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    Die Erfindung betrifft die Temperaturkompensation bei einem piezoelektrischen Stellantrieb, welcher eine hülsenförmige Gehäuseanordnung (12) und einen darin angeordneten Piezoaktor aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Außenumfangsfläche (18) der Gehäuseanordnung (12) wenigstens eine Aussparung (20) aufweist, in welcher axial passend oder mit geringfügigem axialen Spiel wenigstens ein Schubteil (22) aufgenommen ist, welches aus einem Material gebildet ist, das einen größeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten besitzt als das der Aussparung (20) benachbarte Material der Gehäuseanordnung (12).The invention relates to the temperature compensation in a piezoelectric actuator, which has a sleeve-shaped housing arrangement (12) and a piezoelectric actuator arranged therein. According to the invention, an outer peripheral surface (18) of the housing arrangement (12) has at least one recess (20), in which axially fitting or with slight axial play at least one thrust part (22) is formed, which is formed from a material which has a larger thermal expansion coefficient than that of the recess (20) adjacent material of the housing assembly (12).
    公开号:DE102004030606A1
    申请号:DE102004030606
    申请日:2004-06-24
    公开日:2006-02-23
    发明作者:Marcus Unruh；Manfred Weisse
    申请人:Siemens AG；
    IPC主号:F02M47-02
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung betrifft einen Stellantrieb für einenKraftstoffinjektor einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriffdes Anspruchs 1 sowie die Verwendung eines derartigen Stellantriebs.TheThe present invention relates to an actuator for aFuel injector of an internal combustion engine according to the preambleof claim 1 and the use of such an actuator.
    [0002] Einderartiger Stellantrieb ist beispielsweise aus der DE 198 58 085 C1 bekanntund umfasst einen länglichenpiezoelektrischen Aktor, dessen bei Ansteuerung resultierende Längenänderungin Axialrichtung auf ein hydraulisches Servoventil eines Kraftstoffinjektors übertragenwird. Hierzu steht eine Bodenplatte des Piezoaktors über einenHebelübersetzermit einem axial geführtenVentilkolben des Servoventils in Wirkverbindung. Die vom Piezoaktor mittelsdes Hebelübersetzersauf den Ventilkolben übertrageneBewegung wird im Kraftstoffinjektor zum Öffnen und Schließen einesKraftstoff-Einspritzventilsgenutzt.Such an actuator is for example from the DE 198 58 085 C1 and comprises an elongate piezoelectric actuator, the change in length resulting in the control is transmitted in the axial direction to a hydraulic servo valve of a fuel injector. For this purpose, a bottom plate of the piezoelectric actuator via a lever translator with an axially guided valve piston of the servo valve in operative connection. The movement transmitted by the piezoelectric actuator by means of the lever translator to the valve piston movement is used in the fuel injector for opening and closing a fuel injection valve.
    [0003] DieVerwendung eines derartigen Stellantriebs in einer Umgebung mitsich verändernderTemperatur ist insofern problematisch, als es hierbei auf Grundder thermischen Ausdehnung der verwendeten Werkstoffe zu Längenänderungenkommt, die sich in unerwünschterWeise auf die Funktion und Ansteuercharakteristik des Stellantriebsund somit der damit gesteuerten Komponente (z. B. Einspritzventil)auswirken können.Besonders nachteilig ist hierbei die temperaturabhängige Änderungder axialen Lageverhältnisseim Bereich der Wirkverbindung.TheUse of such an actuator in an environment withchangingTemperature is problematic insofar as it is due tothe thermal expansion of the materials used to length changesthat comes in unwantedWay to the function and drive characteristic of the actuatorand thus the component controlled thereby (eg injection valve)can affect.Particularly disadvantageous here is the temperature-dependent changethe axial positional relationshipsin the area of the active compound.
    [0004] Beibekannten Injektorkonstruktionen wird diese Temperaturabhängigkeitoftmals insofern berücksichtigt,als ein mehr oder weniger großeraxialer Spalt im Wirkungsweg vom Aktor zu einem Ventilkörper vorgesehenwird, der als Toleranzbereich füreine unerwünschteAbweichung und/oder Änderungder axialen Dimensionen dient. Doch auch bei Vorsehen eines solchenToleranzspalts wirken sich Temperaturänderungen nachteilig aus, dadie Größe des Spalts(Leerhub) verändertwird.atknown injector designs this temperature dependenceoften taken into accountas a more or less big oneaxial gap provided in the path of action from the actuator to a valve bodyis used as the tolerance range foran undesirableDeviation and / or changethe axial dimensions is used. But even with the provision of suchTolerance gap affect temperature changes disadvantageous sincethe size of the gap(Idle stroke) changedbecomes.
    [0005] Ausder DE 195 38 791C2 ist ein Piezosteuerventil für Kraftstoffeinspritzanlagenbekannt, bei welchem der Piezoaktor in einem als zweiteilige Hülse ausgebildetenVentilgehäuseangeordnet ist, dessen Hülsenteilekoaxial zueinander liegen und aus verschiedenen Werkstoffen mitunterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizientenbestehen. In einem Ausführungsbeispielist ein unterer Hülsenteil aus üblichemStahl gefertigt, währendein oberer Hülsenteilaus Invar hergestellt ist. Damit ist es möglich, eine annähernd gleicheLängenausdehnungdes im Wesentlichen aus Keramik bestehenden Piezoaktors einerseitsund des zweiteiligen Ventilgehäusesandererseits zu erhalten, so dass die Summe der Wärmedehnungendieser Hülsenteileder Wärmedehnung desPiezoaktors entspricht. Vorteilhaft können damit temperaturabhängige Änderungendes axialen Abstands zwischen einem Aktorboden und einem in Wirkverbindungdamit stehenden Verschlussstück relativklein gehalten werden. Nachteilig ist bei dieser Lösung jedochdie mangelnde Flexibilitätder Temperaturkompensation, da die beschriebene Werkstoffkombinationund Gehäusekonstruktionnur eine bestimmte Abhängigkeitzwischen Temperatur und Längenänderungder Piezokeramik kompensieren kann. Ferner ist das zweiteilige,mehrere Materialien kombinierende Ventilgehäuse aufwändiger herzustellen im Vergleichzu einem aus nur einem Material gefertigten Gehäuse.From the DE 195 38 791 C2 a piezo control valve for fuel injection systems is known in which the piezoelectric actuator is arranged in a valve housing designed as a two-part sleeve, the sleeve parts are coaxial with each other and consist of different materials with different thermal expansion coefficients. In one embodiment, a lower sleeve part is made of ordinary steel while an upper sleeve part is made of Invar. This makes it possible to obtain an approximately equal length extension of the essentially ceramic piezoelectric actuator on the one hand and the two-part valve housing on the other hand, so that the sum of the thermal expansions of these sleeve parts corresponds to the thermal expansion of the piezoactuator. Advantageously, temperature-dependent changes of the axial distance between an actuator base and a closure piece operatively connected therewith can thus be kept relatively small. A disadvantage of this solution, however, is the lack of flexibility of the temperature compensation, since the material combination and housing construction described can only compensate for a certain dependence between temperature and change in length of the piezoceramic. Furthermore, the two-piece valve housing combining several materials is more complicated to produce compared to a housing made of only one material.
