用于將導(dǎo)送高壓介質(zhì)的組件連接起來的螺紋連接的制作方法
【專利說明】用于將導(dǎo)送高壓介質(zhì)的組件連接起來的螺紋連接
[0001]本發(fā)明涉及一種尤其是用于將用于內(nèi)燃機的噴射裝置的、導(dǎo)送高壓介質(zhì)的組件連接起來的螺紋連接,其中第一組件具有內(nèi)螺紋并且第二組件具有能夠旋入到所述內(nèi)螺紋中的外螺紋,其中所述第二組件在擰緊所述螺紋連接時能夠以端面朝所述第一組件的支承面致緊,并且其中所述第一組件在處于所述支承面與所述內(nèi)螺紋的第一螺距之間的、軸向的區(qū)域中具有材料削減部。
[0002]出于液壓的原因,較大的儲存空間對于用于大型柴油機的共軌系統(tǒng)來說是必要的。由此-也出于制造原因-產(chǎn)生較大的、用于對受到高壓負荷的構(gòu)件進行密封的密封直徑。在螺紋負荷方面,這些較大的密封直徑對于螺栓連接來說是不利的。一方面必須使用較高的預(yù)緊力,并且另一方面通過脈動的內(nèi)壓負荷而提高了作用于螺紋的動態(tài)的負荷。
[0003]通常如此制造用于開頭所提到的種類的連接的內(nèi)螺紋,從而在處于所述支承面與應(yīng)該在其之后構(gòu)成的螺紋的端部之間的區(qū)域中進行材料削減,其中所述材料削減通常以背面開槽或者退刀槽的形式來進行。所述退刀槽用于提供一自由空間,該自由空間在切割螺紋時代表著出料區(qū)(Auslaufzone)。為了避免對于材料的削弱,通常要注意,以盡可能小的徑向的深度來構(gòu)成所述退刀槽。
[0004]目前只能通過螺紋牙底半徑的提高-用于降低切口應(yīng)力集中效應(yīng)-并且通過螺紋直徑的擴大-其中提高力傳遞表面-來實用地并且有效地實現(xiàn)所述螺紋的卸荷。此外,通過得到改進的材料質(zhì)量、螺距的提高(尤其是對于經(jīng)過較高程度的調(diào)質(zhì)的螺栓連接來說)、熱處理技術(shù)、螺紋加工(最終調(diào)質(zhì)-最終軋制)并且通過潤滑狀態(tài)可以實現(xiàn)對于所述螺栓連接的負荷能力的、積極的影響。在幾何方面,牽引螺母的、以及具有螺紋嚙合角差的螺紋的、以及較大的旋入深度的使用對于疲勞強度來說可能是有益的。
[0005]但是所有提到的、能使用的措施尤其在需要較高的預(yù)緊力時在其作用方面受到限制。尤其沒有在技術(shù)上能夠?qū)嵤┑拇胧龃胧iT旨在降低在經(jīng)受特別高的負荷的第一螺距中的、也就是那些與所述支承面相鄰的螺距中的負荷。
[0006]因此,本發(fā)明旨在,以簡單的方式改進經(jīng)受高負荷的組件的、尤其是用于內(nèi)燃機的噴射裝置的導(dǎo)送高壓介質(zhì)的組件的、螺紋連接的疲勞強度,其中尤其可以在第一螺距中實現(xiàn)應(yīng)力降低。
[0007]為了解決該任務(wù),本發(fā)明對于開頭所提到的種類的螺紋連接來說規(guī)定,材料一直被削減到一種超過所述內(nèi)螺紋的外直徑的直徑。由此實現(xiàn)比在使用傳統(tǒng)的背面開槽時程度大的材料削減部,由此在螺紋的開始處實現(xiàn)第一組件的、有針對性的剛度降低,并且由此在經(jīng)受最高負荷的螺紋區(qū)域中實現(xiàn)應(yīng)力的降低。通過緊接著的螺距,所述剛度快速增加,而有待傳遞的力也減小。因此,通過逆行的過渡帶幾何形狀的、比如背面開槽的、相應(yīng)的設(shè)計,可以在所述螺紋的長度范圍內(nèi)實現(xiàn)明顯更為均勻的應(yīng)力分布。
[0008]可以優(yōu)選通過以下方式實現(xiàn)在所述螺紋的開始處的所述第一組件的足夠的剛度降低:所述材料一直被削減到一種直徑,該直徑至少以所述內(nèi)螺紋的雙倍的、尤其是至少三倍的螺紋深度為幅度超過所述內(nèi)螺紋的外直徑。
