DE102013216603A1 - Method for producing an actuator for an injection valve and method for producing an injection valve - Google Patents
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Abstract
Zur Herstellung eines Stellantriebs (20), der zur Betätigung eines Einspritzventils (10) ausgebildet ist, wird ein hülsenförmiges Aktorgehäuse (30) mit einer darin aufgenommenen Aktoreinheit bereitgestellt, wobei aus einer stirnseitigen Öffnung des Aktorgehäuses (30) zumindest eine Aktorzuleitung (46) herausragt. Ferner wird ein Träger (50) bereitgestellt mit zumindest einer Schmelzrippe (54) und zumindest einem Führungskanal (52) zur Durchführung der zumindest einen Aktorzuleitung (46). Der Träger (50) wird in der stirnseitigen Öffnung des Aktorgehäuses (30) derart angeordnet, dass er die Öffnung verschließt und in dem zumindest einen Führungskanal (52) jeweils eine der Aktorzuleitungen (46) angeordnet ist. Des Weiteren wird der Träger (50) mit einer Kunststoffschmelze zur Ausbildung eines Steckers (40) zumindest teilweises umspritzt, wobei das Umspritzen mit der Kunststoffschmelze derart erfolgt, dass die zumindest eine Schmelzrippe (54) wenigstens teilweise aufschmilzt und sich mit dem Stecker (40) mediendicht verbindet.For producing an actuator (20), which is designed to actuate an injection valve (10), a sleeve-shaped actuator housing (30) is provided with an actuator unit received therein, wherein at least one Aktorzuleitung (46) protrudes from an end opening of the actuator housing (30) , Furthermore, a carrier (50) is provided with at least one melting rib (54) and at least one guide channel (52) for passing through the at least one actuator feed line (46). The carrier (50) is arranged in the end opening of the actuator housing (30) such that it closes the opening and in which at least one guide channel (52) each one of the Aktorzuleitungen (46) is arranged. Furthermore, the carrier (50) is at least partially encapsulated with a plastic melt to form a plug (40), wherein the overmolding with the plastic melt takes place in such a way that the at least one melting rib (54) at least partially melts and contacts the plug (40). media-tight connects.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Stellantriebs für ein Einspritzventil. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Einspritzventils.The invention relates to a method for producing an actuator for an injection valve. Furthermore, the invention relates to a method for producing an injection valve.
Ventile, beispielsweise Einspritzventile einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, weisen eine elektrisch steuerbare Aktoreinheit auf, die abhängig von einer Ansteuerung der Aktoreinheit das Ventil öffnet oder schließt. Der Aktoreinheit soll elektrische Energie zum Ansteuern der Aktoreinheit von außerhalb des Ventils zugeführt werden.Valves, for example injection valves of an internal combustion engine of a motor vehicle, have an electrically controllable actuator unit, which opens or closes the valve as a function of activation of the actuator unit. The actuator unit is to be supplied with electrical energy for actuating the actuator unit from outside the valve.
Um die elektrische Zuleitung zu beispielsweise einem Piezoaktor zu realisieren, wird häufig ein Ventilkörper mit einem Kunststoff umspritzt zur Bildung eines Steckers. Bei einer Konstruktion von Umspritzungen von Bauteilen mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten und/oder unterschiedlichem Quellverhalten ergeben sich unter Temperaturbelastung und/oder Feuchteeinträgen gegebenenfalls Spalten zwischen dem Bauteil und der Umspritzung, die einen Flüssigkeitseintrag begünstigen. Dadurch erhöht sich eine Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls des Einspritzventils durch Kurzschluss und/oder Masseschluss erheblich. In order to realize the electrical supply to, for example, a piezoelectric actuator, a valve body is often encapsulated with a plastic to form a plug. In a construction of encapsulation of components with different coefficients of thermal expansion and / or different swelling behavior resulting under temperature load and / or humidity entries possibly gaps between the component and the encapsulation, which favor a liquid entry. As a result, a probability of failure of the injection valve by short circuit and / or short to ground increases considerably.
Die Aufgabe, die der Erfindung zu Grunde liegt, ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Stellantriebs sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Einspritzventils zu schaffen, die eine einfache und kostengünstige Herstellung des Stellantriebs und des Einspritzventils ermöglichen und die einen Beitrag leisten dazu, dass der Stellantrieb und das Einspritzventil eine höhere Zuverlässigkeit aufweisen.The object underlying the invention is to provide a method for producing an actuator and a method for producing an injection valve, which allow a simple and cost-effective production of the actuator and the injection valve and contribute to the fact that the Actuator and the injection valve have a higher reliability.
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.
