EP2989318B1

EP2989318B1 - Halter zur befestigung eines brennstoffverteilers an einer brennkraftmaschine und anlage mit solch einem halter

Info

Publication number: EP2989318B1
Application number: EP14706620.3A
Authority: EP
Inventors: Klaus Lang; Andreas Rehwald
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-04-23
Filing date: 2014-02-26
Publication date: 2019-05-01
Anticipated expiration: 2034-02-26
Also published as: DE102013207368A1; WO2014173561A1; US9835125B2; KR20160002816A; US20160069314A1; CN105143660B; KR102179625B1; EP2989318A1; CN105143660A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft einen Halter zur Befestigung einer Komponente, insbesondere eines Brennstoffverteilers, an einer Brennkraftmaschine sowie eine Anlage, die vorzugsweise eine Brennstoffeinspritzanlage oder ein Teil einer Brennstoffeinspritzanlage ist. Speziell betrifft die Erfindung das Gebiet der Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, wobei über Brennstoffeinspritzventile unter hohem Druck stehender Brennstoff in zugeordnete Brennräume der Brennkraftmaschine eingespritzt wird.
Aus der DE 10 2010 046 344 A1 ist eine Motorbaugruppe mit einer Kraftstoffleiste bekannt. Die Motorbaugruppe umfasst einen Zylinderkopf, eine Nockenabdeckung und eine Kraftstoffleistenbaugruppe. Die Kraftstoffleistenbaugruppe weist die Kraftstoffleiste, eine Klammerbaugruppe und eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung auf. Die Kraftstoffleiste der Motorbaugruppe ist an der Nockenabdeckung befestigt. Hierbei ist die Klammerbaugruppe an der Kraftstoffleiste fixiert, wobei sie ein Befestigungselement und ein Isolationselement umfasst. Das Befestigungselement steht mit der Nockenabdeckung im Eingriff und befestigt die Kraftstoffleiste an dieser. Bei einer möglichen Ausgestaltung kann die Befestigungsbaugruppe Befestigungselemente, Abstandshalter und eine Hülse sowie ein erstes und ein zweites Isolationselement aufweisen. Die Befestigungselemente weisen einen Kopf und einen Schaft mit einem Gewindebereich auf, der mit einer Öffnung in der Nockenabdeckung in Eingriff steht, um die Kraftstoffleiste an der Nockenabdeckung zu befestigen. Das Befestigungselement erstreckt sich durch die Hülse. Das erste Isolationselement ist axial zwischen einer ersten Seite der Klammer und der Nockenabdeckung angeordnet. Das zweite Isolationselement ist axial zwischen der zweiten Seite der Klammer und dem Kopf des Befestigungselements angeordnet. Die Isolationselemente können aus einem elastomeren Material gebildet sein, das für eine Dämpfung sorgt.
Die aus der DE 10 2010 046 344 A1 bekannte Motorbaugruppe hat den Nachteil, dass durch den Kopf des Befestigungselements, das in die Nockenabdeckung eingeschraubt ist, über den Abstandshalter die Isolationselemente aus dem elastomeren Material befestigt sind. Somit erfolgt durch das Befestigungselement sowohl die Befestigung an der Nockenabdeckung als auch die Fixierung der Isolationselemente. Da das Anzugsmoment des Befestigungselements groß sein muss, sind somit zwei mögliche Fälle in Bezug auf eine Dimensionierung des Abstandshalters möglich. Ist der Abstandshalter etwas zu kurz ausgestaltet, dann ergibt sich ein Spiel der Klammer zwischen den Isolationselementen, was die Funktion erheblich beeinträchtigt, so dass dieser Fall zu vermeiden ist. Ist der Abstandshalter unter Berücksichtigung möglicher Toleranzen etwas zu lang ausgestaltet, dann ergibt sich lokal eine hohe Pressung der Isolationselemente, die aufgrund des erforderlichen hohen Anzugsmoments nicht zu vermeiden ist. Diese hohe Pressung führt dann zu einer lokalen Bauteilermüdung an den Isolationselementen, nämlich einerseits im Bereich des Abstandshalters und andererseits an einem gestuften Bereich einer Hülse, an der das erste Isolationselement abgestützt ist. Hierbei ergibt sich toleranzbedingt eine gewisse Streuung. Außenliegende Bereiche tragen hier nicht mehr zur Fixierung der Klammer relativ zu den Isolationselementen bei, da hier die Stützpartner fehlen beziehungsweise die Vorspannung verschwindet. Dies wirkt sich auch ungünstig auf die mögliche Schwingungsdämpfung aus. Hierbei kommt es auch zu einer toleranzbedingten Streuung.
