DE102005051287B4 - Piezoaktuatorvorrichtung for a fuel injection valve - Google Patents

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Abstract

Piezoaktuatorvorrichtung für ein Kraftstoffeinspritzventil eines Verbrennungsmotors, aufweisend ein Gehäuse (2), einen innerhalb des Gehäuses (2) angeordneten Piezoaktuator (4) mit Anschlussstiften (9, 10), eine mit ersten Öffnungen (5, 6) zum Durchtritt der Anschlussstifte (9, 10) versehene und auf dem Gehäuse (2) aufgesetzte Kopfplatte (3) und eine an der Kopfplatte (3) aufgesetzte Kontaktbaugruppe für eine elektrische Verbindung der Anschlussstifte (9, 10) mit einem Steckverbinder (31), dadurch gekennzeichnet, dass die Piezoaktuatorvorrichtung (1) ein aus einem flüssigkeitsdichten und gaspermeablen Material gebildetes flächenhaftes Dichtelement (21) und die Kopfplatte (3) wenigstens eine Aussparung (16) mit wenigstens einer zweiten Öffnung (7, 8) für einen Gasaustausch zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Gehäuses (2) aufweist, und das flächenhafte Dichtelement (21) in der Aussparung (14) der Kopfplatte (3) angeordnet ist.Piezoaktuatorvorrichtung for a fuel injection valve an internal combustion engine, comprising a housing (2), one within the housing (2) arranged piezoactuator (4) with connection pins (9, 10), one with first openings (5, 6) for the passage of the pins (9, 10) provided and on the case (2) fitted top plate (3) and one on the top plate (3) patch Contact assembly for an electrical connection of the pins (9, 10) with a Connector (31), characterized in that the Piezoaktuatorvorrichtung (1) one of a liquid-tight and gas-permeable material formed planar sealing element (21) and the top plate (3) at least one recess (16) with at least a second opening (7, 8) for a gas exchange between the inside and the outside of the housing (2) has, and the areal Sealing element (21) in the recess (14) of the top plate (3) is.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Piezoaktuatorvorrichtung für ein Kraftstoffeinspritzventil eines Verbrennungsmotors.The The invention relates to a piezoactuator device for a fuel injection valve an internal combustion engine.

Eine solche Piezoaktuatorvorrichtung ist beispielsweise in der DE 102 51 225 A1 offenbart. Diese Piezoaktuatorvorrichtung weist ein Gehäuse, einen innerhalb des Gehäuses angeordneten Piezoaktuator mit Anschlussstiften, eine mit Öffnungen zum Durchtritt der Anschlussstifte versehene und auf dem Gehäuse aufgesetzte Kopfplatte und eine an der Kopfplatte aufgesetzte Kontaktbaugruppe für eine elektrische Verbindung der Anschlussstifte mit einem Steckverbinder auf. Einerseits benötigt im Betrieb der Piezoaktuator Sauerstoff, andererseits soll der Piezoaktuator möglichst gegen ein Eindringen des Betriebsmediums des Verbrennungsmotors, wie z.B. Öl, geschützt sein.Such a Piezoaktuatorvorrichtung is for example in the DE 102 51 225 A1 disclosed. This Piezoaktuatorvorrichtung comprises a housing, a disposed within the housing piezoelectric actuator with pins, a provided with openings for the passage of the pins and mounted on the housing top plate and a patch on the top plate contact assembly for electrical connection of the pins with a connector. On the one hand requires the operation of the piezo actuator oxygen, on the other hand, the piezoelectric actuator should be as possible against penetration of the operating medium of the internal combustion engine, such as oil, protected.

Aus EP 1 628 015 A1 ist eine Abdichtungsanordnung eines Piezoaktors eines Kraftstoffinjektors bekannt, bei der dem Piezoaktor eine Kopfanordnung aufgesetzt ist, die mit Öffnungen zum Durchtritt der Anschlussstifte versehen ist. Dabei ist eine Abdichteinheit vorgesehen, die einen Träger aufweist, an welchem ein dichtendes Material angeordnet ist, das an Umfangsflächen der Anschlussstifte und an einem Umfangsbereich der Kopfanordnung dichtend anliegt. Dabei ist ein aus mikroporösem Material gebildetes Teil zur Schaffung einer Gaspermeabilität integriert.Out EP 1 628 015 A1 a sealing arrangement of a piezoelectric actuator of a fuel injector is known in which the piezoelectric actuator, a head assembly is placed, which is provided with openings for the passage of the terminal pins. In this case, a sealing unit is provided, which has a carrier, on which a sealing material is arranged, which rests sealingly on peripheral surfaces of the connecting pins and on a peripheral region of the head assembly. In this case, a formed of microporous material part is integrated to create a gas permeability.

