DE102010063246B4 - Drive device for an injection valve and injection valve - Google Patents

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Abstract

Eine Antriebsvorrichtung (50) für ein Einspritzventil (10) weist einen Aktuator (22), eine Hebelvorrichtung (26), einen Stoßel (52) und ein Fuhrungselement (54) auf. Der Aktuator (22) ist ausgebildet zum Ausuben einer Kraft in axialer Richtung einer Langsachse (L_1) der Antriebsvorrichtung (50). Die Hebelvorrichtung (26) ist mit dem Aktuator (22) mechanisch gekoppelt. Der Stoßel (52) ist zwischen dem Aktuator (22) und der Hebelvorrichtung (26) in axialer Richtung der Längsachse (L_1) beweglich angeordnet. Der Stoßel (52) weist in einem vorgegebenen Teilbereich seiner Oberflache Ausnehmungen (A) auf und ist in einem ersten Kontaktbereich mit dem Aktuator (22) und einem zweiten Kontaktbereich mit der Hebelvorrichtung (26) gekoppelt. Das Führungselement (54) ist mechanisch zwischen dem Aktuator (22) und der Hebelvorrichtung (26) angeordnet. Das Führungselement (54) ist ausgebildet und angeordnet, den Stößel (52) in dem vorgegebenen Teilbereich axial zu führen.A drive device (50) for an injection valve (10) has an actuator (22), a lever device (26), a shock absorber (52) and a guide element (54). The actuator (22) is designed to dowel a force in the axial direction of a longitudinal axis (L_1) of the drive device (50). The lever device (26) is mechanically coupled to the actuator (22). The shock (52) is arranged to be movable between the actuator (22) and the lever device (26) in the axial direction of the longitudinal axis (L_1). The Stoßel (52) has in a predetermined portion of its surface recesses (A) and is coupled in a first contact area with the actuator (22) and a second contact area with the lever device (26). The guide element (54) is arranged mechanically between the actuator (22) and the lever device (26). The guide element (54) is designed and arranged to axially guide the plunger (52) in the predetermined partial region.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Einspritzventil, die einen Aktuator, eine Hebelvorrichtung, einen Stößel und ein Führungselement aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Einspritzventil.The invention relates to a drive device for an injection valve, which has an actuator, a lever device, a plunger and a guide element. Furthermore, the invention relates to an injection valve.

Immer strengere gesetzliche Vorschriften bezüglich der zulässigen Schadstoffemission von Brennkraftmaschinen, die in Kraftfahrzeugen angeordnet sind, machen es erforderlich, diverse Maßnahmen vorzunehmen, durch welche die Schadstoffemissionen gesenkt werden. Die Bildung von Schadstoffen ist stark abhängig von der Aufbereitung des Luft/Kraftstoff-Gemisches in dem jeweiligen Zylinder der Brennkraftmaschine. Eine entsprechend verbesserte Gemischaufbereitung kann erreicht werden, wenn der Kraftstoff unter sehr hohem Druck zugemessen wird. Für Brennkraftmaschinen mit Diesel betragen die Fluiddrücke über 2000 Bar. Insbesondere werden im Falle von Brennkraftmaschinen hohe Anforderungen an die Präzision des Einspritzventils gestellt.Ever stricter legal regulations regarding the permissible pollutant emissions of internal combustion engines, which are arranged in motor vehicles, make it necessary to carry out various measures by which the pollutant emissions are reduced. The formation of pollutants is highly dependent on the treatment of the air / fuel mixture in the respective cylinder of the internal combustion engine. A correspondingly improved mixture preparation can be achieved if the fuel is metered under very high pressure. For internal combustion engines with diesel, the fluid pressures are above 2000 bar. In particular, high demands are placed on the precision of the injection valve in the case of internal combustion engines.

In der Offenlegungsschrift DE 10 2005 024 707 A1 ist ein Einspritzventil mit einer Antriebsvorrichtung offenbart. Die Antriebsvorrichtung umfasst einen piezoelektrischen Aktuator, der sich bei einer entsprechenden elektrischen Ansteuerung verlängert und dadurch Kraft auf einen Hebelumsetzer aufzubringen vermag, der dadurch eine Düsennadel des Einspritzventils aus ihrem Dichtsitz anhebt und den Kraftstofffluss durch das Einspritzventil über das Spritzloch des Einspritzventils in den Brennraum eines Kraftfahrzeugs freigibt.In the published patent application DE 10 2005 024 707 A1 an injection valve with a drive device is disclosed. The drive device comprises a piezoelectric actuator which extends at a corresponding electrical control and thereby can apply force to a lever converter, which thereby lifts a nozzle needle of the injection valve from its sealing seat and the fuel flow through the injection valve via the injection port of the injection valve into the combustion chamber of a motor vehicle releases.

Die Patentschriften DE 198 57 659 C1 sowie DE 198 57 615 C1 zeigen eine entsprechende Antriebsvorrichtung, wobei zwischen dem piezoelektrischen Aktuator und dem Hebelumsetzer ein Stößel angeordnet ist, der die Kraft vom piezoelektrischen Aktuator auf den Hebelumsetzer übertragen kann.The patents DE 198 57 659 C1 such as DE 198 57 615 C1 show a corresponding drive device, wherein between the piezoelectric actuator and the lever converter, a plunger is arranged, which can transmit the force from the piezoelectric actuator to the lever converter.

