JP5032609B2 - 燃料噴射装置のための支持クランプ - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも１つの燃料噴射弁と、該燃料噴射弁のための取付け孔と、燃料分配管路の接続スリーブとを有する燃料噴射装置のための支持クランプであって、該支持クランプが、燃料噴射弁のショルダと接続スリーブの端面との間で緊締されており、前記支持クランプが部分的に環状のベースエレメントを有しており、該ベースエレメントから、軸方向に可撓性の折り曲げられたＵ字形支持部材が延在しており、該Ｕ字形支持部材が、少なくとも２つのウエブと、これらのウエブに続く２つの傾斜区分と、さらにこれらの傾斜区分に続く２つの当接区分とを有しており、前記ベースエレメントが、幅の狭い面を下にして起立した、部分的に環状の部材として構成されており、該部分的に環状の部材の壁厚が使用された金属薄板の厚さに相当する形式の、燃料噴射装置のための支持クランプに関する。

ドイツ連邦共和国特許公開第２９２６４９０号明細書によれば、燃料噴射弁を吸気管に固定するための固定装置が公知である。この公知の固定装置においては、燃料噴射弁を燃料分配管路若しくは差し込み管継手に固定部材によって軸方向で固定するようになっており、この固定部材は、半径方向でばね弾性的な２つの脚を備えたＵ字形の固定クランプとして構成されている。この場合、固定クランプは、組み立てた状態で差し込み管継手の相応の切欠に係合して、環状溝として構成された、燃料噴射弁の接続スリーブ内の切欠に係止されるようになっている。この場合、シールリングを緊締することなしに燃料噴射弁を軸方向で固定するために、切欠と固定クランプとの間、並びに環状溝と固定クランプとの間の軸方向ギャップはできるだけ小さく維持する必要がある。

ドイツ連邦共和国特許公開第２９２６４９０号明細書により公知の固定装置は、特に種々異なる保持部分の緊張作用が燃料噴射弁に働くという欠点がある。燃料噴射弁内で発生した力の流れは、弁ニードルの変形を生ぜしめ、ひいては弁ニードルのストロークが変化して、ケーシング部分（一般的に肉薄に構成されていて複数の箇所で互いに溶接されている）の締付並びに圧力負荷又は曲げ負荷の原因となる。しかも、それぞれの固定手段は、例えば載設つばによって燃料噴射弁の半径方向の延在寸法を大きくし、ひいては組み立て時により大きい所要スペースを必要とすることになる。

ドイツ連邦共和国特許公開第１０１０８１９３号明細書によれば、燃料噴射弁を内燃機関のシリンダヘッド内に、及び燃料分配管路に互いに固定するための固定装置が公知である。この固定装置は、燃料分配管路のショルダと燃料噴射弁のショルダとの間に緊締されていて、弾性的な材料より構成されている。スリーブは、その環状の構成に基づいて、支持力を限定的に燃料噴射弁に伝達するだけである。燃料噴射弁及び燃料分配管路のショルダによって負荷される、支持クランプとして用いられるスリーブの面は、スリーブの中間製品を製造する際に製造技術的に発生する切断縁によって形成される。

ドイツ連邦共和国特許公開第２９２６４９０号明細書 ドイツ連邦共和国特許公開第２９２６４９０号明細書 ドイツ連邦共和国特許公開第１０１０８１９３号明細書

本発明の課題は、構造が簡単で、安価に製造することができ、しかもシリンダヘッド又は吸気管の取付け孔内に燃料噴射弁を効果的に支持できるような、燃料噴射弁のための支持クランプを提供することである。

この課題を解決した本発明の、燃料噴射弁のための支持クランプによれば、幅の狭い面を下にして起立したベースエレメントの高さが、Ｕ字形支持部材の前記当接区分と前記ベースエレメントとの間の間隔よりも小さく構成されており、前記ウエブは、該ウエブの壁厚に関連して、前記ウエブとベースエレメントとの移行領域が内方又は外方に曲げられるように、ベースエレメントに対して曲げられていている。

請求項１に記載した特徴を有する、燃料噴射弁のための本発明による支持クランプは、特に簡単な構造を有していて、非常に簡単かつ安価に製造可能であって、しかもシリンダヘッド又は吸気管の取付け孔内に燃料噴射弁を非常に効果的に支持することができる、という利点を有している。打ち抜き成形、浸食又はレーザー切断等の従来の製造法によって、ばね鋼若しくは高級鋼から支持クランプのための中間製品を取り出して、曲げ加工によって、非常に複雑な多くの所望の形状を形成するようになっている。

