WO2005073547A1 - Kabeldurchführung und brennstoffsystemteil mit einer kabeldurchführung - Google Patents

Kabeldurchführung und brennstoffsystemteil mit einer kabeldurchführung Download PDF

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WO2005073547A1
WO2005073547A1 PCT/DE2004/002557 DE2004002557W WO2005073547A1 WO 2005073547 A1 WO2005073547 A1 WO 2005073547A1 DE 2004002557 W DE2004002557 W DE 2004002557W WO 2005073547 A1 WO2005073547 A1 WO 2005073547A1
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holding body
cable bushing
conical
recess
wire
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PCT/DE2004/002557
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Juergen Hanneke
Bernd Streicher
Arzu Schilling
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F02M63/0012—Valves
    • F02M63/0014—Valves characterised by the valve actuating means
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    • F02M63/0026—Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid using piezoelectric or magnetostrictive actuators
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    • F02M47/027—Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/166—Selection of particular materials

Definitions

  • the invention relates to a cable bushing, in particular a high-pressure cable bushing for fuel systems, and a fuel system part with such a cable bushing, in particular a fuel injection valve.
  • DE 40 05 455 AI discloses a fuel injection valve with a piezoelectric actuator and a valve closing body which can be actuated by means of a valve needle and which cooperates with a valve seat surface to form a sealing seat.
  • the actuator is arranged on the end of the fuel injection valve facing away from the injection side and is sealed via a spring membrane extending over the cross section of the fuel injection valve against a fuel introduced laterally and in the spraying direction below the spring membrane.
  • the spring diaphragm therefore divides the fuel injector into a fuel-filled spray-side section and a fuel-sealed section in which the actuator is located.
  • the sealed portion of the fuel injector faces an electrical connection via which an electrical lead is guided to the control element of the actuator.
  • the electrical connection is plugged into a hole in the side of the valve housing of the fuel injector.
  • a disadvantage of the fuel injector known from DE 40 05 455 AI is that the fuel can only be introduced into the fuel injector via a fuel inlet connection which is attached to the side of the valve housing and is located in the spray direction below the spring membrane. In particular, the fuel cannot be introduced into the fuel injection valve via the end of the valve housing opposite the injection side. Due to the unfavorable location of the
  • Fuel inlet port increases both the length and diameter of the fuel injector. In addition, the connection of a suitable fuel supply to the fuel inlet connection is made more difficult.
  • Fuel injector also has the disadvantage that the spring membrane forms a large cross-sectional area, so that a large force acts on the fastening points of the spring membrane due to the fuel pressure.
  • the known fuel injection valve is therefore unsuitable for high pressures, such as are required, for example, when injecting diesel fuel. But even at lower pressures, the spring membrane can be damaged, which is further promoted by the movements of the spring membrane on the side of the valve needle when the fuel injector is actuated.
  • Another disadvantage of the fuel injector known from DE 40 05 455 AI is that the actuator is not protected against substances penetrating through the joint between the valve housing and the electrical connection.
  • the connection of the electrical connection to an electrical contact of the actuator is complex since the actuator is introduced into the valve housing through an opening at the end and the electrical connections are guided laterally to the actuator.
  • the cable bushing according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that a self-reinforcing seal can be formed, i.e. a seal, the sealing effect of which increases with the exposure to it.
  • the cable entry can be used in particular as a high-pressure cable entry for fuel systems, i.e. for example in a pump, a fuel storage container (common rail) or a fuel injector.
  • the fuel system part according to the invention with the features of claim 10 has the advantage that the interaction of the conical body with the conical recess of the component creates a self-reinforcing seal, the sealing effect of which increases with increasing exposure.
  • a universally applicable solution is created which ensures great flexibility, in particular with regard to the arrangement of the electrical connections and the fuel supply.
  • the conical body advantageously comprises an at least substantially axial or coaxial recess in which the holding body is arranged.
  • the recess of the cone body has at least one step on which the holding body is supported.
  • a thread is provided in the recess of the cone body, at least in sections, in which the holding body engages.
  • the thread can be provided at one end of the recess.
  • the thread can be formed in a bore in the cone body in a simple manner and also offers the advantage that a reliable hold of the holding body is ensured.
  • the recess of the cone body is a cone bore and that the holding body is at least essentially conical and is inserted in the cone bore of the cone body, a seal being formed on the cone bore between the holding body and the cone body.
  • the holding body is advantageously made of glass and the wire is melted into the holding body.
  • This can e.g. can be achieved by introducing a wire covered with glass into the cone body, heating the parts above the temperature of the yield point of glass and then pressing the soft glass on both sides into the cone body.
  • the flowable glass material adapts to the shape specified by the recess in the cone body, as a result of which the holding body is formed.
  • the flowing glass material wraps around a shoulder, for example, or flows into a thread of the cone body. Since the holding body insulates the wire from the cone body, the cone body can be made of a conductive material, e.g. a steel.
  • the cone body has at least the same and preferably a larger expansion behavior than the holding body when the temperature changes required to melt the wire into the hollow body.
  • the conical body preferably contracts more strongly than the glass body during cooling, so that the conical body exerts pressure on the holding body after cooling.
  • the holding body and / or the cone body is made of technical ceramic.
  • the holding body and the conical body can also be formed from the same technical ceramic, in particular in one piece.
  • the holding body and / or the cone body can then be shaped by shaping in a mold and / or by grinding. Training from technical ceramics has the advantage that good insulation of the wire is achieved and that there is a very high compressive strength.
  • the holding body and / or cone body can also be formed from a plastic, in particular from a glass fiber reinforced plastic.
  • the wire can have compression or crushing at one or more points.
  • the wire can be band-shaped at least in sections, i.e. be flat, formed and have places where twisting of the band-shaped wire about its longitudinal axis, e.g. by 90 °. This further improves the connection between the holding body and the wire and at least largely prevents movement of the wire in the holding body.
  • the component of the fuel system part in particular of the fuel injection valve, is made of hardened steel.
  • the component thus consists of a material that at least partially changes its properties when the temperature rises significantly, that is to say that the component is made of a temperature-sensitive material, a conical recess is incorporated into the recess, into which the cable bushing is inserted.
  • the cable bushing itself can be heated considerably during manufacture, for example for melting the holding body if it is made of glass or for heating, in particular baking, the holding body if it is made of technical ceramics.
  • the component can, however, be sensitive to temperature, for example the hardened steel would at least partially lose the properties achieved by hardening when heated.
  • the advantages of the properties of the different materials can be combined. The same applies if the component is made from another temperature-sensitive material, for example from a plastic, in particular a hard and fuel-resistant plastic.
  • Figure 1 shows a first embodiment of a fuel system part according to the invention in the form of a fuel injector in a sectional view.
