DE102018208318A1 - fuel injector - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor (10), insbesondere Common-Rail-Injektor, mit einem Injektorgehäuse (11), in dem ein Hochdruckraum (15) ausgebildet ist, der über eine im Injektorgehäuse (11) angeordnete Versorgungsbohrung (19) mit unter Druck stehendem Kraftstoff versorgbar ist, mit wenigstens einer zumindest mittelbar mit dem Hochdruckraum (15) verbundenen, im Injektorgehäuse (11) ausgebildeten Einspritzöffnung (12) zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einem die wenigstens eine Einspritzöffnung (12) freigebenden oder verschließenden Einspritzglied (16), mit einer Messeinrichtung (30; 30a) zur zumindest mittelbaren Erfassung des Drucks im Hochdruckraum (15) oder in der Versorgungsbohrung (19), wobei die Messeinrichtung (30; 30a) dazu ausgebildet ist, eine elastische Verformung eines zumindest mittelbar mit der Versorgungsbohrung (19) oder dem Hochdruckraum (15) in Wirkverbindung angeordneten Verformungsbereichs (27) zu erfassen.The invention relates to a fuel injector (10), in particular a common rail injector, with an injector housing (11) in which a high-pressure chamber (15) is formed which has a supply bore (19) arranged under pressure in the supply housing (11) Fuel is supplied with at least one at least indirectly with the high-pressure chamber (15) connected in the injector (11) formed injection port (12) for injecting fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine, with an at least one injection port (12) releasing or occluding injection member (16), with a measuring device (30; 30a) for at least indirect detection of the pressure in the high pressure chamber (15) or in the supply bore (19), wherein the measuring device (30; 30a) is adapted to an elastic deformation of at least indirectly with erfa the supply bore (19) or the high-pressure chamber (15) arranged in operative connection deformation region (27) SEN.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a fuel injector according to the preamble of claim 1.
Ein Kraftstoffinjektor mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist aus der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Der erfindungsgemäße Kraftstoffinjektor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass er aus fertigungstechnischer Sicht insofern optimiert ist, dass die erforderliche elastische Deformation des Federelements in Richtung der Seitenfläche des Piezoelements stets gewährleistet wird und somit die Prozesssicherheit bei der Montage erhöht und die Funktionalität der elektrischen Verbindung sichergestellt ist. Hierzu ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Federelement ein parallel zur Seitenfläche angeordnetes, insbesondere stiftförmiges Führungselement in einer senkrecht zur einer Längsachse des Führungselements verlaufenden Ebene zumindest bereichsweise umgibt. Dadurch wird bei der Montage des Federelements dieses von dem Führungsabschnitt zwangsweise geführt, was die gewünschte, erforderliche Deformation des Federelements in Richtung der Seitenfläche des Piezoelements sicherstellt.The fuel injector according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that it is optimized from a production point of view in that the required elastic deformation of the spring element in the direction of the side surface of the piezoelectric element is always guaranteed and thus increases the process reliability during assembly and the functionality of electrical connection is ensured. For this purpose, it is provided according to the invention that the spring element at least partially surrounds a parallel to the side surface arranged, in particular pin-shaped guide element in a direction perpendicular to a longitudinal axis of the guide element extending plane. As a result, during the assembly of the spring element, it is forcibly guided by the guide section, which ensures the desired, required deformation of the spring element in the direction of the side surface of the piezoelement.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors sind in den Unteransprüchen aufgeführt.Advantageous developments of the fuel injector according to the invention are listed in the subclaims.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Messeinrichtung sieht vor, dass das Führungselement Teil eines elektrischen Anschlusselements bzw. eines Anschlusspins ist. Dadurch ist es nicht erforderlich, das Federelement zusätzlich elektrisch separat zu kontaktieren.
Bei einer ersten konstruktiven Umsetzung der Lehre des Erfindungsgedankens mit Blick auf das Federelement ist es vorgesehen, das Federelement zur Erzeugung der auf die Seitenfläche des Piezoelements wirkenden Anlagekraft durch eine parallel zur Seitenfläche bzw. senkrecht zur Oberfläche des Verformungsbereichs verlaufenden Richtung elastisch deformierbar auszubilden, so dass durch die Deformation eine Bewegung eines Anlageabschnitts oder eines Kontaktbereichs des Federelements in Richtung der Seitenfläche erzielbar ist. Eine derartige Ausgestaltung hat den Vorteil, dass bei der Montage der Messeinrichtung eine Positionierung der Federelemente zu dem Piezoelement bzw. umgekehrt möglich ist, ohne dass hierzu mittels spezieller Einrichtungen oder ähnlichem ein Abstand zwischen den Seitenflächen des Piezoelements und den Federelementen hergestellt werden muss. Die Kontaktierung der Seitenflächen des Piezoelements durch die Federelemente erfolgt zwangsläufig bei der Montage der Messeinrichtung durch eine Kraftbeaufschlagung der Federelemente in einer parallel zur Seitenfläche des Piezoelements bzw. senkrecht zur Oberfläche des Verformungsbereichs verlaufenden Richtung.A preferred embodiment of the measuring device provides that the guide element is part of an electrical connection element or a connection pin. As a result, it is not necessary to additionally contact the spring element electrically separately.
