JP2004150429A - アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】構成部品をプラスチックで射出成形する際に、貫通孔の開口側を、高い信頼度で、プラスチックが浸透しないようにシーリングし、それと同時に、所定の構成部品長を維持すること。
【解決手段】シーリングウォッシャがトッププレートの貫通孔の開側に密閉して装着されていることによって、コンタクト片坦体は、シーリングウォッシャの厚みとは無関係に、所定のアクチュエータ長を精確に維持するように設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、殊に、各々１つの電気コンタクトピン用の少なくとも１つの貫通孔を有するトッププレートを有する殊に燃料噴射弁用のアクチュエータであって、電気コンタクトピンに、コンタクト片付のコンタクト片坦体が装着可能であり、貫通孔の開側が、射出成形時にプラスチックが浸透してこないように保護されているアクチュエータに関する。

ドイツ連邦共和国特許公開第１９９４０３４７号公報から、少なくとも１つの貫通孔を殊に電気コンタクトピン用に有しているトッププレート付のアクチュエータが公知である。プラスチックカバーは、コンタクトピンを有している。

噴射弁用アクチュエータの構成は、ドイツ連邦共和国特許公開第１９８１８０６８号公報から公知である。この公知技術では、ピエゾスタックが、端面側で、トッププレート及びベースプレートによって境界付けされていて、端面の開口が各々ベースプレート乃至トッププレートに溶接されている円筒管状バネによって囲まれている。

圧電素子（スタック）を持ったアクチュエータは、各々１つの、トッププレート内に設けられた電気コンタクトピン用の貫通孔を有しており、その際、構成部品乃至トッププレートにプラスチックを射出成形する前に、各々１つのコンタクト片支持体がカバーされる。従って、コンタクト片支持体は、電流を更に導電するための１つ又は複数のコンタクト片を有しているのみならず、貫通孔用のシーリング機能も果たす必要がある。

しかし、実際には、取付サイズＬを維持するためには、狭い隙間が生じることがあり、コンタクト片支持体の下側をプラスチックが少し浸透することがあることが分かっている。このプラスチックにより、場合によっては、アクチュエータが損傷されることがある。個別構成部品長サイズを許容偏差内に保持する必要がある。この長さ許容偏差が不都合にも加算されると、コンタクト片を後から曲げて取付サイズＬを補正するのが、困難となることがある。最悪の場合、そのような構成部品は、その機械的又は電気的機能を果たしている場合でも、製造時の欠陥品と評価されることがある。
ドイツ連邦共和国特許公開第１９９４０３４７号公報 ドイツ連邦共和国特許公開第１９８１８０６８号公報

本発明の課題は、構成部品をプラスチックで射出成形する際に、貫通孔の開口側を、高い信頼度で、プラスチックが浸透しないようにシーリングし、それと同時に、所定の構成部品長を維持することにある。

この課題は、本発明により、貫通孔の開側にシーリングウォッシャが装着されており、シーリングウォッシャは、トッププレートの上側が、少なくとも貫通孔の領域内で重ねてカバーされていて、該カバー時に貫通孔が密に閉じられるように構成されていることにより解決される。

そのような本発明の、殊に、コンタクトピンが設けられているトッププレート内に少なくとも１つの貫通孔を有する本発明の構成部品（アクチュエータ）の効果は、射出成形時に、貫通孔をプラスチックが浸透しないように高い信頼度でシーリングすることができるという点にある。貫通孔の領域内でトッププレートの上側は重ねてカバーされているので、殊に、隙間が生じ、又は、シーリングウォッシャがトッププレートから僅かに持ち上げられて、シーリングが損なわれるのを回避することができる。更に、シーリングウォッシャが所定の構成部品長に影響しないので、その結果、構成部品長サイズの許容偏差が狭くても、どんな場合でも精確に保持することができる点は特に有利である。

従属請求項に記載の手段によって、請求項１記載の構成部品を有利に実施したり改善したりすることができる。特に有利には、シーリングウォッシャは、貫通孔の領域内に肉厚部を有している。この肉厚部によって、かなり大きなシーリング長を達成することができ、その結果、高い射出成形圧でも隙間が生じることはない。

シーリングウォッシャをトッププレート上にもっと確実に取り付けることができるようにするために、有利には、相応の接着剤を用いて固定することができる。不所望な隙間が生じるのを、高い信頼度で回避することができる。

有利な択一手段は、シーリングウォッシャを射出成形前に弾性要素を用いて貫通孔５の開側に対して押し付ける点にある。この過程は、量産時に、殊に、各個別部品を自動的に取り付ける場合、迅速且つ簡単に行うことができる。接着剤の乾燥時間が長くかからないようにできる点も有利である。

貫通孔をシーリングウォッシャでシーリングすることによって、コンタクト片支持体をトッププレート上に直接載置する必要はない。従って、シーリングウォッシャの厚みとは無関係に、例えば、別個の間隔保持ホルダーを介して取付け、従って、所定の構成部品長を精確に保持するようにしてもよい。

