Beschreibung

Titel

Niederhalter für eine Brennstoffeinspritzvorrichtung

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Niederhalter für eine Brennstoffeinspritzvorrichtung nach der Gattung des Anspruchs 1.

Es ist bereits aus der DE 29 26 490 Al 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.

Nachteilig an der aus der DE 29 26 490 Al 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.

Bekannt ist bereits aus der DE 101 08 193 Al 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.

Verschiedene Bauformen von Niederhalteelementen sind zudem aus der

DE 10 2004 048 401 Al bekannt, auf die zum besseren Verständnis der Erfindung anhand der Figuren 1 bis 3 im Folgenden Bezug genommen wird.

Vorteile der Erfindung

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. Die erfindungsgemäße Ausführungsform des Niederhalters zeichnet sich insbesondere durch seine kompakte Bauform aus, so dass der radial benötigte Bauraum speziell im Bereich des Durchtritts des Anschlusssteckers des Brennstoffeinspritzventils äußerst gering ist.

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.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Niederhalters möglich.

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.

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

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein teilweise dargestellte Brennstoffeinspritzvorrichtung mit einem bekannten ersten Niederhalter in einer Seitenansicht, Figur 2 den in der Brennstoffeinspritzvorrichtung der Figur 1 verwendeten Niederhalter als Einzelbauteil, Figur 3 eine bekannte zweite Ausführungsform eines Niederhalters und Figur 4 eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines Niederhalters.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In der Figur 1 ist als ein bekanntes Beispiel ein Ventil in der Form eines Einspritzventils 1 für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden fremdgezündeten

Brennkraftmaschinen in einer Seitenansicht dargestellt. Das Brennstoffeinspritzventil 1 ist

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TeN 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.

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.

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 ein Niederhalter 10 zwischen dem Brennstoffeinspritzventil 1 und dem Anschlussstutzen 6 vorgesehen. Der Niederhalter 10 ist als bügeiförmiges 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 dieser bekannte Niederhalter 10 an sich ein geschlossenes Bügelelement bildet, wie insbesondere die Figur 2 verdeutlicht. 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.

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 diese Ausgestaltung entfallen.

Der in der Brennstoffeinspritzvorrichtung gemäß Figur 1 eingesetzte Niederhalter 10 ist in der Figur 2 nochmals als Einzelbauteil gezeigt. Der Niederhalter 10 zeichnet 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. Das Grundelement 11 ist spangenförmig ausgebildet und umgibt das Brennstoffeinspritzventil 1 im Bereich seines zulaufseitigen Endes 3. Bei dem in Figur 2 dargestellten Niederhalter 10 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.

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.

Im Unterschied zum zuvor beschriebenen Niederhalter 10 weist ein ebenfalls bekannter Niederhalter 10 gemäß Figur 3 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 außen gedreht ist. 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. Das Grundelement 11 des Niederhalters 10 ist hochkant ausgelegt und besitzt z.B. wiederum eine Wandstärke von ca. 1,5 mm.

In der Figur 4 ist eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines Niederhalters 10 dargestellt. Ausgehend von einem hochkant stehenden Grundelement 11 schließen sich auf der Seite des offenen Bereichs 20, der von dem Anschlussstecker 8 des

Brennstoffeinspritzventils 1 durchragt wird, zwei übergangsbereiche 25 an, die von der Blechausrichtung weiter hochkant und dabei aber weitgehend parallel zueinander verlaufen. Ohne Verdrehung gehen die übergangsbereiche 25 in die zwei Stege 21 über, die ebenfalls weitgehend parallel zueinander ausgerichtet sind und sich aus der Ebene des Grundelements 11 heraus erstrecken. Da keine Verdrehung in den übergangsbereichen 25 erfolgt, stehen sich die beiden Stege 21 mit ihren Breitseiten dieses Blechabschnitts gegenüber und nicht mit ihren Schnittkanten 27, die beim Herauslösen aus dem Blech entstehen. Am dem Grundelement 11 abgewandten Ende der Stege 21 sind diese jedoch verdreht bzw. um 90° gebogen, z.B. wie in Figur 4 gezeigt nach außen hin. Von diesen umgebogenen Endbereichen der Stege 21 des Niederhaltebügels 13 aus erstrecken sich axial weiter ansteigend zwei gleichförmige Schrägabschnitte 22. Die Schrägabschnitt 22 verlaufen parallel zueinander, wobei sich durch die Drehung nun die Schnittkanten 27 gegenüberstehen, und wieder in Richtung vom offenen Bereich 20 aus gesehen zurück. Die Schrägabschnitte 22 gehen in leicht gewölbte Anlageabschnitte 23 über, die letztlich im eingebauten Zustand berührenden Kontakt zur Endfläche 14 des Anschlussstutzens 6 besitzen und separat voneinander enden. Der Niederhalter 10 besitzt z.B. wiederum eine Wandstärke von ca. 1,5 mm.

Der Niederhalter 10 wird 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.

Eine in dem Grundelement 11 vorgesehene öffnung 28 kann der Transportaufnahme während des Fertigungsdurchlaufs dienen und hat auf die eigentliche Niederhaltefunktion keinen Einfluss.