DE60120443T2

DE60120443T2 - Verbrennungsgasdichtung für einspritzdüse

Info

Publication number: DE60120443T2
Application number: DE60120443T
Authority: DE
Inventors: c/o NOK CORPORATION Junichi Fujisawa-shi NAKAYAMA; c/o NOK CORPORATION Masahiro Nihonmatsu-shi KAWABATA
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2000-10-13
Filing date: 2001-10-12
Publication date: 2006-12-14
Anticipated expiration: 2021-10-13
Also published as: WO2002031354A1; JP2002202030A; KR100537155B1; KR20030036904A; AU2001294247A1; EP1326022B1; JP4529321B2; DE60120443D1; EP1326022A1; EP1326022A4

Description

TECHNISCHER BEREICH
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen, die dazu vorgesehen ist, ein Lecken eines Brenngases in einem Zustand zu verhindern, in dem eine Einspritzvorrichtung an einem Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors montiert ist.
TECHNISCHER HINTERGRUND
18 zeigt einen schematischer Aufbau in einem Zustand, in dem eine Einspritzvorrichtung an einen Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors montiert ist.
In dem Fall, in dem eine Einspritzvorrichtung 50 an einen Zylinderkopf 60 eines Verbrennungsmotors montiert ist, ist es notwendig, das Lecken eines Verbrennungsgases aus einer Umgebung einer Halterung der Einspritzvorrichtung 50 zu verhindern.
Somit werden üblicherweise scheibenförmige Abdichtungen 100, 101 an zwei Stellen an der Halterung der Einspritzvorrichtung 50 vorgesehen, wie dies in 18 gezeigt ist, um ein Lecken eines Verbrennungsgases zu verhindern.
Die Abdichtungen 100, 101 sind aus einem Metall wie beispielsweise Kupfer oder desgleichen ausgebildet, und das Abdichten wird durch eine Klemmkraft Q (siehe 19) erzielt, die durch eine Befestigungskraft erzielt wird, wenn die Einspritzvorrichtung 50 an den Zylinderkopf 60 eines Verbrennungsmotors montiert wird. Zusätzlich kann zum Beispiel, wie dies in 18 gezeigt ist, die Befestigungskraft durch Schrauben eines Außengewindeabschnitts, der an der Einspritzvorrichtung 50 vorgesehen ist, in einen Innengewindeabschnitt, der an dem Zylinderkopf 60 vorgesehen ist, erzielt werden.
Mit der vorgenannten herkömmlichen Technik wird allerdings das Abdichten der metallischen scheibenförmigen Abdichtungen 100, 101 durch Verwendung der Klemmkraft erzielt, so dass Vibrationen, die durch ein Verbrennungsmotor oder dergleichen verursacht werden, an die Abdichtungen 100, 101 übertragen werden, so dass diese ein lautes Geräusch an dem abgedichteten Abschnitt erzeugen, das Lärm verursacht.
Eine Belastung, die auf Vibrationen und Wärme beruht, verursacht eine Verringerung der Klemmkraft, wobei die Abdichtleistung mit dem Verlauf der Zeit verringert wird.
Eine Verbrennungsgasabdichtung aus einem Harz ist aus dem Dokument WO-A-02/12717 bekannt.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen bereit zu stellen, die die Abdichtleistung verbessert.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Um die vorstehend genannte Aufgabe zu lösen, sieht die Erfindung eine Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen gemäß dem Anspruch 1 vor.
Mit solch einem Aufbau werden die Innen- und die Außendurchmesserseite der Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen jeweils in engen Kontakt mit einer Einspritzvorrichtung und einem Zylinderkopf gebracht, ohne dass ein Spalt zwischen diesen verbleibt, und eine gesamte Endfläche von dieser ist an einer Verbrennungsgasseite dem Verbrennungsgas so ausgesetzt, dass die Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen durch einen Druck, der durch das Verbrennungsgas aufgebracht wird, dazu gebracht wird, sich in Richtung der Innen- und der Außendurchmesserseite auszudehnen, und die Flächendrücke werden weiter erhöht. Da außerdem die Abdichtung aus einem Harz ausgebildet ist, ist es möglich, die Erzeugung von Lärm zu verhindern.
Es wird angenommen, dass ein Verbrennungsgas eine Temperatur um die 180 °C hat, und so ist die Abdichtung vorzugsweise aus einem Harzmaterial ausgebildet, das eine Wärmebeständigkeit von mindestens 200 °C hat.
Obwohl der Abschnitt, an dem eine Einspritzvorrichtung montiert wird, in einen vergleichsweise hohen Temperaturzustand gebracht wird, ist es dabei möglich, eine Verschlechterung sogar bei Benutzung bei einer solch hohen Temperatur zu verringern.
Vorzugsweise ist eine Nut an einem gesamten Umfang der Endfläche an der Verbrennungsgasseite so vorgesehen, dass sie zu der Verbrennungsgasseite geöffnet ist.
Dadurch werden Drücke des Verbrennungsgases auf die Wandflächen der Nut aufgebracht, und daher wird die Adhäsion zu der Einspritzvorrichtung und dem Zylinderkopf weiter verbessert.
Vorzugsweise ist eine abgeschrägte Fläche an einem gesamten Umfang einer Innenumfangsseitenendkante der Endfläche an der Verbrennungsgasseite vorgesehen.
Dadurch werden Drücke des Verbrennungsgases auf die abgeschrägten Oberflächen aufgebracht, wobei eine Adhäsion an einer äußeren Umfangsseite (Zylinderkopf) weiter verbessert wird.
Vorzugsweise sind eine Vielzahl von abgeschrägten Flächen in Abständen in Umfangsrichtung an einer Innenumfangsseitenendkante der Endfläche an der Verbrennungsgasseite vorgesehen.
Dadurch werden Drücke des Verbrennungsgases auf die abgeschrägten Flächen aufgebracht, wodurch die Adhäsion an eine äußere Umfangsseite (Zylinderkopf) weiter verbessert wird. Die Abschnitte, an denen die abgeschrägten Flächen nicht vorgesehen sind, sehen auch eine hohe Steifigkeit vor, womit unnormale Verformung verhindert ist.
Vorzugsweise liegen die Innenumfangsflächen dieser Abschnitte, an denen die abgeschrägten Flächen nicht vorgesehen sind, an einer Nutbodenfläche der Befestigungsnut an.
Dabei dienen die Innenumfangsflächen dieser Abschnitte, an denen die abgeschrägten Flächen nicht vorgesehen sind, als Anlagevorrichtungen, wobei eine unnormale Verformung sicher verhindert wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem eine Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung befestigt ist;
2 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen passenden Aufbau zeigt, an dem die Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung montiert ist;
3 ist eine Querschnittsansicht, die die Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, wobei ein Teil von diesem aufgeschnitten dargestellt ist;
4 ist eine vergrößerte Teilansicht der 1;
5 ist eine Ansicht, die eine Oberflächendruckverteilung veranschaulicht;
6 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem eine Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung befestigt ist.
7 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Zustand zeigt, in der eine Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung befestigt ist;
8 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem eine Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird;
9 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine vorstellbare Fehlfunktion in der Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
10 ist eine Ansicht von unten, die eine Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
11 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie aa' in 10 verläuft;
12 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen passenden Aufbau zeigt, an den die Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen gemäß den Ausführungsbeispielen der Erfindung montiert ist;
13 ist eine ausschnittartige perspektivische Ansicht, die die Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
14 ist eine schematische Querschnittsansicht, die die Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
15 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Befestigungsabschnitt zeigt;
16 ist eine Ansicht von unten, die ein Beispiel eines abgewandelten Aufbaus der Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
17 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie aa' in 16 verläuft;
18 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau zeigt, in dem eine Einspritzvorrichtung an einen Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors montiert ist; und
19 ist eine Ansicht, die eine Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen gemäß der herkömmlichen Technik veranschaulicht.
BESTE ART UND WEISE DIE ERFINDUNG AUSZUFÜHREN
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch im Detail beschrieben. Allerdings ist der Umfang der Erfindung nicht einzig auf die Dimensionen, die Materialien, die Gestaltungen, die relative Anordnung und dergleichen der Bestandteile beschränkt, die in den Ausführungsbeispielen beschrieben sind, außer dies ist speziell beschrieben.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Eine Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 beschrieben.
1 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung befestigt ist. 2 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen passenden Aufbau (einen Aufbau einer Einspritzvorrichtung und eines Zylinderkopfes) zeigt, an den die Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung montiert ist. 3 ist eine Querschnittsansicht, die die Verbrennungsgasabdichtungen für Einspritzvorrichtungen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, bei der ein Teil von dieser aufgeschnitten dargestellt ist. 4 ist eine vergrößerte Teilansicht von 1. 5 ist eine Ansicht, die eine Oberflächendruckverteilung veranschaulicht.
Eine Verbrennungsgasabdichtung 1 für Einspritzvorrichtungen gemäß dem Ausführungsbeispiel dient dazu, einen ringförmigen Spalt zwischen einer Einspritzvorrichtung 50 (deren Außenumfang) und einem Zylinderkopf 60 (dessen Innenumfang) abzudichten, wie dies in 1 gezeigt ist, und wird in einem Zustand verwendet, bei dem sie in einer Befestigungsnut 51 befestigt ist, die an einem Endstück (dessen Außenumfang) der Einspritzvorrichtung 50 vorgesehen ist.
Die Verbrennungsgasabdichtung 1 für Einspritzvorrichtungen gemäß dem Ausführungsbeispiel ist auch ein ringförmiges Element, wobei ein Material für dieses ein Harzmaterial ist, das eine thermische Festigkeit von mindestens 200 °C hat.
Zudem ist zum Beispiel reines PTFE (Polytetrafluorethylen), ein Harz, das aus PTFE und Füllern zusammengesetzt ist, oder ein Harzmaterial (Elastomer oder dergleichen), das Elastizität aufweist, als das Material zu bevorzugen.
Wie dies in 2 gezeigt ist, werden, in dem Fall, in dem ein Nutbodenabschnitt der Befestigungsnut 51 der Einspritzvorrichtung 50 ein Abschnitt ist, an den die Verbrennungsgasabdichtung 1 für Einspritzvorrichtungen montiert ist, einen Außendurchmesser Φd hat, und der Zylinderkopf 60 einen Innendurchmesser ΦD hat, ein Innendurchmesser Φd₁ und ein Außendurchmesser ΦD₁ der ringförmigen Verbrennungsgasabdichtung 1 für Einspritzvorrichtungen so festgelegt, dass sie ΦD₁ > ΦD, Φd₁ < Φd erfüllen.
Dementsprechend ist, unabhängig vom Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Druck, der durch das Verbrennungsgas erzeugt wird, die Verbrennungsgasabdichtung 1 für Einspritzvorrichtungen in einem gedrückten Zustand in der Befestigungsnut 51 befestigt, und ihre Innendurchmesserseite und Außendurchmesserseite werden jeweils in engen Kontakt mit dem Nutbodenabschnitt der Befestigungsnut 51 der Einspritzvorrichtung 50 und einem Innenumfang des Zylinderkopfes 60 gebracht.
Ein axiale Länge h₁ (siehe 3) der Verbrennungsgasabdichtung 1 für Einspritzvorrichtungen ist so festgelegt, dass sie immer kleiner als eine Nutbreite h der Befestigungsnut 51 der Einspritzvorrichtung 50 ist (h₁ < h).
Genauer gesagt ist sogar in dem Fall, in dem Dimensionstoleranzen und die thermische Ausdehnung der entsprechenden Elemente berücksichtigt werden, eine Dimension von h₁ so festgelegt, dass die Beziehung zwischen einer Querschnittsfläche S (siehe 2) eines Abschnitts, der durch die Befestigungsnut 51 der Einspritzvorrichtung 50 definiert ist, und einer Querschnittsfläche S₁ (siehe 3) der Verbrennungsgasabdichtung 1 für Einspritzvorrichtungen sich auf dem Niveau von S1 = 0,9 S befindet.
Dementsprechend ist die Gesamtheit einer Endfläche (im Folgenden als Verbrennungsgasseitenendfläche 1a bezeichnet) an einer Verbrennungsgasseite (G) (Bohrkopfseite) der Verbrennungsgasabdichtung 1 für Einspritzvorrichtungen einem Verbrennungsgas ausgesetzt, wie dies in den 1 oder 4 gezeigt ist.
Dadurch wird auf die gesamte Verbrennungsgasseitenendfläche 1a durch den Druck eines Verbrennungsgases eingewirkt, so dass die Verbrennungsgasabdichtung 1 für Einspritzvorrichtungen einer ausreichenden Druckspannung unterworfen ist, um sich in Richtung der Innen- und Außenumfangsseiten auszudehnen, wodurch die Flächendrücke an den Nutbodenabschnitt der Befestigungsnut 51 der Einspritzvorrichtung 50 und den Innenumfang des Zylinderkopfs 60 jeweils erhöht werden.
Das heißt, dass eine selbstabdichtende Funktion aufgezeigt wird.
5 sind Ansichten, die Veränderungen bei Verbrennungsgasdruck und Oberflächendruck veranschaulichen, wobei (A) eine Ansicht ist, die ein Modell für eine FEM-Analyse zeigt, (B) die Ergebnisse der FEM-Analyse zeigt, die eine Oberflächendruckverteilung an der Innenumfangsseite veranschaulicht, und (C) die Ergebnisse der FEM-Analyse zeigt, die eine Oberflächendruckverteilung an der Außenumfangsseite veranschaulicht.
Wie dies aus den Figuren deutlich wird, ist zu sehen, dass, je höher der Druck eines Verbrennungsgases ist, der Flächendruck an den Innen- und Außenumfangsseiten desto höher ist.
Sogar wenn eine Abdichtung (Harzring oder desgleichen), die aus einem Harzmaterial ausgebildet ist, in einem Anfangsstadium (Stadium der Gestaltung) zusammengedrückt befestigt wird, um eine Abdichtleistung zu besitzen, wird hier seine Reaktionskraft aufgrund des Kriechphänomens im Lauf der Zeit generell verringert.
Mit der Verbrennungsgasabdichtung 1 für Einspritzvorrichtungen gemäß dem Ausführungsbeispiel wird allerdings die selbstabdichtende Funktion aufgezeigt, wie dies im Vorangehenden beschrieben ist, so dass eine stabile Abdichtleistung über eine lange Zeitdauer geboten wird.
Da die Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen gemäß dem Ausführungsbeispiel aus einem Harzmaterial ausgebildet ist, wie dies im Vorangehenden beschrieben ist, produziert es sogar dann keinen Lärm, wenn Vibrationen übertragen werden, so dass es möglich ist, die Schallisolationswirkung zu verbessern. Es ist auch möglich, eine stabile Abdichtleistung über eine lange Zeitdauer beizubehalten.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel. Ein Aufbau des Ausführungsbeispiels wird in dem Fall erläutert, in dem eine U-förmige Nut an der Verbrennungsgasseitenendfläche vorgesehen ist.
Da der sonstige Aufbau und die sonstige Wirkung die selben wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind, bezeichnen die selben Zeichen die selben Bestandteile und von einer Erklärung derselben wird abgesehen.
6 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem eine Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung befestigt ist.
In dem Ausführungsbeispiel ist eine U-förmige Nut 11, die in Richtung der Verbrennungsgasseite geöffnet ist, über einem gesamten Umfang einer Verbrennungsgasseitenendfläche einer Verbrennungsgasabdichtung 10 für Einspritzvorrichtungen vorgesehen.
Da der Druck eines Verbrennungsgases auf die Wandflächen der Nut einwirkt, können dadurch die Flächendrücke auf den Nutbodenabschnitt der Befestigungsnut 51 der Einspritzvorrichtung 50 und die Innenumfangsfläche des Zylinderkopfes 60 jeweils weiter erhöht werden.
Dementsprechend ist es möglich, eine weitere Verbesserung der Abdichtleistung zu erzielen.
Zudem ist, da die Nut, die in dem Beispiel beispielhaft dargestellt ist, einen U-förmigen Querschnitt hat, wie dies gezeigt ist, solch ein Querschnitt nicht auf eine U-Form beschränkt, sondern es geht sogar, ohne zu sagen, dass ein ähnlicher Effekt erzielt werden kann, wenn solch ein Querschnitt andersartig geformt ist (zum Beispiel rechtwinklig, kreisförmig, polygonal oder dergleichen).
(Drittes Ausführungsbeispiel)
7 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel. Eine Erklärung wird für einen Aufbau des Ausführungsbeispiels in dem Fall gegeben, in dem eine abgeschrägte Fläche an einem Umfang einer Innenumfangsseitenendkante der Endfläche an der Verbrennungsgasseite vorgesehen ist.
Da der sonstige Aufbau und die sonstige Wirkung die selben wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind, bezeichnen die selben Zeichen die selben Bestandteile und von einer Erklärung derselben wird abgesehen.
7 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem eine Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung befestigt ist.
In dem Ausführungsbeispiel ist eine abgeschrägte Fläche 21 an einem gesamten Umfang einer Innenumfangsseitenendkante der Endfläche an der Verbrennungsgasseite einer Verbrennungsgasabdichtung 20 für Einspritzvorrichtungen vorgesehen.
Da der Druck eines Verbrennungsgases auf die abgeschrägte Fläche 21 einwirkt, werden dadurch Bauteilkräfte in Richtung einer Außenumfangsfläche erzeugt, und ein Flächendruck an der Innenumfangsfläche des Zylinderkopfs 60 kann weiter erhöht werden.
Das heißt, dass eine Reaktionskraft des Harzrings aufgrund des Kriechensphänomens mit dem Verlauf der Zeit reduziert wird, wie dies im Vorangehenden beschrieben ist. Insbesondere bei der Nutzung bei niedrigen Temperaturen neigt er aufgrund thermischer Kontraktion zu einer Spaltbildung an der Außenumfangsseite.
Im Gegensatz dazu kann, da der Flächendruck an der Innenumfangsfläche des Zylinderkopfs 60 an der Außenumfangsflächenseite in den Ausführungsbeispielen, wie diese voranstehend beschrieben sind, erhöht werden kann, eine stabile Abdichtungsleistung beibehalten werden.
Zudem ist, obwohl die selbe Wirkung auch in dem zweiten Ausführungsbeispiel erzeugt wird, die Ausbildung der abgeschrägten Fläche an dem Ende bei dem Ausführungsbeispiel hinsichtlich der Verarbeitbarkeit leichter als die Ausführung der U-förmigen Nut wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, und sie ist insbesondere in dem Fall einer Gasabdichtung effektiv, die kleine Abmessungen hat.
(Viertes Ausführungsbeispiel}
Die 10 bis 17 zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel. Obwohl der Aufbau des dritten Ausführungsbeispiels gezeigt ist, in dem die abgeschrägte Fläche an einem gesamten Umfang einer Innenumfangsseitenendkante der Endfläche an der Verbrennungsgasseite vorgesehen ist, wird ein Aufbau des Ausführungsbeispiels erläutert, bei dem eine Vielzahl von abgeschrägten Flächen in Abständen in der Umfangsrichtung der Endkante der Verbrennungsgasseitenendfläche an der Innenumfangsseite vorgesehen sind.
Da der sonstige Aufbau und die sonstige Wirkung die selben wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind, bezeichnen die selben Zeichen die selben Bestandteile und von einer Erklärung derselben wird abgesehen.
In dem Fall, in dem die abgeschrägte Fläche an einem gesamten Umfang einer Innenumfangsseitenendkante der Endfläche an der Verbrennungsgasseite vorgesehen ist, wie dies in dem dritten Ausführungsbeispiel der Fall ist, wirkt ein Druck eines Verbrennungsgases auf die Verbrennungsgasseitenendfläche und die abgeschrägte Fläche 21 der Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen ein, wie dies in 8 gezeigt ist, so dass Flächendrücke an einer Seite der Befestigungsnut 51 der Einspritzvorrichtung 50, die der Verbrennungsgasseite gegenüber liegt, und an der Innenumfangsseite des Zylinderkopfes 60 erzeugt werden, um Abdichtflächen auszubilden.
Wenn die abgeschrägte Fläche über dem gesamten Umfang der Endkante der Verbrennungsgasseitenendfläche an der Innenumfangsseite ausgebildet ist, kann allerdings aufgrund einer Verformung während des Zusammenbaus, einer Welligkeit einer passenden Fläche, einer Welligkeit der Gasabdichtung selbst oder dergleichen eine unzureichende Steifigkeit eine Verformung verursachen, wie dies in 9 gezeigt ist.
In dem Fall, in dem solch eine Verformung verursacht wird, wie diese in 9 gezeigt ist, wirkt ein Gasdruck auf eine Seite einer Außenumfangsfläche so ein, dass ein Gasdruck auf die abgeschrägte Fläche und ein Gasdruck auf die Seite der Außenumfangsfläche einander aufheben, wobei es absehbar ist, dass kein ausreichender Flächendruck an der Seite der Außenumfangsfläche erzeugt werden kann, die eine Abdichtfläche ausbilden soll, was somit zu einer Herabsetzung in der Abdichtleistung führt.
Daraufhin sieht das Ausführungsbeispiel einen Aufbau vor, in dem eine abgeschrägte Fläche nicht über den gesamten Umfang vorgesehen ist, sondern eine Vielzahl von abgeschrägten Flächen in Abständen vorgesehen sind.
10 ist eine Ansicht von unten, die eine Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. 11 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie aa' in 10 verläuft. 12 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen passenden Aufbau (ein Aufbau einer Einspritzvorrichtung und eines Zylinderkopfes) zeigt, an den die Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung montiert ist. 13 ist eine ausschnittsartige perspektivische Ansicht, die die Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Auch 14 und 15 sind Ansichten, die die Flächenbeziehungen zwischen entsprechenden Abschnitten in einem Befestigungsabschnitt zeigen, wobei 14 eine schematische Querschnittsansicht ist, die die Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, und 15 eine schematische Querschnittsansicht ist, die den Befestigungsabschnitt zeigt.
Auch 16 zeigt ein Beispiel eines abgewandelten Aufbaus der Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen gemäß dem Ausführungsbeispiel, und 17 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie aa' in 16 verläuft.
Wie dies in 10 oder 13 gezeigt ist, ist die Verbrennungsgasabdichtung 30 für Einspritzvorrichtungen gemäß dem Ausführungsbeispiel mit einer Vielzahl von abgeschrägten Flächen 31 in Abständen in der Umfangsrichtung einer Endkante einer Verbrennungsgasseitenendfläche an einer Innenumfangsseite versehen. Zudem sind in dem Beispiel, das in 10 gezeigt ist, die abgeschrägten Flächen 31 in gleichen Abständen an acht Stellen angeordnet.
Es kann ein Aufbau verwendet werden, bei dem diese Abschnitte, an den die abgeschrägten Flächen 31 nicht vorgesehen sind, als Haltevorrichtungen 32 dienen.
Das heißt, dass nicht nur das Vorsehen dieser Abschnitte, an denen die abgeschrägten Flächen 31 nicht vorgesehen sind, die Steifigkeit erhöht, sondern dass die Abschnitte auch an den Nutbodenflächen der Befestigungsnut 51 der Einspritzvorrichtung 50 anliegen, um als Haltevorrichtungen 32 zur Verhinderung von Verformung in Richtung der Innenumfangsseite zu wirken.
Wie dies vorangehend beschrieben ist, kann eine Verformung, wie sie in 9 gezeigt ist, dadurch verhindert werden, dass die Vielzahl von abgeschrägten Flächen 31 in Abständen in der Umfangsrichtung der Endkante der Verbrennungsgasseitenendfläche an der Innenumfangsseite vorgesehen wird, und dass diese Abschnitte, an denen die abgeschrägten Flächen 31 nicht vorgesehen sind, dazu gebracht werden, als die Haltevorrichtungen 32 zu fungieren.
Dadurch kann eine noch stabilere Abdichtleistung beibehalten werden, indem eine unnormale Verformung zusätzlich zu der Wirkung, die in dem vorgenannten dritten Ausführungsbeispiel erzeugt wurde, verhindert wird.
Anschließend sind die Abmessungen der betreffenden Teile oder desgleichen unter Bezugnahme auf die 11 und 12 erläutert.
Wie dies in 11 gezeigt ist, bezeichnet α einen Abschrägwinkel der abgeschrägten Flächen 31, b bezeichnet eine Tiefe der Nuten, die in den abgeschrägten Flächen 31 ausgebildet sind, a bezeichnet eine Dicke der Verbrennungsgasabdichtung 30 für Einspritzvorrichtungen und c bezeichnet eine Breite der Verbrennungsgasabdichtung 30 für Einspritzvorrichtungen.
Außerdem bezeichnet e, wie dies in 12 gezeigt ist, eine Nutbreite der Befestigungsnut 51 der Einspritzvorrichtung 50, und h bezeichnet einen Abstand von dem Nutboden der Befestigungsnut 51 der Einspritzvorrichtung 50 zu der Innenumfangsfläche des Zylinderkopfs 60.
In diesem Fall ist der Abschrägwinkel α 0 bis 90°, vorzugsweise 5 bis 45°, wobei 5 bis 25° noch eher zu bevorzugen sind.
Außerdem erfüllt die Dicke a der Verbrennungsgasabdichtung 30 für Einspritzvorrichtungen a > h, und vorzugsweise a ≥ (h + 0,05) mm.
Außerdem genügt die Tiefe b der Nuten a > b.
Die Breite d der Verbrennungsgasabdichtung 30 für Einspritzvorrichtungen erfüllt außerdem e > c, und vorzugsweise e × 0,9 ≥ c.
Anschließend ist unter Bezugnahme auf die 14 und 15 ein Füllungsverhältnis erläutert.
Mit der Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Füllungsverhältnis für den Befestigungsabschnitt so festgelegt, dass es höchstens 100% ist.
Das heißt, dass dort, wo A1 eine Fläche (eine Querschnittsfläche in einem Zustand, in dem vor der Befestigung kein Drücken oder dergleichen erfolgt) eines Querschnitts (eines Querschnitt dieser Abschnitte, an denen die abgeschrägten Flächen nicht vorgesehen sind) der Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen bezeichnet, wie dies in 14 gezeigt ist, und A2 einen Bereich eines Querschnitts eines ringförmigen Spaltabschnitts bezeichnet, der durch die Befestigungsnut 21 für die Einspritzvorrichtung 50 und die Innenumfangsfläche des Zylinderkopfs 60 definiert ist, wie dies in 15 gezeigt ist, A1/A2 ≤ 1 so festgelegt ist, dass es festgelegt ist.
Anschließend ist eine Erklärung zu einem Beispiel eines abgewandelten Aufbaus unter Bezugnahme auf die 16 und 17 aufgeführt.
Obwohl das Vorsehen einer Vielzahl von abgeschrägten Flächen (acht) in dem Beispiel der 10 gezeigt ist, ist das, was entscheidend ist, dass unter Berücksichtigung der Materialien für die Abdichtung, der Nutzungsbedingungen und dergleichen keine unnormale Verformung verursacht wird.
Dementsprechend kann ein Aufbau verwendet werden, in dem abgeschrägte Flächen 31a nur an zwei Stellen ausgebildet sind und Haltevorrichtungen 32a ebenso nur an zwei Stellen ausgebildet sind, wie dies in einer Verbrennungsgasabdichtung 30a für Einspritzvorrichtungen der Fall ist, die in den 16 und 17 gezeigt ist.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Wie dies zuvor beschrieben ist, ist es, da die Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen gemäß der Erfindung aus einem Harz ausgebildet ist, möglich, die Erzeugung von Lärm zu verhindern, so dass eine Verbesserung der Schallisolationswirkung erzielt wird. Da außerdem die Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen gemäß der Erfindung einem Druck eines Verbrennungsgases unterworfen ist, um die Flächendrücke auf die passenden Elemente (eine Einspritzvorrichtung und einen Zylinderkopf) zu erhöhen, wird eine stabile Abdichtleistung über eine lange Zeitdauer bereit gestellt, um eine Abdichtleistung zu verbessern.
Wenn die Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen gemäß der Erfindung aus einem Harzmaterial ausgebildet ist, das eine thermische Festigkeit von 200 °C hat, kann eine Verschlechterung sogar bei einem Betrieb bei hohen Temperaturen verhindert werden.
Wenn eine Nut, die sich in Richtung einer Verbrennungsgasseite öffnet, über einem gesamten Umfang einer Verbrennungsgasseitenendfläche der Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen gemäß der Erfindung vorgesehen ist, kann die Abdichtleistung weiter verbessert werden.
Die Abdichtleistung kann auch durch Vorsehen einer abgeschrägten Fläche über einen gesamten Umfang einer Innenumfangsseitenendkante einer Verbrennungsgasseitenendfläche der Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen gemäß der Erfindung verbessert werden.
Wenn eine Vielzahl von abgeschrägten Flächen in Abständen in der Umfangsrichtung einer Innenumfangsseitenendkante einer Verbrennungsgasseitenendfläche einer Verbrennungsgasabdichtung für Einspritzvorrichtungen gemäß der Erfindung vorgesehen ist, kann die Abdichtleistung weiter verbessert und stabilisiert werden, da eine unnormale Verformung verhindert werden kann.

Claims

Verbrennungsgasabdichtung (20; 30) für Einspritzvorrichtungen, die aus einem Harz ausgebildet ist und in einer Befestigungsnut (51) befestigt ist, die in einer Einspritzvorrichtung (50) vorgesehen ist, die an einen Zylinderkopf (60) eines Motors montiert werden soll, um einen ringförmigen Zwischenraum zwischen dem Zylinderkopf (60) und der Einspritzvorrichtung (50) abzudichten, wobei ein Innendurchmesser vor der Druckverformung so festgelegt ist, dass er kleiner als ein Außendurchmesser der Befestigungsnut (51) ist, und ein Aussendruchmesser vor der Druckverformung so festgelegt ist, dass er größer als ein Innendurchmesser einer Abdichtungsanlage des Zylinderkopfs (60) ist, und dass eine gesamte Endfläche an einer Verbrennungsgasseite so angeordnet ist, dass sie einem Verbrennungsgas ausgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine abgeschrägte Fläche (21; 31) an einem Umfang einer inneren Umfangsseitenendkante der Endfläche an der Verbrennungsgasseite vorgesehen ist.
Verbrennungsgasabdichtung (20; 30) für Einspritzvorrichtungen gemäß Anspruch 1, wobei die Abdichtung aus einem Harzmaterial ausgebildet ist, das eine Temperaturfestigkeit von mindestens 200 °C hat.
Verbrennungsgasabdichtung (20; 30) für Einspritzvorrichtungen gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei eine Nut (11) an einem gesamten Umfang der Endfläche an der Verbrennungsgasseite so vorgesehen ist, dass sie sich zur Verbrennungsgasseite hin öffnet.
Verbrennungsgasabdichtung (20; 30) für Einspritzvorrichtungen gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die abgeschrägte Fläche an einem gesamten Umfang der inneren Umfangsseitenendkante vorgesehen ist.
Verbrennungsgasabdichtung (20; 30) für Einspritzvorrichtungen gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die abgeschrägte Fläche in der Art unterbrochen ist, dass eine Vielzahl von abgeschrägten Flächen (31) in Abständen in der umlaufenden Richtung der inneren Umfangsseitenendkante der Endfläche an der Verbrennungsgasseite vorgesehen ist.
Verbrennungsgasabdichtung (20; 30) für Einspritzvorrichtungen gemäß Anspruch 5, wobei innere Umfangsflächen der Abschnitte, an denen die abgeschrägten Flächen (31) nicht vorgesehen sind, an einer Nutbodenfläche der Befestigungsnut (51) anliegen.