WO2001079689A2 - Einspritzventil mit optimierter flächengeometrie zwischen einem düsenkörper und einer spannmutter - Google Patents

Einspritzventil mit optimierter flächengeometrie zwischen einem düsenkörper und einer spannmutter Download PDF

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WO2001079689A2
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clamping nut
housing
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Hakan Yalcin
Andreas Voigt
Günter LEWENTZ
Olaf Enke
Alwin Perras
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • F02M2200/40—Fuel-injection apparatus with fuel accumulators, e.g. a fuel injector having an integrated fuel accumulator

Definitions

  • Injection valve with optimized surface geometry between a nozzle body and a clamping nut
  • the invention relates to an injection valve according to the preamble of patent claim 1.
  • Injection valves usually have a valve housing in which, for example, an actuator for controlling a servo valve is provided.
  • the servo valve sets a pressure in a control room.
  • the injection valve has a nozzle body which has a sealing seat and injection holes. A recess is made in the nozzle body, in which a nozzle needle is guided. The nozzle needle is moved depending on the pressure in the control room.
  • the recess has a pressure chamber which is connected to a fuel line of the housing. Since a fuel with high pressure is carried in the fuel line, particularly in the case of diesel injection valves, there is a sealing point between the housing and the nozzle body. The sealing point is preferably sealed by pressing the nozzle body against the housing.
  • a clamping nut is provided which is connected to a thread of the housing and which prestresses the nozzle body against the housing. Preloading the nozzle body requires large pretensioning forces, particularly when the fuel pressure is high. The preload force must be transferred from the clamping nut to the nozzle body using an optimized geometry. For this purpose, it is known to form a contact surface on the nozzle body which is conical and tapers in the direction of the tip of the nozzle body.
  • the clamping nut has a conical contact surface that tapers towards the tip of the nozzle body. Between the contact surface of the nozzle body and the contact surface of the clamping nut has a defined differential angle to ensure a defined surface pressure. With a very large prestressing force, it has been shown that the force effect perpendicular to the longitudinal direction of the nozzle body becomes relatively large and thus produces an expansion of the clamping nut in the radial direction. As a result, the clamping nut can be damaged.
  • the object of the invention is to provide an injection valve in which an optimized transmission of the pretensioning force to the nozzle body is achieved.
  • the injection valve according to claim 1 has an optimized power transmission between the clamping nut and the nozzle body.
  • the optimized power transmission is achieved by increasing the area with which the clamping nut rests on the nozzle body.
  • the enlarged area is achieved by a curved shape, which is formed either on the clamping nut or on the nozzle body. Due to the curved shape, an annular surface contact is ensured instead of a line contact between the nozzle body and the clamping nut.
  • the injection valve according to claim 8 has the advantage that the force for prestressing the nozzle body is transmitted via a transmission element.
  • the transmission element enables a lower load on the clamping nut in the radial direction.
  • the contact surface which lies on the curved contact surface, preferably has a conical surface.
  • the conical surface is preferably arranged at an angle of 40 ° and 60 ° to the central axis of the injection valve. The pairing of the arched contact surface with the flat cone surface offers an inexpensive embodiment.
  • the clamping nut has a concave partial spherical surface and the nozzle body has a convex surface. With this embodiment, an improved surface contact between the clamping nut and the nozzle body is achieved.
  • the curved contact surface preferably has a convex surface
  • the radius of the convex surface is preferably in the range from 20 to 60 mm.
  • the curved surface is preferably arranged at the level of the pressure chamber, so that the line of action of the prestressing force passes through the pressure chamber. In this way, the pressure chamber is supported from the outside at the same time that the nozzle body is pressed against the housing, so that the nozzle body has a high compressive strength.
  • Optimal pressure support for the pressure chamber is achieved by arranging the curved contact surface at the height of the center of the pressure chamber.
  • the clamping nut preferably has a ring part which merges into a sleeve part.
  • the sleeve part is arranged perpendicular to the longitudinal axis of the injection valve.
  • a first contact surface is arranged on the ring part.
  • a transmission is restriction member is provided which transmits the radial component * e of the biasing force of the nozzle body in an almost axial component, which engages the annular part.
  • the transmission of the radial biasing force to the ring part of the clamping nut makes it possible to make the sleeve part relatively thin.
  • a small diameter of the injection valve is made possible by a thin sleeve part.
  • the cross-section of the transmission element preferably has the shape of a wedge with a third and fourth bearing surface, the third and fourth bearing surface being oriented at an angle of less than 90 ° to one another.
  • the transmission element is preferably designed in the form of a ring, which enables a transmission of the pretensioning force which is distributed uniformly around the circumference of the nozzle body.
  • the transmission element preferably bears on the ring part of the clamping nut, the surface pairing being arranged at an angle of approximately 90 ° to the central axis of the injection valve.
