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EP1452727A1 - Fuel injector - Google Patents

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Info

Publication number
EP1452727A1
EP1452727A1 EP04003350A EP04003350A EP1452727A1 EP 1452727 A1 EP1452727 A1 EP 1452727A1 EP 04003350 A EP04003350 A EP 04003350A EP 04003350 A EP04003350 A EP 04003350A EP 1452727 A1 EP1452727 A1 EP 1452727A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fuel injection
injection valve
valve according
slave
section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP04003350A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1452727B1 (en
Inventor
Klaus Noller
Michael Huebel
Thomas Gerschwitz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE10360449A external-priority patent/DE10360449A1/en
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1452727A1 publication Critical patent/EP1452727A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1452727B1 publication Critical patent/EP1452727B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/0603Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using piezoelectric or magnetostrictive operating means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/167Means for compensating clearance or thermal expansion

Definitions

  • the invention is based on a fuel injector according to the genus of the main claim.
  • EP 0 477 400 A1 describes an arrangement for an in Adaptive mechanical acting stroke direction Tolerance compensation for a displacement transformer piezoelectric actuator for a fuel injector known.
  • the stroke of the actuator is over a Transfer hydraulic chamber.
  • the hydraulic chamber has one defined leak with a defined leak rate.
  • the hub the actuator is inserted into the Hydraulic chamber initiated and on a slave piston transfer an element to be driven. This element is for example a valve needle Fuel injector.
  • a slave piston is guided in the master cylinder Master cylinder also closes and thereby the Hydraulic chamber forms. There is one in the hydraulic chamber Spring arranged the master cylinder and the slave piston presses apart. If the actuator on the master cylinder one Transmits stroke movement, this stroke movement by the Pressure of a hydraulic fluid in the hydraulic chamber on the Transfer slave piston because the hydraulic fluid in the Hydraulic chamber can not be compressed and only one low proportion of hydraulic fluid through the annular gap can escape during the short period of a stroke.
  • the spring of the slave piston pushed out of the cylinder and by the resulting Vacuum penetrates the hydraulic fluid through the annular gap the hydraulic space and refills it.
  • the hydraulic coupler sets up automatically Linear expansion and expansion due to pressure Fuel injector. Sealing the Hydraulic medium takes place via sealing rings.
  • Fuel injectors are known for being flexible Sections, for example in corrugated pipe or bellows-shaped design, seal hydraulic medium.
  • a disadvantage of this known prior art is that the flexible section, for example at maximum Load, is not supported by a stop and so is disadvantageously exposed to high loads. This reduces the lifespan and increases the Manufacturing effort through appropriately reinforced design of the flexible section.
  • the fuel injector according to the invention with the has characteristic features of the main claim in contrast the advantage that the flexible section reliable against impermissibly high elongation or stress is protected and so the coupler is simple and inexpensive producible, less complex and reliable is durable.
  • the stop body shaped like a sleeve.
  • the stop body can be so easy to manufacture and assemble.
  • the slave piston at least partly from a cup-shaped first slave section exists, the bottom of which partially limits the coupler volume, and the master piston partially the first slave section cup-shaped encloses. This makes it possible to Slave piston-master piston arrangement particularly simple build. It is also advantageous if the upper end the first slave section over the upper end of the The piston.
  • the slave piston has one second slave section on the first Slave section is fixedly connected or the second Slave section also has a diameter shoulder whose diameter is larger than that of the first Slave section and is approximately as large as the diameter of the master piston.
  • the throttle include a throttle ball that with a Throttle gap is guided in an opening, the throttle be built particularly easily and if the Throttle ball on a surface delimiting the coupler volume supports the master piston for the function of the coupler be built up advantageously.
  • one end of the flexible Section on the slave piston and / or the other end of the flexible section on the master piston hermetically sealed is, in particular positive and / or non-positive.
  • the flexible section can be particularly easy integrate the coupler.
  • At least one recess is advantageous trough-shaped. This allows the end of the in the recess engaging flexible section particularly easy against axial displacements can be secured.
  • stop body at least one of the ends of the flexible portion in at least one of the recesses form and / or is non-positive and hermetically sealed.
  • the coupler can be built particularly compact.
  • the flexible section can thereby in a precisely defined place and in one by the Form of the alternative volume defined advantageous form expand.
  • the flexible section can be loaded evenly.
  • At least the stop body two parts in a first stop section and one second stop section, the two Stop sections by a particularly annular Stop gap are divided.
  • the stop gap is advantageously at the level of Arranged in the middle of the escape volume.
  • the flexible one Section is mechanically evenly stressed and the stop gap can be easily after the Assembly on the coupler, for example by laser welding be attached.
  • the fuel injector 1 shown in FIG. 1 is in the form of a fuel injector 1 for Fuel injection systems from mixture-compressing, spark-ignition internal combustion engines.
  • the Fuel injection valve 1 is particularly suitable for not directly injecting fuel into one Shown combustion chamber of an internal combustion engine.
  • the fuel injector 1 comprises a housing 2, in which is provided with an actuator extrusion coating 3 piezoelectric or magnetostrictive actuator 4 arranged is.
  • the actuator 4 can by means of an electrical line 5, on which an electrical protruding from the housing 2 Connection 6 can be formed, an electrical voltage are fed.
  • the actuator 4 is supported on the inflow side a master piston 9 of a hydraulic coupler 7 and on the downstream side at an actuator head 8.
  • the hydraulic one Coupler 7 further comprises a slave piston 10, one Compression spring 11, which the hydraulic coupler 7 with a Preloaded, and a compensation chamber 12, which is filled with a hydraulic medium.
  • the Fuel is supplied centrally via an inlet 14.
  • An actuator body 15 is located on the downstream side of the actuator head 8 arranged, which acts on a valve needle 16.
  • the Valve needle 16 has one at its downstream end Valve closing body 17. This works with one Valve seat 18, which on a nozzle body 19th is formed to form a sealing seat.
  • a Return spring 20 acts on the valve needle 16 so that the fuel injector 1 in the de-energized state of the Actuator 4 remains in the closed state. Still worries them after the injection phase for resetting the Valve needle 16.
  • the nozzle body 19 is in one by means of a weld seam 21 Fixed inner housing 22, which the actuator 4 against the Fuel seals.
  • the fuel flows from the inlet 14 between the housing 2 and the inner housing 22 for Sealing seat.
  • Fig. 2 shows a similar to that shown in Fig. 1 Coupler built coupler 7.
  • Hydraulic couplers 7 in fuel injection valves 1 are usually on the one hand to translate or translate the hub of the Actuator 4 on the valve needle 16 and / or on the other hand Compensation of temperature-related changes in length of the actuator 4 and the housing 2 designed.
  • the latter as in the Embodiment shown using the as Realized coupler 7 implemented second medium coupler, which is one that does not come into contact with the fuel Contains hydraulic medium.
  • the hydraulic medium fills the Compensation chamber 12 and one between master piston 9 and Slave piston 10 formed coupler volume 23, which with the compensation chamber 12 is connected via a throttle 24.
  • the compensation space 12 is inside and outside of the Slave piston 10 arranged, the two parts by a transverse bore 31 are interconnected and the outside part of the compensation space 12 by means of a Flexible section 13 designed as a corrugated pipe seal compared to which the fuel injector 1 flowing fuel is sealed. at Temperature changes will occur between the hydraulic medium Coupler volume 23 via the throttle 24 with the compensation space 12 exchanged.
  • the necessary filling pressure is in the Slave piston 10 arranged in a pressure storage space 32 Compression spring 11 applied. This is between a first one Closure body 25 and a second closure body 26 arranged, the former having a groove 27 with a therein arranged sealing ring 28 for sealing the coupler space 12 has.
  • the filling of the coupler 7, for example in the Manufacturing, with hydraulic medium is done through a channel 29, which for example by means of a pressed Locking ball 30 can be closed.
  • Fig. 3 shows an embodiment of a coupler 7 for a fuel injector designed according to the invention 1.
  • the slave piston 10 engages with a cup-shaped first slave section 34 in the closed on one side hollow cylindrical master piston 9 a.
  • the slave piston 10 or the first slave section 34 is axial in the master piston 9 movably guided with a guide gap 38.
  • the Guide gap 38 is relatively small, the by the Guide gap 38 flowing amount of hydraulic medium very much is small. In other embodiments, the Guide gap 38 perform a throttle function.
  • the slave piston 10 from the first slave section 34 and a second Slave section 35 delimits with its closed end together with the bottom of the Master piston 9, the coupler volume 23, being in the closed
  • the throttle 24 centers the end of the first slave section 34 is arranged.
  • the throttle 24 consists of a centered in the bottom of the cup-shaped first slave section 24 arranged opening 36 and one therein with a Throttle gap 37 guided throttle ball 39.
  • the open end of the first, facing away from the coupler volume 23 Slave section 34 is through second slave section 35 locked.
  • the second slave section 35 engages partially into the first slave section 34 and is for example by pressing or welding with it joined motionless.
  • the Compression spring 11 with a bias in one in the first Slave section 34 arranged spring chamber 45 arranged.
  • the Compression spring 11 is spiral and presses on the Throttle ball 39 with the interposition of a spring plate 40, the throttle ball 39 at the bottom of the master piston 9 is supported in the coupler volume 23.
  • Partially in the first slave section 34 engaging second slave section 35 extends its Diameter through a step 44 above the upper end of the first slave section 34 to a flange-like Diameter step 46, the diameter step 46 in this embodiment with its lower, the first Slave section 34 facing side on the upper end of the first slave section 34 rests.
  • the diameter paragraph 46 has approximately the diameter of the master piston 9.
  • the compensation space 12 is through the flexible section 13, the second slave section 35 with its diameter shoulder 46, the master piston 9 and the first slave section 34 limited, the compensation chamber 12 via the cross hole 31 and the spring chamber 45 with the throttle 24 in connection stands.
  • the channel 29 with the locking ball 30 is coaxial second slave section 35 realized by a bore, which opens into the spring chamber 45.
  • the flexible section 13 can be elastic and is made preferably made of an elastomer.
  • the embodiment is the flexible section 13 hollow cylindrical or sleeve-shaped and coaxial to the pistons 9, 10 arranged, the ends or the lower and upper Edge is thickened in each case.
  • the flexible section 13 lies in one with the upper end trough-shaped first recess 42, which in the radial Outer surface of the second slave section 35 and the Diameter paragraph 46 is formed, and with his lower end in a trough-shaped second recess 43, which in the area of the outer surface of the upper end of the Master piston 9 is arranged.
  • the axial extent of the Recesses 42, 43 are each slightly larger than that axial expansion of the thickened ends. This is especially the assembly easier.
  • a two-part in the embodiment sleeve-shaped stop body 33 is a precise fit over the Diameter paragraph 46, the flexible section 13 and the pulled the upper area of the master piston 9.
  • the Stop body 33 consists of an upper first Stop section 47 and a lower second Stop section 48.
  • the first stop section 47 is non-moving with the slave piston 10 or the second Slave section 35 added, for example by welding or presses.
  • the second stop section 48 is joined to the master piston 9 in a manner fixed against movement, for example by welding or pressing.
  • On his second The end facing away from the stop section 48 has the first Stop section 47 on a feeder 49 on which the Diameter of the first stop section 47 tapers. This makes the first stop section 47 easier to be assembled.
  • the Stop body 33 Approximately at the middle of the flexible section 13 is the Stop body 33 on an evasion section 51, for example round and in particular segmented, from flexible section 13 bent away. This creates between the flexible section 13 and the stop body 33 or the escape section 51, an escape volume 52, in which the flexible section 13 from the inflow of hydraulic medium can expand the coupler volume 23.
  • the stop body 33 limits the expansion of the flexible portion 13 that with one with the axial axis of movement of the pistons 9, 10 radial directional directional movement takes place, and protects it from damage.
  • the axial extent of the Dodge section 51 extends between the thickened Ends of the flexible portion 13 and closes it not one, so that the thickened ends reliably from Stop body 33 hermetically sealed in the recesses 42, 43 can be pressed.
  • a stop gap 50 separates the two stop sections 47, 48.
  • Coupler volume 23 Long acting axially on the coupler 7 Forces such as those caused by temperature Expansion of the actuator 4 occur, cause a Reduction of the coupler volume 23 by draining Hydraulic medium from the coupler volume 23 through the throttle 24 via the spring chamber 45 and the transverse bore 31 in the Compensation chamber 12 through the elastic and membrane-like flexible section 13 partially limited is.
  • biasing the compression spring 11 is a Coupler volume 23 increasing pressure on the Hydraulic medium exerted.
  • the dynamic stiffness of the coupler 7 becomes particular by the size and shape of the throttle gap 37 and possibly by determines the size and shape of the guide gap 38.
  • Fig. 4 shows a second embodiment of a Fuel injector according to the invention in the area of Coupler 7.
  • the cup-shaped slave piston 10 engages with its open one End ahead in the one-sided closed a hollow cylindrical master piston 9, the open End of the slave piston 10 with a throttle disk 41 is closed.
  • the slave piston 10 is in the master piston 9 axially movable with a guide gap 38.
  • the Guide gap 38 is relatively small, the by the Guide gap 38 flowing amount of hydraulic medium very much is small. In other embodiments, the Guide gap 38 perform a throttle function.
  • the slave piston 10 is limited by its Throttle disc 41 closed end together with the bottom of the master piston 9, the coupler volume 23.
  • the Throttle disk 41 is centered as a relatively thin Bore throttle 24 arranged.
  • the one through the Lock ball 30 closed channel 29 is centered in the master piston 9 and opens directly into the coupler volume 23.
  • the in the slave piston 10 above the upper edge of the Master piston 9 arranged transverse bore 31 connects via the Interior of the slave piston 10, the compensation chamber 12 with the Throttle 24.
  • the compensation space 12 is through the upper edge of the Master piston 9, the slave piston 10 and the flexible Section 13 limited.
  • the flexible section 13 consists of an elastomer and is shaped like a sleeve, whereby its diameter tapers upwards from the master piston 9.
  • the upper end of the flexible section 13 is between one the slave piston 10 in the upper area upwards diameter-reducing piston stage 54 and one the upper Area of the slave piston 10 comprising cover 53 clamped.
  • the lower end of the flexible section 13 is in the outer surface of the master piston 9 arranged second recess 43 through the in this Embodiment also sleeve-shaped and Master piston 9 precisely fitting stop body 33 clamped.
  • the invention is not shown on the Embodiments limited and for any design of fuel injection valves 1, especially for Fuel injection valves 1 for self-igniting Internal combustion engines and / or inward opening Fuel injectors, suitable.
  • the characteristics of the Exemplary embodiments can be combined with one another as desired.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

