高壓連接裝置的製作方法

2023-05-30 07:32:46

本發明涉及一種具有殼體、壓力管接管和構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造了在一端部上伸入壓力管接管的端側中的高壓通道，該外螺紋在構成螺紋連接部的情況下與構造在接收孔中的內螺紋嚙合，使得壓力管接管在擰入具有構造在端側上的密封面的接收孔時貼靠在接收孔的支座面上。

背景技術：

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於內燃機的燃料噴射系統的噴射器體上並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，噴射器體的內螺紋和壓力管接管的外螺紋構造有鋸齒螺紋。附加地設置了與由內螺紋和外螺紋構成的螺紋連接部嚙合的保險銷，該保險銷確保，壓力管接管在轉動運動中相對於噴射器體是鎖止的。

技術實現要素：

本發明的任務在於提出一種在結構簡單的情況下相對於現有技術具有提高的鬆開力矩的高壓連接裝置。

該任務通過下述方式來解決：螺紋連接部的至少一個齒側面具有兩個相互不同的齒側面角β，γ。已被證實的是，在至少一個齒側面具有兩個或更多相互不同的齒側面角β，γ的螺紋連接部中，鬆開力矩與齒側面例如構造成對稱的60°齒側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為了提高鬆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施螺紋連接時已經確定，事實上存在於螺紋中的粘合劑量取決於多個難以控制的影響因素。這些因素是：

-粘合劑的粘度或者說粘合劑裝料的粘度，該粘度又取決於溫度並且如有可能也受在存儲和運輸粘合劑時的外部條件影響，

-螺紋連接部的螺距的潤溼，藉助粘合劑要潤溼的螺紋部件的表面性質的潤溼，也可能在表面上存在的殘留物、痕跡或者說所有類型的介質的剩餘物，例如油、脂、冷卻劑、潤滑劑、清潔劑或防腐劑。

-粘合劑裝料的其它特性，例如表面張力、存儲時間、老化和其它特性。

這些不能完全控制的影響因素在製造工藝或裝配工藝中可能導致，或過少或過多的粘合劑被施加到螺紋上。尤其出現這些情況：過少或過多的粘合劑被施加到螺紋的所有間距上。

過少的粘合劑導致，螺紋連接不是以所設置的方式被加強，並且該螺紋連接的鬆開力矩低得不能被允許。可能的另一後果是不密封的螺紋連接，由於該不密封的螺紋連接處於高壓下的介質可能會流出。該情況是特別危險的，因為在沒有在粘合劑變硬後鬆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的過低鬆開力矩。

過多的粘合劑導致，不是所有粘合劑都會位於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大地被移除或者可能在內部進入通道或高壓通道中並且在最糟糕的情況下導致堵塞。

在現有技術中還描述的保險銷的使用僅會在設計上和製造技術上花費大地被應用。

與此相反，根據本發明的螺紋連接可無破壞地被拆卸，也就是說，壓力管接管可以在施加提高的鬆開力矩的情況下(此外卻沒有不利後果)從接收孔中擰出來。藉助根據本發明的螺紋連接部能夠實現壓力管接管與殼體的多次可重新擰緊性。結果，由此節省了成本、構件和材料。

在本發明的擴展方案中，齒側面具有兩個部分齒側面，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。

在本發明的另一構型中，具有兩個齒側面角β，γ的齒側面布置在殼體的內螺紋上。該布置具有這樣的優點，即在加工按照個別規定地被加工的殼體期間可以無問題地製造具有兩個齒側面角β，γ的齒側面，而對於要擰入的壓力管接管來說可以使用現有的批量部件。

在本發明的另一構型中，具有兩個齒側面角β，γ的齒側面是指向遠離支座面方向的外齒側面。該構型剛好以期望的方式提高了鬆開力矩。.

在本發明的另一構型中，齒側面角β(外齒側面)處於30°和80°之間的範圍中，優選處於40°和70°之間的範圍中，特別優選處於45°和65°之間的範圍中。

又在另一構型中，齒側面角γ(外齒側面)處於130°和170°之間的範圍中，優選處於135°和165°之間的範圍中，特別優選處於145°和155°之間的範圍中。一方面，該構型已被證明為可無問題地被加工，另一方面，該構型保證鬆開力矩的所希望的提高。

在本發明的另一構型中，與外齒側面對置的內齒側面的齒側面角α處於30°和80°之間的範圍中，優選處於40°和70°之間的範圍中，特別優選處於45°和65°之間的範圍中。該構型在本發明的範疇內也被證明是特別有利的。

