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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Stellantrieb nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 sowie einen damit gebildeten Kraftstoffinjektor.
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Ein
derartiger Stellantrieb ist beispielsweise aus der
DE 102 51 225 A1 bekannt.
Bei diesem Stand der Technik wird zur Schaffung einer dauerhaften,
insbesonderen öldichten
Abdichtung zwischen einem Piezoaktor und einer Außenkontaktierung
vorgeschlagen, einen kraftstoffbeständigen Dichtring (O-Ring) in
Durchtrittsöffnungen
einer auf den Piezoaktor aufgesetzten Kopfplatte einzusetzen. In
jeder Durchtrittsöffnung
ist außerdem
unterhalb des Dichtrings eine Hülse
aus Isolationsmaterial eingesetzt, die eine Zentrierung und elektrische
Isolation des Kontaktstifts bewirkt.
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Eine
weitere Kontaktierungsanordnung zur elektrischen Weiterverbindung
von Kontaktstiften eines Piezoaktors mit seitlich abstehenden Anschlussstiften
einer Außenanschlusseinrichtung
ist beispielsweise aus der
DE
198 44 743 C1 bekannt. Diese Veröffentlichung beschreibt einen
Kontaktzungenträger mit
Durchtrittsöffnungen
für die
Kontaktstifte und mit Schweißlaschen,
die angrenzend an die Durchtrittsöffnungen so angeordnet sind,
dass sie mit den hindurchgetretenen Kontaktstiften verschweißt werden können. Die
Schweißlaschen
des Kontaktzungenträgers
sind hierbei elektrisch mit seitlich abstehenden Kontaktzungen verbunden,
welche somit zum Außenanschluss
des fertigen Kraftstoffinjektors genutzt werden können. Nach
der Verschweißung
der Kontaktstifte mit den Schweißlaschen ist bei diesem Stand
der Technik der Fertigungsschritt einer Kunststoffumspritzung an
der Oberseite des Kontaktzungenträgers vorgesehen.
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Die
bekannte Umspritzung einer Kontaktierungs- und/oder Abdichtungsanordnung
an einem Stellantrieb ist vergleichsweise einfach durchzuführen und
schützt
vorteilhaft die darunter befindlichen Stellantriebskomponenten.
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Nachteilig
ist bei der bekannten Abdeckung mittels Umspritzung jedoch, dass
die von dem angespritzten Kunststoffmaterial überdeckten Stellantriebskomponenten
dann oftmals in besonderer Weise (mit erhöhtem Aufwand) auszubilden sind.
So ist beispielsweise bei dem Kontaktzungenträger gemäß der oben bereits erwähnten
DE 198 44 743 C1 eine besondere
Abdichtung der Durchtrittsöffnungen
des Kontaktzungenträgers
gegen eindringenden Kunststoff bei der Umspritzung vorgesehen.
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Unabhängig davon
hat es sich insbesondere für
Stellantriebe mit einem Piezoaktor herausgestellt, dass die Lebensdauer
des Aktors durch Dichtelemente zur Abdichtung des Aktorraums und
eine finale Kunststoffumspritzung der Kontaktierungs- und/oder Abdichtungsanordnung
und somit die mehr oder weniger hermetische Abdichtung des Aktors tendenziell
negativ beeinflusst wird.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem Stellantrieb
zur Betätigung
eines Kraftstoffeinspritzventils eine möglichst universell einsetzbare,
schützende
Abdeckung für
Komponenten einer Kontaktierungs- und/oder Abdichtungsanordnung
zu schaffen.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Stellantrieb
ist vorgesehen, dass die Abdichtungsanordnung gaspermeabel ausgebildet
ist und au ßenseitig
in einen Hohlraum mündet,
der von einem mittels einer Rastverbindung am Stellantrieb gehaltenen
Deckel überdeckt
ist.
