EP1153216B1 - Connector and housing for a fuel injection system - Google Patents

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EP1153216B1
EP1153216B1 EP00993331A EP00993331A EP1153216B1 EP 1153216 B1 EP1153216 B1 EP 1153216B1 EP 00993331 A EP00993331 A EP 00993331A EP 00993331 A EP00993331 A EP 00993331A EP 1153216 B1 EP1153216 B1 EP 1153216B1
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EP
European Patent Office
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housing
sealing
sealing element
housing according
connection piece
Prior art date
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EP00993331A
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German (de)
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EP1153216A1 (en
Inventor
Steffen Jung
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1153216A1 publication Critical patent/EP1153216A1/en
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Publication of EP1153216B1 publication Critical patent/EP1153216B1/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • 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
    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/004—Joints; Sealings
    • F02M55/005—Joints; Sealings for high pressure conduits, e.g. connected to pump outlet or to injector inlet
    • 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
    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/02—Conduits between injection pumps and injectors, e.g. conduits between pump and common-rail or conduits between common-rail and injectors
    • F02M55/025—Common rails

Definitions

  • the invention relates a housing, in particular a high-pressure fuel storage, after the generic term of Claim 1.
  • Such housings are e.g. from the Druckschraften DE 197 29 392 A1 and US 5,775,302 A known.
  • the different assemblies of a Fuel injection system such as high-pressure fuel pump, High-pressure fuel storage and injectors, are usually by hydraulic high pressure lines connected with each other.
  • the sealing of this connection often with the help of a hydraulic Line pushed clamping nut, which with a with the Housing of the corresponding module liquid-tight screwed connection piece is screwed.
  • the high-pressure fuel storage has a plurality of such Connecting piece on, for example, the Fuel supply and the fuel drain in and out of the Enable high-pressure fuel storage.
  • weld is two Has functions. First, it provides a liquid-tight Connection between the housing and the connecting piece and second, it transfers the between spigot and Housing acting forces. Especially in modern day Fuel injection systems result from the high swelling operating pressures high swelling tensile stresses in the weld.
  • the present invention is based on the object a case and a with to provide this connected connecting piece, which the high pressure area of the housing and the Sealing piece securely seals against the environment and in which the high pressure area reliably against Particles that form when connecting both components can, is protected.
  • An embodiment of the invention provides that the first Sealing surface is designed as a biting edge, so that the Surface pressure and thus the tightness of the connection a lot is high. There is also a sealing edge and the associated level counter surface inexpensive to produce.
  • the connecting piece in another variant of the connecting piece is provided that the first sealing surface frustoconical, or double frustoconical, so that the first Sealing surface robust against mechanical damage is and is easy to produce.
  • the first Sealing surface the shape of a circle, respectively, have the first Sealing surfaces the shape of a circular ring surface, so that the Production and subsequent measurement of the Connection socket are simplified.
  • At least one second Sealing surface is present, and that the second sealing surface cooperates with a sealing surface of a high-pressure line, so that also the transition between connecting pieces and High pressure line is securely sealed.
  • the Sealing element on a plurality of connecting holes, the at least in the region of a second end of the sealing element hydraulically connected, so that from the Housing flowing fuel in a high-pressure line can be dissipated and vice versa.
  • the Connecting hole (9) or the connecting holes (9) at least one of its ends on a recesses to the To reduce flow resistance.
  • connection piece at its second end means for connecting the High pressure line and the connection piece, in particular an external thread or an internal thread, having, so that the connection is solvable.
  • the sealing element with bolted to the spigot, leaving a functional Separation of the connection of the connecting piece with the Housing on the one hand and the high pressure line on the other given is.
  • a Housing in particular a high-pressure fuel storage for a fuel injection system for internal combustion engines, with one, having a through hole, with the housing connected connecting piece, wherein in the Through hole a sealing element according to one of preceding claims is arranged, which the Leakage of fuel into the environment prevented.
  • the area bounded by the first sealing surface is thereby smaller than, for example, that of the weld another connection of housing and connecting piece enclosed area. This leads to that from the Operating pressure of the fuel injection system resulting and on the connection of connecting piece and housing acting pressure forces are reduced. This is in advantageous in two respects. Because the area is square depends on the diameter, the compressive forces are reduced disproportionately. In addition, the amplitude of the swelling strain of the compound of Connection piece and housing from, so the fatigue strength the connection is additionally increased. Furthermore, the High-pressure fuel storage to various Operating conditions while optimizing the Manufacturing costs are adjusted by number and Diameter of the holes are changed. Finally is it by separating the functions "hold” and "densities" almost impossible, the sealing surface when connecting Damage to connecting piece and housing.
  • An embodiment of the invention provides that the sealing element at a first end a first Has sealing surface, with a correspondingly shaped Counter surface of the housing (2) cooperates, and that the first sealing surface the outlet openings of the holes in the base encloses or that the outlet openings the holes within the from the first sealing surfaces lie. This causes that from the operating pressure Fuel injection system resulting and on Connection of connecting pieces and housing pressure forces be reduced because of the effective hydraulic power is reduced.
  • the counter surface of the housing a Recess with a flat base, so that the Recess can be kept flat and the notch effect is low.
  • Another variant provides that the opposite surface of the Housing a conical recess or a frusto-conical recess, so that a Self-reinforcement of the surface pressure between the first Sealing surface and counter surface occurs.
  • the counter surface the housing has a substantially trapezoidal annular groove, so that the operating pressure only a further reduced area acted in the form of a ring surface and thus the resulting from the operating pressure and on the connection Force acting on the connecting piece and the housing continues reduced.
  • This housing has the advantages of the known Welded constructions, such as simple and cost-effective production, on, without their disadvantages too to have.
  • Fig. 1 is a first embodiment of a inventive connecting piece 1 shown.
  • the Connecting piece 1 is connected to the wall of a housing. 2 welded.
  • the weld 3 is circumferential and can through be made a variety of welding processes.
  • the Connecting piece 1 has the task of a hydraulic Connection between the interior 4 of the housing 2 and a To produce high pressure line 5.
  • the Housing 2 a plurality of holes 6.
  • An advantage of this Design is that - same hydraulic Diameter provided - by a plurality Smaller holes caused voltage peaks in the housing 2 smaller than a single hole 6 large Diameter are. This increases pressure resistance and Lifetime of high-pressure fuel storage.
  • the high-pressure fuel storage to various Operating conditions while optimizing the Manufacturing costs are adjusted by number and Diameter of the connection holes are changed.
  • a sealing element 8 is arranged, which is a connecting bore 9 has.
  • the sealing element 8 has at its first end 10 a biting edge 11, which together with the base 12 of a recess 13 of the housing 2 prevent the in the holes 6 and the connecting hole 9 under high Pressurized fuel, not shown in the Environment.
  • connection pieces 1 and High-pressure line 5 By screwing connection pieces 1 and High-pressure line 5 by means of a clamping nut 14 both the biting edge 11 with the base 12 as well the high pressure line 5 with a second sealing surface 15 at a second end of the sealing element 8 clamped and sealed.
  • the seal of Sealing element 8 and base 12 and of sealing element. 8 and high pressure line 5 also be done in other ways.
  • the compressive forces of the fuel are proportional to that of the B Schokante 11 enclosed area. Because this area smaller than that enclosed by the weld 3 Area, results in a significant reduction in the the pressure forces of the fuel caused tensile stresses welded in the weld 3 opposite Connecting piece according to the prior art. In the latter the fuel fills the entire of the weld 3 enclosed area, or the entire associated cavity out. In addition, the pressure forces cause welded connection piece according to the prior art Notch effects in the weld 3. These are omitted in the Use of a connecting piece 1 according to the invention Sealing element 8.
  • Figs. 2a and 2b a second embodiment of the inventive connecting piece 1 shown.
  • the used reference numerals correspond to those in Fig. 1. Regarding the similarities between these Embodiments be on the above statements directed.
  • connection bore has one end Recess on.
  • FIG. 2 b shows a section through that of the biting edge 11 and the base 12 formed plane. In this Representation can be seen that the outlet openings 18 the holes 6 within the of the biting edge 11th enclosed area lie.
  • Figs. 3a and 3b is a third embodiment of inventive connecting piece 1 shown.
  • the used reference numerals correspond to those in Fig. 1. Regarding the similarities between these Embodiments be on the above statements directed.
  • Fig. 3b shows a plan view of a recess 13 according to Fig. 3a.
  • Fig. 3b shows a plan view of a recess 13 according to Fig. 3a.
  • FIGS. 4a and 4b show a fourth embodiment of the invention inventive connecting piece 1.
  • the used Reference numerals correspond to those in Fig. 1. Regarding the Similarities between these embodiments is on referenced above.
  • the first end 10 of the sealing element 8 has two concentrically arranged Bschreibkanten 11, which with the Base 12 of the recess 13 the exit of Prevent fuel into the environment.
  • Fig. 4b shows a plan view of the biting edges 11 and the base 12 of the recess 13 formed Surface according to Fig. 4a.
  • Fig. 4b shows a plan view of the biting edges 11 and the base 12 of the recess 13 formed Surface according to Fig. 4a.
  • inventive connecting piece 1 correspond to the used reference numerals correspond to those in Fig. 1. Regarding the similarities between these Embodiments be on the above statements directed.
  • the first end 10 of the sealing element 8 is frustoconical trained and acts with a correspondingly designed Recess 13 so together that the seal of the Holes 6 and the connection hole 9 against the environment he follows.
  • the sealing element 8 is provided with an internal thread 17 screwed the connection piece 1. Despite the simple Structure of this embodiment will be a clear Reduction of tensile stresses in the weld 3 achieved.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse, insbesondere einen Kraftstoffhochdruckspeicher, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates a housing, in particular a high-pressure fuel storage, after the generic term of Claim 1.