Aus EP 1 628 016 A1 ist ein Stellantrieb für ein Kraftstoffinjektor einer Brennkraftmaschine offenbart, bei dem eine durch ein Stellantriebsgehäuse hindurch verlaufende Gasaustauschpassage vorgesehen ist, wobei eine auf die Kopfanordnung aufgesetzte Abdichteinheit zur Abdichtung des Piezoaktors vorgesehen ist, die ein Träger aufweist, an welchem ein dichtendes Material angeordnet ist. Eine eventuell zu einem Gasaustauschanteil vorgedrungene Flüssigkeit fließt dabei schwerkaftbedingt vom Gasaustauschteil ab.Out EP 1 628 016 A1 an actuator for a fuel injector of an internal combustion engine is disclosed, in which a passing through an actuator housing through gas exchange passage is provided, wherein a patch on the head assembly sealing unit is provided for sealing the piezoelectric actuator having a support on which a sealing material is arranged. Any liquid which has penetrated to a gas exchange component flows from the gas exchange part due to gravity.

Aus DE 44 12 277 A1 ist ein elektromagnetisch betätigbares Brennkrafteinspritzventil bekannt, bei dem Kontaktstifte vorhanden sind, die weitgehend von Kunststoff umspritzt sind. In der Praxis bilden sich feinste Kapillarspalte zwischen den Kontaktstiften und der Kunstoffumspritzung. Bei Erwärmung bzw. Abkühlung findet entlang dieser Kapillarspalte ein Druckausgleich statt, mit dem auch Feuchtigkeit in das Innere des Ventils gelangen kann. Durch Schaffen eines gezielten Druckausgleichs wird diese Kapillarströmung unterbunden. Im axialen Erstreckungsbereich der Magnetspule ist deshalb wenigstens eine radial verlaufende Querbohrung im Ventilgehäuse eingebracht, die durch eine ringförmig das Ventilgehäuse umgebene Membran überdeckt ist. Die Membran ermöglicht ein Druckausgleich ohne Gefahr des Eindringens von Feuchtigkeit in den Ventilinnenraum.Out DE 44 12 277 A1 is an electromagnetically actuated fuel injection valve is known in the contact pins are present, which are largely encapsulated in plastic. In practice, the finest capillary gaps form between the contact pins and the plastic extrusion coating. When heating or cooling takes place along this Kapillarspalte a pressure equalization, with the moisture can also get into the interior of the valve. By creating a targeted pressure equalization this capillary flow is prevented. In the axial extension region of the magnet coil, therefore, at least one radially extending transverse bore is introduced in the valve housing, which is covered by a membrane surrounded annularly by the valve housing. The membrane allows pressure equalization without the risk of moisture entering the interior of the valve.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Piezoaktuatorvorrichtung derart auszuführen, dass einerseits ein Sauerstoffaustausch möglich ist, einer Verschmutzung des Piezoaktuators jedoch zumindest vorgebeugt wird.task The invention is therefore a piezoelectric actuator such perform, that on the one hand an oxygen exchange is possible, a pollution However, the piezo actuator is at least prevented.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Piezoaktuatorvorrichtung für ein Kraftstoff-Einspritzventil eines Verbrennungsmotors, aufweisend ein Gehäuse, einen innerhalb des Gehäuses angeordneten Piezoaktuator mit Anschlussstiften, eine mit ersten Öffnungen zum Durchtritt der Anschlussstifte versehene und auf dem Gehäuse aufgesetzte Kopfplatte und eine an der Kopfplatte aufgesetzte Kontaktbaugruppe für eine elektrische Verbindung der Anschlussstifte mit einem Steckverbinder, dadurch gekennzeichnet, dass die Piezoaktuatorvorrichtung ein aus einem flüssigkeitsdichten und gaspermeablen Material gebildetes flächenhaftes Dichtelement und die Kopfplatte wenigstens eine Aussparung mit wenigstens einer zweiten Öff nung für einen Gasaustausch zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Gehäuses aufweist, und das flächenhafte Dichtelement in der Aussparung der Kopfplatte angeordnet ist. Der Piezoaktuator der erfindungsgemäßen Piezoaktuatorvorrichtung ist innerhalb des Gehäuses angeordnet, das wiederum mit der Kopfplatte abgeschlossen ist. Durch die ersten Öffnungen treten die Anschlussstifte des Piezoaktuators heraus. Die wenigstens zweite Öffnung ist dafür vorgesehen, einen Sauerstoffaustausch zwischen der Umgebung und dem Gehäuse zu ermöglichen. Um einer Verschmutzung des Piezoaktuators insbesondere gegen Öl des Verbrennungsmotors vorzubeugen, umfasst die erfindungsgemäße Piezoaktuatorvorrichtung das aus einem flüssigkeitsdichten und gaspermeablen Material gefertigte flächenhafte Dichtelement, das in der Aussparung der Kopfplatte angeordnet ist. Durch die flüssigkeitsdichte Eigenschaft des flächenhaften Dichtelementes wird ein Eindringen insbesondere von Öl durch die zweite Öffnung verhindert. Die gaspermeable Eigenschaft des Materials des flächenhaften Dichtelements ermöglicht jedoch einen Gasaustausch zwischen dem Inneren des Gehäuses mit seiner Umgebung durch die zweite Öffnung. Dadurch sind Voraussetzungen geschaffen, dass der Piezoaktuator einerseits mit Sauerstoff versorgt und andererseits nicht mit Betriebsmedien des Motors verschmutzt wird.The Task is solved by a piezo actuator device for a fuel injection valve an internal combustion engine, comprising a housing disposed within the housing Piezo actuator with pins, one with first holes provided for the passage of the pins and attached to the housing Head plate and a mounted on the top plate contact assembly for one electrical connection of the pins with a connector, characterized in that the Piezoaktuatorvorrichtung on a liquid-tight and gas-permeable material formed planar sealing element and the top plate at least one recess with at least one second opening Publ for a Gas exchange between the inside and the outside of the housing, and the areal Sealing element is arranged in the recess of the top plate. Of the Piezoaktuator the Piezoaktuatorvorrichtung invention is inside the case arranged, which in turn is completed with the top plate. By the first openings the pins of the piezoactuator come out. The least second opening is for that provided an oxygen exchange between the environment and towards the housing enable. To a contamination of the piezo actuator in particular against oil of the internal combustion engine to prevent, comprises the Piezoaktuatorvorrichtung invention that from a liquid-tight and gas-permeable material manufactured planar sealing element, the is arranged in the recess of the top plate. By the liquid density Property of the plane Sealing element is a penetration in particular of oil the second opening prevented. The gas permeable feature of the material of the plane Sealing element allows However, a gas exchange between the interior of the housing with its surroundings through the second opening. Thereby are prerequisites created that the piezo actuator supplied on the one hand with oxygen and on the other hand not contaminated with operating media of the engine becomes.