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Bei
internen betrieblichen Versuchen der Anmelderin hat sich überraschender
Weise herausgestellt, dass die Anordnung eines piezokeramischen Bauteils
wie des hier interessierenden Piezoaktors in einem "möglichst hermetisch" abgedichteten Aktorgehäuse in einer
schädliche
Medien aufweisenden Installationsumgebung die Lebensdauer des Bauteils in
der Praxis nicht verlängert
sondern tendenziell sogar verkürzt.
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Demgegenüber führt die
erfindungsgemäß gaspermeable
Gestaltung der Abdichtungsanordnung zu einer gewissen "Belüftung" des Piezoaktors und
somit zu einer Verlängerung
der Lebensdauer bzw. Dauerhaltbarkeit des Piezoaktors.
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Eine
mögliche
Erklärung
des Wirkmechanismus der Aktorbelüftung
besteht darin, dass bei einem möglichst
hermetisch, insbesondere möglichst
gasdicht abgedichteten Aktorgehäuse
unter bestimmten Betriebsbedingungen ein Unterdruck im Gehäuseinnenraum
entsteht (z. B. durch Temperaturschwankungen), durch welchen schädliche Medien
durch die in der Praxis nicht absolut hermetisch auszubildende Abdichtung
hindurch in den Gehäuseinnenraum
gelangen können.
Andere mögliche
Erklärungen
bestehen beispielsweise darin, dass sich nach der Fertigung eines
hermetisch abgeschlossenen Piezoantriebs die Konzentration irgendeines
die Lebensdauer verkürzenden
Gases im Innenraum des Piezoantriebs erhöht bzw. dass eine der atmosphärischen Luft ähnelnde
Füllung
des Gehäuseinnenraums
eine positive Wirkung auf die Lebensdauer der piezoelektrischen
Keramik besitzt.
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Es
hat sich jedenfalls herausgestellt, dass die Förderung eines Gasaustausches
zwischen der Außenseite
des Stellantriebs und der Außenseite
der Abdichtungsanordnung die Lebensdauer tendenziell verlängert.
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In
dieser Hinsicht ist eine einfache finale Kunststoffumspritzung der
Abdichtungsanordnung kontraproduktiv, da eine solche Abdeckung den
gewünschten
Gasaustausch in der Regel behindern würde. Daher ist bei der Erfindung
ferner vorgesehen, dass die Abdichtungsanordnung außenseitig
in einen Hohlraum mündet,
der von einem Deckel überdeckt
ist. Diese Gestaltung der Abdeckung wirkt sich positiv auf die Belüftung des
Piezoaktors aus, wobei zur Befestigung des Deckels am Stellantrieb
eine Rastverbindung vorgesehen ist, so dass die Montage des Deckels
besonders einfach ist.
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Vorteilhaft
kann die Außenseite
des Deckels auch für
eine Beschriftung genutzt werden, wobei eine solche Beschriftung
sowohl vor als auch nach dem Aufsetzen des Deckels möglich ist,
z. B. mittels eines Beschriftungslasers.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass der Deckel Rastvorsprünge und/oder Rastaussparungen
aufweist, die zur Verrastung mit korrespondierend an einer Kunststoffumspritzung
vorgesehenen Rastaussparungen und/oder Rastvorsprüngen zusammenwirken.
Wenn der Deckel zu seiner Verrastung im Wesentlichen in Axialrichtung
des Stellantriebs aufgesetzt wird, so eignen sich insbesondere radiale
Rastvorsprünge bzw.
Rastaussparungen. Um hierbei die Verrastung zu vereinfachen, können diese
Vorsprünge
und/oder Aussparungen mit entsprechenden Schrägflächen (Anlaufschrägen) ausgebildet
sein. Auch können
solche radialen Vorsprünge
oder Aussparungen radial federnd am Deckel bzw. am Anbindungsbereich
des Stellantriebs für
den Deckel vorgesehen sein.
