本發(fā)明涉及一種具有殼體、壓力管接管和構(gòu)造在壓力管接管上的外螺紋的高壓連接裝置,在該殼體中布置了接收孔,在殼體中延伸的通道伸入該接收孔中,在該壓力管接管中構(gòu)造了在一端部上伸入壓力管接管的端側(cè)中的高壓通道,該外螺紋在構(gòu)成螺紋連接部的情況下與構(gòu)造在接收孔中的內(nèi)螺紋嚙合,使得壓力管接管在擰入具有構(gòu)造在端側(cè)上的密封面的接收孔時(shí)貼靠在接收孔的支座面上。
背景技術(shù):
這種高壓連接裝置在DE 101 25 439 A1中已知。該高壓連接裝置布置在用于內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射系統(tǒng)的噴射器體上并且還具有可與噴射器體螺紋連接的壓力管接管。在壓力管接管上又可擰上高壓管路。在此,噴射器體的內(nèi)螺紋和壓力管接管的外螺紋構(gòu)造有鋸齒螺紋。附加地設(shè)置了與由內(nèi)螺紋和外螺紋構(gòu)成的螺紋連接部嚙合的保險(xiǎn)銷,該保險(xiǎn)銷確保,壓力管接管在轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)中相對(duì)于噴射器體是鎖止的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的任務(wù)在于提出一種在結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的情況下相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有提高的松開力矩的高壓連接裝置。
該任務(wù)通過(guò)下述方式來(lái)解決:螺紋連接部的至少一個(gè)齒側(cè)面具有兩個(gè)相互不同的齒側(cè)面角β,γ。已被證實(shí)的是,在至少一個(gè)齒側(cè)面具有兩個(gè)或更多相互不同的齒側(cè)面角β,γ的螺紋連接部中,松開力矩與齒側(cè)面例如構(gòu)造成對(duì)稱的60°齒側(cè)面的螺紋連接部相比明顯提高。由此可行的是,例如可取消在壓力管接管旋入接收孔中時(shí)為了提高松開力矩而添加到螺紋連接部中的粘合劑的使用。即在使用粘合劑的情況下實(shí)施螺紋連接時(shí)已經(jīng)確定,事實(shí)上存在于螺紋中的粘合劑量取決于多個(gè)難以控制的影響因素。這些因素是:
-粘合劑的粘度或者說(shuō)粘合劑裝料的粘度,該粘度又取決于溫度并且如有可能也受在存儲(chǔ)和運(yùn)輸粘合劑時(shí)的外部條件影響,
-螺紋連接部的螺距的潤(rùn)濕,借助粘合劑要潤(rùn)濕的螺紋部件的表面性質(zhì)的潤(rùn)濕,也可能在表面上存在的殘留物、痕跡或者說(shuō)所有類型的介質(zhì)的剩余物,例如油、脂、冷卻劑、潤(rùn)滑劑、清潔劑或防腐劑。
-粘合劑裝料的其它特性,例如表面張力、存儲(chǔ)時(shí)間、老化和其它特性。
這些不能完全控制的影響因素在制造工藝或裝配工藝中可能導(dǎo)致,或過(guò)少或過(guò)多的粘合劑被施加到螺紋上。尤其出現(xiàn)這些情況:過(guò)少或過(guò)多的粘合劑被施加到螺紋的所有間距上。
過(guò)少的粘合劑導(dǎo)致,螺紋連接不是以所設(shè)置的方式被加強(qiáng),并且該螺紋連接的松開力矩低得不能被允許??赡艿牧硪缓蠊遣幻芊獾穆菁y連接,由于該不密封的螺紋連接處于高壓下的介質(zhì)可能會(huì)流出。該情況是特別危險(xiǎn)的,因?yàn)樵跊]有在粘合劑變硬后松開且以此破壞螺紋連接的情況下,不可能檢查以這種方式出現(xiàn)的過(guò)低松開力矩。
過(guò)多的粘合劑導(dǎo)致,不是所有粘合劑都會(huì)位于螺紋連接部的間隙中,一部分粘合劑在螺紋連接部的端部上流出。該不允許流出的粘合劑必須花費(fèi)大地被移除或者可能在內(nèi)部進(jìn)入通道或高壓通道中并且在最糟糕的情況下導(dǎo)致堵塞。
在現(xiàn)有技術(shù)中還描述的保險(xiǎn)銷的使用僅會(huì)在設(shè)計(jì)上和制造技術(shù)上花費(fèi)大地被應(yīng)用。
與此相反,根據(jù)本發(fā)明的螺紋連接可無(wú)破壞地被拆卸,也就是說(shuō),壓力管接管可以在施加提高的松開力矩的情況下(此外卻沒有不利后果)從接收孔中擰出來(lái)。借助根據(jù)本發(fā)明的螺紋連接部能夠?qū)崿F(xiàn)壓力管接管與殼體的多次可重新擰緊性。結(jié)果,由此節(jié)省了成本、構(gòu)件和材料。
在本發(fā)明的擴(kuò)展方案中,齒側(cè)面具有兩個(gè)部分齒側(cè)面,它們圍成一角度為γ<180°。這樣的角度γ<180°已證明是特別有利的。
在本發(fā)明的另一構(gòu)型中,具有兩個(gè)齒側(cè)面角β,γ的齒側(cè)面布置在殼體的內(nèi)螺紋上。該布置具有這樣的優(yōu)點(diǎn),即在加工按照個(gè)別規(guī)定地被加工的殼體期間可以無(wú)問題地制造具有兩個(gè)齒側(cè)面角β,γ的齒側(cè)面,而對(duì)于要擰入的壓力管接管來(lái)說(shuō)可以使用現(xiàn)有的批量部件。
在本發(fā)明的另一構(gòu)型中,具有兩個(gè)齒側(cè)面角β,γ的齒側(cè)面是指向遠(yuǎn)離支座面方向的外齒側(cè)面。該構(gòu)型剛好以期望的方式提高了松開力矩。.