Die Aufgabe der Erfindung ist, eine Antriebsvorrichtung für ein Einspritzventil zu schaffen, die dauerhaft zuverlässig arbeitet. Ferner ist die Aufgabe der Erfindung, ein Einspritzventil mit einer Antriebsvorrichtung zu schaffen, das ein zuverlässiges Zumessen von Fluid ermöglicht.The object of the invention is to provide a drive device for an injection valve, which operates permanently reliable. Furthermore, the object of the invention to provide an injection valve with a drive device that allows a reliable metering of fluid.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.The object is solved by the features of the independent claims. Advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims.

Gemaß einem ersten Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch eine Antriebsvorrichtung für ein Einspritzventil, die einen Aktuator, eine Hebelvorrichtung, einen Stößel und ein Führungselement aufweist. Der Aktuator ist ausgebildet zum Ausuben einer Kraft in axialer Richtung einer Langsachse der Antriebsvorrichtung. Die Hebelvorrichtung ist mit dem Aktuator mechanisch gekoppelt. Der Stoßel ist zwischen dem Aktuator und der Hebelvorrichtung in axialer Richtung der Längsachse beweglich angeordnet. Der Stoßel weist in einem vorgegebenen Teilbereich seiner Oberflache Ausnehmungen auf und ist in einem ersten Kontaktbereich mit dem Aktuator und einem zweiten Kontaktbereich mit der Hebelvorrichtung gekoppelt. Das Fuhrungselement ist mechanisch zwischen dem Aktuator und der Hebelvorrichtung angeordnet. Das Führungselement ist ausgebildet und angeordnet, den Stoßel in dem vorgegebenen Teilbereich axial zu führen.According to a first aspect, the invention is characterized by a drive device for an injection valve, which has an actuator, a lever device, a plunger and a guide element. The actuator is designed to dowel a force in the axial direction of a longitudinal axis of the drive device. The lever device is mechanically coupled to the actuator. The shock is movably arranged between the actuator and the lever device in the axial direction of the longitudinal axis. The Stoßel has recesses in a predetermined portion of its surface and is coupled in a first contact region with the actuator and a second contact region with the lever device. The guiding element is mechanically arranged between the actuator and the lever device. The guide element is designed and arranged to axially guide the Stoßel in the predetermined portion.

Dies ermöglicht eine Reibung und/oder einen Partikelabtrag zwischen dem Teilbereich der Oberfläche des Stößels und einer Führungsfläche des Führungselements zu reduzieren. Vorzugsweise wird hierzu ein Schmiermittel zwischen die beiden Flächen eingebracht. Vorteilhafterweise kann der Brennkraftstoff als Schmiermittel wirken. Der Brennkraftstoff kann beispielsweise als Dieselbrennkraftstoff ausgebildet sein. Abhängig von Adhäsionskräften des Schmiermittels kann das Schmiermittel den Teilbereich der Oberflache des Stoßels und die Führungsfläche benetzen. Es kann sich somit ein so genannter Schmierfilm zwischen dem Teilbereich der Oberfläche des Stoßels und die Führungsfläche ausbilden, auf dem die beiden Führungsflächen aneinander vorbeigleiten konnen ohne sich zu berühren. Die Ausnehmungen dienen als Depot fur das Schmiermittel, beispielsweise für den Dieselbrennkraftstoff. Damit kann zumindest teilweise verhindert werden, dass es zu einer Unterversorgung mit Schmiermittel kommt in dem vorgegebenen Teilbereich der Oberflache des Stößels. Die Unterversorgung mit Schmiermittel kann eine hohere tribologische Belastung auf den Stößel bewirken. Eine höhere tribologische Belastung kann eine Verschleißzunahme des Stoßels und/oder des Führungselements uber eine Lebensdauer des Einspritzventils bewirken, wodurch sich eine Rücklaufmenge des Brennkraftstoffs erhöhen kann und eine Rucklauftemperatur des Brennkraftstoffs infolge einer hoheren Reibungswarme ansteigen kann. Der Stößel kann sehr feine Bearbeitungsstrukturen aufweisen. Senkrecht zu der Längsachse auf den Stoßel wirkende Querkräfte konnen naherungsweise konstant sein. Eine Ausbildung des Stoßels mit einer Mehrzahl von Ausnehmungen in dem vorgegebenen Teilbereich der Oberfläche, der beispielsweise eine Teilflache der Mantelflache des Stoßels reprasentiert, kann ermoglichen, dass der Brennkraftstoff unter einem höheren Druck zugemessen werden kann und/oder auf eine Verschleiß mindernde Beschichtung in dem vorgegebenen Teilbereich der Oberflache des Stößels verzichtet werden kann.This makes it possible to reduce friction and / or particle removal between the subregion of the surface of the tappet and a guide surface of the guide element. Preferably, for this purpose, a lubricant is introduced between the two surfaces. Advantageously, the fuel fuel may act as a lubricant. The fuel fuel may be formed, for example, as diesel fuel. Depending on adhesive forces of the lubricant, the lubricant may wet the portion of the surface of the pad and the guide surface. It can thus form a so-called lubricating film between the portion of the surface of the shock and the guide surface on which the two guide surfaces can slide past each other without touching. The recesses serve as a depot for the lubricant, for example for the diesel fuel. This can be at least partially prevented that there is a shortage of lubricant in the predetermined portion of the surface of the plunger. The lack of lubricant can cause a higher tribological load on the plunger. A higher tribological load can cause a wear increase of the shock and / or the guide member over a lifetime of the injector, whereby a return amount of the fuel can increase and a return temperature of the fuel can rise due to a higher frictional heat. The plunger can have very fine machining structures. Transverse forces acting perpendicular to the longitudinal axis on the shock absorber can be approximately constant. An embodiment of the shock with a plurality of recesses in the predetermined portion of the surface, which represents, for example, a partial surface of the lateral surface of the shock, may allow the fuel to be metered under a higher pressure and / or a wear-reducing coating in the predetermined one Part of the surface of the plunger can be dispensed with.

