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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kabelbaumhalter für einen Verbrennungsmotor, und insbesondere einen Kabelbaumhalter zum Halten eines Kabelbaums, der mit einer am Zylinderkopf eines Motors angebrachten elektrischen Komponente verbunden ist.
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Automobilmotoren sind typischerweise mit elektrischen Komponenten wie etwa Zündvorrichtungen und Kraftstoffeinspritzventilen ausgestattet, die mit anderen Komponenten, einer Steuereinheit oder einer Stromquelle elektrisch verbunden werden müssen. Typischerweise erfolgt eine solche elektrische Verbindung mittels eines Kabelbaums, der ein gebündeltes Teil und eine Mehrzahl von Zweigteilen enthält, die mit für verschiedene Zylinder vorgesehenen elektrischen Komponenten verbunden sind. Der Kabelbaum wird von einem Kabelbaumhalter gehalten, der wiederum am Kopfdeckel des Motors angebracht ist.
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Bekanntermaßen erzeugen Kraftstoffeinspritzventile im Betrieb Geräusche, so dass bestimmte Maßnahmen erwünscht sind, um die Übertragung der Geräusche zum Passagierraum zu minimieren. Die
JP 2001-020 753 A offenbart die Verwendung von Schallisolationsmaterial, das zwischen einem Einlasskrümmer und einer Kraftstoffschiene angeordnet ist, die mit den Kraftstoffeinspritzventilen verbunden ist, und ein Kabelbaum wird in einer Nut gehalten, die in einem oberen Teil des Isoliermaterials ausgebildet ist. Darüber hinaus ist ein Abdeckelement über dem Isoliermaterial, dem Kabelbaum, den Kraftstoffeinspritzventilen und der Kraftstoffschiene angeordnet.
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Diese frühere Ausführung verwendet den Isolator zum Sichern des Kabelbaums und erreicht einen Schallisolationseffekt, während sie ohne separaten Kabelbaumhalter auskommt. Da jedoch das Abdeckelement an dem Kopfdeckel angebracht ist und das Isoliermaterial gegen den Einlasskrümmer drückt, ist der Kabelbaum für den Arbeiter unsichtbar, wenn er das Abdeckelement am Kopfdeckel befestigt. Selbst wenn der Kabelbaum aus der Nut in dem Isolierelement verlagert ist, ist es daher unmöglich, dies von der Außenseite her visuell zu erkennen. Dies macht den Montageprozess kompliziert.
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Die
JP H11-82 163 A offenbart eine Zierabdeckung für den Kopfdeckel eines Motors, und die Zierabdeckung ist mit einer einstückigen Verlängerung versehen, die sich über die Kraftstoffeinspritzventile hinweg erstreckt. Dies hat den Nachteil, dass die Anzahl der Bauteile vergleichsweise groß ist, weil die Zierabdeckung zusätzlich zum Kopfdeckel erforderlich ist.
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Aus der
US 8 061 332 B1 ist ein Kabelbaumhalter nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 bekannt. In diesem Kabelbaumhalter ist eine Kraftstoffdruckleitung integriert, welche den jeweiligen Kraftstoffeinspritzventilen unter Druck stehenden Kraftstoff zuführt.
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Die
JP H10-318 080 A zeigt Kraftstoffeinspritzventile, die von einem gemeinsamen Verteilerrohr mit Kraftstoff versorgt werden, wobei von dem Kraftstoffverteilerrohr Schallisolationswände nach unten abstehen, welche die Kraftstoffeinspritzventile seitlich abdecken.
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Die
JP 2009-287 442 A zeigt einen Verbrennungsmotor mit einem Kabelbaumhalter und einer Entlüftungskammer.
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Im Hinblick auf dieses Problem der herkömmlichen Technik ist es Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kabelbaumhalter für einen Verbrennungsmotor anzugeben, der einfach und wirtschaftlich ist, während er für günstige Schallisolationseigenschaften sorgt.
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Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Kabelbaumhalter für einen Verbrennungsmotor anzugeben, der für günstige Schallisolationseigenschaften sorgt, ohne die Zugänglichkeit der elektrischen Komponente, mit der der Kabelbaum verbunden ist, unmäßig einzuschränken.
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Eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Kabelbaumhalter für einen Verbrennungsmotor anzugeben, der für günstige Schallisolationseigenschaften sorgt, ohne eine kompakte Konstruktion des Motors zu beeinträchtigen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann zumindest ein Teil dieser Aufgaben durch das Vorsehen eines Kabelbaumhalters für einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1 gelöst werden.
