DE102022208359A1

DE102022208359A1 - Verbinderanschlussanordnung für ein Fluidzufuhrsystem

Info

Publication number: DE102022208359A1
Application number: DE102022208359.8A
Authority: DE
Inventors: Luis Humberto Guzman Trevino; Cesar Omar Medina Juarez; John Casari
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2021-09-08
Filing date: 2022-08-11
Publication date: 2023-03-09
Also published as: US20230076972A1; US11692521B2

Abstract

Eine Anschlussanordnung wird zum Anschluss eines ersten Körpers an einen zweiten Körper verwendet. Der erste Körper umfasst eine Bohrung, die mit einer ersten Achse koaxial ist, und eine Halteöffnung, die sich koaxial mit einer zweiten Achse erstreckt. Die zweite Achse ist senkrecht zur ersten Achse und bezüglich der ersten Achse versetzt. Darüber hinaus überschneidet ein Abschnitt der Halteöffnung die Bohrung. Der zweite Körper umfasst einen Einführabschnitt, der in der Bohrung angeordnet ist, einen Fluiddurchgang, der sich durch den Einführabschnitt hindurch erstreckt und mit der Bohrung in Verbindung steht, und eine Außenfläche, die einen Kanal aufweist. Bei der Anschlussanordnung wird ein elastischer Haltestift eingesetzt, der den Einführabschnitt in der Bohrung hält. Der Haltestift ist so in der Halteöffnung angeordnet, dass ein Abschnitt des Haltestifts in dem Kanal liegt, und der Haltestift ist selbstausrichtend und selbsthaltend.

Description

Hintergrund
Ein Fluidzufuhrsystem kann eine Kraftstoffverteilerleitung umfassen, die dazu konfiguriert ist, den Zylindern eines Motors Kraftstoff zuzuführen. Die Kraftstoffverteilerleitung wird von einer Kraftstoffzufuhrleitung, die an einen Einlass der Kraftstoffverteilerleitung angeschlossen ist, mit Kraftstoff versorgt. Obgleich Kraftstoffverteilerleitungen aus Kunststoff bekannt sind, können Kraftstoffverteilerleitungen aus Metall zur Zufuhr von Kraftstoff mit hohem Druck verwendet werden und umfassen ein Haupt-Kraftstoffzufuhrrohr, das als ein „Block“ bezeichnet wird. So wie er hier verwendet wird, bezieht sich der Begriff „hoher Druck“ auf Drücke von mehr als 250 bar. Der Block weist einen integralen Einlass auf, der die Kraftstoffverteilerleitung an die Kraftstoffleitung anschließt, einen Haupt-Kraftstoffkanal, der mit dem Einlass in Verbindung steht. Der Anschluss des Einlasses mit der Kraftstoffleitung ist eine kritische Verbindung bei Hochdruck-Kraftstoffzufuhrsystemen. Darüber hinaus umfasst die Kraftstoffverteilerleitung mehrere Einspritzventilaufnahmen, die integral von einer Außenfläche des Blocks aus abgehen. Die Einspritzventilaufnahmen nehmen Kraftstoffeinspritzventile, die Kraftstoff in den Einlasskrümmer oder die Zylinder eines Verbrennungsmotors einspritzen, auf und stützen sie. Bei einigen Anwendungen kann die Kraftstoffverteilerleitung Hochdruck-Kraftstoff durch die Kraftstoffeinspritzventile durch direktes Einspritzen in die entsprechenden Motorzylinder zu führen. Die Verwendung des Kraftstoffeinspritzventils mit der Einspritzventilaufnahme ist eine weitere kritische Verbindung bei Hochdruck-Kraftstoffzufuhrsystemen.
Bei einigen herkömmlichen Kraftstoffzufuhrsystemen werden Anschlüsse eingesetzt, bei denen die Kraftstoffleitungshaltemerkmale mit Dichtungsmerkmalen unter Verwendung stark variierbarer Prozesse, die schwierig zu steuern sind, gekoppelt werden. Darüber hinaus werden bei einigen herkömmlichen Kraftstoffzufuhrsystemen Anschlüsse von der Kraftstoffleitung zum Kraftstoffverteilerleitungseinlass eingesetzt, die Formen und Materialien aufweisen, die eine hohe Präzision bei der Herstellung und Montage erfordern, was zu erhöhter Komplexität bei der Herstellung und zu erhöhten Kosten führt. Es ist wünschenswert, einen Anschluss zwischen einer Hochdruck-Kraftstoffleitung und einem Einlass einer Kraftstoffverteilerleitung bereitzustellen, bei dem Haltemerkmale von den Dichtungsmerkmalen entkoppelt werden und die weniger Teile aufweisen und relativ einfach herzustellen sind. Es ist wünschenswert, einen Anschluss zwischen einer Hochdruck-Kraftstoffleitung und einem Einlass einer Kraftstoffverteilerleitung bereitzustellen, bei dem Änderungen des Innendrucks des Haupt-Kraftstoffkanal, die durch Einspritzventilzufuhrzeitpunkt-„Druckpulsationen“ verursacht werden, reduziert oder eliminiert werden. Darüber hinaus ist es wünschenswert, einen Anschluss zwischen einer Einspritzventilaufnahme einer Kraftstoffverteilerleitung und einem Kraftstoffeinspritzventil bereitzustellen, der für einen zuverlässigen Anschluss sorgt und der weniger Teile aufweist und relativ einfach herzustellen ist.
Kurzdarstellung
Es wird ein Kraftstoffzufuhrsystem bereitgestellt, das einen Anschluss zwischen der Kraftstoffzufuhrleitung und dem Kraftstoffverteilerleitungseinlass umfasst, der unter Verwendung eines Einlassverbinders erzielt wird, der die Haltefunktion des Anschlusses von der Dichtungsfunktion des Anschlusses entkoppelt. Der Einlassverbinder weist ein allgemein zylindrisches vorderes Ende auf, das in dem Haupt-Kraftstoffkanal der Kraftstoffverteilerleitung angeordnet und bezüglich dieses über eine erste O-Ring-Dichtung abgedichtet ist. Das hintere Ende des Einlassverbinders ist zum Anschluss an die Kraftstoffzufuhrleitung über einen Anschluss, der eine fluiddichte Abdichtung bereitstellt, konfiguriert. Der Einlassverbinder umfasst einen Verbinderdurchgang, der sich zwischen dem vorderen Ende und dem hinteren Ende erstreckt, wodurch gestattet wird, dass Kraftstoff von der Kraftstoffzufuhrleitung zu dem Haupt-Kraftstoffkanal der Kraftstoffverteilerleitung zugeführt wird. Der Einlassverbinder wird an einem Einlass der Kraftstoffverteilerleitung über einen selbsthaltenden elastischen Haltestift gesichert.
Das Kraftstoffzufuhrsystem umfasst des Weiteren einen Anschluss zwischen einer Einspritzventilaufnahme der Kraftstoffverteilerleitung und einem Kraftstoffeinspritzventil, der derart erzielt wird, dass die Haltefunktion des Anschlusses von der Dichtungsfunktion des Anschlusses entkoppelt wird. Das Einlassende des Kraftstoffeinspritzventils ist in einer Bohrung der Einspritzventilaufnahme aufgenommen, und das Einlassende des Kraftstoffeinspritzventils ist über eine zweite O-Ring-Dichtung bezüglich der Bohrung fluiddicht. Das Kraftstoffeinspritzventil wird über ein Paar selbsthaltender elastischer Haltestifte in der Einspritzventilaufnahme gehalten.
Bei einigen Aspekten umfasst eine Verbinderanschlussanordnung zur Verwendung bei einem Fluidzufuhrsystem einen ersten Körper, einen zweiten Körper und einen Haltestift, der den ersten und den zweiten Körper verbindet. Der erste Körper umfasst eine Bohrung, die mit einer ersten Achse koaxial ist, und eine Halteöffnung, die sich koaxial mit einer zweiten Achse erstreckt. Die zweite Achse ist senkrecht zur ersten Achse und bezüglich der ersten Achse versetzt. Der zweite Körper umfasst einen Einführabschnitt, der in der Bohrung angeordnet ist, einen Fluiddurchgang, der sich durch den Einführabschnitt hindurch erstreckt und mit der Bohrung in Verbindung steht, und eine Außenfläche, die einen Kanal aufweist. Der Haltestift hält den Einführabschnitt in der Bohrung und umfasst ein erstes Stiftende, ein zweites Stiftende, das dem ersten Stiftende gegenüberliegt, und eine Stiftlängsachse, die sich durch das erste und das zweite Stiftende hindurch erstreckt. Der Haltestift ist so in der Halteöffnung angeordnet, dass ein Abschnitt des Haltestifts in dem Kanal liegt, und der Haltestift ist in einer senkrecht zur Stiftlängsachse verlaufenden Richtung elastisch ausziehbar und einziehbar.
