JP2018513304A - 燃料噴射装置、及び、燃料噴射装置への液圧的連結部 - Google Patents

Abstract

燃料を案内するコンポーネント（３）と燃料噴射弁（４）がそれを介して接続可能な液圧的連結部（２）は、支持面（１１）を有する保持ブリッジ部（１０）を有する。保持ブリッジ部（１０）の支持面（１１）で支持されうる、燃料噴射弁（４）の接続管片（５）が設けられる。さらに、接続部（１５）が設けられ、燃料噴射弁（４）の接続管片（５）と接続部（１５）との間で液圧的な接続が形成される。このために、接続部（１５）には、凸状に湾曲した支承面（１８）が設けられ、燃料噴射弁（４）の接続管片（５）には、支え面（２６）が形成される。凸状に湾曲した支承面（１８）と支え面（２６）とにおいて、液圧的な接続を形成するために、燃料噴射弁（４）の接続管片（５）と接続部（１５）との間の接触が実現される。接続管片（５）の支え面（２６）は、長手方向軸（８）に対して軸対称的に形成される。さらに、支え面（２６）は、支持片（５）から接続部（１５）への方向（１２）に、長手方向軸（８）に沿って広がるように形成される。さらに、このような液圧的連結部（２）を備えた燃料噴射装置（１）が示される。【選択図】図２

Description

本発明は、燃料を案内するコンポーネント及び複数の燃料噴射弁を備えた燃料噴射装置、並びに、このような燃料噴射装置への液圧的連結部に関する。本発明では、燃料噴射弁が各液圧的連結部を介して、燃料を案内するコンポーネントと、特に燃料レールと接続されうる。特に、本発明は、混合気圧縮型の火花点火式内燃機関の分野に関する。

欧州特許出願公開第２３７５０５２号明細書には、燃料レール及び燃料噴射弁を備えた燃料噴射装置が開示されている。ここでは、燃料レールに液圧的に結合され燃料噴射弁の燃料吐出部との接続を形成するよう構成されたカップを有する結合装置が設けられている。このカップは、螺子がその中を通っている２つの孔を有する。螺子の末端は、リング部を介して燃料噴射弁に作用するプレートに捻じ込まれている。さらに、燃料噴射弁は、更なる別のリング部を介して保持され、従って、長手方向軸に沿った両方向への燃料噴射弁の移動がブロックされている。この公知の構成には、予張力（Ｖｏｒｓｐａｎｎｋｒａｆｔ）が燃料噴射弁に伝達されていないという欠点がある。

さらに、燃料噴射弁が、燃料噴射弁に対する金属製のボールシーラ／円錐シーラを介してシールされる構成が構想可能である。このようなシーラの際に燃料噴射弁が２つの螺子を介してレールに向かって引っ張られる場合には、螺子が不均等に締められた際に発生する曲げ応力が燃料噴射弁に導入されるという問題が発生する。この問題を回避するために、ボールシーラ／円錐シーラを介して燃料噴射弁の燃料入口部とカップとの間の旋回を可能とすることが構想されうる。但しその場合には、特に長手方向軸に沿って寸法が著しく増大するという問題が発生する。これにより、特に自動車のエンジン室等の内部の通常では狭い空間状況に関して、このように構想可能な解決策の利用は著しく制限される。

請求項１の特徴を備えた本発明に係る液圧的連結部と、請求項１１の特徴を備えた本発明に係る燃料噴射装置と、には、液圧的連結部の改良された構成及び改良された機能形態が可能となるという利点がある。特に、燃料を案内するコンポーネントへの燃料噴射弁の液圧的な連結であって、応力、特に曲げ応力が回避され小さな設置空間が可能となる上記液圧的な連結が可能となる。

