DE102017219630A1

DE102017219630A1 - Einspritzanlage, insbesondere Brennstoffeinspritzanlage, mit einer Fluid führenden Komponente, einem Zumessventil und einer Aufhängung

Info

Publication number: DE102017219630A1
Application number: DE102017219630.0A
Authority: DE
Inventors: Andreas Rehwald; Prakash Gurushantappa Yadawad; Rao Bharath Narahari; Sunil Makarabbi
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-11-06
Filing date: 2017-11-06
Publication date: 2019-05-09

Abstract

Eine Aufhängung (2) für Brennstoffeinspritzanlagen (1) dient zur Verbindung eines Brennstoffeinspritzventils (3) mit einer Brennstoff führenden Komponente (4). Im montierten Zustand ist ein Anschlussstück (5) des Brennstoffeinspritzventils (3) in einen Aufnahmeraum (9) eines Anschlusskörpers (8) der Komponente (4) eingefügt. An dem Anschlussstück (5) ist ein Stützteil (13) angeordnet. Das Anschlussstück (5) ist über das Stützteil (13), ein Entkopplungselement (15) und einen Befestigungskörper (11) an dem Anschlusskörper (8) aufgehängt. An dem Befestigungskörper (11) und dem Anschlusskörper (8) ist ein Steck-Dreh-Verschluss (83) ausgestaltet, wobei der Befestigungskörper (11) im montierten Zustand über den Steck-Dreh-Verschluss (83) an dem Anschlusskörper (8) befestigt ist. Ferner ist eine Brennstoffeinspritzanlage (1) mit solch einer Aufhängung (2) angegeben.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Aufhängung für Einspritzanlagen, insbesondere Brennstoffeinspritzanlagen, zur Verbindung eines Zumessventils mit einer Fluid führenden Komponente, und eine Einspritzanlage mit solch einer Aufhängung. Speziell betrifft die Erfindung das Gebiet der Brennstoffeinspritzanlagen für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen.
Aus der DE 10 2013 200 993 A1 ist eine Brennstoffeinspritzanlage mit einer Brennstoff führenden Komponente, einem Brennstoffeinspritzventil und einer Aufhängung bekannt. Bei der bekannten Aufhängung ist innerhalb einer Tasse der Brennstoff führenden Komponente ein Aufnahmeraum vorgesehen, in dem ein Brennstoffstutzen des Brennstoffeinspritzventils angeordnet ist. An der Tasse ist ein innenliegender Kragen ausgestaltet. Ferner ist ein elastisch verformbares Element vorgesehen, das an dem innenliegenden Kragen abgestützt ist. Der Brennstoffstutzen ist dann über das elastisch verformbare Element abgestützt. Hierdurch ist eine Aufhängung des Brennstoffeinspritzventils an der Brennstoff führenden Komponente möglich, wobei eine Geräuschreduzierung durch eine gezielte Entkopplung möglich ist.
Die Reduzierung von Motorgeräuschen ist heute nicht nur in Bezug auf aus dem Fahrzeuginnenraum wahrnehmbare Geräusche bedeutend. Im Rahmen eines Verkaufsgesprächs können von einem Kunden insbesondere bei geöffneter Motorhaube bestimmte Motorgeräusche als unerwünscht wahrgenommen werden, wenn sich der Motor im Leerlauf befindet. Dies betrifft insbesondere metallische Übergänge bei der Aufhängung der Brennstoffeinspritzventile. Ferner kann davon ausgegangen werden, dass mit steigendem Brennstoffdruck solche unerwünschten Geräusche zumindest subjektiv lauter wahrgenommen werden.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Aufhängung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und die Einspritzanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 10 haben den Vorteil, dass eine verbesserte Aufhängung des Zumessventils an der Fluid führenden Komponente ermöglicht ist. Insbesondere kann zumindest in Bezug auf geeignete Anwendungsfälle eine verbesserte Montage erzielt werden.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Aufhängung und der im Anspruch 10 angegebenen Einspritzanlage möglich.
Speziell eignen sich die Aufhängung und die Einspritzanlage für Anwendungen zur Brennstoffeinspritzung, insbesondere Benzindirekteinspritzung. Die Fluid führende Komponente ist dann als Brennstoff führende Komponente ausgebildet. Das Zumessventil ist dann als Brennstoffeinspritzventil ausgebildet. Die anhand dieser bevorzugten Anwendungen angegebenen Vorteile und Weiterbildung können aber in entsprechender Weise auch allgemein bei einer Aufhängung für Einspritzanlagen und bei Einspritzanlagen zur Anwendung kommen.
Die Brennstoff führende Komponente ist hierzu vorzugsweise als Brennstoffverteiler, insbesondere als Brennstoffverteilerleiste, ausgebildet. Solch ein Brennstoffverteiler kann zum einen zur Verteilung des Brennstoffs auf mehrere Brennstoffeinspritzventile, insbesondere Hochdruckeinspritzventile, dienen. Zum anderen kann der Brennstoffverteiler als gemeinsamer Brennstoffspeicher für die Brennstoffeinspritzventile dienen. Die Brennstoffeinspritzventile sind dann vorzugsweise über sich entsprechende Aufhängungen mit dem Brennstoffverteiler verbunden. Im Betrieb spritzen die Brennstoffeinspritzventile den zum Verbrennungsvorgang notwendigen Brennstoff dann unter hohem Druck in den jeweiligen Verbrennungsraum ein. Der Brennstoff wird hierbei über eine Hochdruckpumpe verdichtet und mengengesteuert über eine Hochdruckleitung in den Brennstoffverteiler gefördert.