Ein geeignetes Material für das flächenhafte Dichtelement ist beispielsweise ein Silikonwerkstoff, wie z.B. ein Fluor-Silikon-Werkstoff, "FVMQ".One suitable material for the planar sealing element For example, a silicone material, e.g. a fluorosilicone material, "FVMQ".

Um ein Eindringen von Fremdstoffen, insbesondere von Öl, durch die ersten Öffnungen zu verhindern, sind nach einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Piezoaktuatorvorrichtung diese mit Dichtringen abgedichtet. Geeignete Dichtringe (O-Ringe) sind beispielsweise aus der DE 102 51 225 A1 bekannt.To ver penetrating foreign substances, in particular of oil, through the first openings prevent, according to one embodiment of the invention Piezoaktuatorvorrichtung sealed with sealing rings. Suitable sealing rings (O-rings) are for example from DE 102 51 225 A1 known.

Nach einer Variante der erfindungsgemäßen Piezoaktuatorvorrichtung ist beispielhaft die Aussparung in die Kopfplatte gefräst und/oder ist die zweite Öffnung in die Kopfplatte gebohrt. Dies ermöglicht eine relativ preisgünstige Herstellung der erfindungsgemäße Piezoaktuatorvorrichtung.To a variant of the piezoelectric actuator according to the invention is exemplified milled the recess in the top plate and / or is the second opening drilled in the headstock. This allows a relatively inexpensive production the piezoactuator device according to the invention.

Für eine verbesserte Abdichtung gegen ein Eindringen von beispielsweise Öl in das Gehäuse der erfindungsgemäßen Piezoaktuatorvorrichtung, weist nach einer Variante das flächenhafte Dichtelement eine umlaufende Ringwulst auf.For an improved Sealing against the penetration of, for example, oil in the casing the piezoactuator device according to the invention, points to a variant of the areal Sealing a circumferential annular bead on.

Um bei niedrigen Temperaturen, beispielsweise im Bereich von –40°C, eine durch eine Verformung der Dichtscheibe bedingtes Verschließen der zweiten Öffnung entgegenzuwirken, weist bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Piezoaktuatorvorrichtung diese ein Abstandselement auf, das zwischen der Aussparung der Kopfplatte und dem flächenhaften Dichtelement angeordnet ist. Das Abstandselement hat beispielsweise eine gitterförmige Struktur und ist beispielsweise aus Kunststoff gefertigt.Around at low temperatures, for example in the range of -40 ° C, one through counteract deformation of the sealing disc conditional closure of the second opening, in a preferred embodiment the piezoactuator device according to the invention this a spacer on that between the recess of the top plate and the areal Seal element is arranged. The spacer has, for example a grid-shaped Structure and is made of plastic, for example.

