| 【発明の名称】 |
燃料圧力緩衝エレメント |
| 【発明者】 |
【氏名】ジェイソン ティー キルゴア
【氏名】バリー エス ロビンソン
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| 【要約】 |
【課題】比較的コンパクトで、安価に製造及び装着することができる緩衝エレメントを開発する。
【解決手段】ほぼ中空の燃料レール２０が、この燃料レールを通って延びた長手方向レール軸線１０３を有しており、燃料緩衝エレメント１１０が、壁部と、前記燃料緩衝エレメントを通って延びた長手方向緩衝エレメント軸線１０３とを有しており、燃料緩衝エレメント１１０が、燃料レール内２０に配置されており、燃料緩衝エレメントが、レール軸線に対してほぼ平行である。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 燃料レールアセンブリにおいて、ほぼ中空の燃料レールが設けられており、該燃料レールが、該燃料レールを通って延びた長手方向レール軸線を有しており、燃料緩衝エレメントが設けられており、該燃料緩衝エレメントが、壁部と、前記燃料緩衝エレメントを通って延びた長手方向緩衝エレメント軸線とを有しており、前記燃料緩衝エレメントが、前記燃料レール内に配置されており、燃料緩衝エレメントが、レール軸線に対してほぼ平行であることを特徴とする、燃料レールアセンブリ。
【請求項２】 前記燃料緩衝エレメントが、中空の部材から成っている、請求項１記載の燃料レールアセンブリ。
【請求項３】 燃料緩衝エレメントの壁部と長手方向緩衝エレメント軸線との間の少なくとも１つの第１の距離が、燃料緩衝エレメントの壁部と長手方向緩衝エレメント軸線との間の第２の距離と異なっている、請求項１記載の燃料レールアセンブリ。
【請求項４】 前記少なくとも１つの第１の距離のうちの第１のものと、前記少なくとも１つの第１の距離のうちの第２のものとが、壁部に沿って分離されており、前記第２の距離が、前記少なくとも１つの第１の距離のうちの第１のものと、前記少なくとも１つの第１の距離のうちの第２のものとの間に配置されている、請求項３記載の燃料レールアセンブリ。
【請求項５】 前記燃料緩衝エレメントが、緩衝エレメント軸線から延びた第１のほぼ丸い部分を有している、請求項３記載の燃料レールアセンブリ。
【請求項６】 緩衝エレメント軸線から延びた第２のほぼ丸い部分が設けられており、第１のほぼ丸い部分と、第２のほぼ丸い部分とが、緩衝エレメント軸線を中心に対称的に間隔を置かれている、請求項５記載の燃料レールアセンブリ。
【請求項７】 緩衝エレメント軸線から延びた第３のほぼ丸い部分が設けられており、第１、第２及び第３のほぼ丸い部分が緩衝エレメント軸線を中心に対称的に間隔を置かれている、請求項６記載の燃料レールアセンブリ。
【請求項８】 緩衝エレメント軸線から延びた第４のほぼ丸い部分が設けられており、第１、第２、第３及び第４のほぼ丸い部分が緩衝エレメント軸線を中心に対称的に間隔を置かれている、請求項７記載の燃料レールアセンブリ。
【請求項９】 流体導管のための緩衝エレメントにおいて、前記流体導管に挿入される細長い部材が設けられており、該細長い部材が、該部材の長さに沿って延びた少なくとも１つのほぼ丸い部分を有していることを特徴とする、流体導管のための緩衝エレメント。
【請求項１０】 前記部材が、２つのほぼ丸い部分を有している、請求項９記載の緩衝エレメント。
【請求項１１】 前記部材が、３つのほぼ丸い部分を有している、請求項９記載の緩衝エレメント。
【請求項１２】 前記部材が、少なくとも４つのほぼ丸い部分を有している、請求項９記載の緩衝エレメント。
【請求項１３】 前記部材が、金属から成っている、請求項９記載の緩衝エレメント。
【請求項１４】 前記流体導管が、燃料レールから成っている、請求項９記載の緩衝エレメント。
【請求項１５】 前記細長い部材が、中空の部材から成っている、請求項９記載の緩衝エレメント。
【請求項１６】 前記緩衝エレメントが、流体導管内の圧力脈動を低減する、請求項９記載の緩衝エレメント。
【請求項１７】 流体導管内の圧力脈動を低減する方法において、燃料レールアセンブリを提供し、該燃料レールアセンブリが、ほぼ中空の燃料レールを有しており、該燃料レールが、該燃料レールを通って延びた長手方向レール軸線を有しており、さらに前記燃料レールアセンブリが、燃料緩衝エレメントを有しており、該燃料緩衝エレメントが、壁部と、前記燃料緩衝エレメントを通って延びた長手方向緩衝エレメント軸線とを有しており、前記燃料緩衝エレメントが、燃料レール内に配置されており、前記燃料緩衝エレメント軸線が、レール軸線とほぼ平行であり、加圧燃料を流体導管に流過させることを特徴とする、流体導管内の圧力脈動を低減する方法。
