DE19947071B4 - Noise-damped actuator unit - Google Patents

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Abstract

Aktoreinheit mit einem Aktor (2) und einem den Aktor umgebenden Aktorgehäuse (25), wobei das Aktorgehäuse (25) form- und/oder kraftschlüssig mit dem Aktor verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Kontaktfläche des Aktorgehäuses (25) mit einem das Aktorgehäuse aufnehmenden Injektorkörper (1) ein Element (13; 270; 51) aus einem Werkstoff mit schwingungsdämpfenden Eigenschaften vorgesehen ist und daß der Werkstoff mit schwingungsdämpfenden Eigenschaften Graphit oder Teflon ist.actuator with an actuator (2) and an actuator housing (25) surrounding the actuator, wherein the actuator housing (25) form and / or force fit is connected to the actuator, characterized in that at a contact area of the actuator housing (25) with a the actuator housing receiving injector body (1) a member (13; 270; 51) made of a material with vibration damping Characteristics is provided and that the material with vibration damping Properties graphite or Teflon is.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Aktoreinheit mit einem piezoelektrischen Aktor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Aktoreinheit ist zum Beispiel in der DE 38 44 134 C2 beschrieben.The invention relates to an actuator unit with a piezoelectric actuator according to the preamble of claim 1. Such an actuator unit is for example in the DE 38 44 134 C2 described.

Aus DE 197 15 487 A1 ist ein piezoelektrischer Aktor mit einem Hohlprofil bekannt, wobei der piezoelektrische Aktor in einem einfachen Fertigungsprozess in ein vorgefertigtes Hohlprofil eingebracht und das Hohlprofil mit einer Passivierungsschicht ausgegossen ist. Die Passivierungsschicht im Innern des Hohlprofils ist beispielsweise aus spritzfähigem Silikon hergestellt. Vorzugsweise ist auch die Oberseite und die Unterseite des Aktors mit einer Passivierungsschicht vorgegebener Dicke abgedeckt, die als Dämpfungs- und Schutzpolster dient.Out DE 197 15 487 A1 a piezoelectric actuator with a hollow profile is known, wherein the piezoelectric actuator is introduced in a simple manufacturing process in a prefabricated hollow profile and the hollow profile is poured with a passivation layer. The passivation layer in the interior of the hollow profile is made, for example, of injectable silicone. Preferably, the top and the bottom of the actuator is covered with a passivation layer of predetermined thickness, which serves as a cushioning and protective cushion.

Aus DE 33 45 352 C2 ist ein Sensor einer Zündsicherungseinrichtung in einem Flugkörper bekannt, wobei der Flugkörper einen zu Eigenschwingungen erregbaren akustischen Resonator enthält, der mechanisch an einen mechano-elektrischen Wandler angekoppelt ist. Aus den akustischen Schwingungen des akustischen Resonators, die vom mechano-elektrischen Wandler aufgenommen werden, ergeben sich Informationen über die Flugbewegung des Geschosses, z.B. über die Fluglage und Geschwindigkeit. Zwischen einem Resonanzboden des akustischen Resonators und dem mechano-elektrischen Wandler ist ein Dämpfungsmittel, beispielsweise eine dünne Folie aus glasfaserverstärktem PTFE montiert, die die akustischen Signale nahezu verlustfrei überträgt und Beschädigungen des mechano-elektrischen Wandlers vermeidet, die beispielsweise durch eine Schockbelastung beim Start des Flugkörpers auftreten könnten.Out DE 33 45 352 C2 a sensor of an ignition protection device in a missile is known, wherein the missile contains a resonant to natural vibrations acoustic resonator, which is mechanically coupled to a mechano-electrical converter. From the acoustic oscillations of the acoustic resonator, which are recorded by the mechano-electrical transducer, information about the flight movement of the projectile, for example about the attitude and speed. Between a soundboard of the acoustic resonator and the mechano-electrical transducer damping means, such as a thin film of glass fiber reinforced PTFE is mounted, which transmits the acoustic signals almost lossless and avoids damage to the mechano-electrical transducer, for example, by a shock load at the start of the missile could occur.