  • FIG. 2 shows the section designated II in FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a conical body of a cable bushing according to the invention in accordance with the first exemplary embodiment
  • Fig. 4 shows a cable bushing according to the invention according to the first embodiment
  • Fig. 5 shows a cable bushing according to the invention according to an alternative embodiment. Description of the embodiments
  • FIG. 1 shows an axial sectional view of a fuel system part according to the invention designed as a fuel injection valve 1.
  • Fuel injection valve 1 is used in particular for the direct injection of fuel, in particular diesel fuel, into a combustion chamber of a self-igniting internal combustion engine as a so-called diesel injection valve.
  • the fuel system part according to the invention can also be a fuel pump, a fuel storage chamber (common rail) or another fuel system part of a fuel system.
  • the fuel injector 1 has a first valve housing part 2, a second valve housing part 3 and a third valve housing part 4.
  • the third valve housing part 4 is indirectly connected to the first valve housing part 2 through the second valve housing part 3 by the third valve housing part 4 being screwed onto the first valve housing part 2 by means of a thread 5, the third valve housing part 4 being attached to a shoulder 6 on the second valve housing part 3 supports.
  • the first valve housing part 2 has an interior 10 formed by a recess, in which an actuator 11 consisting of at least one part is provided.
  • the actuator 11 is supported on the one hand by a foot 12 on the first valve housing part 2.
  • the foot 12 is made of hardened steel, preferably a hardened alloy steel.
  • the actuator 11 is supported on a head 13.
  • the actuator 11, the foot 12 and the head 13 together form an actuator module.
  • a fuel under high pressure is provided in the interior 10 of the fuel injection valve 1 during operation of the fuel injection valve 1.
  • the pressure of the fuel can be 1600 to 2000 bar or more, especially if diesel fuel is used as the fuel. Due to the pressure of the fuel in the interior 10, a force acts on the foot 12 in a direction 14, which presses the foot 12 against the first valve housing part 2. In this way, a hard high-pressure seal is formed between the first valve housing part 2 and the foot 12 of the actuator module, which does not require another sealant.
  • the head 13 of the actuator module forms, together with a coupler sleeve 17, a spacer plate 18, a control chamber sleeve 19 and the nozzle needle 16, a hydraulic coupler which can compensate for different thermal expansions of the individual components as well as a translation of the stroke of the actuator 11 into the stroke of the nozzle needle 16 allows.
  • a negative pressure difference to the surrounding interior 10 of the fuel injector 1 is required when the actuator 11 is actuated in the control chamber 15.
  • a spring 20 is provided which together maintains the high pressure seal between the foot 12 and the first valve housing part 2 with the high internal pressure in the interior 10.
  • the actuator 11 provided in the interior 10 is surrounded by fuel which has a high pressure.
  • the actuator 11 can be surrounded by a casing. The supply of the electrical energy for actuating the actuator 11 is described in more detail below with reference to FIG. 2.
  • FIG. 2 shows the section of the fuel injector 1 denoted by II in FIG. 1. Corresponding elements are provided with the same reference numerals in this and in all other figures, as a result of which a repeated description is unnecessary.
  • the foot 12 is pressed against the surface 25 of the first valve housing part 2 to form the hard high-pressure seal between the foot 12 and the first valve housing 2.
  • the fuel which has a high pressure, for example from the range from 1600 bar to 2000 bar.
  • the space 26 is connected to the outside of the fuel injection valve 1 by means of an opening 27 in the first valve housing part 2.
  • two electrical lines (not shown) are led into the space 26, which conduct the electrical energy for actuating the actuator 11 into the fuel injection valve 1.
  • the lines can be led into the space 26, for example, through the openings 27 or through an opening corresponding to the opening 27.
  • One line is with one first wire 31 is connected and the other line is connected to a second wire 32.
  • the first wire 31 extends into the interior 10 of the first valve housing part 2 of the fuel injector 1 and is connected at a contact point 33 to an electrical contact of the actuator 11.
  • the second wire 32 is also led into the interior 10 and at a contact point 34 with an electrical contact of the actuator
  • the wires 31, 32 can be electrically insulated from the fuel provided in the interior 10, e.g. thanks to a coating of insulating and fuel-resistant lacquer.
  • the voltage present between the two wires 31, 32 for actuating the actuator 11 can e.g. 160 volts to 200 volts.
  • the foot 12 has a first stepped bore 35 and a second stepped bore 36. At least a portion 37 of the first stepped bore 35 and a portion 38 of the second stepped bore 36 are conical. As a result, both the section 37 of the first stepped bore 35 and the section 38 of the second stepped bore 36 are conical, the two sections 37 and 38 tapering towards the space 26.
  • a conical recess 39 is formed in the foot 12.
  • a conical recess 40 is formed in the foot.
  • the foot 12 is a component that is subjected to fuel under high pressure on the side of the interior 10, it having the conical recesses 39 and 40.
  • a first cable bushing 41 and a second cable bushing 42 are inserted into the conical recesses 39 and 40.
  • the first cable bushing 41 is as follows described with reference to Figures 3 and 4.
  • An alternative embodiment of the first cable bushing 41 is described with reference to FIG. 5.
  • the design of the second cable bushing 42 corresponds to that of the first cable bushing 41, so that reference can be made to the relevant description.
  • the cone body 45 has an outer side 46, the circumference of which continuously decreases from a first end side 47 to a second end side 48 of the cone body 45.
  • the outside 46 of the cone body 45 is conical, i.e. the cone body 45 is conical.
  • the conical body 45 is inserted into the first stepped bore 35 shown in FIG. 2 in the region of the first section 37, i.e. inserted into the conical recess 39.
  • the shape of the outer side 46 is adapted to the shape of the conical recess 39, so that a seal results between the outer side 46 and the base 12 in the region of the conical recess 39.
  • the cone body 45 has an axial recess 50.
  • the cutout 50 can alternatively also be designed such that its axis is oriented offset parallel to the axis 51 of the cone body 45, so that it is a coaxial cutout 50.
  • the recess 50 is designed as a stepped bore.
  • the recess 50 of the cone body 45 has a step 52.
  • a thread 53 is provided in the recess 50 in the form of a bore at the end of the cone body 45, which lies on the side of the first end face 47.
  • FIG. 4 shows an exemplary embodiment of the cable bushing 41 according to the invention.
  • the first cable bushing 41 comprises the cone body 45 shown in FIG. 3 and a holding body 55 provided in the cutout 50.
  • the holding body 55 has a through opening 56 which is cylindrical and whose axis is parallel to the axis 51 of the cone body 45 or coincides with this.
  • the holding body 55 can be made of glass, for example.
  • the first wire 31 extends through the passage opening 56, so that it projects significantly beyond the cone body 45 and the holding body 55 inserted into the cone body 45 both on the first end face 47 and on the second end face 48.
