CN105637210A - 喷射器以及用于其的接触元件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种内燃发动机的喷射系统的喷射器。喷射器具有喷射器壳体，压电致动器控制单元，在喷射器壳体的头部上的连接插头，以及在喷射器壳体内的控制单元与连接插头之间的电连接。电连接包括带有弹性装置的接触元件，该弹性装置用于支撑接触元件抵靠控制单元或抵靠连接插头。接触元件的一端支承抵靠控制单元或连接插头，而另一端布置成与其具有相对应的间隔。以这种方式，能够补偿控制单元的运动和热膨胀。

Description

喷射器以及用于其的接触元件

技术领域

本发明涉及一种内燃发动机的喷射系统的喷射器，其具有喷射器壳体，具有压电致动器控制单元，具有在喷射器壳体的头部上的连接插头，以及具有在喷射器壳体内的控制单元和连接插头之间的电连接。

背景技术

所述类型的喷射器是已知的。压电致动器控制单元在这种情况下位于靠近喷嘴单元。对于所述控制单元的电接触，使用布置在相关联的喷射器壳体的头部上的连接插头。因此，有必要在压电致动器控制单元与连接插头之间提供电连接以供应电能到控制单元。所述电连接必须防止内燃发动机的外部振动并且还防止控制单元的内部振动。

所述电连接通过绝缘线方式产生是已知的，压电侧焊接点额外地封装在硅树脂中。此类电连接仅采用相对大的费用才能生产，并最终构成相对容易损坏的结构。无法在批量生产背景下实现此工艺。

发明内容

本发明是基于提供在引言中提到的类型的喷射器的目的，该喷射器特征在于在压电致动器控制单元和连接插头之间特别可靠和稳固的接触。

根据本发明的实现所述目的，在上述类型的喷射器的情况下，其在于：电连接包括接触元件，所述接触元件具有集成到绝缘本体中的导体轨道，该导体轨道连接到控制单元的端子和连接插头的端子，在于绝缘本体的一端邻接抵靠控制单元或抵靠连接插头，且另一端布置成与连接插头或与控制单元具有一间隔，且在于接触元件具有弹性装置，绝缘本体借助于所述弹性装置支撑抵靠控制单元或连接插头，其邻接抵靠控制单元或抵靠连接插头。

根据本发明的方案提供了在压电致动器控制单元与连接插头之间的接触元件的布置，其中，接触元件以特别简单和坚固的方式电连接控制单元（压电致动器）到连接插头。在接触元件中，在喷射器本体中的导体轨道被电绝缘，其中，接触元件确保足够的机械稳定性。用于支撑作用的所提供的弹性装置确保接触元件与控制单元之间或接触元件与连接插头之间的连接点解除张力。

接触元件具有导体轨道，基本上两个导体轨道（电连接的正和负极），该导体轨道优选的采用塑料进行封装以形成绝缘本体。用于支撑绝缘本体抵靠控制单??元或抵靠连接插头所提供的弹性装置防止相对应的导体连接点振动，且由此确保其高水平的耐久性。通过弹性装置，支承抵靠控制单元或抵靠连接插头的接触单元（优选地抵靠控制单元）采用合适的轴向作用力支撑抵靠控制单元或抵靠连接插头。

绝缘本体用作在特别是金属喷射器本体中的导体轨道的电绝缘，且同时确保高水平的机械稳定性和良好的可组装性。

而接触元件的绝缘本体的一端支承抵靠在相对应的配对元件上，特别地抵靠控制单元或连接插头，绝缘本体的另一端布置成与相对应的配对元件具有一间隔，特别地与连接插头或与控制单元具有一间隔。优选的情况下，绝缘本体的一端支承抵靠控制单元，而另一端布置成与连接插头具有一间隔。借助于此类布置或设计，由于压电致动器控制单元的致动引起的接触元件的长度上的热变化以及其轴向的相对运动或振动得到补偿，由此，实现在电导体的连接点上的负载的减少。

此处，作为补偿元件，优选双S形几何形状。

如果接触元件支承抵靠控制单元，则在所述接触元件的长度增加或轴向运动的情况下，由于接触元件与连接插头之间所提供的自由空间，所述接触元件有可能在连接插头的方向上运动，而没有引起相对应的应力或负载。因此，电导体及其在接触元件与两个配对元件之间的连接点不遭受明显的额外负载。

接触元件相对应的长度伸展或运动基本上不由在接触元件和相关联的配对元件之间的弹性连接所阻碍。弹性装置支撑接触元件抵靠配对元件，特别地抵靠控制单元，并且确保稳定的连接，而在另一方面允许上述运动或相对运动。