Aus der EP 2 495 427 A1 ist bereits ein Halter zur Befestigung einer Komponente, insbesondere eines Brennstoffverteilers über ein Halteelement an einer Brennkraftmaschine mit zumindest einem Entkoppelelement, einem Befestigungskörper und einem Befestigungsmittel bekannt. Der Befestigungskörper ist dabei mittels des Befestigungsmittels an der Brennkraftmaschine befestigt. Das Halteelement ist über das Entkoppelelement an dem Befestigungskörper befestigt. Außerdem ist ein Vorspannelement vorgesehen, wobei das Vorspannelement mit dem Befestigungskörper verbindbar ist. Durch eine vorgebbare Anordnung des Vorspannelements relativ zu dem Befestigungskörper, in der die Verbindung des Vorspannelements mit dem Befestigungskörper erfolgt, ist in gewissen Grenzen eine Vorspannung des Entkoppelelements einstellbar. In dieser vorgegebenen Anordnung beziehungsweise Position des Vorspannelements erfolgt relativ zu dem Befestigungskörper die Verbindung des Vorspannelements mit dem Befestigungskörper. Das Vorspannelement ist als dünnwandige Hülse mit einem L-förmigen Profil ausgestaltet. Zusätzlich zum Vorspannelement ist eine zweite dünnwandige Hülse mit einem L-förmigen Profil vorgesehen, die als Stützelement fungiert, so dass das Entkoppelelement von dem Vorspannelement genauso wie von dem Stützelement vorspannbar ist, und zwar so weit, bis beide Hülsenelemente gegeneinander anschlagen. Insofern dienen die beiden Hülsenelemente als Compression Limiter, die dafür sorgen, dass eine gewünschte Kompression der Entkoppelelemente nicht überschritten wird.

Offenbarung der Erfindung

Der erfindungsgemäße Halter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und die erfindungsgemäße Anlage mit den Merkmalen des Anspruchs 3 haben den Vorteil, dass eine verbesserte Schwingungsdämpfung ermöglicht ist. Speziell kann in Bezug auf den jeweiligen Anwendungsfall eine geeignete Anpassung der Schwingungsdämpfung vorgenommen werden.
Der erfindungsgemäße Halter kann auch unabhängig von der Komponente, insbesondere dem Brennstoffverteiler, hergestellt und vertrieben werden. Die Komponente, insbesondere der Brennstoffverteiler, und das Halteelement sind hierbei nicht notwendigerweise Bestandteile des erfindungsgemäßen Halters. Speziell kann der Halter bei einer Montage der Anlage, insbesondere einer Brennstoffeinspritzanlage, an eine Brennkraftmaschine einerseits mit der Komponente und andererseits mit der Brennkraftmaschine verbunden werden. Bei der Montage kann dann die Verbindung des Vorspannelements mit dem Befestigungskörper erfolgen. Durch die Verbindung des Vorspannelements mit dem Befestigungskörper ist dann die Anordnung (Position) des Vorspannelements relativ zu dem Befestigungskörper vorgegeben und die Vorspannung des Entkoppelelements eingestellt. Hierbei kann das Vorspannelement beispielsweise über eine Montagevorrichtung mit einer Kraft beaufschlagt werden, die die Vorspannung des Entkoppelelements bestimmt. Währenddessen kann auf geeignete Weise die Verbindung zwischen dem Vorspannelement und dem Befestigungskörper ausgestaltet werden. Nachdem die Verbindung ausgestaltet ist, kann dann die Montagekraft wieder reduziert werden. Hierbei ist das Anzugsmoment für das Befestigungsmittel beziehungsweise eine durch das Befestigungsmittel erzeugte Befestigungskraft zum Befestigen des Befestigungskörpers an der Brennkraftmaschine unabhängig von der Montagekraft zur Vorspannung des Entkoppelelements. Dies liegt daran, dass das Befestigungsmittel und der Befestigungskörper in einem Kraftpfad liegen, der unabhängig von einem Kraftpfad ist, in dem das Vorspannelement, das Entkoppelelement und der Befestigungskörper liegen. Der Kraftschluss erfolgt hierbei lediglich beide Male über den Befestigungskörper.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Anspruch 1 angegebenen Halters und der im Anspruch 3 angegebenen Anlage möglich.
Die Anlage ist vorzugsweise als Brennstoffeinspritzanlage oder Teil einer Brennstoffeinspritzanlage ausgestaltet. Somit handelt es sich vorzugsweise um eine Anlage, die eine Brennstoffeinspritzanlage oder ein Teil einer Brennstoffeinspritzanlage ist. Die Brennkraftmaschine oder Teile der Brennkraftmaschine sind nicht notwendigerweise Bestandteile der Anlage. Allerdings kann an der Brennkraftmaschine beispielsweise durch eine Vormontage auch ein Teil des Halters, insbesondere der Befestigungskörper oder ein Teil des Befestigungskörpers, angebracht sein. Ferner kann der Halter auch über weitere Bauteile, insbesondere Anbauteile, mit der Brennkraftmaschine verbunden sein. Somit ist eine Anpassung an den jeweiligen Anwendungsfall möglich. Das Halteelement kann als separates Halteelement ausgestaltet sein und mit der Komponente, insbesondere dem Brennstoffverteiler, verbunden werden. Das Halteelement kann allerdings auch ein Bestandteil der Komponente, insbesondere des Brennstoffverteilers, sein. Beispielsweise kann das Halteelement durch eine geeignete Ausformung eines Gehäuseteils der Komponente gebildet sein. Somit ist auch diesbezüglich ein breiter Anwendungsbereich gegeben.