Derartige Gehäuse sind Z.B. aus den Druckschraften DE 197 29 392 A1 und US 5 775 302 A bekannt.Such housings are e.g. from the Druckschraften DE 197 29 392 A1 and US 5,775,302 A known.

Die verschiedenen Baugruppen eines Kraftstoffeinspritzsystems, wie Kraftstoffhochdruckpumpe, Kraftstoffhochdruckspeicher und Einspritzdüsen, werden üblicherweise durch hydraulische Hochdruckleitungen miteinander verbunden. Die Abdichtung dieser Verbindung erfolgt oftmals mit Hilfe einer über die hydraulische Leitung geschobenen Spannmutter, welche mit einem mit dem Gehäuse der entsprechenden Baugruppe flüssigkeitsdicht verbundenen Anschlussstutzen verschraubt ist. Insbesondere der Kraftstoffhochdruckspeicher weist eine Vielzahl solcher Anschlussstutzen auf, die beispielsweise die Kraftstoffzufuhr und den Kraftstoffabfluss in und aus dem Kraftstoffhochdruckspeicher ermöglichen. The different assemblies of a Fuel injection system, such as high-pressure fuel pump, High-pressure fuel storage and injectors, are usually by hydraulic high pressure lines connected with each other. The sealing of this connection often with the help of a hydraulic Line pushed clamping nut, which with a with the Housing of the corresponding module liquid-tight screwed connection piece is screwed. Especially the high-pressure fuel storage has a plurality of such Connecting piece on, for example, the Fuel supply and the fuel drain in and out of the Enable high-pressure fuel storage.

