Haltekörper für ein Kraftstoffeinspritzventil für Brenn- kraftmaschinen Stand der Technik Die Erfindung geht von einem Haltekörper für ein Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aus. Ein derartiger, aus der Schrift EP 0 569 727 bekannter Haltekörper weist eine zylindrische Grundform auf, wobei in seine eine, dem Brennraum zugewandte Stirnfläche eine zentrische axiale Sackbohrung eingearbeitet ist. Diese sich etwa bis in einen in Achsrichtung mittigen Bereich des Haltekörpers erstreckende Sackbohrung dient dabei beim Haltekörper des Kraftstoffeinspritzventils zur Aufnahme einer Ventilfeder, die ein Ventilglied des Kraftstoffeinspritzventils in Schließrichtung beaufschlagt. Des weiteren ist im Haltekörper ein Kraftstoff-Durchflußkanal vorgesehen, der aus einer von der brennraumseitigen Stirnfläche ausgehenden axialen Sackbohrung und einer diese schneidenden Radialbohrung gebildet ist, wobei die Radialbohrung an einer zylindrischen Mantelfläche des Haltekörpers seitlich austritt. Dabei ist die Bohrungsverschneidung zwischen der Axialbohrung des Durchflußkanals und der vorzugsweise schräg angeordneten Radialbohrung in einem Bereich axial hinter dem geschlossenen Ende der die Ventilfeder aufnehmenden

Sackbohrung vorgesehen. Die seitliche Austrittsöffnung des Durchflußkanals an der Umfangswand des Haltekörpers weist dabei eine konische Sitzfläche auf, an die ein Druckrohrstutzen mit seiner konischen Stirnfläche zur Anlage gelangt, wobei dieser Druckrohrstutzen über Spannmuttern radial gegen den Haltekörper verspannt wird.

Dabei weist der bekannte Haltekörper mit einem seitlichen Druckrohranschluß den Nachteil auf, daß in Folge des seit- lichen Verspannens des Druckrohrstutzens gegen den Halte- körper Radialkräfte auf den Haltekörper eingeleitet werden, die dessen Dauerhaltbarkeit beeinträchtigen. Des weiteren kommt es an der Bohrungsverschneidung zwischen den Boh- rungsabschnitten des Durchflußkanals zu einer scharfen Strahlumlenkung, die sich negativ auf den Kraftstoffdurch- fluß im Durchflußkanal auswirkt. Ein weiterer Nachteil der Bohrungsverschneidung der Teilbohrungen des Durchflußkanals wird durch die dort entstehende Kerbwirkung verursacht, die die Dauerhaltbarkeit des Haltekörpers noch einmal verringern kann. Zudem weist der bekannte Haltekörper mit einem seitlichen Druckrohranschluß den Nachteil auf, daß er relativ aufwendig zu fertigen und zu montieren ist, so daß ein hoher Herstellungs-und Kostenaufwand zu dessen Realisierung notwendig ist.

Vorteile der Erfindung Der erfindungsgemäße Haltekörper für ein Kraftstoffein- spritzventil für Brennkraftmaschinen hat demgegenüber den Vorteil, daß ein seitlicher Anschluß einer Kraftstoffhoch- druckzuführungsleitung an den Haltekörper möglich ist, ohne daß dadurch radiale Kräfte auf den Haltekörper eingeleitet werden und ohne eine strömungsungünstige Bohrungsverschnei- dung innerhalb des Haltekörpers. Dies wird in vorteilhafter Weise durch ein Abknicken bzw. Abwinkeln des Haltekörpers

möglich. Auf diese Weise kann eine seitlich zugeführte Hochdruckleitung in konstruktiv einfacher Weise auf das brennraumferne Ende des Haltekörpers aufgeschraubt werden, wobei dabei bekannte Hochdruckanschlußstutzen verwendet werden können. Die Kraftstoffzuströmöffnung in dem Halte- körper ist dabei in der brennraumfernen Stirnfläche des Haltekörpers vorgesehen, wobei der Haltekörper erst nach Einbringen der, den Durchflußkanal bildenden Durchgangsboh- rung im Haltekörper auf das endgültige Maß abgewinkelt wird.

