DE102008043500A1 - Connection for housing of high-pressure unit for high pressure-fuel generation in injection system of internal combustion engine, comprises annular flange, which is provided in area of joint of high pressure unit - Google Patents

Connection for housing of high-pressure unit for high pressure-fuel generation in injection system of internal combustion engine, comprises annular flange, which is provided in area of joint of high pressure unit Download PDF

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Abstract

The connection (1) comprises an annular flange (28), which is provided in the area of the joint of a high pressure unit (2), and an annular rod (38) is provided in the area of the joint of a low pressure unit (4). The rod of the low pressure unit surrounds the flange of the high pressure unit sectionally in form-fit manner, such that the housing (8) of the low pressure unit is mounted in the housing (6) of the high pressure unit.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung bezieht sich auf die Verbindung eines Gehäuses einer Hochdruckeinheit mit einem Gehäuse einer Niederdruckeinheit eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 11.The The invention relates to the connection of a housing of a High pressure unit with a housing a low pressure unit of an injection system of an internal combustion engine according to the generic term of claim 1 and a method for producing the compound of the invention according to the generic term of patent claim 11.

Bei Speichereinspritzsystemen von Brennkraftmaschinen, die auch unter dem Namen Common-Rail-Systeme bekannt sind, sind die Druckzeugung und die Einspritzung des Kraftstoffes voneinander entkoppelt. Der Kraftstoff wird hierbei durch eine Niederdruckkraftstoffpumpe mit einem Basisvordruck von ungefähr 0,3 bis 0,7 MPa bzw. 3 bis 7 bar vom Kraftstoffbehälter stetig zu einer Hochdruckpumpe gefördert, die den Kraftstoff unter einem hohen Druck von bis zu 200 MPa bzw. 2000 bar in ein als Hochdruckspeicher dienendes Rohrleitungssystem, dem so genannten „Rail”, fördert. In Abhängigkeit der Steuersignale einer Steuereinheit wird der Kraftstoff vom Hochdruckspeicher aus über Injektoren in die Brennräume der Zylinder eingespritzt. Die Aufgabe des Hochdruckspeichers liegt hierbei im Speichern des mit Hochdruck beaufschlagten Kraftstoffes.at Accumulator injection systems of internal combustion engines, which are also under Common rail systems are known, are the pressure generation and the injection of the fuel decoupled from each other. Of the Fuel is in this case by a low-pressure fuel pump a basic form of approximately 0.3 to 0.7 MPa or 3 to 7 bar from the fuel tank steadily promoted to a high pressure pump, the fuel under a high pressure of up to 200 MPa or 2000 bar in a pipeline system serving as a high-pressure accumulator, the so-called "rail" promotes. In dependence the control signals of a control unit, the fuel from the high-pressure accumulator out over Injectors in the combustion chambers the cylinder injected. The task of the high-pressure accumulator is in this case in the storage of the high-pressure fuel.

Das Speichereinspritzsystem setzt sich somit aus einem Niederdruckteil und einem Hochdruckteil zusammen, wobei das Niederdruckteil den Hochdruckteil mit Kraftstoff versorgt, der mit einem Basisvordruck beaufschlagt ist. Das Niederdruckteil umfasst hierzu einen Kraftstoffbehälter, einen Vorfilter, eventuell eine Kraftstoffheizung, einen Kraftstofffilter, eine Niederdruckkraftstoffpumpe, eine Kraftstoffmengenregelungseinheit oder ein Kraftstoffdruckregelventil und Kraftstoff-Niederdruckleitungen, wohingegen sich das Hochdruckteil aus der Hoch druckpumpe, Kraftstoff-Hochdruckleitungen, dem Hochdruckspeicher mit Druckregelventil, Raildrucksensoren und Durchflussbegrenzer sowie den Injektoren zusammen setzt.The Accumulator injection system thus consists of a low pressure part and a high pressure part together, wherein the low pressure part the High-pressure part supplied with fuel, which with a basic form is charged. The low-pressure part comprises for this purpose a fuel tank, a Pre-filter, possibly a fuel heater, a fuel filter, a Low pressure fuel pump, a fuel quantity control unit or a fuel pressure control valve and low pressure fuel lines, whereas the high-pressure part consists of the high-pressure pump, high-pressure fuel lines, the high pressure accumulator with pressure control valve, rail pressure sensors and Flow restrictor and the injectors together.

Um den erforderlichen Bauraum für das Einspritzsystem zu verringern, kann es vorgesehen sein, dass Einheiten des Niederdruckteils an die Hochdruckpumpe angebaut sind. So ist es beispielsweise bekannt, die Kraftstoffmengenregelungseinheit oder ein Kraftstoffdruckregelventil an die Hochdruckpumpe anzuflanschen, wobei die Gehäuse der Niederdruckeinheiten mit dem Gehäuse der Hochdruckpumpe verschraubt sind. Die Gehäuse der Niederdruckeinheiten weisen hierzu einen Flansch mit Durchgangslöchern auf, durch den sich die Schrauben hindurch erstrecken, wobei im Gehäuse der Hochdruckpumpe entsprechende Bohrungen vorgesehen sind, in die die Schrauben eingreifen. Die Anordnung der aufwendig herzustellenden Bohrungen und Durchgangslöcher an den einzelnen Gehäusen sind hierbei aufeinander abzustimmen.Around the required space for To reduce the injection system, it may be provided that Units of the low pressure part are attached to the high pressure pump. For example, it is known that the fuel quantity control unit or to flange a fuel pressure control valve to the high pressure pump, the housings the low pressure units bolted to the housing of the high pressure pump are. The housing the low-pressure units have for this purpose a flange with through-holes, through which the screws extend, wherein in the housing of the high-pressure pump corresponding holes are provided, in which engage the screws. The arrangement of expensive to produce holes and through holes the individual housings are to coordinate with each other.

