DE102009046312A1

DE102009046312A1 - Piezoelectric actuator for fuel injector utilized for fuel injection system of air-compressing and self-igniting internal combustion engine, has electrical inlets and connecting lines connected by plugging carrier and transition piece

Info

Publication number: DE102009046312A1
Application number: DE102009046312A
Authority: DE
Inventors: Martin Kiontke; Udo Schaich
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-11-03
Filing date: 2009-11-03
Publication date: 2011-05-05

Abstract

The actuator (2) has electrical connecting lines (52, 53) guided through a transition piece (20), and electrical inlets (31, 32) guided through a line carrier (3), where the line carrier and the transition piece are plugged together along a longitudinal axis (48). The electrical inlets and the electrical connecting lines are electrically connected by plugging the line carrier and the transition piece together. Electrically conductive sockets (39, 40) are provided at the line carrier, where the line carrier is arranged on basis of plastic. An independent claim is also included for a fuel injecting valve comprising a valve closing body.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft einen piezoelektrischen Aktor für ein Brennstoffeinspritzventil und ein Brennstoffeinspritzventil mit einem piezoelektrischen Aktor. Speziell betrifft die Erfindung das Gebiet der Injektoren für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen.The invention relates to a piezoelectric actuator for a fuel injection valve and a fuel injection valve with a piezoelectric actuator. Specifically, the invention relates to the field of injectors for fuel injection systems of air compressing, self-igniting internal combustion engines.

Aus der DE 103 36 327 A1 ist ein Injektor für direkteinspritzende Dieselmotoren bekannt. Der bekannte Injektor besitzt einen in einem Injektorkörper angeordneten Piezoaktor, der durch eine Druckfeder einerseits mit dem Injektorkörper und andererseits mit einem hülsenartigen Übersetzerkolben in Anlage gehalten wird. Durch den von der Druckfeder über den Übersetzerkolben auf den Piezoaktor wirkenden Druck wird der Piezoaktor dabei an seiner Oberseite gegen den Injektorkörper abgedichtet. Dadurch kann ein elektrischer Anschluss durch eine abgewinkelte Bohrung aus dem Injektorkörper herausgeführt werden.From the DE 103 36 327 A1 is an injector for direct injection diesel engines known. The known injector has a arranged in an injector piezoelectric actuator, which is held by a compression spring on the one hand with the injector and on the other hand with a sleeve-like booster piston in abutment. By acting on the piezoelectric actuator pressure from the pressure piston on the booster piston, the piezoelectric actuator is sealed at its top against the injector body. As a result, an electrical connection can be led out of the injector body through an angled bore.

Der aus der DE 103 36 327 A1 bekannte Injektor hat den Nachteil, dass der Piezoaktor individuell für einen Injektor ausgestaltet ist. Bei einem anderen Dieselmotor, der beispielsweise auf Grund einer an dem Dieselmotor vorgesehenen Bohrung für den Injektor eine andere Geometrie des Injektors vorgibt, muss dann auch eine Neukonstruktion für den Piezoaktor durchgeführt werden.The from the DE 103 36 327 A1 known injector has the disadvantage that the piezoelectric actuator is designed individually for an injector. In another diesel engine, which specifies a different geometry of the injector, for example due to a hole provided on the diesel engine for the injector, then a new design for the piezoelectric actuator must be performed.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der erfindungsgemäße piezoelektrische Aktor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den Merkmalen des Anspruchs 12 haben demgegenüber den Vorteil, dass ein modularer Aufbau des piezoelektrischen Aktors ermöglicht ist, wodurch eine Anpassung an den jeweiligen Anwendungsfall möglich ist. Speziell können die Kosten zur Herstellung des piezoelektrischen Aktors reduziert werden, da der piezoelektrische Aktor zum großen Teil unverändert bei unterschiedlich ausgestalteten Brennstoffeinspritzventilen zum Einsatz kommen kann. Entsprechend verringern sich die Kosten der hergestellten Brennstoffeinspritzventile.The piezoelectric actuator according to the invention with the features of claim 1 and the fuel injection valve according to the invention with the features of claim 12 have the advantage that a modular structure of the piezoelectric actuator is made possible, whereby an adaptation to the particular application is possible. Specifically, the cost of manufacturing the piezoelectric actuator can be reduced, since the piezoelectric actuator can be used largely unaltered in differently designed fuel injection valves. Accordingly, the costs of the manufactured fuel injection valves are reduced.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Anspruch 1 angegebenen piezoelektrischen Aktors und des im Anspruch 12 angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.The measures listed in the dependent claims advantageous refinements of the specified in claim 1 piezoelectric actuator and the fuel injection valve specified in claim 12 are possible.

Vorteilhaft ist es, dass der Leitungsträger und das Übergangsstück entlang einer Längsachse zusammengesteckt sind. Ferner ist es vorteilhaft, dass die Zuleitung und die Verbindungsleitung über eine elektrische Steckverbindung miteinander verbunden sind. Hierdurch wird eine einfache Montage des piezoelektrischen Aktors im Baukastenprinzip ermöglicht. Beispielsweise können für unterschiedliche Anwendungsfälle entsprechend angepasste, unterschiedliche Leitungsträger vorgefertigt werden. Der Rest des piezoelektrischen Aktors kann zusammen mit dem Übergangsstück einheitlich gefertigt werden. Durch die Kombination des jeweils erforderlichen Leitungsträgers mit dem restlichen piezoelektrischen Aktor kann dann die einsatzspezifische Ausgestaltung, insbesondere einsatzspezifische Länge, des piezoelektrischen Aktors realisiert werden. Durch den gleichbleibenden Montageprozess, das heißt das Zusammenstecken des Leitungsträgers und des Übergangsstücks entlang der Längsachse, kann eine Montagelinie zum Zusammenbau des piezoelektrischen Aktors ohne oder mit geringem Umrüstaufwand zur Montage der unterschiedlichen piezoelektrischen Aktoren aus dem Modulsystem zum Einsatz kommen.It is advantageous that the conductor carrier and the transition piece are plugged together along a longitudinal axis. Furthermore, it is advantageous that the supply line and the connecting line are connected to one another via an electrical plug connection. As a result, a simple assembly of the piezoelectric actuator in the modular principle is made possible. For example, correspondingly adapted, different conductor carriers can be prefabricated for different applications. The remainder of the piezoelectric actuator may be unitarily manufactured together with the transition piece. By combining the respectively required conductor carrier with the remaining piezoelectric actuator, the application-specific design, in particular application-specific length, of the piezoelectric actuator can then be realized. Due to the constant assembly process, that is the mating of the conductor carrier and the transition piece along the longitudinal axis, an assembly line for assembling the piezoelectric actuator can be used without or with little Umrüstaufwand for mounting the different piezoelectric actuators from the modular system.