Das Vorspannelement weist eine innen liegende Anlagefläche auf, mit der das Vorspannelement an einer Außenfläche des Befestigungskörpers anliegt. Hierdurch ist eine Führung des Vorspannelements an der Außenfläche des Befestigungskörpers vor der Verbindung des Vorspannelements mit dem Befestigungskörper gewährleistet. Bei der Beaufschlagung des Vorspannelements, die zum Vorspannen des Entkoppelelements dient, ist somit eine gleichmäßige Krafteinleitung auf das Entkoppelelement möglich. Hierdurch wird insbesondere eine Verkippung des Vorspannelements vermieden, die zu einer ungleichmäßigen Beaufschlagung des Entkoppelelements führt.
Ferner ist es hierbei vorteilhaft, dass an der Außenfläche des Befestigungskörpers eine Vertiefung vorgesehen ist, dass das Vorspannelement einen verformbaren Ansatz aufweist und dass der verformbare Ansatz und die Vertiefung des Befestigungskörpers so ausgestaltet sind, dass das Vorspannelement durch Bördeln mit dem Befestigungskörper verbindbar ist. Hierbei können auch mehrere Vertiefungen vorgesehen sein, die vorzugsweise umfänglich bezüglich einer Längsachse des Befestigungskörpers an der Außenfläche des Befestigungskörpers verteilt sind. Dies ermöglicht eine vorteilhafte Verbindung, da auf diese Weise die einzelnen Befestigungsstellen, die durch Bördeln ausgestaltet sind, zumindest näherungsweise parallel zur Längsachse belastet werden und ein Kippmoment zwischen dem Vorspannelement und dem Befestigungskörper, das bei einer einzigen Verbindungsstelle auftritt, vermieden wird. Durch die Führung des Vorspannelements an der Außenfläche des Befestigungskörpers kann allerdings auch durch eine einzelne Verbindungsstelle, an der die Verbindung zwischen dem Vorspannelement und dem Befestigungskörper durch Bördeln ausgestaltet ist, eine zuverlässige Verbindung gewährleistet werden, wenn es im konkreten Anwendungsfall möglich ist.
Bei einer weiteren Ausgestaltung ist es vorteilhaft, dass die innen liegende Anlagefläche des Vorspannelements und die Außenfläche des Befestigungskörpers so ausgestaltet sind, dass das Vorspannelement durch einen zwischen der innen liegenden Anlagefläche des Vorspannelements und der Außenfläche des Befestigungskörpers gebildetem Presssitz mit dem Befestigungskörper verbindbar ist. Durch den Presssitz kann allein oder gegebenenfalls in Verbindung mit einem weiteren Verbindungsverfahren die Vorspannung des Entkoppelelements gewährleistet werden.
Ein Stützelement ist mit dem Befestigungskörper verbunden oder von dem Befestigungskörper umfasst. Das Entkoppelelement ist von dem Vorspannelement zumindest mittelbar gegen das Stützelement vorspannbar. Das Stützelement ist somit als separates Teil auf geeignete Weise mit dem Befestigungskörper verbunden. Im vorgespannten Zustand des Entkoppelelements ist somit ein Kraftschluss über das Stützelement und den Befestigungskörper erzielt.
Das Entkoppelelement ist in vorteilhafter Weise ringförmig ausgestaltet. Dadurch kann das Entkoppelelement den Befestigungskörper umfänglich umschließen. Auf diese Weise kann insbesondere eine rotationssymmetrische Ausgestaltung des Entkoppelelements gewährleistet werden, wodurch sich ein entsprechend symmetrisches Verhalten zur Schwingungsdämpfung ergibt. Vorteilhaft ist es allerdings auch, dass das Entkoppelelement als zumindest näherungsweise rechteckförmig gebogenes, ringförmiges Entkoppelelement ausgestaltet ist. Dadurch kann eine spezielle nichtsymmetrische Wirkungsweise zur Schwingungsdämpfung vorgegeben werden. Dies ist beispielsweise bei entsprechend unterschiedlichen Belastungen vorteilhaft. Beispielsweise kann ein als Brennstoffverteilerleiste ausgestalteter Brennstoffverteiler über mehrere Halter an der Brennkraftmaschine befestigt sein. Hierbei treten unterschiedliche Schwingungsbelastungen in den verschiedenen Raumrichtungen auf. Speziell unterscheiden sich gegebenenfalls die Schwingungen beziehungsweise die Schwingungskomponenten in den drei senkrecht zueinander stehenden Raumrichtungen, von denen eine entlang des Brennstoffverteilers orientiert ist und eine parallel zu der Längsachse des Befestigungskörpers orientiert ist. Bezüglich der hierdurch definierten drei Raumrichtungen können dann unterschiedliche Federkonstanten der elastischen Kopplung über das Entkoppelelement durch die Formgestaltung des Entkoppelelements eingestellt werden.
Vorteilhaft ist es auch, dass das Entkoppelelement so ausgestaltet ist, dass zumindest entlang einer Vorspannrichtung, in der durch die Anordnung des Vorspannelements relativ zu dem Befestigungskörper das Entkoppelelement vorgespannt ist, eine nicht lineare Federkennlinie vorgegeben ist, die eine Abhängigkeit einer auf das Halteelement wirkenden Rückstellkraft von einer Auslenkung des Halteelements relativ zu dem Befestigungskörper beschreibt. Durch die Vorspannung kann dann gewissermaßen ein Ausgangspunkt auf der nicht linearen Federkennlinie eingestellt werden. Hierdurch können auch ein frequenzabhängiger Steifigkeitsverlauf sowie eine frequenzabhängige Dämpfung durch die Einstellbarkeit über die Vorspannung und gegebenenfalls die Geometrie des Entkoppelelements dynamisch abgestimmt werden. Dies resultiert in einer einstellbaren oder abstimmbaren Übertragungsfunktion.