Bekannt sind Anschlussstutzen, die an das Gehäuse angeschweißt werden. Nachteilig an den bekannten Schweißkonstruktionen ist, dass die Schweißnaht zwei Funktionen hat. Erstens stellt sie eine flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen Gehäuse und Anschlussstutzen her und zweitens überträgt sie die zwischen Anschlussstutzen und Gehäuse wirkenden Kräfte. Vor allem bei modernen Kraftstoffeinspritzsystemen resultieren aus den hohen schwellenden Betriebsdrücken hohe schwellende Zugspannungen in der Schweißnaht.Are known connecting pieces, which are connected to the housing be welded. A disadvantage of the known Welded constructions is that the weld is two Has functions. First, it provides a liquid-tight Connection between the housing and the connecting piece and second, it transfers the between spigot and Housing acting forces. Especially in modern day Fuel injection systems result from the high swelling operating pressures high swelling tensile stresses in the weld.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Schweißkonstruktionen ist, dass beim Schweißvorgang Spritzer oder Schweißaufwürfe in den Hochdruckbereich der Leitung oder des Gehäuses gelangen können, was Funktionsstörungen des Kraftstoffeinspritzsystems zur Folge haben kann.Another disadvantage of the known welded structures is that during the welding process splashes or sweat in the high-pressure area of the pipe or the housing what malfunctions of the Fuel injection system can result.

Die hydraulische Verbindung des Gehäuseinneren mit dem Anschlussstutzen erfolgt nach dem Stand der Technik durch eine Bohrung. Am Übergang dieser Bohrung zum Gehäuseinneren treten in Folge des Drucks der Flüssigkeit im Gehäuse hohe mechanische Spannungen auf. Zur Verringerung dieser mechanischen Spannungen wird bei dem erfindungsgemäßen Gehäuse vorgeschlagen, mehrere kleinere Bohrungen anstelle einer großen Bohrung anzubringen. Vorteilhaft an dieser Ausgestaltung ist, dass sich - gleichen hydraulischen Durchmesser vorausgesetzt - die durch eine Mehrzahl kleinerer Bohrungen verursachten Spannungspitzen im Gehäuse geringer als bei einer einzigen Bohrung großen Durchmessers sind. Damit erhöhen sich Druckfestigkeit und Lebensdauer des Kraftstoffhochdruckspeichers.The hydraulic connection of the housing interior with the Connecting piece takes place according to the prior art by a hole. At the transition of this bore to the housing interior occur high as a result of the pressure of the liquid in the housing mechanical stresses. To reduce this mechanical stresses is in the inventive Housing suggested to use several smaller holes instead to install a large bore. An advantage of this Design is that - same hydraulic Diameter provided - by a plurality Smaller holes caused voltage peaks in the housing less than a single large diameter bore are. This increases pressure resistance and service life of the high-pressure fuel storage.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse und einen mit diesem verbundenen Anschlussstutzen bereitzustellen, welches den Hochdruckbereich des Gehäuses und des Anschlussstutzens sicher gegen die Umgebung abdichtet und bei welchem der Hochdruckbereich zuverlässig gegen Partikel, die beim Verbinden beider Bauteile entstehen können, geschützt ist.The present invention is based on the object a case and a with to provide this connected connecting piece, which the high pressure area of the housing and the Sealing piece securely seals against the environment and in which the high pressure area reliably against Particles that form when connecting both components can, is protected.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Gehäuse nach Anspruch 1.This object is achieved by a housing according to claim 1.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Bei dem erfindungsgemäßen Gehäuse ist in der Durchgangsbohrung des Anschlussstutzens ein Dichtelement vorgesehen. Durch diese räumliche Trennung der Funktionen "Halten" und "Dichten" des Anschlussstutzens können sowohl die Dichtfläche als auch die Verbindung von Anschlussstutzen und Gehäuse optimal gestaltet werden.In the case of the invention is in the Through hole of the connecting piece a sealing element intended. Through this spatial separation of functions Both "hold" and "seal" the connection piece the sealing surface as well as the connection of Connection piece and housing are optimally designed.

Außerdem verhindert die Trennung von Dichtfläche und Verbindung, dass beim Verbinden anfallende Schweissspritzer oder Späne in den Hochdruckbereich von Anschlussstutzen, Gehäuse oder Hochdruck-Leitung gelangen können.It also prevents the separation of sealing surface and Compound that accumulates welding splashes when joining or chips in the high-pressure area of connecting pieces, Housing or high-pressure line can get.

Da die von der Dichtfläche des Dichtelements umschlossene Fläche kleiner als die Querschnittsfläche des Anschlussstutzens ist, verringern sich die aus den hydraulischen Kräften der Flüssigkeit oder des Kraftstoffs in dem Gehäuse verursachten Zugspannungen im Bereich des Übergangs zwischen Gehäuse und Anschlussstutzen. Dadurch erhöht sich der zulässige.Betriebsdruck, bzw. die Betriebssicherheit.Since the enclosed by the sealing surface of the sealing element Area smaller than the cross sectional area of the Connecting piece is to reduce the out of the hydraulic forces of liquid or fuel in the housing caused tensile stresses in the area of Transition between housing and connecting piece. Thereby increases the permissible. Operating pressure, or the Operational reliability.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die erste Dichtfläche als Beisskante ausgeführt ist, so dass die Flächenpressung und damit die Dichtheit der Verbindung sehr hoch ist. Außerdem ist eine Dichtkante und die zugehörige ebene Gegenfläche kostengünstig herstellbar.An embodiment of the invention provides that the first Sealing surface is designed as a biting edge, so that the Surface pressure and thus the tightness of the connection a lot is high. There is also a sealing edge and the associated level counter surface inexpensive to produce.

