ES2354639T3 - Horquilla de sujeción de un portainyector de motor térmico. - Google Patents
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Abstract
Horquilla (4) de sujeción de un elemento a un soporte, que comprende una parte extrema (23) destinada a apoyarse sobre el soporte y provista de una abertura central (28) destinada a recibir un elemento (29) de apriete al soporte, y de dos ramales (26, 27) destinados a apoyarse sobre el elemento rodeando una cabeza (21) de dicho elemento y comprendiendo al menos un semiplano (36) para bloquear a rotación dicho elemento, caracterizada porque la horquilla comprende un elemento elástico (42) con el que está equipado uno de sus ramales (27) y que define dos apoyos elásticos (38, 39), interpuestos entre una cara interna (41) de este ramal y la cabeza (21) del elemento, para mantener el semiplano (36) de dicha cabeza apoyado sobre una cara interna (37) del ramal opuesto (26).
Description
La presente invención reivindica la prioridad de la solicitud francesa 0653076 solicitada el 21/07/2006.
La invención se refiere a una horquilla de sujeción de un elemento a un soporte, tal como una horquilla de sujeción de un portainyector a una culata de motor térmico. La invención se refiere 5 igualmente a un dispositivo de fijación de un portainyector a una culata de un motor térmico, que comprende dicha horquilla.
La sujeción de un portainyector sobre una culata de motor térmico se puede asegurar mediante un elemento de sujeción del tipo horquilla que tiene un extremo que se apoya sobre una superficie superior del portainyector, y otro extremo que se apoya sobre una superficie correspondiente de la culata, 10 véase por ejemplo el documento US 6.302.088 B.
Dicha horquilla comprende igualmente una abertura central en la que se aplica el tornillo de apriete que está atornillado en la culata. Después del posicionamiento de dicha horquilla, la aplicación y el apriete del tornillo permiten bloquear a traslación el portainyector en su posición en la culata.
No obstante, el portainyector tiene una forma general cilíndrica, y la sujeción o la fijación del 15 mismo mediante una horquilla no permite bloquearlo a rotación con la precisión requerida.
El bloqueo del inyector en una posición angular apropiada alrededor de su eje de revolución es determinante, no obstante, en lo que se refiere a la calidad de la combustión.
En efecto, dicho inyector comprende un extremo de inyección situado en la cámara de combustión, del que salen en cada inyección varios chorros distintos que están espaciados regularmente 20 entre sí alrededor del eje de revolución del inyector.
La calidad de la combustión necesita, entre otras cosas, que uno de estos chorros, denominado chorro de referencia, esté muy próximo al extremo de la bujía de encendido del motor.
En caso de mal ajuste de la posición angular del inyector alrededor de su eje de revolución, la distancia entre el extremo de la bujía y el chorro más próximo llega a ser muy importante. Este defecto de 25 posicionamiento constituye particularmente una desventaja durante el arranque en frío del vehículo y un obstáculo para la reducción de la contaminación.
A efectos de mejorar el posicionamiento angular del inyector, se ha considerado recurrir a una horquilla que comprende dos ramales que se apoyan sobre una superficie superior del portainyector, al mismo tiempo que rodean una cabeza del cuerpo de inyector. 30
La cabeza está provista de dos semiplanos, de modo que la aplicación de la horquilla sobre dicha cabeza permite inmovilizar a rotación directamente el inyector durante su montaje.
No obstante, teniendo en cuenta la distancia que separa el extremo inferior del inyector y el extremo de la bujía, resulta que una pequeña diferencia de la posición angular del inyector respecto a una posición de referencia se traduce en una diferencia muy importante entre la bujía y el chorro más próximo. 35
El objetivo de la invención es proponer una horquilla de sujeción o fijación de un portainyector que permita asegurar un posicionamiento angular preciso de dicho inyector durante su montaje.
