DE10039218A1 - Piezoelektrische Aktuatoranordnung, inbesondere zur Betätigung eines Ventils in einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Piezoelektrische Aktuatoranordnung, inbesondere zur Betätigung eines Ventils in einem Kraftfahrzeug

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Abstract

Es wird eine piezoelektrische Aktuatoranordnung vorgeschlagen, insbesondere zur Betätigung eines Ventils in einem Kraftfahrzeug, umfassend ein Aktuatorgehäuse (10) mit einer Gehäuseachse (12) und einer axial einenends offenen und axial andernends verschlossenen Aufnahmeöffnung (14), einen axial länglichen, mit einem ersten Längsende (18) voraus durch das offene Ende der Aufnahmeöffnung in diese einführbaren Hubkörper (16) aus piezoelektrischem Material, eine auf das piezoelektrische Material aufgebrachte Elektrodenanordnung (22) und elektrische Zuleitungsmittel (24, 32) zur Spannungszufuhr zu der Elektrodenanordnung. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, daß die Zuleitungsmittel im Bereich des ersten Längsendes des Hubkörpers mit der Elektrodenanordnung kontaktiert sind, von dort innerhalb der Aufnahmeöffnung längs des Hubkörpers zumindest bis annähernd in den Bereich eines axial gegenüberliegenden zweiten Längsendes (20) des Hubkörpers verlaufen und anschließend durch einen Austrittskanal aus dem Aktuatorgehäuse herausgeführt sind (Figur 1).

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine piezoelektrische Aktuatoranord­ nung, insbesondere zur Betätigung eines Ventils in einem Kraftfahrzeug, umfassend ein Aktuatorgehäuse mit einer Ge­ häuseachse und einer axial einenends offenen und axial an­ derenends verschlossenen Aufnahmeöffnung, einen axial läng­ lichen, mit einem ersten Längsende voraus durch das offene Ende der Aufnahmeöffnung in diese einführbaren Hubkörper aus piezoelektrischem Material, eine auf das piezoelektri­ sche Material aufgebrachte Elektrodenanordnung und elektri­ sche Zuleitungsmittel zur Spannungszufuhr zu der Elektro­ denanordnung.
Piezoelektrische Aktuatoren werden beispielsweise zur Ven­ tilbetätigung in Kraftstoffeinspritzsystemen von Kraftfahr­ zeugen eingesetzt. Bei gattungsgemäßen Aktuatoranordnungen ist es zur Kontaktierung der Elektrodenanordnung des Piezo­ materials bekannt, elektrische Leiterdrähte im Bereich des ersten Längsendes des Hubkörpers an die Elektrodenanordnung anzulöten oder anzuschweißen und die Leiterdrähte durch ei­ ne Gehäusebohrung im Bereich des verschlossenen Endes der Aufnahmeöffnung des Aktuatorgehäuses nach außen zu führen. Das erste Längsende des Hubkörpers ist dabei im Bereich des verschlossenen Endes der Aufnahmeöffnung gegen Axialbewe­ gungen abgestützt, während das axial gegenüberliegende zweite Längsende des Hubkörpers ein Hubende bildet, das bei Spannungsanlegung an die Elektrodenanordnung Axialhübe aus­ führt. Deswegen werden die Leiterdrähte im Bereich des er­ sten Längsendes des Hubkörpers an diesem befestigt, weil so vermieden wird, daß sich die Leiterdrähte mitbewegen und möglicherweise Risse in den Löt- oder Schweißstellen ent­ stehen.
