DE10007174A1

DE10007174A1 - Clamp element for securing fuel injection valve in engine block - has opening for insertion of fuel injection valve communicating with opening of reduced width for retention of inserted valve

Info

Publication number: DE10007174A1
Application number: DE2000107174
Authority: DE
Inventors: Martin Neumaier; Guenter Lewentz; Uwe Lingener
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2000-02-17
Filing date: 2000-02-17
Publication date: 2001-08-30
Also published as: FR2805309A1

Abstract

The clamp element has a first opening (5) for reception of the fuel injection valve (1) and a second opening (7), communicating with the first opening and having a lesser width in at least one direction, for retaining the inserted fuel injection valve. The second opening may have an adjustment element (8,9)cooperating with a correspondingly shaped part of the fuel injection valve for determining the rotational position of the latter relative to its centre axis.

Description

Die Erfindung betrifft ein Spannelement gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a tensioning element according to the preamble of claim 1.

Einspritzventile werden mit Hilfe von Spannelementen in einen Aufnahmebereich eines Motorblocks eingespannt. Ein Spannele ment weist typischerweise die Form einer U-förmigen Gabel auf, wobei der U-förmige Teil der Gabel in entsprechende Aus nehmungen des Einspritzventils eingelegt ist und über die Ausnehmungen das Einspritzventil in den Aufnahmebereich des Motorblocks gedrückt wird.Injectors are integrated into one with the help of clamping elements Mounting area of an engine block clamped. A Spannele ment typically has the shape of a U-shaped fork on, with the U-shaped part of the fork in corresponding off the injection valve is inserted and over the Recesses the injection valve in the receiving area of the Engine blocks is pressed.

Nachteilig bei dieser Ausführungsform ist jedoch, daß eine einseitige Belastung auf das Einspritzventil ausgeübt wird und dadurch die ausgeübte Vorspannkraft reduziert wird.A disadvantage of this embodiment, however, is that a one-sided load is exerted on the injection valve and thereby the preload force is reduced.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Spannelement be reitzustellen, das eine symmetrische Verteilung der Vorspann kräfte ermöglicht und zudem eine einfache Montage erlaubt.The object of the invention is to be a tensioning element to sit back, which is a symmetrical distribution of the opening credits forces and also allows easy assembly.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des An spruchs 1 gelöst. Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das Spannelement eine leichte Montage des Einspritzven tils erlaubt und zudem eine Einleitung eines Drehmoments beim Vorspannen des Einspritzventils verhindert.The object of the invention is characterized by the features of the spell 1 solved. An advantage of the invention is that the tensioning element makes assembly of the injection valve easy tils allowed and also an introduction of a torque at Prevention of the injection valve prevented.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.Further advantageous embodiments of the invention are in the dependent claims marked.

Die Erfindung wird anhand der Fig. 1 bis 5 näher erläu tert:The invention will be explained in more detail with reference to FIGS . 1 to 5:

Es zeigenShow it

Fig. 1 eine Haltevorrichtung für ein Einspritzventil, Fig. 1 a holding device for an injection valve,

Fig. 2 ein Einspritzventil in der Seitenansicht, Fig. 2 shows an injection valve in side view,

Fig. 3 einen Querschnitt durch das Einspritzventil, Fig. 3 shows a cross section through the injection valve,

Fig. 4 ein Spannelement und Fig. 4 is a clamping element and

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform des Spannelements. Fig. 5 shows another embodiment of the clamping element.

