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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Niederhaltevorrichtung zum Beschränken der Bewegung des Kraftstoffeinspritzventils, das bei Verbrennungsmotoren verwendet wird.
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STAND DER TECHNIK
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Bei einem Kraftstoffeinspritzsystem eines Verbrennungsmotors mit Direkteinspritzung führt eine Kraftstofffüllungsanordnung den Kraftstoffeinspritzventilen, die an der Kraftstofffüllungsanordnung befestigt sind, Kraftstoff zu. Das Kraftstoffeinspritzventil sprüht Kraftstoff in eine Brennkammer. Die Kraftstoffeinspritzventile sind an einem Motorblock befestigt, der die Brennkammer aufweist. Somit sind die Kraftstoffeinspritzventile an einer Kraftstofffüllungsanordnung befestigt und mit einem Motorblock verbunden.
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Bei Verbrennungsmotoren werden Niederhaltevorrichtungen oder derartige Halteglieder dazu verwendet, die Bewegung des Kraftstoffeinspritzventils zu beschränken. Insbesondere bei Benzinsystemen erfolgt die Verbindung des Kraftstoffeinspritzventils durch die Niederhaltevorrichtungen, um eine Beschädigung des Kraftstoffeinspritzventils und der anderen Elemente, die um das Kraftstoffeinspritzventil herum positioniert sind, durch die Bewegung des Kraftstoffeinspritzventils aufgrund des Drucks, der durch in der Brennkammer auftretende Explosionen gebildet wird, zu verhindern. Die Niederhaltevorrichtung verhält sich wie eine Feder und dämpft die an das Einspritzventil angelegten Kräfte.
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Die Niederhaltevorrichtung weist zur Erfüllung der Dämpfungsfunktion Dämpfungshebel auf. Die Niederhaltevorrichtung ist an einem Körper des Einspritzventils von einer Seite aus fixiert und sie wird von den Dämpfungshebeln, die auf der anderen Seite vorgesehen sind, auf einem festgelegten Bereich des Motors gehalten. Bei diesem festgelegten Bereich handelt es sich im Allgemeinen um die Kraftstoffkammer des Einspritzventils. Bei dieser Ausführungsform kommt es, wenn eine Last an die Dämpfungshebel angelegt wird, zu einer plastischen Verformung und dadurch verliert die Niederhaltevorrichtung ihre Wirkung.
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Im Stand der Technik wird bei einer Ausführungsform mit der Anmeldungsnummer
TR201415744 ein Befestigungsmittel als eine Niederhaltevorrichtung mit einem Montagebereich, der in der Nähe der Mitte eines Körpers des Befestigungsmittels vorgesehen ist, und mindestens zwei oberen Hebeln, die auf der oberen Seite des Körpers vorgesehen sind, und mindestens zwei unteren Hebeln, die auf der unteren Seite des Körpers vorgesehen sind, offenbart.
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Bei einer weiteren Ausführungsform im Stand der Technik mit der Veröffentlichungsnummer
WO2015039789A1 wird eine Niederhaltevorrichtung offenbart. Die Niederhaltevorrichtung für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die zwischen das Kraftstoffeinspritzventil und die Kraftstoffverteilerleitung klemmbar ist, umfasst ein zum Teil ringförmiges Basiselement, von dem sich zwei axial flexible Niederhalteklammern erstrecken, und das zum Teil ringförmige Basiselement und die beiden axial flexiblen Niederhalteklammern werden durch einen einzigen gebogenen Draht zusammen ausgebildet.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Niederhaltevorrichtung, die weiterhin als eine solche funktioniert, ohne eine plastische Verformung zu erfahren.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Niederhaltevorrichtung, deren Herstellung und Montage erleichtert ist.
