專利名稱：壓電執(zhí)行器模塊和燃料噴射閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓電執(zhí)行器模塊和燃料噴射閥。本發(fā)明尤其涉及用于空氣壓縮的、自點(diǎn)火的內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射裝置的噴射器的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在設(shè)計(jì)壓電的執(zhí)行器模塊時(shí)可考慮，通過塑料包覆的銅線來實(shí)現(xiàn)執(zhí)行器模塊的壓電執(zhí)行器的電接觸，所述銅線通過用作執(zhí)行器腳部的鋼件導(dǎo)引。在此，通過合適的密封套筒能夠向外確保密封。然而在此有問題的是，壓電執(zhí)行器相對(duì)于執(zhí)行器腳部的定位，因?yàn)橛捎谙鄬?duì)運(yùn)動(dòng)會(huì)出現(xiàn)銅線的負(fù)載，所述負(fù)載會(huì)影響電接觸的壽命。在極端情況下，所述銅線會(huì)從外部電極上斷開。

發(fā)明內(nèi)容
具有權(quán)利要求1所述的特征的、按本發(fā)明的壓電執(zhí)行器模塊和具有權(quán)利要求10所述的特征的、按本發(fā)明的燃料噴射閥具有以下優(yōu)點(diǎn)，即實(shí)現(xiàn)了改善的結(jié)構(gòu)并且尤其實(shí)現(xiàn)了執(zhí)行器體在轉(zhuǎn)接件上的改善的布置。其優(yōu)點(diǎn)尤其在于，實(shí)現(xiàn)了執(zhí)行器體相對(duì)于轉(zhuǎn)接件的可靠的定位，與此同時(shí)實(shí)現(xiàn)了在壽命期限內(nèi)可靠的電接觸。通過在從屬權(quán)利要求中闡述的措施實(shí)現(xiàn)了在權(quán)利要求1中說明的壓電執(zhí)行器模塊和在權(quán)利要求1中說明的燃料噴射閥的有利的改進(jìn)方案。轉(zhuǎn)接件以有利的方式包括金屬基體，其中圍邊(Einfassung)被噴射到所述金屬基體上。所述轉(zhuǎn)接件尤其可構(gòu)造為執(zhí)行器腳部，其中饋電線通過執(zhí)行器腳部導(dǎo)引。所述圍邊以有利的方式可以是基體的注塑包覆部的一部分。在此，所述注塑包覆部能夠以有利的方式將所述用于執(zhí)行器體的饋電線固定在其位置上。還能夠設(shè)置其他的轉(zhuǎn)接件，從而將執(zhí)行器體在其兩個(gè)端部上分別插入到所述轉(zhuǎn)接件中。在此，所述其他的轉(zhuǎn)接件能夠根據(jù)所述轉(zhuǎn)接件設(shè)計(jì)。由此尤其能 夠以有利的方式設(shè)計(jì)導(dǎo)引饋電線的執(zhí)行器腳部和執(zhí)行器頭部并且將其可靠地安裝在執(zhí)行器體上。由此能夠?qū)?zhí)行器模塊的各個(gè)構(gòu)件可靠地安裝在一起并且在安裝好狀態(tài)下相互定位。在此，在壽命期間避免了執(zhí)行器模塊的各個(gè)零件的不期望的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。有利的是，所述圍邊具有邊緣接片，所述邊緣接片至少部分區(qū)段地圍繞貼靠面延伸，執(zhí)行器體借助其端面貼靠在所述貼靠面上。在此還有利的是，執(zhí)行器體借助其端部嵌入到所述圍邊的邊緣接片中。轉(zhuǎn)接件的貼靠面的大小在此至少近似等于執(zhí)行器體的端面的大小。因此，能夠通過邊緣接片可靠地定位執(zhí)行器體。尤其能夠關(guān)于轉(zhuǎn)接件在中心定位所述執(zhí)行器體。在此能夠通過邊緣接片全面地達(dá)到執(zhí)行器體的圍邊，從而防止執(zhí)行器體借助其端面在貼靠面上移動(dòng)。