内压承载构件(油轨)及其制造方法与流程

从现有技术中知道了相应的内压承载构件且尤其是高压燃油蓄压器。它们一般具有带有纵向空腔或长形盲孔的主体。该主体还优选具有至少一个也带有长孔的连接凸缘，所述长孔对外连通该纵向空腔。油轨是喷油系统的一部分并用于分配借助燃油泵所输送的燃油给内燃机的若干缸。油轨一般由钢、尤其是不锈钢制造。

这样的内压承载构件一般具有与构件主体一体构成的固定件以便将内压承载构件例如相应固定在发动机体上。与主体成一体构成的固定件此时具有通孔，固定销栓被插入该通孔中以便将该构件与发动机体销栓联接。这种设计的缺点是尤其是固定件由锻造技术制造决定地具有大的重量，这是因为与主体一体构成的结构需要相应厚重设计的壁厚和过渡区。这又导致了大量材料使用和进而比较高的成本。

因此，本发明的任务是提供内压承载构件及其制造方法，其在该构件的重量优化设计的同时允许简单制造。

该任务通过独立权利要求的主题完成。从属权利要求极其有利地改进本发明的中心构思。

根据第一方面，本发明涉及一种用于制造尤其设计成高压燃油蓄压器(油轨)形式的内压承载构件的方法。所述方法在此具有以下步骤：

·提供带有纵向空腔和带有用于固定该内压承载构件的固定凸缘的主体，

·提供销栓，

·开设纵向延伸穿过该固定凸缘的且带有两个关于纵轴线对置的开口的通孔，

·将该销栓装入该通孔，从而该销栓在一个开口侧与该固定凸缘平齐地布置并且从该开口延伸穿过所述通孔和另一个开口以从该固定凸缘突出，

·材料融合连接所述销栓与固定凸缘，

·将纵向孔开设到该销栓中以形成固定套。

借助该方法，提供了制造具有重量得以优化的设计结构的内压承载构件的简单可能性。被装入相应提供的孔中且位于该孔中与固定凸缘材料融合连接(例如焊接)的销栓的使用形成用于相应固定件的可靠简单的固定。在销栓中开设纵向孔此时原则上可以在任何时刻完成，就是说，在提供销栓时、在将销栓装入通孔之前或之后并且也在材料融合连接所述销栓与固定凸缘之前或之后。也可以想到的是，该纵向孔分多个步骤来开设，这些步骤前后紧接地进行或通过其它方法步骤分隔开地进行。因此，该纵向孔例如可以在提供销栓时开设于销栓中并且在材料融合连接之后在精加工或精细加工步骤中被再加工。因此，该固定套本身可在几何形状和材料技术方面被最佳设计。它例如也可由不同于主体的其它材料构成以便针对所提出的要求来最佳设计。

所述销栓或固定套可以基本上松弛地、例如最好以间隙配合被装入该通孔。也可以想到过渡配合。尤其是，所述装入应该可以尽量简单且同时即便就自动加工而言可靠地实现。通孔最好可以如此开设，它从一个开口朝向另一个开口地至少局部(例如圆锥形)扩宽，以形成用于固定套或销栓的导入斜面。该固定套的或该销栓的待插入端或已插入端此时可以具有与该通孔且尤其是扩宽区相对应的形状(例如也是圆锥形)。前者可以简化尤其在自动加工时的插入。所装入的销栓或所装入的固定套也可以至少在一个开口区域中环绕贴靠通孔内壁。因此可以保证所述销栓或固定套在装入之后且在材料融合连接之前被足够可靠地保持在纵向孔内，直到提供足以用于构件使用的可靠的且设计得足够强的材料融合连接。这使得在制造时的构件搬运变得容易。

所述材料融合连接可以至少在一个开口的区域内并且优选闭合环绕这一个开口地设置。在此，该材料融合连接步骤可以借助焊接、尤其是激光焊来进行。通过销栓最好只从上方借助激光被焊接，实现了固定套或销栓与所述主体或固定凸缘的快速简单连接，而同时提供可靠的连接。

