DE102004063293B4

DE102004063293B4 - Fuel injector for an internal combustion engine

Info

Publication number: DE102004063293B4
Application number: DE200410063293
Authority: DE
Inventors: Yavuz Kurt; Emanuel Sanftleben; Marcus Unruh
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2004-12-29
Filing date: 2004-12-29
Publication date: 2010-07-08
Anticipated expiration: 2024-12-30
Also published as: DE102004063293A1

Abstract

Kraftstoffinjektor für eine Brennkraftmaschine, umfassend einen in einem hülsenartigen Gehäuse (12) angeordneten elektrischen Aktor und eine Verbindungsvorrichtung (18) zur elektrischen Verbindung von Kontaktstiften (16) des Aktors, die aus einer Öffnung (14) des Gehäuses (12) herausragen, mit Anschlussstiften (20) einer von der Verbindungsvorrichtung (18) ausgebildeten Anschlusseinrichtung,
wobei die Verbindungsvorrichtung (18) einen Einführabschnitt (26) aufweist, der zum Eingriff in die Öffnung (14) geeignet ausgebildet ist und mit Durchtrittsöffnungen (34) zum Durchtritt der Kontaktstifte (16) versehen ist, und
wobei der Einführabschnitt (26) mit einem aus Kunststoffmaterial gebildeten und am Einführabschnitt (26) angeformten Dichtelement (28) versehen ist, welches einerseits an Umfangsflächen der Kontaktstifte (16) und andererseits an einer Innenumfangsfläche der Öffnung (14) dichtend anliegt.A fuel injector for an internal combustion engine, comprising an electrical actuator disposed in a sleeve-like housing (12) and a connection device (18) for electrically connecting contact pins (16) of the actuator, which protrude from an opening (14) of the housing (12), with connection pins (20) a connection device formed by the connection device (18),
the connecting device (18) having an insertion portion (26) adapted to engage the opening (14) and provided with passage openings (34) for the passage of the contact pins (16), and
wherein the insertion section (26) is provided with a sealing element (28) formed of plastic material and integrally formed on the insertion section (26), sealingly abutting on peripheral surfaces of the contact pins (16) and on an inner circumferential surface of the opening (14).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor für eine Brennkraftmaschine.The The present invention relates to a fuel injector for an internal combustion engine.

Derartige Kraftstoffinjektoren werden zur Kraftstoffversorgung von Brennkraftmaschinen eingesetzt und umfassen üblicherweise einen in einem hülsenartigen Gehäuse angeordneten elektrischen Aktor sowie ein mittels dieses Aktors betätigbares und zu diesem Zweck über eine Wirkverbindung mit dem Aktor in Verbindung stehendes Kraftstoffeinspritzventil. Die Steuerung des Öffnens und Schließens des Einspritzventils kann, je nach Bauart des Aktors, z. B. elektromagnetisch oder piezoelektrisch erfolgen. Zur Ansteuerung des Einspritzventils mit besonders großer Dynamik ist z. B. die Verwendung eines piezoelektrischen Aktors oftmals bevorzugt. Bei einem derartigen piezoelektrischen Aktor wird durch Anlegen einer elektrischen Spannung an eine Piezokeramik eine Längenänderung hervorgerufen, die auf ein Stellglied des Einspritzventils übertragbar ist. Insbesondere bei Aktoren, die lediglich einen vergleichsweise kleinen Verstellweg (”Aktorhub”) erlauben, wie dies z. B. für die erwähnten piezoelektrischen Aktoren der Fall ist, hat sich die Verwendung eines Servoeinspritzventils als günstig herausgestellt. Mit letzterer Art von Injektoren kann ein vom Aktorhub unabhängiger Hub eines Ventilkörpers (z. B. Ventilnadel) des Einspritzventils erreicht werden.such Fuel injectors become the fuel supply of internal combustion engines used and usually include one in a sleeve-like casing arranged electrical actuator and a means of this actuator operable and for that purpose over an operative connection with the actuator related fuel injector. The control of opening and closing of the injection valve, depending on the type of actuator, z. B. electromagnetically or piezoelectrically. For controlling the injection valve with a particularly big one Dynamics is z. B. the use of a piezoelectric actuator often preferred. In such a piezoelectric actuator is by applying an electrical voltage to a piezoceramic a change in length caused, which is transferable to an actuator of the injection valve. Especially with actuators, the only a comparatively small Allow adjustment ("actuator stroke"), as this z. For example the mentioned piezoelectric actuators is the case, the use of a Servo injection valve as favorable exposed. With the latter type of injectors, one of the Aktorhub independent Stroke of a valve body (eg valve needle) of the injection valve can be achieved.

Um einen Kraftstoffinjektor an eine Ansteuereinrichtung, z. B. ein Motorsteuergerät anschließen zu können, müssen Kontaktstifte des Aktors mittels einer Verbindungsvorrichtung mit einer von der Außenseite des Injektorgehäuses zugänglichen Anschlusseinrichtung (z. B. Steckverbinder) elektrisch verbunden werden.Around a fuel injector to a drive device, for. B. a Engine control unit connect to can, have to Contact pins of the actuator by means of a connecting device with one from the outside of the injector housing accessible Connection device (eg connector) electrically connected become.

Aus der DE 101 15 049 A1 ist ein Adapter zur Verbindung eines elektrischen Steckanschlusses eines Brennstoffeinspritzventils mit einem Gegenstecker bekannt, dessen erstes Ende an einem Steckanschluss des Brennstoffeinspritzventils und dessen zweites Ende an einem Gegenstecker ansteckbar ist. zwischen dem ersten Ende des Adapters und dem Steckanschluss des Brennstoffeinspritzventils ist eine erste Dichtung und zwischen dem zweiten Ende des Adapters und dem Gegenstecker eine zweite Dichtung angeordnet.From the DE 101 15 049 A1 an adapter for connecting an electrical plug connection of a fuel injection valve with a mating connector is known, the first end of a plug-in connection of the fuel injection valve and the second end of a mating connector is plugged. between the first end of the adapter and the plug-in connection of the fuel injection valve, a first seal and between the second end of the adapter and the mating connector, a second seal is arranged.

