EP1114251B1 - Brennstoffeinspritzventil - Google Patents

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Publication number
EP1114251B1
EP1114251B1 EP00952923A EP00952923A EP1114251B1 EP 1114251 B1 EP1114251 B1 EP 1114251B1 EP 00952923 A EP00952923 A EP 00952923A EP 00952923 A EP00952923 A EP 00952923A EP 1114251 B1 EP1114251 B1 EP 1114251B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
actuator
housing
valve
fuel injection
injection valve
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP00952923A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1114251A1 (de
Inventor
Wolfgang Ruehle
Hubert Stier
Matthias Boee
Guenther Hohl
Norbert Keim
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1114251A1 publication Critical patent/EP1114251A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1114251B1 publication Critical patent/EP1114251B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/0603—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using piezoelectric or magnetostrictive operating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/005—Arrangement of electrical wires and connections, e.g. wire harness, sockets, plugs; Arrangement of electronic control circuits in or on fuel injection apparatus

Definitions

  • the invention is based on a fuel injection valve according to the preamble of the main claim.
  • From DE 40 05 455 A1 is a fuel injection valve according to the preamble of the main claim.
  • the resulting from this document fuel injector has a piezoelectric actuator and one actuated by means of a valve needle Valve closing body, with a valve seat to a Sealing seat cooperates, on.
  • the actuator is at the Abspritzseite opposite end of the fuel injection valve arranged and spread over the cross section the fuel injection valve extending spring diaphragm against a side and in Abspritzides below the Federmembran imported fuel sealed.
  • the Spring diaphragm therefore divides the fuel injector a fuel-filled ejection-side section and a section sealed against the fuel, in FIG to which the actuator is located.
  • the sealed section of the fuel injection valve has an electrical Connection on, via an electrical supply to the Actuator is guided. The electrical connection is in a side of the valve housing of the fuel injection valve attached hole plugged.
  • a disadvantage of the fuel injection valve known from DE 40 05 455 A1 is that the fuel only over one mounted on the side of the valve body and in Abspritzetti lying below the spring diaphragm Fuel inlet nozzle in the fuel injection valve can be introduced. In particular, the fuel can not on the Abspritzseite opposite end of the Valve housing introduced into the fuel injection valve become. Due to the unfavorable position of the fuel inlet nozzle will be both the length and the Diameter of the fuel injection valve increased.
  • Another disadvantage is that the actuator is not against the parting line between the valve housing and the electrical connection penetrating substances, such. B. leak oil and leak fuel, is protected.
  • the Connection of the electrical connection with a electrical contact of the actuator consuming, as the actuator over an end opening is inserted into the valve housing and the electrical connections on the side of the actuator are guided.
  • a pump injector is already known, with the one under pressure Stagnant fuel can be discharged.
  • the injector has a valve housing, in which a piezoelectric actuator is arranged, wherein an actuator housing against the Cooling the actuator flowing around the fuel is sealed.
  • the piezoelectric actuator cooperates with a pump piston through which a fuel pressure chamber or a pump chamber is determined.
  • a fuel inlet and a Check valve the fuel flows into the pump chamber, from which he at Excitation of the piezoelectric actuator pressurized flows out in the direction of a nozzle and there is hosed.
  • valve housing and the actuator housing face each other adjacent recesses, wherein the actuator housing with one end in one Edge region of the recess rests against the valve housing.
  • To the recess in the Valve housing join two holes of a spacer, which within the Actuator housing is seated on the actuator and on the other side of the valve body supported. Through the recess in the valve body and the holes in the spacer body are sealed against the fuel passage openings formed by the electrical supply lines for the actuator run.
  • the spacer is made of one electrically non-conductive, elastically non-deformable material such as ceramic produced.
  • the fuel injection valve according to the invention with the characterizing features of the main claim has In contrast, the advantage that the actuator completely is sealed, with this seal for any Fuel injectors is suitable and also a electrical supply of the actuator in a simple manner can be connected to an electrical connection.
  • the electrical supply line as formed on the actuator angled contact lug.
  • the filling element has a hardened Fill mass or an elastic solid. This can the filling element in a simple manner in the passage opening be introduced, it being the special form of Passage port adapts.
  • the fuel injection valve a plastic sheath comprising the filling element covers the passage opening. This is another Protection of the passage opening and the passage opening filling filling element, in particular against mechanical Stress given, the plastic casing with the electrical supply line an electrical connection can form.
  • valve housing and the actuator housing formed space in the Edge region of the passage opening to the passage opening continuously rejuvenated.