Aufgrund der Verschraubung des Gehäuses der Niederdruckeinheit am Gehäuse der Hochdruckpumpe ist es für die Montage erforderlich, dass die Schrauben für ein Montagewerkzeug zugänglich sind. Weiterhin ist die Ausrichtung der Niederdruckeinheit gegenüber der Hochdruckeinheit durch die Anordnung der an den jeweiligen Gehäusen vorgesehenen Durchgangslöcher und Bohrungen festgelegt.by virtue of the screwing of the housing of Low pressure unit on the housing the high pressure pump is for the assembly requires that the screws are accessible to an assembly tool. Furthermore, the orientation of the low pressure unit over the High pressure unit by the arrangement of provided on the respective housings Through holes and drilling specified.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Befestigung des Gehäuses einer Niederdruckeinheit an einem Gehäuse einer Hochdruckeinheit, insbesondere einer Hochdruckpumpe, zu verbessern und ein Verfahren bereitzustellen, mit welchem sich eine Niederdruckeinheit auf einfache Weise an einer Hochdruckeinheit befestigen lässt.Of the Invention is the object of the attachment of the housing a Low pressure unit on a housing a high pressure unit, in particular a high pressure pump to improve and to provide a method with which a low pressure unit easily attach to a high pressure unit.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 und des Patentanspruchs 11 gelöst.The The object is achieved by the features of independent claim 1 and of claim 11 solved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander einsetzbar sind, sind Gegenstand der Unteransprüche.advantageous Embodiments and developments, which individually or in combination can be used with each other, are the subject of the dependent claims.

Zur Verbindung einer Hochdruckeinheit mit einer Niederdruckeinheit eines Speichereinspritzsystems einer Brennkraftmaschine weisen die Gehäuse der Hochdruckeinheit und der Niederdruckeinheit Fügestellen auf, über welche die Gehäuse miteinander verbunden sind. Bei der Hochdruckeinheit handelt es sich vorzugsweise um eine Hochdruckpumpe des Speichereinspritzsystems, die als Radialkolbenpumpe oder Reihenkolbenpumpe ausgeführt ist. Die mit der Hochdruckeinheit verbundene Niederdruckeinheit kann dabei ein stufenlos regelbares Kraftstoffdruckregelventil umfassen, welches strömungsmäßig auf der Zulauf- bzw. Saugseite der Hochdruckpumpe angeordnet ist und den Basisvordruck des Kraftstoffs reguliert, welcher der Hochdruckeinheit vom Niederdruckteil her bereit gestellt wird. Neben der Ausführung der Niederdruckeinheit als ein Kraftstoffdruckregelventil kann die Niederdruckeinheit auch eine Kraftstoffmengenregelungseinheit bzw. Zumesseinheit sein, welche die Kraftstoffmenge steuert, die der Hochdruckeinheit vom Niederdruckteil des Speichereinspritzsystem zugeführt wird.to Connection of a high pressure unit with a low pressure unit of a Memory injection system of an internal combustion engine, the housing of the High pressure unit and the low pressure unit joints on which the housings connected to each other. The high pressure unit is preferably around a high pressure pump of the storage injection system, which is designed as a radial piston pump or inline piston pump. The low pressure unit connected to the high pressure unit can include a continuously variable fuel pressure control valve, which fluidly the inlet or suction side of the high pressure pump is arranged and regulates the base pressure of the fuel which is the high pressure unit of the Low pressure part is provided forth. In addition to the execution of Low pressure unit as a fuel pressure control valve, the low pressure unit can also be a fuel quantity control unit or metering unit, which controls the amount of fuel that the high pressure unit from the low pressure part the storage injection system is supplied.

Gemäß der Erfindung ist im Bereich der Fügestelle des Gehäuses der Hochdruckeinheit ein ringförmiger Kragen vorgesehen, der mit einem ringförmigen Steg unter Formschluss zusammenwirkt, der im Bereich der Fügestelle des Gehäuses der Niederdruckeinheit angeordnet ist. Der am Gehäuse der Niederdruckeinheit vorgesehene Steg umschließt dabei zumindest abschnittsweise den am Gehäuse der Hochdruckeinheit angeordneten Kragen, wodurch die Niederdruckeinheit an der Hochdruckeinheit befestigt, insbesondere fixiert ist. Der Steg der Niederdruckeinheit und der Kragen der Hochdruckeinheit stellen hierbei vorzugsweise eine druckdichte Verbindung zwischen der Fügestellen der Niederdruckeinheit und der Fügestelle der Hochdruckeinheit her.According to the invention, an annular collar is provided in the region of the joint of the housing of the high-pressure unit, which is provided with a ring shaped web cooperates under positive locking, which is arranged in the region of the joint of the housing of the low-pressure unit. The web provided on the housing of the low-pressure unit encloses, at least in sections, the collar arranged on the housing of the high-pressure unit, whereby the low-pressure unit is fastened to the high-pressure unit, in particular fixed. The web of the low-pressure unit and the collar of the high-pressure unit preferably produce a pressure-tight connection between the joints of the low-pressure unit and the joint of the high-pressure unit.