従属請求項に記載された措置によって、請求項１に示される液圧的連結部及び請求項１１に示される燃料噴射装置の有利な発展形態が可能となる。

有利に、接続部の凸状に湾曲した支承面は、球面状に湾曲した支承面として形成される。さらに有利に、接続部の凸状に湾曲した支承面は、燃料を案内するコンポーネントへの接続部の、部分的に球状に形成された部分に形成される。燃料を案内するコンポーネントの接続部は、ここでは、燃料を案内するコンポーネントが燃料分配器である場合には特にレール接続部として実現される。その際に、燃料を案内するコンポーネントの出口チャネルは、好適に長手方向軸に沿って延びている。特に、このような出口チャネルは、接続部の球面状に湾曲した支承面の中央で、接続部から燃料噴射弁の接続管片に連通している。

さらに有利に、接続管片は、球表面状の外形部により、保持ブリッジ部の支持面に当接する。さらに、球面状に湾曲した支承面又は接続部の部分的に球状の部分の中点と、支持面に当接する球表面状の外形部の中点と、が少なくとも近似的に一致する場合には有利である。これにより、燃料噴射弁の固定、又は燃料を案内するコンポーネントへの燃料噴射弁の接続管片の固定であって、僅かな応力が掛かる上記固定が可能である有利な懸架が実現されうる。なぜならば、中点が一致することで、組み立ての際の接続管片の有利な旋回可能性（Ｓｃｈｗｅｎｋｂａｒｋｅｉｔ）が得られるからである。

さらに有利に、球面状に湾曲した支承面又は接続部の部分的に球状の部分の中点と、支持面に当接する球表面状の外形部の中点とは、接続部と接続管片と保持ブリッジ部の支持面とが長手方向軸に対して位置合わせされている正常位置において、少なくとも近似的に長手方向軸上に存在する。組み立ての際に、保持ブリッジ部は、例えば２つの螺子を介して、燃料を案内するコンポーネントに固定され、その際に、燃料を案内するコンポーネントに向かって引っ張られる。その際に、上記の有利な懸架を介して、既に組み立ての際に、僅かな応力が掛かる固定をもたらす調整が可能となる。

さらに有利に、接続管片の支え面は、切頭円錐の側面として形成された、接続管片の支え面として構成される。これにより、特に、球面状に湾曲した支承面、又は、接続部の部分的に球状に形成された部分に形成された支承面との有利な相互作用が可能となる。燃料噴射弁の接続管片と接続部との間の接触は、有利に、切頭円錐の側面として形成された接続管片の支え面の、外側の縁領域で生じる。これにより、特に長手方向軸に沿った長さを短くすることが可能な、設置空間に対して最適化された構成が得られる。

さらに有利に、長手方向軸に沿って、接続部の支承面に対して接続管片により負荷を加えることを可能とするために、保持ブリッジ部は、その支持面に関して両側で燃料分配器に対して負荷を加えることが可能である。これにより、組み立てが、少なくとも近似的に正常位置において、即ち、接続部と接続管片と保持ブリッジ部の支持面とが長手方向軸に対して位置合わせされている正常位置において保証されうる。これにより、場合により組み立ての際に起きる傾動であって、応力が掛からない組み立て及び固定を可能にする上記傾動の規模が縮小されうる。

凸状に湾曲した支承面は、好適に球面状に湾曲しているが、機能的に等価な面に対応して形成することも可能である。接続管片の支え面は、好適に、切頭円錐の側面として成形されるが、機能的に等価な面に対応して成形することも可能である。これに関して、有利に、保持ブリッジ部の支持面に当接する接続管片が保持ブリッジ部に対して相対的に旋回可能な回転点と、凸状に湾曲した支承面に当接する接続管片が接続部に対して相対的に旋回可能な回転点と、が少なくとも近似的に一致する。その際に、上記回転点は、構成に従って、これに関する球面の中点と一致しうる。

さらに有利に、保持ブリッジ部の支持面に当接する接続管片が保持ブリッジ部に対して相対的に旋回可能な回転点と、凸状に湾曲した支承面に当接する接続管片が接続部に対して相対的に旋回可能な回転点とは、接続部と接続管片と保持ブリッジ部の支持面とが長手方向軸対して位置合わせされている正常位置において、少なくとも近似的に長手方向軸上に存在する。これにより、応力が掛からない組み立てが特に有利に達成されうる。

