CN1867765A - 用于致动器本体的容纳套筒 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于致动器本体的容纳套筒(1)，特别是用于容纳压电致动器的压电堆垛，该压电致动器用于驱动内燃机的喷射装置的喷射器。提出至少一个弹簧件(10、11)用于将致动器本体在容纳套筒(1)内进行定心和/或用于补偿致动器本体构件公差。

Description

用于致动器本体的容纳套筒
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的用于致动器本体的容纳套筒，特别是用于容纳压电致动器的压电堆垛，该致动器用于驱动内燃机喷射装置的喷射器。
对于用于喷射装置的喷射器的压电致动器的制造已知，每次将一个压电堆垛插入一个由塑料制成的容纳套筒中，并在压电堆垛在容纳套筒中电连接后用硅树脂浇注，由此压电堆垛以及电连接销就不可移动地固定在了压电致动器中。为此这种已知的容纳套筒具有导向孔，其内横截面与压电堆垛的外横截面适配，这样导向孔在插入状态下就将压电堆垛固定了。
这种已知的用于制造压电致动器的容纳套筒的缺点在于，压电堆垛在浇注好的压电致动器中的位置与预先确定的技术条件有部分不同，这在压电致动器安装时可能会出现问题。
因此本发明的任务在于如下改进上述已知的用于压电致动器的容纳套筒，即压电堆垛在容纳套筒中的定位尽可能精确地相应于预定的技术条件。
该任务从开头所述的按权利要求1的前序部分所述的已知的容纳套筒出发，通过权利要求1所述的特征性特征来解决。
本发明从这样的技术知识出发，即压电堆垛在已经浇注好的压电致动器中的错误定位由压电堆垛以及容纳套筒中的所属的导向孔的构件公差引起。因此容纳套筒的导向孔的内横截面大小必须设计使得压电堆垛即使在不利的容许偏差的情况下也还能插入容纳套筒的所属的导向孔中。但是容纳套筒的导向孔的这种尺寸通常会引起压电堆垛和容纳套筒之间的间隙配合，其也会引起压电堆垛在容纳套筒内部相应不精确地定位。
此外本发明基于这样的技术知识，即定位误差也在于压电堆垛在容纳套筒内的错误定心。
因此本发明设有至少一个弹簧件，以将致动器本体在容纳套筒中定心和/或补偿致动器本体或者容纳套筒的构件公差。因此按本发明设置的弹簧件实现了两个不同功能，即一方面将致动器本体在容纳套筒中进行定心并且另一方面补偿了构件公差。但是在本发明的范围内并不要求按本发明的容纳套筒要实现这两个功能。更确切地说可以使按本发明的容纳套筒只起到补偿致动器本体的构件公差的作用，而不必将致动器本体在容纳套筒内进行定心。此外也可以使按本发明设置的弹簧件只起到将致动器本体在容纳套筒内进行定心的作用，而不必补偿致动器本体或者容纳套筒的构件公差。
在本发明的一种优选的实施例中，在致动器本体的相对侧分别有至少一个弹簧件，其中相互对置的弹簧件分别从外面压紧致动器本体，以将致动器本体在容纳套筒中进行定心。由各弹簧件施加在致动器上的弹簧力在此优选关于致动器纵轴线径向指向。但是按本发明的容纳套筒的相对设置的弹簧件只在一个运动自由度上将致动器本体在容纳套筒中进行定心。因此为了将致动器本体在所有横向指向的运动自由度上进行完全固定优选设置另外两个弹簧件，其设置在致动器本体的相对侧上并且分别从外面压紧致动器本体，以将致动器本体在容纳套筒中也在第二运动自由度上进行定心。为了实现致动器本体在容纳套筒内完全地横向定心，两对弹簧件的力轴线相互成角度并且优选大致夹成一个直角。