Das an dem Anschlussstück angeordnete Stützteil ist vorzugsweise als separates Stützteil ausgebildet, das auf geeignete Weise mit dem Anschlussstück des Einspritzventils verbunden werden kann. Prinzipiell kann das Stützteil auch Bestandteil des Anschlussstücks sein. Das Anschlussstück ist somit nicht notwendigerweise ein Bestandteil einer erfindungsgemäßen Aufhängung. Insbesondere kann eine erfindungsgemäße Aufhängung gegebenenfalls auch getrennt von dem Brennstoffeinspritzventil hergestellt und vertrieben werden. Der Anschlusskörper kann Bestandteil der Brennstoff führenden Komponente sein. Insbesondere kann der Anschlusskörper als Tasse eines Brennstoffverteilers ausgestaltet sein. Hierbei kann der Anschlusskörper allerdings auch zu einem späteren Zeitpunkt mit einem Grundkörper eines Brennstoffverteilers verbunden werden, beispielsweise durch Schweißen. Somit kann eine erfindungsgemäße Aufhängung gegebenenfalls auch unabhängig von solchen weiteren Bauteilen, insbesondere einem Grundkörper, der Brennstoff führenden Komponente hergestellt und vertrieben werden.
Über den Steck-Dreh-Verschluss kann in vorteilhafter Weise eine Verbindung zwischen dem Befestigungskörper und dem Anschlusskörper realisiert werden, um beispielsweise einen Anlagekörper mit einer sphärischen Anlagefläche so zu montieren, dass das Entkopplungselement einerseits an dem Stützteil und andererseits an der sphärischen Anlagefläche des Anlagekörpers anliegt. Hierdurch ist eine vorteilhafte Aufhängung realisierbar, bei der ein direkter Übertragungsweg zwischen dem Brennstoffeinspritzventil und dem Anschlusskörper der Komponente entfällt. Dadurch wird eine Übertragung von Schwingungen verhindert, was eine Geräuschisolierung ermöglicht.
Insbesondere kann somit auch erreicht werden, dass ein direkter Übertragungsweg zwischen dem Brennstoffeinspritzventil und einem Zylinderkopf entfällt. Hierdurch können auch Befestigungsmittel zwischen dem Brennstoffeinspritzventil und dem Zylinderkopf, wie beispielsweise Bolzen, die zur Geräuschisolierung in elastische Lagerbuchsen eingefügt sind, entfallen.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung mit den Merkmalen des Anspruchs 2 kann eine einfache Montage ermöglicht werden, bei der Befestigungskörper zunächst entlang der Längsachse des Anschlusskörpers an den Anschlusskörper angesetzt und dann mit einer Steck-Dreh-Bewegung gewissermaßen eingeschraubt wird. Im montieren Zustand ist dann ein gerades Abziehen des Befestigungskörper von dem Anschlusskörper der Komponente entlang der Längsachse verhindert.
In vorteilhafter Weise kann dann gemäß der Weiterbildung nach Anspruch 3 eine Fixierung des Steck-Dreh-Verschlusses gewährleistet werden. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ist gemäß dem Anspruch 4 möglich.
Eine weitere mögliche Weiterbildung zur Ausgestaltung des Steck-Dreh-Verschlusses ist gemäß Anspruch 5 möglich. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass bei der Montage zunächst ein Aufstecken entlang der Längsachse und dann eine reine Drehbewegung um die Längsachse realisiert werden können. Zur Sicherung des Steck-Dreh-Verschlusses im montierten Zustand kann in vorteilhafter Weise ein Sicherungselement entsprechend der Weiterbildung nach Anspruch 6 dienen. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass eine weitgehende Entlastung des Sicherungselements in Bezug auf entlang der Längsachse wirkende Kräfte ermöglicht ist. Eine vorteilhafte Lösung zur Montage solch eines Sicherungselements ist gemäß Anspruch 7 möglich. Das Sicherungselement kann hierbei in vorteilhafter Weise als zumindest teilweise elastisch verformbare Niete, insbesondere Schnappniete, ausgestaltet sein. Hierbei können auch zwei oder mehr solcher Sicherungselemente, insbesondere Schnappnieten, zum Einsatz kommen.
Gemäß Anspruch 8 ist eine vorteilhafte Ausrichtung des Zumessventils im montierten Zustand möglich. In Anspruch 9 ist eine vorteilhafte Möglichkeit zur Ausgestaltung einer Entkopplung über das Entkopplungselement angegeben. Hierbei sind auch geeignete Abwandlungen denkbar. Insbesondere kann bei einer möglichen Abwandlung die sphärische Anlagefläche auch an dem Befestigungskörper ausgestaltet werden, so dass der Anlagekörper auch entfallen kann.
Bei einer möglichen Weiterbildung kann eine geschlossene Außenseite an dem Befestigungskörper und dem Anschlusskörper gebildet werden. Hierdurch kann vorteilhafte Außengeometrie realisiert werden, wobei gegebenenfalls der Befestigungsring in vorteilhafter Weise zumindest im Wesentlichen in die umlaufende Nut eingefügt werden kann. Der Befestigungskörper ist vorzugsweise als einstückiger Befestigungskörper ausgestaltet.
Je nach Ausgestaltung ergibt sich auch der Vorteil, dass eine einfache Montage des Brennstoffeinspritzventils ermöglicht ist. Beim Einfügen des Anschlussstücks des Brennstoffeinspritzventils in den Aufnahmeraum des Anschlusskörpers kann auch der Befestigungskörper an den Anschlusskörper gefügt werden und dann auf einfache Weise fixiert werden. Dadurch ergibt sich die Befestigung des Anschlussstücks an dem Anschlusskörper der Komponente. Zusammen mit dem im Betrieb wirkenden Brennstoffdruck ergibt sich dann eine zuverlässige Fixierung des Brennstoffeinspritzventils, da über den Brennstoffdruck auf das Anschlussstück wirkende Kräfte über den mit dem Anschlusskörper verbundenen Befestigungskörper aufgenommen werden.
Vorteilhaft ist es, dass das Entkopplungselement als Teil einer Hohlkugel, insbesondere als gelochte Hohlkugelkappe, ausgestaltet ist. Bei dieser Weiterbildung kann insbesondere eine zumindest näherungsweise konstante Dicke des Entkopplungselements im unbelasteten Zustand vorgegeben werden.