A este efecto, la invención tiene por objeto una horquilla de sujeción de un elemento a un soporte, tal como una horquilla de sujeción de un portainyector a una culata de motor térmico, comprendiendo dicha horquilla una parte extrema destinada a apoyarse sobre el soporte y provista de una 40 abertura central destinada a recibir un elemento de apriete al soporte, y de dos ramales destinados a apoyarse sobre el elemento rodeando una cabeza de dicho elemento y comprendiendo al menos un semiplano para bloquear a rotación dicho elemento. Según la invención, la horquilla comprende un elemento elástico con el que está equipado uno de sus ramales y que define dos apoyos elásticos, interpuestos entre una cara interna de este ramal y la cabeza del elemento, para mantener el semiplano 45 de dicha cabeza apoyado sobre una cara interna del ramal opuesto.
La introducción de un elemento elástico entre un brazo de horquilla y uno de los dos semiplanos del portainyector permite oponerse a los esfuerzos resultantes del apriete del tornillo que fija la horquilla sobre el soporte, contribuyendo a mantener la alineación del eje de simetría del semiplano del portainyector respecto al eje del tornillo de fijación de la horquilla. 50
En una variante de realización preferente, la abertura central comprende además un asiento con una forma de revolución que asegura el centrado de la horquilla respecto a una cabeza del elemento de apriete cuando está apretado este tornillo de apriete.
La invención se refiere igualmente a una horquilla tal como se ha definido anteriormente, en la que el elemento de apriete al soporte es un tornillo. 55
La invención se refiere igualmente a una horquilla tal como se ha definido anteriormente, en la que el asiento tiene una forma de casquete esférico para definir con la cabeza del elemento de apriete una unión de tipo rótula.
La invención se refiere igualmente a una horquilla tal como se ha definido anteriormente, que comprende un elemento elástico con el que está equipado uno de sus ramales y que define dos apoyos 5 elásticos, interpuestos entre una cara interna de este ramal y la cabeza del elemento, para mantener el semiplano de dicha cabeza apoyado sobre una cara interna del ramal opuesto.
La invención se refiere igualmente a una horquilla tal como se ha definido anteriormente, en la que el elemento elástico comprende dos apoyos elásticos, espaciados entre sí a lo largo de la cara interna del ramal, para apoyarse sobre un semiplano de la cabeza del elemento. 10
La invención se refiere igualmente a una horquilla tal como se ha definido anteriormente, en la que el elemento elástico comprende una lámina metálica, y en la que los puntos de apoyo elásticos son porciones abombadas de dicha lámina metálica.
La invención se refiere igualmente a una horquilla tal como se ha definido anteriormente, en la que el elemento elástico está formado a partir de una chapa metálica que tiene una forma general de T, 15 obteniéndose cada porción abombada curvando un extremo de la cabeza de esta T, y en la que la pata de la T está plegada de manera que rodea parcialmente el ramal para ser fijada al mismo mediante grapado.
La invención se refiere igualmente a una horquilla tal como se ha definido anteriormente, que comprende un palpador en forma de casquete esférico, al nivel de la parte extrema, para asegurar un apoyo puntual de la parte extrema sobre el soporte, y un palpador en forma de porción de cilindro, al nivel 20 de cada ramal, para asegurar un apoyo lineal de los ramales sobre el elemento.
La invención se refiere igualmente a un dispositivo de sujeción de un portainyector sobre una culata de motor térmico, que comprende una horquilla tal como se ha definido anteriormente.
La invención se describirá a continuación con más detalle, y haciendo referencia a las figuras anexas. 25
La figura 1 es una vista de conjunto en perspectiva de un portainyector sujetado mediante una horquilla según la invención;
la figura 2 es una vista, en perspectiva, de la horquilla según la invención y de una parte superior del portainyector que la misma sujeta;
la figura 3 es una vista, desde arriba, de una horquilla según la invención y del portainyector que la 30 misma sujeta;
la figura 4 es una vista, en corte, de la horquilla según la invención con su tornillo de fijación;
la figura 5 es una vista, en perspectiva, de los ramales de la horquilla según la invención;
la figura 6A es una vista, desde arriba, de los ramales de la horquilla según un modo de realización de la invención, teniendo generalmente el elemento elástico forma de T; 35
la figura 6B es una vista, desde arriba, de los ramales de la horquilla según otro modo de realización de la invención, teniendo generalmente el elemento elástico forma de U;
la figura 7 es una vista, de frente, de la horquilla según la invención y de una parte superior del portainyector que la misma sujeta;
la figura 8 es una vista lateral de la horquilla según la invención y de una parte superior del 40 portainyector que la misma sujeta.
