DE102004058715B4

DE102004058715B4 - Fuel injector for an internal combustion engine and method for producing a fuel injector

Info

Publication number: DE102004058715B4
Application number: DE200410058715
Authority: DE
Inventors: Emanuel Sanftleben; Marcus Unruh
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2004-12-06
Filing date: 2004-12-06
Publication date: 2010-08-12
Anticipated expiration: 2024-12-07
Also published as: DE102004058715A1

Abstract

Kraftstoffinjektor (1) für eine Brennkraftmaschine, umfassend ein an einem ersten Ende eines in einer Axialrichtung (A) langgestreckten Injektorgehäuses (10) angeordnetes Kraftstoffeinspritzventil (12), einen in einem mittleren Bereich des Injektorgehäuses angeordneten Piezoaktor (14) zur Betätigung des Kraftstoffeinspritzventils und eine an einem zweiten Ende des Injektorgehäuses angeordnete Kontaktbaugruppe (16) zum elektrischen Anschluss des Kraftstoffinjektors (1), die zur elektrischen Kontaktierung des Piezoaktors (14) über eine axial zwischen der Kontaktbaugruppe (16) und dem Piezoaktor (14) sich erstreckende Leitungsanordnung mit Kontakten (15) des Piezoaktors (14) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsanordnung von einem axial zwischen der Kontaktbaugruppe (16) und dem Piezoaktor (14) eingefügten Verbindungsteil (24) ausgebildet ist und piezoaktorseitig Schweißlaschen (30) aufweist, die mit den Kontakten (15) des Piezoaktors (14) verschweißt sind.A fuel injector (1) for an internal combustion engine, comprising a fuel injector (12) disposed at a first end of an injector housing (10) elongated in an axial direction (A), a piezoactuator (14) disposed in a central region of the injector housing for operating the fuel injector, and arranged at a second end of the injector housing assembly (16) for electrical connection of the fuel injector (1) for electrically contacting the piezoelectric actuator (14) via an axially between the contact assembly (16) and the piezoelectric actuator (14) extending line arrangement with contacts ( 15) of the piezoactuator (14) is connected, characterized in that the line arrangement of a axially between the contact assembly (16) and the piezoelectric actuator (14) inserted connecting part (24) is formed and piezoaktorseitig welding lugs (30) having, with the contacts (15) of the piezoelectric actuator (14) are welded.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung (Montage) eines derartigen Kraftstoffinjektors nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10.The The present invention relates to a fuel injector for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1 and a method for producing (Assembly) of such a fuel injector according to the preamble of claim 10.

Ein derartiger Kraftstoffinjektor sowie ein derartiges Montageverfahren sind beispielsweise aus der DE 198 44 743 C1 bekannt. Diese Veröffentlichung beschäftigt sich im Besonderen mit der Gestaltung eines Kontaktzungenträgers, der durch eine Verschweißung direkt mit Kontaktstiften eines Piezoaktors verbunden wird und somit eine Leitungsanordnung zur elektrischen Kontaktierung des Piezoaktors bereitstellt.Such a fuel injector and such a mounting method are for example from the DE 198 44 743 C1 known. This publication is particularly concerned with the design of a contact tongue carrier, which is connected by welding directly to contact pins of a piezoelectric actuator and thus provides a line arrangement for electrical contacting of the piezoelectric actuator.

Der bekannte Kontaktzungenträger ist zum unmittelbaren Anschweißen lediglich für Kraftstoffinjektoren geeignet, bei welchen sich die Kontakte des Piezoaktors in Axialrichtung betrachtet bis hin in den Bereich der Kontaktbaugruppe (z. B. Steckverbinder) erstrecken. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der Piezoaktor innerhalb des Injektorgehäuses in Axialrichtung betrachtet relativ nahe der Kontaktbaugruppe angeordnet ist. Ungeeignet ist der bekannte Kontaktzungenträger jedoch zur elektrischen Kontaktierung eines mit relativ kurzen Kontakten versehenen Piezoaktors, der in Axialrichtung betrachtet in einem mehr oder weniger großen Abstand zur Kontaktbaugruppe im Injektorgehäuse angeordnet ist. Dies ist beispielsweise der Fall bei von der Anmelderin geplanten Kraftstoffinjektoren der ”dritten Generation”, die sich von den herkömmlichen Injektoren durch einen deutlich näher an der Einspritzdüse befindlichen Piezoaktor unterscheiden. Der Piezoaktor der geplanten neuen Generation von Injektoren soll dementsprechend ”von unten” in das Injektorgehäuse eingeschoben werden. Da in beiden Systemen der elektrische Außenanschluss (Steckverbinder) an dem oberen Ende des Injektors (dem Einspritzventil entgegengesetzt) angeordnet ist, ergibt sich im geplanten Injektor eine vergleichsweise lange Bohrung im Injektorkörper, in der die Kontaktierung des Piezoaktors nach oben und anschließend nach außen zum Steckverbinder zu führen ist.Of the known contact carrier is for direct welding only for Suitable fuel injectors, in which the contacts of the piezoelectric actuator viewed in the axial direction up to the area of the contact assembly (eg connectors). This is especially the case Case when the piezoelectric actuator inside the injector in Viewed axially relative to the contact assembly considered is. However, the known contact tongue carrier is unsuitable for electrical contacting a provided with relatively short contacts piezoelectric actuator in Axial direction considered in a more or less large distance is arranged to the contact assembly in the injector. This is For example, the case of planned by the Applicant fuel injectors the third Generation", different from the conventional ones Injectors through a much closer to the injector located Distinguish piezoelectric actuator. The piezoelectric actuator of the planned new generation of injectors should accordingly inserted "from below" in the injector become. Because in both systems the external electrical connection (plug connector) at the upper end of the injector (opposite the injector) is arranged, results in the planned injector a comparatively long bore in the injector body, in the contacting of the piezoelectric actuator up and then after Outside lead to the connector is.

Gemäß eines auf internen betrieblichen Kenntnissen der Anmelderin beruhenden Stands der Technik ist vorgesehen, vergleichsweise kurze Kontakte des Piezoaktors vor einem Einschieben des Piezoaktors in das Injektorgehäuse durch Anschweißen von Leitungsdrähten in Axialrichtung zu verlängern. Hierbei entsteht jedoch ein erheblicher Mehraufwand im Rahmen der Fertigung des Kraftstoffinjektors. Erschwerend kommt hinzu, dass die Piezoaktorkontakte vergleichsweise dünn (typischer Durchmesser: 0,6 bis 0,8 mm) und empfindlich sind.According to one based on internal operational knowledge of the applicant State of the art is provided comparatively short contacts of the piezoelectric actuator before insertion of the piezoelectric actuator in the injector through welding of lead wires to extend in the axial direction. However, this results in a significant overhead in the context of Production of the fuel injector. To make matters worse, that the piezoactuator contacts are comparatively thin (typical diameter: 0.6 to 0.8 mm) and are sensitive.

