DE102011008468A1

DE102011008468A1 - Fuel injector and method of manufacturing a fuel injector

Info

Publication number: DE102011008468A1
Application number: DE201110008468
Authority: DE
Inventors: Maximilian Kronberger; Hellmut Freudenberg; Robert Schäpers; Wolfgang Wechler
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2011-01-13
Filing date: 2011-01-13
Publication date: 2012-07-19
Also published as: WO2012095384A1; DE112012000478A5

Abstract

Ein Kraftstoffinjektor weist ein erstes Bauteil mit einer ersten Trennfläche und ein zweites Bauteil mit einer zweiten Trennfläche auf. Die erste Trennfläche und die zweite Trennfläche liegen dabei aneinander an. Eine Bohrung verläuft durch die erste Trennfläche und die zweite Trennfläche. Die erste Trennfläche weist eine erste reliefartige Erhebung auf, die umlaufend um die Bohrung angeordnet ist. Außerdem weist die erste Trennfläche eine höhere Härte auf, als die zweite Trennfläche.A fuel injector has a first component with a first separation surface and a second component with a second separation surface. The first separating surface and the second separating surface are in contact with one another. A hole runs through the first parting surface and the second parting surface. The first separating surface has a first relief-like elevation which is arranged circumferentially around the bore. In addition, the first separation surface has a higher hardness than the second separation surface.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Kraftstoffinjektors gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 10.The invention relates to a fuel injector according to the preamble of patent claim 1, and to a method for producing a fuel injector according to the preamble of patent claim 10.

Kraftstoffinjektoren zum Einspritzen von Kraftstoff in eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs sind bekannt. Der dem Kraftstoffinjektor zugeführte Kraftstoff kann dabei unter einem sehr hohen Druck von bis zu einigen tausend Bar stehen.Fuel injectors for injecting fuel into an internal combustion engine of a motor vehicle are known. The fuel supplied to the fuel injector can be under a very high pressure of up to several thousand bars.

Es ist ferner bekannt, Kraftstoffinjektoren derart mehrstückig auszubilden, dass eine Bohrung, die unter Hochdruck stehenden Kraftstoff führt, über mehrere Teilstücke des Kraftstoffinjektors verläuft. Dabei hat es sich als schwierig erwiesen, die entstehenden Trennstellen zwischen zwei aneinandergrenzen Teilstücken des Kraftstoffinjektors ausreichend abzudichten. Im Stand der Technik werden die Trennstellen der benachbarten Teilstücke hierzu mit sehr glatten Oberflächen ausgeführt und mit hoher Kraft gegeneinander gepresst. Die WO 00/60233 schlägt außerdem vor, die Kontaktflächen oder Trennstellen zweier Teile eines Kraftstoffinjektors mit erhabenen und vertieften Bereichen auszubilden, um bei einem Aneinanderpressen der Kontaktflächen eine erhöhte Flächenpressung in den erhabenen Bereichen zu erzielen. Die DE 101 15 214 A1 schlägt alternativ vor, zwischen den Trennstellen bzw. Anlageflächen zweier Hochdruckkörper eines Kraftstoffinjektors eine Dichtfolie aus weicherem Material vorzusehen, die sich beim Aneinanderpressen der Anlageflächen geringfügig verformt, um Unebenheiten der Anlageflächen auszugleichen. Allerdings hat sich keine dieser Maßnahmen als ausreichend erwiesen.It is also known to form fuel injectors in such a multi-piece, that a bore, the high-pressure fuel, runs over several sections of the fuel injector. It has proven to be difficult to adequately seal the resulting separation points between two adjacent sections of the fuel injector. In the prior art, the separation points of the adjacent sections are designed for this purpose with very smooth surfaces and pressed against each other with high force. The WO 00/60233 also proposes to form the contact surfaces or separation points of two parts of a fuel injector with raised and recessed areas, in order to achieve an increased surface pressure in the raised areas when the contact surfaces are pressed against one another. The DE 101 15 214 A1 proposes alternatively to provide a sealing foil of softer material between the separation points or contact surfaces of two high-pressure body of a fuel injector, which deforms slightly when pressing against the contact surfaces to compensate for unevenness of the contact surfaces. However, none of these measures has proved sufficient.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, einen verbesserten Kraftstoffinjektor bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch einen Kraftstoffinjektor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Es ist weiter Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Herstellen eines Kraftstoffinjektors anzugeben. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The object of the present invention is therefore to provide an improved fuel injector. This object is achieved by a fuel injector with the features of claim 1. It is a further object of the present invention to provide an improved method for producing a fuel injector. This object is achieved by a method having the features of patent claim 10. Preferred developments are specified in the dependent claims.

