DE10026277A1 - Leckageanschluß an einem Kraftstoffinjektor - Google Patents

Abstract

Der Leckageanschluß zum Anbringen einer Leckageleitung an einem Kraftstoffinjektor weist einen Anschlußstutzen (8) und einen Leckagenippel (11) auf, der mit einem Rohrstück (15) in eine Rohröffnung (10) im Anschlußstutzen eingreift. Der Leckagenippel (11) wird in seiner Endposition in der Rohröffnung (10) durch ein federndes Rastelement (31) gesichert, welches unverlierbar mit dem aus Kunststoff bestehenden Leckagenippel (11) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Leckageanschluß zum Anbringen einer Leckageleitung an einem Kraftstoffinjektor eines Ver­ brennungsmotors mit einem an dem Injektorkörper ausgebildeten Anschlußstutzen, einem Leckagenippel, der mit einem Rohrstück in eine Rohröffnung des Anschlußstutzens eingreift, und einer Sicherungsvorrichtung, die das Rohrstück in seiner Endstel­ lung in dem Rohrstück in Axialrichtung sichert.

Bei Kraftstoffversorgungssystemen für Brennkraftmaschinen werden zunehmend Speichereinspritzsysteme eingesetzt, bei de­ nen mit sehr hohen Einspritzdrücken gearbeitet wird. Bei die­ sen Speichereinspritzsystemen wird Kraftstoff mittels einer Hochdruckpumpe in einen Kraftstoffinjektor gefördert, von dem aus der Kraftstoff mit Hilfe von Kraftstoffinjektoren in die Brennkammer der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Ein solcher Kraftstoffinjektor weist eine Einspritzdüse auf, die hydraulisch von einem Steuerventil mit Hilfe des an den Kraftstoffinjektor angelegten Kraftstoffdrucks geöffnet oder geschlossen wird. Das Steuerventil wird dabei von einem elek­ trisch angesteuerten Aktor, beispielsweise einem Piezo-Aktor, betätigt.

Insbesondere beim Steuervorgang durch das Steuerventil tritt ein starker Kraftstoffrückfluß aus dem Kraftstoffinjektor auf, der über eine Kraftstoffleitung, die an einem Kraft­ stoffanschluß an dem Kraftstoffinjektor angebracht ist, in einen Kraftstoffvorratsbehälter zurückgeführt wird. Der Kraftstoffanschluß an dem Kraftstoffinjektor weist dabei im allgemeinen einen Anschlußnippel auf, auf den die Kraft­ stoffleitung aufgesteckt wird. Um zu verhindern, daß der An­ schlußnippel von dem abfließenden Kraftstoff aus dem Kraft­ stoffinjektor herausgedrückt wird, muß der Anschlußnippel an dem Kraftstoffinjektor gesichert sein.