Diese bekannte Lösung hat das montagetechnische Problem, daß beim Einführen des Hubkörpers in die Aufnahmeöffnung des Aktuatorgehäuses die zuvor angelöteten oder ange­ schweißten Leiterdrähte blind in die Gehäusbohrung eingefä­ delt werden müssen. Eine automatische Montage ist hier aus­ geschlossen, aber auch die manuelle Montage wirft große Mü­ hen für das Arbeitspersonal auf. Die Leiterdrähte können nämlich nicht gezielt mit der Hand in die Gehäusebohrung geführt werden, da der Hubkörper sie verdeckt, sobald er in die Aufnahmeöffnung eingeschoben ist. Es kann dann nur dar­ auf vertraut werden, durch Hin- und Herdrehen und -schieben des Hubkörpers mit den Leiterdrähten in die Gehäusebohrung zu treffen. Zu der Unsicherheit, ob die Gehäusebohrung ge­ troffen wird, kommt der Zeitaufwand durch unvermeidliche Fehlversuche hinzu, so daß sich insgesamt eine zeitaufwen­ dige und beschwerliche Montage ergibt.
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung sieht vor, daß bei einer Aktuatoranordnung der eingangs bezeichneten Art die Zuleitungsmittel im Be­ reich des ersten Längsendes des Hubkörpers mit der Elektro­ denanordnung kontaktiert sind, von dort innerhalb der Auf­ nahmeöffnung längs des Hubkörpers zumindest bis annähernd in den Bereich eines axial gegenüberliegenden zweiten Längsendes des Hubkörpers verlaufen und anschließend durch einen Austrittskanal aus dem Aktuatorgehäuse herausgeführt sind.
Hierdurch kann eine wesentliche Montageerleichterung er­ reicht werden. Indem die Zuleitungsmittel ausgehend von der Stelle ihrer Kontaktierung mit der Elektrodenanordnung zu­ nächst zum zweiten Längsende hin geführt werden, müssen beim Einschieben des Hubkörpers in das Gehäuse keine vor­ auslaufenden Teile der Zuleitungsmittel blind in irgendeine Gehäusebohrung eingefädelt werden. Im Bereich des zweiten Längsendes des Hubkörpers wird es wesentlich leichter sein, auf die Zuleitungsmittel zuzugreifen, und zwar selbst dann, wenn der Hubkörper bereits voll in die Aufnahmeöffnung des Aktuatorgehäuses eingeschoben ist. Die Einfädelung der Zu­ leitungsmittel in den Austrittskanal und damit die Heraus­ führung der Zuleitungsmittel aus dem Aktuatorgehäuse läßt sich dann erheblich bequemer und vor allem unter ständiger visueller Beobachtung bewerkstelligen. Mit Fehlversuchen ist an sich nicht mehr zu rechnen. Insbesondere ermöglicht die erfindungsgemäße Lösung eine verstärkte Automatisierung des Montagevorgangs, wobei die angesprochenen Erleichterun­ gen selbstverständlich auch bei manueller Montage zutage treten.
Oftmals erfordern es die Platzverhältnisse am Einbauort der Aktuatoranordnung, daß ein zum Anschluß eines Spannungsver­ sorgungskabels dienender Steckanschluß in einem dem ersten Längsendes des Hubkörpers nahen Bereich des Aktuatorgehäu­ ses angeordnet ist. Um die Zuleitungsmittel geschützt in diesen Gehäusebereich zu führen, kann der Austrittskanal in der Gehäusewand des Aktuatorgehäuses annähernd parallel oder spitzwinklig zur Gehäuseachse in Richtung vom zweiten Längsende des Hubkörpers zum ersten Längsende hin verlaufen und sich über letzteres hinaus erstrecken.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Zuleitungsmittel zumindest auf einem wesentlichen Teil ihrer innerhalb der Aufnahmeöffnung verlaufenden Länge von einer Streifenmaterialanordnung aus Blech gebildet sind. Die Steifigkeit des Blechs gewährleistet, daß der Hubkör­ pers sicher und präzise in die Aufnahmeöffnung eingesetzt werden kann, ohne daß die innerhalb der Aufnahmeöffnung be­ findlichen Teile der Zuleitungsmittel dies durch uner­ wünschtes Verknäueln behindern, wie es etwa bei Leiterdräh­ ten durchaus vorkommen kann. Montagetechnisch besonders günstig ist es dabei, wenn die Streifenmaterialanordnung an dem Hubkörper vor dessen Einführung in die Aufnahmeöffnung montierbar ist.