Durch die formschlüssige Verbindung des Kragen und des Stegs kann auf eine Schraubverbindung zwischen der Niederdruckeinheit und der Hochdruckeinheit verzichtet werden, so dass in dem Gehäuse der Niederdruckeinheit und dem Gehäuse der Hochdruckeinheit keine Bohrungen vorzusehen sind. Hierdurch verringert sich der Aufwand, welcher für die Herstellung der Fügestellen der Hochdruckeinheit und der Niederdruckeinheit notwendig ist, erheblich, wobei durch den Wegfall der Schraubverbindung sich gleichzeitig der für die Verbindung erforderliche Bauraum minimiert. Durch die erfindungsgemäße Fügeverbindung ergibt sich zudem der Vorteil, dass die Niederdruckeinheit beliebig in Bezug zur Längsachse des ringförmigen Kragens der Hochdruckeinheit ausgerichtet sein kann.By the form-fitting Connection of the collar and the web can be on a screw connection dispensed between the low pressure unit and the high pressure unit be so in the case the low pressure unit and the housing of the high pressure unit none Holes are to be provided. This reduces the effort, which for the Production of the joints the high-pressure unit and the low-pressure unit is necessary, considerably By eliminating the screw at the same time for the connection required space is minimized. By the joint connection according to the invention There is also the advantage that the low pressure unit arbitrary in relation to the longitudinal axis of the annular Collar of the high-pressure unit can be aligned.

Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindung weist der Kragen der Fügestelle der Hochdruckeinheit eine Ringnut auf, in welche der Steg der Niederdruckeinheit wenigstens abschnittsweise eingreift. Die Ringnut erstreckt sich dabei wenigstens abschnittsweise in Umfangsrichtung des Kragens. Durch die Anordnung einer Ringnut am Kragen und das Eingreifen des Stegs in die Ringnut ergibt sich eine zugfeste Verbindung zwischen den Fügestellen der Niederdruckeinheit und der Hochdruckeinheit.To an embodiment the compound of the invention has the collar of the joint the high-pressure unit on an annular groove, in which the web of the low-pressure unit engages at least in sections. The annular groove extends at least partially in the circumferential direction of the collar. By arranging an annular groove on the collar and the intervention of the Bridge in the annular groove results in a tensile bond between the joints the low pressure unit and the high pressure unit.

Gemäß der Erfindung kann der Steg der Niederdruckeinheit an seinem der Fügestelle der Hochdruckeinheit zugewandten Ende in einzelne Laschen unterteilt sein. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ringnut dabei in einzelne Taschen unterteilt, in welche die einzelnen Laschen des Stegs eingreifen.According to the invention may be the web of the low pressure unit at its the joint the high-pressure unit facing end divided into individual tabs be. According to a preferred embodiment, the annular groove divided into individual pockets, in which the individual tabs intervene of the bridge.