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Eine
zur Anbindung des Deckels vorgesehene Kunststoffumspritzung kann
z. B. einen stirnseitigen Mantelflächenabschnitt des hülsenförmigen Aktorgehäuses ringförmig umschließen und
hierbei einen die stirnseitige Öffnung
des Aktorgehäuses
in Axialrichtung überragenden
Bund ausbilden. An einem solchen Bund kann der Deckel anliegen und/oder
verrastet werden. Dementsprechend ist in einer Ausführungsform
vorgesehen, dass die korrespondierenden Rastaussparungen und/oder
Rastvorsprünge
der Kunststoffumspritzung an dem Bund der Kunststoffumspritzung
vorgesehen sind.
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Auch
ist es von Vorteil, wenn der Deckel an seinem Umfang einen ringförmig umlaufenden,
in Axialrichtung abstehenden Bund aufweist, der im montierten Zustand
beispielsweise mit dem Bund der am Stellantrieb vorgesehenen Kunststoffumspritzung zusammenwirken
kann, etwa durch Auflage und/oder Verrastung. Dementsprechend können Rastvorsprünge und/oder
Rastaussparungen an dem Bund des Deckels vorgesehen sein.
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In
an sich bekannter Weise kann die Verbindungsvorrichtung einen auf
die Kontaktstifte des Piezoaktors aufgesetzten, elektrisch isolierenden
Kunststoffformkörper
umfassen, der Durchtrittsöffnungen zum
Durchtritt der Kontaktstifte enthält und eingeformte, jeweils
einer der Durchtrittsöffnungen
zugeordnete elektrisch leitende Verbindungsglieder trägt, die
sich jeweils von einem an die zugeordnete Durchtrittsöffnung angrenzenden
Kontaktierungsabschnitt zur Anlage an den hindurchgetretenen Kontaktstift
zu einem der vom Kunststoffformkörper
abstehenden Anschlussstifte erstrecken.
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Bei
Verwendung einer derartigen elektrischen Verbindungsvorrichtung
kann sich der gemäß der Erfindung
vorgesehene Hohlraum unmittelbar an eine dem Piezoaktor abgewandte
Stirnseite des Kunststoffformkörpers
anschließen.
Zur Förderung des
Gasaustausches ist es hierbei von Vorteil, wenn der Kunststoffformkörper wenigstens
eine Gasaustauschpassage enthält.
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Die
gaspermeable Ausbildung der Abdichtungsanordnung kann in vielfältiger Weise
realisiert sein. So kann die Gaspermeabilität der Abdichtungsanordnung
durch ein gaspermeables Elastomermaterial (z. B. Silikonwerkstoff,
insbesondere Fluorsilikonwerkstoff) und/oder ein mikroporöses Material
(z. B. expandiertes Polytetrafluorethylen (ePTFE)) geschaffen sein.
Solche Materialien können
im einfachsten Fall genau an den Stellen eingesetzt werden, bei
denen sich Dichtelemente (z. B. Dichtringe etc.) bei herkömmlichen
Abdichtungsanordnungen befinden.
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Ein
mit dem erfindungsgemäßen Stellantrieb versehener
Kraftstoffinjektor ist insbesondere zur Verwendung in einer "schädliche Medien" enthaltenden Installationsumgebung
geeignet. Eine derartige Umgebung ergibt sich insbesondere, wenn
ein Kraftstoffinjektor und wenigstens eine weitere Komponente einer
Kraftstoff-Einspritzeinrichtung im Wesentlichen vollständig innerhalb
einer Motorblockbaugruppe der Brennkraftmaschine angeordnet sind.
Damit ist insbesondere der Fall gemeint, in welchem Komponenten
der Einspritzeinrichtung innerhalb der Motorblockbaugruppe untergebracht
sind, die ohne Einschränkung
ihrer Funktion auch außerhalb
derselben angeordnet werden könnten.
Der Begriff "Motorblockbaugruppe" bezeichnet hierbei
die Gesamtheit der schmierölhaltenden
Motorkomponenten, also den "Motorblock" im engeren Sinne
und Anbauteile (wie z. B. einen Zylinderkopfdeckel etc.), in denen das
Schmieröl
der Brennkraftmaschine gepumpt wird oder schmiert oder (zurück)geführt wird.
