DE10360449A1

DE10360449A1 - Fuel injector

Info

Publication number: DE10360449A1
Application number: DE10360449A
Authority: DE
Inventors: Klaus Noller; Michael Huebel; Thomas Gerschwitz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2003-02-27
Filing date: 2003-12-22
Publication date: 2004-09-09
Also published as: DE502004003400D1; EP1601868B1; DE10360451B4; EP1601868A1; WO2004076845A1; JP4072172B2; DE10360450A1; DE10360451A1; JP2006512536A

Abstract

Ein Brennstoffeinspritzventil mit einem piezoelektrischen oder magnetostriktiven Aktor (4) weist einen Ventilschließkörper (17) auf, der mit einer Ventilsitzfläche (18) zu einem Dichtsitz zusammenwirkt. Ein hydraulischer Koppler (7) umfaßt einen Geberkolben (9), einen Nehmerkolben (10) und ein dazwischen ausgebildetes Kopplervolumen (23). Der Geberkolben (9) und der Nehmerkolben (10) sind axial gegeneinander beweglich. Das Kopplervolumen (23) ist über eine Drossel (24) mit einem Ausgleichsraum (12) verbunden und ein flexibler Abschnitt (13) begrenzt zumindest teilweise den Ausgleichsraum (12). Das Kopplervolumen (23), die Drossel (24) und der Ausgleichsraum (12) sind mit einem Hydraulikmedium gefüllt. Der flexible Abschnitt (13) ist durch einen Anschlagkörper (33) in seiner nach außen gerichteten Ausdehnung begrenzt.A fuel injection valve with a piezoelectric or magnetostrictive actuator (4) has a valve closing body (17) which interacts with a valve seat surface (18) to form a sealing seat. A hydraulic coupler (7) comprises a master piston (9), a slave piston (10) and a coupler volume (23) formed between them. The master piston (9) and the slave piston (10) can move axially against each other. The coupler volume (23) is connected to a compensation space (12) via a throttle (24) and a flexible section (13) at least partially delimits the compensation space (12). The coupler volume (23), the throttle (24) and the compensation chamber (12) are filled with a hydraulic medium. The flexible section (13) is limited in its outward extension by a stop body (33).

Description

Stand der TechnikState of technology

Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs.The invention is based on one Fuel injection valve according to the type 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.From the EP 0 477 400 A1 An arrangement for an adaptive mechanical tolerance compensation acting in the stroke direction for a displacement transformer of a piezoelectric actuator for a fuel injection valve is known. The actuator stroke is transmitted via a hydraulic chamber. The hydraulic chamber has a defined leak with a defined leak rate. The stroke of the actuator is introduced into the hydraulic chamber via a master piston and transmitted to an element to be driven via a slave piston. This element is, for example, a valve needle of a 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.There is a slave piston in the master cylinder guided, which also closes the master cylinder and thereby the hydraulic chamber forms. In the hydraulic chamber, a spring is arranged, which Push the master cylinder and the slave piston apart. If the actuator on the Master cylinder transmits a stroke movement this stroke movement by the pressure of a hydraulic fluid in the hydraulic chamber transferred to the slave piston, because the hydraulic fluid in the hydraulic chamber does not compress lets and only a small proportion of the hydraulic fluid through the annular gap during the can escape a short period of a stroke. In the resting phase if the actuator does not exert any pressure on the master cylinder pushed out of the cylinder by the spring of the slave piston and by the resulting negative pressure penetrates the hydraulic fluid through the annular gap into the hydraulic space and fills this again. This turns the hydraulic coupler automatically on linear expansion and expansion of a fuel injector due to pressure. The hydraulic medium is sealed using sealing rings.

Aus dem Stand der Technik sind außerdem Brennstoffeinspritzventile bekannt, die durch flexible Abschnitte, beispielsweise in wellrohr- bzw. wellbalgförmiger Ausführung, Hydraulikmedium abdichten.Fuel injection valves are also from the prior art known by flexible sections, for example in corrugated tube or bellows-shaped Execution, Seal the 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 stand the technology is that the flexible section, for example at maximum load, not supported by a stop and is disadvantageously exposed to high loads. This reduces the lifespan and increases the manufacturing effort by appropriately reinforced execution of the flexible section.

Vorteile der ErfindungAdvantages of 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 in contrast, with the characteristic features of the main claim Advantage that the flexible section reliable before inadmissible high stretch or load is protected and so the coupler simple and inexpensive producible, less complex to build, and reliable in terms of endurance.