Fig. 1 zeigt einen Motorblock 12 mit einem Brennraum 14, in den ein eingespanntes Einspritzventil 1 mit Einspritzlöchern 19 ragt. Das Einspritzventil 1 ist in einen Aufnahmebereich 16 eingepreßt. Der Aufnahmebereich 16 und der zugeordnete Be reich des Einspritzventils 1 sind in der Weise ausgebildet, daß der Brennraum 14 abgedichtet ist. Das Einspritzventil 1 wird von einem Spannelement 4 in den Aufnahmebereich 16 ge drückt. Dabei liegt das Spannelement 4 an Ausnehmungen 2 des Einspritzventils 1 an. Das Spannelement 4 ist über Schrauben 13 mit einem Halteteil oder direkt mit dem Motorblock 12 fest verbunden, so daß die Position des Spannelements 4 im Bezug auf den Aufnahmebereich 16 festgelegt ist. Fig. 1 shows an engine block 12 having a combustion chamber 14 into which a clamped injector 1 protrudes with injection holes 19. The injection valve 1 is pressed into a receiving area 16 . The receiving area 16 and the associated loading area of the injection valve 1 are designed in such a way that the combustion chamber 14 is sealed. The injection valve 1 is pressed by a tensioning element 4 into the receiving area 16 . The tensioning element 4 bears against recesses 2 of the injection valve 1 . The tensioning element 4 is firmly connected via screws 13 to a holding part or directly to the engine block 12 , so that the position of the tensioning element 4 with respect to the receiving area 16 is fixed.

Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des Spannele ments 4, die in dem Bereich, in dem das Einspritzventil 1 gehalten wird, in Richtung auf den Aufnahmebereich 16 durch gebogen ist. Durch die Durchbiegung D wird eine verbesserte Einpressung des Einspritzventils 1 im Aufnahmebereich 16 er reicht. Fig. 1 shows a preferred embodiment of the Spannele element 4 , which is bent in the area in which the injection valve 1 is held in the direction of the receiving area 16 through. Due to the deflection D, an improved pressing-in of the injection valve 1 in the receiving area 16 is sufficient.

Fig. 2 zeigt schematisch eine Seitenansicht des Einspritz ventils 1, das eine Nut 2 aufweist, durch die ein erster und ein zweiter Haltebund 10, 11 ausgebildet sind. Der erste und der zweite Haltebund 10, 11 dienen als Anlagefläche, an der das Spannelement 4 am Einspritzventil 1 anliegt und die Vor spannkraft auf das Einspritzventil 1 überträgt. Fig. 2 shows schematically a side view of the injection valve 1 , which has a groove 2 through which a first and a second retaining collar 10 , 11 are formed. The first and second retention collar 10, 11 serve as a bearing surface on which the clamping element 4 rests on the injection valve 1 and the clamping force is transferred to the injection valve 1 before.

In Fig. 3 ist der Schnitt A-A der Fig. 2 dargestellt, in dem deutlich die Flächenform des ersten und des zweiten Hal tebundes 10, 11 erkennbar sind. In diesem Ausführungsbeispiel weisen der erste und der zweite Haltebund 10, 11 eine Teil kreisfläche auf. Der erste und der zweite Haltebund 10, 11 liegen symmetrisch zur Mittenachse 20 des Einspritzventils 1 und werden in Richtung auf die Mittenachse 20 durch Justier flächen 3 begrenzt. Die Justierflächen 3 sind parallel zuein ander angeordnet und dienen der Justierung der Drehposition des Einspritzventils 1 bezüglich der Mittenachse 20.In Fig. 3 the section AA of Fig. 2 is shown, in which the surface shape of the first and the second Hal tebundes 10 , 11 are clearly visible. In this embodiment, the first and the second retaining collar 10 , 11 have a partial circular area. The first and the second retaining collar 10 , 11 are symmetrical to the central axis 20 of the injection valve 1 and are limited in the direction of the central axis 20 by adjustment surfaces 3 . The adjustment surfaces 3 are arranged parallel to each other and are used to adjust the rotational position of the injection valve 1 with respect to the central axis 20 .

Der erste und der zweite Haltebund 10, 11 können je nach An wendungsfall auch andere Formen aufweisen. So kann in einer einfachen Ausführungsform der erste und der zweite Haltebund 10, 11 auch als umlaufende, durchgehende Ringfläche ausgebil det werden. Es sind jedoch auch beliebig weitere Formen mög lich. In vorteilhafter Weise sind der erste und der zweite Haltebund 10, 11 in der Form identisch ausgebildet und symmet risch zur Mittenachse des Einspritzventils 1 angeordnet. Dies erlaubt eine gleichmäßige und symmetrische, in Bezug auf die Mittenachse des Einspritzventils 1 nahezu symmetrische Ein leitung der Vorspannkraft.The first and the second retaining collar 10 , 11 can also have other shapes, depending on the application. In a simple embodiment, the first and the second retaining collar 10 , 11 can also be configured as a circumferential, continuous annular surface. However, other shapes are also possible. Advantageously, the first and the second retaining collar 10 , 11 are identical in shape and arranged symmetrically to the center axis of the injection valve 1 . This allows a uniform and symmetrical, with respect to the center axis of the injector 1 almost symmetrical line of the biasing force.