Aus der DE 197 15 487 A1 ist eine Verbindungsvorrichtung in Form einer auf zwei Kontaktstifte eines piezoelektrischen Aktors aufgesteckten Kontaktplatte bekannt. Die bekannte Kontaktplatte ist aus isolierendem Kunststoff hergestellt und mit Durchtrittsöffnungen zum Durchtritt der nahezu parallel zur Längsrichtung des Aktors abstehenden Kontaktstifte versehen. Im Inneren der Kontaktplatte sind jeweils ausgehend von einer Kontaktierung an einer Durchtrittsöffnung elektrische Leitungen zu Anschlussstiften geführt, die seitwärts aus der Kontaktplatte herausragen. Durch eine Umspritzung eines oberen Teils eines Aktorgehäuses sowie der Kontaktstifte mit der aufgesetzten und kontaktierten Kontaktplatte wird ein Steckergehäuse ausgebildet, bei welchem die seitwärts abstehenden Anschlussstifte in eine Anschlusskammer ragen, so dass an dieser Stelle ein Steckverbinder ausgebildet wird, mittels welchem der Aktor mit einer externen Leitungsanordnung verbindbar ist.From the DE 197 15 487 A1 is a connection device in the form of a plugged onto two contact pins of a piezoelectric actuator contact plate known. The known contact plate is made of insulating plastic and provided with passage openings for the passage of almost parallel to the longitudinal direction of the actuator projecting pins. In the interior of the contact plate, starting from a contacting at a passage opening, electrical leads are respectively led to connection pins which protrude laterally out of the contact plate. By an encapsulation of an upper part of an actuator housing and the contact pins with the patch and contacted contact plate, a plug housing is formed, in which the laterally projecting pins protrude into a connection chamber, so that at this point a connector is formed, by means of which the actuator with an external Line arrangement is connectable.

Aus der DE 198 44 743 C1 ist ebenfalls eine Verbindungsvorrichtung in Form eines Kontaktzungenträgers bekannt. Der bekannte Kontaktzungenträger dient zur Abdichtung und Positionierung von Kontaktstiften eines Piezoaktors für das Einspritzventil einer Brennkraftmaschine und besitzt einen Vorrichtungskorpus aus Kunststoff mit Durchtrittsöffnungen zum Durchtritt der Kontaktstifte. Nach dem Aufsetzen des Kontaktzungenträgers auf die Kontaktstifte des Piezoaktors kommen die aus den Durchtrittsöffnungen herausragenden Kontaktstiftenden in Kontakt mit im Kunststoffkorpus eingeformten Schweißlaschen und können mit denselben verschweißt werden.From the DE 198 44 743 C1 is also known a connection device in the form of a contact tongue carrier. The known contact tongue carrier is used for sealing and positioning of contact pins of a piezoelectric actuator for the injection valve of an internal combustion engine and has a device body made of plastic with passage openings for the passage of the contact pins. After placing the contact tongue carrier on the contact pins of the piezoelectric actuator, the contact pin ends protruding from the passage openings come into contact with welding lugs formed in the plastic body and can be welded to the same.

Die Schweißlaschen sind elektrisch mit seitlich abstehenden Kontaktzungen verbunden, welche als Anschlussstifte eines durch eine Kunststoffumspritzung ausgebildeten Steckverbinders dienen.The welding lugs are electrically connected to laterally projecting contact tongues, which as pins one by a plastic extrusion serve trained connector.

Die Herstellung einer elektrischen Verbindung mittels der bekannten Verbindungsvorrichtungen ist insofern problematisch, als diese Vorrichtungen sich nach deren Montage oftmals nicht in einer exakt definierten Lage befinden und somit oftmals zusätzlich von Hand zu justieren sind. Ohne eine solche Einstellung der Position und Orientierung der Verbindungsvorrichtung ist die elektrische Kontaktierung der Kontaktstifte erschwert. Außerdem besteht für eine nachfolgende Umspritzung der Verbindungsvorrichtung bei unzureichender Lagegenauigkeit die Gefahr, dass Umspritzungsmaterial in unerwünschter Weise durch Spalte hindurchtritt, die bei exakt definierter Lage der Verbindungsvorrichtung wesentlich kleiner und somit abdichtend wären. Schließlich besitzen insbesondere z. B. Piezo-Stellantriebe der bekannten Kraftstoffinjektoren eine begrenzte Lebensdauer. Es hat sich herausgestellt, dass diese Lebensdauer von der Installationsumgebung des Injektors abhängt. Insbesondere ist anzunehmen, dass bei Vorhandensein von Kraftstoff wie Diesel oder Benzin oder Schmierstoffen wie dem Motoröl einer Brennkraftmaschine in der Installationsumgebung die Lebensdauer auf Grund eines Eindringens dieser ”schädlichen” Medien in den zur Aufnahme des Piezoaktors vorgesehenen Aktorraum verkürzt wird.The Production of an electrical connection by means of the known Connecting devices is problematic in that these devices often not exactly defined after assembly Location and thus often additionally adjust by hand are. Without such a setting of position and orientation the connection device is the electrical contact of the Contact pins difficult. Furthermore exists for one subsequent encapsulation of the connecting device inadequate Accuracy of the danger that Umspritzungsmaterial in an undesirable manner passes through column, which at exactly defined position of the connecting device would be much smaller and thus sealing. Finally, own in particular z. B. piezo actuators of the known Kraftstoffinjektoren a limited lifespan. It has been proven that this life depends on the installation environment of the injector. In particular, it must be assumed that in the presence of fuel such as diesel or gasoline or Lubricants such as engine oil an internal combustion engine in the installation environment the life due to intrusion of these "harmful" media into the recording the piezoelectric actuator provided actuator space is shortened.