相反在本发明的另一种实施方式中，分别在致动器本体的一侧设置一个弹簧件，其从外面压紧致动器本体，而在致动器本体的相对侧有一个刚性的挡块。在此弹簧件将致动器本体压紧在刚性挡块上，使得致动器本体占据一个确定的位置。这里也优选将致动器本体在所有可能的横向运动方向上进行精确定位。为此优选设置另一个弹簧件，其从另一侧从外面压紧致动器本体并且将其压紧在设置在相对侧的另一个挡块上。因此这两个弹簧件在此与两个刚性挡块一起使得致动器本体在容纳套筒内在所有横向方向上都精确定位。在此两个弹簧件的力轴线也优选相互成角度，并且优选夹成一个直角，以实现致动器本体尽可能精确的定位。在本发明的该实施方式中，补偿了致动器本体和容纳套筒的构件公差，但是不必将致动器本体在容纳套筒内进行定心，因为致动器本体的位置通过有公差的刚性挡块确定了。
按本发明的容纳套筒优选具有两个导向孔用于保持致动器本体，其中在这两个导向孔上分别设置至少一个弹簧件，以将致动器本体在导向孔中进行定心和/或补偿构件公差。这两个导向孔在此优选基本上是矩形的，以便能够容纳通常的具有矩形横截面的压电堆垛，其中在导向孔的每个侧边缘上分别设置一个弹簧件，使得在每个导向孔上总共有至少四个弹簧件作用在致动器本体上并将致动器本体在导向孔内进行定心。
但是作为替代方案也可以使每个导向孔在其两个侧边缘上分别具有一个弹簧件并且在其另两个侧边缘上分别具有一个挡块，其中弹簧件分别与一个挡块相对置。在这种实施方式中，这两个弹簧件将致动器本体压紧在各自对应的刚性挡块上，使得致动器本体的最终位置通过刚性挡块确定。
在前面所述的具有刚性挡块的变型方案中，两个弹簧件在两个导向孔上优选分别设置在相邻的侧边缘上，而两个挡块在两个导向孔上分别设置在另两个相邻的侧边缘上。这两个弹簧件在此具有相互成直角指向的作用力轴线，这使得致动器本体在容纳套筒内部精确定位。
各弹簧件优选在容纳套筒上一体成形，其例如可以由塑料制成。
在弹簧件的一种也称为单臂的实施方式中，所述弹簧件是纵向延伸的，其中其一个端部在容纳套筒上一体成形，而另一个端部是自由端并且弹性压紧致动器本体。
但是作为替代方案弹簧件也可以是纵向延伸并且其两个端部在容纳套筒上一体成形，其中弹簧件的中间区域弹性压紧致动器本体。
另外需要提到的是，各个弹簧件和致动器本体之间的接触优选是点状或者线状的，以使在运行时出现致动器本体纵向延长或者缩短时减小致动器本体和弹簧件之间的摩擦。弹簧件和致动器本体之间的这种点状或者线状接触例如可以由此实现，在弹簧件上设置突起部分，其构成了与致动器本体的点状或者线状接触。
另外弹簧件可以具有导入斜面，以简化致动器本体插入容纳套筒。
但是本发明不仅包括前述按本发明构造的容纳套筒，而且还包括一种具有按本发明的容纳套筒和一个插入其中的致动器本体的完整的压电致动器。
另外本发明还包括一种具有这种压电致动器的用于内燃机喷射装置的喷射器以及一种完整的喷射装置，其具有这种喷射器。
本发明的其它优选的改进方案在从属权利要求中给出或者在下面根据附图结合本发明的优选实施例的说明一起进行详细解释。
附图示出：
图1a和1b示出了按本发明的用于压电致动器的容纳套筒的第一
实施例；
图2a和2b示出了按本发明的容纳套筒的一种替代方案的实施例；
图3a和3b示出了按本发明的容纳套筒的另一种替代方案的实施例；
图4a和4b示出了这种容纳套筒的第四实施例。
图1a和1b示出了一个由塑料制成的容纳套筒1，其在制造内燃机喷射装置的喷射器的压电致动器时使用。
容纳套筒1在此的任务一方面是将插入容纳套筒1的压电堆垛以及两个所属的电连接销在电连接时进行固定，其中压电堆垛的连接通过金属线线圈实现。
另外该容纳套筒1在压电致动器制造时的任务是将压电堆垛和所属的电连接销在用硅树脂浇注时进行固定，直到浇注材料凝固并且压电堆垛和所属的电连接销不可移动地固定为止。
为了实现这两个任务，容纳套筒构造成笼形并且具有两个端板2、3，其通过轴向延伸的连接片4相互连接，其中在两个端板2、3中分别设置一个大致方形的导向孔5、6。在压电致动器制造时同样具有大致方形横截面的压电堆垛插入两个端板2、3的导向孔5、6中，其中压电堆垛轴向稍微向外伸出端板2、3，使得压电堆垛从侧面导入导向孔5、6中。
