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Patent Searching and Data


Title:
COMPONENT WITH A BORE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/043952
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a component with a bore (3). At least one sub-area of the component has an angle of inclination between its middle axis (24) and the axis (4) of the bore (3). The bore (3) has a single continuous axis (4). The component also has at least one sub-area in which the middle axis (24) is offset from the overall middle axis (26) of the component.

Inventors:
FERRARO GIOVANNI (DE)
EGELER HANSJOERG (DE)
WENGERT ANDREAS (DE)
Application Number:
PCT/DE1998/003580
Publication Date:
September 02, 1999
Filing Date:
December 07, 1998
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
FERRARO GIOVANNI (DE)
EGELER HANSJOERG (DE)
WENGERT ANDREAS (DE)
International Classes:
F02M55/00; F02M55/02; F02M61/16; F16L9/19; (IPC1-7): F02M61/16; F02M55/00
Foreign References:
DE1817471A11969-08-14
DE19547423A11997-06-26
US4048901A1977-09-20
US3451615A1969-06-24
DE19547423A11997-06-26
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Claims:
Ansprüche
1. Bauteil mit einer Bohrung (3), bei dem wenigstens ein Teilbereich des Bauteiles einen Neigungswinkel zwischen seiner Mittelachse (24) und der Achse (4) der Bohrung (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (3) eine einzige durchgehende Achse (4) aufweist und daß das Bauteil wenigstens einen Teilbereich aufweist, in dem die Mittelachse (24) aus der Gesamtmittelachse (26) des Bauteiles verschoben ist.
2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (3) als axiale Durchgangsbohrung ausgebildet ist.
3. Bauteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsbohrung (3) an einer ersten axialen Stirnfläche (5) des Bauteiles (1) zentrisch in das Bauteil (1) eintritt und an einer zweiten, der ersten Stirnfläche (5) gegenüberliegenden Stirnfläche (7) exzentrisch zur Achse des Bauteiles (1) austritt.
4. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (1) im Verlauf seiner axialen Erstreckung wenigstens eine Kröpfung (23) aufweist.
5. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Erstreckung des Bauteiles (1) ein Mehrfaches seiner Querschnittsfläche beträgt.
6. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (3) als Stufenbohrung mit wenigstens zwei verschiedenen Bohrungsdurchmessern (9,11) ausgebildet ist.
7. Bauteil nach Anspruch 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Durchmesser größerer Bohrungsabschnitt (9) durch den zentrisch an der ersten Stirnfläche (5) eintretenden Bohrungsbereich der Durchgangsbohrung (3) im Bauteil (1) gebildet ist.
8. Bauteil nach Anspruch 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der im Durchmesser kleinere Bohrungsabschnitt (11) durch den exzentrisch an der zweiten Stirnfläche 7 austretenden Bohrungsbereich (11) der Durchgangsbohrung (3) im Bauteil (1) gebildet ist.
9. Bauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Bohrung (13) im Bauteil (1) vorgesehen ist, die zentrisch von der zweiten Stirnfläche (7) des Bauteiles (1) ausgeht.
10. Bauteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß von der weiteren Bohrung (13) ein Verbindungskanal (17) abführt, der an die radiale Umfangsflache des Bauteiles (1) mündet.
11. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (1) als Ventilhaltekörper eines Kraftstoffeinspritzventils für Brennkraftmaschinen ausgebildet ist.
12. Bauteil nach Anspruch 3 und Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsbohrung (3) einen Kraftstoffhochdruckkanal und die weitere Bohrung (13) einen Raum (15) zur Aufnahme eines Rückstellgliedes des Ventilgliedes am Ventilhaltekörper (1) bildet.
Description:
Bauteil mit einer Bohrung Stand der Technik Die Erfindung geht von einem Bauteil mit einer Bohrung aus, bei dem wenigstens ein Teilbereich des Bauteiles einen Neigungswinkel zwischen seiner Mittelachse und der Achse der Bohrung aufweist. Dabei ist die Bohrung bei einem derartigen aus der Schrift DE-OS 195 47 423 A1 bekannten Bauteil als axiale Durchgangsbohrung ausgebildet, die an einer ersten axialen Stirnfläche des Bauteiles zentrisch in dieses eintritt und an einer zweiten, der ersten abgewandten Stirnfläche exzentrisch zur Achse des Bauteiles aus diesem austritt. Die als abgewinkelte Bohrung ausgebildete Durchgangsbohrung dient dabei in einem Ventilhaltekörper eines Kraftstoffeinspritzventils für Brennkraftmaschinen als Kraftstoffhochdruckkanal, über den Kraftstoff unter hohem Druck zum in den Brennraum der Brennkraftmaschine ragenden Kraftstoffeinspritzventil geführt wird. Die Eintrittsöffnung des oberen, schräg verlaufenden Bohrungsteils ist dabei zentrisch in einer oberen Stirnfläche angeordnet, während die Austrittsöffnung des geradeverlaufenden zweiten Bohrungsteils exzentrisch in einer zweiten unteren Stirnfläche des Ventilhaltekörpers angeordnet ist. Dies wird

dabei notwendig um im unteren Bereich eine weitere, einen Federraum bildende Sackbohrung in den Ventilhaltekörper einbringen zu können.