Vorteilhaft ist es, dass das Entkopplungselement zumindest teilweise aus einem elastischen Werkstoff gebildet ist. Bei dieser Ausgestaltung des Entkopplungselements ist es insbesondere vorteilhaft, wenn das Entkopplungselement zumindest teilweise aus zumindest einem Elastomer gebildet ist. Hierbei kann das Entkopplungselement zumindest teilweise als werkzeugfallendes Formteil, insbesondere als Kunststoffspritzgussteil, thermoplastisches Elastomerteil, Naturkautschukteil beziehungsweise Synthesekautschukteil, ausgeformt und/oder aus einem Band- oder Plattenförmigen Vormaterial ausgeschnitten oder auf andere Weise ausgeformt werden.
Zusätzlich oder alternativ kann das Entkopplungselement zumindest teilweise aus einem thermoplastischen oder einem aushärtbaren plastischen Material gebildet sein. Speziell kann das Entkopplungselement in vorteilhafter Weise einen Schichtaufbau, insbesondere Sandwichaufbau, aufweisen. Vorteilhaft ist es besonders, dass das Entkopplungselement einen Schichtaufbau, insbesondere Sandwichaufbau, mit zumindest einer elastischen Zwischenschicht aufweist. Ein Schichtaufbau ist hierbei nicht notwendigerweise auf zwei oder drei Schichten begrenzt. Vorteilhaft ist allerdings ein Schichtaufbau, bei dem sich zwischen zwei nicht elastischen Schichten eine elastische Schicht befindet.
Vorteilhaft ist es, dass das Entkopplungselement eine erste äußere Schicht, die als metallische Schicht oder als zumindest im Wesentlichen inelastische Kunststoffschicht ausgebildet ist, und eine zweite äußere Schicht, die als metallische Schicht oder als zumindest im Wesentlichen inelastische Kunststoffschicht ausgebildet ist, aufweist und dass die elastische Zwischenschicht zwischen der ersten äußeren Schicht und der zweiten äußeren Schicht angeordnet ist. Speziell hat diese Weiterbildung den Vorteil, dass sowohl eine hohe Robustheit als auch eine vorteilhafte Dämpfungswirkung erzielt werden können.
Vorteilhaft ist es, dass das Entkopplungselement als metallisches Federelement ausgestaltet ist. Diese Weiterbildung hat den Vorteil, dass eine massive und robuste Ausgestaltung des Entkopplungselements möglich ist.
Figurenliste
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen sich entsprechende Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen sind, näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Brennstoffeinspritzanlage mit einer Aufhängung in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 einen Befestigungsring für die in 1 dargestellten Aufhängung entsprechend einer möglichen Ausgestaltung;
3 ein Entkoppelelement der in 1 dargestellten Aufhängung entsprechend einer ersten möglichen Ausgestaltung;
4 ein Entkoppelelement der in 1 dargestellten Aufhängung entsprechend einer zweiten möglichen Ausgestaltung;
5 ein Entkoppelelement der in 1 dargestellten Aufhängung entsprechend einer dritten möglichen Ausgestaltung;
6 ein Stützteil der in 1 dargestellten Aufhängung entsprechend einer möglichen Ausgestaltung;
7 das in 6 dargestellte Stützteil in einer räumlichen, geschnittenen Darstellung, wobei eine Längsachse in der Schnittebene liegt;
8 einen Anlagekörper der in 1 dargestellten Aufhängung entsprechend einer möglichen Ausgestaltung und
9 den in 8 dargestellten Anlagekörper in einer räumlichen, geschnittenen Darstellung, wobei eine Längsachse in der Schnittebene liegt.
10 einen Befestigungskörper der in 1 dargestellten Aufhängung in einer räumlichen Darstellung;
11 den in 10 dargestellten Befestigungskörper aus der mit XI bezeichneten Blickrichtung;
12 die Komponente mit dem Anschlusskörper in einer schematischen Darstellung entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel;
13 eine Brennstoffeinspritzanlage mit einer Aufhängung in einer auszugsweisen, schematischen Darstellung entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
14 einen Befestigungskörper der in 13 dargestellte Aufhängung in einer räumlichen Darstellung;
15 die Komponente mit dem Anschlusskörper in einer schematischen Darstellung entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel;
16 ein Sicherungselement der in 13 dargestellten Aufhängung in einer räumlichen Darstellung;
17 das in 13 dargestellte Sicherungselement in einer schematischen Darstellung und
18 die in 13 dargestellte Brennstoffeinspritzanlage des zweiten Ausführungsbeispiels in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung.

Ausführungsformen der Erfindung
1 zeigt eine Brennstoffeinspritzanlage 1 mit einer Aufhängung 2 in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem Ausführungsbeispiel. Die Brennstoffeinspritzanlage 1 weist ein Brennstoffeinspritzventil 3 und eine Brennstoff führende Komponente 4 auf. Das Brennstoffventil 3 weist ein Anschlussstück 5 auf, das eine axiale Durchgangsbohrung 6 umfasst, um Brennstoff in das Brennstoff in das Brennstoffeinspritzventil 3 zu führen. Die Brennstoff führende Komponente 4 weist in diesem Ausführungsbeispiel einen rohrförmigen Grundkörper 7 und einen Anschlusskörper 8 auf.
Der Anschlusskörper 8 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Tasse 8 ausgebildet und weist einen Aufnahmeraum 9 auf. Das Anschlussstück 5 ist zumindest teilweise in den Aufnahmeraum 9 des Anschlusskörpers 8 eingefügt. Hierbei ist über einen Dichtring 10 eine Brennstoffdichtung gewährleistet.
Ferner ist ein Befestigungskörper 11 montiert. Im montierten Zustand ist durch den Befestigungskörper 11 ein Anlagekörper 16 montiert, an dem eine sphärische Anlagefläche 12 (8) ausgebildet ist. Ferner ist in diesem Ausführungsbeispiel an dem Anschlussstück 5 ein Stützteil 13 angeordnet, das mit dem Anschlussstück 5 verbunden ist. Bei einer abgewandelten Ausgestaltung kann das Stützteil 13 prinzipiell auch ein Bestandteil des Anschlussstücks 5 sein. An dem Stützteil 13 ist eine sphärische Stützfläche 14 (7) ausgebildet, die der sphärischen Anlagefläche 12 des Anlagekörpers 16 zugewandt ist.
