Stand der Technik
[0001] Die Erfindung geht aus von einem Niederhalter für eine Brennstoffeinspritzvorrichtung
nach der Gattung des Anspruchs 1.
[0002] Es ist bereits aus der
DE 29 26 490 A1 eine Befestigungsvorrichtung für ein Brennstoffeinspritzventil zur Befestigung an
einem Saugrohr bekannt, bei welcher die axiale Fixierung des Brennstoffeinspritzventils
an der Brennstoffverteilerleitung bzw. an einem Stecknippel durch ein Befestigungselement
erfolgt, das als U-förmige Sicherungsklammer gestaltet ist, die mit zwei in radialer
Richtung federnden Schenkeln versehen ist. Die Sicherungsklammer greift dabei im montierten
Zustand durch entsprechende Aussparungen des Stecknippels und ist in eine als Ringnut
ausgebildete Ausnehmung in einem Anschlussstutzen des Brennstoffeinspritzventils einrastbar.
Das axiale Spiel zwischen den Aussparungen und der Sicherungsklammer sowie zwischen
der Ringnut und der Sicherungsklammer soll dabei klein gehalten werden, um eine exakte
Fixierung des Brennstoffeinspritzventils ohne Verspannungen der Dichtung zu erreichen.
[0003] Nachteilig an der aus der
DE 29 26 490 A1 bekannten Befestigungsvorrichtung ist insbesondere die verspannende Wirkung der verschiedenen
Halterungsteile auf das Brennstoffeinspritzventil. Der im Brennstoffeinspritzventil
erzeugte Kraftfluss führt zu Verformungen und somit zu Hubänderungen der Ventilnadel
bis zum Verklemmen sowie zu einer Druck- oder Biegebelastung der Gehäuseteile, die
im allgemeinen dünnwandig und an mehreren Stellen miteinander verschweißt sind. Zudem
führt jede Befestigungsmaßnahme beispielsweise durch einen Auflagebund zu einer Vergrößerung
der radialen Ausdehnung des Brennstoffeinspritzventils und damit zu einem erhöhten
Platzbedarf beim Einbau.
[0004] Bekannt ist bereits aus der
DE 101 08 193 A1 eine Befestigungsvorrichtung zur wechselseitigen Befestigung eines Brennstoffeinspritzventils
in einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine und des Brennstoffeinspritzventils
an einer Brennstoffverteilerleitung. Die Befestigungsvorrichtung umfasst eine Hülse,
die zwischen einer Schulter der Brennstoffverteilerleitung und einer Schulter des
Brennstoffeinspritzventils eingespannt ist und aus einem elastischen Material ausgebildet
ist. Die Hülse kann aufgrund ihrer rohrförmigen Struktur die Niederhaltekräfte nur
bedingt wirksam auf das Brennstoffeinspritzventil übertragen. Die durch die Schultern
von Brennstoffeinspritzventil und Brennstoffverteilerleitung beanspruchten Flächen
der als Niederhalter dienenden Hülse stellen die bei der Herstellung des Rohlings
der Hülse fertigungsbedingt entstehenden Schnittkanten dar.
Vorteile der Erfindung
[0005] Der erfindungsgemäße Niederhalter für eine Brennstoffeinspritzvorrichtung mit den
kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass er eine besonders
einfache Bauweise aufweist, sehr einfach und kostengünstig herstellbar ist und trotzdem
eine sehr wirksame Niederhaltung eines Brennstoffeinspritzventils in einer Aufnahmebohrung
eines Zylinderkopfes oder eines Ansaugrohres erzielbar ist. Mit herkömmlichen Fertigungsverfahren,
wie Stanzen, Erodieren oder Laserschneiden lassen sich aus Blechen aus Federstahl
bzw. Edelstahl Rohlinge für den späteren Niederhalter herauslösen und durch Biegen
in zahlreiche, recht komplexe gewünschte Formen bringen.
