EP1364120B1 - Niederhalteblech zur befestigung eines brennstoffeinspritzventils - Google Patents

Niederhalteblech zur befestigung eines brennstoffeinspritzventils Download PDF

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EP1364120B1
EP1364120B1 EP02719633A EP02719633A EP1364120B1 EP 1364120 B1 EP1364120 B1 EP 1364120B1 EP 02719633 A EP02719633 A EP 02719633A EP 02719633 A EP02719633 A EP 02719633A EP 1364120 B1 EP1364120 B1 EP 1364120B1
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down plate
holding
fuel injection
injection valve
plate according
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EP02719633A
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Juergen Krome
Ferdinand Reiter
Jens Pohlmann
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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
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/14—Arrangements of injectors with respect to engines; Mounting of injectors

Definitions

  • the invention relates to a hold-down plate for fastening a fuel injection valve according to the preamble of the main claim.
  • Direct injection internal combustion engines usually have a receiving bore in a cylinder head for receiving a fuel injection valve, in which a pressure shoulder is formed, against which the fuel injection valve is pressed with a clamping claw or a hold-down plate.
  • a clamping claw is known for example from JP-OS 08-31 25 03.
  • a hold-down clamp for fastening a fuel injection valve in a receiving bore of a cylinder head of a mixture-compressing internal combustion engine.
  • the hold-down clamp has centrally a mounting hole, which is penetrated by a fastening element in the form of a screw which secures the hold-down clamp on the cylinder head.
  • At one end of the hold-down clamp it has a receiving opening for receiving a fuel injector, the receiving opening being divided by an insertion recess and bounded by a first and a second fork end exerting on the fuel injection valve a force which the fuel injection valve against a pressure shoulder in the receiving bore of the cylinder head presses.
  • the first and the second fork end each have an undulating curve in the section, which is oriented to the fuel injection valve, wherein in each case a radius of the wave-shaped bend forms a bearing area corresponding to two support collar on the fuel injection valve.
  • the bearing areas of the fork ends are oriented such that they run exactly at right angles to an imaginary longitudinal axis of the hold-down clamp.
  • the hold-down clamp is designed as a whole in the shape of a clip or a clasp.
  • the hold-down plate according to the invention with the characterizing feature of the main claim has the advantage in that a symmetrical introduction of force into the fuel injection valve takes place through the bent fork ends.
  • the force is introduced along a support line, which is formed symmetrically with respect to the longitudinal axis of the fuel injection valve.
  • the linear support areas of the bent fork ends lie on a common straight line, so that the orientation of the hold-down plate with respect to a symmetrical fuel injection valve is arbitrary.
  • a hold-down plate 1 according to the invention is shown in a plan view.
  • the hold-down plate 1 has essentially an elongated basic geometry, wherein the two narrow sides are rounded in a semicircle. At one end, the hold-down plate 1 on a mounting hole 2, the center M1 is identical to the center of the semicircular rounding.
  • the mounting hole 2 serves to receive a fastening means, for example a screw, which is screwed into the cylinder head, not shown, and fixes the hold-down plate 1.
  • a receiving opening 3 is introduced into the hold-down plate 1, whose center point M2 is also arranged on the longitudinal axis 8 of the hold-down plate 1.
  • the receiving opening 3 has an insertion recess 4, whose center line 5 extends through the center M2 of the receiving opening 3.
  • the center line 5 of the insertion recess 4 includes with the longitudinal axis 8 of the hold-down plate 1 a non-zero insertion angle ⁇ .
  • the insertion angle ⁇ is determined by the space available at the respective internal combustion engine.
  • the fuel valve-side end of the hold-down plate 1 is fork-shaped and forms a first fork end 6 and a second fork end 7 from.
  • the First and second fork ends 6 and 7 have a different length, the ratio of the width of the insertion 4 and the position of the center line 5 of the insertion 4 depends.
  • the first and second fork ends 6 and 7 are bent so that in each case a support line is formed which have a common connecting line 12 which extends through the center M2 of the receiving opening 3 and preferably forms a right angle with the center line 5 of the insertion 4.
  • the center M2 of the receiving opening 3 coincides with the longitudinal axis of the fuel injection valve, not shown, which extends into the plane of the drawing.
  • the construction of the bent fork ends 6 and 7 will be described below with reference to FIG. 2.
  • a slot 9 is introduced into the hold-down plate 1, which starting from the receiving opening 3, e.g. is arranged parallel to the longitudinal axis 8 of the hold-down plate 1.
  • the slot 9 divides the hold-down plate 1 into a first bending beam 10 and a second bending beam 11.
  • the spring characteristics of the first and second bending beams 10 and 11 are determined by the distance of the slot 9 from the longitudinal axis 8 of the hold-down plate 1 and the width of the slot. 9 and its length.
  • the spring characteristics of the first bending beam 10 and the second bending beam 11 are adjusted so that the introduced through the first fork end 6 and the second fork end 7 in the fuel injection valve force are equal. This makes it possible to compensate for the influence of the different lengths of the bending lengths of the first and second fork ends 6 and 7.
  • the hold-down plate 1 is shown in a side view in FIG.
  • the two fork ends 6 and 7 are preferably formed together, so that they a have identical profile, which will be explained with reference to the second fork end 7.
  • the shape of the two fork ends 6 and 7 is described by three radii. Starting from the side of a flat portion 15, with which the hold-down plate 1 is fixed to a mounting surface of the cylinder head, the fork end 7 is bent with a first radius R1 in the direction of the valve side 17 of the hold-down plate 1.
  • the second fork end 7 is bent with the radius R2 in the opposite direction and ends after a radius R3, which is oriented in the same direction with the first radius R1, for example, again at the level of the flat portion 15.
  • a radius R3 which is oriented in the same direction with the first radius R1, for example, again at the level of the flat portion 15.
  • the radius R1 and the third radius R3 are preferably equal and the bending lines of the three radii R1 to R3 are parallel to each other.
  • the two bearing areas 13 and 14 are formed on the valve side 17 of the second radius R2, the two bearing areas 13 and 14 are formed.
  • first fork end 6 and the second fork end 7 are deformed together, it follows automatically that the first support region 13 and the second support region 14 are arranged on a common straight line 12.
  • the connecting line 12 is parallel to the valve side 17 of the hold-down plate 1.
  • the support portions 13, 14 of the fork ends 6, 7 may be oriented so that they are neither parallel nor at right angles to the longitudinal axis 8 of the hold-down plate 1.
  • the fork ends 6, 7 may be asymmetrical.
  • the hold-down plate 1 for example, can be inexpensively executed as a stamped and bent part.
  • the resilient fork ends 6 and 7 an axial tolerance compensation of the fuel injection valve is possible.