Gemäß einem ersten Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Verfahren zur Herstellung eines Stellantriebs, der zur Betätigung eines Einspritzventils ausgebildet ist. Hierbei wird ein hülsenförmiges Aktorgehäuse mit einer darin aufgenommenen Aktoreinheit bereitgestellt, wobei aus einer stirnseitigen Öffnung des Aktorgehäuses zumindest eine Aktorzuleitung herausragt. Ferner wird ein Träger bereitgestellt mit zumindest einer Schmelzrippe und zumindest einem Führungskanal zur Durchführung der zumindest einen Aktorzuleitung. Der Träger wird in der stirnseitigen Öffnung des Aktorgehäuses derart angeordnet, dass er die Öffnung verschließt und in dem zumindest einen Führungskanal jeweils eine der Aktorzuleitungen angeordnet ist. Des Weiteren wird der Träger mit einer Kunststoffschmelze zur Ausbildung eines Steckers zumindest teilweises umspritzt, wobei das Umspritzen mit der Kunststoffschmelze derart erfolgt, dass die zumindest eine Schmelzrippe wenigstens teilweise aufschmilzt und sich mit dem Stecker mediendicht verbindet. Das Ausbilden der mediendichten Verbindung der aufgeschmolzenen Schmelzrippe mit der Kunststoffschmelze erfolgt insbesondere beim Abkühlen der Kunststoffschmelze.According to a first aspect, the invention is characterized by a method for producing an actuator, which is designed to actuate an injection valve. Here, a sleeve-shaped actuator housing is provided with an actuator unit accommodated therein, wherein at least one actuator feed line protrudes from an end opening of the actuator housing. Furthermore, a carrier is provided with at least one melting rib and at least one guide channel for carrying out the at least one actuator feed line. The carrier is arranged in the frontal opening of the actuator housing such that it closes the opening and in which at least one guide channel in each case one of the Aktorzuleitungen is arranged. Furthermore, the carrier is at least partially encapsulated with a plastic melt to form a plug, wherein the encapsulation with the plastic melt takes place in such a way that the at least one melting rib at least partially melts and connects to the plug in a media-tight manner. The formation of the media-tight connection of the melted melt rib with the plastic melt takes place in particular during cooling of the plastic melt.
Vorteilhafterweise ermöglicht dies eine einfache und kostengünstige Bereitstellung des Stellantriebs mit einem ausreichend dichten, insbesondere ausreichend flüssigkeitsdichten, Stecker zur elektrischen Kontaktierung des Einspritzventils. Der durch das Umspritzen ausgebildete Stecker ermöglicht eine hohe mechanische Stabilität und Robustheit. Die mediendichte Verbindung verhindert das Eindringen von unerwünschten Flüssigkeiten in den Stellantrieb und es können so potentielle Feldausfälle der Einspritzventile durch Kurz- und/oder Masseschlüsse vermieden werden.Advantageously, this allows a simple and cost-effective provision of the actuator with a sufficiently dense, in particular sufficiently liquid-tight, plug for making electrical contact with the injection valve. The formed by encapsulating connector allows high mechanical stability and robustness. The media-tight connection prevents the ingress of unwanted fluids into the actuator and thus potential field failure of the injectors can be avoided by short and / or short to ground.
Auf anfällige und komplexe Steckerlösungen, die mittels Zweikomponenten (2K)-Spritzgießen hergestellt werden, kann verzichtet werden.Vulnerable and complex connector solutions made by two component (2K) injection molding can be eliminated.
Die Schritte Bereitstellen und Anordnen des Trägers mit der zumindest einen Schmelzrippe können mittels eines Vorumspritzens des Aktorgehäuses erfolgen. The steps of providing and arranging the carrier with the at least one melting rib can take place by means of a pre-extrusion of the actuator housing.
Vorzugweise weist die Schmelzrippe einen ersten Kunststoff auf und die Kunststoffschmelze einen zweiten Kunststoff, wobei eine Polarität des ersten und des zweiten Kunststoffs jeweils gleich ist und ein Schmelzpunkt des ersten Kunststoffs wesentlich kleiner ist als ein Schmelzpunkt des zweiten Kunststoffes.Preferably, the melting rib on a first plastic and the plastic melt a second plastic, wherein a polarity of the first and the second plastic is the same and a melting point of the first plastic is substantially smaller than a melting point of the second plastic.
