(57)【要約】【課題】エンジンの燃料供給装置における、より磨耗が少なく新しいバルブユニットを提供すること。【解決手段】本発明は、凹部（１４）内で定圧安全弁（１５）を受容する鋼製の本体（１１）を有するエンジンの燃料供給装置のバルブユニット（２３）に関する。このとき、前記定圧安全弁（１５）は、ばね要素（１９）が衝突する作動要素（２０）を有しており、前記作動要素は、前記定圧安全弁（１５）のボールバルブ（２１）を、前記定圧安全弁（１５）のバルブシート（２４）に対して押圧する。前記定圧安全弁の前記バルブシート（２４）は、鋼製の単独のカートリッジ（２５）から形成されており、前記単独のカートリッジ（２５）における鋼の焼戻し温度は、前記本体（１１）の鋼の焼戻し温度よりも高い。【選択図】図２
2010242738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹部内で定圧安全弁を受容する鋼製の本体を有するエンジンの燃料供給装置のバルブユニットであって、
前記定圧安全弁は、ばね要素が衝突する作動要素を有しており、前記作動要素は、前記定圧安全弁のボールバルブを、前記定圧安全弁のバルブシートに対して押圧するバルブユニットにおいて、
前記定圧安全弁の前記バルブシート（２４）は、鋼製の単独のカートリッジ（２５）から構成されており、
前記単独のカートリッジ（２５）における鋼の焼戻し温度は、前記本体（１１）の鋼の焼戻し温度よりも高いことを特徴とするバルブユニット。
【請求項２】
前記個別のカートリッジ（２５）の鋼の焼戻し温度が、前記定圧安全弁の領域における燃料の最高動作温度よりも高いことを特徴とする請求項１に記載のバルブユニット。
【請求項３】
前記個別のカートリッジ（２５）の鋼の焼戻し温度が、前記定圧安全弁の領域における燃料の最高動作温度よりも、少なくとも２００℃、好ましくは少なくとも２５０℃高いことを特徴とする請求項２に記載のバルブユニット。
【請求項４】
前記本体（１１）の鋼の焼戻し温度が、前記定圧安全弁の領域における燃料の最高作動温度にほぼ等しいことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のバルブユニット。
【請求項５】
請求項６もしくは７または両方に記載の特徴、及び／又は、請求項９もしくは１０または両方に記載の特徴、を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のバルブユニット。
【請求項６】
凹部内で定圧安全弁を受容する鋼製の本体を有するエンジンの燃料供給装置のバルブユニットであって、
前記定圧安全弁は、ばね要素が衝突する作動要素を有しており、
前記作動要素は、前記定圧安全弁のボールバルブを前記定圧安全弁のバルブシートに対して押圧するバルブユニットにおいて、
前記バルブシート（２４）の粗さＲａは、０．８よりも小さいことを特徴とするバルブユニット。
【請求項７】
前記バルブシート（２４）の粗さＲａは、０．２〜０．６、特に０．３〜０．５であることを特徴とする請求項６に記載のバルブユニット。
【請求項８】
請求項１から４のいずれか一項あるいは複数項に記載の特徴、及び／又は、請求項９もしくは１０または両方に記載の特徴、を有することを特徴とする請求項６又は７に記載のバルブユニット。
【請求項９】
凹部内で定圧安全弁を受容する鋼製の本体を有するエンジンの燃料供給装置のバルブユニットであって、
前記定圧安全弁は、ばね要素が衝突する作動要素を有しており、
前記作動要素は、前記定圧安全弁のボールバルブを前記定圧安全弁のバルブシートに対して押圧するバルブユニットにおいて、
前記ボールバルブ（２１）は、鋼よりも強度が大きく、鋼よりも比重が小さい材料で形成されていることを特徴とするバルブユニット。
【請求項１０】
前記ボールバルブ（２１）が、セラミックス材料から形成されていることを特徴とする請求項９に記載のバルブユニット。
【請求項１１】
請求項１から４のいずれか一項あるいは複数項に記載の特徴、及び／又は、請求項６もしくは７または両方に記載の特徴、を有することを特徴とする請求項９又は１０に記載のバルブユニット。
【請求項１２】
前記カートリッジ（２５）が、前記作動要素（２０）、前記ボールバルブ（２１）、及び前記ばね要素（１９）と共に、前記本体（１１）の前記凹部（１４）内に位置していることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載のバルブユニット。