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Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einem Niederhalteblech zur Befestigung eines Brennstoffeinspritzventils nach Gattung des Hauptanspruchs.
  • Direkt einspritzende Brennkraftmaschinen weisen zur Aufnahme eines Brennstoffeinspritzventils gewöhnlich eine Aufnahmebohrung in einem Zylinderkopf auf, in der eine Druckschulter ausgebildet ist, gegen die das Brennstoffeinspritzventil mit einer Spannpratze oder einem Niederhalteblech gedrückt wird. Eine solche Spannpratze ist beispielsweise aus der JP-OS 08-31 25 03 bekannt.
  • Durch die fehlende Symmetrie der eingeleiteten Kraft treten in dem Brennstoffeinspritzventil Querkräfte auf, die zu Verspannungen führen, die Störungen beim Betrieb des Brennstoffeinspritzventils verursachen können, die bis zum Ausfall des Systems führen.
  • Aus der WO 98/53197 A ist bereits eine Niederhalteklammer zur Befestigung eines Brennstoffeinspritzventils in einer Aufnahmebohrung eines Zylinderkopfes einer gemischverdichtenden Brennkraftmaschine bekannt. Die Niederhalteklammer weist dabei zentral eine Befestigungsbohrung auf, die von einem Befestigungselement in Form einer Schraube durchdrungen wird, das die Niederhalteklammer an dem Zylinderkopf befestigt. An einem Ende der Niederhalteklammer besitzt diese eine Aufnahmeöffnung zur Aufnahme eines Brennstoffeinspritzventils, wobei die Aufnahmeöffnung von einer Einführausnehmung geteilt ist und durch ein erstes und ein zweites Gabelende begrenzt ist, die auf das Brennstoffeinspritzventil eine Kraft ausüben, die das Brennstoffeinspritzventil gegen eine Druckschulter in der Aufnahmebohrung des Zylinderkopfs drückt. Das erste und das zweite Gabelende weisen jeweils eine im Schnitt wellenförmige Biegung auf, die zu dem Brennstoffeinspritzventil orientiert ist, wobei jeweils ein Radius der wellenförmigen Biegung einen mit zwei Auflagekragen am Brennstoffeinspritzventil korrespondierenden Auflagebereich ausbildet. Die Auflagebereiche der Gabelenden sind derart orientiert, dass sie exakt im rechten Winkel zu einer gedachten Längsachse der Niederhalteklammer verlaufen. Die Niederhalteklammer ist insgesamt klammer- bzw. spangenartig ausgebildet.
    • Vorteile der Erfindung
  • Demgegenüber hat das erfindungsgemäße Niederhalteblech mit dem kennzeichnenden Merkmal des Hauptanspruchs den Vorteil, daß durch die gebogenen Gabelenden eine symmetrische Krafteinleitung in das Brennstoffeinspritzventil erfolgt. Die Krafteinleitung erfolgt entlang einer Auflagelinie, welche symmetrisch bezüglich der Längsachse des Brennstoffeinspritzventils ausgebildet ist.
  • Die linienförmigen Auflagebereiche der gebogenen Gabelenden liegen auf einer gemeinsamen Geraden, so daß die Orientierung des Niederhalteblechs bezüglich einem symmetrisch ausgebildeten Brennstoffeinspritzventil beliebig ist.
  • Gemäß den in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Niederhalteblechs möglich.