Vorteilhaft ist es hierbei auch, dass an dem Leitungsträger eine elektrisch leitende Buchse vorgesehen ist, die mit der durch den Leitungsträger geführten Zuleitung elektrisch verbunden ist, dass an dem Übergangsstück ein elektrisch leitender Pin vorgesehen ist, der mit der Verbindungsleitung elektrisch verbunden ist oder der durch ein Ende der Verbindungsleitung gebildet ist, und dass der Pin durch das Zusammenstecken des Leitungsträgers und des Übergangsstücks zum elektrischen Verbinden der Zuleitung mit der Verbindungsleitung in die Buchse gestreckt ist. Dies ermöglicht auch bei einer vollautomatisierten Aktormodulmontage eine zuverlässige elektrische Verbindung der Zuleitung mit der Verbindungsleitung. Ferner wird ein Rüstaufwand verringert, da ein einheitlicher Montageprozess speziell bei unterschiedlich langen Leitungsträgern zum Einsatz kommen kann. Möglich ist es hierbei auch, dass alternativ an dem Übergangsstück eine elektrisch leitende Buchse vorgesehen ist, die mit der durch das Übergangsstück geführten Verbindungsleitung elektrisch verbunden ist, dass an dem Leitungsträger ein elektrisch leitender Pin vorgesehen ist, der mit der Zuleitung elektrisch verbunden ist oder der durch ein Ende der Zuleitung gebildet ist, und dass der Pin durch das Zusammenstecken des Leitungsträger und des Übergangsstücks zum elektrischen Verbinden der Zuleitung mit der Verbindungsleitung in die Buchse gesteckt ist.It is also advantageous in this case that an electrically conductive bush is provided on the conductor carrier, which is electrically connected to the feed line guided by the conductor carrier, that an electrically conductive pin is provided on the transition piece, which is electrically connected to the connecting line or by an end of the connecting line is formed, and that the pin is stretched by the mating of the conductor carrier and the transition piece for electrically connecting the supply line to the connecting line in the socket. This allows a reliable electrical connection of the supply line with the connecting line even with a fully automated actuator module assembly. Furthermore, a set-up effort is reduced because a uniform assembly process can be used especially for different lengths of line carriers. It is also possible in this case that, alternatively, at the transition piece, an electrically conductive socket is provided which is electrically connected to the guided through the transition piece connecting line, that on the line carrier an electrically conductive pin is provided, which is electrically connected to the supply line or is formed by one end of the supply line, and that the pin is plugged by the mating of the conductor carrier and the transition piece for electrically connecting the supply line to the connecting line in the socket.

Hierbei ist es ferner vorteilhaft, dass der Pin und die Buchse jeweils zumindest näherungsweise parallel zu einer Längsachse des piezoelektrischen Aktors ausgerichtet sind. Der Pin kann hierbei wenige Millimeter aus dem Übergangsstück beziehungsweise dem Leitungsträger herausragen, um ein Einfügen in die Buchse zu ermöglichen.In this case, it is also advantageous that the pin and the socket are each aligned at least approximately parallel to a longitudinal axis of the piezoelectric actuator. The pin can in this case protrude a few millimeters from the transition piece or the cable carrier to allow insertion into the socket.

Vorteilhaft ist es auch, dass die Buchse als Klemmbuchse ausgestaltet ist und dass der Pin durch das Einstecken in die Buchse mit einer radialen Pressung beaufschlagt ist. Hierdurch wird ein zuverlässiger elektrischer Kontakt und eine gewisse mechanische Stabilität im Bereich der elektrischen Verbindung über die Lebensdauer des piezoelektrischen Aktors und gegebenenfalls bei einer Montage in ein Brennstoffeinspritzventil oder dergleichen gewährleistet. Hierbei ist es auch vorteilhaft, dass die Buchse in den Leitungsträger beziehungsweise in das Übergangsstück eingespritzt ist. Ferner kann die Zuleitung in den Leitungsträger eingespritzt sein. Der Leitungsträger kann hierbei zumindest im Wesentlichen auf der Basis eines Kunststoffs ausgestaltet sein. Das Übergangsstück kann zumindest teilweise als metallisches Übergangsstück ausgestaltet sein. Speziell kann das Übergangsstück aus einem Stahl gebildet sein. It is also advantageous that the socket is designed as a clamping bush and that the pin is acted upon by the insertion into the bush with a radial pressure. As a result, a reliable electrical contact and a certain mechanical stability in the region of the electrical connection over the life of the piezoelectric actuator and optionally when mounted in a fuel injection valve or the like is ensured. It is also advantageous that the socket is injected into the line carrier or in the transition piece. Furthermore, the supply line can be injected into the line carrier. The conductor carrier can in this case be designed at least substantially on the basis of a plastic. The transition piece may be at least partially designed as a metallic transition piece. Specifically, the transition piece may be formed of a steel.