[0006] Mit dem erfindungsgemäßen Niederhalter ohne Mittel zur Verdrehfixierung ist eine
genauere Ausrichtung des Brennstoffeinspritzventils gegenüber bekannten Niederhaltern
mit integrierten Verdrehfixierungen möglich, da die Bauteiltoleranzen des Niederhalters
für die Verdrehfixierung durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung entfallen. Der Niederhalter
kann zudem größere axiale Toleranzen ausgleichen, als dies mit bekannten Niederhaltern
möglich ist. Vor allen Dingen in Verbindung mit der Brennstoffeinspritzvorrichtung,
die eine einfache Verdrehfixierung aufweist, ergeben sich die oben angegebenen Vorteile.
[0007] Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen
und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Niederhalters möglich.
[0008] Von Vorteil ist es, den Niederhalter als Stanz-Biege-Teil auszuführen und derart
zu formen und in einer Brennstoffeinspritzvorrichtung zu verbauen, dass die durch
Biegespannung beanspruchten Flächen der Schrägabschnitte und Anlageabschnitte des
Niederhalters senkrecht zu den Schnittkanten verlaufen, die beim Herauslösen des Rohlings
für den Niederhalter aus dem entsprechenden Blech entstehen. Auf diese Weise lässt
sich die dauerhafte Belastbarkeit der auf Biegung beanspruchten Abschnitte des Niederhaltebügels
des Niederhalters erhöhen und eine optimale Niederhaltekraft auf das Brennstoffeinspritzventil
zur sicheren Fixierung in der Aufnahmebohrung erzielen.
[0009] Besonders vorteilhaft ist es, den Niederhalter in Umfangsrichtung gesehen derart
mit einem offenen Bereich zu versehen, dass dieser von dem Anschlussstecker des Brennstoffeinspritzventils
durchragt wird, so dass für den Niederhalter eine eindeutige Einbauposition definiert
ist. Eine Verdrehfixierung des Niederhalters gegenüber dem Anschlussstutzen entfällt
durch die Paarung Zapfen/Ausnehmung am Brennstoffeinspritzventil/Anschlussstutzen.
Der Niederhalter ist dabei derart am Brennstoffeinspritzventil montiert, dass ein
durch Biegespannung beanspruchter Niederhaltebügel vom Anschlussstecker des Brennstoffeinspritzventils
weg gerichtet ist.
Zeichnung
[0010] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt
und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein teilweise
dargestellte Brennstoffeinspritzvorrichtung mit einem ersten Niederhalter in einer
Seitenansicht, Figur 2 die Brennstoffeinspritzvorrichtung gemäß Figur 1 in einer perspektivischen
Darstellung, Figur 3 ein zweites Beispiel einer Brennstoffeinspritzvorrichtung in
einer perspektivischen Darstellung, Figur 4 den in den Brennstoffeinspritzvorrichtungen
der Figuren 1 bis 3 verwendeten Niederhalter als Einzelbauteil, Figur 5 eine erste
erfindungsgemäße Ausführungsform eines Niederhalters und Figur 6 eine zweite erfindungsgemäße
Ausführungsform eines Niederhalters.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
[0011] In der Figur 1 ist als ein Beispiel ein Ventil in der Form eines Einspritzventils
1 für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschinen
in einer Seitenansicht dargestellt. Das Brennstoffeinspritzventil 1 ist Teil einer
Brennstoffeinspritzvorrichtung. Mit einem stromabwärtigen Ende ist das Brennstoffeinspritzventil
1, das in Form eines direkt einspritzenden Einspritzventils zum direkten Einspritzen
von Brennstoff in einen Brennraum der Brennkraftmaschine ausgeführt ist, in eine Aufnahmebohrung
eines nicht dargestellten Zylinderkopfes eingebaut. Ein Dichtring 2, insbesondere
aus Teflon ®, sorgt für eine optimale Abdichtung des Brennstoffeinspritzventils 1
gegenüber der Wandung des Zylinderkopfes. Die Ventilaufnahme kann ebenso an einem
Aufnahmestutzen eines nicht dargestellten Ansaugrohrs vorgesehen sein.