In Ergänzung der Erfindung besteht die erste Dichtfläche aus mehreren im Wesentlichen konzentrisch zueinander angeordneten Beisskanten, so dass neben zuvor genannten Vorteilen eine weitere Verringerung der Zugspannungen im Bereich des Übergangs zwischen Gehäuse und Anschlussstutzen errreicht wird.In addition to the invention, there is the first sealing surface of several substantially concentric with each other arranged Beißkanten, so in addition to the aforementioned Advantages a further reduction of the tensile stresses in the Area of transition between housing and connection piece is achieved.

Bei einer anderen Variante des Anschlussstutzens ist vorgesehen, dass die erste Dichtfläche kegelstumpfförmig, bzw. doppelt kegelstumpfförmig ist, so dass die erste Dichtfläche robust gegenüber mechanischen Beschädigungen ist und einfach herstellbar ist.In another variant of the connecting piece is provided that the first sealing surface frustoconical, or double frustoconical, so that the first Sealing surface robust against mechanical damage is and is easy to produce.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat die erste Dichtfläche die Form eines Kreises, bzw. haben die ersten Dichtflächen die Form einer Kreisringfläche, so dass die Herstellung und das anschließende Vermessen des Anschlusssstutzens vereinfacht werden.In a further embodiment of the invention, the first Sealing surface the shape of a circle, respectively, have the first Sealing surfaces the shape of a circular ring surface, so that the Production and subsequent measurement of the Connection socket are simplified.

In Ergänzung der Erfindung ist vorgesehen, dass an einem zweiten Ende des Dichtelements mindestens eine zweite Dichtfläche vorhanden ist, und dass die zweite Dichtfläche mit einer Dichtfläche einer Hochdruckleitung zusammenwirkt, so dass auch der Übergang zwischen Anschlussstutzen und Hochdruckleitung sicher abgedichtet wird.In addition to the invention, it is provided that on a second end of the sealing element at least one second Sealing surface is present, and that the second sealing surface cooperates with a sealing surface of a high-pressure line, so that also the transition between connecting pieces and High pressure line is securely sealed.

Bei einer weiteren Ausführung der Erfindung weist das Dichtelement mehrere Verbindungsbohrungen auf, die mindestens im Bereich eines zweiten Endes des Dichtelements hydraulisch in Verbindung stehen, so dass der aus dem Gehäuse strömende Kraftstoff in einer Hochdruckleitung abgeführt werden kann und vice versa.In a further embodiment of the invention, the Sealing element on a plurality of connecting holes, the at least in the region of a second end of the sealing element hydraulically connected, so that from the Housing flowing fuel in a high-pressure line can be dissipated and vice versa.

Bei einer anderen Ausgestaltung weist die Verbindungsbohrung (9) oder die Verbindungsbohrungen (9) an mindestens einem ihrer Enden eine Ausnehmungen auf, um den Strömungswiderstand zu verringern.In another embodiment, the Connecting hole (9) or the connecting holes (9) at least one of its ends on a recesses to the To reduce flow resistance.

Eine weitere Variante sieht vor, dass der Anschlussstutzen an seinem zweiten Ende Mittel zum Verbinden der Hochdruckleitung und des Anschlussstutzens, insbesondere ein Außengewinde oder ein Innengewinde, aufweist, so dass die Verbindung lösbar ist.Another variant provides that the connecting piece at its second end means for connecting the High pressure line and the connection piece, in particular an external thread or an internal thread, having, so that the connection is solvable.

Bei einer anderen Ausgestaltung ist das Dichtelement mit dem Anschlussstutzen verschraubt, so dass eine funktionale Trennung der Verbindung des Anschlussstutzens mit dem Gehäuse einerseits und der Hochdruckleitung andererseits gegeben ist.In another embodiment, the sealing element with bolted to the spigot, leaving a functional Separation of the connection of the connecting piece with the Housing on the one hand and the high pressure line on the other given is.

Die eingangs genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein Gehäuse, insbesondere einen Kraftstoffhochdruckspeicher für ein Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen, mit einem, eine Durchgangsbohrung aufweisenden, mit dem Gehäuse verbundenen Anschlussstutzen, wobei in der Durchgangsbohrung ein Dichtelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche angeordnet ist, welches den Austritt von Kraftstoff in die Umgebung verhindert.The object mentioned above is also achieved by a Housing, in particular a high-pressure fuel storage for a fuel injection system for internal combustion engines, with one, having a through hole, with the housing connected connecting piece, wherein in the Through hole a sealing element according to one of preceding claims is arranged, which the Leakage of fuel into the environment prevented.

Durch die räumliche Trennung der Funktionen "Halten" und "Dichten" können diese konstruktiv und fertigungstechnisch jeweils optimal ausgestaltet werden. Außerdem entfällt - im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem eine Schweißnaht auch die Abdichtung gegenüber der Umgebung übernimmt - die Kerbwirkung, welche der Betriebsdruck verursacht, wenn der Kraftstoff bis zur Schweißnaht gelangt.Due to the spatial separation of the functions "Hold" and "Dense" can this constructive and manufacturing technology each be optimally designed. In addition, deleted - in Contrary to the prior art, in which a weld also the seal against the environment takes over - the Notch effect which causes the operating pressure when the Fuel reaches the weld.

