CN108495994B - 密封元件和具有密封元件的燃料喷射器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在燃料喷射器(10；10a)中的高压连接部(25)的密封元件(26；26a)，其中，所述密封元件(26；26a)套筒状地构造并且在其外周上具有径向向外伸出的第一密封区域(31,32)，所述第一密封区域构造为用于贴靠在构件(11,12)上。根据本发明设置，设置至少两个关于所述密封元件(26；26a)的纵轴线(27)轴向相互间隔开的第一密封区域(31,32)。

Description

密封元件和具有密封元件的燃料喷射器

技术领域

本发明涉及一种用于在燃料喷射器中的高压连接部的密封元件。此外，本发明涉及一种使用根据本发明的密封元件的燃料喷射器。

背景技术

由申请人的DE 10 2012 222 167 A1已知一种密封元件。借助该已知的密封元件可以密封在燃料喷射器中的通向连接接管的高压管路。在此，高压管路和连接接管借助锁紧螺母轴向地相互夹紧，其中，密封元件布置在两个轴向相对彼此间隔开的构件（高压管路和连接接管）的孔内。在高压管路与连接接管轴向夹紧的情况下，密封元件径向向外变形并且以外侧或者外周在形成密封的情况下贴靠在两个构件的两个贯通孔的口部区域上。在此，重要的是，密封元件在关于密封元件的纵轴线的轴向的中间区域中具有径向向外伸出的密封区域，该密封区域在密封元件的还未轴向负载的状态中具有外直径，该外直径大于在高压管路和连接接管上的孔直径。在密封元件的轴向夹紧的状态中，该密封元件同样径向超过高压管路和连接接管的孔伸出。由此使已知的密封元件的使用局限于下述应用：在所述应用中，相互待连接的构件在最终状态中轴向相对彼此间隔开地布置。这导致由已知的密封元件以及两个轴向彼此衔接的构件组成的组件具有较大的轴向长度。

此外，从申请人的DE 10 2014 201 854 A1已知，在同样轴向相对彼此间隔开的两个构件之间置入或者说布置有横截面上具有波纹形状的密封元件。因此，在该密封元件中，就由结构元件和密封元件组成的组件而言，也需要增加的空间需求。

发明内容

从所示的现有技术出发，本发明所基于的任务是，这样扩展由现有技术已知的用于在燃料喷射器中的高压连接部的密封元件，使得该密封元件能够在安装状态中实现构件相对彼此沿轴向方向的一种特别紧凑的布置。此外，应当实现一种特别好的密封作用。

根据本发明，提出一种用于在燃料喷射器中的高压连接部的密封元件，其中，所述密封元件套筒状地并且在轴向横截面中波纹状地构造，并且所述密封元件在其外周上具有径向向外伸出的第一密封区域、在其相对置的端侧上构造有第二密封区域，其中，设置关于所述密封元件的纵轴线轴向相互间隔开的至少两个第一密封区域，其中，所述密封元件在受高压加载的情况下径向地扩宽，使得所述至少两个第一密封区域分别能够密封地贴靠在所述高压连接部的一个构件上。

本发明所基于的构思是：通过构造至少两个关于密封元件的纵轴线轴向地彼此间隔开的第一密封区域，能够实现：至少两个第一密封区域可以这样配属于两个构成高压连接部的构件的孔，使得密封区域与各构件孔的内壁共同作用。由此可能的是，在使用根据本发明的密封元件时，相对彼此待密封的构件能够以其面向彼此的端侧直接贴靠接触地布置。这又具有密封元件在高压连接部内特别紧凑地布置的优点。

下面列举出根据本发明的密封元件的有利的扩展方式。

为了一方面在燃料喷射器中处于讨论中的相对高的压力情况下（在这里是指能够大于2000bar的系统压力）提供足够大的机械抗压强度以及另一方面设法实现以下可能性：也以较小的费事再次隔开这种高压连接并且随后再次形成这种高压连接，设置，密封元件能够弹性地变形并且由金属、尤其由钢材构成。