Mediendicht bedeutet hierbei zumindest flüssigkeitsdicht. Alternativ kann mediendicht auch flüssigkeits- und gasdicht bedeuten.Media density means at least liquid-tight. Alternatively, media-tight can also mean liquid and gas tight.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts weist die zumindest eine Schmelzrippe des Trägers einen thermoplastischen Kunststoff auf oder besteht aus einem thermoplastischen Kunststoff. Vorzugsweise weist auch der Träger den thermoplastischen Kunststoff auf oder besteht der Träger aus dem thermoplastischen Kunststoff. In an advantageous embodiment of the first aspect, the at least one melting rib of the carrier on a thermoplastic material or consists of a thermoplastic material. Preferably, the carrier on the thermoplastic material or the carrier consists of the thermoplastic material.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts ist die zumindest eine Schmelzrippe als eine sich in von dem Aktorgehäuse wegweisender Richtung verjüngende Schmelzrippe ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass das teilweise Aufschmelzen der Schmelzrippe sehr schnell erfolgen kann. Insbesondere kann die zumindest eine Schmelzrippe als eine spitz zulaufende Schmelzrippe ausgebildet sein. In a further advantageous embodiment of the first aspect, the at least one melting rib is designed as a melting rib which tapers in a direction away from the actuator housing. This has the advantage that the partial melting of the melting rib can be done very quickly. In particular, the at least one melting rib may be formed as a tapered melting rib.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts wird der Träger derart angeordnet, dass der Träger das hülsenförmige Aktorgehäuse in einem vorgegebenen Endbereich, in dem die stirnseitige Öffnung angeordnet ist, umschließt. Das Umspritzen des Trägers erfolgt derart, dass der Stecker den Träger zumindest umfangsseitig umschließt, wobei die zumindest eine Schmelzrippe entlang eines Umfangs des Trägers angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass unerwünschte Medien, insbesondere unerwünschte Flüssigkeiten, nicht in das Aktorgehäuse zu der Aktoreinheit eindringen können. Die Schmelzrippen ermöglichen insbesondere einen Pfad zwischen dem Träger und dem Stecker abzudichten. Vorzugsweise weist der Träger mehr als eine Schmelzrippe entlang seines Umfangs auf, falls beispielsweise eine Schmelzrippe fehlerhaft ist und keine ausreichend dichte Verbindung mit dem Stecker ausbildet. In a further advantageous embodiment of the first aspect, the carrier is arranged such that the carrier encloses the sleeve-shaped actuator housing in a predetermined end region in which the frontal opening is arranged. The encapsulation of the carrier takes place in such a way that the plug surrounds the carrier at least peripherally, wherein the at least one melting rib is arranged along a circumference of the carrier. This has the advantage that unwanted media, in particular unwanted fluids, can not penetrate into the actuator housing to the actuator unit. In particular, the melting ribs allow a path between the carrier and the plug to be sealed. Preferably, the carrier has more than one melting rib along its circumference, for example, if a melting rib is defective and does not form a sufficiently tight connection with the plug.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts wird ein weiteres Dichtelement zwischen einer Außenseite des Aktorgehäuses und einer Innenseite des Trägers, die in Richtung des Aktorgehäuses gerichtet ist, angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass unerwünschte Medien, insbesondere unerwünschte Flüssigkeiten nicht in das Aktorgehäuse zu der Aktoreinheit eindringen können. Das Dichtelement dichtet hierbei insbesondere einen Pfad zwischen dem Aktorgehäuse, das üblicherweise aus Stahl besteht oder aufweist, und dem Träger ab. In a further advantageous embodiment of the first aspect, a further sealing element is arranged between an outer side of the actuator housing and an inner side of the carrier, which is directed in the direction of the actuator housing. This has the advantage that unwanted media, in particular unwanted fluids can not penetrate into the actuator housing to the actuator unit. In particular, the sealing element seals a path between the actuator housing, which usually consists of steel, and the support.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts weist das Aktorgehäuse entlang seines Umfangs einen Überstand auf und das Dichtelement wird auf einer in Richtung Endbereich des Aktorgehäuses gerichteten Seite des Überstandes angeordnet. In a further advantageous embodiment of the first aspect, the actuator housing has a projection along its circumference and the sealing element is arranged on a side of the projection directed in the direction of the end region of the actuator housing.