在本發(fā)明的另一構(gòu)型中,齒側(cè)面角β(外齒側(cè)面)處于30°和80°之間的范圍中,優(yōu)選處于40°和70°之間的范圍中,特別優(yōu)選處于45°和65°之間的范圍中。
又在另一構(gòu)型中,齒側(cè)面角γ(外齒側(cè)面)處于130°和170°之間的范圍中,優(yōu)選處于135°和165°之間的范圍中,特別優(yōu)選處于145°和155°之間的范圍中。一方面,該構(gòu)型已被證明為可無(wú)問題地被加工,另一方面,該構(gòu)型保證松開力矩的所希望的提高。
在本發(fā)明的另一構(gòu)型中,與外齒側(cè)面對(duì)置的內(nèi)齒側(cè)面的齒側(cè)面角α處于30°和80°之間的范圍中,優(yōu)選處于40°和70°之間的范圍中,特別優(yōu)選處于45°和65°之間的范圍中。該構(gòu)型在本發(fā)明的范疇內(nèi)也被證明是特別有利的。
同時(shí),通過(guò)齒側(cè)面角γ構(gòu)成的部分齒側(cè)面x和y的長(zhǎng)度的尺寸比例在1/4和4之間,優(yōu)選在1/2和2之間,特別優(yōu)選為(1:2)±0.2。
在本發(fā)明的另一構(gòu)型中,殼體是噴射器體。即使可以在任意一個(gè)高壓連接裝置中實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的主題,給出在內(nèi)燃機(jī)噴射系統(tǒng)的噴射器體中的優(yōu)選應(yīng)用。噴射器體具有所說(shuō)明的接收孔,壓力管接管與該接收孔螺紋連接。壓力管接管在與噴射器體螺紋連接的螺紋法蘭對(duì)面具有第二螺紋法蘭,高壓管路的螺紋連接部被擰到該第二螺紋法蘭上。在松開該螺紋連接部時(shí)必須確保,壓力管接管不會(huì)從噴射器體的接收孔中被擰出來(lái)。這通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)型可靠地這樣實(shí)現(xiàn):通過(guò)該構(gòu)型,松開力矩相對(duì)于與高壓管道的螺紋連接提高了接近2倍。
附圖說(shuō)明
本發(fā)明的其它有利構(gòu)型可從附圖描述中獲得,在該附圖描述中進(jìn)一步描述了本發(fā)明的在附圖中示出的實(shí)施例。
附圖示出:
圖1穿過(guò)高壓連接裝置的縱截面,
圖2圖1中的剖視放大圖和
圖3根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的螺紋連接部的細(xì)節(jié)視圖。
具體實(shí)施方式
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的高壓連接裝置的實(shí)施例。構(gòu)造成噴射器體的殼體1具有接收孔2,在殼體1中延伸的高壓通道3伸入該接收孔中。殼體1優(yōu)選是作為用于內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射系統(tǒng)一部分的噴射器體,其中,噴射器體被用于將燃料噴入內(nèi)燃機(jī)的配屬的燃燒室中。接收孔2呈圓柱形構(gòu)造,其中,接收孔2的基面構(gòu)造成支座面4。在殼體1中的高壓通道3在此居中地伸入支座面4中,使得該支座面具有環(huán)盤形形狀。在接收孔2的外周齒側(cè)面上構(gòu)造了內(nèi)螺紋5,該內(nèi)螺紋具有指向支座面4方向的內(nèi)齒側(cè)面6和指向離開支座面4方向的外齒側(cè)面7(參見圖2和3)。外齒側(cè)面7具有兩個(gè)部分齒側(cè)面8a,8b(參見圖3),這兩個(gè)部分齒側(cè)面具有兩個(gè)相互不同的齒側(cè)面角β,γ。下面還會(huì)詳細(xì)描述該構(gòu)型。
壓力管接管9被擰入接收孔2中,該壓力管接管在其面向接收孔2的端部區(qū)域上至少近似呈圓柱形構(gòu)造,并且其在該區(qū)域中具有與接收孔2的內(nèi)螺紋5嚙合的外螺紋10。外螺紋10構(gòu)造成具有例如兩個(gè)對(duì)稱的60°齒側(cè)面的常規(guī)螺紋。壓力管接管9具有貫通的高壓通道11,該高壓通道將存在于壓力管接管9的端部區(qū)域中的高壓接頭12與壓力管接管9的面向殼體1的端側(cè)13連接。高壓接頭12在此例如通過(guò)高壓管路與燃料高壓存儲(chǔ)裝置或燃料高壓源連接。