Auf diese Weise lassen sich Bohrungsverschneidungen, die beim Anschnitt einer Schrägbohrung in eine Geradbohrung entstehen, vermeiden. Ein weiterer Vorteil ist neben der Vermeidung von radialen Einspannkräften und Bohrungsver- schneidungen im Durchflußkanal das Verwenden herkömmlicher, auf den Haltekörper aufgeschraubter Druckrohrstutzen, so daß auf zusätzliche Befestigungstraversen verzichtet werden kann. Mit dem Vorsehen der einseitigen seitlichen Ausnehmung an der Umfangsfläche des Haltekörpers kann des weiteren ein größerer Biegeradius beim Abwinkeln des Haltekörpers erreicht werden, der bis zu 90° und größer ausgeführt sein kann. Der Haltekörper kann dabei in einfacher Weise gefertigt werden, wobei verschiedene Fertigungsabläufe mög- lich sind. Dabei kann der Haltekörper zunächst wie ein be- kannter Haltekörper ausgebildet sein, in den nach Einbringen der Federraum-Sackbohrung und des Durchflußkanals die seitliche Ausnehmung eingearbeitet wird und der im Anschluß daran auf einer Biegebank entsprechend abgewinkelt wird. Es ist jedoch auch möglich, ein Haltekörperrohteil vorzuberei- ten, in dem die seitliche Ausnehmung bereits vorgesehen ist.

Dabei kann dieses Rohteil spanlos, z. B. geschmiedet, gewalzt, gestanzt usw. mit der Ausnehmung hergestellt sein, die Ausnehmung kann jedoch auch zerspanend, z. B. gefräst, gedreht usw., in einen zylinderförmigen Haltekörperrohling eingearbeitet werden. Im Anschluß werden dann wiederum die entsprechenden Bohrungen in den Haltekörper eingebracht,

wobei ein einen Kraftstoffilter aufnehmender Teilbereich des Durchflußkanals dabei in vorteilhafter Weise von der brennraumfernen Stirnfläche ausgehend als Schrägbohrung mit einem leichten Neigungswinkel zur Längsachse des Haltekör- pers ausgebildet ist, der dann in bekannter Weise in eine seitlich zum Federraum versetzte axiale Längsbohrung mündet.

Auch in diesem Falle erfolgt als letzter Arbeitsschritt das Abwinkeln des Haltekörpers um einen bestimmten Winkel vorzugsweise auf einer Biegebank. Dabei ist der abgewinkelte Bereich des Haltekörpers im Bereich der seitlichen Querschnittsausnehmung am Haltekörper vorgesehen, wobei der Haltekörper stets in der, der seitlichen Ausnehmung abgewandten Richtung abgewinkelt wird. Es sind alternativ auch andere Herstellungsverfahren möglich, bei denen z. B. der Durchflußkanal als geradverlaufende Durchgangsbohrung ausgebildet ist, wozu der Haltekörper im Bereich außerhalb des Federraumes leicht aus der Mittelachse des Federraumes herausgebogen ist, so daß die seitlich zum Federraum ver- setzte Durchgangsbohrung in die brennraumferne Stirnfläche des Haltekörpers münden kann. Dabei ist es vorteilhaft, an der Austrittsöffnung des Durchflußkanals an der brennraum- fernen Stirnfläche einen konischen Bohrungsauslauf vorzuse- hen, wobei diese konischen Flächen eine Anlagefläche für einen aufzuschraubenden Druckrohranschluß bilden. Ein wei- teres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel des Herstellungs- verfahrens für den erfindungsgemäßen Haltekörper wird durch eine Kombination der vorgenannten Verfahrensschritte er- reicht, wobei zunächst die den Federraum bildende axiale zentrische Sackbohrung von der unteren, brennraumnahen Stirnfläche in den Haltekörper eingebracht wird. Zugleich kann an der gegenüberliegenden brennraumabgewandten Stirn- fläche des Haltekörpers eine zentrale Sackbohrung einge- bracht werden, die vom Querschnitt so dimensioniert ist, daß sie zur Aufnahme eines Stabfilters geeignet ist. In einem weiteren Arbeitsschritt wird nunmehr der Haltekörper im