在材料融合连接之后，如此出现的焊缝的从固定凸缘突出的部分可以被去除，尤其被铣掉或研磨掉。这样的焊缝加工例如过度铣削尤其用于避免腐蚀并且还用于平坦表面，平坦表面例如用于支承内压承载构件安装用固定销栓的销栓头。

在该主体上可以设有至少一个连接凸缘，该连接凸缘带有向外敞通的且通入该纵向空腔的贯通开口。在此，该主体优选可以与固定凸缘和/或连接凸缘一起一体构成且优选借助锻造来制造。概括地讲，主体最好设计成与固定凸缘且可选地还有连接凸缘相互成一体。原则上也可以想到的是，固定凸缘和/或连接凸缘与该主体材料融合连接，在此，这种设计相比于例如借助锻造的一体式构造是不太优选的。

在本发明范围内，在这里将材料融合连接即多个部分借助材料融合加工方法例如像焊接、钎焊等的连接与整体设计/构造区分开，在整体设计/构造中，一个构件的不同的局部在唯一的制造方法例如锻造或铸造中制成一体。

所述通孔和/或纵向孔和/或纵向空腔和/或贯通开口最好借助切削加工法如尤其是钻孔、铣削、铰孔和/或珩磨来开设。通过使用尤其是同样的切削加工法，可以进一步优化制造过程。

该固定套最好在其与固定凸缘对置的一端被铣削成平坦的。通过这种方式，该固定套可以被截短到期望长度。另外，朝向内压承载构件的安装区的一侧、即例如固定套用以安放到发动机体上的一侧适配于安装区的几何形状或取向。原则上也可以想到，该销栓也可以在纵向孔开设之前被相应截短且最好被铣削成平坦的。

原则上，前述方法可以至少部分自动地或半自动地进行，这进一步提升该方法的效率。

根据另一方面，本发明还涉及内压承载构件本身，其根据本发明方法制造。

根据另一方面，本发明涉及一种尤其设计成高压燃油蓄压器(油轨)形式的内压承载构件，它具有带有纵向空腔和用于固定内压承载构件的固定凸缘的主体，其中该固定凸缘具有纵向延伸穿过固定凸缘的并带有两个关于纵轴线对置的开口的通孔，内压承载构件还具有被装入通孔中的固定套(即包含纵向孔，例如带有纵向孔的销栓)，其中该固定套在其中一个开口侧与固定凸缘齐平地布置并且从这一个开口延伸穿过该通孔和另一个开口以从固定凸缘突出。该固定套与该固定凸缘材料融合连接。

不同于固定件与主体的整体构造，本发明的特点是两个构件的材料融合连接，即一方面是带有固定凸缘的主体且另一方面是固定套/销栓，尤其是具有重量轻的特点，这尤其在汽车领域是极其有意义的。此外，可以借助材料融合连接提供足够大的载荷的持久连接，其也承受得住在使用中出现的力。此外，借助固定套关于固定凸缘的齐平取向，最好可以提供尽量平坦的表面用于支承例如固定销栓的销栓头。在此，固定凸缘最好可以在一个开口侧具有用于也是这种凸缘部分尤其是延伸穿过固定套的固定件尤其是用于内压承载构件安装的固定销栓的销栓头的接触面。因为固定套只被装入通孔中，故还可以实现容易插入以便例如自动送入固定套/销栓，尤其是相比于通过提供过盈而夹紧。

在一个优选实施方式中，该内压承载构件由钢且尤其是不锈钢制造，其例如在设计成油轨时承受得住燃油供应所需的压力。该固定套或销栓在此也可以由尤其考虑到对固定功能的要求的其它材料制造。