在上端板2中设置了另外两个导向孔7、8，其在安装状态下导引两个电连接销，其中电连接销的下端通过夹紧支承9导引。
在此在两个导向孔5、6的内侧边缘上分别设置两个弹簧件10、11或者12，其中分别有一个刚性挡块13、14、15与弹簧件10、11、12相对置，刚性挡块在导向孔5或者6的侧边缘的大致中间并且一体成形。
弹簧件10、11、12由塑料制成并且纵向延伸，其中其一个端部在导向孔5或者6的一个侧边缘上一体成形，使得弹簧件10、11、12能够以其自由端部弹性摆动。
在安装状态下，弹簧件10-12沿向着各个相对置的刚性挡块13-15的方向压紧插入导向孔5、6中的压电堆垛，使得压电堆垛在容纳套筒1中不依赖于压电堆垛的构件公差占据一个确定的位置。
在图2a和2b中示出的容纳套筒1′的实施例基本上与前面所述的以及在图1a和1b中所示的实施例一致，因此为了避免重复，参考前面的说明，下面对于相应的构件使用相同的附图标记，其区别只是设置了撇号。
该实施例的一个特征在于，在两个导向孔5′、6′的每个侧边缘上分别成形了一个弹簧件10.1′-10.4′、12.1′-12.3′。在安装状态下，压电堆垛在容纳套筒1′的两个端板2′、3′的区域内也被分别由两个相互成直角布置的弹簧件对10.1′、10.3′或者10.2′、10.4′包围，弹簧件从外面压紧压电堆垛并且由此将压电堆垛在容纳套筒1′内进行定心。
在图3a和3b中所示的按本发明的容纳套筒1″的实施例基本上与前面所述的以及在图1a和1b中所示的实施例一致，因此为了避免重复，大致参考前面的说明，下面对相应的构件使用相同的附图标记，其区别只是通过两个撇号标出。
这种实施例的特征在于弹簧件10″、11″的构造，这些弹簧件是纵向延伸的并且其两个端部分别在导向孔5″或者6″的边缘上一体成形，因此这两个弹簧件10″、11″的中间区域弹性压紧压电堆垛。
最后在图4a和4b中所示的容纳套筒1的替代方案的实施例也基本上与前面所述的以及在图2a和2b中所示的实施例一致，因此为了避免重复，大致参考前面的说明，下面对于相应的构件使用相同的附图标记，其区别只是通过三个撇号标出。
该容纳套筒1的特征在于弹簧件10.1-10.4的结构，弹簧件纵向延伸并且其两个端部分别在导向孔5、6的侧边缘上一体成形，因此各弹簧件10.1-10.4的中间区域分别从外面弹性压紧压电堆垛。
另一个特征在于，在各弹簧件10.1上分别在中间形成突起部分16.1-16.4，其在安装状态下与压电堆垛保持点状接触。通过这种方式在运行时出现压电堆垛的纵向延长或者缩短时可以降减小压电堆垛和弹簧件10.1-10.4之间的摩擦。
最后容纳套筒1的特征在于，弹簧件10.1-10.4具有一个导入斜面，由此简化了压电堆垛插入导向孔5和6。
本发明并不限于前述实施例。更确切地说还有多种变形方案和改进方案，它们同样应用了本发明的构思，因此在保护范围之内。

Claims (19)

1.用于致动器本体的容纳套筒(1、1′、1″、1)，特别是用于容纳压电致动器的压电堆垛，该压电致动器用于驱动内燃机的喷射装置的喷射器，其特征在于：至少一个弹簧件(10、10.1′-10.4′、10.1-10.4、11)用于将致动器本体在容纳套筒(1、1′、1″、1)内进行定心和/或用于补偿致动器本体的构件公差。
2.按权利要求1所述的容纳套筒(1、1)，其特征在于：在所述致动器本体的相对侧分别设置至少一个弹簧件(10.1′-10.4′、10.1-10.4)，其中弹簧件(10.1′-10.4′、10.1-10.4)分别从外面压在致动器本体上，以将致动器本体在容纳套筒(1、1)内进行定心。
3.按权利要求1或者2所述的容纳套筒(1、1″)，其特征在于：所述弹簧件(10、10″、11、11″)设置在致动器本体的一侧，并且在一侧压在致动器本体上，而在致动器本体的另一侧设置挡块(13、13″、14、14″)。