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Zur Lösung aller oben erwähnten Aufgaben und der Aufgaben, die sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung ergeben, ist die vorliegende Erfindung eine Niederhaltevorrichtung für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, wobei die Kraftstoffeinspritzvorrichtung mindestens ein Kraftstoffeinspritzventil und eine Kraftstoffverteilerleitung umfasst, wobei die Niederhaltevorrichtung zwischen das Kraftstoffeinspritzventil und die Kraftstoffverteilerleitung klemmbar ist. Die Niederhaltevorrichtung umfasst einen Basisteil; sich von dem Basisteil erstreckende Haltearme, die einheitlich mit dem Basisteil ausgebildet sind; und Radiussegmente, die jeweils an jedem Haltearm ausgebildet sind, zur Bereitstellung einer Federungsfunktion, wobei die Höhe jedes Radiussegments (c) zwischen 10 % und 70 % der höchsten Höhe der Niederhaltevorrichtung (a) beträgt. Somit biegt sich die Niederhaltevorrichtung, wenn eine Kraft an das Kraftstoffeinspritzventil angelegt wird, von den flexiblen Haltearmen aus und stellt eine Dämpfung in einem kurzen Abstand an der Y-Achse, die durch die U-Form der Haltearme gemäß einem Befestigungsabstand auf dem Kraftstoffeinspritzventil definiert wird, bereit. Ein Kippen der Haltearme an der X-Achse wird aufgrund der Radiussegmente der Haltearme verhindert.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt ein Winkel zwischen dem Basisteil und dem Haltearm weniger als 90°. Somit wird nahezu eine U-Form der Haltearme bereitgestellt.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Basisteil der Niederhaltevorrichtung auf eine Schulter eines Formstücks des Kraftstoffeinspritzventils platzierbar. Somit wird die Befestigung der Niederhaltevorrichtung an dem Kraftstoffeinspritzventil in einem kurzen Abstand bereitgestellt.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen die Haltearme jeweils mindestens ein Radiussegment, ein schräges Segment und ein Kontaktsegment auf. Somit wird die Federfunktion der Niederhaltevorrichtung mit einer kurzen Länge an dem Kraftstoffeinspritzventil bereitgestellt.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Kontaktsegmente der Haltearme in Kontakt mit der Kraftstoffverteilerleitung, insbesondere einer Einspritzventilaufnahme, in der das Kraftstoffeinspritzventil befestigt ist, platzierbar. Somit hält und passt die Niederhaltevorrichtung von den Kontaktsegmenten zu der Kraftstoffverteilerleitung, insbesondere zu einer Einspritzventilaufnahme.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Enden der beiden Kontaktsegmente der Haltearme offen, so dass die Niederhaltevorrichtung offenendig ausgebildet ist. Somit biegt sich die Niederhaltevorrichtung aufgrund der offenen Enden zuverlässig.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Niederhaltevorrichtung aus einem gebogenen Draht ausgebildet. Der gebogene Draht weist einen nahezu quadratischen Querschnitt auf. Somit wird eine verstärkte und eine günstige Niederhaltevorrichtung erzielt.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Niederhaltevorrichtung einen im Wesentlichen U-förmigen Basisteil auf. Somit ist die Niederhaltevorrichtung an der Schulter eines Formstücks des Kraftstoffeinspritzventils zuverlässig fixiert. Die Form des nahezu U-förmigen Basisteils ist gemäß einer äußeren Form des Formstücks ausgeführt, wodurch eine genaue Passung und entsprechend eine zuverlässige Stützung für die Haltearme bereitgestellt werden.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Basisteil zumindest zum Teil eine U-Form auf, die von vorne nach hinten, wo die Haltearme beginnen, schmaler wird. Somit verhindert die schmalere Form des Basisteils aufgrund der nahezu U-förmigen Ausbildung des Basisteils ein Kippen der Haltearme, indem die Haltearme bezüglich der Vorderseite der Niederhaltevorrichtung weiter innen belassen werden.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Radiussegment bogenförmig. Somit wirkt das Radiussegment als eine Feder und bewirkt, dass die Niederhaltevorrichtung die Kräfte, die während des Betriebs des Kraftstoffeinspritzventils und der Verbrennung auftreten, dämpft.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die beiden Haltearme im Wesentlichen parallel zueinander ausgebildet. Somit biegt sich die Niederhaltevorrichtung auf eine ausgeglichene und zuverlässige Art und Weise.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechen die Höhen aller Radiussegmente einander. Somit biegt sich die Niederhaltevorrichtung auf eine ausgeglichene und zuverlässige Art und Weise.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine spezielle Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung einer Niederhaltevorrichtung in einer perspektivischen Ansicht.
- 2 zeigt eine zweidimensionale Ansicht der Niederhaltevorrichtung der vorliegenden Erfindung von einer Seite.
- 3 zeigt eine zweidimensionale Ansicht der Niederhaltevorrichtung der vorliegenden Erfindung von der Vorderseite.
- 4 zeigt eine zweidimensionale Ansicht der Niederhaltevorrichtung der vorliegenden Erfindung von der Oberseite.
- 5 zeigt die vorliegende Erfindung einer Niederhaltevorrichtung in einer perspektivischen Ansicht von 1.
- 6 zeigt eine Niederhaltevorrichtung gemäß dem Stand der Technik.
- 7 zeigt die Niederhaltevorrichtung der vorliegenden Erfindung am Kraftstoffeinspritzventil befestigt.