Vorzugsweise reicht die Streifenmaterialanordnung in den Bereich des ersten Längsendes des Hubkörpers und ist dort mit der Elektrodenanordnung kontaktiert, insbesondere am Außenmantel des Hubkörpers. Hierzu kann die Streifenmate­ rialanordnung mit der Elektrodenanordnung verlötet oder verschweißt sein. Ein dauerhaft sicherer elektrischer Kontakt ergibt sich, wenn die Streifenmaterialanordnung zu ih­ rer Kontaktierung randseitig von der Elektrodenanordnung umgriffen ist.
Zweckmäßigerweise wird die Streifenmaterialanordnung wenig­ stens auf einem Teil ihrer dem Hubkörper zugewandten Seite mit einer elektrisch isolierenden Materialschicht überzogen sein. Insbesondere bei einem Aktuatorgehäuse aus einem me­ tallischen Werkstoff empfiehlt es sich zur Vermeidung elek­ trischer Kurzschlüsse außerdem, daß die Streifenmate­ rialanordnung auch wenigstens auf einem Teil ihrer dem Um­ fangsmantel der Aufnahmeöffnung zugewandten Seite mit einer elektrisch isolierenden Materialschicht überzogen ist.
Die Streifenmaterialanordnung sollte vorteilhafterweise axial zumindest bis annähernd in den Bereich des zweiten Längsendes des Hubkörpers reichen, vorzugsweise sogar über dieses hinausreichen. Innerhalb der Aufnahmeöffnung kann dann eine durch den Austrittskanal aus dem Aktuatorgehäuse herausgeführte Leiterdrahtanordnung an die Streifenmate­ rialanordnung angeschlossen sein. Ein einfacher Anschluß der Leiterdrahtanordnung ist beispielsweise dadurch mög­ lich, daß die Streifenmaterialanordnung mindestens eine U- förmig gebogene Tasche aufweist, in die die Leiter­ drahtanordnung hineingreift. Zur sicheren Kontaktherstel­ lung kann es bereits genügen, wenn die Leiterdrahtanordnung in der Tasche durch Quetschen derselben festgeklemmt ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Leiterdrahtanordnung aber auch in der Tasche verlötet oder verschweißt sein.
Gelegentlich wird das Aktuatorgehäuse eine Ausgestaltung besitzen, bei der es sich axial wesentlich über das zweite Längsende des Hubkörpers hinaus erstreckt. Die Gehäusebe­ reiche axial jenseits des Hubkörpers können beispielsweise zur Aufnahme eines die Axialhübe des Hubkörpers weiterlei­ tenden Stößels oder Kolbens dienen. Wenn in einem solchen Fall ein einstückiges Aktuatorgehäuse verwendet wird, kann der Zugriff auf die Leiterdrahtanordnung schwierig sein, falls der Hubkörper schon voll in das Aktuatorgehäuse ein­ geschoben ist. Es muß dann nämlich möglicherweise tief in das Aktuatorgehäuse hineingegriffen werden, um die Leiter­ drahtanordnung zu fassen zu bekommen. Um dies zu vermeiden, wird empfohlen, das Aktuatorgehäuse mit zwei insbesondere annähernd im Bereich des zweiten Längsendes des Hubkörpers axial geteilten Gehäuseteilen auszuführen, deren einer den Hubkörper zumindest größtenteils aufnimmt und deren anderer im wesentlichen den über das zweite Längsende des Hubkör­ pers hinausreichenden Teil des Aktuatorgehäuses bildet, wo­ bei die beiden Gehäuseteile nach Anschluß der Leiter­ drahtanordnung an die Streifenmaterialanordnung zusammen­ setzbar sind. Sämtliche notwendigen Arbeiten an der Schnittstelle zwischen Streifenmaterialanordnung und Lei­ terdrahtanordnung können dann bequem vor dem Zusammenbau der Gehäuseteile ausgeführt werden.