Somit kann das akustische Verhalten der Anlage, insbesondere der Brennstoffeinspritzanlage, verbessert werden. Ferner kann die Beanspruchung der eingesetzten Bauteile durch die Montage sowie durch Betriebstemperaturen reduziert werden. Die Entkoppelelemente sind hierbei in vorteilhafter Weise als Federelemente ausgestaltet. Speziell können viskoelastische Entkoppelelemente zum Einsatz kommen. In Bezug auf den jeweiligen Anwendungsfall kann auch ein einzelnes Entkoppelelement je Halter zum Einsatz kommen. Die Befestigung erfolgt vorzugsweise über mehrere Halter. Über das Entkoppelelement beziehungsweise die Entkoppelelemente ist somit eine mechanische und gegebenenfalls auch thermische und geometrische Entkopplung der Komponente zur Brennkraftmaschine in mindestens einer Raumrichtung gegeben. Ferner ist ein definiertes, mechanisch dämpfendes Verhalten der Entkopplung in den einzelnen Raumrichtungen ermöglicht. Durch den Einstellvorgang bei der Montage erfolgt die Vorspannung der Entkoppelelemente beziehungsweise des Entkoppelelements. Dieser Einstellvorgang erfolgt unabhängig von der Befestigungskraft, die durch das Befestigungsmittel aufgebracht wird. Die Vorspannung kann hierbei in ein oder mehreren Raumrichtungen über ein oder mehrere Zwischenelemente, insbesondere das Halteelement, erfolgen, wobei eine von den Toleranzen der einzelnen Bauteile unabhängige Vorspannung eingestellt werden kann.
Somit werden auch die Anforderungen an die Fertigung hinsichtlich Toleranzen der einzelnen Bauteile reduziert.
Die Vorspannung kann gewissermaßen kraftgeregelt, beispielsweise durch Festschweißen, Bördeln oder einen sonstigen Stoff- oder Formschluss, eingestellt werden. Ein Formschluss kann auch über ein Gewinde erzielt werden, das zwischen dem Vorspannelement und dem Befestigungskörper ausgestaltet ist. Bei solch einer Ausgestaltung kann auch eine Nachstellbarkeit realisiert werden. Hierdurch kann nach einer gewissen Gebrauchsdauer die Vorspannung nachgestellt werden.
Allerdings ist auch eine Einstellung bezüglich einer vorweggenommenen Alterung des Entkoppelelements möglich.
Die Ausführung der vorzugsweise viskoeleastischen Abkoppelung durch das zumindest eine Entkoppelelement kann auch ohne schraubenförmiger Befestigung erfolgen. Hierbei ist ein Schnappen, Klemmen oder eine Integration der Abkopplung in vorhandene Anbauteile, wie ein Ansaugmodul, einen Ventildeckel, ein Nockenwellengetriebe und andere Anbauten, ebenfalls möglich.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen sich entsprechende Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen sind, näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Anlage mit einem Halter und einem Brennstoffverteiler und eine Brennkraftmaschine in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 eine Anlage mit einem Halter und einem Brennstoffverteiler und eine Brennkraftmaschine in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 3 einen Halter der in Fig. 1 dargestellten Anlage in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 4 einen Halter der in Fig. 1 dargestellten Anlage in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung und
Fig. 5 den in Fig. 1 dargestellten Halter in einer auszugsweisen, schematischen Darstellung aus der mit V bezeichneten Blickrichtung entsprechend einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Ausführungsformen der Erfindung

Fig. 1 zeigt eine Anlage 1 mit einem Halter 2 und einem Brennstoffverteiler 3, insbesondere einer Brennstoffverteilerleiste 3, und ein Teil einer Brennkraftmaschine 4, insbesondere einen Zylinderkopf 4, in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel. Die Anlage 1 ist vorzugsweise eine Brennstoffeinspritzanlage 1 oder ein Teil einer Brennstoffeinspritzanlage 1.
Der Halter 2 weist einen Befestigungskörper 5, ein Befestigungsmittel 6, ein Halteelement 7, Entkoppelelemente 8, 9 und ein Vorspannelement 10 auf. Das Befestigungsmittel 6 ist in eine Gewindebohrung 11 eingeschraubt. Ein Bund 12 des Kopfes 13, der als Schraubenkopf 13 ausgestaltet ist, liegt an einer Stirnseite 14 des Befestigungskörpers 5 an. Dadurch wird der Befestigungskörper 5 mit seiner Unterseite 15 gegen eine Oberfläche 16 der Brennkraftmaschine 4 beaufschlagt. Hierbei wird durch ein Anzugmoment des als Befestigungsschraube 6 ausgestalteten Befestigungsmittels 6 die Befestigungskraft erzeugt. Hierbei kommt es zu einem Kraftschluss über das Befestigungsmittel 6 und dem Befestigungskörper 5, der durch eine geschlossene Kurve 17 veranschaulicht ist.
