CN104246203B - 用于将部件固定在内燃机上的保持件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将至少一个部件(3)、特别是燃料分配器(3)固定在内燃机(5)上的保持件(2)。所述保持件(2)包括能弹性变形的阻尼元件(8)、保持体(6)和弹簧元件(9)，所述阻尼元件、所述保持体和所述弹簧元件关于紧固件(10)的轴线(21)前后相继地布置。在安装时借助紧固件(10)实现给弹簧元件(9)预加应力并且给阻尼元件(8)预加应力。此外提出一种燃料喷射装置(1)，所述燃料喷射装置具有燃料分配器(3)和这种保持件(2)，所述保持件用于将所述燃料分配器(3)固定在内燃机(5)上。

Description

用于将部件固定在内燃机上的保持件

技术领域

本发明涉及一种用于将至少一个部件、特别是燃料分配器固定在内燃机上的保持件。本发明特别是涉及内燃机的燃料喷射装置领域。

背景技术

由US 7，793，639B2公开了一种装置，所述装置用于关于燃料分配器的振动在内燃机中降低噪声。这个装置具有固定夹，所述固定夹用于将燃料分配器固定在气缸头上。

由US 7，793，639B2公开的装置具有的缺点是，即预定的减震特性随着时间变差。这也可以导致由于发动机的振动负荷而极大地增加了构件的损耗。

发明内容

按照本发明，提出了一种用于将部件固定在内燃机上的保持件，所述保持件具有至少一个能弹性变形的阻尼元件、保持体和弹簧元件，所述阻尼元件、所述保持体和所述弹簧元件关于紧固件的轴线前后相继地布置，其中，在安装时借助所述紧固件实现给所述弹簧元件预加应力并且给所述阻尼元件预加应力，其中，在未受负荷的状态中，所述弹簧元件的刚性小于所述阻尼元件的刚性，并且在安装好的状态中，所述弹簧元件的刚性大于所述阻尼元件的刚性，其中，所述保持体布置在所述阻尼元件和所述弹簧元件之间，及其中，一轴向的孔延伸穿过所述能弹性变形的阻尼元件、所述保持体和所述弹簧元件，所述紧固件的栓穿过所述孔。

按照本发明，还提出了一种具有燃料分配器和根据上述技术方案中所述的至少一个保持件的燃料喷射装置，所述保持件用于将所述燃料分配器固定在内燃机上。

根据本发明的保持件和根据本发明的燃料喷射装置具有的优点是，即确保了在使用寿命内改善的减震性。因此，也可以确保在使用寿命内限制振动负荷。因此，可以防止机械的停止运转。特别是也得出这样的优点，即也在长的运行时间之后确保充分地降低噪声。

通过在下述说明中举出的措施使在上述说明中给出的保持件和燃料喷射装置的有利的改进是可能的。

保持件例如用于将燃料喷射装置的燃料分配器固定在内燃机的气缸头上。在此，燃料分配器用作在内燃机上的燃料存储器。通过在燃料分配器中的压力波动和与燃料分配器连接的喷射器引起压力脉动，所述压力脉动可以造成噪声。此外，压力脉动能够以固体传声的形式在接触点上继续传到气缸头上。在此，阻尼元件用于减震，所述阻尼元件确保了在至气缸头的接口上的减震。在此，通过阻尼元件可以实现一定的去耦。

以有利的方式轴向地给阻尼元件预加应力。在此，能弹性变形的阻尼元件特别是可以在至少一个弹性体的基础上构造。通过这个构造方案可以有利地实现减震特性。然而可以在使用寿命内产生弹性体的一定的蠕变和下陷，这单独地来看导致降低了阻尼元件的期望的预应力。预应力的损失或在最终状态中预应力的不存在会导致由于发动机的振动载荷而大大提高构件磨损。这可以在一定范围内通过使用非常高品质的弹性体和非常精确地制造的安装部件来抵消。这个措施是可能的，然而同时也相应地出现了高的成本。此外可以考虑，为了使沉降效应减小到最小程度，将在弹性体中的应力调节得极小，然而这引起相应地大的结构空间需求。通过弹簧元件及其预应力显著地降低了对阻尼元件、特别是弹性体的材料的要求、对安装部件的制造精确度的要求和对结构空间尺寸的要求。