Aus DE 100 39 218 A1 ist eine piezoelektrische Aktuatoranordnung bekannt, die ein Aktuatorgehäuse mit einer Gehäuseachse und einer axial einen einenends offenen und axial andernends verschlossenen Aufnahmeöffnung, einen axial länglichen, mit einem ersten Längsende voraus durch das offene Ende der Aufnahmeöffnung in diese einführbaren Hubkörper aus piezoelektrischem Material, eine auf das piezoelektrische Material aufgebrachte Elektrodenanordnung und elektrische Zuleitungsmittel zur Spannungszufuhr zu der Elektrodenanordnung aufweist. Die Zuleitungsmittel im Bereich des ersten Längsendes des Hubkörpers sind mit der Elektrodenanordnung kontaktiert, verlaufen von dort innerhalb der Aufnahmeöffnung längs des Hubkörpers zumindest bis annähernd in den Bereich eines axial gegenüber liegenden zweiten Längsendes des Hubkörpers und sind anschließend durch einen Austrittskanal aus dem Aktuatorgehäuse herausgeführt.Out DE 100 39 218 A1 a piezoelectric actuator assembly is known, comprising an actuator housing having a housing axis and an axially open at one end and axially other end receiving opening, an axially elongated, with a first longitudinal end ahead through the open end of the receiving opening in this insertable lifting body of piezoelectric material, one on the Piezoelectric material applied electrode assembly and electrical supply means for supplying voltage to the electrode assembly. The supply means in the region of the first longitudinal end of the lifting body are contacted with the electrode arrangement, extend from there within the receiving opening along the lifting body at least approximately into the region of an axially opposite second longitudinal end of the lifting body and are then led out through an outlet channel from the actuator housing.

Aus DE 102 05 909 B4 ist ein Dichtungselement für einen Piezoaktor eines Kraftstoffeinspritzventils bekannt. Das Dichtungselement ist zum Aufstecken auf die Kopfplatte eines Piezoaktors vorgesehen, wobei der Piezoaktor zum Einbau in einen Injektorkörper eines Einspritzmotors vorgesehen ist, wobei es sich bei dem Dichtungselement um ein einziges vollständig aus Elastomer gefertigtes Bauteil handelt, wobei an einem ersten Ende des Dichtungselements, mit dem das Dichtungselement in den Injektorkörper einsetzbar ist, mindestens ein umlaufender Dichtungswulst angeformt ist, der eine Abdichtung zum Injektorkörper hin bewirkt. Das Dichtungslement weist mindestens eine Durchführung zur Aufnahme eines Kontaktstiftes auf, der sich in Längsrichtung durch das Dichtungselement hindurch erstreckt, wobei die mindestens ein Durchführung mittels zweiter Dichtmittel zu dem Kontaktstift hin abgedichtet ist.Out DE 102 05 909 B4 a sealing element for a piezoelectric actuator of a fuel injection valve is known. The sealing element is provided for attachment to the top plate of a piezoelectric actuator, wherein the piezoelectric actuator is provided for installation in an injector body of an injection engine, wherein the sealing element is a single component made entirely of elastomer, wherein at a first end of the sealing element, with in that the sealing element can be inserted into the injector body, at least one peripheral sealing bead is formed, which effects a seal towards the injector body. The sealing element has at least one bushing for receiving a contact pin, which extends in the longitudinal direction through the sealing element, wherein the at least one bushing is sealed by means of second sealing means towards the contact pin.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die elektrische Kontaktierung eines Piezoaktors in einem Kraftstoffinjektor zu vereinfachen, wobei die Kontaktierung insbesondere bei einem mehr oder weniger großen Abstand zwischen Piezoaktor und Kontaktbaugruppe geeignet sein soll.It It is an object of the present invention to provide electrical contact to simplify a piezoelectric actuator in a fuel injector, wherein the contacting especially at a more or less large distance should be suitable between piezoelectric actuator and contact assembly.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1 bzw. ein Verfahren zur Herstellung eines Kraftstoffinjektors nach Anspruch 10. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung Bei dem erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektor ist vorgesehen, dass die Leitungsanordnung von einem axial zwischen der Kontaktbaugruppe und dem Piezoaktor eingefügten Verbindungsteil ausgebildet ist und piezoaktorseitig Schweißlaschen aufweist, die mit den Kontakten des Piezoaktors verschweißt sind.These Task is solved by a fuel injector according to claim 1 and a method, respectively for producing a fuel injector according to claim 10 dependent claims relate to advantageous developments of the invention in the fuel injector according to the invention is provided that the line arrangement of an axially between formed the contact assembly and the piezoelectric actuator inserted connector is and piezoaktorseitig welding lugs has, which are welded to the contacts of the piezoelectric actuator.

Die elektrische Kontaktierung des Piezoaktors im Rahmen der Montage des Kraftstoffinjektors ist damit erheblich vereinfacht. Insbesondere können auch vergleichsweise kurze Piezoaktorkontakte durch Zwischenfügung des Verbindungsteils und Verschweißung von Schweißlaschen des Verbindungsteils mit den Piezoaktorkontakten in einfacher Weise zur Kontaktbaugruppe hin kontaktiert werden.The electrical contacting of the piezoelectric actuator in the context of the assembly of the fuel injector is thus considerably simplified. In particular, comparatively short piezoactuator contacts can also be contacted in a simple manner to the contact assembly by interposition of the connecting part and welding of welding straps of the connecting part to the piezoactuator contacts.

Darüber hinaus ermöglicht die Erfindung die Fertigung eines Kraftstoffinjektors, bei welcher eine bereits im Injektorgehäuse montierte, vorgefertigte Einheit aus Verbindungsteil und Piezoaktor in sehr einfacher und zuverlässiger Weise zur Kontaktbaugruppe hin kontaktiert werden kann.Furthermore allows the invention the manufacture of a fuel injector, in which one already in the injector housing assembled, prefabricated unit consisting of connecting part and piezo actuator in a very simple and reliable Way can be contacted to the contact assembly.

Diese vereinfachte Montage ist insbesondere für Konstruktionen von Vorteil, bei welchen im eingebauten Zustand des Piezoaktors ohne Zwischenfügung des erfindungsgemäßen Verbindungsteils die Piezoaktorkontakte vergleichsweise schwer zugänglich wären. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn in Axialrichtung betrachtet ein vergleichsweise großer Abstand zwischen dem Piezoaktor und der Kontaktbaugruppe durch die Leitungsanordnung zu überbrücken ist. Das gemäß der Erfindung hierfür vorgesehene Verbindungsteil kann vorteilhaft an den Abstand der betreffenden Injektorkonstruktion angepasst werden. Eine vorgefertigte Einheit aus Verbindungsteil und Piezoaktor kann eine sowohl im Montageprozess als auch im Betrieb des Injektors besonders robuste Einheit aus gebilden, die z. B. bei einer vollautomatischen Montage von unten in das Injektorgehäuse eingeschoben werden kann.These simplified assembly is particularly advantageous for constructions, in which in the installed state of the piezoelectric actuator without interposition of the inventive connecting part the piezoactuator contacts would be relatively difficult to access. This may for example be the case when viewed in the axial direction a comparatively large one Distance between the piezoelectric actuator and the contact assembly through the Line arrangement is to be bridged. That according to the invention intended for this purpose Connecting part can be advantageous to the distance of the relevant Injector design can be adjusted. A prefabricated unit The connecting part and the piezoelectric actuator can be used both in the assembly process as well as in the operation of the injector particularly robust unit of form, the z. B. at a fully automatic assembly inserted from below into the injector can be.

