WO2003018996A2 - Piezoelektrisches aktormodul - Google Patents

Piezoelektrisches aktormodul Download PDF

Info

Publication number
WO2003018996A2
WO2003018996A2 PCT/DE2002/002519 DE0202519W WO03018996A2 WO 2003018996 A2 WO2003018996 A2 WO 2003018996A2 DE 0202519 W DE0202519 W DE 0202519W WO 03018996 A2 WO03018996 A2 WO 03018996A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
actuator
curved surface
piezoelectric actuator
module according
actuator module
Prior art date
Application number
PCT/DE2002/002519
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2003018996A3 (de
Inventor
Dieter Kienzler
Dietmar Schmieder
Thomas Koeppel
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 WO2003018996A2 publication Critical patent/WO2003018996A2/de
Publication of WO2003018996A3 publication Critical patent/WO2003018996A3/de

Links

Classifications

    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80—Constructional details
    • H10N30/88—Mounts; Supports; Enclosures; Casings

Definitions

  • the invention is based on a piezoelectric actuator module, in particular for actuating a valve for controlling liquids in a fuel injection valve, in accordance with the type defined in more detail in the preamble of claim 1.
  • Such a piezoelectric actuator module is known from practice and is used, for example, in a common rail injector for injecting diesel fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine.
  • the piezoelectric actuator module is part of a valve control unit of the fuel injection valve, by means of which a nozzle needle arranged in a nozzle module can be actuated, which nozzle needle also leads to the combustion chamber of the combustion chamber.
  • Injection openings leading machine is operatively connected, and includes an actuator base, an actuator and an actuator head.
  • the valve control unit further comprises a so-called actuating piston which can be displaced via the actuator head by means of the piezoelectric actuator module and which is operatively connected via a hydraulic coupler to a so-called actuating piston which is connected to a valve closing element which interacts with a valve seat.
  • a possible tolerance-related inclination of the actuator head is compensated for in the known actuator module by means of a pin which is arranged between the actuator head and the actuating piston serving as an actuating unit and engages in a recess in the actuating piston which is arranged on the end face facing the actuator module.
  • the piezoelectric actuator module according to the invention in particular for actuating a valve for controlling liquids in a fuel injection valve, with the features according to the preamble of claim 1, in which the actuator head is assigned an essentially spherically curved surface, by means of which the piezoelectric component is directed onto the Actuating unit acts, has the advantage that it is possible due to the spherically curved surface, a low overall height in the force transfer Carrying area between the piezoelectric component and the actuator. As a result, a smaller axial installation space is required in the piezoelectric actuator module according to the invention than in the prior art.
  • the actuator module according to the invention can be designed as a component of a valve control unit of a fuel injection valve for an internal combustion engine.
  • the actuating unit is preferably designed as an actuating piston which is operatively connected to an actuating piston via a hydraulic coupler, by means of which in turn a valve closing element can be actuated.
  • a valve closing element By means of the valve control unit, one is in an injector module of the
  • the spherically curved surface is formed directly on the actuator head.
  • This embodiment which can be implemented with a few components, is designed to be easy to assemble.
  • the actuator head is a turned part, for example, whereby the spherically curved surface can be screwed directly onto the actuator head.
  • the essentially spherically curved surface is formed on the actuating unit.
  • the spherically curved surface then forms the end face of the actuating unit pointing in the direction of the piezoelectric component and engages on the actuator head.
  • an actuating piston of the actuating unit which has the spherically curved surface, can be completely ground off the rod in one operation.
  • the spherically curved surface preferably engages in an essentially conical seat which, depending on the embodiment, is assigned to the actuating unit or the actuator head. This enables a structurally simple radial fixation or centering of the actuator head and thus of the piezoelectric component.
  • the adjusting piece is assigned to the actuator head.
  • the adjusting piece can be disc-shaped, for example
  • a disk of appropriate thickness can be used.
  • the actuator base is advantageously supported on the housing via a rounded edge formed on a shoulder.
  • the rounded edge expediently interacts with an essentially conical seat which is formed on the housing.
  • This seat can be concave.
  • the rounded edge supporting the housing can be ensured that the piezoelectric component forming the actuator is exactly aligned with a valve plate arranged between the valve control unit and an injector module.
  • FIG. 1 shows a schematic longitudinal section through a valve control unit of an injection valve
  • FIG. 2 shows a schematic longitudinal section through an alternative embodiment of a valve control unit of an injection valve
  • Figure 3 shows another embodiment of a valve control unit.
  • the fuel injection valve includes a nozzle module (not shown in more detail), in which an axially displaceable nozzle needle is arranged, with the so-called injection openings leading to a
  • Lead combustion chamber of the internal combustion engine is in operative connection.
  • the valve control module 1 is used to actuate the nozzle needle.
  • the actuating piston is connected to a valve closing member which cooperates with a valve seat and upon its actuation a pressure change is triggered in a valve control chamber, as a result of which the nozzle needle undergoes an axial displacement, so that the injection openings are opened or closed.
  • the actuator module 2 is arranged in an axial bore 5 of a housing 4 serving as a valve holder and comprises an L0 piezoelectric component 6, which represents the so-called actuator and is axially elongated when an electrical voltage is applied.
  • the actuator 4 is supported by an actuator foot 7 on the valve holder 4.
  • the actuator base 7 has one on one
  • an actuator head 11 connects to the actuator 6 and is used to transmit a change in length of the actuator 6 to the piston 3.
  • the actuator head 11 is slidably guided in a metal bellows 16 which seals the nozzle module 2.
  • the actuator head 11 has a conical seat 12 on the side facing away from the actuator 6, in which a ball 13 is arranged.
  • the ball 13 engages in a further conical seat 14, which is formed on the end face of the actuating piston 3 facing the actuator module 2.
  • the ball 13 forms a spherically curved end face 17, which is assigned to the actuator head 11 and by means of which the actuator 6 acts on the actuating piston 3.
  • the conical seat 14 is formed with a slight curvature, the radius of curvature of which is slightly larger than that of the ball 13. This results in a low surface pressure between the ball 13 and the conical seat 14.
  • a fuel supply duct 15 is formed in the valve holder 4, which is connected to a high-pressure pump (not shown) and leads to the nozzle module.
  • FIG. 2 shows an alternative exemplary embodiment of a valve control unit 30 of a fuel injection valve 5, which is designed for installation in an internal combustion engine of a motor vehicle.
  • the valve control unit 30 differs from the valve control unit according to FIG. 1 in that it has an actuator head 31 which faces an actuating piston 32 Has end face 33, which has a spherical curvature with a radius of curvature ri.
  • an axial bore 36 is formed in the adjusting piece 35, into which an axially aligned pin 37 of the adjusting piston 32 engages.
  • FIG. 3 shows a further exemplary embodiment of a valve control unit 40 of a fuel injection valve.
  • an axial bore 46 is formed on the adjusting piece, into which an axially aligned pin 47 of the actuator head 45 engages.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)