Ein Reduzieren der Reibung ermöglicht, dass die von dem Aktuator auszuubende Kraft geringer sein kann, um eine vorgegebene Kraft auf die Hebelvorrichtung ausüben zu können, da geringere Kräfte aufgewendet werden mussen, um die Reibungskrafte zu überwinden. Dies kann ermoglichen, dass eine Aktivierung des Aktuators mit weniger Energie erfolgen kann. Reducing the friction allows the force to be exerted by the actuator to be lower in order to exert a predetermined force on the lever device, since lower forces must be used to overcome the frictional forces. This may allow activating the actuator with less energy.

Eine Rücklaufmenge des Brennkraftstoffs in dem Einspritzventil ist abhängig von einem vorgegebenen Druckniveau und einer Flachendifferenz zwischen einer Querschnittsfläche des Stößels und einer Offnungsquerschnittsfläche des Fuhrungselements. Eine hohere Rucklaufmenge kann ein hydraulischer Wirkungsgrad des Einspritzventils verschlechtern und damit einen höheren Brennkraftstoffverbrauch bewirken. Vorzugsweise weist das Fuhrungselement ein kreiszylindrisches Fuhrungsbohrloch auf, in dem der Stoßel beweglich angeordnet ist. Eine kleinere Flachendifferenz ist vorteilhaft, da so die Rücklaufmenge des Brennkraftstoffs gering sein kann. Ist die Flächendifferenz und damit ein Abstand zwischen dem Teilbereich der Oberfläche des Stoßels und der Führungsfläche des Führungselements sehr gering, konnen Partikel, die sich in einem Spalt zwischen den Flächen ansammeln, nicht mehr oder nur sehr schwierig ausgeschwemmt werden. Ein verminderter Partikelabtrag kann somit einen Beitrag leisten, eine dauerhaft zuverlassige Funktionsfahigkeit des Einspritzventils zu verbessern, da durch den verminderten Partikelabtrag eine Wahrscheinlichkeit eines Festklemmens des Stoßels reduziert werden kann.A return amount of the fuel in the injection valve is dependent on a predetermined pressure level and a flat difference between a cross-sectional area of the plunger and an opening cross-sectional area of the guide. A higher return quantity can deteriorate a hydraulic efficiency of the injection valve and thus cause a higher fuel consumption. Preferably, the Fuhrungselement has a circular cylindrical Fuhrungsbohrloch in which the Stoßel is arranged to be movable. A smaller flat difference is advantageous since the amount of return of the fuel fuel can be low. If the area difference and thus a distance between the partial area of the surface of the cushions and the guide surface of the guide element are very small, particles which accumulate in a gap between the surfaces can no longer or only with difficulty be flushed out. A reduced particle removal can thus contribute to improve a permanently reliable operability of the injector, since the reduced particle removal a probability of jamming of the shock can be reduced.

Die Ausnehmungen können beispielsweise mittels eines Laserbohr-Verfahrens in den Stoßel eingebracht werden.The recesses can be introduced, for example by means of a laser drilling process in the shock.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die jeweilige Ausnehmung einen kreisformigen oder elliptischen oder länglichen Querschnitt auf.In an advantageous embodiment, the respective recess has a circular or elliptical or oblong cross section.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die jeweilige Ausnehmung einen länglichen Querschnitt mit einer vorgegebenen Lange und einer Ausnehmungslängsachse auf, wobei die jeweilige Ausnehmung derart angeordnet ist, dass die Ausnehmungslängsachse in axialer Richtung der Längsachse einen von +90° oder –90° abweichenden Winkel einschließt. Beispielsweise kann dieser Winkel einen Wert aus einem Wertebereich von 45° bis 60° oder aus einem Wertebereich von –60° bis –45° aufweisen.In a further advantageous embodiment, the respective recess has an elongated cross section with a predetermined length and a recess longitudinal axis, wherein the respective recess is arranged such that the recess longitudinal axis in the axial direction of the longitudinal axis encloses an angle deviating from + 90 ° or -90 °. For example, this angle can have a value from a value range of 45 ° to 60 ° or from a value range of -60 ° to -45 °.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung erstreckt sich die jeweilige Ausnehmung linienformig über einem Umfang des Ubertragungselements.In a further advantageous embodiment, the respective recess extends linearly over a circumference of the Ubertragungselements.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Ausnehmung reihenformig bezogen auf die Langsachse vertikal und/oder horizontal benachbart angeordnet oder spiralförmig angeordnet.In a further advantageous embodiment, the recess are arranged in rows in relation to the longitudinal axis vertically and / or horizontally adjacent or spirally arranged.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Stoßel einen kreisformigen Querschnitt auf.In a further advantageous embodiment, the shock has a kreisformigen cross-section.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Stoßel eine einen amorphen Kohlenstoff aufweisende Beschichtung auf in dem vorgegebenen Teilbereich seiner Oberflache. Vorzugsweise weist die Beschichtung einen diamantartigen Kohlenstoff-Werkstoff (diamond like carbon, DLC) auf. Eine derartige Beschichtung weist vorteilhafterweise eine hohe Korrosionsbeständigkeit gegenüber einem Brennkraftstoff, beispielsweise einem Dieselbrennkraftstoff, auf. Des Weiteren kann solch eine Beschichtung eine hohe Bestandigkeit gegenüber einem Oberflachendruck aufweisen und eine starke Haftung auf einem metallischen Grundmaterial, beispielsweise Edelstahl, aufweisen. In Verbindung mit einem Schmiermittel, zum Beispiel einem Brennkraftstoff, kann eine derart beschichtete Oberfläche einen sehr geringen Reibungskoeffizienten aufweisen.In a further advantageous embodiment, the shock absorber has a coating having an amorphous carbon in the predetermined partial area of its surface. The coating preferably has a diamond-like carbon material (DLC). Such a coating advantageously has a high corrosion resistance to a fuel, for example a diesel fuel. Furthermore, such a coating can have high resistance to surface pressure and have strong adhesion to a metallic base material, such as stainless steel. In conjunction with a lubricant, for example a fuel, such a coated surface may have a very low coefficient of friction.