A fuel injection valve for a combustion engine with a piezoelectric or magnetorestrictive actuator comprises a valve body and seat and a hydraulic fluid coupling having two movable pistons (9,10) and a coupling volume connected by a throttle to an equalization space(12) in a flexible section (13) which is constrained by an outside contacting body (33).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs.The invention is based on a fuel injector according to the genus of the main claim.

Aus der EP 0 477 400 A1 ist eine Anordnung für einen in Hubrichtung wirkenden, adaptiven mechanischen Toleranzausgleich für einen Wegtransformator eines piezoelektrischen Aktors für ein Brennstoffeinspritzventil bekannt. Dabei wird der Hub des Aktors über eine Hydraulikkammer übertragen. Die Hydraulikkammer weist ein definiertes Leck mit einer definierten Leckrate auf. Der Hub des Aktors wird über einen Geberkolben in die Hydraulikkammer eingeleitet und über einen Nehmerkolben auf ein anzutreibendes Element übertragen. Dieses Element ist beispielsweise eine Ventilnadel eines Brennstoffeinspritzventils.EP 0 477 400 A1 describes an arrangement for an in Adaptive mechanical acting stroke direction Tolerance compensation for a displacement transformer piezoelectric actuator for a fuel injector known. The stroke of the actuator is over a Transfer hydraulic chamber. The hydraulic chamber has one defined leak with a defined leak rate. The hub the actuator is inserted into the Hydraulic chamber initiated and on a slave piston transfer an element to be driven. This element is for example a valve needle Fuel injector.