Aus der EP 0 886 065 A1 ist ein Leckageanschluß zum Anbringen einer Leckageleitung an einem Kraftstoffinjektor bekannt, bei dem ein einstückig mit dem Injektorkörper ausgebildeter An­ schlußstutzen eine Öffnung aufweist, in die ein Leckagenippel mit einem Rohrstück eingreift. Der Einsatz des Leckagenippels wird dabei an dem Anschlußstutzen axial durch einen symmetri­ schen Klemmring mit wellenförmigen Armen gesichert, der auf den Anschlußstutzen aufgeschoben wird und über seitliche Aus­ sparungen an dem Anschlußstutzen in Nuten am Einsatz des leckagenippels eingreift. Bei dieser bekannten axialen Siche­ rung des Leckagenippels an dem Anschlußstutzen ist es wich­ tig, daß der Klemmring in seiner Position exakt montiert wird, damit er den Leckagenippel auch zuverlässig an dem An­ schlußstutzen festhält. Bei einer nachlässigen Montage be­ steht die Gefahr, daß der Leckagenippel nur unzureichend be­ festigt ist, ohne daß dies sofort auffällt. Weiterhin besteht auch bei korrekter Montage des Klemmrings die Gefahr, daß er durch einen unbeabsichtigten Stoß mit einem in der Nähe be­ wegten Werkzeug aus seiner Sicherungsposition verschoben wird, so daß sich der Leckagenippel vom Anschlußstutzen lösen kann. Zudem besteht bei dem in Form eines losen Einzelteiles gebrauchten Klemmrings immer auch die Gefahr, daß er bei der Montage oder bei einer Demontage verlorengeht und daß unter Umständen, wenn kein Ersatz zur Hand ist, die Sicherung des Leckageanschlusses vergessen wird. Ein weiterer Nachteil der bisher bekannten Leckageanschlüsse besteht darin, daß sie aus Metall gefertigt sind und in ihrer Form genau an die Rohröff­ nung des Anschlußstutzens angepaßt werden müssen, um auf Dau­ er bei den auftretenden Vibrationen einen dichten Abschluß zu gewährleisten.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Leckageanschluß der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß er auf ein­ fache Weise montiert und zuverlässig gesichert werden kann und dabei eine dichte, vibrationsbeständige Verbindung mit dem Anschlußstutzen ermöglicht.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Leckagenippel aus einem kraftstoffresistenten Kunststoff be­ steht und als Sicherungsvorrichtung mindestens ein unverlier­ bar mit ihm verbundenes, in einer Ausnehmung des Anschluß­ stutzens verrastbares Rastelement aufweist.

Der erfindungsgemäß aus Kunststoff bestehende Leckagenippel ermöglicht eine besonders gute und dichte Verbindung mit dem Anschlußstutzen, insbesondere auch im Hinblick auf die Vibra­ tionsbeständigkeit und Alterung des Leckagenippels. So werden Toleranzen der Paßform und alterungsbedingte Veränderungen der jeweiligen Teile durch die Elastizität des Kunststoffs ausgeglichen, der natürlich nicht nur kraftstoffresistent, sondern auch wärmebeständig bei den an einem Verbrennungsmo­ tor auftretenden Temperaturen sein muß. Das Rastelement, das beispielsweise ein Federbügel ist, kann in Form einer Metall­ feder durch Einstecken oder Einspritzen mit dem Kunststoff des Leckagenippels verbunden sein, wobei ein freies Ende des Federbügels in Form eines Hakens in eine entsprechende Aus­ nehmung an der Außenwand des Rohrstutzens einrastbar ist. Vorzugsweise ist dieser Federbügel bereits durch seine Befe­ stigung an dem Leckagenippel in Richtung auf die Ausnehmung des Rohrstutzens vorgespannt, so daß er beim Aufstecken des Leckagenippels auf den Anschlußstutzen selbsttätig einrastet und so die Sicherung des Leckagenippels bewirkt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Rastelement eine von der Außenseite des Rohrstücks abgespreizte Rastfeder sein, die in einer seitlichen Ausneh­ mung der Innenwand des Rohrstutzens verrastbar ist. Um diese Rastung auf einfache Weise wieder aufheben zu können, ist die Ausnehmung in der Rohröffnung eine von der Innenwand bis zur Außenseite des Rohrstutzens durchgehende Öffnung, so daß ein Durchgriff von außen auf die Rastfeder möglich ist.

Anstelle der einseitig abgespreizten Rastfeder kann das Ra­ stelement auch durch mindestens einen ösenförmig vom Umfang des Rohrstücks nach außen vorstehenden Federbügel gebildet sein, der in eine entsprechende Vertiefung in der Wand der Rohröffnung einrastbar ist. Dieser Federbügel kann die Form einer Kalotte besitzen und in eine entsprechende kalottenför­ mige Vertiefung der Rohröffnung einrasten. Anstelle eines einzelnen Federbügels können aber auch zwei oder mehr über den Umfang des Rohrstücks verteilte Federbügel mit entspre­ chenden Vertiefungen in der Rohröffnung vorgesehen werden. Vorzugsweise ist das Rastelement aus dem Material des Lecka­ genippels einstückig angeformt. Dafür kommen verschiedene Kunststoffmaterialien in Betracht, die die oben bereits er­ wähnten Bedingungen der Beständigkeit gegenüber Kraftstoff und gegenüber Wärme aufweisen. Ein solches Material ist bei­ spielsweise Polyphenylensulfid (PPS), ohne daß die Erfindung darauf beschränkt wäre.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen an­ hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine allgemeine Ansicht eines Kraftstoffinjektors mit einem Leckageanschluß,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Leckageanschlusses aus Fig. 1 in einem Axialschnitt,