因此，能夠在安裝執(zhí)行器體時(shí)省去對(duì)執(zhí)行器體的沿縱軸線的單獨(dú)定向。還有利的是，執(zhí)行器體在外側(cè)上具有外部電極，執(zhí)行器體在外部電極和執(zhí)行器體的端部上的端面之間具有被動(dòng)區(qū)域，并且圍邊的邊緣接片在執(zhí)行器體的被動(dòng)區(qū)域處包圍執(zhí)行器體。在此，邊緣接片能夠至少部分地貼靠在執(zhí)行器體的被動(dòng)區(qū)域上。但是不會(huì)貼靠在執(zhí)行器體的主動(dòng)區(qū)域上，在所述主動(dòng)區(qū)域中設(shè)置執(zhí)行器體的內(nèi)部電極層。因?yàn)樵趫?zhí)行器體的被動(dòng)區(qū)域中不會(huì)發(fā)生執(zhí)行器體的長度變化、尤其是長度延展，所以從一開始就避免了圍邊和執(zhí)行器體之間的摩擦。因此還避免了在執(zhí)行器體的外側(cè)上的磨損，所述磨損可能會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部電極之間的電擊穿。因此可以在壽命期間確保功能性。此外，能夠可靠地將熱量從執(zhí)行器體的變熱的主動(dòng)區(qū)域排放到周圍環(huán)境中，所述熱量排放不會(huì)被優(yōu)選由塑料構(gòu)成的圍邊阻止，因?yàn)閲呂挥趫?zhí)行器體的被動(dòng)區(qū)域中。還有利的是，沿著執(zhí)行器體的縱軸線，圍邊的邊緣接片的高度不大于執(zhí)行器體的被動(dòng)區(qū)域的高度。尤其有利的是，執(zhí)行器體的主動(dòng)區(qū)域就被動(dòng)區(qū)域而言是非常大的。因此，在結(jié)構(gòu)大小方面具有較大的延展能力。也可通過圍邊的邊緣接片的較小高度來確保相應(yīng)較小的被動(dòng)區(qū)域的圍邊。圍邊的其它元件能夠以到執(zhí)行器體外側(cè)的一定的間距越過圍邊的邊緣接片突出來。因此，即使在被動(dòng)區(qū)域的高度較小時(shí)，還能確保將執(zhí)行器體可靠地定位在轉(zhuǎn)接件上。在此，能夠在壽命期間避免饋電線從外部電極斷開。此外，從一開始就防止了安裝的不精確性，因?yàn)轭A(yù)先設(shè)定了期望的安裝公差。
還有利的是，轉(zhuǎn)接件的圍邊的邊緣接片具有至少一個(gè)凹部，在所述凹部上將電觸頭從圍邊導(dǎo)引出來，并且所述電觸頭與執(zhí)行器體的外部電極連接。所述電觸頭在此可以是饋電線的一部分，并且在合適的位置從優(yōu)選由塑料制成的圍邊中導(dǎo)引出來。因此，在圍邊的區(qū)域中還能確保電觸頭到轉(zhuǎn)接件的例如由鋼制成的基體是電絕緣的。例如所述電觸頭能夠被噴射到圍邊中。因此，能夠可靠地關(guān)于由圍邊固定的執(zhí)行器體定位所述電觸頭。因此從一開始就避免了運(yùn)行時(shí)在執(zhí)行器體的外部電極與電觸頭之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。因此避免了所述電連接的影響、尤其是電觸頭從外部電極上斷開。


在以下描述中借助附圖詳細(xì)闡述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在這些附圖中相應(yīng)的元件標(biāo)有一致的附圖標(biāo)記。其中:
圖1根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例示出了具有壓電執(zhí)行器模塊的燃料噴射閥的簡(jiǎn)要示意圖；并
且
