共轨管路的管路区段及其制造的方法与流程

本发明涉及一种被设置用于流体的高压喷射的共轨管路的管路区段，以及涉及用于制造管路区段、特别是用于制造所提出的管路区段的两种方法。

背景技术：

共轨管路公知许久，其特别是作为用于在内燃机、尤其是柴油-马达中的燃料的喷射设备的一部分。在此，给共轨管路加载以高压，通过高压把流体输送到内燃机的燃烧腔中。共轨管路通常与多个喷嘴连接，通过这些喷嘴尤其给多个燃烧腔供应流体。在此，加载给共轨管路的压力达到至少200bar，尤其至少1000bar，且优选至少2000bar。在此，强制持久地确保共轨管路的密封性。

共轨管路尤其包括带有第一管路的至少一个第一管，且包括一个或多个适配器，其中，通过每个适配器使得一个或多个喷嘴与第一管路在流体技术上连接。第一管和这些适配器在目前往往通过钎焊连接或者通过焊接连接而材料配合地相互连接。通过钎焊连接或者焊接连接，在此保证适配器与管的连接的稳固性和密封性。

技术实现要素：

本发明的目的因此是，至少部分地解决针对现有技术存在的问题，并且特别是要提供共轨管路的管路区段以及用于制造管路区段的方法，其中，无需采用钎焊或焊接方法材料配合地使得适配器与第一管连接，以便一方面保确保连接的稳固性，并且另一方面确保连接的密封性。

这些目的通过根据权利要求1的特征的管路区段以及根据权利要求8和12的特征的方法得以实现。所述管路区段和方法的其它有利的设计在从属权利要求中给出。需要指出，在从属权利要求书中各个列举特征能按照在技术上有意义的方式相互组合，并且规定了本发明的其它设计。此外，在权利要求中给出的特征将在说明书中详细地规定和介绍，其中，示出了本发明的其它优选的设计。

共轨管路的管路区段有助于此，该共轨管路被设置用于流体的高压喷射。该管路区段具有至少一个第一管和适配器。第一管具有壁部，并且至少沿着轴向方向延伸。该壁部具有内圆周面和外圆周面，且包围第一管路。适配器具有连接节段和第二管，其中，该连接节段环形地围绕第一管延伸，并且布置在外圆周面上。通过第二管构成的第二管路经由在第一管中的第一开口和在连接节段中的第二开口与第一管路在流体技术上连接。至少适配器采用金属粉末注塑法制得。

金属粉末注塑法（mim-metal-injection-molding）公知许久。金属粉末注塑法尤其至少包括如下步骤：原料制备（feedstockproduktion）、注塑（spritzgießen）、去胶合剂（entbindern）和烧结。随后可以烧结的构件还经受后处理。在原料制备时，把细微的金属粉末例如铁粉（和必要时附加的其它的粉末状的添加剂，必要时镍或铬等）与有机的胶合剂（binder）混合成均匀的物质（masse），该物质可以类似于塑料加工在注塑过程中予以处理。人们把这种金属/塑料混合物称为原料。在随后的注塑时，将这种原料以液态形式（通常在提高温度的情况下）喷射到封闭的模具中，在那里，该原料通过有针对性的温度控制最初完全填满模具（腔穴），并且随后塑化。如此产生的成型体（坯件）已经具有制成的构件的典型的几何特征。在随后去胶合剂时，在把坯件从注塑机中取出之后，在去胶合的两个阶段的过程中，又将胶合剂去除。产生了纯金属的构件。在去胶合剂之后剩下的多孔的成型体，现在叫粉末注塑（bräunling），通过高温烧结被压缩成一构件，其具有最终的几何特性和机械特性。

对于共轨管路，特别是通过每个适配器使得一个或多个喷嘴与第一管路在流体技术上连接。

根据一种有利的设计，适配器的连接节段与第一管的外圆周面形成至少力配合的连接。

力配合的连接的前提是，有法向力作用到待相互连接的面上。它们的相互（gegenseitige）移动得到防止，只要不超过因静摩擦引起的反力。

在此，例如适配器采用金属粉末注塑法制得，其中，第一管独立于适配器地且必要时采用其它的方法制得。

烧结的构件，在此至少适配器，尤其具有至多5%、优选至多3%的剩余空隙度（restporosität），并且是气体密封的。在烧结期间，构件收缩了至少10%且至多20%、尤其介于12%与16%之间。

当前，这种收缩用于制造力配合的连接。为此，关于烧结期间的收缩方面设计构件、特别是适配器或连接节段的且特别是用于注塑的所必要的尺寸。

通过收缩，在适配器与第一管之间形成力配合的连接，这种连接保证了由第一管和适配器构成的烧结的构件组的所必要的连接稳固性。

通过对适配器的烧结，尤其附加地产生了在适配器与第一管之间的材料配合的连接。

所有使得连接配对部通过原子力或分子力而接合的连接都叫材料配合的连接。同时，这些连接并非可松开的连接，而只能通过破坏连接件分开。

特别地，除了至少力配合的连接外，适配器和第一管还至少通过形状配合的连接而相互连接。形状配合的连接优选只用于在制造过程期间使得构件相互对准。特别地，由第一管和适配器构成的烧结的构件组的所必要的连接稳固性仅仅通过至少力配合的（必要时附加地材料配合的）连接来保证。