- 8 zeigt die Niederhaltevorrichtung des Stands der Technik am Kraftstoffeinspritzventil befestigt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kraftstoffeinspritzventil
- 11
- Schulter
- 20
- Formstück
- 21
- Schulter
- 4
- Niederhaltevorrichtung
- 41
- Basisteil
- 42
- Haltearm
- 421
- Radiussegment
- 422
- Schräges Segment
- 423
- Kontaktsegment
- a:
- Höchste Höhe der Niederhaltevorrichtung
- b:
- Höchste Höhe der Niederhaltevorrichtung des Stands der Technik
- c:
- Höhe des Radiussegments
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Die vorliegende Erfindung ist eine Niederhaltevorrichtung (4) zum Beschränken der Bewegung des Kraftstoffeinspritzventils (10), das bei Verbrennungsmotoren verwendet wird.
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Wie aus 1, 2, 3 und 4 ersichtlich ist, umfasst die Niederhaltevorrichtung (4) der vorliegenden Erfindung hauptsächlich einen Basisteil (41) und Haltearme (42), die sich von dem Basisteil (41) erstrecken. Der Basisteil (41) ist im Wesentlichen U-förmig und zum Teil dreieckig. Die Haltearme (42) erstrecken sich von allen zwei Seiten des Basisteils (41) und einer der Haltearme (42) weist jeweils ein Radiussegment (421), das hauptsächlich eine Federungsfunktion bereitstellt, einen schrägen Teil (422), der sich von dem Radiussegment (421) fortsetzt, und ein Kontaktsegment (423), das mit einer Einspritzventilaufnahme in Kontakt ist, auf. Von jedem der beiden Enden des U-förmigen Basisteils (41) erstrecken sich Haltearme (42), die eine gewisse Flexibilität in der axialen Richtung (parallel zur Y-Achse, senkrecht zu einer Basisebene) aufweisen. Die beiden Haltearme (42) sind spiegelverkehrt zueinander ausgebildet. Die Enden der Kontaktsegmente (423) der Haltearme (42) sind offen, so dass die Niederhaltevorrichtung (4) auf zwei Seiten offen ist.
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Wie aus 1, 2 und 3 ersichtlich ist, sind die Haltearme (42) nahezu U-förmig und in einem Winkel ausgebildet, da der Winkel zwischen dem Basisteil (41) und dem Haltearm (42) weniger als 90° beträgt. Und der Basisteil (41) weist eine U-Form auf, die gemäß 1 oder 3 von vorne nach hinten schmaler wird. Somit erstrecken sich die Haltearme (42) von der Rückseite zur Oberseite der Niederhaltevorrichtung (4) mit einem Radiussegment (421). Das Radiussegment (421) weist einen Radius auf und ist bogenförmig. Hauptsächlich definieren die Längen des Radiussegments (421) und des schrägen Segments (422) die Länge der Niederhaltevorrichtung (4). Somit ist eine höchste Höhe der Niederhaltevorrichtung (a) kürzer ausgebildet als eine höchste Höhe der Niederhaltevorrichtung des Stands der Technik (b). Wie aus 2 und 5 ersichtlich ist, weist das Radiussegment (421) eine Höhe (c) auf, die zwischen dem schrägen Segment (422) und dem Basisteil (41) liegt. Die Höhe des Radiussegments (c) beträgt zwischen 10 % und 70 % der höchsten Höhe der Niederhaltevorrichtung (a). Bei einer möglichen Ausführungsform beträgt die Höhe des Radiussegments (c) zwischen 30 % und 60 % der höchsten Höhe der Niederhaltevorrichtung (a). Bei einer möglichen Ausführungsform sind die Höhen aller Radiussegmente (c) gleich. Die höchste Höhe der Niederhaltevorrichtung (a) wird durch die vertikale Länge zwischen dem Kontaktsegment (423) und dem Basisteil (41) definiert. Gleichermaßen wird die Höhe des Radiussegments (c) durch die vertikale Länge zwischen dem schrägen Segment (422) und dem Basisteil (41) definiert.
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Wie aus 7 und 8 ersichtlich ist, ist die Niederhaltevorrichtung (4) der vorliegenden Erfindung an dem Kraftstoffeinspritzventil (10) auf einer Schulter (21) eines Formstücks (20), anstatt einer Schulter (11) des Kraftstoffeinspritzventils (10), wie beim Stand der Technik in 8, sitzend befestigt. Somit wird die Niederhaltevorrichtung (4) der vorliegenden Erfindung von dem Basisteil (41) und auch den Haltearmen (42) der Niederhaltevorrichtung (4) fest auf das Kraftstoffeinspritzventil (10) geklemmt. Die Niederhaltevorrichtung (4) ist dahingehend vorgesehen, zwischen ein Kraftstoffeinspritzventil (10) und eine Kraftstoffverteilerleitung (in den Figuren nicht gezeigt), insbesondere eine Einspritzventilaufnahme, die sich an der Kraftstoffverteilerleitung befindet, geklemmt zu werden.