En la figura 1, un portainyector 1, representado en perspectiva, comprende un cuerpo principal generalmente cilíndrico 2 que se extiende según un eje vertical AX. Dicho cuerpo principal 2 comprende un extremo inferior 3 de inyección de carburante y una parte superior sobre la que se apoya una horquilla 4 para mantener el mismo en su posición en una culata, no representada. 45
El extremo inferior desemboca en una cámara de combustión, no representada, en la que desemboca igualmente un extremo 6 de una bujía 7 que produce una chispa para iniciar la combustión.
El extremo inferior 3 inyecta el carburante, en el caso representado en esta ocasión en forma de seis chorros equidistantes distintos designados por 8, 9, 11, 12, 13, 14 que están repartidos regularmente alrededor del eje AX, estando espaciados entre sí un ángulo de sesenta grados. 50
En el ejemplo de las figuras, y en particular en la figura 2, dicho portainyector 1 comprende igualmente en su parte superior un conector eléctrico 17 y una boquilla 18 de retorno del carburante. Dicho portainyector comprende también una superficie superior de apoyo 19 que se extiende según un plano normal al eje AX con una cabeza 21 de inyección de alta presión situada en una zona central de dicha cara superior. 55
Como se puede ver en la figura 3, el inyector ocupa una posición angular ideal respecto a su eje de revolución AX, de tal modo que el chorro designado por 8 es tangente al extremo 6 de la bujía de encendido 7, lo que corresponde a una situación ideal en lo que se refiere a las condiciones de combustión.
La horquilla 4 ejerce un esfuerzo según el eje AX, sobre la superficie superior de apoyo 19 del 5 portainyector, para mantener el mismo en su posición en la culata sujetando un resalte 16 de una parte inferior del cuerpo principal 2 apoyado sobre un asiento correspondiente, no representado, de la culata.
Dicha horquilla 4, que aparece más claramente en la vista desde arriba de la figura 3, comprende una parte extrema 23 que se apoya sobre una pieza de contacto 24 que forma parte de la culata o está insertada en la misma. Dicha horquilla comprende igualmente dos ramales 26 y 27 que se extienden uno 10 paralelamente al otro, apoyándose sobre la superficie de apoyo 19 que rodea la cabeza 21.
Una abertura central 28, situada entre la parte extrema 23 y los ramales 26 y 27, está dispuesta en la horquilla para recibir un elemento de apriete, en el presente caso un tornillo de apriete 29 que está atornillado en la culata, estando apoyada la cabeza 31 de dicho tornillo de apriete sobre la horquilla. Es también posible sustituir el tornillo 29 mediante, por ejemplo, una tuerca. 15
Como se representa en la figura 4, la abertura 28 define una superficie interna que tiene una forma general de embudo, constituyendo un asiento sobre el que se apoya la cabeza 31 del tornillo. El apriete del tornillo 29 provoca así espontáneamente el centrado de la horquilla 4 respecto a la cabeza 31 del tornillo.
Más particularmente, la abertura 28 comprende una perforación central que desemboca en una 20 cara inferior de la horquilla y que está atravesada por el cuerpo del tornillo 29, ensanchándose dicha perforación según una forma de casquete esférico 32 sobre el que se apoya una superficie inferior complementaria 33 de la cabeza del tornillo 29.
Dicho casquete esférico 32, que forma el asiento de soporte de la cabeza 31, se ensancha también según una superficie troncocónica 35 para reunirse con una superficie superior de la horquilla 4. 25
Gracias a dicho asiento 32 que comprende la abertura 28, la horquilla 4 queda centrada necesariamente respecto a la posición de la cabeza 31 del tornillo 29 durante el apriete de dicho tornillo.
Esto permite asegurar un posicionamiento preciso del centro de la horquilla 4 para evitar que se desplace lateralmente durante el montaje, lo que se traduciría en una rotación de dicha horquilla 4 y en un desplazamiento correspondiente de la posición angular del portainyector 1 alrededor del eje AX. 30
Por otro lado, los ramales 26 y 27 de la horquilla, que se extienden uno paralelamente al otro para rodear la cabeza 21 del portainyector, están concebidos para bloquear con precisión la posición angular del inyector respecto a la horquilla 4.