    [0006] Ausder DE 101 30 857A1 ist ein elektronischer Kompensator für einen piezoelektrischen Stellantriebbekannt. Zur Kompensation der Wärmeausdehnungbei unterschiedlichen Betriebsbedingungen wird die Größe einesaxialen Spalts im Bereich einer Wirkverbindung zwischen einem alsKappe ausgebildeten Aktorboden und einem als Schaft ausgebildetenStellglied mittels einer Abtastspule gemessen und über einenRegelkreis kompensiert. Diese Kompensation erfolgt durch Ansteuerungeines hierfür vorgesehenenSatzes von mehreren Sätzenvon piezoelektrischen Elementen eines Piezostapels. Nachteilig istjedoch der zusätzlicheAufwand, der fürdie Erfassung, Auswertung und Regelung der Spaltgröße erforderlichist.From the DE 101 30 857 A1 An electronic compensator for a piezoelectric actuator is known. To compensate for the thermal expansion under different operating conditions, the size of an axial gap in the region of an operative connection between an actuator base designed as a cap and an actuator designed as a shaft is measured by means of a scanning coil and compensated via a control loop. This compensation takes place by driving a set of several sets of piezoelectric elements of a piezo stack provided for this purpose. However, a disadvantage is the additional effort required for the detection, evaluation and control of the gap size.
    [0007] Schließlich istaus der DE 199 09106 A1 ein temperaturkompensierter Stellantrieb mit einemPiezoaktor bekannt, der in einem aus drei Hülsen bestehenden Gehäuse angeordnetist. Diese Hülsensind form- und/oder kraftschlüssigineinander gesteckt und zu einem einzigen Bauteil verbunden. DieWerkstoffkombination der drei Hülsenist hierbei so gewählt,dass deren thermische Ausdehnung an die des Piezoaktors angepasstist. Nachteilig ist bei dieser Lösungjedoch wieder eine eingeschränkteFlexibilitätder Temperaturkompensation zur Anpassung an abgeänderte Stellantriebskonstruktionen.Ferner ist die Bildung des Gehäusesaus drei ineinander gesteckten Hülsenrelativ aufwändigin der Werkstoffbearbeitung und Montage.Finally, out of the DE 199 09 106 A1 a temperature-compensated actuator with a piezoelectric actuator known, which is arranged in a housing consisting of three sleeves. These sleeves are positively and / or non-positively inserted into one another and connected to form a single component. The material combination of the three sleeves is chosen so that their thermal expansion is adapted to that of the piezoelectric actuator. A disadvantage of this solution, however, again limited flexibility of the temperature compensation for adaptation to modified actuator designs. Furthermore, the formation of the housing of three nested sleeves is relatively expensive in material processing and assembly.
    [0008] Eineauf internen betrieblichen Kenntnissen der Anmelderin beruhendeLösungzur Temperaturkompensation besteht darin, das Stellantriebgehäuse, welchesden im Wesentlichen aus Keramik bestehenden Piezoaktor enthält, vollständig auseiner Eisen-Nickel-Legierung mit einem sehr kleinen thermischen Ausdehnungskoeffizientenherzustellen. Es hat sich hierbei jedoch herausgestellt, dass diethermischen Ausdehnungsunterschiede, die zu der nachteiligen Änderungder axialen Lageverhältnisseim Bereich der Wirkverbindung führen,dadurch überkompensiertwerden. Um diese Überkompensation zubeseitigen, ist es z. B. möglich,anstelle eines aus Stahl hergestellten Stellglieds (Ventilkolben)ein Stellglied aus einem Werkstoff vorzusehen, der gegenüber Stahleinen kleineren thermischen Ausdehnungskoeffizienten besitzt (z.B. Cermet). Letztere Maßnahmeführt jedochwieder zu höherenMaterial- und/oderBearbeitungskosten fürdas Stellglied und wieder zu einer mangelnden Flexibilität hinsichtlich derAnpassung der Temperaturkompensation an die konkrete Installationsumgebungund Stellantriebskonstruktion.A temperature compensation solution based on Applicant's internal operational knowledge is to make the actuator housing, which contains the substantially ceramic piezoelectric actuator, entirely of an iron-nickel alloy having a very small coefficient of thermal expansion. It has been found, however, that the thermal expansion differences, which lead to the adverse change in the axial positional relationships in the region of the active compound, thereby overcompensated. To this overcompensation to eliminate it is z. For example, it is possible to provide, instead of a steel-made actuator (valve piston), an actuator made of a material which has a smaller thermal expansion coefficient than steel (eg cermet). However, the latter measure again leads to higher material and / or processing costs for the actuator and again to a lack of flexibility with regard to the adaptation of the temperature compensation to the actual installation environment and Stellantriebskonstruktion.
    [0009] Esist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem Stellantriebder eingangs erwähnten Arteine kostengünstigeund einfache Temperaturkompensation zu ermöglichen.Itis an object of the present invention, in an actuatorof the type mentioneda cost-effectiveand to allow easy temperature compensation.
    [0010] DieseAufgabe wird gelöstmit einem Stellantrieb nach Anspruch 1. Die abhängigen Ansprüche betreffenvorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.TheseTask is solvedwith an actuator according to claim 1. The dependent claims relateadvantageous developments of the invention.
    [0011] Beidem erfindungsgemäßen Stellantriebist vorgesehen, dass eine Außenumfangsfläche derGehäuseanordnungwenigstens eine Aussparung aufweist, in welcher axial passend odermit geringfügigemaxialen Spiel wenigstens ein Schubteil aufgenommen ist, welchesaus einem Material gebildet ist, das einen größeren thermischen Ausdehnungskoeffizientenbesitzt als das der Aussparung benachbarte Material der Gehäuseanordnung.Damit ist es in einfacher Weise möglich, den thermischen Ausdehnungskoeffizientendes Gehäusematerials "künstlich zu erhöhen", da das oder dieSchubteile zumindest ab einer be stimmten Temperatur eine zusätzliche Dehnungder Gehäuseanordnungin Axialrichtung bewirken. Damit ist es insbesondere möglich, ein sehreinfach aus einem einzigen Material wie die erwähnte Eisen-Nickel-Legierungaufgebautes, jedoch an sich hinsichtlich der verwendeten Piezokeramik überkompensiertesGehäusedurch entsprechende Gestaltung und Materialauswahl des oder derSchubteile zu optimieren.atthe actuator according to the inventionis provided that an outer peripheral surface ofhousing arrangementhas at least one recess in which axially matching orwith slightaxial play at least one thrust part is added, whichis formed of a material having a larger coefficient of thermal expansionhas as the recess of the adjacent material of the housing assembly.This makes it possible in a simple manner, the thermal expansion coefficientof the housing material "artificially increase," as that or theShear parts at least from a certain temperature be an additional stretchthe housing arrangementeffect in the axial direction. This makes it possible in particular, a verysimply from a single material like the mentioned iron-nickel alloyconstructed, but in itself overcompensated with respect to the piezoceramic usedcasingby appropriate design and material selection of the orTo optimize push parts.