Die von der ersten Dichtfläche begrenzte Fläche ist dadurch kleiner als beispielsweise die von der Schweißnahtoder einer anderen Verbindung von Gehäuse und Anschlussstutzen umschlossene Fläche. Dies führt dazu, dass die aus dem Betriebsdruck des Kraftstoffeinspritzsystems resultierenden und auf die Verbindung von Anschlussstutzen und Gehäuse wirkenden Druckkräfte veringert werden. Dies ist in doppelter Hinsicht vorteilhaft. Da die Fläche quadratisch vom Durchmesser abhängt, reduzieren sich die Druckkräfte überproportional. Außerdem nimmt auch die Amplitude der schwellenden Beanspruchung der Verbindung von Anschlussstutzen und Gehäuse ab, so das die Dauerfestigkeit der Verbindung zusätzlich erhöht wird. Weiterhin kann der Kraftstoffhochdruckspeicher an verschiedene Einsatzbedingungen bei gleichzeitiger Optimierung der Herstellungskosten angepasst werden, indem Zahl und Durchmesser der Bohrungen verändert werden. Schließlich ist es durch die Trennung der Funktionen "Halten" und "Dichten" nahezu ausgeschlossen, die Dichtfläche beim Verbinden von Anschlussstutzen und Gehäuse zu beschädigen.The area bounded by the first sealing surface is thereby smaller than, for example, that of the weld another connection of housing and connecting piece enclosed area. This leads to that from the Operating pressure of the fuel injection system resulting and on the connection of connecting piece and housing acting pressure forces are reduced. This is in advantageous in two respects. Because the area is square depends on the diameter, the compressive forces are reduced disproportionately. In addition, the amplitude of the swelling strain of the compound of Connection piece and housing from, so the fatigue strength the connection is additionally increased. Furthermore, the High-pressure fuel storage to various Operating conditions while optimizing the Manufacturing costs are adjusted by number and Diameter of the holes are changed. Finally is it by separating the functions "hold" and "densities" almost impossible, the sealing surface when connecting Damage to connecting piece and housing.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Dichtelement an einem ersten Ende eine erste Dichtfläche aufweist, die mit einer entsprechend geformten Gegenfläche des Gehäuses (2) zusammenwirkt, und dass die erste Dichtfläche die Austrittsöffnungen der Bohrungen in der Grundfläche umschließt oder dass die Austrittsöffnungen der Bohrungen innerhalb der von den ersten Dichtflächen liegen. Dies führt dazu, dass die aus dem Betriebsdruck Kraftstoffeinspritzsystems resultierenden und auf Verbindung von Anschlussstutzen und Gehäuse Druckkräfte veringert werden, weil die wirksame hydraulische Kraft reduziert wird. An embodiment of the invention provides that the sealing element at a first end a first Has sealing surface, with a correspondingly shaped Counter surface of the housing (2) cooperates, and that the first sealing surface the outlet openings of the holes in the base encloses or that the outlet openings the holes within the from the first sealing surfaces lie. This causes that from the operating pressure Fuel injection system resulting and on Connection of connecting pieces and housing pressure forces be reduced because of the effective hydraulic power is reduced.

Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Gegenfläche des Gehäuses eine Ausnehmung mit ebener Grundfläche ist, so dass die Ausnehmung flach gehalten werden kann und die Kerbwirkung gering ist.In an alternative embodiment of the invention provided that the counter surface of the housing a Recess with a flat base, so that the Recess can be kept flat and the notch effect is low.

Ein weitere Variante sieht vor, dass die Gegenfläche des Gehäuses eine kegelförmige Ausnehmung oder eine kegelstumpfförmige Ausnehmung ist, so dass eine Selbstverstärkung der Flächenpressung zwischen erster Dichtfläche und Gegenfläche eintritt.Another variant provides that the opposite surface of the Housing a conical recess or a frusto-conical recess, so that a Self-reinforcement of the surface pressure between the first Sealing surface and counter surface occurs.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Gegenfläche des Gehäuses eine im Wesentlichen trapezförmige Ringnut, so dass der Betriebsdruck nur eine nochmals verringerte Fläche in Form einer Ringfläche beaufschlagt und sich somit die aus dem Betriebsdruck resultierenden und auf die Verbindung von Anschlussstutzen und Gehäuse wirkende Kraft weiter reduziert.In one embodiment of the invention, the counter surface the housing has a substantially trapezoidal annular groove, so that the operating pressure only a further reduced area acted in the form of a ring surface and thus the resulting from the operating pressure and on the connection Force acting on the connecting piece and the housing continues reduced.

Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform sind Anschlussstutzen und Gehäuse durch Schweissen verbunden. Dieses Gehäuse weist die Vorzüge der bekannten Schweißkonstruktionen, wie beispielsweise einfache und kostengünstige Herstellung, auf, ohne deren Nachteile zu haben.In an embodiment of the invention are Connecting piece and housing connected by welding. This housing has the advantages of the known Welded constructions, such as simple and cost-effective production, on, without their disadvantages too to have.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.Further advantages and advantageous embodiments of Invention are the following description, the Drawing and claims removed.

Zeichnungdrawing

Ausführungsbeispiele des Gegenstands der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

  • Fig. 1: ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Anschlussstutzens und eines Gehäuses im Längsschnitt;
  • Fig. 2: ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Anschlussstutzens und eines Gehäuses;
  • Fig. 3: ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Anschlussstutzens und eines Gehäuses;
  • Fig. 4: ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Anschlussstutzens und eines Gehäuses; sowie
  • Fig. 5: ein fünftes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Anschlussstutzens im Längsschnitt.
    • Embodiments of the subject invention are illustrated in the drawings and described in more detail below. Show it:
  • 1 shows a first embodiment of a connecting piece according to the invention and of a housing in longitudinal section;
  • 2 shows a second embodiment of a connecting piece according to the invention and of a housing;
  • 3 shows a third embodiment of a connecting piece according to the invention and of a housing;
  • 4 shows a fourth exemplary embodiment of a connecting piece according to the invention and of a housing; such as
  • Fig. 5: a fifth embodiment of a connecting piece according to the invention in longitudinal section.

    • Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

    In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Anschlussstutzens 1 dargestellt. Der Anschlussstutzen 1 ist mit der Wandung eines Gehäuses 2 verschweißt. Die Schweißnaht 3 ist umlaufend und kann durch verschiedenste Schweißverfahren hergestellt sein. Der Anschlussstutzen 1 hat die Aufgabe, eine hydraulische Verbindung zwischen dem Inneren 4 des Gehäuses 2 und einer Hochdruckleitung 5 herzustellen. Aus diesem Grund weist das Gehäuse 2 mehrere Bohrungen 6 auf. Vorteilhaft an dieser Ausgestaltung ist, dass sich - gleichen hydraulischen Durchmesser vorausgesetzt - die durch eine Mehrzahl kleinerer Bohrungen verursachten Spannungspitzen im Gehäuse 2 geringer als bei einer einzigen Bohrung 6 großen Durchmessers sind. Damit erhöhen sich Druckfestigkeit und Lebensdauer des Kraftstoffhochdruckspeichers. Außerdem kann der Kraftstoffhochdruckspeicher an verschiedene Einsatzbedingungen bei gleichzeitiger Optimierung der Herstellungskosten angepasst werden, indem Zahl und Durchmesser der Verbindungsbohrungen verändert werden. Grundsätzlich gilt, dass eine große Zahl von Verbindungsbohrungen kleinen Durchmessers zu einer hohen Druckfestigkeit des Kraftstoffhochdruckspeichers führen.In Fig. 1 is a first embodiment of a inventive connecting piece 1 shown. Of the Connecting piece 1 is connected to the wall of a housing. 2 welded. The weld 3 is circumferential and can through be made a variety of welding processes. Of the Connecting piece 1 has the task of a hydraulic Connection between the interior 4 of the housing 2 and a To produce high pressure line 5. For that reason, the Housing 2 a plurality of holes 6. An advantage of this Design is that - same hydraulic Diameter provided - by a plurality Smaller holes caused voltage peaks in the housing 2 smaller than a single hole 6 large Diameter are. This increases pressure resistance and Lifetime of high-pressure fuel storage. In addition, can the high-pressure fuel storage to various Operating conditions while optimizing the Manufacturing costs are adjusted by number and Diameter of the connection holes are changed. Basically, a large number of Connecting bores of small diameter to a high Pressure resistance of the fuel high pressure accumulator lead.

    In einer Durchgangsbohrung 7 des Anschlussstutzens 1 ist ein Dichtelement 8 angeordnet, das eine Verbindungsbohrung 9 aufweist. Das Dichtelement 8 weist an seinem ersten Ende 10 eine Beisskante 11 auf, die zusammen mit der Grundfläche 12 einer Ausnehmung 13 des Gehäuses 2 verhindern, dass der in den Bohrungen 6 und der Verbindungsbohrung 9 unter hohem Druck stehende, nicht dargestellte Kraftstoff in die Umgebung gelangt.In a through hole 7 of the connecting piece 1 is a sealing element 8 is arranged, which is a connecting bore 9 has. The sealing element 8 has at its first end 10 a biting edge 11, which together with the base 12 of a recess 13 of the housing 2 prevent the in the holes 6 and the connecting hole 9 under high Pressurized fuel, not shown in the Environment.

    Durch die Verschraubung von Anschlussstutzen 1 und Hochdruckleitung 5 mittels einer Spannmutter 14 werden sowohl die Beisskante 11 mit der Grundfläche 12 als auch die Hochdruckleitung 5 mit einer zweiten Dichtfläche 15 an einem zweiten Ende des Dichtelements 8 verspannt und abgedichtet. Selbstverständlich kann die Abdichtung von Dichtelement 8 und Grundfläche 12 sowie von Dichtelement 8 und Hochdruckleitung 5 auch auf andere Weise erfolgen.By screwing connection pieces 1 and High-pressure line 5 by means of a clamping nut 14 both the biting edge 11 with the base 12 as well the high pressure line 5 with a second sealing surface 15 at a second end of the sealing element 8 clamped and sealed. Of course, the seal of Sealing element 8 and base 12 and of sealing element. 8 and high pressure line 5 also be done in other ways.

    Die Druckkräfte des Kraftstoff sind proportional zu der von der Beisskante 11 umschlossenen Fläche. Da diese Fläche kleiner ist als die von der Schweißnaht 3 umschlossene Fläche, ergibt sich eine deutliche Verringerung der durch die Druckkräfte des Kraftstoffs verursachten Zugspannungen in der Schweißnaht 3 gegenüber geschweißten Anschlussstutzen nach dem Stand der Technik. Bei letzteren füllt der Kraftstoff die gesamte von der Schweißnaht 3 umschlossene Fläche, bzw. den gesamten zugehörigen Hohlraum aus. Zusätzlich verursachen die Druckkräfte bei geschweißten Anschlussstutzen nach dem Stand der Technik Kerbwirkungen in der Schweißnaht 3. Diese entfallen bei der Verwendung eines erfindungsgemäßen Anschlussstutzens 1 mit Dichtelement 8.The compressive forces of the fuel are proportional to that of the Beißkante 11 enclosed area. Because this area smaller than that enclosed by the weld 3 Area, results in a significant reduction in the the pressure forces of the fuel caused tensile stresses welded in the weld 3 opposite Connecting piece according to the prior art. In the latter the fuel fills the entire of the weld 3 enclosed area, or the entire associated cavity out. In addition, the pressure forces cause welded connection piece according to the prior art Notch effects in the weld 3. These are omitted in the Use of a connecting piece 1 according to the invention Sealing element 8.

