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Title:
INJECTOR WITH INTEGRATED FILTER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/242988
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an injector (1) for injecting a fluid, comprising a filter (6) for filtering the fluid to be injected. The filter (6) is arranged in a tubular section (18) of the injector (1), and the filter (6) has a sleeve (10) and a filter body (11), said sleeve (10) holding the filter body (11) in the tubular section (18). The sleeve (10) has a securing section (12) and a holding section (13), wherein the securing section (12) is connected to the filter body (11), and the holding section (13) holds the sleeve (10) in the tubular section (18) of the injector (1). The filter body (11) or parts of the filter body (11) are arranged solely within the securing section (12).

Inventors:
THOEMMES FRANZ (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/060857
Publication Date:
November 24, 2022
Filing Date:
April 25, 2022
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
International Classes:
F02M51/06; F02M61/16; F02M61/20
Foreign References:
DE102012111325A12014-01-09
US4608166A1986-08-26
DE102007049963A12009-04-23
DE10321440A12003-12-04
DE10334785A12005-02-24
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Claims:
Ansprüche

1. Injektor zum Einspritzen eines Fluids, umfassend einen Filter (6) zum Filtern des einzuspritzenden Fluids,

- wobei der Filter (6) in einem Rohrabschnitt (18) des Injektors (1) angeordnet ist,

- wobei der Filter (6) eine Hülse (10) und einen Filterkörper (11) aufweist,

- wobei die Hülse (10) den Filterkörper (11) im Rohrabschnitt (18) hält,

- wobei die Hülse (10) einen Befestigungsabschnitt (12) und einen Halteabschnitt (13) aufweist,

- wobei der Befestigungsabschnitt (12) mit dem Filterkörper (11) verbunden ist,

- wobei der Halteabschnitt (13) die Hülse (10) im Rohrabschnitt (18) des Injektors (1) hält, und

- wobei der Filterkörper (11) oder Teile des Filterkörpers (11) ausschließlich innerhalb des Befestigungsabschnitts (12) angeordnet sind.

2. Injektor nach Anspruch 1, wobei die Hülse (10) aus Metall, insbesondere Messing oder Stahl, gebildet ist, und vorzugsweise ein Tiefziehbauteil ist.

3. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Filterkörper (11) aus Kunststoff gebildet ist, und vorzugsweise ein Spritzgussbauteil ist.

4. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Befestigungsabschnitt (12) und der Filterkörper (11) dadurch miteinander verbunden sind, dass der Filterkörper (11), insbesondere an einer Innenseite (12a) des Befestigungsabschnitts (12), zumindest teilweise in den Befestigungsabschnitt (12) eingegossen ist.

5. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen dem Halteabschnitt (13) und dem Rohrabschnitt (18) eine Pressverbindung ausgebildet ist. 6. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche wobei der Halteabschnitt (13) sich über mindestens 10 % und maximal 40 %, vorzugsweise 20 %, einer gesamten axialen Länge (20) der Hülse (10) erstreckt.

7. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Halteabschnitt

(13) einen größeren Außendurchmesser als der Befestigungsabschnitt (12) und als der Filterkörper (11) aufweist.

8. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Hülse (10) ferner einen Verbindungsabschnitt (14) aufweist, welcher den Befestigungsabschnitt

(12) und den Halteabschnitt (13) miteinander verbindet.

9. Injektor nach Anspruch 8, wobei zumindest ein Teil des Verbindungsabschnitts

(14) sich in Richtung des Halteabschnitts (13) radial aufweitet.

10. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Halteabschnitt

(13), vorzugsweise die gesamte Hülse (10), eine Wandstärke von mindestens 0,1 mm bis maximal 0,5 mm, vorzugsweise mindestens 0,2 mm bis maximal 0,3 mm, aufweist.

11. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend:

- ein Schließelement (2) zum Freigeben und Verschließen von wenigstens einer Durchgangsöffnung (3) an einem Dichtsitz (4),

- ein Rückstellelement (5), welches eingerichtet ist, eine Rückstellkraft zum Zurückstellen und eine Schließkraft auf das Schließelement (2) auszuüben, um das Schließelement (2) in abdichtender Weise auf den Dichtsitz (4) zu drücken, und

- eine Injektorhülse (7), welche in Axialrichtung (X-X) des Injektors in Wirkverbindung zwischen dem Filter (6) und dem Rückstellelement (5) angeordnet ist,

- wobei sich das Rückstellelement (5) an der Injektorhülse (7) abstützt, und

- wobei eine endgültige Axialposition des Rückstellelements (5) durch eine Position des Filters (6) im Injektor (1) bestimmt ist. 12. Injektor nach Anspruch 11, wobei die Injektorhülse (7) direkt in Kontakt mit dem Rückstellelement (5) und direkt in Kontakt mit dem Filter (6) ist.

13. Injektor nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei der Filterkörper (11) des Filters (6) topfförmig mit einem Bodenbereich (60) und einem Mantelbereich (61) ausgebildet ist, wobei der Bodenbereich (60) in Richtung zur Injektorhülse (7) angeordnet ist.

14. Injektor nach Anspruch 13, wobei der Bodenbereich (60) ohne Filteröffnungen oder dgl. , ausgebildet ist.

15. Injektor nach einem der Ansprüche 13 oder 14, wobei der Bodenbereich (60) des Filters (6) wenigstens einen Schlitz (63) aufweist, und insbesondere zwei einander gegenüberliegende Schlitze (63) aufweist, um eine Fluidverbindung für das einzuspritzende Fluid von einem Außenbereich des Filters (6) zu einem Innenbereich der Injektorhülse (7) bereitzustellen.

Description:
Beschreibung

Titel

Injektor mit integriertem Filter

Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Injektor zum Einspritzen eines Fluids, insbesondere eines gasförmigen oder flüssigen Kraftstoffs, oder von Harnstoff oder Wasser, für eine Brennkraftmaschine.

Injektoren für Brennkraftmaschinen sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Bei Kraftstoffinjektoren wird beispielsweise Kraftstoff über feine Durchgangsöffnungen in einen Brennraum eingespritzt. Moderne Injektoren sind dabei mit höchster Genauigkeit gefertigt und müssen vor Schädigung und Verschleiß durch Partikel im Kraftstoff geschützt werden. Hierzu werden üblicherweise Filter verwendet. Dabei ist es bekannt, einen Filter auch unmittelbar im Injektor, vorzugsweise in einem Zulaufbereich des Kraftstoffs in den Injektor zu integrieren. Somit können die Bauteile des Injektors vor einer Beschädigung durch Partikel in dem einzuspritzenden Fluid geschützt werden. Allerdings führen derartige Filter im Injektor zu unerwünschten Strömungsverlusten. Um beispielsweise bei Kraftstoff! njekto re n die exakt richtige Einspritzmenge bereitzustellen, sind die durch den Filter verursachten Strömungsverluste mit engsten Toleranzen belegt. Dies kann jedoch bei der Herstellung und dem Zusammenbau des Injektors nicht immer zufriedenstellend sichergestellt werden. Zudem besteht, insbesondere aufgrund von Fertigungstoleranzen, häufig eine Gefahr der Beschädigung von Teilen des Filters durch zu hohe Kräfte.

Offenbarung der Erfindung

Der erfindungsgemäße Injektor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass eine Montage des Injektors, insbesondere eines Filters des Injektors, vereinfacht und mit deutlich reduzierter Wahrscheinlichkeit einer unbeabsichtigten Beschädigung des Filters ermöglicht werden kann. Ferner kann insgesamt eine Robustheit des Injektors verbessert werden.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass der Injektor einen Filter zum Filtern des einzuspritzenden Fluids umfasst, wobei der Filter in einem Rohrabschnitt des Injektors angeordnet ist, und wobei der Filter eine Hülse und einen Filterkörper aufweist. Die Hülse hält dabei den Filterkörper im Rohrabschnitt. Die Hülse weist einen Befestigungsabschnitt und einen Halteabschnitt auf. Der Befestigungsabschnitt ist mit dem Filterkörper verbunden, und der Halteabschnitt hält die Hülse, und damit auf den Filter, im Rohrabschnitt des Injektors. Der Filterkörper oder Teilbereiche des Filterkörpers sind dabei ausschließlich innerhalb des Befestigungsabschnitts der Hülse angeordnet.

