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Stand der Technik
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Die Erfindung geht aus von einem Stützelement zum Niederhalten eines in einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine eingesetzten Brennstoffeinspritzventils nach der Gattung des Hauptanspruchs.
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Es ist bereits aus der
DE 29 26 490 A1 eine Befestigungsvorrichtung für ein Brennstoffeinspritzventil zur Befestigung an einem Saugrohr bekannt, bei welcher die axiale Fixierung des Brennstoffeinspritzventils an der Brennstoffverteilerleitung bzw. an einem Stecknippel durch ein Befestigungselement erfolgt, das als U-förmige Sicherungsklammer gestaltet ist, die mit zwei in radialer Richtung federnden Schenkeln versehen ist. Die Sicherungsklammer greift dabei im montierten Zustand durch entsprechende Aussparungen des Stecknippels und ist in eine als Ringnut ausgebildete Ausnehmung in einem Anschlußstutzen des Brennstoffeinspritzventils einrastbar. Das axiale Spiel zwischen den Aussparungen und der Sicherungsklammer sowie zwischen der Ringnut und der Sicherungsklammer soll dabei klein gehalten werden, um eine exakte Fixierung des Brennstoffeinspritzventils ohne Verspannungen der Dichtung zu erreichen.
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Nachteilig an der aus der
DE 29 26 490 A1 bekannten Befestigungsvorrichtung ist insbesondere die verspannende Wirkung der verschiedenen Halterungsteile auf das Brennstoffeinspritzventil. Der im Brennstoffeinspritzventil erzeugte Kraftfluß führt zu Verformungen und somit zu Hubänderungen der Ventilnadel bis zum Verklemmen sowie zu einer Druck- oder Biegebelastung der Gehäuseteile, die im allgemeinen dünnwandig und an mehreren Stellen miteinander verschweißt sind. Zudem führt jede Befestigungsmaßnahme beispielsweise durch einen Auflagebund zu einer Vergrößerung der radialen Ausdehnung des Brennstoffeinspritzventils und damit zu einem erhöhten Platzbedarf beim Einbau.
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Weiterhin zeigt die Druckschrift
US 5 970 953 A eine Federspange als Stützelement, die sich am Brennstoffverteiler und am Brennstoffeinspritzventil gegenseitig abstützt und dadurch beide Elemente zusammenhält. Die in
5 und
6 des vorgenannten Dokuments beschriebene Ausführungsform des Stützelements weist eine Klammer, zwei Laschen und einen mehrfach geschwungenen, geschlossenen Bügel auf. Dabei wird der geschlossene Bügel durch die beiden verlängerten Finger und die Brücke gebildet.
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Ferner offenbart die Druckschrift
US 6 276 339 B1 eine Federklammer zur Verbindung und Befestigung des Brennstoffeinspritzventils an einer Brennstoffverteilerleitung. Die Federklammer ist aus einem Ring aufgebaut, aus dem sich eine Mehrzahl von verlängerten Fingern parallel zur Flächennormalen des Rings in eine Richtung erstrecken. Eine zweite Mehrzahl von verlängerten Fingern erstreckt sich vom Ring aus ebenso parallel zur Flächennormalen des Rings, aber in die entgegengesetzte Richtung.
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Überdies zeigt die Druckschrift
DE 101 63 030 A1 eine Befestigungsvorrichtung zur wechselseitigen Befestigung eines Brennstoffeinspritzventils in einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine und des Brennstoffeinspritzventils an einer Brennstoffverteilerleitung in Form einer Federklammer. Die Federklammer weist zwei seitliche Ausnehmungen, die in die Schulter der Brennstoffverteilerleitung eingreifen, um ein Verdrehen bezüglich des Zylinderkopfes zu verhindern, sowie zwei Federlaschen zur gefederten Abstützung des Brennstoffeinspritzventils an der Brennstoffverteilerleitung auf.
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Vorteile der Erfindung
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Das erfindungsgemäße Stützelement für ein Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sich der Brennstoffverteiler über das erfindungsgemäße Stützelement radialkraftfrei am Brennstoffeinspritzventil abstützt und somit Verspannungen und nachfolgende Beschädigungen des Brennstoffeinspritzventils und des Anschlusses der Brennstoffverteilerleitung entfallen. Das Stützelement sorgt durch einen entsprechend ausgestalteten Bügel, welcher von dem Brennstoffeinspritzventil durch eine Ausnehmung durchgriffen wird, und Laschen sowohl für einen Übertrag der Niederhaltekraft des Brennstoffverteilers auf das Brennstoffeinspritzventil als auch für eine Toleranzen und Versätze ausgleichende flexible Fixierung.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Stützelements möglich.
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Von Vorteil ist insbesondere, daß das Stützelement in einfacher Weise durch Stanzen und Biegen aus Blech herstellbar ist. Auch eine Herstellung durch Tiefziehen und Stanzen ist möglich.
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Vorteilhafterweise entfallen bei dem erfindungsgemäßen Stützelement Schrauben oder Spannpratzen zur Befestigung des Brennstoffeinspritzventils an der Stirnseite des Zylinderkopfes.
