DE10319586A1

DE10319586A1 - Actuator unit for a piezo controlled fuel injection valve for a combustion engine, has a hollow body with reinforced edges and bridge between adjacent recesses

Info

Publication number: DE10319586A1
Application number: DE10319586A
Authority: DE
Inventors: Dieter Kienzler; Dietmar Uhlmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2003-05-02
Filing date: 2003-05-02
Publication date: 2004-11-18

Abstract

The actuator unit has a hollow body (4) and a piezo electric actuator (1). The hollow body is elastic and the actuator is pretensioned. The hollow body has recesses and a channel (61) defined by two edges. A bridge is provided between two adjacent recesses. The hollow body has a first and a second end. The edges are reinforced with respect to the rest of the hollow body e.g. by being made thicker, or by folds or by inclusion of a reinforcement.

Description

Die Erfindung betrifft eine Aktoreinheit bestehend aus einem piezoelektrischen Aktor. Solche Aktoreinheiten werden unter anderem bei Kraftstoffeinspritzsystemen und insbesondere in Kraftstoffeinspritzventilen eingesetzt, da die Schaltzeiten solcher Aktoreinheiten sehr kurz sind. Die kurzen Schaltzeiten erlauben einer exaktere Bemessung der eingespritzten Kraftstoffmenge und ermöglichen eine verbesserte Formung des zeitlichen Verlaufs der Einspritzung. Unter dem Sammelbegriff "Kraftstoffeinspritzventil" werden im Zusammenhang mit der Erfindung sämtliche Bauarten von Kraftstoffeinspritzventil, wie zum Beispiel Injektoren für Common-Rail-Einspritzsysteme oder Einspritzdüsen konventioneller Kraftstoffeinspritzanlagen verstanden.The The invention relates to an actuator unit consisting of a piezoelectric Actuator. Such actuator units are used, among other things, in fuel injection systems and especially used in fuel injection valves, because the Switching times of such actuator units are very short. The short switching times allow a more precise measurement of the amount of fuel injected and enable an improved shaping of the timing of the injection. Under the collective term "fuel injector" are related with the invention all Types of fuel injection valve, such as injectors for common rail injection systems or injectors conventional fuel injection systems understood.

Betätigt wird ein Kraftstoffeinspritzventil mit Piezo-Aktor dadurch, dass der piezoelektrische Aktor mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt wird, wodurch sich der piezoelektrische Aktor aufgrund bekannter physikalischer Effekte der Piezokeramik schnell ausdehnt und ein Ventilschließglied von einem Ventilsitz abhebt. Der piezoelektrische Aktor hat eine gewisse Masse, die dabei beschleunigt wird. Wird die an den Aktor angelegte Spannung reduziert, hat der Aktor das Bestreben, sich zusammenzuziehen. Aufgrund der Massenträgheit der zuvor beschleunigten Masse des Aktors entstehen dadurch in Abhängigkeit der Ansteuergeschwindigkeit Zugkräfte im Aktor, die zu Beschädigungen des piezoelektrischen Aktors, insbesondere zu Rissen in den Lötverbindungen zwischen den einzelnen Schichten des piezoelektrischen Aktors, führen. Um derartige Beschädigungen zu vermeiden, ist man dazu übergegangen, den piezoelektrischen Aktor mittels eines als Feder ausgebildeten zylindrischen Hohlkörpers in axialer Richtung vorzuspannen. Eine solche Anordnung ist beispielsweise aus der WO 00/08353 (Siemens) bekannt. Dieser Hohlkörper ist aus einem ebenen Blech gebogen und wird an der dabei entstehenden ersten Fuge verschweißt. Die erste Fuge verläuft dabei parallel zur Längsachse des Hohlkörpers.Is pressed a fuel injector with piezo actuator in that the piezoelectric actuator with an electrical voltage is, whereby the piezoelectric actuator due to known physical effects of the piezoceramic quickly expands and in Valve closure member takes off from a valve seat. The piezoelectric actuator has one certain mass that is accelerated. Will that to the actuator applied voltage is reduced, the actuator tends to contract. Due to the inertia of the previously accelerated The mass of the actuator is created depending on the control speed Tensile forces in Actuator causing damage of the piezoelectric actuator, in particular to cracks in the solder connections between the individual layers of the piezoelectric actuator. Around such damage to avoid it has gone over to the piezoelectric actuator by means of a spring cylindrical hollow body preload in the axial direction. Such an arrangement is for example known from WO 00/08353 (Siemens). This hollow body is bent from a flat sheet and will be on the resulting welded first joint. The first fugue runs parallel to the longitudinal axis of the hollow body.

Das Verschweißen der ersten Fuge hat unter anderem folgende Nachteile: Das Schweißen verursacht eine in der Regel unerwünschte Gefügeveränderung des Hohlkörpers in unmittelbarer Nähe der Schweißnaht. Ein zweites Problem sind die beim Schweißen entstehenden Schweißspritzer, welche Schwierigkeiten bei der Montage der Aktoreinheit mit sich bringen können oder sogar zu Funktionsausfällen des Kraftstoffeinspritzventils führen können, wenn sich während des Betriebs einer oder mehrere Schweißspritzer lösen. Ein drittes Problem ist das Einsinken der Schweißnaht (Nahteinfall) an Beginn und Ende der Schweißaht und die daraus resultierenden Kerbwirkung und Spannungsspitzen.The weld together The first joint has the following disadvantages: Welding causes a usually undesirable structural change of the hollow body close the weld. A second problem is the welding spatter that occurs during welding, what difficulties with the assembly of the actuator unit can bring or even functional failures of the fuel injector can if yourself during loosen one or more welding spatters during operation. A third problem is the sinking of the weld (Seam incidence) at the beginning and end of the weld and the resulting Notch effect and stress peaks.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird bei einer Aktoreinheit mit einem Hohlkörper und einem piezoelektrischen Aktor, wobei der Hohlkörper elastisch ausgebildet ist und den Aktor vorspannt, wobei der Hohlkörper mit Ausnehmungen versehen ist und eine durch zwei Kanten gebildete Fuge aufweist, wobei zwischen zwei benachbarten Ausnehmungen ein Steg vorhanden ist, und wobei der Hohlkörper ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist, dadurch gelöst, dass die Kanten gegenüber dem übrigen Hohlkörper verstärkt ausgebildet sind.The The object underlying the invention is in an actuator unit with a hollow body and a piezoelectric actuator, the hollow body being elastic and prestresses the actuator, the hollow body being provided with recesses and has a joint formed by two edges, between two adjacent recesses a web is present, and wherein the hollow body has a first end and a second end, solved in that the edges are reinforced compared to the rest of the hollow body are.

Dadurch kann die Schwächung des Hohlkörpers, welche durch die Fuge verursacht wird, kompensiert werden, so dass im Ergebnis die Federrate des Hohlkörpers über den gesamten Umfang gleich ist und somit der vorgespannte Hohlkörper Federkräfte ausschließlich in Längsrichtung auf die mit ihm verbundenen Bauteile ausübt. Querkräfte oder Biegemomente werden von dem erfindungsgemäßen Hohlkörper nicht auf die mit ihm verbundenen Bauteile, insbesondere nicht auf einen von dem Hohlkörper unter Vorspannung gesetzten piezoelektrischen Aktor, ausgeübt. Dadurch verbessern sich die Einsatzbedingungen des piezoelektrischen Aktors und somit erhöht sich auch die Lebensdauer der erfindungsgemäßen Aktoreinheit.Thereby can the weakening of the hollow body, which is caused by the joint are compensated so that as a result, the spring rate of the hollow body is the same over the entire circumference and thus the pre-stressed hollow body spring forces exclusively longitudinal on the components connected to it. Transverse forces or bending moments not of the hollow body according to the invention on the components connected to it, especially not on one from the hollow body underneath Bias placed piezoelectric actuator. Thereby the operating conditions of the piezoelectric actuator improve and thus increased the lifetime of the actuator unit according to the invention.