    [0012] DerBegriff "axial passendoder mit geringfügigemaxialen Spiel" bedeutethierbei, dass die dehnende Wirkung des Schubteils ab einer Grenztemperatureinsetzt, die nicht überhalbder im Betrieb zu erwartenden Maximaltemperatur liegt. Wenn diese Grenztemperaturunterhalb der in der Praxis zu erwartenden Minimaltemperatur liegt,so wirkt das betreffende Schubteil permanent im Sinne einer axialen Dehnungder Gehäuseanordnung.Wenn die Grenztemperatur dagegen innerhalb des in der Praxis zu erwartendenTemperaturbereiches liegt, so gibt es einen Temperaturbereich ohnezusätzlicheDehnungswirkung (unterhalb der Grenztemperatur) und einen Betriebsbereichmit der zusätzlichenDehnungswirkung (überder Grenztemperatur).Of theTerm "axially fittingor with slightaxial play "meansHere, that the stretching effect of the pushing part from a limit temperaturewhich does not exceed halfthe expected during operation maximum temperature is. If this limit temperatureis below the expected minimum temperature in practice,Thus, the relevant thrust part permanently acts in the sense of an axial stretchingthe housing arrangement.If the limit temperature, however, within the expected in practiceTemperature range is, so there is a temperature range withoutadditionalStrain effect (below the limit temperature) and an operating rangewith the additionalStretching effect (overthe limit temperature).
    [0013] Dererfindungsgemäße Stellantriebfindet eine vorteilhafte Verwendung z. B. für einen Kraftstoffinjektoreines Common-Rail-Dieseleinspritzsystems,da die beim Betrieb derartiger Systeme auftretenden großen Temperaturschwankungen(typisch z. B. von –40°C bis +160°C) durchdas oder die Schubteile gut gehandhabt werden können.Of theactuator according to the inventionfinds an advantageous use z. B. for a fuel injectora common rail diesel injection system,because the large temperature fluctuations that occur during the operation of such systems(typically, for example, from -40 ° C to + 160 ° C)the one or more push parts can be handled well.
    [0014] BeiInstallationsumgebungen, in denen die Wirkverbindung zwischen Aktorbodenund Stellglied einen gewissen Leerhub des Piezoaktors vorsieht, derz. B. durch einen axialen Spalt zwischen Aktorboden und Stellgliedoder zwischen anderen Kom ponenten im Wirkungsweg zwischen Piezoaktorund zu verstellender Einrichtung realisiert wird, ist es vorteilhaftmöglich,diesen Leerhub überden gesamten in der Praxis genutzten Temperaturbereich wenigstens annähernd konstantzu halten. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Stellantriebsbesteht darin, dass die Anzahl, Anordnung und Gestaltung der Aussparungen)und des bzw. der darin aufgenommenen Schubteile flexibel an dieKonstruktion und Temperaturcharakteristik der übrigen Stellantriebkomponentenangepasst werden können.Somit ist es insbesondere möglich,bei Änderungenim Aufbau des Piezoaktors von Ausführung zu Ausführung, dieein geändertesthermisches Ausdehnungsverhalten mit sich bringen können, mitvergleichsweise geringem konstruktiven Aufwand die gewünschte Temperaturkompensationanzupassen. Eine solche Anpassung kann beispielsweise erfolgen durchgeringfügige Änderungenbei der Formgebung und Dimensionierung der Aussparungen und derSchubteile.atInstallation environments in which the operative connection between actuator floorand actuator provides a certain idle stroke of the piezoelectric actuator, thez. B. by an axial gap between the actuator base and actuatoror between other components in the path of action between the piezoactuatorand realized to be adjusted device, it is advantageouspossible,over this idle strokethe entire temperature range used in practice at least approximately constantto keep. Another advantage of the actuator according to the inventionis that the number, arrangement and design of the recesses)and the one or more therein received push parts flexible to theConstruction and temperature characteristics of the other actuator componentscan be adjusted.Thus, it is possible in particularin case of changesin the structure of the piezoelectric actuator from execution to execution, thea changed onethermal expansion behavior can bring, withcomparatively low design effort the desired temperature compensationadapt. Such an adaptation can be done for example byminor changesin the shaping and dimensioning of the recesses and theSliding parts.
    [0015] Dieprinzipiell denkbare Verwendung eines hinsichtlich des thermischenAusdehnungskoeffizienten speziell gewählten und mithin eher teurenund unter Umständenaufwändigzu bearbeitenden Stellglieds, z. B. aus Cermet, ist entbehrlich.Vielmehr kann kostengünstigfür dasStellglied eine Herstellung größtenteilsz. B. aus Stahl vorgesehen sein, wobei das Stellglied beispielsweiseder Ventilbetätigungskolbeneines Hydraulikventils sein kann, welches sich an dem zweiten Endeder Gehäuseanordnungbefindet oder sich daran anschließt.Thein principle conceivable use of a thermalExpansion coefficients specially selected and therefore rather expensiveand possiblycostlyto be processed actuator, z. B. from cermet, is unnecessary.Rather, it can be inexpensivefor theActuator a manufacturing mostlyz. B. be provided from steel, wherein the actuator, for examplethe valve actuating pistona hydraulic valve may be located at the second endthe housing arrangementis located or attached to it.
    [0016] Beidem erfindungsgemäßen Stellantriebergibt sich eine vergrößerte Freiheitin der Werkstoffauswahl der Bauteile des Stellantriebs sowie damit verbundenerKomponenten, was vor allem hinsichtlich des Aspekts der Kosteneinsparungsowie des Aspekts der Flexibilitätbei der Konstruktion interessant ist. Die mittels der Schubteilebewirkbare große undindividuell an die Gesamtkonstruktion anpassbare Längenänderungin Axialrichtung ermöglichtes, bei der Konstruktion der im Gehäuseinneren befindlichen Stellantriebskomponentenderen thermische Eigenschaften weitgehend außer Acht zu lassen.atthe actuator according to the inventionThis results in an increased freedomin the selection of materials of the components of the actuator and relatedComponents, especially considering the aspect of cost savingsand the aspect of flexibilityinteresting in the construction. The by means of the pushing partsrealizable big andIndividually adaptable to the overall construction length changeallowed in the axial directionit, in the design of the inside of the actuator actuator componentstheir thermal properties are largely ignored.