圖2示出了本發(fā)明的實(shí)施例的燃料噴射閥的在圖1中示出的壓電執(zhí)行器模塊的轉(zhuǎn)接件的空間示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例示出了具有壓電執(zhí)行器模塊2的燃料噴射閥I的簡(jiǎn)要示意圖。燃料噴射閥I能夠尤其當(dāng)作用于空氣壓縮的、自點(diǎn)火的內(nèi)燃機(jī)的噴射器。所述壓電執(zhí)行器模塊2尤其適用于這種燃料噴射閥I。但是，按本發(fā)明的燃料噴射閥I以及按本發(fā)明的壓電執(zhí)行器模塊2也適用于其它應(yīng)用情況。壓電執(zhí)行器模塊2具有執(zhí)行器體3和轉(zhuǎn)接件4。在此實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)接件4構(gòu)造為執(zhí)行器腳部4。所述執(zhí)行器腳部4具有由金屬材料、尤其是不銹鋼制成的基體5。所述執(zhí)行器腳部4還具有由塑料制成的注塑包覆部6，所述塑料包覆部形成圍邊6用于執(zhí)行器體3。所述注塑包覆部6在此被噴射到基體5上。所述金屬基體5具有倒棱7，壓電執(zhí)行器模塊2借助所述倒棱可支撐在燃料噴射閥I的殼體件(未示出)中。此外，燃料噴射閥I還具有噴嘴體8，在所述噴嘴體中布置有噴針9。所述噴針9在此與閥座的設(shè)置在噴嘴體8上的閥座面10共同作用。所述噴嘴體8具有一個(gè)或多個(gè)噴孔11。所述壓電執(zhí)行器模塊2用來直接或間接地操縱噴針9，如同通過雙箭頭12標(biāo)出的一樣。在操縱噴針9時(shí)，所述噴針由閥座面10抬升，從而打開密封座，并且燃料通過打開的密封座穿過噴孔11噴射到內(nèi)燃機(jī)或類似物的燃燒室中。在所述實(shí)施例中，執(zhí)行器體3具有四個(gè)外側(cè)13、14、15，其中在所述示圖中遮蓋了其中一個(gè)外側(cè)。執(zhí)行器體3尤其能夠至少近似地具有橫截面為正方形的正方形造型。在此，外側(cè)13至15之間的過渡部能夠構(gòu)造為倒圓的。在執(zhí)行器體3的外側(cè)14上設(shè)置外部電極16。其他的外部電極設(shè)置在執(zhí)行器體3的背向所述外側(cè)14的被遮蓋的側(cè)面上。外部電極16和未示出的其它外部電極交替地與執(zhí)行器體3的電極層連接。在此，位于內(nèi)部的電極層分別設(shè)置在執(zhí)行器體3的壓電陶瓷層之間。執(zhí)行器體3沿著縱軸線17具有三個(gè)區(qū)域18、19、20。在區(qū)域19中設(shè)置多個(gè)電極層和多個(gè)設(shè)置在電極層之間的陶瓷層。所述區(qū)域19因此是執(zhí)行器體3的主動(dòng)區(qū)域19。在區(qū)域18、20中未設(shè)置電極層。所述區(qū)域18、20在此由陶瓷材料構(gòu)成。因此，所述區(qū)域18、20是執(zhí)行器體3的被動(dòng)區(qū)域18、20。在壓電執(zhí)行器模塊2運(yùn)行時(shí)，執(zhí)行器體3的延展特性只在主動(dòng)區(qū)域19中出現(xiàn)。被動(dòng)區(qū)域18、20原則上保持其沿著縱軸線17看的高度18或高度20恒定不變。外部電極16只在執(zhí)行器體3的主動(dòng)區(qū)域19上延伸。執(zhí)行器體3的被動(dòng)區(qū)域18、20是放空的。下面還參照?qǐng)D2描述了所述實(shí)施例的燃料噴射閥I的壓電執(zhí)行器模塊2的構(gòu)造。圖2示出了圖1所示的轉(zhuǎn)接件4、即執(zhí)行器腳部4的空間示圖。所述執(zhí)行器腳部4具有貼靠面25，所述貼靠 面優(yōu)選設(shè)置在執(zhí)行器腳部4的基體5上。由此貼靠面25構(gòu)造在基體5的金屬材料上。由此能夠有利地將力從執(zhí)行器體3傳遞到執(zhí)行器腳部4上，以便支撐在燃料噴射閥的殼體件上。