本発明の支持クランプによって、ねじれ防止（VerdrehsicherＵng）手段なしに、ねじれ防止手段が組み込まれている公知の支持クランプに対して燃料噴射弁をより正確に整列させることができる。何故ならば本発明の構成によって、ねじれ防止手段のための支持クランプの構造部分公差を考慮する必要がないからである。しかも支持クランプは、公知の支持クランプにおけるよりも、より大きい軸方向公差を補償することができる。

従属請求項に記載した手段によって、請求項１に記載された支持クランプの有利な実施態様及び改善が可能である。

支持クランプを打ち抜き成形及び曲げ加工された部分として構成し、次のように、つまり、支持クランプの傾斜区分及び当接区分の、曲げ応力によって負荷された面が、相応の金属薄板から支持クランプのための中間製品を取り出す際に形成された切断縁に対して垂直に延在するように、成形して、燃料噴射装置に取り付けるようにすれば有利である。このような形式で、支持クランプのＵ字形支持部材の、曲げ負荷にさらされた区分の持続的な負荷可能性が高められ、取付け孔内に確実に固定するために最適な支持力を燃料噴射弁に作用させることができる。

第１の支持クランプを備えた部分的に示した燃料噴射装置の側面図である。 図１に示した燃料噴射装置の斜視図である。 別の実施例による燃料噴射装置の斜視図である。 図１乃至図３に示した燃料噴射装置で使用された支持クランプの詳細を示す斜視図である。 本発明の支持クランプの斜視図である。 本発明の別の実施例による支持クランプの斜視図である。

図１には、混合気圧縮外部点火式内燃機関の燃料噴射装置のための噴射弁１として構成された弁の側面図が示されている。この燃料噴射弁１は、燃料噴射装置の一部である。この燃料噴射弁１は、内燃機関の燃焼室内に燃料を直接噴射するための直接噴射式の噴射弁として構成されている。この燃料噴射弁１は下流側の端部が、図示していないシリンダヘッドの取付孔内に組み込まれている。特にテフロン^(R)より成るシールリング２が、シリンダヘッドの壁部に対する燃料噴射弁１の最適なシールのために役立つ。弁の取付部は、同様に図示していない吸気管の取付けスリーブに設けられている。

燃料噴射弁１は、その流入側の端部３で、燃料分配器管路４に対する差し込み接続部を有しており、この差し込み接続部は、燃料分配器管路４の接続スリーブ６（断面して示されている）と、燃料噴射弁１の流入側スリーブ７との間でシールリング５によってシールされている。燃料噴射弁１は、この燃料噴射弁１を操作するための電気的な接触のための電気的な接続プラグ８を有している。

燃料噴射弁１と燃料分配器管路４とを、半径方向力が作用しないように互いに間隔を保ち、しかも燃料噴射弁１を確実にシリンダヘッド又は吸気管の取付孔内で支持するために、本発明によれば、燃料噴射弁１と接続スリーブ６との間に支持クランプ１０が設けられている。この支持クランプ１０は、Ｕ字形の構成部分例えば打ち抜き曲げ成形部分として構成されている。支持クランプ１０は、部分的に環状のベースエレメント１１を有しており、この場合、このベースエレメント１１は、３６０°に亘って環状に延在しているのではなく、例えば約２５０°〜３２０°に亘って環状に延在しており、燃料噴射弁１のショルダ１２で支えられている。支持クランプ１０は、平らなベースエレメント１１から折り曲げられた、軸方向でフレキシブル（可撓性）なＵ字形支持部材１３を有しており、支持クランプ１０はこのＵ字形支持部材１３で以て、組み立てた状態で燃料分配管路４における接続スリーブ６の下流側の端面１４に当接している。支持クランプ１０は、電気的な接続プラグ８の領域内で中断されており、この場合、支持クランプ１０は、特に図２〜図４に示されているように、自己閉鎖しているＵ字形部材を形成している。このような形式で支持クランプ１０は、燃料噴射弁１を包囲しているが、それにも拘わらず支持クランプ１０を貫通して電気的な接続プラグ８を挿入することができる。Ｕ字形支持部材１３は、そのばね弾性的なＵ字形部分が接続プラグ８から遠ざかる方向に突き出している。

電気的な接続プラグ８から燃料噴射弁１への移行領域内で、少なくとも部分的に流入側スリーブ７の領域を包囲するプラスチック射出成形部において、燃料噴射弁１に突起部状の隆起したピン１５が設けられており、このピン１５は、燃料分配管路４の接続スリーブ６に設けられた凹部又は切欠１６に対応する。切欠１６内に突入する、燃料噴射弁１のピン１５は、燃料噴射管路４に対する燃料噴射弁１の直接的な、ひいては非常に確実なねじれ防止のために役立つと共に、燃料噴射弁１に対する支持クランプ１０の回転位置を確実に対応させるために役立つ。他方では、本発明の支持クランプ１０によって、ねじれ防止手段が組み込まれている公知の支持クランプに対して、燃料噴射弁１をより正確に整列させることが可能である。何故ならば、本発明の構成によれば、ねじれ防止手段のための支持クランプ１０の構成部分の公差を考慮する必要がないからである。しかも支持クランプ１０は、公知の支持クランプにおいて可能であるよりも大きい軸方向の公差を補償することができる。

