DE102011086005A1

DE102011086005A1 - Fuel injector, method for mounting a fuel injector and clamping device for mounting a fuel injector

Info

Publication number: DE102011086005A1
Application number: DE102011086005A
Authority: DE
Inventors: Dietmar Uhlmann; Waldemar Kiel; Jens-Peter Nagel; Hrvoje Lalic
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-11-09
Filing date: 2011-11-09
Publication date: 2013-05-16
Also published as: EP2592260B1; EP2592260A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor (10), insbesondere Common-Rail-Injektor, mit einem Injektorgehäuse (11), das einen Düsenkörper (12) umfasst, der axial mittels einer Düsenspannmutter (20) zumindest mittelbar gegen einen Haltekörper (15) gespannt ist, wobei die Düsenspannmutter (20) in Art einer Überwurfmutter einen Bund (21) aufweist, der an dem Düsenkörper (12) axial anliegt, und wobei die Überwurfmutter (20) auf der dem Haltekörper (15) zugewandten Seite mit einer Gewindebohrung (23) mit einem an dem Haltekörper (15) ausgebildeten Außengewinde (24) zusammenwirkt. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die Düsenspannmutter (20) Haltemittel (30) für eine Spanneinrichtung (100; 100a) zum elastischen Verlängern der Düsenspannmutter (20) in deren Längsrichtung zumindest in einem Teilbereich zwischen dem Bund (21) und der Gewindebohrung (23) aufweist.The invention relates to a fuel injector (10), in particular a common rail injector, with an injector housing (11) which comprises a nozzle body (12) which is clamped axially at least indirectly against a holding body (15) by means of a nozzle retaining nut (20). wherein the nozzle retaining nut (20) in the manner of a union nut has a collar (21) which bears axially on the nozzle body (12), and wherein the union nut (20) on the said holding body (15) facing side with a threaded bore (23) one on the holding body (15) formed external thread (24) cooperates. According to the invention, it is provided that the nozzle clamping nut (20) holding means (30) for a clamping device (100; 100a) for elastically extending the nozzle retaining nut (20) in the longitudinal direction at least in a partial region between the collar (21) and the threaded bore (23). having.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage eines erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors sowie eine Spanneinrichtung zur Verwendung bei der Montage eines erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors.The invention relates to a fuel injector according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for mounting a fuel injector according to the invention and a clamping device for use in the assembly of a fuel injector according to the invention.

Ein Kraftstoffinjektor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der Praxis bereits bekannt. Er dient zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer insbesondere selbstzündenden Brennkraftmaschine. Das bei dem bekannten Kraftstoffinjektor verwendete Injektorgehäuse besteht aus einem Düsenkörper, in dem eine Düsennadel auf- und abbeweglich geführt ist. Der Düsenkörper ist axial unter Zwischenlage einer Drosselplatte und einer Ventilplatte gegen einen Haltekörper des Kraftstoffinjektors verspannt. Hierzu dient eine Düsenspannmutter, die in Form einer Überwurfmutter ausgebildet ist, und die mit einem sich radial nach innen erstreckenden Bund, der als Axialanschlag wirkt, gegen eine an dem Düsenkörper ausgebildete Stufe anliegt. Ferner weist die Düsenspannmutter an ihrem dem Düsenkörper abgewandten Ende ein Innengewinde auf, das mit einem am Haltekörper ausgebildeten Außengewinde zusammenwirkt, um die Düsenspannmutter am Haltekörper befestigen bzw. verspannen zu können.A fuel injector according to the preamble of claim 1 is already known from practice. It is used to inject fuel into the combustion chamber of a particular self-igniting internal combustion engine. The injector housing used in the known fuel injector consists of a nozzle body in which a nozzle needle is guided up and down movable. The nozzle body is clamped axially with the interposition of a throttle plate and a valve plate against a holding body of the fuel injector. For this purpose, a nozzle retaining nut, which is designed in the form of a union nut, and which abuts with a radially inwardly extending collar which acts as an axial stop against a formed on the nozzle body stage. Furthermore, the nozzle retaining nut at its end facing away from the nozzle body on an internal thread which cooperates with a formed on the holding body external thread to secure the nozzle retaining nut on the holding body or can tense.

