DE19712923A1 - Piezoelektrischer Aktor - Google Patents
Piezoelektrischer AktorInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen piezoelektrischen Aktor, der insbesondere zur Betätigung
eines Brennstoffeinspritzventils verwendbar ist.
Bei einem aus der DE 35 33 085 A1 bekannten Brennstoffeinspritzventil ist ein
piezoelektrischer Aktor zur Betätigung eines eine Abspritzöffnung verschließenden
Ventilschließkörpers vorgesehen, der über einen Übertragungsbolzen mit einer mit dem
Ventilschließkörper verbundenen Ventilnadel in kraftschlüssiger Wirkverbindung steht.
Der piezoelektrische Aktor besteht aus mehreren stapelartig hintereinander angeordneten
Piezoelementen. Die Piezoelemente sind scheibenartig ausgebildet und weisen auf beiden
Scheibenoberflächen Elektroden auf, die mit einer elektrischen Spannung beaufschlagbar
sind. Bei Beaufschlagen mit der Spannung dehnt sich jedes der stapelartig hintereinander
angeordneten, scheibenartigen Piezoelemente in Richtung des zwischen den Elektroden
entstehenden elektrischen Feldes aus.
Da die für den Ventilhub genutzte Dehnung der Piezoelemente in Richtung des
elektrischen Feldes verläuft, sind die Elektroden zwangsläufig auf sich senkrecht zur
Dehnungsrichtung erstreckenden Flächen angeordnet. Um eine ausreichend hohe
elektrische Feldstärke in jedem Piezoelement zu erzielen, dürfen die Piezoelemente keine
all zu große Schichtdicke aufweisen. Zur Erzielung eines ausreichenden Ventilhubs sind
daher eine große Vielzahl dünner Piezoelemente stapelartig hintereinander anzuordnen und
mit einer geeigneten mechanischen Vorspannung in Dehnungsrichtung aneinander zu
pressen. Da die Elektroden parallel zu der Anlagefläche verlaufen, an welcher die
einzelnen Piezoelemente aneinanderliegen, ist eine monolithische Herstellung des
piezoelektrischen Aktors nicht möglich.
Aus der DE 43 06 073 C1 und der DE 195 00 706 A1 gehen Brennstoffeinspritzventile mit
einem hydraulischen Wegtransformator hervor, bei welchem bereits eine relativ geringe
Verschiebung eines mit dem piezoelektrischen Aktor in Verbindung stehenden
Arbeitskolbens in eine erheblich größere Verschiebung eines mit dem Ventilschließkörper
in Verbindung stehenden Hubkolbens transformiert wird. Die piezoelektrischen Aktoren
bestehen auch hier aus einer Vielzahl gestapelter Piezoelemente.
Die bekannten piezoelektrischen Aktoren haben den Nachteil, daß sie nur in einem
aufwendigen Fertigungsverfahren herstellbar sind. Ferner besteht der Nachteil, daß die
bekannten piezoelektrischen Aktoren nicht mit einer Zugspannung beaufschlagt werden
dürfen, da dann die Gefahr besteht, daß sich die auf die piezoelektrischen Kristalle
aufgedampften oder aufgesputterten Elektroden ablösen. Um dies zu vermeiden, sind die
bekannten Piezoaktoren mit einer mechanischen Druckspannung vorzuspannen, wozu
zusätzliche Bauelemente benötigt werden.
Der erfindungsgemäße Aktor mit dem Merkmal des Hauptanspruchs hat demgegenüber
den Vorteil, daß das Piezoelement bzw. die Piezoelemente des Aktors in besonders
einfacher und kostengünstiger Weise herstellbar sind. Als Herstellungsverfahren bietet sich
z. B. ein Strangpreßverfahren an, mit welchem sich die Piezoelemente in relativ großer
baulicher Länge als Monolith herstellen lassen.
Die Außenelektrode und die Innenelektrode des Piezoelements können innenseitig und
außenseitig der Rohrwandung des rohrförmig ausgebildeten Piezoelements großflächig, z. B.
durch Sputtern, Aufdampfen, ein CVD-Verfahren oder ein anderes bekanntes
Beschichtungsverfahren problemlos aufgebracht werden. Da die Elektroden parallel zur
Betätigungsrichtung des Aktors angeordnet sind und keine quer zur Betätigungsrichtung
angeordneten Elektroden notwendig sind, kann der Aktor aus einem nicht durch
Elektroden unterbrochenen, monolithischen piezoelektrischen Kristall gefertigt werden.