Um einen möglichst guten Gasaustausch zwischen dem Inneren des Gehäuses und der Umgebung zu erhalten, ist es vorteilhaft, dass die wirksame Fläche des Dichtelementes möglichst groß ist. Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Piezoaktuatorvorrichtung weist die Kontaktbaugruppe eine der Aussparung der Kopfplatte entsprechende Aussparung für einen Hohlraum für das flächenhafte Dichtelement auf.Around one possible to maintain good gas exchange between the interior of the housing and the environment, it is advantageous that the effective surface of the sealing element as possible is great. According to one embodiment the piezoactuator device according to the invention the contact assembly has a recess corresponding to the recess of the top plate for one Cavity for the planar sealing element on.

Im Betrieb der Piezoaktuatorvorrichtung erhitzt diese. Dadurch kann sich der Druck im Inneren des Gehäuses erhöhen, wodurch es möglich ist, dass sich das flächenhafte Dichtelement von der Kopfplatte abgewandt aufwölbt. Um diesem entgegenzuwirken, weist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Piezoaktuatorvorrichtung diese eine zwischen der Kopfplatte und Kontaktbaugruppe angeordnete Fixiereinrichtung für das Dichtungselement auf. Die Fixierein richtung ist beispielsweise flächenhaft ausgeführt und umfasst bevorzugt Öffnungen. Des Weiteren ist die Fixiervorrichtung vorteilhaft derart ausgeführt, dass sie plan über der Aussparung der Kopfplatte liegt.in the Operation of the piezo actuator device heats the same. This can increase the pressure inside the housing, which makes it possible that is the areal The sealing element bulges away from the top plate. To counter this, according to a preferred embodiment the piezoactuator device according to the invention this one between the top plate and contact assembly arranged Fixing device for the sealing element. The Fixierein direction is, for example areal accomplished and preferably comprises openings. Furthermore, the fixing device is advantageously designed such that you plan over the recess of the top plate is located.

Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Piezoaktuatorvorrichtung ist das Dichtelement und/oder die Aussparung der Kopfplatte zur Maximierung der Piezoaktionsfläche stadionförmig ausgebildet.at a further embodiment the piezoactuator device according to the invention is the sealing element and / or the recess of the top plate to Maximize the piezo action surface shaped stadium educated.

Mit der erfindungsgemäßen Piezoaktuatorvorrichtung ist es möglich, einerseits einen möglichst hohen Gasaustausch zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Gehäuses zu erhalten, jedoch gleichzeitig die Piezoaktuatorvorrichtung relativ gut gegen ein Eindringen von Betriebsmedien des Verbrennungsmotors abzudichten. Das Dichtelement umfasst bevorzugt ein gaspermeables Elastomer, das durch eine Kombination einer relativ großen Permeationsfläche und geringer Wandstärke für einen relativ guten Gasaustausch sorgt, und gleichzeitig durch die bevorzugte Ringwulst eine relativ gute axiale Abdichtung des Gehäuseinneren gegen das Betriebsmedium des Verbrennungsmotors bietet.With the piezoactuator device according to the invention Is it possible, on the one hand the highest possible Gas exchange between the inside and the outside of the housing too obtained, but at the same time the Piezoaktuatorvorrichtung relative good against penetration of operating media of the internal combustion engine seal. The sealing element preferably comprises a gas-permeable Elastomer, by a combination of a relatively large permeation surface and low wall thickness for a relative ensures good gas exchange, and at the same time by the preferred Ring bead a relatively good axial seal of the housing interior offers against the operating medium of the internal combustion engine.

Ein Ausführungsbeispiel ist exemplarisch in den schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:One embodiment is shown by way of example in the schematic drawings. It demonstrate:

1 eine Piezoaktuatorvorrichtung mit einem Gehäuse und einer Anschlussvorrichtung, 1 a piezoactuator device with a housing and a connection device,

2 das Gehäuse der Piezoaktuatorvorrichtung, 2 the housing of the Piezoaktuatorvorrichtung,

3 und 4 eine Kopfplatte der Piezoaktuatorvorrichtung, 3 and 4 a top plate of the piezo actuator device,

5 einen Teil der Piezoaktuatorvorrichtung in ge schnittener Darstellung und 5 a part of the Piezoaktuatorvorrichtung in ge cut representation and

6 eine scheibenförmige Fixiereinrichtung.. 6 a disk-shaped fixing ..