Bei dieser Konstruktion besteht eine erhöhte Gefahr eines Eintrags von
schädlichen
Medien (Motoröl,
kraftstoffverdünntes
Motoröl,
Wasser, oder deren Dämpfe)
in das Innere des Kraftstoffinjektors.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug
auf die beigefügten
Zeichnungen näher
beschrieben. Es stellen dar:
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1 ist
eine perpektivische Ansicht eines Stellantriebs in dessen oberen
Endbereich,
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2 ist
eine der 1 entsprechende Ansicht gemäß einer
weiteren Ausführungsform,
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3 ist
eine der 1 entsprechende Ansicht gemäß einer
weiteren Ausführungsform,
und
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4 ist
eine perspektivische Ansicht zur Veranschaulichung einer möglichen
Belüftungsgestaltung
bei einem Stellantrieb.
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1 zeigt
einen Stellantrieb 10 zur Betätigung eines (nicht dargestellten)
Kraftstoffeinspritzventils. Der Stellantrieb 10 bildet
zusammen mit dem Kraftstoffeinspritzventil einen Kraftstoffinjektor
zur Einspritzung von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine.
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Der
Stellantrieb 10 umfasst ein hülsenförmiges metallisches Aktorgehäuse 12 mit
einem darin aufgenommenen piezoelektrischen Aktor (kurz: "Piezoaktor"), von welchem Kontaktstifte 14 aus
einer stirnseitigen Öffnung
des Aktorgehäuses 12 her aus und
durch einen auf die Kontaktstifte 14 aufgeschobenen Kontaktzungenträger 16 nach
oben (Axialrichtung A) ragen.
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Der
Kontaktzungenträger 16 dient
als Verbindungsvorrichtung zur elektrischen Weiterverbindung der
Kontaktstifte 14 des Piezoaktors mit Anschlussstiften eines
Steckverbinders 18. Der Steckverbinder 18 stellt
eine Außenanschlusseinrichtung dar,
mittels welcher der Stellantrieb 10 bzw. der damit gebildete
Kraftstoffinjektor mit einer externen Ansteuerleitungsanordnung
(z. B. Kabelbaum in einem Kraftfahrzeug) verbunden werden kann,
um den Piezoaktor in gewünschter
Weise zum Einspritzen von Kraftstoff anzusteuern.
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Von
dem Steckverbinder 18 erkennt man in der Figur nur dessen
Gehäuse,
welches die erforderlichen Außenanschlussstifte
enthält,
welche sich als elektrisch leitende Elemente durch einen Kunststoffformkörper 20 des
Kontaktzungenträgers 16 hindurch
bis zu Kontaktierungsabschnitten in Form von Schweißlaschen 22 erstrecken,
mit welchen die Kontaktstifte 14 nach dem Aufsetzen des
Kontaktzungenträgers 16 verschweißt wurden.
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Nach
diesem Verschweißungsschritt
zur Kontaktierung des Piezoaktors wurde ein stirnseitiger Mantelflächenabschnitt
des hülsenförmigen Aktorgehäuses 12 ringförmig umlaufend
mit einer Kunststoffumspritzung 24 versehen, welche den
aufgesetzten Kontaktzungenträger 16 in
seiner Lage fixiert und gleichzeitig einstückig das Gehäuse des
Steckverbinders 18 ausbildet.
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Im
Bereich der elektrischen Verbindungsvorrichtung (Kontaktzungenträger 16)
oder darunter ist eine Abdichtungsanordnung zur Abdichtung der stirnseitigen Öffnung des
Aktorgehäuses 12 gegen ein
Eindringen flüssiger
Medien vorgesehen.
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Eine
Besonderheit dieser Abdichtungsanordnung besteht darin, dass diese
gaspermeabel ausgebildet ist und somit einen Gasaustausch zwischen der
Installationsumgebung des Kraftstoffinjektors und dem Aktorraum
ermöglicht,
in welchem der Piezoaktor aufgenommen ist. Gefördert wird diese Belüftung des
Piezoaktors noch durch eine vergleichsweise große Gasaustauschaussparung 26 des Kunststoffformkörpers 20.
