DE10017113A1 - Tensioning nut to connect nozzle body to base of fuel injection nozzle for IC engines consists of deep-drawn thin-walled sheet steel with thread and collar having bore for nozzle body - Google Patents
Tensioning nut to connect nozzle body to base of fuel injection nozzle for IC engines consists of deep-drawn thin-walled sheet steel with thread and collar having bore for nozzle bodyInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Spannmutter zum Verbinden eines Düsenkörpers mit einem Düsengrundkörper eines Injektors für Kraftstoff, vorzugsweise für eine qua litätsgeregelte Brennkraftmaschine, welche Spannmutter hülsenartig ausgebildet ist und an ihrem Innenmantel ein Gewinde zum Verschrauben mit dem Düsen grundkörper hat, wobei sie mit ihrem Außenmantel in einen Zylinderkopf der Brennkraftmaschine einbaubar ist und wobei sie, zumindest mittelbar, im Bereich ihrer dem Düsenkörper zugewandten Stirnseite einerseits am Innenmantel eine Innenringfläche für eine dichtende Anlage einer Stirnseite des Düsenkörpers und andererseits am Außenmantel eine Außenringfläche zur dichtenden Anlage an einem Ringabsatz der Brennkraftmaschine aufweist.The invention relates to a clamping nut for connecting a nozzle body a nozzle body of an injector for fuel, preferably for a qua Lity-controlled internal combustion engine, which clamping nut is designed like a sleeve is and on its inner jacket a thread for screwing with the nozzle has basic body, with its outer jacket in a cylinder head Internal combustion engine can be installed and where, at least indirectly, in the area its end face facing the nozzle body on the one hand on the inner jacket Inner ring surface for a sealing contact of an end face of the nozzle body and on the other hand, an outer ring surface on the outer jacket for the sealing system has a ring shoulder of the internal combustion engine.
Ein derartiges Spannelement geht aus der als gattungsbildend betrachteten GB 21 33 479 A hervor. Dieses wird für eine kraftstoffdichte Verbindung eines eine Düsennadel umschließenden Düsenkörper mit einem Düsengrundkörper einer nockengetriebenen Pumpe-Düse-Einheit zur Direkteinspritzung von Die selkraftstoff verwendet. Es ist in einem Zylinderkopf bzw. einer Umgebungs konstruktion befestigbar.Such a tensioning element is derived from that considered to be generic GB 21 33 479 A. This becomes a fuel-tight connection a nozzle body enclosing a nozzle needle with a basic nozzle body a cam-driven unit injector for direct injection from Die Sel fuel used. It is in a cylinder head or an environment construction attachable.
Nachteilig ist es bei dem vorbekannten Spannelement, daß es relativ massiv in einem Zerspanungsprozeß hergestellt werden muß. Für die Großserienferti gung bedeutet dies einen erheblichen Materialeinsatz bei relativ hohen Ferti gungskosten. Des Weiteren ist festzustellen, dass die Materialstruktur durch die spanende Bearbeitung geschwächt ist und dass im Bereich der dem Dü senkörper zugewandten Stirnseite der Spannmutter ein relativ massiv ausge bildeter Ringkragen zur Bildung einer Dichtfläche zwischen dem Düsenkörper und der Spannmutter vorliegt. Diese Dichtfläche kann zum anderen nicht pro blemlos radial erweitert werden.The disadvantage of the known clamping element is that it is relatively solid a machining process must be produced. For mass production This means a considerable use of material with a relatively high production supply costs. Furthermore, it should be noted that the material structure through machining is weakened and that in the area of the Dü lower body facing end of the clamping nut a relatively massive formed ring collar to form a sealing surface between the nozzle body and the clamping nut is present. On the other hand, this sealing surface cannot be pro can be easily expanded radially.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Spannmutter der vorbeschriebenen Art zu schaffen, bei welcher die aufgezeigten Nachteile beseitigt sind.The object of the invention is therefore a clamping nut of the above To create a way in which the disadvantages shown are eliminated.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnen den Teils des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is characterized by the features of solved the part of claim 1.
