DE19945158C1

DE19945158C1 - Leckageanschluß mit Stiftsicherung

Info

Publication number: DE19945158C1
Application number: DE19945158A
Authority: DE
Inventors: Marcus Unruh; Wilhelm Frank
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 1999-09-21
Filing date: 1999-09-21
Publication date: 2000-12-07
Anticipated expiration: 2019-09-22
Also published as: IT1318883B1; FR2798704A1; FR2798704B1; ITMI20002046A0; ITMI20002046A1

Abstract

Ein Leckageanschluß zum Anbringen einer Leckageleitung an einem Kraftstoffinjektor weist einen Anschlußstutzen, der einstückig mit dem Injektorkörper ausgebildet ist, und einen Anschlußnippel, der mit einem Einsatz in die Öffnung im Anschlußstutzen eingreift, auf, wobei eine axiale Sicherungseinrichtung mit einem ersten Arm in eine die Öffnung für den Einsatz des Anschlußnippels schneidende Bohrung eingreift und in eine Endstellung eine formschlüssige Verbindung mit dem Einsatz des Anschlußnippels herstellt und mit einem zweiten Arm in der Endstellung in einer Aussparung am Anschlußstutzen festgehalten wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Leckageanschluß zum Anbringen einer Leckageleitung an einen Kraftstoffinjektor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Kraftstoffversorgungssystemen für Brennkraftmaschinen werden zunehmend Speichereinspritzsysteme eingesetzt, bei de nen mit sehr hohen Einspritzdrücken gearbeitet wird. Bei die sen Speichereinspritzsystemen wird Kraftstoff mittels einer Hochdruckpumpe in einen Kraftstoffinjektor gefördert, von dem aus der Kraftstoff mit Hilfe von Kraftstoffinjektoren in die Brennkammern der Brennkraftmaschinen eingespritzt wird. Ein solcher Kraftstoffinjektor weist eine Einspritzdüse auf, die hydraulisch von einem Steuerventil mit Hilfe des an den Kraftstoffinjektor angelegten Kraftstoffdrucks geöffnet oder geschlossen wird. Das Steuerventil wird dabei von einem elek trisch angesteuerten Aktor, vorzugsweise einem Piezoaktor, betätigt.

Insbesondere beim Steuervorgang durch das Steuerventil tritt ein starker Kraftstoffrückfluß aus dem Kraftstoffinjektor auf, der über eine Kraftstoffleitung, die an einen Kraftstof fanschluß am Kraftstoffinjektor angebracht ist, in einen Kraftstoffvorratsbehälter zurückgeführt wird. Der Kraftstof fanschluß am Kraftstoffinjektor weist dabei im allgemeinen einen Anschlußnippel auf, auf den die Kraftstoffleitung auf gesteckt ist. Um zu verhindern, daß der Anschlußnippel von dem abfließenden Kraftstoff aus dem Kraftstoffinjektor her ausgedrückt wird, muß der Anschlußnippel am Kraftstoffinjek tor gesichert sein.

Aus der gattungsbildenden EP 0 886 065 A1 ist ein Leckagean schluß zum Anbringen einer Leckageleitung an einen Kraftstof finjektor bekannt, bei dem ein einstückig mit dem Injektor körper ausgebildeter Anschlußstutzen eine Öffnung aufweist, in die ein Anschlußnippel mit einem Einsatz eingreift. Der Einsatz des Anschlußnippels wird dabei am Anschlußstutzen a xial durch einen symmetrischen Klemmring mit wellenförmigen Armen gesichert, der auf den Anschlußstutzen aufgeschoben wird und über seitliche Aussparungen am Anschlußstutzen in Nuten am Einsatz des Anschlußnippels eingreift. Bei dieser Ausführung der axialen Sicherung des Anschlußnippels am Anschlußstutzen ist jedoch nachteilhaft, daß der Klemmring, um den Anschlußnippel am Anschlußstutzen festzuhalten, in seiner Position exakt montiert werden muß, was die Gefahr ei nes losen Leckageanschlusses bei fehlerhafter Montage nach sich zieht. Weiterhin ist der Klemmring in der Position, bei der er den Anschlußnippel am Anschlußstutzen festhält, nicht gesichert, so daß bei einem unbeabsichtigten Verschieben des Klemmrings sich der Anschlußnippel vom Anschlußstutzen lösen und eine Kraftstoffleckage auftreten kann.