Mit anderen Worten ist der Filter zwei fest miteinander verbundenen Teilen ausgebildet, nämlich dem Filterkörper, in welchen vorzugsweise eine Filtereinlage, die das Filtern des Fluids bewirkt, integriert ist, und mit der Hülse, welche zur Fixierung des Filterkörpers im Rohrabschnitt des Injektors vorgesehen ist. Insbesondere bildet der Rohrabschnitt dabei ein stationäres Bauteil des Injektors. Dabei weist die Hülse zwei unterschiedliche Abschnitte auf, nämlich den Halteabschnitt und den Befestigungsabschnitt. Der Filterkörper oder Teilbereiche des Filterkörpers sind dabei, insbesondere bezüglich einer Axialrichtung der Hülse, ausschließlich innerhalb des Befestigungsabschnitts angeordnet. Das heißt, innerhalb des Halteabschnitts befindet sich kein Material des Filterkörpers. Vorzugsweise sind somit Halteabschnitt und Befestigungsabschnitt bezüglich der Axialrichtung der Hülse ohne Überlappung, also axial voneinander separiert, angeordnet.

Die spezielle Ausgestaltung der Hülse mit der speziellen relativen Anordnung des Filterkörpers ausschließlich innerhalb des Befestigungsabschnitts bewirkt dabei den Vorteil einer funktionalen Trennung von Halteabschnitt und Befestigungsabschnitt. Das heißt, durch die axiale Separierung von Halteabschnitt und Befestigungsabschnitt können diese beiden Abschnitte die jeweilige Fixierungsfunktion unabhängig voneinander optimal angepasst ausüben. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass Fertigungstoleranzen von Rohrabschnitt und/oder Hülse sich wenig bis gar nicht auf die Haltefunktion des Befestigungsabschnitts am Filterkörper auswirken. So können insbesondere Beschädigungen des Filterkörpers beispielsweise durch aufgrund von Fertigungstoleranzen verursachte Verformung der Hülse vermieden werden. Zudem ist es möglich, die Hülse so auszulegen, dass eine zum Einpressen in den Rohrabschnitt erforderliche Presskraft nur in geringem Maße von einem unterschiedlichen Übermaß zwischen Rohrabschnitt und Halteabschnitt, beispielsweise aufgrund von Fertigungstoleranzen, abhängig ist. Insbesondere wird dies dadurch ermöglicht, dass der Filterkörper eine freie Verformung des Halteabschnitts nicht einschränkt.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.

Bevorzugt ist die Hülse aus Metall, besonders bevorzugt Messing oder Stahl, gebildet. Vorzugsweise ist die Hülse ein Tiefziehbauteil. Dadurch kann die Hülse besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden. Zudem können die gewünschten mechanischen Eigenschaften des Halteabschnitts, beispielsweise durch entsprechende Anpassung einer Wandstärke der Hülse, besonders flexibel und präzise angepasst werden, beispielsweise um optimale Verformungseigenschaften sicherzustellen.

Vorzugsweise ist der Filterkörper aus Kunststoff gebildet. Bevorzugt ist der Filterkörper ein Spritzgussbauteil. Dadurch kann auch der Filterkörper besonders einfach und kostengünstig und mit flexibler Geometrie ausgebildet werden.

Besonders bevorzugt sind der Befestigungsabschnitt der Hülse und der Filterkörper dadurch miteinander verbunden, dass der Filterkörper zumindest teilweise in den Befestigungsabschnitt eingegossen ist. Insbesondere ist der Filterkörper dabei an einer Innenseite des Befestigungsabschnitts in diesen eingegossen. Somit steht zumindest der Halteabschnitt der Hülse in axialer Richtung über den Filterkörper über. Damit kann auf besonders einfache Weise die funktionale Trennung von Halteabschnitt und Befestigungsabschnitt sichergestellt werden.

Weiter bevorzugt ist zwischen dem Halteabschnitt und dem Rohrabschnitt eine Pressverbindung ausgebildet. Die Pressverbindung bewirkt dabei die Fixierung des Filters innerhalb des Rohrabschnitts. Durch die axiale Trennung von Halteabschnitt und Befestigungsabschnitt der Hülse wird somit sichergestellt, dass die Pressverbindung keine starke mechanische Belastung des Filterkörpers bewirken. Vorzugsweise wird dies dadurch sichergestellt, dass der Halteabschnitt so ausgebildet ist, dass dieser sich plastisch verformen kann, insbesondere bei größeren Übermaß der Hülse gegenüber dem Rohrabschnitt. Dies führt insbesondere dazu, dass eine Presskraft im Wesentlichen unabhängig vom Übermaß ist, und somit auch bei höheren Fertigungstoleranzen stets eine sichere und optimal dimensionierte Pressverbindung sichergestellt wird.