Bereich außerhalb des Federraumes leicht abgewinkelt, so daß nunmehr eine seitlich zum Federraum versetzte axiale Sackbohrung so in den Haltekörper einbringbar ist, daß sie in den zur Aufnahme des Stabfilters vorgesehenen Sackboh- rungsbereich mündet. Auch in diesem Falle erfolgt nunmehr wiederum das seitliche Ausarbeiten einer Ausnehmung am Um- fang des Haltekörpers und abschließend das Abbiegen des Haltekörpers in die der seitlichen Ausnehmung abgewandte Richtung. Es ist dabei über die in der Beschreibung gezeigten vier Verfahrensbeispiele zur Herstellung des erfindungsgemäßen Haltekörpers hinaus auch möglich, die daraus bekannten einzelnen Verfahrensschritte untereinander weiter zu kombinieren. Wesentlich ist dabei, daß die Bohrungsgeometrie des Durchflußkanals und vorzugsweise auch des Federraumes im Haltekörper vor dem endgültigen Abwinkeln des Haltekörpers vorgenommen wird.

Es ist somit mit dem erfindungsgemäßen Haltekörper für ein Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen möglich, einen seitlichen Hochdruckanschluß bereitzustellen, der die Nachteile einer zum Haltekörper radialen Krafteinleitung und einer Bohrungsverschneidung innerhalb des Haltekörpers in konstruktiv einfacher Weise vermeidet, und auf den der bekannte Druckrohrstutzen am brennraumabgewandten Ende in einfacher Weise axial aufgeschraubt werden kann. Dabei ist dieser Haltekörper zur Aufnahme von seitlich zuführenden Kraftstoffhochdruckleitungen mittels der beschriebenen Her- stellungsverfahren in besonders einfacher und kostengünsti- ger Weise herstellbar.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Ge- genstandes der Erfindung sind der Zeichnung, der Beschrei- bung und den Patentansprüchen entnehmbar.

Zeichnung

Vier Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Haltekörpers sowie der entsprechenden Herstellungsverfahren sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen die Figur 1 A-E ein erstes Ausführungsbeispiel des Haltekörpers in verschiedenen Herstellungsstadien, bei dem der Durchflußkanal als durchgehende Bohrung mit gleichem Durchmesser ausgebildet ist, die Figur 2 A-E ein zweites Ausführungsbeispiel des Haltekörpers in verschiedenen Herstellungsstadien, bei dem der Durchflußkanal zwei ver- schiedene Querschnitte aufweist, wobei ein Durchmesser grö- ßerer Querschnitt axial in die brennraumferne Stirnfläche eingearbeitet ist, die Figur 3 A-C ein drittes Ausführungs- beispiel des Haltekörpers in verschiedenen Herstellungssta- dien, bei dem der Durchflußkanal zwei zueinander geneigte Bohrungsabschnitte aufweist und bei dem die seitliche Aus- nehmung erst nach Einbringen der Bohrungsgeometrie in den Haltekörper eingearbeitet ist und die Figur 4 A-C ein vier- tes Ausführungsbeispiel des Haltekörpers in verschiedenen Herstellungsstadien analog zur Figur 3, wobei die seitliche Ausnehmung am Haltekörper nunmehr bereits in einen Halte- körperrohling eingearbeitet ist.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele Die Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des erfin- dungsgemäßen Haltekörpers für ein Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen. Dabei ist der eine zylindrische Grundform aufweisende, in der Figur 1 E in seiner endgülti- gen Ausbildung dargestellte Haltekörper 1 in bekannter Weise mittels einer nicht dargestellten Spannmutter axial gegen einen ebenfalls nicht dargestellten Ventilkörper verspannt, in dem zur Steuerung eines Einspritzquerschnittes ein axial