  • the valve housing and the actuator housing bent towards each other, wherein the Recesses of the valve housing and the actuator housing immediately adjacent to each other, so that the seal manufacturing technology simplified.
  • valve housing is also advantageous that a between the Valve housing and the actuator housing trained Gap for attaching the actuator housing to the Valve housing in a region of another recess of the Valve body continuously tapers.
  • the valve housing is applied to the actuator housing, whereby a stabilizing system of the actuator housing on the Valve housing is achieved, with a fastening the actuator housing on the valve body a simple trainee attachment of the actuator in the fuel injection valve given is.
  • the valve housing to form the steadily tapering gap in the area at least a recess of the valve housing one inside having a bent lateral surface.
  • valve housing is at least a recess of the valve housing with a circumferential Weld seam connected to the actuator housing. This is one Reliable positive and cohesive connection given the age-resistant and long-term stable seal and attachment allows.
  • Fig. 1 shows in an excerpt axial Sectional view of an inventive fuel injection valve 1, wherein the section II in Fig. 2 again is shown enlarged.
  • the fuel injection valve 1 serves in particular for the direct injection of fuel, in particular of gasoline, into a combustion chamber of a mixture-compression, spark-ignited internal combustion engine so-called gasoline direct injection valve.
  • fuel injector 1 is also suitable for other applications.
  • the fuel injection valve 1 has a valve housing 2 and one connected to the valve housing 2 Fuel inlet 3 on. At one with the Valve housing 2 connected valve seat body 4 is a Valve seat surface 5 formed with one of a Valve needle 6 operable valve closing body 7 to a Tight fit together. In this embodiment the valve closing body 7 with the valve needle 6 in one piece formed, wherein the valve needle 6 a section 8 with reduced diameter.
  • the valve needle 6 is by valve needle guides 9 and 10 in the axial direction with respect to the valve axis 11 out. To the flow of To allow fuel, have the valve needle guides 9, 10 recesses 12a, 12b; 13a, 13b.
  • a Actuator housing 15 Inside the valve housing 2 of the Fuel injection valve 1 is one of a Actuator housing 15 surrounded piezoelectric or magnetostrictive actuator 16, which is at an upper End face 17 on a pressure plate 18 of the actuator housing 15th is applied.
  • the actuator 16 is located at a lower End face 19 on a pressure plate 20, which with the Valve needle 6 is connected.
  • the pressure plate 18th via a peripheral weld 21 with an actuator pot 22 the actuator housing 15 is connected.
  • a tubular space 23rd Over which the fuel from the Fuel inlet 3 in the direction of the from Valve-closing body 7 and the valve seat surface 5 formed Sealing seat is passed.
  • the Aktortopf 22 has at its discharge end a Section 24 with reduced diameter. To the Section 24 is formed a recess through which the valve needle 6 protrudes. An actuator space 25 is over a seal 26, in particular as an elastomeric seal may be formed, against the fuel in the tubular Gap 23 sealed.
  • the actuator 16 is connected via a compression spring 30, located on a Inner surface 31 of the Aktortopfes 22 and the pressure plate 20th supported, subjected to a bias.
  • a compression spring 30 located on a Inner surface 31 of the Aktortopfes 22 and the pressure plate 20th supported, subjected to a bias.
  • About one annular support member 32 supports the Actuator 15 on the fuel inlet 3 from.
  • To the Flow of fuel to allow, has the Supporting element 32 recesses 33a, 33b.
  • Actuator 16 is subjected to an electrical voltage, whereby it expands and on the pressure plate 20 on the valve needle 6 acts, whereby the valve closing body 7 lifts off from the valve seat surface 5 of the valve seat body 4 and the fuel z. B. over at the valve needle. 6 formed swirl grooves 34 from the fuel injection valve 1 is sprayed.
  • the actuator 16 is connected to an electrical contact 35 with a angled end of an electrical lead 37 connected.
  • the electrical supply line 37 as Be formed contact flag.
  • the connection can be the angled end 36 with the electrical contact 35th be given over a solder joint.
  • the Aktordopf 15 and the valve housing 2 have adjacent to each other Recesses 38, 39 (Fig. 2), through which the electrical Feed line 37 protrudes.
  • the valve housing 2 is in one Edge region 40 of the recesses 38, 39 with the Actuator housing 15 connected, whereby one against the fuel sealed passage opening 41 is formed.
  • the Attachment of the valve housing 2 to the actuator housing 15th takes place in this embodiment by a circumferential Weld 42.