Der erfindungsgemäße Aktor kann im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik
bekannten Aktoren auch mit einer Zugspannung beaufschlagt werden, da bei der
erfindungsgemäßen Anordnung der Elektroden keine Gefahr besteht, daß diese von dem
piezoelektrischen Kristall bei einer Zugbeanspruchung abgelöst werden. Die beim Stand
der Technik notwendigen speziellen Bauelemente, um den Aktor mechanisch
vorzuspannen, können bei dem erfindungsgemäßen Aktor daher entfallen, wodurch die
Fertigungskosten und die Montagekosten weiter reduziert werden.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen
piezoelektrischen Aktors möglich.
Bei Verwendung von mehreren, z. B. zwei, mechanisch in Reihe geschalteten
erfindungsgemäß ausgebildeten Piezoelementen kann der Hub des piezoelektrischen Aktors
bei gegebener baulicher Länge vergrößert werden, bzw. kann die Länge des
piezoelektrischen Aktors bei gegebenem Hub verkürzt werden. Die erfindungsgemaß
ausgebildeten Piezoelemente nutzen den sogenannten, weiter unten näher beschriebenen
d31-Effekt aus, während aus dem Stand der Technik bekannte Piezoelemente den
sogenannten, ebenfalls weiter unten näher beschriebenen d33-Effekt ausnutzen. Der durch
Ausnutzung des d31-Effekts erzielbare Hub beträgt bei gleicher mechanischer Länge des
piezoelektrischen Aktors zwar nur ungefähr die Hälfte des durch Ausnutzung des
d33-Effekts erzielbaren Hubs. Durch die Verwendung von zwei ineinander geschachtelten,
erfindungsgemäß ausgebildeten Piezoelementen, die mechanisch in Reihe geschaltet sind,
ergibt sich insgesamt jedoch ein mit dem d33-Effekt vergleichbarer Gesamthub. Auch bei
Verwendung von zwei oder mehreren ineinander verschachtelten Piezoelementen sind die
Gesamtkosten für die Herstellung eines erfindungsgemäßen piezoelektrischen Aktors
niedriger als die für einen piezoelektrischen Aktor nach dem Stand der Technik
aufzuwendenden Herstellungskosten, da die einzelnen Piezoelemente z. B. mittels eines
Strangpreßverfahrens vergleichsweise äußerst kostengünstig herstellbar sind.
Eine besonders platzsparende Anordnung von zwei oder mehreren mechanisch
hintereinandergeschalteten, erfindungsgemäßen Piezoelementen ergibt sich, wenn jeweils
ein äußeres Piezoelement ein inneres Piezoelement ringförmig umschließt und jeweils ein
Verbindungselement vorgesehen ist, das ein Ende des inneren Piezoelements mit dem
entgegengesetzten Ende des äußeren Piezoelements verbindet. Das Verbindungselement
kann besonders vorteilhaft in einem Ringraum zwischen dem inneren Piezoelement und
dem äußeren Piezoelement integriert sein. Auf diese Weise ergibt sich eine besonders
kompakte Bauweise des erfindungsgemäßen piezoelektrischen Aktors.
Die Elektroden der einzelnen Piezoelemente können elektrisch parallel geschaltet sein oder
aber unabhängig voneinander mit einer Spannungsquelle verbindbar sein. Im letzteren Fall
ergibt sich die Möglichkeit einer gestuften Ansteuerung des piezoelektrischen Aktors, so
daß sich ein abgestufter Hub des Aktors einstellt, je nachdem wieviele Piezoelemente mit
der elektrischen Spannung beaufschlagt sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in
der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen axialen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen piezoelektrischen Aktor und
Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise der Erfindung.
Fig. 1 zeigt einen axialen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen piezoelektrischen Aktor
1. Der piezoelektrische Aktor 1 kann z. B. zur Betätigung eines Ventilschließkörpers eines
nicht weiter dargestellten Brennstoffeinspritzventils, insbesondere für die Benzin-Direkt-
Einspritzung, verwendet werden. Jedoch sind auch eine Vielzahl von anderen
Anwendungsmöglichkeiten denkbar, z. B. die Betätigung von Hydraulikventilen, der
Antrieb von Mikropumpen oder die Betätigung von elektrischen Relais.