Vorzugsweise erstreckt sich der Halteabschnitt über mindestens 10 % und maximal 40 %, besonders bevorzugt 20 %, einer gesamten axialen Länge der Hülse. Besonders bevorzugt weist der Halteabschnitt eine axiale Länge von 0,6 mm auf bei einer gesamten axialen Länge der Hülse von 3 mm. Dadurch bildet der Halteabschnitt nur einen vergleichsweise kleinen Bereich der Hülse, was sich besonders vorteilhaft auf eine einfache Montage der Hülse und damit des Filters im Rohrabschnitt des Injektors auswirkt.

Besonders bevorzugt weist der Halteabschnitt einen größeren Außendurchmesser als der Befestigungsabschnitt und als der Filterkörper auf. Das heißt, der Halteabschnitt bildet den größten Außendurchmesser des gesamten Filters. Somit liegt ein mechanischer Kontakt des Filters mit dem Rohrabschnitt des Injektors ausschließlich im Bereich des Halteabschnitts vor.

Bevorzugt weist die Hülse ferner einen Verbindungsabschnitt auf, welche den Befestigungsabschnitt und den Halteabschnitt miteinander verbindet. Das heißt, zwischen Befestigungsabschnitt und Halteabschnitt befindet sich der Verbindungsabschnitt, welcher somit noch einen zusätzlichen axialen Abstand zwischen Halteabschnitt und Befestigungsabschnitt bewirkt. Wie beim Halteabschnitt, befindet sich auch innerhalb des Verbindungsabschnitts kein Material des Filterkörpers. Der Verbindungsabschnitt kann zudem als Führung beim Einführen des Filters in den Rohrabschnitt des Injektors dienen, um eine erleichterte Montage bereitzustellen.

Vorzugsweise weitet sich zumindest ein Teil des Verbindungsabschnitts in Richtung des Halteabschnitts radial auf. Beispielsweise kann zumindest ein Teil des Verbindungsabschnitts sich konisch aufweitend ausgebildet sein. Dadurch kann der Verbindungsabschnitt besonders vorteilhaft als Führung beim Einführen des Filters in den Rohrabschnitt dienen. Zudem kann eine Verformbarkeit der Hülse, beispielsweise durch Länge und/oder Grad der Aufweitung des Verbindungsabschnitts, angepasst werden.

Besonders bevorzugt weist der Halteabschnitt eine Wandstärke von mindestens 0,1 mm bis maximal 0,5 mm, vorzugsweise von mindestens 0,2 mm bis maximal 0,3 mm, auf. Insbesondere weist die gesamte Hülse über deren gesamte axiale Länge eine Wandstärke von mindestens 0,1 mm bis maximal 0,5 mm, vorzugsweise von mindestens 0,2 mm bis maximal 0,3 mm, auf. Das heißt, der Halteabschnitt, insbesondere die gesamte Hülse, ist vergleichsweise dünnwandig ausgebildet, wodurch bei zuverlässiger Fixierungsmöglichkeit auf einfache und kostengünstige Weise ermöglicht werden kann, dass auch bei größerem Übermaß eine vergleichsweise niedrige Presskraft im Halteabschnitt resultiert.

Bevorzugt umfasst der Injektor ferner ein Schließelement zum Freigeben und Verschließen von wenigstens einer Durchgangsöffnung an einem Dichtsitz, ein Rückstellelement, welches eingerichtet ist, eine Rückstellkraft zum Zurückstellen sowie eine Schließkraft auf das Schließelement auszuüben, und eine Injektorhülse, welche in Axialrichtung des Injektors in Wirkverbindung zwischen dem Filter und dem Rückstellelement angeordnet ist. Das Rückstellelement stützt sich dabei direkt oder indirekt an der Injektorhülse ab. Dabei wird eine endgültige Axialposition des Rückstellelements durch die Position des montierten Filters im Injektor bestimmt, da die Position des Filters auch die Position der Injektorhülse bestimmt, an welcher sich das Rückstellelement direkt oder indirekt abstützt. Besonders bevorzugt wird die Hülse im Injektor an einem stationären Bauteil, nämlich im Rohrabschnitt, mittels einer Presspassung gehalten. Ein besonderer Vorteil liegt darin, dass der Filter als letztes Bauteil in den Injektor montiert werden kann, so dass Beschädigungen oder geometrische Abweichungen des Filters durch weitere Montageschritte, beispielsweise eine Kunststoffumspritzung des Injektors oder dgl., nicht auftreten können.

