁664A〜Bは細長い管624内に配置され、その結果、すべての出口640A〜B及び入口632は、基本モードによって発生される雑音及び振動を除去するために、各々の対応する室668A〜Cの基本モードの音響の節に配置される。
[0061]図示された実施形態では、隔壁664A〜Bは、細長い管624の内面680に結合された挿入物である。図2を参照しながら上記で考察された挿入物64A〜Bと同様に、図示された挿入物664A〜Bは、挿入物664A〜Bを管624内に固定するために、細長い管624の内面680にろう付けされる。他の実施形態では、挿入物664A〜Bは、他の適切な結合手段を使用して細長い管624に固定されてもよく、又は、細長い管624と一体的に1つの部分として形成されてもよい。各挿入物664A〜Bは、開口部688A〜Bを画定する。開口部688A〜Bは、隣接する室668A〜C間の流体連通を可能にするために、664A〜Bを通って延在する。図示された開口部688A〜Bは、挿入物664A〜Bの中心を通って延在する全体的に円筒状の穴である。いくつかの実施形態では、開口部は、細長い管624の長手軸648に対して斜めに角度が付けられてもよい。
[0062]燃料レールの出口が基本モードの音響の節に配置されるように燃料レール内に隔壁を配置することによって、燃料レール内の1000Hzより高い共振周波数は、減少又は除去されることができる。上記で考察されたように、出口の大部分を音響の節に配置することは、燃料レールによって発生される雑音及び振動を大幅に減少させる。隔壁は、一般的に高圧燃料レール(例えば、約2MPa(20バール)より高い通常の動作圧力を有する燃料レール)で使用される。このような燃料レールは、圧力脈動を弱めるためにレールの燃料通路内に配置される制振器又はコンプライアンス要素(compliance element)を含まない。
[0063]図15〜19は、燃料レール(例えば、図2、11、13及び14に示された燃料レール20、420、520、620)で使用するための挿入物700、704、708、712の代替実施形態を示す。図15及び16に示されたように、挿入物700は、燃料レールの隣接する室間の流体連通を可能にするために、挿入物700を通って延在する開口部716を画定する。図示された開口部716は、挿入物700の中心720からずれており、その結果、開口部716は、挿入物700の縁部724に隣接して、且つ、燃料レールがエンジンに対して適切に配向された場合、燃料レールの底部近くに配置される。開口部716を挿入物700の中心720からずらすことは、特に、レールがエンジンに接続され、最初に燃料で満たされるときの初充填(green−fill)すなわち最初の充填時、燃料レールの室間の流体の流れを促進する。燃料レールの初期充填時には、燃料噴射器が動作を開始する前に、低圧燃料が開口部716を通ってある室から他の室に迅速に流れることができる。
[0064]図17に示されたように、図示された挿入物704は、分割壁728及び拡張された円周部732を含む。分割壁728は、挿入物704が空洞736を画定するように、円周部732の端部から半径方向内側に延在する。開口部740が、燃料レールの隣接する室間の流体連通を可能にするために、分割壁728を通って延在する。図15及び16に示された開口部716と同様に、図示された開口部740は、挿入物704の中心744からずれている。
[0065]図18に示されたように、図示された挿入物708は、分割壁748及び拡張された円周部752を含む。分割壁748は、挿入物708が分割壁748の対向する側に第1の空洞756及び第2の空洞760を画定するように、円周部752の中央部から半径方向内側に延在する。開口部764が、燃料レールの隣接する室間の流体連通を可能にするために、分割壁748を通って延在する。図15及び16に示された開口部716と同様に、図示された開口部764は、挿入物708の中心768からずれている。
[0066]図19に示されたように、図示された挿入物712は、挿入物712の中心776からずれ、挿入物712の縁部780に隣接して配置された複数の開口部772を画定する。開口部772は、挿入物712を燃料レール内に配置することを容易にするために、挿入物712の縁部780の近くで円周方向に間隔をあけられる。このような配置により、開口部772の少なくとも1つは、燃料レールに対する挿入物712の方向に関係なく、燃料レールのエンジンとの組み立て時に、最初の充填を促進するために、燃料レールの底部に又はその近くに配置されるであろう。図示された実施形態では、挿入物712は4つの開口部772を画定する。他の実施形態では、挿入物712はより少ない又はより多い開口部772を画定してもよい。さらに他の実施形態では、開口部772は、互いに対して他の位置に配置されてもよい(例えば、ある開口部は挿入物712の中心776を通って延在してもよく、1つ又は複数の開口部は、挿入物712の縁部780に隣接して配置されてもよい)。