[0012] Das Brennstoffeinspritzventil 1 weist an seinem zulaufseitigen Ende 3 eine Steckverbindung
zu einer Brennstoffverteilerleitung 4 auf, die durch einen Dichtring 5 zwischen einem
Anschlussstutzen 6 der Brennstoffverteilerleitung 4, der im Schnitt dargestellt ist,
und einem Zulaufstutzen 7 des Brennstoffeinspritzventils 1 abgedichtet ist. Das Brennstoffeinspritzventil
1 verfügt über einen elektrischen Anschlussstecker 8 für die elektrische Kontaktierung
zur Betätigung des Brennstoffeinspritzventils 1.
[0013] Um das Brennstoffeinspritzventil 1 und die Brennstoffverteilerleitung 4 radialkraftfrei
voneinander zu beabstanden und das Brennstoffeinspritzventil 1 sicher in der Aufnahmebohrung
des Zylinderkopfes oder Ansaugrohrs niederzuhalten, ist erfindungsgemäß ein Niederhalter
10 zwischen dem Brennstoffeinspritzventil 1 und dem Anschlussstutzen 6 vorgesehen.
Der Niederhalter 10 ist als bügelförmiges Bauteil ausgeführt, z.B. als Stanz-Biege-Teil.
Der Niederhalter 10 weist ein teilringförmiges Grundelement 11 auf, wobei sich dieses
Grundelement 11, das nicht um 360° umläuft, sondern z.B. nur eine Erstreckung von
ca. 250° bis 320° besitzt, an einer Schulter 12 des Brennstoffeinspritzventils 1 abstützt.
Mit einem von dem ebenen Grundelement 11 aus abgebogenen, axial nachgiebigen Niederhaltebügel
13 liegt der Niederhalter 10 an einer stromabwärtigen Endfläche 14 des Anschlussstutzens
6 an der Brennstoffverteilerleitung 4 im eingebauten Zustand an. Im Bereich des elektrischen
Anschlusssteckers 8 ist der Niederhalter 10 unterbrochen, wobei der Niederhalter 10
an sich ein geschlossenes Bügelelement bildet, wie insbesondere die Figuren 2 bis
4 verdeutlichen. Auf diese Weise kann der Niederhalter 10 das Brennstoffeinspritzventil
1 umschließen und ermöglicht trotzdem das Durchragen des elektrischen Anschlusssteckers
8. Der Niederhaltebügel 13 ragt mit seinen federnden Bügeln vom Anschlussstecker 8
weg.
[0014] Im Übergangsbereich des elektrischen Anschlusssteckers 8 zur das Brennstoffeinspritzventil
1 zumindest teilweise im Bereich des Zulaufstutzens 7 umhüllenden Kunststoffumspritzung
ist am Brennstoffeinspritzventil 1 ein stiftförmiger erhabener Zapfen 15 vorgesehen,
der mit einer nutähnlichen Vertiefung oder Ausnehmung 16 am Anschlussstutzen 6 der
Brennstoffverteilerleitung 4 korrespondiert. Der in die Ausnehmung 16 ragende Zapfen
15 des Brennstoffeinspritzventils 1 sorgt für eine direkte und damit sehr sichere
Verdrehsicherung des Brennstoffeinspritzventils 1 gegenüber der Brennstoffverteilerleitung
4 und für eine sichere Zuordnung der Drehlage des Niederhalters 10 zum Brennstoffeinspritzventil
1. Andererseits ist mit dem Niederhalter 10 eine genauere Ausrichtung des Brennstoffeinspritzventils
1 gegenüber bekannten Niederhaltern mit integrierten Verdrehfixierungen möglich, da
die Bauteiltoleranzen des Niederhalters 10 für die Verdrehfixierung durch die neue
Ausgestaltung entfallen. Der Niederhalter 10 kann zudem größere axiale Toleranzen
ausgleichen, als dies mit bekannten Niederhaltern möglich ist.