Fig. 3 einen um 90° gedrehten Axialschnitt durch den Lecka­ geanschluß von Fig. 2,

Fig. 4 und 5 zwei weitere Ausgestaltungen des Leckagean­ schlusses in einer der Fig. 3 entsprechenden Schnittansicht.

Der in Fig. 1 gezeigte Kraftstoffinjektor 1 besitzt als we­ sentliche Elemente einen Aktoranschluß 2, einen Stellantrieb 3 und eine Einspritzdüse 4, wobei der Stellantrieb 3 und die Einspritzdüse 4 an einem Injektorkörper 5 angeordnet sind. An diesem Injektorkörper 5 sind weiterhin ein Hochdruckanschluß 6, über den dem Kraftstoffinjektor 1 Kraftstoff unter hohem Druck zugeführt werden kann, sowie ein Leckageanschluß 7, über den überschüssiger Kraftstoff aus dem Kraftstoffinjektor 1 abgeführt werden kann, ausgebildet.

Der in Fig. 1 gezeigte Kraftstoffinjektor ist im Aufbau und in der Funktion bekannt, so daß beides hier nicht näher er­ läutert werden muß. Bei der vorliegenden Erfindung geht es um die Ausgestaltung des Leckageanschlusses 7, wie er in Fig. 2 vergrößert im Schnitt gezeigt ist. Er besitzt einen an dem Injektorkörper 5 angeformten Anschlußstutzen 8, in welchen eine Leckagebohrung 9 mündet, die ihrerseits von einem nicht dargestellten Steuerventil innerhalb des Injektorkörpers kommt. Der Anschlußstutzen 8 besitzt eine sich nach außen er­ weiternde Rohröffnung 10, in welche ein Leckagenippel 11 ein­ gesetzt ist. Die Rohröffnung 10 weist im Anschlußstutzen 8 einen ersten, innenliegenden zylindrischen Öffnungsabschnitt 12 auf, der über einen konisch ausgebildeten Erweiterungsab­ schnitt 13 mit der Rücklaufbohrung 9 in Verbindung steht. An den inneren Öffnungsabschnitt 12 schließt sich ein zweiter konischer Erweiterungsabschnitt 13 und ein äußerer zylindri­ scher Öffnungsabschnitt 14 an. In die Rohröffnung 10 ist der Leckagenippel 11 paßgenau eingesetzt. Zu diesem Zweck besitzt er ein Rohrstück 15, einen Bund 16 und einen Aufsatz 17. In dem Leckagenippel 11 ist eine durchgehende Innenbohrung 18 ausgebildet, deren Durchmesser vorzugsweise dem Durchmesser der Rücklaufbohrung 9 entspricht. Die Innenbohrung 18 spaltet sich in dem T-förmigen Aufsatz 17 in zwei Auslaßbohrungen 19 und 20 auf, die sich in die beiden konischen Endabschnitte des Aufsatzes 17 erstrecken. Auf diese Endabschnitte des Auf­ satzes 17 läßt sich jeweils eine Leckageleitung aufstecken, die den Kraftstoffinjektor 1 mit einem Kraftstoffvorratsbe­ hälter verbinden.

Die Außenkontur des Rohrstücks 15 ist an die Innenkontur der Rohröffnung 10 in dem Anschlußstutzen 8 angepaßt und setzt sich aus einem oberen zylindrischen Abschnitt 21 und einem unteren zylindrischen Abschnitt 22 zusammen, die über einen konischen Abschnitt 23 miteinander verbunden sind. Wie be­ reits erwähnt, ist die Kontur des Rohrstücks im wesentlichen an die Innenkontur des Rohrstutzens 8 angepaßt, um ein Aus­ treten von Kraftstoff neben dem Leckagenippel zu vermeiden.