[0067]図示された開口部772は、各開口部772が、例えば図16に示された単一の開口部716より小さい直径を有するという点で、比較的小さい直径の開口部である。全体では、開口部772は、単一の開口部716の断面積又は体積とほぼ等しいかより大きい断面積又は体積を有する。
[0068]図20及び21は、燃料レール(例えば、図2、11、13及び14に示された燃料レール20、420、520、620)内で使用するための挿入物784、788の追加の代替実施形態を示す。図20に示されたように、挿入物784は、扇形切り欠き部のある円板となるように、挿入物784の縁部796に配置された複数の開口部792を画定する。図示された実施形態では、挿入物784は、縁部796の周りで均等に間隔をあけられた3つの開口部792を画定する。他の実施形態では、挿入物784は、より少ない又はより多い開口部792を確定してもよく、且つ/又は、開口部792は不均等に間隔をあけられてもよい。図示された挿入物784は、燃料が、燃料レールの隣接する室間を流れるために、挿入物784を通るのではなく、挿入物784の縁部796の周りを流れることを可能にする。
[0069]図21に示されたように、挿入物788は、挿入物788の縁部804に配置された複数の開口部800、及び、挿入物788の中心に配置された開口部808を画定する。図20に示された開口部792と同様に、図示された開口部800は、挿入物788が扇形切り欠き部のある円板となるように、縁部804の周りで均等に間隔をあけられる。挿入物788の縁部804及び中心の両方に開口部800、808を設けることは、依然として室間の音響的な分離を維持すると共に製造時の燃料レールの最初の充填を促進しながら、燃料レールの隣接する室間の流体の流れを増加する。
[0070]本発明は、燃料レールへの具体的な参照と共に考察されてきたが、隔壁は、雑音及び振動を減らすのを助けるために、種々の他の環境内に配置されてもよい。例えば、隔壁は、入口及び出口の大部分を導管の音響の節に配置するために、水道本管、送油管、天然ガス管路、又は他の高圧導管内に配置されてもよい。
[0071]本発明の種々の他の特徴及び利点は、以下の特許請求の範囲に記載される。
[0070]本発明は、燃料レールへの具体的な参照と共に考察されてきたが、隔壁は、雑音及び振動を減らすのを助けるために、種々の他の環境内に配置されてもよい。例えば、隔壁は、入口及び出口の大部分を導管の音響の節に配置するために、水道本管、送油管、天然ガス管路、又は他の高圧導管内に配置されてもよい。
(参考発明1)
入口及び複数の出口を含み、燃料を前記複数の出口に向けて導く燃料通路を画定する細長い管と、
各出口が複数の室のうちの1つに配置されるように前記燃料通路を前記複数の室に分割するために前記細長い管内に配置され、隣接する室間の流体の流れを制限する複数の隔壁と
を備えた燃料レールであって、
前記複数の出口の大部分は、前記燃料レールによって発生される雑音を減少させるために、実質的に各々の対応する室の音響の節に配置された、燃料レール。
(参考発明2)
前記複数の出口の前記大部分は、前記燃料通路の共振モードによって発生される液圧雑音を除去するために、各々の対応する室の前記音響の節に配置された、参考発明1に記載の燃料レール。
(参考発明3)
各出口は、前記複数の室の別個の1つに配置された、参考発明1に記載の燃料レール。
(参考発明4)
すべての出口は、前記燃料レールによって発生される雑音を減少させるために、各々の対応する室の前記音響の節に配置された、参考発明1に記載の燃料レール。
(参考発明5)
前記複数の出口のうちの1つを除くすべては、前記燃料レールによって発生される雑音を減少させるために、各々の対応する室の前記音響の節に配置された、参考発明1に記載の燃料レール。
(参考発明6)
音響の節に配置されない前記1つの出口は、前記入口に最も近い出口である、参考発明5に記載の燃料レール。
(参考発明7)
前記入口は、前記燃料通路の共振モードによって発生される液圧雑音を除去するために、対応する室の音響の節に配置された、参考発明1に記載の燃料レール。
(参考発明8)
各室は長さを有し、各室の前記音響の節は前記長さのほぼ中点に配置された、参考発明1に記載の燃料レール。
(参考発明9)