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

In einer ersten Weiterbildung ist der Anschlagkörper hülsenförmig geformt. Der Anschlagkörper läßt sich so einfach herstellen und montieren.In a first training course the stop body shaped like a sleeve. The stop body let yourself 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.It is also advantageous if the slave piston at least partially from a cup-shaped first Slave section exists, the bottom of the coupler volume partially limited, and the master piston partially the first slave section cup shaped encloses. This makes it possible the slave piston-master piston arrangement is particularly easy to assemble. It is also advantageous if the upper end of the first slave section over the the upper end of the master 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 points the slave piston on a second slave section, which with the the first slave section is connected in a non-moving manner or the second Slave section also shows a diameter shoulder, the diameter of which is larger than that of the first slave section and approximately as large as the diameter of the master piston. This makes the coupler particularly easy compact design and the flexible section is particularly advantageous 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 upper end of the first slave section rests or the upper end of the first slave section over the the upper end of the master piston. This is also one very compact design possible.

Eine vorteilhafte einfache Bauweise ist zudem dadurch gegeben, daß die Drossel im Boden des ersten Nehmerabschnitts angeordnet ist.An advantageous simple construction is also given by the fact that Throttle is arranged in the bottom of the first slave section.

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.If the throttle includes a throttle ball, which is guided in an opening with a throttle gap, the throttle can in particular easy to set up and if the throttle ball is on one supports the coupler volume limiting surface of the master piston for the function of the coupler can be constructed 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 a End of the flexible section on the slave piston and / or the other End of the flexible section on the master piston is hermetically sealed, in particular positive and / or non-positive. The flexible section let yourself therefore particularly easy to integrate into 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, at least one recess is arranged in the radial outer surfaces of the master piston and / or the slave piston, which is in particular annular and which engages at least one of the ends of the flexible portion.

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 it is advantageous a recesses trough-shaped. This allows the end of the flexible engaging in the recess Secured section particularly easy against axial displacement become.

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 section in at least one of the recesses is positively and / or non-positively and hermetically sealed is. As a result, the coupler can be constructed in a particularly compact manner.

Sind die Enden des flexiblen Abschnitts verdickt ausgeführt, so lassen sie sich mit besonders geringem Aufwand hermetisch dicht im Koppler fixieren.Are the ends of the flexible section executed thickened, they can be hermetically sealed with very little effort fix 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 has an escape volume. The flexible section can be in a precisely defined place and in a expand the shape of the alternative volume defined advantageous shape.

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 the evasive volume is roughly the same to be placed in the middle of the flexible section. The flexible section can load evenly become.

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 have one Widen part of the axial course of the stop body to the outside, in particular round or circular segment-shaped, to thereby avoid the volume to build. The escape volume can thus be produced particularly easily become.

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 that stop body at least two parts in a first stop section and one second stop section, the two stop sections by one particularly ring-shaped 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 advantageous at the height the middle of the escape volume. The flexible section is mechanically evenly stressed and the stop gap can be easily after assembly can be attached to the coupler, for example by laser welding.

Zeichnungdrawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are shown in simplified form in the drawing and in the following Description closer explained. Show it:

1 einen schematischen Schnitt durch ein Brennstoffeinspritzventil gemäß dem Stand der Technik, 1 2 shows a schematic section through a fuel injection valve according to the prior art,

2 einen schematischen Ausschnitt eines Brennstoffeinspritzventils im Bereich des Kopplers gemäß dem Stand der Technik, ähnlich dem in 1 dargestellten Brennstoffeinspritzventil, 2 a schematic section of a fuel injector in the area of the coupler according to the prior art, similar to that in 1 fuel injector shown,

3 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils im Bereich des Kopplers und 3 a first embodiment of a fuel injector according to the invention in the area of the coupler and

4 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils im Bereich des Kopplers. 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.Exemplary embodiments of the Invention described by way of 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 1 und 2 kurz erläutert. Übereinstimmende Bauteile sind dabei in den Figuren mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen.Before the invention is described in more detail with reference to preferred embodiments, a fuel injection valve according to the prior art is described in its essential components in the FIGS 1 and 2 briefly explained. Matching components are provided with matching reference numerals in the figures.