Bei einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Aktoreinheit sind die Kanten durch die Vergrößerung der Wandstärke des Hohlkörpers verstärkt.at a first embodiment an actuator unit according to the invention are the edges by enlarging the Wall thickness of the hollow body reinforced.

Alternativ können die Kanten auch durch Falzen oder durch Anbringen mindestens eines Verstärkungsteils verstärkt sein.alternative can the edges also by folding or by attaching at least one reinforcing part reinforced his.

Bei der letztgenannten Alternative hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das mindestens eine Verstärkungsteil stoffschlüssig, zum Beispiel durch Schweißen, insbesondere durch Punktschweißen oder Rollennahtschweißen, mit dem Hohlkörper verbunden ist. Durch Punktschweißen oder Rollennahtschweißen entstehen keine Schweißspritzer, welche die Funktion des Hohlkörpers beeinträchtigen können. Deshalb ist das Anbringen des mindestens einen Verstärkungsteils durch dieses Schweißverfahren ohne Weiteres möglich.at the latter alternative has proven to be advantageous if that is at least one reinforcement part cohesively, for example by welding, especially by spot welding or Seam welding, with the hollow body connected is. By spot welding or roller seam welding no welding spatter, which is the function of the hollow body impair can. That is why attaching the at least one reinforcement part through this welding process easily possible.

Bei einer weiteren alternativen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Aktoreinheit kann das mindestens eine Verstärkungsteil kraftschlüssig mit dem Hohlkörper verbunden werden. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass je ein U-förmiges Verstärkungsteil in die Kanten, welche die Fuge begrenzen, gelegt wird und anschließend mit den Kanten verpresst wird.In a further alternative embodiment of an actuator unit according to the invention, the at least one reinforcement part can be non-positively connected to the hollow body. This can be done, for example, in that a U-shaped one Reinforcement part is placed in the edges that delimit the joint and then pressed with the edges.

Die Ausnehmungen werden in der Platine vorteilhafterweise so angeordnet, dass sie, wenn die Platine zu einem Hohlkörper geformt wurde, in Ebenen angeordnet sind und die Ebenen parallel zueinander verlaufen. Dadurch wird das Verhalten des Hohlkörpers verbessert und dessen Herstellung vereinfacht.The Recesses are advantageously arranged in the board so that when the board is formed into a hollow body, in layers are arranged and the planes run parallel to each other. Thereby becomes the behavior of the hollow body improved and its manufacture simplified.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn in axialer Richtung eine ungerade Zahl von Ebenen, in denen die Ausnehmungen angeordnet sind, vorgesehen ist. Bei in der Praxis erprobten Ausführungsbeispielen waren beispielsweise 15 oder 17 Ebenen vorteilhaft. Wenn eine ungerade Zahl von Ebenen in der Platine vorhanden ist, ist gewährleistet, dass sowohl die oberste Ebene als auch die unterste Ebene gleich sind und somit das Verhalten des Hohlkörpers an seinem oberen Ende gleich ist wie das Verhalten des Hohlkörpers an seinem unteren Ende. Auch diese Maßnahme verbessert das Verhalten des Hohlkörpers dahingehend, dass der Hohlkörper lediglich Federkräfte in axialer Richtung an seinen Stirnflächen auf den piezoelektrischer Aktor, einen Übersetzungskolben eines hydraulischen Kopplers oder andere Bauelemente des Injektors überträgt.Especially It is advantageous if an odd number in the axial direction from levels in which the recesses are arranged is. In exemplary embodiments tested in practice, for example 15 or 17 levels advantageous. If an odd number of levels is present in the board, it ensures that both the top Level as well as the lowest level are the same and thus the behavior of the hollow body at its upper end is the same as the behavior of the hollow body its lower end. This measure also improves behavior of the hollow body in that the hollow body only spring forces in the axial direction on its end faces on the piezoelectric Actuator, a translation piston transmits a hydraulic coupler or other components of the injector.

Es hat sich weiter als vorteilhaft erwiesen, wenn mehrere Ausnehmungen in einer Ebene hintereinander angeordnet sind, und dass diese Ebene mit der Längsachse des Hohlkörpers einen rechten Winkel bildet. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn eine gerade Zahl von Ausnehmungen in einer Ebene vorhanden ist. Diese Anordnung führt dazu, dass die Federrate über den Umfang des Hohlkörpers konstant ist und somit keine Querkräfte in den Aktor eingeleitet werden.It has also proven to be advantageous if several recesses are arranged in a plane one behind the other and that this plane with the longitudinal axis of the hollow body forms a right angle. It is particularly advantageous if there is an even number of recesses in one level is. This arrangement leads that the spring rate over the circumference of the hollow body is constant and therefore no transverse forces are introduced into the actuator become.

Es hat sich aus Gründen der Herstellung und der Dauerfestigkeit des Hohlkörpers als günstig erwiesen, wenn die Ausnehmungen knochenförmig ausgebildet sind und quer zu einer Längsachse des Hohlkörpers verlaufen.It has for reasons the manufacture and fatigue strength of the hollow body as Cheap proven if the recesses are bone-shaped and transverse to a longitudinal axis of the hollow body run.

Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die Ausnehmungen zweier benachbarter Ebenen zueinander versetzt angeordnet sind. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn der Versatz der Ausnehmungen zweiter benachbarter Ebenen gleich dem halben Rapport der Ausnehmungen einer Ebene ist. Der Begriff "Rapport" wird weiter unten im Zusammenhang mit der 3 noch ausführlich erläutert werden.It is also advantageous if the recesses of two adjacent levels are arranged offset from one another. It is particularly advantageous if the offset of the recesses in two adjacent planes is equal to half the repeat of the recesses in one plane. The term "repeat" is used below in connection with the 3 to be explained in detail.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Aktoreinheit können weiter vergrößert werden, wenn der Hohlkörper parallel zu den Kanten zusätzliche Verstärkungen aufweist. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn der Abstand der zusätzlichen Verstärkungen von den Kanten im Wesentlichen dem Versatz der Ausnehmungen zweier benachbarter Ebenen entspricht. Die zusätzlichen Verstärkungen können auf die gleiche Weise wie die Verstärkungen an den Kanten ausgebildet sein. Dabei stellen sich die im Zusammenhang mit den Verstärkungen der Kanten genannten Vorteile auch bei den zusätzlichen Verstärkungen ein.The Advantages of the actuator unit according to the invention can be further enlarged, if the hollow body additional parallel to the edges reinforcements having. It is particularly advantageous if the distance of the additional reinforcements from the edges essentially the offset of the recesses of two adjacent levels. The additional reinforcements can on the same way as the reinforcements be formed on the edges. In doing so, they are related with the reinforcements the advantages mentioned also with the additional reinforcements on.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn der Hohlkörper einen kreisrunden Querschnitt oder der Querschnitt des Hohlkörpers die Form eines regelmäßigen Vielecks hat.It is particularly advantageous if the hollow body has a circular cross section or the cross section of the hollow body the shape of a regular polygon Has.