Zwischen der sphärischen Anlagefläche 12 des des Anlagekörpers 16 und der sphärischen Stützfläche 14 des Stützteils 13 ist im montierten Zustand ein Entkopplungselement 15 angeordnet. Das Entkopplungselement 15 liegt hierbei vorzugsweise im Wesentlichen an der gesamten sphärischen Anlagefläche 12 und/oder zumindest im Wesentlichen an der gesamten sphärischen Stützfläche 14 an, so dass eine zumindest im wesentlichen vollflächige, beidseitige Anlage des Entkopplungselements 15 an der sphärischen Anlagefläche 12 beziehungsweise der sphärischen Stützfläche 14 gegeben ist.
Im montierten Zustand ist das Brennstoffeinspritzventil 3 dann bezüglich einer durch den Anschlusskörper 8 vorgegebenen Längsachse 20 des Aufnahmeraums 9 ausgerichtet. Dementsprechend kann beispielsweise eine zuverlässige Positionierung des Brennstoffeinspritzventils 3 in einer Zylinderkopfbohrung erfolgen. Die Aufhängung 2 macht eine zusätzliche Befestigung oder Abstützung (durch einen metallische Kontakt) des Brennstoffeinspritzventils 3 an dem Zylinderkopf überflüssig. Dadurch wird insbesondere eine Übertragung von Vibrationen zwischen dem Brennstoffeinspritzventil 3 und dem Zylinderkopf vermieden. Des Weiteren ist durch das Entkopplungselement 15 eine Isolierung des Brennstoffeinspritzventils 3 von dem Anschlusskörper 8 und somit der Brennstoff führenden Komponente 4 gegeben. Dies vermindert beziehungsweise verhindert insbesondere die Übertragung von Körperschall.
Die Befestigung des Befestigungskörpers 11 an dem Anschlusskörper 8 ist nachfolgend auch unter Bezugnahme auf den in 2 dargestellten Befestigungsring 21 näher beschrieben. 2 zeigt hierbei den Befestigungsring 21 in einer schematischen, räumlichen Darstellung entsprechend einer möglichen Ausgestaltung. Im montierten Zustand ist der Befestigungskörper 11 so an den Anschlusskörper 8 gefügt, dass eine umlaufende Vertiefung 22, insbesondere eine umlaufende Nut 22, an einer Außenseite 24 gebildet ist. Die Außenseite 24 ist hier teilweise an dem Anschlusskörper 8 und teilweise an dem Befestigungskörper 11 ausgebildet. Das Halteelement 21 wird von außen auf die Außenseite 24 gefügt. Hierbei können geeignete Nasen 22, 22' an dem Befestigungsring 21 ausgebildet sein, die ein Aufspreizen des Befestigungsringes mittels eines geeigneten Werkzeuges ermöglichen. Im montierten Zustand greift der Befestigungsring 21 dann zumindest über einen Teilumfang in die Vertiefung 22 ein. Die Vertiefung 22 ist bezüglich der Längsachse 20 so positioniert, dass diese teilweise in dem Anschlusskörper 8 und teilweise in dem Befestigungskörper 11 ausgestaltet ist, wie es auch anhand 10 bis 12 näher beschrieben ist.
Somit ist eine Fixierung des Befestigungskörpers 11 mittels des Befestigungsrings 21 an dem Anschlusskörper 8 der Komponente 4 möglich. Im montierten Zustand ist dadurch das Anschlussstück 5 über das Entkopplungselement 15 an dem Befestigungskörper 11 abgestützt. Hierbei wird eine einfache Montage sowie Demontage des Brennstoffeinspritzventils 3 an der Komponente 4 mittels der Aufhängung 2 ermöglicht.
3 zeigt ein Entkopplungselement 15 der in 1 dargestellten Aufhängung in einer schematischen, räumlichen Darstellung entsprechend einer ersten möglichen Ausgestaltung. Bei dieser Ausgestaltung sind Schichten 26, 27, 28 vorgesehen. Die Schicht 28 ist hierbei vorzugsweise als elastische Zwischenschicht ausgebildet, um einen Sandwichaufbau zu ermöglichen. Hierbei dient die Schicht 26 als erste äußere Schicht 26, und die Schicht 27 dient als zweite äußere Schicht 27. Die Schichten 26, 27 sind vorzugsweise als metallische Schichten 26, 27 und/oder als zumindest im Wesentlichen inelastische Kunststoffschichten ausgebildet. Hierdurch kann insbesondere eine verbesserte Stabilität an einer Außenseite 29 der Schicht 26 und an einer Außenseite 30 der Schicht 27 erzielt werden. Die Außenseite 29 liegt hierbei im montierten Zustand an der sphärischen Stützfläche 14 des Stützteils 13 an. Die Außenseite 30 liegt im montierten Zustand an der sphärischen Anlagefläche 12 des Befestigungskörpers 11 an. Ferner kann an dem Entkopplungselement 15 ein Bund 31 ausgeformt sein, der im montierten Zustand das Anschlussstück 5 abschnittsweise umschließt, um auch in radialer Richtung bezüglich der Längsachse 20 eine Isolierung gegenüber dem Befestigungskörper 11 zu gewährleisten. Der Bund 31 kann außerdem eine Positionierung des Entkopplungselements 15 an dem Befestigungskörper 11 gewährleisten.
4 zeigt das in 3 dargestellte Entkopplungselement entsprechend einer zweiten möglichen Ausgestaltung. Bei dieser Ausgestaltung ist das Entkopplungselement 15 als metallisches Federelement 15 ausgestaltet. Hierbei können Ausnehmungen 32, 33, von denen zur Vereinfachung der Darstellung nur die Ausnehmungen 32, 33 gekennzeichnet sind, an dem Entkopplungselement 15 zusätzlich zu einer dreidimensionalen Gestaltung vorgesehen sein, um die im jeweiligen Anwendungsfall gewünschte elastische Wirkung, insbesondere eine Federkonstante, vorzugeben.