Ein erfindungsgemäßer Kraftstoffinjektor weist ein erstes Bauteil mit einer ersten Trennfläche und ein zweites Bauteil mit einer zweiten Trennfläche auf. Die erste Trennfläche und die zweite Trennfläche liegen dabei aneinander an. Eine Bohrung verläuft durch die erste Trennfläche und die zweite Trennfläche. Die erste Trennfläche weist eine erste reliefartige Erhebung auf, die umlaufend um die Bohrung angeordnet ist. Außerdem weist die erste Trennfläche eine höhere Härte auf als die zweite Trennfläche. Vorteilhafterweise ist die Bohrung im Bereich der Trennflächen bei diesem Kraftstoffinjektor sehr gut abgedichtet. Dadurch können insbesondere Leckagen in feuchtigkeits- oder kraftstoffsensible Bereiche des Injektors verhindert werden, beispielsweise ein Eindringen von Kraftstoff in eine einen Piezoaktor aufweisende Kammer. Der Kraftstoffinjektor weist dennoch ein in vorteilhafter Weise geringeres Bauvolumen als ein ohne Trennstellen ausgeführter einstückiger Kraftstoffinjektor.A fuel injector according to the invention has a first component with a first separation surface and a second component with a second separation surface. The first separating surface and the second separating surface lie against each other. A bore passes through the first parting surface and the second parting surface. The first separation surface has a first relief-like elevation, which is arranged circumferentially around the bore. In addition, the first parting surface has a higher hardness than the second parting surface. Advantageously, the bore is very well sealed in the region of the parting surfaces in this fuel injector. As a result, in particular leaks in moisture- or fuel-sensitive areas of the injector can be prevented, for example penetration of fuel into a chamber having a piezoactuator. The fuel injector nevertheless has an advantageously smaller construction volume than a one-piece fuel injector designed without separating points.

Bevorzugt ist die Härte der ersten Trennfläche um mindestens 30 Härtegrade nach Vickers höher als die Härte der zweiten Trennfläche. Vorteilhafterweise wird dadurch sichergestellt, dass die erste Erhebung der ersten Trennfläche in die zweite Trennfläche eindringen kann. Besonders bevorzugt beträgt der Härteunterschied sogar mindestens 50 Härtegrade nach Vickers.Preferably, the hardness of the first parting surface is at least 30 degrees of hardness according to Vickers higher than the hardness of the second parting surface. Advantageously, this ensures that the first elevation of the first parting surface can penetrate into the second parting surface. The hardness difference is even more preferably even at least 50 degrees of hardness according to Vickers.

Es ist zweckmäßig, dass die erste Erhebung einen stufenförmigen Querschnitt aufweist. Vorteilhafterweise hat sich gezeigt, dass dann besonders dichte Verbindungen zwischen den Trennflächen entstehen.It is expedient that the first elevation has a step-shaped cross-section. Advantageously, it has been found that particularly dense connections between the separating surfaces arise.

Bevorzugt umschließt die erste Erhebung einen etwa kreisscheibenförmigen Abschnitt der ersten Trennfläche. Vorteilhafterweise bewirkt das Eindringen der ersten Erhebung der ersten Trennfläche in die zweite Trennfläche dann nur eine geringe schädliche lokale Deformation der zweiten Trennfläche.Preferably, the first elevation encloses an approximately circular disk-shaped portion of the first parting surface. Advantageously, the penetration of the first elevation of the first parting surface into the second parting surface then causes only a small harmful local deformation of the second parting surface.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Kraftstoffinjektors ist die erste Erhebung der ersten Trennfläche zumindest teilweise in die zweite Trennfläche eingedrungen. Vorteilhafterweise ergibt sich dadurch eine gute Abdichtung der durch die Bauteile verlaufenden Bohrung, wobei eventuell durch Kratzer oder Schleifspuren verursachte Kanäle oder Rillen unterbrochen und Unebenheiten und Rauhigkeiten der Trennflächen ausgeglichen werden.In a preferred embodiment of the fuel injector, the first elevation of the first separation surface has penetrated at least partially into the second separation surface. Advantageously, this results in a good seal extending through the components bore, which may be caused by scratches or scuff marks channels or grooves interrupted and unevenness and roughness of the interfaces are compensated.

Bevorzugt ist die erste Erhebung der ersten Trennfläche zwischen 5 μm und 100 μm tief in die zweite Trennfläche eingedrungen. Vorteilhafterweise hat sich gezeigt, dass diese Eindringtiefe zu einer verlässlichen Dichtung des Kraftstoffinjektors führt.Preferably, the first elevation of the first separation surface between 5 .mu.m and 100 .mu.m deep penetrated into the second separation surface. Advantageously, it has been found that this penetration depth leads to a reliable seal of the fuel injector.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Kraftstoffinjektors ist das erste Bauteil ein Hebelgehäuse oder ein Hochdruckanschluss des Kraftstoffinjektors. Vorteilhafterweise weisen diese Bauteile eines Kraftstoffinjektors Trennflächen auf, die abgedichtet werden müssen.In a preferred embodiment of the fuel injector, the first component is a lever housing or a high-pressure port of the fuel injector. Advantageously, these components of a fuel injector on separating surfaces, which must be sealed.

In einer Ausführungsform des Kraftstoffinjektors ist das zweite Bauteil ein Injektorkörper des Kraftstoffinjektors. Vorteilhafterweise weist ein Injektorkörper sogar zwei abzudichtende Trennflächen auf.In one embodiment of the fuel injector, the second component is an injector body of the fuel injector. Advantageously, an injector body even has two sealing surfaces to be sealed.