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Die Niederhaltevorrichtung (4) ist aus einem Drahtmaterial gebildet, bei dem es sich im folgenden Beispiel um Vierkantdraht mit einem allgemein quadratischen Querschnitt handelt. Die Niederhaltevorrichtung (4) ist in kurzer Zeit durch drei Biegeschritte leicht herzustellen. Somit werden die Material- und Herstellungskosten der Niederhaltevorrichtung (4) reduziert.
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Bei einer möglichen Ausführungsform der Erfindung wird die Niederhaltevorrichtung (4) für Benzinkraftstoffeinspritzventile (10) verwendet. Die Niederhaltevorrichtung (4) wird Dauerfestigkeitstests unterzogen. Und es wird eine Niederhaltevorrichtung (4), die eine Betriebsfestigkeit für ein 350 bar-Kraftstoffeinspritzventil (10) und eine Lebensdauer von mindestens 240.000 km aufweist, erzielt.
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In einer detaillierten Beschreibung der Erfindung wird die Niederhaltevorrichtung (4) vorzugsweise durch Aufbringen des Basisteils (41) der Niederhaltevorrichtung (4) auf das Kraftstoffeinspritzventil (10) an der Schulter (21) des Formstücks (20) des Kraftstoffeinspritzventils (10) angebracht. Und danach wird das Kraftstoffeinspritzventil (10) über eine Einspritzventilaufnahme an der Kraftstoffverteilerleitung befestigt. Die Haltearme (42) sind über Kontaktsegmente (423) mit der Einspritzventilaufnahme in Kontakt. Nach vollendeter Montage ist die Niederhaltevorrichtung (4) zwischen der Schulter (11) des Kraftstoffeinspritzventils (10) und der Einspritzventilaufnahme fest fixiert. Dadurch wird die Niederhaltevorrichtung (4) während der Montage der Kraftstofffüllungsanordnung zusammengedrückt. Während des Betriebs des Motors und des Kraftstoffeinspritzventils (10) treten Verbrennungskräfte auf und wirken sich in Form von Schwingungen auf die Kraftstoffeinspritzventile aus.
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Nach der Einspritzung erfolgt die Verbrennung und der Verbrennungsdruck drückt das Kraftstoffeinspritzventil (10) tendenziell aus dem Sitzbereich heraus. Zur Verhinderung des Abhebens des Kraftstoffeinspritzventils (10) wird eine Niederhalteeinrichtung (4) verwendet. Die Niederhaltevorrichtung (4) erzeugt eine Kraft, die hoch genug ist, um das Kraftstoffeinspritzventil (10) entgegen der Verbrennungskraft zu halten. Während der Basisteil (41) stützt, zeigen insbesondere die Haltearme (42) während des Betriebs des Kraftstoffeinspritzventils (10) eine Federwirkung. Der Winkel zwischen dem Basisteil (41) und dem Haltearm (42) beträgt weniger als 90° und dadurch wird für genügend Federung gesorgt. Aufgrund des Radiussegments (421) zeigt die Niederhaltevorrichtung (4) ohne Weiteres ihre Federwirkung und dämpft die Kräfte. Somit verhindert die Niederhaltevorrichtung (4) Verschiebungen des Kraftstoffeinspritzventils (10). Des Weiteren verhindert die Niederhaltevorrichtung (4) der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu der Niederhaltevorrichtung (4) des Stands der Technik ein Kippen der Haltearme (42).
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Bei einer möglichen Ausführungsform der Erfindung kann die höchste Höhe der Niederhaltevorrichtung (a) gemäß einem Abstand zwischen einer Stütze oder einem Sitz wie der Schulter (21) des Formstücks (20) und der Einspritzventilaufnahme variieren.
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Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung kann die Form des Basisteils (41) gemäß einer äußeren Form des Kraftstoffeinspritzventils (10) oder des Formstücks (20) dahingehend variieren, für eine genaue Passung auf dem Kraftstoffeinspritzventil (10) zu sorgen. Somit kann die Form des Basisteils (41) gemäß der Außenumfangsform des Kraftstoffeinspritzventils (10) oder des Formstücks (20) ausgebildet sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- TR 201415744 [0005]
- WO 2015039789 A1 [0006]