    [0017] Einefertigungstechnisch einfache Festlegung des Gehäusekopfes am ersten Ende derGehäuseanordnunglässt sichz. B. durch ein Verschweißeneines Abschnitts des Gehäusekopfesmit der aus Metall oder einer Metalllegierung gebildeten Gehäuseanordnungerreichen.A manufacturing technology simple Festle tion of the housing head at the first end of the housing assembly can be z. B. by welding a portion of the housing head with the housing assembly formed of metal or a metal alloy.
    [0018] Ineiner bevorzugten Ausführungsformist der Piezoaktor als ein in Axialrichtung langgestreckter Piezoelementstapelausgebildet. Damit lässtsich vorteilhaft eine vergleichsweise große axiale Längenänderung bei der Ansteuerungdes Aktors bewirken. Die andererseits mit zunehmender Größe des Piezoaktorsin Axialrichtung tendenziell zunehmenden thermisch bedingten Ausdehnungsunterschiedein Axialrichtung könnenhierbei durch das oder die Schubteile kompensiert werden.Ina preferred embodimentis the piezoelectric actuator as an elongated piezoelectric element stack in the axial directioneducated. Leave itadvantageous a comparatively large axial length change in the controlcause the actor. On the other hand, with increasing size of the piezoelectric actuatorin the axial direction tends to increase thermally induced expansion differencesin the axial direction canbe compensated by the one or more push parts.
    [0019] DieErfindung ist besonders interessant für Gehäusekonstruktionen mit einemvergleichsweise kleinen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, der durchdie Schubteilanordnung auf ein gewünschtes Ausmaß vergrößert werdenkann. In einer Ausführungsformist daher vorgesehen, dass das der Aussparung benachbarte Materialder Gehäuseanordnungeinen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von weniger als 5×10–6 1/Kbesitzt. Auch ist es zumeist von Vorteil, wenn das der Aussparungbenachbarte Material der Gehäuseanordnungeinen thermischen Ausdehnungskoeffizienten besitzt, der kleiner alsder thermische Ausdehnungskoeffizient des Piezoaktors ist. Beispielsweisekann die Gehäuseanordnungwenigstens teilweise, insbe sondere größtenteils oder sogar im Wesentlichenvollständigaus einer Eisen-Nickel-Legierung hergestellt sein.The invention is particularly interesting for housing designs with a comparatively small coefficient of thermal expansion, which can be increased to a desired extent by the thrust member assembly. In one embodiment, it is therefore provided that the material of the housing arrangement adjacent to the recess has a coefficient of thermal expansion of less than 5 × 10 -6 1 / K. Also, it is usually advantageous if the recess of the adjacent material of the housing assembly has a thermal expansion coefficient which is smaller than the thermal expansion coefficient of the piezoelectric actuator. For example, the housing assembly may be at least partially, in particular special mostly or even substantially completely made of an iron-nickel alloy.
    [0020] Demgegenüber istes fürdas Schubteil in vielen Anwendungen bevorzugt, einen thermischen Ausdehnungskoeffizientenvon mehr als 5×10–6 1/K vorzusehen.Hierfüreignet sich beispielsweise die Verwendung von Stahl.In contrast, in many applications it is preferred for the pusher to provide a thermal expansion coefficient greater than 5 × 10 -6 1 / K. For this example, the use of steel is suitable.
    [0021] Esist nicht ausgeschlossen, mehrere, identisch oder unterschiedlichgeformte Aussparungen vorzusehen, in welchen jeweils ein oder mehrere Schubteileaufgenommen werden. Bei Verwendung mehrerer Schubteile können diesesich sogar hinsichtlich des Materials und/oder dem axialen Spiel (unddamit der erwähntenGrenztemperatur) unterscheiden. Bei Anordnung mehrerer Aussparungen und/oderSchubteile ist es in der Praxis zur Vermeidung einer über denUmfang betrachtet ungleichmäßigen Dehnung,die zu einer Krümmungder Gehäuselängsachseführenwürde,bevorzugt, die axiale Schubwirkung in Umfangsrichtung betrachtetmöglichstgleichmäßig vorzusehen.Dies entspricht einer gleichmäßigen Verteilungvon Schubteilen in Umfangsrichtung. So ist es beispielsweise denkbar,eine in Umfangsrichtung äquidistanteAnordnung mehrerer, jeweils mit einem Schubteil versehener Aussparungenvorzusehen, welche dann sogar die gesamte Wandung des hülsenförmigen Gehäuses durchsetzenkönnen.Itis not excluded, several, identical or differentto provide shaped recesses, in each of which one or more thrust partsbe recorded. If you use more than one pusher parts, you caneven with regard to the material and / or the axial play (andso that mentionedLimit temperature). When arranging several recesses and / orPusher parts is in practice to avoid over theScope considers uneven strain,which leads to a curvaturethe housing longitudinal axisto leadwould,preferred, the axial thrust effect viewed in the circumferential directionpreferablyto provide evenly.This corresponds to a uniform distributionof shear parts in the circumferential direction. So it is conceivable, for examplea circumferentially equidistantArrangement of several, each provided with a sliding part recessesprovide, which then enforce even the entire wall of the sleeve-shaped housingcan.
    [0022] Ineiner bevorzugten Ausführungsformist vorgesehen, dass die Aussparung in Umfangsrichtung ringförmig geschlossenumlaufend ausgebildet ist. In einer solchen Umfangsnut sind dannaus fertigungstechnischen Gründenbevorzugt mehrere schalenförmigeSchubteile aufgenommen. Insbesondere können in einer solchen umlaufendenAussparung zwei schalenförmigeSchubteile aufgenommen werden, welche sich zusammen im Wesentlichenum den ganzen Umfang erstrecken. Damit kann eine besonders gleichmäßige axialeDehnungswirkung gewährleistetwerden.Ina preferred embodimentit is provided that the recess is closed annularly in the circumferential directionis formed circumferentially. In such a circumferential groove are thenfor manufacturing reasonsprefers several bowl-shapedShear parts added. In particular, in such a circulatingRecess two bowl-shapedShear parts are received, which together essentiallyextend around the entire circumference. This can be a particularly uniform axialStretching guaranteedbecome.
    [0023] ImHinblick auf eine großflächige Einleitung deraxialen Schubkraft ist es bevorzugt, wenn an einem oder beiden axialenEnden der Aussparung eine sich im Wesentlichen radial erstreckendeAnschlagflächefür dasdarin aufgenommene Schubteil vorgesehen ist.in theWith regard to a large-scale introduction ofaxial thrust force, it is preferred if at one or both axialEnds of the recess is a substantially radially extendingstop surfacefor theit is provided in the incorporated thrust part.
    [0024] Ineiner bevorzugten Ausführungsformist das Schubteil in die Aussparung eingepresst. Alternativ kanndas Schubteil bei der Herstellung des Stellantriebs mit axialemSpiel in die Aussparung eingesetzt werden und dann gegen einen Austrittaus der Aussparung gesichert werden.Ina preferred embodimentis the pushing part pressed into the recess. Alternatively, you canthe thrust part in the manufacture of the actuator with axialGame are inserted into the recess and then against an exitbe secured from the recess.