本発明の好適な実施例が、以下の明細書の記載において、添付の図面を参照して詳細に解説される。図面では、対応する構成要素には一致する符号が付される。
本発明の一実施例に対応する液圧的連結部を備えた燃料噴射装置の抜粋による概略的な立体図を示す。 本発明の同実施形態に対応する、図１に示された燃料噴射装置の抜粋による概略的な断面図を示す。

図１は、一実施例に対応する液圧的連結部２を備えた燃料噴射装置１の抜粋による概略的な立体図を示している。燃料噴射装置１は、燃料を案内するコンポーネント３と、燃料噴射弁４と、を有する。ここでは、燃料噴射弁４は、液圧的連結部２を介して、燃料を案内するコンポーネント３と接続されている。好適に、燃料噴射弁４に対応して形成された別の燃料噴射弁が更に設けられており、この別の燃料噴射弁は、液圧的連結部２に対応して構成された別の液圧的連結部を介して、燃料を案内するコンポーネント３と接続されている。燃料を案内するコンポーネント３は、特に燃料分配器３として構成されうる。このような燃料分配器３は、特に燃料分配レール３、特に燃料レール３でありうる。液圧的連結部２は、このような燃料を案内するコンポーネント３のために特に適している。好適な適用ケースは、このような燃料噴射装置１又はこのような液圧的連結部２が実装される混合気圧縮型の火花点火式内燃機関である。但し、本発明に係る燃料噴射装置１及び本発明に係る液圧的連結部２は、本形態により、又は場合により適切に変更された形態により、他の適用ケースのためにも適している。

燃料噴射弁４は、接続管片５を有する。さらに、燃料噴射弁４は、射出成形被覆体（Ｕｍｓｐｒｉｔｚｕｎｇ）６を有し、この射出成形被覆体６には電気接続部７が形成されている。接続管片５は、組み立てが好適に行われる正常位置において、長手方向軸８に沿って位置合わせされている。

接続管片５には、鍔部９が形成されている。燃料を案内するコンポーネント３に対して燃料噴射弁４の接続管片５を固定するために、保持ブリッジ部１０が設けられ、保持ブリッジ部１０には支持面１１が形成されている。ここでは、接続管片５は、保持ブリッジ部１０の支持面１１で支持されており、その際に、保持ブリッジ部１０には方向１２に向かって負荷が加えられている。このように負荷を加えることによって、液圧的連結部２でのシールが行われる。

燃料を案内するコンポーネント３には、本実施例ではレール接続部１５として構成された接続部１５が設けられている。燃料噴射弁４の接続管片５は、接続部１５と接続されている。このために、保持ブリッジ部１０は、その支持面１１に関して両側で固定要素１６、１７を介して、燃料を案内するコンポーネント３（燃料分配器３）の接続部１５に向かって負荷を加えることが可能であり、従って、長手方向軸８に沿って、接続部１５の支承面１８（図２）に対して接続管片５により負荷を加えることが可能となる。本実施例では、固定要素１６、１７は、接続部１５の円筒形状のガイド開口部１９、２０を通って案内されたガイド要素１６、１７として構成されている。ここでは、固定要素１６、１７は、キャップ形状の末端２１、２２を有し、従って、支持部２３での支持が可能となる。接続部１５の上面２５で支持される螺子２４を介して、支持部２３には、締付け力（Ａｎｚｕｇｓｋｒａｆｔ）により負荷が加えられている。この締付け力に基づいて、ガイド要素１６、１７として構成された固定要素１６、１７が、螺子２４の締付け力を、保持ブリッジ部１０を介して接続管片５へと伝達する。

変更された構成において、固定要素１６、１７は螺子要素としても実現可能であり、この螺子要素は、保持ブリッジ部１０への捻じ込みにより、両側で支持面に締付け力を印加する。