Im nur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel weist der piezoelektrische Aktor 1
zwei ineinander verschachtelte Piezoelemente 2, 3, nämlich ein inneres Piezoelement 2
und ein äußeres Piezoelement 3 auf. Sowohl das innere Piezoelement 2 als auch das äußere
Piezoelement 3 sind aus einem piezoelektrischen Material als Monolith, d. h. als ein
Einkristall, hergestellt. Als Materialien eignen sich z. B. Quarz, Turmalin, Bariumtitanat
(BaTiO3) oder spezielle Piezokeramiken, z. B. aus Ba- und Ti-Salzen. Geeignet sind auch
organische Salze, wie NaK-Tartrat oder eine Vielzahl anderer bekannter piezoelektrischer
Materialien.
Erfindungsgemäß sind die Piezoelemente 2, 3 rohrförmig, bzw. hülsenförmig ausgebildet
und weisen jeweils sich entlang einer durch den Pfeil 4 veranschaulichten Längsrichtung
erstreckende Durchdringungen 5, 6, z. B. in Form von Bohrungen auf. In einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Piezoelemente 2, 3 radialsymmetrisch als
Hohlzylinder mit unterschiedlichem Durchmesser ausgebildet, die konzentrisch zu einer
Längsachse 7 angeordnet sind. Die Durchdringungen 5 bzw. 6 sind jeweils von einer
Rohrwandung 8 bzw. 9 umgeben. An der Innenseite der Rohrwandung 8 bzw. 9 ist jeweils
eine Innenelektrode 10 bzw. 11 vorgesehen, während an der Außenseite der Rohrwandung
8 bzw. 9 jeweils eine Außenelektrode 12 bzw. 13 vorgesehen ist. Die Innenelektroden 10
und 11 und die Außenelektroden 12 und 13 bestehen aus einem geeigneten Metall, daß mit
einem geeigneten Beschichtungsverfahren, z. B. durch Sputtern, Aufdampfen oder ein
CVD-Verfahren, auf dem Innenumfang bzw. Außenumfang der Rohrwandungen 8 und 9
aufgebracht ist. Die Innenelektroden 10 und 11 als auch die Außenelektroden 12 und 13
sind mit elektrischen Leitungen 14 bis 17 verbunden, die lediglich schematisch gezeichnet
sind.
Wenn an die elektrischen Leitungen 14 und 15 einerseits und die elektrischen Leitungen 16
und 17 andererseits eine elektrische Spannung angelegt wird, entsteht innerhalb der
Rohrwandungen 8 bzw. 9 ein radial zu der Längsachse 7 ausgerichtetes elektrisches Feld.
Das elektrische Feld bewirkt je nach Feldstärkerichtung eine Kontraktion oder Dehnung
des entsprechenden Piezoelementes 2 bzw. 3 in der Längsrichtung 4, also senkrecht zur
Richtung des elektrischen Feldes. Die Deformation in der Richtung senkrecht zur Richtung
des elektrischen Feldes ist in etwa halb so groß wie die bei konventionellen Aktoren
ausgenutzte Deformation in Richtung des elektrischen Feldes. Dies führt bei gleicher
baulicher Länge des piezoelektrischen Aktors 1 zu einem entsprechend reduzierten
Betätigungshub. Dies kann dadurch kompensiert werden, daß, wie in Fig. 1 dargestellt,
zwei ineinander verschachtelte, mechanisch in Reihe geschaltete Piezoelemente 2 und 3
zum Einsatz kommen. Dabei umschließt das äußere Piezoelement 3 ringförmig das innere
Piezoelement 2.
Ein erstes Ende 20 des inneren Piezoelements 2 stützt sich an einem Abstützkörper, z. B.
an dem Gehäuse 21 eines Brennstoffeinspritzventils, ab. Ein zweites Ende 21 des inneren
Piezoelements 2 ist mit einem Verbindungselement 22 verbunden, welches das innere
Piezoelement 2 und das äußere Piezoelement 3 miteinander mechanisch koppelt. Das
Verbindungselement 22 kann z. B. topfförmig ausgebildet sein mit einem Topfboden 23,
gegen welchen sich das zweite Ende 21 des inneren Piezoelements 2 abstützt, einem in
einem zwischen dem inneren Piezoelement 2 und dem äußeren Piezoelement 3
ausgebildeten Ringraum 24 verlaufenden Zylinderabschnitt 25 und einem an dem dem
Topfboden 23 abgelegenen Ende an den Zylinderabschnitt 25 angeformten, umlaufenden
Kragen 26, an welchem sich ein erstes Ende 27 des äußeren Piezoelements 3 abstützt.