    [0025] Einnicht bei allen im Betrieb zu erwartenden Temperaturen mit Passungin der Aussparung aufgenommenes Schubteil kann an einem Austrittaus der Aussparung beispielsweise dadurch gesichert werden, dassein Abschnitt des Schubteils mit der Gehäuseanordnung verklebt oderverschweißtwird.Onenot at all expected temperatures in operation with fitIn the recess recorded thrust part can at an exitbe secured from the recess, for example, by thata portion of the pusher glued to the housing assembly orweldedbecomes.
    [0026] ZurSicherstellung einer ausreichenden zusätzlichen Dehnung ist es invielen Anwendungsfällenbevorzugt, wenn der Anteil an ausgesparter Außenumfangsfläche bezogenauf die gesamte Außenumfangsfläche im Bereichvon 20% bis 80% liegt und/oder die maximale Tiefe jeder Aussparungim Bereich von 20% bis 80% liegt.toEnsuring a sufficient additional stretch is there inmany applicationspreferred when the proportion of recessed outer peripheral surface referredon the entire outer peripheral surface in the areafrom 20% to 80% and / or the maximum depth of each recessranging from 20% to 80%.
    [0027] DieErfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug aufdie beigefügtenZeichnungen näherbeschrieben. Es stellen schematisch dar:TheInvention will be described below with reference to an embodiment with reference tothe attachedDrawings closerdescribed. They represent schematically:
    [0028] 1 eineperspektivische Ansicht eines hülsenförmigen Stellantriebgehäuses gemäß einer erstenAusführungsform, 1 a perspective view of a sleeve-shaped actuator housing according to a first embodiment,
    [0029] 2 einenAxiallängsschnittdes Gehäuses, 2 an axial longitudinal section of the housing,
    [0030] 3 eineGrafik zur Veranschaulichung des Temperaturverhaltens des Gehäuses, 3 a graphic illustrating the temperature behavior of the housing,
    [0031] 4 eineperspektivische Ansicht eines hülsenförmigen Stellantriebgehäuses gemäß einer zweitenAusführungsform, 4 a perspective view of a sleeve-shaped actuator housing according to a second embodiment,
    [0032] 5 einenAxiallängsschnittdes Gehäuses,und 5 a axial longitudinal section of the housing, and
    [0033] 6 eineGrafik zur Veranschaulichung des Temperaturverhaltens des Gehäuses. 6 a graphic illustrating the temperature behavior of the housing.
    [0034] Die 1 und 2 veranschaulichendie Gestaltung eines Gehäuses 12 einespiezoelektrischen Stellantriebs, der eine obere Baugruppe einer Kraftstoffinjektoreinheitbildet, die in ihrem unteren Bereich ein Kraftstoffeinspritzventilfür eineBrennkraftmaschine aufweist.The 1 and 2 illustrate the design of a housing 12 a piezoelectric actuator forming an upper assembly of a fuel injector unit having in its lower portion a fuel injection valve for an internal combustion engine.
    [0035] Dashülsenartige,hier hohlzylindrisch dargestellte Gehäuse 12 besitzt eineLängsachseL, die von einem oberen Ende 14 des Gehäuses zu einem unteren Ende 16 desGehäusesverläuft.The sleeve-like, here hollow cylindrical housing 12 has a longitudinal axis L, that of an upper end 14 of the housing to a lower end 16 of the housing runs.
    [0036] Außer demGehäuse 12 umfasstder Stellantrieb in an sich bekannter Weise folgende im Gehäuseinnerenangeordnete Komponenten (nicht dargestellt): einen Piezoaktor, derfür eineLängenänderungin Axialrichtung L ansteuerbar ist, einen am oberen Ende 14 desGehäuses 12 angeschweißten Gehäusekopf,an welchem sich das obere Ende des Piezoaktors in Axialrichtungabstützt,einen in Axialrichtung bewegbar geführten Aktorboden, an welchem sichdas untere Ende des Piezoaktors in Axialrichtung abstützt undwelcher in Wirkverbindung mit einem in Axialrichtung bewegbarenVentilkolben des Einspritzventils steht. Der Ventilkolben befindetsich etwa auf Höhedes unteren Gehäuseendes 16. Über eineWirkverbindung wird eine Axiallängenänderung desPiezoaktors von der Bodenplatte auf den Ventilkolben übertragen.Except the case 12 the actuator comprises in a conventional manner the following components (not shown) arranged inside the housing: a piezoactuator which can be activated for a change in length in the axial direction L, one at the upper end 14 of the housing 12 welded housing head on which the upper end of the piezoelectric actuator is supported in the axial direction, an axially movable guided actuator base on which the lower end of the piezoelectric actuator is supported in the axial direction and which is in operative connection with an axially movable valve piston of the injection valve. The valve piston is located approximately at the level of the lower housing end 16 , Via an operative connection, an axial length change of the piezoactuator is transmitted from the bottom plate to the valve piston.
    [0037] ImBetrieb der Kraftstoffinjektoreinheit kommt es bei einer Temperaturänderungder Installationsumgebung zu thermischen Formänderungen der einzelnen Komponenten.In nachfolgend beschriebener Weise wird jedoch vermieden, dass durchTemperaturvariationen hervorgerufene Formänderungen die Leistungseigenschaftenund die Ansteuercharakteristik des Stellantriebs bzw. des damitbetätigtenEinspritzventils wesentlich verändern, insbesondereim Sinne einer axialen Verschiebung der Positionen des Aktorbodensund/oder des Ventilkolbens wirken.in theOperation of the fuel injector unit occurs at a temperature changethe installation environment to thermal deformations of the individual components.In the manner described below, however, is avoided byTemperature variations caused shape changes the performance characteristicsand the driving characteristic of the actuator or the soactuatedSubstantially change injection valve, in particularin the sense of an axial displacement of the positions of the actuator baseand / or the valve piston act.
    [0038] EineAußenumfangsfläche 18 desStellantriebgehäuses 12 istmit einer Aussparung in Form einer ringförmig umlaufenden Nut 20 versehen,in welcher zwei identisch ausgebildete Hälften eines Schubringes 22 eingepresstwurden.An outer peripheral surface 18 of the actuator housing 12 is with a recess in the form of an annular circumferential groove 20 provided, in which two identically formed halves of a push ring 22 were pressed.