  • the cable bushing 41 can be manufactured as follows. In the recess 50 of the cone body • 45 of the sheathed with glass first wire 31 is introduced, with the glass shroud has a diameter smaller than that of the recess 50, with the glass shroud, however, the second to the first end face 47 and / or on the End face 48 extends further than shown in FIG. 4 on the wire 31. Then the cone body 45, the holding body 55 and the first wire 31, ie the entire first cable lead-through 41, are heated above the yield point of glass, for example to 1000 ° C. The glass projecting on the first end face 47 and / or on the second end face 48 is acted upon in such a way that it is pressed into the recess 50.
  • the glass also flows into the thread 53 and wraps itself around the step 52 of the cone body 45.
  • the solidified holding body 55 engages the thread 53 in the cable bushing 41.
  • the solidified holding body 55 is supported on the step 52 of the recess 50 of the cone body 45.
  • a suitably alloyed steel is used for the cone body 45, which has a thermal expansion which is at least somewhat larger than that of the holding body 55 made of glass.
  • the material of the first wire 31 is selected such that the thermal expansion corresponds approximately to that of the holding body 55.
  • the first cable bushing 41 is inserted into the conical recess 39 of the foot 12 as shown in FIG. 2.
  • the fuel present in the interior 10 therefore acts on the first cable bushing 41 on the first end face 47 with a force which results from the area of the first end face 47 and the pressure of the fuel in the interior 10.
  • the first cable duct 41 is pressed in the direction of the at least approximately unpressurized space 26 into the conical recess 39, so that a self-reinforcing seal between the foot 12 and the first cable duct 41 on the conical recess 39 results.
  • the fuel pressure also acts on the holding body 55 on the side of the first end face 47, so that it is also pressed in the direction of the space 26.
  • the holding body 55 is supported both on the step 52 and on the thread 53 of the first cone body 45.
  • the thread 53 can also be formed without a slope, ie in the form of grooves. It is also possible that the thread 53 groove-shaped threads, ie threads having an approximately rectangular cross-section, or that one or more annular grooves are provided in the recess 50.
  • only one of the described means for supporting the holding body 55 is provided in the recess 50 of the cone body 45, specifically only the thread 53 or only the step 52 can be provided in the recess 50 of the cone body 45.
  • the fuel pressure in the interior 10 can also act on the first wire 31, which acts on the wire 31 with a force in the direction of the space 26.
  • the frictional force existing between the wire 31 and the holding body 55 in the area of the passage opening 56 is used to hold the first wire 31 in the passage opening 56.
  • the first cable bushing 41 is in the conical recess 39 by pressing, gluing or the like. attached.
  • the first cable bushing 41 can be soldered into the conical recess 39, the soldering being carried out at a low temperature in order not to change the properties of the material of the foot 12 at least substantially, in particular in order to maintain the hardness of the foot 12.
  • the diameter of the cone body 45 on the first end face 47 is preferably selected such that even with possible tolerances of the conical recess 39 and the cone body 45, the cone body 45 in the region 57 of the outside 46 at the first end face 47 bears against the cone-shaped recess 39 , This means that, despite tolerances, the cone body 45 is always in contact with the conical recess 39 on the pressure side.
  • the cone body 45 can be coated with a suitable soft metal layer, for example with nickel. This further improves the sealing effect.
  • the cutout 50 of the conical body 45 is also conical, the diameter of the cutout 50 decreasing from the first end face 47 to the second end face 48.
  • a thread 53 is also provided.
  • the conical design of the recess 50 generates an additional holding force for holding the holding body 55 in the cone body 45 when the holding body 55 is acted upon on the first end face 47 by the fuel pressure in the interior 10.
  • the first wire 31 has a point 60 and a point 61 at which a change in the shape and size of the cross-sectional area of the first wire 31 is provided.
  • the cross section of the first wire is increased at locations 60, 61, i.e.
  • the wire 31 is compressed.
  • a combination of the options mentioned is also conceivable.
  • the holding body 55 which is made of glass, forms an insulator which also ensures reliable insulation at the voltages of, for example, 160 volts to 200 volts required to control the actuator.
  • the cable bushing 41 described can also be used for other arrangements by providing a preferably precise conical bore.
  • the cable bushing according to the invention has the advantage that it can be standardized, inexpensive, easy to assemble, saves installation space, can be stored in stock, is self-reinforcing and reliable.

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Abstract

Eine Kabeldurchführung (41), insbesondere eine Hochdruckkabeldurchführung für Brennstoffsysteme, weist einen zumindest abschnittsweise kegelförmigen Kegelkörper (45, 46) und zumindest einen mit dem Kegelkörper (45, 46) verbundenen Haltekörper (55) auf. Dabei umfasst der Haltekörper (55) zumindest eine Durchgangsöffnung (56). Ferner ist zumindest ein elektrisch leitender Draht (31, 32) durch die Durchgangsöffnung (56) geführt. Dabei ist die Verbindung zwischen dem Kegelkörper (45) und dem Haltekörper (55) abdichtend ausgebildet und der Draht (31, 32) ist so in der Durchgangsöffnung (56) mit dem Haltekörper (55) verbunden, dass der Draht (31, 32) in der Durchgangsöffnung (56) gehalten ist und eine Abdichtung der Durchgangsöffnung (56) erreicht ist. Ausserdem ist ein Brennstoffsystemteil, insbesondere ein Brennstoffeinspritzventil (1), mit solch einer Kabeldurchführung (41, 42) angegeben, die ausserdem ein Bauteil (12) umfasst, das mit Brennstoff unter hohem Druck beaufschlagbar ist.

Description

Kabeldurchführung und Brennstoffsystemteil mit einer Kabeldurchführung
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Kabeldurchführung, insbesondere eine Hochdruckkabeldurchführung für BrennstoffSysteme, und ein Brennstoffsystemteil mit solch einer Kabeldurchführung, insbesondere ein Brennstoffeinspritzventil.
Aus der DE 40 05 455 AI ist ein Brennstoffeinspritzventil mit einem piezoelektrischen Aktor und einem mittels einer Ventilnadel betätigbaren Ventilschließkörper, der mit einer Ventilsitzfläche zu einem Dichtsitz zusammenwirkt, bekannt. Der Aktor ist dabei an dem der Abspritzseite abgewandten Ende des Brennstoffeinspritzventils angeordnet und über eine sich über den Querschnitt des Brennstoffeinspritzventils erstreckende Federmembran gegen einen seitlich und in Abspritzrichtung unterhalb der Federmembran eingeführten Brennstoff abgedichtet. Die Federmembran teilt daher das Brennstoffeinspritzventil in einen mit Brennstoff gefüllten abspritzseitigen Abschnitt und einen gegen den Brennstoff abgedichteten Abschnitt, in dem sich der Aktor befindet. Der abgedichtete Abschnitt des Brennstoffeinspritzventils weist einen elektrischen Anschluss auf, über den eine elektrische Zuleitung an das Ansteuerelement des Aktors geführt ist. Der elektrische Anschluss ist dabei in eine seitlich an dem Ventilgehäuse des Brennstoffeinspritzventils angebrachte Bohrung gesteckt.