Abstract

Es wird ein piezoelektrisches Aktormodul, insbesondere zur Betätigung eines Ventils zum Steuern von Flüssigkeiten bei einem Kraftstoffeinspritzventil, vorgeschlagen, das ein piezoelektrisches Bauelement (6) aufweist, das sich axial über einen Aktorfuss (7) an einem Gehäuse (4) abstützt und über einen Aktorkopf (31) mit einer Stelleinheit (32) in Wirkverbindung steht. Dem Aktorkopf (31) ist eine kugelförmig gekrümmte Fläche (33) zugeordnet, über welche das piezoelektrische Bauelement (6) auf die Stelleinheit (32) wirkt.

Description

Piezoelektrisches Aktormodul
.5 Stand der Technik
Die Erfindung geht von einem piezoelektrischen Aktormodul, insbesondere zur Betätigung eines Ventils zum Steuern von Flüssigkeiten bei einem Kraftstoffeinspritzventil, gemäß iO der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art aus .
Ein solches piezoelektrisches Aktormodul ist aus der Praxis bekannt und wird beispielsweise bei einem Common-Rail- !5 Injektor zum Einspritzen von Dieselkraftstoff in einen Verbrennungsraum einer Verbrennungsmaschine eingesetzt.
Das piezoelektrische Aktormodul ist Bestandteil einer Ventilsteuereinheit des Kraftstoffeinspritzventils, mittels 10 welcher eine in einem Düsenmodul angeordnete Düsennadel betätigbar ist, die mit zu dem Verbrennungsraum der Verbren- nungsmaschine führenden Einspritzungsöffnungen in Wirkverbindung steht, und umfaßt einen Aktorfuß, einen Aktor und einen Aktorkopf .
Die Ventilsteuereinheit umfaßt des weiteren einen sogenannten Stellkolben, der über den Aktorkopf mittels des piezoelektrischen Aktormoduls verschiebbar ist und der über einen hydraulischen Koppler mit einem sogenannten Betätigungskolben in Wirkverbindung steht, der mit einem mit ei- nem Ventilsitz zusammenwirkenden Ventilschließglied verbunden ist.
Eine mögliche toleranzbedingte Schrägstellung des Aktorkopfes ist bei dem bekannten Aktormodul mittels eines Stiftes ausgeglichen, der zwischen dem Aktorkopf und dem als Stelleinheit dienenden Stellkolben angeordnet ist und in eine Ausnehmung des Stellkolbens eingreift, die an der dem Aktormodul zugewandten Stirnseite angeordnet ist.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße piezoelektrische Aktormodul, insbesondere zur Betätigung eines Ventils zum Steuern von Flüssig- keiten bei einem Kraftstoffeinspritzventil, mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, bei welchem dem Aktorkopf eine im wesentlichen kugelförmig gekrümmte Fläche zugeordnet ist, über welche das piezoelektrische Bauelement auf die Stelleinheit wirkt, hat den Vor- teil, daß es aufgrund der kugelförmig gekrümmt ausgebildeten Fläche möglich ist, eine geringe Bauhöhe im Kraftüber- tragungsbereich zwischen dem piezoelektrischen Bauelement und der Stelleinheit zu ermöglichen. Dadurch ist bei den piezoelektrischen Aktormodul nach der Erfindung ein gegenüber dem Stand der Technik kleinerer axialer Einbauraum er- 5 forderlich.
Das Aktormodul nach der Erfindung kann als Bestandteil einer Ventilsteuereinheit eines Kraftstoffeinspritzventils für einen Verbrennungsmotor ausgebildet sein. In diesem
.0 Fall ist die Stelleinheit bevorzugt als Stellkolben ausgebildet, der über einen hydraulischen Koppler mit einem Betätigungskolben in Wirkverbindung steht, mittels dem wiederum ein Ventilschließglied betätigbar ist. Mittels der Ventilsteuereinheit ist eine in einem Injektormodul des
