-
Stand der
Technik
-
Kraftstoffinjektoren,
die z. B. im Rahmen eines Hochdruckkraftstoffeinspritzsystems (Common Rail)
an Verbrennungskraftmaschinen eingesetzt werden, werden im Allgemeinen
mit Pratzen am Zylinderblock der Verbrennungskraftmaschine befestigt.
Durch die Pratzen wird der im Allgemeinen recht schlankbauende Kraftstoffinjektor
gegen Erschütterungen,
die im Fahrbetrieb eines Kraftfahrzeuges gang und gäbe sind,
gesichert. Die Pratzen zur Befestigung der Kraftstoffinjektoren
am Zylinderblock von Verbrennungskraftmaschinen können sowohl
als separates Bauteil bereitgestellt werden und am Kraftstoffinjektor
befestigt oder mittels eines zusätzlichen Bauteiles,
wie z. B. eines oder mehrerer Kunststoffclips, mit dem Injektorkörper des
Kraftstoffinjektors befestigt werden. Bei bisher bekannten Pratzen
zur Befestigung von Kraftstoffinjektoren an Verbrennungskraftmaschinen
eingesetzte Kunststoffclips erfordern bei der Montage der Verbrennungskraftmaschine
einen zusätzlichen
Fertigungsschritt, ferner ist die Bevorratung zusätzlicher
kleiner Bauteile erforderlich.
-
Offenbarung
der Erfindung
-
Erfindungsgemäß wird eine
Rastpratze vorgeschlagen, die bereits am Injektorkörper des
Kraftstoffinjektors befestigt ausgeliefert werden kann. Zur Befestigung
der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Rastpratze
ist kein zusätzliches
Teil, wie z. B. die beim Stand der Technik erforderlichen Kunststoffclips,
erforderlich. Die Rastpratze umfasst zwischen zwei federnd ausgebildeten
Wangen eine bevorzugt als gerundete Öffnung beschaffene Ausnehmung und
eine dieser gegenüberliegend
angeordnete schlitzförmig
beschaffene Ausnehmung. Zwischen diesen beiden im Wesentlichen von
den Wangen der Rastpratze begrenzten Ausnehmungen befinden sich
Anlageflächen.
Diese Anlageflächen
dienen der Aufnahme am Außenumfang
eines Kraftstoffinjektors, insbesondere des Injektorkörpers des
Kraftstoffinjektors, an dem dieser eine Anflachung aufweist. Die
Anflachung am Injek torkörper
wird bevorzugt als Zweiflach ausgebildet, so dass zwei parallel
zueinander verlaufende, einander gegenüberliegende Flächen entstehen.
-
Die
erfindungsgemäß vorgeschlagene
Rastpratze kann z. B. durch ein Werkzeug aufgeweitet werden, welches
in die z. B. bevorzugt als gerundete Öffnung gefertigte Ausnehmung
der Rastpratze eingeschoben wird, so dass die elastisch ausgebildeten Wangen
der Rastpratze auseinandergefahren werden und ein einfaches Aufclipsen
der erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Rastpratze in die entsprechend am Umfang des Injektorkörpers ausgebildete Aufnahme
erfolgen kann.
-
In
Bezug auf den Durchmesser des Injektorkörpers ist die am Umfang desselben
ausgebildete Aufnahme zurückspringend
angeordnet, so dass die Rastpratze im am Injektorkörper verrasteten
Zustand, in axiale Richtung in Bezug auf den Injektorkörper gesehen,
gegen Verschieben gesichert ist.
-
An
einem offenen Ende entweder der geschlitzt ausgebildeten Öffnung der
Rastpratze oder am offenen Ende der gerundet ausgebildeten Öffnung der
Rastpratze kann ein Vorsprung ausgebildet werden, der als Rastnase
dient. Diese Rastnase, die einen erhaben über den Innenrand einer der
Wangen der Rastpratze hervorstehenden Vorsprung darstellt, kann
gestanzt, gelasert oder angeprägt
ausgebildet sein. Die Montage des Kraftstoffinjektors erfolgt durch
Einschieben des Injektorkörpers
durch die bevorzugt als Rundung beschaffene Öffnung der Rastpratze und ein
radiales Aufschieben der Rastpratze in den Aufnahmebereich, d. h.