Demnach besteht die Spannmutter aus tiefgezogenem, dünnwandigen Stahlblech mit eingearbeitetem Gewinde, wobei ihr Außenmantel ein einteilig mit dieser ver bundenes Mitnehmermittel zum Verschrauben des Gewindes mit dem Düsen grundkörper hat und wobei die Spannmutter im Bereich ihrer dem Düsenkörper zugewandten Stirnseite in einen zumindest annähernd orthogonal zu ihrer Längs erstreckung verlaufenden Kragen übergeht, an dessen Innenseite ein separates Ringteil mit einer Bohrung für den Düsenkörper angelegt ist, an welchem Ringteil axial innen die Innenringfläche für den Düsenkörper verläuft. Accordingly, the clamping nut consists of deep-drawn, thin-walled steel sheet with built-in thread, with its outer jacket integrally ver tied driver means for screwing the thread with the nozzle has base body and the clamping nut in the area of the nozzle body facing end face in an at least approximately orthogonal to its longitudinal extending collar passes on the inside of a separate Ring part is created with a hole for the nozzle body, on which ring part axially inside the inner ring surface for the nozzle body.
Durch diese Ausbildung sind die eingangs zitierten Nachteile mit einfachen Mitteln beseitigt. Die nunmehr tiefgezogene Spannmutter lässt sich vergleichs weise kostengünstig fertigen. Zum anderen besitzt sie eine ausreichend gute Festigkeit, da während des Umformvorgangs deren Materialfasern quasi er halten bleiben.With this design, the disadvantages cited at the beginning are simple Means eliminated. The now deep-drawn clamping nut can be compared wise manufacture inexpensively. On the other hand, it has a sufficiently good one Strength, because during the forming process, the material fibers quasi he hold on.
Das Gewinde zum Verschrauben mit dem Düsengrundkörper kann gleich beim Umformvorgang spanlos, beispielsweise durch Einwalzen/Rollieren, hergestellt werden. Alternativ hierzu ist es vorgesehen, das Gewinde durch einen spanab hebenden Vorgang wie Schneiden zu schaffen.The thread for screwing to the nozzle body can be made at the same time Forming process without cutting, for example by rolling / rolling become. Alternatively, it is provided that the thread is machined creating lifting process like cutting.
Gleichzeitig ist durch den orthogonalen Kragen eine hervorragende Anlageflä che für das Ringteil hergestellt. Dieser Kragen kann relativ dünnwandig gefer tigt werden, wobei er in etwa eine gleiche Wandstärke besitzt, wie die Spann mutter im Bereich der düsenkörperseitigen Stirnseite.At the same time, the orthogonal collar makes it an excellent contact surface che made for the ring part. This collar can be relatively thin-walled be taken, whereby it has approximately the same wall thickness as the instep nut in the area of the face of the nozzle body.
Durch das separate Ringteil kann die erfindungsgemäße Spannmutter an die jeweiligen Gegebenheiten am Düsenkörper adaptiert werden. Mit anderen Worten gesagt können konstruktive Änderungen an diesem Teil entfallen. Gleichzeitig lassen sich durch das separate Ringteil relativ einfach die stirnsei tigen Dichtflächen zum Düsenkörper bzw. zum Absatz am Zylinderkopf den Erfordernissen anpassen. Somit sind relativ breite Dichtflächen mit einer hier durch erzielbaren geringen Flächenpressung herstellbar.Due to the separate ring part, the clamping nut according to the invention can be attached to the respective circumstances on the nozzle body are adapted. With others In other words, design changes to this part can be omitted. At the same time, the forehead is relatively easy to separate sealing surfaces to the nozzle body or to the shoulder on the cylinder head Adapt to requirements. So there are relatively wide sealing surfaces with one here producible by achievable low surface pressure.