  • a second surface pairing which is arranged between the transmission element and the nozzle body, has an angle of 20 to 40 ° with respect to the center axis of the injection valve.
  • 1 shows a first embodiment with a transmission element
  • Fig. 5 shows an embodiment with a partial spherical surface and a convex surface.
  • FIG. 1 shows a partial cross section through an injection valve, in which part of a housing 2, part of a nozzle body. pers 3, part of a clamping nut 1 and the cross section through a transmission element 4 is shown.
  • the cross section is arranged perpendicular to a center axis of symmetry 18 of the injection valve. All parts shown in the figures are rotationally symmetrical to the center symmetry axis 18.
  • the nozzle body 3 has a first section 19 which is cylindrical and bears on the housing 2 with a pressure surface 20.
  • the first section 19 merges via a second contact surface 10 into a second section 21, which is also cylindrical.
  • the second section 20 has a smaller diameter than the first section 19.
  • the nozzle body 3 has a recess 23 which is arranged symmetrically with respect to the central axis 18 and has an extension which represents a pressure chamber 5.
  • the recess 23 serves as a fuel storage.
  • a nozzle needle is introduced in the recess 23 and is assigned at its tip to a sealing seat in the nozzle body.
  • the nozzle needle 6 is guided in the recess 23 in the region of the first section 19.
  • 3 injection holes are made in the nozzle body, which are connected to the pressure chamber 5 and are arranged below the sealing seat. If the nozzle needle 6 now lies against the sealing seat, there is no connection between the pressure chamber 5 and the injection holes. If the nozzle needle is lifted from the sealing seat, the fuel present in the pressure chamber 5 can pass the nozzle needle 6 laterally to the injection holes and an injection takes place.
  • the second contact surface 10 is designed as a conical surface which tapers from the first section 19 in the direction of the second section 21.
  • the second contact surface 10 preferably has a third angle c to the center symmetry axis 18.
  • the third angle c is in the range from 10 ° to 70 °, preferably between 40 ° to 60 °.
  • the nozzle body 3 is encompassed by a clamping nut 1 which has an annular part 8 which merges into a sleeve part 7.
  • the ring part 8 is arranged in the region of the second section 21.
  • the sleeve part 7 is guided along the second contact surface 10 and the first section 19 to the housing 2.
  • the sleeve part 7 is screwed to the housing 2 via a thread 14.
  • the ring part 8 has a first contact surface 9, which is arranged at a second angle b to the center symmetry axis 18.
  • the second angle b is preferably in the range of 90 °.
  • the first contact surface 9 faces the second contact surface 10.
  • the transmission element 4 is arranged, which is preferably designed in the form of a ring.
  • the cross section of the transmission element 4 is essentially triangular, a third contact surface 11 of the transmission element 4 being assigned to the first contact surface 9 and a fourth contact surface 12 of the transmission element 4 being assigned to the second contact surface 10.
  • the transmission element 4 has an outer surface 22 which essentially represents a cylindrical surface which is arranged essentially parallel to the inner surface of the sleeve part 7.
  • a defined gap 13 is provided between the outer surface 22 of the transmission element 4 and the inner surface of the sleeve part 7.
  • the first and third contact surfaces 9, 11 and the second and fourth contact surfaces 10, 12 represent a first and a second pair of surfaces, respectively.
  • the first contact surface 9 is preferably almost parallel to the third contact surface 11 and the second contact surface 10 is almost parallel to the fourth Contact surface 12 arranged.
  • a difference angle a is usually provided between the first and third contact surfaces 9, 11 and the second and fourth contact surfaces 10, 12.
  • the transmission element 4 has a partially wedge-shaped inner recess in the form of a ring, which essentially corresponds to the cone shape of the second contact surface 10.
  • the radius of the inner recess of the transmission element 4 is adapted to the cone shape of the second contact surface 10 in such a way that the entire fourth contact surface 12 of the transmission element 4 rests on the second contact surface 10 of the nozzle body 3.
  • the clamping nut 1 is screwed to the housing 2 via the thread 14, so that the transmission element 4 is pressed by the first contact surface 9 in the direction of the first section 19.
  • the fourth contact surface 12 of the transmission element 4 comes into contact with the second contact surface 10 of the nozzle body 3, a force being transmitted between the ring part 8 and the second contact surface 10.
  • the defined gap 13 ensures that no radial forces are transmitted to the sleeve part 7 of the clamping nut 1. This allows the sleeve part 7 to be made relatively narrow, which enables an injection valve with a small cross section.
  • the second contact surface 10 in the nozzle body 3 is preferably formed at the level at which a pressure chamber 5 is introduced in the nozzle body 3, so that the line of action of the prestressing force passes through the pressure chamber 5.
  • the pressure chamber 5 is connected to the fuel line, so that fuel with high pressure is present in the pressure chamber 5.