5 zeigt das in 3 dargestellte Entkopplungselement entsprechend einer dritten möglichen Ausgestaltung. Hierbei kann das Entkopplungselement 15 beispielsweise als - in einem Werkzeug erzeugtes - Formelement ausgestaltet werden. Eine axiale Öffnung 34, die kreisförmig ausgeführt sein kann und bezüglich der im montierten Zustand gegebenen Längsachse 20 ausgerichtet ist, kann beispielsweise auch durch Ausstanzen ausgebildet werden.
Es ergeben sich somit mehrere Möglichkeiten, um ein Entkopplungselement 15 in Bezug auf den jeweiligen Anwendungsfall auszugestalten. Hierbei kann ein Schichtaufbau mit zwei oder mehr Schichten, von denen einer anhand der 3 beschrieben ist, realisiert werden. Hierdurch können unterschiedliche Werkstoffe in vorteilhafter Weise kombiniert werden. Beispielsweise können metallische Werkstoffe und Kunststoffe kombiniert werden. Für eine elastische Schicht, insbesondere eine elastische Zwischenschicht, wie es in der 3 anhand der Schicht 28 erläutert ist, oder auch bei einer Ausgestaltung aus einem einzigen Werkstoff, wie es anhand der 5 beschrieben ist, kann auch ein Termoplast, ein thermoplastischer Elastomer, ein Naturkautschuk sowie ein Synthesekautschuk zum Einsatz kommen. Als Werkstoff kann hierbei auch eine (nicht geschichtete) Materialzusammensetzung zum Einsatz kommen. Ferner muss das Entkopplungselement 15 bei der Montage nicht notwendigerweise als separates Bauteil montiert werden. Das Entkopplungselement 15 kann insbesondere bereits auf den Befestigungskörper 11 gefügt sein. Hierbei ist auch eine stoffschlüssige Verbindung oder ein Anspritzen des Entkopplungselements 15 an den Befestigungskörper 11 denkbar. Das Entkopplungselement 15 kann hierbei gegebenenfalls in Zusammenwirkung mit einem elastischen Dichtring 10 auch einen gewissen Toleranzausgleich für Lageabweichungen des Brennstoffeinspritzventils 3 von der Längsachse 20 ermöglichen. Dies betrifft insbesondere Verkippungen und einen koaxialen Versatz. Somit werden Beschädigungen des Brennstoffeinspritzventils 3 aufgrund von Biegekräften oder dergleichen verhindert.
6 zeigt das Stützteil 13 der in 1 dargestellten Aufhängung 2 entsprechend einer möglichen Ausgestaltung. Das Stützteil 13 weist eine Durchgangsbohrung 40 auf, durch die sich im montierten Zustand das Anschlussstück 5 des Brennstoffeinspritzventils 3 erstreckt. Bezüglich der durch die Montage vorgegebenen Längsachse 20 ist die Durchgangsbohrung 40 als axiale Durchgangsbohrung 40 ausgestaltet. Das Stützteil 13 ist in diesem Ausführungsbeispiel bezüglich der Längsachse 20 ringförmig ausgestaltet.
7 zeigt das in 5 dargestellte Stützteil 13 in einer räumlichen, geschnittenen Darstellung, wobei die Längsachse 20 in der Schnittebene liegt. Vorzugsweise ist das Stützteil 13 mit einem in Umfangsrichtung gleichbleibenden Profil 41 ausgestaltet. Eine an die sphärische Stützfläche 14 angrenzende Seite 42 des Profils 41 ist dann kreisbogenförmig ausgebildet.
8 zeigt den Anlagekörper 16 der in 1 dargestellten Aufhängung 2 entsprechend einer möglichen Ausgestaltung. Hierbei weist der Anlagekörper 16 die sphärische Anlagefläche 12 auf, an der im montierten Zustand das Entkopplungselement 15 anliegt. Im montierten Zustand ist der Anlagekörper 16 mittels des Befestigungskörpers 11 so befestigt, dass das Anschlussstück 5 des Brennstoffeinspritzventils 3 über das Stützteil 13, das Entkopplungselement 15, den Anlagekörper 16 und den Befestigungskörper 11 an dem Anschlusskörper 8 aufgehängt ist. Der Anschlusskörper 8 selbst kann dabei beispielsweise durch Schweißen mit dem rohrförmigen Grundkörper 7 verbunden sein.
9 zeigt den in 8 dargestellten Anlagekörper 16 in einer räumlichen, geschnitten Darstellung, wobei die Längsachse 20 in der Schnittebene liegt. An der sphärischen Anlagefläche 12 liegt das Entkopplungselement 15 an. Ferner weist der Anlagekörper 16 eine Seite 77 auf, wobei die sphärische Anlagefläche 12 von der Seite 77 abgewandt ist. An der Seite 77 kann der Anlagekörper 16 auf geeignete Weise ausgestaltet sein. Insbesondere ist hierbei eine zumindest teilweise konische Ausgestaltung sinnvoll, die an einer entsprechend ausgestalteten Abstützfläche 78 des Befestigungskörpers 11 anliegt. Insbesondere kann durch die Zusammenwirkung der Seite 77 des Anlagekörpers 16 mit der Abstützfläche 78 des Befestigungskörpers 11 eine Ausrichtung der sphärischen Anlagefläche 12 an der Längsachse 20 erzielt werden.