Die formschlüssige Verbindung zwischen den Fügestellen der Niederdruckeinheit und der Hochdruckeinheit wird gemäß der Erfindung durch Verformen wenigstens eines Abschnitts des Stegs der Niederdruckeinheit hergestellt. Zur Bereitstellung eines einteiligen Gehäuses mit einem im Bereich der Fügestelle vorgesehenen Steg besteht das Gehäuse der Niederdruckeinheit vorzugsweise aus einem duktilen Werkstoff. Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist das Gehäuse der Niederdruckeinheit als ein Kunststoffspritzgussteil oder ein pulvermetallurgisches Spritzgussteil ausgeführt, bei welchem wenigstens ein Anschlussstutzen mit eingespritzt ist. Bei dem wenigstens einen Anschlussstutzen kann es sich beispielsweise um einen Zulaufanschlussstutzen zur Zufuhr von Kraftstoff, einen Ablaufanschlussstutzen oder eine elektrische Steckverbindung handeln. Durch das Einspritzen des wenigstens einen Anschlussstutzen muss dieser bei der Herstellung der Niederdruckeinheit nicht mittels eines Einpress- oder Schraubprozesse in das Gehäuse eingefügt werden, wodurch sich die Herstellung der Niederdruckeinheit um wenigstens einen Verfahrensschritt vereinfacht. Das Gehäuse der Niederdruckeinheit weist bei der Verwendung eines Kunststoffes oder eines Leichtmetalls als Werkstoff in vorteilhafter Weise ein geringes Gewicht auf, wobei ein Kunststoffgehäuse zusätzlich noch hoch korrosionsbeständig ist.The positive Connection between the joints the low pressure unit and the high pressure unit is according to the invention by deforming at least a portion of the web of the low pressure unit produced. To provide a one-piece housing with one in the area of the joint provided web consists of the housing of the low pressure unit preferably of a ductile material. After a special advantageous embodiment is the case the low pressure unit as a plastic injection molded part or a executed powder metallurgy injection molded part, in which at least a connecting piece is injected with. At least one Connecting piece can be, for example, an inlet connection piece for the supply of fuel, a drain connection pipe or a act electrical connector. By injecting the at least a connecting piece must this in the production of the low-pressure unit not be inserted into the housing by means of a press-fit or screw-in process, whereby the production of the low-pressure unit at least simplified a process step. The housing of the low-pressure unit indicates when using a plastic or a light metal as a material advantageously a light weight, wherein a plastic housing additionally still highly corrosion resistant is.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist auf der Innenseite des Stegs ein tellerförmiger Bund vorgesehen, der sich entlang des Innenumfangs des Stegs erstreckt. Der tellerförmige Bund der Niederdruckeinheit wirkt hierbei wenigstens abschnittsweise mit dem Kragen der Hochdruckeinheit zusammen, wodurch die erfindungsgemäße Fügeverbindung zusätzlich abgedichtet wird. Zur Verbesserung der Dichtwirkung kann es gemäß der Erfindung weiterhin vorgesehen sein, dass der tellerförmige Bund elastisch verformbar ist und beim Zusammenwirken mit einem Abschnitt des Kragens der Hochdruckeinheit wie eine Tellerfeder wirkt, die sich beim Abstützen auf einem Abschnitt des Kragens verformt. Bei einer am Kragen der Hochdruckeinheit vorgesehenen Ringnut ergibt sich weiterhin der Vorteil, dass die Fügestellen der Niederdruckeinheit und der Hochdruckeinheit durch den elastisch verformbaren Bund innerhalb des Stegs spielfrei miteinander verbunden sind. Hierzu greift der Steg wenigstens abschnittsweise in die Ringnut des Kragens ein, wobei der in die Ringnut eingreifende Stegabschnitt durch die Federwirkung des sich auf den Kragen abstützenden tellerförmigen Bunds in axialer Richtung des Kragens vorgespannt wird.According to one another embodiment The invention is a plate-shaped collar on the inside of the web provided, which extends along the inner circumference of the web. The plate-shaped collar the low-pressure unit acts here at least in sections together with the collar of the high pressure unit, whereby the joint connection according to the invention additionally is sealed. To improve the sealing effect, it can according to the invention be further provided that the plate-shaped collar elastically deformable is and in cooperation with a portion of the collar of the high pressure unit how a diaphragm spring acts, which is supported on a section of the Collar deformed. In one provided on the collar of the high pressure unit Ring groove continues to give the advantage that the joints the low pressure unit and the high pressure unit through the elastic deformable waistband within the bridge connected to each other play are. For this purpose, the web engages at least partially in the annular groove the collar, wherein the engaging in the annular groove web portion by the spring action of the cup-shaped collar resting on the collar is biased in the axial direction of the collar.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Kragen der Hochdruckeinheit an seinem Außenumfang einen der Niederdruckeinheit zugewandten kegelförmigen Abschnitt auf, der in einen zylindrischen mittleren Abschnitt übergeht. An den zylindrischen mittleren Abschnitt schließt sich ein trichterförmiger Abschnitt an, der auf der der Niederdruckeinheit abgewandten Seite am Außenumfang des Kragens angeordnet ist. Der tellerförmige Bund des Stegs stützt sich hierbei auf dem kegelförmigen Abschnitt des Kragens ab, wobei der Steg selbst wenigstens den zylindrischen Abschnitt und den trichterförmigen Abschnitt umschließt. Der trichterförmige Abschnitt des Kragens ist hierbei der Ringnut zugeordnet, so dass der Steg mit seinem der Hochdruckeinheit zugewandten Ende sich über den trichterförmigen Abschnitt bis zum Nutgrund der Ringnut erstrecken kann. Hierdurch ergibt sich eine nahezu unlösbare formschlüssige Verbindung zwischen den Fügestellen der Niederdruckeinheit und der Hochdruckeinheit, die auch hohen dynamischen Belastungen stand hält. Bevorzugt entspricht der Außendurchmesser des zylindrischen Abschnitts des Kragens im Wesentlichen dem Innendurchmesser des Stegs, so dass der Steg den zylindrischen Abschnitt des Kragens nahezu passgenau umschließt.According to a further advantageous embodiment of the invention, the collar of the high-pressure unit at its outer periphery on a low-pressure unit facing conical portion which merges into a cylindrical central portion. The cylindrical middle section is followed by a funnel-shaped section, which is arranged on the side of the collar facing away from the low-pressure unit. The plate-shaped collar of the web is supported here on the conical portion of the collar, wherein the web itself at least the cylindrical portion and the funnel-shaped portion to closes. The funnel-shaped portion of the collar is in this case associated with the annular groove, so that the web with its end facing the high-pressure unit can extend over the funnel-shaped portion to the groove bottom of the annular groove. This results in a nearly permanent positive connection between the joints of the low pressure unit and the high pressure unit, which withstands high dynamic loads. Preferably, the outer diameter of the cylindrical portion of the collar substantially corresponds to the inner diameter of the web, so that the web encloses the cylindrical portion of the collar almost accurately.

Zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Verbindung zwischen der Fügestelle einer Hochdruckeinheit und der Fügestelle einer Niederdruckeinheit kann es gemäß eines erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass in einem ersten Verfahrensschritt der Steg der Niederdruckeinheit über den Kragen der Hochdruckeinheit geschoben wird. Der Steg weist hierbei einen auf der Innenseite angeordneten tellerförmigen Bund und der Kragen eine Ringnut auf, die sich in Richtung des Außenumfangs des Kragens erstreckt. Nach Aufliegen des tellerförmigen Bunds des Stegs auf wenigstens einem Abschnitt des Kragens wird in einem zweiten Verfahrensschritt eine Vorspannkraft auf die Niederdruckeinheit aufgebracht, so dass der tellerförmige Bund durch einen Abschnitt des Kragens elastisch verformt wird.to Preparation of a compound of the invention between the joint a high-pressure unit and the joint a low pressure unit may according to a method of the invention be provided that in a first step of the web the low pressure unit over the collar of the high pressure unit is pushed. The bridge points here a plate-shaped collar arranged on the inside and the collar one Ring groove extending in the direction of the outer circumference of the collar. After resting the plate-shaped Bunds of the bridge on at least a portion of the collar becomes in a second process step, a biasing force on the low pressure unit applied, leaving the plate-shaped Federal is elastically deformed by a portion of the collar.