Durch die Verwendung von Schweißlaschen, die mit den Piezoaktorkontakten verschweißt sind, ergibt sich eine große Zuverlässigkeit der elektrischen Kontaktierung. Bislang bei der oben erwähnten Verlängerung der Kontakte des Piezoaktors durch Anschweißen von Verlängerungsdrähten abhängig von der Konstruktion notwendige Maßnahmen zum Ausgleich von Längenänderungen (z. B. thermisch bedingt) und/oder Maßnahmen zur Zug- und Druckentlastung der Schweißnähte können vorteilhaft in die Konstruktion des Verbindungsteils einbezogen werden. Zunächst liefert die in der Praxis ohnehin vorhandene axiale Länge der Schweißlaschen bereits einen Toleranzausgleich hinsichtlich der Länge der vom Piezoaktor abstehenden Kontakte. Des weiteren ergibt sich bei der Erfindung der Vorteil, dass das Material sowie der konkrete Verlauf der Leitungsanordnung (Leitungsdrähte) sehr frei gewählt werden können. Damit können beispielsweise thermisch bedingte Längenänderungen minimiert werden (insbesondere durch entsprechende Materialauswahl) und/oder in ihren Auswirkungen besser gehandhabt werden (insbesondere durch entsprechende Wahl des Verlaufs der Leitungsanordnung innerhalb des Verbindungsteils). Schließlich sind das Material und die Gestaltung (z. B. gegenseitiger Abstand und Durchmesser) der seitens der Kontaktbaugruppe befindlichen Enden der Leitungsdrähte unabhängig von der Gestaltung der Piezoaktorkontakte und somit an die Kontaktbaugruppe anpassbar.By the use of welding straps that are welded to the Piezoaktorkontakten results in a great reliability the electrical contact. So far with the extension mentioned above the contacts of the piezoelectric actuator by welding of extension wires depending on the construction necessary measures to compensate for changes in length (For example, thermally induced) and / or measures for tension and pressure relief the welds can be beneficial be included in the construction of the connecting part. First delivers the existing in practice anyway axial length of the welding straps already tolerance compensation with regard to the length of contacts projecting from the piezoactuator. Furthermore, results at the invention of the advantage that the material and the concrete Course of the line arrangement (wires) are chosen very freely can. With that you can For example, thermally induced changes in length are minimized (in particular by appropriate selection of materials) and / or in theirs Better managed (in particular through appropriate Choice of the course of the line arrangement within the connecting part). After all are the material and the design (eg mutual distance and diameter) of the terminals of the contact assembly the lead wires independently from the design of the piezo actuator contacts and thus to the contact assembly customizable.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Injektorgehäuse hülsenförmig ist und im Bereich des Verbindungsteils eine ringförmig geschlossene, axial sich erstreckende Gehäuseinnenwand aufweist, welche das mit einer axial sich erstreckenden Umfangsfläche ausgebildete Verbindungsteil mit geringfügigem Spiel umschließt. Durch diese konstruktive Anpassung des Verbindungsteils an die Gehäuseinnenwand ergibt sich eine einfache Einschiebbarkeit des Verbindungsteils und gleichzeitig eine gewisse Führung des Verbindungsteils beim Einschieben. Die im Bereich des Verbindungsteils vorgesehene Gehäuseinnenwand sowie die davon geführte Umfangsfläche des Verbindungsteils können beispielsweise im wesentlichen zylindrisch ausgebildet sein. Es sind jedoch auch andere Querschnittsformen dieser einander zugewandten Flächen denkbar, solange die Gestaltung es ermöglicht, dass das Verbindungsteil in Axialrichtung in diesen Gehäuseabschnitt eingeschoben werden kann. In dieser Hinsicht sind auch konische Flächen prinzipiell denkbar.In a preferred embodiment is provided that the Injektorgehäuse is sleeve-shaped and in the region of Connecting parts a ring has closed, axially extending housing inner wall, which the formed with an axially extending peripheral surface connecting part with slight Game encloses. By this structural adaptation of the connecting part to the housing inner wall results in a simple insertion of the connecting part and at the same time some guidance of the connecting part during insertion. The in the area of the connecting part provided housing inner wall as well as the guided ones peripheral surface of the connecting part can for example, be formed substantially cylindrical. It However, are also other cross-sectional shapes of these facing each other surfaces conceivable, as long as the design allows it, that the connecting part in the axial direction in this housing section can be inserted. In this regard, too, are conical Surfaces in principle conceivable.

Es ist von Vorteil, Maßnahmen zur Verdrehsicherung betreffend das in das Injektorgehäuse einzufügende Verbindungsteil vorzusehen. Beispielsweise können dann automatisierte Montageschritte vereinfacht werden. Hierbei ist insbesondere an die durch eine Verdrehsicherung gut definierte Lage der Leitungsenden am oberen Ende des Verbindungsteils (zur Kontaktbaugruppe hin) zu denken. Die dort erfolgende elektrische Weiterverbindung kann dann ohne Probleme hinsichtlich der Winkelstellung des Verbindungsteils automatisiert erfolgen.It is beneficial measures for preventing rotation concerning the inserted into the injector connector provided. For example, you can then automated assembly steps are simplified. in this connection is particularly well-defined by a rotation Position of the cable ends at the upper end of the connecting part (for Contact assembly). The there taking place electrical Forwarding can then without problems in terms of angular position the connection part automated.

In einer Ausführungsform ist daher vorgesehen, dass die axial sich erstreckende Gehäuseinnenwand wenigstens eine radiale Einbuchtung und/oder Ausbuchtung aufweist, die verdrehsichernd im Eingriff mit einer korrespondierenden Ausbuchtung bzw. Einbuchtung der axial sich erstreckenden Umfangsfläche des Verbindungsteils steht. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass eine dem Piezoaktor zugewandte Stirnfläche des Verbindungsteils wenigstens eine axiale Erhaben heit und/oder Aussparung aufweist, die verdrehsichernd im Eingriff mit einer korrespondierenden Aussparung bzw. Erhabenheit einer dem Verbindungsteil zugewandten Stirnfläche des Piezoaktors steht, die z. B. von einer auf die Piezokeramik aufgesetzten Kopfanordnung ausgebildet wird.In an embodiment is therefore intended that the axially extending housing inner wall has at least one radial indentation and / or bulge, the rotationally locking in engagement with a corresponding bulge or indentation of the axially extending peripheral surface of the Connecting parts stands. Alternatively or additionally, it may be provided that an end face of the connecting part facing the piezoelectric actuator is at least has an axial sublime and / or recess, the rotationally locking in engagement with a corresponding recess or sublimity one of the connecting part facing end face of the piezoelectric actuator, the z. B. formed by a patch on the piezoceramic head assembly becomes.

Bevorzugt weist der Piezoaktor an seinem dem Verbindungsteil zugewandten Ende eine so genannte Kopfplatte auf, die mit axialen Durchführungen versehen ist, so dass in Axialrichtung abstehende Kontakte des Piezoaktors durch diese Durchführungen durchtreten können. Eine solche an sich bekannte Kopfplatte kann im Rahmen der Erfindung wenigstens eine der oben erwähnten axialen Aussparungen bzw. Erhabenheiten aufweisen, um eine Verdrehsicherung für das Verbindungsteil bezüglich des Piezoaktors vorzusehen.Preferably, the piezoelectric actuator at its end facing the connecting part on a so-called top plate, which is provided with axial passages, so that protrude in the axial direction de contacts of the piezoelectric actuator can pass through these bushings. In the context of the invention, such a head plate, which is known per se, can have at least one of the abovementioned axial recesses or raised areas, in order to provide an anti-twist device for the connecting part with respect to the piezoelectric actuator.

Eine einfache Herstellung des Verbindungsteils ergibt sich beispielsweise dann, wenn dieses als Kunststoffformteil ausgebildet ist, wobei zur Realisierung der Leitungsanordnung zwischen den beiden axialen Seiten des Verbindungsteils sich erstreckende Leitungen und/oder die Schweißlaschen in einfacher Weise im Kunststoffmaterial eingeformt sein können. Beispielsweise können Leitungsdrähte in das Kunststoffmaterial eingeformt werden, die mit den Schweißlaschen z. B. durch eine Verschweißung, ein Krimpen, etc. mechanisch und elektrisch verbunden sind. Die Verbindung zwischen den Leitungsdrähten und den Schweißlaschen wird hierbei bevorzugt bereits vor dem Einformprozess hergestellt.A simple production of the connecting part results, for example when this is formed as a plastic molding, wherein for the realization of the line arrangement between the two axial Side of the connecting part extending lines and / or the welding lugs can be formed in a simple manner in the plastic material. For example can lead wires be molded into the plastic material, with the welding straps z. B. by welding, Crimping, etc. are mechanically and electrically connected. The Connection between the wires and the welding straps is hereby preferably already produced before the molding process.