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Von Vorteil ist insbesondere, daß die Anlageflächen an dem Brennstoffverteiler und/oder dem Brennstoffeinspritzventil flächig ausgeführt sind.
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Weiterhin ist von Vorteil, daß durch die Ausbildung eines weiteren elastischen Bügels symmetrisch zu dem ersten Bügel die flexible Abstützung des BrennstoffVerteilers ohne zusätzlichen Fertigungsaufwand weiter verbessert werden kann.
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Zeichnung
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und weitere Beispiele sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
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1 ein Beispiel eines bisher üblichen Stützelements für ein Brennstoffeinspritzventil;
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2 eine schematische perspektivische Ansicht eines nicht erfindungsgemäßen Beispiels eines Stützelements;
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3 eine schematische Unteransicht auf das in 2 dargestellte nicht erfindungsgemäße Beispiel eines Stützelements im montierten Zustand,
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4 eine schematische perspektivische Ansicht eines Brennstoffeinspritzventils mit einem montierten nicht erfindungsgemäß ausgestalteten Stützelement gemäß 3,
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5 eine schematische perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäß ausgestalteten Stützelements; und
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6 eine schematische perspektivische Ansicht eines Brennstoffeinspritzventils mit einem montierten erfindungsgemäß ausgestalteten Stützelement gemäß 5.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt zur Verdeutlichung der erfindungsgemäßen Maßnahmen zunächst eine schematische Ansicht eines bisherigen Beispiels eines Stützelements 3. Das Stützelement 3 wird zur Fixierung eines in 1 nicht dargestellten Brennstoffeinspritzventils in einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine und zum Anschluß des Brennstoffeinspritzventils an einem Brennstoffverteiler verwendet. Das Brennstoffeinspritzventil ist z. B. als Hochdruckeinspritzventil einer gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschine ausgeführt.
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Um das Brennstoffeinspritzventil und den Brennstoffverteiler radialkraftfrei voneinander zu beabstanden, muß das Stützelement 3 Elastizität und gleichzeitig Stabilität aufweisen. Es besteht aus einer Klammer 8, welche sich einerseits an einer Schulter des Brennstoffeinspritzventils und andererseits an einer Schulter des Brennstoffverteilers abstützt. Die Klammer 8 ist im Bereich eines elektrischen Anschlusses 7 des Brennstoffeinspritzventils geschlitzt ausgebildet, um die Montage zu erleichtern.
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Mit der Klammer 8 stehen zwei Laschen 4 und zwei Bügel 5 in Verbindung und sorgen für eine federnde Verspannung des Brennstoffverteilers gegen das Brennstoffeinspritzventil. Dabei sind die Laschen 4 für eine radiale Klemmwirkung an dem Brennstoffverteiler und die Bügel 5 für die axiale Elastizität und den Ausgleich von Versätzen verantwortlich. Das dargestellte Beispiel ist dabei so ausgelegt, daß sich die Laschen 4 an dem Brennstoffverteiler abstützen, während die Bügel 5 an dem Brennstoffeinspritzventil anliegen.
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Wie aus 1 ersichtlich, ist das Stützelement 3 in Form eines Stanz-Biegeteils ausgeführt und weist eine sehr komplexe Form auf, um allen Anforderungen an Elastizität und Stabilität genügen zu können. Weiterhin ist zu bemerken, daß die Anlageflächen an dem Brennstoffverteiler sowie am Brennstoffeinspritzventil bedingt durch die Form der Bügel 5 und der Laschen 4 relativ klein sind und somit nur kleine Flächen für die Krafteinleitung zur Verfügung stehen. Zudem weist das Stützelement 3 einen Querschnitt auf, welcher in einigen Bereichen die Außenkontur des Brennstoffeinspritzventils überragt, was bei den beengten Einbauverhältnissen im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine problematisch ist.
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Um den beschriebenen Nachteilen zu begegnen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Form des Stützelements 3 so zu gestalten, daß einerseits eine vereinfachte Herstellung und Montage ermöglicht und andererseits eine kompaktere Bauform realisiert werden kann. Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel für ein entsprechend geformtes Stützelement 3 beispielhaft beschrieben.
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2 zeigt in einer schematischen, perspektivischen Darstellung ein nicht erfindungsgemäßes Beispiel eines Stützelements 3.
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Das Stützelement 3 besteht wiederum aus einer Klammer 8, welche auf das Brennstoffeinspritzventil aufgesteckt wird. Die Klammer 8 ist geschlitzt ausgeführt. Anstatt der in 1 beschriebenen zwei Bügel 5 ist nurmehr ein Bügel 5 vorgesehen, welcher von dem Brennstoffeinspritzventil 1 durchgriffen ist, wie aus 4 ersichtlich.