Ferner ist es vorteilhaft, dass das Übergangsstück eine Aufnahme aufweist, dass der Leitungsträger ein steckerförmiges Ende aufweist und dass das steckerförmige Ende des Leitungsträgers zum Zusammenstecken des Leitungsträgers und des Übergangsstücks in die Aufnahme des Übergangsstücks eingesteckt ist. Hierbei ist es ferner vorteilhaft, dass das steckerförmige Ende des Leitungsträgers durch das Einstecken in die Aufnahme des Übergangsstücks mit einer radialen Pressung beaufschlagt ist. Hierdurch wird eine mechanische Stabilität des zusammengesetzten piezoelektrischen Aktors erzielt, die zum einen die elektrische Verbindung zwischen der Zuleitung und der Verbindungsleitung entlastet und zum anderen während einer Lagerung, eines Transports, einer Montage und dergleichen des piezoelektrischen Aktors den modularen Aufbau zusammen hält. Hierbei kann zusätzlich oder alternativ auch eine Klemm- oder Rastverbindung vorgesehen sein, die das steckerförmige Ende des Leitungsträgers mit dem Übergangsstück verbindet.Further, it is advantageous that the transition piece has a receptacle, that the conductor carrier has a plug-shaped end and that the plug-shaped end of the cable carrier is inserted for mating of the cable carrier and the transition piece in the receptacle of the transition piece. Here, it is also advantageous that the plug-shaped end of the cable carrier is acted upon by the insertion into the receptacle of the transition piece with a radial pressure. In this way, a mechanical stability of the composite piezoelectric actuator is achieved, on the one hand relieves the electrical connection between the supply line and the connecting line and on the other holds the modular structure together during storage, transport, assembly and the like of the piezoelectric actuator. In this case, additionally or alternatively, a clamping or latching connection can be provided which connects the plug-shaped end of the cable carrier with the transition piece.

Bei der Aktormodulmontage kann in vorteilhafter Weise eine Anpassung an eine durch einen Innenraum des Brennstoffeinspritzventils vorgegebene Einbaulänge erfolgen. Hierbei kann im Sinne eines Baukastenprinzips eine Herstellung von unterschiedlichen Leitungsträgern erfolgen, wobei der jeweilige Leitungsträger so ausgewählt ist, dass eine Länge des Leitungsträgers an die durch den Innenraum des Brennstoffeinspritzventils vorgegebene Einbaulänge angepasst ist. Der übrige Teil des piezoelektrischen Aktors kann hierbei in vorteilhafter Weise unverändert oder gegebenenfalls mit geringfügigen Anpassungen zum Einsatz kommen.In the actuator module assembly can be carried out in an advantageous manner to a predetermined by an interior of the fuel injection valve installation length. In this case, in the sense of a modular principle, a production of different conductor carriers take place, wherein the respective conductor carrier is selected so that a length of the conductor carrier is adapted to the predetermined by the interior of the fuel injection valve installation length. The remaining part of the piezoelectric actuator can be used here in an unchanged manner or, if necessary, with slight adjustments.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:Preferred embodiments of the invention are explained in more detail in the following description with reference to the accompanying drawings. It shows:

1 ein Brennstoffeinspritzventil mit einem piezoelektrischen Aktor in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 1 a fuel injection valve with a piezoelectric actuator in a partial, schematic sectional view according to an embodiment of the invention.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt ein Brennstoffeinspritzventil 1 mit einem piezoelektrischen Aktor 2 in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem Ausführungsbeispiel. Der piezoelektrische Aktor 2 ist als Aktormodul 2 beziehungsweise Piezoaktormodul 2 ausgestaltet. 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 einem Common-Rail, das Dieselbrennstoff unter hohem Druck zu mehreren Brennstoffeinspritzventilen 1 führt. Der erfindungsgemäße piezoelektrische Aktor 2 eignet sich besonders für solch ein Brennstoffeinspritzventil 1. Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil 1 und der erfindungsgemäße piezoelektrische Aktor 2 eignen sich jedoch auch für andere Anwendungsfälle. 1 shows a fuel injector 1 with a piezoelectric actuator 2 in an excerpt, schematic sectional view according to an embodiment. The piezoelectric actuator 2 is as an actuator module 2 or piezoelectric actuator module 2 designed. The fuel injector 1 can be used in particular as an injector for fuel injection systems of air-compressing, self-igniting internal combustion engines. A preferred use of the fuel injection valve 1 consists of a fuel injection system with a common rail, the diesel fuel under high pressure to several fuel injection valves 1 leads. The piezoelectric actuator according to the invention 2 is particularly suitable for such a fuel injector 1 , The fuel injection valve according to the invention 1 and the piezoelectric actuator according to the invention 2 However, they are also suitable for other applications.

Der piezoelektrische Aktor 2 ist in der 1 geteilt dargestellt. Der piezoelektrische Aktor 2 weist nämlich einen Leitungsträger 3 und eine aktive Baugruppe 4 auf. Der Leitungsträger 3 ist getrennt von der aktiven Baugruppe 4 dargestellt. Allerdings ist der Leitungsträger 3 im montierten Zustand des piezoelektrischen Aktors 2 auf die aktive Baugruppe 4 aufgesetzt, so dass der piezoelektrische Aktor 2 als Komplettteil vertrieben oder in ein Brennstoffeinspritzventil 1 montiert werden kann. Speziell bei der Montage des piezoelektrischen Aktors 2 in ein Brennstoffeinspritzventil 1 ist der piezoelektrische Aktor 2 vorzugsweise bereits montiert.The piezoelectric actuator 2 is in the 1 shown divided. The piezoelectric actuator 2 namely has a leader 3 and an active assembly 4 on. The management carrier 3 is separate from the active assembly 4 shown. However, the leader is 3 in the assembled state of the piezoelectric actuator 2 on the active module 4 put on so that the piezoelectric actuator 2 distributed as a complete part or in a fuel injector 1 can be mounted. Especially when mounting the piezoelectric actuator 2 in a fuel injection valve 1 is the piezoelectric actuator 2 preferably already mounted.

