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EP 1 228 305 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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09.02.2005 Patentblatt 2005/06 |
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Anmeldetag: 03.11.2000 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC)7: F02M 61/00 |
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Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/DE2000/003862 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2001/034971 (17.05.2001 Gazette 2001/20) |
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(54) |
FEDERNDE BUCHSE, INSBESONDERE FÜR EINSPRITZVENTILE AN OTTO-MOTOREN
RESILIENT SLEEVE, ESPECIALLY FOR INJECTION VALVES ON OTTO ENGINES
DOUILLE AMORTISSANTE CONCUE EN PARTICULIER POUR DES SOUPAPES D'INJECTION DE MOTEURS
A ALLUMAGE COMMANDE
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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DE FR GB IT |
(30) |
Priorität: |
06.11.1999 DE 19953269
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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07.08.2002 Patentblatt 2002/32 |
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Patentinhaber: |
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- Innotec Forschungs- und Entwicklungs-GmbH
95615 Marktredwitz (DE)
- Volkswagen AG
38436 Wolfsburg (DE)
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Erfinder: |
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- MIEDL, Bernhard
95704 Pullenreuth (DE)
- ZEIS, Martin
95643 Titschenreuth (DE)
- LAUTERBACH, Bernd
95615 Marktredwitz (DE)
- LIPPERT, Eduard
38547 Calberlah (DE)
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Vertreter: Voigt, Günter, Dipl.-Ing. |
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Patentanwälte Dr. Schulze & Voigt,
Postfach 21 01 04 90119 Nürnberg 90119 Nürnberg (DE) |
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Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 398 160 US-A- 4 296 887
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GB-A- 2 177 450 US-A- 5 363 825
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine federnde Buchse, insbesondere für den Einsatz
bei Einspritzventilen an Otto-Motoren gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Üblicherweise werden Einspritzventile an Otto-Motoren durch Pratzen bzw. Überwurfmuttern
am Zylinderkopf befestigt. Von Nachteil ist dabei, dass fast immer eine ungleichmäßig
verteilte Anpresskraft entsteht. Daraus resultierend ergeben sich Dichtungsprobleme.
Auch die notwendigerweise und zwangsläufig entstehenden Temperaturwechsel sowie ungleichmäßige
Temperaturverteilungen führen bei dem oben geschilderten Stand der Technik zu erheblichen
Problemen.
[0003] Entsprechende Probleme ergeben sich aber auch ganz allgemein, wenn fertigungstechnisch
nicht auszuschließende Abweichungen von Sollwerten auftreten. Die Auswirkungen sind
dann nahezu die gleichen, wie die weiter oben geschilderten.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine als Zwischenelement verwendbare Buchse
zu schaffen, mit der sich die aus Temperaturwechsel, ungleicher Temperaturverteilung
sowie fertigungbedingten Toleranzen ergebenden Abweichungen von vorgegebenen Sollwerten
mit geringem Aufwand ausgeglichen werden können.
[0005] Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruchs 1.
[0006] Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
[0007] Eine solche, als Federelement ausgebildete Buchse ist einerseits in der Lage, hohe
definierte Spannkräfte zu erzeugen und andererseits Formfehler und Abweichungen von
den Sollwerten zwischen den beiden Anlageflächen der Buchse auszugleichen, ohne die
Funktion im übrigen zu beeinträchtigen.
[0008] Dennoch ist ein sicherer dichtender Sitz gewährleistet, da die weiter oben erwähnte
Buchse zentrisch-axial federnd gestaltet ist und darüber hinaus Winkelabweichungen
und Qwuerkräfte in x- und y-Achse auszugleichen vermag.
[0009] Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfiguren beispielsweise
erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Seitenansicht gemäß I-I in Fig. 2 einer erfindungsgemäßen, im wesentlichen kreisrunden
federnden Buchse, die sich über einen Umfang von etwa 270° erstreckt,
- Fig. 2
- eine Draufsicht auf eine solche Buchse,
- Fig. 3
- eine Seitenansicht der federnden Buchse gemäß III-III in Fig. 2 sowie schließlich
- Fig. 4
- eine Abwicklung einer solchen federnden Buchse.