[0015] Die Ausnehmung 16 am Anschlussstutzen 6 der Brennstoffverteilerleitung 4 geht von
der Endfläche 14 aus und verläuft schlitzartig bzw. nutartig in axialer Richtung.
Die Ausnehmung 16, die z.B. mittels spanender Bearbeitung eingebracht ist, besitzt
dabei eine solche axiale Erstreckung, dass der Zapfen 15 des Brennstoffeinspritzventils
1 in voller Länge aufgenommen werden kann. In Figur 2 ist die Brennstoffeinspritzvorrichtung
gemäß Figur 1 in einer perspektivischen Darstellung gezeigt. Besonders verdeutlicht
wird durch diese Darstellung die Einbaulage des Niederhalters 10 zwischen der Schulter
12 und der Endfläche 14 sowie das Eingreifen des Zapfens 15 in die Ausnehmung 16.
[0016] Das in Figur 3 in einer perspektivischen Darstellung gezeigte zweite Beispiel einer
Brennstoffeinspritzvorrichtung unterscheidet sich vom dem in Figur 2 dargestellten
Beispiel vor allen Dingen in der Ausführung des Anschlussstutzens 6 sowie der Ausnehmung
16. Der Anschlussstutzen 6 der Brennstoffverteilerleitung 4 weist an seinem stromabwärtigen
Ende einen ringförmig überstehenden Kragen 19 auf, an dem die Endfläche 14 zur Anlage
des Niederhalters 10 mit seinem Niederhaltebügel 13 ausgebildet ist und in dem die
Ausnehmung 16 eingeformt ist. Die nutartige Ausnehmung 16 wird dabei im eingebauten
Zustand des Brennstoffeinspritzventils 1 von dem Zapfen 15 vollständig durchgriffen.
In den z.B. tiefgezogenen Anschlussstutzen 6 ist die Ausnehmung 16 mittels Stanzen
oder durch spanende Bearbeitung eingebracht.
[0017] In den Figuren 4 bis 6 sind drei Formen von Niederhaltern 10 gezeigt, wobei der in
Figur 4 als Einzelbauteil dargestellte Niederhalter 10 den in den Brennstoffeinspritzvorrichtungen
der Figuren 1 bis 3 verwendeten Niederhaltern 10 entspricht. Alle Formen zeichnen
sich dadurch aus, dass sich ausgehend von einem ebenen teilringförmigen Grundelement
11 wenigstens ein abgebogener, axial nachgiebiger Niederhaltebügel 13 aus der Ebene
des Grundelements 11 heraus erstreckt.
[0018] Das Grundelement 11 ist spangenförmig ausgebildet und umgibt das Brennstoffeinspritzventil
1 im Bereich seines zulaufseitigen Endes 3. Wie bereits beschrieben, durchragt der
Anschlussstecker 8 des Brennstoffeinspritzventils 1 den offenen Bereich 20 des Grundelements
11 des Niederhalters 10. Das Grundelement 11 kann weitgehend kreisförmig (Figuren
4 und 5) oder in Abhängigkeit der Formgebung des Brennstoffeinspritzventils 1 auch
z.B. birnenförmig (Figur 6) oder ähnlich im Querschnitt ausgebildet sein. Bei dem
in Figur 4 dargestellten Beispiel ist das Grundelement 11 flach z.B. mit einer Dicke
von ca. 1,5 mm ausgeführt, so dass eine große Auflagefläche an der Schulter 12 vorliegt.
Im Gegensatz dazu sind die Grundelemente 11 der erfindungsgemäßen Niederhalter 10
der Figuren 5 und 6 hochkant ausgelegt, z.B. wiederum mit einer Wandstärke von ca.
1,5 mm, die jedoch damit auch die geringe Breite der Auflagefläche des jeweiligen
Grundelements 11 an der Schulter 12 vorgibt.