  • the nozzle body 3 has a small wall thickness in the region of the pressure chamber 5, so that it is advantageous if a prestressing force is exerted on the nozzle body 3 from the outside in the region of the pressure chamber 5, which force exerts pressure on the nozzle body 3 Counteracts pressure chamber 5. This pretensioning force is exerted on the nozzle body 3 by the transmission element 4.
  • FIG. 2 shows a further embodiment, which enables an improved deflection of the pretensioning force from the clamping nut 1 onto the nozzle body 3.
  • the second contact surface 10 has a convex curvature 24 in cross section.
  • the curvature 24 represents a surface which is convex in cross section.
  • the convex surface emerges continuously from the surface of the first section 19 and preferably merges into the second section 21 with an angle greater than 180 ° in a defined radius.
  • the convex surface is rotationally symmetrical to the center symmetry axis 18.
  • the radius of the convex surface is preferably in the range from 20 to 60 mm.
  • the clamping nut 1 is screwed to the housing 2 via the thread 14 and prestresses the nozzle body 3 in the direction of the housing 2. For this purpose, a pretensioning force F is transmitted from the clamping nut 1 via the first contact surface 9 to the second contact surface 10 of the nozzle body 3.
  • the first contact surface 9 is designed as a conical inner surface which tapers in the direction of the second section 21 of the nozzle body 3.
  • the first contact surface 9 is preferably arranged at a fourth angle d with respect to the center symmetry axis 18.
  • the fourth angle d is in the range from 10 ° to 70 °, preferably in the range from 40 ° to 60 °.
  • the second contact surface 10 is assigned to the first contact surface 9 and lies directly against the first contact surface 9 in a support area 25.
  • the support area 25 extends in the longitudinal direction of the nozzle body 3 over a certain length, so that a defined annular surface pressure between the clamping nut 1 and the nozzle body 3 is achieved.
  • This surface pressure is achieved due to the curved shape of the second contact surface 10. Due to the convex shape of the second contact surface 10, it is not necessary to produce the first and the second contact surface 9, 10 with a precisely set differential angle. Larger angular ranges are sufficient for optimal surface pressure. This enables a simple and inexpensive manufacture of the injection valve.
  • the convex surface 24 is formed on the second contact surface 10.
  • the convex surface 24 can also be arranged on the first contact surface 9 of the clamping nut 1 and the second contact surface 10 can be designed in the form of a conical surface which tapers in the direction of the second section 21 of the nozzle body 3.
  • the convex surface 24 of the nozzle body 3 is assigned a concave surface which is formed on the clamping nut 1. This embodiment offers very good surface contact. Smaller radii can also be used, which can be checked more easily during production.
  • the nozzle body 3 is designed in accordance with the nozzle body 3 of FIG. 1.
  • the same parts are provided with the same reference numerals.
  • the clamping nut 1 merges from a ring part 8 in a transition region 26 into a sleeve part 7.
  • the transition region is in the form of an inner cone surface 9, so that the wall of the clamping nut 1 on the ring part 8 to the sleeve part 7 is continuously reduced. Since the clamping nut 1 essentially has a sleeve shape, the diameter of the inner recess of the clamping nut 1 in the area of the ring part 8 has a smaller value than the diameter of the inner recess of the clamping nut 1 in the area of the sleeve part 7. In the inner recess of the clamping nut 1 the nozzle body 3 and the housing 2 are introduced.
  • the dome-like shape of the first contact surface 9 and the convex surface of the second contact surface 10 enable an optimal adaptation, which allows the use of smaller radii for the first and second contact surfaces 9, 10.
  • the smaller radii have the advantage that small radii can be checked and measured precisely. In this way, precise compliance with the specified radii during production is made possible.
  • a major advantage of the concave partial spherical surface is that the partial spherical surface and the associated convex surface are easy to manufacture.

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Abstract

Es wird ein Einspritzventil mit einem Gehäuse (2), einer Spannmutter (1) und einem Düsenkörper (3) beschrieben, wobei die Spannmutter den Düsenkörper (3) gegen das Gehäuse (2) vorspannt. Die Flächenpaarung (9, 10) zwischen der Spannmutter (1) und dem Düsenkörper (3) sind in der Weise optimiert, dass eine hohe Vorspannkraft ohne Beschädigung der Spannmutter auf den Düsenkörper ausgeübt wird. Zugleich wird der Druckraum (5) im Düsenkörper durch die Vorspannkraft optimal unterstützt, so dass ein hochdruckfester Düsenkörper bereitgestellt wird.

Description

Beschreibung
Einspritzventil mit optimierter Flächengeometrie zwischen einem Düsenkörper und einer Spannmutter
Die Erfindung betrifft ein Einspritzventil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Einspritzventile weisen üblicherweise ein Ventilgehäuse auf, in dem beispielsweise ein Aktor zur Steuerung eines Servoven- tils vorgesehen ist. Das Servoventil stellt einen Druck in einem Steuerraum ein. Weiterhin weist das Einspritzventil einen Düsenkörper auf, der einen Dichtsitz und Einspritzlöcher aufweist. Im Düsenkörper ist eine Ausnehmung eingebracht, in der eine Düsennadel geführt ist. Die Düsennadel wird in Abhängigkeit vom Druck im Steuerraum bewegt.