Aus DE 197 08 781 C2 ist ein Bauteil aus Kugelgraphitguss und ein Verfahren zur Herstellung des Bauteils bekannt. Kugelgraphitguss besitzt aufgrund von ausgefallenem Graphit eine Schlagfestigkeit. Der Kugelgraphitguss hat auch hervorragende mechanische Eigenschaften wie z.B. eine große Dämpfungsfähigkeit, da Graphit mechanische Schwingungen absorbiert.Out DE 197 08 781 C2 is a component made of nodular cast iron and a method for producing the component known. Nodular cast iron has impact resistance due to precipitated graphite. The nodular cast iron also has excellent mechanical properties such as a large damping ability, since graphite absorbs mechanical vibrations.

Bei der Kraftstoffversorgung von Brennkraftmaschinen werden zunehmend Speichereinspritzsysteme eingesetzt, bei denen mit sehr hohen Einspritzdrücken und schnellen Schaltgeschwindigkeiten gearbeitet wird. Bei diesen Speichereinspritzsystemen wird Kraftstoff mit Hilfe von Kraftstoffinjektoren in die Brennkraftmaschine eingespritzt. Der Kraftstoffinjektor weist im allgemeinen eine Einspritzdüse auf, die hydraulisch von einem Servoventil geöffnet und geschlossen wird, um den zeitlichen Verlauf des Einspritzvorgangs in die Brennkammer genau festzulegen. Das Servoventil wird dabei von einem elektrisch angesteuerten Aktor betätigt, wobei sich vor allem der Einsatz von piezoelektrischen Aktoren zum Erzielen ausreichend kurzer Schaltzeiten als vorteilhaft erwiesen hat. In einem solchen piezoelektrischen Aktor wird durch Anlegen von Spannung eine Längsdehnung hervorgerufen, die auf das Servoventil übertragen wird, das dann wiederum die Einspritzdüse öffnet oder schließt.at the fuel supply of internal combustion engines are increasing Memory injection systems used in which with very high injection pressures and fast switching speeds is worked. In these storage injection systems Fuel is in the internal combustion engine with the help of fuel injectors injected. The fuel injector generally has an injection nozzle, which is hydraulically opened and closed by a servo valve to the timing of the injection process in the combustion chamber to specify exactly. The servo valve is doing by an electric operated actuator actuated, especially the use of piezoelectric actuators to achieve sufficiently short switching times has proven to be advantageous. In Such a piezoelectric actuator is by applying voltage a longitudinal strain caused, which is transmitted to the servo valve, which in turn the injector opens or closes.

Die extrem schnellschaltenden piezoelektrischen Aktoren mit Schaltzeiten im Bereich von unter 200 μs lösen jedoch hochfrequente mechanische Schwingungen in dem den Piezoaktor umgebenden Gehäuse aus, die sich entlang des Injektorkörpers fortpflanzen und in den Zylinderkopf der Brennkraftmaschine eingeleitet werden. Diese auf den Injektorkörper und den Zylinderkopf übertragenen Schwingungen führen zu einer erheblichen Geräuschbelastung und beeinflussen so negativ den Fahrkomfort.The extremely fast switching piezoelectric actuators with switching times in the range of less than 200 μs solve however high-frequency mechanical vibrations in the housing surrounding the piezoelectric actuator, which propagate along the injector body and be introduced into the cylinder head of the internal combustion engine. This on the injector body and transferred the cylinder head Cause vibrations to a considerable noise pollution and so negatively affect the ride comfort.

