DE102008004246A1 - Piezoelektrisches Aktormodul - Google Patents

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Abstract

Ein piezoelektrisches Aktormodul (2) für ein Brennstoffeinspritzventil (1) weist einen Aktorkörper (20) mit einer Vielzahl von keramischen Schichten und einer Vielzahl von zwischen den keramischen Schichten angeordneten Elektrodenschichten auf. Zur Abdichtung des Aktorkörpers (20) gegenüber einem Brennstoff ist eine Abdichtung aus einer Aktorhülse (30) und einem Füllmittel (31) für die Aktorhülse (30) vorgesehen. Ferner ist die Aktorhülse (30) mit einem Übergangsstück (21) verbunden, das an den Aktorkörper (20) angefügt ist. In dem Übergangsstück (21) ist ein Ausgleichskanal (35) vorgesehen, der den Zwischenraum (34) mit einer Umgebung verbindet. Der Ausgleichskanal (35) ist teilweise mit dem Füllmittel (31) gefüllt, wobei ein Ein- und Ausfließen von Füllmittel (31) aus beziehungsweise in den Zwischenraum (34) ermöglicht ist, so dass eine unzulässige Beanspruchung der Aktorhülse (30) in radialer Richtung verhindert ist. Dadurch können Beschädigungen der Aktorhülse (30) während des Betriebs des Brennstoffeinspritzventils (1) verhindert werden.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein piezoelektrisches Aktormodul für ein Brennstoffeinspritzventil und ein Brennstoffeinspritzventil mit solch einem piezoelektrischen Aktormodul. Speziell betrifft die Erfindung das Gebiet der Injektoren für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen.
  • Aus der DE 40 05 455 A1 ist ein Brennstoffeinspritzventil für eine Brennkraftmaschine bekannt. Dabei ist ein piezoelektrisches Betätigungsglied zum Betätigen einer Ventilnadel vorgesehen, das gegen die kraftstofferfüllten Räume des Ventils durch eine Federmembran abgedichtet ist. Die Federmembran übernimmt dabei zugleich die Funktion einer Rückstellfeder für die Ventilnadel. Aus der DE 40 05 455 A1 ist es auch bekannt, dass die Unterbringung des Betätigungsglieds in einer kraftstofferfüllten Kammer problematisch ist, und zwar insbesondere dann, wenn der Kraftstoff Wasser enthält, da beispielsweise an einem piezoelektrischen Betätigungsglied Spannungen in der Größenordnung von 150 V und höher liegen können.
  • Das aus der DE 40 05 455 A1 bekannte Brennstoffeinspritzventil und die dabei vorgeschlagene Ausgestaltung der Abdichtung des piezoelektrischen Betätigungsgliedes haben den Nachteil, dass sie weitgehende Vorgaben für die konstruktive Ausgestaltung des Brennstoffeinspritzventils bedingen. Speziell ist bei der Konstruktion des Brennstoffeinspritzventils die Befestigung der aus der DE 40 05 455 A1 bekannten Federmembran an dem Gehäuse des Brennstoffeinspritzventils in Bezug auf die Abmessungen des eingesetzten Betätigungsgliedes abzustimmen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Vorteile der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße piezoelektrische Aktormodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den Merkmalen des Anspruchs 11 haben den Vorteil, dass ein zuverlässiger Schutz eines Aktorkörpers bei einem relativ einfachen Aufbau ermöglicht ist. Speziell kann ein Schutz vor Feuchtigkeit (Diesel, Wasser, PME und elektrisch leitenden Substanzen), Partikeln sowie Druck und Temperatur erreicht werden.
  • Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Anspruchs 1 angegebenen piezoelektrischen Aktormoduls und des im Anspruch 11 angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.
  • Das piezoelektrische Aktormodul ist in vorteilhafter Weise als Vorbaugruppe ausgeführt, wobei ein Schutz des Aktorkörpers vor Feuchtigkeit, Partikeln sowie vor Druck und Temperatur bereits gewährleistet ist, so dass die konstruktiven Anforderungen in Bezug auf das übrige Einspritzventil verringert sind. Speziell kann das piezoelektrische Aktormodul auch in einem von Brennstoff oder einem anderen Medium durchflossenen Aktorraum angeordnet sein.