verschiebbares Ventilglied geführt ist. Dieses Ventilglied wird dabei durch eine nicht gezeigte Ventilfeder in Schließrichtung beaufschlagt. Der Haltekörper 1 weist eine, von einer ersten brennraumzugewandten Stirnfläche 3 ausgehende zentrisch angeordnete axiale Sackbohrung 5 auf, die einen Federraum zur Aufnahme der Ventilfeder des Kraftstoffeinspritzventils bildet. Von dieser Sackbohrung 5 führt eine Radialbohrung 7 an die zylindrische Umfangswand des Haltekörpers 1 ab, die als Entlastungsbohrung 7 ausge- bildet ist. Des weiteren weist der Haltekörper 1 einen von der ersten Stirnfläche 3 ausgehenden, den Haltekörper 1 durchragenden Durchflußkanal 9 auf, der an einer zweiten, brennraumfernen Stirnfläche 11 des Haltekörpers 1 aus diesem austritt. Dabei weist der Durchflußkanal 9 an seiner Mündung in die zweite Stirnfläche 11 eine konische Quer- schnittserweiterung auf, die eine konische Anlagefläche 13 bildet, an der ein entsprechender Dichtkonus einer nicht dargestellten Kraftstoffhochdruckzuführungsleitung zur An- lage gelangt. Zum Befestigen eines Druckstutzens, bzw. einer den Druckanschluß der Kraftstoffhochdruckzuführungsleitung gegen die konische Fläche 13 pressenden Überwurfmutter ist am Haltekörper 1 in Höhe der konischen Anlagefläche 13 zudem ein Schraubgewinde 15 an der zylindrischen Umfangswandfläche vorgesehen. Der Haltekörper 1 weist axial hinter einem geschlossenen Ende 17 der Sackbohrung 5 eine einseitige seitliche Ausnehmung 19 auf, die den Querschnitt des Haltekörpers 1 in dessen mittigem Bereich verringert und so eine Verjüngung des Haltekörpers 1 bildet. Dabei ist diese Ausnehmung 19 stets in die dem Durchflußkanal 9 abgewandte Seite des Haltekörpers 1 eingearbeitet. In dem Bereich der seitlichen Ausnehmung 19 ist der Haltekörper 1 in die der seitlichen Ausnehmung 19 abgewandte Richtung radiusförmig abgewinkelt, so daß die Längsachse 21 des Haltekörpers 1 im Bereich zwischen der zweiten Stirnfläche 11 und der seitlichen Ausnehmung 19 zur Längsachse 21 des Haltekörpers

1 im Bereich der Sackbohrung 5 um einen bestimmten Winkel abgewinkelt ist. Auf diese Weise läßt sich eine seitlich zugeführte Kraftstoffhochdruckzuführungsleitung axial auf den Haltekörper 1 aufschrauben ohne dabei radiale Einspannkräfte am Haltekörper 1 oder eine Bohrungsverschneidung des Durchflußkanals 9 zu verursachen.

An Hand der Figuren 1 A-1 E soll nun ein erstes erfin- dungsgemäßes Herstellungsverfahren des Haltekörpers 1 er- läutert werden. Dabei wird wie in der Figur 1 A dargestellt ist, in einen zylindrischen Haltekörper-Grundkörper 1 zu- nächst von der ersten Stirnfläche 3 ausgehend die zentri- schen Sackbohrung 5 eingebracht. Dabei ist es vorteilhaft, in diesem Herstellungsstadium auch bereits die Entlastungs- bohrung 7 einzubringen.

In einem weiteren Verfahrensschritt wird gemäß Figur 1 B der Haltekörper-Grundkörper 1 in einem axial oberhalb des geschlossenen Endes 17 der Sackbohrung 5 mit einem geringen Winkelversatz abgebogen.

Nunmehr wird in einem in der Figur 1 C dargestellten dritten Verfahrensschritt der Durchflußkanal 9 als Durchgangsbohrung in den Haltekörper 1 eingebracht, die seitlich zur Sackbohrung 5 versetzt in die erste Stirnfläche 3 eintritt und zentrisch an der zweiten Stirnfläche 11 aus dem Halte- körper 1 austritt. Dabei ist es vorteilhaft die konische Anschlagfläche 13 als Ansenkung der Durchgangsbohrung des Durchflußkanals 9 nunmehr ebenfalls vorzunehmen.

