DE60115313T2

DE60115313T2 - Brennstoffverteilerleitung mit Schnappverbindung

Info

Publication number: DE60115313T2
Application number: DE60115313T
Authority: DE
Inventors: Jon-David Tilbury Kehoe
Original assignee: Siemens VDO Automotive Inc
Current assignee: Continental Tire Canada Inc
Priority date: 2000-04-13
Filing date: 2001-04-09
Publication date: 2006-06-29
Anticipated expiration: 2021-04-10
Also published as: EP1146225A2; EP1146225B1; EP1146225A3; US20010035161A1; DE60115313D1; US6513499B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Mittel zur Befestigung einer Brennstoffverteilerleitung an einer Motorkomponente.
Eine Brennstoffverteilerleitung ist eine Rohrleitung, die Brennstoff vom Brennstofftank-System des Motors zu seinen Brennstoffeinspritzventilen und Zylindern leitet. In der Regel gibt es eine Brennstoffverteilerleitung für jede Brennstoffeinspritzventil- und Zylinderreihe. Bei einem 6-Zylinder-Reihenmotor ist beispielsweise nur eine Brennstoffverteilerleitung erforderlich, während ein V-6-Motor zwei Brennstoffverteilerleitungen benötigt.
Auf Grund der Nähe des Luftansaugkrümmers zum Motor befestigen die Hersteller in der Regel die Brennstoffverteilerleitung am Ansaugkrümmer. Häufig wird eine solche Brennstoffverteilerleitung am Ansaugkrümmer des Motors mit Hilfe eines Haltewinkels, einer starren Schraube und eines starren Fittings befestigt, das die starre Schraube aufnimmt. Das starre Fitting wird typischerweise aus einem Metall, z.B. Messing, geformt und in den Kunststoff-Ansaugkrümmer durch Erwärmen des Messing-Fittings auf eine Temperatur eingebettet, die ausreicht, um den Kunststoff zum Schmelzen zu bringen und das Fitting in den Kunststoff einzubetten. Jeder Haltewinkel der Brennstoffverteilerleitung wird dann über jedes Messing-Fitting positioniert und am Fitting durch Schrauben der Schraube für jeden Haltewinkel in jedes Messing-Fitting befestigt.
So ist das Befestigen der Brennstoffverteilerleitung am Ansaugkrümmer jedoch zeitraubend. Jedes Messing-Fitting muss durch Erwärmen in den Ansaugkrümmer eingebaut und eine Schraube in jedes Fitting geschraubt werden. Zudem macht die Verwendung einer Metallschraube und eines Metall-Fittings das Recycling des Kunststoffs aus dem Ansaugkrümmer teurer, da jede Metallschraube und jedes Metallfitting vor der Wiederverwertung des Kunststoffs entfernt werden müssen.
Es besteht also ein Bedarf für ein Mittel zum schnellen und praktischen Verbinden der Brennstoffverteilerleitung am Ansaug krümmer, das zugleich das Recycling des Kunststoffs aus dem Ansaugkrümmer erlaubt.
Die Patentschriften WO 97/30282 und US 6,148,799 beschreiben ein Verfahren und eine Baugruppe für eine Brennstoffverteilerleitung mit Schnappverbindung.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt dementsprechend ein Verfahren und eine Vorrichtung bereit, wie sie in den beigefügten Patentansprüchen festgelegt werden.
Vorzugsweise wird die Brennstoffverteilerleitung befestigt, indem zunächst der federnde Einsatz in eine Bohrung in einem Flansch des Ansaugkrümmers eingesetzt wird. Der Einsatz wird dann durch Vibrationsschweißen fixiert. Der Support, der entweder als Bestandteil der Brennstoffverteilerrohrs pressgeformt oder mit dem Brennstoffverteilerrohr zusammengebaut wird, nimmt den federnden Einsatz durch seine Bohrung hindurch auf. Da der federnde Einsatz im nicht gebogenen Zustand eine größere Abmessung als die Bohrung des Flansches und des Supports hat, muss der Einsatz mit einer Kraft durch die Bohrung getrieben werden, die ausreicht, um den Einsatz in seine Abmessung im gebogenen Zustand zu bringen, die kleiner als die Bohrung ist. Die Baugruppe wird dann in ihre Position „eingeschnappt". Sobald er in seiner Position ist, weitet sich der Einsatz und fixiert so den Haltewinkel und das Rohr durch Verriegelung.