Zusätzlich ist jedoch eine Dichtung vorgesehen, die in Form eines O-Rings 24 im Bereich des unteren zylindrischen Ab­ schnitts 22 befestigt ist.

Um zu verhindern, daß der Leckagenippel 7 durch den unter Druck stehenden Leckagekraftstoff aus dem Anschlußstutzen 8 herausgedrückt wird, wird der Leckagenippel in seiner einge­ schobenen Endstellung durch eine Rastverbindung gesichert. Eine solche Rastverbindung gewährleistet eine besonders ein­ fache und sichere Montage des Leckagenippels.

In Fig. 3 ist eine erste Ausführungsform einer derartigen Rastverbindung gezeigt. In diesem Fall ist ein angenähert U- förmiger Federbügel 31 mit einem Befestigungsende 32 in der Wand des Leckagenippels 11 verankert. Im vorliegenden Bei­ spiel ist dieses Befestigungsende 32 eingerollt und dadurch verdickt, so daß es unverlierbar in einer hinterschnittenen Ausnehmung 33 des Leckagenippels 10 gehalten ist. Beispiels­ weise kann diese Ausnehmung 33 als hinterschnittene Nut mit einer seitlichen Öffnung ausgebildet sein, so daß das Befe­ stigungsende 32 des Federbügels 31 eingesteckt werden kann. Es ist aber auch möglich, das Befestigungsende 32 durch Ein­ spritzen in das Material des Leckagenippels einzubetten und so zu befestigen. Vorzugsweise wird der Federbügel 31 bereits durch die Befestigung in dem Leckagenippel 11 mit seinem freien Ende zum Anschlußstutzen 8 bzw. zu einer in der Außen­ wand des Anschlußstutzens 8 vorgesehenen Rastvertiefung 34 hin vorgespannt, so daß dieses als Rasthaken 35 ausgebildete Ende des Federbügels beim Aufstecken des Leckagenippels auf den Anschlußstutzen in die Rastvertiefung 34 einrastet. Falls diese Vorspannung nicht gegeben sein sollte, kann der Feder­ bügel auch von Hand mit dem Rasthaken 35 in die Vertiefung 34 eingedrückt werden.

Vorzugsweise ist der Federbügel 31 bei dieser Ausführungsform als Metallfeder ausgebildet, die mit dem aus Kunststoff be­ stehenden Leckagenippel unverlierbar verbunden ist. Grundsätzlich könnte aber dieser Federbügel 31 auch aus Kunststoff hergestellt werden, der entweder einstückig mit dem Material des Leckagenippels hergestellt oder getrennt gefertigt und mit dem Leckagenippel verbunden werden kann.

Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des Leckage­ nippels, wobei anstelle des an der Außenseite des Anschluß­ stutzens einrastenden Federbügels nunmehr ein im Inneren des Anschlußstutzens verrastbares Rastelement vorgesehen ist. Dieses Rastelement besteht bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 aus einer von dem Rohrstück 15 abgespreizten Rastfeder 41, die in einer Ausnehmung 42 im Bereich der Innenwand der Rohröffnung 12 einrastet. Diese Ausnehmung 42 ist weiterhin als Durchgangsöffnung bis zur Außenwand des Anschlußstutzens 8 offen, so daß man mittels eines Werkzeugs durch die Ausneh­ mung 42 auf die Rastfeder 41 zugreifen und die Rastung aufhe­ ben kann, wenn der Leckagenippel demontiert werden soll. Na­ türlich ist es auch möglich, zusätzlich zu der Rastfeder 41 am Umfang des Rohrstücks eine oder mehrere zusätzliche Rastfedern mit entsprechenden Ausnehmungen im Anschlußstutzen vorzusehen.