Aus der DE 197 12 921 A1 ist ein Brennstoffeinspritzventil für Brennstoffeinspritzeinlagen von Brennkraftmaschinen bekannt, das einen Pumpenkolben aufweist, der mittels eines piezoelektrischen oder magnetostriktiven Aktors zur Ausübung einer translatorischen Pumpbewegung antreibbar ist. Eine Abspritzdüse mit einer Abspritzöffnung ist über eine Brennstoff-Druckleitung mit dem Pumpenkolben hydraulisch verbunden. Die Abspritzdüse öffnet, wenn der von dem Pumpenkolben in der Brennstoff-Druckleitung erzeugte Brennstoffdruck einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. In der Brennstofff-Druckleitung ist ein Rückschlagventil angeordnet, das in Richtung auf die Abstpritzdüse öffnet und in Gegenrichtung schließt. Die Aktoreinheit weist dabei einen Aktor auf sowie ein den Aktor umgebenes Aktorgehäuse, wobei das Aktorgehäuse form- und/oder kraftschlüssig mit dem Aktor verbunden ist.From the DE 197 12 921 A1 a fuel injection valve for fuel injection inserts of internal combustion engines is known which has a pump piston which is drivable by means of a piezoelectric or magnetostrictive actuator for the exercise of a translatory pumping movement. A Abspritzdüse with a spray orifice is hydraulically connected via a fuel pressure line to the pump piston. The spray nozzle opens when the fuel pressure generated by the pump piston in the fuel pressure line exceeds a predetermined threshold. In the Brennstofff-pressure line, a check valve is arranged, which opens in the direction of the Abstimitzdüse and closes in the opposite direction. The actuator unit has an actuator and an actuator housing surrounded by the actuator, wherein the actuator housing is positively and / or non-positively connected to the actuator.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb eine Aktoreinheit bereitzustellen, bei der auf kostengünstige und platzsparende Weise eine weitgehende Kompensation der Geräuschemission erreicht wird.task It is therefore an object of the present invention to provide an actuator unit, at the low cost and space-saving way a substantial compensation of the noise emission is reached.

Diese Aufgabe wird durch eine Aktoreinheit gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.These The object is achieved by an actuator unit according to claim 1. preferred embodiments are in the dependent claims specified.

Bei der erfindungsgemäßen Aktoreinheit ist in einem Kontaktbereich zwischen einem den Aktor aufnehmenden Gehäuse und einem Injektorkörper ein Element aus einem Werkstoff mit schwingungsdämpfenden Eigenschaften vorgesehen. Schallemissionsmessungen bei Aktoreinheiten haben nämlich gezeigt, daß die vom Aktor auf das mit dem Aktor verbundene Gehäuse übertragenen hochfrequenten mechanischen Schwingungen, die sich auf den Injektorkörper fortpflanzen, die entscheidende Geräuschquelle darstellt. Durch die schwingungsmäßige Abkopplung des Aktorgehäuses vom Injektorkörper mittels eines zwischengeschalteten schwingungsdämpfenden Elements wird verhindert, daß der Injektorkörper vom Aktorgehäuse zu Schwingungen angeregt wird, die an der Oberfläche des Injektorkörpers zu Störgeräuschen führen könnten.In the actuator unit according to the invention, an element made of a material with vibration-damping properties is provided in a contact area between a housing accommodating the actuator and an injector body. Schallemis In fact, ion measurements in actuator units have shown that the high-frequency mechanical oscillations transmitted by the actuator to the housing connected to the actuator, which propagate onto the injector body, represent the decisive noise source. The vibration decoupling of the actuator housing from the injector body by means of an intermediate vibration-damping element prevents the injector body is excited by the actuator housing to vibrations that could lead to noise on the surface of the injector body.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The The invention will be explained in more detail with reference to the drawings. Show it:

1 einen Längsschnitt durch einen Stellantrieb eines Kraftstoffinjektors mit einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aktoreinheit; und 1 a longitudinal section through an actuator of a fuel injector with a first embodiment of the actuator unit according to the invention; and

2 einen Längsschnitt durch einen Stellantrieb eines Kraftstoffinjektors mit einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Aktoreinheit. 2 a longitudinal section through an actuator of a fuel injector with a second embodiment of an actuator unit according to the invention.

