(57)【要約】  特に内燃機関用噴射装置の、高圧媒体を誘導する構成要素を結合させるための、螺合機構であって、第１の構成要素（６）が雌ねじ（２１）を有し、第２の構成要素（５）が前記雌ねじ（２１）にねじ込み可能な雄ねじ（２２）を有し、前記螺合機構を締めたときに前記第２の構成要素（５）は端面（２３）でもって前記第１の構成要素（６）の座面（２４）に対し締め付け固定可能である螺合機構において、前記第１の構成要素（６）は前記座面（２４）と前記雌ねじ（２１）の最初のねじ山（２５）との間にある軸線方向領域に材料切除部を有している。材料は、前記雌ねじ（２１）の外径を上回る径まで切除されている。  【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に内燃機関用噴射装置の、高圧媒体を誘導する構成要素を結合させるための、螺合機構であって、第１の構成要素が雌ねじを有し、第２の構成要素が前記雌ねじにねじ込み可能な雄ねじを有し、前記螺合機構を締めたときに前記第２の構成要素が端面でもって前記第１の構成要素の座面に対し締め付け固定可能であり、前記第１の構成要素が前記座面と前記雌ねじの最初のねじ山との間にある軸線方向領域に材料切除部を有している前記螺合機構において、前記雌ねじ（２１）の外径を上回る径まで材料が切除されていることを特徴とする螺合機構。
【請求項２】
材料は、前記雌ねじ（２１）の外径が該雌ねじ（２１）のねじ山深さの少なくとも２倍だけ上回る径まで切除されていることを特徴とする、請求項１に記載の螺合機構。
【請求項３】
材料は、前記雌ねじ（２１）の外径が該雌ねじ（２１）のねじ山深さの少なくとも３倍だけ上回る径まで切除されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の螺合機構。
【請求項４】
前記材料切除部が前記座面（２４）を半径方向に拡張させていることを特徴とする、請求項１、２または３に記載の螺合機構。
【請求項５】
前記材料切除部が前記雌ねじ（２１）の端部から直接出ていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の螺合機構。
【請求項６】
前記材料切除部が、互いに異なる曲率半径を備えた少なくとも２つの、有利には少なくとも３つの領域を有していることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の螺合機構。
【請求項７】
前記材料切除部は径が増大するに従って軸線方向の延在部が減少するように形成されていることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の螺合機構。
【請求項８】
前記材料切除部が陥凹部（２６）として形成されていることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の螺合機構。
【請求項９】
前記第１の構成要素（６）がモジュラーコモンレールインジェクタの組み込み型高圧アキュムレータであり、前記第２の構成要素（５）が前記モジュラーコモンレールインジェクタの保持体であることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の螺合機構。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の螺合機構のための第１の構成要素であって、雄ねじを有する第２の構成要素をねじ込み可能で、前記第１の構成要素の座面に対し締め付け固定可能な雌ねじを備え、前記第１の構成要素が前記座面と前記雌ねじの最初のねじ山との間にある領域に材料切除部を有している前記第１の構成要素において、前記雌ねじ（２１）の外径を上回る径まで材料が切除されていることを特徴とする第１の構成要素。
【請求項１１】
材料は、前記雌ねじ（２１）の外径が少なくとも該雌ねじ（２１）のねじ山深さの２倍または３倍だけ上回る径まで切除されていることを特徴とする、請求項１０に記載の第１の構成要素。
【請求項１２】
前記材料切除部が前記雌ねじ（２１）の端部から直接出ていることを特徴とする、請求項１０または１１に記載の第１の構成要素。
【請求項１３】
前記材料切除部が、互いに異なる曲率半径を備えた少なくとも２つの、有利には少なくとも３つの領域を有していることを特徴とする、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の第１の構成要素。
【請求項１４】
前記材料切除部が陥凹部（２６）として形成されていることを特徴とする、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の第１の構成要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に内燃機関用噴射装置の、高圧媒体を誘導する構成要素を結合させるための、螺合機構であって、第１の構成要素が雌ねじを有し、第２の構成要素が前記雌ねじにねじ込み可能な雄ねじを有し、前記螺合機構を締めたときに前記第２の構成要素が端面でもって前記第１の構成要素の座面に対し締め付け固定可能であり、前記第１の構成要素が前記座面と前記雌ねじの最初のねじ山との間にある軸線方向領域に材料切除部を有している前記螺合機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