Eine weitere Ausführungsform des Leckagenippels ist in Fig. 5 gezeigt. Hier sind an dem Rohrstück 15 des Leckagenippels zwei gegenüberliegende, aklottenförmige Federbügel 51 ausge­ bildet, die in entsprechenden kalottenförmigen Vertiefungen 52 des Anschlußstutzens einrasten. Auch in diesem Fall könn­ ten natürlich mehr als zwei Federbügel 51 mit entsprechenden Vertiefungen in dem Anschlußstutzen vorgesehen werden.

Weitere Varianten in der Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Leckageanschlusses sind möglich. So könnte beispielsweise auch die Rastfeder 41 aus Fig. 4 oder ein Rastelement ent­ sprechend dem Federbügel 51 aus Fig. 5 als zusätzliches Fe­ derelement, beispielsweise aus Metall, gefertigt und dann mit dem Leckagenippel verbunden werden.

Claims (14)

1. Leckageanschluß zum Anbringen einer Leckageleitung an ei­ nem Kraftstoffinjektor (1) eines Verbrennungsmotors mit einem an dem Injektorkörper (5) ausgebildeten Anschlußstutzen (8), einem Leckagenippel (11), der mit einem Rohrstück (15) in ei­ ne Rohröffnung (10) des Anschlußstutzens (8) eingreift und einer Sicherungsvorrichtung (31, 41, 51), die das Rohrstück (15) in seiner Endstellung in der Rohröffnung (10) in Axial­ richtung sichert, dadurch gekennzeichnet, daß der Leckagenippel (11) aus einem kraftstoffresistenten Kunststoff besteht und als Sicherungsvorrichtung mindestens ein unver­ lierbar mit ihm verbundenes, in einer Ausnehmung (34, 42, 52) des Anschlußstutzens verrastbares Rastelement (31, 41, 51) auf­ weist.

2. Leckageanschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ra­ stelement ein Federbügel (31) ist, der mit einem Befesti­ gungsende (32) in der Wand des Leckagenippels (11) verankert ist und mit seinem als Rasthaken (35) ausgebildeten freien Ende in einer Ausnehmung (34) in der Außenwand des Anschluß­ stutzens (8) einrastbar ist.

3. Leckageanschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fe­ derbügel (31) aus Metall besteht.

4. Leckageanschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fe­ derbügel aus Kunststoff besteht.

5. Leckageanschluß nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fe­ derbügel (31) mit seinem Befestigungsende (32) in einer Ausnehmung (33) des Leckagenippels (11) durch Steckbefestigung verankert ist.

6. Leckageanschluß nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fe­ derbügel (31) mit seinem Befestigungsende (32) in das Materi­ al des Leckagenippels (11) eingebettet ist.

7. Leckageanschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fe­ derbügel einstückig aus dem Material des Leckagenippels ge­ formt ist.

8. Leckageanschluß nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Fe­ derbügel (31) durch seine Verankerung in dem Leckagenippel (11) in Richtung auf die Ausnehmung (34) in dem Anschlußstut­ zen vorgespannt ist.

9. Leckageanschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ra­ stelement eine von der Außenseite des Rohrstücks (15) abge­ spreizte Rastfeder (41) ist, die in einer seitlichen Ausneh­ mung (42) der Innenwand des Anschlußstutzens (8) verrastbar ist.

10. Leckageanschluß nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Aus­ nehmung (42) eine die Wand des Anschlußstutzens (8) bis zur Außenseite durchsetzende Öffnung ist.

11. Leckageanschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ra­ stelement durch mindestens einen ösenförmig vom Umfang des Rohrstücks nach außen vorstehenden Federbügel (51) gebildet ist, der in eine entsprechende Vertiefung (52) in der Wand der Rohröffnung (10) einrastbar ist.

12. Leckageanschluß nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Fe­ derbügel (51) die Form einer Kalotte besitzt und in eine ka­ lottenförmige Vertiefung (52) der Rohröffnung (10) einrastbar ist.

13. Leckageanschluß nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei über den Umfang des Rohrstücks verteilte Federbügel (51) mit entsprechenden Vertiefungen (52) in der Rohröffnung vor­ gesehen sind.

14. Leckageanschluß nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Ra­ stelement (41, 51) aus dem Material des Leckagenippels (11) einstückig angeformt ist.