Fig. 4 zeigt ein Spannelement 4, das im wesentlichen aus ei nem Mittelteil 21 und zwei gegenüberliegenden Endbereichen 22, 23 aufgebaut ist. Der Mittelteil 21 weist im wesentlichen die Form eines Ovals auf, an dessen langgestreckten Enden je weils teilkreisförmige Endbereiche 22, 23 angeschlossen sind. Im Mittelteil 21 ist eine erste, vorzugsweise kreisförmige Ausnehmung 5 eingebracht, die seitlich zur Mittensymmetrie achse M angeordnet ist. In Richtung auf die Mittensymmetrie achse M geht die erste Ausnehmung 5 in eine zweite Ausnehmung 7 über, die im Bereich des Mittelpunktes 24 des Spannelements 4 angeordnet ist. Die erste Ausnehmung 5 weist vorzugsweise eine Kreisform auf. Die zweite Ausnehmung 7 geht in eine dritte Ausnehmung 6 über, die in Bezug auf die Mittensymmet rieachse M vorzugsweise spiegelsymmetrisch zur ersten Ausneh mung 5 angeordnet ist. Die dritte Ausnehmung 6 weist im we sentlichen die identische Form der ersten Ausnehmung 5 auf. Fig. 4 shows a clamping element 4 , which is essentially composed of egg nem part 21 and two opposite end regions 22 , 23 . The middle part 21 essentially has the shape of an oval, at the elongated ends of which part-circular end regions 22 , 23 are connected. In the middle part 21 , a first, preferably circular recess 5 is made , which is arranged laterally to the center symmetry axis M. In the direction of the center symmetry axis M, the first recess 5 merges into a second recess 7 , which is arranged in the region of the center 24 of the clamping element 4 . The first recess 5 preferably has a circular shape. The second recess 7 merges into a third recess 6 , which is preferably mirror-symmetrical to the first recess 5 with respect to the center axis axis M. The third recess 6 has essentially the same shape as the first recess 5 .

Die zweite Ausnehmung 7 weist vorzugsweise die Form eines beidseitig offenen Rechteckes auf, wobei die zweite Ausnehmung 7 an den offenen Enden in die erste und die zweite Aus nehmung 5, 6 übergeht.The second recess 7 preferably has the shape of a rectangle open on both sides, the second recess 7 at the open ends in the first and the second recess 5 , 6 from .

Der Durchmesser der zweiten Ausnehmung 7 parallel zur Mitten symmetrieachse M ist kleiner als der Durchmesser der ersten Ausnehmung 5 und der zweiten Ausnehmung 6. Die zweite Ausneh mung 7 wird von einer ersten und einer zweiten Haltekante 8, 9 begrenzt. Vorzugsweise liegen die erste und die zweite Hal tekante 8, 9 in paralleler Richtung zueinander. Die erste und die zweite Haltekante 8, 9 stellen die Seiten des offenen Rechtecks dar.The diameter of the second recess 7 parallel to the center axis of symmetry M is smaller than the diameter of the first recess 5 and the second recess 6 . The second Ausneh line 7 is limited by a first and a second holding edge 8 , 9 . Preferably, the first and the second retaining edges 8 , 9 lie in a direction parallel to one another. The first and the second holding edge 8 , 9 represent the sides of the open rectangle.