所述固定套可至少在一个开口的区域内且优选闭合环绕这一个开口地与该固定凸缘材料融合连接。因此提供在固定套与固定凸缘之间的可靠连接。因为只须从一侧提供相应的材料融合连接，故还简单制造内压承载构件。

在此，材料融合连接可以通过焊接且尤其是通过激光焊形成。相应制造的材料融合连接尤其对于用于制造可靠连接的优选材料如优质钢是有利的。

材料融合连接且尤其是通过焊接形成的焊缝最好可以设计成与固定凸缘和固定套重叠。通过这种方式实现了可靠的材料融合连接。

材料融合连接且尤其是通过焊接形成的焊缝例如可以具有2-10毫米、优选3-7毫米且尤其优选3.5-6毫米的深度。因为尤其在焊缝区域内允许在表面上有加深的焊接点，故可以提供很可靠的材料融合连接。显然，焊缝的深度原则上取决于待连接部分的材料和尺寸，因而本发明不局限于此。

该固定套基本上松弛地例如以间隙配合或者以过渡配合被装入该通孔。因此，与附加的规定的材料融合连接无关，该固定套或者如在先前方法中所述的带有或不带纵向孔的相应销栓可以被简单装入通孔以便最终与固定凸缘相应焊接在一起。尤其是，(所设计的)通孔此时容许该固定套或相应的销栓也在所述部分材料融合连接之前被简单组装并且还在随后的材料融合连接之前被足够可靠地保持，而固定套未从通孔掉出。

在一个优选实施方式中，该通孔至少部分从一个开口朝向另一个开口扩宽。尤其是，该通孔可以具有至少部分呈圆锥形的形状。通过这种方式，该通孔可以形成用于该固定套或销栓的一种导入斜面。通过这种方式，也可以简化固定套/销栓与固定凸缘的组装。因为通孔朝向一个开口收缩，故还可以尤其在优选区域中实现在焊接头区域中使连接副尽量近地聚集，以便在两个部分材料融合连接时实现可靠的焊接。在此，例如固定套可以至少在一个开口的区域中环绕贴靠通孔内壁。这还允许该固定套关于该通孔定中，进而允许所述固定套或销栓的按规定定位和取向。固定套的或销栓的插入端此时可以至少在该通孔的扩宽(圆锥形)区域中具有与通孔相对应的(如圆锥形)形状。

所述固定套、尤其是其插入通孔的一端以及该通孔最好具有相同的横截面轮廓且尤其是对应的形状，从而实现该固定套可靠容纳在通孔中和还有两个连接副的材料融合连接。

此外，该内压承载构件可以具有至少一个带有对外敞通的且通入纵向空腔的贯通开口的连接凸缘。该连接凸缘或与纵向空腔连通的贯通开口最后用于分布例如被送入纵向空腔的燃油给内燃机的各自缸。

所述主体和固定凸缘和如果有的话该连接凸缘最好设计成相互成一体。尤其是，这些构件可以作为整体构件锻造提供。

显然，该内压承载构件也可以具有多个固定套，例如四个固定套，每个固定套被相应装入一个固定凸缘中并与之材料融合连接。在此，每个固定套可以配属有自己的固定凸缘。但也可以想到，至少其中几个固定凸缘设计成相互成一体，从而一个固定凸缘可以相应容纳多个固定套。