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Der Bügel 5 ist bedingt durch seine geschwungene Form und seinen Ansatz 6 an der Klammer 8 unter axialer Belastung plastisch-elastisch verformbar, wodurch eine axiale Kraft in das Brennstoffeinspritzventil 1 eingeleitet werden kann. Bei der Herstellung des Stützelements wird zunächst die Form durch Stanzen aus Blech hergestellt und dann durch Rollen und Biegen in Form gebracht. Der Bügel 5 wird dabei nach radial innen umgebogen, so daß das Brennstoffeinspritzventil 1 bei der Montage durch eine Ausnehmung 11 des Bügels 5 eingeschoben werden kann.
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Die Anlageflächen an dem Brennstoffverteiler 2 und am Brennstoffeinspritzventil 1 sind, wie aus 2 und 4 ersichtlich, wesentlich größer als in dem in 1 beschriebenen Stützelement 3, da für die Anlage am Brennstoffeinspritzventil 1 eine Kante 9 der Klammer 8 auf fast dem gesamten Umfang des Brennstoffeinspritzventils 1 zur Verfügung steht. Der Bügel 5 weist ebenfalls eine größere Anlagefläche für die Abstützung des Brennstoffverteilers 2 auf, da die Anlagefläche tatsächlich zweidimensional flächig und nicht nur nahezu kantenförmig und auf die Dicke des Stanzbleches beschränkt ist wie bei dem in 1 dargestellten Stützelement.
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Die Laschen 4, welche den Brennstoffverteiler 2 halten, bewirken in Verbindung mit dem geschwungenen, elastischen Bügel 5 sowohl eine zuverlässige Fixierung als auch einen optimalen Freiheitsgrad für den Ausgleich von Toleranzen, Längenänderungen und Verkippungen des Brennstoffeinspritzventils 1 und des Brennstoffverteilers 2 gegeneinander. Verspannungen und nachfolgende Beschädigungen der verschiedenen Komponenten werden somit wirkungsvoll unterbunden. Mit Hilfe der Laschen 4 wird zudem eine exakte Ausrichtung des Strahls des Brennstoffeinspritzventils 1 erreicht.
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3 zeigt eine Unteransicht auf das nicht erfindungsgemäße Beispiel eines Stützelements 3 in auf das Brennstoffeinspritzventil 1 montierter Position.
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Zu bemerken ist dabei, daß das nicht erfindungsgemäß ausgestaltete Stützelement 3 geringfügig über die Konturen des Brennstoffeinspritzventils 1 bzw. des auf das Brennstoffeinspritzventil 1 aufgesteckten Brennstoffverteilers 2 hinausragt. Lediglich die Laschen 4 sowie ein geringfügiger Teil von Ecken 10 der Klammer 8 sind sichtbar. Die beengten Verhältnisse bei der Montage der Brennstoffeinspritzventile 1 in den Zylinderkopf der Brennkraftmaschine werden so nicht zusätzlich verschlechtert. 5 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgestalteten Stützelements 3.
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Das Ausführungsbeispiel weist dabei neben einem im Ausführungsbeispiel offenen Bügel 5 einen weiteren Bügel 12 auf, welcher spiegelsymmetrisch zu dem Bügel 5 an dem Stützelement 3 ausgebildet ist. Während in dem in den 2 bis 4 dargestellten nicht erfindungsgemäßen Beispiel eines Stützelements 3 nur eine der Komponenten Brennstoffeinspritzventil 1 oder BrennstoffVerteiler 2 elastisch abgestützt ist, sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel beide Komponenten elastisch gegeneinander abgestützt, wodurch die Flexibilität der Abstützung weiter gefördert wird.
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Die Bügel 5 und 12 können dabei, wie in 5 dargestellt, beide offen ausgeführt sein, es ist jedoch auch denkbar, den Bügel 5 in geschlossener Form wie in 2 bis 4 und den Bügel 12 in offener Form zu gestalten bzw. umgekehrt.
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Die Herstellung des mit zwei Bügeln 5 und 12 ausgestatteten Stützelements 3 ist dabei genauso einfach und kostengünstig möglich wie die Herstellung des Stützelements 3 gemäß den 2 bis 4, da die Verfahrensschritte des Ausstanzens und Biegens gleich bleiben.
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6 zeigt in einer schematischen perspektivischen Darstellung ein zwischen einem Brennstoffeinspritzventil 1 und einem Brennstoffverteiler montiertes Stützelement 3 gemäß dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel.
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Die Bügel 5 liegen dabei am Brennstoffverteiler 2 und die Bügel 12 am Brennstoffeinspritzventil 1 an. Druckkräfte, die über den Brennstoffverteiler 2 auf das Brennstoffeinspritzventil 1 ausgeübt werden, können durch ein derart gestaltetes Stützelement 3 sehr effektiv ausgeglichen werden.
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Die Erfindung ist beispielsweise auch für Brennstoffeinspritzventile 1 zur Einspritzung in den Brennraum einer selbstzündenden Brennkraftmaschine anwendbar. Insbesondere kann das in den Figuren dargestellten Stützelement 3 auch in umgekehrter Einbaulage montiert werden, so daß sich der Bügel 5 am Brennstoffeinspritzventil 1 statt an dem Brennstoffverteiler 2 abstützt. Alle Merkmale der Erfindung sind dabei beliebig miteinander kombinierbar.