In Fig. 4 ist ein schematisch dargestelltes Einspritzventil 1 gezeigt, das sich in der eingespannten Position entspre chend Fig. 1 befindet. Die erste und die zweite Haltekante 8, 9 justieren das Einspritzventil 1 in seiner Drehposition bezüglich der Längsachse des Einspritzventils 1, indem die erste und die zweite Haltekante an den gegenüberliegenden Justierflächen 3 anliegen.In Fig. 4, a schematically illustrated injection valve 1 is shown, which is in the clamped position accordingly Fig. 1. The first and the second retaining edge 8 , 9 adjust the injection valve 1 in its rotational position with respect to the longitudinal axis of the injection valve 1 , in that the first and the second retaining edge rest on the opposite adjustment surfaces 3 .

Die Ausnehmungen 2 und die daraus gebildeten Justierflächen 3 sind für eine präzise Justierung an die Form der zweiten Aus nehmung 7 angepaßt. Mit gestrichelten Linien sind die erste und die zweite Auflagefläche 17, 18 angedeutet, mit denen das Spannelement 4 an dem ersten und den zweiten Haltebund 10, 11 anliegt. Über die erste und die zweite Auflagefläche 17, 18 wird die Vorspannkraft vom Spannelement 4 auf das Einspritz ventil 1 übertragen. Die erste und die zweite Auflagefläche 17, 18 sind symmetrisch zur Mittenachse 20 des Einspritzven tils 1 angeordnet, so daß eine nahezu symmetrisch zur Längs achse des Einspritzventils 1 wirkende Einleitung der Vor spannkraft erreicht wird. Auf diese Weise werden Drehmomente vermieden, die ein Kippen des Einspritzventils 1 in dem Auf nahmebereich 16 bewirken könnten. Zudem wird durch die sym metrische Einleitung der Vorspannkraft erreicht, daß die ge samte Vorspannkraft als Anpreßkraft im Aufnahmebereich 16 zur Verfügung steht. Somit kann die Vorspannkraft relativ gering gewählt werden und damit eine Schonung des Spannelements 4 und des Einspritzventils 1 erreicht werden. Damit wird auch der Verschleiß, der durch Vibrationen des Motorblockes 12 im Bereich der ersten und der zweiten Auflagefläche 17, 18 so wohl am Spannelement 4 als auch am Einspritzventil 1 erzeugt wird, minimiert.The recesses 2 and the adjustment surfaces 3 formed therefrom are adapted for a precise adjustment to the shape of the second recess 7 . The first and second bearing surfaces 17 , 18 , with which the tensioning element 4 rests on the first and the second retaining collar 10 , 11 , are indicated by dashed lines. About the first and the second bearing surface 17 , 18 , the biasing force is transmitted from the clamping element 4 to the injection valve 1 . The first and the second bearing surface 17 , 18 are arranged symmetrically to the central axis 20 of the injection valve 1 , so that an almost symmetrical to the longitudinal axis of the injector 1 acting introduction of the pre-tension is achieved. In this way, torques are avoided, which could cause the injection valve 1 to tilt in the receiving area 16 . In addition, the symmetrical introduction of the pretensioning force ensures that the entire pretensioning force is available as a pressing force in the receiving area 16 . The prestressing force can thus be selected to be relatively low, thus protecting the tensioning element 4 and the injection valve 1 . This also minimizes the wear that is generated by vibrations of the engine block 12 in the area of the first and second bearing surfaces 17 , 18 on the tensioning element 4 and also on the injection valve 1 .

In den Endbereichen 22, 23 des Spannelements 4 sind Haltelö cher 15 eingebracht, durch die das Spannelement 4 über die Schrauben 13 am Motorblock 12 befestigt ist.In the end regions 22 , 23 of the clamping element 4 Haltelö cher 15 are introduced, through which the clamping element 4 is attached to the engine block 12 via the screws 13 .