还可以想到的是，至少其中几个连接凸缘和其中几个固定凸缘设计成相互成一体。

此外，所述主体可以尤其是在构件设计成油轨的情况下具有最好设计成与主体成一体的传感器连接凸缘，传感器连接凸缘用于设置压力传感器(例如轨压传感器)。

以下，结合附图的视图来详述本发明的其它实施方式和优点。相同的附图标记被用于相同的特征，其中示出了：

图1是根据本发明的具有在开设通孔之前的固定凸缘和连接凸缘的内压承载构件主体的仰视图，固定凸缘和连接凸缘在此为观察起见被虚线示出，

图2是根据图1的剖面ii-ii的在在此开设的通孔的区域的简化横截面图，

图3是带有装入通孔的销栓的根据图1的主体的侧视图，

图4是在销栓(在此无纵向孔)与固定凸缘材料融合连接之后的根据图3的剖面iv-iv的横截面图，

图5俯瞰本发明构件地示出细节剖视图(图1和图3的右侧区域)，剖切面在销栓与固定凸缘和加工焊缝平齐布置的区域中，

图6是在销栓中开设纵向孔之后的根据图5的内压承载构件的细节侧剖视图，

图7是源于根据图6的带有截短的固定套的内压承载构件6的另一个细节侧剖视图(图1和图3的构件的左侧区域)。

图1至图7示出了用于制造本发明的内压承载构件1的不同步骤。最后，尤其是在图7中示出了成品的内压承载构件1。构件1可以呈例如用于内燃机(例如柴油发动机或汽油发动机)的共轨燃油喷射系统的高压燃油蓄压器(油轨)形式地尤其是设计用于汽油直喷。

内压承载构件1如此设计，即流体例如燃油可以在压力下流过它。构件1可以由金属例如铝或钢(尤其不锈钢如优质钢)或钛制造。但也可以想到其它材料，只要所述材料能承受得住施加于构件1的压力。

构件1具有带有纵向空腔3的主体2。纵向空腔3此时最好在纵向上看在一侧敞通。通过如此构成的一侧开口30，燃油例如可以借助燃油泵被送入主体2的纵向空腔3中。纵向是指基本上呈长条状的构件1或主体2的纵向延伸l2。

在在此所示的尤其用于油轨的实施方式中，主体2具有至少一个连接凸缘4。在附图中示出了共四个连接凸缘4。但所述数量不受本发明限制。连接凸缘4例如可以设置用于连接流体引导件如燃油管路。该构件1优选在用作油轨时针对相应内燃机的每个缸具有至少一个连接凸缘4。除了连接凸缘4外，还可以提供就像例如图3所示的传感器连接凸缘s。它可以用于设置压力传感器(例如轨压传感器)。

尤其如图7所示，连接凸缘4可以具有对外敞通的且通入纵向空腔3的贯通开口5。例如当构件1用作油轨时，通过开口30被送入纵向空腔3的燃油可以进一步经过通入纵向空腔3的贯通开口5被分散到(至少一个，在此是四个)连接管接口4。在连接管接口4或外通的贯通开口5上可以连接流体引导件或燃油引导件例如燃油管路，以便将通过油轨输送的流体相应分散和输送到内燃机的缸。

构件1还具有用于固定构件1的固定凸缘6。在所示的实施例中，构件1或主体2总共具有四个固定凸缘6。但是，固定凸缘6的数量不受限制。固定凸缘6此时最好在与其纵轴线l2相关的主体1的对置两侧并且沿其纵向分散布置，在这里，所述分散和布置未受本发明限制。相反优选的是，提供固定凸缘6的尽量优化重量且优化固定的布置。

尤其是如图1所示，至少其中几个固定凸缘6可以设计成与其中几个连接凸缘4成一体。这在所示实施例中涉及到在主体2纵向上看分别靠外(在此是左右)的连接凸缘4或固定凸缘6。

在一个优选实施方式中，所述主体2以及固定凸缘6和如果有的话还有连接凸缘4设计成相互成一体。在一个优选实施方式中，由主体2、固定凸缘6和可选的连接凸缘4构成的该整体构件是锻造制造的，但在此也可以想到其它的制造方式(如铸造)。