Bei einigen Ausführungsformen stimmt der Haltestift mit den Abmessungen der Halteöffnung überein.
Bei einigen Ausführungsformen dient eine radial nach außen gerichtete Federkraft des Haltestifts dazu, den Haltestift in der Halteöffnung zu halten.
Bei einigen Ausführungsformen ist der erste Körper eine Kraftstoffverteilerleitung und ist der zweite Körper ein Einlassverbinder der Kraftstoffverteilerleitung.
Bei einigen Ausführungsformen ist der Kanal linear.
Bei einigen Ausführungsformen ist der erste Körper eine Einspritzventilaufnahme einer Kraftstoffverteilerleitung und ist der zweite Körper ein Kraftstoffeinspritzventil.
Bei einigen Ausführungsformen ist der Kanal ringförmig.
Bei einigen Ausführungsformen ist der Haltestift bezüglich der Halteöffnung selbsthaltend.
Bei einigen Ausführungsformen ist der Haltestift ein Federstift.
Bei einigen Ausführungsformen ist der Haltestift ein Schraubenfederstift mit mehr als einer Windung in einem unbelasteten Zustand, wobei die mehr als eine Windung die Haltestiftlängsachse umgibt.
Bei einigen Ausführungsformen dämpft der Haltestift Schwingungen der Anordnung.
Bei einigen Ausführungsformen ist der Kanal auf die Halteöffnung ausgerichtet.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Halteöffnung eine erste Halteöffnung und eine zweite Halteöffnung, die zu der ersten Halteöffnung parallel und auf einer bezüglich der ersten Halteöffnung gegenüberliegenden Seite der ersten Achse angeordnet ist. Der Haltestift umfasst einen ersten Stift, der in der ersten Halteöffnung angeordnet ist, und einen zweiten Stift, der in der zweiten Halteöffnung angeordnet ist.
Bei einigen Aspekten umfasst die Kraftstoffverteilerleitungsanordnung eine Kraftstoffverteilerleitung, ein Kraftstoffeinspritzventil, das von der Kraftstoffverteilerleitung gestützt wird, und einen Haltestift, der das Kraftstoffeinspritzventil mit der Kraftstoffverteilerleitung in Verbindung hält. Die Kraftstoffverteilerleitung umfasst einen Block, der einen Haupt-Kraftstoffdurchgang aufweist, und eine Einspritzventilaufnahme, die auf einer Außenfläche des Blocks angeordnet ist. Die Einspritzventilaufnahme umfasst eine Seitenwand. Eine Innenfläche der Seitenwand definiert eine Sackbohrung, deren Öffnung an einem Ende der Einspritzventilaufnahme liegt, die mit einer ersten Achse koaxial ist und die mit dem Haupt-Kraftstoffdurchgang in Strömungsverbindung steht. Die Seitenwand definiert eine Halteöffnung, die koaxial mit einer zur ersten Achse senkrechten zweiten Achse und bezüglich der ersten Achse versetzt ist. Das Kraftstoffeinspritzventil umfasst ein Einspritzventilgehäuse, das ein Kraftstoffeinlassende, das in der Bohrung angeordnet ist, ein Kraftstoffauslassende, das gegenüber dem Kraftstoffeinlassende angeordnet ist, wobei das Kraftstoffauslassende außerhalb der Bohrung angeordnet ist, und eine Ringnut, die zwischen dem Kraftstoffeinlassende und einem Mittelpunkt des Einspritzventilgehäuses positioniert ist, aufweist. Die Nut ist in der Bohrung angeordnet. Darüber hinaus umfasst das Kraftstoffeinspritzventil eine Dichtung, die eine Außenfläche des Einspritzventilgehäuses umgibt. Die Dichtung ist zwischen der Nut und dem Kraftstoffeinlassende angeordnet. Darüber hinaus ist die Dichtung in der Bohrung angeordnet und sorgt für eine fluiddichte Abdichtung zwischen dem Einspritzventilgehäuse und einer Fläche der Bohrung. Der Haltestift ist so in der Halteöffnung angeordnet, dass ein Abschnitt des Haltestifts in der Nut liegt, wodurch der Haltestift das Kraftstoffeinlassende des Kraftstoffeinspritzventils in der Bohrung hält. Der Haltestift umfasst ein erstes Stiftende, ein zweites Stiftende, das dem ersten Stiftende gegenüberliegt, und eine Stiftlängsachse, die sich durch das erste und das zweite Stiftende hindurch erstreckt. Der Haltestift ist in einer senkrecht zur Stiftlängsachse verlaufenden Richtung elastisch ausziehbar und einziehbar.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Halteöffnung eine erste Halteöffnung und eine zweite Halteöffnung, die zu der ersten Halteöffnung parallel und auf einer bezüglich der ersten Halteöffnung gegenüberliegenden Seite der ersten Achse angeordnet ist. Darüber hinaus umfasst der Haltestift einen ersten Stift, der in der ersten Halteöffnung angeordnet ist, und einen zweiten Stift, der in der zweiten Halteöffnung angeordnet ist.
Bei einigen Aspekten umfasst die Kraftstoffverteilerleitungsanordnung eine Kraftstoffverteilerleitung, einen Einlassverbinder und einen Haltestift, der den Einlassverbinder in einem Einlassdurchgang der Kraftstoffverteilerleitung hält. Die Kraftstoffverteilerleitung umfasst einen Haupt-Kraftstoffdurchgang und einen Einlass, der an einem Ende des Haupt-Kraftstoffdurchgangs angeordnet ist, wobei der Einlass den Einlassdurchgang umfasst, der die Verbindung zwischen der Umgebung und dem Haupt-Kraftstoffdurchgang gestattet. Der Einlassdurchgang und der Haupt-Kraftstoffdurchgang sind koaxial mit einer ersten Achse. Die Kraftstoffverteilerleitung umfasst des Weiteren eine Halteöffnung, die in dem Einlass angeordnet und koaxial mit einer zur ersten Achse senkrechten zweiten Achse ist. Der Einlassverbinder umfasst ein vorderes Ende, das in dem Einlassdurchgang angeordnet ist, und ein hinteres Ende, das dem vorderen Ende gegenüberliegt und außerhalb der Kraftstoffverteilerleitung angeordnet ist. Das hintere Ende umfasst ein Außengewinde, das zum Eingriff mit einem Innengewinde einer Fluidzufuhrleitung konfiguriert ist. Der Einlassverbinder umfasst eine Verbinderlängsachse, die sich zwischen dem vorderen Ende und dem hinteren Ende erstreckt, und einen Verbinderdurchgang, der mit der Verbinderlängsachse kollinear ist und sich zwischen dem vorderen Ende und dem hinteren Ende erstreckt. Der Verbinderdurchgang steht mit dem Einlassdurchgang in Verbindung. Darüber hinaus umfasst der Einlassverbinder einen Kanal, der zu der zweiten Achse parallel ist, und eine Dichtung, die das vordere Ende umgibt und für eine fluiddichte Abdichtung zwischen dem Einlassverbinder und einer Fläche des Haupt-Kraftstoffdurchgangs sorgt. Der Haltestift ist so in der Halteöffnung angeordnet, dass ein Abschnitt des Haltestifts in dem Kanal liegt, wodurch der Haltestift das Kraftstoffeinlassende des Kraftstoffeinspritzventils in der Bohrung hält. Der Haltestift ist in einer senkrecht zur zweiten Achse verlaufenden Richtung elastisch ausziehbar und einziehbar.
Figurenliste

1 ist eine schematische Ansicht eines Kraftstoffzufuhrsystems, das eine Kraftstoffverteilerleitung umfasst, die Hochdruck-Kraftstoff aus einem Kraftstofftank über eine Kraftstoffzufuhrleitung empfängt.
2 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts des Kraftstoffzufuhrsystems von 1, die darstellt, dass die Kraftstoffzufuhrleitung über eine Kraftstoffleitungsanschlussanordnung an die Kraftstoffverteilerleitung angeschlossen ist.
3 ist eine perspektivische Ansicht eines vergrößerten Abschnitts des Kraftstoffzufuhrsystems von 2, die darstellt, dass die Kraftstoffzufuhrleitung über eine Kraftstoffleitungsanschlussanordnung an die Kraftstoffverteilerleitung angeschlossen ist.
4 ist eine Querschnittsansicht des vergrößerten Abschnitts des Kraftstoffzufuhrsystems von 2 bei Betrachtung entlang der Linie 4-4 von 3.
5 ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren Abschnitts des Kraftstoffzufuhrsystems, die darstellt, dass ein Kraftstoffeinspritzventil über eine Kraftstoffeinspritzventilanschlussanordnung an eine Einspritzventilaufnahme angeschlossen ist.