Im Geberzylinder ist ein Nehmerkolben geführt, der den Geberzylinder ebenfalls abschließt und hierdurch die Hydraulikkammer bildet. In der Hydraulikkammer ist eine Feder angeordnet, die den Geberzylinder und den Nehmerkolben auseinanderdrückt. Wenn der Aktor auf den Geberzylinder eine Hubbewegung überträgt, wird diese Hubbewegung durch den Druck eines Hydraulikfluids in der Hydraulikkammer auf den Nehmerkolben übertragen, da das Hydraulikfluid in der Hydraulikkammer sich nicht zusammenpressen läßt und nur ein geringer Anteil des Hydraulikfluids durch den Ringspalt während des kurzen Zeitraumes eines Hubes entweichen kann. In der Ruhephase, wenn der Aktor keine Druckkraft auf den Geberzylinder ausübt, wird durch die Feder der Nehmerkolben aus dem Zylinder herausgedrückt und durch den entstehenden Unterdruck dringt über den Ringspalt das Hydraulikfluid in den Hydraulikraum ein und füllt diesen wieder auf. Dadurch stellt sich der hydraulische Koppler automatisch auf Längenausdehnungen und druckbedingte Dehnungen eines Brennstoffeinspritzventils ein. Die Abdichtung des Hydraulikmediums erfolgt über Dichtringe.A slave piston is guided in the master cylinder Master cylinder also closes and thereby the Hydraulic chamber forms. There is one in the hydraulic chamber Spring arranged the master cylinder and the slave piston presses apart. If the actuator on the master cylinder one Transmits stroke movement, this stroke movement by the Pressure of a hydraulic fluid in the hydraulic chamber on the Transfer slave piston because the hydraulic fluid in the Hydraulic chamber can not be compressed and only one low proportion of hydraulic fluid through the annular gap can escape during the short period of a stroke. In the idle phase when the actuator does not exert any pressure on the Master cylinder exerts, is the spring of the slave piston pushed out of the cylinder and by the resulting Vacuum penetrates the hydraulic fluid through the annular gap the hydraulic space and refills it. Thereby the hydraulic coupler sets up automatically Linear expansion and expansion due to pressure Fuel injector. Sealing the Hydraulic medium takes place via sealing rings.

Aus dem Stand der Technik sind außerdem Brennstoffeinspritzventile bekannt, die durch flexible Abschnitte, beispielsweise in wellrohr- bzw. wellbalgförmiger Ausführung, Hydraulikmedium abdichten.Are also from the prior art Fuel injectors are known for being flexible Sections, for example in corrugated pipe or bellows-shaped design, seal hydraulic medium.

Nachteilig an diesem bekannten Stand der Technik ist, daß der flexible Abschnitt, beispielsweise bei maximaler Belastung, nicht durch einen Anschlag abgestützt wird und so unvorteilhaft hohen Belastungen ausgesetzt ist. Dies verringert die Lebensdauer und erhöht den Herstellungsaufwand durch entsprechend verstärkte Ausführung des flexiblen Abschnitts.A disadvantage of this known prior art is that the flexible section, for example at maximum Load, is not supported by a stop and so is disadvantageously exposed to high loads. This reduces the lifespan and increases the Manufacturing effort through appropriately reinforced design of the flexible section.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß der flexible Abschnitt zuverlässig vor unzulässig hoher Dehnung bzw. Belastung geschützt ist und so der Koppler einfach und kostengünstig herstellbar, weniger aufwendig gebaut und zuverlässig dauerlauffest ist. The fuel injector according to the invention with the has characteristic features of the main claim in contrast the advantage that the flexible section reliable against impermissibly high elongation or stress is protected and so the coupler is simple and inexpensive producible, less complex and reliable is durable.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterentwicklungen des im Hauptanspruch angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.By the measures listed in the subclaims advantageous developments of the main claim specified fuel injector possible.

In einer ersten Weiterbildung ist der Anschlagkörper hülsenförmig geformt. Der Anschlagkörper läßt sich so einfach herstellen und montieren.In a first development, the stop body shaped like a sleeve. The stop body can be so easy to manufacture and assemble.

Weiterhin ist es vorteilhaft wenn der Nehmerkolben zumindest teilweise aus einem tassenförmigen ersten Nehmerabschnitt besteht, dessen Boden das Kopplervolumen teilweise begrenzt, und der Geberkolben den ersten Nehmerabschnitt teilweise tassenförmigen umschließt. Dadurch ist es möglich, die Nehmerkolben-Geberkolben-Anordnung besonders einfach aufzubauen. Ebenso ist es vorteilhaft, wenn das obere Ende des ersten Nehmerabschnitts über das obere Ende des Geberkolbens hinaus steht.Furthermore, it is advantageous if the slave piston at least partly from a cup-shaped first slave section exists, the bottom of which partially limits the coupler volume, and the master piston partially the first slave section cup-shaped encloses. This makes it possible to Slave piston-master piston arrangement particularly simple build. It is also advantageous if the upper end the first slave section over the upper end of the The piston.

In einer weiteren Weiterbildung weist der Nehmerkolben einen zweiten Nehmerabschnitt auf, der mit dem ersten Nehmerabschnitt bewegungsfest verbunden ist oder der zweite Nehmerabschnitt weist zusätzlich einen Durchmesserabsatz auf, dessen Durchmesser größer ist als der des ersten Nehmerabschnitts und etwa so groß ist wie der Durchmesser des Geberkolbens. Dadurch läßt sich der Koppler besonders kompakt aufbauen und der flexible Abschnitt besonders vorteilhaft im Koppler integrieren.In a further development, the slave piston has one second slave section on the first Slave section is fixedly connected or the second Slave section also has a diameter shoulder whose diameter is larger than that of the first Slave section and is approximately as large as the diameter of the master piston. This makes the coupler particularly easy compact design and the flexible section in particular advantageous to integrate in the coupler.

Vorteilhaft ist es zudem, wenn der Durchmesserabsatz auf dem oberen Ende des ersten Nehmerabschnitts aufliegt oder das obere Ende des ersten Nehmerabschnitts über das obere Ende des Geberkolbens hinaus steht. Auch dadurch ist eine sehr kompakte Bauweise möglich.It is also advantageous if the diameter shoulder on the the upper end of the first slave section rests or that upper end of the first slave section over the upper end of the master piston. This is also a very compact design possible.

Eine vorteilhafte einfache Bauweise ist zudem dadurch gegeben, daß die Drossel im Boden des ersten Nehmerabschnitts angeordnet ist. This is also an advantageous simple construction given that the throttle in the bottom of the first Slave section is arranged.

Umfaßt die Drossel eine Drosselkugel, die mit einem Drosselspalt in einer Öffnung geführt ist, kann die Drossel besonders einfach aufgebaut werden und, wenn sich die Drosselkugel an einer das Kopplervolumen begrenzenden Fläche des Geberkolbens abstützt, für die Funktion des Kopplers vorteilhaft aufgebaut werden.Does the throttle include a throttle ball that with a Throttle gap is guided in an opening, the throttle be built particularly easily and if the Throttle ball on a surface delimiting the coupler volume supports the master piston for the function of the coupler be built up advantageously.

Vorteilhaft ist es zudem, wenn ein Ende des flexiblen Abschnitts am Nehmerkolben und/oder das andere Ende der flexiblen Abschnitts am Geberkolben hermetisch dicht gefügt ist, insbesondere form- und/oder kraftschlüssig. Der flexible Abschnitt läßt sich dadurch besonders einfach in den Koppler integrieren.It is also advantageous if one end of the flexible Section on the slave piston and / or the other end of the flexible section on the master piston hermetically sealed is, in particular positive and / or non-positive. The flexible section can be particularly easy integrate the coupler.

In einer weiteren Weiterbildung ist in den radialen Außenflächen des Geberkolbens und/oder des Nehmerkolbens zumindest jeweils eine Ausnehmung angeordnet, die insbesondere ringförmig ist und in welche zumindest eines der Enden des flexiblen Abschnitts eingreift.In a further development is in the radial Outer surfaces of the master piston and / or the slave piston arranged at least one recess each is in particular annular and in which at least one the ends of the flexible portion engages.

Vorteilhafterweise ist zumindest eine Ausnehmungen muldenförmig. Dadurch kann das Ende des in die Ausnehmung eingreifenden flexiblen Abschnitts besonders einfach gegen eine axiale Verschiebungen gesichert werden.At least one recess is advantageous trough-shaped. This allows the end of the in the recess engaging flexible section particularly easy against axial displacements can be secured.

Vorteilhaft ist es außerdem, wenn der Anschlagkörper zumindest eines der Enden des flexiblen Abschnitts in zumindest einer der Ausnehmungen form- und/oder kraftschlüssig und hermetisch dicht fixiert ist. Der Koppler kann dadurch besonders kompakt aufgebaut werden.It is also advantageous if the stop body at least one of the ends of the flexible portion in at least one of the recesses form and / or is non-positive and hermetically sealed. The coupler can be built particularly compact.