    [0039] DasGehäuse 12 isthierbei aus einer Eisen-Nickel-Legierung mit einem sehr niedrigenthermischen Ausdehnungskoeffizienten hergestellt, wohingegen derSchubring bevorzugt aus einer Metalllegierung mit einem demgegenüber größeren thermischenAusdehnungskoeffizienten (hier: Stahl) hergestellt ist. Die ohneVorsehen des Schubrings 22 im Hinblick auf die Temperaturkompensation(insbesondere abhängigvon dem fürden Piezoaktor im Gehäuseinnerenverwendeten Material) zu kleine Wär meausdehnung der Eisen-Nickel-Legierungwird durch die Integration des Schubringes 22 aus Stahl effektivvergrößert. Durchdas Verpressen bei einer Temperatur, die niedriger liegt als dieim Betrieb zu erwartende Minimaltemperatur, wird ein bei allen Betriebstemperaturenfester Sitz der beiden Halbschalen und damit eine stetige Längenänderungdes Gehäuses 12 mitder Temperatur gewährleistet.The housing 12 is made of an iron-nickel alloy with a very low coefficient of thermal expansion, whereas the thrust ring is preferably made of a metal alloy with a comparatively larger thermal expansion coefficient (here: steel). The without provision of the thrust ring 22 With regard to the temperature compensation (in particular depending on the material used for the piezoelectric actuator inside the housing) too small heat meausdehnung of the iron-nickel alloy is due to the integration of the thrust ring 22 effectively made of steel. By pressing at a temperature lower than expected in the operation minimum temperature, a firm at all operating temperatures seat of the two half-shells and thus a constant change in length of the housing 12 guaranteed with the temperature.
    [0040] Einnachteiliges Temperaturverhalten des Stellantriebs ist also durchIntegration des Schubrings 22 am Gehäuse 12 beseitigt.An adverse temperature behavior of the actuator is thus by integration of the thrust ring 22 on the housing 12 eliminated.
    [0041] Durchdie Verwendung des Schubrings 22 kommt es zu einer vergrößerten Freiheitin der Werkstoffwahl der Komponenten des Stellantriebs sowie derdamit betätigtenEinrichtung. Vorteilhaft kann das Gehäuse 12 einteilig ausgebildetsein.By using the push ring 22 There is an increased freedom in the choice of materials of the components of the actuator and the device operated therewith. Advantageously, the housing 12 be formed in one piece.
    [0042] Solltesich das thermische Ausdehnungsverhalten der verwendeten Piezokeramikproduktionsbedingt ändern,so kann die Geometrie der Nut 20 in einfacher Weise denneuen Erfordernissen angepasst werden.If the thermal expansion behavior of the piezoceramic used change due to production, then the geometry of the groove 20 be easily adapted to the new requirements.
    [0043] 3 veranschaulichtdie auf die Gesamtlänge(L0) bezogenen Längenänderungen (ΔL) der verschiedenen Gehäusekomponentenin Abhängigkeitvon der Temperatur (T). 3 illustrates the length changes (ΔL) of the various housing components relative to the total length (L 0 ) as a function of the temperature (T).
    [0044] DieLinie A veranschaulicht die vergleichsweise große Ausdehnung des Schubringmaterials (Stahl)bei steigender Temperatur (T).TheLine A illustrates the comparatively large extent of the thrust ring material (steel)at rising temperature (T).
    [0045] Demgegenüber istder durch die Linie B dargestellte Verlauf der thermischen Ausdehnungfür das übrige Gehäusematerial(Eisen-Nickel-Legierung) wesentlich flacher.In contrast, isthe course of the thermal expansion represented by the line B.for the remaining housing material(Iron-nickel alloy) much flatter.
    [0046] Derfür dieGehäusekonstruktioninsgesamt resultierende Ausdehnungskoeffizient liegt nun zwischenden Ausdehnungskoeffizienten dieser beiden Werkstoffe (Linien Aund B), so dass sich der durch eine Linie C dargestellte Verlaufder thermischen Ausdehnung in Abhängigkeit von der Betriebstemperaturergibt. Dieser Verlauf ist im Sinne einer optimierten Temperaturkompensationdes Stellantriebs vorgesehen.Of thefor thehousing constructionTotal resulting coefficient of expansion is now betweenthe coefficient of expansion of these two materials (lines Aand B), so that the course represented by a line Cthe thermal expansion as a function of the operating temperatureresults. This course is in the sense of optimized temperature compensationprovided the actuator.
    [0047] Dieresultierende Wärmeausdehnunggemäß LinieC hängtjedoch nicht nur von den verwendeten Werkstoffen ab sondern auchvon der Geometrie der Nut 20 sowie des darin aufgenommenen Schubteils 22.Mithin kann vorteilhaft eine Anpassung des resultierenden Wärmedehnungsverlaufs aucherfolgen durch geeignete Wahl einer Breite der Nut 20,welche der HöheH des aus den Halbschalen gebildeten Schubrings 22 (vgl. 2)entspricht, sowie durch geeignete Wahl der Tiefe dieser Nut 20 (d. h.der Aufteilung der Querschnittsfläche der Gehäusewandung auf die beiden Werkstoffe).However, the resulting thermal expansion according to line C does not depend solely on the use but also on the geometry of the groove 20 as well as the included therein thrust part 22 , Consequently, advantageously, an adaptation of the resulting thermal expansion curve can also take place by a suitable choice of a width of the groove 20 , which is the height H of the thrust ring formed by the half shells 22 (see. 2 ), and by appropriate choice of the depth of this groove 20 (ie the division of the cross-sectional area of the housing wall on the two materials).
    [0048] Beider in diesem Beispiel vorgesehenen Werkstoffauswahl verändert dasVorsehen des Schubringes 22 das elastische Verhalten nurwenig, da beide Werkstoffe E-Module in der gleichen Größenordnungbesitzen. Durch die vorgenommene Wahl der Gestaltungsparameter lässt sichin einfacher Weise sicherstellen, dass über den gesamten Betriebstemperaturbereich(hier: 200 K) die Belastung des Gehäuses 12 im Bereichder Nut die Streckgrenze desselben nicht erreicht.In the material selection provided in this example, the provision of the thrust ring changes 22 the elastic behavior only a little, since both materials have e-modules of the same order of magnitude. By the choice made of the design parameters can be ensured in a simple manner that over the entire operating temperature range (here: 200 K), the burden of the housing 12 in the groove the yield strength of the same is not reached.
    [0049] Für die Parameterdes dargestellten Stellantriebgehäuses seien lediglich als Beispielfolgende Werte genannt: Gehäuselänge in AxialrichtungL: 39 mm Tiefe der Nut 20: 0,9 mm Breite derNut 20: 10 mm Gehäuse 12:aus Ni36, Ausdehnungskoeffizient: 1×10–6 1/K Halbschalen:aus rostfreiem Stahl, Ausdehnungskoeffizient: 16×10–6 1/K ResultierenderAusdehnungskoeffizient der Gehäusekonstruktion:2, 6×10–6 1/KFor the parameters of the illustrated actuator housing, the following values are given by way of example only: Housing length in axial direction L: 39 mm Depth of the groove 20 : 0.9 mm Width of the groove 20 : 10 mm casing 12 : Ni36, coefficient of expansion: 1 × 10 -6 1 / K Half shells: stainless steel, coefficient of expansion: 16 × 10 -6 1 / K Resulting expansion coefficient of the housing construction: 2, 6 × 10 -6 1 / K
    [0050] Beider nachfolgenden Beschreibung eines weiteren Ausführungsbeispielsder Erfindung werden füranaloge Komponenten die gleichen Bezugszahlen verwendet, jeweilsergänztdurch den kleinen Buchstaben "a". Dabei wird im Wesentlichennur auf die Unterschiede zu dem mit Bezug auf die 1 bis 3 bereitsbeschriebenen Ausführungsbeispiel eingegangenund im Übrigenhiermit ausdrücklichauf die obige Beschreibung zu den 1 bis 3 verwiesen.In the following description of a further embodiment of the invention, the same reference numerals are used for analogous components, in each case supplemented by the small letter "a". It is essentially only on the differences to that with respect to the 1 to 3 already described embodiment and, moreover, hereby expressly to the above description of the 1 to 3 directed.