固定凸缘6具有纵向延伸穿过固定凸缘6的通孔7。这尤其是在图2中能看到。通孔7此时具有两个关于通孔7的纵轴线l7对置的开口70、71。

另外，构件1还具有被装入通孔7中的销栓80(带有纵向孔81)或者固定套8。此时，固定套8在其中一个开口70、71侧、在图2中是上开口70侧与固定凸缘6平齐地布置并且从这个开口70延伸经过通孔7和另一个开口71以从固定凸缘6突出，就像尤其在图6和图7中示出的那样。通过固定套8的突出，构件1可以按照规定位置被安装在对应构件例如发动机体上。

如图4具体所示，在此还是作为不带纵向孔81的销栓80被示出的固定套8可以与固定凸缘6材料融合连接。

因为用于简单插入到通孔7中的固定套8只基本上松弛地(例如以间隙配合)或以过渡配合被装入通孔7中，故通过附加的材料融合连接9来提供主体2的两个零部件或者说固定凸缘6和固定套8的足够可靠强力的连接。

也如图4所示，固定套8可以至少在一个开口70且在此是上开口的区域内且优选闭合环绕这一个开口70地与固定凸缘6材料融合连接。例如通过相应的焊接9，可以实现两个零部件2、6、8的极其可靠的且符合要求的强力连接。材料融合连接9此时尤其通过焊接、优选是激光焊形成。材料融合连接9、尤其是通过焊接形成的焊缝9最好设计成与固定凸缘6和固定套8重叠，如图4所示。材料融合连接9和尤其是通过焊接形成的焊缝9在此可以具有2-10毫米、优选3-7毫米且尤其最好是3.5-6毫米的深度x，在这里，该尺寸不受本发明的限制并且尤其是取决于所用零部件的形状、尺寸和还有所用的材料。

因此，如图4所示，在焊缝9区域内也允许表面上有加深的焊接点，其因此导致了零部件即固定套8和固定凸缘6的极其稳固连接。

在一个优选实施方式中，通孔7可以从一个开口70朝向另一个开口71地扩宽，以便因此形成用于固定套8或销栓80的导入斜面。通孔7优选总体或至少部分地、优选在一个开口70侧具有圆锥形状。固定套8或相应的销栓80为此最好从另一个开口71侧朝向一个开口70地被插入通孔7中，直到固定套的8或销栓的80的相应插入的一端82相应地与固定凸缘9齐平(在此是上齐平)地布置，以便随后相互材料融合连接。通孔7的几何形状设计因此也允许将相应的固定套8或销栓80简单自动地送入通孔7中。在一个优选实施方式中，待插入的或已插入的一端82可以具有至少在其扩宽区域中与通孔7相对应的形状，即例如也设计成圆锥形。

在一个优选实施方式中，固定套8至少在一个开口70即在此拟定材料融合连接9的开口70的区域内贴靠通孔7的内壁72。通过这种方式保证了尤其在焊接头区域内、即在一个开口70的区域中足够近地例如以间隙或过渡配合形式将固定套8(或销栓80)与固定凸缘6相互移近，以便形成足够可靠的材料融合连接9。

在一个优选实施方式中，固定套8或销栓80尤其是其插入通孔7的一端82以及通孔7具有相同的横截面轮廓且尤其是对应的形状。横截面轮廓最好是圆形的，并且所述形状最好是圆柱形或圆锥形的，在此，本发明并不局限于这样的实施方式。

尤其如图5至图7所示，固定凸缘6在一个开口70侧具有用于凸缘部、尤其是延伸穿过固定套8的固定件、尤其用于安装内压承载构件1的固定销栓的销栓头的接触面60。因此，可以提供构件1在相应的安装区上的可靠支承和进而按规定的固定。

以下描述用于制造根据本发明的内压承载构件1的方法。

在第一步骤中，首先提供具有纵向空腔3和用于固定内压承载构件1的固定凸缘6的主体2。这样的主体2例如在图1中被示出。此外，提供例如如图3和图4所示的销栓80。销栓80可以在这个或随后的方法步骤中配设有纵向孔81以便形成固定套8。