.5 Kraftstoffeinspritzventils angeordnete Düsennadel betätigbar, die mit zu einem Verbrennungsraum führenden Einspritzungsöffnungen zusammenwirkt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Aktormoduls nach iO der Erfindung ist die kugelförmig gekrümmte Fläche direkt an dem Aktorkopf ausgebildet. Diese Ausführungsform, die mit wenigen Bauteilen realisierbar ist, gestaltet sich als montagefreundlich.
!5 Der Aktorkopf ist beispielsweise ein Drehteil, wobei die kugelförmig gekrümmte Fläche direkt an den Aktorkopf angedreht sein kann.
Nach einer alternativen Ausführungsform ist die im wesent- 10 liehen kugelförmig gekrümmte Fläche an der Stelleinheit ausgebildet. Die kugelförmig gekrümmte Fläche bildet dann die in Richtung des piezoelektrischen Bauelements weisende Stirnseite der Stelleinheit und greift an dem Aktorkopf an. Bei dieser Ausführungsform, die kostengünstig herstellbar ist, ist ein Stellkolben der Stelleinheit, der die kugel- förmig gekrümmte Fläche aufweist, in einem Arbeitsgang von der Stange fertig schleifbar.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist die kugelförmig gekrümmte Fläche von einer Kugel gebildet. Diese Kugel ist dann zweckmäßigerweise mittels entsprechend ausgebildeter Sitze in radialer Richtung zwischen dem Aktorkopf und der Stelleinheit fixiert. Die Kugel liegt bevorzugt lose an dem Aktorkopf an. Die Kugel kann sehr klein und nahezu vollständig von der Stelleinheit und dem Aktorkopf aufgenommen sein.
Die kugelförmig gewölbte Fläche greift vorzugsweise in einen im wesentlichen kegelförmigen Sitz ein, der je nach Ausführungsform der Stelleinheit oder dem Aktorkopf zuge- ordnet ist. Dadurch ist eine konstruktiv einfache radiale Fixierung bzw. Zentrierung des Aktorkopfes und damit des piezoelektrischen Bauelementes möglich.
Um eine geringe Flächenpressung zwischen der kugelförmig gekrümmten Fläche und dem kegelförmigen Sitz zu erreichen, ist der kegelförmige Sitz bevorzugt in der der kugelförmig gekrümmten Fläche abgewandten Richtung, d.h. konkav gewölbt. Der Krümmungsradius dieser Wölbung ist zweckmäßigerweise etwas größer als derjenige der kugelförmig gekrümmten Fläche. Durch die Wölbung kann eine geringe Flächenpressung zwischen der kugelförmig gekrümmten Fläche und dem kugel- förmigen Sitz erreicht werden, was zu einer geringen Verformung der betreffenden Bauteile bei Beanspruchung führt.
Um beispielsweise bei einer Steuereinheit eines Einspritz- 5 ventils einen zwischen einem als Stelleinheit dienenden
Stellkolben und einem Betätigungskolben liegenden hydraulischen Koppler hinsichtlich seiner Größe und seiner Lage einstellen zu können, liegt bei einer bevorzugten Ausführungsform des piezoelektrischen Aktormoduls nach der Erfin-
.0 düng die kugelförmig gekrümmte Fläche an einem der Stelleinheit zugeordneten Einstellstück an. Wenn die kugelförmig gekrümmte Fläche an der Stelleinheit ausgebildet ist, ist das Einstellstück dem Aktorkopf zugeordnet. Das Einstellstück kann beispielsweise scheibenförmig ausgebildet sein
.5 und einen Sitz für die kugelförmig gekrümmte Fläche aufweisen. Je nach gewünschter Lage des Stellkolbens und damit des hydraulischen Kopplers kann eine Scheibe entsprechender Dicke eingesetzt werden.
!0 Entsprechend kann bei der Ausführungsform, bei der die kugelförmig gekrümmte Fläche von einer Kugel gebildet ist, je nach gewünschter Lage des Stellkolbens eine Kugel mit entsprechendem Radius eingesetzt werden. Die Kugel dient in diesem Fall als Einstellstück.
>5
Zur radialen Fixierung des Einstellstücks weist dieses bevorzugt eine Bohrung auf, in welche ein Zapfen der Stelleinheit bzw. des Aktorkopfes ragt.
SO Um zu gewährleisten, daß auf das piezoelektrische Bauelement keine die Funktionsfähigkeit beeinträchtigenden Biege- momente wirken, stützt sich der Aktorfuß auf vorteilhafte Weise über eine an einer Schulter ausgebildete abgerundete Kante an dem Gehäuse ab.