  • the passage opening 41 is provided with a Filled filling element 43, wherein the electrical supply line 37th fixed by the filling element 43 in the through hole 41 and supported.
  • the filling element 43 can be given by several materials be. It is advantageous if the filling element 43 by a is given curing filler, since the filling in the Through hole 41 can be injected and they themselves thus to the passage opening 41 and the electrical Feed line 37 adapts, so that after curing of the filling compound the Filler 43 even with a structurally different manufacturing the passage opening 41 reliably seals the actuator 16. Another possibility is that the filling element 43 as an elastic solid, especially as Plastic ring is formed, the at least one Has recess so that the filling element 43 also at already soldered angled end 36 to the actuator 16 in the passage opening 41 can be introduced.
  • the valve body 2 and the Fuel inlet 3 at least partially with a plastic sheath 44 enclosed, wherein the Plastic casing 44 to protect the through hole 41st extends over this, so that the filling element 43 of the Plastic sheath 44 is covered.
  • the electric Feed line 37 extends into a connection element 45, the Part of the plastic casing 44 is, whereby a electrical connector is formed.
  • Fig. 3 shows a section along the in Fig. 2 with III designated cutting line.
  • the electrical lead 37 has two electr. contacts 37 a, 37 b, which are guided through the passage opening 41 are.
  • the passage opening 41 For fixing the electrical supply line 37 of the actuator 16 is the passage opening 41 with the filling element 43 filled. This will connect the electrical Supply line 37 mechanically relieved with the actuator 16.
  • the electrical supply line 37 in this Embodiment without own electrical insulation to the Actuator 16 be guided when an electrically insulating Filling element 43 for filling the passage opening 41 is used, since the two contacts 37a, 37b of the electrical supply line 37 reliably isolated from each other are.
  • the filling element 43 is also the Through opening 41 closed, so that an ingress of Substances, in particular liquids such as water, gasoline and leak oil, is prevented.
  • Fig. 4 shows another embodiment of a Fuel injection valve according to the invention 1.
  • the valve housing 2 another Recess 51 on.
  • the valve housing 2 is for formation a continuously tapered intermediate space 52 in the area the further recess 51 of the valve housing 2 for Actuator housing 15 bent out so that the valve housing 2 in Edge region of the further recess 51 one inside has bent lateral surface 53.
  • a circumferential weld 54 is the edge of the Recess 51 inwardly bent valve housing 2 with the actuator housing 15 is connected.
  • the actuator housing 15 is both over the circumferential Weld 42 as well as over the circumferential weld 54 connected to the valve housing 2.
  • the actuator housing 15 can also over Support elements, such. B. the support member 32 in Fig. 1st and 2, which also in the tubular space 23rd can be arranged, supported on the valve housing 2 be.
  • Fig. 5 shows another embodiment of the Inventive fuel injector.
  • the electrical lead 37a, 37b is in this Embodiment in the area 60 with the filling element 43 in fixed a through hole 41, not shown.
  • the electrical supply line 37a, 37b also outside the area 60 of the through hole 41 with the Surrounding filling element 43, so that the electrical supply line 37a, 37b also outside the area 60, that is in one Area 61, is fixed by the filling element 43.
  • This is especially advantageous when high mechanical Loads on the leads 37a, 37b to the actuator 16 to are expected, as they are z. B. occur when the fuel injector 1 after introduction of the filling element 43 with one the supply line 37a, 37b at least partially enclosing plastic sheath is provided.
  • the ends 62a, 62b of the electrical lead 37a, 37b fixed in a defined position, so that in advantageously by the encapsulation 44 and the ends 62a, 62b is given an electrical connection.
  • the invention is not limited to those described Embodiments limited. In particular, is suitable the invention also for an interior opening Fuel injection valve 1.

Landscapes

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Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Aus der DE 40 05 455 A1 ist ein Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs bekannt.
Das aus dieser Druckschrift hervorgehende Brennstoffeinspritzventil weist einen piezoelektrischen Aktor und einen mittels einer Ventilnadel betätigbaren Ventilschließkörper, der mit einer Ventilsitzfläche zu einem Dichtsitz zusammenwirkt, auf. Der Aktor ist dabei an dem der Abspritzseite abgewandten Ende des Brennstoffeinspritzventils angeordnet und über eine sich über den Querschnitt des Brennstoffeinspritzventils erstreckende Federmembran gegen einen seitlich und in Abspritzrichtung unterhalb der Federmembran eingeführten Brennstoff abgedichtet. Die Federmembran teilt daher das Brennstoffeinspritzventil in einen mit Brennstoff gefüllten abspritzseitigen Abschnitt und einen gegen den Brennstoff abgedichteten Abschnitt, in dem sich der Aktor befindet, auf. Der abgedichtete Abschnitt des Brennstoffeinspritzventils weist einen elektrischen Anschluß auf, über den eine elektrische Zuleitung an den Aktor geführt ist. Der elektrische Anschluß ist dabei in eine seitlich an dem Ventilgehäuse des Brennstoffeinspritzventils angebrachte Bohrung gesteckt.