In Fortbildung der Erfindung ist es vorgeschlagen, das Ringteil am Innenmantel der Spannmutter über eine Preßpassung bzw. eine Verstemmung/Verprägung, beispielsweise dichtend, anzuordnen. Hierdurch liegt eine verliersichere Ein heit vor, wodurch sich ein Transport oder eine Montage einfacher und sicherer gestaltet. Alternativ ist es vorgesehen, das Ringteil über eine Übergangs- bzw. Spielpassung am Innenmantel der Spannmutter zu führen und die dichtende Verbindung erst beim Verspannen des Düsenkörpers mit dem Düsengrundkör per zu schaffen. In a development of the invention, it is proposed that the ring part on the inner jacket the clamping nut via a press fit or caulking / stamping, for example, to arrange sealing. This creates a captive on unit, which makes transportation or assembly easier and safer designed. Alternatively, it is provided that the ring part has a transition or Clearance on the inner jacket of the clamping nut and the sealing Connection only when the nozzle body is clamped to the nozzle body per create.
Als Anlage der Spannmutter am Absatz der Brennkraftmaschine bzw. konkreter gesagt am Absatz des Zylinderkopfes ist entweder eine Außenseite des Kra gens bzw. eine Außenringfläche eines das Ringteil axial verlängernden Axialansatzes vorgeschlagen. Letztere Maßnahme hat den Vorteil, dass die Spannmutter lediglich die Zugkraft aus der Verschraubung mit dem Düsen grundkörper aufnehmen muss. Die Kräfte auf die Dichtflächen werden durch das separate Ringteil aufgenommen. Somit können hier ggf. geeignete Ver schleißschutzmaßnahmen appliziert werden, die sich ansonsten bei Anbrin gung an der Spannmutter (z. B. Härten dieser) als relativ aufwändig darstellen würden.As a system of the clamping nut on the paragraph of the internal combustion engine or more specifically said at the shoulder of the cylinder head is either an outside of the Kra gene or an outer ring surface of an axially extending the ring member Axial approach proposed. The latter measure has the advantage that the Clamping nut only the tensile force from the screw connection with the nozzle base body must accommodate. The forces on the sealing surfaces are caused by the separate ring part added. Suitable Ver wear protection measures are applied, which are otherwise at Anbrin display on the clamping nut (e.g. hardening this) as relatively complex would.
Vorgeschlagen ist es zwar, dass der Axialansatz einteilig mit dem Ringteil ver bunden ist, jedoch ist es alternativ auch vorgesehen, den Axialansatz separat gegenüber dem Ringteil auszubilden.It is suggested that the axial shoulder ver be integrated in one piece with the ring part is bound, but it is alternatively also provided, the axial approach separately to train against the ring part.
Als Mitnehmermittel zum Verschrauben der Spannmutter mit dem Düsengrund körper sind erfindungsgemäß Einprägungen/Einformungen oder Mehrkantaus bildungen vorgesehen. Dem Fachmann erschließen sich an dieser Stelle selbstverständlich noch weitere Maßnahmen wie Laschen, rändel- oder bör delartige Gestaltungen, Nasen und Ähnliches. Die Mitnehmermittel können am gesamten Außenmantel der Spannmutter angeordnet sein.As a driving device for screwing the clamping nut to the nozzle base According to the invention, bodies are impressions / indentations or polygonal surfaces education provided. At this point, the specialist can understand Of course, other measures such as tabs, knurling or flanging del-like designs, noses and the like. The driving means can on entire outer jacket of the clamping nut.
Der Schutzbereich dieser Erfindung bezieht sich zwar insbesondere auf Spannmuttern zum Verbinden eines Düsenkörpers mit einem Düsengrundkör per eines Injektors für Dieselkraftstoff (Zeit- oder kantengesteuerte Einspritzsy steme). Jedoch gibt es eine Vielzahl von weiteren Anwendungsmöglichkeiten. So ist beispielsweise auch an Spannschrauben im gleichen Einsatzgebiet bzw. an Spannelemente für Injektoren bei quantitätsgeregelten Brennkraftmaschinen oder an Spannelemente für Injektoren flüssiger Medien allgemeiner Art ge dacht. The scope of this invention relates in particular to Clamping nuts for connecting a nozzle body to a nozzle body via an injector for diesel fuel (time or edge-controlled injection system steme). However, there are a variety of other uses. For example, clamping screws in the same area of application or on clamping elements for injectors in quantity-controlled internal combustion engines or on clamping elements for injectors of liquid media of a general kind thought.