Um die Vorspannkraft von dem Hohlkörper auf den piezoelektrischen Aktor bestmöglich einleiten zu können, empfiehlt es sich, dass der Hohlkörper an seinem ersten Ende mit einer oberen Abdeckplatte oder einer Einstellscheibe und an seinem zweiten Ende mit einer unteren Abdeckplatte oder einem Kopplergehäuse verbunden ist. Diese Verbindungen können beispielsweise durch Schweißen oder Bördeln erfolgen.Around the biasing force from the hollow body To be able to initiate the piezoelectric actuator in the best possible way is recommended it that the hollow body at its first end with an upper cover plate or shim and connected at its second end to a lower cover plate or a coupler housing is. These connections can for example by welding or flanging respectively.

Wenn nur eine radiale Fixierung des Hohlkörpers erforderlich ist, kann diese durch eine Ringnut oder einen Absatz in der oberen und/oder der unteren Abdeckplatte oder in der Einstellscheibe und dem Kopplergehäuse erfolgen. Dies kann beispielsweise dann ausreichend sein, wenn der Hohlkörper nicht auf Zug, sondern auf Druck belastet wird. Besonders vorteilhaft an diesen Ausführungsvarianten ist, dass durch die Ringnut und durch den Absatz der Hohlkörper relativ zu dem piezoelektrischen Aktor oder zu dem hydraulischen Koppler zentriert wird. Dieser Effekt kann weiter verbessert werden, wenn Ringnut und Absatz so bemessen werden, dass sie den Hohlkörper bei der Montage geringfügig aufweiten.If only a radial fixation of the hollow body is required this by an annular groove or a paragraph in the upper and / or the lower cover plate or in the shim and the coupler housing. This can be sufficient, for example, if the hollow body is not on train, but under pressure. Particularly advantageous of these design variants, that relative through the annular groove and through the heel of the hollow body to the piezoelectric actuator or to the hydraulic coupler is centered. This effect can be further improved if ring groove and paragraph so that they are the hollow body assembly slightly expand.

Erfindungsgemäß kann weiter vorgesehen sein, dass der Hohlkörper an seinem ersten Ende und/oder an seinem zweiten Ende einen nicht durch Ausnehmungen perforierten Bereich aufweist. Dadurch wird die vom Hohlkörper auf eine Abdeckplatte oder ein anderes Bauteil des Injektors übertragene Federkraft vergleichsmäßig, da der Hohlkörper im Bereich seiner Enden gezielt versteift wird. Dies bedeutet, dass sich die Maxima der Federkraft über den Umfang des Hohlkörpers verringern und die Problematik der von dem Hohlkörper in den Piezoaktor eingeleiteten Querkräfte weiter entschärft wird.According to the invention can continue be provided that the hollow body not at its first end and / or at its second end has area perforated by recesses. This will make the from the hollow body spring force transmitted to a cover plate or another component of the injector comparatively because the hollow body is specifically stiffened in the area of its ends. This means that the maxima of the spring force over the circumference of the hollow body reduce and the problem of introduced by the hollow body in the piezo actuator transverse forces further defused becomes.

Der erfindungsgemäße Hohlkörper kann bei Aktoreinheiten eingesetzt werden, in denen der piezoelektrischer Aktor im Hohlkörper angeordnet ist und bei denen der piezoelektrischer Aktor durch den vorgespannten Hohlkörper auf Druck belastet wird. Dies bedeutet, dass der Hohlkörper selbst auf Zug belastet wird.The hollow body according to the invention can be used in actuator units in which the piezoelectric actuator is arranged in the hollow body and in which the piezoelectric actuator is loaded by the prestressed hollow body. This means that the hollow body itself is pulling is charged.

Der erfindungsgemäße Hohlkörper kann aber ebenfalls an Aktoreinheiten eingesetzt werden, bei denen der piezoelektrischer Aktor außerhalb des Hohlkörpers angeordnet ist und der piezoelektrischer Aktor durch den vorgespannten Hohlkörper auf Druck belastet wird. In diesem Fall wird der Hohlkörper in der Regel auf Druck belastet.The but hollow body according to the invention can also be used on actuator units in which the piezoelectric Actuator outside of the hollow body is arranged and the piezoelectric actuator by the biased hollow body is subjected to pressure. In this case, the hollow body is in usually under pressure.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar.Further Advantages and advantageous embodiments of the invention are the following drawing, its description and the claims can be found.

Zeichnungendrawings

Es zeigen:It demonstrate:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Aktoreinheit, 1 a first embodiment of an actuator unit according to the invention,

2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Aktoreinheit, 2 a second embodiment of an actuator unit according to the invention,

3 ein Beispiel für eine Platine aus der ein Hohlkörper gebogen wird, 3 an example of a board from which a hollow body is bent,

4 bis 6 Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Hohlkörper in einer perspektivischen Darstellung 4 to 6 Exemplary embodiments of the hollow body according to the invention in a perspective view

7 und 8 weitere Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Hohlkörper in einer Draufsicht und 7 and 8th further embodiments of the hollow body according to the invention in a plan view and

9 eine schematische Darstellung einer Kraftstoffeinspritzanlage und 9 a schematic representation of a fuel injection system and

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Aktoreinheit dargestellt. Die Aktoreinheit besteht aus einem piezoelektrischen Aktor 1, der aus mehreren übereinander gestapelten piezoelektrischen Einzelelementen (nicht dargestellt) aufgebaut sein kann. Der piezoelektrische Aktor 1 wird über Kontaktstifte 2 angesteuert, die längs des Aktors 1 angeordnet sind und mit dem Aktor 1 elektrisch leitend verbunden sind. Durch Anlegen einer Spannung zwischen den Kontaktstiften 2 wird eine Längsdehnung des piezoelektrischen Aktors 1 erzeugt, die beispielsweise zum Steuern eines Einspritzventils in einer Brennkraftmaschine eingesetzt werden. Der piezoelektrische Aktor 1 mit den Kontaktstiften 2 ist in einem als Rohrfeder ausgebildeten Hohlkörper 4 angeordnet. Der piezoelektrische Aktor 1 liegt mit seinen Stirnflächen jeweils an einer Abdeckplatte 5, 6 an, wobei die obere Abdeckplatte 6 Durchführungen 61 aufweist, durch die sich die Kontaktstifte 2 erstrecken. Die obere und untere Abdeckplatte 5, 6 sind jeweils form- und/oder kraftschlüssig, vorzugsweise durch Schweißen, mit dem Hohlkörper 4 verbunden. Die Schweißnähte zwischen der oberen und der unteren Abdeckplatte 5, 6 sowie des Hohlkörpers 4 sind in 1 nicht dargestellt. Alternativ kann die Verbindung zwischen dem Hohlkörper und den beiden Abdeckplatten 5, 6 zum Beispiel auch mit Hilfe einer Bördelung erfolgen, wobei die umgebördelten oberen und unteren Randbereiche des Hohlkörpers 4 jeweils in die Abdeckplatten 5, 6 eingreifen (nicht dargestellt).In 1 A first embodiment of an actuator unit according to the invention is shown. The actuator unit consists of a piezoelectric actuator 1 , which can be made up of several stacked piezoelectric individual elements (not shown). The piezoelectric actuator 1 is via contact pins 2 controlled that along the actuator 1 are arranged and with the actuator 1 are electrically connected. By applying a voltage between the contact pins 2 becomes a longitudinal expansion of the piezoelectric actuator 1 generated, which are used for example to control an injection valve in an internal combustion engine. The piezoelectric actuator 1 with the contact pins 2 is in a hollow body designed as a tubular spring 4 arranged. The piezoelectric actuator 1 lies with its end faces on a cover plate 5 . 6 with the top cover plate 6 bushings 61 has through which the contact pins 2 extend. The top and bottom cover plates 5 . 6 are each positive and / or non-positive, preferably by welding, with the hollow body 4 connected. The welds between the top and bottom cover plates 5 . 6 and the hollow body 4 are in 1 not shown. Alternatively, the connection between the hollow body and the two cover plates 5 . 6 for example also with the help of a flare, the flanged upper and lower edge regions of the hollow body 4 each in the cover plates 5 . 6 intervene (not shown).