Bevorzugt erfolgt die elektrische Verbindung zwischen den Schweißlaschen des Verbindungsteils und den Kontakten des Piezoaktors durch Aufsetzen des Verbindungsteils auf eine vorgefertigte Piezoaktoreinheit und nachfolgende Verschwei ßung. Hierzu ist es zweckmäßig, wenn die Kontakte des Piezoaktors als axial vom Piezoaktor abstehende Kontakte, insbesondere als Kontaktstifte ausgebildet sind, welche beim Aufsetzen des Verbindungsteils zur Anlage mit den Schweißlaschen kommen.Prefers the electrical connection between the welding lugs takes place of the connecting part and the contacts of the piezoelectric actuator by placing the Connecting parts on a prefabricated Piezoaktoreinheit and subsequent Welding. For this purpose, it is useful if the contacts of the piezoelectric actuator as axially projecting from the piezoelectric actuator Contacts, in particular designed as contact pins, which when placing the connecting part to rest with the welding lugs come.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Verbindungsteil in seinem Umfangsbereich seitliche Aussparungen auf, in welchen die Schweißlaschen angeordnet sind und welche einen Zugang zur Verschweißung der Schweißlaschen mit den Kontakten des Piezoaktors erlauben. An solchen Aussparungen kann beispielsweise ein Schweißwerkzeug eingreifen, um das betreffende Paar von Schweißlasche und Piezoaktorkontakt gegeneinander zu belasten und miteinander zu verschweißen. Wenngleich die Schweißlaschen und somit die hierfür vorgesehenen seitlichen Aussparungen sich auf gleicher axialer Höhe (und in Umfangsrichtung des Verbindungsteils voneinander beabstandet) befinden können, so ist in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die mit den Schweißlaschen versehenen, piezoaktorseitigen Enden der Leitungen des Verbindungsteils in Axialrichtung zueinander versetzt angeordnet sind. Dies besitzt den Vorteil, dass für jede Schweißlasche bzw. jede eine Schweißlasche enthaltende Aussparung mehr Platz in dem Verbindungsteil zur Verfügung steht. Dies vereinfacht wiederum den Verschweißprozess.In a particularly preferred embodiment has the connecting part in its peripheral region lateral recesses on, in which the welding straps are arranged and what an access to the welding of the Welding lugs with allow the contacts of the piezoelectric actuator. At such recesses For example, a welding tool engage the relevant pair of welding tab and piezo actuator contact to load against each other and to weld together. Although the welding lugs and therefore the one for it provided lateral recesses are at the same axial height (and spaced apart in the circumferential direction of the connecting part) can be located such is in a preferred embodiment provided that the piezoactor side provided with the welding straps Ends of the lines of the connecting part in the axial direction to each other are arranged offset. This has the advantage that for each welding lug or each one welding lug containing recess more space in the connector is available. This in turn simplifies the welding process.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Verbindungsteil piezoaktorseitig eine im Wesentlichen ebene Stirnfläche auf, von welcher ausgehend Zuführöffnungen in das Innere des Verbindungsteils bis hin zu den Schweißlaschen (bzw. Aussparungen) verlaufen, so dass die Piezoaktorkontakte beim Aufsetzen des Verbindungsteil auf den Piezoaktor durch diese Öffnungen hindurchtreten und mit ihren Enden im Bereich der Schweißlaschen zur Anlage kommen können. Hierbei ist es weiter bevorzugt, dass diese Zuführöffnungen sich im Verlauf von der piezoaktorseitigen Stirnfläche zu den Schweißlaschen verjüngen. Diese Maßnahme schafft einen Toleranzausgleich bezüglich der relativen Anordnung der Zuführöffnungen und der Piezoaktorkontakte und lässt sich auch dazu nutzen, die Anordnung der Schweißlaschen abweichend von der Anordnung der Piezoaktorkontakte vorzusehen.In a preferred embodiment the connection part has a piezo actuator side substantially flat face on, starting from which feed openings in the interior of the connecting part to the welding straps (or recesses) extend, so that the piezo actuator contacts during Placing the connecting part on the piezoelectric actuator through these openings pass through and with their ends in the area of the welding straps can come to the plant. It is further preferred that these feed openings in the course of the piezoactuator side end face to the welding lugs rejuvenate. This measure creates a tolerance compensation with respect to the relative arrangement the feed openings and the piezo actuator contacts and leaves also use the arrangement of the welding straps deviating from the Provide arrangement of Piezoaktorkontakte.

Die Schweißlaschen können beispielsweise im Wesentlichen in Axialrichtung sich erstreckende Kontaktflächen aufweisen, die bei der Montage des Verbindungsteils gegen die Umfangsflächen der beispielsweise als axial abstehende Stifte ausgebildeten Kontakte des Piezoaktors laufen. Die anliegenden Piezoaktorkontakte können sodann beispielsweise durch eine Widerstandsschweißung mit den Schweißlaschen verbunden werden.The welding lugs can for example, have contact surfaces extending substantially in the axial direction, in the assembly of the connecting part against the peripheral surfaces of for example, formed as axially projecting pins contacts run the piezoelectric actuator. The adjacent piezo actuator contacts can then for example, by a resistance welding with the welding straps get connected.

Für eine weitere Vereinfachung der Injektormontage ist es von Vorteil, wenn das Verbindungsteil an seiner der später der Kontaktbaugruppe zugewandten Seite bereits mit einem Dichtelement versehen ist, welches die auf dieser Seite aus dem Verbindungsteil ragenden Leitungsdrahtenden abdichtet und elektrisch isoliert.For another Simplification of the injector assembly, it is advantageous if the connecting part to his later the contact assembly facing side already with a sealing element which is on this side of the connecting part protruding wire ends and electrically insulated.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es stellen dar:The Invention will be described below with reference to an embodiment with reference to the attached Drawings closer described. They show:

1 ist eine Seitenansicht eines Paars von Leitungsdrähten mit aufgekrimpten Schweißlaschen, 1 FIG. 12 is a side view of a pair of lead wires with crimped welding tabs; FIG.

2 ist eine Seitenansicht eines Verbindungsteils, in welchem die Leitungsanordnung von 1 eingeformt wurde, und 2 is a side view of a connecting part, in which the line arrangement of 1 was formed, and

3 ist eine schematische Seitenansicht eines Kraftstoffinjektors mit einem Piezoaktor, der unter Verwendung des Verbindungsteils von 2 zur elektrischen Kontaktierung des Piezoaktors montiert wurde. 3 is a schematic side view of a fuel injector with a piezoelectric actuator, using the connecting part of 2 was mounted for electrical contacting of the piezoelectric actuator.

3 veranschaulicht den prinzipiellen Aufbau eines piezobetätigten Kraftstoffinjektors 1 für eine Brennkraftmaschine. Bei dem dargestellten Kraftstoffinjektor 1 handelt es sich um einen Dieselinjektor zur Verwendung in einem Speichereinspritzsystem (”common rail”) für die Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. 3 illustrates the basic structure of a piezobetätigten fuel injector 1 for an internal combustion engine. In the illustrated fuel injector 1 it is a diesel injector for use in a storage injection System ("common rail") for the internal combustion engine of a motor vehicle.