10 zeigt den Befestigungskörper 11 der in 1 dargestellten Aufhängung 2 entsprechend einer ersten möglichen Ausgestaltung in einer schematischen, räumlichen Darstellung. Hierbei ist der Befestigungskörper 11 als umfänglich geschlossener Befestigungskörper 11 ausgestaltet. Insbesondere ist der Befestigungskörper 11 hierbei als einstückiger Befestigungskörper 11 ausgebildet. Der Befestigungskörper 11 somit nicht segmentiert. Der Befestigungskörper 11 weist zumindest eine Ausnehmung 53, 54, 55 auf, wobei in diesem Ausführungsbeispiel drei Ausnehmungen 53 bis 55 vorgesehen sind. Die Ausnehmungen 53 bis 55 sind umfänglich betrachtet jeweils 120° um die Längsachse 20 versetzt zueinander angeordnet. Die Ausnehmungen 53 bis 55 sind hierbei um die Achse 20 gedreht betrachtet deckungsgleich beziehungsweise übereinstimmend ausgestaltet. Die Ausnehmungen 53 bis 55 sind hierbei in einem ringförmigen Bund 56 des Befestigungskörpers 11 ausgebildet und von einer Bodenfläche 57 des Befestigungskörpers 11 entlang der Längsachse 20 beabstandet. An der Bodenfläche 57 stützt sich im montierten Zustand und im Betrieb der Anlagekörper 16 ab, wobei die Unterseite 58 (9) des Anlagekörpers 16 an der Bodenfläche 57 anliegt. Wenn die Bodenfläche 57 und die Unterseite 58 jeweils zumindest in einem betreffenden Kontaktbereich eben und senkrecht zu der Längsachse 20 orientiert ausgebildet sind, dann kann bei dieser Ausgestaltung ein Ausgleich in radialer Richtung zu der Längsachse realisiert werden. Insbesondere kann dadurch ein toleranzbedingter Achsversatz bei der Montage ausgeglichen werden, der zwischen dem Anschlussstück 5 des Brennstoffeinspritzventils 3 und dem Anschlusskörper 8 der Komponente 4 auftreten kann.
Der Befestigungskörper 11 ist so ausgestaltet, dass an der Ausnehmung 53 zwei Flanken 53A, 53B ausgestaltet sind. Entsprechend sind an der Ausnehmung 54 Flanken 54A, 54B ausgestaltet. Des weiteren sind in entsprechender Weise an der Ausnehmung 55 Flanken 55A, 55B ausgestaltet. Die Flanken 53B, 54B, 55B sind hierbei als hinterschnittene Flanken 53B, 54B, 55B ausgebildet. Somit sind an jeder der Ausnehmungen 53 bis 55 jeweils zwei Flanken 53A bis 55A, 53B bis 55B ausgebildet.
11 zeigt den Befestigungskörper 11 in einer schematischen Darstellung aus der in 10 mit XI bezeichneten Blickrichtung. An dem ringförmigen Bund 56 sind Kopfstücke 59A, 59B, 59C ausgebildet, durch die sich jeweils Abschnitte 80A, 80B, 80C der in Umfangsrichtung um die Längsachse 20 verlaufenden Vertiefung 22 ausgebildet sind, wobei sich die Vertiefung 22 im montierten Zustand ergibt.
12 zeigt die Komponente 4 mit dem Anschlusskörper 8 in einer schematischen Darstellung entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel. Hierbei ist an dem Anschlusskörper 8 eine in Umfangsrichtung umlaufende Vertiefung 22' ausgebildet. Ferner sind an dem Anschlusskörper 8 Flanken 81, 82 ausgebildet, wobei in diesem Ausführungsbeispiel entsprechend der Anzahl der Flanken 53A bis 55A, 53B bis 55B des Befestigungskörpers 11 eine entsprechende Anzahl an Flanken 81, 82 an dem Anschlusskörper 8 ausgebildet ist, von denen in der 11 die Flanken 81, 82 dargestellt sind. Bei der Montage kann dann die Flanke 82 des Anschlusskörpers 8 mit einer der Flanken 53B bis 55B des Befestigungskörpers 11 zusammen wirken. Die Flanke 81 des Anschlusskörpers 8 wirkt dann entsprechend mit der zugeordneten Flanken 53A bis 55A des Befestigungskörpers 11 zusammen. Auf diese Weise wird ein Steck-Dreh-Verschluss 83 (1) gebildet. Nach Einsetzen des Befestigungsrings 21 ist ein Zurückdrehen, also Öffnen des Steck-Dreh-Verschlusses 83, verhindert. Denn aufgrund der Zusammenwirkung der Flanken 53A bis 55A, 53B bis 55B des Befestigungskörpers 11 mit den Flanken 81, 82 des Anschlusskörpers 8 bedingt eine Drehung des Befestigungskörpers 11 um die Längsachse 20 des Anschlusskörpers 8 ausgehend von der montierten Stellung auch eine axiale Bewegung, die aber durch den Befestigungsring 21 blockiert ist. Der Befestigungsring 21 wird hierfür in der Vertiefung 22 montiert, die sich in Umfangsrichtung aus der Vertiefung 22' des Anschlusskörpers 8 und den Abschnitten 80A bis 80C an den Kopfstücken 59A bis 59C des Befestigungskörpers 11 zusammen setzt.
Die Flanken 53A bis 55A, 53B bis 55B des Befestigungskörpers 11 und die Flanken 81, 82 des Anschlusskörpers 8 können entsprechend einer Helix- oder Spiralkontur ausgestaltet sein. Der ringförmige Bund 56 ist vorzugsweise als hohlzylinderförmiger Teil 56 des Befestigungskörpers 11 ausgebildet.
13 zeigt eine Brennstoffeinspritzanlage 1 mit einer Aufhängung 2 in einer auszugsweisen, schematischen Darstellung entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine Halteklammer 84 vorgesehen, die im montierten Zustand eine bestimmte axiale Position des Brennstoffeinspritzventils 3 vorgibt, um ein mögliches Spiel in der Aufhängung 2 zu vermeiden. Ferner sind in diesem Ausführungsbeispiel Sicherungselemente 85, 86 vorgesehen, durch die der Steck-Dreh-Verschluss 83 gegen ein Drehen um die Längsachse 20 gesichert ist.