Aus der DE 199 35 970 C2 ist ein Kurzschluss-Kontaktstecker für einen Zündersockel eines pyrotechnischen Gasgenerators eines Rückhaltesystems eines Fahrzeugs bekannt, der eine Kurzschlussbrücke mit zwei Metallplatten umfasst, die jeweils ein elastisches Kontaktelement zum elektrischen Verbinden von Kontaktstiften des Zündersockels aufweisen. Der Kurzschluss-Kontaktträger umfasst außerdem ein im Wesentlichen zylindrisches Trägergehäuse mit an einem Ende angeformtem Kragen mit einer Öffnung zum Aufnehmen eines Steckers mit Kontaktbuchsen. Sobald der Kontaktträger in den Gegenstecker eingesteckt ist, berührt das eine Kontaktelement den einen Kontaktstift und das andere Kontaktelement den anderen Kontaktstift. Außerdem weist mindestens eine Metallplatte eine Kontaktfeder auf, die die andere Kontaktplatte berührt bis ein isolierendes Trennelement des Steckers die Kontaktfeder von der anderen Metallplatte trennt.From the DE 199 35 970 C2 is a short End plug for a fuze base of a pyrotechnic gas generator of a restraint system of a vehicle known comprising a shorting bridge with two metal plates, each having an elastic contact element for electrically connecting contact pins of the ignition base. The shorting contact carrier also includes a substantially cylindrical carrier housing having a collar integrally formed on one end and having an opening for receiving a male contact plug. As soon as the contact carrier is inserted into the mating connector, one contact element contacts one contact pin and the other contact element contacts the other contact pin. In addition, at least one metal plate has a contact spring which contacts the other contact plate until an insulating separator of the plug separates the contact spring from the other metal plate.

Die US 4,369,707 beschreibt eine Kurzschlusssicherung für elektrische Zündvorrichtungen mit einem Steckanschluss, bei der der Kurzschluss beim Kontakt der Zündvorrichtung mit einer stromführenden Leitung automatisch aufgehoben wird. Mindestens eine aus der Zündvorrichtung ragende Stiftelektrode ist von einer Buchse mit mindestens einer Kontaktfeder umgeben, die in der Buchse angeordnet und im Wesentlichen parallel zu der mindestens einen Elektrode orientiert ist, und die mit der Elektrode in Kontakt steht, falls die Zündvorrichtung nicht mit der stromführenden Leitung in Kontakt steht. Die Kontaktfeder hat eine längliche blattartige Form und ist elektrisch leitend mit entweder einer weiteren Kontaktfeder oder dem Gehäuse der Zündvorrichtung verbunden. Kommen die Zündvorrichtung und die stromführende Leitung in Kontakt, so wird die Kontaktfeder durch das Einführen eines Steckers von der Elektrode abgehoben.The US 4,369,707 describes a short-circuit fuse for electrical ignition devices with a plug-in connection, in which the short circuit is automatically canceled when the ignition device contacts a current-carrying line. At least one pin electrode protruding from the igniter is surrounded by a bushing having at least one contact spring disposed in the bushing and oriented substantially parallel to the at least one electrode and which is in contact with the electrode if the igniter is not connected to the live one Line is in contact. The contact spring has an elongated sheet-like shape and is electrically connected to either another contact spring or the housing of the igniter. Come the ignition device and the current-carrying line in contact, the contact spring is lifted by the insertion of a plug from the electrode.

Die US 5,275,575 beschreibt eine elektrische Kontaktvorrichtung mit einer ersten Komponente, die ein Paar männlicher Kontaktstifte aufweist, die in lösbarer Verbindung zu einem Paar weiblicher Kontaktelemente einer zweiten Komponente der Kontaktvorrichtung stehen. Eine Kurzschlussklammer ist mit der ersten Komponente verbunden, um die männlichen Kontaktelemente miteinander kurzzuschließen. Werden die erste und die zweite Komponente zusammen gesteckt, so wird ein Sicherheitshaken in einer Hakenaufnahme aufgenommen und bewegt die Kurzschlussklammer in eine Position, in der der Kurzschluss unterbrochen wird. Außerdem bewegt der Sicherheitshaken ein Verschlusselement derart, dass eine Trennung der ersten und der zweiten Komponente verhindert wird, so lange der Sicherheitshaken in der Hakenaufnahme angeordnet ist.The US 5,275,575 describes an electrical contact device having a first component having a pair of male contact pins releasably connected to a pair of female contact elements of a second component of the contact device. A shorting clip is connected to the first component to short the male contact elements together. When the first and second components are plugged together, a safety hook is received in a hook receptacle and moves the shorting clip to a position where the short circuit is broken. In addition, the safety hook moves a closure element such that a separation of the first and the second component is prevented, as long as the safety hook is arranged in the hook receptacle.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem Kraftstoffinjektor die elektrische Verbindung zwischen einem Aktor und einer elektrischen Anschlusseinrichtung des Kraftstoffinjektors zu vereinfachen und den Kraftstoffinjektor hinsichtlich der Lebensdauer des Aktors zu verbessern.It It is an object of the present invention to provide a fuel injector the electrical connection between an actuator and an electrical connection device simplify the fuel injector and the fuel injector to improve the life of the actuator.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.These Task is solved by a fuel injector according to claim 1. The dependent claims relate to advantageous developments of the invention.

Der erfindungsgemäße Kraftstoffinjektor für eine Brennkraftmaschine umfasst einen in einem hülsenartigen Gehäuse angeordneten elektrischen Aktor und eine Verbindungsvorrichtung zur elektrischen Verbindung von Kontaktstiften des Aktors, die aus einer Öffnung des Gehäuses herausragen, mit Anschlussstiften einer von der Verbindungsvorrichtung ausgebildeten Anschlusseinrichtung, wobei die Verbindungsvorrichtung einen Einführabschnitt aufweist, der zum Eingriff in die Öffnung geeignet ausgebildet ist und mit Durchtrittsöffnungen zum Durchtritt der Kontaktstifte versehen ist, wobei der Einführabschnitt mit einem aus Kunststoffmaterial gebildeten und am Einführabschnitt angeformten Dichtelement versehen ist, welches einerseits an Umfangsflächen der Kontaktstifte und andererseits an einer Innenumfangsfläche der Öffnung dichtend anliegt.Of the Fuel injector according to the invention for one Internal combustion engine comprises a arranged in a sleeve-like housing electric actuator and a connection device for electrical connection of contact pins of the actuator, which protrude from an opening of the housing, with pins one of the connecting device formed Connecting device, wherein the connecting device an insertion section has, which is designed to engage in the opening suitable and with passages is provided for the passage of the contact pins, wherein the insertion section with one formed of plastic material and at the insertion molded sealing element is provided, which on the one hand on peripheral surfaces of the contact pins and on the other hand sealingly abuts against an inner peripheral surface of the opening.