Das in 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.This in 1 Fuel injector shown 1 is in the form of a fuel injector 1 designed for fuel injection systems of mixture-compressing, spark-ignited internal combustion engines. The fuel injector 1 is particularly suitable for injecting fuel directly into a combustion chamber (not shown) 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 includes a housing 2 , in which one with an actuator coating 3 provided piezoelectric or magnetostrictive actuator 4 is arranged. The actuator 4 can by means of an electrical line 5 , at which one from the housing 2 excellent electrical connection 6 can be designed to be supplied with an electrical voltage. The actuator 4 is supported on the inflow side by a master piston 9 a hydraulic coupler 7 and on the downstream side on an actuator head 8th from. The hydraulic coupler 7 further comprises a slave piston 10 , a compression spring 11 which the hydraulic coupler 7 preloaded, and a compensation room 12 , which is filled with a hydraulic medium. The fuel is fed through an inlet 14 centrally fed.

Eine detaillierte Beschreibung des Kopplers 7 sowie seiner Funktion ist der Beschreibung zu 2 zu entnehmen.A detailed description of the coupler 7 as well as its function is the description 2 refer to.

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.Downstream of the actuator head 8th is an actuator 15 arranged, which on a valve needle 16 acts. The valve needle 16 has a valve closing body at its downstream end 17 on. This works with a valve seat surface 18 which on a nozzle body 19 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. Furthermore, it ensures that the valve needle is reset after the injection phase 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 by means of a weld seam 21 in an inner case 22 which fixes the actuator 4 seals against the fuel. The fuel flows from the inlet 14 between the casing 2 and the inner case 22 to the sealing seat.

2 zeigt einen ähnlich dem in 1 dargestellten Koppler aufgebauten Koppler 7. 2 shows a similar to that in 1 shown 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 coupler 7 in fuel injectors 1 are usually used on the one hand to convert or translate the stroke of the actuator 4 on the valve needle 16 and / or on the other hand. to compensate for temperature-related changes in length of the actuator 4 and the housing 2 designed. The latter is, as shown in the exemplary embodiment, by means of the coupler designed as a second medium coupler 7 realized, which contains a hydraulic medium that does not come into contact with the fuel. The hydraulic medium fills the compensation space 12 and one between the master piston 9 and slave pistons 10 trained coupler volume 23 which with the compensation room 12 about a throttle 24 connected is.

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 room 12 is inside and outside the slave piston 10 arranged, the two parts through a transverse bore 31 are connected to each other and the outside part of the compensation room 12 by means of a flexible section designed as a corrugated pipe seal 13 against which the fuel injector 1 flowing fuel is sealed. When the temperature changes, hydraulic medium becomes between the coupler volume 23 about the throttle 24 with the compensation room 12 replaced.

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 in a pressure storage room 32 arranged compression spring 11 applied. This is between a first closure body 25 and a second closure body 26 arranged, the former a groove 27 with a sealing ring arranged in it 28 to seal the coupler room 12 having.

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.Filling the coupler 7 , for example in the manufacture, with hydraulic medium through a channel 29 which, for example, by means of a pressed-in locking ball 30 can be locked.

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. 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 hollow-cylindrical master piston closed on one side 9 on. The slave piston 10 or the first slave section 34 is in the master piston 9 axially movable with a guide gap 38 guided. The leadership gap 38 is relatively small, being through the guide gap 38 flowing amount of hydraulic medium is very 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 there is the slave piston 10 from the first slave section 34 and a second slave section 35 , The first slave section 34 limited with its closed end together with the bottom of the master piston 9 the coupler volume 23 , being in the closed end of the first slave section 34 centers the throttle 24 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 in it 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, the coupler volume 23 opposite end of the first slave section 34 is through the second slave section 35 locked. The second slave section 35 partially engages in the first slave section 34 and is joined to it, for example, by pressing or welding, so that it is 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 preload 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 , where the throttle ball 39 at the bottom of the master piston 9 in the coupler volume 23 supported.

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 top, the coupler volume 23 opposite ends of the first slave section 34 and the master piston 9 lie approximately at the same level, with the end of the first slave section 34 something about the end of the master piston 9 protrudes. The one in the first slave section 34 partially engaging second slave section 35 extends its diameter by one step 44 above the upper end of the first slave section 34 to a flange-like diameter shoulder 46 , where the diameter paragraph 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 room 12 is through the flexible section 13 , the second slave section 35 with its diameter heel 46 , the master piston 9 and the first slave section 34 limited, the compensation room 12 over the cross hole 31 and the spring chamber 45 with the throttle 24 communicates. The channel 29 with the locking ball 30 is coaxial in the second slave section 35 realized through a hole in the spring chamber 45 empties.