In einem weiteren vierten Verfahrensschritt wird nunmehr gemäß der Darstellung 1 D die seitliche Ausnehmung 19 in die dem Durchflußkanal 9 abgewandte zylindrische Mantelfläche des Haltekörpers 1 eingearbeitet, wobei dies in vorteilhafter Weise zerspanend erfolgt.

In einem weiteren fünften, in der Figur 1 E dargestellten Verfahrensschritt wird nun durch entsprechendes Abwinkeln des Haltekörpers 1, vorzugsweise auf einer Biegebank die endgültige Geometrie des Haltekörpers 1 hergestellt, wobei der Haltekörper 1 in die der seitlichen Ausnehmung 19 abge- wandte Richtung bis auf einen vorgegebenen Wert umgebogen wird.

Das Einarbeiten des Gewindes 15 erfolgt in vorteilhafter Weise bereits vor dem in der Figur 1 A dargestellten ersten Verfahrensschritt am Haltekörperrohling, kann jedoch alter- nativ auch zu einem späteren Bearbeitungszeitpunkt vorge- nommen werden.

Das in der Figur 2 E in seiner endgültigen Ausbildung dar- gestellte zweite Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Haltekörpers unterscheidet sich zum in der Figur 1 E darge- stellten Haltekörper lediglich durch die Ausbildung des Durchflußkanals 9 im an die zweite Stirnfläche 11 angren- zendem Bereich. Dabei weist der Durchflußkanal 9 in seinem zur Achse der zentrischen Sackbohrung 5 geneigten Bereich eine Durchmessererweiterung 23 auf, in die ein zylindrischer Stabfilter einsetzbar ist.

Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren zur Herstellung des Ausführungsbeispiels des Haltekörpers gemäß Figur 2 ist in den Figuren 2 A-2 E in verschiedenen Verfahrensstadien dargestellt.

Dabei werden in einem ersten Verfahrensstadium, analog zu Figur 1, wie in der Figur 2 A dargestellt, die zentrische Sackbohrung 5 sowie eine die Durchmessererweiterung 23 bil- dende Sackbohrung in einen Haltekörper-Grundkörper 1 von den einzelnen Stirnflächen 3 und 11 zentrisch eingebracht. Des

weiteren ist vorzugsweise das Gewinde 15 bereits in den Haltekörper 1 eingearbeitet. Zudem ist es vorteilhaft nun- mehr auch die in die Sackbohrung 5 mündende Entlastungsboh- rung 7 als Radialbohrung in den Haltekörper 1 einzubringen.

In einem weiteren, zweiten Verfahrensschritt wird nunmehr, wie in der Figur 2 B dargestellt, der Haltekörper 1 in einem oberhalb des geschlossenen Endes 17 der Sackbohrung 5 angeordneten Bereich mit einem leichten Winkelversatz abge- bogen.

In einem weiteren, dritten Verfahrensschritt, wird wie in der Figur 2 C dargestellt, eine Axialbohrung des Durchfluß- kanals 9 ausgehend von der ersten Stirnfläche 3 und seitlich versetzt zur Sackbohrung 5 in den Haltekörper 1 eingebracht, die in das geschlossene Ende der Durchmessererweiterung 23 mündet und so einen durchgehenden Durchflußkanal 9 bildet.

Bei den in der Figur 2 D dargestellten vierten Verfahrens- schritt wird nunmehr zerspanend die seitliche Ausnehmung 19 in die zylindrische Mantelfläche des Haltekörpers 1 einge- arbeitet.

Im abschließenden fünften Verfahrensstadium wird gemäß der Figur 2 E der Haltekörper 1 nunmehr im Bereich der seitli- chen Ausnehmung 19 in die dieser abgewandten Richtung auf einer Biegebank abgebogen, wobei dabei große Biegewinkel von bis oder größer 90° erreicht werden können.