6 ist eine perspektivische Ansicht eines Einlassendes eines Kraftstoffeinspritzventils, die die elastischen Haltestifte darstellt, die zum Halten des Kraftstoffeinspritzventils an einer Einspritzventilaufnahme verwendet werden, wobei die Kraftstoffverteilerleitung, die die Einspritzventilaufnahme umfasst, der Übersichtlichkeit halber weggelassen ist.
7 ist eine Querschnittsansicht eines vergrößerten Abschnitts des Kraftstoffzufuhrsystems von 2, die die Kraftstoffeinspritzventilanschlussanordnung bei Betrachtung entlang der Linie 7-7 von 5 darstellt.
8 ist eine Querschnittsansicht eines vergrößerten Abschnitts des Kraftstoffzufuhrsystems von 2, die die Kraftstoffeinspritzventilanschlussanordnung bei Betrachtung entlang der Linie 8-8 von 5 darstellt, wobei die elastischen Haltestifte weggelassen sind.
9 ist eine Querschnittsansicht eines vergrößerten Abschnitts des Kraftstoffzufuhrsystems von 2, die die Kraftstoffeinspritzventilanschlussanordnung bei Betrachtung entlang der Linie 8-8 von 5 darstellt, wobei die elastischen Haltestifte enthalten sind.
10 ist eine perspektivische Ansicht eines elastischen Haltestifts.
11 ist eine Seitenansicht des elastischen Haltestifts von 10.
12 ist eine Endansicht des elastischen Haltestifts von 10.
13 ist eine Querschnittsansicht eines Einlassverbinders und einer Rückscheibe.
14 ist eine perspektivische Ansicht des Einlassverbinders und der Rückscheibe von 13.
15 ist eine perspektivische Ansicht des Einlassverbinders und der Rückscheibe von 13, wobei der elastische Haltestift und eine O-Ring-Dichtung gezeigt werden.
16 ist eine Querschnittsansicht des vergrößerten Abschnitts des Kraftstoffzufuhrsystems von 2 bei Betrachtung entlang der Linie 16-16 von 3, wobei der elastische Haltestift weggelassen ist.
17 ist eine Querschnittsansicht des vergrößerten Abschnitts des Kraftstoffzufuhrsystems von 2 bei Betrachtung entlang der Linie 16-16 von 3, wobei der elastische Haltestift enthalten ist.

Detaillierte Beschreibung
Unter Bezugnahme auf 1-4 umfasst ein Kraftstoffzufuhrsystem 1 eine Kraftstoffverteilerleitung 32, die dazu konfiguriert ist, Kraftstoff zu mehreren Kraftstoffeinspritzventilen 80 zuzuführen, die Kraftstoff direkt in die Zylinder eines Brennkraftmotors (nicht gezeigt) einspritzen. Die Kraftstoffverteilerleitung 32 empfängt Hochdruck-Kraftstoff aus einer Hochdruck-Kraftstoffzufuhrleitung 2. Die Kraftstoffzufuhrleitung 2 ist über eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe 12 an einen Kraftstofftank 15 angeschlossen. Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 12 ist über eine Niederdruck-Leitung 3 an eine in dem Kraftstofftank 15 angeordnete Niederdruck-Kraftstoffpumpe 13 (z. B. einen „Kraftstoffsender“) angeschlossen. Die Kraftstoffverteilerleitung 32 umfasst einen integralen Einlass 39, der zum Anschluss an die Kraftstoffzufuhrleitung 2 konfiguriert ist. So wie er hier verwendet wird, wird der Begriff „integral“ als „Teil des Ganzen, mit einem anderen Teil als eine einzige Einheit ausgebildet“ definiert. Bei einigen Ausführungsformen ist das Kraftstoffzufuhrsystem 1 dazu konfiguriert, Hochdruck-Kraftstoff der Kraftstoffverteilerleitung 32 zuzuführen, die wiederum den Hochdruck-Kraftstoff den Kraftstoffeinspritzventilen 80 zuführt.
Das Kraftstoffzufuhrsystem 1 umfasst eine Kraftstoffleitungsanschlussanordnung 30, die für einen fluiddichten mechanischen Anschluss zwischen der Hochdruck-Kraftstoffzufuhrleitung 2 und der Kraftstoffverteilerleitung 32 sorgt. Insbesondere sorgt die Kraftstoffleitungsanschlussanordnung 30 für einen mechanischen Anschluss, bei dem Merkmale, die die Kraftstoffzufuhrleitung 2 in der angeschlossenen Konfiguration mit der Kraftstoffverteilerleitung 32 halten, von den Merkmalen, die für eine fluiddichte Abdichtung sorgen, entkoppelt sind, wie nachstehend genauer erörtert wird. Darüber hinaus weist die Kraftstoffleitungsanschlussanordnung 30 im Vergleich zu einigen herkömmlichen Kraftstoffleitungsanschlüssen eine verhältnismäßig geringere Anzahl an Teilen auf, wie nachstehend genauer erörtert wird.
Darüber hinaus umfasst das Kraftstoffzufuhrsystem 1 eine Kraftstoffeinspritzventilanschlussanordnung 68, die für einen fluiddichten mechanischen Anschluss zwischen einer Einspritzventilaufnahme 44 der Kraftstoffverteilerleitung 32 und dem jeweiligen Kraftstoffeinspritzventil 80 sorgt. Insbesondere sorgt die Kraftstoffeinspritzventilanschlussanordnung 68 für einen mechanischen Anschluss, bei dem Merkmale, die das Kraftstoffeinspritzventil 80 in der angeschlossenen Konfiguration mit der Einspritzventilaufnahme 44 der Kraftstoffverteilerleitung 32 halten, von den Merkmalen, die für eine fluiddichte Abdichtung sorgen, entkoppelt sind, wie nachstehend genauer erörtert wird. Darüber hinaus weist die Kraftstoffeinspritzventilanschlussanordnung 68 im Vergleich zu einigen herkömmlichen Kraftstoffleitungsanschlüssen eine verhältnismäßig geringere Anzahl an Teilen auf, wie nachstehend genauer erörtert wird.
Die Hochdruck-Kraftstoffzufuhrleitung 2 ist dazu konfiguriert, der Kraftstoffverteilerleitung 32 Hochdruck-Kraftstoff zuzuführen. Die Hochdruck-Kraftstoffzufuhrleitung 2 umfasst ein dickwandiges Metallrohr 4, das in einem Rohranschluss 5 endet. Der Rohranschluss 5 umfasst eine hohle kugelförmige Stopfbuchse 6, die einem offenen Ende des Rohrs 4 abdichtend fixiert sein kann oder alternativ dazu in die Rohrendform integriert sein kann. Die Stopfbuchse 6 umfasst ein Stopfbuchsenloch 7. Das offene Ende des Rohrs 4 ist in der Stopfbuchse 6 angeordnet und weist zudem Stopfbuchsenloch 7. Der Rohranschluss 5 umfasst des Weiteren eine Stopfbuchsenmutter 8 mit einem Innengewinde 9. Das Rohr 4 erstreckt sich durch ein offenes erstes Ende 10 der Stopfbuchsenmutter 8, so dass die Stopfbuchse 6 in der Stopfbuchsenmutter 8 angeordnet ist. Das Stopfbuchsenloch 7 weist zu einem offenen zweiten Ende 11 der Stopfbuchsenmutter 8. Obgleich das Rohr 4 bezüglich der Stopfbuchsenmutter 8 beweglich ist, ist das erste Ende 10 der Stopfbuchsenmutter dahingehend dimensioniert, Herausziehen der Stopfbuchse 6 und somit auch des Rohrs 4 aus dem ersten Ende 10 der Stopfbuchsenmutter zu verhindern. Das Innengewinde 9 der Stopfbuchsenmutter 8 steht mit einem Außengewinde 60 des Einlassverbinders 50 in Eingriff. Bei dieser Konfiguration wird die Stopfbuchsenmutter 8 auf ein spezifisches Drehmoment festgezogen, um die Stopfbuchse 6 fest an den Einlassverbinder 50 zu ziehen und eine fluiddichte Abdichtung zwischen der Stopfbuchse 6 und dem Einlassverbinder 50 zu bilden, wie nachstehend genauer erörtert wird.
Die Kraftstoffverteilerleitung 32 ist zur Bereitstellung von Hochdruck-Kraftstoffverteilung konfiguriert. Die Kraftstoffverteilerleitung 32 umfasst einen Block 34 und Einspritzventilaufnahmen 44, die integral von dem Block 34 aus abgehen. Die Kraftstoffverteilerleitung umfasst des Weiteren Befestigungsansätze 33, die Befestigungsmittel (nicht gezeigt) aufnehmen, die die Kraftstoffverteilerleitung 32 an dem Fahrzeugmotor sichern.