  • Durch die im Wesentlichen vollständige Füllung eines Zwischenraums zwischen der Aktorhülse und dem Aktorkörper ist in vorteilhafter Weise eine Stützfunktion für die Metallhülse gegen die herrschenden Drücke gewährleistet. Ferner erfolgt über das Füllmittel die Wärmeableitung von dem Aktorkörper an die Umgebung und eine elektrische Isolation des Aktorkörpers.
  • Auf Grund von Druckänderungen oder temperaturbedingten Ausdehnungen besteht die Gefahr, dass die Aktorhülse in radialer Richtung übermäßig beansprucht wird. Durch den teilweise mit dem Füllmittel gefüllten Ausgleichskanal ist diesbezüglich ein Volumenausgleich des in dem Zwischenraum vorgesehenen Füllmittels möglich. Dadurch wird eine unzulässige Beanspruchung der Aktorhülse verhindert.
  • In vorteilhafter Weise ist das Füllmittel zumindest im Wesentlichen aus einem Elastomer gebildet. Da das Elastomer über den Ausgleichskanal mit der Umgebung in Kontakt steht, ist das Füllmittel in Bezug auf die Umgebung medienbeständig ausgestaltet. Beispielsweise kann das Füllmittel über den Ausgleichskanal in Kontakt mit einem Brennstoff gelangen, so dass eine in Bezug auf diesen Brennstoff beständiges Füllmittel eingesetzt wird.
  • Vorteilhaft ist es, dass das Füllmittel frei von Hohlräumen ist, wobei das Füllmittel von der Umgebung über den Ausgleichskanal mit einem Umgebungsdruck beaufschlagt ist. Somit wirkt der Umgebungsdruck sowohl über die Aktorhülse als auch über den Ausgleichskanal auf das Füllmittel ein, so dass die Aktorhülse gegenüber mechanischer Überbelastung geschützt ist.
  • In vorteilhafter Weise ist eine Seitenfläche des Ausgleichskanals vergrößert ausgestaltet. Dies hat den Vorteil, dass die Länge eines Kriechpfades zwischen dem Elastomer und der Seitenfläche des Ausgleichskanals verlängert ist. Dadurch kann verhindert werden, dass über die Lebensdauer des piezoelektrischen Aktormoduls ein Medium über den Ausgleichskanal zu dem Aktorkörper kriecht.
  • Ferner ist es vorteilhaft, dass der Ausgleichskanal zur Vergrößerung der Seitenfläche einen variierenden Querschnitt aufweist. Vorteilhaft ist es auch, dass die Seitenfläche des Ausgleichskanals zur Vergrößerung der Seitenfläche wellenförmig ausgestaltet ist. Zur Verlängerung des Kriechpfades kann der Ausgleichskanal auch Einstiche oder Hinterschnitte aufweisen, wobei Kanten vorzugsweise vermieden werden, um die Entstehung von Hohlräumen und somit von Sammelstellen für das eindringende Medium, insbesondere den Brennstoff, zu verhindern.
  • Ferner ist es vorteilhaft, dass durch eine entsprechende Oberflächenbehandlung des Ausgleichskanals eine erhöhte Oberflächenrauhheit ausgebildet ist, die den Kriechweg verlängert.
  • In vorteilhafter Weise weist der Ausgleichskanal eine oder mehrere Biegungen auf, so dass eine Gesamtlänge des Ausgleichskanals vergrößert ist. Dadurch kann das Füllmittel in dem Ausgleichskanal über eine größere Länge und/oder in größerer Menge vorgesehen sein. Dadurch kann der Kriechpfad des Mediums zum Aktorkörper verlängert werden.