  • Durch Einbringen eines Schlitzes, welcher von der Aufnahmeöffnung ausgeht, ist es möglich, zwei unabhängig voneinander ausgebildete Biegebalken zu erzeugen, deren Elastizität die Auflagekraft an dem Auflagebereich bestimmt. Durch asymmetrisches Einbringen des Schlitzes ist es weiterhin möglich, entsprechend der Länge der Biegebalken bis hin zu dem Auflagebereich die Federkonstante des jeweiligen Biegebalkens so zu beeinflussen, daß an dem Auflagebereich jeweils eine gleich große Kraft auf das Brennstoffeinspritzventil übertragen wird. Dadurch kann die Einleitung von Querkräften in das Ventil verhindert werden. Die federelastischen Gabelenden ermöglichen einen axialen Längenausgleich für das Brennstoffeinspritzventil. Dadurch können Toleranzen, die durch die Fertigung entstehen, ebenso ausgeglichen werden, wie die Längenausdehnung durch die im Betrieb auftretenden Temperaturdifferenzen.
    • Zeichnung
  • Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Niederhalteblechs ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Niederhalteblechs; und
    Fig. 2
    eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Niederhalteblechs aus Fig. 1.
    Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Niederhalteblech 1 in einer Draufsicht dargestellt. Das Niederhalteblech 1 weist im wesentlichen eine längliche Grundgeometrie auf, wobei die beiden Schmalseiten halbkreisförmig abgerundet sind. An einem Ende weist das Niederhalteblech 1 eine Befestigungsbohrung 2 auf, deren Mittelpunkt M1 mit dem Mittelpunkt der halbkreisförmigen Abrundung identisch ist. Die Befestigungsbohrung 2 dient zur Aufnahme eines Befestigungsmittels, beispielsweise einer Schraube, welche in den nicht dargestellten Zylinderkopf geschraubt wird und das Niederhalteblech 1 fixiert.
  • An dem gegenüberliegenden Ende des Niederhalteblechs 1 ist eine Aufnahmeöffnung 3 in das Niederhalteblech 1 eingebracht, deren Mittelpunkt M2 ebenfalls auf der Längsachse 8 des Niederhalteblechs 1 angeordnet ist. Zur Vereinfachung der Montage weist die Aufnahmeöffnung 3 eine Einführausnehmung 4 auf, deren Mittellinie 5 durch den Mittelpunkt M2 der Aufnahmeöffnung 3 verläuft. Die Mittellinie 5 der Einführausnehmung 4 schließt mit der Längsachse 8 des Niederhalteblechs 1 einen von Null verschiedenen Einführwinkel α ein. Durch die Einführausnehmung 4 ist das Anbringen des Niederhalteblechs 1 auch bei montierter Brennstoffleitung möglich. Der Einführwinkel α wird dabei durch die Platzverhältnisse an der jeweiligen Brennkraftmaschine bestimmt.
  • Entsprechend der Lage der Mittellinie 5 der Einführausnehmung 4 wird das brennstoffventilseitige Ende des Niederhalteblechs 1 gabelförmig geteilt und bildet ein erstes Gabelende 6 und ein zweites Gabelende 7 aus. Das erste und zweite Gabelende 6 und 7 weisen eine unterschiedliche Länge auf, deren Verhältnis von der Breite der Einführausnehmung 4 sowie der Lage der Mittellinie 5 der Einführausnehmung 4 abhängt. Das erste und zweite Gabelende 6 und 7 sind so gebogen, daß jeweils eine Auflagelinie entsteht, die eine gemeinsame Verbindungslinie 12 aufweisen, die durch den Mittelpunkt M2 der Aufnahmeöffnung 3 verläuft und vorzugsweise einen rechten Winkel mit der Mittellinie 5 der Einführausnehmung 4 bildet. Der Mittelpunkt M2 der Aufnahmeöffnung 3 fällt dabei mit der Längsachse des nicht dargestellten Brennstoffeinspritzventils zusammen, das sich in die Zeichenebene hineinerstreckt. Die Ausbildung der gebogenen Gabelenden 6 und 7 wird nachstehend anhand von Fig. 2 beschrieben.