Das Brennstoffeinspritzventil 1 weist ein Ventilgehäuse 5 und einen mit dem Ventilgehäuse 5 verbundenen Düsenkörper 6 auf. Innerhalb des Ventilgehäuses 5 ist ein Aktorraum 7 ausgebildet. Ferner ist in dem Düsenkörper 6 ein Brennstoffraum 8 ausgebildet. Im Betrieb des Brennstoffeinspritzventils 1 kann sich auch im Aktorraum 7 Brennstoff befinden, insbesondere kann Brennstoff durch den Aktorraum 7 zu dem Brennstoffraum 8 geführt werden.The fuel injector 1 has a valve housing 5 and one with the valve body 5 connected nozzle body 6 on. Inside the valve housing 5 is an actor room 7 educated. Further, in the nozzle body 6 a fuel room 8th educated. During operation of the fuel injection valve 1 can also be in the actor room 7 In particular, fuel can pass through the actuator space 7 to the fuel room 8th be guided.

An dem Düsenkörper 6 ist eine Ventilsitzfläche 9 ausgebildet, die mit einem einstückig mit einer Ventilnadel 10 ausgebildetem Ventilschließkörper 11 zu einem Dichtsitz zusammen wirkt. Hierbei ist durch den piezoelektrischen Aktor 2 eine Betätigung der Ventilnadel 10 und somit des Ventilschließkörpers 11 möglich, wie es durch den Doppelpfeil 12 veranschaulicht ist. Beim Betätigen der Ventilnadel 10 hebt sich der Ventilschließkörper 11 von der Ventilsitzfläche 9 ab, so dass Brennstoff aus dem Brennstoffraum 8 über eine Düsenöffnung 13 in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine eingespritzt wird.On the nozzle body 6 is a valve seat surface 9 formed with a one-piece with a valve needle 10 trained valve closing body 11 interacts with a sealing seat. Here, by the piezoelectric actuator 2 an actuation of the valve needle 10 and thus the valve closing body 11 possible as indicated by the double arrow 12 is illustrated. When actuating the valve needle 10 the valve closing body rises 11 from the valve seat surface 9 off, leaving fuel from the fuel compartment 8th via a nozzle opening 13 is injected into a combustion chamber of an internal combustion engine.

Die aktive Baugruppe 4 des piezoelektrischen Aktors 2 weist ein metallisches Übergangsstück 20 auf, das als Aktorfuß 20 ausgebildet ist. Der piezoelektrische Aktor 2 ist in das Ventilgehäuse 5 eingesetzt, wobei sich das Übergangsstück 20 an dem Ventilgehäuse 5 abstützt. Ferner ist ein Dichtring 21 vorgesehen, der zwischen dem Übergangsstück 20 und dem Ventilgehäuse 5 angeordnet ist und eine Abdichtung bildet.The active assembly 4 of the piezoelectric actuator 2 has a metallic transition piece 20 on, as the actor foot 20 is trained. The piezoelectric actuator 2 is in the valve body 5 used, with the transition piece 20 on the valve body 5 supported. Furthermore, a sealing ring 21 provided between the transition piece 20 and the valve housing 5 is arranged and forms a seal.

Ferner weist die aktive Baugruppe 4 ein weiteres Übergangsstück 22 auf, das als Aktorkopf 22 ausgestaltet ist. Zwischen den Übergangsstücken 20, 21 ist ein Aktorkörper 23 angeordnet. Hierbei ist der Aktorfuß 20 einerseits an den Aktorkörper 23 angefügt und der Aktorkopf 22 ist andererseits an den Aktorkörper 23 angefügt. Ferner ist eine metallische Dichthülse 24 vorgesehen, die einerseits durch eine Schweißnaht mit dem Übergangsstück 20 und andererseits durch eine Schweißnaht mit dem Übergangsstück 22 verbunden ist. Hierdurch ist ein innerhalb der metallischen Dichthülse 24 vorgesehener Innenraum 25 gegenüber der Umgebung, insbesondere gegenüber dem Aktorraum 7, abgedichtet. In dem Innenraum 25 ist der Aktorkörper 23 angeordnet. Hierdurch ist ein Schutz des Aktorkörpers 23 gegenüber umgebenden Medien, insbesondere Brennstoff, gewährleistet.Furthermore, the active assembly 4 another transition piece 22 on, as an actuator head 22 is designed. Between the transition pieces 20 . 21 is an actuator body 23 arranged. Here is the actuator foot 20 on the one hand to the actuator body 23 attached and the actuator head 22 on the other hand, to the actuator body 23 added. Furthermore, a metallic sealing sleeve 24 provided on the one hand by a weld with the transition piece 20 and on the other hand by a weld with the transition piece 22 connected is. This is a within the metallic sealing sleeve 24 provided interior 25 relative to the environment, in particular with respect to the actuator space 7 , sealed. In the interior 25 is the actuator body 23 arranged. This is a protection of the actuator body 23 to surrounding media, in particular fuel guaranteed.