Der Block 34 ist ein längliches hohles Rohr, das eine Common-Rail oder einen Verteiler bereitstellt. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Block 34 zylindrisch, ist jedoch nicht darauf beschränkt, eine zylindrische Form aufzuweisen. Der Block 34 umfasst ein erstes Blockende 35, ein zweites Blockende 36, das dem ersten Blockende 35 gegenüberliegt, und eine Kraftstoffverteilerleitungslängsachse 37, die sich zwischen dem ersten und dem zweiten Blockende 35, 36 erstreckt. Der Block 34 ist dickwandig, um für hohe Kraftstoffdrücke gerüstet zu sein, und eine Innenfläche des Blocks definiert den Haupt-Kraftstoffkanal 38, durch den Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 15 über die Kraftstoffpumpe 12 zugeführt wird. Die Mittellinie des Haupt-Kraftstoffkanals 38 fällt mit der Kraftstoffverteilerleitungslängsachse 37 zusammen. Das Material und die Abmessungen des Blocks werden durch die Anforderungen der spezifischen Anwendung vorgegeben. Beispielsweise ist der Block 34 bei einigen Ausführungsformen ein aus Edelstahl hergestelltes Rohr mit einem Durchmesser d1 im Bereich von 10 mm bis 30 mm und mit einer Wanddicke t1 im Bereich von 1,5 bis 4 mm. Bei einigen Ausführungsformen kann der Block 34 einen Ansatz (nicht gezeigt) umfassen, der zur Aufnahme eines Drucksensors und figuriert ist. Ein Ende des Blocks 34, beispielsweise das erste Blockende5, ist dahingehend geformt, den Einlass 39 bereitzustellen. Bei der dargestellten Ausführungsform ist das gegenüberliegende Ende des Blocks 34, beispielsweise das zweite Blockende 36, geschlossen.
Die Anzahl an Blöcken 34, die in dem Fluidzufuhrsystem eins enthalten sind, kann mehr als eins betragen. Beispielsweise ist bei einigen V-Motor-Konfigurationen ein Block 34 für jede Seite des V vorgesehen, und zusätzliche Rohre 10 in Form einer Kraftstoffzufuhrleitung 2 können zum Transport von Kraftstoff zwischen den jeweiligen Blöcken 34 verwendet werden. In einem weiteren Beispiel kann ein Y-Block für eine V-Motor-Konfiguration zwei Rohre aufweisen, die den jeweiligen Blöcken Kraftstoff zu führen, wobei der Y-Block von der Pumpe über ein einziges Rohr versorgt wird, wobei alle Rohre in Form einer Kraftstoffzufuhrleitung 2 vorliegen.
Unter Bezugnahme auf 3 und 4 ragt der Kraftstoffverteilerleitungseinlass 39 integral von dem ersten Blockende 35 in einer zur Kraftstoffverteilerleitungslängsachse 37 parallelen Richtung vor. Der Kraftstoffverteilerleitungseinlass 39 ist ein Hohlzylinder mit einem Außendurchmesser d3, der etwas größer als der Außendurchmesser d1 des Blocks 34 ist. Bei einigen Ausführungsformen kann der Kraftstoffverteilerleitungseinlass 39 einen Flansch (nicht gezeigt) umfassen, der in einer zur Kraftstoffverteilerleitungslängsachse 37 senkrechten Richtung vorragt und sich ohne Unterbrechung oder mit Unterbrechung um den Umfang des Kraftstoffverteilerleitungseinlasses 39 herum erstreckt. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Flansch jedoch weggelassen worden.
Eine Innenfläche des Kraftstoffverteilerleitungseinlasses 39 definiert einen Einlassdurchgang 40, der sich zwischen dem äußeren Einlassende 41 und dem Haupt-Kraftstoffkanal 38 der Kraftstoffverteilerleitung erstreckt. Das äußere Einlassende 41 ist offen, wodurch der Einlassdurchgang 40 eine Verbindung zwischen dem Haupt-Kraftstoffkanal 38 und der Umgebung gestartet. Der Einlassdurchgang 40 ist koaxial mit der Außenfläche des Einlasses und grenzt an das äußere Einlassende 41 an und mündet in dieses. Darüber hinaus ist der Einlassdurchgang 40 koaxial mit der Kraftstoffverteilerleitungslängsachse 37 und weist einen Außendurchmesser d4 auf, der größer als der Durchmesser d2 des Haupt-Kraftstoffkanals 38 ist. Darüber hinaus umfasst eine Innenfläche des Kraftstoffverteilerleitungseinlasses 39 eine Schulter 42 an dem Übergang der Durchmesser zwischen dem Einlassdurchgang 40 und dem Haupt-Kraftstoffkanal 38.
Bei der dargestellten Ausführungsform weist ein Abschnitt eine Außenfläche des Einlasses 39 ein rechteckiges Profil bei Betrachtung des Einlasses 39 in einer zur Kraftstoffverteilerleitungslängsachse 37 parallelen Richtung auf. Der Einlass 39 umfasst eine Einlasshalteöffnung 43. Die Einlasshalteöffnung 43 ist zur Aufnahme eines elastischen Haltestifts 20 konfiguriert, wie nachstehend genauer erörtert wird. Die Einlasshalteöffnung 43 ist eine durchgehende Öffnung, die sich in einer zur Kraftstoffverteilerleitungslängsachse 37 senkrechten Richtung erstreckt. Die Einlasshalteöffnung 43 ist bezüglich der Kraftstoffverteilerleitungslängsachse versetzt und überschneidet zum Teil den Einlassdurchgang 40. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Einlasshalteöffnung 43 an einer Seite der Kraftstoffverteilerleitung, die jener mit den Befestigungsansätzen 33 und den Einspritzventilaufnahmen 44 gegenüberliegt, angeordnet. Diese radiale Ausrichtung des Systems aus Halteöffnung und elastischem Stift kann je nach Bedarf, wie durch die Anwendung vorgegeben, zum Zwecke der Anpassung an die Motorumgebung oder Erleichterung der Montage um die Kraftstoffverteilerleitungslängsachse 37 gedreht positioniert sein.
Unter Bezugnahme auf 2, 5 und 7-9 sind die Einspritzventilaufnahmen 44 an einer Außenfläche des Blocks 34 angeordnet. Bei der dargestellten Ausführungsform ragen die Einspritzventilaufnahmen 44 integral von dem Block 34 vor und sind entlang der Außenfläche des Blocks in einer zur Kraftstoffverteilerleitungslängsachse 37 parallelen Richtung beabstandet. Jede Einspritzventilaufnahme 44 ist dazu konfiguriert, druckbeaufschlagten Kraftstoff an einen jeweiligen einzelnen Zylinder des Motors über ein Kraftstoffeinspritzventil 80 zu verteilen dazu steht jede Einspritzventilaufnahme 44 mit dem Haupt-Kraftstoffkanal 38 des Blocks 34 über einen inneren Kraftstoffdurchgang (nicht gezeigt) in Verbindung.
Die Anzahl an Einspritzventilaufnahmen 44, die von dem Block 34 vorragen, hängt von der Motorkonfiguration ab. Wenn beispielsweise ein Vierzylindermotor verwendet wird, ist der Block 34 mit vier Einspritzventilaufnahmen 44 versehen, die entlang der Kraftstoffverteilerleitungslängsachse 37 voneinander beabstandet sind, und wenn ein Sechszylinder-Reihenmotor verwendet wird, ist der Block 34 mit sechs Einspritzventilaufnahmen 44 versehen, die entlang der Kraftstoffverteilerleitungslängsachse 37 voneinander beabstandet sind.
Jede Einspritzventilaufnahme 44 ist eine becherförmige Struktur und umfasst eine zylindrische Seitenwand 45. Eine Innenfläche der Seitenwand 45 definiert eine Bohrung 48. Jede Einspritzventilaufnahme 44 umfasst ein proximales Ende 44(1), das von der Außenfläche des Blocks vorragt und ein Ende der Seitenwand 45 verschließt, und ein distales Ende 44(2), das dem proximalen Ende 44(1) gegenüberliegt. Eine Mittellinie 47 der Seitenwand 45 erstreckt sich durch das proximale und das distale Ende 44(1), 44(2) der Einspritzventilaufnahme und ist bei der dargestellten Ausführungsform senkrecht zur Längsachse 37 der Kraftstoffverteilerleitung 32. Die Bohrung 48 überschneidet das distale Ende 44(2). Insbesondere umfasst die Bohrung 48 ein offenes Ende 48(1), das mit dem distalen Ende 44(2) zusammenfällt, und ein Sackende 48(2), das zwischen dem offenen Ende 48(1) der Bohrung und dem proximalen Ende 44(1) der Einspritzventilaufnahme angeordnet ist. Bei Anwendungen, bei denen die Kraftstoffverteilerleitung 32 über einem Zylinderblock des Motors befestigt ist, sind die Einspritzventilaufnahmen 44 nach unten hin offen.