  • Um Verspannungen des Brennstoffeinspritzventils zu vermeiden, ist es erforderlich, für eine gleich große Anpresskraft durch die beiden Gabelenden 6 und 7 zu sorgen. Hierzu ist in das Niederhalteblech 1 ein Schlitz 9 eingebracht, der von der Aufnahmeöffnung 3 ausgehend z.B. parallel zu der Längsachse 8 des Niederhalteblechs 1 angeordnet ist. Der Schlitz 9 teilt dabei das Niederhalteblech 1 in einen ersten Biegebalken 10 und einen zweiten Biegebalken 11. Die Federkennlinien des ersten und des zweiten Biegebalkens 10 und 11 werden durch den Abstand des Schlitzes 9 von der Längsachse 8 des Niederhalteblechs 1 sowie der Breite des Schlitzes 9 und seiner Länge bestimmt. Dabei werden die Federkennwerte des ersten Biegebalkens 10 und des zweiten Biegebalkens 11 so eingestellt, daß die durch das erste Gabelende 6 sowie das zweite Gabelende 7 in das Brennstoffeinspritzventil eingeleitete Kraft gleich groß sind. Damit ist es möglich, den Einfluß der unterschiedlich langen Biegelängen des ersten und des zweiten Gabelendes 6 und 7 zu kompensieren.
  • Zur Verdeutlichung des Biegeprofils der gebogenen Gabelenden 6 und 7 ist in Fig. 2 das Niederhalteblech 1 in einer Seitenansicht dargestellt. Die beiden Gabelenden 6 und 7 werden vorzugsweise gemeinsam umgeformt, so daß sie ein identisches Profil aufweisen, welches anhand des zweiten Gabelendes 7 erläutert werden soll. Die Form der beiden Gabelenden 6 und 7 wird durch drei Radien beschrieben. Von Seiten eines ebenen Abschnitts 15 ausgehend, mit welchem das Niederhalteblech 1 an einer Befestigungsfläche des Zylinderkopfs befestigt ist, ist das Gabelende 7 mit einem ersten Radius R1 in Richtung der Ventilseite 17 des Niederhalteblechs 1 gebogen. Im Anschluß wird das zweite Gabelende 7 mit dem Radius R2 in die entgegengesetzte Richtung gebogen und endet nach einem Radius R3, der gleichsinnig mit dem ersten Radius R1 orientiert ist, z.B. wieder auf dem Niveau des ebenen Abschnitts 15. Auf der ventilabgewandten Seite 16 ergibt sich somit eine ebene Fläche. Zumindest der Radius R1 und der dritte Radius R3 sind vorzugsweise gleich und die Biegelinien der drei Radien R1 bis R3 verlaufen parallel zueinander. Auf der Ventilseite 17 des zweiten Radius R2 werden die beiden Auflagebereiche 13 und 14 ausgebildet.
  • Werden das erste Gabelende 6 und das zweite Gabelende 7 gemeinsam umgeformt, so ergibt sich automatisch, daß der erste Auflagebereich 13 und der zweite Auflagebereich 14 auf einer gemeinsamen Geraden 12 angeordnet sind. Die Verbindungsgerade 12 ist dabei parallel zu der Ventilseite 17 des Niederhalteblechs 1. Die Auflagebereiche 13, 14 der Gabelenden 6, 7 können derart orientiert sein, daß sie weder parallel noch im rechten Winkel zu der Längsachse 8 des Niederhalteblechs 1 verlaufen. Die Gabelenden 6, 7 können asymmetrisch ausgebildet sein.
  • Das Niederhalteblech 1 kann beispielsweise kostengünstig als Stanzbiegeteil ausgeführt werden. Durch die federelastischen Gabelenden 6 und 7 ist ein axialer Toleranzausgleich des Brennstoffeinspritzventils möglich.