In 1 setzt sich ein Stellantrieb eines Kraftstoffinjektors im wesentlichen aus einem Injektorkopfgehäuse 1 mit ei ner stufenartig ausgebildeten Innenbohrung 11, einem piezoelektrischen Aktor 2 und einem Servoventil 3 zusammen. Der piezoelektrische Aktor 2 ist dabei aus mehreren übereinandergestapelten piezoelektrischen Einzelelementen 21 aufgebaut, die in einem als Rohrfeder ausgebildeten Hohlkörper 22 angeordnet sind. Dieser Hohlkörper 22 ist form- und/oder kraftschlüssig, vorzugsweise durch Anschweißen jeweils mit einer Kopfplatte 23 und einer Bodenplatte 24 verbunden, die die aufeinandergestapelten piezoelektrischen Einzelelemente 21 mit einer vordefinierten Kraft von vorzugsweise 800 bis 1000 N vorspannen.In 1 an actuator of a fuel injector essentially consists of an injector head housing 1 with egg ner ner step-shaped inner bore 11 , a piezoelectric actuator 2 and a servo valve 3 together. The piezoelectric actuator 2 is made of several stacked piezoelectric elements 21 constructed in a trained as a tubular spring hollow body 22 are arranged. This hollow body 22 is positive and / or non-positive, preferably by welding each with a top plate 23 and a bottom plate 24 connected, which are the stacked piezoelectric elements 21 with a predefined force of preferably 800 to 1000 N pretension.

Zum Ansteuern der piezoelektrischen Einzelelemente 21 sind längs dieser Elemente Kontaktstifte (nicht gezeigt) angeordnet, die mit den Einzelelementen leitend in Verbindung stehen und aus der Kopfplatte 23 herausragen. Diese Kontaktstifte werden in einem auf die Kopfplatte aufgesetzten Aktoranschluß mit einer Spannung belegt, die eine Längsdehnung des piezoelektrischen Aktors 2 bewirkt. Der als Rohrfeder ausgebildete Hohlkörper 22 gewährleistet aufgrund seiner Elastizität, daß die im piezoelektrischen Aktor 2 hervorgerufene Längsdehnung von diesem Hohlkörper mitvollzogen wird.For driving the piezoelectric individual elements 21 along these elements contact pins (not shown) are arranged, which conductively communicate with the individual elements and from the top plate 23 protrude. These pins are occupied in a patch on the top plate actuator terminal with a voltage which is a longitudinal expansion of the piezoelectric actuator 2 causes. The trained as a tubular spring hollow body 22 ensures due to its elasticity, that in the piezoelectric actuator 2 caused longitudinal strain is carried along by this hollow body.

Der piezoelektrische Aktor 2 ist weiterhin von einem hülsenförmigen Aktorgehäuse 25 eingefaßt, das am oberen Ende mit der Kopfplatte 23 verbunden ist. Das Aktorgehäuse 25 ist dabei fest in die stufig ausgebildete Innenbohrung 11 im Injektorkopfgehäuse eingespannt. Die Innenbohrung 11 weist im Bereich des Injektorkopfgehäuses 1 vier Stufen 111, 112, 113, 114 auf, deren Durchmesser sich von innen nach außen vergrößern. Das Aktorgehäuse 25 sitzt in der zweiten Stufe 112, wobei der Außendurchmesser des Gehäuses 25 im wesentlichen an den Innendurchmesser dieser Stufe angepaßt ist.The piezoelectric actuator 2 is further of a sleeve-shaped actuator housing 25 bordered, at the top with the top plate 23 connected is. The actuator housing 25 is firmly in the stepped inner bore 11 clamped in the injector head housing. The inner bore 11 points in the area of the injector head housing 1 four stages 111 . 112 . 113 . 114 whose diameter increases from the inside to the outside. The actuator housing 25 sits in the second stage 112 , where the outer diameter of the housing 25 is substantially adapted to the inner diameter of this stage.