14 zeigt den Befestigungskörper 11 der in 13 dargestellten Aufhängung 2 in einer räumlichen Darstellung. Der Befestigungskörper 11 weist ein hohlzylinderförmiges Teil 56 auf, an dem sich bezüglich der Längsachse 20 umfänglich erstreckende, innenliegende Befestigungsrippen 90, 91, 92 für den Steck-Dreh-Verschluss 83 ausgestaltet sind. Ferner sind an dem hohlzylinderförmigen Teil 56 Durchgangsöffnungen 93, 94 für die Sicherungselemente 85, 86 ausgebildet, in die die Sicherungselemente 85, 86 im montierten Zustand eingesetzt sind.
15 zeigt die Komponente 4 mit dem Anschlusskörper 8 in einer schematischen Darstellung entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel. Hierbei sind an dem Anschlusskörper 8 mehrere sich in Umfangsrichtung um die Längsachse 20 erstreckende, außenliegende Anschlusskörperrippen 95, 96 für den Steck-Dreh-Verschluss 83 ausgestaltet, von denen in der 15 die Anschlusskörperrippen 95, 96 dargestellt sind. Hierbei ist vorzugsweise für jede der Befestigungsrippen 90, 91, 92 des Befestigungskörpers 11 eine Anschlusskörperrippe 95, 96 vorgesehen. Für die Montage ist beispielsweise zwischen den Anschlusskörperrippen 95, 96 ein Freiraum 97 ausgestaltet, der ausreichend groß ist, um bei der Montage eine der Befestigungsrippen 90, 91, 92 entlang der Längsachse 20 hindurchzuführen. Anschließend erfolgt bei der Montage ein Drehen des Befestigungskörpers 11 um die Längsachse 20, so dass die Befestigungsrippen 90, 91, 92 mit den Anschlusskörperrippen 95, 96 zusammen wirken, um ein Abziehen des Befestigungskörpers 11 entlang der Längsachse 20 zu verhindern. Die diesbezügliche Montageposition wird über die Sicherungselemente 85, 86 gesichert.
In diesem Ausführungsbeispiel sind an den Anschlusskörperrippen 95, 96 sich in Umfangsrichtung erstreckende Ausnehmungen 98 ausgestaltet, von denen in der 15 exemplarisch die Ausnehmung 98 der Anschlusskörperrippe 95 dargestellt ist. Entsprechend sind an den Befestigungsrippen 90, 91, 92 Zentrierelemente 99 ausgestaltet, von denen in der 14 exemplarisch das Zentrierelement 99 gekennzeichnet ist. Im montierten Zustand kann beispielsweise das Zentrierelement 99 der Befestigungsrippe 90 in die Ausnehmung 98 der Anschlusskörperrippe 95 eingreifen. Hierdurch kann insbesondere eine Zentrierung des Befestigungskörpers 11 bezüglich der Längsachse 20 erreicht werden. Ferner können hierdurch radiale Bewegungen des Befestigungskörpers 11 im montierten Zustand verhindert werden.
16 zeigt ein als Niete, insbesondere Schnappniete 85, ausgebildetes Sicherungselement 85 der in 13 dargestellten Aufhängung 2 in einer räumlichen Darstellung. 17 zeigt das in 13 dargestellte Sicherungselement 85 in einer schematischen Darstellung. Das Sicherungselement 86 kann in entsprechender Weise ausgestaltet sein. Das Sicherungselement 85 weist eine Kappe 100 mit einer abgerundeten Oberseite 101 auf. Ein auf einer zylinderförmigen Grundform basierender Verbindungssteg 102 befindet sich im montierten Zustand in der Durchgangsöffnung 93 des Befestigungskörpers 11. Ferner sind gegeneinander verbiegbare Rastelemente 103, 104 vorgesehen, die bei der Montage zusammengedrückt werden und dann ein Einrasten ermöglichen.
18 zeigt die in 13 dargestellte Brennstoffeinspritzanlage 1 des zweiten Ausführungsbeispiels in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung. Im montierten Zustand befinden sich die Rastelemente 103, 104 des Sicherungselements 85 im Bereich einer der Freiräume 97. Die Sicherungselemente 85, 86 verhindern hierbei ein Verdrehen, da in Zusammenwirkung mit den Anschlusskörperrippen 95, 96 eine Verdrehsicherung gebildet ist.
Die Sicherungselemente 85, 86 können insbesondere aus Nylon, einem Kunststoff oder einem Polymer gebildet sein.
Somit ist eine vorteilhafte Montage zur Realisierung der Aufhängung 2 möglich. Insbesondere kann eine geeignete Vormontage auf der Seite des Brennstoffeinspritzventils 3 realisiert werden, bei der beispielsweise der Dichtring 10, das Stützteil 13, das Entkopplungselement 15 und der Befestigungskörper 11 an dem Anschlussstück 5 des Brennstoffeinspritzventils 3 montiert werden. Im einzelnen kann hierbei der Befestigungskörper 11 entlang der Längsachse 20 auf das Anschlussstück 5 gefügt werden. Dann kann das Entkopplungselement 15 eingefügt, insbesondere eingepresst, werden. Anschließend kann das Stützteil 13 auf das Anschlussstück 5 gefügt und an der gewünschten Position angeschweißt werden.
Nach dieser Vormontage kann dann das Brennstoffeinspritzventil 3 an den Anschlusskörper 8 angebunden werden. Wenn der Befestigungskörper 11 an den Anschlusskörper 8 gefügt ist, dann wird der Befestigungsring 21 in die Vertiefung 22 eingesetzt. Dadurch ist der Befestigungskörper 11 an dem Anschlusskörper 8 fixiert. Somit ist das Brennstoffeinspritzventil 3 dann an der Komponente 4 aufgehängt.