Der piezoelektrische Aktor 1 wird durch den Hohlkörper 4 und die Abdeckplatten 5, 6 mit einer Vorspannkraft auf Druck beansprucht. D. h. der Hohlkörper 4 wird vor dem Verschweißen mit der oberen und unteren Abdeckplatte 5, 6 vorgespannt und dann verschweißt.The piezoelectric actuator 1 is through the hollow body 4 and the cover plates 5 . 6 stressed with a preload force. I.e. the hollow body 4 before welding to the top and bottom cover plates 5 . 6 prestressed and then welded.

Der Hohlkörper 4 wird vorzugsweise aus Federstahl gefertigt. Um eine gewünschte Federrate bei vorgegebener Wandstärke "s" einstellen zu können, sind in den Hohlkörper 4 eine Vielzahl von Ausnehmungen 7 eingebracht. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nicht alle Ausnehmungen in 9 mit Bezugszeichen versehen worden. Da sich die vielen Ausnehmungen 7 am besten durch Stanzen herstellen lassen, wird der Hohlkörper 4 in der Regel aus Blech gefertigt. Aus dem Blech wird zunächst eine Platine mit den Ausnehmungen 7 ausgestanzt. Anschließend wird die Platine gebogen, bis sie beispielsweise einen kreisrunden Querschnitt oder einen Querschnitt in Form eines regelmäßigen Vielecks hat. Dort wo die beiden Enden der gebogenen Platine aufeinander treffen, entsteht eine erste Fuge (in 1 nicht dargestellt).The hollow body 4 is preferably made of spring steel. In order to be able to set a desired spring rate for a given wall thickness "s", the hollow body must be inserted 4 a variety of recesses 7 brought in. For reasons of clarity, not all recesses are in 9 have been provided with reference numerals. Since there are many recesses 7 The hollow body is best made by punching 4 usually made of sheet metal. First, the sheet metal becomes a board with the recesses 7 punched out. The board is then bent until it has, for example, a circular cross section or a cross section in the form of a regular polygon. Where the two ends of the curved board meet, a first joint is created (in 1 not shown).

In 2 wird ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Aktoreinheit dargestellt, die in einen piezobetätigten Injektor 71 integriert ist.In 2 a second embodiment of an actuator unit according to the invention is shown, which is in a piezo-actuated injector 71 is integrated.

Da die vorliegende Erfindung im Wesentlichen eine Aktoreinheit und einen dazugehörigen Hohlkörper 4 betrifft, wird der Injektor 71 nicht in allen Details erläutert, sondern im Wesentlichen nur die Anbindung der Aktoreinheit an den Injektor 71 beschrieben. Die übrigen Funktionalitäten des Injektors 71 sind einem Fachmann auf dem Gebiet der Einspritztechnik ohnehin bekannt und bedürfen deshalb keiner näheren Erläuterung.Since the present invention essentially an actuator unit and an associated hollow body 4 concerns, the injector 71 not explained in all details, but essentially only the connection of the actuator unit to the injector 71 described. The remaining functionalities of the injector 71 are already known to a person skilled in the art of injection technology and therefore do not require any further explanation.

Der Injektor 71 hat einen Hochdruckanschluss 73. Über den Hochdruckanschluss 73 wird der Injektor 71 mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff (nicht dargestellt) versorgt. Wenn eine Einspritzung in den nicht dargestellten Brennraum einer Brennkraftmaschine erfolgen soll, hebt eine Düsennadel 75 von ihrem nicht dargestellten Sitz ab und gibt ebenfalls nicht dargestellte Spritzlöcher frei. Gesteuert wird die Düsennadel 75 über ein Steuerventil 77, welches über einen piezoelektrischen Aktor 79 betätigt wird. Zwischen dem piezoelektrischer Aktor 79 und dem Steuerventil 77 ist ein hydraulischer Koppler 81 angeordnet, welcher auf der rechten Seite von 2 vergrößert dargestellt ist.The injector 71 has a high pressure connection 73 , Via the high pressure connection 73 becomes the injector 71 supplied with high pressure fuel (not shown). If an injection into the combustion chamber, not shown, a Internal combustion engine is to take place, lifts a nozzle needle 75 from their seat, not shown, and also releases spray holes, not shown. The nozzle needle is controlled 75 via a control valve 77 , which has a piezoelectric actuator 79 is operated. Between the piezoelectric actuator 79 and the control valve 77 is a hydraulic coupler 81 arranged, which is on the right side of 2 is shown enlarged.

Der hydraulische Koppler 81 besteht im Wesentlichen aus einem Ventilkolben 83 und einem Übersetzerkolben 85, die in einem Kopplergehäuse 86 geführt werden. Zwischen dem Ventilkolben 83 und dem Übersetzerkolben 85 ist ein Kopplerspalt 87 vorhanden, welcher mit Kraftstoff (nicht dargestellt) gefüllt ist. Dieser Kopplerspalt 87 ist unter anderem deswegen notwendig, weil sich die Temperaturausdehnungskoeffizienten des piezoelektrischen Aktors 79 und der metallischen Bauteile des Injektors 71 stark unterscheiden.The hydraulic coupler 81 consists essentially of a valve piston 83 and a booster piston 85 that are in a coupler housing 86 be performed. Between the valve piston 83 and the booster piston 85 is a coupler gap 87 available, which is filled with fuel (not shown). This coupler gap 87 is necessary, among other things, because the temperature expansion coefficient of the piezoelectric actuator 79 and the metallic components of the injector 71 make a big difference.

Mit seinem Ventilkolben 83 betätigt der hydraulische Koppler 81 das Steuerventil 77, während der Übersetzerkolben 85 mit einem Vorsprung 89 an den piezoelektrischer Aktor 79 anliegt. Der Übersetzerkolben 85 wird über einen erfindungsgemäßen Hohlkörper 4, welcher auf Druck vorgespannt ist, gegen den piezoelektrischer Aktor 79 gepresst, so dass dieser mit einer Druckvorspannung beaufschlagt wird. Dabei stützt sich der Hohlkörper mit seinem ersten Ende 15 gegen einen Absatz 91 des Kopplergehäuses 86 ab. Mit seinem zweiten Ende 17 stützt sich der Hohlkörper 4 gegen eine Einstellscheibe 93 ab. Über die Einstellscheibe 93 wird die Federkraft des Hohlkörpers 4 auf den Vorsprung 89 des Übersetzerkolbens 85 und damit auf den piezoelektrischen Aktor 79 übertragen.With its valve piston 83 actuates the hydraulic coupler 81 the control valve 77 during the booster piston 85 with a head start 89 to the piezoelectric actuator 79 is applied. The translation piston 85 is over a hollow body according to the invention 4 , which is biased against pressure, against the piezoelectric actuator 79 pressed so that it is pressurized. The hollow body is supported with its first end 15 against a paragraph 91 of the coupler housing 86 from. With its second end 17 the hollow body is supported 4 against a shim 93 from. About the shim 93 becomes the spring force of the hollow body 4 on the lead 89 of the translator piston 85 and thus on the piezoelectric actuator 79 transfer.