Bei einer aus der Praxis bekannten Lösung einer gattungsge­ mäßen Aktuatoranordnung werden elektrische Leiterdrähte aus dem Aktuatorgehäuse herausgeführt und außerhalb des Ak­ tuatorgehäuses mit Steckerfahnen verbunden, die anschlie­ ßend mit einem Kunststoffmaterial umspritzt werden. Auf diese Weise wird in situ, also unmittelbar am Ort des Aktuatorgehäuses, ein Stecker hergestellt, an den ein Span­ nungsversorgungskabel angeschlossen werden kann. Um dabei einen festen Halt des Steckers am Aktuatorgehäuse zu ge­ währleisten, wird dieses mit umspritzt. Es ist leicht nach­ vollziehbar, daß diese Art der Steckerherstellung sehr auf­ wendig ist, einerseits weil die Steckerfahnen exakt an dem Aktuatorgehäuse positioniert werden müssen, andererseits weil das Aktuatorgehäuse häufig aus Metall besteht und die Anspritzung eines Kunststoffteils an ein Metallteil schwie­ rig ist.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist dagegen bevorzugt vor­ gesehen, daß die Zuleitungsmittel auf einem Teil ihrer Län­ ge in einem gesondert von dem Aktuatorgehäuse vorgefertig­ ten Steckerbauteil verlaufen, welches fest, jedoch lösbar an dem Aktuatorgehäuse montierbar ist und einen Steckan­ schluß für ein Spannungsversorgungskabel bildet. Dies er­ leichtert zum einen die Herstellung des Steckerbauteils selbst, zum anderen wird hierdurch eine separate Prüfung des Steckerbauteils ermöglicht, etwa im Hinblick auf elek­ trische Eigenschaften und Dichtigkeit gegenüber Eindringen von Feuchtigkeit. Sollte sich bei dieser Prüfung heraustel­ len, daß das Steckerbauteil fehlerhaft ist, so kann es als Ausschuß weggeworfen werden, ohne zugleich das Aktuatorge­ häuse mitwegwerfen zu müssen, wie es bei der bekannten Lö­ sung mit angespritztem Stecker erforderlich sein kann. Auch kann das Steckerbauteil nötigenfalls zu einem späteren Zeitpunkt ausgetauscht werden, falls es im Betrieb Schäden erleidet.
Für die Idee, ein Kunststoff-Steckerbauteil separat von dem Aktuatorgehäuse herzustellen, insbesondere dann, wenn das Aktuatorgehäuse aus einem metallischen Werkstoff, etwa Stahl, gefertigt ist, und das Steckerbauteil fest, jedoch lösbar an dem Aktuatorgehäuse zu befestigen, wird im Rahmen der Erfindung die Beanspruchung selbständigen Schutzes vor­ behalten, unabhängig vom konkreten Verlauf der Zuleitungs­ mittel im Aktuatorgehäuse und unabhängig von der konkreten Ausgestaltung der Zuleitungsmittel.
Eine sehr gute Abdichtung zwischen Steckerbauteil und Ak­ tuatorgehäuse läßt sich erzielen, wenn das Steckerbauteil ein Steckergehäuse mit einem insbesondere einstückig ange­ formten Gehäusefortsatz aufweist, mit dem es in den Aus­ trittskanal hineingreift. Zugleich kann der Gehäusefortsatz als Positionierungshilfe zur korrekten Positionierung des Steckerbauteils gegenüber dem Aktuatorgehäuse dienen.
Gemäß einer bevorzugten Variante ist der Gehäusefortsatz als länglicher Dorn ausgebildet, der sich im wesentlichen durch den gesamten Austrittskanal hindurch erstreckt und gewünschtenfalls in die Aufnahmeöffnung des Aktuatorgehäu­ ses hineinreicht, wobei die Zuleitungsmittel durch den Dorn hindurch verlaufen. Diese Maßnahme sorgt für eine besonders einfache Montage der Aktuatoranordnung, weil der Gehäuse­ dorn von außen her sehr leicht in den Austrittskanal einge­ führt werden kann.