形状配合的连接通过至少两个连接配对部的相互嵌接来产生。由此，即使在无力传递情况下或者在力传递中断情况下也不能松开连接配对部。换句话说，在形状配合的连接情况下，连接一方阻碍（imweg）另一方。

根据一种有利的设计，形状配合的连接由在适配器上的凸起构成，该凸起包围第二开口，并且延伸到第一开口中。特别地，因而可以在烧结之前将适配器推到第一管上。通过凸起和第一开口，可以把适配器相对于第一管定位在预定的位置。凸起与第一开口之间的最大间隙尤其为至多0.5毫米、优选至多0.2毫米，从而能够确保准确的定位。该间隙特别是通过凸起与第一开口的不同的直径而形成。对于至多0.5毫米的间隙，这些直径相差至多0.5毫米。

特别地，适配器与第一管在外圆周面上流体密封地相互连接，其中，流体密封的密封仅仅通过在第一管与连接节段之间的力配合的连接（或者附加地材料配合的连接）得到确保。由此保证通过共轨管路输送的流体只能经由第一开口和第二开口流入到第二管中，其中，防止流体流经力配合的连接。

根据另一设计，适配器和第一管在外圆周面上流体密封地相互连接，其中，流体密封的密封通过力配合的连接并且还通过附加的密封剂得到确保。

特别地，作为附加的密封剂，采用钎焊材料，其特别是在烧结之前覆设在力配合的连接的区域中。通过钎焊材料尤其只确保密封作用。适配器与第一管的连接的所必要的稳固性的绝大部分在此也尤其通过力配合的连接（或者通过适配器与第一管的附加的材料配合的连接）来确保。

根据另一特别有利的改进，第一管与适配器作为（共同的、一体的）构件组采用金属粉末注塑法制成，其中，第一管与适配器材料配合地相互连接。材料配合的连接按如下方式来形成：第一管与适配器在烧结时就已经制成一体的、材料配合地相互连接的构件组。

这种一体地制得的构件组在制造工艺方面具有显著（offensichtlich）的优点，因为只采用了一种制造工艺，并且不必一开始就产生至少力配合的、流体密封的连接。

此外提出一种用于制造共轨管路的管路区段、特别是用于制造前述管路区段的方法，该共轨管路被设置用于流体的高压喷射。该方法至少包括如下步骤：

a)提供第一管，其中，该第一管具有壁部，并且至少沿着轴向方向延伸；其中，该壁部具有内圆周面和外圆周面并且包围第一管路；

b)采用金属粉末注塑法制造至少一个一体的适配器；其中，该适配器具有用于容纳第一管的套筒式的连接节段且具有第二管，其中，该适配器具有第二开口；

c)把套筒式的连接节段推到第一管上，从而连接节段环形地围绕第一管延伸，并且形成构件组；

d)将构件组烧结；其中，利用套筒式的连接节段把适配器收缩到第一管的外圆周面上，并且因而形成至少力配合的连接（必要时附加地材料配合的连接）。

特别地，第一管在步骤c)之前在壁部中具有至少一个第一开口，其中，在步骤d)中，通过第二管构成的第二管路经由在第一管中的第一开口和在连接节段中的第二开口与第一管路在流体技术上连接。

优选地，适配器和第一管除了力配合的（必要时附加地材料配合的）连接外，还至少通过形状配合的连接相互连接，其中，形状配合的连接由在适配器上的凸起构成，该凸起包围第二开口；其中，连接节段在步骤c)中布置在第一管上，使得凸起延伸到第一开口中；其中，该凸起在步骤c)中用于使得适配器相对于第一管对准。

根据一种有利的改进，在步骤d)之前，在连接节段与外圆周面之间的区域中覆设密封剂，其中，密封剂保证适配器与第一管的连接在外圆周面上流体密封地密封。

提出另一种用于制造共轨管路的管路区段、特别是用于制造前述的一体地设计的管路区段的方法，该共轨管路被设置用于流体的高压喷射。该方法至少包括如下步骤：

(1)采用金属粉末注塑法制造管路区段，其具有至少一个第一管和适配器作为一体的构件组；其中，第一管具有壁部，并且至少沿着轴向方向延伸；其中，该壁部具有内圆周面和外圆周面并且包围第一管路；其中，该适配器具有连接节段和第二管；其中，连接节段环形地围绕第一管延伸；其中，通过第二管构成的第二管路经由在第一管中的第一开口和在连接节段中的第二开口与第一管路在流体技术上连接；

