专利名称：用于压电促动器的套筒的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的、用于压电促动器的容纳套筒，特别是一种用于驱动内燃机用喷射装置的喷油嘴的压电促动器的容纳套筒。
在用于内燃机的现代喷射装置中，越来越多地采用压电促动器来驱动喷油嘴。在安装这种类型的压电促动器时，传统的方式是将压电陶瓷的堆叠安装到由两个圆筒形的套筒部件所组成的圆筒形容纳套筒中。
在此，在这两个圆筒形的套管部件的端面中设置一些凹槽，压电陶瓷堆叠穿过这些凹槽向外伸出，其中，容纳套筒比压电陶瓷堆叠要短一些，这样，传力连接仅通过压电陶瓷堆叠的端面就完成。
此外，在一个套筒部件的端面中设置两个穿过引导机构，两个用于压电促动器电接触的连接销钉可以穿越这两个穿过引导机构。
在组装这种已公开的容纳套筒时，首先将压电陶瓷堆叠如此地装入到这两个套筒部件之一中，使得套筒部件中的凹槽容纳压电陶瓷堆叠。紧接着装上第二套筒部件，并且压向另一套筒部件，直到这两个套筒部件通过一个卡锁连接机构彼此连接。在这种安装过程中必须注意的是，这两个套筒部件彼此间必须保持一个规定的角位置，以使得在这两个套筒部件端面中的凹槽上下彼此盖住，这样这些凹槽容纳所述压电陶瓷堆叠。为了使压电陶瓷堆叠用连接销钉能穿越所述穿过引导机构向外伸出，这两个套筒部件彼此间的正确的角位置也是很重要的。然后用一种浇注材料(例如硅树脂)填充已知的容纳套筒，由此将压电陶瓷堆叠和连接销钉固定起来。
上述已知的用于压电促动器的容纳套筒的缺陷在于，在组装时用于压电促动器电接触的连接销钉可能会对不准。
因此本发明的任务是对上述已知的容纳套筒作如下的改进，使得防止在组装时用于压电促动器电接触的连接销钉对不准。
这个任务从本文开头所述的、按照权利要求1前序部分所述类型的已公开的容纳套筒出发，通过权利要求1特征部分的特征得以完成。
本发明以此技术知识为基础在组装容纳套筒时电连接销钉对不准是由此引起的，即该容纳套筒只在一侧固定在所配置的穿过引导机构上，因此会出现倾斜。
因此，本发明包括一般的技术常识设置一个引导机构，在组装时该引导机构使压电促动器的电接触的连接销钉进行固定，从而防止对不准。在此，用于将连接销钉从容纳套筒中引导出的穿过引导机构优选地设置在所述一个套筒部件中，而根据本发明设置的用于两个连接销钉的附加引导机构最好设置在另一套筒部件中，这样，连接销钉在两端都得到引导，通过这一措施就防止了对不准。
优选地这些用于所述两个连接销钉的引导机构整体地成型在两个套筒部件之一上，其中，引导机构优选地在内部位于套筒的外壳表面上以及套筒端面上。
在本发明的一个优选的实施例中，所述用于两个连接销钉中的每个的引导机构是罐形的，这样，连接销钉的端部分别由一个罐形的引导机构支承。
优选地，用于压电促动器的连接销钉的引导机构分别设计为径向轴承，并且阻止连接销钉的被引导的端部的横向运动。因为连接销钉优选地也在另一套筒部件的端面中的穿过引导机构中被引导，所以通过这种径向轴承阻止连接销钉的摆动运动。
此外，用于压电促动器的连接销钉的引导机构也优选地设计为轴向轴承，并且阻止连接销钉至少在轴向方向上相对于容纳套筒的对称轴线作轴向运动。为了保证这两个连接销钉从容纳套筒中伸出得一样长，将这两个连接销钉进行这种轴向支承是有利的。