通过具有在安装好的状态中预加应力的弹簧元件的构造方案确保了阻尼元件的期望的最小预应力。因此，在安装部件的大的公差时和在大的沉降效应时也确保了期望的脱耦。为此，弹簧元件优选地构造为金属的弹簧元件。特别有利的是，即弹簧元件构造为盘状的或波浪状的弹簧元件。弹簧元件也可以构造为螺旋弹簧。因此，能够以有利的方式将预应力的功能置入金属的弹簧中，并且减震的功能可以通过阻尼元件来确保。确保最小预应力的金属的弹簧元件与阻尼元件不同，不受沉降效应影响。因此，在非常高的使用寿命内确保了这种功能。因此，同样降低了对安装部件的精度的要求和对阻尼元件的材料的要求。因此，可以以期望的作用方式降低成本。这也涉及关于预定的结构空间的构造方案。特别是可以减少所需的结构空间。

有利的是，保持体布置在阻尼元件和弹簧元件之间。因此，保持体可以一方面有利地支撑阻尼元件并且另一方面有利地支撑弹簧元件。

同样有利的是，设置另一个能弹性变形的阻尼元件并且保持体布置在能弹性变形的阻尼元件和该另一能弹性变形的阻尼元件之间。因此可以进一步改善振动隔离，因为保持体沿着固定件的轴线几乎在两个方向上减震。

有利的是，在未负荷的状态中，弹簧元件的校准量小于阻尼元件的校准量，并且在安装好的状态中，弹簧元件的校准量大于阻尼元件的校准量。特别是可以给弹簧元件预加应力直到其终端位置中。在这个终端位置中，例如盘状的或波浪状的弹簧元件被压平。在未负荷的状态中的弹簧元件的校准量特别是理解为在未负荷的状态中的弹簧元件的弹性常数。校准量描述了在轴向方向上作用的力和因此引起的从静止位置的偏移之间的关系或者从静止位置的偏移和回推的力之间的关系，所述回推的力反作用于这个偏移。在此，概念校准量通常理解为特别是力和偏移之间的非线性关系。阻尼元件的校准量特别是可以由阻尼元件的弹性模数来确定，所述弹性模数是材料特性。在阻尼元件的空心圆柱体状的构型中，利用被除数和除数的商得出阻尼元件的校准量，被除数是弹性模数与有效的横截面的乘积，除数等于在原始长度中的阻尼元件的长度。

因此，弹簧元件和阻尼元件在一定程度上串联连接。在未负荷的状态中，弹簧元件的刚性明显地小于阻尼元件的刚性。因此在安装时，首先将弹簧元件压缩。优选地，在安装时把所述弹簧元件预加载到一起、即压缩到其终端位置。弹簧元件的低的刚性导致了，即在已经相对小的力时接收弹簧元件的大的行程。用于将弹簧元件压缩在一起所需的力则是最小的预加载力，所述阻尼元件持久地具有所述预加载力。这种情况特别是当在阻尼元件中出现大的松弛时出现。

因此，在安装好的状态中的较大的校准量可以特别是通过以下方式得出，即将弹簧元件压成块。

以有利的方式，能弹性变形的阻尼元件、保持体和弹簧元件前后相继地布置在第一张紧件和第二张紧件之间。因此，可以构成有利的组件，所述组件可以简单地安装。此外，通过张紧件预定经定义的一方面用于保持体并且另一方面用于弹簧元件的接触面。此外，可以通过张紧件确保，即阻尼元件、保持体和弹簧元件以预定的方式相对彼此定位。

此外有利的是，一轴向的孔延伸穿过能弹性变形的阻尼元件、保持体和弹簧元件，紧固件的栓穿过所述孔拧紧。在此还有利的是，紧固件的栓具有至少一个螺纹，所述螺纹用于固定在内燃机上，其中，通过拧紧螺纹能够给弹簧元件施加预应力并且给阻尼元件施加预应力。因此，保持件的紧凑的构造是可能的。此外因此，不仅在能弹性变形的阻尼元件中而且在弹簧元件中实现有利的力传递并且因此均匀的应力。

