WO2001034971A2 - Federnde buchse, insbesondere für einspritzventile an otto-motoren - Google Patents

Abstract

Es wird eine federnde Buchse, insbesondere für Einspritzventile an Otto-Motoren, beschrieben, die geeignet ist, Fertigungs- und Einstellungstoleranzen wirkungsvoll und zugleich problemlos auszugleichen. Dies geschieht in einer ersten Richtung durch Abrollvorgänge an zwei diametral gegenüberliegenden Kuppen (14) und in einer rechtwinklig zur ersten Richtung verlaufenden zweiten Richtung durch unterschiedliche Auslenkungen sich diametral gegenüberliegender, federelastischer Bögen (15).

Description

Federnde Buchse, insbesondere für Einspritzventile an Otto-Motoren

Die Erfindung bezieht sich auf eine federnde Buchse, insbesondere für den Einsatz bei Einspritzventilen an Otto-Motoren gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Üblicherweise werden Einspritzventile an Otto-Motoren durch Pratzen bzw. Überwurfmuttern am Zylinderkopf befestigt. Von Nachteil ist dabei, dass fast immer eine ungleichmäßig verteilte Anpresskraft entsteht. Daraus resultierend ergeben sich Dichtungsprobleme. Auch die notwendigerweise und zwangsläufig entstehenden Temperaturwechsel sowie ungleichmäßige Temperaturverteilungen führen bei dem oben geschilderten Stand der Technik zu erheblichen Problemen.

Entsprechende Probleme ergeben sich aber auch ganz allgemein, wenn fertigungstechnisch nicht auszuschließende Abweichungen von Sollwerten auftreten. Die Auswirkungen sind dann nahezu die gleichen, wie die weiter oben geschilderten. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine als Zwischenelement verwendbare Buchse zu schaffen, mit der sich die aus Temperaturwechsel, ungleicher Temperaturverteilung sowie fertigungbedingten Toleranzen ergebenden Abweichungen von vorgegebenen Sollwerten mit geringem Aufwand ausgeglichen werden können.

Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen .

Eine solche, als Federelement ausgebildete Buchse ist einer- seits in der Lage, hohe definierte Spannkräfte zu erzeugen und andererseits Formfehler und Abweichungen von den Sollwerten zwischen den beiden Anlageflächen der Buchse auszugleichen, ohne die Funktion im übrigen zu beeinträchtigen.

Dennoch ist ein sicherer dichtender Sitz gewährleistet, da die weiter oben erwähnte Buchse zentriεrch-axial federnd gestaltet ist und darüber hinaus Winkelabweichungen und Qwuer- kräfte in x- und y-Achse auszugleichen vermag. Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfiguren beispielsweise erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht gemäß I-I in Fig. 2 einer erfindungsgemäßen, im wesentlichen kreisrunden federnden Buchse, die sich über einen Umfang von etwa 270° erstreckt,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine solche Buchse,

Fig. 3 eine Seitenansicht der federnden Buchse gemäß III-III in Fig. 2 sowie schließlich

Fig. 4 eine Abwicklung einer solchen federnden Buchse

Die in Fig. 1 dargestellte federnde Buchse 10 wird mit ihrer in einer Ebene verlaufenden Auflagefläche 11, die in dieser Fig. 1 am rechten Rand liegt, auf eine Ebene aufgesetzt. Kommt eine solche Buchse für ein Einspritzventil an einem

Otto-Motor in Frage, so wird die Buchse 10 mit ihrer ebenen Auflagefläche 11 in eine entsprechende zylindrische Bohrung des Zylinderkopfes eingesetzt. Das in der Fig. 1 links dargestellte andere Ende 12 der federnden Buchse 10 stützt sich an einer zweiten Fläche ab, die im Falle _ines Otto-Motors mit Brennstoffeinspritzung ein sogenanntes „rail" (Kraftstoff-Verteiler-Rohr) darstellen kann. .

Die Fig. 2 läßt erkennen, dass sich der Mantel der federnden Buchse 10 vorzugsweise über einen Umfangswinkel von etwa 270° erstreckt. Es bleibt somit ein Öffnungswinkel von etwa 90° des Umfangs . Dieser Öffnungswinkel ermöglicht einerseits eine relativ hohe Flexibilität der Buchse in Umfangsrich- tung. Sie kann unter entsprechendem Kraftaufwand in gewissem Umfang in ihrem Durchmesser erweitert oder auch verringert werden. Andererseits ermöglicht der Öffnungswinkel den seitlichen Eintritt der Kraftstoff- und Elektroanschlüsse für das Einspritzventil.