前記複数の隔壁は複数の挿入物を含み、前記複数の挿入物は、前記燃料通路を前記複数の室に分割するために前記細長い管に結合され、各挿入物は、前記複数の室間の流体連通を可能にする開口部を画定する、参考発明1に記載の燃料レール。
(参考発明10)
前記細長い管は長手軸を画定し、前記複数の挿入物うちの少なくとも1つの前記開口部は、前記長手軸に対して斜めに角度が付けられた、参考発明9に記載の燃料レール。
(参考発明11)
前記複数の挿入物うちの少なくとも1つの前記開口部は、前記複数の挿入物うちの前記少なくとも1つの中心からずれた、参考発明9に記載の燃料レール。
(参考発明12)
前記複数の挿入物うちの少なくとも1つの前記開口部は、前記複数の挿入物うちの前記少なくとも1つの縁部に配置された、参考発明9に記載の燃料レール。
(参考発明13)
前記複数の挿入物うちの少なくとも1つは、前記複数の室間の流体連通を可能にする複数の開口部を画定する、参考発明9に記載の燃料レール。
(参考発明14)
各隔壁は、前記細長い管と一体的に1つの部分として形成された、参考発明1に記載の燃料レール。
(参考発明15)
前記複数の出口の前記大部分は、前記燃料レール内の1000Hzより高い共振周波数を減少させるために、各々の対応する室の前記音響の節に配置された、参考発明1に記載の燃料レール。
(参考発明16)
複数の燃料噴射器をさらに備え、各燃料噴射器は、燃料を前記燃料通路から2MPa(20バール)より高い圧力で受けるために、前記複数の出口のうちの1つに結合された、参考発明1に記載の燃料レール。
(参考発明17)
前記燃料通路内に制振器要素が配置されていない、参考発明1に記載の燃料レール。
(参考発明18)
入口及び複数の出口を有し、燃料を前記複数の出口に向けて導くための燃料通路を画定する細長い管を含む、燃料レールを製造する方法であって、
前記燃料通路を複数の室に分割するために複数の隔壁を前記細長い管内に設ける工程であって、前記複数の隔壁は、隣接する室間の流体の流れを制限する、工程と、
各出口が前記複数の室のうちの1つに配置され、前記燃料レールによって発生される雑音を減少させるために前記複数の出口の大部分が、実質的に各々の対応する室の音響の節に配置されるように、前記複数の隔壁を配置する工程とを備えた、方法。
(参考発明19)
前記複数の隔壁を配置する工程は、前記燃料通路の共振モードによって発生される液圧雑音を減少させるために前記複数の出口の前記大部分が各々の対応する室の前記音響の節に配置されるように、前記複数の隔壁を配置する工程を含む、参考発明18に記載の方法。
(参考発明20)
前記複数の隔壁を配置する工程は、各出口が前記複数の室の別個の1つに配置されるように、前記複数の隔壁を配置する工程を含む、参考発明18に記載の方法。
(参考発明21)
前記複数の隔壁を配置する工程は、前記燃料レールによって発生される雑音を減少させるためにすべての出口が各々の対応する室の前記音響の節に配置されるように、前記複数の隔壁を配置する工程を含む、参考発明18に記載の方法。
(参考発明22)
前記複数の隔壁を配置する工程は、前記燃料レールによって発生される雑音を減少させるために前記複数の出口のうちの1つを除くすべてが各々の対応する室の前記音響の節に配置されるように、前記複数の隔壁を配置する工程を含む、参考発明18に記載の方法。
(参考発明23)
前記複数の隔壁は複数の挿入物を含み、前記複数の隔壁を配置する工程は、前記燃料通路を前記複数の室に分割するために前記複数の挿入物を前記細長い管内に挿入する工程を含む、参考発明18に記載の方法。
(参考発明24)
前記複数の挿入物を前記細長い管にろう付けする工程をさらに備えた、参考発明23に記載の方法。
(参考発明25)
前記複数の隔壁を設ける工程は、前記複数の隔壁を、前記細長い管と一体的に1つの部分として形成する工程を含む、参考発明18に記載の方法。

Claims (25)

  1. 入口及び複数の出口を含み、燃料を前記複数の出口に向けて導く燃料通路を画定する細長い管と、
    各出口が複数の室のうちの1つに配置されるように前記燃料通路を前記複数の室に分割するために前記細長い管内に配置され、隣接する室間の流体の流れを制限する複数の隔壁と
    を備えた燃料レールであって、
    前記複数の出口の大部分は、前記燃料レールによって発生される雑音を減少させるために、実質的に各々の対応する室の音響の節に配置された、燃料レール。
  2. 前記複数の出口の前記大部分は、前記燃料通路の共振モードによって発生される液圧雑音を除去するために、各々の対応する室の前記音響の節に配置された、請求項1に記載の燃料レール。
  3. 各出口は、前記複数の室の別個の1つに配置された、請求項1に記載の燃料レール。
