(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のためのコモンレール式燃料噴射系用の燃料高圧アキュムレータであって、該燃料高圧アキュムレータが、少なくとも１つの接続管片（３）を備えた、ベース材料から成る本体（１）を有していて、該本体（１）が、内室を形成する縦孔（２）を備えていて、かつ、少なくとも１つの前記接続管片（３）が、前記縦孔（２）内に開口する少なくとも１つの横孔（４）を備えている形式のものにおいて、
前記本体（１）の内室が、少なくとも１つの前記横孔（４）の領域において、高強度の付加材料を有しており、しかも前記本体（１）が、少なくとも１つの埋込み部材（５）または少なくとも１つの挿入部材（８）の形の付加材料を有しており、該高強度の付加材料が、鉄材料、セラミック材料および複合材料から成るグループのうち少なくとも１つの材料を有していることを特徴とする燃料高圧アキュムレータ。
【請求項２】
１つの埋込み部材（５）がそれぞれ、１つの横孔（４）を包囲している、請求項１記載の燃料高圧アキュムレータ。
【請求項３】
埋込み部材（５）が、全ての横孔（４）を包囲している、請求項１または２記載の燃料高圧アキュムレータ。
【請求項４】
埋込み部材（５）の横断面が、弓形、扇形、円形リング部材および四角形から成るグループのうちの１つの形状を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載の燃料高圧アキュムレータ。
【請求項５】
付加材料によって本体（１）の内室が、少なくとも１つの横孔（４）の領域において平坦に形成されている、請求項１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。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか１項記載の燃料高圧アキュムレータの製法であって、付加材料を本体（１）の内室内に挿入して、そこで熱による接合方法によって固定することを特徴とする、燃料高圧アキュムレータの製法。
【請求項７】
請求項１から５までのいずれか１項記載の燃料高圧アキュムレータの製法であって、付加材料を本体（１）の内室内に挿入して、そこで接着によって固定することを特徴とする、燃料高圧アキュムレータの製法。
【請求項８】
請求項１から５までのいずれか１項記載の燃料高圧アキュムレータの製法であって、付加材料を本体（１）の内室内に挿入して、そこで摩擦力結合によって固定することを特徴とする、燃料高圧アキュムレータの製法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関のためのコモンレール式燃料噴射系用の燃料高圧アキュムレータであって、該燃料高圧アキュムレータが、少なくとも１つの接続管片を備えた、ベース材料から成る本体を有していて、該本体が、内室を形成する縦孔を備えていて、かつ、少なくとも１つの前記接続管片が、前記縦孔内に開口する少なくとも１つの横孔を備えている形式のものに関する。
【０００２】
噴射系は内燃機関への燃料供給に利用される。コモンレール系と呼ばれるアキュムレータ噴射系では、圧力形成と噴射とは、時間的にも空間的にも、互いに切り離されている。独立した高圧ポンプが、中央の燃料高圧アキュムレータ内において噴射圧を生ぜしめる。噴射開始および噴射量は、燃料管路を介して燃料高圧アキュムレータと接続されている、電気操作式インジェクタの制御時期と制御時間とによって決定される。
【０００３】
【従来の技術】
ドイツ連邦共和国特許公開第１９９３６５３３号明細書は、管状の本体を備えた、内燃機関のコモンレール式燃料噴射系用の燃料高圧アキュムレータに関するものである。この管状の本体は、長手方向に延びている１つの盲孔と複数の接続部とを有している。
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許公開第１９９４９９６２号明細書によれば、内燃機関のコモンレール式燃料噴射系用の燃料高圧アキュムレータが公知である。この燃料高圧アキュムレータは、複数の接続開口を備えた中空の本体を有している。その際、この本体の内室は、接続開口の領域において平坦に形成されている。
【０００５】
燃料高圧アキュムレータの耐高圧強度は、主に、接続開口と本体との間における交差部によって制限される。これらの孔の交差部は内圧によって強く負荷され、かつ、燃料高圧アキュムレータの破損箇所となる恐れがある。運転中にこれらの交差部においては応力ピークが発生し、これにより本体に亀裂が形成されることがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、冒頭に述べた形式の燃料高圧アキュムレータを改良して、本体の内室を形成する縦孔と、縦孔内に開口する少なくとも１つの横孔との間における交差部において耐圧強度が高められるような、燃料高圧アキュムレータを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決した本発明によれば、燃料高圧アキュムレータの本体の内室が、少なくとも１つの横孔の領域において、高強度の付加材料を有している。