大型ディーゼルエンジン用のコモンレールシステムの場合、液圧上の理由から大型の蓄積容積が必要である。その結果、（製造上の理由からも）高圧荷重部品を密封するために大きな密封径が生じる。ねじ締めの場合、この大きな密封径はねじ山の荷重に関して欠点である。一方では大きな予締め付け力を使用せねばならず、他方ではねじ山に対する力学的荷重が脈動性内圧荷重によって大きくなる。
【０００３】
冒頭で述べた種類の結合のための雌ねじの作製は、ほとんどの場合、座面とその後に形成されるべきねじ山の端部との間にある領域で材料切除を行うように行われ、この場合これはほとんどの場合陥凹部またはアンダーカットの形態で行われる。アンダーカットは、ねじを切るときに排出ゾーンの用を成す自由空間を作るために用いられる。材料の収縮を回避するため、ほとんどの場合、アンダーカットが可能な限り小さな半径方向深さを備えて形成されるよう留意される。
【０００４】
最近では、ねじ山の荷重軽減は、ねじ谷底半径を増大し（切欠き効果を低減するため）、谷径を大きくする（力伝達面積が大きくなる）だけで実際的に且つ効果的に達成できる。さらに、材質を改善し、ねじ山ピッチを大きくすることにより、特に高硬化螺合機構においては熱処理技術、ねじ山製造（最終硬化、最終転造）により、そして潤滑状態を介して、螺合機構の耐荷重性に好影響を与えることができる。幾何学的には、引張りナットの使用、フランク角度差と大きなねじ込み深さとを備えたねじ山の使用が耐久性に役立つことがある。
【０００５】
しかしながら、上記の使用可能な処置はすべて、特に大きな予締め付け力が必要な場合に、その作用の点で限界がある。特に、格別に大きな荷重を受ける最初のねじ山、すなわち座面に隣接しているねじ山の荷重を低減することを目的としている、技術的に転用可能な処置は存在しない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
それ故本発明の課題は、内燃機関用の噴射装置の高荷重を受ける構成要素、特に高圧媒体を誘導する構成要素の螺合機構の耐久性を簡単に改善し、特に最初のねじ山での締め付け力低減を達成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題を解決するため、本発明によれば、冒頭で述べた種類の螺合機構において、材料は雌ねじの外径を上回る径まで切除されている。従って、従来の陥凹部よりも強度の材料切除が行われ、これによりねじ山の始点での第１の構成要素の合目的な剛性低減が達成され、よって最大荷重を受けるねじ山領域での応力の低減が達成される。これに続いているねじ山を介して剛性が急速に増大し、他方伝達されるべき力は減少する。従って、取り去った移行幾何学的形態部、すなわち陥凹部を適当に構成することにより、ねじ山の長さ方向で極めて均一な締め付け分布を達成できる。
【０００８】
ねじ山の始点における第１の構成要素の十分な締め付け低減は、有利には、材料は、雌ねじの外径が該雌ねじのねじ山深さの少なくとも２倍、特に少なくとも３倍だけ上回る径まで切除されていることによって達成できる。
【０００９】
第１の構成要素の剛性は、もちろん任意に低減させることはできない。さらに、材料切除部の、特に陥凹部の表面に著しく大きな締め付けが発生し、その結果ねじ山での締め付けと、陥凹部または対応する移行幾何学的形態部での締め付けとの間で妥協を調整すべきことを考慮する必要がある。
【００１０】
第１の構成要素における大きすぎる剛性ロスを回避するため、有利には、材料は、雌ねじの外径が最大で該雌ねじのねじ山深さの６倍、有利には最大で４倍だけ上回る径まで切除されている。
【００１１】
陥凹部での締め付けは、たとえば異なる半径のように適当に成形することによって最適化することができる。これに関連して、材料切除部が少なくとも２つの、有利には少なくとも３つの、互いに異なる曲率半径を備えた領域を有するように構成されている。
【００１２】
一般的に言って、本発明によるコンセプトでは、第１の構成要素が十分な壁厚を有していて、その結果締め付けをより好適に配分できるならば有用である。有利には、雌ねじの領域での構成要素は、雌ねじの外径の少なくとも２０％、有利には少なくとも５０％に相当する壁厚を有している。
【００１３】
剛性低減ができるだけ第１の構成要素の雌ねじの最初のねじ山領域でダイレクトに発生するよう保証するため、材料切除部が雌ねじの端部から直接出ているのが有利である。
【００１４】
材料切除部の形状に関しては、材料切除部は径が増大するに従って軸線方向の延在部が減少するように形成されていてよい。
【００１５】