Der Leitungsträger 3 weist einen Grundkörper 30 auf, der aus einem Kunststoff gebildet ist. Durch den Grundkörper 30 des Leitungsträgers 3 sind elektrische Zuleitungen 31, 32 geführt. Die elektrische Zuleitung 31 weist einen elektrisch leitenden Draht 33, insbesondere einen Kupferdraht 33, auf. Ferner weist die elektrische Zuleitung 31 eine Isolierung 34 aus einem Kunststoff auf, die den Draht 33 abschnittsweise ummantelt. Entsprechend weist die elektrische Zuleitung 32 einen Draht 35, insbesondere einen Kupferdraht 35, und eine Isolierung 36 auf, die den Draht 35 abschnittsweise ummantelt.The management carrier 3 has a basic body 30 on, which is made of a plastic. Through the main body 30 of the management carrier 3 are electrical leads 31 . 32 guided. The electrical supply line 31 has an electrically conductive wire 33 , in particular a copper wire 33 , on. Furthermore, the electrical supply line 31 an insulation 34 made of a plastic that holds the wire 33 sheathed in sections. Accordingly, the electrical supply line 32 a wire 35 , in particular a copper wire 35 , and insulation 36 on that the wire 35 sheathed in sections.

Die Drähte 33, 35 der elektrischen Zuleitungen 31, 32 sind an ihrem jeweiligen Ende 37, 38 jeweils in eine Buchse 39, 40 eingefügt. Hierbei sind die Buchsen 39, 40 aus einem elektrisch leitenden Material gebildet. Die Buchsen 39, 40 sind als Klemmbuchsen ausgestaltet, so dass die Enden 37, 38 fest in den Buchsen 39, 40 gehalten sind. Die Buchsen 39, 40 sowie die elektrischen Zuleitungen 31, 32 sind von dem Grundkörper 30 umgeben, wobei der Grundkörper 30 durch ein Spritzverfahren um die elektrischen Zuleitungen 31, 32 und die Buchsen 39, 40 gespritzt ist. Die Buchsen 39, 40 sind hierbei an einer Stirnseite 41 des Grundkörpers 30 vorgesehen. An einer von der Stirnseite 41 abgewandten weiteren Stirnseite 42 sind die elektrischen Zuleitungen 31, 32 aus dem Grundkörpers 30 des Leitungsträgers 3 geführt. Durch den Abstand der Stirnseite 42 von der Stirnseite 41 ist eine Länge 43 des Leitungsträgers 3 bestimmt.The wires 33 . 35 the electrical leads 31 . 32 are at their respective ends 37 . 38 each in a socket 39 . 40 inserted. Here are the jacks 39 . 40 formed of an electrically conductive material. The sockets 39 . 40 are designed as clamping bushes, so that the ends 37 . 38 stuck in the jacks 39 . 40 are held. The sockets 39 . 40 as well as the electrical supply lines 31 . 32 are from the main body 30 surrounded, with the main body 30 by a spraying process around the electrical leads 31 . 32 and the jacks 39 . 40 sprayed. The sockets 39 . 40 are here on one end face 41 of the basic body 30 intended. At one of the front side 41 remote from another end face 42 are the electrical leads 31 . 32 from the main body 30 of the management carrier 3 guided. By the distance of the front side 42 from the front side 41 is a length 43 of the management carrier 3 certainly.

Das Übergangsstück 20 weist eine Aufnahme 45 auf. Ferner weist der Grundkörper 30 des Leitungsträgers 3 ein steckerförmiges Ende 46 auf, das an die Aufnahme 45 angepasst ausgestaltet ist. Dadurch kann der Leitungsträger 3 mit seinem steckerförmigen Ende 46 in die Aufnahme 45 eingesteckt werden. Dies erfolgt in einer Fügerichtung 47 während der Montage des piezoelektrischen Aktors 2. Die Fügerichtung 47 ist hierbei entlang einer Längsachse 48 des piezoelektrischen Aktors 2 vorgegeben. Das steckerförmige Ende 46 wird beim Fügen in die Aufnahme 45 radial beaufschlagt, wodurch im eingesetzten Zustand eine Klemmverbindung zwischen dem steckerförmigen Ende 46 des Leitungsträgers 3 und der Aufnahme 45 gebildet ist. Hierbei kann auch eine Rastverbindung oder eine andere Verbindung ein zuverlässiges Verbinden gewährleisten, so dass beim montierten piezoelektrischen Aktor 2 ein unerwünschtes Lösen des Leitungsträgers 3 von der aktiven Baugruppe 4 verhindert ist.The transition piece 20 has a recording 45 on. Furthermore, the main body 30 of the management carrier 3 a plug-shaped end 46 on that, to the recording 45 adapted designed. As a result, the management carrier 3 with its plug-shaped end 46 in the recording 45 be plugged in. This is done in a joining direction 47 during assembly of the piezoelectric actuator 2 , The joining direction 47 is here along a longitudinal axis 48 of the piezoelectric actuator 2 specified. The plug-shaped end 46 is when joining in the recording 45 radially applied, whereby in the inserted state a clamping connection between the plug-shaped end 46 of the management carrier 3 and the recording 45 is formed. In this case, a latching connection or another connection can ensure a reliable connection, so that when mounted piezoelectric actuator 2 an undesired release of the cable carrier 3 from the active assembly 4 is prevented.

