EP0427947A1 - Kraftstoffeinspritzdüse für Brennkraftmaschinen - Google Patents

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EP0427947A1
EP0427947A1 EP19900118924 EP90118924A EP0427947A1 EP 0427947 A1 EP0427947 A1 EP 0427947A1 EP 19900118924 EP19900118924 EP 19900118924 EP 90118924 A EP90118924 A EP 90118924A EP 0427947 A1 EP0427947 A1 EP 0427947A1
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EP
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holding body
molded
insulating
solder connections
injection nozzle
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EP19900118924
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English (en)
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EP0427947B1 (de
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Kurt Seifert
Karl Dipl.-Ing. Hofmann
Alfred Dipl.-Ing. Knauer
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M65/00—Testing fuel-injection apparatus, e.g. testing injection timing ; Cleaning of fuel-injection apparatus
    • F02M65/005—Measuring or detecting injection-valve lift, e.g. to determine injection timing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Definitions

  • the invention relates to a fuel injection nozzle according to the preamble of the main claim.
  • the further lines are designed as individual cables, onto which an insulating tube (bougie tube) is plugged and the end sections of which are relieved by a mushroom-shaped plastic part between the two insulating molded parts provided in the lateral recess of the holding body after soldering and fastening the outer insulating molded part fixed, whose thickened shaft must be pushed through a hole in the outer insulating molding.
  • the inner molded molded part is designed as an aperture covering the transverse hole, which is only interrupted by slots for the passage of the contact lugs. This design requires a relatively complex handling when soldering and assembling the parts.
  • the arrangement according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the soldered connections can be made easily and safely and can be insulated from the metallic walls of the holding body, and that without additional parts and operations, the strain relief of the soldered connections when fastening the outer molded insulating part on Holding body results, which also facilitates the final assembly of the parts.
  • FIG. 1 shows an enlarged longitudinal section through an injection nozzle for diesel engines
  • FIG. 2 a side view of the upper end region of the injection nozzle according to FIG. 1,
  • FIG. 3 on a further enlarged scale and also in section the solder connections and the parts of the injection nozzle according to FIG. 1 surrounding them their final assembly
  • FIG. 4 an individual part of the injection nozzle in the direction of part A in FIG. 1
  • FIG. 5 a side view of the individual part according to FIG. 4
  • FIG. 6 a further individual part in the direction of part B in FIG. 1
  • FIG. 7 a plan view of FIG the individual part of Figure 6.
  • the injection nozzle has a holding body 10, to which a nozzle body 14, which slidably supports a valve needle 12, is fastened together with an intermediate disk 16 by means of a union nut 18.
  • the Holding body 10 has a chamber 20 for receiving a closing spring 22 and contains an induction coil 24 of a needle movement sensor, which is influenced by a bolt 26 moved with the valve needle 12.
  • the basic structure and function of the injection nozzle including the needle movement sensor correspond to a commercially available design and are therefore not explained in more detail in the present context.
  • the induction coil 24 has two radially projecting contact lugs 30, which pass through a transverse hole 32 (FIG. 3) into a lateral recess 34 in the jacket of the holding body 10. There, the contact lugs 30 are connected to further leads via solder connections 36, which are formed by individual wires 38 of a sheathed cable 40 which is oval in cross section.
  • the solder connections 36 are produced with the aid of so-called soldering sleeves 42, which consist of a plastic tube with a soldering ring embedded therein.
  • the two contact ends to be connected are inserted one above the other into the soldering sleeves 42, after which the soldering sleeves 42 are heated by a hot air blower until the embedded solder rings run and the plastic tubes shrink onto the contact ends.
  • an inner insulating molding 48 and an outer insulating molding 50 are provided, which are simultaneously provided with means for strain relief of the solder connections 36.
  • the inner molded insulating part 48 has two side walls 52 which are arranged in parallel spacing and which abut the mouth edge 54 of the transverse hole 32 and between them delimit a space 56 for accommodating the contact lugs 30 and soldering sleeves 42.
  • the side cheeks 52 are connected to one another via a back web 58, onto which an attachment 60 is formed, projecting upwards. This also has two side cheeks 62 and a rear wall 64, which form a channel encompassing the jacket cable 40 approximately on one side.
  • a strip-like projection 68 On the side surface facing inwards 66 of the rear wall 64 is formed a strip-like projection 68, which serves to relieve the strain on the solder connections 36.
  • a shoulder 70 is formed which, in cooperation with a counter shoulder 72 on the holding body 10, holds the insulating molded part 48 in the axial direction without play on the holding body 10.