Gemaß einem zweiten Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch eine Antriebsvorrichtung fur Einspritzventil, einen Aktuator, eine Hebelvorrichtung, einen Stoßel und ein Fuhrungselement. Der Aktuator ist ausgebildet zum Ausuben einer Kraft in axialer Richtung seiner Längsachse der Antriebsvorrichtung. Die Hebelvorrichtung ist mit dem Aktuator mechanisch gekoppelt. Der Stößel ist zwischen dem Aktuator und der Hebelvorrichtung in axialer Richtung der Langsachse beweglich angeordnet. Der Stößel weist in einem vorgegebenen Teilbereich seiner Oberflache eine einen amorphen Kohlenstoff aufweisende Beschichtung auf und ist in einem ersten Kontaktbereich mit dem Aktuator und in einem zweiten Kontaktbereich mit der Hebelvorrichtung gekoppelt. Das Fuhrungselement ist mechanisch zwischen dem Aktuator und der Hebelvorrichtung angeordnet. Das Fuhrungselement ist ausgebildet und angeordnet, den Stoßel in dem vorgegebenen Teilbereich axial zu führen.According to a second aspect, the invention is characterized by a drive device for injection valve, an actuator, a lever device, a shock absorber and a guide element. The actuator is designed to excavate a force in the axial direction of its longitudinal axis of the drive device. The lever device is mechanically coupled to the actuator. The plunger is arranged to be movable between the actuator and the lever device in the axial direction of the longitudinal axis. The plunger has a coating having an amorphous carbon in a predetermined portion of its surface and is coupled to the actuator in a first contact region and to the lever device in a second contact region. The guiding element is mechanically arranged between the actuator and the lever device. The guiding element is designed and arranged to axially guide the shock in the predetermined partial area.

Gemäß einem dritten Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Einspritzventil, das eine Antriebsvorrichtung gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt aufweist.According to a third aspect, the invention is characterized by an injection valve having a drive device according to the first or the second aspect.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen erlautert.Embodiments of the invention are explained below with reference to the schematic drawings.

Es zeigen:Show it:

1 eine Schnittansicht eines Einspritzventils mit einer Antriebsvorrichtung, 1 a sectional view of an injection valve with a drive device,

2 eine schematische Darstellung einer ersten Ausfuhrungsform eines Stößels der Antriebsvorrichtung, 2 a schematic representation of a first embodiment of a plunger of the drive device,

3 eine schematische Darstellung einer zweite Ausführungsform des Stoßels der Antriebsvorrichtung, 3 a schematic representation of a second embodiment of the shock of the drive device,

4 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform des Stößels der Antriebsvorrichtung, 4 a schematic representation of a third embodiment of the plunger of the drive device,

5 eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform des Stößels der Antriebsvorrichtung und 5 a schematic representation of a fourth embodiment of the plunger of the drive device and

6 eine schematische Darstellung einer funften Ausfuhrungsform des Stoßels der Antriebsvorrichtung. 6 a schematic representation of a fifth embodiment of the shock of the drive device.

Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenubergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Elements of the same construction or function are provided with the same reference numbers across the figures.

1 zeigt ein Einspritzventil 10. Das Einspritzventil 10 weist einen Injektorkorper 14 auf. Der Injektorkörper 14 ist vorzugsweise mehrteilig ausgebildet und weist eine erste Ausnehmung 16 auf. Die erste Ausnehmung 16 ist mit einem nicht dargestellten Hochdruckkreis des Fluids koppelbar. Sie ist in einem eingebauten Zustand des Einspritzventils 10 mit dem Hochdruckkreis gekoppelt. 1 shows an injection valve 10 , The injection valve 10 has an injector body 14 on. The injector body 14 is preferably formed in several parts and has a first recess 16 on. The first recess 16 is coupled to a high pressure fluid circuit, not shown, of the fluid. It is in a built-in state of the injector 10 coupled with the high pressure circuit.

Das Einspritzventil 10 weist eine Antriebsvorrichtung 50 auf, die einen Aktuator 22, eine Hebelvorrichtung 26, ein Fuhrungselement 54 und einen Stoßel 52 umfasst.The injection valve 10 has a drive device 50 on that an actuator 22 , a lever device 26 , a guiding element 54 and a shock 52 includes.

Der Aktuator 22 ist beispielsweise in einer zweiten Ausnehmung 20 des Injektorkorpers 14 angeordnet. Der Aktuator 22 ist als Hubaktuator ausgebildet und ist vorzugsweise ein Piezoaktuator, der einen Stapel piezoelektrischer Elemente umfasst. Der Piezoaktuator andert seine axiale Ausdehnung abhängig von einem angelegten Spannungssignal. Der Aktuator 22 kann jedoch auch als ein anderer dem Fachmann für diesen Zweck als geeignet bekannter Stellantrieb ausgebildet sein, insbesondere als Solenoid.The actuator 22 is for example in a second recess 20 of the injector body 14 arranged. The actuator 22 is designed as Hubaktuator and is preferably a piezoelectric actuator comprising a stack of piezoelectric elements. The piezoactuator changes its axial extent depending on an applied voltage signal. The actuator 22 However, it can also be embodied as another actuator known to the person skilled in the art as suitable for this purpose, in particular as a solenoid.