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An
die Oberseite die Kunststoffformkörpers 20 schließt sich
unmittelbar ein Hohlraum an, der von einem mittels einer Rastverbindung
am Stellantrieb 10 gehaltenen Deckel 28 überdeckt
wird. In der Figur ist dieser als Spritzgussteil aus Kunststoff
gebildete Deckel 28 noch separat von den übrigen ersichtlichen
Stellantriebskomponenten dargestellt, bildet jedoch am fertigen
Kraftstoffinjektor einen stirnseitigen (oberen) Abschluss desselben.
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Der
Deckel 28 weist Rastaussparungen 30 auf, die zur
Verrastung mit korrespondierend an der Kunststoffumspritzung 24 vorgesehenen
Rastvorsprüngen 32 in
Eingriff gebracht werden. Durch diese Verrastung wird der Deckel 28 am
Stellantrieb 10 gehalten, wobei zwischen dem Deckel 28 und
der Oberseite des Kontaktzungenträgers 16 der erwähnte Hohlraum
verbleibt.
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Im
dargestellten Ausführungsbeispiel
besitzt der Deckel 28 drei in Umfangsrichtung äquidistant angeordnete
Rastaussparungen 30, die jeweils an einer in Axialrichtung
A nach unten abstehenden Federlasche des einstückig ausgebildeten Deckels
abstehen. In Umfangsrichtung zwischen diesen Federlaschen bildet
das Material des Deckels 28 einen ringförmig umlaufenden, durch die
Federlaschen unterbrochenen, in Axialrichtung A nach unten abstehenden
Bund 34 einer vergleichsweise geringen Wandungsstärke aus.
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Im
verrasteten Zustand umgreift dieser Bund 34 des Deckels 28 einen
korrespondierend ausgebildeten, axial nach oben abstehenden Bund 36 der Kunststoffumspritzung 24.
Der Außendurchmesser des
Bunds 36 entspricht hierfür etwa dem Innendurchmesser
des Bunds 34.
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Beim
Zusammenbau des Stellantriebs 10 wird der Deckel 28 von
oben in Axialrichtung A aufgesetzt, so dass die freien Enden der
Federlaschen am Deckel 28 gegen die Oberseiten der Rastvorsprünge 32 an
der Kunststoffumspritzung 24 stoßen und auf Grund einer als
Schrägfläche ausgebildeten
Oberseite dieser Vorsprünge 32 radial
nach außen
gefedert werden und schließlich
unter Zurückfederung
in einen verrasteten Zustand gelangen, bei welchem die radial nach
außen
abstehenden Vorsprünge 32 mit den
Rastaussparungen 30 in Eingriff gelangen. In dieser (nicht
dargestellten) Situation ist der Deckel 28 dann zuverlässig am
Stellantrieb 10 gehalten und schützt die darunter liegenden
Stellantriebskomponenten, insbesondere den Kontaktzungenträger 16 mit
dessen herausragender Schweißverbindung
zwischen den Enden der Kontaktstifte 14 und den Enden der
Schweißlaschen 22.
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Während der
Montage verformt sich also jede Federlasche mit dem "Fenster" 30 elastisch
radial betrachtet nach außen
und schnappt über
den feststehenden "Haken" 32 der
Steckeranspritzung 24 ein.
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Die
mittels des verrastbaren Deckels 28 realisierte stirnseitige
Abdeckung ist vorteilhaft kompatibel mit der gewünschten Gasaustauschfähigkeit
und ist z. B. als Kunststoffspritzgussteil fertigungstechnisch einfach
zu realisieren.
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Erwähnenswert
ist, dass die Anbindung des Deckels mittels einer Verrastung keinerlei
nachteilige Einflüsse
auf die bereits am oder im Stellantrieb montierten Komponenten (z.