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Die Wandverlängerung kann als Schallabschirmung verwendet werden, um die Geräuschübertragung von der elektrischen Komponente zu kontrollieren, die aus einem Kraftstoffeinspritzventil entstehen kann. Das Vorsehen der Wandverlängerung erhöht die Herstellungskosten oder die Gesamtabmessung des Motors nicht und trägt auch zur mechanischen Steifigkeit und Festigkeit des Kabelbaumhalters bei. Da sich die Wandverlängerung entlang einer Seite der Kraftstoffeinspritzventile erstreckt, die zum Passagierraum eines den Motor tragenden Fahrzeugs weist, können Geräusche, die von den Kraftstoffeinspritzventilen abgegeben werden könnten, effektiv daran gehindert werden, den Passagierraum zu erreichen. Weil sich die Wandverlängerung in einen Raum erstreckt, der zwischen der Reihe der Kraftstoffeinspritzventile und dem Entlüftungsgehäuse erstreckt, kann die Geräuschübertragung von den Kraftstoffeinspritzventilen kontrolliert werden, ohne irgendeinen Extraraum zu benötigen, in dem der Raum genutzt wird, welcher anderweitig verschwendet wird.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung kann der Kabelbaumhalter eine andere Wandverlängerung aufweisen, die sich im Wesentlichen horizontal über ein oberes Teil der Kraftstoffeinspritzventile erstreckt. Weil sich die andere Wandverlängerung über die Kraftstoffeinspritzventile erstreckt, kann nicht nur die Geräuschübertragung von den Kraftstoffeinspritzventilen kontrolliert werden, sondern es können auch die Kraftstoffeinspritzventile vor Fremdstoffen geschützt werden, die während des Betriebs des Motors gegen den Kopfdeckel oder den Zylinderkopf geworfen werden könnten.
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Durch geeignetes Anordnen der Wandverlängerungen kann die Steifigkeit des Kabelbaumhalters derart erhöht werden, dass Schwingungen oder andere übermäßige Verformungen des Kabelbaumhalters vermieden werden können.
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Figurenliste
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Nun wird die vorliegende Erfindung im Folgenden in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, worin:
- 1 ist eine Draufsicht auf eines die vorliegende Erfindung verkörpernden Fahrzeugmotors; und
- 2 ist eine vergrößerte Teilschnittansicht entlang Linie II-II von 1.
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Beschreibung der Ausführung
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In Bezug auf die 1 und 2 enthält ein Verbrennungsmotor 1 einen Zylinderblock 3, der vier in einer Reihe angeordnete Zylinder 2 definiert, einen Zylinderkopf 4, der am Oberende des Zylinderblocks 3 angebracht ist und einen Motorventilbetätigungsmechanismus zum Betätigen von Motorventilen (in den Zeichnungen nicht gezeigt) enthält, und einen Kopfdeckel 5, der ein oberes Ende des Zylinderkopfs 4 abdeckt. In der Beschreibung der dargestellten Ausführung der vorliegenden Erfindung und den Ansprüchen wird zur Vereinfachung der Beschreibung angenommen, dass der Motor in einer im Wesentlichen aufrechten Konfiguration angeordnet ist, oder dass die Achslinie der Zylinder vertikal angeordnet ist. Jedoch sollte angemerkt werden, dass die vorliegende Erfindung auch an Motoren mit anderen unterschiedlichen Konfiguration anwendbar ist, und die Sprache der Ansprüche in diesem Sinne interpretiert werden sollte.
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Ein Kraftstoffeinspritzventil 6 (elektrische Komponente) ist in jenes Teil des Zylinderkopfs 4 eingesetzt, das in Draufsicht der Mitte des Zylinders entspricht, und eine Kraftstoffschiene 7 erstreckt sich entlang der Reihe der Zylinder (Längsrichtung) an dem Kopfdeckel 5 an einer Querseite der Kraftstoffeinspritzventile 6, um den Kraftstoff, der von einer in den Zeichnungen nicht gezeigten Kraftstoffpumpe zugeführt wird, auf jedes Kraftstoffeinspritzventil 6 zu verteilen. Ein Kraftstoffrohr 7a erstreckt sich von der Kraftstoffschiene 7 zu jedem Kraftstoffeinspritzventil 6. In der dargestellten Ausführung ist der Motor 1 mit Bezug auf den Fahrzeugkörper quer angeordnet, so dass das Kraftstoffrohr 7 an der Vorderseite des Motors 1 angeordnet ist, oder an der Seite des Motors, die vom Passagierraum weg weist.