Der Kraftstoffinjektor 1 umfasst ein an einem unteren Ende eines in einer Axialrichtung A langgestreckten Injektorgehäuses 10 angeordnetes Kraftstoffeinspritzventil 12, einen in einem mittleren Bereich des Injektorgehäuses 10 angeordneten Piezoaktor 14 zur Betätigung des Kraftstoffeinspritzventils 12 und eine an einem oberen Ende des Injektorgehäuses 10 angeordnete Kontaktbaugruppe 16 zum elektrischen Anschluss des Kraftstoffinjektors 1 über einen Steckverbinder 18 an eine Einspritzsteuereinheit. Das lediglich mit seiner Kontur dargestellte Injektorgehäuse 10 ist in an sich bekannter Weise mehrteilig aufgebaut und insgesamt hülsenartig.The fuel injector 1 includes an injector housing elongated in an axial direction A at a lower end 10 arranged fuel injection valve 12 one in a central region of the injector housing 10 arranged piezoelectric actuator 14 for actuating the fuel injection valve 12 and one at an upper end of the injector housing 10 arranged contact assembly 16 for electrical connection of the fuel injector 1 via a connector 18 to an injection control unit. The injector housing shown only with its contour 10 is constructed in several parts in a conventional manner and overall sleeve-like.

In an sich bekannter Weise sind am oberen Ende des Injektorgehäuses 10 Anschlüsse für eine Hochdruck-Kraftstoffzufuhr aus einem Kraftstoff-Druckspeicher sowie eine Kraftstoffabfuhr (Leckageleitung) vorgesehen. In der schematischen 1 ist von diesen Anschlüssen lediglich der Hochdruckanschluss 20 dargestellt. Letztere Komponenten sind jedoch für das Verständnis der Erfindung nicht wesentlich. Dasselbe gilt für Details des Piezoaktors 14, dessen Wirkverbindung zum Einspritzventil 12 sowie die konkrete Gestaltung dieses Einspritzventils 12. Möglichkeiten zur Gestaltung des Piezoaktors 14 sowie des damit in Wirkverbindung stehenden Kraftstoffeinspritzventils 12 (z. B. hydraulisches Servoventil) sind dem Fachmann wohlbekannt und bedürfen daher keiner näheren Erläuterung. Lediglich beispielhaft sei im Hinblick auf die Gestaltung des Kraftstoffinjektors insgesamt auf die DE 199 56 256 B4 und die DE 100 07 175 A1 verwiesen. Im Hinblick auf die Gestaltung eines bei dem Kraftstoffinjektor 1 einsetzbaren Piezoaktors sei lediglich beispielhaft verwiesen auf die DE 196 46 676 C1 , die DE 198 44 742 C1 und die DE 101 49 746 C1 .In a conventional manner are at the upper end of the injector 10 Connections for a high-pressure fuel supply from a fuel pressure accumulator and a fuel discharge (leakage line) provided. In the schematic 1 Of these connections is only the high pressure port 20 shown. However, the latter components are not essential to the understanding of the invention. The same applies to details of the piezoelectric actuator 14 , whose operative connection to the injection valve 12 as well as the concrete design of this injector 12 , Possibilities for the design of the piezo actuator 14 and the fuel injector operatively connected therewith 12 (eg hydraulic servo valve) are well known to the person skilled in the art and therefore require no further explanation. For example, with regard to the design of the fuel injector on the total DE 199 56 256 B4 and the DE 100 07 175 A1 directed. With regard to the design of a fuel injector 1 usable piezoelectric actuator is merely by way of example referred to the DE 196 46 676 C1 , the DE 198 44 742 C1 and the DE 101 49 746 C1 ,

Für die vorliegende Erfindung wesentlich ist die Realisierung der elektrischen Kontaktierung des Piezoaktors 14, d. h. die Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen Kontakten 15 des Piezoaktors 14 und der im axialen Abstand dazu angeordneten Kontaktbaugruppe 16. Diese elektrische Kontaktierung des Piezoaktors 14 erfolgt über eine axial zwischen der Kontaktbaugruppe 16 und dem Piezoaktor 14 sich erstreckende Leitungsanordnung, die bei dem Kraftstoffinjektor 1 von einem axial zwischen der Kontaktbaugruppe 16 und dem Piezoaktor 14 eingefügten Verbindungsteil 24 ausgebildet ist. Zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem Verbindungsteil 24 und dem Piezoaktor 14 wird dieses Verbindungsteil 24 zunächst auf dem Piezoaktor 14 angeordnet, dann durch eine Verschweißung mit den Piezoaktorkontakten 15 verbunden, und schließlich bei der Montage des Kraftstoffinjektors 1 von un ten in eine zentrale Bohrung des Injektorgehäuses 10 eingeschoben.Essential for the present invention is the realization of the electrical contacting of the piezoelectric actuator 14 ie the establishment of an electrical connection between contacts 15 of the piezo actuator 14 and the contact assembly arranged at an axial distance therefrom 16 , This electrical contacting of the piezoelectric actuator 14 via an axial between the contact assembly 16 and the piezo actuator 14 extending line arrangement, in the fuel injector 1 from one axially between the contact assembly 16 and the piezo actuator 14 inserted connecting part 24 is trained. For making an electrical connection between the connecting part 24 and the piezo actuator 14 becomes this connecting part 24 first on the piezoelectric actuator 14 arranged, then by welding with the Piezoaktorkontakten 15 connected, and finally during assembly of the fuel injector 1 from un th in a central bore of the injector 10 inserted.

Die Fertigung des Verbindungsteils 24 sei nachfolgend mit Bezug auf die 1 und 2 erläutert.The production of the connecting part 24 be below with reference to the 1 and 2 explained.

1 zeigt die zur Ausbildung der elektrischen Leitungsanordnung verwendeten elektrisch leitenden Drähte 28 aus einem Material hoher Steifigkeit (z. B. CuSn6F64). Die Drähte 28 sind unterschiedlich lang und besitzen einen Durchmesser von etwa 0,8 mm. Die Leitungsdrähte 28 werden zunächst an einem Ende mit ebenfalls elektrisch leitenden Schweißlaschen 30 versehen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Schweißlaschen 30 aufgekrimpt. Unterschiedliche Werkstoffe und/oder Oberflächenbeschichtungen der Drähte 28 und der Schweißlaschen 30 ermöglichen optimale Werkstoffpaarungen für die weiter unten noch beschriebenen Weiterkontaktierungen. Durch eine Umspritzung dieser Bauteile entsteht das in 2 dargestellte Verbindungsteil 24. 1 shows the electrically conductive wires used to form the electrical lead arrangement 28 made of a material of high rigidity (eg CuSn6F64). The wires 28 are different lengths and have a diameter of about 0.8 mm. The wires 28 are initially at one end with also electrically conductive welding straps 30 Mistake. In the illustrated embodiment, the welding flaps 30 crimped. Different materials and / or surface coatings of the wires 28 and the welding straps 30 enable optimum material pairings for the further contacts described below. An encapsulation of these components creates the in 2 illustrated connection part 24 ,

2 zeigt das insgesamt etwa zylindrische Verbindungsteil 24. Es ist als Kunststoffformteil umfassend einen Verbindungshülsenkorpus 26 aus Kunststoff mit den darin eingeformten Leitungsdrähten 28 und mechanisch und elektrisch damit verbundenen Schweißlaschen 30 ausgebildet. 2 shows the total approximately cylindrical connecting part 24 , It is as a plastic molded part comprising a connection sleeve body 26 made of plastic with the lead wires formed therein 28 and mechanically and electrically connected welding straps 30 educated.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich das Paar von Leitungsdrähten 28 mit einheitlichem Querschnitt parallel zueinander in Axialrichtung A. Abweichend von diesem Beispiel ist es jedoch denkbar, dass z. B. in Anpassung an den weiteren Kontaktierungsverlauf im Bereich der Kontaktbaugruppe 16 die am oberen Ende austretenden Enden der Leitungsdrähte 28 einen im Verlauf sich ändernden Querschnitt und/oder gegen seitigen Abstand besitzen. Auch kann der Verlauf der Leitungsdrähte 28 abweichend von dem dargestellten Beispiel Krümmungen und/oder Knicke aufweisen, um eine besonders wirksame Zug/Druck-Entlastung zu realisieren.In the illustrated embodiment, the pair of lead wires extends 28 with a uniform cross-section parallel to each other in the axial direction A. Deviating from this example, however, it is conceivable that z. B. in adaptation to the further Kontaktierungsverlauf in the region of the contact assembly 16 the ends of the lead wires exiting at the upper end 28 have a varying in cross section and / or mutual distance. Also, the course of the lead wires 28 deviating from the illustrated example curvatures and / or kinks have to realize a particularly effective train / pressure relief.