In einer Weiterbildung des Kraftstoffinjektors weist die erste Trennfläche eine zweite reliefartige Erhebung auf, die umlaufend um die erste reliefartige Erhebung angeordnet ist. Vorteilhafterweise bewirkt dann auch die zweite Erhebung eine Abdichtung der Bohrung und kann als Sicherheitsreserve dienen. Selbst wenn die erste Erhebung aufgrund eines Herstellungsfehlers eine nicht vollständige Abdichtung der Bohrung bewirkt, wird durch die zweite Erhebung eine vollständige Abdichtung der Bohrung sichergestellt. In a development of the fuel injector, the first separating surface has a second relief-like elevation, which is arranged circumferentially around the first relief-like elevation. Advantageously, then causes the second survey sealing the hole and can serve as a safety reserve. Even if the first survey causes a non-complete sealing of the bore due to a manufacturing error, a complete seal of the bore is ensured by the second survey.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines Kraftstoffinjektors weist Verfahrensschritte auf zum Bereitstellen eines ersten Bauteils mit einer ersten Trennfläche und eines zweiten Bauteils mit einer zweiten Trennfläche, wobei die erste Trennfläche eine höhere Härte aufweist als die zweite Trennfläche, zum Erzeugen einer reliefartigen Erhebung auf der ersten Trennfläche und zum Aneinanderdrücken der ersten Trennfläche und der zweiten Trennfläche derart, dass die Erhebung der ersten Trennfläche zumindest teilweise in die zweite Trennfläche eindringt. Vorteilhafterweise erlaubt dieses Verfahren die Herstellung sehr zuverlässiger Abdichtungen, die auch hohen Drücken widerstehen. Dadurch lassen sich Leckagen des Kraftstoffinjektors vermeiden oder minimieren. Dies ist insbesondere relevant in feuchtigkeits- oder kraftstoffsensiblen Bereichen des Kraftstoffinjektors, beispielsweise im Bereich einer Kammer mit einem Piezoaktor. Gleichzeitig erfordert das Verfahren einen relativ geringen Aufwand bei der Bereitstellung der Trennflächen. Der entstehende Kraftstoffinjektor weist dennoch ein relativ geringes Bauvolumen auf.A method according to the invention for producing a fuel injector comprises method steps for providing a first component having a first separation surface and a second component having a second separation surface, wherein the first separation surface has a higher hardness than the second separation surface, for producing a relief-like elevation on the first separation surface and for pressing the first separating surface and the second separating surface against each other such that the elevation of the first separating surface at least partially penetrates into the second separating surface. Advantageously, this method allows the production of very reliable seals that withstand even high pressures. As a result, leaks of the fuel injector can be avoided or minimized. This is particularly relevant in moisture- or fuel-sensitive areas of the fuel injector, for example in the region of a chamber with a piezoelectric actuator. At the same time, the method requires relatively little effort in providing the parting surfaces. The resulting fuel injector still has a relatively small volume of construction.

In einer Weiterbildung des Verfahrens wird ein in dem zweiten Bauteil angeordneter Piezoraum zur Aufnahme eines Piezoaktors durch das Aneinanderdrücken der Trennflächen derart verkürzt, dass sich ein gewünschter Leerhub des Piezoaktors ergibt. Vorteilhafterweise ermöglicht das Verfahren dann gleichzeitig die Herstellung einer sehr zuverlässigen Dichtung und ein messendes Einstellens des Piezo-Leerhubs.In a development of the method, a piezo space arranged in the second component for receiving a piezoactuator is shortened in such a way by pressing the parting surfaces against one another such that a desired idle stroke of the piezoactuator results. Advantageously, the method then simultaneously enables the production of a very reliable seal and a measuring adjustment of the piezo idle stroke.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to figures. Showing:

1 eine erste Schnittdarstellung eines Kraftstoffinjektors; 1 a first sectional view of a fuel injector;

2 eine perspektivische Darstellung einer ersten Trennfläche eines Hebelgehäuses; 2 a perspective view of a first parting surface of a lever housing;

3 einen Schnitt durch das Hebelgehäuse; 3 a section through the lever housing;

4 eine perspektivische Darstellung einer zweiten Trennfläche eines Injektorkörpers; 4 a perspective view of a second separation surface of an injector body;

5 ein Detail der zweiten Trennfläche; 5 a detail of the second interface;

6 einen zweiten Schnitt durch den Kraftstoffinjektor; 6 a second section through the fuel injector;

7 eine perspektivische Ansicht einer dritten Trennfläche eines Injektorkörpers; und 7 a perspective view of a third parting surface of an injector body; and

8 ein Höhenprofil der dritten Trennfläche des Injektorkörpers. 8th a height profile of the third separation surface of the injector body.

1 zeigt eine Schnittdarstellung eines Teils eines Kraftstoffinjektors 100. Der Kraftstoffinjektor 100 kann zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Zylinder einer Brennkraftmaschine dienen. Der Kraftstoff kann dabei einen hohen Druck von bis über 2000 bar aufweisen. 1 shows a sectional view of a part of a fuel injector 100 , The fuel injector 100 can be used for injecting fuel into a cylinder of an internal combustion engine. The fuel can have a high pressure of up to over 2000 bar.