  • the outer molded insulating part 50 has an approximately segment-shaped cross-sectional profile and fills the lateral recess 34 approximately up to the outline profile of the section 74 of the holding body 10 adjoining the recess 34.
  • the insulating molding 50 has a rear wall 76, on which two strip-shaped projections 78 are formed, which, in cooperation with the projection 68 on the inner insulating molding 48, serve to relieve the strain on the solder connections 36.
  • Two laterally protruding lugs 80 are also formed on the rear wall 76, each of which is provided with an inwardly directed guide strip 82 which fits around the side cheeks 52 of the inner molded insulating part 48 and fixes them in the correct position relative to the transverse hole 32.
  • the insulating molded part 50 is provided with longitudinal grooves 84, which are semicircular in cross-section, for receiving pins 86 on one side and which fit into bores 88 in section 74 of the holding body 10.
  • the lugs 80 of the molded insulating part 50 have a support surface 90 on the underside, with which the molded insulating part 50 rests on the wall surface 92 of the holding body 10 delimiting the recess 34.
  • a horizontally protruding tongue 94 is also formed on the rear wall 76, which rests between the side cheeks 52 of the insulating molded part 48 and engages on the wall surface 92 of the holding body 10 and prevents metallic contact of the contact tabs 30 or solder connections 36 with the holding body 10.
  • the molded insulating part 50 is provided with two guide legs 96, which the Reach over side cheeks 62 of the molded insulating part 48 in a suitable manner and together with them form a closed channel for the sheathed cable 40.
  • the rear wall 76 has a recess 98 on the outside, which weakens the rear wall 76 locally except for a very thin wall section 99.
  • the cavity surrounding the solder connections 36 between the insulating molded parts 48, 50 is filled with a silicone compound 100.
  • the solder connections 36 are first made in the manner already described and then the inner molded insulating part 48 is inserted into the recess 34. Then, as indicated in FIG. 3, the outer molded insulating part 50 is inserted into the recess 34 from the side and pressed in the joining direction with a defined force.
  • the inner insulating material part 48 is fixed in the correct position and the sheathed cable 40 is deformed between the projections 68, 78 of the parts to relieve the strain.
  • the pins 86 are pressed or pressed into the bores 88 of the holding body 10 while maintaining the force exerted in the joining direction.
  • the bores 88 are arranged in relation to the longitudinal axis of the holding body 10 in such a way that a residual force in the joining direction is maintained after the external joining force has been canceled.
  • the silicone compound 100 is then introduced into the cavity surrounding the soldered connections 36 using an injection needle which is pierced through the thin wall section 99.

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Abstract

Bei den bekannten Kraftstoff-Einspritzdüsen der gattungsmäßigen Art sind die weiterführenden Leitungen als Einzelkabel ausgebildet, die je für sich zwischen den beiden Isolierformteilen durch ein pilzförmiges Kunststoffteil zugentlastend festgelegt sind, welches nach dem Befestigen des äußeren Isolierformteils durch dieses hindurchgedrückt werden muß. Eine einfachere Handhabung beim Löten und bei der Montage sowie eine einwandfreie Isolierung ergibt sich durch die Verwendung eines Mantelkabels (40), dessen Einzeldrähte (38) über sogenannte Löthülsen (42) mit den Kontaktfahnen (30) der Induktionsspule (24) verbunden sind und welches als ganzes zwischen Vorsprüngen (68, 78) der Isolierformteile (48, 50) zugentlastend verformt ist. Bevorzugtes Anwendungsgebiet sind Einspritzdüsen für Dieselmotoren.

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoff-Einspritzdüse nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einer bekannten Einspritzdüse dieser Gattung sind die weiterführenden Leitungen als Einzelkabel ausgebil­det, auf die ein Isolierrohr (Bougierrohr) aufgesteckt ist und deren Endabschnitte zwischen den beiden in der seitlichen Aussparung des Haltekörpers vorgesehenen Isolierformteilen nach dem Löten und Befe­stigen des äußeren Isolierformteils durch ein pilzförmiges Kunst­stoffteil zugentlastet festgelegt, dessen mit einer Verdickung ver­sehener Schaft durch eine Bohrung im äußeren Isolierformteil hin­durchgedrückt werden muß. Damit die Kontaktfahnen der Induktions­spule auch sicher gegen eine Berührung mit den metallischen Wänden des Querlochs im Düsenhalter geschützt sind, ist das innere Isolier­formteil als eine das Querloch überdeckende Blende ausgeführt, die nur durch Schlitze für den Durchtritt der Kontaktfahnen unterbrochen ist. Diese Ausführung bedingt eine verhältnismäßig aufwendige Hand­habung beim Löten und Montieren der Teile.