Nachteilig bei dem aus der DE 40 05 455 A1 bekannten Brennstoffeinspritzventil ist, daß der Brennstoff nur über einen seitlich am Ventilgehäuse angebrachten und in Abspritzrichtung unterhalb der Federmembran liegenden Brennstoffeinlaßstutzen in das Brennstoffeinspritzventil eingeführt werden kann. Insbesondere kann der Brennstoff nicht über das der Abspritzseite gegenüberliegende Ende des Ventilgehäuses in das Brennstoffeinspritzventil eingeführt werden. Durch die unvorteilhafte Lage des Brennstoffeinlaßstutzens wird sowohl die Länge als auch der Durchmesser des Brennstoffeinspritzventils vergrößert.
Ein weiterer Nachteil ist, daß der Aktor nicht gegen über die Trennfuge zwischen dem Ventilgehäuse und dem elektrischen Anschluß eindringende Stoffe, wie z. B. Lecköl und Leckbrennstoff, geschützt ist. Außerdem ist die Verbindung des elektrischen Anschlusses mit einem elektrischen Kontakt des Aktors aufwendig, da der Aktor über eine endseitige Öffnung in das Ventilgehäuse eingeführt wird und die elektrischen Anschlüsse seitlich an den Aktor geführt sind.
Aus der US 4,553,059 A ist bereits ein Pumpeninjektor bekannt, mit dem ein unter Druck stehender Brennstoff abgegeben werden kann. Der Injektor weist ein Ventilgehäuse auf, in dem ein piezoelektrischer Aktor angeordnet ist, wobei ein Aktorgehäuse gegen zur Kühlung den Aktor umströmenden Brennstoff abgedichtet ist. Der piezoelektrische Aktor wirkt mit einem Pumpenkolben zusammen, durch den eine Brennstoffdruckkammer bzw. eine Pumpenkammer festgelegt wird. Über einen Brennstoffeinlass und ein Rückschlagventil strömt der Brennstoff in die Pumpenkammer ein, von der er bei Erregung des piezoelektrischen Aktors druckbehaftet in Richtung einer Düse ausströmt und dort abgespritzt wird. Das Ventilgehäuse und das Aktorgehäuse weisen aneinander angrenzende Aussparungen auf, wobei das Aktorgehäuse mit einem Ende in einem Randbereich der Aussparung an dem Ventilgehäuse anliegt. An die Aussparung im Ventilgehäuse schließen sich zwei Bohrungen eines Distanzkörpers an, der innerhalb des Aktorgehäuses auf dem Aktor aufsitzt und sich auf der anderen Seite am Ventilgehäuse abstützt. Durch die Aussparung im Ventilgehäuse und die Bohrungen im Distanzkörper sind gegen den Brennstoff abgedichtete Durchgangsöffnungen gebildet, durch die elektrische Zuleitungen für den Aktor verlaufen. Der Distanzkörper ist aus einem elektrisch nicht leitenden, elastisch nicht verformbaren Material wie Keramik hergestellt.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß der Aktor vollständig abgedichtet ist, wobei sich diese Abdichtung für beliebige Brennstoffeinspritzventile eignet und außerdem eine elektrische Zuleitung des Aktors in einfacher Weise mit einem elektrischen Anschluß verbunden werden kann.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Hauptanspruch angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.
In vorteilhafter Weise ist die elektrische Zuleitung als eine an dem Aktor abgewinkelte Kontaktfahne ausgebildet.
Dadurch wird eine zuverlässige elektrische Kontaktierung an dem Aktor erreicht, wobei durch die elektrische Zuleitung gleichzeitig ein elektrischer Anschluß gegeben sein kann.
Vorteilhaft ist es, daß das Füllelement eine ausgehärtete Füllmasse oder ein elastischer Feststoff ist. Dadurch kann das Füllelement in einfacher Weise in die Durchgangsöffnung eingebracht werden, wobei es sich der speziellen Form der Durchgangsöffnung anpaßt.