接触元件优选地包括用于绝缘本体的连接的另外的弹性装置，该绝缘本体布置成与连接插头或与控制单元具有一间隔。因此，在本实施例中，还提供了一种弹性连接装置，其中接触元件的端部布置成与配对元件间隔开，以便允许相对应的运动自由度。此处优选地指的是接触元件的布置在连接插头处的端部。所述另外的弹性装置确保在接触元件和配对元件之间的相对应连接的稳定性，并且还用作张力释放机构，其能够补偿不同的热膨胀系数和高度动态的压电冲程（相对于控制单元的轴向相对运动）。

用于支撑邻接的绝缘本体的弹性装置优选地具有固定至绝缘本体以及至控制单元或至连接插头的弹簧元件，优选地固定至绝缘本体以及至控制单元。在这种情况下，优选地借助于弹簧元件通过使其接合至凹部中或在控制单元的底切后方进行锁定来实现固定至控制单元。以这种方式，接触元件能够快速且容易地固定至控制单元并且撑靠控制单元，使得所述元件能够容易地一起插入到喷射器壳体中。用在接触元件的另一端的另外的弹性装置优选地是凸耳，特别地是Ω形凸耳，其固定至绝缘本体以及固定至连接插头。

绝缘本体不仅确保控制单元与连接插头之间的导体轨道的绝缘性，而且还同时确保接触布置的高水平的机械稳定性和良好的可组装性。以此方式阻止接触元件在径向方向上的运动。

接触元件的集成到相关联的绝缘本体的导体轨道优选地在正面处从绝缘本体显露出，并且连接到（尤其焊接到）连接插头和控制单元的相关联的端子。特别地，连接插头和控制单元的端子是以销的形式，相对应的连接点设在这些其的末梢上。为了提供用于所述连接点的空间，接触元件的绝缘本体优选地在正面上具有用于接收控制单元或连接插头的端子和用于接收相应的连接点到接触元件的导体轨道的凹部。以此方式，在绝缘本体的正面与配对元件（特别是控制单元）之间的平面接触不受妨碍。绝缘本体优选地在两个正面上设有所述类型的凹部，以便能够接收至控制单元以及至连接插头的两个连接点。

在本发明的改进中，接触元件在控制单元上的径向位置是固定的。以这种方式，在组装过程中的导体轨道的正确极性得到保证，例如通过接触元件在控制元件上或在压电致动器上的径向位置的合适的编码。

因此，根据本发明，提供了一种接触元件，其带有在喷射器中用于压电致动器连接到连接插头的集成的张力释放机构。接触元件确保了在压电致动器与连接插头（喷射系统）之间的连接点的相对于外部和内部振动的防护。接触元件的生产可使用标准机器部件来制成。因此，有可能实现易于配置的设计和所需轴向力的良好设定。导体轨道的电绝缘通过接触元件的绝缘本体实现，其中，为了形成绝缘本体，通过注射模制可实施塑料封装的廉价工艺。以这种方式，能够避免由于短路或接地连接的可能的现场故障。此外，绝缘本体用来在喷射器本体中引导接触元件。

关于所需长度的高水平柔性通过使用在注射模制和冲压工具中的可交换插入是可能的。

本发明还涉及一种接触元件，其用于在内燃发动机的喷射系统的喷射器中的压电致动器控制单元与连接插头之间产生电连接，其中喷射器具有如上所述的特征。带有绝缘本体和用于支撑作用的弹性装置的所述接触元件特别地确保了压电致动器控制单元（压电致动器）与设在喷射器壳体头部上的连接插头之间的可靠和坚固的接触，其中，连接插头可连接到系统的电源。

附图说明

本发明在示例性实施例的基础上结合附图将在下面进行详细描述。在附图中：

图1示出了穿过喷射器本体的一部分的示意性的纵向剖面图；以及

图2是图1的下部的放大图。

具体实施方式

图1示出了具有压电致动器控制单元2和具有布置在喷射器本体1的头部上的连接插头3的喷射器本体1的一部分。为了允许压电致动器控制单元2的致动，后者电连接到连接插头3，其依次电连接到内燃发动机的相关联的喷射系统的控制单元。通过电脉冲致动压电致动器控制单元2，控制单元2经受周期性的长度伸展和收缩，其经由未示出的喷嘴机构进行燃油喷射。

压电致动器控制单元与连接插头3之间的电连接是通过接触元件4来实现的，其中接触元件具有集成到绝缘本体5内的导体轨道6。在此处所示的示例性实施例中，如图所示，两个导体轨道6设在绝缘本体5中，导体轨道在正面处从绝缘本体5突出。突出的导体布置在绝缘本体5的正面处的凹部12中，并在此处焊接到控制单元2和连接插头3的端子13、14。

具有相对应的绝缘本体5的接触元件4形成用于导体轨道6的合适的绝缘体和引导件，使得所述导体轨道相对于喷射器本体1的金属壳体是绝缘的，且此外是稳定的和防护的。示意性示出的绝缘本体5上的引导元件7确保接触元件4在喷射器本体1中的相对应的引导。