Vorteilhafterweise ermöglicht dies eine einfachere Anordnung des Dichtelements, so dass das Dichtelement zuverlässig abdichten kann. Insbesondere kann das Dichtelement als O-Ring ausgebildet sein. Dies ermöglicht eine kostengünstige Herstellung.Advantageously, this allows a simpler arrangement of the sealing element, so that the sealing element can reliably seal. In particular, the sealing element may be formed as an O-ring. This allows a cost-effective production.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts wird der Träger mit zumindest einem Anschlusskontakt zur elektrischen Kontaktierung bereitgestellt. Ferner erfolgt das zumindest teilweise Umspritzen des Trägers mit der Kunststoffschmelze derart, dass der Stecker einen systemseitigen Anschluss aufweist, der elektrisch und mechanisch koppelbar ist mit einem vorgegebenen Steckverbinder und in dem der Anschlusskontakt teilweise angeordnet ist, so dass der Anschlusskontakt elektrisch koppelbar ist mit der jeweils zumindest einen Aktorzuleitung der Aktoreinheit und elektrisch koppelbar ist mit dem vorgegebenen Steckverbinder. Der Anschlusskontakt wird in einem vorgegebenen Übergangsbereich des systemseitigen Anschlusses derart mit einem Dichtmaterial anund/oder umspritzt, dass das Dichtmaterial den zumindest einen Anschlusskontakt formschlüssig und/oder mediendicht verbindet mit dem Stecker. Vorteilhafterweise verhindert dies ein Eindringen von Medien, insbesondere Flüssigkeiten, in den Stellantrieb von Seiten des systemseitigen Anschlusses.In a further advantageous embodiment of the first aspect, the carrier is provided with at least one connection contact for electrical contacting. Furthermore, the at least partial encapsulation of the carrier with the plastic melt takes place such that the plug has a system-side connection which can be electrically and mechanically coupled to a predetermined connector and in which the connection contact is partially arranged, so that the connection contact can be electrically coupled to the respective at least one Aktorzuleitung the actuator and electrically coupled to the predetermined connector. The connection contact is coated and / or encapsulated with a sealing material in a predetermined transition region of the system-side connection in such a way that the sealing material connects the at least one connection contact in a form-fitting and / or media-tight manner to the connector. Advantageously, this prevents the penetration of media, in particular liquids, into the actuator from the side of the system-side connection.
Die Erfindung zeichnet sich gemäß einem zweiten Aspekt aus durch ein Verfahren zur Herstellung eines Einspritzventils für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, wobei das Verfahren zur Herstellung des Einspritzventils die Schritte des Verfahrens zur Herstellung eines Stellantriebs oder einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens zur Herstellung eines Stellantriebs umfasst. Ferner wird bei dem Verfahren zur Herstellung des Einspritzventils ein Düsenkörper mit dem Aktorgehäuse des Stellantriebs mechanisch gekoppelt, insbesondere mechanisch verbunden.The invention is characterized according to a second aspect by a method for producing an injection valve for an internal combustion engine of a motor vehicle, wherein the method for producing the injection valve comprises the steps of the method for producing an actuator or an advantageous embodiment of the method for producing an actuator. Furthermore, in the method for producing the injection valve, a nozzle body is mechanically coupled to the actuator housing of the actuator, in particular mechanically connected.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen erläutert.Embodiments of the invention are explained below with reference to the schematic drawings.
Es zeigen: Show it:
Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Elements of the same construction or function are provided across the figures with the same reference numerals.
Der Stellantrieb
Das Aktorgehäuse
Die Aktoreinheit
Ferner umfasst der Stellantrieb
Der Träger
Der Stecker
Der Träger
Angeschmolzen ist hierbei derart zu verstehen, dass die Schmelzrippe
Zur Herstellung des Stellantriebs
Des Weiteren wird der Träger
Ferner umfasst der Stellantrieb
Das Aktorgehäuse
Das weitere Dichtelement
Das Dichtelement
Ferner weist der Stellantrieb
Der Träger
Das zumindest teilweise Umspritzen des Trägers
Das Dichtmaterial weist beispielsweise Fluorsilikon (FVMQ) auf oder besteht aus Fluorsilikon.The sealing material comprises, for example, fluorosilicone (FVMQ) or consists of fluorosilicone.
Ferner weist der Stellantrieb
Claims (8)
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DE102013216603.6A DE102013216603A1 (en) | 2013-08-22 | 2013-08-22 | Method for producing an actuator for an injection valve and method for producing an injection valve |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102013216603.6A DE102013216603A1 (en) | 2013-08-22 | 2013-08-22 | Method for producing an actuator for an injection valve and method for producing an injection valve |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102013216603A1 true DE102013216603A1 (en) | 2015-02-26 |
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ID=52446723
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DE102013216603.6A Ceased DE102013216603A1 (en) | 2013-08-22 | 2013-08-22 | Method for producing an actuator for an injection valve and method for producing an injection valve |
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DE (1) | DE102013216603A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015004240A1 (en) * | 2015-04-07 | 2016-10-13 | Mann + Hummel Gmbh | Heating device for a fluid line |
DE102022103918A1 (en) | 2022-02-18 | 2023-08-24 | Thomas Magnete Gmbh | Process for manufacturing an electronic component |
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2013
- 2013-08-22 DE DE102013216603.6A patent/DE102013216603A1/en not_active Ceased
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DE102015004240A1 (en) * | 2015-04-07 | 2016-10-13 | Mann + Hummel Gmbh | Heating device for a fluid line |
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