図２は、同実施例に対応する、図１に示された燃料噴射装置１の抜粋による概略的な断面図を示している。ここでは、接続部１５が簡素化されて示されており、特に、液圧的連結部２にとって機能的に重要な支承面１８が示されている。接続部１５の支承面１８は、凸状に湾曲した支承面１８として構成されている。燃料噴射弁４の接続管片５には、支え面２６が形成されている。ここでは、接続管片５の支え面２６は、長手方向軸８に対して軸対称に形成されている。さらに、支え面２６は、接続管片５から接続部１５の方へ示す長手方向軸８に沿った方向１２に広がっている。本実施例では、支え面２６は、切頭円錐の側面２６として成形されている。ここでは、接続管片１５の支承面１８と接続管片５の支え面２６との間に接触が生じ、これにより液圧的な接続が生じる。この液圧的な接続のシーリングは、接触点２７又は環状の接触線２７において起きる。支え面２６の外形に関して、長手方向軸８は、接続管片５の長手方向軸として見做される。さらに、図２では、接続部１５と、接続管片５と、保持ブリッジ部１０の支持面１１と、が長手方向軸８に対して位置合わせされている正常位置が示されている。

本実施例では、燃料噴射弁４の接続管片５と燃料を案内するコンポーネント３との間の接触点２７又は接触線２７で、液圧的な接続が成立する。その際には、保持ブリッジ部１０の支持面１１での接続管片５の有利な支持と組み合わさって、接続管片５の支え面２６と接続部１５の凸状に湾曲した支承面１８との間の有利な相互作用が得られる。

接続管片５は、可能な旋回の範囲内で保持ブリッジ部１０の支持面１１との接触が生じる領域に存在するその外面３１が、球表面状の外形３０を有している。上記接触は、例えば、接触点３２で、又は、途中で途切れていることもある接触線３２で成立しうる。保持ブリッジ部１０の支持面１１は、これに対して適合された外形を有しており、本実施例では、切頭円錐の側面１１により実現されている。

本実施例では、接続部１５の支承面１８は、接続部１５の部分的に球状の部分３３、特にほぼ半球状の部分３３に亘って延在している。但し、このような球状の外形を、機能に関連する部分領域にのみ実現するということも可能であり、従って、支承面１８は、球面の部分表面として形成される。

接続部１５の球面状に湾曲した支承面１８又は部分的に球状の部分３３の中点３４と、支持面１１に当接する接続管片５の外面３１の球表面状の外形部の中点３５とは、少なくとも近似的に一致する。さらに、これら中点３４、３５は、本実施例では、接続部１５と接続管片５と保持ブロック１０の支持面１１とが長手方向軸８に対して位置合わせされている正常位置において、長手方向軸８上に存在する。これにより、燃料噴射弁４又は接続管片５は、組み立ての際に硬直することなく、燃料を案内するコンポーネント３の接続部１５に対して旋回されうる。従って、中点３４、３５は好適に、少なくとも近似的に一致している。但し、これにより十分に応力が抑えられた組み立てが保証されている場合には、変更された構成において、中点３４、３５の僅かな位置のずれを設けることも可能である。

更なる別の可能な変形例は、接続管片５と、支持面１１と、接続部１５と、の球状／円錐状の外形に関する。保持ブリッジ部１０の支持面１１は、錐面状の支持面１１のみならず、方向１２に向かって広がる他の形状による支持面１１、即ち、接続管片５を接続部１５の支承面１８に向かって押すために、保持ブリッジ部１０が接続管片５の球表面状の外形部３０又は他の球状の外形部３０及び／又は球に類似した外形部３０に対してそれを介して作用する上記他の形状による支持面１１を有してもよい。接続管片５が、組み立ての際に硬直することなく、燃料を案内するコンポーネント３に対して相対的に旋回されうるために、中点３４、３５のみならず、比較可能な面又は外形部の回転点３４、３５も一致しうる。これにより、保持ブリッジ部１０の支持面１１に当接する接続管片５が保持ブリッジ部１０に対して相対的に旋回可能な回転点３５も、凸状に湾曲した支承面１８に当接する接続管片５が接続部１５に対して相対的に旋回可能な回転点３４と、少なくとも近似的に一致しうる。これら回転点３４、３５は、正常位置において長手方向軸８上に存在する。