Während des Betriebs des Kraftstoffinjektors ist es zwingend erforderlich, dass die Dichtheit des Injektorgehäuses gewährleistet ist. Dies führt bei dem aus dem Düsenkörper, der Drosselplatte und der Ventilplatte sowie dem Haltekörper bestehenden Bauteileverbund dazu, dass insbesondere aufgrund der stetig wachsenden Betriebsdrücke innerhalb des Kraftstoffinjektors relativ hohe axiale Spannkräfte von der Düsenspannmutter aufgebracht werden müssen. Dies ist nur über eine Erhöhung des Dreh- bzw. Spannmoments der Düsenspannmutter möglich. Dadurch werden jedoch auch Drehmomente auf die Drosselplatte sowie die Ventilplatte übertragen, die zu einer Verdrehung der angesprochenen Bauteile in Bezug zur Längsachse des Kraftstoffinjektors führen können. Da die Drehwinkellage der Bauteile aber insbesondere aufgrund von in der Drosselplatte sowie in der Ventilplatte angeordneter Durchgangsbohrungen, die zueinander fluchten müssen, definiert ist, ist es aus dem Stand der Technik darüber hinaus bekannt, den Düsenkörper, die Drosselplatte, die Ventilplatte sowie den Haltekörper z.B. mittels axial angeordneter Stifte miteinander zu verbinden. Dadurch wird zwar eine Verdrehung der Bauteile zueinander verhindert, jedoch bedeutet das Vorsehen der Stifte eine Schwächung der Bauteile bzw. die Notwendigkeit, den Querschnitt der Bauteile ggf. zu vergrößern. Darüber hinaus ist das zu übertragende Drehmoment (bei einem bestimmten Durchmesser der Bauteile bzw. der Stifte) begrenzt, so dass die angesprochenen stetig wachsenden Drehmomente auf die Düsenspannmutter ohne die Gefahr der Beschädigung der Bauteile nicht mehr übertragen werden können.During operation of the fuel injector, it is imperative that the tightness of the injector is guaranteed. In the case of the component assembly consisting of the nozzle body, the throttle plate and the valve plate and the holding body, this results in the fact that, due in particular to the steadily increasing operating pressures within the fuel injector, relatively high axial clamping forces must be applied by the nozzle clamping nut. This is only possible by increasing the torque or torque of the nozzle locknut. As a result, however, torques are transmitted to the throttle plate and the valve plate, which can lead to a rotation of the addressed components with respect to the longitudinal axis of the fuel injector. However, since the rotational angle position of the components is defined in particular due to through holes arranged in the throttle plate and in the valve plate, which must be aligned with each other, it is furthermore known from the prior art to connect the nozzle body, the throttle plate, the valve plate and the retaining body, e.g. to connect with each other by means of axially arranged pins. As a result, although a rotation of the components is prevented from each other, but the provision of the pins means a weakening of the components or the need to increase the cross-section of the components, if necessary. In addition, the torque to be transmitted (at a certain diameter of the components or the pins) is limited, so that the mentioned ever-increasing torques on the nozzle lock nut without the risk of damage to the components can no longer be transferred.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kraftstoffinjektor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass auch bei relativ hohen Betriebsdrücken, gemeint sind hier Betriebsdrücke, die mehr als 1500bar betragen, stets ein dichter Bauteileverbund bzw. ein dichter Kraftstoffinjektor erzielt wird, wobei beim Herstellen des Kraftstoffinjektors Beschädigungen an den Bauteilen bzw. ein Verdrehen der Bauteile zueinander verhindert werden soll. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Kraftstoffinjektor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Düsenspannmutter Haltemittel für eine Spanneinrichtung zum elastischen Verlängern der Düsenspannmutter in deren Längsrichtung zumindest in einem Teilbereich zwischen dem Bund (der Düsenspannmutter) und der Gewindebohrung aufweist. Mit anderen Worten gesagt bedeutet dies, dass bei einem erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektor eine Düsenspannmutter verwendet wird, bei der durch Einspannen in eine Spanneinrichtung eine elastische Verlängerung in deren Längsrichtung ermöglicht wird, so dass die innerhalb der Düsenspannmutter angeordneten Bauteile mit dem Haltekörper anschließend weitgehend drehmomentfrei verbunden werden können, indem nach dem Anordnen der Bauteile in der Düsenspannmutter sowie dem Herstellen der Gewindeverbindung zwischen der Düsenspannmutter und dem Haltekörper die auf die Düsenspannmutter durch die Spanneinrichtung aufgebrachte Kraft aufgehoben wird. Dadurch verkürzt sich die Düsenspannmutter nach der Montage in ihrer Länge, so dass der angesprochene dichte Verbund zwischen den Bauteilen erzielt wird.Based on the illustrated prior art, the invention has the object, a fuel injector according to the preamble of claim 1 such that even at relatively high operating pressures, meant here are operating pressures that are more than 1500bar, always a dense component network or a dense fuel injector is achieved, wherein during the manufacture of the fuel injector damage to the components or a rotation of the components to each other to be prevented. This object is achieved in a fuel injector with the features of claim 1, characterized in that the nozzle retaining nut holding means for a clamping device for elastically extending the nozzle retaining nut in the longitudinal direction at least in a partial region between the collar (the nozzle retaining nut) and the threaded bore. In other words, this means that in a fuel injector according to the invention, a nozzle lock nut is used in which by clamping in a clamping device, an elastic extension in the longitudinal direction is made possible, so that arranged within the nozzle retaining nut components can then be connected to the holding body largely free of torque in that after the arrangement of the components in the nozzle retaining nut and the manufacture of the threaded connection between the nozzle retaining nut and the retaining body, the force applied to the nozzle retaining nut by the clamping device is released. As a result, the nozzle lock nut shortens after installation in their length, so that the mentioned dense bond between the components is achieved.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors sind in den Unteransprüchen aufgeführt. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in den Ansprüchen, der Beschreibung und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.Advantageous developments of the fuel injector according to the invention are listed in the subclaims. All combinations of at least two of the features disclosed in the claims, the description and / or the figures fall within the scope of the invention.

Besonders bevorzugt bei der Ausgestaltung der Haltemittel ist es, wenn erste und zweite Halteelemente vorgesehen sind, wobei die beiden Halteelemente axial zueinander beabstandet an der Außenseite der Düsenspannmutter angeordnet sind. Dadurch lassen sich die Haltemittel besonders einfach in Wirkverbindung mit einer Spanneinrichtung bringen.It is particularly preferred in the embodiment of the holding means, when first and second holding elements are provided, wherein the two holding elements axially spaced from each other are arranged on the outside of the nozzle retaining nut. As a result, the holding means can be particularly easy to bring into operative connection with a clamping device.

Zur Maximierung der Verlängerung der Düsenspannmutter bzw. zur Verringerung der über die Spanneinrichtung in die Düsenspannmutter eingebrachten Zugspannungen wird darüber hinaus vorgeschlagen, dass das wenigstens eine erste Halteelement in einem der Gewindebohrung abgewandten Endbereich der Düsenspannmutter und das wenigstens eine zweite Halteelement an einem Bereich angeordnet ist, der auf der dem Endbereich Gewindebohrung zugewandten Seite in geringem Abstand zur Gewindebohrung angeordnet ist. In order to maximize the extension of the nozzle retaining nut or to reduce the tensile stresses introduced into the nozzle retaining nut via the clamping device, it is moreover proposed that the at least one first retaining element is arranged in an end region of the nozzle retaining nut facing away from the threaded bore and the at least one second retaining element is arranged at an area. which is arranged on the end region of the threaded bore facing side at a small distance from the threaded bore.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Halteelemente wird vorgeschlagen, dass diese als radial umlaufende Haltenuten ausgebildet sind. Derartige Haltenuten lassen sich besonders einfach an der Düsenspannmutter erzeugen bzw. herstellen, insbesondere durch Schleifen oder Prägen.In a preferred embodiment of the holding elements is proposed that these are designed as radially encircling retaining grooves. Such retaining grooves are particularly easy to produce or produce on the nozzle retaining nut, in particular by grinding or embossing.