In a first constructive implementation of the teaching of the inventive concept with a view of the spring element, it is provided that the spring element for generating the force acting on the side surface of the piezoelectric contact force by a parallel to the side surface or perpendicular to the surface of the deformation region extending direction form elastically deformable, so that a movement of a contact section or a contact region of the spring element in the direction of the side surface can be achieved by the deformation. Such a configuration has the advantage that when mounting the measuring device positioning of the spring elements to the piezoelectric element or vice versa is possible without having to be made by means of special facilities or the like, a distance between the side surfaces of the piezoelectric element and the spring elements. The contacting of the side surfaces of the piezoelectric element by the spring elements takes place inevitably during assembly of the measuring device by a force application of the spring elements in a direction parallel to the side surface of the piezoelectric element or perpendicular to the surface of the deformation region.
Zur Umsetzung des zuletzt gemachten Vorschlags ist es in vorteilhafter Weise vorgesehen, dass das Federelement als Biegefeder mit einem elastisch verformbaren Abschnitt und zwei, vorzugsweise an gegenüberliegenden Endbereichen des Federelements angeordneten Führungsabschnitten ausgebildet ist, wobei die beiden Führungsabschnitte das (stiftförmige) Führungselement zumindest bereichsweise mit lediglich geringem Spiel umgeben und in Richtung der Längsachse des Führungselements entlang des Führungselements verschiebbar angeordnet sind. Eine derartige Ausgestaltung des Federelements hat insbesondere den Vorteil, dass das Federelement im Wesentlichen lediglich in Richtung der Seitenfläche des Piezoelements Bauraum benötigt, sodass die Größe des Gehäuses minimiert werden kann. To implement the last proposal made, it is advantageously provided that the spring element is designed as a spiral spring with an elastically deformable portion and two, preferably arranged on opposite end portions of the spring element guide portions, wherein the two guide portions, the (pin-shaped) guide element at least partially with only surrounded small game and are arranged displaceably in the direction of the longitudinal axis of the guide element along the guide element. Such a design of the spring element has the particular advantage that the spring element essentially requires space only in the direction of the side surface of the piezoelectric element, so that the size of the housing can be minimized.
In fertigungstechnisch bevorzugter Ausgestaltung des letztgenannten Vorschlags ist es vorgesehen, dass das Federelement als Stanz-/Biegeteil ausgebildet ist.In manufacturing technology preferred embodiment of the latter proposal, it is provided that the spring element is designed as a stamped / bent part.
Alternativ zu einer Biegefeder ist es möglich, dass das Federelement in Form einer Druckfeder, insbesondere einer Tonnenfeder ausgebildet ist. Eine derartige Ausgestaltung hat insbesondere den Vorteil, dass gegebenenfalls handelsübliche Federelemente verwendet werden können. Dabei wird unter einer Tonnenfeder eine Druckfeder verstanden, deren Durchmesser in einem (in Bezug auf die axiale Erstreckung bzw. Höhe der Feder) mittleren Bereich größer ist als an den beiden stirnseitigen Endbereichen. Bei der Montage einer derartigen Feder gelangt dadurch der im Durchmesser größte Bereich der Tonnenfeder in Anlagekontakt mit den Seitenflächen des Piezoelements, wobei eine elastische Verformung der Druck- bzw. Tonnenfeder stattfindet.As an alternative to a spiral spring, it is possible that the spring element is designed in the form of a compression spring, in particular a barrel spring. Such a configuration has the particular advantage that optionally commercially available spring elements can be used. Here, a barrel spring is understood to mean a compression spring whose diameter is greater in a middle region (in relation to the axial extent or height of the spring) than at the two end-side end regions. When mounting such a spring, the largest diameter of the barrel spring reaches into contact contact with the side surfaces of the piezoelectric element, wherein an elastic deformation of the pressure or barrel spring takes place.
Speziell ist es von Vorteil, wenn diese Feder Windungsbereiche aufweist, an denen die Feder das (stiftförmige) Führungselement mit lediglich geringem radialem Spiel bzw. Abstand umgibt, um bei der elastischen Deformation der Feder in Längsrichtung eine besonders gute Führung durch die Führungselemente zu gewährleisten, sodass die Druckfeder nur in dem mittleren Bereich, der zur Anlage an den Seitenflächen des Piezoelements dient, elastisch ausweichen kann. Demgegenüber weist die Druckfeder in dem zur Anlage an die Seitenfläche des Piezoelements vorgesehenen Bereich einen Windungsbereich auf, der das Führungselement mit relativ großem radialen Abstand umgibt, um bei der Deformation genügend Bewegungsspielraum zu haben, damit der entsprechende Bereich die Seitenfläche des Piezoelements kontaktiert.Specifically, it is advantageous if this spring has winding regions at which the spring surrounds the (pin-shaped) guide element with only a slight radial clearance or spacing, in order to ensure particularly good guidance through the guide elements in the longitudinal elastic deformation of the spring. so that the compression spring can escape elastically only in the central region which serves to rest on the side surfaces of the piezoelectric element. In contrast, in the region provided for abutment with the side surface of the piezoelectric element, the compression spring has a winding region which surrounds the guide element with a relatively large radial distance in order to have sufficient freedom of movement during the deformation so that the corresponding region contacts the side surface of the piezoelectric element.
Um bei der elastischen Deformation des Federelements insbesondere bei einem als Biegefeder ausgebildeten Federelement ein Ausweichen des Federelements von der Seitenfläche des Piezoelements zu vermeiden, kann es vorgesehen sein, dass der Querschnitt des Führungselements unrund, insbesondere rechteckförmig ausgebildet ist.In order to avoid deflection of the spring element from the side surface of the piezoelectric element in the elastic deformation of the spring element, in particular in a spring element designed as a bending spring, it may be provided that the cross section of the guide element is non-circular, in particular rectangular.
Um eine gezielte elastische Deformation des Federelements in Richtung der Seitenfläche des Piezoelements zu ermöglichen, ist es vorgesehen, dass das Federelement zu dessen elastischer Verformung mit wenigstens einem Gegenelement zumindest mittelbar zusammenwirkt, das im Bereich der Oberfläche des Verformungsbereichs angeordnet ist. Insbesondere ist ein derartiges Gegenelement plattenförmig ausgebildet und von einer Außenwand des Gehäuses umgeben. Konkret kann es vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Gegenelement kreis- oder ringförmig ausgebildet ist.In order to allow a targeted elastic deformation of the spring element in the direction of the side surface of the piezoelectric element, it is provided that the spring element at least indirectly cooperates with the elastic deformation thereof with at least one counter element, which is arranged in the region of the surface of the deformation region. In particular, such a counter element is plate-shaped and surrounded by an outer wall of the housing. Specifically, it may be provided that the at least one counter element is circular or annular.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing.
Diese zeigt in:
-
1 eine stark vereinfachte, teilweise geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors mit einer Messeinrichtung zur zumindest mittelbaren Erfassung des Kraftstoffdrucks im Kraftstoffinjektor, -
2 einen Längsschnitt im Bereich einer Messeinrichtung des Kraftstoffinjektors bei einer ersten Ausführungsform der Messeinrichtung, -
3 eine Ansicht in Richtung der EbeneIII-III der2 , -
4 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Messeinrichtung, -
5 ein Detail der4 in vergrößerter Darstellung im Kontaktierungsbereich eines Federelements zu einem Piezoelement und -
6 das in den4 und5 verwendete Federelement in einer Abwicklung und in teilweise verformtem Zustand.
-
1 a greatly simplified, partially sectioned side view of a fuel injector according to the invention with a measuring device for at least indirectly detecting the fuel pressure in the fuel injector, -
2 a longitudinal section in the region of a measuring device of the fuel injector in a first embodiment of the measuring device, -
3 a view towards the planeIII-III of the2 . -
4 a longitudinal section through a second embodiment of a measuring device, -
5 a detail of4 in an enlarged view in the contacting region of a spring element to a piezoelectric element and -
6 that in the4 and5 used spring element in a settlement and in partially deformed state.
Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.The same elements or elements with the same function are provided in the figures with the same reference numerals.
Der in der
Der Kraftstoffinjektor
Die Versorgung des Hochdruckraums
In einem von den Einspritzöffnungen
Der eben ausgebildete Grund
Zur Detektion des zeitlichen Verlaufs des Kraftstoffdrucks in der Versorgungsbohrung
Die
Innerhalb einer Ausnehmung des Gehäuses
Bei einer Deformation des Verformungsbereichs
Die Tonnenfeder
Die dem Verformungsbereich
Beispielhaft ist das plattenförmige, vorzugsweise aus Kunststoff bzw. elektrisch nichtleitendem Material bestehende Gegenelement
Bei der Montage der Messeinrichtung
In der
Die in der
Der soweit beschriebene Kraftstoffinjektor
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102015224709 A1 [0002]DE 102015224709 A1 [0002]
Claims (11)
Priority Applications (1)
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DE102018208318.5A DE102018208318A1 (en) | 2018-05-25 | 2018-05-25 | fuel injector |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102019200232A1 (en) | 2019-01-10 | 2020-07-16 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injector |
-
2018
- 2018-05-25 DE DE102018208318.5A patent/DE102018208318A1/en active Pending
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