此外，在主体2上可以设有至少一个连接凸缘4。连接凸缘4优选具有对外敞通的且通入纵向空腔3的贯通开口5。

在另一步骤中，纵向延伸穿过固定凸缘6的通孔7被开设到固定凸缘6中，使其具有两个关于固定凸缘6的纵轴线l7对置的开口70、71。这在图2中被示出。通孔7和纵向孔81还有纵向空腔3以及贯通开口5都可借助切削加工法如尤其是钻孔、铣削、铰孔和/或珩磨来开设。

另外，主体2最好与固定凸缘6和/或连接凸缘4一起可以一体构成并且例如借助锻造来制造。

在另一个步骤中，销栓80被如此装入通孔7，即，销栓80在其中一个开口侧、在此是上开口70侧与固定凸缘6平齐布置并且从该开口70延伸经过通孔7和另一个开口71以从固定凸缘6突出。这尤其在图3中被示出。尤其当通孔7从一个开口70朝向另一个开口71扩宽(例如呈圆锥形)构成时，并且或许当待插入端82有对应形状时，在销栓80经扩宽区段且在此是开口71插入通孔7时可允许将销栓70简单引导入通孔7中。这也又允许易于自动地将销栓80送入通孔7中。

销栓80在此被如此插入通孔7，即它基本上松弛地(最好以间隙配合)或也以过渡配合被装入通孔7。在此，可以根据通孔7的设计(和或许插入端82的相应设计)的不同，销栓80可以至少在一个开口70区域内优选环绕贴靠通孔7的内壁72。通过这种方式可以保证一下子装入的销栓80在后续的与固定凸缘6连接的步骤之前都没有马上即例如因重力而掉出。但是，可以通过在销栓80与固定凸缘6之间的恰好“松弛”的连接实现极其简单的销栓80插入。

在另一个步骤中，将该销栓与固定凸缘6材料融合连接。材料融合连接9在此最好至少在一个开口70区域内且优选闭合环绕开口70地设置。该材料融合连接步骤在此最好借助焊接、尤其是激光焊接来进行。通过最好在一侧(在此从上方)执行这样的焊接方法，实现了很简单的且同时可靠的这种连接的提供。这例如可以从图4中看到。

可选择地，在材料融合连接9之后，如此出现的焊缝9的从固定凸缘6突出的部分在随后的步骤中被去除。尤其是，该部分例如可以借助铣削或磨削被除去，以便例如因此也形成如前所述的平坦接触面60。该步骤例如在图5中被示出。

将纵向孔81开设于销栓8中以形成固定套8的进一步步骤最好也可以紧跟在材料融合连接9步骤之后进行。也可以想到，就像此外也在用于设置孔3、81、7、5的每个其它步骤中那样，纵向孔81的开设分多个步骤前后紧接地或也通过其它方法步骤分隔开地进行。例如可以首先开设一个相应的孔7、81、3、5并且在随后的精细加工步骤中将其精细加工。

因此原则上也可以想到的是，实心材料销栓80在提供时也带有纵向孔81，以便作为相应的固定套8来提供。接着，借助固定套8来执行前述的步骤，即将固定套80相应地装入通孔7以及将固定套8与固定凸缘6材料融合连接起来。

在另一个步骤中，销栓80或固定套8可以在其与固定凸缘6度对置的一端83被截短并且最好被铣削成平的，以便将固定套8或销栓80最终缩减至期望长度并且具有对应于相应安装区的相应的取向或轮廓，以实现借助固定套8的例如在发动机体上的可靠安装。

如前所述的方法可以至少部分自动地或半自动地进行。

尤其是，本发明也包含一种根据本发明的方法制成的内压承载构件1。

本发明并不局限于前述的实施例，而是它被以下权利要求的主题涵盖。尤其是，本发明既不局限于的单独零部件的相应材料，也不局限于其尺寸设定或形状设计。例如固定凸缘6、连接凸缘4和固定套8的数量也未受本发明限制。