Die Ausnehmung weist einen Druckraum auf, der mit einer Kraftstoffleitung des Gehäuses verbunden ist. Da in der Kraftstoffleitung insbesondere bei Dieseleinspritzventilen ein Kraftstoff mit hohem Druck geführt ist, ergibt sich eine Dichtungsstelle zwischen dem Gehäuse und dem Düsenkörper. Die Dichtungsstelle wird vorzugsweise durch eine Anpressung des Düsenkörpers an das Gehäuse abgedichtet. Dazu ist eine Spann- mutter vorgesehen, die mit einem Gewinde des Gehäuses verbunden ist, und die den Düsenkörper gegen das Gehäuse vorspannt. Die Vorspannung des Düsenkörpers erfordert insbesondere bei einem hohen Kraftstoffdruck große Vorspannkräfte. Die Vorspannkraft muss über eine optimierte Geometrie von der Spann- mutter auf den Düsenkörper übertragen werden. Dazu ist es bekannt, am Düsenkörper eine Anliegefläche auszubilden, die kegelförmig ausgebildet ist und sich in Richtung auf die Spitze des Düsenkörpers verjüngt.
Gleichzeitig weist die Spannmutter eine kegelförmige Anliegefläche auf, die sich in Richtung auf die Spitze des Düsenkörpers verjüngt. Zwischen der Anliegefläche des Düsenkörpers und der Anliegefläche der Spannmutter ist ein definierter Differenzwinkel eingebracht, um eine definierte Flächenpressung zu gewährleisten. Bei einer sehr großen Vorspannkraft hat sich gezeigt, dass die Kraftwirkung senkrecht zur Längs- richtung des Düsenkörpers relativ groß wird und damit eine Ausweitung der Spannmutter in radialer Richtung erzeugt. Als Folge kann eine Beschädigung der Spannmutter auftreten.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Einspritzventil bereitzu- stellen, bei dem eine optimierte Übertragung der Vorspannkraft auf den Düsenkörper erreicht wird.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 8 gelöst. Das Einspritzventil nach dem Anspruch 1 weist eine optimierte Kraftübertragung zwischen der Spannmutter und dem Düsenkörper auf. Die optimierte Kraftübertragung wird dadurch erreicht, dass die Fläche, mit der die Spannmutter am Düsenkörper aufliegt, vergrößert ist. Die vergrößerte Fläche wird durch eine gewölbte Form erreicht, die entweder an der Spannmutter oder am Düsenkörper ausgebildet ist. Aufgrund der gewölbten Form wird anstelle einer Linienberührung zwischen dem Düsenkörper und der Spannmutter eine Ringflächenberührung gewährleistet.
Das Einspritzventil gemäß Anspruch 8 weist den Vorteil auf, dass die Kraft zur Vorspannung des Düsenkörpers über ein Ü- bertragungselement übertragen wird. Durch das Übertragungselement wird eine geringere Belastung der Spannmutter in radialer Richtung ermöglicht.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Vorzugsweise weist die Anliegefläche, die auf der gewölbten Anliegefläche aufliegt, eine Kegelfläche auf. Die Kegelfläche ist vorzugsweise in einem Winkel von 40° und 60° zur Mittenachse des Einspritzventils angeordnet. Die Paarung der ge- wölbten Anliegefläche mit der planen Kegelfläche bietet eine kostengünstige Ausführungsform.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Spannmutter eine konkave Teilkugelfläche und der Düsenkörper eine konvexe Fläche auf. Durch diese Ausführungsform wird eine verbesserte Flächenberührung zwischen der Spannmutter und dem Düsenkörper erreicht.
Vorzugsweise weist die gewölbte Anliegefläche eine konvexe
Fläche auf. Der Radius der konvexen Fläche liegt vorzugsweise im Bereich von 20 bis 60 mm.
Die gewölbte Fläche ist für eine Unterstützung des Druckraums des Düsenkörpers vorzugsweise auf der Höhe des Druckraums angeordnet, so dass die Wirkungslinie der Vorspannkraft durch den Druckraum geht. Auf diese Weise wird gleichzeitig mit der Anpressung des Düsenkörpers an das Gehäuse der Druckraum von außen unterstützt, so dass eine hohe Druckfestigkeit des Dü- senkörpers erreicht wird.
Eine optimale Druckunterstützung des Druckraums wird dadurch erreicht, dass die gewölbte Anliegefläche auf der Höhe der Mitte des Druckraums angeordnet ist.