Der Aktuator 22 weist beispielsweise einen Kolben 24 auf. Der Aktuator 22 wirkt über den Kolben 24 auf die Hebelvorrichtung 26 ein. Die Hebelvorrichtung 26 umfasst beispielsweise einen glockenformigen Korper 28 und Hebelelemente 30. Der glockenförmige Korper 28 und die Hebelelemente 30 sind in der ersten Ausnehmung 16 angeordnet. Der glockenförmige Korper 28 ist mit den Hebelelementen 30 gekoppelt. In der ersten Ausnehmung 16 ist weiter ein Abtriebselement 32 angeordnet. Das Abtriebselement 32 ist vorzugsweise als Dusennadel ausgebildet. In alternativen Ausführungsformen ist das Abtriebselement 32 als separates Bauelement ausgebildet, das mit der Düsennadel gekoppelt ist. Das als Dusennadel ausgebildete Abtriebselement 32 weist einen Düsennadelkopf 34 auf. Die Hebelelemente 30 wirken mit dem Dusennadelkopf 34 zur axialen Bewegung des Abtriebselements 32 zusammen.The actuator 22 has, for example, a piston 24 on. The actuator 22 acts on the piston 24 on the lever device 26 one. The lever device 26 includes, for example, a bell-shaped body 28 and lever elements 30 , The bell-shaped body 28 and the lever elements 30 are in the first recess 16 arranged. The bell-shaped body 28 is with the lever elements 30 coupled. In the first recess 16 is still an output element 32 arranged. The output element 32 is preferably designed as a nozzle needle. In alternative embodiments, the output member is 32 formed as a separate component which is coupled to the nozzle needle. The trained as a nozzle needle output element 32 has a nozzle needle head 34 on. The lever elements 30 work with the nozzle needle head 34 for the axial movement of the output element 32 together.

Eine Düsenfeder 36 ist zwischen einem Auflager 42 des Injektorkorpers 14 und einem Absatz 44 des Abtriebselements 32 angeordnet. Das als Düsennadel ausgebildete Abtriebselement 32 ist mittels der Düsenfeder 36 so vorgespannt, dass es in einer Schließposition einen Fluidfluss durch mindestens eine in dem Injektorkörper 14 angeordnete Einspritzoffnung 40 verhindert, wenn keine weiteren Krafte auf das Abtriebselement 32 einwirken. Bei Betätigung des Aktuators 22 wird das als Dusennadel ausgebildete Abtriebselement 32 von seiner Schließposition in eine Offenposition bewegt, in der es den Fluidfluss durch die mindestens eine Einspritzoffnung 40 freigibt.A nozzle spring 36 is between a support 42 of the injector body 14 and a paragraph 44 of the output element 32 arranged. The trained as a nozzle needle output element 32 is by means of the nozzle spring 36 biased so that it in a closed position fluid flow through at least one in the injector body 14 arranged injection opening 40 prevents, if no further forces on the output element 32 act. Upon actuation of the actuator 22 is designed as a nozzle needle driven element 32 moved from its closed position to an open position in which it fluid flow through the at least one Einspritzoffnung 40 releases.

Der Stößel 52 ist zwischen dem Aktuator 22 und der Hebelvorrichtung 26 in axialer Richtung der Längsachse L der Antriebsvorrichtung 50 beweglich angeordnet. Der Stößel 52 weist in einem vorgegebenen Teilbereich seiner Oberfläche Ausnehmungen auf und ist in einem ersten Kontaktbereich mit dem Aktuator 22 und in einem zweiten Kontaktbereich mit dem glockenförmige Korper 28 der Hebelvorrichtung 26 gekoppelt. Der Stoßel 52 weist vorzugsweise eine kreiszylindrische Querschnittsfläche auf. Der Stoßel 52 kann in weiteren Ausfuhrungsformen auch andere geeignete Formen aufweisen.The pestle 52 is between the actuator 22 and the lever device 26 in the axial direction of the longitudinal axis L of the drive device 50 movably arranged. The pestle 52 has recesses in a predetermined portion of its surface and is in a first contact area with the actuator 22 and in a second contact area with the bell-shaped body 28 the lever device 26 coupled. The shock 52 preferably has a circular cylindrical cross-sectional area. The shock 52 may also have other suitable forms in other embodiments.

Das Fuhrungselement 54 ist zwischen dem Aktuator 22 und der Hebelvorrichtung angeordnet. Das Führungselement 54 ist beispielsweise Teil des Injektorkörpers 14. Das Führungselement 54 ist ausgebildet und angeordnet, den Stoßel 52 in dem Teilbereich axial zu fuhren. Das Fuhrungselement 54 weist hierzu beispielsweise ein Fuhrungsbohrloch auf.The guiding element 54 is between the actuator 22 and the lever device arranged. The guide element 54 is for example part of the injector body 14 , The guide element 54 is formed and arranged, the shock 52 to drive axially in the partial area. The guiding element 54 has, for example, a Fuhrungsbohrloch on.