因此，压电致动器控制单元2执行相对于喷射器本体1的相对应的致动运动，而连接插头3固定至喷射器壳体1的头部。为了允许在控制单元2与连接插头3之间的相对应的相对运动，接触元件4设计为短于在控制单元2和连接插头3之间的间距，使得在接触元件4和连接插头3之间仍然存在能够容纳相对应的长度伸展的自由空间15。此外，所述自由空间能够容纳温度引起的系统的长度的变化。在相对端处，接触元件5邻接抵靠控制单元2的头部。

为了能够在接触元件4的两端与控制单元2以及连接插头3之间实现可靠转换，分别提供弹性装置8和11。通过以弹簧元件形式的弹性装置8，接触元件5支撑抵靠控制单元2。为此目的，弹簧元件8固定至绝缘本体且通过夹具9接合至设在控制单元2上的底切10后方。以此方式，接触元件4固定至控制单元2，其中，控制单元和接触元件能够一起执行相应的运动，而由此不损害电连接。部件4和2之间没有相对运动是可容许的。由弹性装置8施加的预加载作用力必须足够大以防止相对运动。

所述类型的弹性装置11也设在接触元件4与连接插头3之间的连接点处，其中，能够例如是Ω形凸耳的形式的所述弹性装置11稳定在接触元件与连接插头之间的连接，而不限制接触元件4相对于连接插头3的机动性。

图2以放大比例示意性地示出了在接触元件4和控制单元2之间的连接。能够看出的是，布置在接触元件4的绝缘本体5中的正面上的凹部12接收控制单元2的电端子13以及接触元件4的导体轨道6的连接点。以弹簧元件的形式的弹性装置8与夹具9确保接触元件4和控制单元2之间的固定，同时允许如上所述的相应的运动，而没有相对运动。

弹簧元件8是静态预加载的以确保相对应的预加载作用力。

Ω形凸耳不必强制性地位于3和5之间。带有插入式补偿凸耳的两部分式的绝缘本体5也是可能的。

Claims (9)

1.一种内燃发动机的喷射系统的喷射器，其具有喷射器壳体，具有压电致动器控制单元，具有在所述喷射器壳体的头部上的连接插头，以及具有在所述喷射器壳体内的控制单元与所述连接插头之间的电连接，其特征在于：所述电连接包括接触元件（4），所述接触元件（4）具有集成到绝缘本体（5）的导体轨道（6），所述导体轨道连接到所述控制单元（2）和连接插头（3）的端子（13、14），且特征在于所述绝缘本体（5）的一端邻接抵靠所述控制单元（2）或抵靠所述连接插头（3），并且另一端布置成与所述连接插头（3）或与所述控制单元（2）具有一间隔，且特征在于所述接触元件（4）具有弹性装置（8），所述绝缘本体（5）借助于所述弹性装置支撑抵靠所述控制单元（2）或所述连接插头，其中所述绝缘本体（5）邻接抵靠所述控制单元（2）或抵靠所述连接插头。

2.如权利要求1的所述喷射器，其特征在于，所述接触元件（4）包括用于所述绝缘本体（5）的连接的另外的弹性装置（11），所述绝缘本体（5）布置成与所述连接插头（3）或与所述控制单元具有一间隔。

3.如权利要求1或2所述的喷射器，其特征在于，用于支撑邻接的绝缘本体（5）的所述弹性装置（8）具有固定至所述绝缘本体（5）和所述控制单元（2）或所述连接插头的弹簧元件。

4.如权利要求3所述的喷射器，其特征在于，所述弹簧元件通过使其接合至凹部或至所述控制单元（2）或所述连接插头的底切（10）后方来锁定。

5.如权利要求2至4中任一项所述的喷射器，其特征在于，所述另外的弹性装置（11）是凸耳，特别地是Ω形凸耳，其固定至所述绝缘本体（5）以及至所述连接插头（3）。

6.如前述权利要求中一项所述的喷射器，其特征在于，所述接触元件（4）的所述绝缘本体（5）支承抵靠壳体内壁或抵靠引导元件（7），并且由此被引导。

7.如前述权利要求中一项所述的喷射器，其特征在于，所述绝缘本体（5）在正面上具有用于接收所述控制单元（2）或所述连接插头（3）的端子（13、14）和用于接收相应的连接点到所述接触元件（4）的所述导体轨道（6）的凹部（12）。

8.如前述权利要求中一项所述的喷射器，其特征在于，所述接触元件（4）在所述控制单元（2）上的径向位置是固定的。

9.一种接触元件，其用于在如前述权利要求中任一项所述的内燃发动机的喷射系统的喷射器中的压电致动器控制单元与连接插头之间产生电连接。