Damit der Hohlkörper 4 konzentrisch zum hydraulischen Koppler 81 und damit auch konzentrisch zum piezoelektrischen Aktor 79 angeordnet ist, ist der Durchmesser D₁ des Absatzes 91 so auf den Innendurchmesser des Hohlkörpers 4 abgestimmt, dass der Hohlkörper 4 leicht aufgeweitet wird, wenn er auf den Absatz 91 aufgeschoben wird. Da der erfindungsgemäße Hohlkörper 4 eine sich über die gesamte Länge des Hohlkörpers 4 erstreckende erste Fuge 31 (nicht dargestellt) aufweist, lässt sich der Hohlkörper 4 relativ leicht so weit aufweiten, dass er auf den Absatz 91 passt.So that the hollow body 4 concentric to the hydraulic coupler 81 and thus also concentric to the piezoelectric actuator 79 is arranged, the diameter is D _{1 of} the paragraph 91 so on the inside diameter of the hollow body 4 matched that the hollow body 4 is easily expanded when it is on the heel 91 is postponed. Since the hollow body according to the invention 4 one over the entire length of the hollow body 4 extending first fugue 31 (not shown), the hollow body 4 relatively easy to expand so far that it is on the paragraph 91 fits.

Wenn, wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 2, der Hohlkörper 4 mit einer Druckvorspannung beaufschlagt wird, genügt es, wenn dieser sich an seinen Enden 17 und 15 in axialer Richtung abstützen kann, wie dies in 2 dargestellt ist. Um die radiale Fixierung des Hohlkörper 4 weiter zu verbessern, kann in dem Absatz 91 und/oder in der Einstellscheibe 93 alternativ oder zusätzlich eine Ringnut (nicht dargestellt) vorgesehen sein.If, as in the embodiment according to 2 , the hollow body 4 is subjected to a compressive prestress, it is sufficient if it is at its ends 17 and 15 can support in the axial direction, as in 2 is shown. The radial fixation of the hollow body 4 can further improve in the paragraph 91 and / or in the shim 93 alternatively or additionally, an annular groove (not shown) can be provided.

In 3 ist eine Platine 9 dargestellt, aus der ein erfindungsgemäßer Hohlkörper 4 gewickelt werden kann. In der Platine 9 ist eine Vielzahl von Ausnehmungen 7 ausgestanzt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nicht alle Ausnehmungen 7, die bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel eine knochenförmige Form haben, mit Bezugszeichen versehen. Die Platine 9 ist rechteckig, wobei zwei einander gegenüberliegende Kanten 11 und 13 der Platine 9 von den Ausnehmungen 7 unterbrochen werden, während die einander gegenüberliegenden Kanten 15 und 17 gerade verlaufen und nicht von den Ausnehmungen 7 unterbrochen werden.In 3 is a circuit board 9 shown from which a hollow body according to the invention 4 can be wrapped. In the board 9 is a variety of recesses 7 punched out. For reasons of clarity, not all recesses are 7 that at the in 3 illustrated embodiment have a bone shape, provided with reference numerals. The circuit board 9 is rectangular, with two opposite edges 11 and 13 the circuit board 9 from the recesses 7 interrupted while the opposite edges 15 and 17 straight and not from the recesses 7 to be interrupted.

Die Platine 9 wird so zu einem zylindrischen oder vieleckigen Hohlkörper gewickelt, dass die Kanten 15 und 17 das erste Ende 15 und das zweite Ende 17 des Hohlkörpers 4 bilden (siehe 4) bilden. Das heißt, die in 3 nicht dargestellte Längsachse 35 (siehe 4) des Hohlkörpers 4 verläuft parallel zu den Kanten 11 und 13.The circuit board 9 is wound into a cylindrical or polygonal hollow body so that the edges 15 and 17 the first end 15 and the second end 17 of the hollow body 4 form (see 4 ) form. That is, the in 3 longitudinal axis, not shown 35 (please refer 4 ) of the hollow body 4 runs parallel to the edges 11 and 13 ,

Wenn die Platine 9 in der oben genannten Weise zu einem Zylinder oder einem Vieleck gebogen wurde, berühren sich die Kanten 11 und 13 und bilden eine erste Fuge 31 (siehe 4 und 5), die parallel zur Längsachse 35 des Hohlkörpers 4 verläuft.If the board 9 has been bent into a cylinder or a polygon in the above manner, the edges touch 11 and 13 and form a first fugue 31 (please refer 4 and 5 ) parallel to the longitudinal axis 35 of the hollow body 4 runs.

In der Platine 9 sind immer mehrere Ausnehmungen 7 in einer Reihe hintereinander angeordnet. Sie werden durch Stege 19 zwischen den Ausnehmungen getrennt. Auch bei den Stegen 19 wurde darauf verzichtet, alle Stege der Platine 9 mit Bezugszeichen zu versehen, um die Übersichtlichkeit nicht zu beeinträchtigen. Wenn die Platine 9 zu einem Hohlkörper in der zuvor beschriebenen Weise gebogen wird, liegen die hintereinander angeordneten Ausnehmungen 7 in einer Ebene. Beispielhaft ist in 3 eine Reihe von Ausnehmungen 7, die hintereinander angeordnet sind, durch eine Linie 20 gekennzeichnet. Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Platine 9 sind 16 Reihen von sechs Ausnehmungen 7 zwischen der Kante 15 und der Kante 17 angeordnet.In the board 9 are always several recesses 7 arranged in a row one behind the other. They are crossed by footbridges 19 separated between the recesses. Even with the piers 19 it has been dispensed with, all webs of the board 9 to be provided with reference symbols in order not to impair the clarity. If the board 9 is bent into a hollow body in the manner described above, the recesses arranged one behind the other 7 in one level. An example is in 3 a series of recesses 7 , which are arranged one behind the other by a line 20 characterized. At the in 2 illustrated embodiment of a circuit board 9 are 16 Rows of six recesses 7 between the edge 15 and the edge 17 arranged.

Wie aus 3 ersichtlich, sind die Ausnehmungen 7 zweier benachbarter Reihen versetzt zueinander angeordnet. Dabei ist der Versatz so gewählt, dass er der halben Länge einer Ausnehmung 7 und eines Stegs 19 entspricht. Dieses Maß ist in der 3 exemplarisch für eine Ausnehmung und zwei halbe Stege 19 durch den Doppelpfeil 21 angedeutet. Dieses Maß wird auch als "Rapport" bezeichnet. Der Versatz zwischen den Ausnehmungen 7 zweier benachbarter Reihen von Ausnehmungen ist in 3 mit dem Bezugszeichen 23 bezeichnet.How out 3 the recesses are visible 7 two adjacent rows offset from each other. The offset is chosen so that it is half the length of a recess 7 and a footbridge 19 equivalent. This measure is in the 3 exemplary for a recess and two half webs 19 by the double arrow 21 indicated. This measure is also referred to as "repeat". The offset between the recesses 7 two adjacent rows of recesses is in 3 with the reference symbol 23 designated.

Wenn man die Platine 9 zu einem Hohlkörper 4 (siehe 4 oder 5) aufrollt und diesen Hohlkörper 4 an seinen Stirnseiten über eine obere Abdeckplatte 5 (siehe 1) und eine untere Abdeckplatte 6 (siehe 1) mit einer Druckkraft beaufschlagt, dann hat die zwischen oberer Abdeckplatte 5 und der Kante 15 wirkende Kraft F über den Umfang des Hohlkörpers 4 den durch die Linie 25 qualitativ dargestellten Verlauf. Der Umfangs-Winkel φ beginnt an der Kante 13 mit 0° und endet an der Kante 11 mit 360°.If you look at the board 9 to a hollow body 4 (please refer 4 or 5 ) rolls up and this hollow body 4 on its front sides via an upper cover plate 5 (please refer 1 ) and a lower cover plate 6 (please refer 1 ) with a compressive force, then it has between the upper cover plate 5 and the edge 15 acting force F over the circumference of the hollow body 4 the one through the line 25 qualitatively represented course. The circumferential angle φ begins at the edge 13 with 0 ° and ends at the edge 11 with 360 °.