Auf diese Weise kann die Brennstoffverteilerleitungs-Baugruppe schnell am Ansaugkrümmer des Motors befestigt werden. Es braucht kein Messing-Fitting in den Ansaugkrümmer eingebettet zu werden, und es ist keine Schraube erforderlich. Da der Einsatz, der Haltewinkel, die Brennstoffverteilerleitung und der Ansaugkrümmer zudem alle aus einem Polymer bestehen, können sie zusammen recycelt werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die verschiedenen Merkmale und Vorteile der Erfindung werden für Fachleute auf diesem technischen Gebiet aus der ausführli chen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform deutlich. Die der ausführlichen Beschreibung beigefügten Zeichnungen lassen sich kurz wie folgt beschreiben:
1A stellt eine Brennstoffverteilerleitungs-Baugruppe gemäß dem bisherigen Stand der Technik dar.
1B stellt eine Detailansicht eines Anteils der Brennstoffverteilerleitungs-Baugruppe aus 1A dar.
2 stellt eine Ausführungsform der Erfindung an einem Ansaugkrümmer dar.
3 stellt eine Explosionszeichnung der Ausführungsform aus 2 dar.
4 stellt den federnden Steckverbinder aus 2 und 3 dar.
5 stellt eine Seitenansicht des federnden Steckverbinders aus 2, 3 und 4 dar.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
1A zeigt eine Brennstoffverteilerleitungs-Baugruppe, die dem Stand der Technik entspricht. Brennstoffverteilerrohr 10 wird am Ansaugkrümmer 14 befestigt. Die Brennstoffeinspritzventile 18 dienen dazu, Brennstoff vom Brennstoffverteilerrohr 10 in die Zylinder des Motors einzuspritzen. Ein Vorsprung 22 – hier dargestellt als an das Brennstoffverteilerrohr 10 pressgeformt – erlaubt die Befestigung des Brennstoffverteilerrohrs 10 am Pfosten 26 mittels Messingschraube 30. Der Pfosten 26 wird ebenfalls an den Ansaugkrümmer 14 pressgeformt. Eingebettet im Pfosten 26 ist das Messing-Fitting, um die Messingschraube 30 aufzunehmen. Wie in 1B zu sehen, befindet sich das Messing-Fitting 34 innerhalb des Pfostens 26.
2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung. Die Brennstoffverteilerleitungs-Baugruppe beinhaltet das Brennstoffverteilerrohr 38, mindestens einen Support 42, der operativ mit dem Brennstoffverteilerrohr 38 verbunden ist, das Motorkomponentengehäuse 46 und den federnden Steckverbinder 50, der operativ den Support 42 mit dem Motorkomponentengehäuse 46 verbindet. Vorzugsweise werden mindestens zwei Supporte für jedes Brennstoffverteilerrohr verwendet. Das Brennstoffverteilerrohr 38 speist Brennstoff über mindestens ein Brennstoffeinspritzventil 54 in die Motorzylinder. Wie dargestellt, handelt es sich bei dem Motorkomponentengehäuse 46 vorzugsweise um einen Luftansaugkrümmer. Brennstoffverteilerrohr 38, Support 42 und federnder Steckverbinder 50 bestehen vorzugsweise aus einem recycelbaren Polymer, z.B. Kunststoff, um die Wiedergewinnung dieses Rohstoffs im Rahmen des Recyclingprozesses zu ermöglichen.