Die Einspritzventilaufnahmen 44 umfassen jeweils ein Paar Einspritzventilhalteöffnungen 46. Jede Einspritzventilhalteöffnung 46 ist dazu konfiguriert, einen elastischen Haltestift 20 aufzunehmen. Jede Einspritzventilhalteöffnung 46 weist einen gleichförmigen Durchmesser auf und erstreckt sich in einer zur Seitenwandmittellinie 47 und zur Kraftstoffverteilerleitungslängsachse 37 senkrechten Richtung. Die Einspritzventilhalteöffnung 46 sind von der Seitenwandmittellinie 47 versetzt und sind auf gegenüberliegenden Seiten der Seitenwandmittellinie 47 angeordnet. Darüber hinaus überschneidet jede Einspritzventilhalteöffnung 46 die Bohrung 48 an einer Stelle, die näher an dem distalen Ende 44(2) als dem proximalen Ende 44(1) liegt.
Jede Einspritzventilaufnahme 44 ist dazu konfiguriert, ein Einlassende 81 eines Kraftstoffeinspritzventils 80 aufzunehmen. Das Kraftstoffeinspritzventil 80 kann eine Hochdruck-Vorrichtung sein, die zur Direkteinspritzung in einen Zylinder eines Benzinmotors verwendet wird. Das Kraftstoffeinspritzventil 80 kann ein längliches allgemein rohrförmiges Einspritzventilgehäuse 84 umfassen, das ein Einspritzventilorgan (nicht gezeigt) stützt. Das Einlassende 81 des Einspritzventilgehäuses 84 stellt einen Kraftstoffanschlussnippel bereit, der von einer sich über den Umfang hinweg erstreckenden O-Ring-Einspritzventildichtung 85 umgeben wird. Die Einspritzventildichtung 85 wirkt mit einer Innenfläche der Bohrung 48 der Einspritzventilaufnahme 44 dahingehend zusammen, die Hochdruck-Kraftstoffverteilungskammer 49 in der Einspritzventilaufnahme 44 zu definieren. Insbesondere wird die Hochdruck-Kraftstoffverteilungskammer 49 in jeder Spritzventilaufnahme 44 zwischen der Einspritzventildichtung 85 und dem Sackende 48(2) der Bohrung so definiert, dass sie das Einlassende 81 des Einspritzventilgehäuses 84 umschließt. Das Auslassende 82 des Einspritzventilgehäuses 84 liegt dem Einlass Ende 81 gegenüber und stellt einen Ventilsitz (nicht gezeigt) und eine Kraftstoffsprühöffnung oder -düse (nicht gezeigt) bereit. Darüber hinaus umfasst das Einspritzventilgehäuse 84 an einer Stelle zwischen dem Einlassende 81 und einem mittigen Abschnitt des Einspritzventilgehäuses 84 einen Halsabschnitt 86 mit reduziertem Durchmesser.
Kraftstoff wird bei hohem Druck der Kraftstoffverteilungskammer 49 der Einspritzventilaufnahme 44 über den Haupt-Kraftstoffkanal 38 des Blocks 34 und die Kraftstoffdurchgänge der jeweiligen Kraftstoffventil aufnahmen 44 zugeführt. Somit wird in der Kraftstoffverteilerleitung 32 empfangener Hochdruck-Kraftstoff direkt in jeden Zylinder des Motors über eine jeweilige Einspritzventilaufnahme 44 und ein jeweiliges Kraftstoffeinspritzventil 80 verteilt. Die relative Geometrie des Blocks 34, der Einspritzventilaufnahmen 44 und der Kraftstoffeinspritzventile 80 ist komplex und ist von der Motorgeometrie und dem zur Verfügung stehenden Platz innerhalb des Motorsystems abhängig.
Das Kraftstoffeinspritzventil 80 wird über die Kraftstoffeinspritzventilanschlussanordnung 68 lösbar an der Einspritzventilaufnahme 44 gesichert. Die Kraftstoffeinspritzventilanschlussanordnung 68 umfasst das Kraftstoffeinspritzventil 80, die jeweilige Einspritzventilaufnahme 44, die das Kraftstoffeinspritzventil 80 aufnimmt und stützt, und selbsthaltende elastische Haltestifte 20, die dazu konfiguriert sind, das Einlassende 81 des Kraftstoffeinspritzventils 44 in der Bohrung 48 der jeweiligen Einspritzventilaufnahme 44 zu halten.
Bei der dargestellten Ausführungsform wird das Kraftstoffeinspritzventil 80 über ein Paar elastischer Haltestifte 20 lösbar an der Einspritzventilaufnahme 44 gesichert. Insbesondere ist ein elastischer Haltestift 20 in jeder Einspritzventilhalteöffnung 46 angeordnet, wodurch sich die elastischen Haltestifte 20 durch die Bohrung 48 hindurch erstrecken und durch den Halsabschnitt 86 des Kraftstoffeinspritzventilgehäuses hindurchgehen. Mit dieser Konfiguration halten die elastischen Haltestifte 20 die Kraftstoffeinspritzventile 80 in der Bohrung 48.
Unter Bezugnahme auf 10-12 ist jeder elastische Haltestifts 20 ein Schraubenfederstift und kann auch als ein Rollfederstift oder ein Spiralstift bekannt sein. Ein Schraubenfederstift ist ein gefertigtes Befestigungsmittel, das durch Walzen eines Metallstreifens zu einem spiralförmigen Querschnitt von zwei und einem Viertel (2,25) Windungen hergestellt wird. Schraubenfederstifte weisen einen Körperdurchmesser auf, der größer als der Durchmesser der Öffnung, in der der elastische Haltestifts 20 aufgenommen wird, ist. Bei dieser Anwendung, bei der zwei Stifte 20 zur Sicherung eines Kraftstoffeinspritzventils 80 in einer Einspritzventilaufnahme 44 verwendet werden, entspricht die Öffnung der Einspritzventilhalteöffnung 46. Die Federwirkung des elastischen Haltestifts 20 gestattet seine Einfederung auf einen kleineren Durchmesser zum Einführen in die Einspritzventilhalteöffnung 46. Der elastische Haltestift 20 nimmt beim Einführen den Durchmesser der Einspritzventilhalteöffnung 46 an. Die radial nach außen gerichtete Federkraft des elastischen Haltestifts 20, wenn er zum Ausfüllen der Einspritzventilhalteöffnung 46 ausfedert, dient dazu, den elastischen Haltestift 20 während des Gebrauchs in der Einspritzventilhalteöffnung 46 zu halten. Darüber hinaus weist der elastische Haltestift 20 Anfasungen an beiden Enden 20(1), 20(2) zur Erleichterung des Beginns der Einführung des Stifts 20 in die Einspritzventilhalteöffnung 46 auf. Bei einigen Ausführungsformen werden die elastischen Haltestifte 20 so in die Einspritzventilhalteöffnungen 46 eingeführt, dass die Naht 20(3) der Windung von dem Kraftstoffeinspritzventil 80 weg weist.
Die schraubenfederartigen elastischen Haltestifte 20 passen genau in die Passbohrung (z. B. die Einspritzventilhalteöffnung 46), sind durch ihre gerollte Form selbstausrichtend und durch ihre gespeicherten Federkräfte selbsthaltend. Die elastischen Haltestifte 20 biegen sich nach dem Einführen weiter, wenn eine Last an die elastischen Haltestifte 20 angelegt wird, wodurch eine exzellente Leistungsfähigkeit zum Entgegenwirken von Ermüdung und/oder Reduzieren von Schwingungen bei dynamischen Anwendungen bereitgestellt wird. Bei der Anwendung, bei der die elastischen Haltestifte 20 dazu verwendet werden, das Kraftstoffeinspritzventil 80 in der Einspritzventilaufnahme 44 zu halten, absorbieren die elastischen Haltestifte 20 Energie der Belastung des Einspritzventils von oben aufgrund von Kraftstoffdruck und von unten aufgrund von Verbrennungsdruck.
In Abhängigkeit von den Anforderungen der spezifischen Anwendung können die elastischen Haltestifte 20 unter Verwendung gemeinsamer Stiftentfernungsprozesse zur Wartung des Einspritzventils von einem oder beiden Enden der Einspritzventilhalteöffnung 46 (nicht gezeigt) entfernt werden. Die elastischen Stifte würden dann bei der Wiedermontage durch neue Stifte ersetzt.