den Bereich des Injektorkörpers,
an dem bevorzugt eine Anflachung in Form eines Zweiflaches ausgebildet
ist. Nach der Montage der Rastpratze ist dieses verliersicher am Umfang
des Injektorkörpers
des Kraftstoffinjektors aufgenommen. Da die Rastpratze lösbar am
Umfang des Injektorkörpers
und toleranzbehaftet aufgenommen ist, können durch die Rastpratze zusätzliche
Toleranzen beim Befestigen am Zylinderkopf der Verbrennungskraftmaschine
ausgeglichen werden.
-
Bevorzugt
wird die Rastpratze beim Fügen mit
dem Injektorkörper
des Kraftstoffinjektors mittels einer Spreizvorrichtung auseinandergedrückt. Diese Spreizvorrichtung
kann entweder in die bevorzugt gerundet ausgebildete Öffnung der
Rastpratze eingebracht und dann aufgeweitet werden oder auch in eine
bevorzugt schlitzförmig
ausgebildete Ausnehmung der Rastpratze eingebracht und anschließend aufgeweitet
werden. Je nach Durchmesser der bevorzugt gerundet ausgebildeten Öffnung in
der Rastpratze oder je nach Länge
der als Schlitz beschaffenen Ausnehmung in der Rastpratze können die
Federeigenschaften der Wangen der Rastpratze vorgegeben werden.
Aufgrund der Elastizität
des Materials, aus dem die Rastpratze gefertigt wird, ist eine Anlage
von als gerade Kanten ausgebildeten Anlageflächen am Innenrand der Rastpratze
in die komplementär
dazu ausgebildete Anflachung am Injektorkörper sichergestellt, wobei
die Anflachung am Injektorkörper
bevorzugt als Zweiflach ausgeführt
wird.
-
Zeichnung
-
Es
zeigt:
-
1 eine
Draufsicht auf einen Kraftstoffinjektor mit daran montierter Rastpratze,
-
1.1 einen Schnitt durch den Injektorkörper oberhalb
der Rastpratze gemäß des in 1 eingetragenen
Schnittverlaufes I.I-I.I,
-
Detail
X ein Detail des Innenrandes der Rastpratze mit den Injektorkörper fixierender
Rastnase,
-
2 eine
Seitenansicht der Rastpratze,
-
3 eine
Draufsicht auf die Rastpratze mit Innenkonturierung und eingezeichneten
Achsen,
-
4 eine
Draufsicht auf die Rastpratze ähnlich
der Darstellung gemäß 3 und
-
Detail
Z eine vergrößerte Darstellung
einer an einer der Wangen der Rastpratze ausgebildeten Rastnase.
-
Ausführungsvarianten
-
Der
Darstellung gemäß 1 ist
ein Kraftstoffinjektor zu entnehmen, an dessen Injektorkörper eine
erfindungsgemäß ausgebildete
Befestigungsvorrichtung in Form einer Rastpratze aufgenommen ist.
-
Ein
Kraftstoffinjektor 10 umfasst einen Injektorkörper 12.
Der Kraftstoffinjektor 10 ist im Wesentlichen symmetrisch
zu einer Injektorhauptachse 14 ausgeführt und umfasst einen elektrischen
Anschluss 16, der seitlich am Injektorkörper 12 angebracht
ist. Der Kraftstoffinjektor 10 gemäß der Darstellung in 1 wird
im Zylinderkoptbereich einer Verbren nungskraftmaschine angeordnet
und über die
bevorzugt als Rastpratze ausgebildete Befestigungsvorrichtung 20 an
der Verbrennungskraftmaschine befestigt. Ein brennraumseitiges Ende,
an welchem der unter hohem Druck stehende Kraftstoff in den Brennraum
der in 1 nicht dargestellten Verbrennungskraftmaschine
eingespritzt wird, ist durch Bezugszeichen 18 bezeichnet.
Der schlankbauende Kraftstoffinjektor 10 wird mit dem brennraumseitigen
Ende 18 in eine dafür
vorgesehene Öffnung
im Zylinderkopfbereich der Verbrennungskraftmaschine eingeführt.