【請求項１８】 前記加圧燃料が圧縮状態にあると、燃料緩衝エレメントが圧縮し、加圧流体が引張り状態にあると、燃料緩衝エレメントが膨張する、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】 前記燃料緩衝エレメントが、細長い部材である、請求項１７記載の方法。
【請求項２０】 前記燃料緩衝エレメントが、２つの位置において圧縮され、２つのほぼ丸い部分を形成している、請求項１７記載の方法。
【請求項２１】 前記燃料緩衝エレメントが、３つの位置において圧縮され、３つのほぼ丸い部分を形成している、請求項１７記載の方法。
【請求項２２】 前記燃料緩衝エレメントが、４つの位置において圧縮され、４つのほぼ丸い部分を形成している、請求項１７記載の方法。
【請求項２３】 前記燃料緩衝エレメントを圧縮するステップの前には、燃料緩衝エレメントは管状である、請求項１７記載の方法。
【請求項２４】 燃料レールアセンブリを形成する方法において、細長い部材の壁部をエレメントの長手方向軸線に向かって少なくとも２つの位置において部材の長さに沿って圧縮し、少なくとも１つのほぼ丸い部分を形成し、前記細長い部材を燃料レールに挿入することを特徴とする、燃料レールアセンブリを形成する方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のエンジンのための燃料供給システムにおいて使用するための圧力緩衝装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】インジェクタ式燃料噴射システムのための燃料レールでは、燃料システムに関連した様々な装置が、燃料中の圧力波を燃料レール中に伝播させる。このような圧力波は、誤ったときに生じると、少量の燃料を燃料レールから漏出させ、インジェクタが開放された時にエンジン中へ噴射させる。さらに、このような圧力波は、システムに好ましくないノイズを生ぜしめる。圧力パルスは、燃料圧力の誤った表示によって燃料圧力レギュレータを作動させることにより、この燃料圧力レギュレータに誤った読取りを提供し、これにより、燃料が燃料タンクへバイパスされる又は戻される。
【０００３】公知の圧力緩衝システムは、燃料供給ラインを形成した弾性的な壁部を使用している。圧力パルスが生じると、弾性的な壁部は、圧力脈動を緩衝するために機能する。別の圧力緩衝システムは、燃料レールの端部に差し込まれた圧力緩衝装置を使用しており、前記燃料レールの他方の端部には圧力レギュレータが設けられている。さらに別の圧力緩衝システムは、インジェクタの点火時に最大圧力を低減するために作動可能な柔軟な部材を使用している。この部材は、レール内のインジェクタ開口への燃料の流れに悪影響を与えないように、燃料レールに位置決めされている。この部材は、レール中で回転自在ではなく、圧力パルスは、封入された空間を備えた溶接結合された１対のシェル半部である部材によって緩衝される。別の圧力緩衝システムは、燃料フィルタの出口から燃料レールにまで一列に配置された燃料圧力緩衝装置を使用する。この緩衝装置は、燃料ポンプ及び、燃料インジェクタの開閉によって惹起される過渡的な圧力変動を低減するために働く、圧力アキュムレータである。
【０００４】別の緩衝システムは、燃料レールに取り付けられた一体的な圧力緩衝装置を利用する。戻り管がレールにろう接され、次いで、組立プロセスにおける好都合な時点で、ダイヤフラムである緩衝装置が戻り管に取り付けられ、所定の位置に圧着される。ダイヤフラムは、インジェクタの圧力脈動によって生ぜしめられる可聴動作ノイズを低減するために働く。
【０００５】さらに別の緩衝システムは、燃料ポンプにおけるパルス緩衝装置を使用しており、このパルス緩衝装置は、少なくとも１つの室を形成した加熱シールされた端部を備えた、可撓性及び弾性的なプラスチック材料から成る薄い壁の管から形成された中空体から成っている。室は、圧力脈動を緩衝するために、圧縮性ガスを有している。別の緩衝システムは、圧力脈動の振幅を低減することによりポンプノイズを低減するために、歯車ロータ燃料ポンプ内部のベローズ調整装置を使用する。さらに別のシステムは、燃料供給ポンプからの流体の流路のラインの合流部においてベローズ状の装置を使用しており、これにより、流路に不連続を形成し、搬送される燃料の圧縮振動を低減する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】比較的コンパクトで、安価に製造及び装着することができる緩衝エレメントを開発することが有利である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】簡単に言えば、本発明は燃料レールアセンブリを提供する。燃料レールアセンブリは、ほぼ中空の燃料レールを有しており、この燃料レールは、この燃料レールを通って延びた長手方向レール軸線と、燃料緩衝エレメントとを有しており、この燃料緩衝エレメントは、壁部と、燃料緩衝エレメントを通って延びた長手方向燃料緩衝エレメント軸線とを有している。燃料緩衝エレメントは燃料レール内に配置されている。緩衝エレメント軸線は、レール軸線に対してほぼ平行である。