  • Zeichnung
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen, in denen sich entsprechende Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen sind, näher erläutert. Es zeigt:
  • 1 ein Brennstoffeinspritzventil mit einem piezoelektrischen Aktormodul in einer teilweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 2 den in 1 mit II bezeichneten Ausschnitt eines Brennstoffeinspritzventils mit einem piezoelektrischen Aktormodul entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 3 den in 2 mit III bezeichneten Ausschnitt eines piezoelektrischen Aktormoduls eines Brennstoffeinspritzventils entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung und
  • 4 den in 1 mit IV bezeichneten Ausschnitt eines Brennstoffeinspritzventils mit einem piezoelektrischen Aktormodul entsprechend einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • 1 zeigt ein Brennstoffeinspritzventil 1 mit einem piezoelektischen Aktormodul 2 in einer teilweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Brennstoffeinspritzventil 1 kann insbesondere als Injektor für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen dienen. Ein bevorzugter Einsatz des Brennstoffeinspritzventils 1 besteht für eine Brennstoffeinspritzanlage mit einer Brennstoffverteilerleiste, einem sogenannten Common-Rail, das Dieselbrennstoff unter hohem Druck zu mehreren Brennstoffeinspritzventilen 1 führt. Das erfindungsgemäße piezoelektrische Aktormodul 2 eignet sich besonders für solch ein Brennstoffeinspritzventil 1. Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil 1 und das erfindungsgemäße Aktormodul 2 eignen sich jedoch auch für andere Anwendungsfälle.
  • Das Brennstoffeinspritzventil 1 weist ein Ventilgehäuse 3 mit einem Brennstoffeinlassstutzen 4 auf. An den Brennstoffeinlassstutzen 4 ist eine Brennstoffleitung anschließbar, um Brennstoff in einen im Inneren des Ventilgehäuses 3 vorgesehenen Aktorraum 5 einzuleiten. Der Aktorraum 5 ist durch ein Gehäuseteil 6 von einem ebenfalls im Inneren des Ventilgehäuses 3 vorgesehenen Brennstoffraum 7 getrennt. Dabei sind in dem Gehäuseteil 6 Durchlassöffnungen 8, 9 vorgesehen, um den über den Brennstoffeinlassstutzen 4 in den Aktorraum 5 geführten Brennstoff in den Brennstoffraum 7 zu leiten.
  • An einem mit dem Ventilgehäuse 3 verbundenen Ventilsitzkörper 10 ist eine Ventilsitzfläche 11 ausgebildet, die mit einem Ventilschließkörper 12 zu einem Dichtsitz zusammen wirkt. Dabei ist der Ventilschließkörper 12 einstückig mit einer Ventilnadel 13 ausgebildet. Die Ventilnadel 13 steht in diesem Ausführungsbeispiel direkt mit einer Druckplatte 14 in Wirkverbindung, die in dem Aktorraum 5 vorgesehen ist. Die Ventilnadel 13 ist durch das Gehäuseteil 6 in axialer Richtung, das heißt in Richtung einer Achse 15 des Brennstoffeinspritzventils 1, geführt. Eine Ventilfeder 17 beaufschlagt die Druckplatte 14 entgegen der Kraft des piezoelektrischen Aktormoduls 2 in die in der 1 dargestellte Ausgangsstellung, in der der Ventilschließkörper 12 an der Ventilsitzfläche 11 anliegt, so dass der Dichtsitz geschlossen ist.
  • Das piezoelektrische Aktormodul 2 weist einen piezoelektrischen Aktorkörper 20 und Übergangsstücke 21, 22 auf. Dabei ist das Übergangsstück 21 als Aktorfuß und das Übergangsstück 22 als Aktorkopf ausgestaltet.
  • Der Aktorkörper 20 ist mit elektrischen Leitungen 23, 24 verbunden, die durch das Übergangsstück 21 an den Aktorkörper 20 geführt sind. An die elektrischen Leitungen 23, 24 ist ein Steuergerät oder dergleichen anschließbar, um das piezoelektrische Aktormodul 2 anzusteuern. Der Aktorkörper 20 besteht aus einer Vielzahl von Elektrodenschichten 25 und einer Vielzahl von zwischen den Elektrodenschichten 25 angeordneten keramischen Schichten 26, wobei zur Vereinfachung der Darstellung nur die Elektrodenschicht 25 und die keramische Schicht 26 gekennzeichnet sind.