Die 1 zeigt eine Piezoaktuatorvorrichtung 1 mit einem im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispieles zylinderförmigen Gehäuse 2 aus Metall, das in der 2 näher dargestellt ist und an einem der Enden mit einer scheibenförmigen, in den 3 bis 4 näher dargestellten Kopfplatte 3 aus Metall abgeschlossen ist. Das andere Ende des Gehäuses 2 ist mit einer nicht näher dargestellten Membran abgedichtet. Im Bereich der Membran ist in an sich bekannter Weise eine Wirkverbindung zwischen einem in der 5 dargestellten und innerhalb des Gehäuses 2 angeordneten Piezoaktuator 4 und einem nicht dargestellten Kraftstoffeinspritzventil vorgesehen, um eine axiale Längsveränderung des Piezoaktuators 4 auf ein Betätigungsglied eines Einlassventils des Kraftstoffeinspritzventils zu übertragen.The 1 shows a Piezoaktuatorvorrichtung 1 with a cylindrical housing in the case of the present embodiment 2 made of metal, which is in the 2 is shown in more detail and at one of the ends with a disc-shaped, in the 3 to 4 closer headstock 3 made of metal is completed. The other end of the case 2 is sealed with a membrane, not shown. In the area of the membrane is in a conventional manner an operative connection between a in the 5 shown and inside the case 2 arranged piezo actuator 4 and a fuel injection valve, not shown, to an axial longitudinal change of the piezo actuator 4 to be transmitted to an actuator of an intake valve of the fuel injection valve.

Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispieles sind in der Kopfplatte 3 beispielhaft vier Öffnungen 5, 6, 7 und 8 gebohrt. Durch die Öffnungen 5 und 6 der Kopfplatte 3 ragen Anschlussstifte 9 und 10 des Piezoaktuators 4 heraus. Die Öffnungen 7 und 8 sind dafür vorgesehen, einen Gasaustausch zwischen dem Inneren des Gehäuses 2 und seiner Umgebung zu ermöglichen.In the case of the present embodiment are in the top plate 3 exemplarily four openings 5 . 6 . 7 and 8th drilled. Through the openings 5 and 6 the top plate 3 protrude connection pins 9 and 10 of the piezoactuator 4 out. The openings 7 and 8th are designed to allow gas exchange between the interior of the housing 2 and his order to enable it.

Zur Abdichtung des Piezoaktuators 4 im Bereich der Öffnungen 5 und 6, durch die die Anschlussstifte 9 und 10 durch die Kopfplatte 3 aus dem Gehäuse 2 herausragen, umfasst die Piezoaktuatorvorrichtung 1 einen O-förmigen Dichtring 11 und einen O-förmigen Dichtring 12, die im oberen Bereich der Öffnungen 5 und 6 über die Anschlussstifte 9 und 10 übergestülpt sind. Die beiden O-förmigen Dichtringe 11 und 12 sind im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispieles aus einem kraftstoffbeständigen und flüssigkeitsabweisenden Elastomer gefertigt.For sealing the piezoactuator 4 in the area of the openings 5 and 6 through which the pins 9 and 10 through the top plate 3 out of the case 2 protrude, includes the Piezoaktuatorvorrichtung 1 an O-shaped sealing ring 11 and an O-shaped sealing ring 12 at the top of the openings 5 and 6 over the pins 9 and 10 slipped over. The two O-shaped sealing rings 11 and 12 are made in the case of the present embodiment of a fuel-resistant and liquid-repellent elastomer.

Des Weiteren ist in die Kopfplatte 3 eine stadienförmige Aussparung 14 in die vom Gehäuseinneren des Gehäuses 2 abge wandten Seite der Kopfplatte 3 eingebracht. Die vom Inneren des Gehäuses 2 abgewandte Seite der Kopfplatte 3 ist in der 3 und die zum Inneren des Gehäuses 2 gewandte Seite der Kopfplatte 3 ist in der 4 dargestellt. Die Aussparung 14 umfasst im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels einen Bodenbereich 15, in dem die beiden für den Gasaustausch zwischen dem Inneren des Gehäuses und seiner Umgebung vorgesehenen Öffnungen 7 und 8 gebohrt sind.Furthermore, in the top plate 3 a stadienförmige recess 14 in the inside of the housing 2 abge turned side of the top plate 3 brought in. The inside of the case 2 opposite side of the top plate 3 is in the 3 and the inside of the case 2 facing side of the headstock 3 is in the 4 shown. The recess 14 includes in the case of the present embodiment, a bottom portion 15 in which the two openings provided for gas exchange between the interior of the housing and its surroundings 7 and 8th are bored.

