DE10002439A1

DE10002439A1 - Kraftstoffverteilerstück für eine Kraftstoffversorgungsanlage einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE10002439A1
Application number: DE2000102439
Authority: DE
Inventors: Juergen Stegmaier; Bruno Hezel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-01-21
Filing date: 2000-01-21
Publication date: 2001-07-26
Also published as: FR2804723A1; JP2001221125A

Abstract

Bei einem Kraftstoffverteilerstück für eine Kraftstoffversorgungsanlage einer Brennkraftmaschine mit einem langgestreckten Kunststoffkörper (11) und einem metallischen Zulaufrohr (13), das mit einem endseitigen Eintauchabschnitt (131) in einer im Kunststoffkörper (11) eingebrachten Aufnahmebohrung (14) aufgenommen ist, und mit einer das Zulaufrohr (13) im Kunststoffkörper (11) axial unverschieblich festlegenden Bördelverbindung (17) weist zur Reduzierung der Fertigungskosten bei crashsicherer Verbindung zwischen Kunststoffkörper (11) und metallischem Zulaufrohr (14) die Bördelverbindung (17) einen unmittelbar am Kunststoffkörper (11) angeformten Bördelbund (18) und einen fest mit dem Zulaufrohr (13) verbundenen Bördelring (19) auf, der randseitig über den Bördelbund (18) herumgezogen ist (Fig. 3).

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Kraftstoffverteilerstück für eine Kraftstoffversorgungsanlage einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Solche Kraftstoffverteilerstücke mit einem Kunststoffkörper und einem metallischem Zulaufrohr werden verwendet, um einerseits den Einsatz von teueren Verteilerstücken aus Metall zu vermeiden und andererseits im Falle eines Crash der Gefahr von Kraftstoffleckagen und der damit einhergehenden Brandgefahr durch Abreißen des Zulaufrohrs zu begegnen, wie dies bei völlig aus Kunststoff hergestellten Verteilerstücken mitunter aufgetreten ist.

Bei einem bekannten Kraftstoffverteilerstück der eingangs genannten Art (US 5 105 787), auch "fuel rail" genannt, ist zur Herstellung der das metallische Zulaufrohr an dem Kunststoffkörper festlegenden Bördelverbindung eine zur Aufnahmebohrung koaxiale Metallhülse in den Kunststoffkörper eingesetzt, die mit einem einen Radialflansch tragenden Endabschnitt aus dem Kunststoffkörper vorsteht. Die Metallhülse ist in ihrem vom Kunststoff umschlossenen Bereich mit äußeren Ringnuten versehen und wird beim Spritzen des Kunststoffkörpers in die Spritzform mit eingelegt, so daß die Ringnuten mit Kunststoff ausgefüllt werden. Des weiteren ist auf dem Außenmantel des Zulaufrohrs ein radial abstehender Ringwulst ausgebildet, der mit Einstecken des Rohrendes in einem im Durchmesser vergrößerten Abschnitt der als Stufenbohrung ausgebildeten Aufnahmebohrung einliegt. Der Bördelring wird auf das Zulaufrohr aufgeschoben und randseitig über den Radialflansch der Metallhülse gebördelt, wobei er sich gegen den Ringwulst am Zulaufrohr abstützt und eine axiale Vorspannkraft auf einen O-Ring ausübt, der zwischen dem Ringflansch und der in der Stufenbohrung ausgebildeten Ringschulter eingelegt ist. Der O-Ring dichtet den toleranzbehafteten, Ringspalt zwischen dem durchmesserkleineren Bohrungsabschnitt der Aufnahmebohrung und dem darin paßgenau eingesteckten Endteil des Zulaufrohrs ab.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Kraftstoffverteilerstück hat den Vorteil, daß die Bördelverbindung unter Wegfall von zusätzlichen Bauteilen direkt zwischen dem Zulaufrohr und dem Kunststoffkörper hergestellt ist. Der Bördelring ist direkt mit dem Zulaufrohr fest verbunden, vorzugsweise verlötet, und der Bördelbund ist unmittelbar am Kunststoffkörper angeformt. Gegenüber der bekannten Bördelverbindung entfällt der am Zulaufrohr angeformte Ringwulst, dessen Herstellung relativ teuer und nicht bei allen Werkstoffen des Zulaufrohrs möglich ist, ebenso wie die zusätzliche, in den Kunststoffkörper eingelegte Metallhülse, die Nachteile wegen unterschiedlicher Wärmeausdehnung von Kunststoff und Metall mit sich bringt. Die erfindungsgemäße Bördelverbindung ist damit fertigungstechnisch wesentlich kostengünstiger herzustellen, weil konstruktiv einfacher, und ermöglicht einen kompakten, bauraumsparenden Anschluß der Kraftstoffzuleitung. Durch den angespritzten Bördelbund wird eine bei Crash in das Zulaufrohr eingeleitete Kraft auf eine größere Fläche im Kunststoffkörper verteilt. Das Zulaufrohr verbiegt sich, bevor der Kunststoff im Abdichtungsbereich Schaden nimmt. Das paßgenaue Einsetzen des Zulaufrohrs in die Aufnahmebohrung bietet dabei einen guten Seitenhalt.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Kraftstoffverteilerstücks möglich.