[0009]當然不能任意地降低所述第一組件的剛度。此外要考慮到,在所述材料削減部的、尤其是背面開槽的表面上出現(xiàn)明顯更高的應(yīng)力,從而應(yīng)該在螺紋中的應(yīng)力與背面開槽中的應(yīng)力或者相應(yīng)的過渡帶幾何形狀之間調(diào)定折衷方案。
[0010]為了在所述第一組件中避免太大的剛度損失,優(yōu)選規(guī)定,所述材料一直被削減到一種直徑,該直徑至多以所述內(nèi)螺紋的六倍的螺紋深度為幅度、尤其至多以所述內(nèi)螺紋的四倍的螺紋深度為幅度超過所述內(nèi)螺紋的外直徑。
[0011]背面開槽中的應(yīng)力可以通過相應(yīng)的造型、比如不同的半徑來得到優(yōu)化。在這方面優(yōu)選如此進行構(gòu)造,使得所述材料削減部具有至少兩個、優(yōu)選至少三個擁有彼此不同的彎曲半徑的區(qū)域。
[0012]一般來說,在所述按本發(fā)明的方案中有益的是,所述第一組件具有足夠的壁厚,使得所述應(yīng)力可以更好地分布。優(yōu)選所述組件在所述內(nèi)螺紋的區(qū)域中具有一種壁厚,該壁厚相應(yīng)于所述內(nèi)螺紋的外直徑的至少20%、優(yōu)選至少50%。
[0013]為了保證盡可能直接在所述第一組件的內(nèi)螺紋的第一螺距的區(qū)域中降低剛度,有利的是,所述材料削減部直接從所述內(nèi)螺紋的端部出發(fā)。
[0014]關(guān)于所述材料削減部的形狀,可以規(guī)定,所述材料削減部設(shè)有隨著直徑的增大而減小的軸向的延伸部。
[0015]本發(fā)明的一種特別有利的應(yīng)用情況涉及一種設(shè)計方案,在該設(shè)計方案中所述第一組件是模塊化的共軌噴射器的、所集成的高壓儲存器,并且所述第二組件是所述模塊化的共軌噴射器的保持本體。
[0016]接下來借助于在附圖中示意性地示出的實施例來對本發(fā)明進行解釋。在此:
圖1是模塊化的共軌噴射器的、原理的構(gòu)造;
圖2是保持本體與高壓儲存器的螺紋連接的詳細圖示;
圖3是在一種作為替代方案的實施方式中的螺紋連接的詳細圖示;并且圖4是另一種作為替代方案的實施方式。
[0017]在圖1中示出了一種噴射器1,該噴射器具有噴嘴2、節(jié)流板3、閥板4、保持本體5以及高壓儲存器6,其中與所述保持本體5旋緊在一起的噴嘴夾緊螺母7、所述噴嘴2、所述節(jié)流板3和所述閥板4結(jié)合在一起。在靜止狀態(tài)中,所述電磁閥13關(guān)閉,使得高壓燃料從所述高壓儲存器6通過所述高壓管路8、所述橫向連接部9和所述入口節(jié)流閥10流到所述噴嘴2的控制室11中,但是在所述電磁閥13的閥座上阻止高壓燃料通過出口節(jié)流閥12從所述控制室11中流出。加載在控制室11中的系統(tǒng)壓力與所述噴嘴彈簧14的力一起將所述噴嘴針15擠壓到噴嘴針座16中,使得噴孔17關(guān)閉。如果操縱所述電磁閥13,那就通過所述電磁閥座來釋放燃料流,并且燃料從所述控制室11通過出口節(jié)流閥12、電磁閥電樞室和低壓孔18流回到未示出的燃料箱中。在所述控制室11中出現(xiàn)了通過入口節(jié)流閥10和出口節(jié)流閥12的流動截面來定義的平衡壓力,該平衡壓力如此之小,使得加載在所述噴嘴室19中的系統(tǒng)壓力能夠打開所述在噴嘴本體中以能夠縱向移動的方式得到導(dǎo)引的噴嘴針15,從而釋放所述噴孔17并且進行噴射。
[0018]一旦關(guān)閉所述電磁閥13,那就通過所述入口節(jié)流閥12來阻塞燃料的流出路徑。通過所述入口節(jié)流閥10又在所述控制室11中形成燃料壓力,并且產(chǎn)生附加的關(guān)閉力,該附加的關(guān)閉力能夠降低作用于所述噴嘴針15的壓力凸肩的液壓力