此外，将用于压电促动器的连接销钉的引导机构优选地也设计成倾覆力矩轴承，并且阻止连接销钉作倾覆运动。这样大大地简化了根据本发明的容纳套筒的安装，因为在连接销钉装入到一个套筒部件的优选地设计为罐形的引导机构中之后，这些连接销钉就已经正确地对准了，这样就可易于装上另一套筒部件，其中，前面已正确对准的连接销钉穿过待装上的套筒部件中的所配属的穿过引导机构。
此外，本发明包括这种普通的技术构思设置一个防止扭转机构，使得容纳套筒的两个套筒部件彼此保持一个规定的角位置，该角位置使得安装成为可能。
这种类型的防止扭转机构的优点是，在安装根据本发明的容纳套筒时不必注意这两个套筒部件的精确的角度对准，因为该防止扭转机构保证了这种角度对准。
在本发明的一个优选的实施例中，所述防止扭转机构具有一个槽-弹簧-连接机构，该机构包括一个设置在所述两个套筒部件之一上的槽和一个设置在另一套筒部件上的、形状匹配的、且在安装状态时嵌入到该槽中的弹簧。防止扭转机构也可具有多个槽和弹簧，它们分布在套筒部件的圆周上，并且分别成对地彼此嵌入，以便在这两个套筒部件之间保持规定的角位置。
优选地，这种类型的防止扭转机构的槽和/或弹簧具有一个导入斜面，该导入斜面如此使得根据本发明的容纳套筒易于安装导入斜面使得即使有角错位也可预安装这两个套筒部件，然后在安装时通过该导入斜面补偿这种角错位。在此，这两个套筒部件之间的最大允许角错位在1°和10°的范围之中，这大大地简化了根据本发明的容纳套筒的安装，因为对于这两个套筒部件的角度对准的要求减少了。
根据本发明的容纳套筒在安装状态时，单个的套筒部件优选地通过一种插接连接彼此连接，其中该插接连接具有一个结构条件的规定的插接连接长度。在此，所述插接连接长度应理解为为了从完全分离的状态过渡到安装的状态、这两个套筒部件彼此必须作相对运动的行程。在这种类型的插接连接中有利的是，槽或者弹簧的导入斜面沿套筒部件的轴向方向仅在插接连接长度的一部分上延伸，而插接连接长度的剩余部分可以承担防止扭转的作用。若导入斜面在插接连接的整个长度上延伸，则防止扭转机构只有在这两个套筒部件完全插接在一起时才发挥作用。若与此相反，导入斜面仅在插接连接长度的一部分上延伸，在预安装时在这两个套筒部件之间首先出现的角错位必须在一个很短的插接长度上进行补偿，这在机械上是不利的。因此，在根据本发明的容纳套筒中，所述导入斜面优选地在整个插接连接长度的10％到50％上延伸，这是在这两方面之间进行一种很好的折衷一方面所述防止扭转机构能可靠地发挥作用、另一方面在所述待安装的套筒部件之间能很好地补偿角错位。
此外值得一提的是，所述防止扭转机构的槽和/或弹簧优选地从各套筒部件的各自由端出发、在插接连接长度的至少一部分上延伸，这样就在这两个套筒部件插接时、而不是只有在完全插接在一起的状态时，弹簧就已嵌入到所配属的槽中。
此外有利的是，槽-弹簧-连接机构的槽和/或弹簧在插接连接的整个插接连接长度上延伸，其中，导入斜面只占插接连接长度的一部分，而防止扭转机构占据插接连接长度的整个剩余部分。在此也就是说，槽-弹簧-连接机构在插接连接长度的一部分上起到防止扭转的作用，在插接连接长度的另一部分上起到用于在待安装的套筒部件之间补偿角错位的安装辅助作用。
特别有利的是，在槽-弹簧-连接机构中无论是槽还是弹簧都具有一个导入斜面，这样，槽和弹簧的导入斜面就成对地相互滑动，这样在小的机械载荷时补偿待安装的套筒部件之间的角错位。在此，槽的导入斜面最好具有基本上与弹簧导入斜面一样的导入角，这样，在安装时这两个导入斜面基本上是平面平行地，并且因此彼此少磨损地滑动。