Bei der Ausgestaltung der Brennstoffeinspritzanlage 1 und der Aufhängung 2 sind verschiedene Abwandlungen möglich. Beispielsweise kann das Stützteil 13 auf geeignete Weise mit dem Anschlussstück 5 des Brennstoffeinspritzventils 3 verbunden werden. Hierbei ist ein Aufpressen, ein Schweißen oder Löten möglich. Aber auch eine lose oder lösbare Verbindung ist denkbar. Auch eine mittelbare Fixierung, beispielsweise über einen Haltestift oder Haltering, ist möglich. Hierbei ist es auch denkbar, dass die Position entlang der Längsachse 20 innerhalb gewisser Grenzen einstellbar und dann fixierbar ist.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102013200993 A1 [0002]

Claims

Aufhängung (2) für Einspritzanlagen (1), insbesondere für Brennstoffeinspritzanlagen (1), zur Verbindung eines Zumessventils (3), insbesondere eines Brennstoffeinspritzventils (3), mit einer Fluid führenden Komponente (4), wobei im montierten Zustand ein Anschlussstück (5) des Zumessventils (3) zumindest teilweise in einen Aufnahmeraum (9) eines Anschlusskörpers (8) der Komponente (4) eingefügt ist und an dem Anschlussstück (5) ein Stützteil (13) angeordnet ist und wobei das Anschlussstück (5) des Zumessventils (3) im montierten Zustand über das Stützteil (13), ein Entkopplungselement (15) und einen Befestigungskörper (11) an dem Anschlusskörper (8) aufgehängt ist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Befestigungskörper (11) und dem Anschlusskörper (8) ein Steck-Dreh-Verschluss (83) ausgestaltet ist und dass der Befestigungskörper (11) im montierten Zustand über den Steck-Dreh-Verschluss (83) an dem Anschlusskörper (8) befestigt ist.
Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungskörper (11) einen hohlzylinderförmigen Teil (56) aufweist und dass an dem hohlzylinderförmigen Teil (56) des Befestigungskörpers (11) und an dem Anschlusskörper (8) einander hintergreifende Flanken (53B - 55B, 82) ausgestaltet sind, deren Ineinandergreifen im montierten Zustand ein gerades Abziehen des Befestigungskörpers (11) entlang der Längsachse (20) verhindert.
Aufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Halteelement (21) vorgesehen ist und dass der Steck-Dreh-Verschluss (83) im montierten Zustand mittels des Halteelements (21) fixiert ist.
Aufhängung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (21) als Befestigungsring (21), insbesondere als Spreizring (21), ausgestaltet ist und dass im montierten Zustand eine an dem Befestigungskörper (11) und dem Anschlusskörper (8) ausgebildete, umlaufende Vertiefung (22) gebildet ist, in die das Halteelement (21) eingesetzt ist.
Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Anschlusskörper (8) zumindest eine sich bezüglich einer Längsachse (20) umfänglich erstreckende, außenliegende Anschlusskörperrippe (95, 96) für den Steck-Dreh-Verschluss (83) ausgestaltet ist, dass der Befestigungskörper (11) einen hohlzylinderförmigen Teil (56) aufweist und dass an dem hohlzylinderförmigen Teil (56) zumindest eine sich bezüglich der Längsachse (20) umfänglich erstreckende, innenliegende Befestigungsrippe (90, 91, 92) für den Steck-Dreh-Verschluss (83) ausgestaltet ist, die im montierten Zustand so mit der Anschlusskörperrippe (95, 96) des Anschlusskörpers (8) zusammen wirkt, dass ein gerades Abziehen entlang der Längsachse (20) verhindert ist.
Aufhängung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Sicherungselement (85, 86) vorgesehen ist und dass der Steck-Dreh-Verschluss (83) im montierten Zustand mittels des zumindest eines Sicherungselements (85, 86) gegen ein Drehen um die Längsachse (20) gesichert ist.
Aufhängung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die an dem Anschlusskörper (8) ausgestaltete Anschlusskörperrippe (85, 86) eine sich in einer Umfangsrichtung erstreckende Ausnehmung (98) aufweist, dass der Befestigungskörper (11) zumindest eine Durchgangsöffnung (93, 94) für das Sicherungselement (85, 86) aufweist und dass im montierten Zustand das in der Durchgangsöffnung (93, 94) des Befestigungskörpers (11) angeordnete Sicherungselement (85, 86) in die Ausnehmung (98) der Anschlusskörperrippe (95, 96) des Anschlusskörpers (8) eingreift.
Aufhängung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusskörperrippe (95, 96) des Anschlusskörpers (8) und die Befestigungsrippe (90, 91, 92) des Befestigungskörpers (11) so ausgestaltet sind, dass der Befestigungskörper (11) im montierten Zustand bezüglich der Längsachse (20) an dem Anschlusskörper (8) zentriert eingehängt ist.
Aufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützteil (13) eine sphärische Stützfläche (14) aufweist, dass eine sphärische Anlagefläche (12) vorgesehen ist, die der sphärischen Stützfläche (14) des Stützteils (13) zugewandt ist, dass das Entkopplungselement (15) zwischen der sphärischen Stützfläche (14) des Stützteils (13) und der sphärischen Anlagefläche (12) angeordnet ist, dass das Entkopplungselement (15) im montierten Zustand zumindest im Wesentlichen vollflächig an der sphärischen Stützfläche (14) des Stützteils (13) und/oder zumindest im Wesentlichen vollflächig an der sphärischen Anlagefläche (12) anliegt, dass ein Anlagekörper (16) vorgesehen ist, an dem die sphärische Anlagefläche (12) ausgestaltet ist, und dass der Anlagekörper (16) im montierten Zustand mittels des Befestigungskörpers (11) so befestigt ist, dass das Anschlussstück (5) des Zumessventils (3) über das Stützteil (13), das Entkopplungselement (15), den Anlagekörper (16) und den Befestigungskörper (11) an dem Anschlusskörper (8) aufgehängt ist.
Einspritzanlage (1), insbesondere für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen, mit zumindest einer Fluid führenden Komponente (4), zumindest einem Zumessventil (3) und zumindest einer Aufhängung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Zumessventil (3) über die Aufhängung (2) an der Fluid führenden Komponente (4) aufgehängt ist.