B. den Piezoaktor) besitzt. In dieser Hinsicht ist die Verrastung
beispielsweise einer prinzipiell denkbaren Ultraschallverschweißung zwischen
Deckel und Gehäuseanordnung überlegen.
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Obwohl
bei dem dargestellten Stellantrieb 10 auf eine den Kontaktzungenträger 16 vollständig überdeckende
finale Kunststoffumspritzung verzichtet ist, wird der Kontaktzungenträger 16 dennoch ausreichend
in seiner Position fixiert, da für
eine solche Fixierung dessen Umspritzung im äußeren Umfangsbereich vollkommen
ausreichend ist.
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Beim
Umspritzungsprozess wird der über der
Mitte des Kontaktzungenträgers 16 befindliche Raum
ausgespart und verbleibt als vorteilhafter Hohlraum am fertigen
Stellantrieb. Ein für
die Praxis ausreichendes Gasaustauschvermögen zwischen diesem Hohlraum
und der Außenseite
des Stellantriebs 10 (Installationsumgebung) wird bereits
durch das beschriebene Verrastungsprinzip sichergestellt, da zwischen
dem Material des Deckels 28 und der Kunststoffumspritzung 24 stets
mehr oder weniger große
Spalte verbleiben, welche zwar ein Eindringen fester Gegenstände in den
Hohlraum verhindern, nicht jedoch einen Gasaustausch im hier interessierenden
Ausmaß.
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Das
Gasaustauschvermögen
zwischen dem Hohlraum unter dem Deckel 28 und der Außenseite des
Stellantriebs 10 kann jedoch noch weiter gesteigert werden,
indem die Kunststoffumspritzung 24 und/oder der Deckel 28 mit
Gasaustauschpassagen aus gebildet werden. Bei der dargestellten Ausführungsform
sind beispielsweise Gasaustauschaussparungen 38 am Bund 36 der
Kunststoffumspritzung 24 vorgesehen. Alternativ oder zusätzlich können solche
Aussparungen auch am Deckel 28 vorgesehen sein. Insbesondere
wenn derartige Aussparungen am axial nach unten abstehenden Bund 34 des Deckels 28 vorgesehen
sind, so können
diese mit korrespondierenden Aussparungen am Bund 36 zusammenwirken,
z. B. zur Ausbildung "labyrinthartiger" Passagen.
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Weitere
Belüftungspassagen
können
auch als Spalte vorgesehen sein, die zwischen den Rastvorsprüngen und
Rastaussparungen nach deren Verrastung verbleiben.
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Es
ist verständlich,
dass die Verrastung zwischen dem Deckel und dem oberen Ende der
Stellantriebgehäuseanordnung
wie auch etwaige Belüftungspassagen
im Anbindungsbereich in vielfältiger Weise
realisiert werden können.
Um dies zu veranschaulichen, werden nachfolgend noch weitere Ausführungsformen
beschrieben, die jedoch wieder lediglich beispielhaft zu verstehen
sind.
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Bei
der nachfolgenden Beschreibung von weiteren Ausführungsbeispielen werden für analoge Komponenten
die gleichen Bezugszahlen verwendet, jeweils ergänzt durch einen kleinen Buchstaben zur
Unterscheidung der Ausführungsform.
Dabei wird im Wesentlichen nur auf die Unterschiede zu dem bzw.
den bereits beschriebenen Ausführungsbeispielen
eingegangen und im Übrigen
hiermit ausdrücklich auf
die Beschreibung vorangegangener Ausführungsbeispiele verwiesen.
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2 zeigt
einen Stellantrieb 10a mit einem Deckel 28a, der
bei Montage des Stellantriebs wieder verrastend befestigt wird.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
sind axial nach unten abstehende Federlaschen des Deckels 28a an
ihren freien Enden mit radial nach außen weisenden Rastvorsprüngen 32a versehen,
welche zur Verrastung in Eingriff mit radialen Rastaussparungen 30a einer
Kunststoffumspritzung 24a gelangen. Die "Haken" 32a des
Deckels 28a federn bei der Montage elastisch etwas nach
innen und schnappen in die feststehenden "Fenster" 30a der Steckeranspritzung 24a ein.