【請求項１３】
前記本体（１１）が、さらに個別の凹部（１２）において、燃料送出弁（１３）を受容することを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載のバルブユニット。
【請求項１４】
前記本体（１１）は、燃料ポンプのために第１の連結領域（１６）を有し、燃料噴射弁もしくはインジェクタのために第２の連結領域（１７）を有することを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載のバルブユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１もしくは請求項６もしくは請求項９のおいて書き部分に記載されたエンジンにおける燃料供給装置のバルブユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン、特に重油で駆動される船舶用ディーゼルエンジンのシリンダは、燃料を自由に使用できないといけないので、燃料供給装置が用いられる。エンジンの燃料供給装置は、エンジンのシリンダに配設された噴射弁とも称されるインジェクタを備えており、燃料は、当該インジェクタを用いてシリンダ内に噴射され得る。エンジンの燃料供給装置は、エンジンのシリンダ内に噴射される燃料をインジェクタの方向に送るために、インジェクタに加えて、少なくとも１つの燃料ポンプを備えている。
【０００３】
燃料供給装置のインジェクタと燃料供給装置の燃料ポンプとの間には、図１に示された、先行技術から知られているバルブユニット１０が位置している。図１に示したバルブユニット１０は、すでに言及したように、燃料供給装置の燃料ポンプとインジェクタとの間に位置しており、鋼から成る本体１１を備えている。このとき、本体１１の第１の凹部１２内には、燃料送出弁１３が位置しており、本体１１の第２の凹部１４内には、定圧安全弁１５が位置している。本体１１の第１の連結領域１６には、図示されていない燃料ポンプが連結可能であり、本体１１の第２の連結領域１７には、やはり図示されていない燃料噴射弁もしくはインジェクタが連結可能である。
【０００４】
定圧安全弁１５は、バルブユニット１０の、燃料噴射弁もしくはインジェクタに接続される燃料ライン１８における燃料の最低圧力を維持するために用いられる。
【０００５】
図１に示した先行技術によれば、バルブユニット１０の定圧安全弁１５は、ばね要素１９が衝突する作動要素２０を有しており、作動要素２０は、定圧安全弁１５のボールバルブ２１を、バルブユニット１０の本体１１によって供給されるバルブシート２２に対して押圧する。
【０００６】
図１に示された、先行技術から知られたバルブユニット１０の場合、本体１１は鋼で形成されている。定圧安全弁１５のボールバルブ２１もやはり、鋼で形成されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の点に鑑み、本発明の課題は、エンジンの燃料供給装置における、より磨耗が少なく新しいバルブユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、本課題は、請求項１に記載のバルブユニットによって解決される。当該態様では、定圧安全弁のバルブシートは、鋼による単独のカートリッジから構成されている。このとき、単独のカートリッジにおける鋼の焼戻し温度は、本体の鋼の焼戻し温度よりも高い。
【０００９】
本発明の第２の態様によれば、本課題は、請求項６に記載のバルブユニットによって解決される。当該態様では、バルブシートの粗さＲａは、０．８よりも小さい。
【００１０】
本発明の第３の態様によれば、本課題は、請求項９に記載のバルブユニットによって解決される。当該態様では、ボールバルブは、鋼よりも強度が大きく、鋼よりも比重の小さい材料から形成されている。
【００１１】
本発明の全部で３つの態様を、単独で、２つの態様を任意に組み合わせて、又は、３つ全ての態様を組み合わせて、バルブユニットに適用することによって、当該バルブユニットの磨耗を先行技術に比して明らかに減少させることができる。これによって、バルブユニットの寿命を延長し、それに伴い、燃料供給装置の保全間隔を延長することが可能となる。さらに、先行技術に基づいて構成されたバルブユニットを、修理の際に、本発明に係るバルブユニットに改造することができる。