Aus der FR 2 266 091 A1 ist weiterhin eine Klemmeinrichtung für einen Schlauch an einem Stutzen bekannt, die als Feder clip ausgebildet ist, wobei ein Arm in den Anschlußstutzen eingreift und der andere Arm den Schlauch klemmt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen Le ckageanschluß zum Anbringen einer Leckageleitung an einem Kraftstoffinjektor bereitzustellen, der sich einfach und zu verlässig montieren läßt.

Diese Aufgabe wird durch einen Leckageanschluß mit den Merk malen des Anspruchs 1 gelöst.

Gemäß der Erfindung weist ein Leckageanschluß zum Anbringen einer Leckageleitung an einem Kraftstoffinjektor einen Anschlußstutzen, der einstückig mit dem Injektorkörper ausge bildet ist, und einen Anschlußnippel, der mit einem Einsatz in die Öffnung im Anschlußstutzen eingreift, auf, wobei eine axiale Sicherungseinrichtung mit einem ersten Armin eine die Öffnung für den Einsatz des Anschlußnippels schneidende Boh rung eingreift und in eine Endstellung eine formschlüssige Verbindung mit dem Einsatz des Anschlußnippels herstellt und mit einem zweiten Arm in der Endstellung in einer Aussparung am Anschlußstutzen festgehalten wird.

Die erfindungsgemäße Ausführung des Leckageanschlusses ermög licht eine besonders einfache und zuverlässige Montage des Anschlußnippels am Anschlußstutzen. Die Position der axialen Sicherungseinrichtung ist durch die den ersten Arm aufnehmen de Bohrung exakt festgelegt. Darüber hinaus wird die Siche rungseinrichtung durch den in der Endstellung in die Ausspa rung eingreifenden zweiten Arm zuverlässig gegen unbeabsich tigtes Verschieben gesichert.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhän gigen Ansprüchen angegeben.

Es zeigen:

Fig. 1A einen Kraftstoffinjektor mit einem Leckageanschluß;

Fig. 1B eine schematische Funktionsdarstellung des in Fig. 1A gezeigten Kraftstoffinjektors mit einem Querschnitt durch den Leckageanschluß; und

Fig. 2A, 2B und 2C Detailansichten des in Fig. 1 dargestell ten Leckageanschlusses und der verwendeten asymmetrischen Klammersicherung.

Der in Fig. 1A gezeigte Kraftstoffinjektor 1 setzt sich im wesentlichen aus einem Aktoranschluß 4, einem Stellantrieb 2 und einer Einspritzdüse 7 zusammen, wobei der Stellantrieb und die Einspritzdüse in einem Injektorkörper 11 angeordnet sind. Am Injektorkörper 11 sind weiterhin ein Hochdruckan schluß 5, über den dem Kraftstoffinjektor Kraftstoff unter hohem Druck zugeführt werden kann sowie ein Leckageanschluß 6, über den überschüssiger Kraftstoff aus dem Kraftstoffin jektor abgeführt werden kann, ausgeführt.

Die Funktionsweise des in Fig. 1A gezeigten Kraftstoffinjek tors wird anhand der in Fig. 1B gezeigten Prinzipdarstellung kurz erläutert. Der Kraftstoffinjektor wird unter hohem Druck über den Hochdruckanschluß 5 in eine Hochdruckbohrung 31 ein gespeist, die mit einer Düsenkammer 73 in Verbindung steht. Von der Hochdruckbohrung 31 zweigt eine Zulaufbohrung 32 ab, mit der Kraftstoff über eine Zulaufdrossel 33 in einen Steu erraum 74 der Einspritzdüse 7 eingeleitet wird. Im Steuerraum 74 wirkt der Kraftstoffdruck auf das hintere Ende eines axial beweglichen Düsenkörpers 71. Bei einer Bewegung des Düsenkör pers werden Einspritzlöcher 72 im Kraftstoffinjektor 11 ge öffnet, die zu einer Brennkammer einer Brennkraftmaschine führen. Die Einspritzlöcher 72 stehen bei geöffnetem Düsen körper 71 mit der Düsenkammer 73 in Verbindung, so daß Kraft stoff in die Brennkammer der Brennkraftmaschine eingespritzt werden kann.