Es zeigt sich, dass immer dort, wo ein Steg 19 die Kante 15" abstützt", eine große Kraft F, angedeutet durch die Maxima 27 der Linie 25, übertragen werden kann. Die einzige Ausnahme existiert dort, wo die Kanten 11 und 13 aneinander stoßen. Dort schwächt die "durchgeschnittene" Ausnehmung 7 mit ihren Teilen 7' und 7'' die Struktur der Platine 9, so dass die an dieser Stelle zwischen oberer Abdeckplatte 5 und Hohlkörper 4 übertragene Kraft F geringer ist. Dieser Sachverhalt ist in 3 durch den im Vergleich mit den Maxima 27 deutlich geringeren Wert für die Kraft F, bei φ = 0° und bei φ = 360° dargestellt.It turns out that wherever there is a jetty 19 the edge 15 " supports ", a large force F, indicated by the maxima 27 the line 25 , can be transferred. The only exception is where the edges 11 and 13 bump into each other. There the "cut" recess weakens 7 with their parts 7 ' and 7 '' the structure of the board 9 so that at this point between the top cover plate 5 and hollow body 4 transmitted force F is lower. This fact is in 3 by the in comparison with the maxima 27 significantly lower value for the force F, shown at φ = 0 ° and at φ = 360 °.

Ähnlich verhält es sich an der Kante 17. Wie aus 3 ersichtlich, befindet sich in unmittelbarer Nähe der Kante 17 bei φ = 0° und 360° eine angeschnittene Ausnehmung , bestehend aus den Teilen 7' und 7'', während sich in unmittelbarer Nähe der Kante 15 bei φ = 0° und 360° ein aufgetrennter Steg 19 mit den Hälften 19' und 19" befindet. Daraus ergibt sich ein etwas anderer Kräfteverlauf über den Umfang der Kante 17.The situation is similar on the edge 17 , How out 3 visible, is in the immediate vicinity of the edge 17 at φ = 0 ° and 360 ° a cut recess consisting of the parts 7 ' and 7 '' while in close proximity to the edge 15 at φ = 0 ° and 360 ° a split web 19 with the halves 19 ' and 19 " located. This results in a slightly different course of forces over the circumference of the edge 17 ,

Es gibt dort, wie aus dem unteren F-φ-Diagramm in 3 ersichtlich, vier Maxima 27 und zwei weitere lokale Maxima 29 in der Nähe der Kante 11 und 13 bei den Winkeln φ = 30° und 330°, die deutlich kleiner als die Maxima 27 sind.There is, as from the lower F-φ diagram in 3 evident four maxima 27 and two other local maxima 29 near the edge 11 and 13 at the angles φ = 30 ° and 330 °, which are significantly smaller than the maxima 27 are.

Wegen dieser über den Umfang ungleichen Kraftübertragung zwischen oberer Abdeckplatte 6 und der Kante 15 einerseits sowie der unteren Abdeckplatte 5 und der Kante 17 andererseits wird ein auf die obere Abdeckplatte 6 und die untere Abdeckplatte 5 wirkendes Biegemoment von dem Hohlkörper 4 erzeugt, wenn der Hohlkörper 4 mit einer Vorspannung an der oberen und der unteren Abdeckplatte 6, 5 befestigt wird. Dieses Biegemoment wird naturgemäß auch auf den piezoelektrischen Aktor 1 übertragen, was sich ungünstig auf dessen Betriebssicherheit und Lebensdauer auswirkt. Außerdem ist dieses Biegemoment auch an den von der Aktoreinheit betätigten hydraulischen Ventilgliedern nicht erwünscht.Because of this unevenly distributed power transmission between the upper cover plate 6 and the edge 15 on the one hand and the lower cover plate 5 and the edge 17 on the other hand, one on the top cover plate 6 and the lower cover plate 5 acting bending moment from the hollow body 4 generated when the hollow body 4 with a preload on the upper and lower cover plates 6 . 5 is attached. This bending moment is naturally also applied to the piezoelectric actuator 1 transmitted, which has an adverse effect on its operational safety and service life. In addition, this bending moment is also not desired on the hydraulic valve members actuated by the actuator unit.

In 4 ist ein Hohlkörper 4, der aus einer in 3 dargestellten Platine 9 hergestellt wurde, perspektivisch dargestellt. Die Reihen von Ausnehmungen 7, die in 4 nicht einzeln bezeichnet sind, bilden 16 Ebenen E₁ bis E₁₆, welche senkrecht zur Längsachse 35 des Hohlkörpers 4 verlaufen. Andeutungsweise ist in 4 zur Veranschaulichung eine Ebene E dargestellt. Ebenso ist in 4 die Wandstärke s des Hohlkörpers 4 eingezeichnet.In 4 is a hollow body 4 that from a in 3 illustrated circuit board 9 was produced, shown in perspective. The series of recesses 7 , in the 4 are not individually identified, form 16 planes E ₁ to E ₁₆ , which are perpendicular to the longitudinal axis 35 of the hollow body 4 run. Hint is in 4 a level E is shown for illustration. Likewise, in 4 the wall thickness s of the hollow body 4 located.

Um die Nachteile eines entlang der Fuge 31 verschweißten Hohlkörpers 4, wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist, zu vermeiden, sind ist die Platine 9 im Bereich der Kanten 11 und 13 versteift. Im unteren Teil der 4 ist eine Ansicht von oben auf den Hohlkörper 4 im Bereich der Fuge 31 dargestellt. Aus dieser Darstellung ist die Versteifung im Bereich der Kanten 11 und 13 besonders gut erkennbar.To the cons of a along the joint 31 welded hollow body 4 The board is to be avoided as is known from the prior art 9 in the area of the edges 11 and 13 stiffened. In the lower part of the 4 is a top view of the hollow body 4 in the area of the joint 31 shown. From this illustration is the stiffening in the area of the edges 11 and 13 particularly well recognizable.

Wie sich aus der Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Hohlkörper 4 in 4 ergibt, ist die Wandstärke des Hohlkörpers 4 im Bereich der Kanten 11 und 13, das heißt in unmittelbarer Nähe der Fuge 31, etwa doppelt so groß wie die Wandstärke s des Hohlkörpers 4. Durch die Verstärkungen 37 wird die Federrate des Hohlkörpers 4 zu beiden Seiten der Fuge 31 lokal erhöht. Durch diese Maßnahme wird die Verringerung der Federrate des Hohlkörpers, welche von der Fuge 31 verursacht wird, kompensiert, so dass im Ergebnis die Federrate des Hohlkörpers 4 über den gesamten Umfang konstant ist.As can be seen from the top view of the hollow body according to the invention 4 in 4 is the wall thickness of the hollow body 4 in the area of the edges 11 and 13 , that is in the immediate vicinity of the joint 31 , about twice the wall thickness s of the hollow body 4 , Through the reinforcements 37 becomes the spring rate of the hollow body 4 on both sides of the joint 31 locally increased. This measure reduces the spring rate of the hollow body, which is caused by the joint 31 is caused, compensated, so that as a result the spring rate of the hollow body 4 is constant over the entire circumference.