  • Die Elektrodenschichten 25 sind dabei abwechselnd mit der elektrischen Leitung 23 und der elektrischen Leitung 24 verbunden. Bei einer Betätigung des Aktormoduls 2 dehnt sich der Aktorkörper 20 in axialer Richtung aus, so dass es zu einer Verstellung der Druckplatte 14 entgegen der Kraft der Ventilfeder 17 kommt. Dadurch wird die Ventilnadel 13 verstellt, so dass der zwischen dem Ventilschließkörper 12 und der Ventilsitzfläche 11 gebildete Dichtsitz geöffnet und Brennstoff aus dem Brennstoffraum 7 abgespritzt wird. Nach der Betätigung des Aktormoduls 2 zieht sich der Aktorkörper 20 wieder zusammen, so dass die in der 1 dargestellte Ausgangsstellung erreicht wird, in der der Dichtsitz wieder geschlossen ist.
  • In Bezug auf die alternierend mit den elektrischen Leitungen 23, 24 verbundenen Elektrodenschichten 25 des Aktorkörpers 20 ist eine ausreichende Isolierung gegenüber dem in dem Aktorraum 5 vorgesehenen Medium erforderlich, um Kurzschlüsse zwischen den Elektrodenschichten 25 zu verhindern. Ferner besteht die Gefahr, dass das in dem Aktorraum 5 vorgesehene Medium den Aktorkörper 20 in Folge chemischer Einwirkung beschädigt. Das in dem Aktorraum 5 vorgesehene Medium ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Brennstoff. Der Aktorkörper 20 des Aktormoduls 2 ist daher gegenüber dem im Aktorraum 5 vorgesehenen Brennstoff abgedichtet. Die Abdichtung besteht aus einer Aktorhülse 30 und einem Füllmittel 31. Die Aktorhülse 30 ist einerseits mit dem Übergangsstück 21 durch eine umlaufende Schweißnaht 32 und andererseits mit dem Übergangsstück 22 durch eine umlaufende Schweißnaht 33 verbunden. Um die Schweißnähte 32, 33 auszubilden, ist eine gewisse Wandstärke der Aktorhülse 30 erforderlich. Ein Teil des Füllmittels 31 ist in einem Zwischenraum 34 zwischen dem Aktorkörper 20 und der Aktorhülse 30 vorgesehen. Ein anderer Teil des Füllmittels 31 ist in einem Ausgleichskanal 35 vorgesehen, der den Zwischenraum 34 mit einer Umgebung verbindet, wobei die Umgebung in diesem Fall der Aktorraum 5 ist. Der Ausgleichskanal 35 ist durch mehrere Bohrungen 36, 37, 38 gebildet, wobei insbesondere durch eine Überschneidung zwischen den Bohrungen 36, 37 eine Biegung 39 in dem Ausgleichskanal 35 ausgestaltet ist. Durch die Biegung 39 des Ausgleichskanals 35 kann die Gesamtlänge des Ausgleichskanals 35 verlängert werden.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist der Ausgleichskanal 35 teilweise mit dem Füllmittel 31 gefüllt, wobei die Bohrung 36 vollständig und die Bohrung 37 teilweise gefüllt ist, während die Bohrung 38 frei bleibt. Bei dieser Ausgestaltung gelangt das Füllmittel 31 in direkten Kontakt mit dem umgebenden Medium, das heißt dem Brennstoff. Dabei dringt der Brennstoff über die Bohrung 38 in den Ausgleichskanal 35 ein. In diesem Ausführungsbeispiel besteht der Kontakt zwischen dem Brennstoff und dem Füllmittel 31 an einer Grenzfläche 40 des Füllmittels 31.