Wie Fig. 1B zeigt, führt von der Steuerkammer 74 eine Ablauf bohrung 35 über eine Ablaufdrossel 36 zu einem im Injektor körper 11 integrierten Steuerventil 23. Vom Steuerventil 23 wiederum führt eine drucklose Rücklaufbohrung 37 zum Leckage anschluß 6. Die Rücklaufbohrung 37 ist weiterhin mit der Ein spritzdüse 7 verbunden, um überschüssigen Kraftstoff aus der Düsenkammer 73 abzuführen. Das Steuerventil 23 wird mit Hilfe eines Ventilstößels 22 von einem elektrischen Aktor, vorzugs weise einem Piezoaktor 21, angesteuert und betätigt. Das Steuerventil hat die Aufgabe den Druck zu steuern, der im Steuerraum zum Schließen und Öffnen der Einspritzdüse 7 auf den beweglichen Düsenkörper 71 ausgeübt wird.

Der vom Steuerventil 23 beim Steuervorgang abgeführte Kraft stoff wird über den Leckageanschluß 6 aus dem Kraftstoffin jektor 1 abgeleitet. Der Leckageanschluß 6 besteht, wie Fig. 1A zeigt, im wesentlichen aus einem Anschlußstutzen 61, einem Anschlußnippel 62 und einer lösbaren axialen Sicherungsein richtung 63, die im wesentlichen senkrecht zum Anschlußnippel 62 am Anschlußstutzen 61 angeordnet ist, und sich in einer Endstellung in einer formschlüssigen Verbindung mit dem An schlußnippel 62 befindet. Der Anschlußnippel 61 des Leckage anschlusses 6 ist dabei einstückig mit dem Injektorkörper 11 ausgebildet und, wie die Querschnittsdarstellung in Fig. 1B zeigt, mit einer sich nach außen erweiternden Öffnung 81 ver sehen. Diese Öffnung 81 weist im Anschlußstutzen 61 einen er sten, innenliegenden zylindrischen Öffnungsabschnitt 82 auf, der über einen konisch ausgebildeten Erweiterungsabschnitt 83 mit der Rücklaufbohrung 37 in Verbindung steht. An den inne ren Öffnungsabschnitt 82 schließt sich ein weiterer konisch ausgebildeter Erweiterungsabschnitt 85 und ein äußerer zylin drischer Öffnungsabschnitt 84 an.

In die Öffnung 81 am Anschlußstutzen 61 greift, wie Fig. 1B zeigt, der Anschlußnippel 62 ein. Der Anschlußnippel 62 be steht im wesentlichen aus einem Einsatz 91, einem Anschlag 92 und einem Aufsatz 93. Weiterhin ist der Anschlußnippel 62 mit einer durchgehenden Innenbohrung 94 versehen, der im Durch messer im wesentlichen dem Durchmesser der Rücklaufbohrung 37 entspricht. Die Außenkontur des Einsatzes 91 ist darüber hin aus an die Innenkontur der Öffnung 81 im Anschlußstutzen 6 angepaßt und setzt sich aus einem oberen zylindrischen Ab schnitt 911 und einem unteren zylindrischen Abschnitt 912 zu sammen, die über einen konischen Erweiterungsabschnitt 913 miteinander verbunden sind. Wenn, wie in Fig. 1B gezeigt, der Anschlußnippel 62 in den Anschlußstutzen 61 eingeschoben ist, schlägt der Anschlag 92 an der Stirnfläche des Anschlußstut zens 61 um die Öffnung 81 herum an und der Einsatz 91 er streckt sich im wesentlichen quer durch die Öffnung 81 im An schlußstutzen 61 bis zur Rücklaufbohrung 37, wobei die Außen kontur des Einsatzes 91 an der Innenkontur der Öffnung 81 an liegt. Um zu verhindern, daß zwischen der Außenkontur des Einsatzes 91 und der Innenkontur der Öffnung 81 Kraftstoff austreten kann, ist im unteren Einsatzabschnitt 912 vorzugs weise eine Ringnut 914 ausgebildet, in der eine O- Ringdichtung 84 vorgesehen ist. Auf den Aufsatz 93 des An schlußnippels 62 kann eine Leckageleitung, die den Kraftstof finjektor 1 mit einem Kraftstoffvorratsbehälter verbindet, aufgesteckt werden.