Sind die Enden des flexiblen Abschnitts verdickt ausgeführt, so lassen sie sich mit besonders geringem Aufwand hermetisch dicht im Koppler fixieren.If the ends of the flexible section are thickened, they can be hermetically sealed with very little effort fix tightly in the coupler.

Besonders vorteilhaft ist es zudem, wenn der Anschlag ein Ausweichvolumen aufweist. Der flexible Abschnitt kann sich dadurch an genau definierter Stelle und in eine durch die Form des Ausweichvolumens festgelegte vorteilhafte Form ausdehnen.It is also particularly advantageous if the stop is on Has evasive volume. The flexible section can thereby in a precisely defined place and in one by the Form of the alternative volume defined advantageous form expand.

Vorteilhaft ist es außerdem, das Ausweichvolumen etwa auf Höhe der Mitte des flexiblen Abschnitts anzuordnen. Der flexible Abschnitt kann dadurch gleichmäßig belastet werden.It is also advantageous to approximately increase the escape volume Arrange the height of the center of the flexible section. The flexible section can be loaded evenly.

Vorteilhaft ist es weiterhin, einen Teil des axialen Verlaufs des Anschlagkörpers nach außen aufzuweiten, insbesondere rund oder kreissegmentförmig, um dadurch das Ausweichvolumen zu bilden. Das Ausweichvolumen kann dadurch besonders einfach hergestellt werden.It is also advantageous to use a part of the axial Widen the course of the stop body to the outside, in particular round or segment of a circle to thereby To form alternative volume. The escape volume can thereby be manufactured particularly easily.

Vorteilhaft ist es weiterhin, den Anschlagkörper zumindest zweiteilig in einem ersten Anschlagsabschnitt und einem zweiten Anschlagsabschnitt auszuführen, wobei die beiden Anschlagsabschnitte durch einen insbesondere ringförmigen Anschlagsspalt geteilt sind.It is also advantageous, at least the stop body two parts in a first stop section and one second stop section, the two Stop sections by a particularly annular Stop gap are divided.

Der Anschlagspalt ist vorteilhafterweise auf der Höhe der Mitte des Ausweichvolumens angeordnet. Der flexible Abschnitt wird dadurch mechanisch gleichmäßig beansprucht und der Anschlagsspalt kann in einfacher Weise auch nach der Montage am Koppler beispielsweise durch Laserschweißen angebracht werden.The stop gap is advantageously at the level of Arranged in the middle of the escape volume. The flexible one Section is mechanically evenly stressed and the stop gap can be easily after the Assembly on the coupler, for example by laser welding be attached.

Zeichnungdrawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1
einen schematischen Schnitt durch ein Brennstoffeinspritzventil gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 2
einen schematischen Ausschnitt eines Brennstoffeinspritzventils im Bereich des Kopplers gemäß dem Stand der Technik, ähnlich dem in Fig. 1 dargestellten Brennstoffeinspritzventil,
Fig. 3
ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils im Bereich des Kopplers und
Fig. 4
ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils im Bereich des Kopplers.
Embodiments of the invention are shown in simplified form in the drawing and explained in more detail in the following description. Show it:
Fig. 1
2 shows a schematic section through a fuel injection valve according to the prior art,
Fig. 2
3 shows a schematic section of a fuel injection valve in the area of the coupler according to the prior art, similar to the fuel injection valve shown in FIG. 1,
Fig. 3
a first embodiment of a fuel injector according to the invention in the area of the coupler and
Fig. 4
a second embodiment of a fuel injector according to the invention in the area of the coupler.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beispielhaft beschrieben.The following are exemplary embodiments of the invention described as an example.

Bevor die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher beschrieben wird, wird zum besseren Verständnis ein Brennstoffeinspritzventil gemäß dem Stand der Technik in seinen wesentlichen Bauteilen in den Fig. 1 und 2 kurz erläutert. Übereinstimmende Bauteile sind dabei in den Figuren mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen.Before the invention based on preferred embodiments is described in more detail for better understanding Fuel injector according to the prior art in its essential components in FIGS. 1 and 2 briefly explained. Matching components are in the Figures with matching reference numerals.

Das in Fig. 1 dargestellte Brennstoffeinspritzventil 1 ist in der Form eines Brennstoffeinspritzventils 1 für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen ausgeführt. Das Brennstoffeinspritzventil 1 eignet sich insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen nicht dargestellten Brennraum einer Brennkraftmaschine.The fuel injector 1 shown in FIG. 1 is in the form of a fuel injector 1 for Fuel injection systems from mixture-compressing, spark-ignition internal combustion engines. The Fuel injection valve 1 is particularly suitable for not directly injecting fuel into one Shown combustion chamber of an internal combustion engine.

Das Brennstoffeinspritzventil 1 umfaßt ein Gehäuse 2, in welchem ein mit einer Aktorumspritzung 3 versehener piezoelektrischer oder magnetostriktiver Aktor 4 angeordnet ist. Dem Aktor 4 kann mittels einer elektrischen Leitung 5, an welcher ein aus dem Gehäuse 2 ragender elektrischer Anschluß 6 ausgebildet sein kann, eine elektrische Spannung zugeführt werden. Der Aktor 4 stützt sich zuströmseitig an einem Geberkolben 9 eines hydraulischen Kopplers 7 und abströmseitig an einem Aktorkopf 8 ab. Der hydraulische Koppler 7 umfaßt weiterhin einen Nehmerkolben 10, eine Druckfeder 11, welche den hydraulischen Koppler 7 mit einer Vorspannung beaufschlagt, und einen Ausgleichsraum 12, welcher mit einem Hydraulikmedium gefüllt ist. Der Brennstoff wird über einen Zulauf 14 zentral zugeführt.The fuel injector 1 comprises a housing 2, in which is provided with an actuator extrusion coating 3 piezoelectric or magnetostrictive actuator 4 arranged is. The actuator 4 can by means of an electrical line 5, on which an electrical protruding from the housing 2 Connection 6 can be formed, an electrical voltage are fed. The actuator 4 is supported on the inflow side a master piston 9 of a hydraulic coupler 7 and on the downstream side at an actuator head 8. The hydraulic one Coupler 7 further comprises a slave piston 10, one Compression spring 11, which the hydraulic coupler 7 with a Preloaded, and a compensation chamber 12, which is filled with a hydraulic medium. The Fuel is supplied centrally via an inlet 14.

Eine detaillierte Beschreibung des Kopplers 7 sowie seiner Funktion ist der Beschreibung zu Fig. 2 zu entnehmen.A detailed description of the coupler 7 and its Function can be found in the description of FIG. 2.

Abströmseitig des Aktorkopfes 8 ist ein Betätigungskörper 15 angeordnet, welcher auf eine Ventilnadel 16 einwirkt. Die Ventilnadel 16 weist an ihrem abströmseitigen Ende einen Ventilschließkörper 17 auf. Dieser wirkt mit einer Ventilsitzfläche 18, welche an einem Düsenkörper 19 ausgebildet ist, zu einem Dichtsitz zusammen. Eine Rückstellfeder 20 beaufschlagt die Ventilnadel 16 so, daß das Brennstoffeinspritzventil 1 in unbestromten Zustand des Aktors 4 in geschlossenem Zustand verbleibt. Weiterhin sorgt sie nach der Einspritzphase für die Rückstellung der Ventilnadel 16.An actuator body 15 is located on the downstream side of the actuator head 8 arranged, which acts on a valve needle 16. The Valve needle 16 has one at its downstream end Valve closing body 17. This works with one Valve seat 18, which on a nozzle body 19th is formed to form a sealing seat. A Return spring 20 acts on the valve needle 16 so that the fuel injector 1 in the de-energized state of the Actuator 4 remains in the closed state. Still worries them after the injection phase for resetting the Valve needle 16.

Der Düsenkörper 19 ist mittels einer Schweißnaht 21 in einem Innengehäuse 22 fixiert, welches den Aktor 4 gegen den Brennstoff abdichtet. Der Brennstoff strömt vom Zulauf 14 zwischen dem Gehäuse 2 und dem Innengehäuse 22 zum Dichtsitz.The nozzle body 19 is in one by means of a weld seam 21 Fixed inner housing 22, which the actuator 4 against the Fuel seals. The fuel flows from the inlet 14 between the housing 2 and the inner housing 22 for Sealing seat.

Fig. 2 zeigt einen ähnlich dem in Fig. 1 dargestellten Koppler aufgebauten Koppler 7.Fig. 2 shows a similar to that shown in Fig. 1 Coupler built coupler 7.