Die Erfindung ist zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher beschrie ben. Es zeigen:The invention is advantageously described in more detail with reference to the drawing ben. Show it:
Fig. 1a bis 1c eine erfindungsgemäße Spannmutter mit separatem Ringteil und FIG. 1a to 1c a clamping nut according to the invention with a separate ring portion and
Fig. 2a bis 2c die Spannmutter nach Fig. 1, deren Ringteil einen Axialansatz besitzt. FIGS. 2a to 2c, the clamping nut of FIG. 1, the ring member has an axial extension.
Die Spannmutter 1 nach den Figuren ist aus dünnwandigem Blechwerkstoff in einem Tiefziehverfahren hergestellt. Sie hat im Bereich einer einem Düsen grundkörper zugewandten Stirnseite 2 an ihrem Innenmantel 3 ein Gewinde 4. Das Gewinde 4 wird, muss jedoch nicht, vorteilhafterweise gleich beim Tiefzie hen auf einer Umformmaschine mit eingewalzt. Somit entfällt ein separater Be arbeitungsvorgang. Durch das Einwalzen wird gleichzeitig Spanabfall vermie den.The clamping nut 1 according to the figures is made of thin-walled sheet metal material in a deep-drawing process. It has a thread 4 on its inner jacket 3 in the region of an end face 2 facing a nozzle body. The thread 4 is, but does not have to, advantageously rolled in at the same time as deep drawing on a forming machine. This eliminates the need for a separate machining process. By rolling in, chip waste is avoided at the same time.
Im Bereich ihrer weiteren Stirnseite 5, welche einem zeichnerisch nicht offen barten Düsenkörper zugewandt ist (siehe auch Beschreibungseinleitung), be sitzt die Spannmutter 1 einen Kragen 6. Letzterer verläuft hier senkrecht zu einer Längserstreckung der Spannmutter 1 und erstreckt sich radial nach in nen. Er hat eine Innenseite 7. An dieser Innenseite 7 liegt ein separates Ring teil 8 mit einer Bohrung 9 für den Düsenkörper an. Das Ringteil 8 ist beispiels weise über eine Preßpassung am Innenmantel 3 der Spannmutter 1 dichtend geführt. Es hat eine Innenringfläche 10. Diese dient bei einer Verschraubung der Spannmutter 1 mit dem Düsengrundkörper über das Gewinde 4 als Anlage- und Dichtfläche für den zuvor eingelegten Düsenkörper. In the area of its further end face 5 , which faces a nozzle body which is not open in the drawing (see also introduction to the description), the clamping nut 1 has a collar 6 . The latter runs perpendicular to a longitudinal extension of the clamping nut 1 and extends radially inward. It has an inside 7 . On this inside 7 there is a separate ring part 8 with a bore 9 for the nozzle body. The ring member 8 is, for example, sealingly guided over a press fit on the inner jacket 3 of the clamping nut 1 . It has an inner ring surface 10 . When the clamping nut 1 is screwed to the basic nozzle body via the thread 4, this serves as a contact and sealing surface for the previously inserted nozzle body.
Des Weiteren ist am Kragen 6 eine Außenringfläche 11 gebildet. Über diese ist die Spannmutter 1 im verschraubten Zustand mit dem Düsengrundkörper dichtend an einem Absatz einer komplementären Aufnahme der Brennkraftma schine anordenbar. Denkbar und vorgesehen ist beispielsweise ein Einschrau ben der vorgenannten Einheit.Furthermore, an outer ring surface 11 is formed on the collar 6 . About this, the clamping nut 1 in the screwed state with the nozzle body can be arranged sealingly on a shoulder of a complementary receptacle of the internal combustion engine. A screw-in of the aforementioned unit is conceivable and provided, for example.