[0010] Die in Fig. 1 dargestellte federnde Buchse 10 wird mit ihrer in einer Ebene verlaufenden
Auflagefläche 11, die in dieser Fig. 1 am rechten Rand liegt, auf eine Ebene aufgesetzt.
Kommt eine solche Buchse für ein Einspritzventil an einem Otto-Motor in Frage, so
wird die Buchse 10 mit ihrer ebenen Auflagefläche 11 in eine entsprechende zylindrische
Bohrung des Zylinderkopfes eingesetzt. Das in der Fig. 1 links dargestellte andere
Ende 12 der federnden Buchse 10 stützt sich an einer zweiten Fläche ab, die im Falle
eines Otto-Motors mit Brennstoffeinspritzung ein sogenanntes "rail" (Kraftstoff-Verteiler-Rohr)
darstellen kann.
[0011] Die Fig. 2 läßt erkennen, dass sich der Mantel der federnden Buchse 10 vorzugsweise
über einen Umfangswinkel von etwa 270° erstreckt. Es bleibt somit ein Öffnungswinkel
von etwa 90° des Umfangs. Dieser Öffnungswinkel ermöglicht einerseits eine relativ
hohe Flexibilität der Buchse in Umfangsrichtung. Sie kann unter entsprechendem Kraftaufwand
in gewissem Umfang in ihrem Durchmesser erweitert oder auch verringert werden. Andererseits
ermöglicht der Öffnungswinkel den seitlichen Eintritt der Kraftstoff- und Elektroanschlüsse
für das Einspritzventil.
[0012] Die Fig. 3 lässt erkennen, dass sich im oberen Bereich der Buchse ein bogenförmig
ausgebildetes Teil als obere Begrenzung eines Fensters 13 befindet. Dieses bogenförmig
ausgebildete Teil liegt mit seiner Kuppe 14 am weiter oben erwähnten "rail" des Motors
an.
[0013] Die federnde Buchse 10 weist zwei solcher, sich diametral in der y-Achse gegenüberliegender
Fenster 13 mit bogenförmigem oberen Abschluss auf.
[0014] Bei Winkelabweichungen der Anlageflächen in x-Richtung, d.h. bei einem Fehlerwinkel
β, erfolgt ein automatischer Ausgleich durch Abwälzen auf dem oberen balligen Teil
des Bogen, d.h. auf der Kuppe 14. Bei einer Winkelabweichung α in der y-Achse ergibt
sich ebenfalls ein automatischer Ausgleich durch unterschiedlich starke federelastische
Auslenkung der beiden Bögen 15.
[0015] Eine solche federnde Buchse 10 kann in äußerst einfacher Weise aus geeignetem Flachmaterial
hergestellt werden. Dabei weist der Rohling der Buchse dann zunächst die Gestalt gemäß
Fig. 4 auf. Durch an sich bekannte Fertigungsschritte wird aus dem flachen Rohling
eine weiter oben beschriebene Buchse 10 mit im wesentlichen kreisrundem Umfang hergestellt.
[0016] Nach dem Krümmungsvorgang ertreckt sich die federnde Buchse dann - wie weiter oben
beschrieben - über einen Umfangswinkel von etwa 270° .
[0017] Die Buchse 10 ist mit nur geringem Fertigungsaufwand herstellbar und ersetzt eine
Vielzahl bisher erforderlicher Einzelteile. Insbesondere in der modernen Fließbandtechnik
ergeben sich damit erhebliche Vorteile.
[0018] Die in der y-Achse liegenden Bögen 15 haben federelastische Eigenschaften. Dadurch
können, wie in der Fig. 1 schematisch angedeutet, etwa in der y-Achse liegende Fehlerwinkel
α durch leichte Verformungen des einen oder anderen Bogens 15 der Buchse 10 ausgeglichen
werden. Die Weichheit und damit die Federwirkung der Bögen 15 kann durch einen zweiten
kleineren Bogen 15a beeinflußt werden.