    • Vorteile der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß sich die Lötverbindungen einfach und sicher herstellen und gegenüber den metallischen Wänden des Hal­tekörpers isolieren lassen, und daß sich ohne zusätzliche Teile und Arbeitsgänge eine einwandfreie Zugentlastung der Lötanschlüsse beim Befestigen des äußeren Isolierformteils am Haltekörper ergibt, wo­durch auch die Endmontage der Teile erleichtert wird.
  • Durch die in den Unteransprüchen enthaltenen Maßnahmen sind vorteil­haf te Weiterbildungen der Anordnung nach dem Hauptanspruch möglich.
    • Zeichnung
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 vergrößert einen Längsschnitt durch eine Einspritz­düse für Dieselmotoren, für Figur 2 eine Seitenansicht des oberen Endbereiches der Einspritzdüse nach Figur 1, Figur 3 in weiterem vergrößertem Maßstab und ebenfalls im Schnitt die Lötanschlüsse und die diese umgebenden Teile der Einspritzdüse nach Figur 1 vor deren endgültigem Zusammenbau, Figur 4 ein Einzelteil der Einspritzdüse in Richtung des Teiles A in Figur 1 gesehen, Figur 5 eine Seitenansicht des Einzelteils nach Figur 4, Figur 6 ein weiteres Einzelteil in Richtung des Teiles B in Figur 1 gesehen und Figur 7 eine Draufsicht auf das Einzelteil nach Figur 6.
    • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • Die Einspritzdüse hat einen Haltekörper 10, an welchem ein eine Ven­tilnadel 12 verschiebbar lagernder Düsenkörper 14 zusammen mit einer Zwischenscheibe 16 durch eine Überwurfmutter 18 befestigt ist. Der Haltekörper 10 hat eine Kammer 20 zur Aufnahme einer Schließfeder 22 und enthält eine Induktionsspule 24 eines Nadelbewegungsfühlers, die von einem mit der Ventilnadel 12 bewegten Bolzen 26 beeinflusst ist. Der grundsätzliche Aufbau und die Funktion der Einspritzdüse samt Nadelbewegungsfühler entsprechen einer handelsüblichen Ausführung und werden daher im vorliegenden Zusammenhang nicht näher erläutert.
  • Die Induktionsspule 24 hat zwei radial abstehende Kontaktfahnen 30, die durch ein Querloch 32 (Figur 3) in eine seitliche Ausnehmung 34 im Mantel des Haltekörpers 10 treten. Dort sind die Kontaktfahnen 30 über Lötanschlüsse 36 mit weiterführenden Leitungen verbunden, die durch Einzeldrähte 38 eines im Querschnitt ovalen Mantelkabels 40 gebildet sind. Die Lötanschlüsse 36 sind mit Hilfe von sogenannten Löthülsen 42 hergestellt, die aus einem Kunststoffschlauch mit darin eingelagertem Lötering bestehen. In die Löthülsen 42 werden die bei­den zu verbindenden Kontaktenden übereinanderliegend eingeschoben, wonach die Löthülsen 42 durch ein Heißluftgebläse erwärmt werden, bis die eingelagerten Lotringe verlaufen und die Kunststoffschläuche auf die Kontaktenden aufschrumpfen.
  • Zum isolierten, schüttelsicheren Festhalten der Lötanschlüsse 36 in der seitlichen Ausnehmung 34 des Haltekörpers 10 und zur schützenden Abdeckung nach außen sind ein inneres Isolierformteil 48 und ein äu­ßeres Isolierformteil 50 vorgesehen, die gleichzeitig mit Mitteln zur Zugentlastung der Lötanschlüsse 36 versehen sind. Das innere Isolierformteil 48 hat zwei im Parallelabstand angeordnete Seiten­wangen 52, die am Mündungsrand 54 des Querlochs 32 anliegen und zwi­schen sich einen Raum 56 zur passenden Aufnahme der Kontaktfahnen 30 und Löthülsen 42 begrenzen. Die Seitenwangen 52 sind über einen Rückensteg 58 miteinander verbunden, an den nach oben abstehend ein Aufsatz 60 angeformt ist. Dieser hat ebenfalls zwei Seitenwangen 62 und eine Rückwand 64, die einen das Mantelkahel 40 etwa halbseitig umfassenden Kanal bilden. An der nach innen gekehrten Seitenfläche 66 der Rückwand 64 ist ein leistenartiger Vorsprung 68 angeformt, welcher zur Zugentlastung der Lötanschlüsse 36 dient. Am Übergang des Rückensteges 58 zum Aufsatz 60 ist eine Schulter 70 gebildet, die im Zusammenwirken mit einer Gegenschulter 72 am Haltekörper 10 das Isolierformteil 48 in Achsrichtung spiellos am Haltekörper 10 festhält.