特に有利には、シーリングウォッシャは、絶縁材料、例えば、プラスチックから製造するとよい。そうすると、殊に、例えば、高電圧が生じることがある電気コンタクトピンで、フラッシュオーバーに対して相応に絶縁することができるという利点がある。

有利な択一手段では、シーリングウォッシャを金属製にしてもよい。殊に、機械的な負荷が高い場合、銅等の金属が特に有利であると思われる。

シーリングウォッシャを、殊に、圧電素子を有する構成部品乃至アクチュエータに用いると、コンタクトピンを非常にローブストに構成することができるという利点が得られる。この利点は、殊に、内燃機関での燃料噴射用の、アクチュエータが組み込まれたインジェクタでは必要である。構成部品に高い燃料圧が生じる場合、構成部品中に燃料が浸透できないように、コンタクトピンを貫通孔内で特に良好にシーリングする必要がある。

以下、本発明について、図示の実施例を用いて詳細に説明する。

本発明を分かり易くするために、図１には、部分的に、コンタクトピン３が案内される貫通孔５をトッププレート２内に有する構成部品１０が示されている。コンタクトピン３は、Ｏリング１１付の貫通孔５内で、プラスチックが浸透しないようにシーリングされている。コンタクトピン３には、コンタクト片支持体４が装着されていて、トッププレート２乃至構成部品１０がプラスチック１（陰を付けられた線）で射出成形される場合、貫通孔５をシーリングする必要がある。コンタクト片支持体４は、一部分が突出して所定角度Ｗで曲げられている相応のコンタクト片７を有している。トッププレート２として、この場合には、構成部品１０の上側面が示されている。

構成部品１０は、この場合、圧電素子（アクチュエータとも呼ばれる）を有しており、この圧電素子乃至アクチュエータは、２つのコンタクトピン３を介して給電乃至制御することができる。アクチュエータ１０は、例えば、内燃機関でのエンジン又はディーゼルのような燃料の噴射量を制御するインジェクタ内に装着されている。

製造時に、構成部品１０は、機械的な損傷から保護するために、一般的にプラスチック１で射出成形される。その際、図１に２つの矢印で示された個所に隙間Ｓが生じることがあり、この隙間を通ってプラスチック１が浸透することがある。プラスチックの浸透によって、コンタクト片支持体４が持ち上げられ、その結果、例えば、コンタクト片７の先端とアクチュエータ１０のベースとの間で測定して、所定の構造長Ｌが不所望な程度に若干大きくなってしまう。射出成形後、構造長Ｌを、例えば、角度Ｗを変えることによって限定してしか補正することができない。つまり、角度Ｗを変えると、コンタクト片７の突出している長さも不所望な程度に変わってしまうからである。

図２には、図１の構成部品１０が示されており、その際、貫通孔５の開いた側が、シーリングウォッシャ８で重ねてシーリングされている。その際、シーリングウォッシャ８は、接着剤又は弾性要素（図２には示されていない）を用いて圧入することによって、射出成形時に隙間Ｓが生じないので、プラスチック１が貫通孔５内に浸透しないように固定することができる。シーリングウォッシャ８は、貫通孔５の領域内に肉厚部９を有していて、有利には、貫通孔５内に突入しているようにしてもよい。そうすることによって、シーリングウォッシャ８を簡単に調整することができ、シーリング面を大きくすることができる。シーリングウォッシャ８は、例えば、絶縁プラスチック又は銅等の金属から製造されている。

コンタクト片支持体４は、シーリングウォッシャ８の厚みとは無関係に、所定の間隔でコンタクトピン３上に装着されて、ここに固定されている。その際、所定の構造長Ｌは、シーリングウォッシャ８の厚みとは無関係に調整することができる。個別許容偏差は、構成部品長Ｌに何等影響しない。有利には、コンタクト片７を後から曲げる必要はない。

別の利点は、射出成形時にシーリングウォッシャ８に作用する射出成形体１の力が、トッププレート２上をもっと強く押圧して、トッププレート２が持ち上がるのを阻止する点にある。

図３には、前述のアクチュエータ１０が構成部品として示されており、各々側面図であって、約９０°回転して示されている。この構成部品は、それ自体公知の構造に相応している。図３の左側には、プラスチック射出成形部が断面で示されており、その結果、図１の説明で既述したように、トッププレート２に２つの貫通孔５があることが分かり、この貫通孔の中に、２つのコンタクトピン３が設けられている。その際、中抜きの太い矢印で、射出されるプラスチック１の流れ方向、及び、それによってトッププレート２とコンタクト片支持体４との間に隙間が生じることがあることが分かる。

右側の図は、約９０°回転されており、殊に、コンタクト片７が間隔長Ａと構成部品長Ｌと共に示されている。分かり易くするために、この図では、プラスチック射出成形部１は省かれている。