Um zu verhindern, daß der Anschlußnippel 62 aus dem Anschluß stutzen 61 durch den unter Druck stehenden Leckagekraftstoff herausgedrückt wird, ist der Einsatz 91 des Anschlußnippels 62, wie die Fig. 1 und 2 zeigen, durch eine axiale Siche rungseinrichtung 63 am Anschlußstutzen 61 festgeklemmt. Der in Fig. 1B im Längsschnitt gezeigte erfindungsgemäße Leckage anschluß mit dem im Anschlußstutzen 61 eingeschobenen An schlußnippel 62, der durch die axiale Sicherungseinrichtung 63 festgehalten wird, ist in Fig. 2A bis C im Detail darge stellt. Fig. 2A zeigt dabei eine seitliche Aufsicht des An schlußstutzens 61. In Fig. 2B ist ein Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Leckageanschluß entlang der A-A-Linie in Fig. 1B dargestellt. Fig. 2C wiederum zeigt einen Schnitt entlang der C-C-Linie in Fig. 2B.

Zur Aufnahme der axialen Sicherungseinrichtung 63 ist im An schlußstutzen 61 im Bereich des äußeren Öffnungsabschnittes 84 der Öffnung 81 eine durchgehende Bohrung 86 vorgesehen, die im wesentlichen senkrecht zur Achse durch die Öffnung 81 ausgeführt ist und die Öffnung 81 in einem Randbereich, wie Fig. 2B zeigt, schneidet. Weiterhin ist an einer Außenseite des Anschlußstutzens 61 eine nutförmige Führung 87 vorgese hen, die in einer Ebene mit der durchgehenden Bohrung 86 senkrecht zur Achse durch die Öffnung 81 liegt und im wesent lichen parallel zur Bohrung 86 auf der anderen Seite der Öff nung 81 verläuft, ohne diese jedoch zu schneiden. Auf der Seite des Anschlußstutzens mit der querverlaufenden nutförmi gen Führung 87 sind weiterhin hintereinander von der Stirn fläche des Anschlußstutzens 61 ausgehend wannenförmige Ver tiefungen 88, 89 vorgesehen. Diese Vertiefungen 88, 89 schneiden die nutförmige Führung 87, wobei, wie Fig. 2B zeigt, die wannenförmigen Vertiefungen 88, 89 tiefer als die nutförmige Führung 87 in den Anschlußstutzen 61 hineinragen. Da der Injektorkörper 11 mit dem einstückig angesetzten An schlußstutzen vorzugsweise geschmiedet ist, lassen sich die nutförmige Führung 87 am einfachsten durch Einfräsen und die wannenförmigen Vertiefungen 88, 89 durch Anschmieden ausfüh ren.

Die axiale Sicherungseinrichtung 63 ist, wie insbesondere Fig. 2B zeigt, als asymmetrische Klammer ausgebildet. Diese asymmetrische Klammer besteht aus zwei parallel zueinander verlaufenden Armen 632, 633, die über einen querverlaufenden Steg 631 miteinander verbunden sind. Der erste längere Arm 632 der asymmetrischen Klammer 63 ist dabei geradlinig ausge bildet, wohingegen der zweite kürzere Arm 633 an seinem Ende eine geschwungene Form mit einer nach innen gerichteten Aus buchtung 634 und einer nach außen gerichteten Abkantung 635 zeigt. Zur Montage der asymmetrischen Klammer wird der erste geradlinige Arm 632 in die Bohrung 86 eingeführt, während der zweite geschwungene Arm 633 mit seiner nach außen abstehenden Abkantung 635 an der Außenseite des Anschlußstutzens 61 im Bereich der nutförmigen Führung 87 aufliegt.