Im Anschluss an die elastische Verformung des tellerförmigen Bunds wird der Steg wenigstens abschnittsweise in radialer Richtung verformt, so dass der Steg zumindest abschnittsweise in die Ringnut eingreift. Nach der Herstellung des Formschlusses zwischen Steg und Kragen wird in einem vierten Verfahrensschritt die Niederdruckeinheit von der auf sie wirkenden Vorspannkraft entlastet, so dass der tellerförmige Bund elastisch zurückfedert und den in die Ringnut eingreifenden Stegabschnitt in axialer Richtung der Fügeverbindnung verspannt, wodurch sich eine spielfreie Verbindung zwischen dem Gehäuse der Hochdruckeinheit und dem Gehäuse der Niederdruckeinheit ergibt.in the Connection to the elastic deformation of the plate-shaped collar the web is at least partially deformed in the radial direction, so that the web at least partially engages in the annular groove. After the production of the positive connection between bridge and collar In a fourth process step, the low pressure unit of relieves the preload force acting on them, so that the plate-shaped collar elastic spring back and the engaging into the annular groove web portion in the axial direction the joining connection braced, creating a play-free connection between the casing the high pressure unit and the housing the low pressure unit results.

Bei der Verwendung eines thermoplastischen Kunststoffs für das Gehäuse der Niederdruckeinheit erfolgt das Verformen des Stegs bevorzugt mit einem Umformwerkzeug, welches vor der Verformung des Stegs erhitzt wird.at the use of a thermoplastic for the housing of the Low pressure unit is the deformation of the web preferably with a forming tool which heats before the deformation of the web becomes.

Beschreibung der ZeichnungenDescription of the drawings

Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsformen beschrieben.The The invention will be described below with reference to the drawings of preferred embodiments described.

In den Zeichnungen zeigen:In show the drawings:

1 einen schematischen Längsschnitt durch ein Zylinderkopfgehäuse einer Hochdruckeinheit und ein Gehäuse einer Niederdruckeinheit, die über eine erfindungsgemäße Fügeverbindung miteinander verbunden sind; 1 a schematic longitudinal section through a cylinder head housing a high-pressure unit and a housing of a low-pressure unit, which are connected to each other via a joint connection according to the invention;

2 eine schematische Darstellung der Gehäuse einer Hochdruckeinheit und einer Niederdruckeinheit in einem Längsschnitt vor dem Herstellen der erfindungsgemäßen Verbindung; sowie 2 a schematic representation of the housing of a high pressure unit and a low pressure unit in a longitudinal section prior to the production of the compound according to the invention; such as

3 eine räumliche Ansicht eines Zylinderkopfgehäuses einer Hochdruckeinheit, welches erfindungsgemäß mit dem Gehäuse einer Niederdruckeinheit verbunden ist. 3 a spatial view of a cylinder head housing a high pressure unit, which is inventively connected to the housing of a low pressure unit.

In der 1 ist ein Längsschnitt durch eine Hochdruckeinheit 2 und eine Niederdruckeinheit 4 dargestellt, deren Gehäuse 6, 8 über eine erfindungsgemäße Fügeverbindung 1 miteinander verbunden sind. Bei der Hochdruckeinheit 2 handelt es sich um eine Hochdruckpumpe, insbesondere eine innenabgestützte Radialkolbenpumpe, eines in 1 nicht weiter dargestellten Speichereinspritzsystems einer Brennkraftmaschine. Die Niederdruckeinheit 4, die in 1 lediglich schematisch dargestellt ist, kann beispielsweise ein Druckregelventil oder eine Kraftstoffmengenregelungseinheit sein, die in den Niederdruckteil des Einspritzsystems eingebunden ist und somit nur von mit Niederdruck beaufschlagten Kraftstoff beansprucht wird, der von der in 1 nicht dargestellten Niederdruckkraftstoffpumpe zur Niederdruckeinheit 4 gefördert wird.In the 1 is a longitudinal section through a high pressure unit 2 and a low pressure unit 4 represented, whose housing 6 . 8th via a joint connection according to the invention 1 connected to each other. At the high pressure unit 2 it is a high-pressure pump, in particular an internally supported radial piston pump, one in 1 not shown storage injection system of an internal combustion engine. The low pressure unit 4 , in the 1 is shown only schematically, for example, may be a pressure control valve or a fuel quantity control unit, which is involved in the low pressure part of the injection system and thus is claimed only by acted upon by low pressure fuel from the in 1 not shown low pressure fuel pump to the low pressure unit 4 is encouraged.

Die Hochdruckpumpe 2 umfasst ein ausschließlich mit Niederdruck beaufschlagtes Grundgehäuse, in welches das in 1 dargestellte Zylinderkopfgehäuse 6 mit integriertem Hochdruckanschluss 10 eingefügt ist. Das in 1 nicht gezeigte Grundgehäuse besteht hierbei vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung, wohingegen das mit Hochdruck beaufschlagte Gehäuse 6 des Zylinderkopfs vorzugsweise aus einem hochdruckfesten Stahl besteht.The high pressure pump 2 comprises a primed exclusively with low pressure housing, in which the in 1 illustrated cylinder head housing 6 with integrated high-pressure connection 10 is inserted. This in 1 not shown basic housing here preferably consists of an aluminum alloy, whereas the high pressure applied to the housing 6 the cylinder head is preferably made of a high pressure resistant steel.