Hydraulische Koppler 7 in Brennstoffeinspritzventilen 1 sind gewöhnlich einerseits zur Um- oder Übersetzung des Hubs des Aktors 4 auf die Ventilnadel 16 und/oder andererseits zum Ausgleich temperaturbedingter Längenänderungen des Aktors 4 und des Gehäuses 2 konzipiert. Letzteres wird, wie im Ausführungsbeispiel gezeigt, mittels des als Zweitmediumkoppler ausgeführten Kopplers 7 realisiert, welcher ein nicht mit dem Brennstoff in Berührung kommendes Hydraulikmedium enthält. Das Hydraulikmedium füllt dabei den Ausgleichsraum 12 und ein zwischen Geberkolben 9 und Nehmerkolben 10 ausgebildetes Kopplervolumen 23, welches mit dem Ausgleichsraum 12 über eine Drossel 24 verbunden ist.Hydraulic couplers 7 in fuel injection valves 1 are usually on the one hand to translate or translate the hub of the Actuator 4 on the valve needle 16 and / or on the other hand Compensation of temperature-related changes in length of the actuator 4 and the housing 2 designed. The latter, as in the Embodiment shown using the as Realized coupler 7 implemented second medium coupler, which is one that does not come into contact with the fuel Contains hydraulic medium. The hydraulic medium fills the Compensation chamber 12 and one between master piston 9 and Slave piston 10 formed coupler volume 23, which with the compensation chamber 12 is connected via a throttle 24.

Der Ausgleichsraum 12 ist innerhalb und außerhalb des Nehmerkolben 10 angeordnet, wobei die beiden Teile durch eine Querbohrung 31 miteinander verbunden sind und der außerhalb liegende Teil des Ausgleichsraums 12 mittels eines als Wellrohrdichtung ausgeführten flexiblen Abschnitts 13 gegenüber dem das Brennstoffeinspritzventil 1 durchströmenden Brennstoff abgedichtet ist. Bei Temperaturänderungen wird Hydraulikmedium zwischen dem Kopplervolumen 23 über die Drossel 24 mit dem Ausgleichsraum 12 ausgetauscht.The compensation space 12 is inside and outside of the Slave piston 10 arranged, the two parts by a transverse bore 31 are interconnected and the outside part of the compensation space 12 by means of a Flexible section 13 designed as a corrugated pipe seal compared to which the fuel injector 1 flowing fuel is sealed. at Temperature changes will occur between the hydraulic medium Coupler volume 23 via the throttle 24 with the compensation space 12 exchanged.

Der notwendige Befülldruck wird dabei über die im Nehmerkolben 10 in einem Druckspeicherraum 32 angeordnete Druckfeder 11 aufgebracht. Diese ist zwischen einem ersten Verschlußkörper 25 und einem zweiten Verschlußkörper 26 angeordnet, wobei ersterer eine Nut 27 mit einem darin angeordneten Dichtring 28 zur Abdichtung des Kopplerraumes 12 aufweist.The necessary filling pressure is in the Slave piston 10 arranged in a pressure storage space 32 Compression spring 11 applied. This is between a first one Closure body 25 and a second closure body 26 arranged, the former having a groove 27 with a therein arranged sealing ring 28 for sealing the coupler space 12 has.

Die Befüllung des Kopplers 7, beispielsweise bei der Herstellung, mit Hydraulikmedium erfolgt durch einen Kanal 29, welcher beispielsweise mittels einer eingepreßten Verschlußkugel 30 verschlossen sein kann.The filling of the coupler 7, for example in the Manufacturing, with hydraulic medium is done through a channel 29, which for example by means of a pressed Locking ball 30 can be closed.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Kopplers 7 für ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Brennstoffeinspritzventil 1. Der Nehmerkolben 10 greift mit einem becherförmigen ersten Nehmerabschnitt 34 in den einseitig geschlossenen hohlzylinderförmigen Geberkolben 9 ein. Der Nehmerkolben 10 bzw. der erste Nehmerabschnitt 34 ist im Geberkolben 9 axial beweglich mit einem Führungsspalt 38 geführt. Der Führungsspalt 38 ist relativ klein, wobei die durch den Führungsspalt 38 strömende Menge an Hydraulikmedium sehr klein ist. In anderen Ausführungsbeispielen kann der Führungsspalt 38 eine Drosselfunktion ausüben.Fig. 3 shows an embodiment of a coupler 7 for a fuel injector designed according to the invention 1. The slave piston 10 engages with a cup-shaped first slave section 34 in the closed on one side hollow cylindrical master piston 9 a. The slave piston 10 or the first slave section 34 is axial in the master piston 9 movably guided with a guide gap 38. The Guide gap 38 is relatively small, the by the Guide gap 38 flowing amount of hydraulic medium very much is small. In other embodiments, the Guide gap 38 perform a throttle function.

In diesem Ausführungsbeispiel besteht der Nehmerkolben 10 aus dem ersten Nehmerabschnitt 34 und einem zweiten Nehmerabschnitt 35. Der erste Nehmerabschnitt 34 begrenzt mit seinem geschlossenen Ende zusammen mit dem Grund des Geberkolbens 9 das Kopplervolumen 23, wobei im geschlossenen Ende des ersten Nehmerabschnitts 34 zentriert die Drossel 24 angeordnet ist. Die Drossel 24 besteht aus einer zentriert im Boden des becherförmigen ersten Nehmerabschnitts 24 angeordneten Öffnung 36 und einer darin mit einem Drosselspalt 37 geführten Drosselkugel 39.In this embodiment, the slave piston 10 from the first slave section 34 and a second Slave section 35. The first slave section 34 delimits with its closed end together with the bottom of the Master piston 9, the coupler volume 23, being in the closed The throttle 24 centers the end of the first slave section 34 is arranged. The throttle 24 consists of a centered in the bottom of the cup-shaped first slave section 24 arranged opening 36 and one therein with a Throttle gap 37 guided throttle ball 39.

Das offene, dem Kopplervolumen 23 abgewandte Ende des ersten Nehmerabschnitts 34 ist durch den zweiten Nehmerabschnitt 35 verschlossen. Der zweite Nehmerabschnitt 35 greift dabei teilweise in den ersten Nehmerabschnitt 34 ein und ist beispielsweise durch Pressen oder Schweißen mit diesem bewegungsfest gefügt. Zwischen dem in den ersten Nehmerabschnitt 34 eingreifenden Ende des zweiten Nehmerabschnitts 35 und der Drosselkugel 39 ist die Druckfeder 11 mit einer Vorspannung in einem im ersten Nehmerabschnitt 34 angeordneten Federraum 45 angeordnet. Die Druckfeder 11 ist spiralförmig und drückt auf die Drosselkugel 39 unter Zwischenlage eines Federtellers 40, wobei sich die Drosselkugel 39 am Boden des Geberkolbens 9 im Kopplervolumen 23 abstützt.The open end of the first, facing away from the coupler volume 23 Slave section 34 is through second slave section 35 locked. The second slave section 35 engages partially into the first slave section 34 and is for example by pressing or welding with it joined motionless. Between that in the first Slave section 34 engaging end of the second Slave section 35 and the throttle ball 39 is the Compression spring 11 with a bias in one in the first Slave section 34 arranged spring chamber 45 arranged. The Compression spring 11 is spiral and presses on the Throttle ball 39 with the interposition of a spring plate 40, the throttle ball 39 at the bottom of the master piston 9 is supported in the coupler volume 23.

Die oberen, dem Kopplervolumen 23 abgewandten Enden des ersten Nehmerabschnitts 34 und des Geberkolbens 9 liegen etwa auf gleicher Höhe, wobei das Ende des ersten Nehmerabschnitts 34 etwas über das Ende des Geberkolbens 9 ragt. Der in den ersten Nehmerabschnitt 34 teilweise eingreifende zweite Nehmerabschnitt 35 erweitert seinen Durchmesser durch eine Stufe 44 oberhalb des oberen Endes des ersten Nehmerabschnitts 34 zu einem flanschähnlichen Durchmesserabsatz 46, wobei der Durchmesserabsatz 46 in diesem Ausführungsbeispiel mit seiner unteren, dem ersten Nehmerabschnitt 34 zugewandten Seite auf dem oberen Ende des ersten Nehmerabschnitts 34 aufliegt. Der Durchmesserabsatz 46 hat etwa den Durchmesser des Geberkolbens 9.The upper ends of the coupler volume facing away from the first slave section 34 and the master piston 9 about the same height, with the end of the first Slave section 34 slightly above the end of the master piston 9 protrudes. Partially in the first slave section 34 engaging second slave section 35 extends its Diameter through a step 44 above the upper end of the first slave section 34 to a flange-like Diameter step 46, the diameter step 46 in this embodiment with its lower, the first Slave section 34 facing side on the upper end of the first slave section 34 rests. The diameter paragraph 46 has approximately the diameter of the master piston 9.