Bei der erfindungsgemäßen Bördelverbindung läßt sich mit geringem Zusatzaufwand eine Sicherung gegen Verdrehen des Zulaufrohrs im Kunststoffkörper realisieren, indem gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung auf der Oberseite des Bördelbunds eine Rippe angeformt ist, die in einen radialen Schlitz im Bördelring hineinragt. Eine solche Verdrehsicherung ist bei der eingangs beschriebenen bekannten Bördelvorrichtung praktisch nicht möglich.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Zulaufrohr als Zulaufstutzen zum Anschluß einer Kraftstoffzuleitung ausgebildet, und der aus dem Kunststoffkörper vorstehende Teil des Anschlußstutzens ist in zwei zueinander rechtwinkligen Ebenen so aus der Achse des Eintauchabschnittes abgebogen, daß jede auf den Zulaufstutzen einwirkende Kraft an diesen ein Dreh- oder Biegemoment erzeugt. Durch diese konstruktive Maßnahme wird in jeder Crashsituation ein Verbiegen des Zulaufstutzens sichergestellt, wobei die Verformungsarbeit leistende Crashenergie soweit abgebaut wird, daß der Kunststoffkörper im Bereich der Bördelverbindung nicht ein- oder aufreißt.

Zeichnung

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Kraftstoffverteilerstücks für eine Kraftstoffversorgungsanlage einer Brennkraftmaschine,

Fig. 2 eine Draufsicht des Kraftstoffverteilerstücks in Richtung Pfeil II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Das in der Zeichnung in verschiedenen Ansichten dargestellte Kraftsstoffverteilerstück ist beispielsweise für eine Kraftstoffversorgungsanlage mit drei Einspritzventilen für eine Brennkraftmaschine mit drei Verbrennungszylindern konzipiert. Es weist einen langgestreckten hohlen Kunststoffkörper 11, an dem drei Tassen 12 zur Aufnahme je eines hier nicht dargestellten Einspritzventils angeformt sind, und einen in dem Kunststoffkörper 11 mündenden Zulaufstutzen 13 aus zähem Material, hier aus Metall, vorzugsweise Edelstahl, auf. Im Inneren des Kunststoffkörpers 11 ist über einen Hohlraum 15 (Fig. 3) eine Verbindung zwischen der Mündung des Zulaufstutzens 13 und den einzelnen Tassen 12 hergestellt. Die Anzahl der Tassen 12 kann variiert und an die Zahl der Verbrennungszylinder der jeweiligen Brennkraftmaschine angepaßt werden.