  • Das äußere Isolierformteil 50 hat ein etwa segmentförmiges Quer­schnittsprofil und füllt die seitliche Ausnehmung 34 etwa bis zum Umrissprofil des an die Ausnehmung 34 anschliessenden Abschnitts 74 des Haltekörpers 10 auf. Das Isolierformteil 50 hat eine Rückwand 76, an die zwei leistenförmige Vorsprünge 78 angeformt sind, welche im Zusammenwirken mit dem Vorsprung 68 am inneren Isolierformteil 48 zur Zugentlastung der Lötanschlüsse 36 dienen. An die Rückwand 76 sind ferner zwei seitlich ausladende Ansätze 80 angeformt, die je mit einer nach innen gekehrten Führungsleiste 82 versehen sind, wel­che die Seitenwangen 52 des inneren Isolierformteils 48 passend um­greifen und dieses in der richtigen Lage gegenüber dem Querloch 32 festlegen. An den Übergängen der Rückwand 76 zu den seitlichen An­sätzen 80 ist das Isolierformteil 50 mit im Querschnitt halbkreis­förmigen Längsnuten 84 zur halbseitigen Aufnahme von Stiften 86 ver­sehen, die passend in Bohrungen 88 im Abschnitt 74 des Haltekörpers 10 stecken.
  • Die Ansätze 80 des Isolierformteils 50 haben an der Unterseite eine Auflagefläche 90, mit denen das Isolierformteil 50 auf der die Aus­nehmung 34 begrenzenden Wandfläche 92 des Haltekörpers 10 aufliegt. An der Rückwand 76 ist ferner eine waagrecht abstehende Zunge 94 an­geformt, die zwischen die Seitenwangen 52 des Isolierformteils 48 greifend auf der Wandfläche 92 des Haltekörpers 10 aufliegt und eine metallische Berührung der Kontaktfahnen 30 bzw. Lötanschlüsse 36 mit dem Haltekörper 10 verhindert. In seinem oberen Bereich ist das Iso­lierformteil 50 mit zwei Führungsschenkeln 96 versehen, welche die Seitenwangen 62 des Isolierformteils 48 passend übergreifen und zu­sammen mit diesen einen geschlossenen Kanal für das Mantelkabel 40 bilden. Ferner hat die Rückwand 76 außen eine Aussparung 98, welche die Rückwand 76 örtlich bis auf einen sehr dünnen Wandabschnitt 99 schwächt. Der die Lötanschlüsse 36 umgebende Hohlraum zwischen den Isolierformteilen 48, 50 ist mit einer Silikonmasse 100 ausgefüllt.
  • Bei der Fertigmontage des Haltekörpers 10 werden zunächst die Lötan­schlüsse 36 in der bereits beschriebenen Weise hergestellt und da­nach das innere Isolierformteil 48 in die Ausnehmung 34 eingesetzt. Dann wird, wie in Figur 3 angedeutet, das äußere Isolierformteil 50 von der Seite her in die Ausnehmung 34 eingefügt und mit einer defi­nierten Kraft in Fügerichtung gepresst. Dabei werden das innere Iso­lierstoffteil 48 in der richtigen Lage fixiert und das Mantelkabel 40 zwischen den Vorsprüngen 68, 78 der Teile zugentlastend verformt. Wenn das Isolierformteil 50 am Haltekörper 10 zur Anlage gekommen ist, werden die Stifte 86 unter Beibehaltung der in Fügerichtung ausgeübten Kraft in die Bohrungen 88 des Haltekörpers 10 eingedrückt bzw. - gepresst. Die Bohrungen 88 sind so zur Längsachse des Halte­körpers 10 angeordnet, daß nach Aufhebung der äußeren Fügekraft eine Restkraft in Fügerichtung aufrecht erhalten bleibt. Danach wird mit einer Injektionsnadel, welche durch den dünnen Wandabschnitt 99 hin­durchgestochen wird, die Silikonmasse 100 in den die Lötanschlüsse 36 umgebenden Hohlraum eingebracht.