-
Der
Injektorkörper 12 ist
im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und in einem Durchmesser 64 ausgebildet.
Gemäß der Darstellung
in 1 befindet sich am Injektorkörper 12 eine bevorzugt
als Anflachung ausgebildete Ausnehmung 38, die bevorzugt
als Zweiflach ausgebildet ist. Unter Zweiflach wird nachfolgend
eine Konfiguration der Anflachung 38 verstanden, die mindestens
zwei im Wesentlichen zueinander parallel verlaufende Flächen aufweist. Die
Anflachung 38 gemäß der Darstellung
in 1 ist zurückspringend
in Bezug auf den Durchmesser 64 des Injektorkörpers 12 des
Kraftstoffinjektors 10 ausgebildet. In dieser Anflachung 38 am
Umfang des Injektorkörpers 12 ist
die erfindungsgemäß vorgeschlagene
und bevorzugt als Rastpratze ausgebildete Befestigungsvorrichtung 20 eingelassen,
die eine obere Stirnseite 22 und eine untere Stirnseite 24 aufweist.
-
In
der Darstellung gemäß 1 ist
gemäß des Schnittverlaufes
I.I-I.I ein Schnittverlauf durch den Injektorkörper 12 bezeichnet,
der sich über
der oberen Stirnseite 22 der bevorzugt als Rastpratze ausgebildeten
Befestigungsvorrichtung 20 erstreckt.
-
1.1 zeigt den Schnittverlauf I.I-I.I durch den
Injektorkörper 12 gemäß der Darstellung
in 1.
-
Aus
der Darstellung gemäß 1.1 geht hervor, dass die bevorzugt als Rastpratze
ausgebildete Befestigungsvorrichtung 20 eine erste Öffnung 34 und
eine zweite Öffnung 36 aufweist.
Während
die erste Öffnung 34 bevorzugt
kreisförmig
ausgebildet wird, verläuft
die zweite Öffnung 36 bevorzugt
schlitzförmig.
Die erste Öffnung 34 und
die zweite Öffnung 36 werden
von einem Innenrand 42 der bevorzugt als Rastpratze ausgebildeten
Befestigungsvorrichtung 20 begrenzt. Aus der Darstellung
gemäß 1.1 geht hervor, dass die bevorzugt als Rastpratze
ausgebildete Befestigungsvorrichtung 20 mindestens eine
federnd ausgebildete erste Wange 30 und bevorzugt eine
weitere, ebenfalls federnd ausgebildete zweite Wange 32 aufweist.
Die erste Wange 30 und die zweite Wange 32 verlaufen
im Wesentlichen parallel zueinander, wobei zwischen diesen gemäß der Darstellung
in 1.1 der Injektorkörper 12 des Kraftstoffinjektors 10 aufgenommen
ist. Gemäß des Schnittverlaufes
I.I-I.I in 1 liegen die erste Wange 30 und
die zweite Wange 32 mit ihrem Innenrand 42 an
der bevorzugt als Zweiflach ausgebildeten Ausnehmung 38 am
Umfang des Injektorkörpers 12 des
Kraftstoffinjektors 10 an.
-
Ein
Außenrand
der bevorzugt als Rastpratze ausgebildeten Befestigungsvorrichtung 20 ist
durch Bezugszeichen 40 bezeichnet. Detail X bezeichnet den
Bereich, in welchem am Innenrand 42 der bevorzugt als Rastpratze
ausgebildeten Befestigungsvorrichtung 20 ein nasenförmiger Vorsprung 44,
wie nachfolgend noch eingehender beschrieben wird, ausgeführt ist.
-
Eine
federnde Bewegung der ersten Wange 30 und der zweiten Wange 32 der
bevorzugt als Rastpratze ausgebildeten Befestigungsvorrichtung 20 ist in
der Darstellung gemäß 1.1 durch die Pfeile 46 angedeutet.
-
Der
Injektorkörper 12 wird
durch die erste Öffnung 34 hindurchgeschoben,
die bevorzugt einen geringfügig
größeren Durchmesser
aufweist als der Durchmesser 64 des Injektorkörpers 12.