Dabei ist das erste Ende 27 des äußeren Piezoelements 3 gegenüberliegend dem ersten
Ende des inneren Piezoelements 2 und entgegengesetzt zu dem zweiten Ende 21 des
inneren Piezoelements 2 angeordnet. Ein zweites Ende 28 des äußeren Piezoelements 3 ist
mit einem Hubkolben 29 verbunden, welcher die Betätigungskraft des erfindungsgemäßen
Aktors 1 auf entsprechende Betätigungselemente, z. B. eine Ventilnadel oder einen
hydraulischen Hubtransformator eines Brennstoffeinspritzventils, überträgt.
Durch die in Fig. 1 dargestellte Verschachtelung zweier Piezoelemente 2 und 3 ergibt sich
eine äußerst kompakte Bauweise bei einem mit einem konventionellen Aktor
vergleichbaren Betätigungshub. Selbstverständlich ist es auch möglich, weitere
Piezoelemente in gleicher Weise verschachtelt anzuordnen, wobei ein nicht dargestelltes
drittes Piezoelement das Piezoelement 3 ringförmig umschließt mit einem entsprechenden
weiteren Verbindungselement mit dem Piezoelement 3 verbunden ist. In entsprechender
Weise können auch ein viertes Piezoelement und weitere Piezoelemente angeordnet sein,
die jeweils mit dem nächstinneren Piezoelement über ein Verbindungselement so
verbunden sind, daß in Längsrichtung entgegengesetzte Enden des jeweils inneren
Piezoelements und des jeweils umgebenden, äußeren Piezoelements miteinander in
kraftschlüssiger Wirkverbindung stehen.
Die elektrischen Leitungen 14 bis 17 können so geschaltet sein, daß die inneren Elektroden
10 und 11 einerseits und die äußeren Elektroden 12 und 13 andererseits mit jeweils einem
Pol einer gemeinsamen Spannungsquelle verbindbar sind. Es ist jedoch auch denkbar, die
Elektroden 10, 12 des inneren Piezoelements 2 und die Elektroden 11, 13 des äußeren
Piezoelements 3 unabhängig voneinander mit der Spannungsquelle zu verbinden, so daß
die Piezoelemente 2, 3 unabhängig voneinander mit einer Versorgungsspannung
beaufschlagt werden können. Auf diese Weise kann ein abgestufter Betätigungshub des
erfindungsgemäßen Aktors 1 erzielt werden, wobei eine erste Betätigungshub-Stufe
erreicht wird, wenn nur eines der beiden Piezoelemente 2 oder 3 mit der
Versorgungsspannung beaufschlagt wird, und eine zweite Betätigungshub-Stufe erreicht
wird, wenn beide Piezoelemente 2 und 3 mit der Versorgungsspannung beaufschlagt
werden. Wenn der erfindungsgemäße piezoelektrische Aktor 1 zur Betätigung eines
Ventilschließkörpers eines Brennstoffeinspritzventils verwendet wird, ergibt sich dadurch
ein abgestufter Ventil-Öffnungshub, was für bestimmte Anwendungen vorteilhaft ist.
Die Piezoelemente 2 und 3 lassen sich besonders vorteilhaft mittels eines
Strangpreßverfahrens als Monolith herstellen. Dabei ergeben sich besonders niedrige
Fertigungskosten für die Piezoelemente 2, 3.
Anhand von Fig. 2 werden zum besseren Verständnis der Erfindung nachfolgend der bei
der vorliegenden Erfindung genutzte d31-Effekt im Unterschied zu dem bei bekannten
Piezoaktoren üblicherweise genutzten d33-Effekt erläutert.