De manera complementaria, la cabeza 21 comprende dos semiplanos designados por 34 y 36 en la figura 7, de los cuales uno se apoya sobre una cara interna 37 del ramal 26. 35
Según la invención, el posicionamiento angular del portainyector respecto a la horquilla está mejorado gracias a unos medios elásticos visibles en las figuras 5 y 6, que aseguran la fijación del semiplano 36 contra la cara interna 37 del ramal 26.
Dichos medios elásticos forman dos apoyos elásticos 38 y 39 situados sobre la cara interna 41 del ramal 27, estando espaciados entre sí a lo largo de dicho ramal. 40
Según un modo de realización, como se puede ver en las figuras 5 y 6A, dichos medios elásticos están formados a partir de una chapa metálica elástica 42 que tiene un contorno con forma general de T. Los dos extremos de la cabeza 43 de la T son curvados para estar abombados y formar unos apoyos elásticos, extendiéndose la cabeza de la T de manera generalmente paralela al ramal 26.
La pata 44 de la T está curvada igualmente de modo que rodea, al menos parcialmente, el ramal 45 27 para constituir una grapa de fijación a dicho ramal. De manera complementaria, el ramal 27 comprende un canal 46 en el que se encastra dicha pata 44 para asegurar un posicionamiento del elemento elástico 42 longitudinalmente respecto al ramal 27.
Gracias a los contactos elásticos 38 y 39, el semiplano 36 de la cabeza 21 se mantiene apoyado sobre la cara interna 37 del ramal 26, lo que permite prescindir de la influencia del juego angular 50 introducido por el juego funcional correspondiente a la diferencia entre la distancia que separa las caras internas 41 y 37 y la distancia que separa los semiplanos 34 y 36.
De esta manera, la utilización de los apoyos elásticos 38 y 39 permite anular el juego angular de la cabeza 21 del portainyector respecto a la horquilla 4, estando representado dicho juego por α en la figura 3. 55
La reducción del juego angular de posicionamiento se consigue, por otro lado, al utilizar el asiento de centrado 32 detallado anteriormente, que evita un desplazamiento lateral de la horquilla susceptible de traducirse en un defecto angular suplementario.
En la figura 6B está representado otro modo de realización, estando designados sus elementos por las mismas referencias que para el modo de realización precedente y completados por el signo prima. 5
En este otro modo de realización, el elemento elástico 42' tiene generalmente forma de U, rodeando un ramal 27' de modo que los esfuerzos ejercidos sobre el mismo son equilibrados, y no disimétricos como en el caso del elemento en T de la figura 6A. En este caso, está previsto un canal longitudinal 46' que permite alojar el cuerpo del elemento elástico, manteniéndose protuberantes solamente los apoyos elásticos 38' y 39'. Este modo de realización permite un montaje simplificado. 10
De manera complementaria a estos medios, la horquilla está provista de palpadores de apoyo que aseguran su sujeción isostática sobre el portainyector y sobre la culata, lo que reduce aún más las diferencias de posicionamiento de la horquilla susceptibles de traducirse en un desplazamiento angular del portainyector.
A este efecto, la parte extrema de la horquilla está dispuesta sobre la cara inferior de un palpador 15 47 que forma una superficie esférica, visible en la figura 8, que define un apoyo puntual sobre la superficie superior plana de la pieza de contacto 24. De manera similar, el ramal 26 y el ramal 27 están provistos de palpadores 48 y 49 que tienen superficies en porciones de cilindros coaxiales que definen un apoyo lineal de dichos ramales sobre la superficie superior 19.
De esta manera, el apoyo puntual 47 suprime un primer grado de libertad de traslación vertical 20 de la horquilla, suprimiendo el contacto lineal asegurado por los palpadores 48 y 49 dos grados de libertad de rotación alrededor de dos ejes perpendiculares entre sí y perpendiculares al eje AX.