  • Das Füllmittel 31 ist vorzugsweise aus einem oder mehreren Elastomeren gebildet. Dabei ist das Elastomer brennstoffbeständig gewählt. Obwohl das Füllmittel 31 somit gegenüber dem umgebenden Medium, in diesem Falle Brennstoff, beständig ist, wird die Aktorhülse 30 als abdichtendes Element über die Länge des Aktorkörpers 20 benötigt. Ohne diese Aktorhülse 30 könnte der Brennstoff und somit Feuchtigkeit durch Permeation durch das Füllmittel 31 dringen. Dieser Prozess findet zwar über einen relativ langen Zeitraum statt, auf Grund des kurzen Kriechpfades des Brennstoffes zum Aktorkörper 20 kann es über die Lebensdauer aber dennoch zu einem Ausfall des Aktormoduls 2 kommen. Beispielsweise können Kurzschlüsse zwischen den Elektrodenschichten 25 auftreten.
  • Eine wesentliche Größe stellt die Länge eines Kriechpfades oder Permeationsweges in Bezug auf den Ausgleichskanal 35 dar. Im Ausgleichskanal 35 steht das Füllmittel 31 an der Grenzfläche 40 in direktem Kontakt mit dem Brennstoff. Somit kommt es über die Lebensdauer des Aktormoduls 2 zu einer Permeation des Brennstoffes durch den Ausgleichskanal 35. Ferner findet auch ein Kriechprozess zwischen dem Füllmittel 31 und einer Seitenfläche 41 des Ausgleichskanals 35 statt, die in diesem Ausführungsbeispiel durch die Bohrungen 36, 37, 38 gebildet ist. Um das Vordringen des Brennstoffes bis zu dem Aktorkörper 20 durch den Ausgleichskanal 35 über die Lebensdauer zu verhindern, ist somit ein relativ langer Kriechpfad und Permeationsweg vorzusehen. Der Kriechpfad oder Permeationsweg ergibt sich in diesem Ausführungsbeispiel durch die Teilstrecken 45, 46, 47.
  • Im Betrieb des Brennstoffeinspritzventils 1 kann es zu einer erheblichen Druckerhöhung des Brennstoffes im Zwischenraum 34 und zu einer Erwärmung des Aktorkörpers 20 kommen. Diese Effekte können sich in einer radialen Aufdehnung der Aktorhülse 30 auswirken. Durch den Ausgleichskanal 35, der mit dem Füllmittel 31 teilweise gefüllt ist, ist jedoch ein Ausgleich geschaffen. Dabei kann Füllmittel 31 aus dem Zwischenraum 34 in den Ausgleichskanal 35 oder aus dem Ausgleichskanal 35 in den Zwischenraum 34 fließen. Dadurch wird eine übermäßige Beanspruchung der Aktorhülse 30 verhindert.
  • 2 zeigt den in 1 mit II bezeichneten Ausschnitt eine piezoelektrischen Aktormoduls 2 eines Brennstoffeinspritzventils 1 entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine Seitenfläche 41 des Ausgleichskanals 35 im Bereich der Bohrung 37 vergrößert ausgestaltet. Außerdem ist eine Seitenfläche 41' des Ausgleichskanals 35 im Bereich der Bohrung 36 vergrößert ausgestaltet. Dabei weist der Ausgleichskanal 35 zur Vergrößerung der Seitenflächen 41, 41' im Bereich der Bohrung 37 und im Bereich der Bohrung 36 abschnittsweise einen variierenden Querschnitt auf. Dabei ergibt sich eine näherungsweise wellenförmige Ausgestaltung der Seitenflächen 41, 41' des Ausgleichskanals 35. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist der Ausgleichskanal 35 im Bereich der Bohrung 36 einen Einstich oder Hinterschnitt 50 auf. Indem mehrere solcher Einstiche oder Hinterschnitte 50 in axialer Richtung versetzt zueinander angeordnet werden, kann die wellenförmige Ausgestaltung der Seitenfläche 41' des Ausgleichskanals 35 erreicht werden.