由此避免了操縱噴針9時(shí)的減震(Kimpfung)。執(zhí)行器體3具有端面26、27。執(zhí)行器體3的區(qū)域18、19、20位于所述端面26、27之間。執(zhí)行器體3的總高度在此通過區(qū)域18的高度18、區(qū)域19的高度以及區(qū)域20的高度20的總和給出。所述總高度通常預(yù)先設(shè)定。為了在總高度預(yù)先設(shè)定的情況下最優(yōu)化執(zhí)行器體3的最大可能的行程，主動(dòng)區(qū)域應(yīng)設(shè)置得盡量大。在另一方面這意味著，被動(dòng)區(qū)域18、20應(yīng)盡量小。區(qū)域18的高度18尤其小。執(zhí)行器體3具有端部28、29。端部28的端面26在此面向執(zhí)行器腳部4。執(zhí)行器體3的端部29的端面27背向端面26。所述執(zhí)行器體3借助端部28的端面26貼靠在貼靠面25上。執(zhí)行器腳部4的圍邊6部分地包圍貼靠面25。因此在安裝好的狀態(tài)下，執(zhí)行器體3的端部28被圍邊6圍起來。所述圍邊6的內(nèi)部幾何形狀30、尤其是內(nèi)壁30在此與執(zhí)行器體3、尤其是外側(cè)13至15的構(gòu)造相匹配。內(nèi)部幾何形狀30的倒圓的棱邊31尤其可與執(zhí)行器體3的外側(cè)13至15之間的過渡部相匹配。因此一方面實(shí)現(xiàn)了將執(zhí)行器體3可靠地安裝在執(zhí)行器腳部4上。尤其可使執(zhí)行器體3關(guān)于縱軸線17在中心對(duì)中。另一方面，在安裝之后，尤其在運(yùn)行期間，執(zhí)行器體3的端部28由圍邊6固定。因此，避免了執(zhí)行器體3的端部28關(guān)于轉(zhuǎn)接件4的貼靠面25相對(duì)運(yùn)動(dòng)。因此，在由注塑包覆部6形成的圍邊6與執(zhí)行器體3之間也不存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)。圍邊6具有邊緣接片32，所述邊緣接片在所述實(shí)施例中具有區(qū)段33、34。因此，所述邊緣接片32部分區(qū)段地圍繞貼靠面25延伸。在此，如果執(zhí)行器體3安裝在執(zhí)行器腳部4上，則所述貼靠面25在端面26上包圍執(zhí)行器體3的端部28。因此，執(zhí)行器體3在其端部28處全面地定位在貼靠面25上。在此，執(zhí)行器體3不會(huì)在任何側(cè)面上從貼靠面25上移出。圍邊6的邊緣接片32具有高度35。所述高度35優(yōu)選在兩個(gè)區(qū)段33、34上是恒定不變的。圍邊6的邊緣接片32的高度35在此預(yù)設(shè)得不大于執(zhí)行器體3的被動(dòng)區(qū)域18的高度18。因此，邊緣接片32在執(zhí)行器體3的被動(dòng)區(qū)域18處包圍所述執(zhí)行器體3。因此，尤其避免了外部電極16在邊緣接片32上的接觸或夾持。因?yàn)樵谶\(yùn)行時(shí)被動(dòng)區(qū)域18不會(huì)出現(xiàn)長度變化，也就是說，高度18是恒定不變的，所以在執(zhí)行器體3與邊緣接片32之間也不會(huì)出現(xiàn)摩擦。因?yàn)閲?的其余元件不接觸執(zhí)行器體3的主動(dòng)區(qū)域19，所以在運(yùn)行時(shí)執(zhí)行器體3和圍邊6之間根本不會(huì)出現(xiàn)摩擦。因此，從一開始就防止引起各個(gè)電極層之間的短路或其它影響。此外，還不會(huì)由于圍邊6阻擋從主動(dòng)區(qū)域19排放熱量。壓電執(zhí)行器模塊2具有饋電線40。所述饋電線40在電觸頭41、42處終結(jié)，所述電觸頭部分區(qū)段地從圍邊6中導(dǎo)引出并且部分區(qū)段地鑄入到圍邊6中。