Unter Bezugnahme auf 13-15 ist der Einlassverbinder 50 ein Metallteil, das für einen fluiddichten mechanischen Anschluss zwischen der Kraftstoffzufuhrleitung 2 und dem Kraftstoffverteilerleitungseinlass 39 sorgt. Allgemein ist der Einlassverbinder 50 ein dickwandiger Hohlzylinder und umfasst ein vorderes Ende 51, das zur Aufnahme in dem Haupt-Kraftstoffkanal 38 der Kraftstoffverteilerleitung konfiguriert ist, ein hinteres Ende 52, das dem vorderen Ende 51 gegenüberliegt und außerhalb des Kraftstoffverteilerleitungseinlasses 39 vorragt, und einen Zwischenabschnitt 53, der zwischen dem vorderen Ende 51 und dem hinteren Ende 52 angeordnet ist. Der Einlassverbinder 50 umfasst eine Verbinderlängsachse 54, die sich zwischen dem vorderen Ende 51 und dem hinteren Ende 52 erstreckt. Wenn der Einlassverbinder 50 mit dem Kraftstoffverteilerleitungseinlass 39 verbaut wird, ist die Verbinderlängsachse 54 kollinear mit der Kraftstoffverteilerleitungslängsachse 37.
Das vordere Ende 51 erstreckt sich in den Haupt-Kraftstoffkanal 38 mit einer Gleitspielpassung. Das vordere Ende 51 ist allgemein zylindrisch und endet in einer Endseite 51(1), die zu der Verbinderlängsachse 54 senkrecht ist. Darüber hinaus umfasst das vordere Ende 51 einen Abschnitt 51(2) mit vergrößertem Durchmesser, der an die Endseite 51(1) des hinteren Endes 51 angrenzt. Der Außendurchmesser d5 des vorderen Endes 51 sowie der Außendurchmesser d7 des Abschnitts 51(2) mit vergrößertem Durchmesser sind kleiner als der Außendurchmesser d6 des Zwischenabschnitts 53, und eine Schräge 51(3) ist an dem Schnittpunkt einer externen Schulter 59 und des vorderen Endes 51 vorgesehen. Die Schräge 51(3) wirkt mit einer angeschrägten Innenfläche einer Rückscheibe 90, die das vordere Ende 51 umgibt, zusammen. Die Rückscheibe 90 und der Abschnitt 51(2) mit vergrößertem Durchmesser des vorderen Endes begrenzen die axiale Verlagerung einer O-Ring-Verbinderdichtung 92, die das vordere Ende 51 umgibt. Im Gebrauch sorgt die Verbinderdichtung 92 für eine fluiddichte Abdichtung zwischen dem vorderen Ende 51 und der Fläche des Haupt-Kraftstoffkanals 38.
Der Zwischenabschnitt 53 ist zur Anordnung in dem Einlassdurchgang 41 des Kraftstoffverteilerleitungseinlasses 39 mit einer Lagespielpassung konfiguriert. Der Zwischenabschnitt 53 ist zylindrisch und weist kein Außengewinde auf. Der Außendurchmesser d6 des Zwischenabschnitts 53 entspricht dem Innendurchmesser d4 des Einlassdurchgangs 40 oder beträgt etwas weniger. Der Zwischenabschnitt 53 umfasst eine Einlassverbinderhaltenut 63 in seiner Außenfläche. Die Einlassverbinderhaltenut 63 erstreckt sich linear, ist senkrecht zur Verbinderlängsachse 54 und ist von der Verbinderlängsachse 54 versetzt.
Eine Außenfläche des Einlassverbinders 50 umfasst die externe Schulter 59 an dem Übergang der Durchmesser zwischen dem vorderen Ende 51 und dem Zwischenabschnitt 53. Die externe Schulter 59 des Einlassverbinders 50 liegt an der inneren Schulter 42 des Kraftstoffverteilerleitungseinlasses 39 an, wodurch zu starkes Einführen des Einlassverbinders 50 bezüglich des Einlasses 39 verhindert wird.
Das hintere Ende 52 grenzt an den Zwischenabschnitt 53 an und ist zylindrisch. Eine Außenfläche des hinteren Endes 52 umfasst ein Außengewinde 60, das zum Eingriff mit dem Innengewinde 9 der Stopfbuchsenmutter 8 der Kraftstoffzufuhrleitung 2 konfiguriert ist. Bei der dargestellten Ausführungsform entspricht der Außendurchmesser d8 des Außengewindes 60 ungefähr dem Außendurchmesser d6 des Zwischenabschnitts 53, ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt.
Der Einlassverbinder 50 umfasst einen Durchgang 55, der sich zwischen dem vorderen Ende 51 und im hinteren Ende 52 erstreckt und mit der Verbinderlängsachse 54 kollinear ist. Der Durchmesser des Durchgangs 55 ist entlang der Verbinderlängsachse 54 unregelmäßig. Insbesondere umfasst der Durchgang 55 einen Eingangshohlraum 56, der an der Endseite 52(1) des hinteren Endes 52 offen ist, und einen Ausgangshohlraum 57, der an der Endseite 51(1) des vorderen Endes 51 offen ist. Der Durchgang 55 umfasst einen Abschnitt mit reduziertem Durchmesser, der den Eingangshohlraum 56 von dem Ausgangshohlraum 57 abtrennt und einen zylindrischen Dämpfungskanal 58 definiert.
Der Eingangshohlraum 56 ist zwischen der Endseite 52(1) des hinteren Endes 52 und dem Dämpfungskanal 58 angeordnet. Der Eingangshohlraum 56 umfasst einen konischen Abschnitt 56(1), der an der Endseite 52(1) des hinteren Endes offen ist, und einen zylindrischen Abschnitt 56(2), der sich zwischen dem konischen Abschnitt 56(1) und dem Dämpfungskanal 58 erstreckt. Der konische Abschnitt 56(1) weist ein konisches Profil auf, das sich so verjüngt, dass es an dem Schnittpunkt mit dem zylindrischen Abschnitt 56(2) einen minimalen Durchmesser aufweist. Bei der dargestellten Ausführungsform liegt die konische Fläche 56(3) des konischen Abschnitts 56(1) des Eingangshohlraum in einem Winkel von 60 Grad ± 2 Grad zu der Einlassverbinderlängsachse 54, es können jedoch je nach Anwendungsanforderungen andere Winkel eingesetzt werden. Im Gebrauch nimmt der konische Abschnitt 56(1) die sphärische Stopfbuchse 6 der Kraftstoffzufuhrleitung 2 auf, und die Stopfbuchse 6 liegt an der konischen Fläche 56(3) an. Bei ausreichendem Anziehen der Stopfbuchsenmutter 8 wird eine fluiddichte Abdichtung zwischen der Stopfbuchse 6 und der konischen Fläche 56(3) gebildet, wodurch Kraftstoff, der durch die Zufuhrleitung 2 zugeführt wird, in den Dämpfungskanal 58 über den zylindrischen Abschnitt 56(2) des Eingangs Hohlraums geleitet wird. Durch diese Konfiguration wird Fluid von dem Rohr 4 in den Durchgang 55 des Einlassverbinders und dann in den Haupt-Kraftstoffkanal 38 der Kraftstoffverteilerleitung geleitet. Bei einigen Ausführungsformen ist die Härte des Einlassverbinders 50 größer als die Härte der Stopfbuchse 6, wodurch die Stopfbuchse 6 während der Ausbildung der Dichtung verformt werden kann.
Der Ausgangshohlraum 57 ist zwischen dem Dämpfungskanal 58 und der Endseite 51(1) des vorderen Endes 51 angeordnet. Der Ausgangshohlraum 57 weist ein zylindrisches Profil auf, das an der Endseite 51(1) des vorderen Endes offen ist. Die Längsabmessung des Ausgangshohlraums 57 beträgt ungefähr zwei Drittel der Längsabmessung des Eingangshohlraums 56 und beträgt ungefähr ein Drittel der gesamten Längsabmessung des Einlassverbinders 50.
Der Dämpfungskanal 58 ist konzentrisch mit der Verbinderlängsachse 54, weist eine Längsabmessung auf, die größer als sein Durchmesser d9 ist. Der Dämpfungskanal 58 ist dazu konfiguriert, Impulsfrequenzen des dort hindurchströmenden druckbeaufschlagten Kraftstoffs zu dämpfen. Beispielsweise können der Durchmesser d9 und die Längsabmessung des Dämpfungskanals 58 zur Reduzierung von Impulsfrequenzen des Kraftstoffs gewählt (z. B. darauf abgestimmt) werden. Bei der dargestellten Ausführungsform beträgt der Durchmesser d9 des Dämpfungskanals 58 weniger als der Durchmesser d10 des Ausgangshohlraums 57, der wiederum weniger als der Durchmesser d11 des zylindrischen Abschnitts 56(2) des Eingangshohlraums beträgt.