在安装状态时，优选地通过一种传统的卡锁连接机构实现这两个套筒部件的连接，然而原则上讲，所述待安装的套筒部件之间也可以是其它的形状配合连接和传力连接。
在使用卡锁连接机构时有利的是，当这两个套筒部件插接在一起时导入斜面只作用到锁定点，而与此相反在超过卡锁连接机构的锁定点之后则仅存在一种防止扭转连接机构。也就是在超过卡锁连接机构的锁定点之前，待安装的套筒部件之间的可能的角错位在此得到补偿。
关于导入斜面的形状有多种多样的方案，然而在优选的实施方式中所述导入斜面基本为直线和无弯曲的。然而在本发明的构思内，导入斜面例如也可以具有弯曲的、曲线形状的走向。
此外还值得一提的是，在优选实施例中所述导入斜面无跃迁地过渡到防止扭转机构。例如导入斜面可以以一个拐点过渡到防止扭转机构，然而导入斜面也可以无拐点地过渡到防止扭转机构。
在本文开头的关于现有技术的说明中已经提到，所述两个套筒部件在它们的端面中分别具有用于引导压电促动器的凹槽，优选地在根据本发明的容纳套筒中也是这种情况。
在安装状态时，压电促动器穿过根据本发明的容纳套筒的这些凹槽向外伸出，其中，压电促动器优选地和这些凹槽形成一种匹配机构，该匹配机构的角度间隙大于防止扭转机构的角度间隙，以阻止根据本发明的容纳套筒将扭转力作用到压电促动器上。
在从属权利要求中描述了本发明的其它优选方案的特征，下面借助附图在说明根据本发明的一种优选实施例的同时一起对这些优选方案进行更详细的说明，附图示出
图1根据本发明的用于压电促动器的容纳套筒的横截面视图，该压电促动器用于驱动内燃机用喷射装置的喷油嘴；图2图1的容纳套筒的另一横截面视图。
在附图中所示的容纳套筒主要由两个圆筒形的套筒部件1、2组成。在它们的端面上分别设置一个用于引导压电促动器的凹槽3，其中，在套筒部件1中设置的凹槽在附图中被遮挡住了。
此外，在这两个套筒部件1、2的端面中分别设置两个圆形的孔4、5，这两个孔分别在各端面中设置在对置侧，并且使压电促动器的连接销钉可以穿过。在此，在套筒部件1中设置的孔同样被遮挡住。
在安装容纳套筒时首先将压电-堆叠装入到套筒部件2中，直至该压电-堆叠穿过凹槽3向外伸出，其中，凹槽3对压电-堆叠进行机械引导。然后压电-堆叠的连接销钉穿过套筒部件2中的孔4、5向外伸出，这样使得压电-堆叠的电接触成为可能。
紧接着将套筒部件1如此地插到套筒部件2上，即在套管部件2中的凹槽3大致盖住地位于套筒部件1的端面的相应的凹槽的下面。
为了使这种安装更加容易，在套筒部件2的外壳表面中在对置的侧面上设置两个轴向延伸的槽6，其槽宽向套筒部件2的自由端朝向另一个套筒部件1的方向以导入斜面7的形状扩宽。
在另一套筒部件1的外壳内表面中，在对置的侧面上设置两个相应形状匹配的弹簧8，该弹簧的宽度向套筒部件1的自由端朝朝另一套筒部件2方向以引入斜面9的形状变小。
这样，在套筒部件1插入到套筒部件2上时，不要求这两个套筒部件1、2相互间进行精确地角度对准，因为角错位通过所述导入斜面7、9得到补偿。
在此，槽6的导入斜面7具有和弹簧8的导入斜面9一样的导入角度，这样，在安装时导入斜面7、9平面平行地、并且因此少磨损地相互滑动。
在安装状态时这两个套筒部件1、2通过一种卡锁连接机构彼此连接在一起，该卡锁连接机构由套筒部件2中的一个环形的槽10和套筒部件1的外壳内表面中的一个相应的环形卡锁凸起11组成。
此外还应提到的是，引入斜面7、9仅在插接连接长度的大约30％的部分上延伸，而在插接连接长度其余部分上的槽6和弹簧8之间的槽-弹簧-连接机构仅用于防止扭转。以这种方式，当在安装时超过卡锁连接机构的锁定点时这个防止扭转机构就起作用。