図４には、アクチュエータ１０の本発明の相応の実施例が示されている。図４の左側から分かるように、シーリングウォッシャ８の両貫通孔５は、重ねてカバーされる、乃至、シーリングされる。シーリングウォッシャ８は、この実施例では、貫通孔内に突入している肉厚部９を有するように示されている。コンタクト片坦体４は、少しずらしてコンタクトピン３上に装着されており、所定の構成部品長Ｌを維持することができるように設けられている。完璧を期して、全ての図面で、同じ参照番号は同じものを示している。

図４の右側には、アクチュエータが同様に約９０°回転されて示されている。この図から明らかに分かるように、構成部品長Ｌは、シーリングウォッシャ８の厚みとは無関係に調整可能である。分かり易くするために、プラスチック射出成形部１は省かれている。

本発明は、殊に、１つの電気コンタクトピン３用の少なくとも１つの貫通孔５を有するトッププレート２を有する殊に燃料噴射弁用のアクチュエータ１０に関しており、電気コンタクトピン３に、コンタクト片７付のコンタクト片坦体４が装着可能であり、アクチュエータ１０又はアクチュエータ１０のトッププレート２の射出成形時に、コンタクト片坦体４とトッププレート２との間の隙間Ｓを通ってプラスチック１が貫通孔５内に浸透するのを阻止するために、本発明によると、シーリングウォッシャ８がトッププレート２の貫通孔５の開側に密閉して装着されている。そうすることによって、コンタクト片坦体４は、有利に、シーリングウォッシャ８の厚みとは無関係に、所定のアクチュエータ長Ｌを精確に維持するように設けられている。アクチュエータ１０の製造方法が簡単になり、製造コストも低減することができる。

構成部品の有利な用途は、エンジン又はディーゼル燃料噴射の場合である。

本発明は、実施例に限定されない。本発明によると、シーリングウォッシャ８は、貫通孔５をシーリングする必要がある任意の構成部品１０に用いることができる。

貫通孔のシーリング部の略図 本発明のシーリングの実施例を示す図 貫通孔が従来公知技術によってシーリングされた圧電アクチュエータを有する公知の構成部品を示す図 アクチュエータ付の前述の構成部品での本発明のシーリングを示す図

符号の説明

３ コンタクトピン
５ 貫通孔
２ トッププレート
１０ 構成部品（アクチュエータ）
１１ Ｏリング
４ コンタクト片支持体
１ プラスチック射出成形部
７ コンタクト片
８ シーリングウォッシャ
９ 肉厚部

Claims (10)

1. 殊に、各々１つの電気コンタクトピン（３）用の少なくとも１つの貫通孔（５）を有するトッププレート（２）を有する殊に燃料噴射弁用のアクチュエータ（１０）であって、前記電気コンタクトピン（３）に、コンタクト片（７）付のコンタクト片坦体（４）が装着可能であり、前記貫通孔（５）の開側が、射出成形時にプラスチック（１）が浸透してこないように保護されているアクチュエータにおいて、
   貫通孔（５）の開側にシーリングウォッシャ（８）が装着されており、前記シーリングウォッシャ（８）は、トッププレート（２）の上側が、少なくとも前記貫通孔（５）の領域内で重ねてカバーされていて、該カバー時に前記貫通孔（５）が密に閉じられるように構成されていることを特徴とするアクチュエータ。
2. シーリングウォッシャ（８）は、貫通孔（５）の領域内で、少なくとも部分的に当該貫通孔（５）内に突入している肉厚部（９）が形成されている請求項１記載のアクチュエータ。
3. シーリングウォッシャ（８）は、トッププレート（２）上に固定可能、有利には、接着可能である請求項１又は２記載のアクチュエータ。
4. シーリングウォッシャ（８）を貫通孔（５）の開側に対して押し付ける弾性要素が設けられている請求項１又は２記載のアクチュエータ。
5. コンタクト片坦体（４）のコンタクト片（７）とアクチュエータ（１０）の基準端との間のアクチュエータ長（Ｌ）は、シーリングウォッシャ（８）の厚みとは無関係に設けることができる請求項１〜４迄の何れか１記載のアクチュエータ。
6. シーリングウォッシャ（８）は、絶縁プラスチック材料を有している請求項１〜４迄の何れか１記載のアクチュエータ。
7. シーリングウォッシャ（８）は、少なくとも部分的に金属製である請求項１〜６迄の何れか１記載のアクチュエータ。
8. アクチュエータ（１０）は、圧電素子を有している請求項１〜７迄の何れか１記載のアクチュエータ。
9. 内燃機関での燃料噴射用のインジェクタに使用する請求項８記載のアクチュエータ。
10. ガソリン又はディーゼル噴射用に使用する請求項８又は９記載のアクチュエータ。

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