JP6144073B2 - 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 - Google Patents

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。

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。

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。

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。

独国特許出願公開第１０ ２００９ ０３２ ３０５号明細書

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本発明の一実施形態に従うブロック状の流体誘導部の縦断面図である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

Claims (7)

1. 流体誘導部（１０）内に、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（２０）が形成されている、高圧流体システムのためのブロック状の流体誘導部（１０）において、
   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、
   前記流体誘導部（１０）は、前記高圧流体路（２０）の横断面で見た場合に、前記高圧流体路（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、前記排出路（３０）が、前記高圧流体路（２０）の横断面で見た場合に、壁厚が最小の前記高圧流体路（２０）の壁（Ｗ１）の周方向位置に配置されていることを特徴とするブロック状の流体誘導部。
2. 前記排出路（３０）が前記高圧流体路（２０）に平行に延びている、請求項１に記載のブロック状の流体誘導部。
3. 前記流体誘導部（１０）が、高圧ポンプ（１）のための弁支持体として形成されている、請求項１または２に記載のブロック状の流体誘導部。
4. 前記流体誘導部が、前記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、請求項１または２に記載のブロック状の流体誘導部。
5. 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、前記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、請求項１から４のいずれか一項に記載のブロック状の流体誘導部（１０）と、を備えたコモンレール燃料システムにおいて、
   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。
6. 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、前記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、請求項３に記載のブロック状の流体誘導部（１０）と、を備えたコモンレール燃料システムにおいて、
   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、
   前記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（１）を備えている、コモンレール燃料システム。
7. 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、前記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、請求項４に記載のブロック状の流体誘導部（１０）と、を備えたコモンレール燃料システムにおいて、
   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、
   前記高圧流体システムが多数の高圧管を備え、前記分配ブロックに前記高圧管が接続されている、コモンレール燃料システム。

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