    [0051] Die 4 bis 6 sindden 1 bis 3 entsprechende Darstellungeneiner modifizierten Ausführungsform,bei welcher eine in einer Außenumfangsfläche 18a vorgeseheneNut 20a eine Breite besitzt, welche die Höhe H einesSchubringes 22a um ein gewisses Ausmaß (axiale Spaltbreite S) übersteigt.Bis zu einer bestimmten Grenztemperatur (hier: 50°C) existiertdieser Spalt zwischen dem axial oberen Ende des Schubringes 22a unddem axial benachbarten Ende der Aussparung 20a auch imBetrieb des Stellantriebs. Bei Annäherung an diese Grenztemperaturverringert sich die Spaltbreite S allmählich, um bei der Grenztemperaturvon 50°CNull zu werden. Dies ist diejenige Temperatur, bei deren Überschreitungdie Schubwirkung des Schubringes 22a einsetzt. Wie es aus 6 ersichtlichist, entspricht die fürdie Gehäusekonstruktioninsgesamt resultierende Wärmeausdehnung(Linie C) zunächst derWärmeausdehnungdes fürdas Gehäuse 12a verwendetenMaterials (Linie B), um bei Überschreitungder Temperatur von 50°Cnach oben hin abzuweichen.The 4 to 6 are the 1 to 3 corresponding representations of a modified embodiment in which one in an outer peripheral surface 18a provided groove 20a has a width which is the height H of a thrust ring 22a by a certain amount (axial gap width S) exceeds. Up to a certain limit temperature (here: 50 ° C), this gap exists between the axially upper end of the thrust ring 22a and the axially adjacent end of the recess 20a also in the operation of the actuator. When approaching this limit temperature, the gap width S gradually decreases to become zero at the limit temperature of 50 ° C. This is the temperature above which the thrust of the thrust ring 22a starts. Like it out 6 it can be seen, the total resulting thermal expansion (line C) for the housing construction initially corresponds to the thermal expansion of the housing 12a used material (line B) to deviate when exceeding the temperature of 50 ° C at the top.
    [0052] Derbei dieser Ausführungsformvorgesehene geknickte Verlauf der Wärmeausdehnung in Abhängigkeitvon der Temperatur T kann unter Umständen von Vorteil bei einemKraftstoffinjektor einer Brennkraftmaschine sein (Heißstartproblematik).Of thein this embodimentprovided kinked course of thermal expansion in dependencefrom the temperature T may be beneficial at aBe fuel injector of an internal combustion engine (hot start problem).
    [0053] Dieden Schubring 22a bildenden Halbschalen sind an einem Herausfallenaus der Aussparung 20a durch eine Verschweißung gesichert.The the thrust ring 22a forming half-shells are falling out of the recess 20a secured by a weld.
    [0054] Sofernein Dehnungs-Temperatur-Verlauf erwünscht ist, der abweichend vondiesem Ausführungsbeispielmehrere Grenztemperaturen und somit mehrere Knicke aufweist, sokann dies in einfacher Weise z. B. durch Anordnung einer entsprechenden Mehrzahlvon Nuten mit Schubringen realisiert werden. Beispielsweise können zweioder drei axial voneinander beabstandete Umfangsnuten vorgesehen werden.Provideda strain-temperature profile is desired, which deviates fromthis embodimenthas several limit temperatures and thus several kinks, soThis can be done in a simple manner z. B. by arranging a corresponding pluralitybe realized by grooves with thrust rings. For example, twoor three axially spaced circumferential grooves are provided.
    [0055] Dieim Rahmen der Fertigung vorzunehmende Dimensionierung der SpaltbreiteS kann vorteilhaft durch definiertes mechanisches Stauchen des bereitsmit dem Schubring 22a versehenen Gehäuses 12a eingestelltwerden. Dies gelingt z. B. bei der oben erwähnten Werkstoffkombinationbesonders gut, da der E-Modul der Stahlhalbschalen etwas größer alsder E-Modul des Gehäuses 12a ausEisen-Nickel-Legierung ist, so dass sich in Abhängigkeit von der Stauchkraftnach plastischem Stauchen und elastischer Rückfederung ein definierterLuftspalt S einstellt. Die Genauigkeit dieser Einstellung der SpaltbreiteS ist derjenigen einer rein spanenden Bearbeitung des Gehäuses 12a überlegen.The dimensioning of the gap width S to be carried out as part of the production can advantageously be achieved by means of defined mechanical compression of the thrust ring 22a provided housing 12a be set. This succeeds z. As in the above-mentioned material combination particularly good, since the modulus of elasticity of the steel half shells slightly larger than the modulus of elasticity of the housing 12a is made of iron-nickel alloy, so that sets a defined air gap S depending on the compression force after plastic compression and elastic springback. The accuracy of this adjustment of the gap width S is that of a purely machining the housing 12a think.
    权利要求:
    Claims (17)
    [1]
    Stellantrieb für einen Kraftstoffinjektoreiner Brennkraftmaschine, umfassend – eine hülsenförmige Gehäuseanordnung (12)mit einer Axialrichtung (L), die sich zwischen einem ersten undeinem zweiten Ende (14, 16) der Gehäuseanordnungerstreckt, – einenin der Gehäuseanordnung(12) angeordneten und füreine Längenänderungin Axialrichtung (L) ansteuerbaren Piezoaktor, – einenin Axialrichtung (L) festgelegten Gehäusekopf am ersten Ende (14)der Gehäuseanordnung (12),an welchem sich ein erstes Ende des Piezoaktors in Axialrichtungabstützt,und – einenin Axialrichtung (L) bewegbar in der Gehäuseanordnung (12)geführtenAktorboden, an welchem sich ein zweites Ende des Piezoaktors inAxialrichtung abstütztund welcher in Wirkverbindung mit einem zu verstellenden Stellgliedbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenumfangsfläche (18)der Gehäuseanordnung(12) wenigstens eine Aussparung (20) aufweist,in welcher axial passend oder mit geringfügigem axialen Spiel wenigstensein Schubteil (22) aufgenommen ist, welches aus einem Materialgebildet ist, das einen größeren thermischenAusdehnungskoeffizienten besitzt als das der Aussparung (20)benachbarte Material der Gehäuseanordnung(12).Actuator for a fuel injector of an internal combustion engine, comprising - a sleeve-shaped housing arrangement ( 12 ) with an axial direction (L) extending between a first and a second end ( 14 . 16 ) of the housing arrangement extends, - one in the housing arrangement ( 12 ) arranged and for a change in length in the axial direction (L) controllable piezoelectric actuator, - fixed in the axial direction (L) housing head at the first end ( 14 ) of the housing arrangement ( 12 ), on which a first end of the piezoactuator is supported in the axial direction, and - in the axial direction (L) movable in the hous arrangement ( 12 ) guided actuator base on which a second end of the piezoelectric actuator is supported in the axial direction and which can be brought into operative connection with an actuator to be adjusted, characterized in that an outer peripheral surface ( 18 ) of the housing arrangement ( 12 ) at least one recess ( 20 ), in which axially matching or with slight axial clearance at least one sliding part ( 22 ) is formed, which is formed of a material having a larger thermal expansion coefficient than that of the recess ( 20 ) adjacent material of the housing arrangement ( 12 ).