本発明の特に有利な適用例は、第１の構成要素がモジュラーコモンレールインジェクタの組み込み型高圧アキュムレータであり、第２の構成要素がモジュラーコモンレールインジェクタの保持体であるという構成に関わる。
【００１６】
次に、本発明を図面に図示した実施形態に関して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】モジュラーコモンレールインジェクタの基本的構成を示す図である。
【図２】保持体と高圧アキュムレータとの螺合機構の詳細図である。
【図３】択一的実施形態における螺合機構の詳細図である。
【図４】他の択一的実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１には噴射弁１が図示されている。噴射弁は、噴射ノズル２と、絞り板３と、弁板４と、保持体５と、高圧アキュムレータ６とを有し、この場合保持体５と螺着されているノズル取り付けナット７が、噴射ノズル２と絞り板３と弁板４とをまとめて保持している。停止状態では電磁弁１３は閉じており、その結果高圧アキュムレータ６からの高圧燃料は、高圧管８と横方向連通部９と供給絞り１０とを介して噴射ノズル２の制御室１１内へ流れるが、制御室１１から排出絞り１２を介しての排流は電磁弁１３の弁座でブロックされている。制御室１１内に印加されるシステム圧は、ノズルスプリング１４の力とともにノズルニードル１５をノズルニードルシート１６内へ押し、その結果噴射穴１７が閉鎖される。電磁弁１３が操作されると、電磁弁座を介して貫流が発生し、燃料は制御室１１から排出絞り１２と電磁弁アーマチュア室と低圧孔１８とを通って図示していない燃料タンクへ還流する。供給絞り１０と排出絞り１２との流動横断面によって定義される平衡圧力が制御室１１内に発生し、この平衡圧力は、ノズル室１９内に印加されるシステム圧が、ノズル本体内で長手方向に変位可能に案内されているノズルニードル１５を開かせ、その結果噴射穴１７が開放されて噴射が行われるほどに、小さい。
【００１９】
電磁弁１３が閉じると、燃料の排出経路は排出絞り１２によって遮断される。供給絞り１０を介して制御室１１内に再び燃料圧が生成し、ノズルニードル１５の圧力肩部に対する液圧力を減少させ且つノズルスプリング１４の力を上回るような付加的な閉弁力を発生させる。ノズルニードル１５は噴射穴１７への経路を閉鎖し、このとき噴射過程が終了する。
【００２０】
図２は図１の細部ＩＩの拡大図である。高圧アキュムレータ６は、雌ねじ２１を備えた管状の端部部分２０を有している。保持体５は高圧アキュムレータ６にねじ込み可能な雄ねじ２２を備え、その結果保持体５は雌ねじ２１と協働する。螺合部を締めると、保持体５の円錐状端面２３は高圧アキュムレータ６の円錐状座面２４に対し締め付けられ、これによって高圧アキュムレータ６と保持体５との間に密封が得られる。螺合機構の従来の実施態様では、締め付け状態でねじ山２５は最大に荷重される。
【００２１】
本発明によれば、雌ねじ２１の端部と座面２４との間の軸線方向領域に、陥凹部２６の形態で材料切除部が設けられている。陥凹部２６により、雌ねじ２１の外径ｄを上回る径ａまで材料切除が行われる。これにより、特に、雌ねじ２１の外径ｄを少なくとも雌ねじ２１のねじ山深さｂの２倍だけ上回る径ａまで材料切除が行われる。
【００２２】
図３には、ねじ山軸線に対し垂直に延在する座面２４を備えた螺合機構に関して本発明が図示されている。比較可能な部分に対しては、図２と同じ参照符号を使用する。６は任意の第１の構成要素であり、５は任意の第２の構成要素であり、この場合第２の構成要素５は、雌ねじ２１と雄ねじ２２とを含んでいる螺合機構により、その端面２３でもって第１の構成要素６の座面２４に対し締め付け固定される。雌ねじ２１の外径はｄで表わされている。雌ねじ２１のねじ山深さはｂで表わされている。領域２５において雌ねじ２１の最初のねじ山の荷重を軽減するため、陥凹部２６が設けられている。陥凹部２６はねじ山軸線に対し垂直に延在している座面２４から直接出ており、これを半径方向に拡張させている。座面２４は陥凹部２６の第１の半径部ｒ１を介して第２の半径部ｒ２へ移行し、そして次に直接第３の半径部ｒ３へ移行している。第３の半径部ｒ３から陥凹部２６は、雌ねじ２１の最初のねじ山２５まで通じている円錐面へ移行している。第１の半径部ｒ１は第３の半径部ｒ３よりも著しく小さい。この場合、第２の半径部ｒ２はｒ３よりも大きいか等しくてよく、或いは、無限に及んでいてもよい。
【００２３】
図３の構成の場合、陥凹部２６は径が増大するに従って軸線方向の延在部が減少するように形成されているが、図４の択一的構成では、半径方向の延在部全体にわたってほぼ均一の軸線方向の高さ方向延在部を有するような陥凹部２６が設けられている。
【００２４】
図３および図４に図示した陥凹部２６の実施形態は、図２に図示した使用例においても実現することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１  噴射弁
５  保持体（第２の構成要素）
６  高圧アキュムレータ（第１の構成要素）
２１  雌ねじ
２２  雄ねじ