Das Aktorgehäuse 25 wird von einer Hohlschraube 12 festgehalten, deren Innendurchmesser an den Außendurchmesser des Aktorgehäuses 25 angepaßt ist und die mit einem Außengewinde in einem in der ersten Stufe 111 angebrachten Innengewinde eingeschraubt ist. Die Hohlschraube 12 drückt im eingeschraubten Zustand mit ihrer innenliegenden Stirnfläche 121 gegen eine Einlegscheibe 13, die um das Aktorgehäuse 25 umlaufend in der ersten Stufe 111 angeordnet ist. Die Einlegscheibe 13 wiederum hält einen Spannringträger 27 fest, der in der ersten Stufe 111 unterhalb der Einlegscheibe 13 angeordnet ist. Der Spannringträger 27 greift mit einer Druckringnut 271 an einen um das Aktorgehäuse 25 umlaufenden Spannring 26 an, der in einer Spannringnut 252 im Aktorgehäuse 25 sitzt, und hält so das Aktorgehäuse 25 in der Innenbohrung 11 im Injektorkopfgehäuse 1 fest.The actuator housing 25 is from a hollow screw 12 held, the inner diameter of the outer diameter of the actuator housing 25 is adapted and with an external thread in one in the first stage 111 attached internal thread is screwed. The banjo bolt 12 pushes in the screwed state with its inner end face 121 against a washer 13 around the actuator housing 25 circulating in the first stage 111 is arranged. The washer 13 in turn holds a clamping ring carrier 27 stuck in the first stage 111 below the washer 13 is arranged. The tension ring carrier 27 engages with a pressure ring groove 271 to one around the actuator housing 25 circumferential clamping ring 26 on, in a clamping ring groove 252 in the actuator housing 25 sits, and thus holds the actuator housing 25 in the inner bore 11 in the injector head housing 1 firmly.

Das Aktorgehäuse 25 wird im eingespannten Zustand weiterhin mit seiner unteren Stirnfläche 251 auf eine ringförmig umlaufende Auflagscheibe 51 gedrückt, die auf einen Absatz in der zweiten Stufe 112 der Innenbohrung 11 abgestützt ist. Das Aktorgehäuse 25 ist außerdem im Bereich seiner innenliegenden Stirnfläche 251 nach außen abgeschrägt, um eine möglichst kleine Kontaktfläche zwischen der Stirnfläche 251 und der Auflagscheibe 51 herzustellen.The actuator housing 25 will continue in the clamped state with its lower face 251 on an annular circumferential bearing disk 51 pressed on a paragraph in the second stage 112 the inner bore 11 is supported. The actuator housing 25 is also in the area of its inner face 251 bevelled outwards to the smallest possible contact surface between the end face 251 and the bearing disk 51 manufacture.

Auf der Bodenplatte 24 des piezoelektrischen Aktors 2 ist mittig ein Aufsatz 241 vorgesehen. Um diesen Aufsatz 241 herum ist eine Membran 6 angeordnet, die sich vom Aufsatz 241 bis zur Innenwandung des Injektorkopfgehäuses 1 erstreckt. Die Membran 6 ist dabei so ausgelegt, daß sie die durch Elektrostriktion im piezoelektrischen Aktor 2 hervorgerufenen Längsdehnungen nahezu ohne Widerstand nachvollzieht.On the bottom plate 24 of the piezoelectric actuator 2 is in the middle an essay 241 intended. To this essay 241 around is a membrane 6 arranged, extending from the tower 241 to the inner wall of the Injektorkopfgehäuses 1 extends. The membrane 6 is designed so that they by electrostriction in the piezoelectric actuator 2 caused longitudinal strains almost without resistance.

Die durch Elektrostriktion erzeugten Längsdehnungen des piezoelektrischen Aktors 2 werden von einem Hebelübersetzer 8 auf das Servoventil 3 übertragen und verstärkt, wobei der Hebelübersetzer 8 zwischen dem Aufsatz 241 der Bodenplatte 24 und einem Ventilkolben 31 des Servoventils 3 eingespannt und mit einem Schenkel auf einer in der dritten Stufe 113 der Innenbohrung 11 des Injektorkopfgehäuses 1 angeordneten Ein stellscheibe 52 abgestützt ist. Die vom piezoelektrischen Aktor 2 mit Hilfe des Hebelübersetzers 8 auf den Ventilkolben 31 des Servoventils 3 übertragene Bewegung wird dann im Kraftstoffinjektor zum Öffnen und Schließen einer Einspritzdüse (nicht gezeigt) genutzt.The generated by electrostriction longitudinal expansions of the piezoelectric actuator 2 be from a lever translator 8th on the servo valve 3 transmitted and amplified, with the lever translator 8th between the essay 241 the bottom plate 24 and a valve piston 31 of the servo valve 3 clamped and with one leg on one in the third stage 113 the inner bore 11 of the injector head housing 1 arranged adjusting disc 52 is supported. The piezoelectric actuator 2 with the help of the lever translator 8th on the valve piston 31 of servo valve 3 transmitted motion is then utilized in the fuel injector to open and close an injector (not shown).