Vorzugsweise befindet sich die Injektorhülse direkt in Kontakt mit dem Rückstellelement und direkt in Kontakt mit dem Filter. Dadurch wird eine Bauteileanzahl möglichst klein gehalten und eine schnelle und einfache Montage ermöglicht. Ferner wird dadurch vermieden, dass sich herstellungsbedingte Toleranzen addieren und eine unerwünschte Auswirkung auf eine Endposition der Injektorhülse und damit eine Vorspannkraft des Rückstellelements haben. Der Filterkörper, insbesondere der gesamte Filter, ist besonders bevorzugt topfförmig mit einem Bodenbereich und einem Mantelbereich ausgebildet, wobei der Bodenbereich in Richtung zur Injektorhülse angeordnet ist. Dadurch wird eine steife Konstruktion des Injektors ermöglicht und ein Montagewerkzeug des Filters kann insbesondere im topfförmigen Filterinneren positioniert werden und dadurch zusätzlich zur Versteifung des Filters während der Montage beitragen.

Der Filter weist vorzugsweise am Bodenbereich keine Filteröffnungen auf. Somit ist der Bodenbereich vorzugsweise aus einem Vollmaterial hergestellt, was die Steifigkeit des Filters weiter verbessert. Der Kraftstoff strömt dabei in das topfförmige Filterinnere und dann über Filteröffnungen im Mantelbereich durch den Filter.

Weiter bevorzugt ist am Bodenbereich des Filters wenigstens ein Schlitz, insbesondere zwei Schlitze, vorgesehen, um eine Fluidverbindung in den Innenbereich der Hülse bereitzustellen. Die beiden Schlitze sind vorzugsweise einander gegenüberliegend angeordnet.

Vorzugsweise betriff die vorliegende Erfindung ferner ein Verfahren zur Montage eines Injektors mit einem Schließelement, einem Rückstellelement, einer Injektorhülse und einem Filter. Dabei wird in einem Montageschritt der Filter derart in den Injektor montiert, dass eine Montageposition des Filters auch eine Montageposition der Injektorhülse definiert und eine Vorspannkraft des Rückstellelements auf das Schließelement im geschlossenen Injektor definiert wird. Somit kann abhängig von einer Positionierung des Filters eine Rückstellkraft und eine Schließkraft des Rückstellelements auf das Schließelement eingestellt werden.

Der Schritt der Montage des Filters ist dabei vorzugsweise der letzte Montageschritt bei der Montage des Injektors. Insbesondere, wenn der Injektor eine Kunststoffumspritzung für einen elektrischen Stecker oder dgl. aufweist, ist der letzte Schritt zur Herstellung des Injektors die Montage des Filters.

Besonders bevorzugt wird die Filtermontage im Injektor mittels eines abgestuften Montagewerkzeugs ausgeführt. Das abgestufte Montagewerkzeug weist vorzugsweise einen ersten und einen zweiten zylindrischen Bereich mit jeweils unterschiedlichen Durchmessern auf, wobei der erste zylindrische Bereich im Innenraum des Filters angeordnet ist und der zweite zylindrische Bereich an dem vom Bodenbereich abgewandten Ende des Filters, insbesondere am Halteabschnitt der Hülse des Filters, angeordnet ist. Dadurch kann eine beschädigungsfreie Montage des Filters sichergestellt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Figuren beschrieben. In den Figuren sind funktional gleiche Bauteile jeweils mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Dabei zeigt:

Figur 1 eine schematische Schnittansicht eines Injektors gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Figur 2 eine Schnittansicht eines Filters des Injektors der Figur 1,

Figur 3 ein vergrößertes Detail der Figur 2,

Figur 4 eine perspektivische Ansicht des Filters der Figur 2, und

Figur 5 eine vereinfachte schematische Ansicht einer Einpresskraft in

Abhängigkeit eines Übermaßes zwischen Filter und Injektor bei der Montage des Filters der Figur 1.

Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 5 ein Injektor 1 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben.

Der Injektor 1 ist ein Injektor zum Einspritzen eines Fluids, und im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Kraftstoff! njektor zum Eindüsen eines gasförmigen Kraftstoffs in einen Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine, ausgebildet.

Der Injektor 1 umfasst ein Schließelement 2 zum Freigeben und Verschließen von mehreren Durchgangsöffnungen 3. Das Schließelement 2 dichtet dabei an einem Dichtsitz 4 an einem ersten Ende des Injektors 1 ab. Der Injektor 1 umfasst ferner ein Rückstellelement 5, welches eingerichtet ist, eine Rückstellkraft F auf das Schließelement 2 aufzubringen, wenn der Injektor 1 geöffnet wurde, sowie eine Schließkraft, um den Injektor 1 im geschlossenen Zustand zu halten. Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, ist das Schließelement 2 eine hohle Ventilnadel 2a mit einer Kugel 2b, welche am Dichtsitz 4 abdichtet.

Figur 1 zeigt den geschlossenen Zustand des Injektors.

Weiter umfasst der Injektor 1 eine Injektorhülse 7, durch welche Kraftstoff in Richtung zum Schließelement 2 strömt, sowie einen Filter 6.

Der Filter 6 ist im Detail aus den Figuren 2 bis 4 ersichtlich. Der Filter 6 weist einen Filterkörper 11 mit grundsätzlich topfförmiger Gestalt auf und umfasst einen Bodenbereich 60 und einen Mantelbereich 61.

Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, ist der Filter 6 derart angeordnet, dass der Bodenbereich 60 in Richtung zum Schließelement 2 gerichtet ist, so dass der Kraftstoff am Zulaufende des Injektors 1 in das Innere des topfförmigen Filters strömt und durch den Mantelbereich 61, an welchem ein Filtergewebe angeordnet ist, aus dem Filter 6 ausströmt. Durch den Filter 6 können somit Feststoffe, welche möglicherweise im Kraftstoff enthalten sind, beim Eintritt in den Injektor 1 herausgefiltert werden und im topfförmigen Inneren des Filters 6 gesammelt werden.

Der Filter 6 weist eine Hülse 10 und einen Filterkörper 11 auf. Der Filterkörper 11 ist ein Spritzgussbauteil, welches aus Kunststoff gebildet ist. In den Filterkörper 11 ist das, beispielsweise netzartige, Filterelement 17 integriert, welches zur Filterung des einzuspritzenden Fluids vorgesehen ist.

Die Hülse 10 ist ein rohrförmiges Tiefziehbauteil, welches aus Metall, beispielsweise Messing oder Stahl, gebildet ist.

Die Hülse 10 weist dabei einen Halteabschnitt 13 auf, welcher sich am axial oberen Ende der Hülse 10 befindet. Der Halteabschnitt 13 ist dabei vorgesehen, um die Hülse 10 im Rohrabschnitt 18 des Injektors 1 zu halten (vgl. Figur 1). Hierfür weist der Halteabschnitt 13 der Hülse 10 den größten Außendurchmesser des gesamten Filters 6 auf, sodass beim innerhalb des Rohrabschnitts 18 angeordneten Zustand, wie in Figur 1, ausschließlich der Halteabschnitt 13 in Kontakt mit einer Innenwand des Rohrabschnitts 18 ist.

Der Halteabschnitt 13 der Hülse 10 ist dabei so ausgebildet, dass im montierten Zustand des Filters 6 eine Pressverbindung zwischen dem Halteabschnitt 13 und dem Rohrabschnitt 18 ausgebildet ist. Hierfür ist der Halteabschnitt 13 mit einem Übermaß im Vergleich zum Rohrabschnitt 18 ausgebildet. Durch die Pressverbindung wird der Filter 6 somit innerhalb des Rohrabschnitts 18 fixiert.