Zur Übertragung besonders hoher Spannkräfte bzw. um die Geometrie bzw. die Größe der Haltenuten möglichst klein gestalten zu können, wird es darüber hinaus vorgeschlagen, dass die ersten und/oder zweiten Halteelemente mehrere Haltenuten aufweisen. Dadurch werden die von der Spanneinrichtung auf die Düsenspannmutter übertragenen Zugkräfte über mehrere Haltenuten in die Düsenspannmutter eingebracht und somit minimiert.For transferring particularly high clamping forces or to make the geometry or the size of the retaining grooves as small as possible, it is also proposed that the first and / or second holding elements have a plurality of retaining grooves. As a result, the tensile forces transmitted by the tensioning device to the nozzle retaining nut are introduced into the nozzle retaining nut via a plurality of retaining grooves and thus minimized.

Um die zur Verwendung mit den Haltenuten vorgesehene Spanneinrichtung möglichst einfach gestalten zu können, ist es darüber hinaus vorteilhaft, wenn die Haltenuten jeweils eine axiale Anschlagfläche aufweisen.In order to be able to make the clamping device provided for use with the retaining grooves as simple as possible, it is also advantageous if the retaining grooves each have an axial stop surface.

Ganz besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung des Kraftstoffinjektors, bei der der Düsenkörper und der Haltekörper unter axialer Zwischenlage einer Drosselplatte und einer Ventilplatte axial gegeneinander verspannt sind. Insbesondere kann es dabei vorgesehen sein, dass die Düsenspannmutter, der Haltekörper sowie ggf. die Drosselplatte und die Ventilplatte in Axialrichtung ohne diese in ihrer Winkellage zueinander positionierende, insbesondere stiftförmige Haltemittel miteinander verbunden sind. Dadurch wird eine Minimierung der Baugröße des Kraftstoffinjektors hinsichtlich seiner Querschnittsfläche ermöglicht. Auch werden durch den Verzicht auf die zusätzlichen Bauteile die Herstellkosten des Kraftstoffinjektors verringert und mögliche Fehler bei der Montage des Kraftstoffinjektors durch die zusätzlichen Bauteile ausgeschlossen.Especially preferred is an embodiment of the fuel injector, in which the nozzle body and the holding body are axially braced against each other under the axial interposition of a throttle plate and a valve plate. In particular, it can be provided that the nozzle retaining nut, the holding body and possibly the throttle plate and the valve plate are connected to each other in the axial direction without these in their angular position to each other positioning, in particular pin-shaped holding means. This makes it possible to minimize the size of the fuel injector in terms of its cross-sectional area. Also, by eliminating the additional components, the manufacturing costs of the fuel injector are reduced and possible errors in the assembly of the fuel injector by the additional components excluded.

Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zur Montage eines erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors. Dabei ist es vorgesehen, dass zunächst ein Einspannen einer Überwurfmutter in eine Spanneinrichtung im Bereich der Haltemittel erfolgt. Anschließend wird eine axiale Dehnkraft auf die Düsenspannmutter zur elastischen Verlängerung der Düsenspannmutter aufgebracht. Danach (oder vor dem Aufbringen der Dehnkraft) werden ein Düsenkörper und ggf. eine Drosselplatte sowie eine Ventilplatte in die Düsenspannmutter eingebracht. Anschließend erfolgt ein Verschrauben eines Haltekörpers mit der Düsenspannmutter sowie zuletzt ein Lösen der Verbindung zwischen der Spanneinrichtung und der Düsenspannmutter im Bereich der Haltemittel. The invention also includes a method for assembling a fuel injector according to the invention. It is provided that initially takes place a clamping a union nut in a clamping device in the region of the holding means. Subsequently, an axial expansion force is applied to the nozzle retaining nut for elastic extension of the nozzle retaining nut. Thereafter (or before the application of the stretching force), a nozzle body and possibly a throttle plate and a valve plate are introduced into the nozzle retaining nut. Subsequently, a screwing of a holding body with the nozzle retaining nut and finally a loosening of the connection between the clamping device and the nozzle lock nut in the region of the holding means.

Besonders vorteilhaft ist dabei ein Montageverfahren, bei dem das Verschrauben des Haltekörpers mit der Düsenspannmutter im Wesentlichen drehmomentfrei erfolgt. Dadurch wird eine Beeinflussung der Winkellage der Bauteile innerhalb der Düsenspannmutter auch ohne zusätzliche Befestigungselemente zuverlässig verhindert.Particularly advantageous is a mounting method in which the screwing of the holding body with the nozzle retaining nut takes place substantially free of torque. As a result, influencing the angular position of the components within the nozzle retaining nut is reliably prevented even without additional fasteners.

Weiterhin umfasst die Erfindung eine Spanneinrichtung zur Verwendung bei einem erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektor. Hierbei ist es vorgesehen, dass wenigstens zwei mit den Haltemitteln der Düsenspannmutter verbindbare Spannelemente vorgesehen sind, wobei der axiale Abstand der Haltemittel zueinander veränderbar ist. Furthermore, the invention comprises a clamping device for use in a fuel injector according to the invention. In this case, it is provided that at least two clamping elements which can be connected to the retaining means of the nozzle retaining nut are provided, wherein the axial spacing of the retaining means is mutually variable.