Durch den Einsatz des piezoelektrischen Aktors 2 sind sehr schnelle Schaltzeiten des Kraftstoffinjektors möglich. Der extrem schnell schaltende piezoelektrische Aktor 2 hat jedoch konzeptionsbedingt den Nachteil, daß er laute und hochfrequente Schaltgeräusche abgibt. Die durch Elektrostriktion hervorgerufene Längsdehnung des piezoelektrischen Aktors regt das den piezoelektrischen Aktor 2 umgebende Aktorgehäuse 25 zu mechanischen Schwingungen an. Um zu verhindern, daß diese mechanischen Schwingungen über die Kontaktflächen zwischen dem Aktorgehäuse 25 und dem Injektorkopfgehäuse 1 auf den Kraftstoffinjektor übertragen werden, ist die Einlegscheibe 13 zwischen der Hohlschraube 12 und dem Spannringträger 27 aus einem schwingungsdämpfenden Material hergestellt. Weiterhin ist vorzugsweise auch die Auflagscheibe 51 zwischen der Stirnfläche 251 des Aktorgehäuses 25 und dem Absatz an der zweiten Stufe 112 der Innenbohrung 11 des Injektorkopfgehäuses 1 aus dem schwingungsdämpfenden Material gefertigt. Bei der Materialauswahl für die Einlegscheibe 13 und die Auflagscheibe 51 ist weiterhin berücksichtigt, daß sowohl die Einlegscheibe 13 als auch die Auflagscheibe 51 eine hohe Druckfestigkeit und eine ausreichende Temperatur- und Kraftstoffbeständigkeit besitzen sollen. Als geeignetes Material für die Einlegscheibe 13 und die Auflagscheibe 51 hat sich dabei insbesondere Graphit und Teflon erwiesen.Through the use of the piezoelectric actuator 2 Very fast switching times of the fuel injector are possible. The extremely fast switching piezoelectric actuator 2 However, due to the design has the disadvantage that it emits loud and high-frequency switching noise. The induced by electrostriction longitudinal expansion of the piezoelectric actuator that stimulates the piezoelectric actuator 2 surrounding actuator housing 25 to mechanical vibrations. To prevent these mechanical vibrations via the contact surfaces between the actuator housing 25 and the injector head housing 1 transferred to the fuel injector is the washer 13 between the banjo bolt 12 and the tension ring carrier 27 made of a vibration-damping material. Furthermore, preferably also the bearing disk 51 between the face 251 of the actuator housing 25 and the paragraph at the second stage 112 the inner bore 11 of the injector head housing 1 made of the vibration damping material. In the material selection for the washer 13 and the bearing disk 51 is further considered that both the washer 13 as well as the bearing disk 51 should have a high pressure resistance and a sufficient temperature and fuel resistance. As a suitable material for the washer 13 and the bearing disk 51 In particular, it has proven to be graphite and Teflon.

Die abgeschrägte Ausführung des Aktorgehäuses 25 im Bereich der unteren Stirnfläche 251 hat weiter den Vorteil, daß die Kontaktfläche zwischen dem Aktorgehäuse 25 und dem Injektorkopfgehäuse 1 verkleinert und damit die mögliche Schalleinleitungsfläche vermindert wird. Durch die Verwendung eines Werkstoffs mit schwingungsdämpfenden Eigenschaften im Bereich der Kontaktfläche zwischen dem Aktorgehäuse 25 und dem Injektorkopfgehäuse 1 werden die vom piezoelektrischen Aktor 2 auf das Aktorgehäuse 25 übertragenen hochfrequenten Schwingungen aufgefangen und so verhindert, daß die Oberfläche des Kraftstoffinjektors sich in eine Schallquelle verwandelt.The bevelled version of the actuator housing 25 in the area of the lower end face 251 has the further advantage that the contact surface between the actuator housing 25 and the injector head housing 1 reduced and thus the possible sound introduction area is reduced. By using a material with vibration-damping properties in the area of the contact surface between the actuator housing 25 and the injector head housing 1 become the piezoelectric actuator 2 on the actuator housing 25 transmitted high-frequency oscillations and thus prevents the surface of the fuel injector is transformed into a sound source.