  • 3 zeigt den in 2 mit III bezeichneten Ausschnitt eines Übergangsstückes 21 eines piezoelektrischen Aktormoduls 2 eines Brennstoffeinspritzventils 1 entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Seitenfläche 41 des Ausgleichskanals 35 eine erhöhte Oberflächenrauhheit auf. Die erhöhte Oberflächenrauhheit erstreckt sich dabei vorzugsweise über die gesamte Länge des Ausgleichskanals 35 oder zumindest über den Bereich, in dem sich im Betrieb üblicherweise Füllmittel 31 in dem Ausgleichskanal 35 befindet. Insbesondere erstreckt sich die erhöhte Oberflächenrauhheit der Seitenflächen 41, 41' über die Teilstrecke 47 und die Teilstrecke 46. Durch die erhöhte Oberflächenrauhheit kann der Kriechpfad des Brennstoffes zwischen dem Füllmittel 31 und den Seitenflächen 41, 41' vergrößert werden. Bei der Ausgestaltung der Seitenflächen 41, 41', insbesondere bei der Ausbildung von Einstichen oder Hinterschnitten 50, 50', wird vorzugsweise eine Ausbildung von Kanten, Schnittkanten, Ecken oder dergleichen vermieden. Dabei kann gegebenenfalls eine elektrochemische Kantenverrundung nach der Ausbildung der wesentlichen Geometrie des Ausgleichskanals 35 zum Einsatz kommen. Durch eine solche abgerundete Ausgestaltung wird ein Fließen des viskosen Füllmittels 31 in dem Ausgleichskanal 35 begünstigt, ohne dass Hohlräume beim Fließen entstehen, in denen sich Brennstoff ansammeln kann.
  • Bei der Auffüllung des Ausgleichskanals 35 mit dem Füllmittel 31 ist der benötigte Volumenausgleich über den Temperaturgang von beispielsweise etwa –40°C bis etwa 160°C des Elastomers des Füllmittels 31 zu berücksichtigen.
  • 4 zeigt den in 1 mit IV bezeichneten Ausschnitt eines Aktormoduls 2 eines Brennstoffeinspritzventils 1 entsprechend einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Aktorhülse 30 als wellenförmige Aktorhülse 30, das heißt als Wellbalg, ausgestaltet. Durch die wellenförmige Aktorhülse 30 wird eine Ausdehnung und Kontraktion des Aktorkörpers 20 in axialer Richtung, das heißt entlang der Achse 15 erleichert, da eine erhöhte Elastizität der Aktorhülse 30 in axialer Richtung besteht. Dadurch ergibt sich ein verbesserter Hubausgleich. Die Aktorhülse 30 kann jedoch auch auf andere Weise ausgestaltet sein, beispielsweise durch eine gewickelte Metallfolie, die mittels Schweißnähten 32, 33 mit den Übergangsstücken 21, 22 verbunden ist.
  • Je nach Ausgestaltung des piezoelektrischen Aktormoduls 2 des Brennstoffeinspritzventils 1 können sich folgende Vorteile ergeben. Da das umgebende Medium direkt an der Seitenfläche 41 auf das Füllmittel 31 einwirkt, können Dichtmittel, insbesondere eine Membran, entfallen, so dass eine kostengünstige Herstellung möglich ist. Durch den Entfall von Dichtelementen ist außerdem eine hohe Robustheit gewährleistet. Ferner kann die Gesamtlänge des piezoelektrischen Aktormoduls 2 optimiert und damit der Spielraum der konstruktiven Ausgestaltung des Brennstoffeinspritzventils erhöht werden. Gegebenenfalls können auch kürzere Gesamtlängen des Brennstoffeinspritzventils 1 realisiert werden.
  • Da der Aktorkörper 20 umfänglich vollständig mit dem Füllmittel 31 umgeben ist, ergibt sich eine gute Wärmeableitung von dem Aktorkörper 20 über das Füllmittel 31 und die Aktorhülse 30 an die Umgebung. Hierbei ist es von Vorteil, wenn ein entsprechend gut wärmeleitendes Füllmittel 31 zum Einsatz kommt.