In dem Gehäuse 6 des Zylinderkopfs ist ein Saugventil 12 enthalten, das auf der Saugseite eines Pumpenkolbens 16 angeordnet ist. Der Pumpenkolben 16 und das Saugventil 12 sind dabei in einer Axialausnehmung 18 des Zylinderkopfgehäuses 6 angeordnet, wobei der Pumpenkolben 16 in einem Bohrungsabschnitt der Axialausnehmung 18 in axialer Richtung verschieblich geführt ist. Das Saugventil 12 und das obere Ende des Pumpenkolbens 16 begrenzen hierbei den Arbeitsraum 20 des Pumpenkolbens 16. Das oberhalb des Arbeitsraums 20 des Pumpenkolbens 16 angeordnete Saugventil 12 umfasst eine Ventilplatte 26, die von einem in die Axialausnehmung 18 des Zylinderkopfgehäuses 6 eingefügtem Druckstück 14 in Einbaulage gehalten wird. Der Arbeitsraum 20 des Pumpen kolbens 16 ist hierbei über das Saugventil 12 verschließbar, so dass das Saugventil 12 als Einlassventil zur Zufuhr von Kraftstoff in den Arbeitsraum 20 des Pumpenkolbens 16 dient.In the case 6 the cylinder head is a suction valve 12 included on the suction side of a pump piston 16 is arranged. The pump piston 16 and the suction valve 12 are doing in an axial recess 18 of the cylinder head housing 6 arranged, wherein the pump piston 16 in a bore portion of the axial recess 18 slidably guided in the axial direction. The suction valve 12 and the top of the pump piston 16 limit the work space 20 of the pump piston 16 , That above the workspace 20 of the pump piston 16 arranged suction valve 12 includes a valve plate 26 from one into the axial recess 18 of the cylinder head housing 6 one joined pressure piece 14 is held in mounting position. The workroom 20 of the pump piston 16 is here via the suction valve 12 lockable, so that the suction valve 12 as an inlet valve for supplying fuel into the working space 20 of the pump piston 16 serves.

Der Hochdruckanschluss 10 des Zylinderkopfgehäuses 6 weist einen Auslasskanal 26 auf, der mit dem Arbeitsraum 20 des Pumpenkolbens 16 hydraulisch verbunden ist und zu einem Rückschlagventil 24 des Hochdruckanschlusses 10 führt. Der Hochdruckanschluss 10 ist über nicht weiter dargestellte Hochdruckleitungen mit dem Hochdruckspeicher des Speichereinspritzsystems verbunden, so dass der Kraftstoff, der in dem Arbeitsraum 20 des Pumpenkolbens 16 mit Hochdruck beaufschlagt wird, zu dem Hochdruckspeicher des Speichereinspritzsystems weiter geleitet werden kann.The high pressure connection 10 of the cylinder head housing 6 has an outlet channel 26 up, with the workspace 20 of the pump piston 16 hydraulically connected and to a check valve 24 of the high pressure connection 10 leads. The high pressure connection 10 is connected via high-pressure lines not shown to the high-pressure accumulator of the storage injection system, so that the fuel in the working space 20 of the pump piston 16 is pressurized to the high-pressure accumulator of the storage injection system can be forwarded.

An dem Ende der Axialausnehmung 18, welche dem Pumpenkolben 16 abgewandt ist, weist das Gehäuse 6 des Zylinderkopfes einen ringförmigen Kragen 28 auf, der von einem ringförmigen Steg 38 des Gehäuses 8 der Niederdruckeinheit 4 umschlossen wird. Der mit dem ringförmigen Kragen 28 des Zylinderkopfgehäuses 6 zusammenwirkende ringförmige Steg 38 ist hierbei einteilig mit dem Gehäuse 8 der Niederdruckeinheit 4 verbunden und weist an seinen Innenumfang einen tellerförmigen Bund 40 auf.At the end of the axial recess 18 which is the pump piston 16 facing away, the housing has 6 the cylinder head an annular collar 28 on top of an annular bridge 38 of the housing 8th the low pressure unit 4 is enclosed. The one with the annular collar 28 of the cylinder head housing 6 cooperating annular bridge 38 is here in one piece with the housing 8th the low pressure unit 4 connected and has on its inner circumference a plate-shaped collar 40 on.

Zur besseren Veranschaulichung sind in 2 der ringförmige Kragen 28 des Zylinderkopfgehäuses 6 der Hochdruckeinheit 2 und der ringförmige Steg 30 des Gehäuses 8 der Niederdruckeinheit 4 vor dem Herstellen der in 1 dargestellten erfindungsgemäßen Fügeverbindung 1 gezeigt. Aus der Darstellung in 2 geht hervor, dass der ringförmige Kragen 28 an seinem Außenumfang in einen kegelförmigen Abschnitt 30, einen zylindrischen Abschnitt 32 sowie in einen trichterförmigen Abschnitt 34 unterteilt ist, wobei der kegelförmige Abschnitt 30 der Niederdruckeinheit 4 zugewandt ist und der trichterförmige Abschnitt 34 einer Ringnut 36 zugeordnet ist, die sich in Umfangsrichtung des Kragen 28 erstreckt.For better illustration, in 2 the annular collar 28 of the cylinder head housing 6 the high pressure unit 2 and the annular bridge 30 of the housing 8th the low pressure unit 4 before making the in 1 illustrated joining compound according to the invention 1 shown. From the illustration in 2 it turns out that the annular collar 28 at its outer periphery into a conical section 30 , a cylindrical section 32 as well as in a funnel-shaped section 34 is divided, wherein the conical section 30 the low pressure unit 4 facing and the funnel-shaped section 34 an annular groove 36 is assigned, extending in the circumferential direction of the collar 28 extends.