Die Hülse 10 weist zudem einen Befestigungsabschnitt 12 auf, welcher mit dem Filterkörper 11 verbunden ist. Befestigungsabschnitt 12 und Filterkörper 11 sind dabei dadurch miteinander verbunden, dass der Filterkörper 11 an einer Innenseite 12 a des Befestigungsabschnitts 12 in diesen eingegossen ist (vgl. insbesondere Fig. 3). Das heißt, der Filterkörper 11 befindet sich im Inneren des Befestigungsabschnitts 12 der Hülse 10.

Zwischen Befestigungsabschnitt 12 und Halteabschnitt 13 befindet sich weiterhin ein Verbindungsabschnitt 14, welcher den Befestigungsabschnitt 12 und den Halteabschnitt 13 miteinander verbindet. Ein an den Halteabschnitt 13 angrenzender Teil des Verbindungsabschnitts 14 ist dabei sich konisch aufweitend ausgebildet. Dadurch dient der Verbindungsabschnitt 14 auch zum Zentrieren und Führen beim Einschieben des Filters 6 in den Rohrabschnitt 18.

Dabei sind die der Halteabschnitt 13 und der Verbindungsabschnitt 14 materialfrei, das heißt, vollständig innen hohl. Mit anderen Worten befinden sich Teile des Filterkörpers 11, insbesondere bei Betrachtung bezüglich der Axialrichtung X-X, ausschließlich innerhalb des Befestigungsabschnitts 12, wobei der Rest des Filterkörpers 11 sich nach unten über den Befestigungsabschnitt 12 hinaus erstreckt. Dadurch kann sich der Halteabschnitt 13 beim Einpressen in den Rohrabschnitt 18 des Injektors 1 frei nach radial innen verformen, ohne dass der Filterkörper 11 mechanisch stark belastet wird.

Somit liegt eine axiale Separierung von Halteabschnitt 13 und Befestigungsabschnitt 12 vor, wodurch eine funktionale Trennung von Halteabschnitt 13 und Befestigungsabschnitt 12 erreicht wird. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass beim Einpressen der Hülse 10 mittels des Halteabschnitts 13 in den Rohrabschnitt 18 der Halteabschnitt 13 frei verformen kann, ohne dass der Filterkörper 11 mit verformt werden muss. Dadurch können Beschädigungen, beispielsweise durch zu starkes Verpressen, am Filterkörper 11 vermieden werden.

Eine besonders vorteilhafte Konstruktion der Hülse 10 wird durch eine vergleichsweise dünnwandige Ausgestaltung erreicht. Hierfür weist die gesamte Hülse 10 eine Wandstärke von 0,2 mm auf.

Durch die dünnwandige Ausgestaltung der Hülse 10 wird erreicht, dass beim Verpressen des Halteabschnitts 13 dieser plastisch verformt wird, wobei auch bei größeren Unterschieden der Toleranzen von Halteabschnitt 13 und Rohrabschnitt 18 im Wesentlichen gleiche Presskräfte auftreten. Dieser Zusammenhang ist in der Figur 5 vereinfacht schematisch dargestellt.

Figur 5 zeigt dabei ein Diagramm 50 mit einem Verlauf einer Einpresskraft in Abhängigkeit eines Übermaßes zwischen Halteabschnitt 13 des Filters 6 und Rohrabschnitt 18 des Injektors 1. Die Achse 51 gibt dabei das Übermaß, also die Differenz zwischen Außendurchmesser des Halteabschnitts 13 und Innendurchmesser des Rohrabschnitts 18, an und die Achse 52 die Einpresskraft.

Anhand der gestrichelten Linien 53 und 54 ist ein Minimal-Zustand bei Auslegung der zu erzielenden Pressverbindung gekennzeichnet. Das Übermaß 53 gibt dabei ein mindestens erforderliches Übermaß und die Einpresskraft 53 eine entsprechende hierbei auftretende Mindest-Einpresskraft, welche bei der Auslegung des Halteabschnitt 13 unter Beachtung der Fertigungstoleranzen mindestens vorliegt.

Wie in der Figur 5 zu erkennen, steigt die tatsächlich auftretende Einpresskraft 55 bei größerem Übermaß nur geringfügig an. Das heißt, auch bei größeren Fertigungstoleranzen und damit größerem Übermaß, liegt die tatsächlich auftretende Einpresskraft 55 nur gering über dem Auslegungszustand.