Der Ausgleichsraum 12 wird durch den flexiblen Abschnitt 13, den zweiten Nehmerabschnitt 35 mit seinem Durchmesserabsatz 46, den Geberkolben 9 und den ersten Nehmerabschnitt 34 begrenzt, wobei der Ausgleichsraum 12 über die Querbohrung 31 und den Federraum 45 mit der Drossel 24 in Verbindung steht. Der Kanal 29 mit der Verschlußkugel 30 ist koaxial im zweiten Nehmerabschnitt 35 durch eine Bohrung realisiert, die in den Federraum 45 mündet.The compensation space 12 is through the flexible section 13, the second slave section 35 with its diameter shoulder 46, the master piston 9 and the first slave section 34 limited, the compensation chamber 12 via the cross hole 31 and the spring chamber 45 with the throttle 24 in connection stands. The channel 29 with the locking ball 30 is coaxial second slave section 35 realized by a bore, which opens into the spring chamber 45.

Der flexible Abschnitt 13 kann elastisch sein und besteht vorzugsweise aus einem Elastomer. In diesem Ausführungsbeispiel ist der flexible Abschnitt 13 hohlzylindrisch bzw. hülsenförmig und koaxial zu den Kolben 9, 10 angeordnet, wobei die Enden bzw. der untere und obere Rand jeweils verdickt ist.The flexible section 13 can be elastic and is made preferably made of an elastomer. In this The embodiment is the flexible section 13 hollow cylindrical or sleeve-shaped and coaxial to the pistons 9, 10 arranged, the ends or the lower and upper Edge is thickened in each case.

Der flexible Abschnitt 13 liegt mit dem oberen Ende in einer muldenförmigen ersten Ausnehmung 42, welche in der radialen Außenfläche des zweiten Nehmerabschnitts 35 bzw. des Durchmesserabsatzes 46 ausgebildet ist, und mit seinem unteren Ende in einer muldenförmigen zweiten Ausnehmung 43, welche im Bereich der Außenfläche des oberen Endes des Geberkolbens 9 angeordnet ist. Die axiale Ausdehnung der Ausnehmungen 42, 43 ist dabei jeweils etwas größer als die axiale Ausdehnung der verdickten Enden. Dadurch ist insbesondere die Montage erleichtert.The flexible section 13 lies in one with the upper end trough-shaped first recess 42, which in the radial Outer surface of the second slave section 35 and the Diameter paragraph 46 is formed, and with his lower end in a trough-shaped second recess 43, which in the area of the outer surface of the upper end of the Master piston 9 is arranged. The axial extent of the Recesses 42, 43 are each slightly larger than that axial expansion of the thickened ends. This is especially the assembly easier.

Ein zweiteilig ausgeführter im Ausführungsbeispiel hülsenförmiger Anschlagkörper 33 ist passgenau über den Durchmesserabsatz 46, den flexiblen Abschnitt 13 und den oberen Bereich des Geberkolbens 9 gezogen. Der Anschlagkörper 33 besteht aus einem oberen ersten Anschlagsabschnitt 47 und einem unteren zweiten Anschlagsabschnitt 48. Der erste Anschlagsabschnitt 47 ist bewegungsfest mit dem Nehmerkolben 10 bzw. dem zweiten Nehmerabschnitt 35 gefügt, beispielsweise durch Schweißen oder Pressen. Der zweite Anschlagsabschnitt 48 ist bewegungsfest mit dem Geberkolben 9 gefügt, beispielsweise durch Schweißen oder Pressen. An seinem dem zweiten Anschlagsabschnitt 48 abgewandten Ende weist der erste Anschlagsabschnitt 47 einen Einzug 49 auf, an dem sich der Durchmesser des ersten Anschlagsabschnitts 47 verjüngt. Dadurch kann der erste Anschlagsabschnitt 47 leichter montiert werden.A two-part in the embodiment sleeve-shaped stop body 33 is a precise fit over the Diameter paragraph 46, the flexible section 13 and the pulled the upper area of the master piston 9. The Stop body 33 consists of an upper first Stop section 47 and a lower second Stop section 48. The first stop section 47 is non-moving with the slave piston 10 or the second Slave section 35 added, for example by welding or presses. The second stop section 48 is joined to the master piston 9 in a manner fixed against movement, for example by welding or pressing. On his second The end facing away from the stop section 48 has the first Stop section 47 on a feeder 49 on which the Diameter of the first stop section 47 tapers. This makes the first stop section 47 easier to be assembled.

Etwa auf Höhe der Mitte des flexiblen Abschnitts 13 ist der Anschlagkörper 33 an einem Ausweichabschnitt 51, beispielsweise rund und insbesondere kreissegmentförmig, vom flexiblen Abschnitt 13 weggebogen. Dadurch entsteht zwischen dem flexiblen Abschnitt 13 und dem Anschlagkörper 33 bzw. dem Ausweichabschnitt 51 ein Ausweichvolumen 52, in das sich der flexible Abschnitt 13 bei Zufluß von Hydraulikmedium aus dem Kopplervolumen 23 ausdehnen kann. Der Anschlagkörper 33 begrenzt die Ausdehnung des flexiblen Abschnitts 13, die mit einer zur axialen Bewegungsachse der Kolben 9, 10 mit einem radialen Richtungsanteil gerichteten Bewegung erfolgt, und schützt ihn vor Beschädigung. Die axiale Ausdehnung des Ausweichabschnitts 51 erstreckt sich zwischen den verdickten Enden des flexiblen Abschnitts 13 und schließt diese dabei nicht ein, so daß die verdickten Enden zuverlässig vom Anschlagkörper 33 hermetisch dicht in die Ausnehmungen 42, 43 gedrückt werden können. Ein Anschlagsspalt 50 trennt die beiden Anschlagsabschnitte 47, 48.Approximately at the middle of the flexible section 13 is the Stop body 33 on an evasion section 51, for example round and in particular segmented, from flexible section 13 bent away. This creates between the flexible section 13 and the stop body 33 or the escape section 51, an escape volume 52, in which the flexible section 13 from the inflow of hydraulic medium can expand the coupler volume 23. The stop body 33 limits the expansion of the flexible portion 13 that with one with the axial axis of movement of the pistons 9, 10 radial directional directional movement takes place, and protects it from damage. The axial extent of the Dodge section 51 extends between the thickened Ends of the flexible portion 13 and closes it not one, so that the thickened ends reliably from Stop body 33 hermetically sealed in the recesses 42, 43 can be pressed. A stop gap 50 separates the two stop sections 47, 48.

Über lange Zeiträume auf den Koppler 7 axial wirkende Kräfte, wie sie beispielsweise bei einer temperaturbedingten Ausdehnung des Aktors 4 auftreten, bewirken eine Verkleinerung des Kopplervolumens 23 durch Abfließen von Hydraulikmedium vom Kopplervolumen 23 durch die Drossel 24 über den Federraum 45 und die Querbohrung 31 in den Ausgleichsraum 12, der durch den elastischen und membranartigen flexiblen Abschnitt 13 teilweise begrenzt ist. Durch eine Vorspannung der Druckfeder 11 wird ein das Kopplervolumen 23 vergrößernder Druck auf das Hydraulikmedium ausgeübt.Long acting axially on the coupler 7 Forces such as those caused by temperature Expansion of the actuator 4 occur, cause a Reduction of the coupler volume 23 by draining Hydraulic medium from the coupler volume 23 through the throttle 24 via the spring chamber 45 and the transverse bore 31 in the Compensation chamber 12 through the elastic and membrane-like flexible section 13 partially limited is. By biasing the compression spring 11 is a Coupler volume 23 increasing pressure on the Hydraulic medium exerted.

Die dynamische Steifigkeit des Kopplers 7 wird insbesondere durch die Größe und Form des Drosselspalts 37 und ggf. durch die Größe und Form des Führungsspalts 38 bestimmt.The dynamic stiffness of the coupler 7 becomes particular by the size and shape of the throttle gap 37 and possibly by determines the size and shape of the guide gap 38.

Fig. 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils im Bereich des Kopplers 7.Fig. 4 shows a second embodiment of a Fuel injector according to the invention in the area of Coupler 7.