Die bevorzugt als Rastpratze ausgebildete Befestigungsvorrichtung 20 wird über den
Umfang des Injektorkörpers 12 geschoben
und im Bereich der Anflachung 38 am Umfang des Injektorkörpers 12 seitlich
in die Anflachung 38 eingeschoben. In dieser Position liegt die
Rastpratze im Bereich des Innenrandes 42 der ersten Wange 30 und
der zweiten Wange 32 in der Anflachung 38, die
bevorzugt als Zweiflach ausgebildet ist, an und ist verliersicher
am Umfang des Injektorkörpers 12 des
Kraftstoffinjektors 10 aufgenommen.
-
Detail
X ist entnehmbar, dass im Bereich der ersten Wange 30 eine
Rastnase 44 ausgebildet ist. Die Rastnase 44 kann
in der bevorzugt als Rastpratze ausgebildeten Befestigungsvorrichtung 20 eingestanzt,
an den Innenrand 42 angeprägt sein oder auch im Wege des
Laserpunktierens ausgebildet werden. Aus dem Detail X geht hervor,
dass die Rastnase 44 an der ersten Wange 30 im Übergangsbereich
der bevorzugt als Zweiflach ausgebildeten Anflachung 38 des
Injektorkörpers 12 in
einen gerundeten Abschnitt 54 des Injektorkörpers 12 angebracht ist.
Der Durchmesser 64 des Injektorkörpers 12 entspricht
dem Durchmesser der Rundung 54. Durch die Rastnase 44 ist
der Injektorkörper 12 in
dem im Detail X dargestellten Übergangsbereich
zwischen der Anflachung 38 und der Rundung 54 verliersicher
fixiert. Der an der ersten Wange 30 ausgebildete, die Rastnase 44 bildende
Vorsprung ist in einer Höhe
von wenigen Zehntel mm ausgebildet und ermöglicht eine verliersichere
Fixierung der bevorzugt als Rastpratze ausgebildeten Befestigungsvorrichtung 20 an
der Anflachung 38 des Injektorkörpers 12, die bevorzugt
als Zweiflach ausgeführt
ist.
-
2 ist
eine Seitenansicht der erfindungsgemäß vorgeschlagenen, bevorzugt
als Rastpratze ausgebildeten Befestigungsvorrichtung zu entnehmen.
-
Die
bevorzugt als Rastpratze ausgebildete Befestigungsvorrichtung 20 wird
bevorzugt als gewalztes Bauteil ausgebildet. Charakteristikum dieser Ausführung ist
der Umstand, dass durch das Walzen die bevorzugt als Rastpratze
ausgebildete Befestigungsvorrichtung 20 sowohl an ihrer
oberen Stirnseite 22 als auch an ihrer unteren Stirnseite 24 die
in 2 angedeutete Wölbung 48 annimmt.
Aufgrund der konvex oder konkav verlaufenden Stirnseiten 22, 24 der
bevorzugt als Rastpratze ausgebildeten Befestigungsvorrichtung 20 wird
eine Vorspannung der bevorzugt als Rastpratze ausgebildeten Befestigungsvorrichtung 20 im
montierten Zustand in der Anflachung 38 am Injektorkörper 12 erreicht.
Dies erhöht
die Verliersicherheit, da die Wölbung 48 der Stirnseiten 22, 24 eine
Vorspannkraft zwischen den die Anflachung 38 am Injektorkörper 12 axial
begrenzenden Flächen
des Injektorkörpers 12 bewirkt. Die
als Rastpratze ausgeführte
Befestigungsvorrichtung 20 kann auch als gesintertes Bauteil
oder als Feingussbauteil ausgeführt
sein.
-
3 zeigt
eine Draufsicht auf die erfindungsgemäß vorgeschlagene, bevorzugt
als Rastpratze ausgebildete Befestigungsvorrichtung.
-
Aus
der Darstellung gemäß 3 geht
hervor, dass die Befestigungsvorrichtung 20 eine erste Achse 60 und
eine zweite Achse 62 aufweist, wobei die zweite Achse 62 senkrecht
zur ersten Achse 60 der Befestigungsvorrichtung 20 verläuft. An
der ersten Wange 30 und an der dieser gegenüberliegenden zweiten
Wange 32 sind eine erste Anlagefläche 50 beziehungsweise
eine zweite Anlagefläche 52 ausgebildet.