Der Kraftstoffinjektor besteht aus einer Mehrzahl einzelner Bauteile. In 1 sind ein Hebelgehäuse 200 und ein Injektorkörper 300 sichtbar. Das Hebelgehäuse 200 weist eine erste Trennfläche 210 auf. Der Injektorkörper 300 weist eine zweite Trennfläche 310 auf. Die erste Trennfläche 210 und die zweite Trennfläche 310 liegen aneinander an. Eine Hochdruckbohrung 110 verläuft durch den Injektorkörper 300, die zweite Trennfläche 310, die erste Trennfläche 210 und das Hebelgehäuse 200. Die Hochdruckbohrung 110 dient der Zuführung des unter hohem Druck stehenden Kraftstoffs. Um eine Leckage des Kraftstoffinjektors 100 zu minimieren oder vollständig zu vermeiden, ist es notwendig, den Übergangsbereich zwischen der ersten Trennfläche 210 des Hebelgehäuses 200 und der zweiten Trennfläche 310 des Injektorkörpers 300 im Bereich der Hochdruckbohrung 110 zuverlässig abzudichten.The fuel injector consists of a plurality of individual components. In 1 are a lever housing 200 and an injector body 300 visible, noticeable. The lever housing 200 has a first interface 210 on. The injector body 300 has a second interface 310 on. The first interface 210 and the second interface 310 lie against each other. A high pressure bore 110 passes through the injector body 300 , the second interface 310 , the first interface 210 and the lever housing 200 , The high pressure bore 110 serves to supply the high pressure fuel. To a leakage of the fuel injector 100 To minimize or completely avoid, it is necessary to change the transition area between the first parting surface 210 of the lever housing 200 and the second interface 310 of the injector body 300 in the area of high pressure drilling 110 reliable seal.

Die Trennflächen 210, 310 des Hebelgehäuses 200 und des Injektorkörpers 300 können weitere durchgehende Bohrungen aufweisen, die ebenfalls abgedichtet werden müssen. Im in 1 dargestellten Beispiel weist der Injektorkörper 300 einen Rücklaufraum 120 auf, der sich in eine Rücklaufbohrung 125 im Hebelgehäuse 200 fortsetzt. Auch in diesem Bereich muss der Übergang zwischen der ersten Trennfläche 210 und der zweiten Trennfläche 310 zuverlässig abgedichtet werden.The dividing surfaces 210 . 310 of the lever housing 200 and the injector body 300 can have further through holes, which must also be sealed. Im in 1 illustrated example, the injector body 300 a return room 120 on that is in a return bore 125 in the lever housing 200 continues. Also in this area must be the transition between the first interface 210 and the second interface 310 be reliably sealed.

2 zeigt eine schematisierte perspektivische Darstellung des Hebelgehäuses 200 mit der ersten Trennfläche 210. Das Hebelgehäuse 200 weist eine Zylinderform auf. Entsprechend ist die erste Trennfläche 210 kreisscheibenförmig ausgebildet. Die erste Trennfläche 210 weist die zentral angeordnete Rücklaufbohrung 125 und die in einem radialen Außenbereich der ersten Trennfläche 210 angeordnete Hochdruckbohrung 110 auf. Die erste Trennfläche 210 kann auch weitere abzudichtende Bohrungen aufweisen. 2 shows a schematic perspective view of the lever housing 200 with the first interface 210 , The lever housing 200 has a cylindrical shape. Accordingly, the first separation surface 210 formed circular disk-shaped. The first interface 210 has the centrally arranged return bore 125 and in a radially outer region of the first separation surface 210 arranged high-pressure bore 110 on. The first interface 210 may also have other sealed holes.

Die erste Trennfläche 210 weist eine etwa kreisringförmige Erhebung 220 auf, die konzentrisch um den Mittelpunkt der ersten Trennfläche 210 verläuft. Der Innendurchmesser der Erhebung 220 bildet eine erste Innenkontur 240, an der die Erhebung 220 eine Stufe 230 bildet. Die erste Innenkontur 240 ist etwa kreisförmig ausgebildet. Am Außendurchmesser der kreisringförmigen Erhebung 220 bildet die Erhebung eine erste Außenkontur 250, an der die Erhebung 220 wiederum eine Stufe 230 aufweist. Der Außendurchmesser der Erhebung 220 ist etwas geringer als der Durchmesser der ersten Trennfläche 210, so dass außerhalb der ersten Außenkontur 250 noch ein nicht erhabener kreisringförmiger Abschnitt der ersten Trennfläche 210 anschließt. The first interface 210 has an approximately circular elevation 220 on, concentric around the midpoint of the first interface 210 runs. The inner diameter of the survey 220 forms a first inner contour 240 at the survey 220 a step 230 forms. The first inner contour 240 is approximately circular. At the outside diameter of the circular elevation 220 the survey forms a first outer contour 250 at the survey 220 turn a step 230 having. The outer diameter of the survey 220 is slightly smaller than the diameter of the first interface 210 , so outside the first outer contour 250 nor a non-raised annular portion of the first separation surface 210 followed.

Die Hochdruckbohrung 110 ist im Bereich zwischen der ersten Innenkontur 240 und der ersten Außenkontur 250 der Erhebung 220 angeordnet. In diesem Bereich weist die Erhebung 220 eine kreisscheibenförmige Aussparung auf, wodurch die Erhebung 220 eine zweite Innenkontur 260 mit einer Stufe 230 bildet, die die Hochdruckbohrung 110 umläuft.The high pressure bore 110 is in the range between the first inner contour 240 and the first outer contour 250 the survey 220 arranged. In this area, the survey points 220 a circular disc-shaped recess on, causing the survey 220 a second inner contour 260 with a step 230 that forms the high pressure bore 110 circulates.