    In den Fig. 2a und 2b ist eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Anschlussstutzens 1 dargestellt. Die verwendeten Bezugszahlen entsprechen denen in Fig. 1. Bezüglich der Gemeinsamkeiten zwischen diesen Ausführungsformen sei auf die oben gemachten Ausführungen verwiesen.In Figs. 2a and 2b, a second embodiment of the inventive connecting piece 1 shown. The used reference numerals correspond to those in Fig. 1. Regarding the similarities between these Embodiments be on the above statements directed.

    Unterschiede zwischen den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 und den Fig. 2a und 2b bestehen insbesondere bezüglich der Verbindung von Anschlussstutzen 1 und Dichtelement 8. Das Dichtelement 8 wird mit einem Innengewinde 17 in der Durchgangsbohrung 7 des Anschlussstutzens 1 verschraubt. Außerdem weist die Verbindungsbohrung an einem Ende eine Ausnehmung auf.Differences between the embodiments according to FIG. 1 and Figs. 2a and 2b are in particular with respect to the Connection of connecting piece 1 and sealing element 8. The Sealing element 8 is provided with an internal thread 17 in the Through hole 7 of the connecting piece 1 screwed. In addition, the connection bore has one end Recess on.

    Fig. 2b zeigt einen Schnitt durch die von der Beisskante 11 und der Grundfläche 12 gebildeten Ebene. In dieser Darstellung ist zu erkennen, dass die Austrittsöffnungen 18 der Bohrungen 6 innerhalb der von der Beisskante 11 eingeschlossenen Fläche liegen.FIG. 2 b shows a section through that of the biting edge 11 and the base 12 formed plane. In this Representation can be seen that the outlet openings 18 the holes 6 within the of the biting edge 11th enclosed area lie.

    In den Fig. 3a und 3b ist eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Anschlussstutzens 1 dargestellt. Die verwendeten Bezugszahlen entsprechen denen in Fig. 1. Bezüglich der Gemeinsamkeiten zwischen diesen Ausführungsformen sei auf die oben gemachten Ausführungen verwiesen.In Figs. 3a and 3b is a third embodiment of inventive connecting piece 1 shown. The used reference numerals correspond to those in Fig. 1. Regarding the similarities between these Embodiments be on the above statements directed.

    Unterschiede zwischen den Ausführungsformen der Fig. 1 sowie 3a und 3b bestehen insbesondere bezüglich der Ausgestaltung der Abdichtung zwischen erstem Ende 10 des Dichtelements 8 und der Ausnehmung 13 des Gehäuses 2. Die Ausnehmung 13 ist als Ringnut mit im Wesentlichem trapezförmigem Querschnitt ausgeführt. Der Grund 19 der Ausnehmung 13 ist als Radius ausgeführt, um die Kerbwirkung zu verringern. Die Flanken 20 der Ausnehmung 13 bilden die Gegenflächen zu den Dichtflächen 21 des Dichtelements 8. In der in Fig. 3 dargestellten Ausgestaltung beträgt der Flankenwinkel 60°; es können jedoch auch andere Flankenwinkel verwendet werden.Differences between the embodiments of FIG. 1 and 3a and 3b exist in particular with respect to Embodiment of the seal between the first end 10 of the Sealing element 8 and the recess 13 of the housing 2. Die Recess 13 is as an annular groove with in essence Trapezoidal cross section executed. The reason 19 of the Recess 13 is designed as a radius to the notch effect to reduce. The flanks 20 of the recess 13 form the Counter surfaces to the sealing surfaces 21 of the sealing element 8. In the embodiment shown in Fig. 3 is the Flank angle 60 °; but there are others too Flank angle can be used.

    Um den durch die Bohrungen 6 strömenden Kraftstoff mit möglichst geringen Strömungsverlusten durch das Dichtelement 8 zu führen, sind mehrere Verbindungsbohrungen 9 im Dichtelement 8 vorgesehen, die im Bereich des zweiten Endes des Dichtelements 8 hydraulisch in Verbindung stehen.To the flowing through the holes 6 fuel lowest possible flow losses through the To guide sealing element 8, a plurality of connecting holes 9 provided in the sealing element 8, which in the region of the second End of the sealing element 8 are hydraulically in communication.

    Fig. 3b zeigt eine Draufsicht auf eine Ausnehmung 13 gemäß Fig. 3a. In dieser Darstellung wird deutlich, dass die von den Dichtflächen 21 eingeschlossene Ringfläche 22 gegenüber den Ausführungsformen der Fig. 1 und 2 nochmals verringert ist und somit eine weitere Verringerung der Zugspannungen in der Schweißnaht 3 erzielt wird.Fig. 3b shows a plan view of a recess 13 according to Fig. 3a. In this presentation it becomes clear that the of the sealing surfaces 21 enclosed annular surface 22 opposite the embodiments of FIGS. 1 and 2 again reduced is and thus a further reduction in tensile stresses achieved in the weld 3.

    Die Fig. 4a und 4b zeigen eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Anschlussstutzens 1. Die verwendeten Bezugszahlen entsprechen denen in Fig. 1. Bezüglich der Gemeinsamkeiten zwischen diesen Ausführungsformen sei auf die oben gemachten Ausführungen verwiesen.FIGS. 4a and 4b show a fourth embodiment of the invention inventive connecting piece 1. The used Reference numerals correspond to those in Fig. 1. Regarding the Similarities between these embodiments is on referenced above.