Die Fig. 3 lässt erkennen, dass sich im oberen Bereich der Buchse ein bogenförmig ausgebildetes Teil als obere Begren- zung eines Fensters 13 befindet. Dieses bogenförmig ausgebildete Teil liegt mit seiner Kuppe 14 am weiter oben erwähnten „rail" des Motors an.

Die federnde Buchse 10 weist zwei solcher, sich diametral in der y-Achse gegenüberliegender Fenster 13 mit bogenförmigem oberen Abschluss auf .

Bei Winkelabweichungen der Anlageflächen in x-Richtung, d.h. bei einem Fehlerwinkel ß, erfolgt ein automatischer Ausgleich durch Abwälzen auf dem oberen balligen Teil des Bogen, d.h. auf der Kuppe 14. Bei einer Winkelabweichung α in der y-Achse ergibt sich ebenfalls ein automatischer Aus- gleich durci. unterschiedlich starke federelastische Auslenkung der beiden Bögen 15.

Eine solche federnde Buchse 10 kann in äußerst einfacher Weise aus geeignetem Flachmaterial hergestellt werden. Dabei weist der Rohling der Buchse dann zunächst die Gestalt gemäß Fig. 4 auf. Durch an sich bekannte Fertigungsschritte wird aus dem flachen Rohling eine weiter oben beschriebene Buchse 10 mit im wesentlichen kreisrundem Umfang hergestellt. Nach dem Krümmungsvorgang ertreckt sich die federnde Buchse dann - wie weiter oben beschrieben - über einen Umfangswin- kel von etwa 270° .

Die Buchse 10 ist mit nur geringem Fertigungsaufwand herstellbar und ersetzt eine Vielzahl bisher erforderlicher Einzelteile. Insbesondere in der modernen Fließbandtechnik ergeben sich damit erhebliche Vorteile.

Die in der y-Achse liegenden Bögen 15 haben federelastische Eigenschaften. Dadurch können, wie in der Fig. 1 schematisch angedeutet, etwa in der y-Achse liegende Fehlerwinkel α durch leichte Verformungen des einen oder anderen Bogens 15 der Buchse 10 ausgeglichen werden. Die Weichheit und damit die Federwirkung der Bögen 15 kann durch einen zweiten klei- neren Bogen 15a beeinflußt werden.

Bei einem in Fig. 3 schematisch dargestellten Fehlerwinkel ß kann die an der dortigen Kuppe 14 anliegenden Fläche auf dieser Kuppe 14 abrollen und so ein Ausgleich bei einem Fehlerwinkel ß in x-Richtung erfolgen.

Schließlich können auch Korrekturen im wirksamen Durchmesser der Buchse 10 durch elastische Verformungen erfolgen. Eine Verringerung des wirksamen Durchmessers erfolgt durch ein elastisches Zusammendrücken der Buchsenwandung . Bei einem Nachlassen der entsprechenden Kräfte weitet sich der Durchmesser wieder auf. Der in Fig. 4 dargestellte ebene Rohling der Buchse kann in Großserie in einem Arbeitsgang aus Flachmaterial hergestellt werden .

Insgesamt zeigt die mit geringem Aufwand herstellbare Buchse 10 Eigenschaften, die mit denen eines erheblich aufwendigeren kardanischen Gelenks vergleichbar sind.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e :

1. Federnde Buchse, dadurch gekennzeichnet, dass sie im Grundriss einen nahezu geschlossenen Kreisumfang und in ihrem oberen Bereich an zwei in einer y-Achse diametral gegenüberliegenden Positionen zwei Fenster (13) mit abschließenden, elastisch verformbaren Bögen (15) aufweist.

2. Buchse gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich den Bögen (15) jeweils kleinere Bögen (15a) entge- gengesetzter Krümmung unmittelbar anschließen.

3. Buchse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der größere Bogen (15) an seiner Aussen- seite eine gegenüber dem Umfeld vorspringende und als An- lagepunkt gestaltete Kuppe (14) aufweist.

4. Buchse nach einem der Ansprüche 1 bi_ 3 , dadurch gekennzeichnet, daß sich der Mantel der Buchse über einen Um- fangswinkel von etwa 270° mit einem sich daraus ergeben- den Öffnungswinkel von etwa 90° erstreckt.

5. Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus Federstahl besteht. Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die sich im Öffnungsbereich der Buchse (10) ergebenden Kanten gebrochen sind.