In zweckmäßiger Weise wirkt die abgerundete Kante mit einem im wesentlichen kegelförmigen Sitz zusammen, der an dem Gehäuse ausgebildet ist. Dieser Sitz kann konkav gewölbt ausgebildet sein.
Durch die Ausbildung des Aktorfußes mit einer sich an dem
Gehäuse abstützenden abgerundeten Kante kann bei einem Einspritzventil gewährleistet werden, daß das den Aktor bildende piezoelektrische Bauelement exakt gegenüber einer zwischen der Ventilsteuereinheit und einem Injektormodul angeordneten Ventilplatte ausgerichtet ist.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
Zeichnung
Drei Ausführungsbeispiele des piezoelektrischen Aktormoduls nach der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
Figur 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Ventilsteuereinheit eines Einspritzventils; Figur 2 einen schematischen Längsschnitt durch eine alternative Ausführungsform einer Ventilsteuereinheit eines Einspritzventils; und
Figur 3 eine weitere Ausführungsform einer Ventilsteuereinheit .
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
.0 In Figur 1 ist eine Ventilsteuereinheit 1 eines Kraftstoffeinspritzventils dargestellt, welches zum Einbau in eine nicht dargestellte Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist und hier als Common-Rail-Injektor zur Einspritzung von vorzugsweise Dieselkraftstoff ausgebildet
.5 ist.
Das Kraftstoffeinspritzventil umfaßt neben der Ventilsteuereinheit 1 ein nicht näher dargestelltes Düsenmodul, in welchem eine axial verschiebbare Düsennadel angeordnet ist, !0 die mit sogenannten Einspritzöffnungen, die zu einem
Verbrennungsraum der Brennkraftmaschine führen, in Wirkverbindung steht. Das Ventilsteuermodul 1 dient zur Betätigung der Düsennadel .
!5 In der Ventilsteuereinheit 1 ist ein sogenanntes piezoelektrisches Aktormodul 2 angeordnet, welches zur Betätigung, d.h. zur axialen Verschiebung eines als Stelleinheit dienenden Stellkolbens 3 dient. Der Stellkolben 3 ist über einen nicht dargestellten, als Hydraulikkammer ausgebilde-
10 ten hydraulischen Koppler mit einem ebenfalls nicht dargestellten Betätigungskolben gekoppelt. Der Betätigungskolben ist mit einem Ventilschließglied verbunden, das mit einem Ventilsitz zusammenwirkt und bei dessen Betätigung eine Druckveränderung in einem Ventilsteuerraum ausgelöst wird, wodurch die Düsennadel eine axiale Verschiebung erfährt, so 5 daß die Einspritzöffnungen geöffnet bzw. geschlossen werden.
Das Aktormodul 2 ist in einer axialen Bohrung 5 eines als Ventilhalter dienenden Gehäuses 4 angeordnet und umfaßt ein L0 piezoelektrisches Bauelement 6, das den sogenannten Aktor darstellt und beim Anlegen einer elektrischen Spannung eine axiale Längung erfährt .
Der Aktor 4 stützt sich über einen Aktorfuß 7 an dem Ven- L5 tilhalter 4 ab. Der Aktorfuß 7 weist hierzu eine an einer
Schulter 8 ausgebildete, abgerundete Kante 9 auf, die ringförmig ausgebildet ist und an einem an dem Ventilhalter 4 ausgebildeten, im wesentlichen kegelartigen Sitz 10 anliegt. Der kegelartig ausgebildete Sitz 10 ist mit einer 0 leichten Wölbung versehen, die konkav, d.h. in der dem Aktorfuß 7 abgewandten Richtung ausgebildet ist. Die Wölbung des Sitzes 10 hat einen Krümmungsradius, der etwas größer als derjenige der Rundung der Kante 9 ist.
15 An der dem Aktorfuß 7 abgewandten Seite schließt sich an den Aktor 6 ein Aktorkopf 11 an, der zur Übertragung einer Längenveränderung des Aktors 6 auf den Kolben 3 dient. Der Aktorkopf 11 ist in einem das Düsenmodul 2 dichtenden Metallbalg 16 verschiebbar geführt.