Am oberen Rand der Aussparungen 30a des Bunds 24b sind
an der Innenseite des Bunds 24b Einführschrägen zur Erleichterung des Einschnappens
vorgesehen.
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Ein
weiterer Unterschied zu der mit Bezug auf 1 beschriebenen
Ausführungsform
besteht darin, dass der am Deckelrand umlaufend vorgesehene und
nach unten abstehende Deckelbund 34a in seinem Außendurchmesser
etwa dem Innendurchmesser des Bund 36a an der Gehäuseanordnung entspricht.
Beim Aufsetzen des Deckels 28a überlappt der Deckelbund 34a daher
den Gehäusebund 36a auf
dessen Innenseite.
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Schließlich besitzt
der Bund 36a der Kunststoffumspritzung 24a zwei
Gasaustauschaussparungen 38a mit einer "gestuften Öffnungsfläche". Am Außenumfang des Bunds 36a ist
die Öffnungsfläche vergleichsweise
groß (in
etwa rechteckig und nach oben hin offen), wohingegen sich über eine
Stufe am Öffnungsrand
eine kleinere Öffnungsfläche anschließt, die
in den Hohlraum unter dem Deckel 28a mündet. Der Deckel 28a weist
an seinem Außenumfangsrand
an den entsprechenden Stellen zwei axial nach unten abstehende Blenden 40a auf,
welche nach dem Aufsetzen des Deckels die Aussparungen 38a im
Wesentlichen überdecken,
wobei jedoch jeweils ein labyrinthartiger Spalt (Gasaustauschpfad) zwischen
dem etwa U-förmigen
Umfangsrand der Aussparung 38a und der Blende 40a verbleibt.
Hierzu sind die Blenden 40a in Ihrer Formgestaltung an die
gestufte Umfangsfläche
der Aussparungen 38a angepasst.
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Die
labyrinthartige Gestaltung der in Zusammenwirkung mit den Blenden 40a gebildeten äußeren Belüftungspassage
verhindert zuverlässig
ein Eindringen von festen Gegenständen in den Innenraum der Abdeckung.
Außerdem
ermöglicht
diese Gestaltung, dass eine etwaig in den Hohlraum unter den Deckel 28a eingedrungene
Flüssigkeit
wie Motoröl
schwerkraftbedingt von selbst wieder herausfließen kann.
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3 zeigt
einen Stellantrieb 10b mit einem Deckel 28b, der ähnlich der
mit Bezug auf 2 beschriebenen Ausführungsform
an seinem Außenumfang
mit drei Rastvorsprüngen 32b versehen
ist, die mit korrespondierenden Rastaussparungen 30b einer
Kunststoffumspritzung 24b zusammenwirken.
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Zur
Verbesserung einer Federwirkung der Vorsprünge 32b erstrecken
sich die entsprechenden Federlaschen in diesem Ausführungsbeispiel
bis in die Oberseite des Deckels 28b hinein. Neben einer effektiv
vergrößerten Länge der
Federlaschen ergeben sich durch diese Gestaltung auch Belüftungspassagen
an der Deckeloberseite, welche gegebenenfalls durch weiter Belüftungspassagen
der oben bereits beschriebenen Art ergänzt werden könnten.
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Bei
dieser Variante ist für
eine in axialer Richtung extrem kompakte Ausführung gewissermaßen vorgesehen,
die Biegelänge
des "Schnapphakens" 32b effektiv
zu verlängern.
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Der
in 3 gerade eingezeichnete Verlauf von Freisparungen
in die Oberseite des Deckels 28b hinein könnte abweichend
vom dargestellten Ausführungsbeispiel
auch in schräger
Richtung (nicht radial) und/oder gekrümmt vorgesehen sein.