Vorteilhaft ist es ferner, daß das Brennstoffeinspritzventil eine Kunststoffummantelung aufweist, welche das Füllelement der Durchgangsöffnung abdeckt. Dadurch ist ein weiterer Schutz der Durchgangsöffnung und des die Durchgangsöffnung füllenden Füllelements, insbesondere gegen mechanische Beanspruchung gegeben, wobei die Kunststoffummantelung mit der elektrischen Zuleitung einen elektrischen Anschluß bilden kann.
Vorteilhaft ist es, daß sich ein zwischen dem Ventilgehäuse und dem Aktorgehäuse ausgebildeter Zwischenraum in dem Randbereich der Durchgangsöffnung zu der Durchgangsöffnung hin kontinuierlich verjüngt. Dadurch sind das Ventilgehäuse und das Aktorgehäuse zueinander hingebogen, wobei die Aussparungen des Ventilgehäuses und des Aktorgehäuses unmittelbar aneinander angrenzen, so daß sich die Abdichtung fertigungstechnisch vereinfacht.
Vorteilhaft ist es auch, daß sich ein zwischen dem Ventilgehäuse und dem Aktorgehäuse ausgebildeter Zwischenraum zum Befestigen des Aktorgehäuses an das Ventilgehäuse in einem Bereich einer weiteren Aussparung des Ventilgehäuses kontinuierlich verjüngt. Auf diese Weise liegt das Ventilgehäuse an dem Aktorgehäuse an, wodurch eine stabilisierende Anlage des Aktorgehäuses an dem Ventilgehäuse erreicht wird, wobei durch eine Befestigung des Aktorgehäuses an dem Ventilgehäuse eine einfach auszubildende Befestigung des Aktors in dem Brennstoffeinspritzventil gegeben ist. Dabei ist es wiederum besonders vorteilhaft, wenn das Ventilgehäuse zur Bildung des sich stetig verjüngenden Zwischenraumes im Bereich zumindest einer Aussparung des Ventilgehäuses eine nach innen durchgebogene Mantelfläche aufweist.
In vorteilhafter Weise ist das Ventilgehäuse an zumindest einer Aussparung des Ventilgehäuses mit einer umlaufenden Schweißnaht mit dem Aktorgehäuse verbunden. Dadurch ist eine zuverlässige form- und stoffschlüssige Verbindung gegeben, die eine alterungsbeständige und langzeitstabile Dichtung und Befestigung ermöglicht.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils;
Fig. 2
den in Fig. 1 mit II bezeichneten Ausschnitt;
Fig. 3
den in Fig. 2 mit III bezeichneten Schnitt;
Fig. 4
ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils; und
Fig. 5
ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig. 1 zeigt in einer auszugsweisen axialen Schnittdarstellung ein erfindungsgemäßes Brennstoffeinspritzventil 1, wobei der Ausschnitt II in Fig. 2 nochmals vergrößert dargestellt ist. Das Brennstoffeinspritzventil 1 dient insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff, insbesondere von Benzin, in einen Brennraum einer gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschine als sog. Benzindirekteinspritzventil. Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil 1 eignet sich jedoch auch für andere Anwendungsfälle.
Das Brennstoffeinspritzventil 1 weist ein Ventilgehäuse 2 und einen mit dem Ventilgehäuse 2 verbundenen Brennstoffeinlaßstutzen 3 auf. An einem mit dem Ventilgehäuse 2 verbundenen Ventilsitzkörper 4 ist eine Ventilsitzfläche 5 ausgebildet, die mit einem von einer Ventilnadel 6 betätigbaren Ventilschließkörper 7 zu einem Dichtsitz zusammenwirkt. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Ventilschließkörper 7 mit der Ventilnadel 6 einteilig ausgebildet, wobei die Ventilnadel 6 einen Abschnitt 8 mit verringertem Durchmesser aufweist. Die Ventilnadel 6 wird durch Ventilnadelführungen 9 und 10 in axialer Richtung bezüglich der Ventilachse 11 geführt. Um den Durchfluß von Brennstoff zu ermöglichen, weisen die Ventilnadelführungen 9, 10 Aussparungen 12a, 12b; 13a, 13b auf.