50 Der Aktorkopf 11 weist an der dem Aktor 6 abgewandten Seite einen Kegelsitz 12 auf, in welchem eine Kugel 13 angeordnet ist. Die Kugel 13 greift in einen weiteren Kegelsitz 14 ein, der an der dem Aktormodul 2 zugewandten Stirnseite des 5 Stellkolbens 3 ausgebildet ist. Die Kugel 13 bildet eine kugelförmig gekrümmte Stirnseite 17, die dem Aktorkopf 11 zugeordnet ist und mittels der der Aktor 6 auf den Stellkolben 3 wirkt .
.0 Der Kegelsitz 14 ist mit einer leichten Wölbung ausgebildet, deren Krümmungsradius etwas größer als derjenige der Kugel 13 ist. Dadurch wird eine geringe Flächenpressung zwischen der Kugel 13 und dem Kegelsitz 14 erreicht.
.5 Die Lage des Stellkolbens 3 und damit die Größe des hydraulischen Kopplers ist über den Durchmesser der Kugel 13 einstellbar.
Des weiteren ist in dem Ventilhalter 4 ein Kraftstoffzu- !0 fuhrkanal 15 ausgebildet, der mit einer nicht dargestellten Hochdruckpumpe verbunden ist und zu dem Düsenmodul führt.
In Figur 2 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Ventilsteuereinheit 30 eines Kraftstoffeinspritzventils !5 dargestellt, das zum Einbau in eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs ausgebildet ist.
Die Ventilsteuereinheit 30 unterscheidet sich von der Ventilsteuereinheit nach Figur 1 dadurch, daß sie einen Aktor- S0 köpf 31 aufweist, der eine einem Stellkolben 32 zugewandte Stirnseite 33 hat, die eine kugelförmige Krümmung mit einem Krümmungsradius ri aufweist.
Die Stirnseite 33 des Aktorkopfes 31 wirkt mit einem im we- 5 sentlichen kegelförmigen Sitz 34 zusammen, der in einem dem Stellkolben 32 zugeordneten, scheibenförmig ausgebildeten Einstellstück 35 ausgebildet ist. Das Einstellstück 35 bildet die dem Aktormodul 2 zugewandte Stirnseite des Stellkolbens 32. Das Einstellstück 35 dient zur Einstellung der .0 Lage des Stellkolbens 32 und damit der Größe des hydraulischen Kopplers, über den der Stellkolben 32 mit dem Betätigungskolben gekoppelt ist.
Der Kegelsitz 34 ist in der dem Aktorkopf 31 abgewandten .5 Richtung leicht gewölbt. Die Wölbung hat einen Krümmungsradius r2, der etwas geringer als der Krümmungsradius ri der Stirnseite 33 des Aktorfußes 31 ist.
Zur radialen Fixierung des Einstellstücks 35 ist in dem !0 Einstellstück 35 eine axiale Bohrung 36 ausgebildet, in welche ein axial ausgerichteter Zapfen 37 des Stellkolbens 32 eingreift.
In Figur 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Ven- !5 tilsteuereinheit 40 eines Kraftstoffeinspritzventils dargestellt.
Die Ventilsteuereinheit 40 unterscheidet sich von derjenigen nach Figur 2 dadurch, daß sie einen Stellkolben 41 auf- 10 weist, der eine als im wesentlichen kugelförmig gekrümmte Fläche ausgebildete Stirnseite 42 hat. Die Stirnseite 42 liegt an einem im wesentlichen kegelförmigen Sitz 43 an, der an einem Einstellstück 44 ausgebildet ist, welches einem Aktorkopf 45 eines hier nicht dargestellten piezoelektrischen Aktormoduls zugeordnet ist und zur Einstellung der Lage des Stellkolbens 41 und damit der Größe des hydraulischen Kopplers dient, über den der Stellkolben 41 mit einem Betätigungskolben gekoppelt ist. Der Kegelsitz 43 ist in der der Stirnseite 42 abgewandten Richtung leicht gewölbt. Der Krümmungsradius der Wölbung ist etwas geringer als der Krümmungsradius der Stirnseite 42 des Stellkolbens 41.
Zur radialen Fixierung des Einstellstücks 44 ist an dem Einstellstück eine axiale Bohrung 46 ausgebildet, in welche ein axial ausgerichteter Zapfen 47 des Aktorkopfes 45 ein- greift.