Die am oberen Ende des Verbindungsteils 24 austretenden Leitungsdrahtenden können beispielsweise im Bereich der Kontaktbaugruppe verschweißt werden, z. B. unter Verwendung eines Kontaktzungenträgers, wie in der eingangs erwähnten DE 198 44 743 C1 beschrieben. Ein solcher Schweißvorgang im Rahmen der Montage des Kraftstoffinjektors kann sehr bequem durchgeführt werden, insbesondere ohne eine durch das Injektorgehäuse bedingte Platzknappheit. Das Verbindungsteil 24 besitzt dann gewissermaßen die Funktion einer ”Verlängerung” der Kontakte des Piezoaktors nach oben hin. Alternativ können die am oberen Ende des Verbindungsteils 24 austretenden Leitungsdrahtenden über eine Steckverbindung an der Kontaktbaugruppe 16 kontaktiert werden.The at the upper end of the connecting part 24 leaking lead wire ends can be welded, for example, in the region of the contact assembly, z. B. using a contact tongue carrier, as in the aforementioned DE 198 44 743 C1 described. Such a welding operation in the context of the assembly of the fuel injector can be carried out very conveniently, in particular without a space shortage caused by the injector housing. The connecting part 24 then, as it were, has the function of an "extension" of the contacts of the piezoelectric actuator upwards. Alternatively, those at the top of the connector 24 emerging wire ends via a plug connection to the contact module 16 contacted become.

Ganz allgemein erweist sich eine besonders robuste Ausführung der Leitungsdrähte 28 als besonders vorteilhaft, bei welcher die Leitungsdrahtenden oder die Leitungsdrähte 28 insgesamt z. B. einen im Vergleich zu den Piezoaktorkontakten 15 vergrößerten Querschnitt aufweisen können und/oder aus einem Material mit höherer mechanischer Belastbarkeit ausgebildet sein können.In general, a particularly robust design of the lead wires proves 28 as particularly advantageous, in which the lead wire ends or the lead wires 28 total z. B. one compared to the Piezoaktorkontakten 15 may have enlarged cross section and / or may be formed of a material with higher mechanical strength.

Mit den eingeformten Leitungsdrähten 28 verbunden ist jeweils eine der Schweißlaschen 30. Jede Schweißlasche 30 ist im Wesentlichen von einem flachen, in Axialrichtung A langgestreckten Metallplättchen gebildet, welches nach einem Aufsetzen des Verbindungsteils 24 auf den Piezoaktor 14 zur Anlage mit einem der beiden Piezoaktor-Kontaktstifte 15 kommt und mit diesem verschweißt wird. Beim Aufsetzen des Verbindungsteils 24 auf den Piezoaktor 14 laufen die Piezoaktorkontakte 15 in Zuführöffnungen 32 ein, die sich von einer unteren Stirnfläche 34 des Verbindungsteils 24 bis hin zu seitlichen Aussparungen 36 des Verbindungshülsenkorpus erstrecken. Die Aussparungen 36 mit den darin befindlichen Schweißlaschen 30 sind in Axialrichtung A zueinander versetzt angeordnet.With molded cable wires 28 in each case one of the welding straps is connected 30 , Every welding lug 30 is essentially formed by a flat, elongated in the axial direction A metal plate, which after a placement of the connecting part 24 on the piezoelectric actuator 14 for installation with one of the two piezoactuator contact pins 15 comes and is welded with this. When placing the connecting part 24 on the piezoelectric actuator 14 run the piezo actuator contacts 15 in feed openings 32 a, extending from a lower end face 34 of the connecting part 24 to the side recesses 36 of the connecting sleeve body. The recesses 36 with the welding lugs in it 30 are arranged offset in the axial direction A to each other.

Ein trichterartig nach oben sich verjüngender Querschnitt der Zuführöffnungen 32 sorgt hierbei für eine einfache Einführbarkeit der Piezoaktorkontakte 15 und gleichzeitig eine genaue Positionierung der oberen Enden der eingeführten Piezoaktorkontakte 15 zur Anlage an den Schweißlaschen 30. Falls die von dem Piezoaktor 14 abstehenden Kontakte 15 ein Stück weit isoliert sind, so kann in diesem trichterförmigen Bereich ein Übergang von isolierten zu nicht isolierten Abschnitten der Piezoaktorkontakte vorgesehen sein. Auf Grund der elektrisch isolierenden Eigenschaft des Verbindungshülsenkorpus 26 ist eine Längentoleranz des isolierten Kontaktabschnitts ohne die Gefahr eines elektrischen Kurzschlusses tolerierbar. Korrespondierend zur Anordnung der Zuführöffnungen 32 kann eine an der oberen Stirnfläche des Piezoaktors 14 aufgesetzte Kopfplatte mit axialen Öffnungen bzw. Durchführungen zum Durchtritt der in Axialrichtung abstehenden Kontaktstifte des Piezoaktors 14 versehen sein.A funnel-like upwardly tapering cross section of the feed openings 32 This ensures easy insertion of the piezo actuator contacts 15 and at the same time accurate positioning of the upper ends of the inserted piezoactuator contacts 15 for contact with the welding lugs 30 , If that of the piezoelectric actuator 14 protruding contacts 15 are isolated a little way, it may be provided in this funnel-shaped area, a transition from isolated to non-insulated portions of the piezoelectric actuator. Due to the electrically insulating property of the connecting sleeve body 26 a length tolerance of the insulated contact portion without the risk of electrical short circuit is tolerable. Corresponding to the arrangement of the feed openings 32 can one on the upper face of the piezoelectric actuator 14 patch top plate with axial openings or bushings for the passage of the projecting in the axial direction pins of the piezoelectric actuator 14 be provided.

Der axiale Versatz der Schweißlaschen 30 bzw. der zugehörigen Aussparungen 36 wie dargestellt gestattet es, die Schweißlaschen 30 bzw. die zum Zugang eines Schweißwerkzeugs vorteilhaften Aussparungen 36 vergleichsweise groß vorzusehen. Hier können z. B. Widerstandsschweißelektroden ”eintauchen”. Durch die Länge der freien Schweißlaschen 30 und durch die Länge der Aussparungen 36 ist eine Längentoleranz der von unten zu zuführenden Piezoaktorkontaktstifte ausgleichbar. Anders ausgedrückt minimieren die axial zueinander versetzten Schweißverbindungen den erforderlichen Bauraum beim Einbau in das hülsenförmige Injektorgehäuse 10.The axial offset of the welding straps 30 or the associated recesses 36 as shown, allows the welding straps 30 or the advantageous for the access of a welding tool recesses 36 to provide comparatively large. Here can z. B. Resistance welding electrodes "dip". By the length of the free welding straps 30 and by the length of the recesses 36 is a length tolerance compensated from below to be supplied Piezoaktorkontaktstifte. In other words, the axially offset welded joints minimize the required installation space when installed in the sleeve-shaped injector housing 10 ,