    Unterschiede zwischen den Ausführungsformen der Fig. 1 sowie 4a und 4b bestehen insbesondere bezüglich der Ausgestaltung der Abdichtung zwischen erstem Ende 10 des Dichtelements 8 und der Ausnehmung 13 des Gehäuses 2. Das erste Ende 10 des Dichtelements 8 weist zwei konzentrisch angeordnete Beisskanten 11 auf, die mit der Grundfläche 12 der Ausnehmung 13 den Austritt von Kraftstoff in die Umgebung verhindern. Differences between the embodiments of FIG. 1 and 4a and 4b exist in particular with respect to Embodiment of the seal between the first end 10 of the Sealing element 8 and the recess 13 of the housing. 2 The first end 10 of the sealing element 8 has two concentrically arranged Beißkanten 11, which with the Base 12 of the recess 13 the exit of Prevent fuel into the environment.

    Um den durch die Bohrungen 6 strömenden Kraftstoff mit möglichst geringen Strömungsverlusten durch das Dichtelement 8 zu führen, sind mehrere Verbindungsbohrungen 9 im Dichtelement 8 vorgesehen.To the flowing through the holes 6 fuel lowest possible flow losses through the To guide sealing element 8, a plurality of connecting holes 9 provided in the sealing element 8.

    Fig. 4b zeigt eine Draufsicht auf die von den Beisskanten 11 und der Grundfläche 12 der Ausnehmung 13 gebildete Fläche gemäß Fig. 4a. In dieser Darstellung wird deutlich, dass die von den Beisskanten 11 eingeschlossene Ringfläche 22 gegenüber den Ausführungsformen der Fig. 1 und 2 nochmals verringert ist und somit eine weitere Verringerung der Zugspannungen in der Schweißnaht 3 erzielt wird.Fig. 4b shows a plan view of the biting edges 11 and the base 12 of the recess 13 formed Surface according to Fig. 4a. In this illustration it becomes clear that enclosed by the Beißkanten 11 ring surface 22 with respect to the embodiments of FIGS. 1 and 2 is reduced again and thus a further reduction the tensile stresses in the weld 3 is achieved.

    Bei der in Fig. 5 gezeigten fünften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Anschlussstutzens 1 entsprechen die verwendeten Bezugszahlen entsprechen denen in Fig. 1. Bezüglich der Gemeinsamkeiten zwischen diesen Ausführungsformen sei auf die oben gemachten Ausführungen verwiesen.In the fifth embodiment of the invention shown in FIG inventive connecting piece 1 correspond to the used reference numerals correspond to those in Fig. 1. Regarding the similarities between these Embodiments be on the above statements directed.

    Unterschiede zwischen zuvor beschriebenen Ausführungsformen bestehen insbesondere bezüglich der Ausgestaltung der Abdichtung zwischen erstem Ende 10 des Dichtelements 8 und der Ausnehmung 13 des Gehäuses 2.Differences between previously described embodiments exist in particular with regard to the embodiment of Seal between the first end 10 of the sealing element 8 and the recess 13 of the housing. 2

    Das erste Ende 10 des Dichtelements 8 ist kegelstumpfförmig ausgebildet und wirkt mit einer entsprechend gestalteten Ausnehmung 13 so zusammen, dass die Abdichtung der Bohrungen 6 und der Verbindungsbohrung 9 gegen die Umgebung erfolgt. Das Dichtelement 8 ist mit einem Innengewinde 17 des Anschlussstutzens 1 verschraubt. Trotz des einfachen Aufbaus dieser Ausführungsform wird eine deutliche Verringerung der Zugspannungen in der Schweißnaht 3 erzielt.The first end 10 of the sealing element 8 is frustoconical trained and acts with a correspondingly designed Recess 13 so together that the seal of the Holes 6 and the connection hole 9 against the environment he follows. The sealing element 8 is provided with an internal thread 17 screwed the connection piece 1. Despite the simple Structure of this embodiment will be a clear Reduction of tensile stresses in the weld 3 achieved.

    Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.All in the description, the following claims and The features shown in the drawing can both individually as well as in any combination with each other be essential to the invention.

    Claims (10)

    1. Housing, in particular, high-pressure fuel accumulator, for a fuel injection system of internal combustion engines, with a connection piece (1) having a passage bore (7), the connection piece (1) being connected to the housing (2) by welding, and in the passage bore (7) of the connection piece (1) there being a sealing element (8), with at least one connecting bore (9) running essentially in the same direction as the passage bore (7), characterized in that the housing has a plurality of bores (6), in that there are two first sealing faces (11, 21) at a first end (10) of the sealing element (8) and in that outflow orifices (18) of the bores (6) lie within the annular area (22) surrounded by the first sealing faces (11, 21).
    2. Housing according to Claim 1, characterized in that the counterface of the housing (2) is a recess (13) with a plane base area (12), in that the first sealing faces are designed as biting edges (11), and in that the biting edges (11) are arranged concentrically to one another.
    3. Housing according to Claim 1, characterized in that the counterface of the housing (2) is essentially a trapezoidal annular groove (20), and the first sealing faces (21) are of double-frustoconical design.
    4. Housing according to one of Claims 1 to 3,
      characterized in that the first sealing faces (11, 21) are in the form of an annular area.
    5. Housing according to one of the preceding claims, characterized in that there is at least one second sealing face (15) at a second end of the sealing element (8), and in that the second sealing face (15) cooperates with a sealing face of a high-pressure line (5).
    6. Housing according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing element (8) has a plurality of connecting bores (6) which are hydraulically connected to one another at least in the region of a second end of the sealing element (8).
    7. Housing according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting bores (6) have a recess at at least one of their ends.
    8. Housing according to one of the preceding claims, characterized in that the connection piece (1) has at its second end (16) means for the connection of the high-pressure line (5) and of the connection piece (1).
    9. Housing according to Claim 10, characterized in that the means for the connection of the high-pressure line (5) and of the connection piece (1) are an external thread or an internal thread.
    10. Housing according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing element (8) is screwed (17) to the connection piece (1).
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