3 zeigt eine Explosionszeichnung des Ausführungsbeispiels in 2. Dargestellt sind das Brennstoffverteilerrohr 38, mindestens ein Support 42, das Motorkomponentengehäuse 46, der federnde Steckverbinder 50 und das Brennstoffeinspritzventil 54. Hier ist der federnde Steckverbinder 50 deutlicher als federnder Einsatz mit zwei Beinen 60A und 60B unterhalb der Bohrung 64 im Ansaugkrümmer 46 erkennbar, wobei sich der federnde Einsatz auf dem Flansch 68 befindet, der als Bestandteil des Ansaugkrümmers 46 pressgeformt ist. Support 42, bei dem es sich um einen Haltewinkel handelt, hat ebenfalls eine Bohrung 70. 4 und 5 zeigen eine Detailansicht des federnden Einsatzes 50. Der federnde Einsatz 50 besteht aus einem federnden Material, z.B. einem Polymer wie Kunststoff, obwohl eine Person mit normalen Kenntnissen auf diesem technischen Gebiet auch andere federnde Materialen verwenden kann. Hier hat der federnde Einsatz 50 einen Einsatzanteil 62 (als schraffierte Fläche dargestellt), der ein Bein 60A und ein Bein 60B sowie einen Vorsprung 76A und einen Vorsprung 76B beinhaltet. Die Basis 80 (nicht schraffiert) hält die Beine 60A und 60B zusammen. Wie aus 5 zu erkennen ist, haben die Vorsprünge 76A und 76B des federnden Einsatzes 50 im nicht gebogenen Zustand, d.h. in einem entspannten Zustand, eine Abmessung A, die größer als die Innenabmessung der Bohrungen 64 und 70 ist. In einer nach innen gebogenen Position ist eine Abmessung 8 (Außenabmessung der beiden Beine) kleiner als die Innenabmessung der Bohrungen 64 und 70.
Wie aus 5 zu erkennen ist, wird der federnde Einsatz 50 in die Bohrung 64 in Richtung des Pfeils C eingesetzt. Wenn Einsatzanteil 62 des federnden Einsatzes 50 durch die Bohrung 64 geführt wird, zwingt der Kontakt zwischen den Vorsprüngen 76A und 76B und Flansch 64 die Vorsprünge 76A und 76B und damit die Beine 60A und 60B nach innen in einen Abstand B und erlaubt so das Einsetzen des Einsatzanteils 62 des federnden Einsatzes 50 in die Bohrung 64 in Richtung C über die Vorsprünge 76A und 76B hinaus. Der federnde Einsatz 50 wird dann durch Vibrationsschweißen auf Flansch 68 fixiert. Die Bohrung 70 des Haltewinkels 42 wird dann über den vibrationsgeschweißten federnden Einsatz 50 platziert und in eine Richtung gezwungen, die entgegengesetzt zum Pfeil C über dem Einsatzanteil 62 des federnden Einsatzes 50 verläuft. Wenn Einsatzanteil 62 des federnden Einsatzes 50 durch die Bohrung 70 gelangt, zwingt der Kontakt mit den Vorsprüngen 76A und 76B die Vorsprünge 76A und 76B in einen Abstand B und erlaubt so das Einsetzen des federnden Einsatzes 50 in die Bohrung 70 über die Vorsprünge 76A und 76B hinaus. Sobald die Vorsprünge 76A und 76B die Bohrung 70 passieren, weitet sich der Einsatz 50 zum Abstand A und verriegelt so den Verriegelungssupport 70 und den Flansch 68 miteinander. Natürlich könnte der Einsatz 50 beim Pressformen zusammen mit dem Körper 46 ausgebildet werden, doch handelt es sich bei ihm vorzugsweise um ein gesondertes Element.

Claims

Baugruppe, die Folgendes beinhaltet: – ein Brennstoffverteilerrohr (38); – mindestens einen Haltewinkel (42), der operativ mit besagtem Brennstoffverteilerrohr verbunden ist; – einen Flansch (68) als Bestandteil eines Motorkomponentengehäuses (46); und – einen federnden Steckverbinder (50), der operativ besagten mindestens einen Haltewinkel mit besagtem Flansch verbindet, wobei: – besagter federnder Steckverbinder (50) ein federnder Einsatz mit einem Einsatzanteil (62) ist; – besagter Flansch (68) und besagter Haltewinkel (42) jeweils entsprechende plane Teile haben, die je eine Bohrung (70, 64) zur Aufnahme besagten Einsatzanteils aufweisen; und wobei der Einsatzanteil (62) ein erstes Bein (60A) und ein zweites Bein (60B) und einen ersten Vorsprung (76A) und einen zweiten Vorsprung (76B) beinhaltet; und eine plane Basis (80), auf der besagte Beine (60A, 60B) befestigt sind; wobei besagte Vorsprünge (76A, 76B) im nicht gebogenen Zustand eine Abmessung (A) haben, die größer als die Innenabmessung der Bohrungen (64 und 70) ist, und in einer nach innen gebogenen Position eine Abmessung (B), die kleiner als die Innenabmessung der Bohrungen (64 und 70) ist.