Das Brennstoffeinspritzventil 1 weist einen Innenraum 49 auf. Der Innenraum 49 ist hierbei von dem Aktorraum 7 durch den Dichtring 21 getrennt. Der Innenraum 49 dient unter anderem zum Aufnehmen eines Teils des piezoelektrischen Aktors 2, insbesondere des Leitungsträgers 3. Ferner sind die elektrischen Zuleitungen 31, 32 zumindest abschnittsweise durch den Innenraum 49 geführt. Hierbei kann eine elektrische Kontaktierung der elektrischen Zuleitungen 31, 32 über einen weiteren Stecker oder dergleichen im Bereich des Innenraums 49 erfolgen. Beispielsweise kann in dem Ventilgehäuse 5 eine Bohrung 50 ausgestaltet sein, durch die die elektrischen Zuleitungen 31, 32 zu einem Stecker oder dergleichen geführt werden können. Durch den Innenraum 49 beziehungsweise die Anordnung der Bohrung 50 bezüglich des Innenraums 49 ist eine durch den Innenraum 49 vorgegebene Einbaulänge 51 bestimmt. Beispielsweise kann bei einer langen Bohrung eines Motors, die zum Aufnehmen des Brennstoffeinspritzventils 1 dient, eine entsprechend lange Einbaulänge 51 erforderlich sein. Umgekehrt kann die Einbaulänge 51 aber auch relativ kurz vorgegeben sein.The fuel injector 1 has an interior 49 on. The interior 49 is here from the actuator room 7 through the sealing ring 21 separated. The interior 49 serves inter alia for receiving a part of the piezoelectric actuator 2 , in particular of the management carrier 3 , Furthermore, the electrical leads 31 . 32 at least in sections through the interior 49 guided. In this case, an electrical contacting of the electrical leads 31 . 32 via another plug or the like in the region of the interior 49 respectively. For example, in the valve housing 5 a hole 50 be configured by the electrical leads 31 . 32 can be guided to a plug or the like. Through the interior 49 or the arrangement of the bore 50 concerning the interior 49 is one through the interior 49 specified installation length 51 certainly. For example, in the case of a long bore of an engine, which is to receive the fuel injector 1 serves, a correspondingly long installation length 51 to be required. Conversely, the installation length 51 but also be relatively short.

Der piezoelektrische Aktor 2 kann für verschieden ausgestaltete Brennstoffeinspritzventile 1 zum Einsatz kommen. Speziell kann eine Anpassung des piezoelektrischen Aktors 2 an unterschiedlich ausgestaltete Innenräume 49 und somit unterschiedliche Einbaulängen 51 erfolgen.The piezoelectric actuator 2 can be used for differently designed fuel injectors 1 be used. Specifically, an adaptation of the piezoelectric actuator 2 to differently designed interiors 49 and thus different installation lengths 51 respectively.

Durch das Übergangsstück 20 sind elektrisch leitende Verbindungsleitungen 52, 53 geführt. In diesem Ausführungsbeispiel weisen die Verbindungsleitungen 52, 53 jeweils einen Draht 54, 55, insbesondere einen Kupferdraht 54, 55, und eine elektrische Isolierung 56, 57 auf. Die elektrischen Isolierungen 56, 57 können beispielsweise aus Kunststoff gebildet sein. Die Isolierung 56 ummantelt den Draht 54 abschnittsweise. Ferner ummantelt die Isolierung 57 den Draht 55 abschnittsweise. Die Verbindungsleitungen 52, 53 sind mit Außenelektroden 58, 59, die an den Aktorkörper 23 gefügt sind, verbunden. Über die Außenelektroden 58, 59 sind hierbei Elektrodenschichten des Aktorkörpers 23 kontaktiert. Through the transition piece 20 are electrically conductive connecting cables 52 . 53 guided. In this embodiment, the connecting lines 52 . 53 one wire each 54 . 55 , in particular a copper wire 54 . 55 , and an electrical insulation 56 . 57 on. The electrical insulations 56 . 57 may be formed, for example, of plastic. The insulation 56 sheathed the wire 54 sections. Furthermore, the insulation encases 57 the wire 55 sections. The connection lines 52 . 53 are with external electrodes 58 . 59 attached to the actuator body 23 are joined. About the outer electrodes 58 . 59 are here electrode layers of the actuator body 23 contacted.

Durch ein Ende 60 des Drahts 54 der Verbindungsleitung 52 ist ein Pin 60 gebildet. Entsprechend ist durch ein Ende 61 des Drahts 55 der Verbindungsleitung 53 ein Pin 61 gebildet. Die Pins 60, 61 sind parallel zu der Längsachse 48 orientiert. Hierbei kann einer der Pins 60, 61. auch auf der Längsachse 48 angeordnet sein. Der andere Pin 60, 61 ist dann koaxial zu der Längsachse 48 angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel sind die beiden Pins 60, 61 koaxial zu der Längsachse 48, das heißt etwas beabstandet und parallel zu der Längsachse 48, ausgerichtet. Die Pins 60, 61 am Übergangsstück 20 und die Buchsen 39, 40 am Leitungsträger 3 sind aufeinander abgestimmt positioniert, wie es durch Achsen 62, 63 veranschaulicht ist, die koaxial zu der Längsachse 48 verlaufen. Beim Zusammenstecken des Leitungsträgers 3 und des Übergangsstücks 20 wird eine elektrische Verbindung der Zuleitung 31 mit der Verbindungsleitung 52 sowie eine elektrische Verbindung der Zuleitung 32 mit der Verbindungsleitung 53 hergestellt. Hierbei fügen sich die Pins 60, 61 in die Buchsen 39, 40 ein. Die Buchsen 39, 40 sind bezüglich der Pins 60, 61 als Klemmbuchsen 39, 40 ausgestaltet, so dass die Pins 60, 61 jeweils radial beaufschlagt werden. Durch diese Klemmwirkung ist eine gewisse mechanische Verbindung und somit ein zuverlässiger elektrischer Kontakt zwischen einerseits dem Pin 60 und der Buchse 39 und andererseits dem Pin 61 und der Buchse 40 über die Lebensdauer des piezoelektrischen Aktors 2 gewährleistet. Die Verbindung der Pins 60, 61 mit den Buchsen 39, 40 ist allerdings über die mechanische Verbindung des Grundkörpers 30 des Leitungsträgers 3 mit der Aufnahme 45 entlastet, insbesondere zugentlastet.By an end 60 of the wire 54 the connection line 52 is a pin 60 educated. Accordingly, there is an end 61 of the wire 55 the connection line 53 a pin 61 educated. The pins 60 . 61 are parallel to the longitudinal axis 48 oriented. Here, one of the pins 60 . 61 , also on the longitudinal axis 48 be arranged. The other pin 60 . 61 is then coaxial with the longitudinal axis 48 arranged. In this embodiment, the two pins 60 . 61 coaxial with the longitudinal axis 48 that is slightly spaced and parallel to the longitudinal axis 48 , aligned. The pins 60 . 61 at the transition piece 20 and the jacks 39 . 40 on the cable carrier 3 are positioned coordinated with each other, as it is through axes 62 . 63 which is coaxial with the longitudinal axis 48 run. When plugging together the cable carrier 3 and the transition piece 20 becomes an electrical connection of the supply line 31 with the connection line 52 and an electrical connection of the supply line 32 with the connection line 53 produced. This is where the pins join 60 . 61 in the jacks 39 . 40 one. The sockets 39 . 40 are regarding the pins 60 . 61 as clamping bushes 39 . 40 designed so that the pins 60 . 61 each acted upon radially. By this clamping action is a certain mechanical connection and thus a reliable electrical contact between on the one hand the pin 60 and the socket 39 and on the other hand the pin 61 and the socket 40 over the life of the piezoelectric actuator 2 guaranteed. The connection of the pins 60 . 61 with the jacks 39 . 40 is however about the mechanical connection of the body 30 of the management carrier 3 with the recording 45 relieved, in particular strain relieved.