Nachteilig bei dem aus der DE 40 05 455 AI bekannten Brennstoffeinspritzventil ist, dass der Brennstoff nur über einen seitlich an dem Ventilgehäuse angebrachten und in Abspritzrichtung unterhalb der Federmembran liegenden Brennstoffeinlassstutzen in das Brennstoffeinspritzventil eingeführt werden kann. Insbesondere kann der Brennstoff nicht über das der Abspritzseite gegenüberliegende Ende des Ventilgehäuses in das Brennstoffeinspritzventil eingeführt werden. Durch die unvorteilhafte Lage des
Brennstoffeinlassstutzens wird sowohl die Länge als auch der Durchmesser des Brennstoffeinspritzventils vergrößert. Außerdem wird das Anschließen einer geeigneten BrennstoffZuführung an den Brennstoffeinlassstutzen erschwert .
Das aus der DE 40 05 455 AI bekannte
Brennstoffeinspritzventil hat außerdem den Nachteil, dass die Federmembran eine große Querschnittsfläche bildet, so dass aufgrund des Brennstoffdruckes eine große Kraft an den Befestigungsstellen der Federmembran wirkt. Das bekannte Brennstoffeinspritzventil ist daher für hohe Drücke ungeeignet, wie sie z.B. beim Einspritzen von Dieselbrennstoff benötigt werden. Aber auch bei geringeren Drücken kann es zur Beschädigung der Federmembran kommen, was durch die beim Betätigen des Brennstoffeinspritzventils auftretenden Bewegungen der Federmembran auf der Seite der Ventilnadel noch gefördert wird. Ein weiterer Nachteil des aus der DE 40 05 455 AI bekannten Brennstoffeinspritzventils ist, dass der Aktor nicht gegen über die Trennfuge zwischen dem Ventilgehäuse und dem elektrischen Anschluss eindringende Stoffe geschützt ist. Außerdem ist die Verbindung des elektrischen Anschlusses mit einem elektrischen Kontakt des Aktors aufwändig, da der Aktor über eine endseitige Öffnung in das Ventilgehäuse eingeführt wird und die elektrischen Anschlüsse seitlich an den Aktor geführt sind.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Kabeldurchführung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass sich eine selbstverstärkende Dichtung ausbilden lässt, d.h. eine Dichtung, deren Dichtwirkung mit zunehmender Beaufschlagung zunimmt. Die Kabeldurchführung kann insbesondere als Hochdruckkabeldurchführung für BrennstoffSysteme zum Einsatz kommen, d.h. beispielsweise in einer Pumpe, einem Brennstoffvorratsbehälter (Common Rail) oder einem Brennstoffeinspritzventil eingesetzt werden. Das erfindungsgemäße Brennstoffsystemteil mit den Merkmalen des Anspruchs 10 hat den Vorteil, dass durch die Zusammenwirkung des Kegelkörpers mit der kegelförmigen Aussparung des Bauteils eine selbstverstärkende Dichtung geschaffen wird, deren Dichtwirkung mit zunehmender Beaufschlagung zunimmt. Gegenüber dem Stand der Technik ergibt sich der weitere Vorteil, dass eine universell anwendbare Lösung geschaffen wird, die eine große Flexibilität, insbesondere hinsichtlich der Anordnung der elektrischen Anschlüsse und der Brennstoffzufuhr, gewährleistet.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 9 aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der in Anspruch 1 angegebenen Kabeldurchführung möglich. Durch die in dem abhängigen Anspruch 11 angegebene Maßnahme ist eine vorteilhafte Weiterbildung des im Anspruch 10 angegebenen Brennstoffsystemteils möglich.
In vorteilhafter Weise umfasst der Kegelkörper eine zumindest im Wesentlichen axiale oder koaxiale Aussparung, in der der Haltekörper angeordnet ist. Dadurch kann der kompakte Aufbau der Kabeldurchführung weiter verbessert werden und eine gleichmäßige Beaufschlagung der gebildeten Dichtungen erreicht werden.
Ferner ist es vorteilhaft, dass die Aussparung des Kegelkörpers zumindest eine Stufe aufweist, an der der Haltekörper abgestützt ist. Dadurch wird auch bei einer hohen Beaufschlagung des Haltekörpers, z.B. aufgrund eines sehr hohen Brennstoffdruckes, eine Verschiebung des Haltekörpers in dem Kegelkörper verhindert.
Vorteilhaft ist es ferner, dass in der Aussparung des Kegelkörpers zumindest abschnittsweise ein Gewinde vorgesehen ist, in das der Haltekörper eingreift. Insbesondere kann das Gewinde an einem Ende der Aussparung vorgesehen sein. Das Gewinde kann in einfacher Weise in einer Bohrung des Kegelkörpers ausgebildet werden und bietet zudem den Vorteil, dass ein zuverlässiger Halt des Haltekörpers sichergestellt wird.
Ferner ist es vorteilhaft, dass die Aussparung des Kegelkörpers eine Kegelbohrung ist und dass der Haltekörper zumindest im Wesentlichen kegelförmig ausgebildet und in der Kegelbohrung des Kegelkörpers eingesetzt ist, wobei zwischen dem Haltekörper und dem Kegelkörper an der Kegelbohrung eine Dichtung ausgebildet ist. Dadurch wird zwischen dem Haltekörper und dem Kegelkörper an der Kegelbohrung eine selbstverstärkende Dichtung geschaffen, deren Dichtwirkung mit zunehmender Beaufschlagung zunimmt.
In vorteilhafter Weise ist der Haltekörper aus Glas ausgebildet und der Draht in den Haltekörper eingeschmolzen. Dies kann z.B. dadurch erreicht werden, dass in den Kegelkörper ein von Glas ummantelter Draht eingebracht wird, die Teile über die Temperatur der Fließgrenze von Glas erhitzt werden und dann das weiche Glas beidseitig in den Kegelkörper gepresst wird. Dabei passt sich das fließfähige Glasmaterial der durch die Aussparung des Kegelkörpers vorgegebenen Form an, wodurch der Haltekörper gebildet wird. Dabei legt sich das fließende Glasmaterial beispielsweise um einen Absatz oder fließt in ein Gewinde des Kegelkörpers hinein. Da der Haltekörper den Draht gegenüber dem Kegelkörper isoliert, kann der Kegelkörper aus einem leitenden Material ausgebildet sein, z.B. einem Stahl.
Vorteilhaft ist es dabei, dass der Kegelkörper bei den zum Einschmelzen des Drahtes in den Hohlkörper erforderlichen Temperaturänderungen zumindest ein gleich großes und vorzugsweise ein größeres Ausdehnungsverhalten wie der Haltekörper hat. Dadurch zieht sich der Kegelkörper beim Abkühlen vorzugsweise stärker zusammen als der Glaskörper, so dass der Kegelkörper nach dem Abkühlen einen Druck auf den Haltekörper ausübt.