Der Grundgedanke der Erfindung ist die Implementierung einer Abdichtfunktion an einer Komponente (Einführabschnitt) des Injektors, die gleichzeitig zur Positionierung bzw. Fixierung der Verbindungsvorrichtung am Injektorgehäuse dient. Der Eingriff eines Einführabschnitts der Verbindungsvorrichtung in die Öffnung des Gehäuses bewirkt vorteilhaft bereits eine gewisse ”Grobjustierung” der Lage der Verbindungsvorrichtung bei deren Montage und gestattet in einfacher Weise das Vorsehen von vergleichsweise engen Spalten zwischen der Verbindungsvorrichtung und dem Gehäuse. Für die Abdichtung des Piezoaktors gegen Umwelteinflüsse, wie beispielsweise Spritz- und Kondenswasser und andere schädliche Medien (z. B. Kraft stoff, Motoröl etc.), ist dieser Einführabschnitt mit einem angeformten Dichtelement versehen, welches sowohl an den Kontaktstiften des Piezoaktors als auch an einer Innenumfangsfläche der Öffnung anliegt.Of the The basic idea of the invention is the implementation of a sealing function on a component (introduction section) of the injector, which simultaneously for positioning or fixation the connecting device on the injector used. The intervention of one insertion causes the connecting device in the opening of the housing advantageous already a certain "coarse adjustment" of the situation the connection device during their installation and allows in a simple Way, the provision of comparatively narrow gaps between the Connecting device and the housing. For the sealing of the piezoactuator against environmental influences, such as spray and Condensation and other harmful Media (eg fuel, engine oil, etc.), is this introductory section provided with an integrally formed sealing element, which both on the contact pins the piezoelectric actuator as well as against an inner peripheral surface of the opening.

Der Einführabschnitt kann wenigstens über einen Teil seiner Axialerstreckung eine ringförmig geschlossene Mantelfläche aufweisen, insbesondere an seinem proximalen Ende, d. h. an demjenigen Ende, welches dem freien (distalen) Ende des Einführabschnitts entgegengesetzt ist. Wenn zwischen einer solchen Mantelfläche und der Innenumfangsfläche der Öffnung in diesem Bereich lediglich ein mehr oder weniger kleiner Ringspalt verbleibt, so ergibt sich der Vorteil, dass bei einer nachfolgenden Umspritzung der montierten Verbindungsvorrichtung eine Abdichtwirkung betreffend das verwendete Umspritzungsmaterial erzielt wird. In einen vergleichsweise kleinen Ringspalt eindringendes Material kann sich dort verfestigen und ein Nachrücken weiteren flüssigen Materials verhindern. Demgegenüber ist das angeformte Dichtelement bevorzugt in einem distalen Bereich des Einführabschnitts vorgesehen.The insertion section can have at least over part of its axial extent an annularly closed lateral surface, in particular at its proximal end, ie at the end which is opposite to the free (distal) end of the insertion section. If only a more or less small annular gap remains between such a lateral surface and the inner peripheral surface of the opening in this region, then there is the advantage that a sealing effect with respect to the encapsulation material used is achieved in a subsequent encapsulation of the assembled connecting device. In a comparison wise small annular gap penetrating material can solidify there and prevent further liquid material moving on. In contrast, the molded-on sealing element is preferably provided in a distal region of the insertion section.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das distale Ende des Einführabschnitts bzw. gegebenenfalls das dort befindliche Dichtelementmaterial mit einer Einführschräge zur Erleichterung des Einführvorganges versehen.In a preferred embodiment is the distal end of the insertion section or optionally the sealing element material located there an insertion bevel for relief the insertion process Mistake.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Einführabschnitt mit dem Dichtelement durch ein Zwei-Komponenten-Verfahren, insbesondere Zwei-Komponenten-Spritzgussverfahren hergestellt. Denkbar ist jedoch auch die separate Herstellung des Dichtelements und Vormontage am Einführabschnitt, etwa dann, wenn die gewählten Materialien von Einführabschnitt und Dichtelement für ein Zwei-Komponenten-Verfahren ungünstig sind.In a preferred embodiment is the introductory section with the sealing element by a two-component process, in particular two-component injection molding process produced. It is also conceivable, however, the separate production of the sealing element and pre-assembly at the insertion section, about then, if the elected Materials of introduction section and sealing element for a two-component process are unfavorable.

Zur Erzielung einer guten Abdichtwirkung ist es von Vorteil, wenn das Dichtelement aus einem Elastomer gebildet ist.to Achieving a good sealing effect, it is advantageous if the Seal element is formed of an elastomer.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Dichtelement das distale Ende des Einführabschnitts übergreifend ausgebildet ist. Damit ergibt sich eine vergleichsweise einfache Fertigung der Verbindungsvorrichtung im Hinblick auf die Anformung.In an embodiment it is provided that the sealing element, the distal end of the insertion cross-section is trained. This results in a comparatively simple Production of the connecting device with regard to the molding.