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 preferably consists of an elastomer. In this embodiment, 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 with the upper end in a trough-shaped first recess 42 which in the radial outer surface of the second slave section 35 or the diameter paragraph 46 is formed, and with its 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 is slightly larger than the axial extent of the thickened ends. This particularly facilitates assembly.

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 sleeve-shaped stop body in the exemplary embodiment 33 is a perfect fit over the diameter heel 46 , the flexible section 13 and the upper area of the master piston 9 drawn. 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 motion-proof with the slave piston 10 or the second slave section 35 joined, for example by welding or pressing. The second stop section 48 is motion-proof with the master piston 9 joined, for example by welding or pressing. At its the second stop section 48 The first stop section faces away from the end 47 a move-in 49 on which the diameter of the first stop section 47 rejuvenated. This allows the first stop section 47 are easier to assemble.

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.Around the middle of the flexible section 13 is the stop body 33 at an alternative section 51 , for example round and in particular in the form of a segment of a circle, from the flexible section 13 bent. This creates between the flexible section 13 and the stop body 33 or the alternative section 51 an alternative volume 52 , in which the flexible section 13 with inflow of hydraulic medium from the coupler volume 23 can expand. The stop body 33 limits the expansion of the flexible section 13 with one to the axial axis of movement of the piston 9 . 10 with a radial directional movement and protects it from damage. The axial extent of the escape section 51 extends between the thickened ends of the flexible portion 13 and does not include them, so that the thickened ends reliably from the 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.For long periods of time on the coupler 7 axially acting forces, such as those caused by a temperature-related expansion of the actuator 4 occur, cause a reduction in the coupler volume 23 by draining hydraulic medium from the coupler volume 23 through the throttle 24 over the spring chamber 45 and the cross hole 31 in the compensation room 12 by the elastic and membrane-like flexible section 13 is partially limited. By preloading the compression spring 11 becomes the coupler volume 23 increasing pressure exerted on the hydraulic medium.

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 rigidity of the coupler 7 is particularly due to the size and shape of the throttle gap 37 and possibly by the size and shape of the guide gap 38 certainly.

4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils im Bereich des Kopplers 7. 4 shows a second embodiment of a fuel injector according to the invention in the area of the 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 reaches with its open end forward into the one-sided closed, hollow cylindrical master piston 9 one, with the open end of the slave piston 10 with a throttle disc 41 is closed. The slave piston 10 is in the master piston 9 axially movable with a guide gap 38 guided. The leadership gap 38 is relatively small, being through the guide gap 38 flowing amount of hydraulic medium is very 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 limited with its by the throttle disc 41 closed end together with the bottom of the master piston 9 the coupler volume 23 , In the throttle disc 41 the throttle is designed as a relatively thin hole 24 arranged. The one through the locking ball 30 locked channel 29 runs centered in the master piston 9 and flows directly into the coupler volume 23 , The one in the slave piston 10 above the upper edge of the master piston 9 arranged cross hole 31 connects over the inside of the slave piston 10 the compensation room 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 room 12 is through the top 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, its diameter being different from the master piston 9 tapered upwards. The top end of the flexible section 13 is between one of the slave pistons 10 in the upper area upward diameter tapering piston stage 54 and one the upper area of the slave piston 10 comprehensive lid 53 clamped. The lower end of the flexible section 13 is in the outer surface of the master piston 9 arranged second recess 43 by the sleeve-shaped piston in this embodiment and the 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 limited to the exemplary embodiments shown and for any construction of fuel injection valves 1 , especially for fuel injectors 1 suitable for self-igniting internal combustion engines and / or fuel injectors opening inwards. The features of the exemplary embodiments can be combined with one another as desired.

Claims

Fuel injector with a piezoelectric or magnetostrictive actuator ( 4 ), the one Valve closing body ( 17 ) actuated with a valve seat surface ( 18 ) cooperates 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 formed between them ( 23 ), the master piston ( 9 ) and the slave piston ( 10 ) are axially movable against each other, the coupler volume ( 23 ) via a throttle ( 24 ) with a compensation room ( 12 ) is connected, a flexible section ( 13 ) the compensation room ( 12 ) at least partially limited and the coupler volume ( 23 ), the throttle ( 24 ) and the compensation room ( 12 ) are filled with a hydraulic medium, characterized in that the flexible section ( 13 ) by a stop body ( 33 ) is limited in its outward expansion.