Vorzugsweise weist die Spannmutter ein Ringteil auf, das in ein Hülsenteil übergeht. Das Hülsenteil ist senkrecht zur Längsachse des Einspritzventils angeordnet. Eine erste Anliegefläche ist am Ringteil angeordnet. Zudem ist ein Übertra- gungselement vorgesehen, das die radial*e Komponente der Vorspannkraft des Düsenkörpers in eine nahezu axiale Komponente überträgt, die am Ringteil angreift. Die Übertragung der radialen Vorspannkraft auf das Ringteil der Spannmutter ermöglicht es, das Hülsenteil relativ dünn auszuführen. Durch ein dünnes Hülsenteil wird insgesamt ein kleiner Durchmesser des Einspritzventils ermöglicht. Vorzugsweise weist das Übertragungselement im Querschnitt die Form eines Keils mit einer dritten und vierten Auflagefläche auf, wobei die dritte und vierte Auflagefläche in einem Winkel kleiner als 90 ° zueinander ausgerichtet sind.
Das Übertragungselement ist vorzugsweise in Form eines Ringes ausgebildet, wodurch eine gleichmäßig um den Umfang des Düsenkörpers verteilte Übertragung der Vorspannkraft ermöglicht wird.
Vorzugsweise liegt das Übertragungselement am Ringteil der Spannmutter an, wobei die Flächenpaarung in einem Winkel von ungefähr 90° zur Mittenachse des Einspritzventils angeordnet ist. Gleichzeitig weist eine zweite Flächenpaarung, die zwi- sehen dem Übertragungselement und dem Düsenkörper angeordnet ist, einen Winkel von 20 bis 40° in Bezug auf die Mittenachse des Einspritzventils auf.
Durch die genannten Geometrien wird eine verbesserte Übertra- gung der Vorspannkraft gewährleistet.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert; es zeigen
Fig. 1 eine erste Ausführungsform mit einem Übertragungselement,
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform mit einer gewölbten Anliegefläche,
Fig. 3 die gewölbte Anliegefläche im oberen Bereich des Druckraums,
Fig. 4 die gewölbte Anliegefläche im unteren Bereich des Druckraums, und
Fig. 5 eine Ausführungsform mit einer Teilkugelfläche und einer konvexen Fläche.
Fig. 1 zeigt einen Teilquerschnitt durch ein Einspritzventil, bei dem ein Teil eines Gehäuses 2, ein Teil eines Düsenkör- pers 3, ein Teil einer Spannmutter 1 und der Querschnitt durch ein Übertragungselement 4 dargestellt ist. Der Querschnitt ist senkrecht zu einer Mittensymmetrieachse 18 des Einspritzventils angeordnet. Alle in den Figuren dargestell- ten Teile sind rotationssymmetrisch zur Mittensymmetrieachse 18 ausgebildet.
Der Düsenkörper 3 weist einen ersten Abschnitt 19 auf, der zylinderförmig ausgebildet ist und mit einer Druckfläche 20 am Gehäuse 2 anliegt. Der erste Abschnitt 19 geht über eine zweite Anliegefläche 10 in einen zweiten Abschnitt 21 über, der ebenfalls zylinderförmig ausgebildet ist. Der zweite Abschnitt 20 weist einen kleineren Durchmesser als der erste Abschnitt 19 auf.
Der Düsenkörper 3 weist eine symmetrisch zur Mittenachse 18 angeordnete Ausnehmung 23 auf, die eine Erweiterung aufweist, die einen Druckraum 5 darstellt. Die Ausnehmung 23 dient als KraftstoffSpeicher . In der Ausnehmung 23 ist eine Düsennadel eingebracht, die an ihrer Spitze einem Dichtsitz im Düsenkörper zugeordnet ist. Die Düsennadel 6 ist im Bereich des ersten Abschnitts 19 in der Ausnehmung 23 geführt. Weiterhin sind im Düsenkörper 3 Einspritzlöcher eingebracht, die mit dem Druckraum 5 in Verbindung stehen und unterhalb des Dicht- sitzes angeordnet sind. Liegt nun die Düsennadel 6 am Dichtsitz an, so ist keine Verbindung zwischen dem Druckraum 5 und den Einspritzlöchern gegeben. Wird die Düsennadel vom Dichtsitz abgehoben, so kann der Kraftstoff, der im Druckraum 5 vorliegt, seitlich an der Düsennadel 6 vorbei zu den Ein- spritzlöchern gelangen und es erfolgt eine Einspritzung.