Im Inneren des Ventilgehäuses 2 des Brennstoffeinspritzventils 1 befindet sich ein von einem Aktorgehäuse 15 umgebener piezoelektrischer oder magnetostriktiver Aktor 16, der an einer oberen Stirnseite 17 an einer Druckplatte 18 des Aktorgehäuses 15 anliegt. Außerdem liegt der Aktor 16 an einer unteren Stirnseite 19 an einer Druckplatte 20 an, die mit der Ventilnadel 6 verbunden ist. Dabei ist die Druckplatte 18 über eine umlaufende Schweißnaht 21 mit einem Aktortopf 22 des Aktorgehäuses 15 verbunden. Zwischen dem Aktortopf 22 und dem Ventilgehäuse 2 ist ein rohrförmiger Zwischenraum 23 ausgebildet, über den der Brennstoff vom Brennstoffeinlaßstutzen 3 in Richtung des aus dem Ventilschließkörper 7 und der Ventilsitzfläche 5 gebildeten Dichtsitzes geleitet wird.
Der Aktortopf 22 weist an seinem abspritzseitigen Ende einen Abschnitt 24 mit vermindertem Durchmesser auf. An dem Abschnitt 24 ist eine Aussparung ausgebildet, durch welche die Ventilnadel 6 hindurchragt. Ein Aktorraum 25 ist über eine Dichtung 26, die insbesondere als Elastomerdichtung ausgebildet sein kann, gegen den Brennstoff im rohrförmigen Zwischenraum 23 abgedichtet.
Der Aktor 16 wird über eine Druckfeder 30, die sich an einer Innenfläche 31 des Aktortopfes 22 und der Druckplatte 20 abstützt, mit einer Vorspannung beaufschlagt. Über ein ringförmiges Abstützelement 32 stützt sich das Aktorgehäuse 15 an dem Brennstoffeinlaßstutzen 3 ab. Um den Durchfluß von Brennstoff zu ermöglichen, weist das Abstützelement 32 Aussparungen 33a, 33b auf.
Zum Betätigen des Brennstoffeinspritzventils 1 wird der Aktor 16 mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt, wodurch sich dieser ausdehnt und über die Druckplatte 20 auf die Ventilnadel 6 einwirkt, wodurch der Ventilschließkörper 7 von der Ventilsitzfläche 5 des Ventilsitzkörpers 4 abhebt und der Brennstoff z. B. über an der Ventilnadel 6 ausgebildete Drallnuten 34 aus dem Brennstoffeinspritzventil 1 abgespritzt wird.
Der Aktor 16 ist an einem elektrischen Kontakt 35 mit einem abgewinkelten Ende einer elektrischen Zuleitung 37 verbunden. Dabei kann die elektrische Zuleitung 37 als Kontaktfahne ausgebildet sein. Außerdem kann die Verbindung des abgewinkelten Endes 36 mit dem elektrischen Kontakt 35 über eine Lötverbindung gegeben sein. Der Aktortopf 15 und das Ventilgehäuse 2 weisen aneinander angrenzende Aussparungen 38, 39 (Fig. 2) auf, durch die die elektrische Zuleitung 37 hindurchragt. Das Ventilgehäuse 2 ist in einem Randbereich 40 der Aussparungen 38, 39 mit dem Aktorgehäuse 15 verbunden, wodurch eine gegen den Brennstoff abgedichtete Durchgangsöffnung 41 gebildet ist. Die Befestigung des Ventilgehäuses 2 an dem Aktorgehäuse 15 erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel durch eine umlaufende Schweißnaht 42. Die Durchgangsöffnung 41 ist mit einem Füllelement 43 gefüllt, wobei die elektrische Zuleitung 37 von dem Füllelement 43 in der Durchgangsöffnung 41 fixiert und gestützt wird.
Das Füllelement 43 kann durch mehrere Materialien gegeben sein. Vorteilhaft ist es, wenn das Füllelement 43 durch eine aushärtende Füllmasse gegeben ist, da die Füllmasse in die Durchgangsöffnung 41 eingespritzt werden kann und sie sich somit an die Durchgangsöffnung 41 und die elektrische Zuleitung 37 anpaßt, so daß nach Aushärten der Füllmasse das Füllelement 43 auch bei einer baulich abweichenden Fertigung der Durchgangsöffnung 41 den Aktor 16 zuverlässig abdichtet. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß das Füllelement 43 als elastischer Feststoff, insbesondere als Kunststoffring ausgebildet ist, der zumindest eine Aussparung aufweist, so daß das Füllelement 43 auch bei bereits angelötetem angewinkeltem Ende 36 an den Aktor 16 in die Durchgangsöffnung 41 eingebracht werden kann.
Durch das Füllelement 43 ist der Aktor 16 in dem Aktorgehäuse 15 vollständig abgedichtet, so daß auch außerhalb des Ventilgehäuses 2 des Brennstoffeinspritzventils 1 vorhandene Stoffe, insbesondere Leckflüssigkeiten, nicht an den Aktor 16 dringen können.