  • Ferner weist das piezoelektrische Aktormodul 2 eine geringe Anzahl an Schweißnähten auf. Dadurch ist eine kostengünstige Herstellung des Aktormoduls 2 möglich. Ferner kann das piezoelektrische Aktormodul 2 als Vorbaugruppe in das Brennstoffeinspritzventil 1 eingesetzt werden, wobei eine Schweißung in der Aktormodulmontage nicht mehr erforderlich ist.
  • Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 4005455 A1 [0002, 0002, 0003, 0003]

Claims (12)

  1. Piezoelektrisches Aktormodul (2), insbesondere Aktormodul für Brennstoffeinspritzventile, mit einem Aktorkörper (20) und zumindest einem an den Aktorkörper (20) angefügten Übergangsstück (21), dadurch gekennzeichnet, dass eine Aktorhülse (30) vorgesehen ist, die mit dem Übergangsstück (21) verbunden ist und die den Aktorkörper (20) umgibt, dass ein Zwischenraum (34) zwischen dem Aktorkörper (20) und der Aktorhülse (30) vorgesehen ist, der zumindest im Wesentlichen mit einem Füllmittel (31) gefüllt ist, dass das Übergangsstück (21) zumindest einen Ausgleichskanal (35) aufweist, der den Zwischenraum (34) mit einer Umgebung verbindet und dass der Ausgleichskanal (35) zumindest teilweise mit dem Füllmittel (31) gefüllt ist.
  2. Piezoelektrisches Aktormodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmittel (31) zumindest im Wesentlichen aus einem Elastomer gebildet ist.
  3. Piezoelektrisches Aktormodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmittel (31) zumindest im Wesentlichen frei von Hohlräumen ist, wobei das Füllmittel (31) von der Umgebung über den Ausgleichskanal (35) mit einem Umgebungsdruck beaufschlagt ist.
  4. Piezoelektrisches Aktormodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Seitenfläche (41) des Ausgleichskanals (35) vergrößert ausgestaltet ist.
  5. Piezoelektrisches Aktormodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichskanal (35) zur Vergrößerung der Seitenfläche (41) zumindest abschnittsweise einen variierenden Querschnitt aufweist.
  6. Piezoelektrisches Aktormodul nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenfläche (41) des Ausgleichskanals (35) zur Vergrößerung der Seitenfläche (41) zumindest abschnittsweise wellenförmig ausgestaltet ist.
  7. Piezoelektrisches Aktormodul nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichskanal (35) zur Vergrößerung der Seitenfläche (41) zumindest einen Einstich und/oder zumindest einen Hinterschnitt (50) aufweist.
  8. Piezoelektrisches Aktormodul nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenfläche (41) des Ausgleichskanal (35) zur Vergrößerung der Seitenfläche (41) eine erhöhte Oberflächenrauhheit aufweist.
  9. Piezoelektrisches Aktormodul nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichskanal (35) zumindest eine Biegung (39) aufweist.
  10. Piezoelektrisches Aktormodul nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktorhülse (30) als Wellbalg ausgestaltet ist, der mit dem Übergangsstück (21) verbunden ist.
  11. Brennstoffeinspritzventil (1), insbesondere Injektor für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen, mit einem piezoelektrischen Aktormodul (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und einem zumindest mittelbar mit dem Aktormodul (2) betätigbaren Ventilschließkörper (12), der mit einer Ventilsitzfläche (11) zu einem Dichtsitz zusammen wirkt.
  12. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktormodul (2) in einem Aktorraum (5) vorgesehen ist, der im Betrieb mit Brennstoff gefüllt ist, wobei das Füllmittel (31) über den Ausgleichskanal (35) in Kontakt mit dem Brennstoff im Aktorraum (5) steht und von einem Druck des Brennstoffes beaufschlagt ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE4005455A1 (de) 1989-02-28 1990-08-30 Volkswagen Ag Zumessventil, insbesondere kraftstoff-einspritzventil fuer eine brennkraftmaschine

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