Ferner ist es von Vorteil, wenn das Dichtelement durch Formschluss am Einführabschnitt verankert ist, beispielsweise durch radialen Eingriff von Dichtelementmaterial in wenigstens eine radiale Einbuchtung einer Außenumfangsfläche des Einführabschnitts.Further It is advantageous if the sealing element by positive engagement at the insertion is anchored, for example by radial engagement of sealing element material in at least one radial recess of an outer peripheral surface of Insertion.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die dichtende Anlage des Dichtelements an den Umfangsflächen der Kontaktstifte jeweils im Bereich wenigstens einer den Kontaktstift ringförmig geschlossen umschließenden Erhabenheit (z. B. Dichtlippe) des Dichtelements erfolgt. Damit lässt sich die Wirkung der Abdichtung an den Kontaktstiften tendenziell verbessern. Eine solche Verbesserung lässt sich analog für die Abdichtung am Injektorgehäuse realisieren, indem die dichtende Anlage des Dichtelements an der Innenumfangsfläche der Öffnung im Bereich wenigstens einer den Einführabschnitt ringförmig geschlossen umlaufenden Erhabenheit des Dichtelements erfolgt.In a preferred embodiment is provided that the sealing contact of the sealing element to the peripheral surfaces the contact pins in each case in the region of at least one annular contact closed the contact pin enclosing Sublimity (eg, sealing lip) of the sealing element takes place. In order to let yourself the effect of the seal on the contact pins tends to improve. Such an improvement leaves analogous to the seal on the injector housing realize by the sealing contact of the sealing element on the Inner circumferential surface the opening in the area of at least one of the insertion closed annular circumferential grandeur of the sealing element takes place.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Verbindungsvorrichtung einen bezüglich des Einführabschnitts seitlich versetzt angeordneten und im Wesentlichen tangential sich erstreckenden Anlageabschnitt aufweist, der bei Einführung des Einführabschnitts in die Öffnung mit einem korrespondierenden Anlageabschnitt des Gehäuses verdrehsichernd zusammenwirkt. Damit lässt sich sicherstellen, dass die Verbindungsvorrichtung in einer definierten Radialposition und Drehstellung bezüglich des Gehäuses fixiert wird. Hierbei kann die durch die Zusammenwirkung der Anlageabschnitte erreichte Lagegenauigkeit verbessert werden, wenn der Einführabschnitt und der Anlageabschnitt einstückig zusammenhängend ausgebildet sind, etwa als ein Vorrichtungskorpus, der als ein Kunststoffformteil gefertigt ist.In a preferred embodiment is provided that the connecting device with respect to the Insertion section sideways staggered and substantially tangentially extending Anlageabschnitt, which at the introduction of the insertion section in the opening against rotation with a corresponding contact section of the housing interacts. This can be Make sure the connection device is in a defined Fixed radial position and rotational position relative to the housing becomes. This can be achieved by the interaction of the plant sections Positional accuracy can be improved when the insertion section and the abutment section one piece coherently are formed, such as a device body made as a plastic molding is.

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 perspektivische Ansicht eines oberen Bereichs eines piezobetätigten Kraftstoffinjektors während der Montage eines Kontaktzungenträgers (und vor einer finalen Kunststoffumspritzung), 1 Fig. 12 is a perspective view of an upper portion of a piezo actuated fuel injector during assembly of a reed carrier (and prior to a final plastic overmold);

2 ist ein Axiallängsschnitt des in der Ausführung nach 1 vorgesehenen Einführabschnitts, 2 is an axial longitudinal section of the embodiment according to 1 provided introduction section,

3 ist ein Axiallängsschnitt entsprechend dem rechten Teil von 2 in einer Modifikation, 3 is an axial longitudinal section corresponding to the right part of FIG 2 in a modification,

4 ist ein Axiallängsschnitt entsprechend dem rechten Teil von 2 in einer weiteren Modifikation, 4 is an axial longitudinal section corresponding to the right part of FIG 2 in a further modification,

5 ist eine der 2 entsprechende Schnittansicht zur Veranschaulichung der Montage des Kontaktzungenträgers auf dem Injektorgehäuse, und 5 is one of the 2 corresponding sectional view for illustrating the mounting of the contact tongue carrier on the injector, and

6 ist eine der 5 entsprechende Schnittansicht nach erfolgter Montage des Kontaktzungenträgers. 6 is one of the 5 corresponding sectional view after installation of the contact tongue carrier.

1 veranschaulicht einen Montageschritt bei der Fertigung eines insgesamt mit 10 bezeichneten Kraftstoffinjektors für eine Brennkraftmaschine, wobei die Figur lediglich den oberen (anschlussseitigen) Endbereich des Injektors 10 zeigt. 1 illustrates an assembly step in the manufacture of a total with 10 designated fuel injector for an internal combustion engine, wherein the figure only the upper (terminal-side) end portion of the injector 10 shows.

Der Injektor 10 umfasst in an sich bekannter Weise ein hülsenartiges Injektorgehäuse 12 aus Metall, in welchem ein piezoelektrischer Aktor (nicht dargestellt) untergebracht ist. In der Figur erkennt man jedoch die aus einer axialen Öffnung 14 des Gehäuses 12 herausragenden Kontaktstifte 16 des Piezoaktors, die im dargestellten Fertigungsstadium mittels einer Verbindungsvorrichtung in Form eines Kontaktzungenträgers 18 mit seitlich davon abstehenden Anschlussstiften bzw. Kontaktzungen 20 elektrisch verbunden werden. Die in diesem Ausführungsbeispiel axial verlaufende Öffnung 14 besitzt z. B. den Vorteil einer einfachen Herstellbarkeit (z. B. als Bohrung). Abweichend davon ist selbstverständlich auch ein z. B. schräger Verlauf dieser Öffnung möglich.The injector 10 includes in a conventional manner, a sleeve-like injector 12 metal, in which a piezoelectric actuator (not shown) is housed. In the figure, however, one recognizes that from an axial opening 14 of the housing 12 outstanding contact pins 16 the piezoelectric actuator, in the production stage shown by means of a connecting device in the form of a contact tongue carrier 18 with laterally protruding pins or contact tongues 20 be electrically connected. The in this Ausführungsbei play axially opening 14 has z. B. the advantage of ease of manufacture (eg., As a bore). Deviating from this, of course, a z. B. oblique course of this opening possible.

Die Kontaktzungen 20 am Kontaktzungenträger 18 ermöglichen den elektrischen Anschluss des fertigen Kraftstoffinjektors an eine externe Leitungsverbindung zur Ansteuerung der Kraftstoffeinspritzung (z. B. Kabelbaum in einem Kraftfahrzeug).The tongues 20 at the contact tongue carrier 18 allow the electrical connection of the finished Kraftstoffinjektors to an external line connection for controlling the fuel injection (eg cable harness in a motor vehicle).

Der Kontaktzungenträger 18 besteht aus einem als Kunststoffformteil gefertigten Trägerkorpus 22 mit einer darin einge formten Leitungsverbindung, die sich von den Kontaktzungen 20 bis zu Schweißlaschen 24 erstreckt, welche im montierten Zustand des Kontaktzungenträgers 18 den elektrischen Kontakt zu den oberen Enden der Kontaktstifte 16 herstellen.The contact tongue carrier 18 consists of a carrier body made as a plastic molding 22 with a formed therein line connection, extending from the reeds 20 up to welding lugs 24 extends, which in the assembled state of the contact tongue carrier 18 the electrical contact to the upper ends of the contact pins 16 produce.