在密封元件的制造技术上优选的构型中，该密封元件在轴向横截面中具有波纹形状。由此，密封元件可以在非切削的变型过程中廉价和高度精确地制造。

本发明也包括一种具有到目前为止所说明的根据本发明的密封元件的燃料喷射器，其中，密封元件布置在由燃料喷射器的两个构件构造的凹槽的区域中，其中，所述凹槽例如由构件的两个径向环绕的、具有相同半径的孔或者内壁构成，并且其中，两个构件在形成垂直于密封元件的纵轴线延伸的分隔平面的情况下轴向地彼此相互衔接。根据本发明，燃料喷射器的特征在于，在高压加载的情况下，密封元件的两个第一密封区域密封地贴靠在两个孔或者说构件的内壁上。

为了能够不但在密封元件的外周上或者沿径向方向而且沿轴向方向实现对两个构件的密封，设置，密封元件在未安装的状态中相对于其纵轴线具有下述长度：该长度大于在两个构件的安装状态中凹槽的高度。由此，在两个构件安装或者说轴向夹紧的情况下，这样引起密封元件的轴向缩短，使得密封元件以其两个相对置的端面在凹槽的区域中密封地贴靠。因此，在两个构件以及密封元件之间形成总共至少四个密封区域或者说密封面。这引起特别可靠或者说改进的密封作用。

本发明的另一优选的构型设置，朝密封元件的方向观察，沿密封元件的纵轴线的轴向方向在密封元件的两个轴向的端部区域上衔接有径向倾斜地向外伸出的区段，所述区段构成第一密封区域。密封元件的这种构造引起，在两个构件本身在无液压压力的情况下轴向夹紧时，密封元件通过安装力机械地这样径向扩宽，使得两个第一密封区域贴靠在两个构件的内壁上。由此在运行中本身在较小的液压过压的情况下保证高压连接部的可靠密封。

根据本发明以有利的方式通过以下方式实现附加的密封：两个相互连接的构件在两个构件的分隔平面的区域中至少布置成区域地相对彼此贴靠接触。由此，不但两个构件的轴向的夹紧行程在其安装时被限界，而且通过两个构件之间的贴靠接触实现附加的密封作用。

虽然原则上可以考虑在燃料喷射器内的多个部位，到现在为止所说明的密封元件能够以优选的方式布置在所述多个部位上，但是以下这些区域是特别重要的：在所述区域中，液压压力相应于系统压力，即特别高。在此尤其考虑以下应用情况：在所述应用情况中，密封元件布置在保持体和喷嘴体之间，或考虑以下应用情况：在所述应用情况中，密封元件布置在阀块和保持体之间。

附图说明

由优选的实施例的下面的说明以及根据附图得出本发明的另外的优点、特征和细节。附图示出了：图1以纵截面示出燃料喷射器的在喷嘴体和保持体之间的连接区域中的部分区域，图2以放大的示图示出图1的细节，图3以纵截面示出燃料喷射器的在阀块和保持体之间的连接区域中的部分区域，和图4以放大的示图示出图3的细节。相同的元件或者具有相同的功能的元件在附图中设有相同的附图标记。

具体实施方式

在图1中区域地示出的那样的燃料喷射器10用于将燃料喷射到压燃式内燃机的未示出的燃烧室中。燃料喷射器10尤其构造为所谓的共轨喷射器。

燃料喷射器10具有喷嘴体11，保持体12在与喷嘴体11的未示出的喷射开口相反的方向上衔接到该喷嘴体上。喷嘴体11与保持体12借助喷嘴夹紧螺母15沿轴向被夹紧。尤其，喷嘴体11和保持体12在安装状态中在相对置的端面16, 17的区域中至少区域地彼此贴靠接触地布置。在图1和2所示的实施例中，通过对端面16, 17相应的加工保证，在喷嘴体11轴向地安装在保持体12上的状态中，两个端面16, 17至少在径向内部的贴靠区域18中彼此贴靠。