燃料分配管路４の接続スリーブ６における切欠１６は、端面１４から軸方向にスリット状若しくは溝状に延在している。この場合、例えば切削加工によって形成される切欠１６は、燃料噴射弁１のピン１５が全長を受容できる程度の軸方向の延在寸法を有している。図２には、図１に示した燃料噴射装置の斜視図が示されている。図２には、ショルダ１２と端面１４との間の支持クランプ１０の組み込み位置、並びに切欠１６内に係合するピン１５の係合状態が示されている。

図３に斜視図で示した別の実施例による燃料噴射装置は、図２に示した実施例に対して特に、接続スリーブ６並びに切欠１６の構成が異なっている。燃料噴射管路４の接続スリーブ６は、その下流側の端部で環状に突き出すフランジ１９を有しており、このフランジ１９に、支持クランプ１０のＵ字形支持部材１３を当接させるための端面１４が形成されていて、フランジ１９に切欠１６が一体成形されている。この場合、溝状の切欠１６は、燃料噴射弁１の組み込んだ状態でピン１５によって完全に貫通係合されている。例えば深絞りされた接続スリーブ６内に、打ち抜き成形又は切削加工によって切欠１６が形成されている。

図４〜図６には、本発明による支持クランプ１０の３つの実施例が示されており、この場合、図４で個別の構成部分として示された支持クランプ１０は、図１〜図３の燃料噴射装置で使用された支持クランプ１０に相当する。すべての実施例は、部分的に環状の扁平なベースエレメント１１を基本形状としており、軸方向にフレキシブル（可撓性）な、折り曲げられた少なくとも１つのＵ字形支持部材１３がこのベースエレメント１１の面から突き出して延びている。

ベースエレメント１１はバックル（Spange）状に構成されていて、燃料噴射弁１の流入側の端部３の領域を包囲している。前述のように、燃料噴射弁１の接続プラグ８は支持クランプ１０のベースエレメントの開放した領域２０を貫通している。ベースエレメント１１は広範囲に亘って環状に構成されている（図４及び図５）か、又は燃料噴射弁１の形状付与に関連して例えば洋梨又はこれと類似の横断面形状で構成されている（図６）。図４に示した実施例では、ベースエレメント１１は例えば壁厚は約１．５ｍｍでショルダ１２上に載る載設面の幅が大きくフラット（扁平）に構成されているので、ショルダ１２に載る大きい載設面が得られる。これに対して、図５及び図６に示した支持クランプ１０のベースエレメント１１は、幅の狭い面を下にして起立した構成を有しており、例えば壁厚は上記と同様に１．５ｍｍであるが、ショルダ１２に載るベースエレメント１１の載設面の幅が小さくなるように構成されている。

図４に示した支持クランプ１０は閉じたＵ字形部材を成している。つまり、Ｕ字形支持部材１３はベースエレメント１１とエンドレスに接続されている。ベースエレメント１１から、軸方向に大きい幅を有する２つのウエブ２１が、ベースエレメント１１の延在平面に対して垂直に延在している。これらのウエブ２１は、折り曲げられて、軸方向に可撓性のＵ字形支持部材１３に移行しており、この場合、Ｕ字形支持部材１３は主に３つの区分から構成されている。Ｕ字形支持部材１３は、ウエブ２１から軸方向で僅かに延在しているだけあって、この軸方向の延在寸法は、同じ形状の２つの傾斜区分２２によって得られる。傾斜区分２２は、組み立てた状態で接続スリーブ６の端面１４と接触する接触面を有している。各当接区分２３間に接続区分２４が形成されており、この接続区分２４は湾曲した当接区分２３に対してやや低く構成されていて、支持クランプ１０全体が閉じられるように配慮する。Ｕ字形支持部材１３はその区分２２，２３及び２４で以て、ベースエレメント１１の周方向の延在形状にほぼ相当する延在形状で延在しているが、別の軸方向平面では、ウエブ２１の高さだけ高くなっている。