In bevorzugter Ausgestaltung der Spanneinrichtung wird vorgeschlagen, dass die Spanneinrichtung wenigstens zwei mit den Haltemitteln der Düsenspannmutter zumindest mittelbar verbindbare Spannelemente aufweist, wobei der axiale Abstand der Haltemittel zueinander veränderbar ist. Dadurch lässt sich der Abstand der Spannabschnitte in Längsrichtung durch eine Verdrehung der Spannmittel zueinander in besonders einfacher Art und Weise vergrößern, um die erforderlichen Zugspannungen in die Düsenspannmutter einzubringen.In a preferred embodiment of the tensioning device, it is proposed that the tensioning device has at least two tensioning elements which can be connected at least indirectly to the retaining means of the nozzle tensioning nut, wherein the axial spacing of the retaining means can be changed relative to one another. As a result, the distance of the clamping sections in the longitudinal direction by a rotation of the clamping means to each other in a particularly simple manner increase in order to introduce the required tensile stresses in the nozzle retaining nut.

Eine besonders einfache Montage der Spannmittel an der Düsenspannmutter wird ermöglicht, wenn jedes der Spannmittel aus zwei miteinander zusammenwirkenden Halbschalenelementen besteht, die die Düsenspannmutter an ihrem Umfang umschließen.A particularly simple installation of the clamping means on the nozzle lock nut is made possible when each of the clamping means consists of two cooperating half-shell elements which surround the nozzle lock nut at its periphery.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing.

Diese zeigt in:This shows in:

1 einen Längsschnitt durch den unteren, rechten Bereich eines erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors, 1 a longitudinal section through the lower, right portion of a fuel injector according to the invention,

2 die bei dem Kraftstoffinjektor gemäß 1 verwendete Düsenspannmutter im Längsschnitt, 2 in the fuel injector according to 1 used nozzle retaining nut in longitudinal section,

3 ein Detail der Düsenspannmutter gemäß der 2 im Bereich einer oberen Haltegeometrie, 3 a detail of the nozzle retaining nut according to the 2 in the area of an upper holding geometry,

4 ein Detail der Düsenspannmutter gemäß der 2 im Bereich einer unteren Haltegeometrie, 4 a detail of the nozzle retaining nut according to the 2 in the range of a lower holding geometry,

5 bis 8 jeweils Teillängsschnitte durch gegenüber den 3 und 4 modifizierten Haltegeometrien, 5 to 8th each partial longitudinal sections through the opposite 3 and 4 modified holding geometries,

9 in perspektivischer Darstellung eine Spanneinrichtung für eine Düsenspannmutter gemäß der 2, 9 in a perspective view a clamping device for a nozzle lock nut according to the 2 .

10 die Spanneinrichtung gemäß 9 in teilweise geschnittener Längsansicht und 10 the tensioning device according to 9 in a partially sectioned longitudinal view and

11 in teilweise geschnittener Längsansicht eine gegenüber der 10 modifizierte Spanneinrichtung. 11 in partially sectioned longitudinal view one opposite the 10 modified clamping device.

Gleiche Bauteile bzw. Bauteile mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.The same components or components with the same function are provided in the figures with the same reference numerals.

In der 1 ist der einem Brennraum einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine, insbesondere einer selbstzündenden Brennkraftmaschine, zugewandte Endbereich eines erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors 10 bzw. dessen Injektorgehäuses 11 dargestellt. Das Injektorgehäuse 11 umfasst einen Düsenkörper 12, in dem eine (nicht dargestellte) Düsennadel auf- und abbeweglich geführt ist. In axialer Richtung schließt sich an den Düsenkörper 12 eine Drosselplatte 13 sowie eine Ventilplatte 14 an, an die sich ihrerseits in axialer Richtung ein Haltekörper 15 anschließt. Die jeweils einander zugewandten Stirnseiten bzw. Stirnflächen des Düsenkörpers 12, der Drosselplatte 13, der Ventilplatte 14 sowie des Haltekörpers 15 sind zur Erzeugung eines dichten Injektorgehäuses 11 axial gegeneinander verspannt. Hierzu dient in bekannter Art und Weise eine Düsenspannmutter 20, die an ihrem dem Düsenkörper 12 zugeordneten Endbereich einen radial nach innen ragenden, umlaufenden Bund 21 aufweist, der an einem Absatz 22 des Düsenkörpers 12 anliegt, der somit einen Axialanschlag für die Düsenspannmutter 20 in Richtung zum Haltekörper 15 ausbildet.In the 1 is the a combustion chamber of an internal combustion engine, not shown, in particular a self-igniting internal combustion engine, facing end portion of a fuel injector according to the invention 10 or its Injektorgehäuses 11 shown. The injector housing 11 includes a nozzle body 12 in which a (not shown) nozzle needle is guided up and down movable. In the axial direction closes to the nozzle body 12 a throttle plate 13 and a valve plate 14 on, in turn, in the axial direction, a holding body 15 followed. The respective mutually facing end faces or end faces of the nozzle body 12 , the throttle plate 13 , the valve plate 14 and the holding body 15 are for creating a sealed injector housing 11 axially braced against each other. For this purpose, a nozzle retaining nut is used in a known manner 20 at her the nozzle body 12 associated end portion a radially inwardly projecting, circumferential collar 21 which is attached to a paragraph 22 of the nozzle body 12 rests, thus an axial stop for the nozzle retaining nut 20 towards the holding body 15 formed.

Die Düsenspannmutter 20 weist zumindest an ihrer Innenseite unterschiedliche Durchmesserbereiche auf, die dem jeweiligen Außendurchmesser des Düsenkörpers 12, der Drosselplatte 13, der Ventilplatte 14 sowie des Haltekörpers 15 angepasst sind, derart, dass die angesprochenen Bauteile mit minimalen radialen Spiel von der Düsenspannmutter 20 radial umfasst sind.The nozzle retaining nut 20 has at least on its inner side different diameter ranges, which correspond to the respective outer diameter of the nozzle body 12 , the throttle plate 13 , the valve plate 14 and the holding body 15 are adapted such that the addressed components with minimal radial clearance of the nozzle retaining nut 20 are included radially.