Das Vorspannelement 10 weist eine innen liegende Anlagefläche 20 auf. Das Vorspannelement 10 ist an einer Außenfläche 21 des Befestigungskörpers 5 angeordnet. Hierbei liegt das Vorspannelement 10 mit seiner innen liegenden Anlagefläche 20 an der Außenfläche 21 des Befestigungskörpers 5 an. Bei der Montage ist das Vorspannelement 10 in und entgegen einer Vorspannrichtung 22 relativ zu dem Befestigungskörper 5 verschiebbar, wobei eine Führung an der Außenfläche 21 erfolgt. Die Vorspannrichtung 22 ist hierbei parallel zu einer Längsachse 23 des Befestigungsmittels 6 orientiert.
Der Halter 2 weist außerdem ein Stützelement 24 auf, das in diesem Ausführungsbeispiel von dem Befestigungskörper 5 umfasst ist. Bei einer abgewandelten Ausgestaltung kann das Stützelement 24 auch mit dem Befestigungskörper 5 verbunden sein. Die Unterseite 15 ist in diesem Ausführungsbeispiel zumindest teilweise an dem Stützelement 24 ausgebildet. Somit ist das Stützelement 24 an der Oberfläche 16 der Brennkraftmaschine 4 abgestützt.
Das Vorspannelement 10 weist eine Ausformung 25 auf, die als Vertiefung ausgestaltet ist. Ferner weist das Entkoppelelement 8 eine Ausformung 26 auf, die als bauchförmige Ausformung 26 ausgestaltet ist. Mit der bauchförmigen Ausformung 26 ist das Entkoppelelement 8 in das Vorspannelement 10 eingefügt, so dass ein Formschluss gebildet ist. Die Ausformungen 25, 26 können auch auf andere Weise aneinander angepasst ausgeformt sein, um einen Formschluss zu bilden.
Das Stützelement 24 weist eine Ausformung 27 auf, die als Vertiefung ausgestaltet ist. Ferner weist das Entkoppelelement 9 eine Ausformung 28 auf, die bauchförmig ausgestaltet ist. Mit der bauchförmigen Ausformung 28 greift das Entkoppelelement 9 in die Ausformung 27 ein, so dass ein Formschluss gebildet ist. Das Haltelement 7 ist zwischen den Entkoppelelementen 8, 9 angeordnet, wobei in diesem Ausführungsbeispiel eine Oberseite 29 des Halters 7 zumindest näherungsweise eben ausgestaltet ist. Ferner ist auch eine Unterseite 30 des Halters 7 zumindest näherungsweise eben ausgestaltet. Zwischen dem Entkoppelelement 8, das an der Oberseite 29 anliegt, und dem Halteelement 7, ist somit in einer Richtung 31, die senkrecht zu der Vorspannrichtung 22 ist, ein Reibschluss gebildet. Entsprechend ist auch zwischen dem Entkoppelelement 9, das an der Unterseite 30 anliegt, und dem Halteelement 7 ein Reibschluss in der Richtung 31 gebildet. Über eine Vorspannung der Entkoppelelemente 8, 9 kann hierbei innerhalb gewisser Grenzen eine ausreichende Haltekraft in und entgegen der Richtung 31 erzeugt werden. Gegebenenfalls kann auch zwischen dem Halteelement 7 und zumindest einem der Entkoppelelemente 8, 9 ein Formschluss ausgebildet werden, wie es anhand der Ausformungen 25 bis 28 exemplarisch beschrieben ist.
Bei der Montage wird das Vorspannelement 10 in der Vorspannrichtung 22 mit einer geeignet gewählten Montagekraft beaufschlagt. Dadurch werden die Entkoppelelement 8, 9 vorgespannt. Hierbei wird ausgenutzt, dass das Vorspannelement 10 relativ zu dem Befestigungskörper 5 verschiebbar ist, so dass die Anordnung des Vorspannelements 10 relativ zu dem Befestigungskörper 5 bei der Montage vorgebbar ist. In dieser vorgegebenen Anordnung beziehungsweise Position des Vorspannelements 10 relativ zu dem Befestigungskörper 5 erfolgt dann die Verbindung des Vorspannelements 10 mit dem Befestigungskörper 5. Dadurch ist die Vorspannung der Entkoppelelemente 8, 9 eingestellt. Auf diese Weise kann beispielsweise im Rahmen einer Serienproduktion eine vorgegebene Vorspannung der Entkoppelelemente 8, 9 unabhängig von auftretenden Bauteilstreuungen eingestellt werden. Zusätzlich kann auch in Bezug auf den jeweiligen Anwendungsfall individuell eine gewünschte Vorspannung eingestellt werden. Ferner kann auch ein modularer Aufbau realisiert werden, bei dem beispielsweise das Halteelement 7 und/oder die Entkoppelelemente 8, 9 in Bezug auf den jeweiligen Anwendungsfall unterschiedlich dimensioniert sind. Auch bei solch einem modularen Aufbau kann dann stets die gewünschte Vorspannung eingestellt werden.