此外还有一点需要提到的是，在套筒部件1、2的端面中的凹槽3和压电-堆叠形成一种匹配机构，该匹配机构的角间隙大于通过槽-弹簧-连接机构形成的防止扭转机构的角间隙。通过这一措施保证在安装状态时套筒部件1、2不向压电-堆叠施加扭转力。
最后图2还表示，在套筒部件2的对置一侧、在套筒部件2的内侧面处与端面和外壳表面相邻地单层地形成两个罐形的引导机构12。在安装根据本发明的容纳套筒时，该引导机构对于用于压电促动器电接触的连接销钉进行引导，这样阻止在安装时连接销钉的错误对准。
在安装时将连接销钉装入到罐形的引导机构12中，然后当另一套筒部件1插上时，所述连接销钉穿过孔4、5。
当利用一种浇注材料(例如硅树脂)装满容纳套筒后，这两个连接销钉和压电陶瓷堆叠最终被固定，这样就确保了它们的正确对准。
本发明并不局限于前述的优选实施例。使用本发明的构思也可得到许多变型和改型，因此它们也落入到本发明的保护范围中。
权利要求
1.用于具有两个连接销钉的压电促动器的容纳套筒，所述连接销钉用于该压电促动器的电接触；特别是用于驱动一种内燃机用喷射装置的喷油嘴的压电促动器的容纳套筒，该容纳套筒具有一个第一套筒部件(1)和一个第二套筒部件(2)，其中，在安装状态时第一套筒部件(1)和第二套筒部件(2)连接，而在第一套筒部件(1)中为压电促动器的所述两个连接销钉设置穿过引导机构(4、5)，其特征在于，在第二套筒部件(2)中为这两个连接销钉设置至少一个引导机构(12)。
2.按照权利要求1所述的容纳套筒，其特征在于，用于所述两个连接销钉的引导机构(12)整体地成形在第二套筒部件(2)上。
3.按照权利要求1或2所述的容纳套筒，其特征在于，用于所述两个连接销钉的引导机构(12)在内部整体地成形在第二套筒部件(2)的外壳表面上和端面上。
4.按照前述权利要求中任一项所述的容纳套筒，其特征在于，用于所述两个连接销钉的每一个的引导机构(12)分别设计为罐形。
5.按照前述权利要求中任一项所述的容纳套筒，其特征在于，用于压电促动器连接销钉的引导机构(12)分别构成为径向轴承，并且阻止连接销钉的被引导的端部的横向运动。
6.按照前述权利要求中任一项所述的容纳套筒，其特征在于，用于压电促动器连接销钉的引导机构(12)构成为轴向轴承，并且至少在轴向方向上阻止连接销钉的轴向运动。
7.按照前述权利要求中任一项所述的容纳套筒，其特征在于，用于压电促动器连接销钉的引导机构(12)构成为倾覆力矩轴承，并且阻止连接销钉的倾覆运动。
8.按照前述权利要求中任一项所述的容纳套筒，其特征在于一个用于在第一套筒部件(1)和第二套筒部件(2)之间保持规定角度位置的防止扭转机构(6、8)。
9.按照权利要求8所述的容纳套筒，其特征在于，所述防止扭转机构(6、8)具有一个槽-弹簧-连接机构，它由一个在所述两个套筒部件(1、2)之一上设置的槽(6)和一个在另一套筒部件(2)上设置的形状匹配的弹簧(8)组成，在安装状态时该弹簧嵌入到所述槽(6)中。
10.按照权利要求8所述的容纳套筒，其特征在于，槽(6)和/或弹簧(8)具有一个导入斜面(7、9)，其中，所述导入斜面(7、9)使得第一套筒部件(1)和第二套筒部件(2)可以以角度错位地进行预安装。
11.按照权利要求10所述的容纳套筒，其特征在于，预安装时的最大角度错位在1°和10°之间的范围内。