Vorteilhaft ist es, dass der Haltekörper und/oder der Kegelkörper aus technischer Keramik ausgebildet ist. In diesem Fall können der Haltekörper und der Kegelkörper auch aus der gleichen technischen Keramik, insbesondere einstückig, ausgebildet sein. Die Formgebung des Haltekörpers und/oder des Kegelkörpers kann dann durch Formen in einer Form und/oder durch Schleifen erfolgen. Die Ausbildung aus technischer Keramik hat den Vorteil, dass eine gute Isolation des Drahtes erreicht wird und dass eine sehr hohe Druckfestigkeit besteht. Alternativ können der Haltekörper und/oder Kegelkörper auch aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff, ausgebildet sein.
Vorteilhaft ist es, dass im Bereich der Durchgangsoffnung des Haltekörpers zur Erzeugung einer formschlüssigen Verbindung zwischen dem Draht und dem Haltekörper zumindest an einer Stelle eine Änderung der Form und/oder der Größe der Querschnittsfläche des Drahtes vorgesehen ist. Beispielsweise kann der Draht an einer oder mehreren Stellen Stauchungen oder Quetschungen aufweisen. Außerdem kann der Draht zumindest abschnittsweise bandförmig, d.h. flach, ausgebildet sein und Stellen aufweisen, an denen eine Verdrehung des bandförmigen Drahtes um seine Längsachse, z.B. um 90°, erfolgt. Dadurch wird die Verbindung zwischen dem Haltekörper und dem Draht weiter verbessert und eine Bewegung des Drahtes in dem Haltekörper zumindest weitgehend verhindert.
Vorteilhaft ist es, dass das Bauteil des Brennstoffsystemteils, insbesondere des Brennstoffeinspritzventils, aus einem gehärteten Stahl ausgebildet ist. Dadurch wird eine hohe Festigkeit des Bauteils erzielt. Da das Bauteil somit aus einem Material besteht, das bei nicht unerheblichen Temperaturerhöhungen zumindest teilweise seine Eigenschaften ändert, d.h., dass das Bauteil aus einem temperaturempfindlichen Material ausgebildet ist, ist in diesem eine kegelförmige Aussparung eingearbeitet, in das die Kabeldurchführung eingesetzt ist. Die Kabeldurchführung selbst kann bei der Herstellung erheblich erwärmt werden, z.B. zum Schmelzen des Haltekörpers, falls dieser aus Glas gebildet ist, oder zum Erhitzen, insbesondere Ausbacken, des Haltekörpers, falls dieser aus technischer Keramik hergestellt ist. Das Bauteil kann jedoch temperaturempfindlich sein, z.B. würde der gehärtete Stahl beim Erwärmen die durch das Härten erzielten Eigenschaften zumindest zum Teil wieder verlieren. Da allerdings die Kabeldurchführung in das Bauteil eingesetzt wird, können die Vorteile der Eigenschaften der verschiedenen Werkstoffe kombiniert werden. Entsprechendes gilt, wenn das Bauteil aus einem anderen temperaturempfindlichen Material, z.B. aus einem Kunststoff, insbesondere einem harten und kraftstoffresistenten Kunststoff, hergestellt ist.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffsystemteils in Form eines Brennstoffeinspritzventils in einer Schnittdarstellung;
Fig. 2 den in Fig. 1 mit II bezeichneten Ausschnitt;
Fig. 3 einen Kegelkörper einer erfindungsgemäßen Kabeldurchführung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 4 eine erfindungsgemäße Kabeldurchführung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel und
Fig. 5 eine erfindungsgemäße Kabeldurchführung gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel. Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig. 1 zeigt in einer axialen Schnittdarstellung ein erfindungsgemäßes als Brennstoffeinspritzventil 1 ausgebildetes Brennstoffsystemteil . Das
Brennstoffeinspritzventil 1 dient insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff, insbesondere von Dieselbrennstoff, in einen Brennraum einer selbstzündenden Brennkraftmaschine als so genanntes Dieseleinspritzventil. Das erfindungsgemäße Brennstoffsystemteil kann auch eine Brennstoffpumpe, eine Brennstoffvorratskammer (Common Rail) oder ein anderes Brennstoffsystemteil eines BrennstoffSystems sein.
Das Brennstoffeinspritzventil 1 weist ein erstes Ventilgehäuseteil 2, ein zweites Ventilgehäuseteil 3 und ein drittes Ventilgehäuseteil 4 auf. Dabei ist das dritte Ventilgehäuseteil 4 mittelbar mit dem ersten Ventilgehäuseteil 2 durch das zweite Ventilgehäuseteil 3 verbunden, indem das dritte Ventilgehäuseteil 4 mittels eines Gewindes 5 auf das erste Ventilgehäuseteil 2 aufgeschraubt ist, wobei sich das dritte Ventilgehäuseteil 4 an einem Absatz 6 an dem zweiten Ventilgehäuseteil 3 abstützt.
Das erste Ventilgehäuseteil 2 weist einen durch eine Aussparung gebildeten Innenraum 10 auf, in dem ein aus mindestens einem Teil bestehender Aktor 11 vorgesehen ist. Der Aktor 11 stützt sich dabei einerseits über einen Fuß 12 an dem ersten Ventilgehäuseteil 2 ab. Der Fuß 12 ist aus gehärtetem Stahl, vorzugsweise aus einem gehärteten legierten Stahl, hergestellt. Auf der anderen Seite stützt sich der Aktor 11 an einem Kopf 13 ab. Der Aktor 11, der Fuß 12 und der Kopf 13 bilden zusammen ein Aktormodul. In dem Innenraum 10 des Brennstoffeinspritzventils 1 ist beim Betrieb des Brennstoffeinspritzventils 1 ein Brennstoff unter hohem Druck vorgesehen. Der Druck des Brennstoffs kann 1600 bis 2000 bar oder mehr betragen, insbesondere wenn als Brennstoff Dieselbrennstoff verwendet wird. Aufgrund des Druckes des Brennstoffs in dem Innenraum 10 wirkt auf den Fuß 12 eine Kraft in einer Richtung 14, die den Fuß 12 gegen das erste Ventilgehäuseteil 2 presst. Auf diese Weise wird zwischen dem ersten Ventilgehäuseteil 2 und dem Fuß 12 des Aktormoduls eine harte Hochdruckabdichtung ausgebildet, die ohne ein weiteres Dichtmittel auskommt.
Bei einer Betätigung des Aktors 11 erfolgt mittels des Kopfes 13 eine Beeinflussung des Druckes in einem Steuerraum 15, so dass eine Düsennadel 16 geöffnet oder geschlossen wird.
Der Kopf 13 des Aktormoduls bildet gemeinsam mit einer Kopplerhülse 17, einer Distanzplatte 18, einer Steuerraumhülse 19 und der Düsennadel 16 einen hydraulischen Koppler, der sowohl unterschiedliche Wärmeausdehnungen der einzelnen Bauteile ausgleichen kann als auch eine Übersetzung des Hubes des Aktors 11 in den Hub der Düsennadel 16 ermöglicht.