Durch Druck auf den Steg 631 wird die asymmetrische Klammer dann am zweiten Arm 633 aufgespreizt, so daß der zweite Arm 633 mit seiner Ausbuchtung 634 in der nutförmigen Führung 86 zu liegen kommt. Anschließend wird die Klammer 63 soweit vor geschoben, bis der zweite Arm 633 mit seiner Ausbuchtung 634 in die erste wannenförmige Vertiefung 88 eingreift. Der erste geradlinige Arm 632 der Klammer 63 ist so ausgelegt, daß in dieser ersten eingerasteten Position die Spitze des ersten Arms 632 noch vor dem Bereich in der Bohrung 86 zu liegen kommt, bei dem die Bohrung 86 die Öffnung 81 zur Aufnahme des Einsatzes 91 des Anschlußnippels 62 schneidet.

In dieser ersten Einraststellung der Ausbuchtung 634 am zwei ten Arm 632 der Klammer 63 in der ersten wannenförmigen Ver tiefung 88 am Anschlußstutzen 61 wird die Klammer in einer sicheren Vormontageposition festgehalten. In dieser Vormonta geposition kann dann der Anschlußnippel 62 mit seinem Einsatz 91 in die Öffnung 81 im Anschlußstutzen 61 eingeschoben wer den, bis der Anschlußnippel 62 mit dem Anschlag 92 um die Öffnung 81 am Anschlußstutzen 61 herum anschlägt. Um den An schlußnippel 62 in dieser eingeschobenen Stellung im An schlußstutzen 61 zu sichern, wird die Klammer 63 durch Druck auf den Steg 631 aus der ersten Einraststellung, bei der die Ausbuchtung 634 am zweiten Arm 633 in die erste wannenförmige Vertiefung 88 am Anschlußstutzen 61 eingreift, herausgescho ben und soweit nach vorne bewegt, bis die Ausbuchtung 634 am zweiten Arm 632 der Klammer in die zweite wannenförmige Ver tiefung 89 eingreift. In dieser zweiten Einrastposition wird dann der erste Arm 632 der Klammer soweit in die Bohrung 86 vorgeschoben, daß er sich durch den Bereich der Bohrung 86 hindurch erstreckt, in der die Bohrung 86 die Öffnung 81 kreuzt, wodurch der Einsatz 91 des Anschlußnippels 62 fest klemmt.

Der Einsatz 91 des Anschlußnippels 62 weist im oberen Ein satzabschnitt 911 im Bereich der Kreuzung zwischen der Boh rung 86 und der Öffnung 81 weiterhin vorzugsweise eine ring förmig umlaufende Nut 915 auf. Wenn die Klammer 63 sich in der zweiten Einrastposition befindet, bei der die Ausbuchtung 634 am zweiten Arm 633 in der zweiten wannenförmigen Vertie fung 89 im Anschlußstutzen 61 zu liegen kommt, greift der er ste Arm 632 in diese ringförmig umlaufende Nut 915 am Einsatz 91 des Anschlußnippels 62 ein, wodurch der Anschlußnippel 62 zuverlässig gegen axiale Verschiebungen gesichert wird.