Der Trägerkorpus 22 des Kontaktzungenträgers 18 besitzt einen zylindrischen Einführabschnitt 26, der bei der Montage in Richtung des dargestellten Pfeils (Axialrichtung) in die axiale Öffnung 14 des Injektorgehäuses 12 eingeführt wird, wobei die aus der Öffnung 14 hervorstehenden Kontaktstifte 16 durch axiale Durchtrittsöffnungen des Einführabschnitts 26 hindurchtreten und an den benachbart zu diesen Durchtrittsöffnungen angeordneten Schweißlaschen 24 zur Anlage kommen, um nachfolgend mit denselben verschweißt zu werden.The carrier body 22 of the contact tongue carrier 18 has a cylindrical insertion section 26 , which when mounted in the direction of the arrow (axial direction) in the axial opening 14 of the injector housing 12 is inserted, taking out the opening 14 protruding pins 16 through axial passage openings of the insertion section 26 pass through and at the adjacent to these openings arranged welding tabs 24 come to the plant to be subsequently welded to the same.

Der Einführabschnitt 26 ist mit einem aus einem Elastomer gebildeten, angeformten Dichtelement 28 versehen, welches im montierten Zustand für eine Abdichtung des im Gehäuse 12 untergebrachten Piezoaktors gegen das Eindringen von schädlichen Medien sorgt. Zu diesem Zweck liegt das Dichtelement 28 im montierten Zustand jeweils umlaufend einerseits an Umfangsflächen der Kontaktstifte 16 und andererseits an einer Innenumfangsfläche der axialen Öffnung 14 dichtend an. Die Gestaltung des Einführabschnitts 26 mit dem daran angeformten Dichtelement 28 wird unten mit Bezug auf 2 noch detailliert erläutert.The introductory section 26 is formed with an integrally formed sealing element made of an elastomer 28 provided, which in the assembled state for a seal in the housing 12 accommodated piezoelectric actuator provides against the ingress of harmful media. For this purpose, the sealing element lies 28 in the assembled state in each case circumferentially on the peripheral surfaces of the contact pins 16 and, on the other hand, on an inner peripheral surface of the axial opening 14 sealingly. The design of the introductory section 26 with the sealing element formed thereon 28 will be referring below 2 explained in detail.

Aus 1 ist ferner ersichtlich, dass der Trägerkorpus 22 einen bezüglich des Einführabschnitts 26 seitlich versetzt angeordneten und im Wesentlichen tangential sich erstreckenden Anlageabschnitt 30 aufweist, der bei Einführung des Einführabschnitts 26 in die axiale Öffnung 14 mit einem korrespondierend vorgesehenen Anlageabschnitt 32 an der Stirnseite des Gehäuses 12 verdrehsichernd zusammenwirkt. Diese Zusammenwirkung gewährleistet in einfacher Weise eine gut definierte Drehwinkelstellung des Einführabschnitts 26 und somit des Kontaktzungenträgers 18 beim und nach dem Einführen. Dies ist wiederum beispielsweise sehr vorteilhaft, um die oberen Enden der Kontaktstifte 16 möglichst exakt zur Anlage an den Schweißlaschen 24 zu bringen, was die nachfolgende Verschweißung vereinfacht.Out 1 It can also be seen that the carrier body 22 one with respect to the introduction section 26 laterally offset arranged and substantially tangentially extending contact section 30 that at the introduction of the insertion section 26 in the axial opening 14 with a correspondingly provided contact section 32 at the front of the housing 12 rotatably cooperates. This interaction ensures in a simple manner a well-defined rotation angle position of the insertion 26 and thus the contact tongue carrier 18 during and after insertion. Again, for example, this is very beneficial to the upper ends of the contact pins 16 as exactly as possible for contact with the welding lugs 24 to bring what simplifies the subsequent welding.

Die Genauigkeit der Drehwinkelstellung des Kontaktzungenträgers 18 ist besonders groß, wenn der Einführabschnitt 26 und der Anlageabschnitt 30 einstückig zusammenhängend ausgebildet sind, wie dies in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Fall ist.The accuracy of the angular position of the contact tongue carrier 18 is especially big when the introductory section 26 and the investment section 30 are integrally formed contiguous, as is the case in the illustrated embodiment.

2 zeigt den Einführabschnitt 26 von 1 im Axiallängsschnitt. Daraus sind die zum Durchtritt der beiden Kontaktstifte 16 des Piezoaktors vorgesehenen Durchtrittsöffnungen 34 ersichtlich, die das Kunststoffmaterial des Einführabschnitts 26 in Axialrichtung durchsetzen. Der Trägerkorpus 22 mit dem Einführabschnitt 26 ist im Kunststoff-Spritzgussverfahren hergestellt (mit beispielsweise jeweils einstückig von den Schweißlaschen 24 zu den Kontaktzungen 20 verlaufenden metallischen Leitungen). Der Außendurchmesser des zylindrischen Einführabschnitts 26 ist so bemessen, dass der Einführabschnitt mit sehr geringem radialen Spiel in die axiale Öffnung des Injektorgehäuses 12 passt. 2 shows the introduction section 26 from 1 in Axiallängsschnitt. These are the passage of the two contact pins 16 the piezoelectric actuator provided passage openings 34 it can be seen that the plastic material of the insertion 26 enforce in the axial direction. The carrier body 22 with the introduction section 26 is made by plastic injection molding (with, for example, in one piece from the welding straps 24 to the reeds 20 running metallic lines). The outer diameter of the cylindrical insertion section 26 is sized so that the insertion section with very little radial clearance in the axial opening of the injector 12 fits.