Der becherförmige Nehmerkolben 10 greift mit seinem offenen Ende voran in den einseitig geschlossenen hohlzylinderförmigen Geberkolben 9 ein, wobei das offene Ende des Nehmerkolbens 10 mit einer Drosselscheibe 41 verschlossen ist. Der Nehmerkolben 10 ist im Geberkolben 9 axial beweglich mit einem Führungsspalt 38 geführt. Der Führungsspalt 38 ist relativ klein, wobei die durch den Führungsspalt 38 strömende Menge an Hydraulikmedium sehr klein ist. In anderen Ausführungsbeispielen kann der Führungsspalt 38 eine Drosselfunktion ausüben.The cup-shaped slave piston 10 engages with its open one End ahead in the one-sided closed a hollow cylindrical master piston 9, the open End of the slave piston 10 with a throttle disk 41 is closed. The slave piston 10 is in the master piston 9 axially movable with a guide gap 38. The Guide gap 38 is relatively small, the by the Guide gap 38 flowing amount of hydraulic medium very much is small. In other embodiments, the Guide gap 38 perform a throttle function.

Der Nehmerkolben 10 begrenzt mit seinem durch die Drosselscheibe 41 verschlossenen Ende zusammen mit dem Grund des Geberkolbens 9 das Kopplervolumen 23. In der Drosselscheibe 41 ist zentriert die als relativ dünne Bohrung ausgeführte Drossel 24 angeordnet. Der durch die Verschlußkugel 30 verschlossene Kanal 29 verläuft zentriert im Geberkolben 9 und mündet direkt in das Kopplervolumen 23. Die im Nehmerkolben 10 oberhalb des oberen Rands des Geberkolbens 9 angeordnete Querbohrung 31 verbindet über das Innere des Nehmerkolbens 10 den Ausgleichsraum 12 mit der Drossel 24.The slave piston 10 is limited by its Throttle disc 41 closed end together with the bottom of the master piston 9, the coupler volume 23. In the Throttle disk 41 is centered as a relatively thin Bore throttle 24 arranged. The one through the Lock ball 30 closed channel 29 is centered in the master piston 9 and opens directly into the coupler volume 23. The in the slave piston 10 above the upper edge of the Master piston 9 arranged transverse bore 31 connects via the Interior of the slave piston 10, the compensation chamber 12 with the Throttle 24.

Der Ausgleichsraum 12 ist durch den oberen Rand des Geberkolbens 9, den Nehmerkolben 10 und den flexiblen Abschnitt 13 begrenzt. Der flexible Abschnitt 13 besteht aus einem Elastomer und ist hülsenförmig geformt, wobei sich sein Durchmesser vom Geberkolben 9 nach oben verjüngt. Das obere Ende des flexiblen Abschnitts 13 ist zwischen einer den Nehmerkolben 10 im oberen Bereich nach oben durchmesserverjüngenden Kolbenstufe 54 und einem den oberen Bereich des Nehmerkolbens 10 umfassenden Deckel 53 festgeklemmt. Das untere Ende des flexiblen Abschnitts 13 ist in der in der Außenfläche des Geberkolbens 9 angeordneten zweiten Ausnehmung 43 durch den in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls hülsenförmigen und den Geberkolben 9 passgenau umfassenden Anschlagkörper 33 geklemmt.The compensation space 12 is through the upper edge of the Master piston 9, the slave piston 10 and the flexible Section 13 limited. The flexible section 13 consists of an elastomer and is shaped like a sleeve, whereby its diameter tapers upwards from the master piston 9. The upper end of the flexible section 13 is between one the slave piston 10 in the upper area upwards diameter-reducing piston stage 54 and one the upper Area of the slave piston 10 comprising cover 53 clamped. The lower end of the flexible section 13 is in the outer surface of the master piston 9 arranged second recess 43 through the in this Embodiment also sleeve-shaped and Master piston 9 precisely fitting stop body 33 clamped.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt und für beliebige Bauformen von Brennstoffeinspritzventilen 1, insbesondere auch für Brennstoffeinspritzventile 1 für selbstzündende Brennkraftmaschinen und/oder nach innen öffnende Brennstoffeinspritzventile, geeignet. Die Merkmale der Ausführungsbeispiele sind beliebig miteinander kombinierbar. The invention is not shown on the Embodiments limited and for any design of fuel injection valves 1, especially for Fuel injection valves 1 for self-igniting Internal combustion engines and / or inward opening Fuel injectors, suitable. The characteristics of the Exemplary embodiments can be combined with one another as desired.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
BrennstoffeinspritzventilFuel injector
22
Gehäusecasing
33
Aktorumspritzungactuator extrusion coat
44
Aktoractuator
55
elektrische Leitungelectrical line
66
AnschlußConnection
77
Kopplercoupler
88th
Aktorkopfactuator head
99
Geberkolbenmaster piston
1010
Nehmerkolbenslave piston
1111
Druckfedercompression spring
1212
Ausgleichsraumcompensation space
1313
flexibler Abschnittflexible section
1414
ZulaufIntake
1515
Betätigungskörperoperating body
1616
Ventilnadelvalve needle
1717
VentilschließkörperValve closing body
1818
VentilsitzflächeValve seat
1919
Düsenkörpernozzle body
2020
RückstellfederReturn spring
2121
SchweißnahtWeld
2222
Innengehäuseinner housing
2323
Kopplervolumencoupler
2424
Drosselthrottle
2525
erster Verschlußkörperfirst closure body
2626
zweiter Verschlußkörpersecond closure body
2727
Nutgroove
2828
Dichtringseal
2929
Kanalchannel
3030
Verschlußkugelclosing ball
3131
Querbohrungcross hole
3232
DruckspeicherraumPressure reservoir
3333
Anschlagkörperstop body
3434
erster Nehmerabschnitt first slave section
3535
zweiter Nehmerabschnittsecond slave section
3636
Öffnungopening
3737
Drosselspaltthrottle gap
3838
Führungsspaltguide gap
3939
Drosselkugelthrottle ball
4040
Federtellerspring plate
4141
Drosselscheibethrottle disc
4242
erste Ausnehmungfirst recess
4343
zweite Ausnehmungsecond recess
4444
Stufestep
4545
Federraumspring chamber
4646
DurchmesserabsatzDiameter paragraph
4747
erster Anschlagsabschnittfirst stop section
4848
zweiter Anschlagsabschnittsecond stop section
4949
EinzugIndent
5050
Anschlagsspaltstop gap
5151
Ausweichabschnittescape portion
5252
Ausweichvolumendodge volume
5353
Deckelcover
5454
Kolbenstufepiston step

Claims (29)