3 zeigt. einen Schnitt durch das Hebelgehäuse 200 entlang der in 2 eingezeichneten Schnittachse A-A. Längen und Abstände sind dabei nicht maßstabsgetreu dargestellt. Erkennbar sind die die Rücklaufbohrung 125 ringförmig umlaufende erste Innenkontur 240 und die die Hochdruckbohrung 110 ringförmig umlaufende zweite Innenkontur 260 der Erhebung 220. Außerdem ist die erste Außenkontur 250 der Erhebung 220 erkennbar. An den Innenkonturen 240, 260 und der Außenkontur 250 bildet die Erhebung 220 jeweils die Stufe 230, deren Höhe im Bereich einiger zehn μm liegen kann. Die Stufen 230 weisen bevorzugt nahezu senkrechte Flanken auf. 3 shows. a section through the lever housing 200 along the in 2 drawn section axis AA. Lengths and distances are not shown to scale. Recognizable are the return bore 125 annular first inner contour 240 and the high pressure hole 110 annular second inner contour 260 the survey 220 , In addition, the first outer contour 250 the survey 220 recognizable. At the inner contours 240 . 260 and the outer contour 250 forms the survey 220 each level 230 whose height can be in the range of a few tens of microns. The steps 230 preferably have almost vertical flanks.

Die Erhebung 220 und die übrigen Abschnitte des Hebelgehäuses 200 sind bevorzugt einstückig ausgebildet. Die Erhebung 220 kann beispielsweise durch einen Prägevorgang der ersten Trennfläche 210 erzeugt worden sein.The assessment 220 and the remaining sections of the lever housing 200 are preferably formed in one piece. The assessment 220 For example, by an embossing process of the first interface 210 be generated.

4 zeigt eine Ansicht des zylindrischen Injektorkörpers 300 mit der kreisscheibenförmigen zweiten Trennfläche 310. Die zweite Trennfläche 310 des Injektorkörpers 300 weist mehrere Bohrungen auf. Zentral in der zweiten Trennfläche 310 ist der Rücklaufraum 120 angeordnet. In einem Außenbereich der zweiten Trennfläche 310 ist die Hochdruckbohrung 110 angeordnet. Die zweite Trennfläche 310 kann weitere Bohrungen aufweisen. 4 shows a view of the cylindrical injector body 300 with the circular disk-shaped second separating surface 310 , The second interface 310 of the injector body 300 has several holes. Central in the second interface 310 is the return room 120 arranged. In an outer area of the second separation area 310 is the high pressure hole 110 arranged. The second interface 310 can have more holes.

Die zweite Trennfläche 310 des Injektorkörpers 300 weist eine geringere Härte als die erste Trennfläche 210 des Hebelgehäuses 200 auf. Bevorzugt besteht der Injektorkörper 300 insgesamt aus einem weicheren Material als das Hebelgehäuse 200. Bevorzugt beträgt der Härteunterschied zwischen der zweiten Trennfläche 310 und der ersten Trennfläche 210 dreißig Härtegrade nach Vickers, besonders bevorzugt sogar mehr als fünfzig Härtegrade nach Vickers. Der Injektorkörper 300 und die zweite Trennfläche 310 können beispielsweise aus Invar bestehen.The second interface 310 of the injector body 300 has a lower hardness than the first parting surface 210 of the lever housing 200 on. The injector body preferably exists 300 Overall, a softer material than the lever housing 200 , Preferably, the difference in hardness between the second parting surface 310 and the first interface 210 thirty Vickers grades, more preferably even more than fifty Vickers grades. The injector body 300 and the second interface 310 can for example consist of Invar.

Die zweite Trennfläche 310 des Injektorkörpers 300 wurde zunächst möglichst plan hergestellt und, beispielsweise durch Schleifen und/oder Polieren, von Unebenheiten befreit. Anschließend wurden die zweite Trennfläche 310 des Injektorkörpers 300 und die erste Trennfläche 210 des Hebelgehäuses 200 zunächst aneinander gepresst und dann zu Untersuchungszwecken wieder getrennt. 4 zeigt die zweite Trennfläche 310 nach der Trennung von der ersten Trennfläche 210. Durch das Aneinanderdrücken der zweiten Trennfläche 310 des Injektorkörpers 300 und der ersten Trennfläche 210 des Hebelgehäuses 200 ist die Erhebung 220 der ersten Trennfläche 210 teilweise in die zweite Trennfläche 310 des Injektorkörpers 300 eingedrungen und hat nach dem Trennen des Hebelgehäuses 200 und des Injektorkörpers 300 eine Vertiefung 320 hinterlassen, die ein Negativ der Erhebung 220 der ersten Trennfläche 210 bildet. Die Vertiefung 320 ist kreisringförmig um den Rücklaufraum 120 angeordnet. Außerdem umschließt die Vertiefung 320 die Hochdruckbohrung 110. Wegen der kreisförmigen ersten Innenkontur 240 und der kreisförmigen zweiten Innenkontur 260 der Erhebung 220 hat das Eindringen der Erhebung 220 in die zweite Trennfläche 310 eine gleichmäßige symmetrische Deformation der zweiten Trennfläche 310 bewirkt. Bei asymmetrischer Gestaltung der Innenkonturen 240, 260 könnte es dagegen zu einer nachteiligen asymmetrischen Deformation der zweiten Trennfläche 310 kommen.The second interface 310 of the injector body 300 was first made as plan as possible and, for example, by grinding and / or polishing, freed of bumps. Subsequently, the second interface 310 of the injector body 300 and the first interface 210 of the lever housing 200 pressed together and then separated again for examination purposes. 4 shows the second interface 310 after separation from the first interface 210 , By pressing the second parting surface together 310 of the injector body 300 and the first interface 210 of the lever housing 200 is the elevation 220 the first interface 210 partly in the second interface 310 of the injector body 300 penetrated and has after disconnecting the lever housing 200 and the injector body 300 a depression 320 Leave a negative of the survey 220 the first interface 210 forms. The depression 320 is circular around the return space 120 arranged. It also encloses the indentation 320 the high pressure bore 110 , Because of the circular first inner contour 240 and the circular second inner contour 260 the survey 220 has the intrusion of the survey 220 in the second interface 310 a uniform symmetrical deformation of the second interface 310 causes. With asymmetrical design of the inner contours 240 . 260 On the other hand, it could lead to a disadvantageous asymmetric deformation of the second interface 310 come.