Das als angeformte Elastomerkomponente ausgebildete Dichtelement 28 übergreift das distale Ende des Einführabschnitts 26 und ist durch Formschluss daran verankert. Dieser Formschluss ist im dargestellten Beispiel im Wesentlichen durch einen radialen Eingriff von Dichtelementmaterial in eine radiale Ringnut 36 am Außenumfang des Einführabschnitts 26 realisiert. Um eine leichte Einführbarkeit des Einführabschnitts 26 bei gleichzeitig hoher Anlagekraft des Dichtelementmaterials an den Kontaktstiften 16 bzw. am Gehäuse 12 im eingeführten Zustand zu gewährleisten, sollte der mit der Wandung der axialen Öffnung 14 in Kontakt tretende Bereich des Dichtelementmaterials eine gewisse radiale Dicke besitzen. Unter diesem Gesichtspunkt ist es wie dargestellt von Vorteil, wenn das distale Ende des Einführabschnitts 26 eine Stufe am Außenumfang bzw. einen verminderten Außendurchmesser besitzt, so dass die an diesem Ende des Einführabschnitts 26 sich ergebende radiale Aussparung mit dem Dichtelementmaterial in ausreichender Dicke gefüllt werden kann. Insbesondere ist es damit möglich, die Außendurchmesser von freiliegenden Bereichen des Einführabschnitts 26 und von mit Dichtelementmaterial ummantelten Bereichen des Einführabschnitts 26 im Wesentlichen gleich groß vorzusehen.The formed as a molded elastomer component sealing element 28 engages over the distal end of the insertion section 26 and is anchored by form-fitting. This positive connection is in the illustrated example essentially by a radial engagement of sealing element material in a radial annular groove 36 on the outer circumference of the insertion section 26 realized. For easy insertion of the insertion section 26 at the same time high contact force of the sealing element material on the contact pins 16 or on the housing 12 in the inserted state, it should be with the wall of the axial opening 14 in contact area of the sealing element material have a certain radial thickness. From this point of view, it is advantageous, as shown, when the distal end of the insertion section 26 has a step on the outer circumference or a reduced outer diameter, so that at this end of the insertion 26 resulting radial recess can be filled with the sealing element material in sufficient thickness. In particular, it is possible, the outer diameter of exposed portions of the insertion 26 and sealing material encased areas of the insertion section 26 to provide essentially the same size.

Die dichtende Anlage des Dichtelementmaterials 28 an der Innenumfangsfläche der axialen Öffnung 14 erfolgt (im montierten Zustand) im Wesentlichen axial lokalisiert, nämlich im Bereich von zwei ringförmig geschlossen umlaufenden Dichtlippen 38, auf welche sich die radiale Anlagekraft konzentriert. Abweichend davon können selbstverständlich mehr oder weniger Dichtlippen als in diesem Beispiel vorgesehen sein.The sealing contact of the sealing element material 28 on the inner peripheral surface of the axial opening 14 takes place (in the assembled state) substantially axially localized, namely in the range of two annularly closed circumferential sealing lips 38 on which concentrates the radial contact force. Deviating from this, of course, more or fewer sealing lips than in this example before be seen.

In analoger Weise erfolgt die dichtende Anlage des Dichtelements 28 an den Umfangsflächen der Kontaktstifte 16 jeweils lokalisiert im mittleren Bereich des Dichtelements 28 an mindestens einer radial nach innen abstehenden Dichtkante 40.In an analogous manner, the sealing contact of the sealing element takes place 28 on the peripheral surfaces of the contact pins 16 each localized in the central region of the sealing element 28 at least one radially inwardly projecting sealing edge 40 ,

Die 5 und 6 veranschaulichen nochmals den Fertigungsschritt der Montage des Kontaktzungenträgers 18 am Injektor gehäuse 12 durch Einführen des Einführabschnitts 26 in die axiale Öffnung 14, bei welchem das Material des Dichtelements 28 zur Abdichtung des Aktorraums einerseits an den Kontaktstiften 16 und andererseits an der Innenumfangsfläche der Öffnung 14 zur Anlage kommt.The 5 and 6 illustrate once again the manufacturing step of mounting the contact tongue carrier 18 housing at the injector 12 by inserting the insertion section 26 in the axial opening 14 in which the material of the sealing element 28 for sealing the actuator chamber on the one hand to the contact pins 16 and on the other hand, on the inner peripheral surface of the opening 14 comes to the plant.

Zur Erleichterung dieser Einführung ist der Außenumfang des Dichtelements 28 mit einer Einführschräge 42 ausgebildet.To facilitate this introduction, the outer circumference of the sealing element 28 with an insertion bevel 42 educated.

Bei der nachfolgenden Beschreibung von weiteren Ausführungsbeispielen werden für analoge Komponenten die gleichen Bezugszahlen verwendet, jeweils ergänzt durch einen kleinen Buchstaben zur Unterscheidung der Ausführungsform. Dabei wird im Wesentlichen nur auf die Unterschiede zu dem bzw. den bereits beschriebenen Ausführungsbeispielen eingegangen und im Übrigen hiermit ausdrücklich auf die Beschreibung vorangegangener Ausführungsbeispiele verwiesen.at The following description of further embodiments are given for analogous components the same reference numbers are used, each supplemented by a small letter to Differentiation of the embodiment. Essentially, only the differences to or the already described embodiments received and otherwise hereby expressly the description of previous embodiments referenced.

3 zeigt ein modifiziertes Dichtelement 28a, bei welchem das zur dichtenden Anlage an den Kontaktstiften 16 kommende Dichtelementmaterial eine nach radial innen abstehende Dichtlippe 40a ausbildet. 3 shows a modified sealing element 28a in which the for sealing engagement with the contact pins 16 upcoming sealing element material a radially inwardly projecting sealing lip 40a formed.

4 zeigt eine weitere Modifikation, bei welcher eine zur Anlage mit dem Kontaktstift 16 kommende Dichtlippe 40b schräg nach oben geneigt nach radial einwärts absteht. 4 shows a further modification in which one for engagement with the contact pin 16 upcoming sealing lip 40b inclined obliquely upwardly projects radially inwardly.