2 zeigt eine weitere Ausführungsform für die schwingungsmäßige Abkopplung des Aktorgehäuses 25 von dem ihm aufnehmenden Injektorkopfgehäuse 1. Im folgenden werden nur die Unterschiede zu der in 1 dargestellten Ausführungsformen beschrieben. Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform ist auf eine zusätzliche Einlegscheibe aus schwingungsdämpfenden Material verzichtet. Statt dessen ist ein Spannringträger 270 aus einem schwingungsdämpfenden Werkstoff gefertigt. Dieser Spannringträger 270 ist dabei um das Aktorgehäuse 25 umlaufend ausgelegt und wird von einer Ringnut 121 an einer Hohlschraube 12 festgehalten. Der Spannringträger 270 greift weiterhin mit der Druckringnut 271 an dem um das Aktorgehäuse 25 umlaufenden Spannring 26 an und hält so das Aktorgehäuse fest. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß keine zusätzliche Einlegscheibe zur schwingungsmäßigen Abkopplung des Aktorgehäuses 25 vom Injektorkopfgehäuse 1 notwendig ist. 2 shows a further embodiment for the vibrational decoupling of the actuator housing 25 from the injector head housing receiving it 1 , The following are just the differences to the in 1 described embodiments described. At the in 2 embodiment shown is dispensed with an additional washer of vibration damping material. Instead, a clamping ring carrier 270 made of a vibration-damping material. This clamping ring carrier 270 is about the actuator housing 25 designed circumferentially and is of an annular groove 121 on a hollow screw 12 recorded. The tension ring carrier 270 continues to grip with the pressure ring groove 271 at the around the actuator housing 25 circumferential clamping ring 26 and thus holds the actuator housing firmly. This embodiment has the advantage that no additional washer for vibrational decoupling of the actuator housing 25 from the injector head housing 1 necessary is.

Ergänzend zu den in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen besteht auch die Möglichkeit einer zusätzlichen schwingungsmäßigen Abkopplung der Kontaktfläche zwischen einem Zylinderkopf und dem Kraftstoffinjektor. Anstelle der üblicher Weise als Kontaktelement zwischen einem Zylinderkopf und dem Kraftstoffinjektor verwendeten Kupferscheiben wird dann eine Scheibe aus schwingungsdämpfenden Material, ähnlich wie im Übergangsbereich zwischen dem Aktorgehäuse und dem Injektorkopfgehäuse eingesetzt.In addition to the in the 1 and 2 embodiments shown, there is also the possibility of additional vibration decoupling of the contact surface between a cylinder head and the fuel injector. Instead of the usual manner used as a contact element between a cylinder head and the fuel injector copper discs is then inserted a disc of vibration damping material, similar to the transition region between the actuator housing and the Injektorkopfgehäuse.

Claims (5)