Auf der dem Haltekörper 15 zugewandten Endbereich weist die Düsenspannmutter 20 an ihrer Innenwand eine Gewindebohrung 23 auf, die mit einem korrespondierenden Außengewinde 24 zusammenwirkt, das an dem der Ventilplatte 14 zugewandten Endbereich des Haltekörpers 15 ausgebildet ist. Über die von der Gewindebohrung 23 und dem Außengewinde 24 ausgebildete Gewindeverbindung 25 wird die zur Aufrechterhaltung des dichten Bauteileverbundes erforderliche axiale Spannkraft auf die Bauteile übertragen.On the holding body 15 facing end region has the nozzle retaining nut 20 on its inner wall a threaded hole 23 on, with a corresponding external thread 24 cooperates, that on the valve plate 14 facing end portion of the holding body 15 is trained. About the threaded hole 23 and the external thread 24 trained threaded connection 25 the axial clamping force required to maintain the dense component assembly is transferred to the components.

Ein soweit beschriebener Kraftstoffinjektor 10 sowie die beschriebenen Bauteile sind bereits allgemein bekannt. Erfindungswesentlich ist, dass die Düsenspannmutter 20 Haltemittel 30 für eine insbesondere in den 9 und 10 erkennbare Spanneinrichtung 100 aufweist. Die Haltemittel 30 umfassen erste Halteelemente 31 und davon axial beabstandete zweite Halteelemente 32. Die ersten Halteelemente 31 sind an der Außenwand bzw. am Außenumfang der Düsenspannmutter 20 an dem dem Haltekörper 15 abgewandten Endbereich ausgebildet. Wie insbesondere anhand der 2 und 4 erkennbar ist, ist das erste Halteelement 31 als radial umlaufende Haltenut 33 ausgebildet. Die Haltenut 33 weist eine senkrecht zur Längsachse 34 der Düsenspannmutter 20 angeordnete (waagerechte) Anschlagfläche 35 auf, die über einen kurzen, parallel zur Längsachse 34 verlaufenden Zwischenbereich 36 in eine schräg bzw. konisch verlaufende Übergangsfläche 37 übergeht.A fuel injector described so far 10 as well as the components described are already well known. Essential to the invention is that the nozzle retaining nut 20 holding means 30 for a particular in the 9 and 10 recognizable clamping device 100 having. The holding means 30 comprise first holding elements 31 and axially spaced second support members thereof 32 , The first holding elements 31 are on the outer wall or on the outer circumference of the nozzle retaining nut 20 on the holding body 15 formed away end region. As in particular on the basis of 2 and 4 is recognizable, is the first holding element 31 as a radially encircling holding groove 33 educated. The holding groove 33 has a perpendicular to the longitudinal axis 34 the nozzle retaining nut 20 arranged (horizontal) stop surface 35 on, over a short, parallel to the longitudinal axis 34 extending intermediate area 36 in a sloping or conical transition surface 37 passes.

Der Winkel α der Übergangsfläche 37 in Bezug zur Längsachse 34 beträgt dabei beispielhaft etwa 20° bei einer radialen Breite der Anschlagfläche 35 von etwa 1mm. Selbstverständlich liegt es auch im Rahmen der Erfindung, mehrere, in Längsrichtung der Düsenspannmutter 20 zueinander beabstandete erste Halteelemente 31 bzw. Haltenuten 33 vorzusehen, die dann zusammen die ersten Halteelemente 31 ausbilden.The angle α of the transition surface 37 in relation to the longitudinal axis 34 is for example about 20 ° at a radial width of the stop surface 35 of about 1mm. Of course, it is also within the scope of the invention, several, in the longitudinal direction of the nozzle lock nut 20 spaced apart first holding elements 31 or holding grooves 33 provide, then together the first holding elements 31 form.

Die zweiten Halteelemente 32 umfassen, wie insbesondere anhand der 2 und 3 erkennbar ist, zwei in Längsrichtung der Düsenspannmutter 20 voneinander beabstandete, im Ausführungsbeispiel identisch ausgebildete Haltenuten 38. Die zweiten Halteelemente 32 bzw. die Haltenuten 38 sind in Längsrichtung knapp unterhalb der Höhe der Gewindebohrung 23 am Außenumfang der Düsenspannmutter 20 angeordnet. Die Haltenuten 38 sind prinzipiell wie die Haltenut 33 ausgebildet. Das bedeutet, dass jede der Haltenuten 38 eine jeweils senkrecht zur Längsachse 34 verlaufende Anschlagfläche 39, einen Zwischenbereich 40 sowie eine schräg bzw. konisch angeordnete Übergangsfläche 41 aufweist, wobei der Winkel β der Übergangsfläche 41, bezogen zur Längsachse 34, identisch mit dem Winkel α ausgebildet ist, d.h. ebenfalls etwa 20° beträgt. Wesentlich ist, dass die Neigung der Übergangsflächen 37, 41 in unterschiedlicher Richtung ausgerichtet ist, so dass die Anschlagfläche 35 sowie die beiden Anschlagflächen 39 dazu dienen können, den zwischen den Halteelementen 31, 32 angeordneten Bereich der Düsenspannmutter 20 in Richtung des Doppelpfeils 42 (2) mit einer Druckkraft zu beaufschlagen, die eine elastische Längung der Düsenspannmutter 20 in dem Bereich zwischen den Halteelementen 31 und 32 bewirkt.The second holding elements 32 include, in particular, with reference to 2 and 3 it can be seen, two in the longitudinal direction of the nozzle lock nut 20 spaced apart, in the exemplary embodiment identically formed retaining grooves 38 , The second holding elements 32 or the retaining grooves 38 are in the longitudinal direction just below the height of the threaded hole 23 on the outer circumference of the nozzle retaining nut 20 arranged. The holding grooves 38 are basically like the retaining groove 33 educated. That means that each of the retaining grooves 38 one each perpendicular to the longitudinal axis 34 extending stop surface 39 , an intermediate area 40 and an obliquely or conically arranged transition surface 41 wherein the angle β of the transition surface 41 , relative to the longitudinal axis 34 , is formed identical to the angle α, that is also about 20 °. It is essential that the inclination of the transitional surfaces 37 . 41 oriented in different directions, so that the stop surface 35 as well as the two stop surfaces 39 can serve to, between the holding elements 31 . 32 arranged region of the nozzle retaining nut 20 in the direction of the double arrow 42 ( 2 ) To apply a compressive force, the elastic elongation of the nozzle retaining nut 20 in the area between the holding elements 31 and 32 causes.