Für eine weiterhin besonders gezielte Auslegung und eine einfache Montage ist der Halteabschnitt 13 vergleichsweise kurz ausgebildet. Im Detail erstreckt sich der Halteabschnitt 13 in Axialrichtung X-X über etwa 20 % einer gesamten axialen Länge 20 der Hülse 10 (vgl. Figur 3). Dadurch ist die für die Pressverbindung zur Verfügung stehende Kontaktfläche an der Hülse 10 vergleichsweise klein, wodurch eine besonders einfache Montage des Filters 6 ermöglicht wird. Der Befestigungsabschnitt 12 erstreckt sich dagegen vorzugsweise über mindestens 30 %, besonders bevorzugt maximal 50 %, der gesamten axialen Länge 20 der Hülse 10.

Der Injektor 1 umfasst ferner einen Aktor 9, welcher in diesem Ausführungsbeispiel ein Magnetaktor ist. Weiterhin ist eine Kunststoffumspritzung 16 vorgesehen, welche zur Anordnung eines elektrischen Steckers (nicht gezeigt) eingerichtet ist, um den Aktor 9 mit Elektrizität zu versorgen.

Die Funktion des Injektors 1 ist dabei derart, dass bei Bestromung des Aktors 9 das Schließelement 2 in Richtung auf ein stationäres Bauteil 8 im Inneren des Injektors gegen die Federkraft des Rückstellelements 5 gezogen wird, wobei die Kugel des Schließelements 2 vom Dichtsitz 4 abhebt und Kraftstoff über die Durchgangsöffnungen 3 ausströmen kann.

Der Strömungsweg des Kraftstoffs bei geöffnetem Injektor ist in Figur 1 durch die Pfeile A bis E gezeigt. Der Kraftstoff strömt in das topfförmige Innere des Filters 6 und über den Mantelbereich 61 (Pfeil B) aus dem Filter 6 heraus, wodurch der Filtervorgang ausgeführt wird. Der Kraftstoff strömt weiter, wie durch die Pfeile C angedeutet, in das Innere der Injektorhülse 7 und durch die zylindrische Rückstellfeder 5 in das Innere des hohlen Schließelements 2. Das Schließelement 2 weist dabei an dem zum Dichtsitz 4 gerichteten Endbereich seitliche Öffnungen 2c auf, an welchen ein zweiter Filter 15 angeordnet ist, so dass der Kraftstoff, wie durch die Pfeile E angedeutet, aus dem Inneren des Schließelements 2 ausströmen kann. Wenn nun das Schließelement 2 vom Dichtsitz 4 abhebt, kann der Kraftstoff vorbei an der Kugel des Schließelements 2 in die Durchgangsöffnungen 3 einströmen.

Um eine sichere und genaue Funktion des Injektors 1 zu gewährleisten, muss die Kraft F des Rückstellelements 5, mit welcher einerseits eine Rückstellung des Schließelements 2 in den geschlossenen Ausgangszustand erfolgt, als auch eine Schließkraft des Rückstellelements 5, mit welchem das Schließelement 2 im geschlossenen Zustand am Dichtsitz 4 gehalten wird, exakt eingestellt werden. Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, stützt sich das Rückstellelement 5 dabei an einem ersten Ende an einem Absatz 2d am Schließelement 2 ab und an einem zweiten Ende direkt an der Injektorhülse 7 ab. Dadurch bestimmt die Position der Injektorhülse 7 die Schließkraft als auch die Rückstellkraft des Rückstellelements 5. Hierbei ist zwischen der Injektorhülse 7 und dem stationären Bauteil 8 eine Presspassung 70 vorgesehen. Die Einstellung der Position der Injektorhülse 7 in

Axialrichtung X-X erfolgt nun mittels des Filters 6.

Wie aus Figur 2 und 4 ersichtlich ist, sind im Bodenbereich 60 des Filterkörpers 11 des Filters zwei breite Schlitze 63 einander gegenüberliegend ausgebildet. Die Schlitze 63 dienen dabei zur Überleitung des gefilterten Kraftstoffs in die der Gesamtmontage des Injektors 1 ausgeführt werden kann. Somit können auch keine unerwünschten Veränderungen des Filters und damit gegebenenfalls der Durchflussmenge, beispielsweise beim Herstellen der Kunststoffumspritzung 16 oder weiterer Montageschritte, auftreten.