Claims

Patentansprüche
1. Piezoelektrisches Aktormodul, insbesondere zur Betätigung eines Ventils zum Steuern von Flüssigkeiten bei
.5 einem Kraftstoffeinspritzventil, mit einem piezoelektrischen Bauelement (6), das sich axial über einen Aktorfuß (7) an einem Gehäuse (4) abstützt und über einen Aktorkopf (11, 31, 45) mit einer Stelleinheit (3, 32) in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß
!0 dem Aktorkopf (11, 31, 45) eine im wesentlichen kugelförmig gekrümmte Fläche (17, 32, 42) zugeordnet ist, ü- ber welche das piezoelektrische Bauelement (6) auf die Stelleinheit (3, 32, 41) wirkt.
!5 2. Piezoelektrisches Aktormodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kugelförmig gekrümmte Fläche (33) stirnseitig an dem Aktorkopf (31) ausgebildet ist.
3. Piezoelektrisches Aktormodul nach Anspruch 1, dadurch !0 gekennzeichnet, daß die kugelförmig gekrümmte Fläche (42) an der Stelleinheit (41) ausgebildet ist und an dem Aktorkopf (45) eingreift.
4. Piezoelektrisches Aktormodul nach Anspruch 1, dadurch 5 gekennzeichnet, daß die kugelförmig gekrümmte Fläche
(17) von einer Kugel (13) gebildet ist, die in die Stelleinheit (3) eingreift.
5. Piezoelektrisches Aktormodul nach Anspruch 4, dadurch .0 gekennzeichnet, daß die Kugel (13) lose an dem Aktorkopf (11) anliegt.
6. Piezoelektrisches Aktormodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der kugelförmig ge-
.5 krümmten Fläche (17, 33, 42) ein im wesentlichen kegelförmiger Sitz (14, 34, 43) zugeordnet ist.
7. Piezoelektrisches Aktormodul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der kegelförmige Sitz (14, 34, 43)
!0 in der der kugelförmig gekrümmten Fläche (17, 33, 42) abgewandten Richtung gewölbt ist.
8. Piezoelektrisches Aktormodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die kugelförmig ge-
>5 krümmte Fläche (33, 42) an einem Einstellstück (35, 44) anliegt, das der Stelleinheit (32) bzw. dem Aktorkopf (45) zugeordnet ist.
9. Piezoelektrischer Aktor nach Anspruch 8, dadurch ge-
50 kennzeichnet, daß das Einstellstück (35, 44) eine Boh- rung (36, 46) aufweist, in welche ein Zapfen (37, 47) der Stelleinheit (32) bzw. des Aktorkopfes (45) ragt.
10. Piezoelektrisches Aktormodul nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Aktorfuß
(7) über eine an einer Schulter (8) ausgebildete, abgerundete Kante (9) an dem Gehäuse (4) abstützt.
11. Piezoelektrisches Aktormodul nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die abgerundete Kante (9) mit einem im wesentlichen kegelförmigen Sitz (10) zusammenwirkt.
PCT/DE2002/002519 2001-08-17 2002-07-10 Piezoelektrisches aktormodul WO2003018996A2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10140529.4 2001-08-17
DE10140529A DE10140529A1 (de) 2001-08-17 2001-08-17 Piezoelektrisches Aktormodul