接触点２７又は接触線２７は好適に、接続管片５の支え面２６の、外側の縁領域に存在する。これにより、接続管片５の鍔部９と、接続部１５の、鍔部９寄りの下面４１と、の間の間隔が、最適に小さく選択されうる。その際に、機能的に必要な傾動が未だ可能である範囲内で、部分的に球状の部分３３が接続管片５より外側に存在しており、その際に、接続管片５が接続部１５の下面４１に当たることはない。

これにより、長手方向軸８に沿った軸方向の設置空間を著しく縮小することが可能である。

本発明は、上記の実施例又は変形例には限定されない。

図２は、同実施例に対応する、図１に示された燃料噴射装置１の抜粋による概略的な断面図を示している。ここでは、接続部１５が簡素化されて示されており、特に、液圧的連結部２にとって機能的に重要な支承面１８が示されている。接続部１５の支承面１８は、凸状に湾曲した支承面１８として構成されている。燃料噴射弁４の接続管片５には、支え面２６が形成されている。ここでは、接続管片５の支え面２６は、長手方向軸８に対して軸対称に形成されている。さらに、支え面２６は、接続管片５から接続部１５の方へ示す長手方向軸８に沿った方向１２に広がっている。本実施例では、支え面２６は、切頭円錐の側面２６として成形されている。ここでは、接続部１５の支承面１８と接続管片５の支え面２６との間に接触が生じ、これにより液圧的な接続が生じる。この液圧的な接続のシーリングは、接触点２７又は環状の接触線２７において起きる。支え面２６の外形に関して、長手方向軸８は、接続管片５の長手方向軸として見做される。さらに、図２では、接続部１５と、接続管片５と、保持ブリッジ部１０の支持面１１と、が長手方向軸８に対して位置合わせされている正常位置が示されている。

更なる別の可能な変形例は、接続管片５と、支持面１１と、接続部１５と、の球状／円錐状の外形に関する。保持ブリッジ部１０の支持面１１は、錐面状の支持面１１のみならず、方向１２に向かって広がる他の形状による支持面１１、即ち、接続管片５を接続部１５の支承面１８に向かって押すために、保持ブリッジ部１０が接続管片５の球表面状の外形部３０又は他の球状の外形部３０及び／又は球に類似した外形部３０に対してそれを介して作用する上記他の形状による支持面１１であってもよい。接続管片５が、組み立ての際に硬直することなく、燃料を案内するコンポーネント３に対して相対的に旋回されうるために、中点３４、３５のみならず、比較可能な面又は外形部の回転点３４、３５も一致しうる。これにより、保持ブリッジ部１０の支持面１１に当接する接続管片５が保持ブリッジ部１０に対して相対的に旋回可能な回転点３５も、凸状に湾曲した支承面１８に当接する接続管片５が接続部１５に対して相対的に旋回可能な回転点３４と、少なくとも近似的に一致しうる。これら回転点３４、３５は、正常位置において長手方向軸８上に存在する。

Claims (11)