In den 5 bis 8 sind beispielhaft unterschiedliche geometrische Gestaltungen der zweiten Halteelemente 32 dargestellt, die in ähnlicher Weise selbstverständlich auch auf die ersten Halteelemente 31 übertragbar sind. Bei der 5 ist der Fall dargestellt, bei dem in Längsrichtung der Düsenspannmutter 20 drei axial voneinander beabstandete Haltenuten 38 vorgesehen sind. Insbesondere ist dabei erkennbar, dass die Haltenuten 38 sich von der Außenseite der Düsenspannmutter 20 radial nach innen erstrecken. Bei dem in der 6 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Haltenuten 38 durch im Querschnitt rechteckförmige Haltenuten 38a ersetzt. Bei dem in der 7 dargestellten Ausführungsbeispiel finden Haltenuten 38b Verwendung, deren Geometrie der Geometrie der Haltenuten 38 entspricht, doch erstrecken sich die Haltenuten 38b von der Außenseite 43 der Düsenspannmutter 20 radial nach außen. In ähnlicher Weise erstrecken sich auch die im Querschnitt rechteckförmigen Haltenuten 38c gemäß der 8 radial nach außen.In the 5 to 8th are exemplary different geometric configurations of the second holding elements 32 represented, of course, in a similar manner to the first holding elements 31 are transferable. In the 5 the case is shown in which in the longitudinal direction of the nozzle lock nut 20 three axially spaced retaining grooves 38 are provided. In particular, it can be seen that the retaining grooves 38 from the outside of the nozzle retaining nut 20 extend radially inward. In the in the 6 illustrated embodiment, the retaining grooves 38 by rectangular in cross-section retaining grooves 38a replaced. In the in the 7 illustrated embodiment find retaining grooves 38b Use, whose geometry of the geometry of the retaining grooves 38 corresponds, but extend the retaining grooves 38b from the outside 43 the nozzle retaining nut 20 radially outward. Similarly, the rectangular cross-section retaining grooves extend 38c according to the 8th radially outward.

Die in einer Zusammenschau der 9 und 10 erkennbare, der Montage des Kraftstoffinjektors 10 dienende Spanneinrichtung 100 umfasst zwei miteinander zusammenwirkende Spannelemente 101, 102 zur Einspannung der Düsenspannmutter 20. Jedes der beiden Spannelemente 101, 102 weist jeweils zwei in Längsrichtung miteinander verbindbare, halbkreisförmige Spannschalen 103 bis 106 auf. Wie am besten anhand der 10 erkennbar ist, sind am Innenumfang bzw. an der Innenfläche der Spannschalen 103 bis 106 Spannabschnitte 107, 108 ausgebildet, deren Form der Form der Halteelemente 31 und 32 angepasst ist, so dass die Spannabschnitte 107, 108 formschlüssig mit den Halteelementen 31, 32 zusammenwirken. Ferner erkennt man, dass die in Längsrichtung aneinander anschließenden Spannelemente 101, 102 an den einander zugewandten Stirnflächen 109, 110 derart ausgebildet sind, dass die Stirnflächen 109, 110 schräg zur Längsachse der Spanneinrichtung 100 verlaufen. Dadurch wird bei einer radialen Verdrehung der Spannelemente 101, 102 zueinander eine Veränderung des Abstandes zwischen den Spannabschnitten 107, 108 bewirkt. The in a synopsis of 9 and 10 recognizable, the assembly of the fuel injector 10 serving clamping device 100 includes two cooperating clamping elements 101 . 102 for clamping the nozzle retaining nut 20 , Each of the two clamping elements 101 . 102 has two longitudinally connectable, semi-circular clamping shells 103 to 106 on. How best by the 10 can be seen, are on the inner circumference or on the inner surface of the clamping shells 103 to 106 clamping sections 107 . 108 formed, the shape of the shape of the holding elements 31 and 32 is adjusted so that the clamping sections 107 . 108 positively with the holding elements 31 . 32 interact. Furthermore, it can be seen that the longitudinally adjoining clamping elements 101 . 102 on the mutually facing end faces 109 . 110 are formed such that the end faces 109 . 110 obliquely to the longitudinal axis of the clamping device 100 run. This is at a radial rotation of the clamping elements 101 . 102 to each other a change in the distance between the clamping sections 107 . 108 causes.

Um die Spannelemente 101, 102, die die Düsenspannmutter 20 radial umfassen, mit der Düsenspannmutter 20 zu verbinden bzw. zu sichern sind weiterhin ein unterer Spannring 112 sowie ein oberer Spannring 113 vorgesehen, die die Spanneinrichtung 100 bzw. die beiden Spannelemente 101, 102 an den beiden einander entgegengesetzten Endbereichen radial von außen umfassen.To the clamping elements 101 . 102 holding the nozzle retaining nut 20 radially, with the nozzle retaining nut 20 To connect or secure are still a lower clamping ring 112 and an upper clamping ring 113 provided the tensioning device 100 or the two clamping elements 101 . 102 at the two opposite end portions radially from the outside.