In 2 sind ferner zwei Positionierstifte 38 zu erkennen, die an der unteren Stirnfläche 34 des Verbindungsteils 24 in Axialrichtung A nach unten abstehend, einander gegenüberliegend angeordnet sind. Im montierten Zustand des Kraftstoffinjektors 1 (3) stehen die Positionierstifte 38 im Eingriff mit korrespondierend an der Oberseite des Piezoaktors 14 vorgesehenen Positionierstiftaufnahmen. Derartige Aussparungen (oder auch Erhabenheiten zum Eingriff in korrespondierende Aussparungen des Verbindungsteils 24) können in einfacher Weise an der nach oben gewandten Stirnseite einer Piezoaktor-Kopfplatte ausgebildet sein, die an dieser Stelle des Piezoaktors 14 üblicherweise ohnehin vorhanden ist. Es ergibt sich eine Verdrehsicherung für das Verbindungsteil 24 bezüglich des Piezoaktors 14, die bei der Herstellung des Verbunds aus dem Verbindungsteil 24 und dem Piezoaktor 14 hilfreich ist.In 2 are also two positioning pins 38 to recognize that at the lower end face 34 of the connecting part 24 in the axial direction A downwardly projecting, are arranged opposite to each other. In the assembled state of the fuel injector 1 ( 3 ) are the positioning pins 38 in engagement with corresponding to the top of the piezoelectric actuator 14 provided positioning pin recordings. Such recesses (or even sublime to engage in corresponding recesses of the connecting part 24 ) can be formed in a simple manner on the upwardly facing end face of a piezoelectric actuator head plate, at this point of the piezoelectric actuator 14 usually present anyway. This results in a rotation for the connection part 24 with respect to the piezoelectric actuator 14 used in the manufacture of the composite from the connecting part 24 and the piezo actuator 14 helpful.

Schließlich ist in 2 ein vormontiertes Dichtelement 40 gestrichelt eingezeichnet, welches mit Durchtrittsöffnungen zum Durchtritt der oberen Enden der Leitungsdrähte 28 versehen ist und diese Leitungsdrähte 28, nach Einbau des Verbindungsteils 24, gegenüber dem Injektorgehäuse 10 abdichtet. Diese Abdichtung verhindert das Eindringen von ”schädlichen Medien” (Kraftstoff, Öl etc.) aus der Installationsumgebung des Injektors 10 in den Aktorraum hinein. Derartige Dichtelemente sind in vielfältiger Weise an sich bekannt. Lediglich beispielhaft sei diesbezüglich auf das in der WO 03/069152 A1 beschriebene Dichtungselement verwiesen.Finally, in 2 a pre-assembled sealing element 40 dashed lines, which with openings for the passage of the upper ends of the wires 28 is provided and these wires 28 , after installation of the connecting part 24 , opposite the injector housing 10 seals. This seal prevents the penetration of "harmful media" (fuel, oil, etc.) from the installation environment of the injector 10 into the actuator room. Such sealing elements are known per se in many ways. Merely by way of example in this regard to the in the WO 03/069152 A1 directed sealing element described.

Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel, bei welchem das Verbindungsteil 24 eine etwa zylindrische Umfangs- bzw. Mantelfläche besitzt, deren Durchmesser geringfügig kleiner bemessen ist als der Durchmesser der in diesem Abschnitt des Injektorgehäuses 10 ebenfalls etwa zylindrischen Gehäuseinnenwand (nicht dargestellt), könnten die Umfangsfläche des Verbindungsteils 24 sowie korrespondierend hierzu die Gehäuseinnenwand des Injektorgehäuses 10 derart gestaltet werden, dass die gewünschte Drehstellung des Verbindungsteils 24 (samt Piezoaktor 14) bereits beim Einschieben in den entsprechenden Gehäuseabschnitt sichergestellt wird. Auch diese Maßnahme vereinfacht die Montage des Kraftstoffinjektors 1 und kann beispielsweise durch wenigstens eine radiale Ausbuchtung der Gehäuseinnenwand realisiert werden, welche in eine korrespondierende Einbuchtung einer axial sich erstreckenden Umfangsfläche des Verbindungsteils 24 eingreift.Notwithstanding the illustrated embodiment, in which the connecting part 24 has an approximately cylindrical circumferential or lateral surface whose diameter is dimensioned slightly smaller than the diameter of the in this section of the injector 10 also about cylindrical housing inner wall (not shown), the peripheral surface of the connecting part 24 and corresponding thereto the housing inner wall of the injector housing 10 be designed such that the desired rotational position of the connecting part 24 (including piezoelectric actuator 14 ) is already ensured when inserted into the corresponding housing section. This measure also simplifies the installation of the fuel injector 1 and can be realized for example by at least one radial bulge of the housing inner wall, which in a corresponding recess of an axially extending peripheral surface of the connecting part 24 intervenes.

Bei der Montage des Kraftstoffinjektors 1 wird nach Verbindung des Piezoaktors 14 mit dem Verbindungsteil 24 (Verschweißung der Schweißlaschen 30 mit den Piezoaktorkontakten 15) der somit gebildete Verbund von unten in einen oberen Abschnitt des (mehrteiligen) hülsenförmigen Injektorgehäuses 10 eingeschoben. Anschließend wird die als Kontaktzungenträger ausgebildete Kontaktbaugruppe 16 am oberen Ende des Kraftstoffinjektors von oben montiert und elektrisch mit den oberen Enden der Leitungsdrähte 28 verbunden (z. B. verschweißt). Schließlich wird der obere Endbereich des Injektorgehäuses 10 noch mit einer Umhüllung versehen (z. B. finale Kunststoffumspritzung).When installing the fuel injector 1 becomes after connection of the piezo actuator 14 with the connecting part 24 (Welding of welding lugs 30 with the piezo actuator contacts 15 ) The composite thus formed from below into an upper portion of the (multi-part) sleeve-shaped Injektorgehäuses 10 inserted. Subsequently, the trained as Kontaktzungenträger contact assembly 16 mounted at the upper end of the fuel injector from above and electrically connected to the upper ends of the lead wires 28 connected (eg welded). Finally, the upper end portion of the injector housing 10 still provided with an envelope (eg final plastic encapsulation).