附图说明

在下面的说明中参考附图详细地说明本发明的优选的实施例，在所述附图中相应的元件设有一致的附图标记。附图中：

图1根据本发明的第一实施例以简要的、示意性的视图示出具有保持件的燃料喷射装置，所述保持件用于将燃料分配器固定在内燃机上，

图2示出用于说明本发明的第一实施例的保持件的功能原理的图，

图3根据本发明的第二实施例以简要的、示意性的视图示出具有保持件的燃料喷射装置，所述保持件用于将燃料分配器固定在内燃机上，和

图4根据本发明的第三实施例以简要的、示意性的视图示出具有保持件的燃料喷射装置，所述保持件用于将燃料分配器固定在内燃机上。

具体实施方式

图1根据本发明的第一实施例以简要的、示意性的视图示出具有保持件2的燃料喷射装置1，所述保持件用于将燃料分配器3以及喷射器4固定在内燃机5上。在这个实施例中，燃料喷射装置1包括保持件2、燃料分配器3和多个喷射器4，其中，在图1中仅仅示出喷射器4。燃料喷射装置1也可以包括其他的部件。为了简化视图，在图1中示意性地示出用于内燃机5的气缸头。在不考虑适当的比例尺或统一的尺寸比例示出燃料喷射装置1和内燃机5。

保持件2具有保持体6。保持体6的接收部7包围燃料分配器3，在本实施例中，所述燃料分配器构造为管状的燃料分配器3。因此，燃料分配器3固定在内燃机5的气缸头上。同时，布置在燃料分配器3和内燃机5的气缸头之间的喷射器4被固定。

此外，保持件2具有能弹性变形的阻尼元件8和弹簧元件9。此外，设置紧固件10，所述紧固件具有栓11和头部12。栓11在其端部13上具有螺纹14。此外，内燃机5的气缸头具有螺纹孔15，紧固件10的栓11的端部13以其螺纹14拧入所述螺纹孔中。

能弹性变形的阻尼元件8、保持体6和弹簧元件9在第一张紧件16和第二张紧件17之间前后相继地布置。在图1中示出在安装保持件2期间的状态。通过继续将紧固件10拧入螺纹孔15中使头部12达到第一张紧件16的上侧上。第二张紧件17以支撑侧面19支撑在内燃机5的气缸头的上侧20上。通过继续地拧紧，关于紧固件10的轴线21前后相继地布置的阻尼元件8、保持体6和弹簧元件9在两个张紧件16，17之间压到一起。保持体6由不可压缩的固体材料、特别是金属构成。阻尼元件8构造为能弹性变形的，从而特别是沿着轴线21存在可弹性变形性。弹簧元件9优选地构造为金属的弹簧元件9。在这个实施例中，弹簧元件9此外构造为波浪状的弹簧元件9。在此，弹簧元件9的盘状的构造也是可能的。

弹簧元件9在未负荷的状态中的校准量小于阻尼元件8的校准量。因此在继续将紧固件10拧入螺纹孔15中时，首先将弹簧元件9压缩到一起。在未负荷的状态中，弹簧元件9的校准量和阻尼元件8的校准量这样彼此协调，以至于可以将弹簧元件9压到一起。因此，弹簧元件9几乎被压扁或压平。在压平的状态中，弹簧元件9将具有非常大的校准量，所述校准量例如通过弹簧元件9的金属材料的弹性模数来确定。因此，弹簧元件9的继续的压缩是不可能的。当在拧紧中弹簧元件9刚好被压平时，则在这个点上仅仅小部分地给阻尼元件8预加了应力。因此在继续拧紧紧固件10时，给能弹性变形的阻尼元件8预加应力。在此，可以预定适当的预应力，通过将在紧固件10的栓11的端部13上的螺纹14拧入螺纹孔15中可以调节所述预应力。特别是通过将螺纹14拧入螺纹孔15中能够给弹簧元件9施加预应力并且给阻尼元件8施加预应力。