電觸頭41、42因此還相對(duì)于金屬基體5是電絕緣的。所述電觸頭41、42可構(gòu)造為線狀的觸頭41、42、尤其是銷41、42。所述電觸頭41與外部電極6電連接。另一電觸頭42與另一外部電極電連接。所述連接可例如通過釬焊形成。因?yàn)閳?zhí)行器體3在其端部28上嵌入到注塑包覆部6的邊緣接片32中，所以設(shè)置在邊緣接片32的區(qū)段33、34之間的電觸頭41、42關(guān)于執(zhí)行器體3并因此關(guān)于外部電極16位置固定地布置。因此在運(yùn)行時(shí)，從一開始就避免了相應(yīng)的電連接的負(fù)載。由此能夠在壽命期間確保電接觸連接。在所述實(shí)施例中，圍邊6的邊緣接片32具有凹部43、44，所述凹部將區(qū)段33、34相互分開。電觸頭41、42在此在凹部43、44上從圍邊6中導(dǎo)引出來。這能夠在外部電極16的區(qū)域中形成電連接、尤其是釬焊連接，所述外部電極的區(qū)域非常接近被動(dòng)區(qū)域18或鄰接到被動(dòng)區(qū)域18上。因此，在運(yùn)行時(shí)通過執(zhí)行器體3的主動(dòng)區(qū)域19的延展(Dehnung)避免了延展特性的影響或電連接的負(fù)載。此外在構(gòu)造圍邊6時(shí)還有利的是，貼靠面25的大小近似與執(zhí)行器體3的端面26的大小相等。因此，能夠通過注塑包覆部6來實(shí)現(xiàn)執(zhí)行器體3的有利的圍邊。在此主動(dòng)區(qū)域19或主動(dòng)區(qū)域19中的主動(dòng)層保持不接觸，其中也不干擾熱量排放。此外，在安裝時(shí)尤其實(shí)現(xiàn)了執(zhí)行器體3相對(duì)于 執(zhí)行器腳部4的中心定位。相應(yīng)的構(gòu)造還能夠設(shè)置用于執(zhí)行器頭部，其中所述執(zhí)行器頭部上的電觸頭41、42當(dāng)然不是必需的。本發(fā)明并不局限于所述的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種壓電執(zhí)行器模塊(2)，其尤其用于內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射裝置的燃料噴射閥，所述壓電執(zhí)行器模塊具有執(zhí)行器體(3 )和至少一個(gè)轉(zhuǎn)接件(4 )，所述轉(zhuǎn)接件具有貼靠面(25 )，其中所述執(zhí)行器體(3)借助設(shè)置在所述執(zhí)行器體(3)的端部(28)上的端面(26)貼靠在所述轉(zhuǎn)接件(4)的貼靠面(25 )上，其中所述轉(zhuǎn)接件(4)具有圍邊(6 )，所述圍邊至少部分地包圍所述貼靠面(25)，并且其中所述圍邊(6)在所述執(zhí)行器體(3)的端部(28)處將所述執(zhí)行器體(3 )全面地定位在所述貼靠面(25 )上。
2.按權(quán)利要求1所述的壓電執(zhí)行器模塊， 其特征在于， 所述圍邊(6)具有邊緣接片(32)，所述邊緣接片至少部分區(qū)段地圍繞所述貼靠面(25)延伸。
3.按權(quán)利要求2所述的壓電執(zhí)行器模塊， 其特征在于， 所述執(zhí)行器體(3)在至少一個(gè)外側(cè)(14)上具有至少一個(gè)外部電極(16)，所述執(zhí)行器體(3)在所述外部電極(16)與所述執(zhí)行器體(3)的端部(28)上的端面(26)之間具有被動(dòng)區(qū)域(18)，并且所述圍邊(6)的邊緣接片(32)在所述執(zhí)行器體(3)的被動(dòng)區(qū)域(18)處包圍所述執(zhí)行器體(3)。