Dabei weist die abgewinkelte Durchgangsbohrung im bekannten Ventilhaltekörper jedoch den Nachteil auf, daß im Überschneidungsbereich zwischen dem schräg zur Achse des Ventilhaltekörpers verlaufenden Bohrungsteil und dem zu dieser gerade verlaufenden Bohrungsteil eine Schwächung hinsichtlich der Hochdruckfestigkeit am Ventilhaltekörper auftritt. Dabei kommt es dort insbesondere bei sehr hohen Druckschwellbeanspruchungen von über 1800 bar zu Brüchen, die zum Ausfall des gesamten Einspritzsystems und somit der gesamten Brennkraftmaschine führen können. Zudem tritt im Überschneidungsbereich an den entsprechenden Bohrungskanten eine Verwirbelung des durchströmenden Kraftstoffes auf, die dessen Durchströmverhalten zum Kraftstoffeinspritzventil verschlechtern. Dabei ist es auch mit sehr aufwendigen Schleifverfahren, z. B. durch das Einbringen abrasiver Schleifmittel kaum möglich, diesen Bohrungsübergang optimal zu bearbeiten, so daß der Verlauf der abgewinkelten Bohrung im Ventilhaltekörper den hohen Anforderungen an moderne Einspritzsysteme nicht genügt.

Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Bauteil mit einer Bohrung, die wenigstens zum Teil einen Neigungswinkel zu einem Teilbereich der Achse des Bauteiles einschließt hat demgegenüber den Vorteil, daß Bohrungsüberschneidungen bzw. Kanten infolge eines geknickten Bohrungsverlaufes vermieden werden können. Dies wird in vorteilhafter Weise dadurch möglich, daß die Bohrung, vorzugsweise eine axiale

Durchgangsbohrung, nur eine einzige, ungekrümmte durchgehende Achse aufweist und somit konsequent als Geradbohrung ausgebildet ist. Um dennoch einen relativen Achsversatz der Bohrung zur Achse des Bauteiles zu erreichen, weist dieses einen Teilbereich auf, der aus der Gesamtmittelachse des Bauteiles verschoben ist.

Dabei wird zum Beispiel durch ein gekröpftes Ausbilden des Bauteiles eine Führung der Durchgangsbohrung als Geradbohrung möglich, wobei diese auch als Stufenbohrung ausgebildet sein kann. Diese Geradbohrung hat dabei gegenüber einer geknickten Bohrungsführung den Vorteil, daß ein besseres Durchströmverhalten innerhalb der Bohrung erreicht werden kann. Zudem wird die Druckschwellfestigkeit des Bauteiles insgesamt erhöht, da der ursprünglich kritische Bereich am Übergang zwischen Schräg-und Geradbohrung entfällt. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Bauteilausführung ist die sehr viel einfachere Fertigung der Durchgangsbohrung im Bauteil.

Die Durchgangsbohrung tritt dabei in vorteilhafter Weise an einer ersten axialen Stirnfläche des Bauteiles zentrisch in dieses ein und an einer zweiten, der ersten Stirnfläche gegenüberliegenden Stirnfläche exzentrisch zur Achse des Bauteiles aus diesem aus. Dabei können Ein-und Austritt sowie Zentrizität und Exzentrizität der Durchgangsbohrung alternativ an den Stirnflächen ausgetauscht werden.

Eine exzentrische Bohrungsführung in einer der Stirnflächen ermöglicht dabei in vorteilhafter Weise das Vorsehen einer weiteren Bohrung an dieser Stirnfläche, z. B. eines zusätzlichen Aufnahmeraumes für ein Rückstellglied (z. B.

Ventilfeder, Hydraulikkolben)) eines Einspritzventils. Diese weitere Bohrung kann dabei sowohl zentrisch als auch exzentrisch in die Stirnfläche des Bauteiles eingebracht werden.

Dabei wird die erfindungsgemäße Ausbildung des Bauteiles am Beispiel eines Ventilhaltekörpers für ein Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen beschrieben, ist alternativ jedoch an allen Bauteilen möglich, bei denen eine geknickte Bohrung infolge eines zentrischen Bohrungseintrittes und eines exzentrischen Bohrungsaustrittes notwendig ist.

Das Maß der Kröpfung des vorzugsweise zylindrischen Bauteiles ist dabei abhängig vom Achsversatz der einzubringenden Bohrung und von der Lage eines möglichen Anschlußgewindes am Bauteil. Dieses Anschlußgewinde kann dabei sowohl zentrisch als auch exzentrisch zur Kröpfung vorgesehen werden.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.

Zeichnung Zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Bauteiles mit einer Bohrung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen die Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel, bei dem das Bauteil als Ventilhaltekörper eines Kraftstoffeinspritzventils für Brennkraftmaschinen ausgebildet ist und bei dem das Anschlußgewinde exzentrisch am Ventilhaltekörper angeordnet ist und die Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel mit einem als Ventilhaltekörper ausgebildeten Bauteil, bei dem das Anschlußgewinde zentrisch am Ventilhaltekörper angeordnet ist.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele Die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele eines Bauteiles mit einer Bohrung sind als Ventilhaltekörper eines Kraftstoffeinspritzventils für Brennkraftmaschinen ausgebildet, das nicht näher dargestellt ist.