[0019] Bei einem in Fig. 3 schematisch dargestellten Fehlerwinkel β kann die an der dortigen
Kuppe 14 anliegenden Fläche auf dieser Kuppe 14 abrollen und so ein Ausgleich bei
einem Fehlerwinkel β in x-Richtung erfolgen.
[0020] Schließlich können auch Korrekturen im wirksamen Durchmesser der Buchse 10 durch
elastische Verformungen erfolgen. Eine Verringerung des wirksamen Durchmessers erfolgt
durch ein elastisches Zusammendrücken der Buchsenwandung. Bei einem Nachlassen der
entsprechenden Kräfte weitet sich der Durchmesser wieder auf.
[0021] Der in Fig. 4 dargestellte ebene Rohling der Buchse kann in Großserie in einem Arbeitsgang
aus Flachmaterial hergestellt werden.
[0022] Insgesamt zeigt die mit geringem Aufwand herstellbare Buchse 10 Eigenschaften, die
mit denen eines erheblich aufwendigeren kardanischen Gelenks vergleichbar sind.
1. Federnde Buchse mit einem im Grundriss nahezu geschlossenen Kreisumfang, dadurch gekennzeichnet, dass sie in ihrem oberen Bereich an zwei in einer y-Achse diametral gegenüberliegenden
Positionen zwei Fenster (13) mit abschließenden, elastisch verformbaren Bögen (15)
aufweist.
2. Buchse gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich den Bögen (15) jeweils kleinere Bögen (15a) entgegengesetzter Krümmung unmittelbar
anschließen.
3. Buchse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der größere Bogen (15) an seiner Aussenseite eine gegenüber dem Umfeld vorspringende
und als Anlagepunkt gestaltete Kuppe (14) aufweist.
4. Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Mantel der Buchse über einen Umfangswinkel von etwa 270° mit einem sich
daraus ergebenden Öffnungswinkel von etwa 90° erstreckt.
5. Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus Federstahl besteht.
6. Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die sich im Öffnungsbereich der Buchse (10) ergebenden Kanten gebrochen sind.
1. Resilient bush with a circular circumference which is almost closed in plan, characterised in that it has in its upper region at two positions diametrically opposite in a.Y axis two
windows (13) with terminating, resiliently deformable curves (15).
2. Bush according to claim 1, characterised in that smaller curves (15a) of opposite curvature respectively directly adjoin the curves
(15).
3. Bush according to one of claims 1 and 2, characterised in that the larger curve (15) has at its outer side a cap (14) protruding relative to the
surroundings and formed as a contact point.
4. Bush according to one of claims 1 to 3, characterised in that the circumferential surface of the bush extends over a circumferential angle of approximately
270° with an opening of approximately 90° resulting therefrom.
5. Bush according to one of claims 1 to 4, characterised in that it consists of spring steel.
6. Bush according to one of claims 1 to 5, characterised in that the resulting edges in the opening region of the bush (10) are broken.
1. Douille élastique de projection horizontale en forme de cercle presque fermé, caractérisée en ce que sa partie supérieure est pourvue de deux fenêtres (13) diamétralement opposées par
rapport à un axe Y, se terminant chacune par un arc (15) déformable élastiquement.
2. Douille selon la revendication 1 caractérisée en ce que les arcs (15) se prolongent directement par un plus petit arc (15a) de courbure opposée.
3. Douille selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisée en ce que le plus grand arc (15) comporte sur son côté extérieur un sommet (14) saillant sur
le champ périphérique et servant de point d'appui.
4. Douille selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que le corps de la douille s'étend sur un angle périphérique d'environ 270°, ce qui ménage
un angle d'ouverture d'environ 90°.
5. Douille selon l'une des revendications à 1 à 4 caractérisée en ce qu'elle est en acier à ressort.
6. Douille selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisée en ce que les bords du corps de la douille (10), qui délimitent la zone d'ouverture de la douille,
sont chanfreinés.