Die zweite Anliegefläche 10 ist als Kegelfläche ausgebildet, die ausgehend vom ersten Abschnitt 19 in Richtung auf den zweiten Abschnitt 21 sich verjüngt. Die zweite Anliegefläche 10 weist vorzugsweise einen dritten Winkel c zur Mittensymmetrieachse 18 auf. Der dritte Winkel c liegt im Bereich von 10° bis 70°, vorzugsweise zwischen 40 ° bis 60 ° . Der Düsenkörper 3 ist von einer Spannmutter 1 umfasst, die ein Ringteil 8 aufweist, das in ein Hülsenteil 7 übergeht. Das Ringteil 8 ist im Bereich des zweiten Abschnittes 21 an- geordnet. Das Hülsenteil 7 ist entlang der zweiten Anliegefläche 10 und des ersten Abschnitts 19 bis zum Gehäuse 2 geführt. Das Hülsenteil 7 ist über ein Gewinde 14 mit dem Gehäuse 2 verschraubt. Das Ringteil 8 weist eine erste Anliegefläche 9 auf, die in einem zweiten Winkel b zur Mittensym- metrieachse 18 angeordnet ist. Der zweite Winkel b liegt vorzugsweise im Bereich von 90°. Die erste Anliegefläche 9 ist der zweiten Anliegefläche 10 zugewandt. Zwischen der Spannmutter 1 und dem Düsenkörper 3 ist das Übertragungselement 4 angeordnet, das vorzugsweise in Form eines Ringes ausgebildet ist. Der Querschnitt des Übertragungselementes 4 weist im wesentlichen eine Dreieckform auf, wobei eine dritte Anliegefläche 11 des Übertragungselementes 4 der ersten Anliegefläche 9 und eine vierte Anliegefläche 12 des Übertragungselementes 4 der zweiten Anliegefläche 10 zugeordnet ist. Das Übertragungselement 4 weist eine Außenfläche 22 auf, die im wesentlichen eine Zylinderfläche darstellt, die im wesentlichen parallel zur Innenfläche des Hülsenteils 7 angeordnet ist. Zwischen der Außenfläche 22 des Übertragungselementes 4 und der Innenfläche des Hülsenteils 7 ist ein definierter Spalt 13 vorgesehen.
Die erste und die dritte Anliegefläche 9, 11 und die zweite und die vierte Anliegefläche 10, 12 stellen eine erste bzw. eine zweite Flächenpaarung dar. Vorzugsweise ist die erste Anliegefläche 9 nahezu parallel zur dritten Anliegefläche 11 und die zweite Anliegefläche 10 nahezu parallel zur vierten Anliegefläche 12 angeordnet. Üblicherweise ist zwischen der ersten und dritten Anliegefläche 9, 11 und der zweiten und vierten Anliege läche 10, 12 ein Differenzwinkel a vorgese- hen. Das Übertragungselement 4 weist in der Form eines Ringes eine teilkeilförmige Innenausnehmung auf, die im wesentlichen der Konusform der zweiten Anliegefläche 10 entspricht. Der Radius der Innenausnehmung des Übertragungselementes 4 ist in der Weise an die Konusform der zweiten Anliegefläche 10 ange- passt, dass die gesamte vierte Anliegefläche 12 des Übertragungselementes 4 auf der zweiten Anliegefläche 10 des Düsenkörpers 3 aufliegt.
Die Spannmutter 1 ist mit dem Gehäuse 2 über das Gewinde 14 verschraubt, so dass das Übertragungselement 4 von der ersten Anliegefläche 9 in Richtung auf den ersten Abschnitt 19 gedrückt wird. Dabei kommt die vierte Anliegefläche 12 des Ü- bertragungselementes 4 mit der zweiten Anliegefläche 10 des Düsenkörpers 3 in Berührung, wobei eine Kraftübertragung zwischen dem Ringteil 8 und der zweiten Anliegefläche 10 erfolgt. Durch den definierten Spalt 13 ist gewährleistet, dass keine radialen Kräfte auf das Hülsenteil 7 der Spannmutter 1 übertragen werden. Dies erlaubt eine relativ schmale Ausbil- düng des Hülsenteils 7, wodurch ein Einspritzventil mit kleinem Querschnitt ermöglicht wird.
Vorzugsweise ist die zweite Anliegefläche 10 im Düsenkörper 3 auf der Höhe ausgebildet, auf der ein Druckraum 5 im Düsen- körper 3 eingebracht ist, so dass die Wirklinie der Vorspannkraft durch den Druckraum 5 geht. Der Druckraum 5 ist mit der Kraftstoffleitung verbunden, so dass im Druckraum 5 Kraftstoff mit hohem Druck vorliegt. Durch die Einbringung des Druckraums 5 weist der Düsenkörper 3 im Bereich des Druck- raums 5 eine geringe Wandstärke auf, so dass es von Vorteil ist, wenn von außen im Bereich des Druckraums 5 eine Vorspannkraft auf den Düsenkörper 3 ausgeübt wird, die dem Druck im Druckraum 5 entgegenwirkt. Diese Vorspannkraft wird durch das Übertragungselement 4 auf den Düsenkörper 3 ausgeübt. Auf diese Weise wird eine optimale Einleitung der Vorspannkraft auf die Wandung des Druckraums 5 erreicht. Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform, die eine verbesserte Einlenkung der Vorspannkraft von der Spannmutter 1 auf den Düsenkörper 3 ermöglicht. In diesem Fall weist die zweite Anliegefläche 10 im Querschnitt eine konvexe Wölbung 24 auf. Die Wölbung 24 stellt eine im Querschnitt konvexe geformte Fläche dar. Die konvexe Fläche geht kontinuierlich aus der Fläche des ersten Abschnitts- 19 hervor und geht vorzugsweise in einem definierten Radius in den zweiten Abschnitt 21 mit einem Winkel größer als 180° über. Die konvexe Fläche ist ro- tationssymmetrisch zur Mittensymmetrieachse 18 ausgebildet. Der Radius der konvexe Fläche liegt vorzugsweise im Bereich von 20 bis 60 mm. Die Spannmutter 1 ist über das Gewinde 14 mit dem Gehäuse 2 verschraubt und spannt den Düsenkörper 3 in Richtung auf das Gehäuse 2 vor. Dazu wird eine Vorspannkraft F von der Spannmutter 1 über die erste Anliegefläche 9 auf die zweite Anliegefläche 10 des Düsenkörpers 3 übertragen.