[0019] Der Niederhalter 10 gemäß Figur 4 stellt ein geschlossenes Bügelelement dar, da der
Niederhaltebügel 13 endlos mit dem Grundelement 11 verbunden ist. Vom Grundelement
11 erstrecken sich zwei Stege 21 mit vergrößerter Breite weitgehend in axialer Richtung
und somit weitgehend senkrecht zur Erstreckungsebene des Grundelements 11. Diese Stege
21 gehen abgeknickt in den eigentlichen axial nachgiebigen Niederhaltebügel 13 über,
wobei sich der Niederhaltebügel 13 aus drei wesentlichen Abschnitten zusammensetzt.
Der Niederhaltebügel 13 weist ausgehend von den Stegen 21 nur noch eine geringe axiale
Ausdehnung auf, die sich durch zwei gleichförmige Schrägabschnitte 22 ergibt. Die
Schrägabschnitte 22 gehen in leicht gewölbte Anlageabschnitte 23 über, die letztlich
im eingebauten Zustand berührenden Kontakt zur Endfläche 14 des Anschlussstutzens
6 besitzen. Zwischen den Anlageabschnitten 23 ist ein Verbindungsabschnitt 24 geschaffen,
der gegenüber den Anlageabschnitten 23 etwas gesenkt ausgeführt ist und dafür sorgt,
dass der gesamte Niederhalter 10 geschlossen ist. Die umfängliche Ausdehnung des Niederhaltebügels
13 mit seinen Abschnitten 22, 23 und 24 entspricht weitgehend der des Grundelements
11, jedoch in einer anderen axialen Ebene, hervorgerufen durch die Höhe der Stege
21.
[0020] Im Unterschied zum zuvor beschriebenen Niederhalter 10 weisen die erfindungsgemäßen
Niederhalter 10 gemäß Figuren 5 und 6 keinen Verbindungsabschnitt 24 auf, so dass
insgesamt ein offener Niederhalter 10 vorliegt. Vom Grundelement 11 erstrecken sich
wiederum zwei Stege 21 weitgehend in axialer Richtung und somit weitgehend senkrecht
zur Erstreckungsebene des Grundelements 11. Die Stege 21 verlaufen bezüglich ihrer
Wandungsdicke verdreht gegenüber dem Grundelement 11, wobei der Übergangsbereich 25
nach innen (Figur 6) oder außen (Figur 5) gedreht sein kann. Wie Figur 6 zeigt, können
die Stege 21 eine gebogene, z.B. S-förmige Ausbildung aufweisen. Die Stege 21 gehen
abgeknickt in den eigentlichen axial nachgiebigen Niederhaltebügel 13 über, wobei
sich der Niederhaltebügel 13 aus jeweils zwei Abschnitten zusammensetzt. Die Niederhaltebügel
13 weisen ausgehend von den Stegen 21 nur noch eine geringe axiale Ausdehnung auf,
die sich durch zwei gleichförmige Schrägabschnitte 22 ergibt. Die Schrägabschnitte
22 gehen in leicht gewölbte Anlageabschnitte 23 über, die letztlich im eingebauten
Zustand berührenden Kontakt zur Endfläche 14 des Anschlussstutzens 6 besitzen. Die
zwei Anlageabschnitte 23 jedes Niederhalters 10 beenden den auf diese Weise zweiteiligen
Niederhaltebügel 13. Das hochkant stehende Grundelement 11 des Niederhalters 10 hat
eine Höhe, die kleiner ist als der Abstand zwischen den Anlageabschnitten 23 des Niederhaltebügels
13 und dem Grundelement 11, wodurch trotz geringem Materialaufwand eine großer Abstand
beim Einspannen des Niederhalters 10 zwischen der Schulter 12 des Brennstoffeinspritzventils
1 und der Endfläche 14 des Anschlussstutzens 6 sicher und zuverlässig realisierbar
ist.