Fuel injection valve according to Claim 1, characterized in that the stop body ( 33 ) has the shape of a sleeve.

Fuel injection valve according to Claim 1 or 2, characterized in that the slave piston ( 10 ) at least partially from a cup-shaped first slave section ( 34 ), the bottom of which is the coupler volume ( 23 ) partially limited.

Fuel injection valve according to Claim 3, characterized in that the master piston ( 9 ) the first slave section ( 34 ) partially encloses cup-shaped.

Fuel injection valve according to Claim 3 or 4, characterized in that the upper end of the first slave section ( 34 ) over the upper end of the master piston ( 9 ) stands out.

Fuel injection valve according to one of Claims 3 to 5, characterized in that the slave piston ( 10 ) a second slave section ( 35 ) with the first slave section ( 34 ) is connected in a motion-proof manner.

Fuel injection valve according to Claim 6, characterized in that the second slave section ( 35 ) a diameter heel ( 46 ) whose diameter is larger than that of the first slave section ( 34 ) and is roughly the same size as that of the master piston ( 9 ).

Fuel injection valve according to Claim 7, characterized in that the diameter shoulder ( 46 ) on the upper end of the first slave section ( 34 ) rests.

Fuel injection valve according to one of Claims 3 to 8, characterized in that the throttle ( 24 ) in the bottom of the cup-shaped first slave section ( 34 ) is arranged.

Fuel injection valve according to one of Claims 3 to 9, characterized in that the upper, the coupler volume ( 23 ) opposite axial end of the first slave section ( 34 ) over the upper, the coupler volume ( 23 ) opposite axial end of the master piston ( 9 ) stands out.

Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the throttle ( 24 ) a throttle ball ( 39 ) with a throttle gap ( 37 ) in an opening ( 36 ) is performed.

Fuel injection valve according to Claim 11, characterized in that the throttle ball ( 39 ) on one the coupler volume ( 23 ) delimiting surface of the master piston ( 9 ) supports.

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, especially positive and / or non-positive.

Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that in the radial outer surfaces of the master piston ( 9 ) and / or the slave piston ( 10 ) at least one recess ( 42 . 43 ) is arranged.

Fuel injection valve according to Claim 14, characterized in that at least one of the recesses ( 42 . 43 ) is annular groove-shaped.

Fuel injection valve according to Claim 14 or 15, characterized in that at least one of the ends of the flexible section ( 13 ) in at least one of the recesses ( 42 . 43 ) intervenes.

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.

Fuel injection valve according to one of Claims 14 to 17, characterized in that the stop body ( 33 ) at least one of the ends of the flexible section ( 13 ) in at least one of the recesses ( 42 . 43 ) positively and / or non-positively and hermetically sealed.

Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the ends of the flexible section ( 13 ) are thickened.

Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that that the stop body ( 33 ) an alternative volume ( 52 ) having.

Fuel injection valve according to Claim 20, characterized in that the escape volume ( 52 ) around the middle of the flexible section ( 13 ) is arranged.

Fuel injection valve according to Claim 20 or 21, characterized in that the flexible section ( 13 ) when the coupler volume decreases ( 23 ) in the alternative volume ( 52 ) expands.

Fuel injection valve according to one of Claims 20 to 22, characterized in that the escape volume ( 52 ) is formed in that a part of the axial course of the stop ( 33 ) is widened to the outside.

Fuel injection valve according to Claim 23, characterized in that the escape volume ( 52 ) forming part of the axial course of the stop body ( 33 ) round, especially in the form of a segment of a circle, is widened outwards.

Fuel injection valve according to one of Claims 20 to 24, characterized in that the stop body ( 33 ) in at least a first stop section ( 47 ) and a second stop section ( 48 ) divides.

Fuel injection valve according to Claim 25, characterized in that the stop body ( 33 ) through a stop gap ( 50 ), in particular an annular stop gap ( 50 ), is shared.

Fuel injection valve according to Claim 26, characterized in that the stop gap ( 50 ) at the level of the middle of the alternative volume ( 52 ) is arranged.

Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the compensation space ( 12 ) through the flexible section ( 13 ), the slave piston ( 10 ) and the master piston ( 9 ) is limited.

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.