【０００８】
【発明の効果】
本発明の利点は、燃料高圧アキュムレータの耐圧強度が高められることである。この高い耐圧強度は、燃料高圧アキュムレータの本体における縦孔と、本体の接続管片における横孔との間の孔交差部が、より高い負荷耐性を有することに起因して得られる。
【０００９】
この利点は、本発明によれば、少なくとも１つの接続管片を備えた、ベース材料から成る本体を有している、内燃機関のためのコモンレール式燃料噴射系用の燃料高圧アキュムレータによって得られる。その際本体は、内室を形成する縦孔を有しており、また、少なくとも１つの接続管片は、縦孔内に開口する少なくとも１つの横孔を有している。本体の内室は、少なくとも１つの横孔の領域において、高強度の付加材料を有している。
【００１０】
燃料高圧アキュムレータの強度の低い箇所である孔交差領域において、高強度の付加材料を適切に取り付けることによって、交差領域以外の本体部分のためのベース材料として、低コストで低強度の材料、好適には鋼を選択することができ、有利である。
【００１１】
本発明の有利な実施態様では、高強度の付加材料は、鉄材料、セラミック材料および複合材料から成るグループのうち少なくとも１つの材料を有している。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図示の実施例を用いて詳細に説明する。
【００１３】
図１には、高強度の付加材料から成る埋込み部材を備えた、本発明による燃料高圧アキュムレータが横断面図で示されている。
【００１４】
横断面図で示された燃料高圧アキュムレータは、ベース材料から成る本体１を有しており、この本体１内で縦孔２が内室を形成している。本体１には接続管片３が形成されていて、この接続管片３内には横孔４が縦孔２に対して垂直に延在している。この横孔は縦孔２内に開口する。接続管片３を介して、燃料管路（図示せず）が、燃料を内燃機関の燃焼室内に噴射する個々のインジェクタに通じている。縦孔２と横孔４とが交差している本体１の内室の領域において、本体１は高強度の付加材料から成る埋込み部材５を有している。この埋込み部材５は、応力ピークによってこの領域に亀裂が形成されるのを防ぐために、孔の交差領域を補強している。
【００１５】
図１に示した本発明の有利な実施態様では、本体は少なくとも１つの埋込み部材５の形の付加材料を有している。ここでは埋込み部材５は、本体のベース材料内の凹部内に挿入されてそこで接合されている、付加材料から成る１つの部材と解するべきである。これにより埋込み部材５は、少なくとも埋込み部材５の体積の一部で、すでに縦孔２を有している本体１のベース材料を補償している。埋込み部材５は縦孔２によって作り出された円筒形の内室内に部分的に突入していて、内室の容積を減じている。
【００１６】
本発明の有利な実施態様では、横孔４の、本体１の内室に面した側において、１つの埋込み部材５がそれぞれ、１つの横孔４を包囲している。この場合、適切であり、かつ、経費を節約する方法では、高強度の付加材料が、燃料高圧アキュムレータの作動中に高い負荷をかけられる孔の交差領域においてのみ使用される。高強度の付加材料は例えば横孔４の２倍の直径を有することができる。
【００１７】
図１に図示した本発明の有利な実施態様では、本体１の内室は、少なくとも１つの横孔４の領域内においては付加材料によって平坦に形成されている。埋込み部材５はその際、本体１の、元来は円筒形の内室内で１つの平坦な面６を形成している。この平坦な面６は、横孔４の中心線に対して垂直に、かつ、縦孔２の中心線に対して平行に延在している。その際有利であるのは、応力ピークが孔の交差領域において最小にされることである。本体１の内径と横孔４の内径との比が大きくなればなるほど、燃料高圧アキュムレータの高圧強度は一層高まる。横孔４の領域における本体１の内室内の平坦な面６によって、本体の無限に大きな内径がシミュレートされ、そのことによってこの領域における燃料高圧アキュムレータの耐圧強度は最大になる。
【００１８】
図１に図示した本発明の実施態様では、埋込み部材５は四角形の横断面を有している。これは矩形の形状の埋込み部材５の横断面である。
【００１９】
図２には、高強度の付加材料から成る埋込み部材を備えた、本発明による燃料高圧アキュムレータが横断面図で示されている。
【００２０】