Unter Bezugnahme auf 3-4 und 16-17 wird der Einlassverbinder 50 über die Kraftstoffleitungsanschlussanordnung 30 lösbar an dem Kraftstoffverteilerleitungseinlass 39 gesichert. Die Kraftstoffleitungsanschlussanordnung 30 umfasst die Kraftstoffleitung 4, die in dem Rohranschluss 5 endet, den Einlassverbinder 50, der über den Rohranschluss 5 an die Kraftstoffleitung 4 angeschlossen ist, den Einlass 39 der Kraftstoffverteilerleitung 32 und einen selbsthaltenden elastischen Haltestift 20, der zum Halten des Einlassverbinders 50 in dem Einlassdurchgang 40 des Einlasses 39 konfiguriert ist.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Einlassverbinder 50 derart in dem Einlassdurchgang 40 angeordnet, dass das vordere Ende 51 des Einlassverbinders in dem Haupt-Kraftstoffkanal 38 angeordnet ist und der Zwischenabschnitt 53 des Einlassverbinders in dem Einlassdurchgang 40 angeordnet ist. Insbesondere bildet die O-Ring-Dichtung 92, die das vordere Ende 51 des Einlassverbinders umgibt, eine fluiddichte Abdichtung mit der Fläche des Haupt-Kraftstoffkanals 38, und die externe Schulter 59 des Einlassverbinders 50 weist zu der inneren Schulter 42 des Einlasses 39. Darüber hinaus ist der Einlassverbinder 50 so ausgerichtet, dass die Einlassverbindernut 63 zu der Einlasshalteöffnung 43 weist. Die Einlassverbindernut 63 und die Einlasshalteöffnung 43 wirken dahingehend zusammen, einen Durchgang in dem Einlass 39 bereitzustellen, der einen elastischen Haltestift 20 aufnimmt.
Wie oben unter Bezugnahme auf das Halten des Kraftstoffeinspritzventils 80 erörtert wird, ist der elastische Haltestift 20 ein Schraubenfederstift. Bei der Anwendung, bei der der elastische Haltestift 20 den Einlassverbinder 50 in dem Einlass 39 hält, entspricht die Öffnung der Einlasshalteöffnung 43. Die Federwirkung des elastischen Haltestifts 20 gestattet seine Einfederung auf einen kleineren Durchmesser zum Einführen in die Einlasshalteöffnung 43. Der elastische Haltestift 20 nimmt beim Einführen den Durchmesser der Einlasshalteöffnung 43 an. Die radial nach außen gerichtete Federkraft des elastischen Haltestifts 20, wenn er zum Ausfüllen der Einlasshalteöffnung 43 ausfedert, dient dazu, den elastischen Haltestift 20 während des Gebrauchs in der Einlasshalteöffnung 43 zu halten. Darüber hinaus weist der elastische Haltestift 20 Anfasungen an beiden Enden 20(1), 20(2) zur Erleichterung des Beginns der Einführung des Stifts 20 in die Einlasshalteöffnung 43 auf. Bei einigen Ausführungsformen wird der elastische Haltestift 20 so in die Einlasshalteöffnung 43 eingeführt, dass die Naht 20(3) der Windung von dem Einlassverbinder 50 weg weist.
Der schraubenfederartige elastische Haltestift 20 passt genau in die Passbohrung (z. B. die Einlasshalteöffnung 43), ist durch seine gerollte Form selbstausrichtend und durch seine gespeicherten Federkräfte selbsthaltend. Der elastische Haltestift 20 wiegt sich nach dem Einführen weiter, wenn eine Last an den elastischen Haltestift 20 angelegt wird, wodurch eine exzellente Leistungsfähigkeit zum Entgegenwirken von Ermüdung und/oder Reduzieren von Schwingungen bei dynamischen Anwendungen bereitgestellt wird. Bei dieser Anwendung absorbiert der elastische Haltestift 20 Energie der axialen Belastung des Einlassverbinders 50 aufgrund von Kraftstoffdruck allgemein und auch aufgrund von Impulsen beim Kraftstoffdruck.
In Abhängigkeit von den Anforderungen der spezifischen Anwendung kann der elastische Haltestift 20 durch Verformen eines oder beide Enden der Einlasshalteöffnung 43 dauerhaft festgehalten werden. Diese „Manipulationssicherung“ kann für Außendienstsituationen wünschenswert sein.
Bei einigen Ausführungsformen ist die Kraftstoffverteilerleitung 32 eine monolithische Struktur, bei der der Block 34, die Einspritzventilaufnahmen 44 und die Befestigungsansätze 33 integral aus einem einzigen Metallstück ausgebildet sind. Bei einigen Ausführungsformen wird die Kraftstoffverteilerleitung in einem Schmiedeprozess integral aus Metall ausgebildet. Bei weiteren Ausführungsformen kann die Kraftstoffverteilerleitung 32 aus einem einzigen Stück maschinell gefertigt und/oder unter Verwendung anderer Prozesse, wie z. B. unter anderem Fließpressen, Gießen und Spritzgießen, hergestellt werden. Bei noch weiteren Ausführungsformen kann die Kraftstoffverteilerleitung 32 aus mehreren Stücken, die durch Löten, Schweißen oder andere Verfahren miteinander verbunden werden, gebildet werden.
Obgleich die dargestellten Ausführungsformen eine Kraftstoffverteilerleitung 32 umfassen, die Hochdruck-Kraftstoff über Kraftstoffeinspritzventile 80 direkt zu den Zylindern eines Motors zuführt, ist die Kraftstoffverteilerleitung 32 nicht auf ein Hochdruck-Direkteinspritzungskraftstoffzufuhrsystem beschränkt. Beispielsweise kann die Kraftstoffverteilerleitungsstruktur bei weiteren Ausführungsformen den Kraftstoff bei einem relativ niedrigen Druck zu führen. Bei noch weiteren Ausführungsformen kann die Kraftstoffverteilerleitungsstruktur dahingehend Kraftstoff zu einem Zusatzkraftstoffverteilungsanschlussstutzen oder kraftstoffabhängigen Pfaden und Komponenten (wie z. B. Druckablassventilen) zu führen, Kraftstoff Zylindern indirekt zuzuführen oder Kraftstoff zu den Kraftstofftank zurückzuführen.
Bei der dargestellten Ausführungsform wird der Einlassverbinder 50 zur Bereitstellung eines abgedichteten zuverlässigen Anschlusses zwischen der Kraftstoffzufuhrleitung 2 und einer Kraftstoffverteilerleitung 32 verwendet. Es versteht sich jedoch, dass der Einlassverbinder 50 andere Anwendungsmöglichkeiten hat und beispielsweise zur Bereitstellung eines Anschlusses zwischen einem Verbindungsrohr (z. B. einem Rohr, das Zweiblöcke in einem Kraftstoffeinspritzsystem verbindet) und einer Kraftstoffverteilerleitung verwendet werden kann. In einem anderen Beispiel kann der Einlassverbinder 50 auch in Fluidleitungen eingesetzt werden, die bei anderen (z. B. Nicht-Kraftstoff- und/oder Nicht-Kraftfahrzeug-) Nieder- oder Hochdruckanwendungen verwendet werden.
Oben werden ausgewählte beispielhafte Ausführungsformen des Kraftstoffzufuhrsystems, der Anschlussanordnung und von deren Herstellungsverfahren genauer beschrieben. Es versteht sich, dass hier lediglich Strukturen beschrieben wurden, die zur Erklärung des Kraftstoffzufuhrsystems, der Anschlussanordnung und von deren Herstellungsverfahren als notwendig erachtet wurden. Es wird angenommen, dass dem Fachmann andere herkömmliche Strukturen und jene von untergeordneten und zusätzlichen Komponenten des Kraftstoffzufuhrsystems, der Anschlussanordnung und von deren Herstellungsverfahren bekannt sind und von ihm verstanden werden. Darüber hinaus sind, obgleich Ausführungsbeispiele für das Kraftstoffzufuhrsystem, die Anschlussanordnung und deren Herstellungsverfahren oben beschrieben wurden, das Kraftstoffzufuhrsystem, die Anschlussanordnung und deren Herstellungsverfahren nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern es können verschiedene Konstruktionsänderungen vorgenommen werden, ohne von dem Kraftstoffzufuhrsystem, der Anschlussanordnung und deren Herstellungsverfahren, so wie sie in den Ansprüchen dargelegt werden, abzuweichen.