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Der Motor 2 ist, zusätzlich zu den Kraftstoffeinspritzventilen 6, mit Zündvorrichtungen und verschiedenen anderen elektrischen Komponenten versehen und ist mit einem Kabelbaum 8 ausgestattet, um diese elektrischen Komponenten mit einer Steuereinheit oder einer Stromquelle (in den Zeichnungen nicht gezeigt) elektrisch zu verbinden, die in einem geeigneten Teil des Fahrzeugkörpers angeordnet sind.
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Der Kabelbaum 8 enthält ein gebündeltes Teil, das eine Anzahl von elektrischen Drähten zusammengebündelt enthält, und eine Anzahl von Zweigteilen 8a, die jeweils auf einem gebündelten Teil abzweigen und aus einer kleineren Anzahl von elektrischen Drähten bestehen. In der dargestellten Ausführung erstreckt sich das gebündelte Teil unmittelbar über den Zylinderkopf 5 entlang der Zylinderreihe (in der Längsrichtung), und wird von einem Kabelbaumhalter 9 gehalten, der wiederum an dem Motor 1 oder insbesondere am Kopfdeckel 5 gesichert ist. Das gebündelte Teil ist seitlich zentral in Bezug auf den Zylinderkopf 4 und den Kopfdeckel 5 angeordnet. Der Kabelbaumhalter 9 ist aus Kunststoffmaterial hergestellt und ist in der Längsrichtung langgestreckt. Ein Entlüftungskammergehäuse 10, das in der Längsrichtung langgestreckt ist, ist an der Oberseite des Kopfdeckels 5 angebracht, unter Verwendung von Gewindebolzen, die in den Zeichnungen nicht gezeigt sind, an der entgegengesetzten Seite der Kraftstoffschiene oder an der anderen Seite des Motors 1 in Bezug auf das gebündelte Teil des Kabelbaums 8. Das Entlüftungskammergehäuse 10 definiert im Zusammenwirken mit dem Kopfdeckel 5 eine Entlüftungskammer, die mit dem Innenraum des Kopfdeckels in Verbindung steht. Die Entlüftungskammer kann aus einer an sich bekannten Struktur bestehen, um Ölnebel vom Durchblasgas innerhalb des Kopfdeckels 5 zu beseitigen, bevor das Durchblasgas in das Einlasssystem des Motors eingeleitet wird.
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Der Kabelbaumhalter 9 umfasst einen Hauptkörper 9a, der eine sich nach oben hinaus öffnende Vertiefung 11 definiert und sich im Wesentlichen über die Gesamtlänge davon erstreckt, sowie ein Deckel 9b, der aus einem rechteckigen Streifen besteht, der so konfiguriert ist, dass er das offene obere Ende der Vertiefung 11 verschließt. Der Deckel 9b ist entlang einem Querrand des Deckels 9b über einen dünnwandigen Abschnitt mit dem oberen Rand von einer eines Paars von vertikalen Wänden des Hauptkörpers 9a verbunden, die die zwei Querseiten der Vertiefung 11 definieren. Die Vertiefung 11 nimmt das gebündelte Teil des Kabelbaums 8 auf, und der Deckel 9b verschließt die Vertiefung 11 mittels einer elastischen Verrastung, die zwischen dem Querrand des Deckels 9b gegenüber dem aus dem dünnwandigen Wandteil bestehenden Gelenk und dem oberen Rand der anderen vertikalen Wand des Hauptkörpers 9a gebildet ist. Daher wird das gebündelte Teil des Kabelbaums 8 normalerweise vollständig in den Kabelbaumhalter 9 eingeschlossen, kann aber darin angeordnet oder daraus entfernt werden, indem man einfach den Deckel 9b in Bezug auf den Hauptkörper 9a öffnet.
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Der Hauptkörper 9a des Kabelbaumhalters 9 ist mit einem Paar von Beinverlängerungen 9c versehen, die an dem Kopfdeckel 5 und der Entlüftungskammer 10 am linken Endteil und dem rechten Endteil von 1 angebracht sind. In der dargestellten Ausführung ist der Hauptkörper 9a des Kabelbaumhalters 9 nur an diesen zwei Punkten am Motor angebracht, so dass die Montagearbeit für den Kabelbaumhalter 9 vereinfacht wird.