Die Montage des Düsenkörpers 12, der Drosselplatte 13, der Ventilplatte 14 sowie des Haltekörpers 15 mit der Düsenspannmutter 20 geschieht wie folgt: Zunächst wird in der Spanneinrichtung 100 die Düsenspannmutter 20 eingespannt, wie dies in den 9 und 10 dargestellt ist. Anschließend wird durch eine radiale Verdrehung der beiden Spannelemente 101, 102 in den Bereichen zwischen den Halteelementen 31 und 32 auf die Düsenspannmutter 20 eine in Längsrichtung der Düsenspannmutter 20 wirkende Druckkraft erzeugt, die eine (elastische) Längung der Düsenspannmutter 20 bewirkt. Sobald dies erfolgt ist, alternativ bereits vor dem Einspannen der Düsenspannmutter 20 in der Spanneinrichtung 100, können der Düsenkörper 12, die Drosselplatte 13 und die Ventilplatte 14 in die Düsenspannmutter 20 in ihrer lagerichtigen Position eingebracht werden. Anschließend erfolgt die axiale Verschraubung der soweit beschriebenen Bauteile mit dem Haltekörper 15 über die Gewindeverbindung 25. Wesentlich dabei ist, dass beim Verschrauben der Düsenspannmutter 20 mit dem Haltekörper 15 sich die Düsenspannmutter 20 noch in der Spanneinrichtung 100 befindet bzw. von der Spanneinrichtung 100 kraftbeaufschlagt ist. Beim Einschrauben bzw. Verbinden der Düsenspannmutter 20 mit dem Halterkörper 15 genügt es, das Verschrauben mit einem relativ geringen Drehmoment auszuführen, das heißt, sobald die Bauteile auf axialem Anschlag sind, kann der Verschraubprozess gestoppt werden. Anschließend werden die beiden Spannelemente 101, 102 der Spanneinrichtung 100 wieder in ihrer ursprüngliche Winkellage zurückgedreht, so dass die Spanneinrichtung 100 keine Kraft mehr auf die Düsenspannmutter 20 überträgt. Diese versucht nun, ihre ursprüngliche (verkürzte) Länge wieder einzunehmen, wobei in gewünschter Weise der zwischen den Bauteilen gewünschte Abdichteffekt bzw. die axiale Verspannung eintritt.The assembly of the nozzle body 12 , the throttle plate 13 , the valve plate 14 and the holding body 15 with the nozzle retaining nut 20 happens as follows: First, in the clamping device 100 the nozzle retaining nut 20 clamped, like this in the 9 and 10 is shown. Subsequently, by a radial rotation of the two clamping elements 101 . 102 in the areas between the holding elements 31 and 32 on the nozzle retaining nut 20 one in the longitudinal direction of the nozzle retaining nut 20 acting compressive force generated, the one (elastic) elongation of the nozzle retaining nut 20 causes. Once this is done, alternatively already before clamping the nozzle retaining nut 20 in the clamping device 100 , can the nozzle body 12 , the throttle plate 13 and the valve plate 14 into the nozzle retaining nut 20 be placed in their correct position. Subsequently, the axial screwing of the components described so far with the holding body 15 over the threaded connection 25 , It is essential that when screwing the nozzle retaining nut 20 with the holding body 15 the nozzle retaining nut 20 still in the clamping device 100 located or from the clamping device 100 is charged with force. When screwing in or connecting the nozzle retaining nut 20 with the holder body 15 it is sufficient to perform the screwing with a relatively small torque, that is, as soon as the components are at an axial stop, the Verschraubprozess can be stopped. Subsequently, the two clamping elements 101 . 102 the clamping device 100 turned back in its original angular position, so that the clamping device 100 no more force on the nozzle retaining nut 20 transfers. This now tries to retake its original (shortened) length, wherein in the desired manner between the components desired sealing or the axial tension occurs.

In der 11 ist eine modifizierte Spanneinrichtung 100a dargestellt. Bei der Spanneinrichtung 100a finden ein vorzugsweise in Längsrichtung zweiteiliger, unterer Spannring 112a und ein oberer Spannring 113a Verwendung, wobei der obere Spannring 113a an seiner Außenseite einen Gewindegang 117 aufweist. Während der obere Spannring 113a unmittelbar an dem zweiten Halteelement 32 formschlüssig anliegt, ist der untere Spannring 112a radial von einer Übergangshülse 119 umfasst, die an ihrer Außenseite einen Gewindegang 118 aufweist. Wesentlich ist, dass die beiden Gewindegänge 117, 118 unterschiedlich orientiert sind, das heißt, dass beispielsweise der obere Gewindegang 117 als Linksgewinde ausgebildet ist, während der untere Gewindegang 118 als Rechtsgewinde ausgebildet ist (alternativ hierzu ist es denkbar, die beiden Gewindegänge 117, 118 bei gleicher Orientierung mit unterschiedlich großer Steigung auszubilden). Die Spannelemente 101a und 102a weisen an ihrer Innenfläche mit den Gewindegängen 117, 118 zusammenwirkende Gewindeabschnitte 121, 122 auf. Werden nun die beiden Spannelemente 101a, 102a zur Düsenspannmutter 20 in gleicher Richtung verdreht, so findet aufgrund der unterschiedlichen Richtung der Gewindegänge 117, 118 eine Dehnung der Düsenspannmutter 20 in Längsrichtung statt.In the 11 is a modified clamping device 100a shown. At the clamping device 100a find a preferably in the longitudinal direction two-piece, lower clamping ring 112a and an upper clamping ring 113a Use, with the upper clamping ring 113a on its outside a thread 117 having. While the upper clamping ring 113a directly on the second holding element 32 is positively applied, is the lower clamping ring 112a radially from a transition sleeve 119 comprises a thread on its outside 118 having. It is essential that the two threads 117 . 118 are oriented differently, that is, for example, the upper thread 117 is designed as a left-hand thread, while the lower thread 118 is formed as a right-hand thread (alternatively, it is conceivable, the two threads 117 . 118 at the same orientation with different degrees of slope form). The clamping elements 101 and 102 have on their inner surface with the threads 117 . 118 cooperating threaded sections 121 . 122 on. Now become the two clamping elements 101 . 102 to the nozzle retaining nut 20 twisted in the same direction, so finds due to the different direction of the threads 117 . 118 an expansion of the nozzle retaining nut 20 in the longitudinal direction.