12.按照权利要求10或11所述的容纳套筒，其特征在于，第一套筒部件(1)和第二套筒部件(2)之间的插接连接具有规定的插接连接长度，其中，导入斜面(7、9)在轴向方向上仅在插接连接长度的一部分上延伸。
13.按照权利要求12所述的容纳套筒，其特征在于，导入斜面(7、9)沿轴向方向在所述插接连接长度的10％到50％上延伸。
14.按照权利要求12或13所述的容纳套筒，其特征在于，槽(6)和/或弹簧(8)分别从各套筒部件(1、2)的自由端出发至少在插接连接长度的一部分上延伸，这样，当所述两个套筒部件(1、2)插接在一起时弹簧(8)嵌入到槽(6)中。
15.按照权利要求12至14中任一项所述的容纳套筒，其特征在于，槽-弹簧-连接机构的槽(6)和/或弹簧(8)在整个插接连接长度上延伸，其中，导入斜面(7、9)占据插接连接长度的一部分，而防止扭转机构(6、8)占据插接连接长度的整个剩余部分。
16.按照权利要求10至15中任一项所述的容纳套筒，其特征在于，无论是槽(6)还是弹簧(8)都具有一个导入斜面(7、9)。
17.按照权利要求16所述的容纳套筒，其特征在于，槽(6)的导入斜面(7)具有基本上与弹簧(8)的导入斜面(9)相同的导入角，这样，在安装时这两个导入斜面(7、9)基本上平面平行地相互滑动。
18.按照前述权利要求中任一项所述的容纳套筒，其特征在于，在安装状态时第一套筒部件(1)通过卡锁连接机构(10、11)与第二套筒部件(2)连接，该卡锁连接机构具有一个规的锁定点。
19.按照权利要求18所述的容纳套筒，其特征在于，在所述两个套筒部件(1、2)插接在一起时，导入斜面(7、9)起作用最大只到锁定点。
20.按照权利要求10至19中任一项所述的容纳套筒，其特征在于，导入斜面(7、9)基本上直线地并无弯曲地延伸。
21.按照权利要求10至20中任一项所述的容纳套筒，其特征在于，导入斜面(7、9)无跃迁地过渡到防止扭转机构(6、8)。
22.按照权利要求10至21中任一项所述的容纳套筒，其特征在于，导入斜面(7、9)以一个拐点过渡到防止扭转机构(6、8)。
23.按照前述权利要求中任一项所述的容纳套筒，其特征在于，第一套筒部件(1)和第二套筒部件(2)分别在它们的端面中具有用于引导压电促动器的凹槽(3-5)。
24.按照权利要求23所述的容纳套筒，其特征在于，压电促动器与凹槽(3)形成一种匹配机构，该匹配机构的角度间隙大于防止扭转机构的角度间隙，以阻止扭转力作用到压电促动器上。
全文摘要
本发明涉及一种用于一个压电促动器的容纳套筒，该压电促动器具有两个用于使该压电促动器进行电接触的连接销钉；本发明尤其涉及一种用于一个压电促动器的容纳套筒，该压电促动器用于驱动一个内燃机喷射装置用的喷油嘴，该容纳套筒具有一个第一套筒部件(1)和一个第二套筒部件(2)，其中，在安装状态时第一套筒部件(1)和第二套筒部件(2)连接，而在第一套筒部件(1)中设置用于压电促动器所述两个连接销钉的穿过引导机构(4、5)。本发明建议，在第二套筒部件(2)中为所述压电促动器的两个连接销钉设置至少一个引导机构(12)。
文档编号H01L41/083GK1868072SQ200480030367
公开日2006年11月22日 申请日期2004年10月14日 优先权日2003年10月14日
发明者B·德尔加斯特, H·吉尔格, J·豪波尔德, E·桑夫特勒本, C·舒, M·昂鲁, C·楚姆施特鲁尔 申请人:西门子公司