Ein Außenmantel 12 der Spannmutter 1 ist weitestgehend glattflächig herge stellt. Er hat jedoch im Bereich der Stirnseite 5 ein Mitnehmermittel 13 zum Eingriff eines Werkzeuges für das Verschrauben der Spannmutter 1 mit dem Düsengrundkörper. Zeichnerisch offenbart ist, dass das Mitnehmermittel 13 beispielsweise aus ringförmig am Außenmantel 12 verteilten Einprägun gen/Einformungen besteht. Denkbar ist es jedoch auch, Mehrkantprofile und Ähnliches am Außenmantel 12 zu applizieren.An outer jacket 12 of the clamping nut 1 is largely smooth Herge provides. However, in the area of the end face 5 it has a driver means 13 for engaging a tool for screwing the clamping nut 1 to the nozzle body. It is disclosed in the drawing that the driver means 13 consists, for example, of annular impressions / indentations distributed on the outer jacket 12 . However, it is also conceivable to apply polygonal profiles and the like to the outer jacket 12 .
Durch das separate Ringteil 8 kann die nunmehr aus Blech hergestellte Spannmutter 1 leicht an bisher ausgeführte Düsenkörper, ohne deren Ände rungen, adaptiert werden. Zum anderen lassen sich mit geringem Fertigungs aufwand hervorragende Dichtflächen (Innenringfläche 10, Außenringfläche 11) schaffen. Da die Spannmutter 1 aus einem Blechwerkstoff besteht und in einem Tiefziehverfahren gefertigt wird, sind deren Fertigungskosten, bei ausreichen der bzw. guter Steifigkeit, relativ gering.Due to the separate ring part 8 , the clamping nut 1, now made of sheet metal, can easily be adapted to previously executed nozzle bodies, without their changes. On the other hand, excellent sealing surfaces (inner ring surface 10 , outer ring surface 11 ) can be created with little manufacturing effort. Since the clamping nut 1 consists of a sheet metal material and is manufactured in a deep-drawing process, its manufacturing costs are relatively low if the rigidity is sufficient or good.
Die Fig. 2a bis 2c offenbaren eine Spannmutter 1 ähnlich der vorgenann ten. Einziger Unterschied ist es, dass das Ringteil 8 im Bereich des Kragens 6 axial aus diesem herausgeführt ist und einen Axialansatz 14 hat. Somit um schließt dieser Axialansatz 14 mit seiner Bohrung 9 den Düsenkörper mit Dü sennadel. Die o. g. Außenringfläche 11 ist nunmehr stirnseitig am Axialansatz 14 ausgebildet und nicht mehr unmittelbarer Bestandteil der Spannmutter 1. Die Spannmutter 1 muss nur noch die Zugkraft aus der Verschraubung auf nehmen. Die Kräfte auf die vorgenannten Dichtflächen 10, 11 werden durch das separate Ringteil 8 übertragen. FIGS. 2a-2c disclose a clamping nut 1 similar to the vorgenann th. The only difference is that the ring member 8 is led out in the region of the collar 6 axially therefrom and has an axial shoulder fourteenth Thus, this axial approach 14 closes with its bore 9 the nozzle body with nozzle needle. The above-mentioned outer ring surface 11 is now formed on the face of the axial shoulder 14 and is no longer a direct component of the clamping nut 1 . The clamping nut 1 only has to take the tensile force out of the screw connection. The forces on the aforementioned sealing surfaces 10 , 11 are transmitted through the separate ring part 8 .
11
Spannmutter
Clamping nut
22
Stirnseite
Face
33rd
Innenmantel
Inner jacket
44
Gewinde
thread
55
Stirnseite
Face
66
Kragen
collar
77
Innenseite
inside
88th
Ringteil
Ring part
99
Bohrung
drilling
1010th
Innenringfläche
Inner ring surface
1111
Außenringfläche
Outer ring surface
1212th
Außenmantel
Outer jacket
1313
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1414
Axialansatz
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: INA-SCHAEFFLER KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE |
|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8181 | Inventor (new situation) |
Inventor name: ZIELFLEISCH, HANS-JOERG, DIPL.-ING., 70192 STUTTGAR Inventor name: ENGEL, JUERGEN, 91325 ADELSDORF, DE Inventor name: KOELBL, BERND, DIPL.-ING., 91413 NEUSTADT, DE Inventor name: RADINGER, NORBERT, 90475 NUERNBERG, DE Inventor name: PFLUG, RAINER, DIPL.-ING., 91560 HEILSBRONN, DE |
|
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: SCHAEFFLER KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE |
|
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |