EP0849465B1 - Schraubhülse zur Vorzentrierung - Google Patents

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EP0849465B1
EP0849465B1 EP97115780A EP97115780A EP0849465B1 EP 0849465 B1 EP0849465 B1 EP 0849465B1 EP 97115780 A EP97115780 A EP 97115780A EP 97115780 A EP97115780 A EP 97115780A EP 0849465 B1 EP0849465 B1 EP 0849465B1
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EP
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screw sleeve
induction system
cylinder head
threaded sleeve
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Eberhard Witzgall
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
    • F02F1/4235—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads of intake channels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10006—Air intakes; Induction systems characterised by the position of elements of the air intake system in direction of the air intake flow, i.e. between ambient air inlet and supply to the combustion chamber
    • F02M35/10078—Connections of intake systems to the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F7/006—Camshaft or pushrod housings
    • F02F2007/0063—Head bolts; Arrangements of cylinder head bolts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10314—Materials for intake systems
    • F02M35/10321—Plastics; Composites; Rubbers

Definitions

  • the present invention relates to an intake system with at least one device for attachment to a cylinder head for cylinders of an internal combustion engine according to the preamble of the main claim.
  • suction systems to cylinder heads, in particular motor vehicle engines
  • the attachment is usually effected by means of conventional sleeve screw systems. It turns out to be disadvantageous during assembly that the intake system must be held on the cylinder head until it has been screwed on.
  • the utility model DE 94 16 059 U shows a device for fastening a carburetor housing to an engine block.
  • a sleeve is screwed together with a nut into an internal thread provided on the carburetor housing.
  • the nut held by the sleeve on the carburetor housing is screwed to the thread provided on the engine block.
  • the present invention relates to an intake system, in particular for cylinders of an internal combustion engine with at least one device for attachment to a cylinder head, according to claim 1.
  • a suction system has the advantage that it can be simply plugged onto, for example, stud bolts of the cylinder head and pre-centering is carried out by means of the pre-centering section.
  • the suction system therefore does not have to be held firmly when screwing on, but is already fixed by plugging the pre-centering section onto the bolt.
  • the suction system can then be screwed on quickly, and automated assembly is advantageously possible.
  • the invention accordingly enables a particularly safe and simple assembly of suction systems on the cylinder head, in particular of motor vehicle engines.
  • the invention relates to a suction system with a bore for receiving the screw sleeve, the bore having an annular step or constriction or individual constrictions, such as knobs, arranged in a ring, on which a shoulder advantageously arranged on the outside of the screw sleeve can be supported that the screw sleeve can be pushed back when plugged onto a bolt of the cylinder head, but the screw sleeve is secured against being pushed out.
  • the inner diameter of the precentering section is larger than the inner diameter of the threaded section of the Threaded.
  • the threaded section of the screw sleeve is the area of the screw sleeve which is arranged between the precentering section and the screw sleeve middle section and has an internal thread which serves to receive a bolt or the like connecting the suction system to the cylinder head.
  • the invention also includes embodiments whose screw sleeves do not have a screw sleeve middle section, but essentially only comprise the pre-centering section, the threaded section and a screw sleeve head.
  • FIG. 1 a shows part of a suction system 5 comprising an upper part 1 and a lower part 3.
  • the suction system 5 is fastened on a cylinder head 9 having a stud bolt 7.
  • the suction system 5 has for its attachment to the cylinder head 9 inner bores 11, in each of which a screw sleeve 13 is inserted captively.
  • the screw sleeve 13 has a precentering section 17 on.
  • the pre-centering section 17 has no thread.
  • a threaded section 19 having a shaped thread is arranged between the screw sleeve middle section 21 and the pre-centering section 17.
  • the screw sleeve 13 has at its end 23 facing away from the cylinder head 9 a screw sleeve head 25 which can be designed as an external hexagon.
  • the screw sleeve head 25 has an annular shoulder 27, which is used to support a wall 28 of a bore 26 in the upper part 1 of the suction system 5.
  • the screw sleeve head 25 also serves to receive a plastic stopper 29 which closes the screw sleeve 13 in a water-tight manner.
  • the screw sleeves 13 are first inserted captively into the bore 11 of the plastic suction system 5 due to the shoulder 27 and a further device 31 to be explained.
  • the suction system is then placed on studs 7, in particular the upper regions 8 thereof, so that it is not necessary to hold the suction system during the subsequent screwing on.
  • the inner bore 11 has an annular constriction 31 or individual constrictions, such as knobs, arranged in a ring, which allows the screw sleeve 13 to be pushed back when it is plugged onto the stud bolt 7 due to a circumferential expansion of the threaded section 19, but prevents the screw sleeve from being pushed out, in particular due to shoulder 22 arranged in the transition region of the pre-centering section 17 to the threaded section 19 (FIG. 1b).
  • the suction system 5 can be screwed on very quickly, with the particularly long screw sleeves 13 ensuring good accessibility when screwing.
  • FIG. 2a shows a screw sleeve 13 with a pre-centering section 17, a threaded section 19, a screw sleeve middle section 21 and a screw sleeve head 25 having a shoulder 27 20 having threaded portion 19 corresponds.
  • the outside diameter of the pre-centering section 17 is slightly larger than the outside diameter of the threaded section 19, which in turn has a larger outside diameter than the screw sleeve middle section 21.
  • annular step or shoulder 22 In the transition area from the threaded section 19 to the pre-centering section 17 there is an annular step or shoulder 22.
  • the screw sleeve head 25 has an enlarged inside and outside diameter compared to the screw sleeve middle section 21.
  • Another annular step 24 (FIG. 2 b) is located in the transition area between the threaded middle section 21 and the screw sleeve head 25.
  • the outer diameter in the pre-centering section 17 and between the annular step 24 and shoulder 27 serves to guide the screw sleeve 13 in the plastic part. In these areas, large lateral forces can be safely transmitted via the outer ring surfaces.
  • the shoulder 22 is arranged so that the screw sleeve 13 can slide back into the bore 11.
  • the screw sleeve 13 is inserted into the inner bore 11 or 26 of the suction system 5, slipping in the direction of the cylinder head 9 being prevented by the formation of the shoulder 27. Slipping of the screw sleeve 13 when plugged onto the stud 7 is prevented by the formation of the annular step or shoulder 22, which comes into positive engagement with the annular constriction 31 of the inner bore 11 and fixes the screw sleeve 13 in its position.
  • FIG. 2 also clearly shows that when the suction system 5 is plugged onto the cylinder head 9, the upper region 8 of the stud bolt 7 can initially penetrate into the pre-centering section 17 without any further manipulation and thus holds the suction system 5 on the cylinder head 9. The screw sleeve 13 is then screwed tight, the threaded section 19 of the screw sleeve 13 being screwed onto the stud bolt 7.

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Description

    Stand der Technik
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sauganlage mit mindestens einer Vorrichtung zur Befestigung an einem Zylinderkopf für Zylinder eines Brennkraftmotors gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
  • Die Befestigung von Sauganlagen an Zylinderköpfen, insbesondere von Kraftfahrzeugmotoren, ist bekannt. Üblicherweise wird die Befestigung mittels herkömmlicher Hülsen-Schraubsysteme bewirkt. Als nachteilig erweist sich bei der Montage, dass die Sauganlage so lange am Zylinderkopf festgehalten werden muss, bis das Anschrauben erfolgt ist.
  • Das Gebrauchsmuster DE 94 16 059 U zeigt eine Vorrichtung zur Befestigung eines Vergasergehäuses an einem Motorblock. Bei dieser Vorrichtung wird in einem ersten Schraubvorgang eine Hülse zusammen mit einer Mutter in ein an dem Vergasergehäuse vorgesehenes Innengewinde hineingeschraubt. In einem zweiten Schraubvorgang wird dann die von der Hülse am Vergasergehäuse gehaltene Mutter mit dem am Motorblock vorgesehenen Gewinde verschraubt.
  • Bei dieser Vorrichtung sind eine Vielzahl von Bauteilen sowie mehrere Schraubvorgänge und mehrere aufwendige Gewinde erforderlich, was einen erheblichen Herstellungsaufwand bedeutet.
    • Vorteile der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sauganlage, insbesondere für Zylinder eines Brennkraftmotors mit mindestens einer Vorrichtung zur Befestigung an einem Zylinderkopf, nach Anspruch 1. Eine derartige Sauganlage weist den Vorteil auf, daß sie auf beispielsweise Stehbolzen des Zylinderkopfs einfach aufgesteckt werden kann und dabei mittels des Vorzentrierabschnitts eine Vorzentrierung vorgenommen wird. Die Sauganlage muß also beim Anschrauben nicht extra festgehalten werden, sondern ist bereits durch das Aufstecken des Vorzentrierabschnittes auf den Bolzen fixiert. Anschließend kann die Sauganlage schnell angeschraubt werden, wobei in vorteilhafter Weise eine automatisierte Montage möglich ist. Die Erfindung ermöglicht demgemäß eine besonders sichere und einfache Montage von Sauganlagen an den Zylinderkopf, insbesondere von Kraftfahrzeugmotoren.
  • Die Erfindung betrifft in einer besonders bevorzugten Ausführungsform eine Sauganlage mit einer Bohrung zur Aufnahme der Schraubhülse, wobei die Bohrung eine ringförmige Stufe oder Verengung oder ringförmig angeordnete einzelne Verengungen, wie Noppen, aufweist, an der sich eine vorteilhafterweise an der Schraubhülsenaußenseite angeordnete Schulter so abstützen kann, daß ein Zurückschieben der Schraubhülse beim Aufstecken auf einen Bolzen des Zylinderkopfes erfolgen kann, die Schraubhülse aber gegen Ausschieben gesichert ist.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Innendurchmesser des Vorzentrierabschnittes, das heißt des Abschnittes der Schraubhülse, der an dem dem zu befestigenden Zylinderkopf zugewandten Ende der Schraubhülse angeordnet ist, größer als der Innendurchmesser des Gewindeabschnittes der Schraubhülse. Der Gewindeabschnitt der Schraubhülse ist der Bereich der Schraubhülse, der zwischen dem Vorzentrierabschnitt und dem Schraubhülsenmittelabschnitt angeordnet ist und ein Innengewinde aufweist, welches der Aufnahme eines die Sauganlage mit dem Zylinderkopf verbindenden Bolzens oder dergleichen dient. Die Erfindung umfaßt auch Ausführungsformen, deren Schraubhülsen keinen Schraubhülsenmittelabschnitt aufweisen, sondern im wesentlichen nur den Vorzentrierabschnitt, den Gewindeabschnitt und einen Schraubhülsenkopf umfassen.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
    • Zeichnung
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen und einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1a/b
    einen Längsschnitt durch einen Teil einer Sauganlage und eines Zylinderkopfes und
    Figur 2a/b
    einen Längsschnitt durch eine Schraubenhülse.
  • Die Figur 1a zeigt einen Teil einer ein Oberteil 1 und ein Unterteil 3 umfassenden Sauganlage 5. Die Sauganlage 5 ist auf einem Stehbolzen 7 aufweisenden Zylinderkopf 9 befestigt. Die Sauganlage 5 weist zu ihrer Befestigung an dem Zylinderkopf 9 innere Bohrungen 11 auf, in die jeweils eine Schraubhülse 13 verliersicher vorgesteckt ist. Die Schraubhülse 13 weist an ihrem dem Zylinderkopf 9 zugewandten Ende 15 einen Vorzentrierabschnitt 17 auf. Der Vorzentrierabschnitt 17 weist kein Gewinde auf. Zwischen dem Schraubhülsenmittelabschnitt 21 und dem Vorzentrierabschnitt 17 ist ein ein geformtes Gewinde aufweisender Gewindeabschnitt 19 angeordnet. Die Schraubhülse 13 weist an ihrem dem Zylinderkopf 9 abgewandten Ende 23 einen Schraubhülsenkopf 25 auf, der als Außen-Sechskant ausgeführt sein kann. Der Schraubhülsenkopf 25 weist eine ringförmige Schulter 27 auf, die dem Abstützen an einer Wand 28 einer Bohrung 26 des Oberteils 1 der Sauganlage 5 dient. Der Schraubhülsenkopf 25 dient ferner der Aufnahme eines Kunststoffstopfens 29, der die Schraubhülse 13 spritzwasserdicht verschließt.
  • Zur Herstellung der in Figur 1 dargestellten festen Verbindung zwischen Sauganlage 5 und Zylinderkopf 9 werden zunächst die Schraubhülsen 13 verliersicher aufgrund der Schulter 27 und einer noch zu erläuternden weiteren Vorrichtung 31 in die Bohrung 11 der Kunststoffsauganlage 5 vorgesteckt. Die Sauganlage wird sodann auf Stehbolzen 7, insbesondere deren obere Bereiche 8 aufgesteckt, so daß ein Halten der Sauganlage während des sich an das Aufstecken anschließenden Anschraubens nicht notwendig ist. Die innere Bohrung 11 weist eine ringförmige Verengung 31 oder ringförmig angeordnete einzelne Verengungen, wie Noppen, auf, die ein Zurückschieben der Schraubhülse 13 beim Aufstecken auf den Stehbolzen 7 aufgrund einer Umfangserweiterung des Gewindeabschnittes 19 ermöglicht, das Ausschieben der Schraubhülse aber verhindert, insbesondere aufgrund einer im Übergangsbereich des Vorzentrierabschnitts 17 zum Gewindeabschnitt 19 angeordneten Schulter 22 (Figur 1b).
  • Die Sauganlage 5 läßt sich so sehr schnell anschrauben, wobei durch die besonders langen Schraubenhülsen 13 eine gute Zugänglichkeit beim Schrauben gewährleistet ist.
  • Die Figur 2a zeigt eine Schraubhülse 13 mit einem Vorzentrierabschnitt 17, einem Gewindeabschnitt 19 einem Schraubhülsenmittelabschnitt 21 und einem eine Schulter 27 aufweisenden Schraubhülsenkopf 25. Der Figur 2 ist zu entnehmen, daß die Länge des kein Innengewinde aufweisenden Vorzentrierabschnitt 17 in etwa der Länge des ein Innengewinde 20 aufweisenden Gewindeabschnitts 19 entspricht. Der Außendurchmesser des Vorzentrierabschnittes 17 ist geringfügig größer als der Außendurchmesser des Gewindeabschnitts 19, der wiederum einen größeren Außendurchmesser als der Schraubhülsenmittelabschnitt 21 aufweist. Im Übergangsbereich von Gewindeabschnitt 19 zum Vorzentrierabschnitt 17 befindet sich eine ringförmige Stufe oder Schulter 22. Der Schraubhülsenkopf 25 weist einen gegenüber dem Schraubhülsenmittelabschnitt 21 vergrößerten Innen- und Außendurchmesser auf. Im Übergangsbereich zwischen Gewindemittelabschnitt 21 und Schraubhülsenkopf 25 befindet sich eine weitere ringförmige Stufe 24 (Figur 2b).
  • Der Außendurchmesser im Vorzentrierabschnitt 17 und zwischen ringförmiger Stufe 24 und Schulter 27 dient zur Führung der Schraubhülse 13 im Kunstoffteil. In diesen Bereichen können über die Außenringflächen große Querkräfte sicher übertragen werden. Die Schulter 22 ist so angeordnet, daß die Schraubhülse 13 in der Bohrung 11 zurückrutschen kann.
  • Die Schraubhülse 13 wird in die innere Bohrung 11 beziehungsweise 26 der Sauganlage 5 vorgesteckt, wobei ein Verrutschen in Richtung des Zylinderkopfes 9 durch die Ausbildung der Schulter 27 verhindert wird. Ein Verrutschen der Schraubhülse 13 beim Aufstecken auf den Stehbolzen 7 wird durch die Ausbildung der ringförmigen Stufe oder Schulter 22 verhindert, die in Formschluß mit der ringförmigen Verengung 31 der inneren Bohrung 11 tritt und die Schraubhülse 13 in ihrer Position fixiert.
  • Der Figur 2 ist auch deutlich zu entnehmen, daß beim Aufstecken der Sauganlage 5 auf den Zylinderkopf 9 der obere Bereich 8 des Stehbolzen 7 zunächst ohne jegliche weitere Manipulation in den Vorzentrierabschnitt 17 eindringen kann und so die Sauganlage 5 auf dem Zylinderkopf 9 festhält. Anschließend wird die Schraubhülse 13 festgeschraubt, wobei der Gewindeabschnitt 19 der Schraubhülse 13 auf den Stehbolzen 7 geschraubt wird.

Claims (6)

  1. Sauganlage, insbesondere für einen Brennkraftmotor, mit mindestens einer Vorrichtung zur Befestigung an einem Zylinderkopf (9) des Motors, wobei die Vorrichtung eine in einer Bohrung (11) der Sauganlage angeordnete Schraubhülse (13) umfasst und die Schraubhülse (13) ein Innengewinde (19) sowie an ihrem dem Zylinderkopf (9) zugewandten Ende (15) einen Vorzentrierabschnitt (17) aufweist.
  2. Sauganlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorzentrierabschnitt (17) der Aufnahme eines Bolzens (7) dient.
  3. Sauganlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass daß Innengewinde (19) von einem zwischen dem Vorzentrierabschnitt (17) und einem Schraubhülsenmittelabschnitt (21) angeordneten Gewindeabschnitt (19) gebildet wird.
  4. Sauganlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (G) des Innengewindes (19) größer oder gleich der Länge (Z) des Vorzentrierabschnitts (17) ist.
  5. Sauganlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubhülse (13) in einem Übergangsbereich zwischen Vorzentrierabschnitt (17) und Innengewinde (19) eine ringförmige Schulter (22) aufweist.
  6. Sauganlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (11) der Sauganlage (5) eine ringförmige Verengung oder einzelne Noppen (31) aufweist, an der oder an denen sich die ringförmige Schulter (22) der Schraubhülse (13) so abstützt, dass ein Zurückschieben der Schraubhülse (13) beim Aufstecken auf den Bolzen (7) möglich ist, die Schraubhülse aber gegen Ausschieben gesichert ist.
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