1. 燃料を案内するコンポーネント（３）と燃料噴射弁（４）がそれを介して接続可能な液圧的連結部（２）、特に、燃料噴射弁（４）がそれを介して燃料分配器（３）と接続可能なレール連結部であって、支持面（１１）を有する保持ブリッジ部（１０）が設けられ、前記保持ブリッジ部（１０）の前記支持面（１１）で支持されうる燃料噴射弁（４）の接続管片（５）が設けられ、接続部（１５）が設けられ、前記燃料噴射弁（４）の前記接続管片（５）と前記接続部（１５）との間で液圧的な接続が形成されうる、前記液圧的連結部（２）において、
   前記接続部（１５）には、凸状に湾曲した支承面（１８）が形成され、前記燃料噴射弁（４）の前記接続管片（５）には、支え面（２６）が形成され、前記凸状に湾曲した支承面（１８）と前記支え面（２６）とにおいて、前記液圧的な接続を形成するために、前記燃料噴射弁（４）の前記接続管片（５）と前記接続部（１５）との間の接触が生じ、前記接続管片（５）の前記支え面（２６）は、長手方向軸（８）に対して軸対称的に形成され、前記支え面（２６）は、前記支持片（５）から前記接続部（１５）への方向（１２）に、前記長手方向軸（８）に沿って広がっていることを特徴とする、液圧的連結部（２）。
2. 前記接続部（１５）の前記凸状に湾曲した支承面（１８）は、球面状に湾曲した支承面（１８）として形成され、及び／又は、前記接続部（１５）の前記凸状に湾曲した支承面（１８）は、前記接続部（１５）の、部分的に球状に形成された部分（３３）に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の液圧的連結部。
3. 前記接続管片（５）は、球表面状の外形部（３０）により、前記保持ブリッジ部（１０）の前記支持面（１１）に当接することを特徴とする、請求項２に記載の液圧的連結部。
4. 前記球面状に湾曲した支承面（１８）又は前記接続部（１５）の前記部分的に球状の部分（３３）の中点（３４）と、前記保持ブリッジ部（１０）の前記支持面（１１）に当接する、前記接続管片（５）の前記球表面状の外形部（３０）の中点（３５）と、は少なくとも近似的に一致することを特徴とする、請求項３に記載の液圧的連結部。
5. 前記球面状に湾曲した支承面（１８）又は前記接続部（１５）の前記部分的に球状の部分（３３）の中点（３４）と、前記支持面（１１）に当接する前記球表面状の外形部（３０）の中点（３５）とは、前記接続部（１５）と前記接続管片（５）と前記保持ブリッジ部（１０）の前記支持面（１１）とが前記長手方向軸（８）対して位置合わせされている正常位置において、少なくとも近似的に前記長手方向軸（８）上に存在することを特徴とする、請求項２又は３に記載の液圧的連結部。
6. 前記接続管片（５）の前記支え面（２６）は、切頭円錐の側面（２６）として形成された、前記接続管片（５）の支え面（２６）として構成されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の液圧的連結部。
7. 前記燃料噴射弁（４）の前記接続管片（５）と前記接続部（１５）との間の前記接触は、切頭円錐の側面として形成された前記接続管片（５）の前記支え面（２６）の、外側の縁領域（４０）で生じることを特徴とする、請求項６に記載の液圧的連結部。
8. 前記長手方向軸（８）に沿って、前記接続部（１５）の前記支承面（１８）に対して前記接続管片（５）により負荷を加えることを可能とするために、前記保持ブリッジ部（１０）は、その支持面（１１）に関して両側で前記接続部（１５）に対して負荷を加えることが可能であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の液圧的連結部。
9. 前記保持ブリッジ部（１０）の前記支持面（１１）に当接する前記接続管片（５）が前記保持ブリッジ部（１０）に対して相対的に旋回可能な回転点（３５）と、前記凸状に湾曲した支承面（１８）に当接する前記接続管片（５）が前記接続部（１５）に対して相対的に旋回可能な回転点（３４）と、が少なくとも近似的に一致することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の液圧的連結部。
10. 前記保持ブリッジ部（１０）の前記支持面（１１）に当接する前記接続管片（５）が前記保持ブリッジ部（１０）に対して相対的に旋回可能な回転点（３５）と、前記凸状に湾曲した支承面（１８）に当接する前記接続管片（５）が前記接続部（１５）に対して相対的に旋回可能な回転点（３４）とは、前記接続部（１５）と前記接続管片（５）と前記保持ブリッジ部（１０）の前記支持面（１１）とが前記長手方向軸（８）対して位置合わせされている正常位置において、少なくとも近似的に前記長手方向軸（８）上に存在することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の液圧的連結部。
11. 特に混合気圧縮型の火花点火式内燃機関のための燃料噴射装置（１）であって、
    少なくとも１つの燃料噴射弁（４）と、
    少なくとも１つの接続部（１５）を有する、少なくとも１つの燃料を案内するコンポーネント（３）であって、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の液圧的連結部（２）を介して前記燃料噴射弁（４）の前記接続管片（５）と接続された前記燃料を案内するコンポーネント（３）と、
    を有する燃料噴射装置（１）。
    

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