In Fig. 2 ist ein der Einfachheit halber würfelförmig dargestellter, piezoelektrischer
Kristall 40 in einem Koordinatensystem gezeichnet, dessen Koordinaten mit 1, 2 und 3
bezeichnet sind. Wenn der piezoelektrische Kristall 40 mit einem in der
Koordinatenrichtung i wirkenden elektrischen Feld Ei beaufschlagt wird, wird dieser in
den in Fig. 2 mit unterbrochener Linienführung für den Fall i=3 dargestellten
deformierten piezoelektrischen Kristall 40' deformiert. Allgemein gilt zwischen der
relativen Deformation
εi = ΔXi/Xi i = 1, 2, 3 (1)
in der Koordinatenrichtung i und einem elektrischen Feld Ej in der Koordinatenrichtung j
der dreidimensionale Zusammenhang
Ej = dji εi i = 1, 2, 3 j = 1, 2, 3 (2).
Dabei bezeichnet dji den piezoelektrischen Koeffizienten, der auch als piezoelektrische
Ladungskonstante bezeichnet wird.
Wenn, wie in Fig. 2, das elektrische Feld E3 in der Koordinatenrichtung 3 wirkt, ist der
piezoelektrische Koeffizient d33 ein Maß für die feldabhängige Deformation in Richtung
des elektrischen Feldes E3, während die piezoelektrischen Koeffizienten d31 und d32 ein
Maß für die feldabhängige Deformation senkrecht zur Richtung des elektrischen Feldes E3
sind, also in Richtung der Koordinaten 1 bzw. der Koordinaten 2. Wenn der
piezoelektrische Kristall 40 in der Koordinatenrichtung 3, wie in Fig. 2 dargestellt, eine
Dehnung erfährt, so erfährt er senkrecht zu der Richtung des elektrischen Feldes E3 eine
entsprechende Kontraktion. Die Deformation in Richtung des elektrischen Feldes E3 wird
daher in dieser Anmeldung als d33-Effekt bezeichnet, während die Deformation in der
Koordinatenrichtung 1 senkrecht zur Richtung des elektrischen Feldes E3 als d31-Effekt
bezeichnet wird. Während konventionelle Aktoren in der Regel den d33-Effekt ausnutzen,
nutzt der erfindungsgemäße Aktor 1 den d31-Effekt bzw. den d32-Effekt, also eine
Querdeformation zur Richtung des elektrischen Feldes E3. Bei einem isotropen,
piezoelektrischen Kristall 40 ist die Kontraktion in der Koordinatenrichtung 1 bzw. der
Koordinatenrichtung 2 in etwa halb so groß wie die Dehnung in der Koordinatenrichtung
3.
Claims (10)
1. Piezoelektrischer Aktor (1), insbesondere zur Betätigung eines
Brennstoffeinspritzventils, mit
zumindest einem monolithischen Piezoelement (2; 3) aus einem piezoelektrischen Material, das rohrförmig ausgebildet ist und eine sich entlang einer Längsrichtung (4) erstreckende Durchdringung (5; 6) aufweist, die von einer Rohrwandung (8; 9) umgeben ist, und
zumindest einer an der Innenseite der Rohrwandung (8; 9) jedes Piezoelements (2; 3) vorgesehenen Innenelektrode (10; 11) und zumindest einer an der Außenseite der Rohrwandung (8; 9) jedes Piezoelements (2; 3) vorgesehenen Außenelektrode (12; 13),
wobei sich bei Anlegen einer elektrischen Spannung zwischen der Innenelektrode (10; 11) und der Außenelektrode (12; 13) ein zur Längsrichtung (4) des rohrförmigen Piezoelements (2; 3) im wesentlichen senkrecht ausgerichtetes elektrisches Feld (E3) ausbildet, das eine Deformation (d31) des Piezoelements (2; 3) in seiner Längsrichtung (4) bewirkt, um in der Längsrichtung (4) des Piezoelements (2; 3) eine Betätigungskraft auszuüben.