起到喷射元件作用的喷嘴针20沿着纵轴线21可升降运动地布置在燃料喷射器10的凹槽19内。借助喷嘴针20可以开启或者关闭被要求用于将燃料喷射到内燃机的燃烧室中的喷射开口。为此，在凹槽19中存在系统压力，该系统压力例如能够大于2000bar，所述凹槽经由未示出的供给管路至少间接地以处于系统压力下的燃料供给。

为了在两个端面16, 17的区域中避免喷嘴体11和保持体12之间的泄漏，燃料喷射器10具有高压连接部25，在图1和2中可见的套筒状的密封元件26布置在所述高压连接部中。密封元件26优选由钢构成并且在轴向横截面中波纹状地构造。密封元件26尤其关于其纵轴线27在其外壁28上具有两个轴向相对彼此间隔开的第一密封区域31, 32，所述纵轴线在所示的实施例中与喷嘴针20的纵轴线21重合。在两个第一密封区域31，32之间构造有凹部33，喷嘴体11及保持体12的两个端面16, 17或者说它们的分隔平面也在所述凹部的区域中延伸。

凹槽19分别由在喷嘴体11或者保持体12中的凹槽19的孔区段34, 35构成，所述凹槽从各端面16, 17出发。凹槽19的直径D至少在密封元件26的区域中同样大。

此外，为了简化安装而设置，密封元件26在未安装的状态中在两个第一密封区域31, 32的区域中具有外直径d，该外直径略小于凹槽19的直径D。由此，密封元件26沿轴向方向可以容易地导入到凹槽19的孔区段34, 35中。此外，有利的是，在密封元件26未安装的状态中，该密封元件具有下述长度：该长度略大于在喷嘴体11和保持体12的安装状态中凹槽19的高度H。由此，在借助喷嘴夹紧螺母15轴向夹紧的情况下，这样进行密封元件26在凹槽19中的轴向压缩或者轴向压紧，使得相应于图2，密封元件26的两个轴向的端部区域36, 37这样密封地贴靠在对应的孔区段34, 35的底部38, 39上并且由此构成第二密封区域41,42。此外，根据图2可见，由于密封元件26的波纹形状，密封元件26的区段43, 44从两个轴向的端部区域36, 37出发朝向端面16, 17，所述区段关于密封元件26的纵轴线27径向向外伸出或者倾斜地布置。区段43, 44在第一密封区域31, 32的区域中终止。在喷嘴体11和保持体12轴向夹紧的情况下，通过区段43, 44的几何构造，第一密封区域31, 32径向向外压抵凹槽19。

在燃料喷射器10运行期间（在凹槽19内存在系统压力），密封元件26附加地通过在凹槽19中的液压压力这样径向地扩宽，使得两个第一密封区域31, 32压抵孔34, 35的相应区段。由此，至少在两个区域31, 32的区域中避免燃料朝两个端面16, 17的方向流出。此外，通过两个第二区域41, 42设法实现一种附加的密封，如通过在喷嘴体11和保持体12之间的贴靠区域18那样。

在图3和4的燃料喷射器10a中，密封元件26a布置在保持体12和阀块45之间的高压连接部25的区域中。在保持体12和阀块45之间，通过阀块45的外壁区段46和保持体12中的凹槽47的相应构型构成凹槽19a，密封元件26a布置在该凹槽中。如尤其根据图4可见，在安装状态中，密封元件26a布置成以径向内部的第一密封区域48与阀块45的外壁区段46贴靠接触并且在那里构成液压密封。所述径向内部的第一密封区域48关于密封元件26a的纵轴线27布置在两个径向外部的密封区域31, 32之间。此外，保持体12布置成在端面49的区域中与阀块45的端面50贴靠接触。