Weitere Vorteile und Weiterbildungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Be­ schreibung und der Zeichnung.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an­ hand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es stellen dar
Fig. 1 einen Axiallängsschnitt durch ein Ausführungsbei­ spiel der erfindungsgemäßen Aktuatoranordnung;
Fig. 2 einen Schnitt entsprechend II-II der Fig. 1;
Fig. 3 eine Vergrößerung eines Ausschnitts A der Fig. 2; und
Fig. 4 eine Vergrößerung eines Ausschnitts B der Fig. 2.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Die in den Figuren gezeigte Aktuatoranordnung dient zur Be­ tätigung eines nicht näher dargestellten Steuer- oder Ein­ spritzventils in einem Kraftstoffeinspritzsystem, bei­ spielsweise einem Common-Rail-Dieseleinspritzsystem. Sie umfaßt ein zylindrisches Aktuatorgehäuse 10 mit einer Ge­ häuseachse 12 und einer axialen Aufnahmeöffnung 14. Das Ak­ tuatorgehäuse 10 kann aus einem Metall, vorzugsweise Stahl, gefertigt sein, was speziell dann der Fall sein wird, wenn es Kanäle enthält, die Teil eines Hochdruckleitungssystems für Kraftstoff sind. Eine Fertigung aus Kunststoff ist je­ doch im Rahmen der Erfindung keineswegs ausgeschlossen. Durch ein offenes axiales Ende der Aufnahmeöffnung 14 ist ein axial länglicher Hubkörper 16 aus piezoelektrischem Ma­ terial in das Aktuatorgehäuse 10 eingesetzt.
Im Bereich eines verschlossenen Sackendes der Aufnahmeöff­ nung 14 ist der Hubkörper 16 mit einem ersten, allgemein mit 18 bezeichneten axialen Ende axial unbeweglich an dem Aktuatorgehäuse 10 abgestützt. Mit seinem axial gegenüber­ liegenden Ende 20 führt der Hubkörper 16 bei Anlegen einer elektrischen Spannung an das Piezomaterial axiale Hubbewe­ gungen aus, die auf einen nicht näher dargestellten, ebenfalls in dem Aktuatorgehäuse 10 untergebrachten Betäti­ gungsstößel oder -kolben übertragen werden. Zur Erzielung möglichst großer Axialhübe ist der Hubkörper 16 aus einer Vielzahl axial übereinander gestapelter Einzelschichten aus Piezomaterial gebildet, zwischen denen sich dünne Metall­ schichten befinden. Die Metallschichten sind abwechselnd mit zwei am Außenmantel des Hubkörpers 16 angeordneten Fla­ chelektroden 22 verbunden, welche der Spannungszufuhr zu den Metallschichten dienen. Details eines solchen Hubkör­ pers können beispielsweise der DE 199 09 452 C1 entnommen werden.
Bevor der Hubkörper 16 in das Aktuatorgehäuse 10 eingebaut wird, wird nahe des unbeweglichen Hubkörperendes 18 jede der Elektroden 22 mit einem streifenförmigen Leiterblech 24 kontaktiert, welches sich axial bis zu dem Hubkörperende 20 und etwas darüber hinaus erstreckt. Die Elektroden 22 wer­ den dabei um die schmalseitigen Ränder der Blechstreifen 24 herumgelegt, um für eine bessere Kontaktierung zu sorgen. Dies ist insbesondere in Fig. 3 in einem mit dem Bezugs­ zeichen 26 gekennzeichneten Bereich gut zu erkennen. In diesem Bereich 26, wo die Elektroden 22 die Leiterbleche 24 übergreifen, werden die Leiterbleche 24 zudem zweckmäßiger­ weise mit den Elektroden 22 verlötet oder verschweißt, so daß die Leiterbleche 24 fest an dem Hubkörper 16 gehalten sind.