能弹性变形的阻尼元件8、保持体6和弹簧元件9关于轴线21前后相继地布置。在此不确定顺序。然而有利的是，保持体6布置在阻尼元件8和弹簧元件9之间。因此，引起阻尼元件8有利地贴靠在保持体6上。此外，因此实现了弹簧元件9有利地贴靠在保持体6上。也根据图3说明另一个有利的构造方案。

轴向的孔22延伸穿过能弹性变形的阻尼元件8、保持体6和弹簧元件9。紧固件10的栓11穿过这个孔拧紧。此外，第一张紧件16具有套筒状的部件26，所述筒状的部件部分地穿过轴向的孔22延伸。此外，第二张紧件17具有套筒状的部分27，所述筒状的部分同样部分地穿过轴向的孔22延伸。在这个实施例中，阻尼元件8在内部不仅贴靠第一张紧件16的套筒状的部件26上而且贴靠第二张紧件17的套筒状的部件27上。弹簧元件9和保持体6在内部贴靠第二张紧件17的套筒状的部件27上。因此，保持件2的各个元件相对于轴线21彼此定位。

图2根据第一实施例示出说明保持件2的功能原理的图。在图中，在横坐标上表示用于沿着轴线21预加应力的行程s。在纵坐标上表示根据这个行程s的预应力F。在图中，示出用于说明在低的负荷下、特别是在未负荷的状态中的弹簧元件9的校准量的特征曲线30和用于说明阻尼元件8的校准量的特征曲线31。在安装保持件2和拧紧时，首先沿着特征曲线30压紧弹簧元件9，而阻尼元件8沿着直线32受到小的压缩。大约从行程s1起，弹簧元件9被完全压到一起。因此，弹簧元件的校准量大于阻尼元件8的校准量。也就是说，弹簧元件9的校准量则基本通过弹性模数确定。因此，在继续的压缩中继续给阻尼元件8预加应力。这种继续的压缩通过直线32来说明。直线32由平移特征曲线31得到。当达到行程s2时，则产生反作用力F2，所述反作用力例如为100N。这可以相应于在安装期间的可能的点33。在此看出，即在安装中直到达到点33时或者在拧紧紧固件10直到行程s2时可以产生弹簧元件9的压缩量和阻尼元件8的压缩量的叠加。然而行程s2的最大部分由金属的弹簧元件9施加，因为所述弹簧元件由于低的刚性而较大地弯曲。大的行程有利于接收安装部件的大的公差。阻尼元件8仅仅接收较小的行程部分，从而在阻尼元件8中的应力在点33中是小的并且沉降倾斜度在这个点33上几乎为零。

因为此时完全给弹簧元件9预加了应力，所以其他的压缩由阻尼元件8接收，这沿着直线32进行。这通过箭头34来说明。这个预应力可以例如增加直到工作点35。在此，在预加应力期间总体经过行程s3。行程s3可以通过张紧件16，17的套筒状的部件26，27的间距限定。行程s3则同时是最大可能的压缩行程s3。因此，可以结构上预定工作点35，这显著地简化了安装。阻尼元件8优选地这样构造，使得关于例如空心圆柱体状的初始形状产生相对小的变形。这可以通过以下方式实现，即阻尼元件8的高度大于直径。这也允许在阻尼元件8的直径小时实现功能。

在工作点35上，阻尼元件8确保了期望的、减震的功能。如果在使用寿命内在阻尼元件8的弹性材料中不出现要防止的沉降效应，则通过弹簧元件9确保了，预应力仅仅降低到略大于弹簧元件9的预加应力。因此持久地确保了，即存在阻尼元件8或者总体的复合结构的最小预应力。因此，可靠地防止阻尼元件8的抬起和与此相连的磨损。因此，在使用寿命内沿着轴线21不产生间隙，所述间隙实现保持体6沿着轴线21的未减震的运动。

作为另外的优点，能够以有利的方式使用相对硬的弹性体用于构造阻尼元件8，这在图2中通过倾斜的特征曲线31说明。在工作点35中，例如可以得出数值为500N的反作用力。在此，通过弹簧元件9确保公差补偿。