Besonders vorteilhaft ist es, die geometrische Anordnung der ersten, zweiten und dritten Ausnehmung 5, 7, 6 symmetrisch zur Längsrichtung L des Spannelements 4 anzuordnen, wobei die Längsrichtung durch die gegenüberliegenden Endbereiche fest gelegt wird. Auf diese Weise wird erreicht, daß das Spannele ment 4 im Bereich der ersten und der zweiten Auflagefläche 17, 18 relativ breit ausgebildet ist, so daß eine relativ ho he Vorspannkraft auf das Einspritzventil 1 übertragen werden kann. Die Verwendung zweier seitlicher Ausnehmungen, die durch die erste und die dritte Ausnehmung 5, 6 dargestellt werden, bietet den Vorteil, daß das Gewicht des Spannelements 4 reduziert ist.It is particularly advantageous to arrange the geometric arrangement of the first, second and third recesses 5 , 7 , 6 symmetrically to the longitudinal direction L of the tensioning element 4 , the longitudinal direction being fixed by the opposite end regions. In this way it is achieved that the Spannele element 4 is relatively wide in the region of the first and the second bearing surface 17 , 18 , so that a relatively high pretensioning force can be transmitted to the injection valve 1 . The use of two lateral recesses, which are represented by the first and third recesses 5 , 6 , offers the advantage that the weight of the tensioning element 4 is reduced.

Das Einspritzventil 1 wird in folgender Weise in dem Motor block 12 montiert. Das Einspritzventil 1 wird durch die erste oder die dritte Ausnehmung 5, 6 durch das Spannelement 4 bis zu dem Bereich geschoben, indem die Nut 2 angeordnet ist. An schließend wird das Einspritzventil mit seinen Justierflächen 3 parallel zur ersten und zur zweiten Haltekante 8, 9 ausge richtet und anschließend seitlich in die zweite Ausnehmung 7 geschoben, bis das Einspritzventil 1 mittig zur zweiten Aus nehmung 7 angeordnet ist. Anschließend wird das Einspritzven til 1 mit dem vormontierten Spannelement 4 in den Aufnahmebe reich 16 des Motorblocks 12 eingeführt und das Spannelement 4 über die Schrauben 13 mit dem Motorblock 12 verschraubt. The injector 1 is mounted in the engine block 12 in the following manner. The injection valve 1 is pushed through the first or the third recess 5 , 6 through the tensioning element 4 to the area in which the groove 2 is arranged. At closing, the injector is aligned with its adjustment surfaces 3 parallel to the first and second retaining edges 8 , 9 and then pushed laterally into the second recess 7 until the injector 1 is arranged in the center of the second recess 7 . Then the injection valve 1 is inserted with the pre-assembled clamping element 4 into the receiving region 16 of the engine block 12 and the clamping element 4 is screwed to the engine block 12 by means of the screws 13 .

Fig. 5 zeigt eine weitere, einfachere Ausführungsform des Spannelements 4, bei der nur eine seitliche Ausnehmung in Form der ersten Ausnehmung 5 angeordnet ist, die in die zwei te Ausnehmung 7 übergeht. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Vormontage des Einspritzventils 1 nur über die erste Aus nehmung 5 möglich. Weiterhin muß das Einspritzventil 1 im Be reich der Justierfläche 3 an die Rechteckform der zweiten Ausnehmung 7 angepaßt sein, damit das Einspritzventil 1 in die zweite Ausnehmung 7 pasxsend eingeschoben werden kann. Das Spannelement 4 der Fig. 5 weist eine etwas verschlech terte, zur Längsrichtung des Einspritzventils parallele Ein leitung der Vorspannkraft auf, da das Spannelement 4 auf der Seite der ersten Ausnehmung 5 andere elastische Eigenschaften aufweist als auf der gegenüberliegenden Seite, so daß keine optimale Einlenkung der Vorspannkraft erreicht wird. Zudem ist eine verbesserte Justierung des Einspritzventils 1 mög lich, wenn das Einspritzventil 1 entsprechend der Form der zweiten Ausnehmung 7 der Fig. 5 drei im rechten Winkel zu einanderstehende Justierflächen 3 aufweist. Die zweite Aus nehmung 7 der Fig. 5 stellt ein im wesentlichen einseitig offenes Rechteck dar, so daß auch die seitliche Position des Einspritzventils 1 in der Weise optimal festgelegt werden kann, daß das Einspritzventil 1 mit einer entsprechenden Jus tierfläche an die Endkante 19 des Spannelements 4 geschoben wird. Fig. 5 shows a further, simpler embodiment of the clamping element 4 , in which only a lateral recess in the form of the first recess 5 is arranged, which merges into the two te recess 7 . In this embodiment, the preassembly of the injection valve 1 is only possible via the first recess 5 . The injection valve 1 must continue to be in the loading of the trimming area 3 rich adapted to the rectangular shape of the second recess 7, so that the injector 1 in the second recess 7 can be inserted pasxsend. The clamping element 4 of FIG. 5 has a somewhat deteriorated, parallel to the longitudinal direction of the injection valve on a line of the biasing force, since the clamping element 4 on the side of the first recess 5 has different elastic properties than on the opposite side, so that no optimal steering the preload is reached. In addition, an improved adjustment of the injection valve 1 is possible if the injection valve 1 has three adjustment surfaces 3 at right angles to one another in accordance with the shape of the second recess 7 in FIG. 5. From the second recess 7 of FIG. 5 is a rectangle that is essentially open on one side, so that the lateral position of the injection valve 1 can be optimally determined in such a way that the injection valve 1 with a corresponding animal surface to the end edge 19 of the tensioning element 4 is pushed.