In diesem Ausführungsbeispiel treten die Pins 60, 61 wenige Millimeter aus dem Übergangsstück 20 aus. Hierdurch erstrecken sich die Pins 60, 61 etwas über eine Seite 64 des Übergangsstücks 20 im Bereich der Aufnahme 45, wobei die Seite 64 des Übergangsstücks 20 im montierten Zustand der Stirnseite 41 des Grundkörpers 30 des Leitungsträgers 3 zugewandt ist.In this embodiment, the pins occur 60 . 61 a few millimeters from the transition piece 20 out. This extends the pins 60 . 61 something about a page 64 of the transition piece 20 in the field of recording 45 , where the page 64 of the transition piece 20 in the assembled state of the front side 41 of the basic body 30 of the management carrier 3 is facing.

Somit sind der Leitungsträger 3 und das Übergangsstück 20 zusammengesteckt, wobei die elektrischen Zuleitungen 31, 32 und die elektrischen Verbindungsleitungen 52, 53 durch das Zusammenstecken des Leitungsträgers 3 und des Übergangsstücks 20 paarweise miteinander elektrisch verbunden sind. Hierbei sind der Leitungsträger 3 und das Übergangsstück 20 entlang der Längsachse 48 zusammengesteckt. Die elektrische Verbindung der Zuleitungen 31, 32 mit den Verbindungsleitungen 52, 53 ist in diesem Ausführungsbeispiel über eine elektrische Steckverbindung gewährleistet. Hierbei sind an dem Leitungsträger 3 die Buchsen 39, 40 vorgesehen, während an dem Übergangsstück 20 die Pins 60, 61 vorgesehen sind. Alternativ können die Buchsen 39, 40 allerdings auch an dem Übergangsstück 20 vorgesehen sein, während die Enden 37, 38 der Drähte 33, 35 der Zuleitungen 31, 32 einige Millimeter aus dem Grundkörper 30 und somit über die Stirnseite 41 herausstehen und entsprechend als Pins ausgestaltet sind.Thus, the management carrier 3 and the transition piece 20 plugged together, the electrical leads 31 . 32 and the electrical connection lines 52 . 53 by the mating of the cable carrier 3 and the transition piece 20 in pairs are electrically connected to each other. Here are the management carrier 3 and the transition piece 20 along the longitudinal axis 48 plugged together. The electrical connection of the supply lines 31 . 32 with the connecting lines 52 . 53 is ensured in this embodiment via an electrical connector. Here are on the line carrier 3 the jacks 39 . 40 provided while at the transition piece 20 the pins 60 . 61 are provided. Alternatively, the jacks 39 . 40 but also at the transition piece 20 be provided while the ends 37 . 38 the wires 33 . 35 the supply lines 31 . 32 a few millimeters from the main body 30 and thus on the front side 41 stand out and are designed accordingly as pins.

Die mechanische Verbindung zwischen dem Leitungsträger 3 und der Aufnahme 45 des Übergangsstück 20 kann dadurch gebildet sein, dass ein Außendurchmesser des steckerförmigen Endes 46 des Leitungsträgers 3 zu einem Innendurchmesser der Aufnahme 45 eine Pressung aufweist, so dass die Einbaulage fixiert ist. Die Pins 60, 61 können gegebenenfalls auch durch Schweißen mit den übrigen Drahtstücken der Drähte 54, 55 verbunden sein.The mechanical connection between the cable carrier 3 and the recording 45 of the transition piece 20 may be formed by having an outer diameter of the male end 46 of the management carrier 3 to an inner diameter of the recording 45 has a pressure, so that the installation position is fixed. The pins 60 . 61 Optionally, by welding with the remaining wire pieces of the wires 54 . 55 be connected.

Die elektrische Verbindung der Zuleitungen 31, 32 mit den Verbindungsleitungen 52, 53 kann unabhängig von der vorgegebenen Länge 43 des Leitungsträgers 3 in immer dergleichen Weise erfolgen. Hierdurch kann eine Umrüstung einer Montagelinie vermieden oder zumindest in ihrem Umfang verringert werden, wenn die Montage auf Leitungsträger 3 mit geänderter Länge 43 umgestellt wird.The electrical connection of the supply lines 31 . 32 with the connecting lines 52 . 53 can be independent of the given length 43 of the management carrier 3 done in always the same way. As a result, a conversion of an assembly line can be avoided or at least reduced in scope when mounting on line carrier 3 with changed length 43 is converted.