Der Kraftschluss von dem Vorspannelement 10 über das Entkoppelelement 8, das Halteelement 7 und das Entkoppelelement 9 auf das Stützelement 24 ist über den Befestigungskörper 5 geschlossen, wie es durch die geschlossene Kurve 32 veranschaulicht ist. Die Vorspannung der Entkoppelelemente 8, 9 und die Beaufschlagung der Entkoppelelemente 9, 9 im Betrieb bei einer Auslenkung des Halteelements 7 relativ zu dem Befestigungskörper 5 ist somit unabhängig von der Befestigung des Befestigungskörpers 5 an der Brennkraftmaschine 4, wie es durch die geschlossene Kurve 17 veranschaulicht ist.
Wenn die vorgegebene Vorspannung der Entkoppelelemente 8, 9 durch die Anordnung des Vorspannelements 10 eingestellt ist, dann wird das Vorspannelement 10 vorzugsweise in seiner Position fixiert. Dies kann durch einen Stoff- und/oder Formschluss erfolgen.
Bei einer abgewandelten Ausgestaltung kann zwischen dem Vorspannelement 10 und dem Befestigungskörper 5 auch ein Presssitz gebildet sein. Hierfür sind die innen liegende Anlagefläche 20 des Vorspannelements 10 und die Außenfläche 21 des Befestigungskörpers 5 so ausgestaltet, dass das Vorspannelement 10 durch den zwischen der innen liegenden Anlagefläche 20 des Vorspannelements 10 und der Außenfläche 21 des Befestigungskörpers 5 gebildeten Presssitz nach der Montage mit dem Befestigungskörper 5 verbunden ist. Dies kann je nach Anwendungsfall auch mit einer weiteren Verbindungsart kombiniert werden. Die Entkoppelelemente 8, 9 sind dann über die Betriebsdauer von dem Vorspannelement 10 gegen das Stützelement 24 vorgespannt.
In diesem Ausführungsbeispiel umschließen die Entkoppelelemente 8, 9 den Befestigungskörper 5 umfänglich. Die Entkoppelelemente 8, 9 sind hierbei als ringförmige Entkoppelelemente 8, 9 ausgestaltet und vorzugsweise bezüglich der Längsachse 23 rotationssymmetrisch ausgestaltet. Zumindest ein Teil des Halteelements 7 im Bereich der Zusammenwirkung mit den Entkoppelelementen 8, 9 ist vorzugsweise ebenfalls ringförmig ausgestaltet. Entsprechend sind auch das Vorspannelement 10 und das Stützelement 24 vorzugsweise rotationssymmetrisch bezüglich der Längsachse 23 ausgestaltet.
Bei der Ausgestaltung der Verbindung zwischen dem Vorspannelement 10 und dem Befestigungskörper 5 ist es auch möglich, dass bei der Montage ein Abstand 33 zwischen dem Vorspannelement 10 und dem Stützelement 24 vorgegeben ist. Bei der Montage kann dann die Vorspannung eingestellt werden, indem die Montagevorrichtung das Vorspannelement 10 in die durch den Abstand 33 vorgegebene Anordnung (Position) relativ zu dem Befestigungskörper 5 verstellt. Bei dem Abstand 33 kann es sich insbesondere um ein festgelegtes Einpressmaß 33 handeln, wenn die Verbindung des Vorspannelements 10 mit dem Befestigungskörper 5 durch eine Presspassung erfolgt. Somit ist eine weggeregelte Einstellung der Vorspannung der Entkoppelelemente 8, 9 möglich.
Fig. 2 zeigt eine Anlage 1 mit einem Halter 2 und einem Brennstoffverteiler 3 und eine Brennkraftmaschine 4 in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel weist der Befestigungskörper 5 an seiner Außenfläche 21 zumindest eine Vertiefung 40 auf. Ferner weist das Vorspannelement 10 einen verformbaren Ansatz 41 auf, der zumindest im Bereich der Vertiefung 40 des Befestigungskörpers 5 an der Außenfläche 21 des Befestigungskörpers 5 vorgesehen ist. Vorzugsweise umschließt der verformbare Ansatz 41 des Vorspannelements 10 die Außenfläche 21 des Befestigungskörpers 5 umfänglich. Die innen liegende Anlagefläche 20 des Vorspannelements 10 liegt vorzugsweise an der Außenfläche 21 des Befestigungskörpers 5 an. Allerdings kann die innen liegende Anlagefläche 20 auch etwas beabstandet zu der Außenfläche 21 sein.
Bei der Montage wird das Vorspannelement 10 zunächst in der Vorspannrichtung 22 von einer Montagevorrichtung beaufschlagt. Dies kann kraftgeregelt erfolgen. Über einen festgelegten Abstand 33 kann auch eine weggeregelte Einstellung der Vorspannung der Entkoppelelemente 8, 9 erzielt werden. In der vorgegebenen Anordnung des Vorspannelements 10 relativ zu dem Befestigungskörper 5 wird der verformbare Ansatz 41 bei der Montage durch ein Bördelwerkzeug 42, das im Bereich der Vertiefung 40 angesetzt und in einer Richtung 43 mit einer Bördelkraft beaufschlagt wird, etwas in die Vertiefung 40 verformt. Somit ist ein Formschluss durch Bördeln realisiert. In der vorgegebenen Anordnung des Vorspannelements 10 relativ zu dem Befestigungskörper 5, in dem die Verbindung des Vorspannelements 10 mit dem Befestigungskörper 5 durch Bördeln erfolgt, ist nach der Montage die Vorspannung der Entkoppelelemente 8, 9 eingestellt.