zumindest einem monolithischen Piezoelement (2; 3) aus einem piezoelektrischen Material, das rohrförmig ausgebildet ist und eine sich entlang einer Längsrichtung (4) erstreckende Durchdringung (5; 6) aufweist, die von einer Rohrwandung (8; 9) umgeben ist, und
zumindest einer an der Innenseite der Rohrwandung (8; 9) jedes Piezoelements (2; 3) vorgesehenen Innenelektrode (10; 11) und zumindest einer an der Außenseite der Rohrwandung (8; 9) jedes Piezoelements (2; 3) vorgesehenen Außenelektrode (12; 13),
wobei sich bei Anlegen einer elektrischen Spannung zwischen der Innenelektrode (10; 11) und der Außenelektrode (12; 13) ein zur Längsrichtung (4) des rohrförmigen Piezoelements (2; 3) im wesentlichen senkrecht ausgerichtetes elektrisches Feld (E3) ausbildet, das eine Deformation (d31) des Piezoelements (2; 3) in seiner Längsrichtung (4) bewirkt, um in der Längsrichtung (4) des Piezoelements (2; 3) eine Betätigungskraft auszuüben.
2. Piezoelektrischer Aktor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere rohrförmige Piezoelemente (2, 3) vorgesehen sind, die so angeordnet sind, daß jeweils ein äußeres Piezoelement (3) ein inneres Piezoelement (2) ringförmig umschließt, und zur Verbindung von jeweils zwei Piezoelementen (2, 3) jeweils ein Verbindungselement (22) vorgesehen ist, das ein Ende (21) des zugeordneten inneren Piezoelementes (2) mit einem entgegengesetzten Ende (27) des zugeordneten äußeren Piezoelementes (3) verbindet.
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere rohrförmige Piezoelemente (2, 3) vorgesehen sind, die so angeordnet sind, daß jeweils ein äußeres Piezoelement (3) ein inneres Piezoelement (2) ringförmig umschließt, und zur Verbindung von jeweils zwei Piezoelementen (2, 3) jeweils ein Verbindungselement (22) vorgesehen ist, das ein Ende (21) des zugeordneten inneren Piezoelementes (2) mit einem entgegengesetzten Ende (27) des zugeordneten äußeren Piezoelementes (3) verbindet.
3. Piezoelektrischer Aktor nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Piezoelemente (2, 3) radialsymmetrisch ausgebildet sind und konzentrisch um eine
gemeinsame, in der Längsrichtung (4) verlaufende Längsachse (7) angeordnet sind.
4. Piezoelektrischer Aktor nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindungselemente (22) radialsymmetrisch ausgebildet sind und konzentrisch
um die mit den Piezoelementen (2, 3) gemeinsame, in der Längsrichtung (4) verlaufende
Längsachse (7) angeordnet sind.
5. Piezoelektrischer Aktor nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Verbindungselement (22) topfförmig ausgebildet ist und einen mit dem inneren
Piezoelement (2) in Verbindung stehenden Topfboden (23), einen mit dem äußeren
Piezoelement (3) in Verbindung stehenden Kragenabschnitt (26) sowie einen den
Topfboden (23) mit dem Kragenabschnitt (26) verbindenden Zylinderabschnitt (25)
aufweist.
6. Piezoelektrischer Aktor nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zylinderabschnitt (25) des Verbindungselements (22) in einem Ringraum (24)
zwischen dem zugeordneten inneren Piezoelement (2) und dem zugeordneten äußeren
Piezoelement (3) angeordnet ist.
7. Piezoelektrischer Aktor nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Innenelektroden (10, 11) und die Außenelektroden (12, 13) der Piezoelemente (2,
3) elektrisch parallel geschaltet sind.
8. Piezoelektrischer Aktor nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Innenelektroden (10, 11) und die Außenelektroden (12, 13) der Piezoelemente (2,
3) zur Erzielung eines gestuften Betätigungshubs des piezoelektrischen Aktors (1)
unabhängig voneinander mit einer Spannungsquelle verbindbar sind.
9. Piezoelektrischer Aktor nach einem der Ansprüche 2 bis 8 zum Betätigen eines
Ventilschließkörpers eines Brennstoffeinspritzventils,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Ende (28) des äußersten Piezoelements (3) mit einem Hubkolben (29) verbunden
ist, der mit dem Ventilschließkörper in kraftschlüssiger Wirkverbindung steht, und ein
entgegengesetztes Ende (20) des innersten Piezoelements (2) sich an einem Gehäuse (21)
des Brennstoffeinspritzventils abstützt.
10. Piezoelektrischer Aktor nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das monolithische Piezoelement bzw. die monolithischen Piezoelemente (2, 3) mittels
eines Strangpreßverfahrens herstellbar ist bzw. sind.
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