5 zeigt eine Ansicht eines Details der zweiten Trennfläche 310 in der Umgebung der Hochdruckbohrung 110. Erkennbar ist, dass die Hochdruckbohrung 110 zunächst von einem Ring eines nicht vertieften Abschnitts der zweiten Trennfläche 310 umschlossen ist, an den radial außen ein Abschnitt des vertieften Bereichs 220 der zweiten Trennfläche 310 anschließt. In diesen Bereich der Vertiefung 320 war die Erhebung 220 der Trennfläche 210 eingedrungen. Die Tiefe der Vertiefung 320 kann beispielsweise zwischen 5 μm und 25 μm betragen. Es hat sich gezeigt, dass diese Eindringtiefe ausreicht, um bestehende Restrauhigkeiten der Trennflächen 210, 310 auszugleichen und eine sehr zuverlässige Dichtung zwischen den Trennflächen 210, 310 zu erzeugen. 5 shows a view of a detail of the second interface 310 in the vicinity of the high pressure bore 110 , It can be seen that the high pressure bore 110 first of a ring of a non-recessed portion of the second interface 310 is enclosed, at the radially outside a portion of the recessed area 220 the second interface 310 followed. In this area of the depression 320 was the elevation 220 the interface 210 penetrated. The depth of the depression 320 may for example be between 5 microns and 25 microns. It has been shown that this penetration depth is sufficient to existing residual roughness of the parting surfaces 210 . 310 balance and a very reliable seal between the parting surfaces 210 . 310 to create.

6 zeigt eine weitere Schnittdarstellung des Kraftstoffinjektors 100. 6 zeigt einen an den in 1 dargestellten Abschnitt des Kraftstoffinjektors 100 anschließenden Abschnitts des Kraftstoffinjektors 100. 6 shows a further sectional view of the fuel injector 100 , 6 shows one to the in 1 shown section of the fuel injector 100 subsequent section of the fuel injector 100 ,

In 6 ist ein oberer Bereich des Injektorkörpers 300 und ein an den Injektorkörper 300 anschließender Hochdruckanschluss 400 dargestellt. Am Übergang zwischen dem Injektorkörper 300 und dem Hochdruckanschluss 400 weisen der Injektorkörper 300 eine dritte Trennfläche 330 und der Hochdruckanschluss 400 eine vierte Trennfläche 410 auf. Die Hochdruckbohrung 110 verläuft durch den Hochdruckanschluss 400, durch die vierte Trennfläche 410 und durch die dritte Trennfläche 330 in den Injektorkörper 300.In 6 is an upper portion of the injector body 300 and one to the injector body 300 subsequent high-pressure connection 400 shown. At the transition between the injector body 300 and the high pressure port 400 have the injector body 300 a third interface 330 and the high pressure port 400 a fourth interface 410 on. The high pressure bore 110 passes through the high pressure port 400 , through the fourth interface 410 and through the third interface 330 in the injector body 300 ,

Außerdem weist der Injektorkörper 300 einen Piezoraum 130 auf, in dem ein nicht weiter dargestellter Piezoaktor angeordnet ist. Der Piezoraum 130 bildet eine Öffnung in der dritten Trennfläche 330 des Injektorkörpers 300 und ist somit zum Hochdruckanschluss 400 hin geöffnet. Der Hochdruckanschluss 400 weist einen Stempel 420 auf, der sich von der vierten Trennfläche 410 aus teilweise in den Piezoraum 130 im Injektorkörper 300 hinein erstreckt.In addition, the injector body 300 a piezoom 130 on, in which a not shown piezoelectric actuator is arranged. The piezoom 130 forms an opening in the third parting surface 330 of the injector body 300 and is thus the high-pressure connection 400 opened. The high pressure connection 400 has a stamp 420 on, extending from the fourth interface 410 from partially into the piezoom 130 in the injector body 300 extends into it.