2 bis 6 zeigen jeweils ein Ausführungsbeispiel des Stoßels 52. Zum Beispiel weist der jeweilige Stößel 52 eine Formgenauigkeit bezogen auf eine Rundheit und/oder einer Geradheit der Form von deutlich kleiner als 1 μm auf. Des Weiteren weist der jeweilige Stoßel 52 beispielsweise in dem Teilbereich seiner Oberflache, der in dem Fuhrungselement 54 axial geführt wird, an der Oberflache eine Rauheit auf von deutlich kleiner als 1 μm (Rauheit << 1 μm) auf. Der jeweilige Stoßel 52 weist vorzugsweise einen kreiszylindrischen Querschnitt auf. 2 to 6 each show an embodiment of the shock 52 , For example, the respective tappet points 52 a dimensional accuracy based on a roundness and / or a straightness of the form of significantly smaller than 1 micron. Furthermore, the respective Stoßel 52 For example, in the portion of its surface, in the Fuhrungselement 54 axially guided, on the surface of a roughness of much smaller than 1 micron (roughness << 1 micron) on. The respective shock 52 preferably has a circular cylindrical cross-section.

Der in 2 beispielhaft gezeigte Stößel 52 weist in dem vorgegebenen Teilbereich seiner Oberfläche näherungsweise 800 Ausnehmungen A auf. Der Teilbereich der Oberfläche umfasst beispielsweise naherungsweise 89% der Mantelflache des Stoßels 52. Die Ausnehmungen A weisen einen kreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser im Mikrometerbereich auf. Beispielsweise kann der Durchmesser 50 μm sein. Die Ausnehmungen A erstrecken sich näherungsweise kegelförmig mit einer Tiefe im Mikrometerbereich nach innen in den Stößel 52 hinein. Beispielsweise weisen die Ausnehmungen A eine Tiefe von näherungsweise 15 μm auf. Die Ausnehmungen A sind beispielsweise vertikal und horizontal bezogen auf die Längsachse L_1 des Stößels 52 reihenförmig benachbart angeordnet. Ein Abstand zwischen zwei bezogen auf die Längsachse L_1 vertikal benachbarter Ausnehmungen A ist beispielsweise 0,15 mm. Ein Abtragvolumen pro Ausnehmung A kann beispielsweise naherungsweise 1500 μm3 sein.The in 2 exemplified plunger 52 has approximately 800 recesses A in the predetermined portion of its surface. The partial area of the surface comprises, for example, approximately 89% of the lateral surface of the shock 52 , The recesses A have a circular cross section with a diameter in the micrometer range. For example, the diameter may be 50 μm. The recesses A extend approximately conically with a depth in the micrometer range inwardly into the plunger 52 into it. For example, the recesses A have a depth of approximately 15 μm. The recesses A are, for example, vertically and horizontally with respect to the longitudinal axis L_1 of the plunger 52 arranged in rows adjacent. A distance between two relative to the longitudinal axis L_1 vertically adjacent recesses A, for example, 0.15 mm. An erosion volume per recess A can be, for example, approximately 1500 μm 3 .

3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Stoßels 52. Beispielsweise weist der Stoßel 52 in dem Teilbereich seiner Oberfläche, der beispielsweise naherungsweise 80% der Mantelfläche des Stößels 52 umfasst, linienförmige Ausnehmungen A auf, die sich jeweils uber einen Umfang des Stößels 52 erstrecken. Die Ausnehmungen A weisen eine Breite und eine Tiefe im Mikrometerbereich auf. Beispielsweise kann die Breite der Ausnehmungen A naherungsweise 25 μm und die Tiefe näherungsweise 5 μm sein. Die Ausnehmungen A sind beispielsweise in vertikaler Richtung bezogen auf die Längsachse L_1 des Stößels 52 reihenformig benachbart angeordnet. Ein Abstand zwischen zwei bezogen auf die Längsachse L_1 vertikal benachbarter Ausnehmungen A ist beispielsweise 0,12 mm. Ein Abtragvolumen aller Ausnehmungen A des Stößels 52 kann beispielsweise näherungsweise 0,0098 mm3 sein. 3 shows a second embodiment of the shock 52 , For example, the Stoßel 52 in the portion of its surface, for example, approximately 80% of the lateral surface of the plunger 52 comprises, linear recesses A on, each extending over a circumference of the plunger 52 extend. The recesses A have a width and a depth in the micrometer range. For example, the width of the recesses A can be approximately 25 μm and the depth approximately 5 μm. The recesses A are, for example, in the vertical direction with respect to the longitudinal axis L_1 of the plunger 52 arranged in rows adjacent. A distance between two relative to the longitudinal axis L_1 vertically adjacent recesses A, for example, 0.12 mm. An erosion volume of all recesses A of the plunger 52 For example, it may be approximately 0.0098 mm 3 .

4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des Stoßels 52. Beispielsweise weist der Stoßel 52 in dem Teilbereich seiner Oberfläche, der beispielsweise näherungsweise 80% der Mantelfläche des Stößels 52 umfasst, Ausnehmungen A mit einem linienförmigen Querschnitt und einer vorgegebenen Lange auf, beispielsweise mit einer Lange von 0,15 mm. Die Ausnehmungen A weisen eine Breite und Tiefe im Mikrometerbereich auf. Beispielsweise kann die Breite der Ausnehmungen A naherungsweise 25 μm und die Tiefe näherungsweise 5 μm sein. Die Ausnehmungen A sind beispielsweise in horizontaler und axialer Richtung bezogen auf die Langsachse L_1 jeweils mit einem vorgegebenen Abstand reihenförmig benachbart angeordnet, wobei sich die jeweilige Ausnehmung A mit ihrem linienförmige Querschnitt senkrecht zu der Langsachse L_1 erstreckt. Ein Abstand zwischen zwei bezogen auf die Langsachse L_1 in axialer Richtung benachbarter Ausnehmungen A ist beispielsweise 0,12 mm. Ein Abtragvolumen aller Ausnehmungen A des Stoßels 52 kann beispielsweise näherungsweise 0,0098 mm3 sein. 4 shows a third embodiment of the shock 52 , For example, the Stoßel 52 in the portion of its surface, for example, approximately 80% of the lateral surface of the plunger 52 comprises recesses A with a linear cross-section and a predetermined length, for example with a length of 0.15 mm. The recesses A have a width and depth in the micrometer range. For example, the width of the recesses A can be approximately 25 μm and the depth approximately 5 μm. The recesses A are arranged, for example in the horizontal and axial direction with respect to the longitudinal axis L_1 in each case with a predetermined distance in a row adjacent, wherein the respective recess A extends with its line-shaped cross-section perpendicular to the longitudinal axis L_1. A distance between two relative to the longitudinal axis L_1 in the axial direction of adjacent recesses A, for example, 0.12 mm. An erosion volume of all recesses A of the shock 52 For example, it may be approximately 0.0098 mm 3 .