Für die Herstellung der in 1 gezeigten erfindungsgemäßen Fügeverbindung wird der in 2 gezeigte ringförmige Steg 38 über den ringförmigen Kragen 28 geschoben. Da der Außendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 32 des ringförmigen Kragens 28 im Wesentlichen dem Innendurchmesser des ringförmigen Stegs 38 entspricht, ist der ringförmige Steg 38 nahezu passgenau über den Kragen 28 verschiebbar. Sobald der tellerförmige Bund 40 des Stegs 38 auf dem kegelförmigen Abschnitt 30 des Kragens 28 aufliegt, wird eine Vorspannkraft auf die Niederdruckeinheit 4 aufgebracht, so dass der tellerförmige Bund 40 des Stegs 38 vom kegelförmigen Abschnitt 30 des Kragens 28 elastisch verbogen wird. Unter Einhaltung der Vorspannung des tellerförmigen Bunds 40 wird im Anschluss daran der dem Zylinderkopfgehäuse 6 zugewandte Endabschnitt 46 des Stegs 38 mit Hilfe eines nicht dargestellten Umformwerkzeuges derart plastisch in radialer Richtung verformt, so dass der verformte Endabschnitt 46 des Stegs 38 am trichterförmigen Abschnitt 34 des Kragens 28 anliegt und somit in die Ringnut 36 des Kragens 28 eingreift. Nach dem zumindest abschnittsweisen Verformen des ringförmigen Stegs 38 wird der tellerförmige Bund 40 von der Vorspannung entlastet, so dass sich dieser in Richtung seiner ursprünglichen Form zurück verformt. Durch das Zurückfedern des tellerförmigen Bunds 40 wird der verformte Endabschnitt 46 des ringförmigen Stegs 38 gegen den trichterförmigen Abschnitt 34 des Kragens 28 verspannt, wodurch das Gehäuse 8 der Niederdruckeinheit 4 und das Zylinderkopfgehäuse 6 der Hochdruckeinheit 2 über die in 1 dargestellte Fügeverbindung 1 spielfrei miteinander verbunden sind.For the production of in 1 The joining compound according to the invention shown in FIG 2 shown annular bridge 38 over the annular collar 28 pushed. As the outer diameter of the cylindrical section 32 of the annular collar 28 essentially the inner diameter of the annular web 38 corresponds, is the annular ridge 38 almost exactly over the collar 28 displaceable. Once the plate-shaped collar 40 of the footbridge 38 on the cone-shaped section 30 of the collar 28 rests, a biasing force on the low pressure unit 4 applied, leaving the plate-shaped collar 40 of the footbridge 38 from the conical section 30 of the collar 28 is bent elastically. In compliance with the bias of the plate-shaped collar 40 is subsequently the cylinder head housing 6 facing end portion 46 of the footbridge 38 deformed so plastically in the radial direction with the aid of a forming tool, not shown, so that the deformed end portion 46 of the footbridge 38 at the funnel-shaped section 34 of the collar 28 rests and thus in the annular groove 36 of the collar 28 intervenes. After the at least partial deformation of the annular web 38 becomes the plate-shaped collar 40 Relieved from the bias, so that this deforms back towards its original shape. By springing back the plate-shaped collar 40 becomes the deformed end portion 46 of the annular ridge 38 against the funnel-shaped section 34 of the collar 28 braced, causing the housing 8th the low pressure unit 4 and the cylinder head housing 6 the high pressure unit 2 about the in 1 illustrated joint connection 1 are connected together without clearance.

3 zeigt eine erfindungsgemäße Fügeverbindung 1 eines Gehäuses 8 einer Niederdruckeinheit 4 mit einem Zylinderkopfgehäuses 6 einer Hochdruckpumpe 2 in einer räumlichen Ansicht. Nachdem die Hochdruckpumpe 2 ohne das zugehörige Grundgehäuse dargestellt ist, in welchem unter anderen die Antriebswelle der Hochdruckpumpe aufgenommen ist, ist in 3 die Kolbenfeder 42 gezeigt, welche um den Pumpenkolben 16 der Hochdruckpumpe 2 angeordnet ist. Die an dem Zylinderkopfgehäuse 6 befestigte Niederdruckeinheit 4 weist zwei Anschlussstutzen 44 auf, die in dem Gehäuse 8 der Niederdruckeinheit 4 integriert sind. Das Gehäuse 8 der Niederdruckeinheit 4 ist hierzu mittels eines Kunststoffspritzgussverfahren oder pulvermetallurgischen Spritzgussverfahren hergestellt, wobei die Anschlussstutzen 44 mit eingespritzt worden sind. 3 shows a joint connection according to the invention 1 a housing 8th a low pressure unit 4 with a cylinder head housing 6 a high pressure pump 2 in a spatial view. After the high pressure pump 2 is shown without the associated basic housing, in which among other things the drive shaft of the high-pressure pump is accommodated, is in 3 the piston spring 42 shown which around the pump piston 16 the high pressure pump 2 is arranged. The on the cylinder head housing 6 attached low pressure unit 4 has two connecting pieces 44 on that in the case 8th the low pressure unit 4 are integrated. The housing 8th the low pressure unit 4 is for this purpose made by means of a plastic injection molding or powder metallurgical injection molding, wherein the connecting pieces 44 have been injected with.

Claims (11)