Claims

Verbinderanschlussanordnung zur Verwendung bei einem Fluidzufuhrsystem, die Folgendes umfasst: einen ersten Körper, wobei der erste Körper Folgendes umfasst: eine Bohrung, die mit einer ersten Achse koaxial ist, und eine Halteöffnung, die sich koaxial mit einer zweiten Achse erstreckt, wobei die zweite Achse senkrecht zur ersten Achse und bezüglich der ersten Achse versetzt ist; einen zweiten Körper, wobei der zweite Körper Folgendes umfasst: einen Einführabschnitt, der in der Bohrung angeordnet ist, einen Fluiddurchgang, der sich durch den Einführabschnitt hindurch erstreckt und mit der Bohrung in Verbindung steht, und eine Außenfläche, die einen Kanal aufweist; und einen Haltestift, der den Einführabschnitt in der Bohrung hält, wobei der Haltestift Folgendes umfasst: ein erstes Stiftende, ein zweites Stiftende, das dem ersten Stiftende gegenüberliegt, und eine Stiftlängsachse, die sich durch das erste und das zweite Stiftende hindurch erstreckt, wobei der Haltestift so in der Halteöffnung angeordnet ist, dass ein Abschnitt des Haltestifts in dem Kanal liegt, und der Haltestift in einer senkrecht zur Stiftlängsachse verlaufenden Richtung elastisch ausziehbar und einziehbar ist.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei der Haltestift mit den Abmessungen der Halteöffnung übereinstimmt.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei eine radial nach außen gerichtete Federkraft des Haltestifts dazu dient, den Haltestift in der Halteöffnung zu halten.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei der erste Körper eine Kraftstoffverteilerleitung ist, und der zweite Körper ein Einlassverbinder der Kraftstoffverteilerleitung ist.
Anordnung nach Anspruch 4, wobei der Kanal linear ist.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei der erste Körper eine Einspritzventilaufnahme einer Kraftstoffverteilerleitung ist, und der zweite Körper ein Kraftstoffeinspritzventil ist.
Anordnung nach Anspruch 6, wobei der Kanal ringförmig ist.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei der Haltestift bezüglich der Halteöffnung selbsthaltend ist.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei der Haltestift ein Federstift ist.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei der Haltestift ein Schraubenfederstift mit mehr als einer Windung in einem unbelasteten Zustand ist, wobei die mehr als eine Windung die Haltestiftlängsachse umgibt.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei der Haltestift Schwingungen der Anordnung dämpft.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei der Kanal auf die Halteöffnung ausgerichtet ist.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei die Halteöffnung eine erste Halteöffnung und eine zweite Halteöffnung, die zu der ersten Halteöffnung parallel und auf einer bezüglich der ersten Halteöffnung gegenüberliegenden Seite der ersten Achse angeordnet ist, umfasst, und der Haltestift einen ersten Stift, der in der ersten Halteöffnung angeordnet ist, und einen zweiten Stift, der in der zweiten Halteöffnung angeordnet ist, umfasst.
Kraftstoffverteilerleitungsanordnung, die eine Kraftstoffverteilerleitung, ein Kraftstoffeinspritzventil, das von der Kraftstoffverteilerleitung gestützt wird, und einen Haltestift, der das Kraftstoffeinspritzventil mit der Kraftstoffverteilerleitung in Verbindung hält, umfasst, wobei die Kraftstoffverteilerleitung Folgendes umfasst: einen Block, der einen Haupt-Kraftstoffdurchgang umfasst; und eine Einspritzventilaufnahme, die auf einer Außenfläche des Blocks angeordnet ist, wobei die Einspritzventilaufnahme Folgendes umfasst: eine Seitenwand, wobei eine Innenfläche der Seitenwand eine Sackbohrung definiert, deren Öffnung an einem Ende der Einspritzventilaufnahme liegt, die mit einer ersten Achse koaxial ist, und die mit dem Haupt-Kraftstoffdurchgang in Strömungsverbindung steht, wobei die Seitenwand eine Halteöffnung definiert, die koaxial mit einer zur ersten Achse senkrechten zweiten Achse ist, und bezüglich der ersten Achse versetzt ist, wobei das Kraftstoffeinspritzventil Folgendes umfasst: ein Einspritzventilgehäuse, das Folgendes umfasst: ein Kraftstoffeinlassende, das in der Bohrung angeordnet ist, ein Kraftstoffauslassende, das gegenüber dem Kraftstoffeinlassende angeordnet ist, wobei das Kraftstoffauslassende außerhalb der Bohrung angeordnet ist, und eine Ringnut, die zwischen dem Kraftstoffeinlassende und einem Mittelpunkt des Einspritzventilgehäuses positioniert ist, wobei die Nut in der Bohrung angeordnet ist; und eine Dichtung, die eine Außenfläche des Einspritzventilgehäuses umgibt, wobei die Dichtung zwischen der Nut und dem Kraftstoffeinlassende angeordnet ist, wobei die Dichtung in der Bohrung angeordnet ist und für eine fluiddichte Abdichtung zwischen dem Einspritzventilgehäuse und einer Fläche der Bohrung sorgt, und wobei der Haltestift so in der Halteöffnung angeordnet ist, dass ein Abschnitt des Haltestifts in der Nut liegt, wodurch der Haltestift das Kraftstoffeinlassende des Kraftstoffeinspritzventils in der Bohrung hält, wobei der Haltestift Folgendes umfasst: ein erstes Stiftende, ein zweites Stiftende, das dem ersten Stiftende gegenüberliegt, und eine Stiftlängsachse, die sich durch das erste und das zweite Stiftende hindurch erstreckt, und der Haltestift in einer senkrecht zur Stiftlängsachse verlaufenden Richtung elastisch ausziehbar und einziehbar ist.
Kraftstoffverteilerleitungsanordnung nach Anspruch 14, wobei die Halteöffnung eine erste Halteöffnung und eine zweite Halteöffnung, die zu der ersten Halteöffnung parallel und auf einer bezüglich der ersten Halteöffnung gegenüberliegenden Seite der ersten Achse angeordnet ist, umfasst, und der Haltestift einen ersten Stift, der in der ersten Halteöffnung angeordnet ist, und einen zweiten Stift, der in der zweiten Halteöffnung angeordnet ist, umfasst.
Kraftstoffverteilerleitungsanordnung nach Anspruch 14, wobei der Haltestift ein Schraubenfederstift mit mehr als einer Windung in einem unbelasteten Zustand ist, wobei die mehr als eine Windung die Haltestiftlängsachse umgibt.
Kraftstoffverteilerleitungsanordnung nach Anspruch 14, wobei der Haltestift Schwingungen der Kraftstoffverteilerleitungsanordnung dämpft.
Kraftstoffverteilerleitungsanordnung, die eine Kraftstoffverteilerleitung, einen Einlassverbinder und einen Haltestift, der den Einlassverbinder in einem Einlassdurchgang der Kraftstoffverteilerleitung hält, umfasst, wobei die Kraftstoffverteilerleitung Folgendes umfasst: einen Haupt-Kraftstoffdurchgang; einen Einlass, der an einem Ende des Haupt-Kraftstoffdurchgangs angeordnet ist, wobei der Einlass den Einlassdurchgang umfasst, der die Verbindung zwischen der Umgebung und dem Haupt-Kraftstoffdurchgang gestattet, wobei der Einlassdurchgang und der Haupt-Kraftstoffdurchgang koaxial mit einer ersten Achse sind; und eine Halteöffnung, die koaxial mit einer zur ersten Achse senkrechten zweiten Achse ist, wobei die Halteöffnung in dem Einlass angeordnet ist, der Einlassverbinder Folgendes umfasst: ein vorderes Ende, das in dem Einlassdurchgang angeordnet ist; ein hinteres Ende, das dem vorderen Ende gegenüberliegt und außerhalb der Kraftstoffverteilerleitung angeordnet ist, wobei das hintere Ende ein Außengewinde umfasst, das zum Eingriff mit einem Innengewinde einer Fluidzufuhrleitung konfiguriert ist; eine Verbinderlängsachse, die sich zwischen dem vorderen Ende und dem hinteren Ende erstreckt; einen Verbinderdurchgang, der mit der Verbinderlängsachse kollinear ist und sich zwischen dem vorderen Ende und dem hinteren Ende erstreckt, wobei der Verbinderdurchgang mit dem Einlassdurchgang in Verbindung steht; einen Kanal, der zu der zweiten Achse parallel ist, und eine Dichtung, die das vordere Ende umgibt und für eine fluiddichte Abdichtung zwischen dem Einlassverbinder und einer Fläche des Haupt-Kraftstoffdurchgangs sorgt; und wobei der Haltestift so in der Halteöffnung angeordnet ist, dass ein Abschnitt des Haltestifts in dem Kanal liegt, wodurch der Haltestift das Kraftstoffeinlassende des Kraftstoffeinspritzventils in der Bohrung hält, und der Haltestift in einer senkrecht zur zweiten Achse verlaufenden Richtung elastisch ausziehbar und einziehbar ist.
Kraftstoffverteilerleitungsanordnung nach Anspruch 18, wobei der Haltestift ein Schraubenfederstift mit mehr als einer Windung in einem unbelasteten Zustand ist, wobei die mehr als eine Windung die Haltestiftlängsachse umgibt.
Kraftstoffverteilerleitungsanordnung nach Anspruch 18, wobei der Haltestift Schwingungen der Kraftstoffverteilerleitungsanordnung dämpft.