Damit das aus dem Aktor 11, dem Fuß 12 und dem Kopf 13 bestehende Aktormodul die Düsennadel 16 öffnen kann, ist bei der Ansteuerung des Aktors 11 in dem Steuerraum 15 eine negative Druckdifferenz zum umgebenden Innenraum 10 des Brennstoffeinspritzventils 1 erforderlich. Um zu verhindern, dass der Fuß 12 des Aktormoduls bei der Betätigung des Aktors 11 sich entgegen der Richtung 14 vom ersten Ventilgehäuseteil 2 abhebt, wodurch die Hochdruckabdichtung zwischen dem Fuß 12 und dem ersten Ventilgehäuseteil 2 geöffnet würde, ist eine Feder 20 vorgesehen, die zusammen mit dem hohen Innendruck im Innenraum 10 die Hochdruckabdichtung zwischen dem Fuß 12 und dem ersten Ventilgehäuseteil 2 aufrechterhält.
Der in dem Innenraum 10 vorgesehene Aktor 11 ist von Brennstoff umgeben, der einen hohen Druck hat. Um den Aktor 11 gegen den Brennstoff abzudichten, kann der Aktor 11 von einer Ummantelung umgeben sein. Die Zuführung der elektrischen Energie zum Betätigen des Aktors 11 wird nachfolgend anhand der Fig. 2 näher beschrieben.
Fig. 2 zeigt den in Fig. 1 mit II bezeichneten Ausschnitt des Brennstoffeinspritzventils 1. Sich entsprechende Elemente sind in dieser und in allen anderen Figuren mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen, wodurch sich eine wiederholende Beschreibung erübrigt.
Der Fuß 12 wird gegen die Fläche 25 des ersten Ventilgehäuseteils 2 zur Ausbildung der harten Hochdruckabdichtung zwischen dem Fuß 12 und dem ersten Ventilgehäuse 2 gepresst. In dem Innenraum 10 befindet sich der Brennstoff, der einen hohen Druck hat, z.B. aus dem Bereich von 1600 bar bis 2000 bar. Ein Raum 26 des ersten Ventilgehäuseteils 2 des Brennstoffeinspritzventils 1, der durch die Hochdruckabdichtung von dem Innenraum 10 getrennt ist, ist im Wesentlichen druckfrei, d.h. hat in etwa Atmosphärendruck. Hierzu ist der Raum 26 mittels einer Öffnung 27 des ersten Ventilgehäuseteils 2 mit der Außenseite des Brennstoffeinspritzventils 1 verbunden. In den Raum 26 sind außerdem zwei elektrische Leitungen (nicht dargestellt) geführt, die die elektrische Energie zum Betätigen des Aktors 11 in das Brennstoffeinspritzventil 1 hineinleiten. Die Leitungen können z.B. durch die Öffnungen 27 oder durch eine der Öffnung 27 entsprechende Öffnung in den Raum 26 geführt werden. Die eine Leitung ist mit einem ersten Draht 31 verbunden und die andere Leitung ist mit einem zweiten Draht 32 verbunden. Der erste Draht 31 erstreckt sich in den Innenraum 10 des ersten Ventilgehäuseteils 2 des Brennstoffeinspritzventils 1 und ist an einer Kontaktstelle 33 mit einem elektrischen Kontakt des Aktors 11 verbunden. Entsprechend ist auch der zweite Draht 32 in den Innenraum 10 geführt und an einer Kontaktstelle 34 mit einem elektrischen Kontakt des Aktors
11 verbunden. Insbesondere im Bereich des Innenraums 10 und an den Kontaktstellen 33 und 34 können die Drähte 31, 32 gegenüber dem in dem Innenraum 10 vorgesehenen Brennstoff elektrisch isoliert sein, z.B. durch eine Beschichtung aus isolierendem und brennstofffestem Lack. Die zum Betätigen des Aktors 11 zwischen den beiden Drähten 31, 32 anliegende Spannung kann z.B. 160 Volt bis 200 Volt betragen.
Der Fuß 12 weist eine erste Stufenbohrung 35 und eine zweite Stufenbohrung 36 auf. Dabei ist zumindest ein Abschnitt 37 der ersten Stufenbohrung 35 und ein Abschnitt 38 der zweiten Stufenbohrung 36 kegelförmig ausgebildet. Dadurch ist sowohl der Abschnitt 37 der ersten Stufenbohrung 35 als auch der Abschnitt 38 der zweiten Stufenbohrung 36 konisch ausgebildet, wobei die beiden Abschnitte 37 und 38 sich zum Raum 26 hin verjüngen.
Durch den Abschnitt 37 der ersten Stufenbohrung 35 ist eine kegelförmige Aussparung 39 in dem Fuß 12 ausgebildet. Entsprechend ist durch den Abschnitt 38 der zweiten Stufenbohrung 36 eine kegelförmige Aussparung 40 in dem Fuß
12 ausgebildet. Bei dem Fuß 12 handelt es sich um ein Bauteil, das auf der Seite des Innenraums 10 mit Brennstoff unter hohem Druck beaufschlagt ist, wobei es die kegelförmigen Aussparungen 39 und 40 aufweist. In die kegelförmigen Aussparungen 39 und 40 sind eine erste Kabeldurchführung 41 und eine zweite Kabeldurchführung 42 eingesetzt. Die erste Kabeldurchführung 41 ist nachfolgend anhand der Figuren 3 und 4 näher beschrieben. Eine alternative Ausführungsform der ersten Kabeldurchführung 41 ist anhand der Fig. 5 beschrieben. Die Ausführung der zweiten Kabeldurchführung 42 entspricht der der ersten Kabeldurchführung 41, so dass auf die diesbezügliche Beschreibung Bezug genommen werden kann.
Fig. 3 zeigt einen Kegelkörper 45 der ersten Kabeldurchführung 41. Der Kegelkörper 45 weist eine Außenseite 46 auf, deren Umfang von einer ersten Stirnseite 47 zu einer zweiten Stirnseite 48 des Kegelkörpers 45 hin kontinuierlich abnimmt. Dadurch ist die Außenseite 46 des Kegelkörpers 45 konisch ausgebildet, d.h. der Kegelkörper 45 ist kegelförmig ausgebildet. Der Kegelkörper 45 ist in die in der Fig. 2 dargestellte erste Stufenbohrung 35 im Bereich des ersten Abschnitts 37 eingesetzt, d.h. in die kegelförmige Aussparung 39 eingesetzt. Die Form der Außenseite 46 ist dabei an die Form der kegelförmigen Aussparung 39 angepasst, so dass sich zwischen der Außenseite 46 und dem Fuß 12 im Bereich der kegelförmigen Aussparung 39 eine Dichtung ergibt.