Die Verstärkungen 37 des Hohlkörpers 4 können beispielsweise durch durch Umformen der Platine 9 (siehe 4) im Bereich der Kanten 11 und 13 erfolgen. Alternativ können die Verstärkungen 37 auch durch Falzen der Platine 9 im Bereich der Kanten hergestellt werden. Dies bedeutet, dass die Platine 5 im Bereich der Kanten 11 und 13 um 180 ° gebogen wird, so dass sich die Wandstärke des Hohlkörpers 4 im Bereich der Kanten 11 und 13 verdoppelt.The reinforcements 37 of the hollow body 4 can, for example, by reshaping the board 9 (please refer 4 ) in the area of the edges 11 and 13 respectively. Alternatively, the reinforcements 37 also by folding the board 9 in the area of the edges. This means that the board 5 in the area of the edges 11 and 13 is bent by 180 ° so that the wall thickness of the hollow body 4 in the area of the edges 11 and 13 doubled.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 ist die Verstärkung der Kante 11 durch einen Umformprozess erfolgt, während die Verstärkung der Kante 13 durch Falzen der Platine 9, das heißt durch Umbiegen um 180 °, erfolgt ist.In the embodiment according to 4 is the reinforcement of the edge 11 through a forming process while reinforcing the edge 13 by folding the board 9 , that is to say by bending through 180 °.

Selbstverständlich wird man sich bei einem in Serie gefertigte Hohlkörper 4 auf eine der beiden Varianten beschränken. Die Auswahl für oder gegen eine der beiden Varianten kann von einem Fachmann auf dem Gebiet der Fertigungstechnik unter Berücksichtigung verschiedener technischer und wirtschaftlicher Parameter ohne Weiteres erfolgen.Of course you will find yourself in a hollow body manufactured in series 4 limit to one of the two variants. The selection for or against one of the two variants can easily be made by a specialist in the field of manufacturing technology, taking into account various technical and economic parameters.

In 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hohlkörpers 4 perspektivisch und in einer Ansicht von oben dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel entspricht weitgehend dem in 4 beschriebenen Ausführungsbeispiel und es werden nachfolgend nur die wesentlichsten Unterschiede beschrieben.In 5 is a further embodiment of a hollow body according to the invention 4 shown in perspective and in a view from above. This embodiment largely corresponds to that in 4 described embodiment and below only the most essential sub described different.

Wie aus der Ansicht von oben in 5 erkennbar, weist der Hohlkörper 4 zusätzlich zu den Verstärkungen 37 noch zwei weitere zusätzliche Verstärkungen 39 auf, die in einem Abstand zu den Kanten 11 und 13 angeordnet sind und parallel zu diesen verlaufen. Der Abstand 23 der zusätzlichen Verstärkungen 39 zu den Verstärkungen 37 entspricht dem Versatz der Ausnehmungen 7 zweier benachbarter Ebenen (siehe auch 3). Durch diese Maßnahme wird der Hohlkörper 4 nicht nur in unmittelbarer Nähe der Fuge 31 verstärkt, sondern auch noch in einem gewissen Abstand dazu, so dass eine weitere Verbesserung des Betriebsverhaltens dieses erfindungsgemäßen Hohlkörpers erreicht werden kann.As seen from above in 5 recognizable, shows the hollow body 4 in addition to the reinforcements 37 two more additional reinforcements 39 on that at a distance from the edges 11 and 13 are arranged and run parallel to these. The distance 23 of the additional reinforcements 39 to the reinforcements 37 corresponds to the offset of the recesses 7 two adjacent levels (see also 3 ). Through this measure, the hollow body 4 not just in the immediate vicinity of the joint 31 reinforced, but also at a certain distance from it, so that a further improvement in the operating behavior of this hollow body according to the invention can be achieved.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 6 ist die Wandstärke s des Hohlkörpers 4 eine Funktion des Winkels φ, wobei der Winkel φ = 0 an die Kante 13 gelegt wurde (siehe auch 3). Aus der Ansicht von oben der 6 ist ersichtlich, dass die Wandstärke s beginnend mit einem Maximum beim Winkel φ = 0 ° kontinuierlich bis zu einem Winkel von φ = 180 ° abnimmt. Von diesem Minimum bei einem Winkel φ = 180 ° nimmt die Wandstärke s dann kontinuierlich bis zu einem zweiten Maximum bei einem Winkel von φ = 360 °, welches an der Kante 11 liegt, zu. Durch diese Maßnahme kann der Einfluss der Fuge 31 auf die Federrate des Hohlkörpers 4 ebenfalls kompensiert werden. Die variable Wandstärke s kann durch einen Umformprozess oder ein anderes Verfahren erreicht werden.In the embodiment according to 6 is the wall thickness s of the hollow body 4 a function of the angle φ, where the angle φ = 0 to the edge 13 was placed (see also 3 ). From the top view the 6 it can be seen that the wall thickness s decreases continuously starting at a maximum at the angle φ = 0 ° up to an angle of φ = 180 °. From this minimum at an angle φ = 180 °, the wall thickness s then increases continuously up to a second maximum at an angle of φ = 360 °, which is at the edge 11 lies, too. This measure can reduce the influence of the joint 31 on the spring rate of the hollow body 4 can also be compensated. The variable wall thickness s can be achieved by a forming process or another process.

In 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hohlkörpers 4 in einer Ansicht von oben dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind im Bereich der Kanten 11 und 13 jeweils ein Verstärkungsteil 41 mit dem Hohlkörper 4 stoffschlüssig verbunden. Die Verstärkungsteile 41 können beispielsweise durch Schweißen, insbesondere durch Punktschweißen oder Rollennahtschweißen mit dem Hohlkörper 4 verbunden sind. Die dabei entstehenden Schweißpunkte beziehungsweise die dabei gegebenenfalls entstehende Schweißnaht ist in 7 nicht dargestellt. Die Verstärkungsteile 41 erstrecken sich über die gesamte Länge der Kanten 11 und 13, das heißt vom erdten Ende 17 des Hohlkörpers 4 bis zum zweiten Ende 15 des Hohlkörpers 4 (siehe auch 3).In 7 is a further embodiment of a hollow body according to the invention 4 shown in a view from above. In this embodiment are in the area of the edges 11 and 13 one reinforcement part each 41 with the hollow body 4 cohesively connected. The reinforcement parts 41 can for example by welding, in particular by spot welding or roller seam welding with the hollow body 4 are connected. The resulting welding spots or the welding seam that may be created is shown in 7 not shown. The reinforcement parts 41 extend the entire length of the edges 11 and 13 , that is from the earthed end 17 of the hollow body 4 until the second end 15 of the hollow body 4 (see also 3 ).

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 8 sind die Verstärkungsteile kraftschlüssig durch Verpressen mit dem Hohlkörper 41 im Bereich der Kanten 11 und 13 verbunden. Dabei haben die Verstärkungsteile 41 einen U-förmigen Querschnitt, wobei die lichte Weite zwischen den beiden Schenkeln des U-förmigen Querschnitts im Wesentlichen der Wandstärke s des Hohlkörpers 4 entspricht. Dies bedeutet, dass die Verstärkungsteile 41 ohne Weiteres über die Kanten 11 und 13 des Hohlkörpers 4 geschoben werden können und, nachdem sie ihre korrekte Position erreicht haben, mit den Kanten 11 und 13 verpresst werden können. Alternativ können die Verstärkungsteile gemäß 7 natürlich auch durch Punktschweißen oder ein anderes Verfahren mit dem Hohlkörper 4 verbunden werden.In the embodiment according to 8th the reinforcement parts are non-positive by pressing with the hollow body 41 in the area of the edges 11 and 13 connected. The reinforcement parts 41 a U-shaped cross section, the clear width between the two legs of the U-shaped cross section essentially the wall thickness s of the hollow body 4 equivalent. This means that the reinforcement parts 41 easily over the edges 11 and 13 of the hollow body 4 can be pushed and, after they have reached their correct position, with the edges 11 and 13 can be pressed. Alternatively, the reinforcement parts according to 7 naturally also by spot welding or another process with the hollow body 4 get connected.