Los otros tres grados de libertad restantes comprenden las dos traslaciones posibles de la horquilla en un plano normal al eje AX y la rotación de la horquilla alrededor del eje AX.
Las dos traslaciones posibles están suprimidas por la unión en rótula formada mediante el 25 asiento 34 y la cabeza 31 del tornillo 29. La rotación de la horquilla alrededor del eje AX en un plano normal a dicho eje está suprimida, como tal, por la aplicación de los ramales 26 y 27 sobre la cabeza 21 del portainyector.
Se ha de notar también que la horquilla según la invención no induce a defectos del posicionamiento angular del portainyector en caso de diferencia angular entre el tornillo de apriete 29 y el 30 eje AX. Este defecto angular está designado por en la figura 8, y corresponde al ángulo que separa el eje AX y el eje del tornillo 31, en un plano que contiene ambos ejes.
La horquilla según la invención permite situar de esta manera con precisión el chorro de referencia 8 respecto a la cabeza 6 de la bujía 7, por ejemplo para colocar dicha cabeza 6 y dicho chorro 8 en un mismo plano que pasa por el eje AX. 35
Este posicionamiento se obtiene sencillamente montando la horquilla y apretando el tornillo 29, es decir, sin tener que efectuar un ajuste específico.
El dispositivo según la invención es particularmente muy ventajoso porque permite un bloqueo de un elemento a traslación y a rotación a la vez con una gran precisión de posicionamiento.
Claims (9)
- REIVINDICACIONES1. Horquilla (4) de sujeción de un elemento a un soporte, que comprende una parte extrema (23) destinada a apoyarse sobre el soporte y provista de una abertura central (28) destinada a recibir un elemento (29) de apriete al soporte, y de dos ramales (26, 27) destinados a apoyarse sobre el elemento rodeando una cabeza (21) de dicho elemento y comprendiendo al menos un semiplano (36) para bloquear 5 a rotación dicho elemento, caracterizada porque la horquilla comprende un elemento elástico (42) con el que está equipado uno de sus ramales (27) y que define dos apoyos elásticos (38, 39), interpuestos entre una cara interna (41) de este ramal y la cabeza (21) del elemento, para mantener el semiplano (36) de dicha cabeza apoyado sobre una cara interna (37) del ramal opuesto (26).
- 2. Horquilla (4) según la reivindicación 1, caracterizada porque la abertura central (28) 10 comprende un asiento (32) con una forma de revolución que asegura el centrado de la horquilla (4) respecto a una cabeza (31) del elemento de apriete (29) cuando está apretado este tornillo de apriete.
- 3. Horquilla (4) según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que el elemento (29) de apriete al soporte es un tornillo.
- 4. Horquilla (4) según la reivindicación 2 o la reivindicación 3, en la que el asiento tiene una 15 forma de casquete esférico (32) para definir con la cabeza (31) del elemento de apriete (29) una unión de tipo rótula.
- 5. Horquilla según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que el elemento elástico (42) comprende dos apoyos elásticos (38, 39), espaciados entre sí a lo largo de la cara interna (41) del ramal (26), para apoyarse sobre un semiplano (34) de la cabeza (21) del elemento. 20
- 6. Horquilla según la reivindicación 5, en la que el elemento elástico (42) comprende una lámina metálica, y en la que los puntos de apoyo elásticos (38, 39) son porciones abombadas de dicha lámina metálica.
- 7. Horquilla según la reivindicación 6, en la que el elemento elástico (42) está formado a partir de una chapa metálica que tiene una forma general de T, obteniéndose cada porción abombada curvando un 25 extremo de la cabeza (43) de esta T, y en la que la pata (44) de la T está plegada de manera que rodea parcialmente el ramal (26) para ser fijada al mismo mediante grapado.
- 8. Horquilla según una de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende un palpador en forma de casquete esférico, al nivel de la parte extrema, para asegurar un apoyo puntual de la parte extrema sobre el soporte, y un palpador en forma de porción de cilindro, al nivel de cada ramal, para asegurar un apoyo 30 lineal de los ramales sobre el elemento.
- 9. Dispositivo de sujeción de un portainyector sobre una culata de motor térmico, que comprende una horquilla (4) según una de las reivindicaciones precedentes.
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