Fig. 3 zeigt einen Halter 2, der in Fig. 1 dargestellten Anlage 1 in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel wird das Vorspannelement 10 zunächst in der Vorspannrichtung 22 mit einer Montagekraft beaufschlagt. Hierdurch wird die Vorspannung der Entkoppelelemente 8, 9 eingestellt. Dann wird das Vorspannelement 10 mit dem Befestigungskörper 5 durch eine Schweißnaht 44 verbunden. Somit ist eine stoffschlüssige Verbindung des Vorspannelements 10 mit dem Befestigungskörper 5 in der vorgegebenen Anordnung des Vorspannelements 10 relativ zu dem Befestigungskörper 5 ausgebildet.
Fig. 4 zeigt einen Halter 2 der in Fig. 1 dargestellten Anlage 1 in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem vierten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel weist der Befestigungskörper 5 an seiner Außenfläche 21 ein Außengewinde 45 auf. Ferner weist das Vorspannelement 10 an einer innen liegenden Fläche 20' ein Innengewinde 46 auf. Mit dem Innengewinde 46 ist das Vorspannelement 10 auf das Außengewinde 45 des Befestigungskörpers 5 aufgeschraubt. Über die Gewindeverbindung zwischen dem Vorspannelement 10 und dem Befestigungskörper 10 ist ein Formschluss gebildet. Hierbei ist eine Nachstellbarkeit nach einer gewissen Gebrauchsdauer oder einer vorweggenommenen Alterung möglich. Das Aufschrauben des Vorspannelements 10 auf den Befestigungskörper 5 kann hierbei auf einen vorgegebenen Abstand 33 erfolgen. Somit ist die Vorspannung der Entkoppelelemente 8, 9 einstellbar. Gegebenenfalls kann das Vorspannelement 10 auch auf geeignete Weise in seiner Position fixiert werden.
Fig. 5 zeigt den in Fig. 1 dargestellten Halter in einer auszugsweisen, schematischen Darstellung aus der mit V bezeichneten Blickrichtung entsprechend einem fünften Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine nicht rotationssymmetrische Gestaltung realisiert. Das Vorspannelement 10 und die Entkoppelelemente 8, 9 sind hierbei zumindest näherungsweise rechteckförmig gebogen und ringförmig ausgestaltet. Zwischen der innen liegenden Anlagefläche 20 des Vorspannelements 10 und der Außenfläche 21 des Befestigungskörpers 5 ist durch eine entsprechende Ausgestaltung ein Schiebesitz gebildet. In der vorgegebenen Anordnung kann dann auf geeignete Weise eine Fixierung des Vorspannelements 10 an dem Befestigungskörper 5 ausgestaltet sein.
Durch eine entsprechende Ausformung zumindest eines Entkoppelelements 8, 9 kann insbesondere entlang der Vorspannrichtung 22 eine nicht lineare Federkennlinie vorgegeben sein, die eine Abhängigkeit einer auf das Halteelement 7 wirkenden Rückstellkraft von einer Auslenkung des Haltelements 7 relativ zu dem Befestigungskörper 5 beschreibt. Beispielsweise ist bei dem anhand der Fig. 3 beschriebenen Entkoppelelement 8 eine Anschrägung 50 vorgesehen, wodurch beim Verstellen des Halteelements 7 entgegen der Vorspannrichtung 22 die Federkonstante nach und nach zunimmt, da die Anschrägung 50 zunehmend überdrückt wird. Somit kann durch die Ausformung des Entkoppelelements 8 zumindest entlang der Vorspannrichtung 22, in der durch die Anordnung des Vorspannelements 20 relativ zu dem Befestigungskörper 5 das Entkoppelelement 8 vorgespannt ist, eine nicht lineare Federkennlinie vorgegeben werden. Durch die Vorspannung wird dann gewissermaßen ein Startpunkt auf dieser nicht linearen Federkennlinie eingestellt. Durch eine geeignete Ausformung des Entkoppelelements können solche nicht linearen Federkennlinien auch in anderen Raumrichtungen vorgegeben werden.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.