Bei der Montage der Piezoaktuatorvorrichtung 1 wird in die Aussparung 14 auf deren Bodenbereich 15 ein in der 2 dargestelltes Abstandselement 16 gelegt. Das Abstandselement 16 ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispieles aus Kunststoff gefertigt und umfasst mehrere Löcher 17. Das Abstandselement 16 ist ferner flächenhaft ausgeführt und der Bodenbereich 15 der Aussparung 14 ist von einem Randbereich 18 derart abgesetzt, dass das Abstandselement 16 in diesen abgesetzten Bereich auf den Bodenbereich 15 im Wesentlichen passgenau eingesetzt werden kann. Zur Fixierung des Abstandselementes 16 umfasst dieses im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispieles zwei Zapfen 19, 20, die im montierten Zustand der Piezoaktuatorvorrichtung 1 mit den Öffnungen 7 und 8 zusammenwirken.When mounting the Piezoaktuatorvorrichtung 1 gets into the recess 14 on the floor area 15 an Indian 2 illustrated spacer element 16 placed. The spacer element 16 is made in the case of the present embodiment of plastic and includes several holes 17 , The spacer element 16 is also carried out areally and the bottom area 15 the recess 14 is from a border area 18 offset so that the spacer element 16 in this remote area on the ground area 15 can be used essentially accurately. For fixing the spacer element 16 this includes two pins in the case of the present embodiment 19 . 20 in the assembled state of the Piezoaktuatorvorrichtung 1 with the openings 7 and 8th interact.

In die Aussparung 14 und auf dem Abstandselement 16 liegend angeordnet befindet sich im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine stadionförmig ausgeführte Dichtung 21 aus einem flüssigkeitsdichten und gaspermeablen Elastomer des Typs FVMQ. Die Dichtung 21 umfasst im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispieles eine um das Abdichtelement 21 herumlaufende Ringwulst 22 und einen von der Ringwulst 22 umkränzten flächenhaften Bereich 23. Das Abdichtelement 21 und speziell die Ringwulst 22 sind derart ausgeführt, dass sie dichtend an den Randbereich 18 der Aussparung 14 anliegen. Der Randbereich 18 der Aussparung 14 ist der Form der Ringwulst 22 angepasst. Durch die flüssigkeitsabweisende Eigenschaft des Dichtelementes 21 sind somit die Öffnungen 7 und 8 der Kopfplatte gegen ein Eindringen von Öl abgedichtet. Durch die gaspermeable Eigenschaft des Dichtelementes 21 ist jedoch ein Gasaustausch vom Inneren des Gehäuses 2 mit seiner Umgebung durch die Öffnungen 7 und 8 der Kopfplatte 3, den Öffnungen 17 des Abstandselementes 16 und durch das Dichtelement 21 möglich.In the recess 14 and on the spacer 16 lying horizontally located in the case of the present embodiment, a stadium-shaped running seal 21 from a liquid-tight and gas-permeable elastomer type FVMQ. The seal 21 includes in the case of the present embodiment, a to the sealing element 21 running around ring bulge 22 and one of the torus 22 encircled areal area 23 , The sealing element 21 and especially the annular bead 22 are designed such that they seal against the edge region 18 the recess 14 issue. The border area 18 the recess 14 is the shape of the torus 22 customized. Due to the liquid-repellent property of the sealing element 21 are thus the openings 7 and 8th the head plate sealed against ingress of oil. Due to the gaspermeable property of the sealing element 21 However, a gas exchange from the interior of the housing 2 with its surroundings through the openings 7 and 8th the top plate 3 , the openings 17 of the spacer element 16 and through the sealing element 21 possible.

Auf der Kopfplatte 3 ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispieles eine scheibenförmige Platte 24 angeordnet. Die Platte 24 umfasst Öffnungen 25 und 26, durch die die Anschlussstifte 9 und 10 hindurch ragen. Die Platte 24 umfasst ferner mehrere Öffnungen 27, die in der Platte 24 derart angeordnet sind, so dass sie oberhalb des Dichtelementes 21 im eingebauten Zustand der Piezoaktuatorvorrichtung 1 liegen. Die Platte 24 ist in der 2 und in der 6 dargestellt, wobei die 2 die Platte 24 von derjenigen Seite zeigt, die vom Gehäuse 2 abgewandt ist, und die 6 die Platte 24 von derjenigen Seite zeigt, die dem Gehäuse 2 zugewandt ist.On the headstock 3 is in the case of the present embodiment, a disc-shaped plate 24 arranged. The plate 24 includes openings 25 and 26 through which the pins 9 and 10 protrude through. The plate 24 also includes several openings 27 that in the plate 24 are arranged so that they are above the sealing element 21 in the installed state of the Piezoaktuatorvorrichtung 1 lie. The plate 24 is in the 2 and in the 6 shown, wherein the 2 the plate 24 from the side of the housing 2 turned away, and the 6 the plate 24 from the side that shows the case 2 is facing.

Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispieles umfasst die Platte 24 einen stadienförmigen Steg 28, der im eingebauten Zustand der Piezoaktuatorvorrichtung 1 die Ringwulst 22 gegen die Seitenwandung 18 der Aussparung 14 drückt. Die Öffnungen 27 sind dafür vorgesehen, einen Gasaustausch zwischen dem Inneren des Gehäuses 2 mit seiner Umgebung zu ermöglichen.In the case of the present embodiment, the plate comprises 24 a stadien-shaped bridge 28 in the installed state of the Piezoaktuatorvorrichtung 1 the torus 22 against the side wall 18 the recess 14 suppressed. The openings 27 are designed to allow gas exchange between the interior of the housing 2 to enable with its environment.

Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispieles haben die Anschlussstifte 9 und 10 verschiedene Durchmesser, weshalb sich auch die Durchmesser der beiden Öffnungen 25 und 26 der Platte 24 unterscheiden. Um ein korrektes Einbauen der Platte 24 zu erleichtern, umfasst die Kopfplatte 3 eine kreisförmige Aussparung 29, in die ein Zapfen 30 der Platte 24 eingreift.In the case of the present embodiment, the pins have 9 and 10 different diameters, which is why the diameter of the two openings 25 and 26 the plate 24 differ. To correctly install the plate 24 To facilitate, includes the top plate 3 a circular recess 29 into which a pin 30 the plate 24 intervenes.

Die Piezoaktuatorvorrichtung 1 umfasst ferner eine auf die Kopfplatte 3 gepresste und in den Figuren nicht näher dargestellte, jedoch beispielsweise aus der DE 102 51 225 A1 bekannte Kontaktbaugruppe, mit der die Anschlussstifte 9 und 10 mit einem Stecker 31 verbunden sind.The piezo actuator device 1 further includes one on the top plate 3 pressed and not shown in the figures, but for example from the DE 102 51 225 A1 known contact assembly, with the pins 9 and 10 with a plug 31 are connected.

Die Kontaktbaugruppe umfasst Kontaktzungen, von denen in der 5 eine Kontaktzunge 32 dargestellt ist. Die Kontaktzungen 32 sind an einem Ende mit den Anschlussstiften 9 und 10 verschweißt und bilden mit ihrem anderen Ende zusammen mit einer Kunststoffumspritzung 33 den Stecker 31 zum Anschluss der Piezoaktuatorvorrichtung 1 an das restliche Einspritzsystem.The contact assembly comprises contact tongues, of which in the 5 a contact tongue 32 is shown. The tongues 32 are at one end with the pins 9 and 10 welded and forming with their other end together with a plastic extrusion 33 the plug 31 for connection of the Piezoaktuatorvorrichtung 1 to the rest of the injection system.

Die Kontaktgruppe ist mit einem Gehäuse 34, das auch in der 6 dargestellt ist, umspritzt, an dem wiederum die Kunststoffumspritzung 33 des Steckers 31 angeformt ist. Das Gehäuse 34 der Kontaktgruppe ist mit einem an das Gehäuse 34 angeschweißten Deckel 35 verschlossen.The contact group is with a housing 34 that also in the 6 is shown, molded, in turn, the plastic extrusion 33 of plug 31 is formed. The housing 34 the contact group is with a to the housing 34 welded lid 35 locked.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifzierbar.Even though the present invention based on a preferred embodiment has been described, the present invention is not limited to these limited, but on diverse Modifiable way.

Claims (11)