【０００８】本発明は、流体導管のための緩衝エレメントをも提供する。緩衝エレメントは、流体導管に挿入される細長い部材から成っている。細長い部材は、この部材の長さに沿って延びた少なくとも１つのほぼ丸い部分を有している。
【０００９】さらに、本発明は、流体導管内の圧力脈動を減じる方法を提供する。この方法は、内部に緩衝エレメントが配置された流体導管を提供し、この緩衝エレメントは、細長い部材を有しており、この細長い部材は、部材の長さに沿って延びた少なくとも１つのほぼ丸い部分を有しており、加圧流体を流体導管内に流過させることを含んでいる。
【００１０】さらに、本発明は、燃料レールアセンブリを形成する方法を提供する。この方法は、細長い部材の壁部をエレメントの長手方向軸線に向かって少なくとも２つの位置において部材の長さに沿って圧縮し、少なくとも１つのほぼ丸い部分を形成し、細長い部材を燃料レールに挿入することを含んでいる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本明細書に組み込まれかつ本明細書の一部を形成した添付の図面は、本発明の現時点での有利な実施態様を示しており、前記の概略的な説明および以下の詳細な説明と相俟って、本発明の特徴を説明するために働く。
【００１２】図面中、同一の符号が同一の部材を示すために使用されている。本発明の有利な実施態様による燃料緩衝エレメント１１０が図１及び図２に示されている。燃料緩衝部材又はエレメント（以下ではエレメント１１０と呼ぶ）は、図１に示された燃料レール２０等のほぼ中空の流体導管内に挿入される。燃料レール２０に挿入されたエレメント１１０は燃料レールアセンブリ１００を形成している。燃料レール２０は、自動車の燃料管理システムに設けられている。一体化された空気−燃料モジュールにおいては、燃料レールアセンブリは、ガソリン等の液体又は空気又はガス等の非液体流体の一方又は両方のための通路である。この特定の燃料レール２０は、それぞれ燃料インジェクタ（図示せず）を収容するための複数のインジェクタカップ（図示せず）を有している。燃料レール２０は、内周面を有する内壁２０１と、燃料レールを通って延びた長手方向レール軸線２０３とを有している。
【００１３】有利には、エレメント１１０は、中空で、薄い壁部のステンレス鋼管の細長い単一の片、インコネル又は電気溶着ニッケルから形成されているが、当業者は、燃料レール２０によって搬送される流体又は燃料に材料が耐えることができる限りエレメント１１０を他の適切な材料から形成することもできることを認識するであろう。さらに、エレメント１１０は、管状ではなく、箱形又はその他の適切な形状を含む別の形状であってよい。有利な実施態様では、図２に破線で示したように、エレメント１１０は、外部の壁部１０１を有する管状の片として提供されている。破線の矢印Ａによって示したように、外壁１０１はエレメント１１０の長手方向軸線１０３に向かって４つの位置１０２でエレメント１１０の長さに沿って圧縮されている。有利には、壁部１０１は、ピン及びローラを使用して長手方向軸線１０３に向かって壁部１０１を締め付けることによって圧縮されるが、当業者は、内部及び外部の型を使用する等の他の工具及び技術を使用することができることを認識するであろう。また、エレメント１１０は、この分野で知られる押出し成形によって形成することができる。
【００１４】壁部１０１を４箇所で圧縮することにより、長手方向軸線１０３から延びた４つのほぼ丸い又は半楕円形の部分又は突出部が、エレメント１１０の長さに沿って形成され、エレメント１１０の横断面は、図２に示したように、十字形の外観を示す。各突出部１０４の壁部１０１における先端部１０５は、それぞれの別の突出部１０４の壁部１０１における先端部１０５と、長手方向軸線１０３からほぼ同じ第１の距離であると有利であり、隣接した突出部の先端部１０５の間の壁部１０１における全ての位置は、長手方向軸線１０３からの第１の距離よりも小さい。エレメント１１０の自由端部１０６は有利にはレーザ溶接によって押し合わされかつシールされるが、当業者は、自由端部１０６は例えば化学的結合等の他の方法によってシールすることができることを認識するであろう。