Baugruppe nach Anspruch 1, bei der besagter federnder Steckverbinder (50) gesondert von besagtem Brennstoffverteilerrohr (38) ausgebildet ist.
Baugruppe nach jedem der vorstehenden Ansprüche, bei der besagter federnder Steckverbinder (50) durch Vibrationsschweißen mit besagtem Motorkomponentengehäuse (46) verbunden wird.
Baugruppe nach jedem der vorstehenden Ansprüche, bei der mindestens ein Brennstoffeinspritzventil operativ mit besagtem Brennstoffverteilerrohr (38) verbunden ist.
Baugruppe nach jedem der vorstehenden Ansprüche, bei der besagter federnder Steckverbinder (50) aus einem Polymer ausgebildet ist.
Baugruppe nach jedem der vorstehenden Ansprüche, bei der besagtes Motorkomponentengehäuse (46) aus einem Polymer ausgebildet ist.
Baugruppe nach jedem der vorstehenden Ansprüche, bei der mindestens eine besagte Haltewinkel (42) aus einem Polymer ausgebildet ist.
Baugruppe nach jedem der vorstehenden Ansprüche, bei der besagtes Motorkomponentengehäuse (46) ein Ansaugkrümmer ist.
Verfahren zur Befestigung eines Brennstoffverteilerrohrs, das folgende Schritte beinhaltet: – Bereitstellen eines Haltewinkels (42), der einen planen Anteil einschließlich einer Bohrung (70) zur Aufnahme eines federnden Steckverbinders (50) hat, wobei der Haltewinkel operativ mit einem Brennstoffverteilerrohr (38) verbunden ist; – Bereitstellen eines Flansches (68), der einen planen Anteil einschließlich einer Bohrung (64) zur Aufnahme eines federnden Steckverbinders hat, als Bestandteil eines Motorkomponentengehäuses (46); und – Befestigen besagter planer Teile besagten Haltewinkels und besagten Flansches durch Hindurchführen eines federnden Steckverbinders (50) durch die jeweiligen Bohrungen (64, 70), wobei der federnde Steckverbinder (50) einen Einsatzanteil (62) hat, der ein erstes Bein (60A) und ein zweites Bein (60B) sowie darauf einen ersten Vorsprung (76A) und einen zweiten Vorsprung (76B) beinhaltet; und eine plane Basis (80), auf der besagte Beine (60A, 60B) befestigt sind; wobei besagte Vorsprünge (76A, 76B) im nicht gebogenen Zustand eine Abmessung (A) haben, die größer als die Innenabmessung der Bohrungen (64 und 70) ist, und in einer nach innen gebogenen Position eine Abmessung (B), die kleiner als die Innenabmessung der Bohrungen (64 und 70) ist; und weiterhin beinhaltet das Verfahren folgende Schritte: Einsetzen des Einsatzanteils (62) durch die jeweiligen Bohrungen (64, 70), woraufhin – wenn der Einsatzanteil (62) durch die Bohrungen (64, 70) geführt wird – der Kontakt zwischen den Vorsprüngen (76A, 76B) und dem Umfang der Bohrung die Vorsprünge und damit die Beine nach innen zwingt, um die besagte Abmessung im nach innen gebogenen Zustand zu erzielen, wodurch der Einsatzanteil in die Bohrung über die Vorsprünge hinaus eingesetzt wird, woraufhin sich der federnde Einsatz in die Abmessung im nicht gebogenen Zustand weitet, wodurch das Brennstoffverteilerrohr und das Motorkomponentengehäuse miteinander verriegelt werden.
Verfahren nach Anspruch 9, das weiterhin den Schritt des Fixierens des federnden Einsatzes (50) durch Vibrationsschweißen auf besagtem Motorkomponentengehäuse (46) beinhaltet.