Dabei zeigt die Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Ventilhaltekörpers 1 der eine, die Bohrung bildende axiale Durchgangsbohrung 3 aufweist, die als Hochdruckkanal zur Zuführung des unter hohem Druck stehenden Kraftstoffes an das nicht näher gezeigte Einspritzventil dient. Die als Geradbohrung mit einer einzigen durchgehenden Achse 4 ausgebildete Durchgangsbohrung 3 tritt dabei an einer ersten oberen Stirnfläche 5 des im wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Ventilhaltekörpers 1 zentrisch in diesen ein und tritt an einer zweiten unteren Stirnfläche 7 exzentrisch zur Achse des Ventilhaltekörpers 1 aus diesem wieder aus.

Dabei ist die Durchgangsbohrung 3 im Ausführungsbeispiel als Stufenbohrung ausgebildet und weist an ihrem oberen, zentrisch in den Ventilhaltekörper eintretenden Bereich einen Bohrungsabschnitt mit größerem Durchmesser 9 und im mittleren und unteren Bereich des Ventilhaltekörpers 1 einen Bohrungsabschnitt 11 mit kleinerem Durchmesser auf. Die axiale Erstreckung des im Durchmesser größeren Bohrungsabschnittes 9 entspricht dabei der Länge eines in die Durchgangsbohrung 3 des Ventilhaltekörpers 1 eingesetzten, nicht gezeigten Kraftstoffilters. Des weiteren ist von der unteren Stirnfläche 7, des vorzugsweise zylindrisch ausgebildeten Ventilhaltekörpers 1 ausgehend, eine zentrische Sackbohrung 13 in den Ventilhaltekörper 1 eingebracht, die einen erweiterten Durchmesser aufweist und so einen Federraum 15 zur Aufnahme einer nicht näher

gezeigten Ventilfeder im Ventilhaltekörper 1 bildet. Dieser Federraum 15 ist über einen Verbindungskanal 17, der durch eine axiale Längsbohrung 19 und eine diese schneidende Querbohrung 21 gebildet ist, an eine externe Leckageleitung anschließbar.

Alternativ kann der Verbindungskanal 17 auch geneigt angeordnet sein oder an der oberen Stirnfläche 5 münden.

Der Ventilhaltekörper 1 weist im Verlauf seiner axialen Erstreckung eine Kröpfung 23 auf, durch die der obere, den im Durchmesser größeren Bohrungsabschnitt 9 der Durchgangsbohrung 3 aufweisende Teilbereich des Ventilhaltekörpers 1 zum übrigen, untenliegenden Teilbereich axial versetzt ist. Dazu weist eine Mittelachse 24 des Bauteiles 1 einen Teilbereich in Höhe der Kröpfung 23 auf, in dem die Mittelachse 24 schräg zur Achse 4 der Bohrung 3 verläuft und durch die die Mittelachse 24 teilweise aus einer gedachten Gesamtmittelachse 26 des Ventilhaltekörpers 1 verschoben ist.

Das Maß der Kröpfung 23 am Ventilhaltekörper 1 ist dabei vom Mittenversatz der Durchgangsbohrung 3 und von der Position eines Anschlußgewindes 25 am oben liegenden Ende des Ventilhaltekörpers 1 abhängig. Um dabei ein möglichst großes Maß der Achsversetzung der Durchgangsbohrung 3 zur gedachten Mittelachse 26 des Ventilhaltekörpers 1 bei gleichzeitiger zentrischer Anordnung der Durchgangsbohrung 3 in der oberen Stirnfläche 5 zu erreichen, ist am oberen Ende des Ventilhaltekörpers 1 eine weitere halbseitige Kröpfung 27 vorgesehen, so daß eine exzentrische Anordnung des Anschlußgewindes 25 am Ventilhaltekörper 1 gebildet wird.

Das in der Figur 2 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel eines gekröpften Ventilhaltekörpers unterscheidet sich zum

in der Figur 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel lediglich durch die Ausbildung des oberen Ventilhaltekörperbereiches. Dabei wird nunmehr auf die zweite Kröpfung 27 im oberen Bereich des Ventilhaltekörpers 1 verzichtet, so daß das Anschlußgewinde 25 nunmehr zentrisch zu diesem oberen Bereich des Ventilhaltekörpers 1 angeordnet ist.

Dabei ist das erfindungsgemäße Bauteil mit einer Bohrung anhand eines Ventilhaltekörpers für Kraftstoffeinspritzventile für Brennkraftmaschinen beschrieben, kann aber auch an sämtlichen übrigen Maschinenbauteilen vorgesehen werden, in denen z. B. ein zentrischer Bohrungseinlauf und exzentrischer Bohrungsaustritt aus einem Bauteilkörper notwendig ist.