Zusammenfassend wird während der (Vor-)Montage einer Piezoaktoreinheit 14 auf der Stirnseite dieser Einheit ein ”Zwi schenkontaktierelement” in Form des Verbindungsteils 24 aufgesteckt, welches aus elektrisch leitenden Stiften bzw. Drähten 28 hoher mechanischer Festigkeit und daran angebrachten Schweißlaschen 30 gebildet wird, die in einem Spritzgussverfahren in einem Verbindungshülsenkorpus 26 eingeformt wurden. Die somit mit Kunststoff umspritzte Leitungsanordnung stellt eine Baugruppe bereit, die alle Erfordernisse für eine prozesssichere, automatisierte Montage erfüllt. Positionsabweichungen der Piezoaktorkontakte 15 werden durch Einführschrägen der Zuführöffnungen 32 am unteren Ende des Verbindungshülsenkorpus 26 ausgeglichen oder zumindest in ihrer Wirkung entschärft. Längentoleranzen der Piezoaktorkontakte 15 werden durch die Länge der Schweißlaschen 30 ausgeglichen. Wenn der Verbindungshülsenkorpus 26 aus elektrisch gut isolierendem Material gefertigt wird, so ergibt sich des weiteren eine zuverlässige elektrische Isolation der Piezoaktorkontakte 15 (gegeneinander und bezüglich des Injektorgehäuses 10). Die elektrische Isolation der Piezoaktorkontakte 15 im Bereich einer Kopfplatte kann in an sich bekannter Weise ausgeführt sein, etwa durch Isolationshülsen, welche in Durchtrittsöffnungen der Kopfplatte eingesetzt sind. Der axiale Versatz der Schweißlaschen 30 ermöglicht eine besonders robuste Ausführung des Kunststoffkörpers 26 bei ausreichender Größe der Freisparungen 36 zum Einführen eines Schweißwerkzeugs (z. B. einer Schweißelektrodenzange). Das bei der beschriebenen Ausführungsform vorgesehene Dichtungselement 40 an der Oberseite des Verbindungsteils 24 kann vorteilhaft bereits vormontiert auf dem Verbindungsteil 24 vorgesehen sein. Daraus ergibt sich ein geringerer Montageaufwand und somit eine Kosteneinsparung bei der Fertigung des Kraftstoffinjektors. Durch eine geeignete Werkstoffanpassung von Leitungsdrähten 28 und Schweißlaschen 30 jeweils getrennt an die anzubindenden Gegenstücke, nämlich einerseits z. B. als Schweißlaschen ausge bildete Kontaktteile der Kontaktbaugruppe 16 und andererseits Piezoaktorkontaktstifte, ist ein optimiertes Schweißresultat möglich. Durch eine Vormontage des Verbindungsteils 24 mit dem Piezoaktor 14 außerhalb des Injektorkörpers (Injektorgehäuse 10) lässt sich eine weitgehend robuste, insbesondere biegesteife Einheit 24, 14 zur Einführung in den Injektorkörper schaffen, die dann automatisiert mit der Kontaktbaugruppe 16 verbunden werden kann. Das beschriebene Kontaktierkonzept lässt sich insbesondere an bauraumspezifische Anforderungen für die von der Anmelderin geplante ”dritte Generation” von Injektoren anpassen.In summary, during the (pre-) installation of a piezo actuator unit 14 on the front side of this unit a "inter mediate contact element" in the form of the connecting part 24 attached, which consists of electrically conductive pins or wires 28 high mechanical strength and welding lugs attached thereto 30 formed in an injection molding process in a connector sleeve body 26 were formed. The thus overmolded with plastic piping arrangement provides an assembly that meets all the requirements for a reliable, automated assembly. Position deviations of the piezo actuator contacts 15 be by insertion bevels of the feed openings 32 at the lower end of the connecting sleeve body 26 balanced or at least defused in their effect. Length tolerances of the piezo actuator contacts 15 are determined by the length of the welding straps 30 balanced. When the connection sleeve body 26 is made of electrically good insulating material, so there is also a reliable electrical isolation of the piezoelectric actuator contacts 15 (against each other and with respect to the injector housing 10 ). The electrical insulation of the piezo actuator contacts 15 in the region of a top plate can be performed in a conventional manner, such as insulation sleeves, which are inserted into openings of the top plate. The axial offset of the welding straps 30 enables a particularly robust design of the plastic body 26 with sufficient size of the recesses 36 for introducing a welding tool (eg a welding electrode pliers). The provided in the described embodiment sealing element 40 at the top of the connecting part 24 can advantageously already pre-assembled on the connecting part 24 be provided. This results in a lower assembly costs and thus a cost savings in the production of the fuel injector. By a suitable material adaptation of lead wires 28 and welding straps 30 each separately to be connected to the counterparts, namely on the one hand z. B. out as welding flanges formed contact parts of the contact assembly 16 and on the other hand piezo actuator contact pins, an optimized welding result is possible. By pre-assembly of the connecting part 24 with the piezoelectric actuator 14 outside the injector body (injector housing 10 ) can be a largely robust, especially rigid unit 24 . 14 to introduce into the injector body, which then automates with the contact assembly 16 can be connected. The Kontaktierkonzept described can be adapted in particular to space-specific requirements for the planned by the applicant "third generation" of injectors.

Claims

Fuel injector ( 1 ) for an internal combustion engine, comprising an injector housing elongated at a first end of an axial direction (A) ( 10 ) arranged fuel injection valve ( 12 ), arranged in a central region of the injector housing piezoelectric actuator ( 14 ) for actuating the fuel injection valve and a contact assembly arranged at a second end of the injector housing ( 16 ) for the electrical connection of the fuel injector ( 1 ), for electrical contacting of the piezoelectric actuator ( 14 ) via an axially between the contact assembly ( 16 ) and the piezo actuator ( 14 ) extending line with contacts ( 15 ) of the piezo actuator ( 14 ), characterized in that the conduit arrangement of an axially between the contact assembly ( 16 ) and the piezo actuator ( 14 ) inserted connecting part ( 24 ) is formed and piezo actuator side welding lugs ( 30 ) with the contacts ( 15 ) of the piezo actuator ( 14 ) are welded.

Fuel injector ( 1 ) according to claim 1, wherein the injector housing ( 10 ) is sleeve-shaped and in the region of the connecting part ( 24 ) has an annularly closed, axially extending housing inner wall which forms the connecting part formed with an axially extending circumferential surface ( 24 ) encloses with slight play.

Fuel injector ( 1 ) according to claim 2, wherein the axially extending housing inner wall has at least one radial indentation and / or bulge, the ver rotationally secured in engagement with a corresponding recess or indentation of the axially extending peripheral surface of the connecting part ( 24 ) stands.

Fuel injector ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein a piezoelectric actuator ( 14 ) facing end face ( 34 ) of the connecting part ( 24 ) at least one axial grandeur ( 38 ) and / or recess which, in a rotationally locking manner, engages with a corresponding recess or sublimation of a connecting part ( 24 ) facing the end face of the piezoelectric actuator ( 14 ) stands.

Fuel injector ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the piezoelectric actuator ( 14 ) at its the connecting part ( 24 ) facing end a head plate with axial passages for the passage of the axial direction (A) protruding contacts ( 15 ) of the piezo actuator ( 14 ) having.

Fuel injector ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the connecting part ( 24 ) is formed as a plastic molding.

Fuel injector ( 1 ) according to claim 6, wherein between the two axial sides of the connecting part ( 24 ) extending lines ( 28 ) in the connection part ( 24 ) are formed.

Fuel injector ( 1 ) according to claim 6 or 7, wherein the connecting part ( 24 ) in its peripheral region lateral recesses ( 36 ), in which the welding straps ( 30 ) and which provide access to the welding of the welding straps ( 30 ) with the contacts ( 15 ) of the piezo actuator ( 14 ) allow.

Fuel injector ( 1 ) according to any one of the preceding claims, wherein the piezoaktorseitigen with the welding straps ( 30 ) provided ends of the lines ( 28 ) of the connecting part ( 24 ) are arranged offset in the axial direction (A) to each other.

Method for producing a fuel injector ( 1 ) for an internal combustion engine, comprising an injector housing elongated at a first end of an axial direction (A) ( 10 ) arranged fuel injection valve ( 12 ), arranged in a central region of the injector housing piezoelectric actuator ( 14 ) for actuating the fuel injection valve and a contact assembly arranged at a second end of the injector housing ( 16 ) for the electrical connection of the fuel injector ( 1 ), for electrical contacting of the piezoelectric actuator ( 14 ) via an axially between the contact assembly ( 16 ) and the piezo actuator ( 14 ) extending line arrangement with contacts of the piezoelectric actuator ( 14 ), characterized in that the conduit arrangement during assembly of the fuel injector ( 1 ) is formed by a connecting part ( 24 ) is inserted, which in the assembled state of the fuel injector ( 1 ) axially between the contact assembly ( 16 ) and the piezo actuator ( 14 ) and which piezoactor side welding lugs ( 30 ) which, during assembly with the contacts ( 15 ) of the piezo actuator ( 14 ) are welded.