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2003018996A2 true WO2003018996A2 (de) 2003-03-06
WO2003018996A3 WO2003018996A3 (de) 2007-11-29

Family

ID=7695851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2002/002519 WO2003018996A2 (de) 2001-08-17 2002-07-10 Piezoelektrisches aktormodul

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE10140529A1 (de)
WO (1) WO2003018996A2 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004094811A1 (de) * 2003-04-24 2004-11-04 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
JP2006529013A (ja) * 2003-05-20 2006-12-28 ローベルト　ボツシユ　ゲゼルシヤフト　ミツト　ベシユレンクテル　ハフツング 液体の制御のための弁
EP1726819A3 (de) * 2005-05-25 2009-04-29 Robert Bosch Gmbh Kraftstoff-Einspritzvorrichtung, insbesondere für eine Brennkraftmaschine mit Kraftstoff-Direkteinspritzung
WO2015054767A1 (pt) 2013-10-16 2015-04-23 Abx Energie Ltda Máquina térmica diferencial com ciclo de oito transformações termodinãmicas e processo de controle

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1500810A1 (de) * 2004-01-29 2005-01-26 Siemens VDO Automotive S.p.A. Aktoreinheit
JP2009114951A (ja) 2007-11-06 2009-05-28 Denso Corp インジェクタ