図５及び図６に示した本発明の実施例による支持クランプ１０は、前記支持クランプ１０とは異なり接続区分２４を有していないので、全体的に開放した支持クランプ１０を形成している。ベースエレメント１１から軸方向に、ひいてはベースエレメント１１の基本的な延在平面に対してほぼ垂直に２つのウエブ２１が延出している。ウエブ２１は、その壁部の厚さに関連してベースエレメント１１に対して曲げられており、この場合、移行領域２５は、内方（図６）に又は外方（図５）に曲げられている。図６に示されているように、ウエブ２１は、湾曲された例えばＳ字形の構成を有している。ウエブ２１は折り曲げられて、軸方向にフレキシブルな本来のＵ字形支持部材１３に移行しており、この場合、Ｕ字形支持部材１３はそれぞれ２つの区分から構成されている。Ｕ字形支持部材１３は、ウエブ２１から軸方向に、２つの同じ形状の傾斜区分２２を介してわずかに突き出している。これらの傾斜区分２２は、やや湾曲された当接区分２３に移行しており、この当接区分２３は、最終的に組み立てた状態で接続スリーブ６の端面１４に接触する接触部を有している。このような形式で各支持クランプ１０の２つの当接区分２３は、２つの部分より成るＵ字形支持部材１３を形成している。

Ｕ字形支持部材１３は全体的に、その傾斜区分２２及び当接区分２３若しくは接続区分２４が約１．５ｍｍの壁厚を有していて、これに対してＵ字形支持部材１３の幅、特に当接区分２３の幅はより大きい。

以上述べたすべての支持クランプ１０は、例えば打ち抜き成形、浸食又はレーザー切断によって、ばね鋼若しくは特殊鋼より成る金属薄板から形成され、次いで曲げ加工によって所望の形状に形成される。本発明による支持クランプ１０のすべての実施例は次の点で同じである。つまり、支持クランプ１０の曲げ応力にさらされた面、特に傾斜区分２２及び当接区分２３が、支持クランプ１０のための中間製品を相応の金属薄板から取り出す際に規定される切断縁２７に対して垂直に延在している。

図４〜図６に示した支持クランプ１０のそれぞれの特徴によって、図示していない種々異なる組み合わせで本発明による支持クランプ１０を形成することもできる。

Claims (8)

1. 少なくとも１つの燃料噴射弁（１）と、該燃料噴射弁（１）のための取付け孔と、燃料分配管路（４）の接続スリーブ（６）とを有する燃料噴射装置のための支持クランプであって、該支持クランプ（１０）が、燃料噴射弁（１）のショルダ（１２）と接続スリーブ（６）の端面（１４）との間で緊締されており、前記支持クランプ（１０）が部分的に環状のベースエレメント（１１）を有しており、該ベースエレメント（１１）から、軸方向に可撓性の折り曲げられたＵ字形支持部材（１３）が延在しており、該Ｕ字形支持部材（１３）が、少なくとも２つのウエブ（２１）と、これらのウエブ（２１）に続く２つの傾斜区分（２２）と、さらにこれらの傾斜区分（２２）に続く２つの当接区分（２３）とを有しており、前記ベースエレメント（１１）が、幅の狭い面を下にして起立した、部分的に環状の部材として構成されており、該部分的に環状の部材の壁厚が使用された金属薄板の厚さに相当する形式のものにおいて、
   前記起立したベースエレメント（１１）の高さが、Ｕ字形支持部材（１３）の前記当接区分（２３）と前記ベースエレメント（１１）との間の間隔よりも小さく構成されており、前記ウエブ（２１）は、該ウエブ（２１）の壁厚に関連して、前記ウエブ（２１）とベースエレメント（１１）との移行領域（２５）が内方又は外方に曲げられるように、ベースエレメント（１１）に対して曲げられていていることを特徴とする、支持クランプ。
2. 前記支持クランプ（１０）のベースエレメント（１１）が、燃料噴射弁（１）のショルダ（１２）上に載設されるようになっている、請求項１記載の支持クランプ。
3. 前記Ｕ字形支持部材（１３）の当接区分（２３）が、接続スリーブ（６）の端面（１４）に当接可能である、請求項１又は２記載の支持クランプ。
4. 前記折り曲げられたＵ字形部材（１３）において、前記傾斜区分（２２）及び当接区分（２３）の曲げ応力によって負荷された面が、相応の金属薄板から支持クランプ（１０）のための中間製品を取り出す際に形成された切断縁（２７）に対して垂直に延在している、請求項１から３までのいずれか１項記載の支持クランプ。
5. 打ち抜き成形及び曲げ加工された部分として構成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の支持クランプ。
6. 前記支持クランプ（１０）のために用いられた金属薄板がばね鋼若しくは特殊鋼より成っている、請求項１から５までのいずれか１項記載の支持クランプ。
7. 前記支持クランプ（１０）が、使用された金属薄板の厚さに相当する約１．５ｍｍの壁厚を有している、請求項４又は６記載の支持クランプ。
8. 前記Ｕ字形支持部材（１３）の２つの当接区分（２３）が互いに接続されずにそれぞれ当該の当接区分（２３）自体で終わっており、それによって支持クランプ（１０）が開放している、請求項１から７までのいずれか１項記載の支持クランプ。

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