【００１５】有利には、エレメント１１０は、約９．５ｍｍ（３／８インチ）の公称外径と、約０．１５ｍｍ（０．００６インチ）の壁部１０１厚さと、約１２７ｍｍ（５インチ）の長さとを有している。しかしながら、当業者は、壁部１０１の厚さ及び長さは別の寸法であってもよいことを認識するであろう。壁部１０１は極めて薄いので、脈動圧力信号に対して極めて敏感である。エレメント１１０の機能は、圧縮において圧縮によって又は引張りにおいて膨張によって脈動燃料圧力信号を受取り、圧力ピークをなだらかにし、燃料レール２０における圧力脈動を低減し、燃料レール２０内の、及び個々のインジェクタが開放された場合には各インジェクタ内への、燃料又は流体の比較的層状の流れを提供する。壁部１０１から形成された突出部１０４を有するエレメント１１０は、圧力パルスを吸収するために必要な弾性を提供する。複数の突出部１０４に作用する圧力パルスは、突出部１０４を圧縮又は伸張させるように作用し、突出部はこれにより脈動圧力を吸収する。突出部１０４は、圧縮モード又は引張モードにあってよい。燃料レール２０内の小さな容積内の壁部１０１の比較的大きな量の表面積は、脈動圧力信号を吸収するための比較的大きな領域を提供する。
【００１６】エレメント１１０は、エレメント１１０の長手方向軸線１０３が燃料レール２０の長手方向軸線２０３に対してほぼ平行になるように燃料レール２０の開放端部に装着されている。エレメント１１０は、クリップ（図示せず）によって燃料レールに固定することができるか、燃料レール２０に自由に挿入することができ、これによりエレメント１１０が燃料レール２０内で浮動することを許容する。有利には、燃料レール２０は、公称１９ｍｍ（３／４インチ）の直径を有している。約９．５ｍｍの外径を有するエレメント１１０を使用する場合、エレメント１１０に対する燃料レール２０の直径の比は約２：１である。加圧燃料は、エレメント１１０によって占められていない燃料レール２０内の領域２０２を流過する。
【００１７】エレメント１１０の有利な実施態様の付加的な利点は、エレメント１１０が燃料レール２０に対し内部の構造的支持を提供することである。燃料レール２０に外部圧縮力が加えられた場合、エレメント１１０は、燃料レール１００が完全に潰れるのを防止する剛性化部材として働く。
【００１８】有利には、エレメント１１０は戻りなし燃料システムにおいて使用されるが、当業者は、エレメント１１０を圧力脈動が生じるおそれがあるあらゆるタイプの燃料システムにおいて使用することができることを認識するであろう。
【００１９】４つの突出部が有利であるが、４つよりも少ない又は多い突出部を備えた別の実施態様を使用することができる。例えば、図３及び図４は、使用することができる、それぞれ３つの突出部２０４又は２つの突出部３０４を有するエレメント２１０及び３１０を示している。有利には、突出部１０４，２０４，３０４は全て長手方向軸線を中心に対称的に間隔を置いて配置されているが、当業者は、突出部１０４，２０４，３０４が対称的に間隔を置かれている必要はないことを認識するであろう。さらに、突出部１０４，２０４，３０４は、同じエレメント１１０に設けられた個々の突出部１０４，２０４，３０４と同じサイズであると有利であるが、当業者は、突出部１０４，２０４，３０４は同じサイズである必要はないことを認識するであろう。さらに、突出部１０４，２０４，３０４は丸い又は楕円形であると有利であるが、当業者は、突出部１０４，２０４，３０４が別の形状であってもよいことを認識するであろう。
【００２０】エレメント１１０の使用が燃料レール２０において示されているが、このような緩衝装置は、成形された通路と協働して等の燃料又は流体システムの別の部分に位置決めされてよい。このような別の領域は、圧力レギュレータ、燃料ポンプのモータ、又は圧力脈動が生じるあらゆる箇所にある。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９５０６５３３４
【氏名又は名称】シーメンス オートモーティヴ コーポレイション
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| 【出願日】 |
平成１３年４月２３日（２００１．４．２３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７４１４７
【弁理士】
【氏名又は名称】本田 崇
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| 【公開番号】 |
特開２００１−３５５５３９（Ｐ２００１−３５５５３９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１２月２６日（２００１．１２．２６） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−１２４６２８（Ｐ２００１−１２４６２８） |
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