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Jedes Kraftstoffeinspritzventil 6 kann aus einem Solenoidventil bestehen, und ist mit dem entsprechenden Zweigteil 8a des Kabelbaums 8 über einen Stecker verbunden. Der Hauptkörper 9a des Kabelbaumhalter 9 ist mit vier Zweigvertiefungen 9d ausgebildet, die mit der Vertiefung 11 in Verbindung stehen, um das Zweigteil 8a des Kabelbaums 8 aufzunehmen, das von dem in der Vertiefung 11 aufgenommenen gebündelten Teil abzweigt. Jedes Zweigteil 8a enthält ein freiliegendes Teil, das sich zwischen dem Außenende der entsprechenden Zweigvertiefung 9d und dem entsprechenden Kraftstoffeinspritzventil 6 erstreckt.
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Der Motor 1 ist in Bezug auf die Längsrichtung des Fahrzeugkörpers quer angeordnet, und jedes Kraftstoffeinspritzventil 6 ist mittig des entsprechenden Zylinders 2 angeordnet. Das Entlüftungskammergehäuse 10 ist an der Passagierraumseite (Rückseite) der Reihe der Kraftstoffeinspritzventile 6 angeordnet, und die Kraftstoffrohre 7a und die Zweigteile des Kabelbaums sind, in Bezug auf die Reihe der Kraftstoffeinspritzventile 6, vom Passagierraum entfernt (Vorderseite) angeordnet. Die Kraftstoffrohre 7a sind gemeinsam mit einer Kraftstoffschiene 7 verbunden, die entlang der Vorderseite des Zylinderkopfs vorgesehen ist. Jedes Zweigteil 8a des Kabelbaums 8 erstreckt sich von dem gebündelten Teil des Kabelbaums nach vorne und macht eine U-Biegung, bevor es mit dem entsprechenden Kraftstoffeinspritzventil 6 verbunden ist.
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Der Deckel 9b ist einstückig mit einer ersten Wandverlängerung 12 ausgebildet, die sich von dessen Querrand als seitliche Verlängerung erstreckt, die sich im Wesentlichen in der Hauptebene des Deckels 9b erstreckt, und er deckt die offenen oberen Enden der Zweigvertiefungen ab. In der dargestellten Ausführung besteht die erste Wandverlängerung 12 aus einem einzigen durchgehenden Wandelement, das von dem Deckel 9b vorsteht und sich in der Längsrichtung des Motors 1 erstreckt.
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Wie am Besten in 2 gezeigt, ist die Vertiefung 11 in einem Raum angeordnet, der zwischen dem Entlüftungskammergehäuse 10 und der Reihe der Kraftstoffeinspritzventile 6 definiert ist, und die erste Wandverlängerung 12 erstreckt sich über die Kraftstoffeinspritzventile 6. Die Kraftstoffeinspritzventile 6 erzeugen beim Betrieb gewisse Geräusche, aber die erste Wandverlängerung 12 dient als Schallabschirmung, die verhindert, dass die Geräusche nach oben laufen und daher den Passagierraum erreichen.
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Die Höhe der Oberseite des Entlüftungskammergehäuses 10, gemessen von der Oberseite des Kopfdeckels 5 aus, ist größer als die entsprechende Höhe der Kraftstoffeinspritzventile 9, so dass das Entlüftungskammergehäuse 10 als Schallbarriere dienen kann, die verhindert, dass Geräusche von den Kraftstoffeinspritzventilen 6 nach hinten laufen und daher den Passagierraum erreichen. Wenn jedoch der Abstand zwischen dem Kraftstoffeinspritzventilen 9 und dem Entlüftungskammergehäuse 10 groß ist, ist eine gewisse Geräuschleckage unvermeidlich.
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In der dargestellten Ausführung hängt eine zweite Wandverlängerung 13 einstückig von dem seitlich mittleren Teil der Bodenwand des Hauptkörpers 9a des Kabelbaumhalter 9 ab (definiert die Vertiefung 11 in Zusammenwirken mit den zwei Seitenwänden), und erstreckt sich im Wesentlichen über die Gesamtlänge. Diese zweite Wandverlängerung 13 steht von oben in einem Raum vor, der zwischen den Kraftstoffeinspritzventilen 6 und dem Entlüftungskammergehäuse 10 definiert ist. Daher dient die zweite Wandverlängerung 13 als Schallabschirmung, die verhindert, dass die Geräuschemission von den Kraftstoffeinspritzventilen 6 den Passagierraum erreichen. Die Geräusche jedes Kraftstoffeinspritzventils 6 werden in einem relativ oberen Teil davon erzeugt, so dass die zweite Wandverlängerung 13 als Schallabschirmung fungieren kann, so lange sie sich entlang der Seite des einen oberen Teils des Kraftstoffeinspritzventils 6 erstreckt.