图3根据第二实施例以简要的、示意性的视图示出具有保持件2的燃料喷射装置1，所述保持件用于将燃料分配器3固定在内燃机5上。在这个实施例中，设置另一个能弹性变形的阻尼元件40。在此，保持体6布置在能弹性变形的阻尼元件8和该另一能弹性变形的阻尼元件40之间。阻尼元件8，40可以例如基于弹性体。在这个构造方案中，两个阻尼元件8，40可以特别是基于相同的材料、特别是相同的弹性体。具有两个阻尼元件8，40的布置具有的优点是，即是在沿着轴线21的两个方向上实现了对保持体6有利地减震。

图4根据第三实施例以简要的、示意性的视图示出具有保持件2的燃料喷射装置1，所述保持件用于将燃料分配器3固定在内燃机5上。在这个实施例中，紧固件10具有凸缘45，所述凸缘设置在头部12和具有螺纹14的栓11之间。在将紧固件10拧入螺纹孔15中时，凸缘45与内燃机5的上侧20接触。因此，在输出状态中限制和经定义地预定阻尼元件8的预应力。此外，将紧固件10拧紧的固定力可以因此大于给阻尼元件8和弹簧元件9施加的预应力。

此外，设置支撑板46，所述支撑板布置在紧固件10的头部12和阻尼元件8之间，以便实现沿着轴线21给阻尼元件8均匀地加载。

本发明不局限于所述的实施例。

Claims (8)

1.一种用于将部件(3)固定在内燃机(5)上的保持件(2)，所述保持件具有至少一个能弹性变形的阻尼元件(8)、保持体(6)和弹簧元件(9)，所述阻尼元件、所述保持体和所述弹簧元件关于紧固件(10)的轴线(21)前后相继地布置，其中，在安装时借助所述紧固件(10)实现给所述弹簧元件(9)预加应力并且给所述阻尼元件(8)预加应力，其特征在于，在未受负荷的状态中，所述弹簧元件(9)的刚性小于所述阻尼元件(8)的刚性，并且在安装好的状态中，所述弹簧元件(9)的刚性大于所述阻尼元件(8)的刚性，其中，所述保持体(6)布置在所述阻尼元件(8)和所述弹簧元件(9)之间，及其中，一轴向的孔(22)延伸穿过所述能弹性变形的阻尼元件(8)、所述保持体(6)和所述弹簧元件(9)，所述紧固件(10)的栓(11)穿过所述孔。

2.根据权利要求1所述的保持件，其特征在于，设置一个另外的能弹性变形的阻尼元件(40)并且所述保持体(6)布置在所述能弹性变形的阻尼元件(8)和所述另外的能弹性变形的阻尼元件(40)之间。

3.根据权利要求1或2所述的保持件，其特征在于，所述弹簧元件(9)构造为金属的弹簧元件(9)和/或盘状的和/或波浪状的弹簧元件(9)或者所述弹簧元件(9)构造成螺旋弹簧。

4.根据权利要求1所述的保持件，其特征在于，所述能弹性变形的阻尼元件(8)、所述保持体(6)和所述弹簧元件(9)前后相继地布置在第一张紧件(16)和第二张紧件(17)之间。

5.根据权利要求1所述的保持件，其特征在于，所述紧固件(10)的栓(11)具有至少一个螺纹(14)，所述螺纹用于固定在所述内燃机(5)上，其中，通过拧紧所述螺纹(14)能够给所述弹簧元件(9)施加预应力并且给所述能弹性变形的阻尼元件(8)施加预应力。

6.根据权利要求1所述的保持件，其特征在于，所述能弹性变形的阻尼元件(8)基于至少一种弹性体构造。

7.根据权利要求1所述的保持件，其特征在于，所述部件是燃料分配器(3)。

8.一种具有燃料分配器(3)和根据权利要求1至7中任一项所述的至少一个保持件(2)的燃料喷射装置(1)，所述保持件用于将所述燃料分配器(3)固定在内燃机(5)上。