２３  保持体の円錐状端面
２４  座面
２５  雌ねじの最初のねじ山
２６  陥凹部（材料切除部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年2月12日(2015.2.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関用噴射装置の、高圧媒体を誘導する構成要素を結合させるための、螺合機構であって、第１の構成要素が雌ねじを有し、第２の構成要素が前記雌ねじにねじ込み可能な雄ねじを有し、前記螺合機構を締めたときに前記第２の構成要素が端面でもって前記第１の構成要素の座面に対し締め付け固定可能であり、前記第１の構成要素が前記座面と前記雌ねじの最初のねじ山との間にある軸線方向領域に材料切除部を有している前記螺合機構において、前記雌ねじ（２１）の外径を上回る径まで材料が切除されていることを特徴とする螺合機構。
【請求項２】
材料は、前記雌ねじ（２１）の外径が該雌ねじ（２１）のねじ山深さの少なくとも２倍だけ上回る径まで切除されていることを特徴とする、請求項１に記載の螺合機構。
【請求項３】
材料は、前記雌ねじ（２１）の外径が該雌ねじ（２１）のねじ山深さの少なくとも３倍だけ上回る径まで切除されていることを特徴とする、請求項１に記載の螺合機構。
【請求項４】
前記材料切除部が前記座面（２４）を半径方向に拡張させていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の螺合機構。
【請求項５】
前記材料切除部が前記雌ねじ（２１）の端部から直接出ていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の螺合機構。
【請求項６】
前記材料切除部が、互いに異なる曲率半径を備えた少なくとも２つの領域を有していることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の螺合機構。
【請求項７】
前記材料切除部が、互いに異なる曲率半径を備えた少なくとも３つの領域を有していることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の螺合機構。
【請求項８】
前記材料切除部は径が増大するに従って軸線方向の延在部が減少するように形成されていることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の螺合機構。
【請求項９】
前記材料切除部が陥凹部（２６）として形成されていることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の螺合機構。
【請求項１０】
前記第１の構成要素（６）がモジュラーコモンレールインジェクタの組み込み型高圧アキュムレータであり、前記第２の構成要素（５）が前記モジュラーコモンレールインジェクタの保持体であることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の螺合機構。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の螺合機構のための第１の構成要素であって、雄ねじを有する第２の構成要素をねじ込み可能で、前記第１の構成要素の座面に対し締め付け固定可能な雌ねじを備え、前記第１の構成要素が前記座面と前記雌ねじの最初のねじ山との間にある領域に材料切除部を有している前記第１の構成要素において、前記雌ねじ（２１）の外径を上回る径まで材料が切除されていることを特徴とする第１の構成要素。
【請求項１２】
材料は、前記雌ねじ（２１）の外径が少なくとも該雌ねじ（２１）のねじ山深さの２倍だけ上回る径まで切除されていることを特徴とする、請求項１１に記載の第１の構成要素。
【請求項１３】
材料は、前記雌ねじ（２１）の外径が少なくとも該雌ねじ（２１）のねじ山深さの３倍だけ上回る径まで切除されていることを特徴とする、請求項１０に記載の第１の構成要素。
【請求項１４】
前記材料切除部が前記雌ねじ（２１）の端部から直接出ていることを特徴とする、請求項１１から１３のいずれか１項に記載の第１の構成要素。
【請求項１５】
前記材料切除部が、互いに異なる曲率半径を備えた少なくとも２つの領域を有していることを特徴とする、請求項１１から１４のいずれか一項に記載の第１の構成要素。
【請求項１６】
前記材料切除部が、互いに異なる曲率半径を備えた少なくとも３つの領域を有していることを特徴とする、請求項１１から１４のいずれか一項に記載の第１の構成要素。
【請求項１７】
前記材料切除部が陥凹部（２６）として形成されていることを特徴とする、請求項１１から１６のいずれか一項に記載の第１の構成要素。
【国際調査報告】
2015527528.tif 000007
2015527528.tif 000008
2015527528.tif 000009
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