Der Kegelkörper 45 weist eine axiale Aussparung 50 auf. Die Aussparung 50 kann alternativ auch so ausgebildet sein, dass ihre Achse parallel versetzt zu der Achse 51 des Kegelkörpers 45 orientiert ist, so dass es sich um eine koaxiale Aussparung 50 handelt. In Abhängigkeit von dem jeweiligen Anwendungsfall ist es allerdings auch möglich, die Aussparung 50 so auszubilden, dass ihre Achse gegenüber der Achse 51 des Kegelkörpers 45 geneigt bzw. geneigt und versetzt orientiert ist.
In dem Ausführungsbeispiel des Kegelkörpers 45 ist die Aussparung 50 als Stufenbohrung ausgebildet. Dadurch weist die Aussparung 50 des Kegelkörpers 45 eine Stufe 52 auf. Außerdem ist an dem Ende des Kegelkörpers 45, das auf der Seite der ersten Stirnseite 47 liegt, ein Gewinde 53 in der als Bohrung ausgebildeten Aussparung 50 vorgesehen.
Die Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kabeldurchführung 41. Die erste Kabeldurchführung 41 umfasst den in der Fig. 3 dargestellten Kegelkörper 45 und einen in der Aussparung 50 vorgesehenen Haltekörper 55. Der Haltekörper 55 weist eine Durchgangsoffnung 56 auf, die zylinderförmig ausgebildet ist und deren Achse parallel zur Achse 51 des Kegelkörpers 45 ist bzw. mit dieser übereinstimmt. Der Haltekörper 55 kann beispielsweise aus Glas ausgebildet sein. Der erste Draht 31 erstreckt sich durch die Durchgangsoffnung 56, so dass er sowohl an der ersten Stirnseite 47 als auch an der zweiten Stirnseite 48 deutlich über den Kegelkörper 45 und den in den Kegelkörper 45 eingesetzten Haltekörper 55 hinausragt.
Die Kabeldurchführung 41 kann wie folgt hergestellt werden. In die Aussparung 50 des Kegelkörpers • 45 wird der mit Glas ummantelte erste Draht 31 eingeführt, wobei die Glasummantelung einen Durchmesser hat, der kleiner als der der Aussparung 50 ist, wobei die Glasummantelung sich allerdings auf der ersten Stirnseite 47 und/oder auf der zweiten Stirnseite 48 weiter als in der Fig. 4 gezeigt an dem Draht 31 erstreckt. Dann werden der Kegelkörper 45, der Haltekörper 55 und der erste Draht 31, d.h. die gesamte erste Kabeldurchführung 41, über die Fließgrenze von Glas, z.B. auf 1000°C, erhitzt. Dabei wird das an der ersten Stirnseite 47 und/oder an der zweiten Stirnseite 48 überstehende Glas derart beaufschlagt, dass es in die Aussparung 50 hineingedrückt wird. Dadurch fließt das Glas auch in das Gewinde 53 und legt sich um die Stufe 52 des Kegelkörpers 45. Nach dem Abkühlen der ersten Kabeldurchführung 41 greift der erstarrte Haltekörper 55 in das Gewinde 53 ein. Außerdem stützt sich der erstarrte Haltekörper 55 an der Stufe 52 der Aussparung 50 des Kegelkörpers 45 ab. Im Hinblick auf eine Druckbeaufschlagung des Haltekörpers durch den Kegelkörper 45 im abgekühlten Zustand ist es von Vorteil, dass für den Kegelkörper 45 ein geeignet legierter Stahl verwendet wird, der eine Wärmeausdehnung aufweist, die zumindest etwas größer ist als die des aus Glas bestehenden Haltekörpers 55. Um im Übergangsbereich zwischen dem Draht 31 und dem Haltekörper 55 Spannungen in den Materialien zu vermeiden, ist das Material des ersten Drahtes 31 so gewählt, dass die Wärmeausdehnung der des Haltekörpers 55 in etwa entspricht.
Die erste Kabeldurchführung 41 ist wie in der Fig. 2 dargestellt in die kegelförmige Aussparung 39 des Fußes 12 eingesetzt. Der in dem Innenraum 10 vorhandene Brennstoff beaufschlagt daher die erste Kabeldurchführung 41 an der ersten Stirnseite 47 mit einer Kraft, die sich aus der Fläche der ersten Stirnseite 47 und dem Druck des Brennstoffes in dem Innenraum 10 ergibt. Somit wird die erste Kabeldurchführung 41 in Richtung zu dem zumindest näherungsweise drucklosen Raum 26 in die kegelförmige Aussparung 39 gepresst, so dass sich eine selbstverstärkende Dichtung zwischen dem Fuß 12 und der ersten Kabeldurchführung 41 an der kegelförmigen Aussparung 39 ergibt .
Der Brennstoffdruck wirkt auf der Seite der ersten Stirnseite 47 auch auf den Haltekörper 55 ein, so dass dieser ebenfalls in Richtung des Raumes 26 gepresst wird. Dabei stützt sich der Haltekörper 55 sowohl an der Stufe 52 als auch an dem Gewinde 53 des ersten Kegelkörpers 45 ab. Dabei kann das Gewinde 53 auch steigungslos, d.h. in Form von Rillen ausgebildet sein. Außerdem ist es möglich, dass das Gewinde 53 nutförmige Gewindegänge, d.h. Gewindegänge mit näherungsweise rechteckigem Querschnitt aufweist, oder dass ein oder mehrere ringförmige Nuten in der Aussparung 50 vorgesehen sind. Außerdem ist es möglich, dass nur eines der beschriebenen Mittel zum Abstützen des Haltekörpers 55 in der Aussparung 50 des Kegelkörpers 45 vorgesehen ist, speziell kann nur das Gewinde 53 oder auch nur die Stufe 52 in der Aussparung 50 des Kegelkörpers 45 vorgesehen sein.
Außerdem kann durch den Brennstoffdruck im Innenraum 10 auch eine Beaufschlagung des ersten Drahtes 31 erfolgen, die den Draht 31 mit einer Kraft in Richtung des Raumes 26 beaufschlagt. Hierbei wird die zwischen dem Draht 31 und dem Haltekörper 55 im Bereich der Durchgangsoffnung 56 bestehende Reibungskraft zum Halten des ersten Drahtes 31 in der Durchgangsoffnung 56 verwendet.