    [2]
    Stellantrieb nach Anspruch 1, wobei der Piezoaktorein in Axialrichtung (L) langgestreckter Piezoelementstapel ist.Actuator according to claim 1, wherein the piezoelectric actuatoris an elongated piezoelectric element stack in the axial direction (L).
    [3]
    Stellantrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobeidas der Aussparung (20) benachbarte Material der Gehäuseanordnung(12) einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von weniger als5×10–6 1/Kbesitzt.Actuator according to one of the preceding claims, wherein the recess ( 20 ) adjacent material of the housing arrangement ( 12 ) has a thermal expansion coefficient of less than 5 × 10 -6 1 / K.
    [4]
    Stellantrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobeidas der Aussparung (20) benachbarte Material der Gehäuseanordnung(12) einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten besitzt,der kleiner als der thermische Ausdehnungskoeffizient des Piezoaktorsist.Actuator according to one of the preceding claims, wherein the recess ( 20 ) adjacent material of the housing arrangement ( 12 ) has a thermal expansion coefficient which is smaller than the thermal expansion coefficient of the piezoelectric actuator.
    [5]
    Stellantrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobeidie Gehäuseanordnung(12) wenigstens teilweise aus einer Eisen-Nickel-Legierung hergestelltist.Actuator according to one of the preceding claims, wherein the housing arrangement ( 12 ) is at least partially made of an iron-nickel alloy.
    [6]
    Stellantrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobeidas Schubteil (22) einen thermischen Ausdehnungskoeffizientenvon mehr als 5×10–6 1/Kbesitzt.Actuator according to one of the preceding claims, wherein the pushing part ( 22 ) has a thermal expansion coefficient of more than 5 × 10 -6 1 / K.
    [7]
    Stellantrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobeidie Aussparung (20) in Umfangsrichtung ringförmig geschlossenumlaufend ausgebildet ist.Actuator according to one of the preceding claims, wherein the recess ( 20 ) is formed in the circumferential direction annularly closed circumferentially.
    [8]
    Stellantrieb nach Anspruch 7, wobei mehrere schalenförmige Schubteilein der Aussparung (20) aufgenommen sind.Actuator according to claim 7, wherein a plurality of shell-shaped pusher parts in the recess ( 20 ) are included.
    [9]
    Stellantrieb nach Anspruch 7 oder 8, wobei zwei schalenförmige Schubteilein der Aussparung (20) aufgenommen sind, welche sich inUmfangsrichtung jeweils im Wesentli chen über den halben Umfang der Aussparung(20) erstrecken.Actuator according to claim 7 or 8, wherein two cup-shaped pusher parts in the recess ( 20 ), which in the circumferential direction in each case in wesentli chen over half the circumference of the recess ( 20 ).
    [10]
    Stellantrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobeian einem axialen Ende der Aussparung (20) eine sich imWesentlichen radial erstreckende Anschlagfläche für das darin aufgenommene Schubteil(22) vorgesehen ist.Actuator according to one of the preceding claims, wherein at one axial end of the recess ( 20 ) a substantially radially extending stop surface for the therein incorporated thrust part ( 22 ) is provided.
    [11]
    Stellantrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobeidas Schubteil (22) in die Aussparung (20) eingepresstist.Actuator according to one of the preceding claims, wherein the pushing part ( 22 ) in the recess ( 20 ) is pressed.
    [12]
    Stellantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 10,wobei das Schubteil (22) mit axialem Spiel (S) in der Aussparung(20) aufgenommen und gegen einen Austritt aus der Aussparunggesichert ist.Actuator according to one of claims 1 to 10, wherein the sliding part ( 22 ) with axial clearance (S) in the recess ( 20 ) is received and secured against escape from the recess.
    [13]
    Stellantrieb nach Anspruch 12, wobei wenigstensein Abschnitt des Schubteils (22) mit der Gehäuseanordnung(12) verschweißtist.Actuator according to claim 12, wherein at least a portion of the pushing part ( 22 ) with the housing arrangement ( 12 ) is welded.
    [14]
    Stellantrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass das Schubteil (22) axial formschlüssig inder Aussparung (20) angeordnet ist.Actuator according to one of the preceding claims, characterized in that the sliding part ( 22 ) axially positively in the recess ( 20 ) is arranged.
    [15]
    Stellantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass das Schubteil (22) axial vorgespanntin der Aussparung (20) angeordnet ist.Actuator according to one of the preceding claims, characterized in that the sliding part ( 22 ) axially biased in the recess ( 20 ) is arranged.
    [16]
    Verwendung eines Stellantriebs nach einem der Ansprüche 1 bis13 zum axialen Verstellen eines Stellglieds, welches zur Übertragungeiner Axiallängenänderungdes Piezoaktors auf das Stellglied in Wirkverbindung mit dem Aktorboden steht,wobei das Stellglied einen thermischen Ausdehnungskoeffizientenvon mehr als 5×10–6 1/Kbesitzt.Use of an actuator according to one of claims 1 to 13 for the axial adjustment of an actuator which is in operative connection with the actuator base for transmitting an axial length change of the piezoelectric actuator to the actuator, wherein the actuator has a thermal expansion coefficient of more than 5 × 10 -6 1 / K has.
    [17]
    Verwendung nach Anspruch 14 für einen Kraftstoffinjektoreines Common-Rail-Dieseleinspritzsystems.Use according to claim 14 for a fuel injectora common-rail diesel injection system.
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    同族专利:
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    WO2006000518A1|2006-01-05|
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    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2006-02-23| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2007-01-04| 8364| No opposition during term of opposition|
    2008-09-04| 8327| Change in the person/name/address of the patent owner|Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH, 30165 HANNOVER, DE |
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    2015-03-26| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|Effective date: 20150101 |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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