5 zeigt ein viertes Ausfuhrungsbeispiel des Stoßels 52. Beispielsweise weist der Stoßel 52 in dem Teilbereich seiner Oberflache, der beispielsweise naherungsweise 80% der Mantelfläche des Stoßels 52 umfasst, Ausnehmungen A mit einem linienformigen Querschnitt und einer vorgegebenen Länge auf, beispielsweise eine Länge von 0,15 mm. Die Ausnehmungen A weisen eine Breite und Tiefe im Mikrometerbereich auf. Beispielsweise kann die Breite der Ausnehmungen A naherungsweise 25 μm und die Tiefe naherungsweise 5 μm sein. 5 shows a fourth exemplary embodiment of the shock 52 , For example, the Stoßel 52 in the portion of its surface, for example, approximately 80% of the lateral surface of the shock 52 comprises recesses A with a line-shaped cross-section and a predetermined length, for example a length of 0.15 mm. The recesses A have a width and depth in the micrometer range. For example, the width of the recesses A approximately 25 microns and the depth be approximately 5 microns.

Die Ausnehmungen A sind beispielsweise in horizontaler und axialer Richtung bezogen auf die Längsachse L_1 jeweils mit einem vorgegebenen Abstand reihenformig benachbart angeordnet, wobei sich die jeweilig Ausnehmung A mit ihrem linienförmige Querschnitt nicht senkrecht zu der zweiten Längsachse erstreckt sondern mit einem von ±90° abweichenden vorgegebenen Winkel, beispielsweise mit einem Winkel von 60°.The recesses A are arranged, for example in the horizontal and axial direction relative to the longitudinal axis L_1 each with a predetermined distance in a row adjacent, wherein the respective recess A does not extend with its linear cross-section perpendicular to the second longitudinal axis but with a deviating from ± 90 ° predetermined Angle, for example, with an angle of 60 °.

6 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel des Stoßels 52. Beispielsweise weist der Stoßel 52 in dem Teilbereich seiner Oberfläche, der beispielsweise näherungsweise 80% der Mantelflache des Stoßels 52 repräsentiert, Ausnehmungen A mit einem linienförmigen Querschnitt und einer vorgegebenen Länge auf, beispielsweise mit einer Länge von 0,15 mm. Die Ausnehmungen A weisen eine Breite und Tiefe im Mikrometerbereich auf. Beispielsweise kann die Breite der Ausnehmungen A naherungsweise 25 μm und die Tiefe näherungsweise 5 μm sein. 6 shows a fourth embodiment of the shock 52 , For example, the Stoßel 52 in the portion of its surface, for example, approximately 80% of the lateral surface of the shock 52 represents, recesses A with a line-shaped cross-section and a predetermined length, for example, with a length of 0.15 mm. The recesses A have a width and depth in the micrometer range. For example, the width of the recesses A can be approximately 25 μm and the depth approximately 5 μm.

Die Ausnehmungen A sind beispielsweise in horizontaler und axialer Richtung bezogen auf die Langsachse L_1 jeweils mit einem vorgegebenen Abstand reihenformig benachbart angeordnet, wobei sich die jeweilig Ausnehmung A mit ihrem linienformige Querschnitt nicht senkrecht zu der zweiten Längsachse erstreckt sondern mit einem vorgegebenen ersten Winkel oder einem vorgegebenen zweiten Winkel, der sich von ±90° unterscheiden kann, beispielsweise mit einem ersten Winkel von +45° oder einem zweiten Winkel von –45°.The recesses A are arranged, for example, in the horizontal and axial direction with respect to the longitudinal axis L_1 in each case at a predetermined distance adjacent to the respective recess A does not extend with its linienformige cross-section perpendicular to the second longitudinal axis but with a predetermined first angle or a predetermined second angle, which may differ from ± 90 °, for example with a first angle of + 45 ° or a second angle of -45 °.