Die Figur 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des Hal- tekörpers 1, bei dem die einen möglichen Stabfilter aufneh- mende Durchmessererweiterung 23 des Durchflußkanals 9 schräg zur Längsachse 21 des Haltekörpers 1 angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, daß auf das in den Figuren 1B und 2B

gezeigte leichte Abbiegen des Haltekörpers 1 vor Einbringen der Durchflußkanalbohrung 9 verzichtet werden kann.

Der Haltekörper 1 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel wird in drei wesentlichen Verfahrensschritten hergestellt, die in den Figuren 3 A-3 C gezeigt sind.

Dabei wird gemäß der Figur 3 A zunächst die Innengeometrie des Haltekörpers 1 mit der zentrischen Sackbohrung 5 und dem Durchflußkanal 9 eingearbeitet, wobei der Durchflußkanal 9 durch eine von der ersten Stirnfläche 3 ausgehende, seitlich zur zentrischen Sackbohrung 5 versetzten Längsbohrung gebildet wird, die in eine von der zweiten Stirnfläche 11 eingebrachte Schrägbohrung mündet, wobei diese im Durch- messer größere Schrägbohrung die das Stabfilter aufnehmende Durchmessererweiterung 23 des Durchflußkanals 9 bildet.

Vorzugsweise ist auch bereits in diesem Verfahrensstadium das Anschlußgewinde 15 am Haltekörper 1 angeordnet.

In einem zweiten, in der Figur 3 B dargestellten Verfah- rensschritt wird nunmehr die seitliche Ausnehmung 19 spanend in die Mantelfläche des Haltekörpers 1 eingearbeitet.

Im dritten, in der Figur 3 C dargestellten Verfahrensstadium wird der Haltekörper 1 nunmehr in die, der seitlichen Ausnehmung 19 abgewandten Richtung abgewinkelt, vorzugsweise auf einer Biegebank umgebogen.

Die Figur 4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel des er- findungsgemäßen Haltekörpers für ein Kraftstoffeinspritz- ventil für Brennkraftmaschinen, das sich gegenüber dem in der Figur 3 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel le- diglich in der Art der Herstellung unterscheidet.

Dabei wird das vierte Ausführungsbeispiel in drei, in den Figuren 4 A-4 C dargestellten wesentlichen Verfahrenssta- dien gefertigt.

In einem ersten, in der Figur 4 A gezeigten Verfahrenssta- dium wird ein Haltekörperrohling 1 hergestellt, an dem die seitliche Ausnehmung 19 bereits eingearbeitet ist. Dabei kann diese Verjüngung des Haltekörperrohlings 1 spanlos er- folgen z. B. in einem Schmiede-, Walz-oder Stanzverfahren, es ist jedoch auch möglich die Ausnehmung 19 zerspanend in den Haltekörperrohling 1 einzubringen.

In einem weiteren, in der Figur 4 B dargestellten zweiten Verfahrensstadium wird die Innengeometrie des Haltekörpers 1 gefertigt. Dabei werden wiederum die Sackbohrung 5 und der Durchflußkanal 9 analog zum in der Figur 3 A dargestellten Verfahrensschritt als Bohrungen in den Haltekörper 1 eingebracht.

Im dritten, in der Figur 4 C dargestellten Verfahrensschritt wird der Haltekörper wiederum entgegen der Richtung der seitlichen Ausnehmung 19 auf einer Biegebank bis auf einen vorgegebenen Endwert um einen bestimmten Winkel abgewinkelt, wobei der Durchflußkanal 9 im kurveninneren Bereich und die Ausnehmung 19 im kurvenäußeren Bereich der Abwinklung des Haltekörpers 1 vorgesehen sind.

Es ist somit mit den beschriebenen vier Ausführungsbeispie- len des erfindungsgemäßen Haltekörpers 1 möglich, seitliche Hochdruckleitungsanschlüsse zu ermöglichen, ohne dabei ra- diale Einspannkräfte oder Bohrungsverschneidungen am Halte- körper 1 zu erzeugen, wobei der erfindungsgemäße Haltekörper mittels der beschriebenen vier Herstellungsverfahren in einfacher Weise fertigbar ist.