(2)烧结构件组。

针对管路区段所做的论述以同样的方式适用于所提出的方法，反之亦然。

要预先注意，这里所用的数词（“第一”、“第二”、“第三”、…）主要（仅）用于区别多个同类的物件、参量或过程，即特别是并非强制地规定这些物件、参量或过程相互间的关系和/或顺序。如果关系和/或顺序是必要的，会在此明确说明此点，或者对于本领域技术人员来说在研究所描述的具体设计时是明显的。

附图说明

下面借助附图详述本发明以及技术领域。需要指出，本发明并不受限于所示实施例。只要未做其它明确说明，尤其也可行的是，可将图中所述情况的部分方面提取出来，并与来自本说明书和/或附图的其它组成部分和认识相组合。相同的标号表示相同的物件，从而必要时可以补充地考虑对其它附图的介绍。示意性示出了：

图1以侧剖视图示出管路区段的第一设计变型；和

图2以侧剖视图示出管路区段的第二设计变型。

具体实施方式

图1以侧剖视图示出管路区段1的第一设计变型。管路区段1具有第一管3和适配器4。该第一管3具有壁部6，并且至少沿着轴向方向7延伸。壁部6具有内圆周面8和外圆周面9，并且包围第一管路10。适配器4具有连接节段11和第二管12，其中，连接节段11环形地围绕第一管3延伸，并且布置在外圆周面9上。通过第二管12构成的第二管路13经由在第一管3中的第一开口14和在连接节段11中的第二开口15与第一管路10在流体技术上连接。适配器4采用金属粉末注塑法制得。

图1中还示出了用于制造共轨管路2的管路区段1的方法。根据步骤a)，提供第一管3。根据步骤b)，采用金属粉末注塑法制得并提供一体的适配器4（见适配器4的左边的视图）。在步骤c)中，利用套筒式的连接节段11把适配器4推到第一管3上，从而连接节段11环形地围绕第一管3延伸，并且形成构件组19（见图1的左边的视图）。在步骤d)中，将构件组19烧结，其中，利用套筒式的连接节段11把适配器4收缩到第一管3的外圆周面9上，并且因而形成力配合的连接5（必要时附加地材料配合的连接）（见图1的右边的视图）。

第一管3在步骤c)之前在壁部6中具有第一开口14，其中，在步骤d)中，通过第二管12构成的第二管路13经由在第一管3中的第一开口14和在连接节段11中的第二开口15与第一管路10在流体技术上连接。

适配器4和第一管3在外圆周面9上流体密封地相互连接，其中，流体密封的密封仅仅通过在第一管3与连接节段11之间的力配合的（必要时附加地材料配合的）连接5得到确保。由此保证通过共轨管路输送的流体只能经由第一开口14和第二开口15流入到第二管12中，其中，防止流体流经力配合的（必要时附加地材料配合的）连接5（见图1的右边的视图）。

图1可以附加地被考虑用来示出一体地制造的管路区段1。在此，图1中管路区段1的右边的视图示出，第一管3和适配器4作为（共同的、一体的）构件组采用金属粉末注塑法制成，其中，第一管3和适配器4材料配合地相互连接。材料配合的连接是通过如下方式形成的：第一管3和适配器4在注塑时就已经制成一体的、材料配合地相互连接的构件组19。适配器4和第一管3之间的所示的分隔线在此只表明各个所描述构件（适配器4和第一管3），但这些构件实际上在看不出分离的情况下在结构上共同地一体地设计。

图2以侧剖视图示出管路区段1的第二设计变型。参考针对图1所做的说明。不同于图1，在这里，适配器4和第一管3除了力配合的（必要时附加地材料配合的）连接5外，还至少通过形状配合的连接16相互连接。在此，形状配合的连接16仅用于在制造过程期间使得构件（第一管3、适配器4）相互对准。对于由第一管3和适配器4构成的烧结的构件组19，所必要的连接稳固性仅仅通过力配合的（必要时附加地材料配合的）连接5来保证。

形状配合的连接16由在适配器4上的凸起17构成，该凸起包围第二开口15，并且延伸到第一开口14中。适配器4可以在烧结之前推到第一管3上（见适配器4的左边的视图）。通过凸起17和第一开口14，适配器4可以相对于第一管3定位在预定的位置。为此在凸起17和第一开口14之间存在间隙20（间隙配合），从而能确保准确的定位。

第二设计变型还有如下区别特征：在此，适配器4和第一管3在外圆周面9上流体密封地相互连接，其中，流体密封的密封通过力配合的（必要时附加地材料配合的）连接5并且还通过附加的密封剂18来确保。

作为附加的密封剂18，采用钎焊材料，其在烧结之前覆设在力配合的连接5的区域中（见管路区段1的左边的视图）。通过钎焊材料只确保密封作用。适配器4与第一管3的连接的所必要的稳固性的绝大部分在此也通过力配合的（必要时附加地材料配合的）连接5来确保。

附图标记列表

1管路区段

2共轨管路

3第一管

4适配器

5力配合的连接

6壁部

7轴向方向

8内圆周面

9外圆周面

10第一管路

11连接节段

12第二管

13第二管路

14第一开口

15第二开口

16形状配合的连接

17凸起

18密封剂

19构件组

20间隙