Brennstoffeinspritzventil mit einem piezoelektrischen oder magnetostriktiven Aktor (4), der einen Ventilschließkörper (17) betätigt, der mit einer Ventilsitzfläche (18) zu einem Dichtsitz zusammenwirkt, und mit einem hydraulischen Koppler (7), der einen Geberkolben (9), einen Nehmerkolben (10) und ein dazwischen ausgebildetes Kopplervolumen (23) umfaßt, wobei der Geberkolben (9) und der Nehmerkolben (10) axial gegeneinander beweglich sind, das Kopplervolumen (23) über eine Drossel (24) mit einem Ausgleichsraum (12) verbunden ist, ein flexibler Abschnitt (13) den Ausgleichsraum (12) zumindest teilweise begrenzt und wobei das Kopplervolumen (23), die Drossel (24) und der Ausgleichsraum (12) mit einem Hydraulikmedium gefüllt sind,
dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Abschnitt (13) durch einen Anschlagkörper (33) in seiner nach außen gerichteten Ausdehnung begrenzt ist.
Fuel injection valve with a piezoelectric or magnetostrictive actuator (4), which actuates a valve closing body (17), which cooperates with a valve seat surface (18) to form a sealing seat, and with a hydraulic coupler (7), which has a master piston (9), a slave piston ( 10) and a coupler volume (23) formed therebetween, the master piston (9) and the slave piston (10) being axially movable relative to one another, the coupler volume (23) being connected to a compensation chamber (12) via a throttle (24) flexible section (13) at least partially delimits the compensation space (12) and the coupler volume (23), the throttle (24) and the compensation space (12) are filled with a hydraulic medium,
characterized in that the flexible section (13) is limited in its outward extension by a stop body (33).
Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagkörper (33) die Form einer Hülse aufweist.
Fuel injection valve according to claim 1,
characterized in that the stop body (33) has the shape of a sleeve.
Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Nehmerkolben (10) zumindest teilweise aus einem tassenförmigen ersten Nehmerabschnitt (34) besteht, dessen Boden das Kopplervolumen (23) teilweise begrenzt.
Fuel injection valve according to claim 1 or 2,
characterized in that the slave piston (10) consists at least partially of a cup-shaped first slave portion (34), the bottom of which partially limits the coupler volume (23).
Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Geberkolben (9) den ersten Nehmerabschnitt (34) teilweise tassenförmig umschließt.
Fuel injection valve according to claim 3,
characterized in that the master piston (9) partially encloses the first slave section (34) in a cup shape.
Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des ersten Nehmerabschnitts (34) über das obere Ende des Geberkolbens (9) hinaus steht.
Fuel injection valve according to claim 3 or 4,
characterized in that the upper end of the first slave section (34) projects beyond the upper end of the master piston (9).
Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Nehmerkolben (10) einen zweiten Nehmerabschnitt (35) aufweist, der mit dem ersten Nehmerabschnitt (34) bewegungsfest verbunden ist.
Fuel injection valve according to one of Claims 3 to 5,
characterized in that the slave piston (10) has a second slave section (35) which is connected to the first slave section (34) in a manner fixed against movement.
Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Nehmerabschnitt (35) einen Durchmesserabsatz (46) aufweist, dessen Durchmesser größer ist als der des ersten Nehmerabschnitts (34) und in etwa so groß ist wie der des Geberkolbens (9).
Fuel injection valve according to Claim 6,
characterized in that the second slave section (35) has a diameter shoulder (46), the diameter of which is larger than that of the first slave section (34) and approximately as large as that of the master piston (9).
Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesserabsatz (46) auf dem oberen Ende des ersten Nehmerabschnitts (34) aufliegt.
Fuel injection valve according to claim 7,
characterized in that the diameter shoulder (46) rests on the upper end of the first slave section (34).
Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 3 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (24) im Boden des tassenförmigen ersten Nehmerabschnitts (34) angeordnet ist.
Fuel injection valve according to one of Claims 3 to 8,
characterized in that the throttle (24) is arranged in the bottom of the cup-shaped first slave section (34).
Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 3 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß das obere, dem Kopplervolumen (23) abgewandte axiale Ende des ersten Nehmerabschnitts (34) über das obere, dem Kopplervolumen (23) abgewandte axiale Ende des Geberkolbens (9) hinaus steht.
Fuel injection valve according to one of Claims 3 to 9,
characterized in that the upper axial end of the first slave section (34) facing away from the coupler volume (23) projects beyond the upper axial end of the master piston (9) facing away from the coupler volume (23).
Brennstoffeinspritzventil nach einem der vorangegangene Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (24) eine Drosselkugel (39) umfaßt, die mit einem Drosselspalt (37) in einer Öffnung (36) geführt ist.
Fuel injection valve according to one of the preceding claims,
characterized in that the throttle (24) comprises a throttle ball (39) which is guided with a throttle gap (37) in an opening (36).
Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß sich die Drosselkugel (39) an einer das Kopplervolumen (23) begrenzenden Fläche des Geberkolbens (9) abstützt.
Fuel injection valve according to Claim 11,
characterized in that the throttle ball (39) is supported on a surface of the master piston (9) delimiting the coupler volume (23).
Brennstoffeinspritzventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende des flexiblen Abschnitts (13) am Nehmerkolben (10) und/oder das andere Ende des flexiblen Abschnitts (13) am Geberkolben (9) hermetisch dicht gefügt ist, insbesondere form- und/oder kraftschlüssig.
Fuel injection valve according to one of the preceding claims,
characterized in that one end of the flexible section (13) on the slave piston (10) and / or the other end of the flexible section (13) on the master piston (9) is hermetically sealed, in particular positive and / or non-positive.
Brennstoffeinspritzventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in den radialen Außenflächen des Geberkolbens (9) und/oder des Nehmerkolbens (10) zumindest jeweils eine Ausnehmung (42, 43) angeordnet ist.
Fuel injection valve according to one of the preceding claims,
characterized in that at least one recess (42, 43) is arranged in each of the radial outer surfaces of the master piston (9) and / or the slave piston (10).
Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Ausnehmungen (42, 43) ringnutförmig ist.
Fuel injection valve according to claim 14,
characterized in that at least one of the recesses (42, 43) is in the form of an annular groove.
Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 14 oder 15,
dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines der Enden des flexiblen Abschnitts (13) in zumindest eine der Ausnehmungen (42, 43) eingreift.
Fuel injection valve according to claim 14 or 15,
characterized in that at least one of the ends of the flexible section (13) engages in at least one of the recesses (42, 43).
Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 14 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Ausnehmungen (42, 43) muldenförmig ist.
Fuel injection valve according to one of Claims 14 to 16,
characterized in that at least one of the recesses (42, 43) is trough-shaped.
Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 14 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagkörper (33) zumindest eines der Enden des flexiblen Abschnitts (13) in zumindest einer der Ausnehmungen (42, 43) form- und/oder kraftschlüssig und hermetisch dicht fixiert.
Fuel injection valve according to one of Claims 14 to 17,
characterized in that the stop body (33) fixes at least one of the ends of the flexible section (13) in at least one of the recesses (42, 43) in a positive and / or non-positive and hermetically sealed manner.
Brennstoffeinspritzventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des flexiblen Abschnitts (13) verdickt sind.
Fuel injection valve according to one of the preceding claims,
characterized in that the ends of the flexible portion (13) are thickened.
Brennstoffeinspritzventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagkörper (33) ein Ausweichvolumen (52) aufweist.
Fuel injection valve according to one of the preceding claims,
characterized in that the stop body (33) has an escape volume (52).
Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, daß das Ausweichvolumen (52) etwa auf der Höhe der Mitte des flexiblen Abschnitts (13) angeordnet ist.
Fuel injector according to claim 20,
characterized in that the escape volume (52) is arranged approximately at the height of the center of the flexible section (13).
Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 20 oder 21,
dadurch gekennzeichnet, daß sich der flexible Abschnitt (13) bei Abnahme des Kopplervolumens (23) in das Ausweichvolumen (52) ausdehnt.
A fuel injector according to claim 20 or 21,
characterized in that the flexible section (13) expands into the escape volume (52) when the coupler volume (23) is removed.
Brennstoffeinspritzventil nach einem Ansprüche 20 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, daß das Ausweichvolumen (52) dadurch gebildet ist, daß ein Teil axialen Verlaufs des Anschlags (33) nach außen aufgeweitet ist.
Fuel injection valve according to one of Claims 20 to 22,
characterized in that the escape volume (52) is formed in that part of the axial course of the stop (33) is widened outwards.
Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet, daß der das Ausweichvolumen (52) formende Teil des axialen Verlaufs des Anschlagkörpers (33) rund, insbesondere kreissegmentförmig, nach außen aufgeweitet ist.
Fuel injection valve according to claim 23,
characterized in that the part of the axial course of the stop body (33) which forms the escape volume (52) is widened outward, in particular in the form of a segment of a circle.
Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 20 bis 24,
dadurch gekennzeichnet, daß sich der Anschlagkörper (33) in zumindest einen ersten Anschlagsabschnitt (47) und einen zweiten Anschlagsabschnitt (48) aufteilt.
Fuel injection valve according to one of Claims 20 to 24,
characterized in that the stop body (33) is divided into at least a first stop section (47) and a second stop section (48).
Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagkörper (33) durch einen Anschlagsspalt (50), insbesondere ringförmigen Anschlagsspalt (50), geteilt ist.
Fuel injection valve according to claim 25,
characterized in that the stop body (33) is divided by a stop gap (50), in particular an annular stop gap (50).
Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagsspalt (50) auf der Höhe der Mitte des Ausweichvolumens (52) angeordnet ist.
Fuel injection valve according to claim 26,
characterized in that the stop gap (50) is arranged at the level of the center of the escape volume (52).
Brennstoffeinspritzventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichsraum (12) durch den flexiblen Abschnitt (13), den Nehmerkolben (10) und den Geberkolben (9) begrenzt ist.
Fuel injection valve according to one of the preceding claims,
characterized in that the compensation space (12) is delimited by the flexible section (13), the slave piston (10) and the master piston (9).
Brennstoffeinspritzventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Abschnitt (13) elastisch ist und insbesondere aus einem Elastomer besteht.
Fuel injection valve according to one of the preceding claims,
characterized in that the flexible section (13) is elastic and in particular consists of an elastomer.
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