Im Anschluß an den Bereich ihrer Kontaktierung mit den Elektroden 22 sind die Leiterbleche 24 auf ihren beiden Flachseiten mit einer Isolierschicht 28, beispielsweise ei­ nem aufgeklebten Isolierband oder einer Eloxierschicht, versehen, um bei Berührung der metallischen Gehäusewand oder des Piezomaterials des Hubkörpers 16 elektrische Fehl­ funktionen zu vermeiden. Die Leiterbleche 24 können im Ab­ stand von der Außenseite des Hubkörpers 16 gehalten sein. Aufgrund ihrer Isolation können sie sich allerdings auch an die Außenseite des Hubkörpers 16 anschmiegen.
Wie insbesondere Fig. 4 zu entnehmen ist, sind die über den Hubkörper 16 hinausragenden Enden der Leiterbleche 24 U-förmig zu Taschen 30 umgebogen, welche zum Anschluß von Leiterdrähten 32 dienen. Der Kontakt zwischen den Leiter­ drähten 32 und den Taschen 30 kann beispielsweise dadurch hergestellt werden, daß die Leiterdrähte 32 in die Taschen 30 hineingelegt und darin durch Zusammenquetschen der Ta­ schen 30 festgeklemmt werden. Selbstverständlich ist auch ein Verschweißen oder Verlöten der Leiterdrähte 32 in den Taschen 30 möglich.
Um die Leiterdrähte 32 nach außen zu führen, ist in das Ak­ tuatorgehäuse 10 eine als Austrittskanal dienende Gehäuse­ bohrung 34 unter einem kleinem spitzen Winkel zur Achse 12 eingearbeitet. Die Gehäusebohrung 34 erstreckt sich dabei weg von dem Hubkörperende 20 axial über das Hubkörperende 18 hinaus und führt jenseits dieses Hubkörperendes 18 aus dem Aktuatorgehäuse 10 heraus.
Die Anbringung der Gehäusebohrung 34 wird dadurch erleich­ tert, daß sie an einer axialen Stirnfläche ausmündet, die im vorliegenden Beispielfall von einer Ringschulter 36 in einem axialen Endbereich 38 des Aktuatorgehäuses 10 gebil­ det ist. Außerhalb der Gehäusebohrung 34 enden die Leiterdrähte 32 in einem allgemein mit 40 bezeichneten Stecker­ bauteil, das mit einem Steckanschluß 42 für ein nicht näher dargestelltes, von einer Aktuatorsteuerung kommendes Span­ nungsversorgungskabel ausgeführt ist.
Das Steckerbauteil 40 ist ein gesondert von dem Aktuatorge­ häuse 10 hergestelltes Bauteil. Es weist ein aus Kunststoff vorzugsweise in einem Spritzverfahren gefertigtes Stecker­ gehäuse 44 mit einem Halterungsring 46 auf, mit dem es auf den axialen Endbereich 38 des Aktuatorgehäuses 10 axial aufsteckbar und daran beispielsweise mittels einer gestri­ chelt angedeuteten Klemmschraube 48 festklemmbar ist. Die Ringschulter 36 dient dabei als ein axialer Positionieran­ schlag für das Steckerbauteil 40.
Einstückig mit dem Steckergehäuse 44 ist ein langgestreck­ ter, dornartiger Gehäusefortsatz 50 ausgebildet, der paßge­ nau in die Gehäusebohrung 34 eingreift und sich durch diese hindurch bis in die Aufnahmeöffnung 14 erstreckt. Auf diese Weise wird eine hohe Dichtigkeit gegen Eindringen von Schmutz oder Feuchtigkeit in die Aufnahmeöffnung 14 er­ reicht.