Die in 3 dargestellten Anlageflächen 50 beziehungsweise 52 stellen
die Bereiche des Innenrandes 42 der bevorzugt als Rastpratze
ausgebildeten Befestigungsvorrichtung 20 dar, mit denen
diese in der bevorzugt als Zweiflach ausgebildeten Anflachung 38 am
Injektorkörper 12 verrastet
wird. Nach dem seitlichen Aufschieben in die bevorzugt als Zweiflach
ausgebildete Anflachung 38 am Injektorkörper 12 umgreift die
erhaben um einen Überstand 56 über den
Innenrand 42 hervorstehende, mindestens eine Rastnase 44 den
Injektorkörper 12,
wie im Detail X im Zusammenhang mit 1.1 in
vergrößertem Maßstab dargestellt.
-
Der
Darstellung gemäß 3 ist
des Weiteren entnehmbar, dass eine Aufweitung 58 aufgrund der
Elastizität
der ersten Wange 30 und der zweiten Wange 32 durch
das Einführen
eines Spreizwerkzeugs in die bevorzugt kreisförmig ausgebildete erste Öffnung 34 der
bevorzugt als Rastpratze ausgebildeten Befestigungsvorrichtung 20 vorgenommen
werden kann. Durch ein Aufweiten des Innenrandes 42, was
aufgrund der der ersten Wange 30 und der der zweiten Wange 32 innenwohnenden
Elastizität
problemlos möglich
ist, lässt
sich ein Verkratzen der Mantelfläche
des Injektorkörpers 12 des
Kraftstoffinjektors 10 vermeiden. Aus der Darstellung gemäß 3 geht
zudem hervor, dass ein offenes Ende 66 der ersten Öffnung 34 sowie
ein offenes Ende 68 der bevorzugt schlitzförmig ausgebildeten
zweiten Öffnung 36 einander
gegenüberliegen.
Je nach Weite der offenen Enden 66 beziehungsweise 68,
je nach Länge
der bevorzugt schlitzförmig
ausgebildeten zweiten Öffnung 36 kann
die Elastizität
der ersten Wange 30 beziehungsweise der zweiten Wange 32 eingestellt
werden. Somit kann verschiedenen Vorspannkräften je nach Anwendungsfall
Rechnung getragen werden. Aufgrund der federnden Ausgestaltung der
bevorzugt als Rastpratze ausgebildeten Befestigungsvorrichtung 20 können Toleranzen
beim Befestigen des Kraftstoffinjektors im Zylinderkopfbereich einer
Verbrennungskraftmaschine, sei es eine selbstzündende, sei es eine fremdgezündete Verbrennungskraftmaschine,
ausgeglichen werden.
-
Aus
der Darstellung gemäß 4 geht
hervor, dass die bevorzugt als Rastpratze ausgebildete Befestigungsvorrichtung 20 den
Injektorkörper 12 oberhalb
des in 4 eingetragenen Durchmessers 64 umschließt. Die
bevorzugt als Rastpratze ausgebildete Befestigungsvorrichtung 20 liegt
mit der ersten Anlagefläche 50 der
ersten Wange 30 und der zweiten Anlagefläche 52 der
zweiten Wange 32 in der Anflachung 38 des Injektorkörpers 12 an,
wobei diese Anflachung 32 bevorzugt als Zweiflach ausgebildet
ist. Aus Gründen
der besseren Darstellbarkeit ist in der Darstellung gemäß 4 der
Injektorkörper 12 nicht
wiedergegeben, sondern lediglich durch seinen Durchmesser 64 angedeutet.
Detail Z zeigt die an der ersten Wange 30 am Auslauf der
ersten Anlagefläche 50 an
der ersten Wange 30 ausgebildete mindestens eine Rastnase 44.
Diese ist so ausgebildet, dass sie den Umfang des Injektorkörpers 12 an
der Übergangsstelle
von der Anflachung 38, vergleiche Darstellung gemäß 1.1, in die Rundung 54 des Injektorkörpers 12 übergreift
(vergleiche auch Detail X).