同時，通過齒側面角γ構成的部分齒側面x和y的長度的尺寸比例在1/4和4之間，優選在1/2和2之間，特別優選為(1:2)±0.2。

在本發明的另一構型中，殼體是噴射器體。即使可以在任意一個高壓連接裝置中實現本發明的主題，給出在內燃機噴射系統的噴射器體中的優選應用。噴射器體具有所說明的接收孔，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。在鬆開該螺紋連接部時必須確保，壓力管接管不會從噴射器體的接收孔中被擰出來。這通過根據本發明的構型可靠地這樣實現：通過該構型，鬆開力矩相對於與高壓管道的螺紋連接提高了接近2倍。

附圖說明

本發明的其它有利構型可從附圖描述中獲得，在該附圖描述中進一步描述了本發明的在附圖中示出的實施例。

附圖示出：

圖1穿過高壓連接裝置的縱截面，

圖2圖1中的剖視放大圖和

圖3根據本發明構造的螺紋連接部的細節視圖。

具體實施方式

圖1示出根據本發明的高壓連接裝置的實施例。構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優選是作為用於內燃機的燃料噴射系統一部分的噴射器體，其中，噴射器體被用於將燃料噴入內燃機的配屬的燃燒室中。接收孔2呈圓柱形構造，其中，接收孔2的基面構造成支座面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盤形形狀。在接收孔2的外周齒側面上構造了內螺紋5，該內螺紋具有指向支座面4方向的內齒側面6和指向離開支座面4方向的外齒側面7(參見圖2和3)。外齒側面7具有兩個部分齒側面8a，8b(參見圖3)，這兩個部分齒側面具有兩個相互不同的齒側面角β，γ。下面還會詳細描述該構型。

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的端部區域上至少近似呈圓柱形構造，並且其在該區域中具有與接收孔2的內螺紋5嚙合的外螺紋10。外螺紋10構造成具有例如兩個對稱的60°齒側面的常規螺紋。壓力管接管9具有貫通的高壓通道11，該高壓通道將存在於壓力管接管9的端部區域中的高壓接頭12與壓力管接管9的面向殼體1的端側13連接。高壓接頭12在此例如通過高壓管路與燃料高壓存儲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的端部區域的剖視放大圖。在壓力管接管9的端側13上構造了在端側13上包圍高壓通道11的開口的、環繞的環形接片14。在環形接片14上構造了在擰入壓力管接管9時貼靠在接收孔2的支座面4上的密封面15。密封面15通過壓力管接管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示出根據本發明的在具有五個螺紋圈情況下全部軸向力分布到各個螺紋圈上的螺紋連接部的細節視圖，其中，各個螺紋圈接收17％(左邊)到24％(右邊)之間的軸向力。

該緊密的分布或者說最小值和最大值之間的小差別導致，根據本發明的螺紋連接部可以趨近負荷極限地進行設計並且可以比相應於現有技術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，具有兩個對稱的60°齒側面的螺紋連接部能夠接收這些力(相應於圖3中下邊塗上陰影的螺紋)。

長矢量FRAD-30°描述了沿徑向方向的力(在附圖中向上作用)，根據本發明的具有兩個齒側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°。這會導致，量值，即在根據本發明的30°情況下的矢量長度，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螺紋連接部能夠接收的法向力之間的差值。為了鬆開對應的螺紋連接部，分別需要沿法向方向克服這些作用力的鬆開力矩。因此總而言之為了鬆開根據本發明構造的螺紋連接部，需要的鬆開力矩幾乎是在存在相應於現有技術的具有兩個對稱的60°齒側面的螺紋連接部情況下的兩倍。

根據圖3的剖視放大圖示出壓力管接管9的具有對稱的60°齒側面的外螺紋10。外螺紋10的內齒側面6同樣具有帶有特別優選的角度α為60°±5°的齒側面。內螺紋5的對置的外齒側面7劃分為兩個部分齒側面8a，8b，它們的尺寸比例特別優選處於(1:2)±0.2。部分齒側面8a，8b圍成特別優選150°±5°的角度γ，而部分齒側面8a的角度β特別優選具有60°±5°的角度β。

具有不同角度影響的兩個部分齒側面8a，8b可以分別如所示那樣實施在內螺紋5上或也可以實施在外螺紋10上。優選，兩個部分齒側面8a，8b布置在擰緊狀態下最大負荷的齒側面上。因此，在根據圖3下部的一個未示出的實施方式中，上螺紋(無陰影)實施成壓力管螺紋(栓螺紋)，而下螺紋(有陰影)實施成內螺紋(螺母螺紋)。在根據圖3下部的另一實施方式中，上螺紋(無陰影)實施成內螺紋(螺母螺紋)，而下螺紋(有陰影)實施成壓力管螺紋(栓螺紋)。