专利名称：尤其用于相对于发动机缸体密封燃料喷射器的密封垫圈以及燃料喷射器的制作方法
尤其用于相对于发动机缸体密封燃料喷射器的密封垫圈
以及燃料喷射器
现有技术
本发明涉及一种按照权利要求1前叙部分的密封垫圈，尤其用于相对 于发动机缸体密封燃料喷射器。此外本发明的主题是按照并列权利要求前 叙部分的燃料喷射器。
DE 199 41 930 Al公开了一种用于内燃机的燃料喷射器，它在装入状态 通过环形密封垫圈相对于内燃机的发动机缸体密封。为了简化密封并确保 燃料喷射器实际上用这种密封垫圈固定在发动机缸体上，在制造燃料喷射 器后，将该密封垫圈套装到燃料喷射器上并且不可失落地保持在该燃料喷 射器上。
本发明的任务是，提供一种密封垫圈，它能够廉价地以低的工作量不 可失落地保持在燃料喷射器上。该任务通过具有权利要求1的特征的密封 垫圈解决。在涉及燃料喷射器的并列权利要求中给出另一解决可能性。在 从属权利要求中给出有利的改进方案。
本发明优点
通过鼻状突起实现了防失落，该防失落通过力锁合和/或形状锁合将密 封垫圈可靠地保持在例如燃料喷射器上。该可靠的力锁合或形状锁合通过 用比较刚性的材料制成的载体层实现。如果密封垫圈例如被套装到燃料喷 射器上，则该鼻状突起弹性变形，但由于载体层材料的高刚度，载体层材 料以大的力贴靠在工件上。
该大的力和该鼻状突起逆着拔下方向的变形导致倒钩效果，但负责使 得密封垫圈几乎不可能从工件上脱下。在此，本发明密封垫圈在工件上的 装配很简单，因为仅密封垫圈的一个小的区域必须在装配期间变形。因此 不需要特殊的工具和高的力来将密封垫圈安置到工件上。
通过密封垫圈的具有较软密封层的多层结构，达到良好的密封作用。因此，通过本发明密封垫圈将对于密封有利的软材料特性与对于可靠防失 落有利的刚性材料特性相结合。此外，钢的较高弹性有助于本发明密封垫 圈的冲击敏感性低。通过降低失落可能性，避免了由于例如无密封垫圈地将燃料喷射器装 到发动机缸体上的发展性损坏。这种发展性损坏由燃料喷射器与燃烧室之 间的密封降低引起，它们例如是压縮损失，即喷射器由于燃料喷射器与发 动机缸体之间的中间空间焦化而"咬住"，在最糟糕情况下甚至是内燃机活 塞破坏和发动机故障。一般来说，具有两个独立的、与载体层固定或一体式连接的密封层的 方案具有最多优点。但也可想到，在一侧密封层和载体层用相同材料制成。一种有利地构造的密封垫圈包括钢作为用于载体层的材料和铜作为用 于密封层的材料。与用纯粹的铜制成的密封垫圈相比，由于用钢制成的载 体层的较高的弹性变形份额，可实现为将密封垫圈从工件上脱下所需的力提高约100%,而由铜密封层所提供的密封作用与纯粹铜制的密封垫圈相比不会降低。钢与铜连接成复合层在制造上可以很简单地实现，本发明密封 垫圈在制造时的可加工性也是良好的。使用至少三个分布在密封垫圈内孔圆周上的鼻状突起负责使得在套装 到工件上时或之后内孔的边缘不贴靠在工件上，从而不会损坏。这对于密 封作用是有利的并且使得由密封垫圈和燃料喷射器构成的单元的操作变得 容易，因为该单元比较坚固。如果载体层和密封垫圈至少大致相同厚，本发明密封垫圈的制造再次 被简化。但在密封层用铜制成的情况下就功能而言也有利的是，该密封层 比载体层厚。原则上有，通过各个层厚的变化可达到与现有技术的密封垫 圈相同的总厚度，使得本发明密封垫圈也可不经变化地用在相应的工件上。 通过鼻状突起的几何形状的精确造型(厚度和宽度)，在密封垫圈厚度大的 情况下也可得到为了将密封垫圈施加到工件上和为了将密封垫圈从工件上 脱下所需的、从密封垫圈到密封垫圈几乎没有区别的力。