Durch den Eingriff des zweiten Arms 632 der Klammer 63 in die zweite wannenförmige Vertiefung 89 wird zuverlässig gewähr leistet, daß die Klammer 63 in ihrer Endstellung gesichert ist. Um die Klammer 63 aus dieser Endstellung dann wieder zu lösen, kann dann mit einem Werkzeug am Steg 631 der Klammer angegriffen werden, um die Klammer aus der Endstellung, bei der die Ausbuchtung 634 des zweiten Arms 633 in die zweite wannenförmige Vertiefung 89 eingreift, in die Vormontageposi tion, bei der die Ausbuchtung 634 des zweiten Arms 633 in die erste wannenförmige Vertiefung 88 eingreift, zurückzuziehen. Alternativ besteht auch die Möglichkeit, den zweiten Arm 633 der Klammer 63 an der abstehenden Abkantung 635 anzuheben, um so dann die Klammer aus der Endstellung in die Vormontagepo sition zurückschieben zu können. In der Vormontageposition ist dann die formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Arm 632 der Klammer 63 mit dem Einsatz 91 des Anschlußnippels 82 wieder gelöst, so daß sich der Anschlußnippel 62 aus dem Anschlußstutzen 61 entfernen läßt.

Claims

1. Leckageanschluß zum Anbringen einer Leckageleitung an einem Kraftstoffinjektor (1) mit
einem Anschlußstutzen (61), der einstückig mit einem Injektorkörper (11) ausgebildet ist,
einem Anschlußnippel (62), der mit einem Einsatz (91) in eine Öffnung (81) im Anschlußstutzen (61) eingreift, und
einer axialen Sicherungseinrichtung (63), die am Anschlußstutzen (61) angeordnet ist und sich in einer Endstellung in einer formschlüssigen Verbindung mit dem Anschlußnippel befindet,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Bohrung (86) im Anschlußstutzen (61) im wesentlichen senkrecht zur Öffnung (81) für den Anschlußnippel (62) ausgeführt ist, die die Öffnung (81) in einem Randbereich kreuzt, und eine Aussparung (89) an einer Außenseite des Anschlußstutzens (61), der Bohrung (86) gegenüberliegend vorgesehen ist,
wobei die axiale Sicherungseinrichtung (63) als asymmetrische Klammer ausgebildet ist, die in einer Endstellung mit einem ersten Arm (632) in die Bohrung (86) am Anschlußstutzen (61) eingreift und sich in einer formschlüssigen Verbindung mit dem Einsatz (91) des Anschlußnippels befindet und die mit einer Ausbuchtung (634) an einem zweiten Arm in die Aussparung (89) am Anschlußstutzen (61) eingreift.

2. Leckageanschluß gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite des Anschlußstutzens (61) mit der Aussparung (89) eine weitere Aussparung (88) so angeordnet ist, daß, wenn der zweite Arm (633) der Sicherungseinrichtung (63) mit der Ausbuchtung (634) in die weitere Aussparung (88) eingreift, der erste Arm (632) noch vor dem Bereich in der Bohrung (86) zu liegen kommt, bei dem die Bohrung (86) die Öffnung (81) zur Aufnahme des Einsatzes (91) des Anschlußnippels (62) schneidet.

3. Leckageanschluß gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite des Anschlußstutzens (61) mit den Aussparungen (88, 89) eine nutförmige Führung (87) vorgesehen, die in einer Ebene mit der Bohrung (86) senkrecht zur Achse durch die Öffnung (81) liegt und die Aussparungen (88, 89) schneidet.

4. Leckageanschluß gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (88, 89) wannenförmige Vertiefungen sind, die tiefer als die nutförmige Führung (87) in den Anschlußstutzen (61) hineinragen.

5. Leckageanschluß gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Arm (632) und der zweite Arm (633) der axialen Sicherungseinrichtung (63) parallel zueinander verlaufen und über einen Quersteg (631) miteinander verbunden sind, und wobei der erste Arm (632) geradlinig ausgebildet und der zweite Arm (633) an seinem Ende eine geschwungene Form mit der Ausbuchtung (634) und einer nach außen gerichteten Abkantung (635) zeigt.

6. Leckageanschluß gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (91) des Anschlußnippels (62) im Bereich der Kreuzung zwischen der Bohrung (86) und der Öffnung (81) eine ringförmig umlaufende Nut (915) aufweist, wobei der erste Arm (632) der Sicherungseinrichtung in der Endstellung in die Nut (915) am Einsatz (91) des Anschlußnippels (62) eingreift.