Zur Ausbildung eines elektrischen Anschlußelementes und zur Verbindung des Ventilgehäuses 2 mit dem Brennstoffeinlaßstutzen 3 sind das Ventilgehäuse 2 und der Brennstoffeinlaßstutzen 3 zumindest abschnittsweise mit einer Kunststoffummantelung 44 umschlossen, wobei sich die Kunststoffummantelung 44 zum Schutz der Durchgangsöffnung 41 auch über diese erstreckt, so daß das Füllelement 43 von der Kunststoffummantelung 44 abgedeckt ist. Die elektrische Zuleitung 37 erstreckt sich in ein Anschlußelement 45, das Teil der Kunststoffummantelung 44 ist, wodurch ein elektrischer Anschlußstecker gebildet ist.
Zwischen dem Ventilgehäuse 2 und dem Aktorgehäuse 15 ist ein Zwischenraum 50 ausgebildet, der sich in dem Randbereich 40 der Durchgangsöffnung 41 zu der Durchgangsöffnung 41 hin kontinuierlich verjüngt. Dabei weist das Ventilgehäuse 2 zur Bildung des sich stetig verjüngenden Zwischenraumes 50 im Bereich der Aussparung 38 des Ventilgehäuses 2 eine nach innen durchgebogene Mantelfläche 46 auf. Im Randbereich der Durchgangsöffnung 41 liegt daher das Ventilgehäuse 2 an dem Aktorgehäuse 15 an, wobei diese mit der Schweißnaht 42 miteinander verbunden sind.
Fig. 3 zeigt einen Schnitt entlang der in Fig. 2 mit III bezeichneten Schnittlinie. Sich entsprechende Elemente sind in allen Figuren mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen.
Die elektrische Zuleitung 37 weist zwei elektr. Kontakte 37a, 37b auf, die durch die Durchgangsöffnung 41 geführt sind. Zur Fixierung der elektrischen Zuleitung 37 des Aktors 16 ist die Durchgangsöffnung 41 mit dem Füllelement 43 gefüllt. Dadurch wird die Verbindung der elektrischen Zuleitung 37 mit dem Aktor 16 mechanisch entlastet. Außerdem kann die elektrische Zuleitung 37 in diesem Ausführungsbeispiel ohne eigene elektrische Isolation an den Aktor 16 geführt sein, wenn ein elektrisch isolierendes Füllelement 43 zur Füllung der Durchgangsöffnung 41 verwendet wird, da die beiden Kontakte 37a, 37b der elektrischen Zuleitung 37 zuverlässig voneinander isoliert sind. Durch das Füllelement 43 ist außerdem die Durchgangsöffnung 41 verschlossen, so daß ein Eindringen von Stoffen, insbesondere von Flüssigkeiten wie' Wasser, Benzin und Lecköl, verhindert wird.
Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils 1. In diesem Ausführungsbeispiel weist das Ventilgehäuse 2 eine weitere Aussparung 51 auf. Dabei ist das Ventilgehäuse 2 zur Bildung eines sich stetig verjüngenden Zwischenraumes 52 im Bereich der weiteren Aussparung 51 des Ventilgehäuses 2 zum Aktorgehäuse 15 hin verbogen, so daß das Ventilgehäuse 2 im Randbereich der weiteren Aussparung 51 eine nach innen durchgebogene Mantelfläche 53 aufweist. Mit einer umlaufenden Schweißnaht 54 wird das im Randbereich der Aussparung 51 nach innen durchgebogene Ventilgehäuse 2 mit dem Aktorgehäuse 15 verbunden.
Dadurch ist das Aktorgehäuse 15 sowohl über die umlaufende Schweißnaht 42 als auch über die umlaufende Schweißnaht 54 mit dem Ventilgehäuse 2 verbunden. Auf ähnliche Weise kann das Aktorgehäuse 15 mit dem Ventilgehäuse 2 an weiteren Stellen verbunden sein. Das Aktorgehäuse 15 kann auch über Abstützelemente, wie z. B. das Abstützelement 32 in Fig. 1 und 2, die auch in dem rohrförmigen Zwischenraum 23 angeordnet sein können, an dem Ventilgehäuse 2 abgestützt sein.
Durch die Befestigung des Aktorgehäuses 15 mit dem Ventilgehäuse 2 über die beiden Schweißnähte 42 und 54 ist eine einfach zu realisierende Befestigung des Aktors 16 in dem Brennstoffeinspritzventil 1 gegeben, wobei durch das Anbringen der Schweißnähte 42, 54 auf einfach Weise eine Justage der Ventilnadel 8 erfolgen kann. Die Verformung des Aktorgehäuses 2 im Randbereich der Durchgangsöffnung 41 bzw. im Randbereich der Aussparung 51 kann durch Kaltumformung erreicht werden, so daß die Fertigung zudem kostengünstig ausgeführt sein kann.
Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils.
Die elektrische Zuleitung 37a, 37b ist in diesem Ausführungsbeispiel im Bereich 60 mit dem Füllelement 43 in einer nicht dargestellten Durchgangsöffnung 41 fixiert. Außerdem ist die elektrische Zuleitung 37a, 37b auch außerhalb des Bereichs 60 der Durchgangsöffnung 41 mit dem Füllelement 43 umgeben, so daß die elektrische Zuleitung 37a, 37b auch außerhalb des Bereiches 60, das ist in einem Bereich 61, von dem Füllelement 43 fixiert ist. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn hohe mechanische Belastungen auf die Zuleitungen 37a, 37b an den Aktor 16 zu erwarten sind, wie sie z. B. auftreten, wenn das Brennstoffeinspritzventil 1 nach Einbringen des Füllelements 43 mit einer die Zuleitung 37a, 37b zumindest teilweise umschließenden Kunststoffummantelung versehen wird. Dadurch sind die Enden 62a, 62b der elektrischen Zuleitung 37a, 37b in einer definierten Position fixiert, so daß in vorteilhafter Weise durch die Umspritzung 44 und die Enden 62a, 62b ein elektrischer Anschluß gegeben ist.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere eignet sich die Erfindung auch für ein innenöffnendes Brennstoffeinspritzventil 1.

Claims (9)

  1. Brennstoffeinspritzventil (1), insbesondere Einspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, mit einem in einem Ventilgehäuse (2) angeordneten piezoelektrischen oder magnetostriktiven Aktor (16), der durch ein Aktorgehäuse (15) gegen den Brennstoff abgedichtet ist, und einem von dem Aktor (16) mittels einer Ventilnadel (6) betätigbaren Ventilschließkörper (7), der mit einer Ventilsitzfläche (5) zu einem Dichtsitz zusammenwirkt, wobei das Ventilgehäuse (2) und das Aktorgehäuse (15) aneinander angrenzende Aussparungen (38, 39) aufweisen und das Ventilgehäuse (2) in einem Randbereich der Aussparungen (38, 39) mit dem Aktorgehäuse (15) verbunden ist, wodurch eine gegen den Brennstoff abgedichtete Durchgangsöffnung (41) gebildet ist, die mit einem Füllelement (43) gefüllt ist, mit welchem zumindest eine elektrische Zuleitung (37) des Aktors (16) in der Durchgangsöffnung (41) fixiert ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Brennstoffeinspritzventil (1) eine Kunststoffummantelung (44) aufweist, welche das Füllelement (43) der Durchgangsöffnung (41) abdeckt.
  2. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Zuleitung (37) an den Aktor (16) gelötet ist.
  3. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Zuleitung (37) als eine an dem Aktor (16) abgewinkelte Kontaktfahne ausgebildet ist.
  4. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Füllelement (43) eine ausgehärtete Füllmasse oder ein elastischer Feststoff ist.
  5. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß sich ein zwischen dem Ventilgehäuse (2) und dem Aktorgehäuse (15) ausgebildeter Zwischenraum (50) in dem Randbereich der Durchgangsöffnung (41) zu der Durchgangsöffnung (41) hin kontinuierlich verjüngt.
  6. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß sich ein zwischen dem Ventilgehäuse (2) und dem Aktorgehäuse (15) ausgebildeter Zwischenraum (52) zum Befestigen des Aktorgehäuses (15) an dem Ventilgehäuse (2) in einem Randbereich einer weiteren Aussparung (51) des Ventilgehäuses (2) kontinuierlich verjüngt.
  7. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 5 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (2) zur Bildung des sich kontinuierlich verjüngenden Zwischenraumes (50, 52) im Randbereich zumindest einer Aussparung (38, 51) des Ventilgehäuses (2) eine nach innen durchgebogene Mantelfläche (46, 53) aufweist.
  8. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (2) an zumindest einer Aussparung (38, 51) des Ventilgehäuses (2) mit einer umlaufenden Schweißnaht (42, 54) mit dem Aktorgehäuse (15) verbunden ist.
  9. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Füllelement (43) die elektrische Zuleitung (37) des Aktors (16) auch außerhalb der Durchgangsöffnung (41) zumindest teilweise umgibt.
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