Die erste Anliegefläche 9 ist in diesem Ausführungsbeispiel als kegelförmige Innenfläche ausgebildet, die sich in Rich- tung auf den zweiten Abschnitt 21 des Düsenkörpers 3 verjüngt. Vorzugsweise ist die erste Anliegefläche 9 in Bezug auf die Mittensymmetrieachse 18 in einem vierten Winkel d angeordnet. Der vierte Winkel d liegt im Bereich von 10° bis 70°, vorzugsweise im Bereich von 40° bis 60°.
Die zweite Anliegefläche 10 ist der ersten Anliegefläche 9 zugeordnet und liegt in einem Auflagebereich 25 direkt an der ersten Anliegefläche 9 an. Der Aufliegebereich 25 erstreckt sich in der Längsrichtung des Düsenkörpers 3 über eine be- stimmte Länge, so dass eine definierte Ringflächenpressung zwischen der Spannmutter 1 und dem Düsenkörper 3 erreicht wird. Diese Flächenpressung wird aufgrund der gewölbten Form der zweiten Anliegefläche 10 erreicht. Durch die konvexe Form der zweiten Anliegefläche 10 ist es nicht notwendig, die ers- te und die zweite Anliegefläche 9, 10 mit einem präzise eingestellten Differenzwinkel herzustellen. Für eine optimale Flächenpressung reichen größere Winkelbereiche aus. Dies er- möglicht eine einfache und kostengünstige Fertigung des Einspritzventils .
In Fig. 2 ist die konvexe Fläche 24 an der zweiten Anlie- geflache 10 ausgebildet. In weiteren Ausführungsformen kann jedoch die konvexe Fläche 24 auch an der ersten Anliegefläche 9 der Spannmutter 1 angeordnet sein und die zweite Anliegefläche 10 in Form einer Kegelfläche ausgebildet sein, die in Richtung auf den zweiten Abschnitt 21 des Düsenkörpers 3 sich verjüngt. In einer weiteren Aus ührungsform ist der konvexe Fläche 24 des Düsenkörpers 3 eine konkave Fläche zugeordnet, die an der Spannmutter 1 ausgebildet ist. Diese Aus- führungsform bietet eine sehr gute Flächenberührung. Zudem können kleinere Radien verwendet werden, die bei der Ferti- gung leichter überprüft werden können.
Der Düsenkörper 3 ist bis auf die Form der zweiten Anliegefläche 10 und der Form der Spannmutter 1 entsprechend dem Düsenkörper 3 der Fig. 1 ausgebildet. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Spannmutter 1 geht von einem Ringteil 8 in einem Übergangsbereich 26 in einen Hülsenteil 7 über. Der Übergangsbereich ist in Form einer Innenkegelfl che 9 ausgebildet, so dass sich die Wandung der Spannmutter 1 am Ringteil 8 bis zum Hülsenteil 7 stetig verkleinert. 'Da die Spannmutter 1 im wesentlichen eine Hülsenform aufweist, weist der Durchmesser der Innenausnehmung der Spannmutter 1 im Bereich des Ringteils 8 einen kleineren Wert auf als der Durchmesser der In- nenausnehmung der Spannmutter 1 im Bereich des Hülsenteils 7. In die Innenausnehmung der Spannmutter 1 sind der Düsenkörper 3 und das Gehäuse 2 eingebracht.
Wesentlich ist, dass bei einer Flächenpaarung zwischen der Spannmutter 1 und dem Düsenkörper 3 mindestens eine gewölbte Anliegefläche vorliegt, so dass eine relativ breite Ringfläche als Aufliegebereich 25 erreicht wird, mit der die erste d TS, P Φ 5
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LO O O o LO o LO rH rH CM CM 00 00
sehen der ersten und der zweiten Anliegefläche 9, 10 erreicht wird.