4.按前述权利要求中任一项所述的容纳套筒，其特征在于：两个导向孔(5、5′、5″、5、6、6′、6″、6)用于保持致动器本体，其中在两个导向孔(5、5′、5″、5、6、6′、6″、6)上分别设置至少一个弹簧件(10、10.1′-10.4′、10.1-10.4、11)，以将致动器本体在导向孔(5、5′、5″、5、6、6′、6″、6)内进行定心和/或补偿致动器本体的构件公差。
5.按权利要求4所述的容纳套筒(1′、1)，其特征在于：所述两个导向孔(5′、6′、5、6)分别大致是矩形的，并且在两个导向孔(5′、6′、5、6)的每个侧边缘上分别设置一个弹簧件(10.1′-10.4′、10.1-10.4)。
6.按权利要求4所述的容纳套筒(1、1″)，其特征在于：所述两个导向孔(5、6、5″、6″)分别大致是矩形的，其中每个导向孔(5、6、5″、6″)在其两个侧边缘上分别具有弹簧件(10、11、10″、11″)并且在其另外两个侧边缘上分别具有挡块(13、14、13″、14″)。
7.按权利要求6所述的容纳孔(1、1″)，其特征在于：所述两个弹簧件(10、11、10″、11″)在两个导向孔(5、6、5″、6″)上分别设置在相邻的侧边缘上，并且两个挡块(13、14、13″、14″)在两个导向孔(5、6、5″、6″)上分别设置在相邻的侧边缘上。
8.按前述权利要求中任一项所述的容纳套筒(1、1′、1″、1)，其特征在于：所述弹簧件(10、10.1′-10.4′、10.1-10.4、11)在容纳套筒(1、1′、1″、1)上一体成形。
9.按权利要求8所述的容纳套筒(1、1′)，其特征在于：所述弹簧件(10、11、10.1′-10.4′)纵向延伸，其中其一个端部在容纳套筒(1、1′)上一体成形，而另一端是自由端并且弹性压紧致动器本体。
10.按权利要求8所述的容纳套筒(1″、1)，其特征在于：所述弹簧件(10″、11″、10.1-10.4)纵向延伸，并且其两个端部在容纳套筒(1″、1)上一体成形，其中弹簧件(10″、11″、10.1-10.4)的中间区域弹性压在致动器本体上。
11.按权利要求4至10任一项所述的容纳套筒(1)，其特征在于：所述弹簧件(10.1-10.4)具有导入斜面，以简化致动器本体的插入。
12.按前述权利要求中任一项所述的容纳套筒(1)，其特征在于：在所述弹簧件(10.1-10.4)和致动器本体之间设置一个大致点状或者线状的接触。
13.按权利要求12所述的容纳套筒(1)，其特征在于：所述线状接触平行于致动器本体的纵轴线指向。
14.按权利要求12或者13所述的容纳套筒(1)，其特征在于：在弹簧件(10.1-10.4)上一体成形突起部分(16.1-16.4)，该突起部分构成了与致动器本体的点状或者线状接触。
15.按前述权利要求中任一项所述的容纳套筒(1、1′、1″、1)，其特征在于：所述弹簧件(10、10.1′-10.4′、10.1-10.4、11)可以用浇注材料完全包围直到与致动器本体的接触上。
16.按前述权利要求中任一项所述的容纳套筒(1、1′、1″、1)，其特征在于：在所述弹簧件(10、10.1′-10.4′、10.1-10.4、11)和容纳套筒(1、1′、1″、1)之间有缝隙，该缝隙足够大，使得在容纳套筒(1、1′、1″、1)浇注时浇注材料可以渗入。
17.压电致动器，该压电致动器具有按前述权利要求中任一项所述的容纳套筒(1、1′、1″、1)以及一个设置在所述容纳套筒(1、1′、1″、1)中的致动器本体。
18.用于内燃机喷射装置的喷射器，该喷射器具有按权利要求17所述的压电致动器。
19.用于内燃机的喷射装置，该喷射装置具有按权利要求18所述的喷射器。
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