4.按權(quán)利要求2或3所述的壓電執(zhí)行器模塊， 其特征在于， 沿著所述執(zhí)行器體(3)的縱軸線(17)，所述圍邊(6)的邊緣接片(32)的高度(35)不大于所述執(zhí)行器體(3)的被動(dòng)區(qū)域(18)的高度(18)。
5.按權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的壓電執(zhí)行器模塊， 其特征在于， 所述執(zhí)行器體(3)借助其端部(28)嵌入到所述圍邊(6)的邊緣接片(32)中。
6.按權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的壓電執(zhí)行器模塊， 其特征在于， 所述轉(zhuǎn)接件(4)的圍邊(6)的邊緣接片(32)具有至少一個(gè)凹部(43、44)，在所述凹部(43、44)處電觸頭(41、42)從所述圍邊(6)導(dǎo)引出來，并且所述電觸頭(41、42)與所述執(zhí)行器體(3)的外部電極(16)連接。
7.按權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的壓電執(zhí)行器模塊， 其特征在于， 所述轉(zhuǎn)接件(4)的貼靠面(25)的大小近似與所述執(zhí)行器體(3)的端面(26)的大小相坐寸o
8.按權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的壓電執(zhí)行器模塊， 其特征在于， 所述轉(zhuǎn)接件(4)具有金屬基體(5)，并且將所述圍邊(6)噴射到所述金屬基體(5)上。
9.按權(quán)利要求8所述的壓電執(zhí)行器模塊， 其特征在于， 所述轉(zhuǎn)接件(4)構(gòu)造為執(zhí)行器腳部(4)并且/或者設(shè)置其他構(gòu)造為執(zhí)行器頭部的轉(zhuǎn)接件⑷。
10.一種燃料噴射閥(I)、尤其是用于空氣壓縮的、自點(diǎn)火的內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射裝置的噴射器，其具有按權(quán)利 要求1至9中任一項(xiàng)所述的壓電執(zhí)行器模塊(2)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種壓電執(zhí)行器模塊(2)，其尤其用于內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射裝置的燃料噴射閥，所述壓電執(zhí)行器模塊包括執(zhí)行器體(3)和至少一個(gè)轉(zhuǎn)接件(4)。所述轉(zhuǎn)接件(4)具有貼靠面(25)。在此所述執(zhí)行器體(3)借助設(shè)置在所述執(zhí)行器體3的端部(28)上的端面(26)貼靠在所述轉(zhuǎn)接件(4)的貼靠面(25)上。所述轉(zhuǎn)接件(4)具有圍邊(6)，所述圍邊包圍所述貼靠面(25)。在此所述圍邊(6)在所述執(zhí)行器體(3)的端部(28)處將所述執(zhí)行器體(3)全面地定位在所述貼靠面(25)上。由此可實(shí)現(xiàn)所述執(zhí)行器體(3)的外部電極(16)的可靠的電接觸，因?yàn)楸苊饬怂鰣?zhí)行器體(3)和所述轉(zhuǎn)接件(4)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。此外還提出一種具有這種壓電執(zhí)行器模塊(2)的內(nèi)燃機(jī)噴射閥(1)。
文檔編號(hào)H01L41/053GK103228901SQ201180058771
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月7日
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