Die Leiterdrähte 32 sind integraler Teil des Steckerbau­ teils 40. Sie verlaufen in dem Dorn 50 und treten an dessen in die Aufnahmeöffnung 14 ragender Spitze aus. Bei der Mon­ tage der Aktuatoranordnung wird das Steckerbauteil 40 mit seinem Dorn 50 in die Gehäusebohrung 34 gesteckt, und es wird der mit den Leiterblechen 24 vorbereitete Hubkörper 16 in die Aufnahmeöffnung 14 eingeführt. Sodann werden die aus dem Dorn 50 herauslaufenden Enden der Leiterdrähte 32 mit den Taschen 30 der Leiterbleche 24 kontaktiert. Um bei die­ ser Kontaktierungstätigkeit bequemen Zugang zu den Taschen 30 und den Drahtenden zu haben, ist das Aktuatorgehäuse 10 axial mehrteilig ausgeführt.
Speziell weist es einen ersten Gehäuseteil 52 auf, der axial derart bemessen ist, daß der Hubkörper 16 zumindest größtenteils darin untergebracht werden kann. Ein zweiter Gehäuseteil 54 schließt axial an den ersten Gehäuseteil 52 an. Er erstreckt sich bis weit jenseits des Hubkörperendes 20 und dient beispielsweise zur Aufnahme des weiter oben angesprochene Betätigungsstößels.
Die Gehäusebohrung 34 befindet sich an dem ersten Gehäuse­ teil 52, so daß zunächst das Steckerbauteil 40 an dem er­ sten Gehäuseteil 52 montiert werden kann und der Anschluß der Leiterdrähte 32 an die Bleche 24 hergestellt werden kann, bevor der zweite Gehäuseteil 54 und gegebenenfalls weitere Gehäuseteile an den ersten Gehäuseteil 52 angebaut werden. Im vorliegenden Beispielfall reicht der erste Ge­ häuseteil 52 axial im wesentlichen bis zum Hubkörperende 20, wobei die Taschen 30 axial über ihn hinausragen, wie insbesondere in Fig. 4 gut zu erkennen ist. Die Löt-, Schweiß- oder Klemmarbeiten an den Taschen 30 können so oh­ ne Behinderungen durchgeführt werden können.

Claims (15)

1. Piezoelektrische Aktuatoranordnung, insbesondere zur Be­ tätigung eines Ventils in einem Kraftfahrzeug, umfassend ein Aktuatorgehäuse (10) mit einer Gehäuseachse (12) und einer axial einenends offenen und axial anderenends we­ nigstens im wesentlichen verschlossenen Aufnahmeöffnung (14); einen axial länglichen, mit einem ersten Längsende (18) voraus durch das offene Ende der Aufnahmeöffnung (14) in diese einführbaren Hubkörper (16) aus piezoelek­ trischem Material; eine auf das piezoelektrische Materi­ al aufgebrachte Elektrodenanordnung (22) und elektrische Zuleitungsmittel (24, 32) zur Spannungszufuhr zu der Elektrodenanordnung (22), dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungsmittel (24, 32) im Bereich des ersten Längsendes (18) des Hubkörpers (16) mit der Elektroden­ anordnung (22) kontaktiert sind, von dort innerhalb der Aufnahmeöffnung (14) längs des Hubkörpers (16) zumindest bis annähernd in den Bereich eines axial gegenüberlie­ genden zweiten Längsendes (20) des Hubkörpers (16) ver­ laufen und anschließend durch einen Austrittskanal (34) aus dem Aktuatorgehäuse (10) herausgeführt sind.
2. Aktuatoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Austrittskanal (34) im Aktuatorgehäuse (10) annähernd parallel oder spitzwinklig zur Gehäuseachse (12) in Richtung vom zweiten Längsende (20) des Hubkör­ pers (16) zum ersten Längsende (18) hin verläuft und sich über letzteres hinaus erstreckt.
3. Aktuatoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zuleitungsmittel (24, 32) zumin­ dest auf einem wesentlichen Teil ihrer innerhalb der Aufnahmeöffnung (14) verlaufenden Länge von einer Strei­ fenmaterialanordnung (24) aus Blech gebildet sind.
4. Aktuatoranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Streifenmaterialanordnung (24) an dem Hub­ körper (16) vor dessen Einführung in die Aufnahmeöffnung (14) montierbar ist.
5. Aktuatoranordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Streifenmaterialanordnung (24) in den Bereich des ersten Längsendes (18) des Hubkörpers (16) reicht und dort mit der Elektrodenanordnung (22) kontaktiert ist, insbesondere am Außenmantel des Hubkör­ pers (16).
6. Aktuatoranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Streifenmaterialanordnung (24) zu ihrer Kontaktierung randseitig von der Elektrodenanordnung um­ griffen ist.
7. Aktuatoranordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Streifenmaterialanordnung (24) wenigstens auf einem Teil ihrer dem Hubkörper (16) zugewandten Seite mit einer elektrisch isolierenden Ma­ terialschicht (28) überzogen ist.
8. Aktuatoranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Streifenmaterialanordnung (24) auch wenig­ stens auf einem Teil ihrer dem Umfangsmantel der Aufnah­ meöffnung (14) zugewandten Seite mit einer elektrisch isolierenden Materialschicht (28) überzogen ist.
9. Aktuatoranordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Streifenmaterialanordnung (24) axial zumindest bis annähernd in den Bereich des zweiten Längsendes (20) des Hubkörpers (16) reicht, vor­ zugsweise über dieses hinausreicht, und innerhalb der Aufnahmeöffnung (14) eine durch den Austrittskanal (34) aus dem Aktuatorgehäuse (10) herausgeführte Leiter­ drahtanordnung (32) an die Streifenmaterialanordnung (24) angeschlossen ist.
10. Aktuatoranordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Streifenmaterialanordnung (24) mindestens eine U-förmig gebogene Tasche (30) bildet, in die die Leiterdrahtanordnung (32) zu ihrem Anschluß hinein­ greift.
11. Aktuatoranordnung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Leiterdrahtanordnung (32) in der mindestens einen Tasche (30) festgeklemmt und vorzugsweise verlötet oder verschweißt ist.
12. Aktuatoranordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Aktuatorgehäuse (10) axial wesentlich über das zweite Längsende (20) des Hubkörpers (16) hinaus erstreckt, wobei das Aktua­ torgehäuse (10) zwei insbesondere annähernd im Bereich des zweiten Längsendes (20) des Hubkörpers (16) axial geteilte Gehäuseteile (52, 54) umfaßt, deren einer (52) den Hubkörper (16) zumindest größtenteils aufnimmt und deren anderer (54) im wesentlichen den über das zweite Längsende (20) des Hubkörpers (16) hinausreichenden Teil des Aktuatorgehäuses (10) bildet, und daß die bei­ den Gehäuseteile (52, 54) nach Anschluß der Leiter­ drahtanordnung (32) an die Streifenmaterialanordnung (24) zusammensetzbar sind.
13. Aktuatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungsmittel (24, 32) auf einem Teil ihrer Länge in einem gesondert von dem Aktuatorgehäuse (10) vorgefertigten Steckerbauteil (40) verlaufen, welches fest, jedoch lösbar an dem Ak­ tuatorgehäuse (10) montierbar ist und einen Steckan­ schluß (42) für ein externes Spannungsversorgungskabel bildet.
14. Aktuatoranordnung nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Steckerbauteil (40) ein Steckergehäu­ se (44) mit einem insbesondere einstückig angeformten Gehäusefortsatz (50) aufweist, mit dem es in den Aus­ trittskanal (34) hineingreift.
15. Aktuatoranordnung nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Gehäusefortsatz (50) als länglicher Dorn ausgebildet ist, der sich im wesentlichen durch den gesamten Austrittskanal (34) hindurch erstreckt und gewünschtenfalls in die Aufnahmeöffnung (14) des Aktua­ torgehäuses (10) hineinreicht, und daß die Zuleitungs­ mittel (24, 32) durch den Dorn (50) hindurch verlaufen.
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