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4 veranschaulicht
nochmals die Ausbildung einer labyrinthartigen Gasaustauschpassage durch Überdeckung
einer gestuften Gasaustauschöffnung 38c an
dem Bund 36c einer Kunststoffumspritzung 24c mit
einer entsprechend gestuften Blende 40c des Deckels 28c.
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Außerdem ist
bei dieser Ausführungsform ein
in Axialrichtung vergleichsweise wenig abstehender Umfangsbund 34c am
Deckel 28c vorgesehen, welcher nicht radial innerhalb oder
radial außerhalb des
Bunds 36c an diesem anliegt, sondern in eine korrespondierende
Nut an der Oberseite des Bunds 36c beim Aufsetzen des Deckels 28c in
Eingriff gelangt.
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Die
zur Verrastung des Deckels 28c vorgesehenen Mittel einerseits
am Deckel und andererseits an der Kunststoffumspritzung 24c sind
in 4 nicht dargestellt und können beispielsweise wie bei den
oben bereits beschriebenen Ausführungsformen vorgesehen
sein.
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Für alle oben
beschriebenen Ausführungsformen
gilt, dass der montierte Deckel keine abdichtende Funktion besitzt
sondern nur einen Schutz vor grober Verschmutzung und Beschädigung der
darunter befindlichen Bauteile vorsieht. Gleichzeitig stellt der
Deckel einen Berührschutz
der darunter befindlichen elektrischen Kontaktierungen dar.
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Durch
die erläuterte
konstruktive Ausgestaltung der Verrastungsmittel (z. B. als "Schnapphaken" mit korrespondierenden "Fenstern") kann eine einfache,
robuste und ohne Hilfsmittel nicht lösbare Verbindung geschaffen
werden. Durch den extrem einfachen Montageschritt eines Zusammenpressens
der Bauteile wird der innerhalb des Stellantriebs befindliche Piezoaktor
mit Sicherheit nicht beschädigt.
Zusammenfassend ergeben sich insbesondere folgende Vorteile:
- – Einfache
und kostengünstige
Realisierung einer mechanischen Abdeckung des Stellantriebs
- – Kostengünstige Montage
- – Weitgehend
freie Wahl der Werkstoffpaarung. Es können die Funktionseigenschaften
des Deckelwerkstoffes nahezu unabhängig von der Montageverbindungsart
(Verrastung) berücksichtigt werden.
Falls eine federnde Wirkung für
die am Deckel vorgesehenen Verrastungsmittel vorgesehen ist, wie
bei den oben beschriebenen Ausführungen,
so muss der Deckelwirkstoff bzw. der im Bereich dieser Deckelverrastungsmittel
vorgesehene Werkstoff lediglich eine gewisse Elastizität besitzen.
- – Steigerung
der Dauerhaltbarkeit des verbauten Piezoaktors durch Gewährleistung
einer Belüftung
- – Der
Deckel bietet einen mechanischen Schutz, gewährleistet bei entsprechender
Gestaltung aber gleichzeitig ein durchströmen des darunter befindlichen
Hohlraums mit Motoröl
und Luft.
- – Kein
Eindringen von "festen
Gegenständen" in den Bereich der
elektrischen Kontaktierung des Piezoaktors und somit Sicherstellung
der elektrischen Betriebssicherheit.
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Zusammenfassend
ist es eine Aufgabe der Erfindung, bei einem piezobetätigten Stellantrieb
zur Betätigung
eines Kraftstoffeinspritzventils eine einfache, möglichst
universell einsetzbare, schützende Abdeckung
für Komponenten
einer Kontaktierungs- und/oder Abdichtungsanordnung des Stellantriebs
zu schaffen. Hierfür
ist vorgesehen, dass die Abdichtungsanordnung flüssigkeitsabdichtend jedoch
gaspermeabel ausgebildet ist und außenseitig in einen Hohlraum
mündet,
der von einem mittels einer Rastverbindung am Stellantrieb gehaltenen
Deckel überdeckt
ist.