Der Zulaufstutzen 13 ist mit einem endseitigen Eintauchabschnitt 131 (Fig. 3) in einer im Kunststoffkörper 11 eingebrachten Aufnahmebohrung 14 aufgenommen und in seinem aus dem Kunststoffkörper 11 herausragenden Vorstehteil 132 in zwei zueinander rechtwinkligen Ebenen so aus der Achse des Eintauchabschnitts 131 abgebogen, daß jede auf den Zulaufstutzen einwirkende Kraft an diesem ein Dreh- oder Biegemoment erzeugt. Die etwa tangential zu dem die Tassen 12 miteinander verbindenden Hohlraum 15 in den Kunststoffkörper 11 eingebrachte Aufnahmebohrung 14 ist als Stufenbohrung ausgeführt, die einen zur Oberfläche des Kunststoffkörpers 11 hin offenen, schmalen Eingangsabschnitt 141 mit größerem Innendurchmesser, einen sich daran anschließenden, schmalen Übergangsabschnitt 142 mit einem dem Außendurchmesser des Zulaufstutzens 13 angepaßten Innendurchmesser und einen langen Endabschnitt 143 mit gegenüber dem Übergangsabschnitt 142 reduziertem Durchmesser aufweist. Der in die Aufnahmebohrung 14 eingesteckte Eintauchabschnitt 131 des Zulaufstutzens 13 ist so ausgeführt, daß sich sein Außendurchmesser im Übergangsabschnitt 142 der Aufnahmebohrung 14 auf einen dem lichten Durchmesser des Endabschnitts 143 entsprechenden Außendurchmesser reduziert, so daß der Endbereich des Eintauchabschnitts 131 paßgenau in dem langen Endabschnitt 143 der Aufnahmebohrung 14 einliegt. Durch die sehr eng aufeinander abgestimmten Durchmesser des Endabschnitts 143 und des Endbereichs des Eintauchabschnittes 131 wird ein sehr guter Seitenhalt des Zulaufstutzens 13 in der Aufnahmebohrung 14 erzielt. In den Eingangsabschnitt 141 ist zum Zwecke der Abdichtung ein als O-Ring ausgeführter Dichtungsring 16 eingelegt, der zwischen dem Mantel des Zulaufrohrs 13 und der Innenwand des Eingangsabschnitts 141 der Aufnahmebohrung 14 radial verspannt ist. Dadurch, daß der Endbereich des Eintauchabschnitts 131 des Zulaufrohrs 13 im Durchmesser reduziert ist, wird beim Einstecken des Zulaufstutzens 13 in die Aufnahmebohrung 14 durch den in dem Eingangsabschnitt 141 eingesetzten O-Ring 16 hindurch vermieden, daß der O-Ring 16 bei diesem Einsteckvorgang beschädigt wird.

Der in die Aufnahmebohrung 14 mit seinem Eintauchabschnitt 131 eingesteckte Zulaufstutzen 13 wird mittels einer Bördelverbindung 17 unmittelbar am Kunststoffkörper 11 festgelegt und dadurch ein axiales Verschieben des Zulaufstutzens 13 im Kunststoffkörper 11 oder gar ein axiales Abziehen des Zulaufstutzens 13 vom Kunststoffkörper 11 zuverlässig ausgeschlossen. Die Bördelverbindung 17 weist einen am Kunststoffkörper 11 angeformten Bördelbund 18 und einen am Zulaufstutzen 13 angelöteten Bördelring 19 auf, der nach Einstecken des Zulaufstutzens 13 in die Aufnahmebohrung 14 um den Bördelbund 18 herumgezogen wird. Der Bördelring 19 begrenzt dabei den Eintauchabschnitt 131 des Zulaufstutzens 13 und überspannt den O-Ring 16 und die Oberfläche des Bördelbunds 18. Bei geeigneter Ausbildung der Tiefe des Eingangsabschnitts 141 der Aufnahmebohrung 14 und des Wulstdurchmessers des O-Rings 16, kann letzterer auch axial zwischen dem Bördelring 19 und der am Übergang von Eingangsabschnitt 141 und Übergangsabschnitt 142 sich bildenden Ringschulter 20 verspannt werden.

Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, ist zwischen dem Bördelring 19 und dem Kunststoffkörper 11 eine Verdrehsicherung 21 wirksam. Diese Verdrehsicherung 21 ist mit einer auf der Oberseite des Bördelbunds 18 angeformten Rippe 22 realisiert, die in einen radialen Schlitz 23 im Bördelring 19 hineinragt.

Claims

1. Kraftstoffverteilerstück für eine Kraftstoffversorgungsanlage einer Brennkraftmaschine, mit einem hohlen Kunststoffkörper (11) und einem darin mündenden Zulaufrohr (13) aus zähem Material, insbesondere Metall, das mit einem endseitigen Eintauchabschnitt (131) in einer im Kunststoffkörper (11) eingebrachten Aufnahmebohrung (14) zumindest teilweise paßgenau aufgenommen ist, und mit einer einen am Zulaufrohr (13) angreifenden Bördelring (19) aufweisenden Bördelverbindung (17) zur axial unverschieblichen Festlegung des Zulaufrohrs (13) im Kunststoffkörper (11), dadurch gekennzeichnet, daß der Bördelring (19) an dem vom freien Ende des Zulaufrohrs (13) abgekehrten Ende des Eintauchabschnitts (131) fest mit dem Zulaufrohr (13) verbunden und randseitig über einen unmittelbar am Kunststoffkörper (11) angeformten Bördelbund (18) herumgezogen ist.

2. Kraftstoffverteilerstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bördelring (19) mit dem Zulaufrohr (13) verlötet ist.

3. Kraftstoffverteilerstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Bördelring (19) und Kunststoffkörper (11) eine Verdrehsicherung (21) wirksam ist.

4. Kraftstoffverteilerstück nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehsicherung (21) eine auf der Oberseite des Bördelbunds (18) angeformte Rippe (22) aufweist, die in einen radialen Schlitz (23) im Bördelring (19) hineinragt.

5. Kraftstoffverteilerstück nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die den Eintauchabschnitt (131) des Zulaufrohrs (13) aufnehmende Aufnahmebohrung (14) im Kunststoffkörper (11) als Stufenbohrung ausgeführt ist, die einen schmalen Eingangsabschnitt (141) mit vergrößertem Innendurchmesser aufweist, und daß in dem Eingangsabschnitt (141) ein vorzugsweise als O-Ring ausgebildeter Dichtungsring (16) eingelegt ist.

6. Kraftstoffverteilerstück nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (16) zwischen dem Bördelring (19) und der am Grunde des Eingangsabschnitts (141) in der Aufnahmebohrung (14) sich ausbildenden Ringschulter (20) verspannt ist.

7. Kraftstoffverteilerstück nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (16) zwischen dem Zulaufrohr (13) und der Innenwand des Eingangsabschnitts (141) der Aufnahmebohrung (14) verspannt ist.

8. Kraftstoffverteilerstück nach einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß die den Eintauchabschnitt (131) des Zulaufrohrs (13) aufnehmende Aufnahmebohrung (14) im Kunststoffkörper (11) einen sich unmittelbar an ihren Eingangsabschnitt (141) anschließenden, schmalen Übergangsabschnitt (142) mit reduziertem Innendurchmesser aufweist und daß das Zulaufrohr (13) einen dem lichten Durchmesser des Übergangsabschnitts (142) entsprechenden Außendurchmesser aufweist, der sich im Bereich des Übergangsabschnitts (142) auf einen dem Innendurchmesser der Aufnahmebohrung (14) entsprechenden Außendurchmesser reduziert.

9. Kraftstoffverteilerstück nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß das Zulaufrohr als Zulaufstutzen (13) zum Anschluß einer Kraftstoffzuleitung ausgebildet ist und daß der aus dem Kunststoffkörper (11) vorstehenden Teil (132) des Zulaufstutzens (13) in zwei zueinander rechtwinkligen Ebenen so aus der Achse des Eintauchabschnitts (131) abgebogen ist, daß jede auf den Zulaufstutzen (13) einwirkende Kraft an diesem ein Dreh- oder Biegemoment erzeugt.