【００１２】
本発明のさらなる構成は、従属請求項及び以下の明細書部分から明らかとなる。本発明の実施例については、以下に図を用いて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】エンジンの燃料供給装置における、先行技術から知られたバルブユニットを示す図である。
【図２】エンジンの燃料供給装置における、本発明に係るバルブユニットを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図２は、エンジン、特に重油で駆動される船舶用ディーゼルエンジンの燃料供給装置における、本発明に係るバルブユニット２３を示している。不必要な重複を避けるために、図２の本発明に係るバルブユニット２３について、図１の先行技術から知られたバルブユニット１０と同じアセンブリには同じ参照符号を用いることとする。
【実施例１】
【００１５】
本発明の第１の態様によると、定圧安全弁１５のボールバルブ２１のためのバルブシート２４は、本体１１と同様に鋼で形成された単独のカートリッジ２５によって供給される。単独のカートリッジ２５における鋼のいわゆる焼戻し温度は、本体１１の鋼の焼戻し温度よりも高い。焼戻し温度とは、熱処理の温度であり、当該熱処理において、本体１１の鋼材料と単独のカートリッジ２５の鋼材料とは、所望のカートリッジのためのあらゆる特性に対して集中的に影響を与えるために、集中的に加熱される。鋼材料の焼戻しに関する詳細は、当業者によく知られているので、ここでは詳細な説明は行わない。
【００１６】
単独のカートリッジ２５における鋼の焼戻し温度は、定圧安全弁１５の領域における燃料の最高動作温度よりも高い。カートリッジ２５の鋼の焼戻し温度は、定圧安全弁１５の領域における燃料の最高動作温度よりも、好適には少なくとも２００℃、特に好適には少なくとも２５０℃高い。本体１１の鋼の焼戻し温度は、定圧安全弁１５の領域における燃料の最高動作温度にほぼ等しい。
【実施例２】
【００１７】
好ましくは本発明の第１の態様と組み合わせて適用される第２の態様によると、本発明の第１の態様では単独のカートリッジ２５によって供給されるボールバルブ２１のためのバルブシート２４の粗さＲａは、０．８μｍよりも小さい。定圧安全弁１５のボールバルブ２１のためのバルブシート２４の粗さＲａが、０．２μｍ〜０．６μｍ、特に０．３μｍ〜０．５μｍである実施形態が好ましい。ボールバルブ２１のためのバルブシート２４の粗さＲａは、ほぼ０．４μｍであることが好ましい。
【実施例３】
【００１８】
本発明の第１の態様及び／又は第２の態様と組み合わせて適用される第３の態様によると、定圧安全弁１５のボールバルブ２１は、特別な材料、すなわち鋼よりも強度が大きいが、比重は小さい材料から形成されている。ボールバルブ２１がセラミックス材料から形成されている変型例が、特に好ましい。
【００１９】
本発明の３つの態様全ては、共に１つのバルブユニットに適用されるような発明の変型例が、特に好ましい。これによって、定圧安全弁１５の領域における当該バルブユニットの磨耗を、先行技術に対して減少させることができる。
【００２０】
本発明は、新しい部材への適用だけではなく、既存の部材の改造にも適している。したがって、すでに実際に使用されている図１のバルブユニット１０を、図２の本発明に係るバルブユニット２３に改造することが可能である。そのためには単独のカートリッジ２５が作動要素２０、ボールバルブ２１、及び定圧安全弁１５のばね要素１９と共に凹部１４に受容されるように、定圧安全弁１５の受容に用いられる凹部１４をただ拡大すれば良いだけである。
【００２１】
本発明のさらなる好適な構成では、本体１１は、燃料噴射弁もしくはインジェクタのための第２の連結領域において、０．０１ｍｍ〜０．０５ｍｍの範囲で面が収縮し、それによって、本体１１と、燃料噴射弁もしくはインジェクタとの間の高圧領域において、より確実に密封されるようになる。
【符号の説明】
【００２２】
１０  バルブユニット、１１  本体、１２，１４  凹部、１３  燃料送出弁、１５  定圧安全弁、１６，１７  連結領域、１８  燃料ライン、１９  ばね要素、２０  作動要素、２１  ボールバルブ、２３  バルブユニット、
２４  バルブシート、
２５  カートリッジ
【図１】
2010242738.tif 000003
【図２】
2010242738.tif 000004