在图3和4所示的实施例中，密封元件26a的两个轴向的端部区域36, 37也构成第二密封面41, 42，所述第二密封面密封地贴靠在阀块45或者保持体12上。

到现在为止所说明的燃料喷射器10, 10a能够以多种方式更改或者说修改，而不偏离发明构思。此外，也可以考虑，密封元件26, 26a关于其纵轴线27不但在密封元件26的情况下配备有两个第一密封区域31, 32或者在燃料喷射器10a的情况下配备有三个第一密封区域31, 32, 48，而且也可以设置附加的密封区域，所述附加的密封区域设置在密封元件26, 26a的外壁或者内壁上。

Claims (9)

1.一种用于在燃料喷射器（10; 10a）中的高压连接部（25）的密封元件（26; 26a），其中，所述密封元件（26; 26a）套筒状地并且在轴向横截面中波纹状地构造，并且所述密封元件（26; 26a）在其外周上具有径向向外伸出的第一密封区域（31, 32）、在其相对置的端侧上构造有第二密封区域（41，42），

其特征在于，

设置关于所述密封元件（26; 26a）的纵轴线（27）轴向相互间隔开的至少两个第一密封区域（31, 32），其中，所述密封元件（26; 26a）在受高压加载的情况下径向地扩宽，使得所述至少两个第一密封区域（31, 32）分别能够密封地贴靠在所述高压连接部（25）的一个构件（11, 12）上。

2.根据权利要求1所述的密封元件，

其特征在于，

设置至少一个另外的径向向内伸出的第一密封区域（48）。

3.根据权利要求1或2所述的密封元件，

其特征在于，

所述密封元件（26; 26a）能够弹性地变形并且由金属、尤其由钢材构成。

4.根据权利要求1所述的燃料喷射器，

其特征在于，

沿所述密封元件（26; 26a）的纵轴线（27）的方向在与所述第二密封区域（41, 42）相对置的侧上在所述两个第二密封区域（41, 42）上衔接有倾斜地向外伸出的区段（43, 44），所述区段过渡到所述第一密封区域（31, 32）中。

5. 一种具有用于在燃料喷射器（10; 10a）中的高压连接部（25）的密封元件（26; 26a）的燃料喷射器（10; 10a），其中，所述密封元件（26; 26a）套筒状地构造并且在其外周上具有径向向外伸出的至少两个第一密封区域（31, 32），所述至少两个第一密封区域构造为用于贴靠在构件（11, 12）上并且关于所述密封元件（26; 26a）的纵轴线（27）轴向地相互间隔开，其中，所述密封元件（26; 26a）布置在由所述燃料喷射器（10; 10a）的两个构件（11,12, 45）构造的凹槽（19; 19a）的区域中，并且其中，所述两个构件（11, 12, 45）垂直于所述密封元件（26; 26a）的纵轴线（27）轴向地彼此衔接，

其特征在于，

所述密封元件（26; 26a）在高压加载所述凹槽（19; 19a）的情况下径向地扩宽，使得所述密封元件（26; 26a）的至少两个第一密封区域（31, 32）密封地贴靠在所述凹槽（19;19a）上。

6.根据权利要求5所述的燃料喷射器，

其特征在于，

所述密封元件（26; 26a）在未安装的状态中关于其纵轴线（27）具有比在所述两个构件（11, 12, 45）的安装状态中所述凹槽（19; 19a）的高度（H）更大的长度。

7.根据权利要求5或6所述的燃料喷射器，

其特征在于，

所述两个构件（11, 12, 45）布置成至少区域地相对彼此贴靠接触。

8.根据权利要求5或6所述的燃料喷射器，

其特征在于，

所述密封元件（26）布置在保持体（12）和喷嘴体（11）之间。

9.根据权利要求5或6所述的燃料喷射器，

其特征在于，

所述密封元件（26a）布置在阀块（45）和保持体（12）之间。

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