横断面図で示された燃料高圧アキュムレータは、（図１と同様に）接続管片３を備えた、ベース材料から成る本体１を有している。本体１は縦孔２を有していて、接続管片３は少なくとも１つの横孔４を有している。図２に示した本発明の有利な実施態様では、付加材料は挿入部材８の形状で本体１内にある。ここでは挿入部材８は、縦孔２を通って本体１内にある内室内に挿入されてそこで固定されている、付加的な部材と解するべきである。挿入部材８は、縦孔２によって作り出された、本体１の円筒形の内室の容積を減じている。
【００２１】
本発明の有利な実施態様では、横孔４の、本体１の内室に面した側において、高強度の付加材料から成る１つの挿入部材８がそれぞれ、１つの横孔４を包囲している。本発明の他の有利な実施態様では、挿入部材８は、全ての横孔４の、本体１の内室に面した側を包囲している。その際有利には、挿入部材８は、縦孔２の全長に沿って、または、縦孔２の長さの大部分に沿って延在している。
【００２２】
図２に図示した本発明の有利な実施態様では、本体１の内室は、挿入部材８を通っている少なくとも１つの横孔４の領域において平坦に形成されている。これにより既述の理由から、縦孔と横孔との交差領域において、燃料高圧アキュムレータの最大の耐圧強度が結果として生じる。
【００２３】
図２に図示した本発明の実施態様では、挿入部材８は弓形形状の横断面を有する。
【００２４】
さらに本発明は、本発明による燃料高圧アキュムレータの製造方法に関するものである。該燃料高圧アキュムレータでは、（埋込み部材５または挿入部材８の形の）付加材料は、本体１の内室内に挿入されて、そこで熱による接合方法によって固定される。付加材料は例えば、ろう接または溶接によって、本体１のベース材料と結合することができる。溶融物としての付加材料を取り付けることも可能であり、この溶融物はその後、本体１の内室内で冷却および硬化する。
【００２５】
本発明の燃料高圧アキュムレータの、他の有利な本発明による製造方法では、（埋込み部材または挿入部材の形の）付加材料は本体の内室内に挿入されて、そこで接着によって固定される。
【００２６】
付加材料を摩擦力結合（摩擦力による束縛）によって、例えば埋込み部材を押し込むことによって、本体１の内室内に挿入することも可能である。さらに、付加材料は焼結によって本体１のベース材料と結合することができる。
【００２７】
挿入すべき埋込み部材または挿入部材は、本体１の内室内に挿入する前に孔を有していてもよく、この孔は挿入後に横孔４と共に連続した開口を形成する。有利な形式では、横孔は付加材料の挿入後に初めて、接続管片および付加材料を貫通して穿孔される。この作業形式は、孔が正確に重なることができ、かつ、ただ１つの作業工程で製造することができるという利点を有している。
【００２８】
図３には、本発明による燃料高圧アキュムレータ内に取り付けられた付加材料の何種類かの形状が示されている。図３．１には、横断面が円形リング部材の形状を有する埋込み部材９が図示されている。本発明の有利なこの実施態様では、埋込み部材９は縦孔２によって作り出された円筒形の内室内に突入しない。
【００２９】
図３．２には、埋込み部材１０を備えた本発明による燃料高圧アキュムレータが示されている。この埋込み部材１０は、扇形の横断面を有していて、かつ、本体１の、縦孔２によって作り出された円筒形の内室内に部分的に突入している。
【００３０】
図３．３には、埋込み部材１１を備えた本発明による燃料高圧アキュムレータが示されている。この埋込み部材１１は、円形リング部材と弓形との組合わせによる形状の横断面を有していて、その際、埋込み部材１１の弓形の部材は、本体１の、縦孔２によって作り出された内室内に突入している。図３．３に示した本発明の有利な実施態様で有利であるのは、埋込み部材１１が本体１の元来は円筒形の内室内に平坦な面６を形成しており、これにより孔の交差領域における燃料高圧アキュムレータの耐圧強度が最大にされることである。
【図面の簡単な説明】
【図１】埋込み部材を備えた、本発明による燃料高圧アキュムレータの横断面図である。
【図２】挿入部材を備えた、本発明による燃料高圧アキュムレータの横断面図である。
【図３】本発明による燃料高圧アキュムレータ内に取り付けられた付加材料の、異なる種類の形状である。
【符号の説明】
１  本体、  ２  縦孔、  ３  接続管片、  ４  横孔、  ５  埋込み部材、  ６  平坦な面、  ７  横孔の中心線、  ８  挿入部材、  ９  埋込み部材、  １０  埋込み部材、  １１  埋込み部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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