Claims (9)

Antriebsvorrichtung (50) für ein Einspritzventil (10), die aufweist – einen Aktuator (22), der ausgebildet ist zum Ausüben einer Kraft in axialer Richtung einer Längsachse (L_1) der Antriebsvorrichtung (50), – eine Hebelvorrichtung (26), die mit dem Aktuator (22) mechanisch gekoppelt ist, – ein zwischen dem Aktuator (22) und der Hebelvorrichtung (26) in axialer Richtung der Langsachse (L_1) beweglich angeordneter Stößel (52), der in einem vorgegebenen Teilbereich seiner Oberfläche Ausnehmungen (A) aufweist und der in einem ersten Kontaktbereich mit dem Aktuator (22) und in einem zweiten Kontaktbereich mit der Hebelvorrichtung (26) gekoppelt ist und – ein mechanisch zwischen dem Aktuator (22) und der Hebelvorrichtung (26) angeordnetes Fuhrungselement (54), das ausgebildet und angeordnet ist, den Stößel (52) in dem vorgegebenen Teilbereich axial zu fuhren.Drive device ( 50 ) for an injection valve ( 10 ), comprising - an actuator ( 22 ), which is designed to exert a force in the axial direction of a longitudinal axis (L_1) of the drive device ( 50 ), - a lever device ( 26 ) connected to the actuator ( 22 ) is mechanically coupled, - between the actuator ( 22 ) and the lever device ( 26 ) in the axial direction of the longitudinal axis (L_1) movably arranged plunger ( 52 ), which has in a predetermined portion of its surface recesses (A) and in a first Contact area with the actuator ( 22 ) and in a second contact area with the lever device ( 26 ) and - mechanically between the actuator ( 22 ) and the lever device ( 26 ) arranged guide element ( 54 ), which is formed and arranged, the plunger ( 52 ) to drive axially in the predetermined portion. Antriebsvorrichtung (50) nach Anspruch 1, bei der die jeweilige Ausnehmung (A) einen kreisformigen oder elliptischen oder länglichen Querschnitt aufweist.Drive device ( 50 ) according to claim 1, wherein the respective recess (A) has a circular or elliptical or oblong cross-section. Antriebsvorrichtung (50) nach Anspruch 1 oder 2, bei der die jeweilige Ausnehmungen (A) einen länglichen Querschnitt mit einer vorgegebenen Länge und einer Ausnehmungslängsachse aufweist, wobei die jeweilige Ausnehmung (A) derart angeordnet ist, dass die Ausnehmungslängsachse in axialer Richtung der Längsachse (L_1) einen von +90° oder –90° abweichenden Winkel einschließt.Drive device ( 50 ) according to claim 1 or 2, wherein the respective recesses (A) has an elongated cross section with a predetermined length and a recess longitudinal axis, wherein the respective recess (A) is arranged such that the recess longitudinal axis in the axial direction of the longitudinal axis (L_1) a angle of + 90 ° or -90 °. Antriebsvorrichtung (50) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der sich die jeweilige Ausnehmung (A) linienformig über einen Umfang des Stoßels (52) erstreckt.Drive device ( 50 ) according to one of the preceding claims, in which the respective recess (A) extends linearly over a circumference of the shock ( 52 ). Antriebsvorrichtung (50) nach einem der vorstehenden Anspruche, bei der die Ausnehmungen (A) reihenformig bezogen auf die Längsachse (L_1) vertikal und/oder horizontal benachbart angeordnet sind oder spiralförmig angeordnet sind.Drive device ( 50 ) according to one of the preceding claims, in which the recesses (A) are arranged in a row in relation to the longitudinal axis (L_1) vertically and / or horizontally adjacent or arranged spirally. Antriebsvorrichtung (50) nach einem der vorstehenden Anspruche, bei der der Stoßel (52) einen kreisformigen Querschnitt aufweist.Drive device ( 50 ) according to one of the preceding claims, in which the shock ( 52 ) has a circular cross-section. Antriebsvorrichtung (50) nach einem der vorstehenden Anspruche, bei der der Stößel (52) eine einen amorphen Kohlenstoff aufweisende Beschichtung aufweist in dem vorgegebenen Teilbereich seiner Oberflache.Drive device ( 50 ) according to any one of the preceding claims, wherein the plunger ( 52 ) has an amorphous carbon-containing coating in the predetermined portion of its surface. Antriebsvorrichtung (50) für ein Einspritzventil (10), die aufweist – einen Aktuator (22), der ausgebildet ist zum Ausüben einer Kraft in axialer Richtung einer Langsachse (L_1) der Antriebsvorrichtung (50), – eine Hebelvorrichtung (26), die mit dem Aktuator (22) mechanisch gekoppelt ist, – ein zwischen dem Aktuator (22) und der Hebelvorrichtung (26) in axialer Richtung der Langsachse (L_1) beweglich angeordneter Stoßel (52), der in einem vorgegebenen Teilbereich seiner Oberfläche eine einen amorphen Kohlenstoff aufweisende Beschichtung aufweist und der in einem ersten Kontaktbereich mit dem Aktuator (22) und in einem zweiten Kontaktbereich mit der Hebelvorrichtung (26) gekoppelt ist und – ein mechanisch zwischen dem Aktuator (22) und der Hebelvorrichtung (26) angeordnetes Führungselement (54), das ausgebildet und angeordnet ist, den Stößel (52) in dem vorgegebenen Teilbereich axial zu fuhren.Drive device ( 50 ) for an injection valve ( 10 ), comprising - an actuator ( 22 ) which is designed to exert a force in the axial direction of a longitudinal axis (L_1) of the drive device ( 50 ), - a lever device ( 26 ) connected to the actuator ( 22 ) is mechanically coupled, - between the actuator ( 22 ) and the lever device ( 26 ) in the axial direction of the longitudinal axis (L_1) movably arranged Stoßel ( 52 ), which in a predetermined portion of its surface has an amorphous carbon-containing coating and which in a first contact region with the actuator ( 22 ) and in a second contact area with the lever device ( 26 ) and - mechanically between the actuator ( 22 ) and the lever device ( 26 ) arranged guide element ( 54 ), which is formed and arranged, the plunger ( 52 ) to drive axially in the predetermined portion. Einspritzventil (10), das eine Antriebsvorrichtung (50) nach einem der vorstehenden Ansprüche aufweist.Injection valve ( 10 ), which is a drive device ( 50 ) according to one of the preceding claims.
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