Fig. 5a zeigt im Querschnitt ein entsprechend ausgebildetes Einspritzventil im Bereich der Nut 2. Dabei weist das Ein spritzventil 1 drei im rechten Winkel zueinanderstehende Jus tierflächen 3 auf, die an die zweite Ausnehmung 7 der Fig. 5 in der Größe angepaßt sind. Fig. 5a shows in cross section a correspondingly designed injection valve in the region of the groove 2. The injection valve 1 has three animal surfaces 3 which are at right angles to one another and which are adapted to the size of the second recess 7 in FIG. 5.

Das Spannelement 4 ist vorzugsweise in der Form eines dünnes Spannblech ausgebildet, das vorzugsweise im Bereich der Mit tensymmetrieachse M relativ zu den zwei Endbereiche 22, 23 durchgebogen ist, wie in Fig. 1 dargestellt ist.The tensioning element 4 is preferably designed in the form of a thin tensioning plate, which is preferably bent in the area of the axis of symmetry M relative to the two end areas 22 , 23 , as shown in FIG. 1.

Claims

1. Clamping element for clamping an injection valve in an engine block with the following features:
a first recess ( 5 , 6 ) is provided,
a second recess ( 7 ) is provided,
the second recess ( 7 ) is connected to the first recess ( 5 , 6 ),
the diameter of the second recess ( 7 ) is smaller in at least one direction than the diameter of the first recess ( 5 , 6 ),
wherein the first recess ( 5 , 6 ) for inserting the injection valve ( 1 ) and the second recess ( 7 ) for holding and pre-tensioning the injection valve ( 1 ).

2. Clamping element according to claim 1, characterized in that the second recess ( 7 ) has an adjusting element ( 8 , 9 ) which with a correspondingly shaped counterpart ( 3 ) of an injection valve ( 1 ) for determining a rotational position of an injection valve ( 1 ) with respect to the center axis ( 20 ) of an injection valve ( 1 ) is suitable.

3. Clamping element according to claim 2, characterized in that the adjusting element is designed in the form of two parallel retaining edges ( 8 , 9 ), and that the injection valve ( 1 ) as a counterpart has two parallel adjusting surfaces ( 3 ).

4. Clamping element according to one of claims 1 to 3, characterized in that a third recess ( 6 ) is provided which is in communication with the second recess ( 7 ), and that the third recess ( 6 ) and the first recess ( 7 ) on opposite sides of the second recess ( 7 ) are net angeord.

5. Clamping element according to claim 4, characterized in that the third recess ( 6 ) is identical in shape to the first recess ( 5 ).

6. Clamping element according to claim 1, characterized in that the second recess ( 7 ) has at least one retaining edge ( 8 , 9 ) which is suitable to occupy a retaining collar ( 10 , 11 ) of an injection valve ( 1 ) with a biasing force.

7. Clamping element according to claim 1, characterized in that the clamping element in the central region, in which the second recess ( 7 ) is arranged, range from the lateral Endbe ( 22 , 23 ) is bent.