Piezoaktuatorvorrichtung für ein Kraftstoffeinspritzventil eines Verbrennungsmotors, aufweisend ein Gehäuse (2), einen innerhalb des Gehäuses (2) angeordneten Piezoaktuator (4) mit Anschlussstiften (9, 10), eine mit ersten Öffnungen (5, 6) zum Durchtritt der Anschlussstifte (9, 10) versehene und auf dem Gehäuse (2) aufgesetzte Kopfplatte (3) und eine an der Kopfplatte (3) aufgesetzte Kontaktbaugruppe für eine elektrische Verbindung der Anschlussstifte (9, 10) mit einem Steckverbinder (31), dadurch gekennzeichnet, dass die Piezoaktuatorvorrichtung (1) ein aus einem flüssigkeitsdichten und gaspermeablen Material gebildetes flächenhaftes Dichtelement (21) und die Kopfplatte (3) wenigstens eine Aussparung (16) mit wenigstens einer zweiten Öffnung (7, 8) für einen Gasaustausch zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Gehäuses (2) aufweist, und das flächenhafte Dichtelement (21) in der Aussparung (14) der Kopfplatte (3) angeordnet ist.A piezoactuator device for a fuel injection valve of an internal combustion engine, comprising a housing ( 2 ), one inside the housing ( 2 ) arranged piezo actuator ( 4 ) with pins ( 9 . 10 ), one with first openings ( 5 . 6 ) for the passage of the pins ( 9 . 10 ) and on the housing ( 2 ) attached top plate ( 3 ) and one on the top plate ( 3 ) mounted contact assembly for an electrical connection of the pins ( 9 . 10 ) with a connector ( 31 ), characterized in that the piezo actuator device ( 1 ) a formed from a liquid-tight and gas-permeable material planar sealing element ( 21 ) and the top plate ( 3 ) at least one recess ( 16 ) with at least one second opening ( 7 . 8th ) for a gas exchange between the inside and the outside of the housing ( 2 ), and the planar sealing element ( 21 ) in the recess ( 14 ) of the head plate ( 3 ) is arranged. Piezoaktuatorvorrichtung nach Anspruch 1, bei der das flüssigkeitsdichte Material des flächenhaften Dichtelements (21) einen Fluorsilikonwerkstoff und/oder ein Elastomer umfasst.A piezoactuator device according to claim 1, wherein the liquid-tight material of the planar sealing element ( 21 ) comprises a fluorosilicone material and / or an elastomer. Piezoaktuatorvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die ersten Öffnungen (5, 6) der Kopfplatte (3) mit Dichtringen (21) abgedichtet sind.A piezoactuator device according to claim 1 or 2, wherein the first openings ( 5 . 6 ) of the head plate ( 3 ) with sealing rings ( 21 ) are sealed. Piezoaktuatorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Aussparung (14) in die Kopfplatte (3) gefräst und/oder die zweiten Öffnung (7, 8) in die Kopfplatte (3) gebohrt ist.Piezoactuator device according to one of Claims 1 to 3, in which the recess ( 14 ) in the top plate ( 3 ) and / or the second opening ( 7 . 8th ) in the top plate ( 3 ) is drilled. Piezoaktuatorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 bei der das flächenhafte Dichtelement (21) eine umlaufende Ringwulst (22) aufweist.Piezoaktuatorvorrichtung according to any one of claims 1 to 4 in which the planar sealing element ( 21 ) a circumferential annular bead ( 22 ) having. Piezoaktuatorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 die ein Abstandselement (16) aufweist, das zwischen der Aussparung (14) der Kopfplatte (3) und dem flächenhaften Dichtelement (21) angeordnet ist.Piezoaktuatorvorrichtung according to any one of claims 1 to 5 which is a spacer element ( 16 ), which between the recess ( 14 ) of the head plate ( 3 ) and the planar sealing element ( 21 ) is arranged. Piezoaktuatorvorrichtung nach Anspruch 6, bei der das Abstandelement (14) eine gitterförmige Struktur hat.Piezoactuator device according to Claim 6, in which the spacer element ( 14 ) has a lattice-shaped structure. Piezoaktuatorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die Kontaktbaugruppe eine der Aussparung der Kopfplatte (3) entsprechende Aussparung für einen Hohlraum für das flächenhafte Dichtelement (21) aufweist.Piezoaktuatorvorrichtung according to any one of claims 1 to 7, wherein the contact assembly one of the recess of the head plate ( 3 ) corresponding recess for a cavity for the planar sealing element ( 21 ) having. Piezoaktuatorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, aufweisend eine zwischen der Kopfplatte (3) und Kontaktbaugruppe angeordnete Fixiereinrichtung (24) für das Dichtelement (21).A piezoactuator device according to any one of claims 1 to 8, comprising one between the top plate ( 3 ) and contact assembly arranged fixing device ( 24 ) for the sealing element ( 21 ). Piezoaktuatorvorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Fixiereinrichtung (24) flächenhaft ausgeführt ist und/oder Öffnungen (27) umfasst.Piezoaktuatorvorrichtung according to claim 9, wherein the fixing device ( 24 ) is executed areally and / or openings ( 27 ). Piezoaktuatorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der das Dichtelement (21) und/oder die Aussparung (14) der Kopfplatte (3) stadienförmig ausgebildet sind.Piezoaktuatorvorrichtung according to any one of claims 1 to 10, wherein the sealing element ( 21 ) and / or the recess ( 14 ) of the head plate ( 3 ) are formed stadienförmig.
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