Damit die Innenkontur des Hohlkörpers 4 kreisförmig bleibt, ist der Hohlkörper 4 im Bereich der Kanten 11 und 13 gestuft ausgeführt, wobei die Höhe des dadurch entstehenden Absatzes 43 in etwa der Wandstärke der Verstärkungsteile 41 entspricht.So that the inner contour of the hollow body 4 remains circular is the hollow body 4 in the area of the edges 11 and 13 graduated, the height of the resulting paragraph 43 approximately the wall thickness of the reinforcement parts 41 equivalent.

Anhand der 9 wird nachfolgend erläutert, wie das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil 116 in eine Kraftstoffeinspritzanlage 102 einer Brennkraftmaschine integriert ist. Die Kraftstoffeinspritzanlage 102 umfasst einen Kraftstoffbehälter 104, aus dem Kraftstoff 106 durch eine elektrische oder mechanische Kraftstoffpumpe 108 gefördert wird. Über eine Niederdruck-Kraftstoffleitung 110 wird der Kraftstoff 106 zu einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe 111 gefördert. Von der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 111 gelangt der Kraftstoff 106 über eine Hochdruck-Kraftstoffleitung 112 zu einem Common-Rail 114. An dem Common-Rail sind mehrere Kraftstoffeinspritzventile 116 angeschlossen, die den Kraftstoff 106 direkt in Brennräume 118 einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine einspritzen.Based on 9 is explained below how the fuel injection valve according to the invention 116 into a fuel injection system 102 an internal combustion engine is integrated. The fuel injection system 102 includes a fuel tank 104 , from the fuel 106 by an electric or mechanical fuel pump 108 is promoted. Via a low pressure fuel line 110 becomes the fuel 106 to a high pressure fuel pump 111 promoted. From the high pressure fuel pump 111 gets the fuel 106 via a high pressure fuel line 112 to a common rail 114 , There are several fuel injection valves on the common rail 116 connected to the fuel 106 directly into combustion chambers 118 inject an internal combustion engine, not shown.

Es versteht sich von selbst, dass jedes der in der Beschreibung, den Zeichnungen oder den Patentansprüchen beschriebenen Merkmale einzeln oder in Kombination mit anderen Merkmalen erfindungswesentlich sein kann.It goes without saying that each of the in the description, the Drawings or the claims described features individually or in combination with other features can be essential to the invention.

Claims

Actuator unit with a hollow body ( 4 ) and with a piezoelectric actuator ( 1 ), the hollow body ( 4 ) is elastic and the actuator ( 1 ), whereby the hollow body ( 4 ) is provided with recesses and one with two edges ( 11 . 13 ) formed joint ( 31 ), with between two adjacent recesses ( 7 ) a footbridge ( 19 ) is present, and the hollow body ( 4 ) a first end ( 17 ) and a second end ( 15 ), characterized in that the edges ( 11 . 13 ) compared to the rest of the hollow body ( 4 ) are increasingly trained.

Actuator unit according to claim 1, characterized in that the edges ( 11 . 13 ) by increasing the wall thickness (s) of the hollow body ( 4 ) are reinforced.

Actuator unit according to claim 1 or 2, characterized in that the edges ( 11 . 13 ) are reinforced by folding.

Actuator unit according to claim 1 or 2, characterized in that the edges ( 11 . 13 ) by attaching at least one reinforcement part ( 41 ) are reinforced.

Actuator unit according to claim 4, characterized in that the at least one reinforcing part ( 41 ) cohesively, for example by welding, in particular by spot welding or roller seam welding, with the hollow body ( 4 ) connected is.

Actuator unit according to claim 4, characterized in that the at least one reinforcing part ( 41 ) form-fitting with the hollow body ( 45 ) connected is.

Actuator unit according to one of the preceding claims, characterized in that the recesses ( 7 ) are arranged in several planes (E _i ), and that the planes (E _i ) run parallel to one another at a distance (d).

Actuator unit according to claim 5, characterized in that an odd number (i with e.g. i = 11, 13, 15 or 17) of levels (E _i ) in which the recesses ( 7 ) are arranged, is provided.

Actuator unit according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of recesses ( 7 ) are arranged one behind the other in a plane (E ₂ ), and that the plane (E ₂ ) with the longitudinal axis ( 35 ) of the hollow body ( 4 ) forms a right angle.

Actuator unit according to one of the preceding claims, characterized in that an even number of recesses ( 7 ) is present in one level (E ₂ ).

Actuator unit according to one of the preceding claims, characterized in that the recesses ( 7 ) are bone-shaped and transverse to a longitudinal axis ( 35 ) of the hollow body ( 4 ) run.

Actuator unit according to one of the preceding claims, characterized in that the recesses ( 7 ) two adjacent levels (E ₁ ) offset from each other ( 23 ) are arranged.

Actuator unit according to claim 12, characterized in that the offset ( 23 ) the recesses ( 7 ) two adjacent levels equal to half the repeat ( 21 ) the recesses ( 7 ) is a level (E ₁ ).

Actuator unit according to claim 12 or 13, characterized in that the hollow body ( 4 ) parallel to the edges ( 11 . 13 ) additional reinforcements ( 39 ) having.

Actuator unit according to claim 14, characterized in that the distance () of the additional reinforcements ( 39 ) from the edges ( 11 . 13 ) essentially the offset ( 23 ) the recesses ( 7 ) corresponds to two neighboring levels.

Actuator unit according to one of the preceding claims, characterized in that the hollow body ( 4 ) has a circular cross-section.

Actuator unit according to one of the preceding claims, characterized in that the cross section of the hollow body ( 4 ) has the shape of a regular polygon.

Actuator unit according to one of the preceding claims, characterized in that the hollow body ( 4 ) at its first end ( 17 ) is fixed radially.

Actuator unit according to claim 18, characterized in that the hollow body ( 4 ) at its first end ( 17 ) radially in the upper cover plate ( 6 ), in particular through an annular groove ( 39 ) in the top cover plate ( 6 ) is fixed.

Actuator unit according to claim 18, characterized in that the hollow body ( 4 ) with its first end ( 17 ) by welding ( 41 ) on the top cover plate ( 6 ) is attached.

Actuator unit according to one of the preceding claims, characterized in that the hollow body ( 4 ) at its second end ( 15 ) is fixed radially.

Actuator unit according to one of the preceding claims, characterized in that the hollow body ( 4 ) at its second end ( 15 ) with a lower cover plate ( 5 ) connected is.

Actuator unit according to claim 22, characterized in that the hollow body ( 4 ) with its second end ( 15 ) by welding ( 41 ) on the lower cover plate ( 5 ) is attached.

Actuator unit according to one of the preceding claims, characterized in that the hollow body ( 4 ) at its first end ( 17 ) and / or at its second end ( 15 ) not through recesses ( 7 . 7a . 7b ) has a perforated area.

Actuator unit according to one of the preceding claims, characterized in that the piezoelectric actuator ( 1 ) in the hollow body ( 4 ) is arranged, and that the piezoelectric actuator ( 1 ) through the pre-stressed hollow body ( 4 ) is subjected to pressure.

Actuator unit according to one of the preceding claims, characterized in that the piezoelectric actuator ( 1 ) outside the hollow body ( 4 ) is arranged, and that the piezoelectric actuator ( 1 ) through the pre-stressed hollow body ( 4 ) is subjected to pressure.