Aktoreinheit mit einem Aktor (2) und einem den Aktor umgebenden Aktorgehäuse (25), wobei das Aktorgehäuse (25) form- und/oder kraftschlüssig mit dem Aktor verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Kontaktfläche des Aktorgehäuses (25) mit einem das Aktorgehäuse aufnehmenden Injektorkörper (1) ein Element (13; 270; 51) aus einem Werkstoff mit schwingungsdämpfenden Eigenschaften vorgesehen ist und daß der Werkstoff mit schwingungsdämpfenden Eigenschaften Graphit oder Teflon ist.Actuator unit with an actuator ( 2 ) and an actuator housing surrounding the actuator ( 25 ), wherein the actuator housing ( 25 ) is positively and / or non-positively connected to the actuator, characterized in that at a contact surface of the actuator housing ( 25 ) with an injector body receiving the actuator housing ( 1 ) an element ( 13 ; 270 ; 51 ) is provided of a material with vibration damping properties and that the material with vibration damping properties is graphite or Teflon. Aktoreinheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aktorgehäuse (25) von einer Hohlschraube (12) und einem Spannringträger (27) am Injektorkörper (1) festgehalten wird, wobei eine zwischen der Hohlschraube (12) und dem Spannringträger (27) angeordnete Einlegscheibe (13) aus dem schwingungsdämpfenden Material hergestellt ist.Actuator unit according to Claim 1, characterized in that the actuator housing ( 25 ) of a banjo bolt ( 12 ) and a clamping ring carrier ( 27 ) on the injector body ( 1 ), one between the hollow screw ( 12 ) and the clamping ring carrier ( 27 ) arranged washer ( 13 ) is made of the vibration damping material. Aktoreinheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aktorgehäuse (25) von einer Hohlschraube (12) und einem Spannringträger (27) am Injektorkörper (1) festgehalten wird, wobei der Spannringträger (27) aus dem schwingungsdämpfenden Material hergestellt ist.Actuator unit according to Claim 1, characterized in that the actuator housing ( 25 ) of a banjo bolt ( 12 ) and a clamping ring carrier ( 27 ) on the injector body ( 1 ), wherein the clamping ring carrier ( 27 ) is made of the vibration damping material. Aktoreinheit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auflagscheibe (51) zwischen einer Stirnfläche (251) des Aktorgehäuses (25) und dem Injektorkörper (1) aus dem schwingungsdämpfenden Material gefertigt ist.Actuator unit according to one of Claims 1 to 3, characterized in that a bearing disk ( 51 ) between an end face ( 251 ) of the actuator housing ( 25 ) and the injector body ( 1 ) is made of the vibration damping material. Aktoreinheit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktor (2) ein Piezoaktor ist.Actuator unit according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the actuator ( 2 ) a Pi ezoaktor is.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1473460B1 (en) * 1999-10-15 2007-09-12 Westport Power Inc. Directly actuated injection valve
DE10132756B4 (en) * 2001-07-10 2005-01-27 L'orange Gmbh Actuator for switching elements of fuel injectors
DE102006009094A1 (en) * 2006-02-28 2007-08-30 Bayerische Motoren Werke Ag Damper for use between cylinder head and injector in region of injector foot, has sub-functional section e.g. inner ring and outer ring, for fixing injector with respect to cylinder head, where damper is formed as multipart structure

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3345352C2 (en) * 1983-12-15 1991-06-27 Telefunken Systemtechnik Gmbh, 7900 Ulm, De
DE3844134C2 (en) * 1987-12-29 1992-02-20 Toyota Jidosha K.K., Toyota, Aichi, Jp
DE19712921A1 (en) * 1997-03-27 1998-10-01 Bosch Gmbh Robert Fuel injector with piezoelectric or magnetostrictive actuator
DE19715487A1 (en) * 1997-04-14 1998-10-22 Siemens Ag Piezoelectric actuator with a hollow profile
DE19708781C2 (en) * 1996-03-05 1999-07-01 Tochigi Fuji Sangyo Kk Spheroidal graphite cast component and method for manufacturing same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3345352C2 (en) * 1983-12-15 1991-06-27 Telefunken Systemtechnik Gmbh, 7900 Ulm, De
DE3844134C2 (en) * 1987-12-29 1992-02-20 Toyota Jidosha K.K., Toyota, Aichi, Jp
DE19708781C2 (en) * 1996-03-05 1999-07-01 Tochigi Fuji Sangyo Kk Spheroidal graphite cast component and method for manufacturing same
DE19712921A1 (en) * 1997-03-27 1998-10-01 Bosch Gmbh Robert Fuel injector with piezoelectric or magnetostrictive actuator
DE19715487A1 (en) * 1997-04-14 1998-10-22 Siemens Ag Piezoelectric actuator with a hollow profile

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