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Die Geräusche von den Kraftstoffeinspritzventilen 6 werden durch die erste Wandverlängerung 12 und die zweite Wandverlängerung 13 sowohl in vertikaler als auch rückwärtiger Richtung wirkungsvoll abgeschirmt, so dass die Geräuschübertragung zum Passagierraum minimiert werden kann. Ferner sind diese Wandverlängerungen 12 und 13 einstückig mit dem Kabelbaumhalter 9 ausgebildet. In der dargestellten Ausführung ist der Kabelbaumhalter 9 aus einem Kunststoffelement hergestellt, und die Wandverlängerungen 12 und 13 werden während des Formens des Kabelbaumhalters 9 einstückig geformt. Daher können die Wandverlängerungen 12 und 13 im Wesentlichen ohne jegliche Zusatzkosten ausgebildet werden, und ohne irgendeine größere Änderung in der Konstruktion des vorhandenen Kabelbaumhalters 9, oder der Metallformgruppe zur Formung des Kabelbaumhalters 9 zu benötigen.
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Insbesondere sorgen die Wandverlängerungen 12 und 13 für einen adäquaten Schallabschirmungseffekt, so dass die Kraftstoffeinspritzventile 6 nicht von etwaigen zusätzlichen Schallabschirmungen umgeben werden müssen, und die Zugänglichkeit zum die Kraftstoffeinspritzventile 6 umgebenden Bereich verbessert werden kann. Im Ergebnis kann die Montage und Wartung der Kraftstoffeinspritzventile 6 vereinfacht werden.
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Die erste Wandverlängerung 12 ist auch nützlich darin, die Kraftstoffeinspritzventile 6 vor Fremdobjekten wie etwa Feuchtigkeit, Schlamm, Kies etc. zu schützen, die gegen das obere Teil des Motors 1 geworfen werden könnten.
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Auch sind die erste Wandverlängerung 12 und die zweite Wandverlängerung 13 wirkungsvoll darin, die Steifigkeit und die mechanische Festigkeit des Hauptkörpers 9a und des Deckels 9b des Kabelbaumhalters 9 zu erhöhen, so dass die Vibration des Kabelbaumhalter 9 vermieden werden kann und die mechanische Integrität des Kabelbaumhalters 9 sichergestellt werden kann. Da die zweite Wandverlängerung 13 bequem in dem Raum aufgenommenen werden kann, der zwischen dem Entlüftungskammergehäuse 10 und den Kraftstoffeinspritzventilen 6 definiert ist, der andernfalls ungenutzt ist, verkompliziert das Vorsehen der zweiten Wandverlängerung 13 das Layout der verschiedenen genannten Bauteile nicht, und dies trägt zur kompakten Konstruktion des Motors 1 bei, insbesondere im Hinblick auf die Querbreite und Höhe des Motors. Die Schallabschirmeigenschaft der zweiten Wandverlängerung 13 kann maximiert werden, indem diese so nahe wie möglich an den Kraftstoffeinspritzventilen angeordnet wird, und die Längslänge davon vergrößert wird.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführung davon beschrieben worden ist, versteht es sich für den Fachkundigen, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich sind, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, der in den beigefügten Zeichnungen und Ansprüchen aufgeführt ist.
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Ein Kabelbaumhalter (9) für einen Verbrennungsmotor ist an einem Kopfdeckel (5) des Motors angebracht, um einen Kabelbaum (8) zum Vorsehen einer elektrischen Verbindung mit Kraftstoffeinspritzventilen (6) zu halten, und enthält einen Hauptkörper (9a), der eine Vertiefung (11) zur Aufnahme des Kabelbaums definiert, und einen Deckel (9b), der ein offenes Ende der Vertiefung verschließt, wobei der Deckel eine erste Wandverlängerung (12) enthält, die sich im Wesentlichen horizontal über den Kraftstoffeinspritzventilen erstreckt, und der Hauptkörper (9a) eine zweite Wandverlängerung (13) enthält, die sich entlang einer Seite der Kraftstoffeinspritzventile erstreckt. Diese Wandverlängerungen sind wirkungsvoll darin, Geräusche von Kraftstoffeinspritzventilen abzublocken.