Claims (6)

1. Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen, mit einem Hal­tekörper, an welchem ein eine Ventilnadel verschiebbar lagernder Dü­senkörper befestigt ist und welcher eine Kammer zur Aufnahme minde­stens einer Schließfeder sowie eine Induktionsspule eines Nadelbewe­gungsfühlers enthält, die von einem mit der Ventilnadel bewegten Teil beeinflusst ist und zwei radial abstehende Kontaktfahnen hat, welche durch ein Querloch in eine seitliche Aussparung im Mantelum­fang des Haltekörpers ragen und dort mit weiterführenden Leitungen verlötet sind, und ferner mit einem in der seitlichen Aussparung des Haltekörpers angeordneten, am Mündungsrand des Querlochs anliegenden inneren Isolierformteil, das in seiner vorschriftsmäßigen Lage durch ein die Lötanschlüsse nach außen abdeckendes äußeres Isolierformteil gehalten ist, welches mit Mitteln zur Zugentlastung der Lötanschlüs­se versehen und durch Stifte am Haltekörper befestigt ist, die pa­rallel zu dessen Längsachse angeordnet und in entsprechend angeord­nete Löcher in dem einen der beiden Mantelbereiche des Haltekörpers eingreifen, die dessen zur Aufnahme der Lötanschlüsse dienende seit­liche Aussparung axial begrenzen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
a) Die weiterführenden Leitungen (38) sind durch die Einzeldrähte eines Mantelkabels (40) gebildet,
b) die Einzeldrähte (38) des Mantelkabels (40) sind je über eine Löthülse (42) mit einer Kontaktfahne (30) der Induktionsspule (24) verbunden, die aus einem über beide Kontaktenden greifen­den, bei Erwärmung auf die Kontaktenden aufschrumpfenden Kunst­stoffschlauch und einen darin enthaltenen Lötring bestehen,
c) das am Mündungsrand (54) des Querlochs (32) anliegende innere Isolierformteil (48) und das die Lötanschlüsse (36) abdeckende äußere Isolierformteil (50) sind stromauf der Lötanschlüsse (36) an einander zugekehrten Wandbereichen (66, 76) mit vorzugsweise gegeneinander versetzten Vorsprüngen (68, 78) versehen,
d) die zur Aufnahme der Stifte (86) vorgesehenen Löcher (88) im Haltekörper (10) sind so zu dessen Längsachse angeordnet daß das Mantelkabel (40) zwischen den Vorsprüngen (68, 78) der Iso­lierformteile (48, 50) zugentlastend verformt ist.
2. Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Isolierformteil (48) mit vom Mündungsrand (54) des Querlochs (32) abstehenden, zwischen sich einen Raum (56) für die Kontaktfah­nen (30) und Löthülsen (42) begrenzenden Seitenwangen (52) versehen ist, die von Führungsleisten (82) des äußeren Isolierformteils (50) passend umgriffen sind.
3. Einspritzdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Seitenwangen (52) des inneren Isolierformteils (48) über ei­nen Rückensteg (58) miteinander verbunden sind, an den nach oben ab­stehend ein Aufsatz (60) angeformt ist, an dessen dem äußeren Iso­lierformteil (50) zugekehrten Seitenfläche (66) ein Vorsprung (68) für die Zugentlastung der Lötanschlüsse (36) angeformt ist.
4. Einspritzdüse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Isolierformteil (48) am Ubergang seines Rückensteges (58) zum nach oben abstehenden Aufsatz (60) eine Schulter (70) hat, die an einer das innere Isolierformteil (48) in Achsrichtung spiellos in der Aussparung (34) festhaltenden Gegenschulter (72) des Haltekör­pers (10) anliegt.
5. Einspritzdüse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufsatz (60) des inneren Isolierformteils (48) mit das Mantelka­bei (40) seitlich führenden Seitenwangen (62) versehen ist, die von nach innen gerichteten Führungsschenkeln (96) des äußeren Isolier­formteils (50) passend übergriffen sind.
6. Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekenn­zeichnet, daß das äußere Isolierformteil (50) mit einem zwischen die Seitenwangen (52) des inneren Isolierformteils (48) greifenden zun­genartigen Ansatz (94) versehen ist, welcher die Kontaktfahnen (30) und Lötanschlüsse (36) gegen die eine, die seitliche Aussparung (34) axial begrenzende Wandfläche (92) des Haltekörpers (10) isoliert.
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