Claims

Halter (2) zur Befestigung einer Komponente (3), insbesondere eines Brennstoffverteilers (3), über ein Halteelement (7) an einer Brennkraftmaschine (4), wobei der Halter zumindest ein Entkoppelelement (8, 9), einen Befestigungskörper (5) und ein Befestigungsmittel (6) aufweist, wobei der Befestigungskörper (5) mittels des Befestigungsmittels (6) an der Brennkraftmaschine (4) befestigbar ist und wobei das Halteelement (7) über das Entkoppelelement (8, 9) an dem Befestigungskörper (5) befestigbar ist, und wobei ein Vorspannelement (10) vorgesehen ist, wobei
das Vorspannelement (10) mit dem Befestigungskörper (5) verbindbar ist, und wobei durch eine vorgebbare Anordnung des Vorspannelements (10) relativ zu dem Befestigungskörper (5), in der die Verbindung des Vorspannelements (10) mit dem Befestigungskörper (5) erfolgt, eine Vorspannung des Entkoppelelements (8, 9) einstellbar ist, wobei in dieser vorgegebenen Anordnung beziehungsweise Position des Vorspannelements (10) relativ zu dem Befestigungskörper (5) die Verbindung des Vorspannelements (10) mit dem Befestigungskörper (5) erfolgt,
und wobei ein Stützelement (24) derart vorgesehen ist, dass das Entkoppelelement (8, 9) von dem Vorspannelement (10) zumindest mittelbar gegen das Stützelement (24) vorspannbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Vorspannelement (10) und das Stützelement (24) derart beabstandet zueinander angeordnet und von dem Befestigungskörper (5), mit dem sie jeweils verbunden sind, durchgriffen sind, dass ein gegenseitiger Anschlag von Vorspannelement (10) und Stützelement (24) ausgeschlossen ist, wobei das Vorspannelement (10) eine innen liegende Anlagefläche (20) aufweist, mit der das Vorspannelement (10) an einer Außenfläche (21) des Befestigungskörpers (5) anliegt,
und
dass der Befestigungskörper (5) an der Außenfläche (21) des Befestigungskörpers (5) zumindest eine Vertiefung (40) aufweist, dass das Vorspannelement (10) einen verformbaren Ansatz (41) aufweist und dass der verformbare Ansatz (41) und die Vertiefung (40) des Befestigungskörpers (5) so ausgestaltet sind, dass das Vorspannelement (10) durch Bördeln mit dem Befestigungskörper (5) verbindbar ist,
oder
dass das Vorspannelement (10) durch Schweißen mit dem Befestigungskörper (5) verbunden ist,
oder
dass das Vorspannelement (10) mit einem Innengewinde (46) des Vorspannelements (10) auf ein Außengewinde (45) des Befestigungskörpers (5) aufgeschraubt ist,
oder
dass die innen liegende Anlagefläche (20) des Vorspannelements (10) und die Außenfläche (21) des Befestigungskörpers (5) so ausgestaltet sind, dass das Vorspannelement (10) durch einen zwischen der innen liegenden Anlagefläche (20) des Vorspannelements (10) und der Außenfläche (21) des Befestigungskörpers (5) gebildeten Presssitz mit dem Befestigungskörper (5) verbindbar ist.
Halter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Entkoppelelement (8, 9) den Befestigungskörper (5) umschließt und/oder dass das Entkoppelelement (8, 9) als zumindest näherungsweise rechteckförmig gebogenes, ringförmiges Entkoppelelement (8, 9) ausgestaltet ist.
Anlage (1) mit einer Komponente (3) und einem Halter (2), der zur Befestigung der Komponente (3) an einer Brennkraftmaschine (4) dient, wobei der Halter (2) ein Entkoppelelement (8, 9), einen Befestigungskörper (5), ein Befestigungsmittel (6) und ein Halteelement (7) aufweist, wobei der Befestigungskörper (5) mittels des Befestigungsmittels (6) an der Brennkraftmaschine (4) befestigbar ist, wobei das Halteelement (7) über das Entkoppelelement (8, 9) an dem Befestigungskörper (5) befestigt ist, und wobei das Halteelement (7) zumindest mittelbar mit der Komponente (3) verbunden oder ein Bestandteil der Komponente (3) ist, und wobei der Halter (2) ein Vorspannelement (10) aufweist, wobei das Vorspannelement (10) mit dem Befestigungskörper (5) verbunden ist, und dass durch eine Anordnung des Vorspannelements (10) relativ zu dem Befestigungskörper (5), in der das Vorspannelement (10) mit dem Befestigungskörper (5) verbunden ist, eine Vorspannung des Entkoppelelements (8, 9) eingestellt ist, wobei in dieser vorgegebenen Anordnung beziehungsweise Position des Vorspannelements (10) relativ zu dem Befestigungskörper (5) die Verbindung des Vorspannelements (10) mit dem Befestigungskörper (5) erfolgt, und wobei ein Stützelement (24) derart vorgesehen ist, dass das Entkoppelelement (8, 9) von dem Vorspannelement (10) zumindest mittelbar gegen das Stützelement (24) vorspannbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Vorspannelement (10) und das Stützelement (24) derart beabstandet zueinander angeordnet und von dem Befestigungskörper (5), mit dem sie jeweils verbunden sind, durchgriffen sind, dass ein gegenseitiger Anschlag von Vorspannelement (10) und Stützelement (24) ausgeschlossen ist, wobei das Vorspannelement (10) eine innen liegende Anlagefläche (20) aufweist, mit der das Vorspannelement (10) an einer Außenfläche (21) des Befestigungskörpers (5) anliegt, wobei das Vorspannelement (10) durch Schweißen und/oder Bördeln und/oder einen Presssitz mit dem Befestigungskörper (5) verbunden ist oder dass das Vorspannelement (10) mit einem Innengewinde (46) des Vorspannelements (10) auf ein Außengewinde (45) des Befestigungskörpers (5) aufgeschraubt ist.
Anlage nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Entkoppelelement (8, 9) so ausgeformt ist, dass zumindest entlang einer Vorspannrichtung (22), in der durch die Anordnung des Vorspannelements (10) relativ zu dem Befestigungskörper (5) das Entkoppelelement (8, 9) vorgespannt ist, eine nicht lineare Federkennlinie vorgegeben ist, die eine Abhängigkeit einer auf das Haltelement (7) wirkenden Rückstellkraft von einer Auslenkung des Haltelements (7) relativ zu dem Befestigungskörper (5) beschreibt.