[0021] Der gesamte Niederhaltebügel 13 mit seinen Schrägabschnitten 22 und Anlageabschnitten
23 bzw. dem Verbindungsabschnitt 24 weist wiederum eine Wandungsdicke von ca. 1,5
mm auf, während die Breite des Niederhaltebügels 13, insbesondere der Anlageabschnitte
23 größer ist.
[0022] Alle beschriebenen Niederhalter 10 werden z.B. mittels Stanzen, Erodieren oder Laserschneiden
aus Blechen aus Federstahl bzw. Edelstahl (mit einer Dicke von ca. 1,5 mm) herausgelöst
und nachfolgend mittels Biegen in die gewünschte Form gebracht. Sämtlichen Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Niederhalters 10 ist gemeinsam, dass die durch Biegespannung
beanspruchten Flächen des Niederhalters 10, insbesondere die Schrägabschnitte 22 und
die Anlageabschnitte 23 senkrecht zu den Schnittkanten 27 verlaufen, die bei dem Herauslösen
des Rohlings für den Niederhalter 10 aus dem entsprechenden Blech definiert werden.
[0023] Die einzelnen Merkmale der in den Figuren 5 und 6 dargestellten Niederhalter 10 können
auch in verschiedenen nicht dargestellten Kombinationen zu Niederhaltern 10 führen.
1. Niederhalter für eine Brennstoffeinspritzvorrichtung, die wenigstens ein Brennstoffeinspritzventil
(1), eine Aufnahmebohrung für das Brennstoffeinspritzventil (1) und einen Anschlussstutzen
(6) einer Brennstoffverteilerleitung (4) umfasst, wobei der Niederhalter (10) zwischen
einer Schulter (12) des Brennstoffeinspritzventils (1) und einer Endfläche (14) des
Anschlussstutzens (6) einspannbar ist, wobei der Niederhalter (10) ein teilringförmiges
Grundelement (11) aufweist, von dem sich aus abgebogen ein axial nachgiebiger Niederhaltebügel
(13) erstreckt, der wenigstens zwei Stege (21), zwei Schrägabschnitte (22) und zwei
Anlageabschnitte (23) besitzt und wobei das Grundelement (11) als hochkant stehender
Teilring ausgeführt ist, dessen Wandstärke der verwendeten Blechdicke entspricht,
dadurch gekennzeichnet, dass das hochkant stehende Grundelement (11) eine Höhe hat, die kleiner ist als der Abstand
zwischen den Anlageabschnitten (23) des Niederhaltebügels (13) und dem Grundelement
(11), und die Stege (21) bezüglich ihrer Wandungsdicke verdreht gegenüber dem Grundelement
(11) verlaufen.
2. Niederhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundelement (11) des Niederhalters (10) auf die Schulter (12) des Brennstoffeinspritzventils
(1) auflegbar ist.
3. Niederhalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlageabschnitte (23) des Niederhaltebügels (13) an die Endfläche (14) des Anschlussstutzens
(6) anlegbar sind.
4. Niederhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durch Biegespannung beanspruchten Flächen der Schrägabschnitte (22) und Anlageabschnitte
(23) senkrecht zu den Schnittkanten (27) verlaufen, die beim Herauslösen des Rohlings
für den Niederhalter (10) aus dem entsprechenden Blech entstehen.
5. Niederhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er als Stanz-Biege-Teil ausgeführt ist.
6. Niederhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das für den Niederhalter (10) verwendete Blech aus Federstahl bzw. Edelstahl besteht.
7. Niederhalter nach Anspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter (10) eine Wandungsdicke von ca. 1,5 mm entsprechend der verwendeten
Blechdicke aufweist.
8. Niederhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Anlageabschnitte (23) des Niederhaltebügels (13) diesen beenden, so dass
der Niederhalter (10) offen vorliegt.
9. Niederhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergangsbereich (25) zwischen Grundelement (11) und Stegen (21) entweder nach
innen oder nach außen gedreht ist.