Die erste Kabeldurchführung 41 ist in der kegelförmigen Aussparung 39 durch Einpressen, Einkleben oder dgl . befestigt. Alternativ kann die erste Kabeldurchführung 41 in der kegelförmigen Aussparung 39 eingelötet sein, wobei das Löten bei niedriger Temperatur erfolgt, um die Eigenschaften des Materials des Fußes 12 zumindest im Wesentlichen nicht zu verändern, insbesondere um die Härte des Fußes 12 zu erhalten. Der Durchmesser des Kegelkörpers 45 an der ersten Stirnseite 47 ist dabei vorzugsweise so gewählt, dass auch bei möglichen Toleranzen der kegelförmigen Aussparung 39 und des Kegelkörpers 45 der Kegelkörper 45 in dem Bereich 57 der Außenseite 46 bei der ersten Stirnseite 47 an der kegelförmigen Aussparung 39 anliegt. Das bedeutet, dass trotz Toleranzen der Kegelkörper 45 immer auf der Druckseite an der kegelförmigen Aussparung 39 anliegt. Dadurch entsteht eine zusätzliche vom Druck des Brennstoffes in dem Innenraum 10 abhängige radiale Dichtkraft. Um die Oberflächenrauigkeit an der Außenseite 46 des Kegelkörpers 45 und/oder an dem Abschnitt 37 der kegelförmigen Aussparung 39 auszugleichen, kann der Kegelkörper 45 mit einer geeigneten weichen Metallschicht, z.B. mit Nickel, beschichtet sein. Dadurch wird die Dichtwirkung weiter verbessert.
Fig. 5 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Kabeldurchführung 41. Bei diesem alternativen Ausführungsbeispiel ist die Aussparung 50 des Kegelkörpers 45 ebenfalls konisch ausgebildet, wobei der Durchmesser der Aussparung 50 von der ersten Stirnseite 47 zu der zweiten Stirnseite 48 hin abnimmt. Außerdem ist ein Gewinde 53 vorgesehen. Durch die konische Ausbildung der Aussparung 50 wird eine zusätzliche Haltekraft zum Halten des Haltekörpers 55 in dem Kegelkörper 45 bei Beaufschlagung des Haltekörpers 55 auf der ersten Stirnseite 47 durch den Brennstoffdruck im Innenraum 10 erzeugt. Außerdem weist der erste Draht 31 eine Stelle 60 und eine Stelle 61 auf, an denen eine Änderung der Form und der Größe der Querschnittsfläche des ersten Drahtes 31 vorgesehen ist. Bei dem in der Fig. 5 dargestellten alternativen Ausführungsbeispiel ist der Querschnitt des ersten Drahtes an den Stellen 60, 61 vergrößert, d.h. an den Stellen 60, 61 sind Stauchungen des Drahtes 31 vorgesehen. Alternativ ist es auch möglich, dass an den Stellen 60, 61 Quetschungen vorgesehen sind, oder dass der erste Draht 31 bandförmig ausgebildet ist, wobei an den Stellen 60, 61 jeweils eine Verdrehung des ersten Drahtes 31 um die Achse 51 um einen Winkel von z.B. 90° auftritt. Es ist auch eine Kombination der genannten Möglichkeiten denkbar.
Durch den aus Glas ausgebildeten Haltekörper 55 ist ein Isolator gebildet, der auch bei den zum Ansteuern des Aktors erforderlichen Spannungen von z.B. 160 Volt bis 200 Volt eine sichere Isolierung gewährleistet. Die beschriebene Kabeldurchführung 41 kann auch für andere Anordnungen verwendet werden, indem eine vorzugsweise präzise konische Bohrung vorgesehen wird. Die erfindungsgemäße Kabeldurchführung hat dabei den Vorteil, dass sie standardisierbar, kostengünstig, einfach montierbar, Bauraum sparend, lagerhaltig bevorratbar, selbstverstärkend und zuverlässig ist.

Claims

Ansprüche
1. Kabeldurchführung (41), insbesondere
Hochdruckkabeldurchführung für BrennstoffSystem, mit einem zumindest abschnittsweise kegelförmigen Kegelkörper (45,
46) , zumindest einem mit dem Kegelkörper (45, 46) verbundenen Haltekörper (55) , der zumindest eine Durchgangsoffnung (56) aufweist, und zumindest einem elektrisch leitenden Draht (31, 32) , der durch die Durchgangsoffnung (56) geführt ist, wobei die Verbindung zwischen dem Kegelkörper (45) und dem Haltekörper (55) abgedichtet ausgebildet ist und wobei der Draht (31, 32) in der Durchgangsoffnung (56) mit dem Haltekörper (55) so verbunden ist, dass der Draht (31, 32) in der Durchgangsoffnung (56) gehalten ist und eine Abdichtung der Durchgangsoffnung (56) erreicht ist.
2. Kabeldurchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kegelkörper (45) zumindest eine zumindest im Wesentlichen axiale oder koaxiale Aussparung (50) aufweist, in der der Haltekörper (55) angeordnet ist.
3. Kabeldurchführung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (50) des Kegelkörpers (45) zumindest eine Stufe (52) aufweist, an der der Haltekörper (55) abgestützt ist.
4. Kabeldurchführung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Aussparung (50) des Kegelkörpers (45) zumindest abschnittsweise, insbesondere an einem Ende der Aussparung (50) , ein Gewinde (53) vorgesehen ist, in das der Haltekörper (55) eingreift.
5. Kabeldurchführung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (50) des Kegelkörpers (45) zumindest im Wesentlichen kegelförmig ausgebildet ist und dass der Haltekörper (55) zumindest im Wesentlichen kegelförmig ausgebildet und in die kegelförmige Aussparung (50) des Kegelkörpers (45) eingesetzt ist, wobei zwischen dem Haltekörper (55) und dem Kegelkörper (45) an der kegelförmigen Aussparung (50) eine Dichtung ausgebildet ist.
6. Kabeldurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltekörper (55) aus Glas ausgebildet ist und dass der Draht (31, 32) in den Haltekörper (55) eingeschmolzen ist.
7. Kabeldurchführung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kegelkörper (45) bei den zum Einschmelzen des Drahtes (31, 32) in den Haltekörper (55) erforderlichen Temperaturänderungen zumindest ein gleich großes Ausdehnungsverhalten wie der Haltekörper (55) hat.
8. Kabeldurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltekörper (55) und/oder der Kegelkörper (45) aus technischer Keramik ausgebildet ist.
9. Kabeldurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Durchgangsoffnung (56) des Haltekörpers (55) zur Erzeugung einer formschlüssigen Verbindung zwischen dem Draht (31, 32) und dem Haltekörper (55) zumindest an einer Stelle (60, 61) eine Änderung der Form und/oder der Größe der Querschnittsfläche des Drahtes (31, 32) vorgesehen ist.
10. Brennstoffsystemteil, insbesondere Brennstoffeinspritzventil (1) , mit zumindest einer Kabeldurchführung (41, 42) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und zumindest einem Bauteil (12), das mit Brennstoff unter hohem Druck beaufschlagbar ist, wobei das Bauteil (12) eine kegelförmige Aussparung (39, 40) aufweist, in die die Kabeldurchführung (41, 42) eingesetzt ist, und wobei der Kegelkörper (45) der Kabeldurchführung (41, 42) mit dem Bauteil (12) an der kegelförmigen Aussparung (39, 40) eine Dichtung bildet.
11. Brennstoffsystemteil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (12) aus einem gehärteten Stahl ausgebildet ist.
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