Claims (9)

  1. Niederhalteblech zur Befestigung eines Brennstoffeinspritzventils in einer Aufnahmebohrung eines Zylinderkopfes einer gemischverdichtenden Brennkraftmaschine, wobei das Niederhalteblech (1) an einem Ende eine Befestigungsbohrung (2) aufweist, die von einem Befestigungselement durchdringbar ist, zur Befestigung des Niederhalteblechs (1) an dem Zylinderkopf, und das entgegen gesetzte Ende des Niederhalteblechs (1) eine Aufnahmeöffnung (3) zur Aufnahme eines Brennstoffeinspritzventils aufweist, wobei die Aufnahmeöffnung (3) von einer Einführausnehmung (4) geteilt ist und durch ein erstes und ein zweites Gabelende (6, 7) begrenzt ist, zur Ausübung einer Kraft, auf das Brennstoffeinspritzventil, die das Brennstoffeinspritzventil gegen eine Druckschulter in der Aufnahmebohrung des Zylinderkopfs drückt, und wobei das erste und das zweite Gabelende (6, 7) jeweils eine im Schnitt wellenförmige Biegung aufweisen, die zu dem Brennstoffeinspritzventil orientierbar ist und jeweils ein Radius (R2) der wellenförmigen Biegung einen Auflagebereich (13, 14) ausbildet,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Niederhalteblech (1) eine flache und längliche Grundgeometrie entlang einer Längsachse (8) aufweist und die Auflagebereiche (13, 14) der Gabelenden (6, 7) derart orientiert sind, dass sie weder parallel noch im rechten Winkel zu der Längsachse (8) verlaufen.
  2. Niederhalteblech nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der erste und der zweite Auflagebereich (13, 14) der beiden Gabelenden (6, 7) auf einer gemeinsamen Verbindungsgeraden (12) angeordnet sind.
  3. Niederhalteblech nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Verbindungsgerade (12) einen Schnittpunkt mit der Längsachse des Brennstoffeinspritzventils aufweist.
  4. Niederhalteblech nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Verbindungsgerade (12) senkrecht zur Flächennormale des Niederhalteblechs (1) ist.
  5. Niederhalteblech nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Auflagebereiche (13, 14) senkrecht zu einer Mittellinie (5) der Einführausnehmung (4) orientiert sind.
  6. Niederhalteblech nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in das Niederhalteblech (1) ausgehend von der Aufnahmeöffnung (3) ein Schlitz (9) eingebracht ist, der bezüglich der Längsachse (8) des Niederhalteblechs (1) nicht symmetrisch angeordnet ist und für jedes Gabelende (6, 7) jeweils einen Biegebalken (10, 11) ausbildet.
  7. Niederhalteblech nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass durch die Asymmetrie der Biegebalken (10, 11) die unterschiedlichen Biegelängen der Gabelenden (6, 7) so kompensierbar sind, dass die an den Auflagebereichen (13, 14) auf das Brennstoffeinspritzventil übertragene Kraft für beide Gabelenden (6, 7) identisch ist.
  8. Niederhalteblech nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Gabelenden (6, 7) asymmetrisch ausgebildet sind.
  9. Niederhalteblech nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass es als Stanz-Biege-Teil ausgeführt ist.
EP02719633A 2001-02-21 2002-02-21 Niederhalteblech zur befestigung eines brennstoffeinspritzventils Expired - Lifetime EP1364120B1 (de)

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DE10108190A DE10108190A1 (de) 2001-02-21 2001-02-21 Niederhalteblech zur Befestigung eines Brennstoffeinspritzventils
PCT/DE2002/000643 WO2002066821A1 (de) 2001-02-21 2002-02-21 Niederhalteblech zur befestigung eines brennstoffeinspritzventils

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EP (1) EP1364120B1 (de)
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