Der soweit beschriebene Kraftstoffinjektor 10 sowie die Spanneinrichtung 100, 100a können in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Dieser besteht darin, bei der Montage von Bauteilen in der Düsenspannmutter 20 bzw. vor dem Verbinden der Düsenspannmutter 20 mit einem Haltekörper 15 die Düsenspannmutter 20 axial in deren Längsrichtung elastisch zu längen bzw. vorzuspannen, um dadurch eine Vorspannkraft in der Düsenspannmutter 20 zu erzeugen, die nach einer weitgehend drehmomentfreien Montage mit dem Haltekörper 15 eine axiale Spannkraft auf die innerhalb der Düsenspannmutter 20 befindlichen Bauteile erzeugt, um damit auch bei relativ hohen Betriebsdrücken einen dichten Kraftstoffinjektor 10 auszubilden.The fuel injector described so far 10 as well as the clamping device 100 . 100a can be modified or modified in many ways without departing from the spirit of the invention. This consists in the assembly of components in the nozzle retaining nut 20 or before connecting the nozzle retaining nut 20 with a holding body 15 the nozzle retaining nut 20 axially elongate or bias axially in the longitudinal direction, thereby a biasing force in the nozzle retaining nut 20 to produce, after a largely torque-free assembly with the holding body 15 an axial clamping force on the within the nozzle retaining nut 20 located components, so as to be a dense fuel injector even at relatively high operating pressures 10 train.

Claims

Fuel injector ( 10 ), in particular common-rail injector, with an injector housing ( 11 ), which has a nozzle body ( 12 ), axially by means of a nozzle retaining nut ( 20 ) at least indirectly against a holding body ( 15 ) is tensioned, wherein the nozzle retaining nut ( 20 ) in the manner of a union nut a collar ( 21 ), which on the nozzle body ( 12 ) axially abuts, and wherein the union nut ( 20 ) on the holding body ( 15 ) facing side with a threaded bore ( 23 ) with a on the holding body ( 15 ) formed external thread ( 24 ) cooperates, characterized in that the nozzle retaining nut ( 20 ) Holding means ( 30 ) for a tensioning device ( 100 ; 100a ) for elastically extending the nozzle retaining nut ( 20 ) in the longitudinal direction at least in a partial region between the collar ( 21 ) and the threaded hole ( 23 ) having.

Fuel injector according to claim 1, characterized in that the holding means ( 30 ) at least one first retaining element ( 31 ) and at least one second retaining element ( 32 ), and that the two retaining elements ( 31 . 32 ) axially spaced on the outside of the nozzle retaining nut ( 20 ) are arranged.

Fuel injector according to claim 2, characterized in that the at least one first retaining element ( 31 ) in one of the threaded holes ( 23 ) facing away end of the nozzle retaining nut ( 20 ) and the at least one second retaining element ( 32 ) is arranged on a region which is threaded on the end region ( 23 ) facing side at a small distance to the threaded hole ( 23 ) is arranged.

Fuel injector according to one of claims 1 to 3, characterized in that holding elements ( 31 . 32 ) as radially encircling retaining grooves ( 33 . 38 ; 38a to 38c ) are formed.

Fuel injector according to claim 4, characterized in that the first and / or the second holding elements ( 31 . 32 ) each have a plurality of retaining grooves ( 33 . 38 ; 38a to 38c ) exhibit.

Fuel injector according to claim 4 or 5, characterized in that the retaining grooves ( 33 . 38 ; 38a to 38c ) each have an axial stop surface ( 35 . 39 ) exhibit.

Fuel injector according to one of claims 1 to 6, characterized in that the nozzle body ( 12 ) and the holding body ( 15 ) under the axial interposition of a throttle plate ( 13 ) and a valve plate ( 14 ) are clamped axially against each other.

Fuel injector according to claim 7, characterized in that the nozzle retaining nut ( 12 ), the holding body ( 15 ) and possibly the throttle plate ( 13 ) and the valve plate ( 14 ) are connected to each other in the axial direction without these in their angular position to each other positioning, in particular pin-shaped holding means.

Method for assembling a fuel injector ( 10 ) according to one of claims 1 to 8 with the following steps: - clamping a union nut ( 20 ) in a tensioning device ( 100 ; 100a ) in the area of the holding means ( 30 ) - Applying an axial expansion force in the nozzle retaining nut ( 20 ) for elastic extension of the nozzle retaining nut ( 20 ) - introducing a nozzle body ( 12 ) and possibly a throttle plate ( 13 ) and a valve plate ( 14 ) into the nozzle retaining nut ( 20 ) before or after the application of the axial expansion force to the nozzle retaining nut ( 20 ) - screwing a holding body ( 15 ) with the nozzle retaining nut ( 20 ) - releasing the connection between the clamping device ( 100 ; 100a ) and the nozzle retaining nut ( 20 ) in the area of the holding means ( 30 ).

A method according to claim 9, characterized in that the screwing of the holding body ( 15 ) with the nozzle retaining nut ( 20 ) takes place substantially torque-free.

Clamping device ( 100 ; 100a ) for use with a fuel injector ( 10 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the tensioning device ( 100 ; 100a ) at least two with the holding means ( 30 ) of the nozzle retaining nut ( 20 ) at least indirectly connectable clamping elements ( 101 ; 101 . 102 ; 102 ), wherein the axial distance of the retaining means ( 30 ) is mutually variable.

Clamping device according to claim 11, characterized in that the clamping elements ( 101 . 102 ) at their mutually facing, mutually abutting end faces relative to the longitudinal axis ( 34 ) of the nozzle retaining nut ( 20 ) oblique contact surfaces ( 109 . 110 ) having.

Clamping device according to claim 11 or 12, characterized in that each of the clamping means ( 101 ; 101 . 102 ; 102 ) of two cooperating, half-shell-shaped clamping shells ( 103 to 106 ), the nozzle retaining nut ( 20 ) enclose at its periphery.