  4. すべての出口は、前記燃料レールによって発生される雑音を減少させるために、各々の対応する室の前記音響の節に配置された、請求項1に記載の燃料レール。
  5. 前記複数の出口のうちの1つを除くすべては、前記燃料レールによって発生される雑音を減少させるために、各々の対応する室の前記音響の節に配置された、請求項1に記載の燃料レール。
  6. 音響の節に配置されない前記1つの出口は、前記入口に最も近い出口である、請求項5に記載の燃料レール。
  7. 前記入口は、前記燃料通路の共振モードによって発生される液圧雑音を除去するために、対応する室の音響の節に配置された、請求項1に記載の燃料レール。
  8. 各室は長さを有し、各室の前記音響の節は前記長さのほぼ中点に配置された、請求項1に記載の燃料レール。
  9. 前記複数の隔壁は複数の挿入物を含み、前記複数の挿入物は、前記燃料通路を前記複数の室に分割するために前記細長い管に結合され、各挿入物は、前記複数の室間の流体連通を可能にする開口部を画定する、請求項1に記載の燃料レール。
  10. 前記細長い管は長手軸を画定し、前記複数の挿入物うちの少なくとも1つの前記開口部は、前記長手軸に対して斜めに角度が付けられた、請求項9に記載の燃料レール。
  11. 前記複数の挿入物うちの少なくとも1つの前記開口部は、前記複数の挿入物うちの前記少なくとも1つの中心からずれた、請求項9に記載の燃料レール。
  12. 前記複数の挿入物うちの少なくとも1つの前記開口部は、前記複数の挿入物うちの前記少なくとも1つの縁部に配置された、請求項9に記載の燃料レール。
  13. 前記複数の挿入物うちの少なくとも1つは、前記複数の室間の流体連通を可能にする複数の開口部を画定する、請求項9に記載の燃料レール。
  14. 各隔壁は、前記細長い管と一体的に1つの部分として形成された、請求項1に記載の燃料レール。
  15. 前記複数の出口の前記大部分は、前記燃料レール内の1000Hzより高い共振周波数を減少させるために、各々の対応する室の前記音響の節に配置された、請求項1に記載の燃料レール。
  16. 複数の燃料噴射器をさらに備え、各燃料噴射器は、燃料を前記燃料通路から2MPa(20バール)より高い圧力で受けるために、前記複数の出口のうちの1つに結合された、請求項1に記載の燃料レール。
  17. 前記燃料通路内に制振器要素が配置されていない、請求項1に記載の燃料レール。
  18. 入口及び複数の出口を有し、燃料を前記複数の出口に向けて導くための燃料通路を画定する細長い管を含む、燃料レールを製造する方法であって、
    前記燃料通路を複数の室に分割するために複数の隔壁を前記細長い管内に設ける工程であって、前記複数の隔壁は、隣接する室間の流体の流れを制限する、工程と、
    各出口が前記複数の室のうちの1つに配置され、前記燃料レールによって発生される雑音を減少させるために前記複数の出口の大部分が、実質的に各々の対応する室の音響の節に配置されるように、前記複数の隔壁を配置する工程とを備えた、方法。
  19. 前記複数の隔壁を配置する工程は、前記燃料通路の共振モードによって発生される液圧雑音を減少させるために前記複数の出口の前記大部分が各々の対応する室の前記音響の節に配置されるように、前記複数の隔壁を配置する工程を含む、請求項18に記載の方法。
  20. 前記複数の隔壁を配置する工程は、各出口が前記複数の室の別個の1つに配置されるように、前記複数の隔壁を配置する工程を含む、請求項18に記載の方法。
  21. 前記複数の隔壁を配置する工程は、前記燃料レールによって発生される雑音を減少させるためにすべての出口が各々の対応する室の前記音響の節に配置されるように、前記複数の隔壁を配置する工程を含む、請求項18に記載の方法。
  22. 前記複数の隔壁を配置する工程は、前記燃料レールによって発生される雑音を減少させるために前記複数の出口のうちの1つを除くすべてが各々の対応する室の前記音響の節に配置されるように、前記複数の隔壁を配置する工程を含む、請求項18に記載の方法。
  23. 前記複数の隔壁は複数の挿入物を含み、前記複数の隔壁を配置する工程は、前記燃料通路を前記複数の室に分割するために前記複数の挿入物を前記細長い管内に挿入する工程を含む、請求項18に記載の方法。
  24. 前記複数の挿入物を前記細長い管にろう付けする工程をさらに備えた、請求項23に記載の方法。
  25. 前記複数の隔壁を設ける工程は、前記複数の隔壁を、前記細長い管と一体的に1つの部分として形成する工程を含む、請求項18に記載の方法。
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