Durch die kalottenartige Form der ersten Anliegefläche 9 und der konvexen Fläche der zweiten Anliegefläche 10 wird eine optimale Anpassung ermöglicht, die die Verwendung von kleineren Radien für die erste und die zweite Anliegefläche 9, 10 erlaubt. Die kleineren Radien weisen den Vorteil auf, dass kleine Radien genau überprüft und nachgemessen werden können. Auf diese Weise wird eine präzise Einhaltung der vorgegebenen Radien bei der Herstellung ermöglicht.
Ein wesentlicher Vorteil der konkaven Teilkugelfläche besteht darin, dass die Teilkugelfläche und die zugeordnete konvexe Fläche einfach zu fertigen sind.

Claims

Patentansprüche
1. Einspritzventil mit einem Gehäuse, mit einem Düsenkör- per, mit einer Spannmutter, die mit dem Gehäuse verbunden ist, die mit einer ersten Anliegefläche auf einer zweiten Anliegefläche des Düsenkörper aufliegt, wobei die Spannmutter den Düsenkörper gegen das Gehäuse spannt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die erste oder die zweite Anliegefläche (9, 10) eine Wölbung (24) in Richtung auf die zweite bzw. erste Anliegefläche (10, 9) aufweist, und dass die erste und die zweite Anliegefläche (9, 10) im Bereich der Wölbung (24) aneinander anliegen.
2. Einspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite bzw. die erste Anliegefläche (10, 9) eine Kegelfläche aufweist.
3. Einspritzventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kegelfläche im Querschnitt einen Winkel größer als 20° und kleiner als 70°, vorzugsweise zwischen 40° und 60° zur Mittenachse (18) des Einspritzventils auf- weist.
4. Einspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wölbung (24) eine konvexe Fläche aufweist.
5. Einspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wölbung (24) in der Ebene der Mittenachse des Einspritzventils einen Radius im Bereich von 20 bis 60 mm aufweist.
6. Einspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da-
. durch gekennzeichnet, dass die Wölbung (24) in der Ebene der Mittenachse (18) des Einspritzventils im wesentlichen einen Radius im Bereich von 2 bis 20 mm aufweist.
7. Einspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Anliegefläche (10) als konvexe Fläche ausgebildet ist, und dass die zweite Anliegefläche (9) als konkave Teilkugelfläche ausgebildet ist.
8. Einspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da- durch gekennzeichnet, dass der Düsenkörper (3) einen
Druckraum (5) aufweist, der im Bereich der Wölbung (24) angeordnet ist.
9. Einspritzventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aufliegebereich (25), in dem die Wölbung (24) an der ersten bzw. an der zweiten Anliegefläche (9, 10) anliegt, auf der Höhe angeordnet ist, auf der sich die Mitte des Druckraums (5) befindet.
10. Einspritzventil mit einem Gehäuse, mit einem Düsenkörper, mit einer Spannmutter, wobei die Spannmutter eine erste Anliegefläche und der Düsenkörper eine zweite Anliegefläche aufweisen, wobei die Spannmutter mit dem Gehäuse verbunden ist, wobei die Spannmutter eine Vorspannkraft von der ersten auf die zweite Anliegefläche überträgt, um den Düsenkörper gegen das Gehäuse zu spannen, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten und der zweiten Anliegefläche (9, 10) ein Übertragungselement (4) angeordnet ist, dass das Übertragungselement (4) die Kraft zwischen der ersten und der zweiten Anliegefläche (9, 10) überträgt.
11. Einspritzventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich- net, dass die Spannmutter (1) ein Ringteil (8) aufweist, das in ein Hülsenteil (7) übergeht, wobei das Hülsenteil (7) parallel zur Längsachse des Einspritzventils angeordnet ist und sich bis zum Gehäuse (2) erstreckt, dass die erste Anliegefläche (9) am Ringteil (8) ange- ordnet ist, und dass das Übertragungselement (4) vom
Hülsenteil (7) durch einen Spalt (13) beabstandet ist.
12. Einspritzventil nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungselement (4) eine dritte und vierte Anliegefläche (11, 12) aufweist, dass die dritte Anliegefläche (11) der ersten Anliegefläche (9) zugeordnet ist und die erste und dritte Anliegefläche (9, 11) eine erste Flächenpaarung darstellen, dass die vierte Anliegefläche (12) der zweiten An- liegefläche (10) zugeordnet ist und die zweite und vierte Anliegefläche (10, 12) eine zweite Flächenpaarung darstellen, dass die erste und die zweite Flächenpaarung einen Winkel zueinander aufweisen, der kleiner als 90° ist.
13. Einspritzventil nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungselement (4) in Form eines Ringes ausgebildet ist.
14. Einspritzventil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Flächenpaarung (9, 11) im wesentlichen senkrecht zur Mittenachse angeordnet ist, und dass die zweite Flächenpaarung (10, 12) in einem Winkel zwischen 10 und 70 ° angeordnet ist.
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