对于本发明燃料喷射器特别有利的是，喷嘴区段在与轴肩邻接的第一 区域中具有比在与该轴肩远离的第二区域中小的直径，并且，鼻状突起这 样设计，使得它在密封垫圈套装到喷嘴区段上后弹性地至少略微松弛。密 封垫圈以此方式不仅力锁合地、而且形状锁合地保持在燃料喷射器上，这再次明显提高为将密封垫圈从燃料喷射器上脱下所需的力，有时甚至提高达500%。密封垫圈在套装上的状态下与燃料喷射器上的一个区域形状锁合 地配合工作，该区域的一种可能的具体构型可以是，喷嘴区段的第一区域 构造为锥形的侧凹。附图下面参考附图详细解释本发明的一些特别优选的实施例。附图中示出
图1 一个具有密封垫圈的燃料喷射器的部分剖切的侧视图，图2 图l的密封垫圈的俯视图，图3 沿图2中线in-ni的一个剖面；图4 燃料喷射装置的一个变换实施方式的一个区域的侧视图和图5 图4的局部V。实施例描述在图1中燃料喷射器总体具有参考标记10。它用于将燃料喷射到燃烧 室12中，该燃烧室在内燃机(无参考标记)的仅用虚线示出的发动机缸体 14中。燃料喷射器IO在发动机缸体14上的固定通过图1中未示出的螺钉实现。燃料喷射器IO借助于密封垫圈16相对于发动机缸体14密封，该密封 垫圈在图1中示出的安装状态中被夹紧在发动机缸体14与燃料喷射器10 上的轴肩18之间。轴肩18又在燃料喷射器10的一喷嘴区段20与一固定 区段22之间构成。喷嘴区段20具有比固定区段22小的直径。密封垫圈16如下构造(参照图2和3):在图2中所示的俯视图中它具 有环形的构型，具有一内孔24，该内孔基本上由边缘26限界。在内孔的边 缘26上有总共四个向径向内部延伸的鼻状突起28，分布在内孔24的圆周 上。通过这些鼻状突起使内孔24的净内宽与边缘26比较减小约10%。这 些鼻状突起28在图2的俯视图中是梯形的，在侧面的边缘之间具有约60° 的角度A。从图3的剖视图中可看到，密封垫圈16在其轴向上由三个层构成，即 一个中间的用钢制成的载体层30及两个安置在载体层30两侧的用铜制成 的密封层32和34。这些密封层与载体层30固定地面连接。所有三个层30，32和34在本实施例中一样厚(在其它未示出的实施例中它们也可以不一样 厚)。密封垫圈16与燃料喷射器10以如下方式共同作用相对置的鼻状突 起28之间的净宽度B略小于喷嘴区段20的外直径。直径差在典型应用情 况下为1/10皿n。内孔24在鼻状突起28之外的净宽度明显大于喷嘴区段20 的直径。如果现在，即在制造燃料喷射器10之后而在将其固定在发动机缸 体14上之前，将密封垫圈16套装到燃料喷射器10的喷嘴区段20上，则 鼻状突起28弹性地、在安装方向上看向后地变形。由于用钢制成的载体层30高的刚性并且由于其高的弹性，鼻状突起28 在此对喷嘴区段20的壁施加显著的挤压力。如果密封垫圈16贴靠到轴肩 18上，则它在该位置中由于鼻状突起28与燃料喷射器10上的喷嘴区段20 之间的力锁合而被保持得几乎不可失落。有助于此的还有，鼻状突起28以 高的力逆着唯一可能的脱下方向弹性弯曲并且在此在倒钩的意义上阻止密 封垫圈18从燃料喷射器10脱下或至少使其变得困难。在此要确定，在该 状态下，尽管密封垫圈16与燃料喷射器IO之间固定地、力锁合地连接， 内孔24的边缘26在鼻状突起28之外不接触燃料喷射器10的喷嘴区段20。如果此时将燃料喷射器10装入发动机缸体14中，则密封层32被压向 燃料喷射器10的轴肩18，密封垫圈34被压向发动机缸体14。两个密封层 32和34的比较软的铜材料就负责燃料喷射器IO与发动机缸体14之间的良 好密封。在此要指出，密封层32和34也可以用不同的材料制成，以便由 此能够在燃料喷射器IO和发动机缸体14的可能不同的材料上实现最佳的 密封。