Im Bereich der Hochdruckbohrung 110 und im Bereich des Piezoraums 130 ist es wiederum notwendig, die Verbindung zwischen der dritten Trennfläche 330 des Injektorkörpers 300 und der vierten Trennfläche 410 des Hochdruckanschlusses 400 abzudichten. Hierzu ist die vierte Trennfläche 410 wiederum härter als die dritte Trennfläche 330 ausgebildet. Beispielsweise kann die vierte Trennfläche 410 des Hochdruckanschlusses die gleiche Härte aufweisen wie die erste Trennfläche des Hebelgehäuses 200.In the area of high pressure drilling 110 and in the area of the piezo room 130 Again, it is necessary to have the connection between the third interface 330 of the injector body 300 and the fourth interface 410 of the high pressure connection 400 seal. This is the fourth interface 410 again harder than the third parting surface 330 educated. For example, the fourth interface 410 the high pressure port have the same hardness as the first parting surface of the lever housing 200 ,

Außerdem weist die vierte Trennfläche 410 wiederum eine in 6 nicht erkennbare Erhebung auf, die als geschlossene Kontur umlaufend um jede abzudichtende Öffnung in der vierten Trennfläche 410, beispielsweise also als geschlossene Kontur um den Stempel 420 und die Hochdruckbohrung 110 verläuft. Die Innenkontur der Erhebung an der vierten Trennfläche 410 ist bevorzugt wieder kreissymmetrisch ausgebildet, um eine nachteilige asymmetrische Deformation der weicheren dritten Trennfläche 330 im Bereich der abzudichtenden Bohrungen zu vermeiden.In addition, the fourth interface 410 turn an in 6 unrecognizable elevation, which circumscribes as a closed contour around each opening to be sealed in the fourth parting surface 410 , For example, as a closed contour around the stamp 420 and the high pressure hole 110 runs. The inner contour of the survey at the fourth interface 410 is preferably formed again circularly symmetrical to a disadvantageous asymmetric deformation of the softer third parting surface 330 in the area of the holes to be sealed.

7 zeigt eine schematisierte Darstellung der dritten Trennfläche 330 des Injektorkörpers 300, nachdem diese zunächst mit der vierten Trennfläche 410 des Hochdruckanschlusses 400 zusammen gepresst worden und anschließend wieder von der vierten Trennfläche 410 des Hochdruckanschlusses 400 getrennt worden ist. Erkennbar ist, dass sich in der dritten Trennfläche 330 des Injektorkörpers 300 eine Vertiefung 340 ausgebildet hat, die einem Negativ der Erhebung auf der vierten Trennfläche 410 des Hochdruckanschlusses 400 entspricht. Die Vertiefung weist eine dritte Innenkontur 350 auf, die symmetrisch und kreisförmig um den Piezoraum 130 verläuft. Außerdem umschließt die Vertiefung 340 die Hochdruckbohrung 110 in der dritten Trennfläche 330 vollständig und ebenfalls kreisförmig. 7 shows a schematic representation of the third interface 330 of the injector body 300 After this, first with the fourth interface 410 of the high pressure connection 400 pressed together and then again from the fourth interface 410 of the high pressure connection 400 has been separated. It can be seen that in the third interface 330 of the injector body 300 a depression 340 has formed a negative of the survey on the fourth interface 410 of the high pressure connection 400 equivalent. The recess has a third inner contour 350 on, symmetrically and circularly around the piezoom 130 runs. It also encloses the indentation 340 the high pressure bore 110 in the third interface 330 complete and also circular.

Die zweite Außenkontur 360 der Vertiefung 340 in der dritten Trennfläche 330 ist nicht kreisförmig ausgebildet. Die genaue Gestaltung der Außenkontur 360 ist unkritisch und muss nicht kreisförmig gewählt werden, da eine asymmetrische Deformation der dritten Trennfläche 330 im Bereich der zweiten Außenkontur 360 nicht nachteilig ist.The second outer contour 360 the depression 340 in the third interface 330 is not circular. The exact design of the outer contour 360 is not critical and does not have to be circular because of an asymmetric deformation of the third parting surface 330 in the area of the second outer contour 360 is not detrimental.

8 zeigt eine schematische Darstellung eines Höhenprofils der dritten Trennfläche 330 nach dem Zusammenpressen mit der vierten Trennfläche 410 des Hochdruckanschlusses 400. Erkennbar ist, dass sich in der dritten Trennfläche 330 die Vertiefung 340 ausgebildet hat. Die Tiefe der Vertiefung 340 kann beispielsweise zwischen 5 μm und 25 μm liegen. Die Vertiefung 340 kann jedoch auch tiefer sein. 8th shows a schematic representation of a height profile of the third separation surface 330 after compression with the fourth parting surface 410 of the high pressure connection 400 , It can be seen that in the third interface 330 the depression 340 has trained. The depth of the depression 340 may for example be between 5 microns and 25 microns. The depression 340 but it can also be deeper.