圖2示出壓力管接管9的面向殼體1的端部區(qū)域的剖視放大圖。在壓力管接管9的端側(cè)13上構(gòu)造了在端側(cè)13上包圍高壓通道11的開口的、環(huán)繞的環(huán)形接片14。在環(huán)形接片14上構(gòu)造了在擰入壓力管接管9時(shí)貼靠在接收孔2的支座面4上的密封面15。密封面15通過(guò)壓力管接管9的旋擰張力被壓入支座面4中,使得高壓通道11與通道3密封連接。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的在具有五個(gè)螺紋圈情況下全部軸向力分布到各個(gè)螺紋圈上的螺紋連接部的細(xì)節(jié)視圖,其中,各個(gè)螺紋圈接收17%(左邊)到24%(右邊)之間的軸向力。
該緊密的分布或者說(shuō)最小值和最大值之間的小差別導(dǎo)致,根據(jù)本發(fā)明的螺紋連接部可以趨近負(fù)荷極限地進(jìn)行設(shè)計(jì)并且可以比相應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù)的具有相同尺寸的螺紋連接部接收更多的軸向力。在右邊的力曲線圖(24%)中示意性示出力矢量。短矢量FRAD-60°描述了沿徑向方向(在附圖中向上作用)的力,具有兩個(gè)對(duì)稱的60°齒側(cè)面的螺紋連接部能夠接收這些力(相應(yīng)于圖3中下邊涂上陰影的螺紋)。
長(zhǎng)矢量FRAD-30°描述了沿徑向方向的力(在附圖中向上作用),根據(jù)本發(fā)明的具有兩個(gè)齒側(cè)面角的螺紋連接部能夠接收這些力。
在軸向力FAXI-30°和FAXI-60°相同的前提下有:
不同的徑向力FRAD-60°和FRAD-30°引起不同的法向力FN-60°和FN-30°。這會(huì)導(dǎo)致,量值,即在根據(jù)本發(fā)明的30°情況下的矢量長(zhǎng)度,幾乎是矢量FN-60°的量值的兩倍。矢量FN-60°和FRAD-30°的不同量值代表各個(gè)螺紋連接部能夠接收的法向力之間的差值。為了松開對(duì)應(yīng)的螺紋連接部,分別需要沿法向方向克服這些作用力的松開力矩。因此總而言之為了松開根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的螺紋連接部,需要的松開力矩幾乎是在存在相應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù)的具有兩個(gè)對(duì)稱的60°齒側(cè)面的螺紋連接部情況下的兩倍。
根據(jù)圖3的剖視放大圖示出壓力管接管9的具有對(duì)稱的60°齒側(cè)面的外螺紋10。外螺紋10的內(nèi)齒側(cè)面6同樣具有帶有特別優(yōu)選的角度α為60°±5°的齒側(cè)面。內(nèi)螺紋5的對(duì)置的外齒側(cè)面7劃分為兩個(gè)部分齒側(cè)面8a,8b,它們的尺寸比例特別優(yōu)選處于(1:2)±0.2。部分齒側(cè)面8a,8b圍成特別優(yōu)選150°±5°的角度γ,而部分齒側(cè)面8a的角度β特別優(yōu)選具有60°±5°的角度β。
具有不同角度影響的兩個(gè)部分齒側(cè)面8a,8b可以分別如所示那樣實(shí)施在內(nèi)螺紋5上或也可以實(shí)施在外螺紋10上。優(yōu)選,兩個(gè)部分齒側(cè)面8a,8b布置在擰緊狀態(tài)下最大負(fù)荷的齒側(cè)面上。因此,在根據(jù)圖3下部的一個(gè)未示出的實(shí)施方式中,上螺紋(無(wú)陰影)實(shí)施成壓力管螺紋(栓螺紋),而下螺紋(有陰影)實(shí)施成內(nèi)螺紋(螺母螺紋)。在根據(jù)圖3下部的另一實(shí)施方式中,上螺紋(無(wú)陰影)實(shí)施成內(nèi)螺紋(螺母螺紋),而下螺紋(有陰影)實(shí)施成壓力管螺紋(栓螺紋)。