Somit kann die aktive Baugruppe 4 als Einheitsteil ausgestaltet werden, an das der jeweils passende Leitungsträger 3 entsprechend eines modularen Aufbaus montiert wird. Rüstzeiten, ein Rüstaufwand und evtl. Anlagenstörungen werden hierbei vermieden. Außerdem wird ein Logistikaufwand durch die einheitliche Ausgestaltung der aktiven Baugruppe 5 reduziert. Ferner vereinfacht sich die Lagerhaltung, da die aktive Baugruppe 4 an unterschiedlich ausgestaltete Brennstoffeinspritzventile 1 angepasst werden kann.Thus, the active assembly 4 be designed as a unit part to which the respectively suitable conductor carrier 3 is mounted according to a modular structure. Set-up times, set-up time and possibly system malfunctions are avoided. In addition, a logistics effort by the uniform design of the active module 5 reduced. Furthermore, the storage simplifies, since the active assembly 4 to differently designed fuel injectors 1 can be adjusted.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.The invention is not limited to the described embodiments.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10336327 A1 [0002, 0003]

Claims

Piezoelectric actuator ( 2 ), in particular actuator for fuel injection valves, with an actuator body ( 23 ), at least one transition piece ( 20 ) and a manager ( 3 ), wherein at least one electrical connection line ( 52 . 53 ) provided by the transition piece ( 20 ), wherein at least one electrical supply line ( 31 . 32 ) provided by the manager ( 3 ), the management carrier ( 3 ) and the transition piece ( 20 ) and wherein the electrical supply line ( 31 . 32 ) and the electrical connection line ( 52 . 53 ) by the mating of the conductor carrier ( 3 ) and the transitional part ( 20 ) are electrically connected to each other.

Piezoelectric actuator according to claim 1, characterized in that the conductor carrier ( 3 ) and the transition piece ( 20 ) along a longitudinal axis ( 48 ) are put together.

Piezoelectric actuator according to claim 1 or 2, characterized in that the supply line ( 31 . 32 ) and the connecting line ( 52 . 53 ) are connected to each other via an electrical connector.

Piezoelectric actuator according to claim 3, characterized in that on the line carrier ( 3 ) an electrically conductive socket ( 39 . 40 ) is provided, which with the guided through the conductor carrier lead ( 31 . 32 ) is electrically connected to the transition piece ( 20 ) an electrically conductive pin ( 60 . 61 ) provided with the connecting line ( 52 . 53 ) is electrically connected or by an end ( 60 . 61 ) of the connecting line ( 52 . 53 ) is formed, and that the pin ( 60 . 61 ) by the mating of the conductor carrier ( 3 ) and the transitional part ( 20 ) for electrically connecting the supply line ( 31 . 32 ) with the connecting line ( 52 . 53 ) into the socket ( 39 . 40 ) or that at the transition piece ( 20 ) an electrically conductive socket is provided, which with the through the transition piece ( 20 ) guided connection line ( 52 . 53 ) is electrically connected, that on the line carrier ( 3 ) an electrically conductive pin ( 37 . 38 ) provided with the supply line ( 31 . 32 ) is electrically connected or by an end ( 37 . 38 ) of the supply line ( 31 . 32 ) is formed, and that the pin ( 37 . 38 ) by the mating of the conductor carrier ( 3 ) and the transitional part ( 20 ) for electrically connecting the supply lines ( 31 . 32 ) with the connecting line ( 52 . 53 ) into the socket ( 39 . 40 ) is plugged.

Piezoelectric actuator according to claim 4, characterized in that the pin ( 60 . 61 ) and the socket ( 39 . 40 ) each at least approximately parallel to a longitudinal axis ( 48 ) are aligned.

Piezoelectric actuator according to claim 4 or 5, characterized in that the socket ( 39 . 40 ) as a clamping bush ( 39 . 40 ) and that the pin ( 60 . 61 ) by plugging into the socket ( 39 . 40 ) is acted upon by a radial pressure.

Piezoelectric actuator according to one of claims 4 to 6, characterized in that the socket ( 39 . 40 ) in the management board ( 3 ) or in the transition piece ( 20 ) is injected.

Piezoelectric actuator according to one of claims 1 to 7, characterized in that the supply line ( 31 . 32 ) in the management board ( 3 ) is injected.

Piezoelectric actuator according to one of claims 1 to 8, characterized in that the conductor carrier ( 3 ) is configured at least substantially on the basis of a plastic.

Piezoelectric actuator according to one of claims 1 to 9, characterized in that the transition piece ( 20 ) a recording ( 45 ), that the management carrier ( 3 ) a plug-shaped end ( 46 ) and that the plug-shaped end ( 46 ) of the management carrier ( 3 ) for mating the conductor carrier ( 3 ) and the transitional part ( 20 ) into the recording ( 45 ) of the transitional piece ( 20 ) is inserted.

Piezoelectric actuator according to claim 10, characterized in that the plug-shaped end ( 46 ) of the management carrier ( 3 ) by plugging into the receptacle ( 45 ) of the transitional piece ( 20 ) is acted upon by a radial pressure and / or by a clamping or latching connection with the transition piece ( 20 ) connected is.

Fuel Injector ( 1 ), in particular injector for fuel injection systems of air-compressing, self-igniting internal combustion engines, with a piezoelectric actuator ( 2 ) according to one of claims 1 to 11 and one of the actuator ( 2 ) operable valve closing body ( 11 ), which is provided with a valve seat surface ( 9 ) acts together to form a sealing seat.

Fuel injection valve according to claim 12, characterized in that the conductor carrier ( 3 ) is selected so that a length ( 43 ) of the management carrier ( 3 ) to one through an interior ( 49 ) of the fuel injection valve predetermined installation length ( 51 ) is adjusted.