图4和5示出特别好地适合于与图2和3中示出的密封垫圈配合工作 的燃料喷射器10的一个变换的实施方式。在此要指出，与已描述过的附图 的元件和区域具有等效功能的元件和区域具有同样的参考标记并且不再次 详细解释。喷嘴区段20具有一第一区段36，该区段直接与轴肩18邻接。喷嘴区 段20的一第二区段38又与第一区段36邻接并且因此与轴肩18隔开距离。 第二区段38平行于燃料喷射器10的纵轴线加工，而第一区段36轻微锥形 地成型。两个区段36和38之间的角度C典型地在1°的范围内。第一区段 36因此构成所谓的"侧凹"40。这导致，当将密封垫圈16套装倒喷嘴区段20上时，鼻状突起28在第 一区段36的区域中弹性地又略微向其未变形构型方向回弹。由此在密封垫 圈16与燃料喷射器10之间不仅实现力锁合的连接，而且实现形状锁合的 连接，该连接再次明显提高为使密封垫圈16从燃料喷射器IO脱下所需的 力。
权利要求
1.密封垫圈(16)，尤其用于相对于内燃机的发动机缸体(14)密封燃料喷射器(10)，具有用于不可失落地保持在工件上、尤其是燃料喷射器(10)上的防失落保险(28)，其特征在于，密封垫圈(16)总共具有至少一个载体层(30)和至少两个安置在载体层(30)两侧的密封层(32，34)，其中，载体层(30)用比密封层(32，34)更刚性的材料制成，并且，该防失落保险在一内孔(24)的边缘(26)上包括至少一个径向向内延伸的鼻状突起(28)。
2. 按照权利要求1的密封垫圈(16)，其特征在于，载体层(30)包 括钢。
3. 权利要求1或2的密封垫圈(16)，其特征在于，密封层(32， 34) 包括铜。
4. 按照前述权利要求之一的密封垫圈(16)，其特征在于，它包括至 少三个鼻状突起(28)，它们布置得分布在内孔(24)的圆周上。
5. 按照前述权利要求之一的密封垫圈(16)，其特征在于，载体层(30) 和密封层(32， 34)至少大致相同厚。
6. 燃料喷射器(10)，具有一轴肩(18)，该轴肩在一具有较小直径的 喷嘴区段(20)与一具有较大直径的固定区段(22)之间构成，还具有一 在未装入状态下也保持在该轴肩(18)的区域中的密封垫圈(16)，其特征 在于，密封垫圈(16)按照前述权利要求之一构成并且至少也通过鼻状突 起(28)的作用保持在喷嘴区段(20)上。
7. 按照权利要求6的燃料喷射器(10)，其特征在于，喷嘴区段(20) 在与轴肩(18)邻接的第一区域(38)中具有比在与轴肩(18)远离的第二区域(38)中小的直径，鼻状突起(28)这样设计，使得它在密封垫圈 (16)套装到喷嘴区段(20)上之后弹性地至少略微松弛。
8.按照权利要求7的燃料喷射器(10)，其特征在于，第一区域(36) 包括一锥形的侧凹(40)。
全文摘要
一种用于相对于内燃机的发动机缸体密封燃料喷射器的密封垫圈(16)。它包括一内孔(24)和一用于不可失落地保持在燃料喷射器上的防失落保险(28)。提出，密封垫圈(16)总共具有至少一个载体层(30)和至少两个安置在载体层(30)两侧的密封层(32，34)，其中，载体层(30)用比密封层(32，34)更刚性的材料制成，并且，该防失落保险在该内孔的边缘上包括至少一个径向向内延伸的鼻状突起(28)。
文档编号F16J15/08GK101300418SQ200680041041
公开日2008年11月5日 申请日期2006年10月24日 优先权日2005年11月4日
发明者A·高德尔, J·汉内克 申请人:罗伯特·博世有限公司