6 zeigt, dass der Stempel 420 des Hochdruckanschlusses 400 teilweise in den Piezoraum 130 im Injektorkörper 300 eindringt. Im Piezoraum 130 ist, wie erwähnt, ein Piezoaktor des Kraftstoffinjektors 100 angeordnet. Der Piezoaktor sollte dabei einen vorgegebenen gewünschten Leerhub aufweisen. Durch Fertigungstoleranzen bei der Herstellung der Komponenten des Kraftstoffinjektors 100 kann es zu geringfügigen Längenvariationen des Piezoraums 130 kommen, die zu einer Variation des Leerhubs des Piezoaktors führen. Diese Variationen müssen ausgeglichen werden, um den gewünschten Leerhub des Piezoaktors zu erreichen. Hierzu kann das Eindringen des Stempels 420 in den Piezoraum 130 dienen. Während des Aufeinanderpressens der vierten Trennfläche 410 des Hochdruckanschlusses 400 und der dritten Trennfläche 330 des Injektorkörpers 300 dringt die beschriebene Erhebung der vierten Trennfläche 410 teilweise in die dritte Trennfläche 330 ein und stellt dadurch eine Dichtung her. Durch das teilweise Eindringen der Erhebung der vierten Trennfläche 410 in die dritte Trennfläche 330 wird der Hochdruckanschluss 400 näher an den Injektorkörper 300 geführt, wodurch auch der Stempel 420 des Hochdruckanschlusses 400 weiter in den Piezoraum 130 eindringt. Wird während des Zusammenpressens der Trennflächen 330, 410 gleichzeitig der Leerhub des im Piezoraum 130 angeordneten Piezoaktors überwacht, so kann die Erhebung der vierten Trennfläche 410 so weit in die dritte Trennfläche 330 hineingedrückt werden, bis der Stempel 420 so weit in den Piezoraum 130 eingedrungen ist, dass sich der gewünschte Leerhub des Piezoaktors im Piezoraum 130 ergeben hat. Hierzu kann die Erhebung der vierten Trennfläche 410 bis zu 100 μm tief in die dritte Trennfläche 330 des Injektorkörpers 300 hineingedrückt werden. 6 shows that the stamp 420 of the high pressure connection 400 partly in the piezoom 130 in the injector body 300 penetrates. In the piezoom 130 is, as mentioned, a piezo actuator of the fuel injector 100 arranged. The piezoelectric actuator should have a given desired idle stroke. By manufacturing tolerances in the manufacture of the components of the fuel injector 100 There may be slight variations in the length of the piezo space 130 come that lead to a variation of the idle stroke of the piezoelectric actuator. These variations must be balanced to achieve the desired idle stroke of the piezoelectric actuator. For this, the penetration of the stamp 420 in the piezoom 130 serve. During the pressing together of the fourth parting surface 410 of the high pressure connection 400 and the third interface 330 of the injector body 300 penetrates the described survey of the fourth interface 410 partly in the third interface 330 and thereby creates a seal. Due to the partial penetration of the survey of the fourth interface 410 into the third interface 330 becomes the high pressure port 400 closer to the injector body 300 led, whereby also the stamp 420 of the high pressure connection 400 continue into the Piezo room 130 penetrates. Will be during the compression of the interfaces 330 . 410 at the same time the idle stroke of the piezoom 130 arranged piezoelectric actuator monitors, so the survey of the fourth interface 410 so far into the third interface 330 be pressed in until the stamp 420 so far in the piezoom 130 has penetrated that the desired idle stroke of the piezoelectric actuator in the piezo chamber 130 has resulted. For this purpose, the survey of the fourth interface 410 up to 100 microns deep in the third interface 330 of the injector body 300 be pressed into it.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 00/60233 [0003]
DE 10115214 A1 [0003]

Claims

Fuel injector ( 100 ) with a first component ( 200 . 400 ) with a first interface ( 210 . 410 ) and with a second component ( 300 ) with a second interface ( 310 . 330 ), wherein the first separation surface ( 210 . 410 ) and the second interface ( 310 . 330 ) abut each other with a bore ( 110 ) through the first interface ( 210 . 410 ) and the second interface ( 310 . 330 ), characterized in that the first parting surface ( 210 . 410 ) a first relief-like survey ( 220 ), which circumferentially around the bore ( 110 ), and the first interface ( 210 . 410 ) has a higher hardness than the second parting surface ( 310 . 330 ).

Fuel injector ( 100 ) according to claim 1, characterized in that the hardness of the first parting surface ( 210 . 410 ) by at least 30 degrees of hardness according to Vickers is higher than the hardness of the second parting surface ( 310 . 330 ).

Fuel injector ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first survey ( 220 ) has a step-shaped cross-section.

Fuel injector ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first survey ( 220 ) has an approximately circular disk-shaped section of the first separating surface ( 210 . 410 ) encloses.

Fuel injector ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first survey ( 220 ) of the first interface ( 210 . 410 ) at least partially into the second interface ( 310 . 330 ) has penetrated.

Fuel injector ( 100 ) according to claim 5, characterized in that the first survey ( 220 ) of the first interface ( 210 . 410 ) between 5 μm and 100 μm deep into the second parting surface ( 310 . 330 ) has penetrated.

Fuel injector ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first component ( 200 . 400 ) a lever housing ( 200 ) or a high-pressure connection ( 400 ) of the fuel injector ( 100 ).

Fuel injector ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the second component ( 300 ) an injector body ( 300 ) of the fuel injector ( 100 ).

Fuel injector ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first parting surface ( 210 . 410 ) has a second relief-like elevation, which circumferentially around the first relief-like elevation ( 220 ) is arranged.

Method for producing a fuel injector ( 100 ), characterized by the following method steps: - providing a first component ( 200 . 400 ) with a first interface ( 210 . 410 ) and a second component ( 300 ) with a second interface ( 310 . 330 ), wherein the first separation surface ( 210 . 410 ) has a higher hardness than the second parting surface ( 310 . 330 ); - generating a relief-like elevation ( 220 ) on the first interface ( 210 . 410 ); Pressing together the first parting surface ( 210 . 410 ) and the second interface ( 310 . 330 ) such that the survey ( 220 ) of the first interface ( 210 . 410 ) at least partially into the second interface ( 310 . 330 ) penetrates.

Method according to claim 10, characterized in that one in the second component ( 300 ) arranged piezo space ( 130 ) for receiving a piezoelectric actuator by pressing together the separating surfaces ( 210 . 410 . 310 . 330 ) is shortened such that there is a desired idle stroke of the piezoelectric actuator.