Verbindung des Gehäuses (6) einer Hochdruckeinheit (2) zur Kraftstoffhochdruckerzeugung in einem Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine mit dem Gehäuse (8) einer Niederdruckeinheit (4) zur Versorgung der Hochdruckeinheit (2) mit Kraftstoff, wobei die Gehäuse (6, 8) jeweils eine Fügestelle aufweisen, über welche die Gehäuse (6, 8) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Fügestelle der Hochdruckeinheit (2) ein ringförmiger Kragen (28) und im Bereich der Fügestelle der Niederdruckeinheit (4) ein ringförmiger Steg (38) vorgesehen ist, wobei der Steg (38) der Niederdruckeinheit (4) den Kragen (28) der Hochdruckeinheit (2) zumindest abschnittsweise derart formschlüssig umschließt, so dass das Gehäuse (8) der Niederdruckeinheit (4) an dem Gehäuse (6) der Hochdruckeinheit (2) befestigt ist.Connection of the housing ( 6 ) of a high pressure unit ( 2 ) for fuel high pressure generation in an injection system of an internal combustion engine with the housing ( 8th ) of a low pressure unit ( 4 ) for supplying the high-pressure unit ( 2 ) with fuel, the housings ( 6 . 8th ) each have a joint over which the housing ( 6 . 8th ) are interconnected, characterized in that in the region of the joint of the high-pressure unit ( 2 ) an annular collar ( 28 ) and in the area of the joint of the low-pressure unit ( 4 ) an annular web ( 38 ) is provided, wherein the web ( 38 ) of the low pressure unit ( 4 ) the collar ( 28 ) of the high pressure unit ( 2 ) encloses at least in sections such a form-fitting, so that the housing ( 8th ) of the low pressure unit ( 4 ) on the housing ( 6 ) of the high pressure unit ( 2 ) is attached. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (28) eine sich wenigstens abschnittsweise in Umfangsrichtung erstreckende Ringnut (36) aufweist, in welche der Steg (38) zumindest abschnittsweise eingreift.Connection according to claim 1, characterized in that the collar ( 28 ) an at least partially in the circumferential direction extending annular groove ( 36 ) into which the web ( 38 ) intervenes at least in sections. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (38) an seinem der Hochdruckeinheit (2) zugewandtem Ende in einzelne Laschen unterteilt ist.Connection according to claim 1 or 2, characterized in that the web ( 38 ) at its high pressure unit ( 2 ) facing end is divided into individual tabs. Verbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die den Kragen (28) umlaufende Ringnut (36) in einzelne Taschen unterteilt ist, in welche die Laschen eingreifen.Connection according to claim 3, characterized in that the collar ( 28 ) circumferential annular groove ( 36 ) is divided into individual pockets, in which engage the tabs. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (8) der Niederdruckeinheit (4) aus einem duktilen Werkstoff besteht.Connection according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 8th ) of the low pressure unit ( 4 ) consists of a ductile material. Verbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (8) der Niederdruckeinheit (4) als ein Spritzgussteil aus einem Kunststoff oder Pulvermetall ausgeführt ist, welches wenigstens einen eingespritzten Anschlussstutzen (44) umfasst.Connection according to claim 5, characterized in that the housing ( 8th ) of the low pressure unit ( 4 ) is designed as an injection molded part made of a plastic or powder metal, which at least one injected connecting piece ( 44 ). Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass am Innenumfang des Stegs (38) ein umlaufender tellerförmiger Bund (40) vorgesehen ist, der abschnittsweise mit dem Kragen (28) zusammenwirkt.Connection according to one of the preceding claims, characterized in that on the inner periphery of the web ( 38 ) a circumferential plate-shaped collar ( 40 ) is provided, the sections with the collar ( 28 ) cooperates. Verbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bund (40) elastisch verformbar ist.Connection according to claim 7, characterized in that the collar ( 40 ) is elastically deformable. Verbindung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (28) am Außenumfang einen der Niederdruckeinheit (4) zugewandten kegelförmigen Abschnitt (30), einen zylindrischen mittleren Abschnitt (32) und einen der Niederdruckeinheit (4) abgewandten trichterförmigen Abschnitt (34) aufweist, wobei der kegelförmige Abschnitt (30) mit dem Bund (40) des Stegs (38) zusammenwirkt und der trichterförmige Abschnitt (34) der Ringnut (36) zugeordnet ist.Connection according to one of claims 7 or 8, characterized in that the collar ( 28 ) on the outer circumference of a low pressure unit ( 4 ) facing conical section ( 30 ), a cylindrical middle section ( 32 ) and one of the low pressure units ( 4 ) facing away from the funnel-shaped section ( 34 ), wherein the conical section ( 30 ) with the federal government ( 40 ) of the bridge ( 38 ) and the funnel-shaped section ( 34 ) of the annular groove ( 36 ) assigned. Verbindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser des zylindrischen Abschnitts (32) im Wesentlichen dem Innendurchmesser des Stegs (38) entspricht.A compound according to claim 9, characterized in that the outer diameter of the cylindrical portion ( 32 ) substantially to the inner diameter of the web ( 38 ) corresponds. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte, – Aufschieben des am Gehäuse (8) der Niederdruckeinheit (4) vorgesehenen Stegs (38) über den am Gehäuse (6) der Hochdruckeinheit (4) vorgesehenen Kragen (28); – Aufbringen einer Vorspannkraft auf das Gehäuse (8) der Niederdruckeinheit (4), so dass der innerhalb des Steges (38) angeordnete Bund (40) wenigstens von einem Abschnitt (30) des Kragens (28) elastisch verformt wird; – Abschnittsweise Verformen des Steges (38) mittels eines Umformwerkzeuges, so dass der Steg (38) wenigstens abschnittsweise in die Ringnut (36) eingreift; sowie – Lösen der auf das Gehäuse (8) Niederdruckeinheit (4) aufgebrachten Vorspannkraft.Process for the preparation of a compound ( 1 ) according to one of claims 7 to 10, characterized by the following method steps, - pushing on the housing ( 8th ) of the low pressure unit ( 4 ) ( 38 ) over the housing ( 6 ) of the high pressure unit ( 4 ) provided collar ( 28 ); - applying a biasing force to the housing ( 8th ) of the low pressure unit ( 4 ), so that within the bridge ( 38 ) arranged bundle ( 40 ) at least one section ( 30 ) of the collar ( 28 ) is elastically deformed; - Sectional deformation of the bridge ( 38 ) by means of a forming tool, so that the web ( 38 ) at least in sections in the annular groove ( 36 ) intervenes; and - releasing the on the housing ( 8th ) Low pressure unit ( 4 ) applied biasing force.
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