Das beschriebene Dichtkonzept mittels einer Kontaktbaugruppe (z. B. Kontaktzungenträger) mit integriertem Dichtelement eignet sich insbesondere für eine von der Anmelderin geplante ”dritte Generation” von Kraftstoffinjektoren, 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 der elektrische Außenanschluss (Steckverbinder) an dem oberen Ende des Injektors (dem Einspritzventil entgegengesetzt) angeordnet ist, ergibt sich hierbei eine vergleichsweise lange Bohrung (axiale Öffnung) im Injektorkörper, in der die Kontaktierung des Piezoaktors nach oben und anschließend nach außen zum Steckverbinder zu führen ist. Dieser somit ohnehin notwendige axiale Bauraum im Gehäuse kann mit der Erfindung vorteilhaft zur Schaffung einer Abdichtung des Piezoaktors genutzt werden.The described sealing concept by means of a contact assembly (eg. Contact stud carrier) with integrated sealing element is particularly suitable for one of the applicant "third Generation "from Fuel injectors, which differ from the conventional injectors by a much closer at the injection nozzle distinguish located piezoelectric actuator. The piezo actuator of the planned new generation of injectors should accordingly "from below" in the injector be inserted. Since the external electrical connector (connector) on the upper end of the injector (opposite the injector) is arranged, this results in a comparatively long bore (axial opening) in the injector body, in the contacting of the piezoelectric actuator upwards and then outwards to Lead connector is. This thus anyway necessary axial space in the housing can advantageous with the invention to provide a seal of the Piezoactors are used.

Das erfindungsgemäße Abdichtkonzept ist ohne ein separat zu fertigendes und zu montierendes Dichtelement in einem Zwei-Komponenten-Verfahren und somit fertigungsoptimiert denkbar. Es ist aber auch eine Herstellung eines separaten Dichtelements möglich, welches bereits auf dem Einführabschnitt vormontiert wurde. Durch eine geeignete geometrische Formgebung der Dichtstellen wird die Dichtheit und die Montierbarkeit positiv beeinflusst.The inventive sealing concept is without a separately manufactured and to be mounted sealing element in a two-component process and thus production-optimized conceivable. But it is also a production a separate sealing element possible, which already on the introductory section was pre-assembled. By a suitable geometric shape The leak-tightness and mountability of the sealing points are positive affected.

Zusammenfassend ergeben sich folgende Vorteile aus der Integration des Dichtelements an der Kontaktbaugruppe:

– Abdichtung der für die elektrische Kontaktierung des Aktors vorgesehenen Öffnung im Injektorgehäuse und der Kontaktstifte des Aktors gegen eindringende Umweltmedien.
– Möglichkeit zur Anordnung der Dichtung oberhalb von abisolierten Kontaktstiftenden und somit Minimierung der Ausfallwahrscheinlichkeit durch z. B. Kurzschluss durch eine optimierte Abdichtungsanordnung.
– Minimierung der erforderlichen Anzahl von Injektorkomponenten bei der Montage.
– Erleichterung der Montage einer Aktorbaugruppe in den Injektorkörper durch Wegfall eines separat auf die Aktorbaugruppe montierten Dichtelementes.

In summary, the following advantages result from the integration of the sealing element on the contact module:

- Sealing the intended for the electrical contacting of the actuator opening in the injector and the contact pins of the actuator against penetrating environmental media.
- Possibility to arrange the seal above stripped pin ends and thus minimizing the probability of failure by z. B. Short circuit due to an optimized sealing arrangement.
- Minimizing the required number of injector components during assembly.
- Facilitate the assembly of an actuator assembly in the injector by eliminating a separately mounted on the actuator assembly sealing element.

Claims

A fuel injector for an internal combustion engine, comprising a housing in a sleeve-like housing ( 12 ) arranged electrical actuator and a connecting device ( 18 ) for the electrical connection of pins ( 16 ) of the actuator coming out of an opening ( 14 ) of the housing ( 12 ), with pins ( 20 ) one of the connection device ( 18 ) formed connecting device, wherein the connecting device ( 18 ) an introductory section ( 26 ), which is for engaging in the opening ( 14 ) is suitably formed and with passage openings ( 34 ) for the passage of the contact pins ( 16 ), and wherein the insertion section ( 26 ) formed with a plastic material and at the insertion ( 26 ) molded sealing element ( 28 ), which on the one hand on peripheral surfaces of the contact pins ( 16 ) and on the other hand on an inner peripheral surface of the opening ( 14 ) sealingly.

A fuel injector according to claim 1, wherein said introducing portion ( 26 ) with the sealing element ( 28 ) is produced by a two-component process.

Fuel injector according to claim 1, wherein the connecting device ( 18 ) and the sealing element ( 28 ) were manufactured separately and the sealing element ( 28 ) to the introductory section ( 26 ) was mounted.

Fuel injector according to one of the preceding Ansprü surface, wherein the sealing element ( 28 ) is formed of an elastomer.

Fuel injector according to one of the preceding claims, wherein the sealing element ( 28 ) the distal end of the insertion section ( 26 ) is formed across.

Fuel injector according to one of the preceding claims, wherein the sealing element ( 28 ) by positive engagement at the insertion section ( 26 ) is anchored.

Fuel injector according to claim 6, wherein the positive connection by radial engagement of sealing element material in at least one radial recess ( 36 ) an outer peripheral surface of the insertion section (FIG. 26 ) is provided.

Fuel injector according to one of the preceding claims, wherein the sealing contact of the sealing element ( 28 ) on the peripheral surfaces of the contact pins ( 16 ) each in the region of at least one of the contact pin annularly closed enclosing grandeur ( 40 ) of the sealing element ( 28 ) he follows.

Fuel injector according to one of the preceding claims, wherein the sealing contact of the sealing element ( 28 ) on the inner peripheral surface of the opening ( 14 ) in the region of at least one of the insertion section ( 26 ) annularly encircling grandeur ( 38 ) of the sealing element ( 28 ) he follows.

Fuel injector according to one of the preceding claims, wherein the connecting device ( 18 ) with respect to the introductory section ( 26 ) laterally offset arranged and substantially tangentially extending contact portion ( 30 ), which at the introduction of the introduction section ( 26 ) in the opening ( 14 ) with a corresponding contact section ( 32 ) of the housing ( 12 ) rotatably cooperates.

A fuel injector according to claim 10, wherein said insertion section ( 26 ) and the plant section ( 30 ) are integrally formed integrally.