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4553059A (en) * 1983-11-10 1985-11-12 Nippon Soken, Inc. Piezoelectric actuator and a piezoelectric pump injector incorporating the same
US4579283A (en) * 1983-06-16 1986-04-01 Nippon Soken, Inc. Pressure responsive fuel injector actuated by pump
US4725002A (en) * 1985-09-17 1988-02-16 Robert Bosch Gmbh Measuring valve for dosing liquids or gases
WO1999017014A1 (de) * 1997-09-29 1999-04-08 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zum übertragen einer auslenkung, einspritzventil mit einer solchen vorrichtung und verfahren zum herstellen eines übertragungselementes
DE19952057A1 (de) * 1999-10-28 2001-05-03 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS618462A (ja) * 1984-06-25 1986-01-16 Nippon Soken Inc 電歪式燃料噴射弁
JPS6299640A (ja) * 1985-10-28 1987-05-09 Nippon Soken Inc デイ−ゼルエンジン用燃料噴射装置の噴射率制御装置
JPH01277676A (ja) * 1988-04-28 1989-11-08 Hitachi Ltd 燃料噴射装置
JP2600881B2 (ja) * 1989-01-17 1997-04-16 日産自動車株式会社 燃料噴射弁
JP3632337B2 (ja) * 1996-12-04 2005-03-23 日産自動車株式会社 噴射弁
DE19714486C2 (de) * 1997-04-08 1999-12-30 Siemens Ag Vorrichtung zum Übertragen einer Auslenkung eines Aktors
DE19746143A1 (de) * 1997-10-18 1999-04-22 Bosch Gmbh Robert Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten
DE19821768C2 (de) * 1998-05-14 2000-09-07 Siemens Ag Dosiervorrichtung und Dosierverfahren
DE19857922A1 (de) * 1998-12-15 2000-07-06 Siemens Ag Aktor zum Auslenken eines Stellglieds und Kraftstoffeinspritzventil mit einem solchen Aktor
DE19939456A1 (de) * 1999-08-20 2000-11-16 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE19946839B4 (de) * 1999-09-30 2006-07-27 Robert Bosch Gmbh Verstelleinrichtung zum Ansteuern einer Regel- und/oder Absperrvorrichtung
DE10002437A1 (de) * 2000-01-21 2001-08-16 Bosch Gmbh Robert Piezoaktor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4579283A (en) * 1983-06-16 1986-04-01 Nippon Soken, Inc. Pressure responsive fuel injector actuated by pump
US4553059A (en) * 1983-11-10 1985-11-12 Nippon Soken, Inc. Piezoelectric actuator and a piezoelectric pump injector incorporating the same
US4725002A (en) * 1985-09-17 1988-02-16 Robert Bosch Gmbh Measuring valve for dosing liquids or gases
WO1999017014A1 (de) * 1997-09-29 1999-04-08 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zum übertragen einer auslenkung, einspritzventil mit einer solchen vorrichtung und verfahren zum herstellen eines übertragungselementes
DE19952057A1 (de) * 1999-10-28 2001-05-03 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 010, no. 153 (M-484), 3. Juni 1986 (1986-06-03) & JP 61 008462 A (NIPPON JIDOSHA BUHIN SOGO KENKYUSHO KK), 16. Januar 1986 (1986-01-16) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 011, no. 316 (M-631), 15. Oktober 1987 (1987-10-15) & JP 62 099640 A (NIPPON SOKEN INC), 9. Mai 1987 (1987-05-09) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 014, no. 049 (M-0927), 29. Januar 1990 (1990-01-29) & JP 01 277676 A (HITACHI LTD), 8. November 1989 (1989-11-08) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 014, no. 469 (M-1034), 12. Oktober 1990 (1990-10-12) & JP 02 188664 A (NISSAN MOTOR CO LTD), 24. Juli 1990 (1990-07-24) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1998, no. 11, 30. September 1998 (1998-09-30) & JP 10 159674 A (NISSAN MOTOR CO LTD), 16. Juni 1998 (1998-06-16) *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004094811A1 (de) * 2003-04-24 2004-11-04 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
JP2006529013A (ja) * 2003-05-20 2006-12-28 ローベルト　ボツシユ　ゲゼルシヤフト　ミツト　ベシユレンクテル　ハフツング 液体の制御のための弁
EP1726819A3 (de) * 2005-05-25 2009-04-29 Robert Bosch Gmbh Kraftstoff-Einspritzvorrichtung, insbesondere für eine Brennkraftmaschine mit Kraftstoff-Direkteinspritzung
WO2015054767A1 (pt) 2013-10-16 2015-04-23 Abx Energie Ltda Máquina térmica diferencial com ciclo de oito transformações termodinãmicas e processo de controle

Also Published As

Publication number Publication date
DE10140529A1 (de) 2003-03-06
WO2003018996A3 (de) 2007-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10139857B4 (de) Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten
EP1266135B1 (de) Magnetventil zur steuerung eines einspritzventils einer brennkraftmaschine
EP1520097B1 (de) Einrichtung zur dämpfung des nadelhubes an kraftstoffinjektoren
EP0657644B1 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen
DE19712921A1 (de) Brennstoffeinspritzventil mit piezoelektrischem oder magnetostriktivem Aktor
EP1567765B1 (de) Einspritzventil
WO2008138800A1 (de) Injektor mit piezoaktor
EP2116717B1 (de) Kraftstoff-Injektor
EP3535486B1 (de) Brennstoffeinspritzventil zum einspritzen eines gasförmigen und/oder flüssigen brennstoffs
EP0937203B1 (de) Kraftstoffeinspritzventil
DE102006017034B4 (de) Piezo-Aktor, Verfahren zum Herstellen eines Piezo-Aktors und Einspritzsystem mit einem solchen
EP0966602A1 (de) Einspritzventil
EP1117922B1 (de) Common-rail-injektor
WO2008049699A1 (de) Kraftstoffinjektor
WO2008049671A1 (de) Kraftstoffinjektor
EP2013468B1 (de) Injektor
WO2003018996A2 (de) Piezoelektrisches aktormodul
DE10353045A1 (de) Kraftstoffeinspritzventil
WO2009141182A1 (de) Kraftstoff-injektor
EP1319827A2 (de) Magnetventil zur Steuerung eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine
WO2018082866A1 (de) Brennstoffeinspritzventil zum einspritzen eines gasförmigen und/oder flüssigen brennstoffs
WO2002053958A1 (de) Ventil zum steuern von flüssigkeiten
EP2478208B1 (de) Injektor
DE19963926A1 (de) Steuerventil für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit verstellbarem Hubanschlag
EP1045977A1 (de) Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): JP KR US

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): JP KR

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE SK TR

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE SK TR

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: JP