Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
FUEL INJECTOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/144194
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a fuel injector (10), in particular a common rail injector, comprising: an injector housing (11), in which a high-pressure chamber (15) is formed which can be supplied with pressurised fuel via a supply bore (19) arranged in the injector housing (11); and a sensing device (30; 30a; 30b) for at least indirectly detecting the pressure in the high-pressure chamber (15) or in the supply bore (19). The sensing device (30; 30a; 30b) is designed to detect elastic deformation of a deformation region (27), which region is at least indirectly operatively connected to the supply bore (19) or the high-pressure chamber (15), and the sensing device (30; 30a; 30b) comprises a housing (35) in which a sensor element (32) in the form of a piezo element (31) is arranged which is operatively connected to the deformation region (27).

Inventors:
KRESCHEL HENNING (DE)
STREICHER BERND (DE)
WAHR GERD (DE)
FELLMANN MARK-FLORIAN (DE)
HIELSCHER ANDREAS (DE)
SCHWARZ THOMAS (DE)
NIERYCHLO THOMAS (DE)
KESSLER MARTIN (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/050238
Publication Date:
July 16, 2020
Filing Date:
January 08, 2020
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
International Classes:
F02M57/00
Foreign References:
DE102015224709A12017-06-14
DE102014222811A12016-05-12
DE102015224709A12017-06-14
DE102018208318A12019-11-28
Download PDF:
Claims:
Ansprüche

1. Kraftstoffinjektor (10), insbesondere Common-Rail-Injektor, mit einem

Injektorgehäuse (11), in dem ein Hochdruckraum (15) ausgebildet ist, der über eine im Injektorgehäuse (11) angeordnete Versorgungsbohrung (19) mit unter Druck stehendem Kraftstoff versorgbar ist, mit einer

Messeinrichtung (30; 30a; 30b) zur zumindest mittelbaren Erfassung des Drucks im Hochdruckraum (15) oder in der Versorgungsbohrung (19), wobei die Messeinrichtung (30; 30a; 30b) dazu ausgebildet ist, eine elastische Verformung eines zumindest mittelbar mit der

Versorgungsbohrung (19) oder dem Hochdruckraum (15) in

Wirkverbindung angeordneten Verformungsbereichs (27) zu erfassen, wobei die Messeinrichtung (30; 30a; 30b) ein Gehäuse (35) aufweist, in dem ein als Piezoelement (31) ausgebildetes Sensorelement (32) angeordnet ist, das mit dem Verformungsbereich (27) in Wrkverbindung angeordnet ist, wobei das Piezoelement (31) an zwei Seitenflächen (64,

66), die zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche (26) des Verformungsbereichs (27) angeordnet sind, mittels jeweils eines unter elastischer Vorspannung angeordneten Federelements (62; 85; 96) elektrisch kontaktiert ist, wobei eine Anlagekraft (F) des Federelements (62; 85; 96) zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Seitenfläche (64, 66) verläuft, wobei das Federelement (96) oder ein mit dem Federelement (62; 85) verbundenes elektrisches Anschlusselement (44, 46) im Bereich einer Durchgangsöffnung (48) das Gehäuse (35) durchsetzt, und wobei zwischen dem Federelement (96) oder dem Anschlusselement (44, 46) und der Durchgangsöffnung (48) eine Isolationsmasse (50) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsmasse (50) eine Außenseite (53) des Gehäuses (35) auf der einem Innenraum (47) des Gehäuses (35) abgewandten Seite überragt, und dass das Federelement (96) oder das Anschlusselement (44, 46) außerhalb des Gehäuses (35) einen Anschlagbereich (56; 97) zur Begrenzung einer Axialbewegung des Federelements (96) oder des Anschlusselements (44, 46) in Richtung des Innenraums (47) Gehäuses (35) mit einem Querschnitt aufweist, der zumindest bereichsweise größer ist als der Querschnitt der Durchgangsöffnung (48), wobei die

Isolationsmasse (50) zwischen dem Anschlagbereich (56; 97) und dem Gehäuse (35) angeordnet ist, sodass der Anschlagbereich (56; 97) in einem Abstand (a) zur Außenseite (53) des Gehäuses (35) angeordnet ist.

2. Kraftstoff! njektor nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Isolationsmasse (50) die Durchgangsöffnung (48) an der

Außenseite (53) des Gehäuses (35) im Bereich der Durchgangsöffnung (48) seitlich überragt.

3. Kraftstoff! njektor nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Isolationsmasse (50) den Anschlagbereich (56; 97) an der Außenseite (53) des Gehäuses (35) seitlich überragt.

4. Kraftstoff! njektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Anschlagbereich (56) monolithisch mit dem Federelement (96) oder dem Anschlusselement (44, 46) ausgebildet ist.

5. Kraftstoff! njektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Anschlagbereich (97) durch ein von dem Federelement (96) oder dem Anschlusselement (44, 46) separates Bauteil gebildet ist, das an dem Federelement (96) oder dem Anschlusselement (44, 46) fixiert ist.

6. Kraftstoff! njektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Querschnitt der Durchgangsöffnung (48) in Richtung zum

Innenraum (47) des Gehäuses (35) einen Abschnitt (52) mit reduziertem Querschnitt aufweist. 7. Kraftstoff! njektor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

dass das Federelement (62; 85) das innerhalb des Gehäuses (35) parallel zur Seitenfläche (64, 66) des Piezoelements (31) angeordnete, insbesondere stiftförmige Anschlusselement (44, 46) in einer senkrecht zu einer Längsachse (69) des Anschlusselements (44, 46) verlaufenden Ebene zumindest bereichsweise umgibt.

8. Kraftstoff! njektor nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Federelement (62; 85) zur Erzeugung der auf die Seitenfläche (64, 66) des Piezoelements (31) wirkenden Anlagekraft (F) durch eine parallel zur Seitenfläche (64, 66) bzw. senkrecht zur Oberfläche (26) des Verformungsbereichs (27) verlaufenden Richtung (A) elastisch

deformierbar ausgebildet ist, so dass durch die Deformation eine

Bewegung eines Anlageabschnitts (72) oder eines Kontaktbereichs (90) des Federelements (62; 85) in Richtung der Seitenfläche (64, 66) erzielbar ist.

9. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Federelement (85) als Biegefeder mit einem elastisch verformbaren Verformungsabschnitt (89) und zwei, vorzugsweise an stirnseitigen Endbereichen der Biegefeder angeordneten

Führungsabschnitten (88) ausgebildet ist, wobei die beiden

Führungsabschnitte (88) das Anschlusselement (44, 46) zumindest bereichsweise umgeben und in Richtung der Längsachse (69) des Anschlusselements (44, 46) entlang des Anschlusselements (44, 46) verschiebbar angeordnet sind.

10. Kraftstoff! njektor nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Biegefeder als Stanz-/Biegeteil ausgebildet ist.

11. Kraftstoff! njektor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,

dass das Federelement (62) als Druckfeder ausgebildet ist.

12. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 11 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Federelement (62) als Tonnenfeder ausgebildet ist, deren Wicklung (68) das Anschlusselement (44, 46) an den beiden stirnseitigen Endbereichen der Tonnenfeder mit geringem Radialspiel umgibt. 13. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 7 bis 12,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Querschnitt des Anschlusselements (44, 46) zumindest bereichsweise unrund, insbesondere rechteckförmig ausgebildet ist.

14. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 13,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Federelement (62; 85) mit wenigstens einem Gegenelement (75; 75a) zumindest mittelbar zusammenwirkt, das im Bereich der Oberfläche (26) des Verformungsbereichs (27) angeordnet ist.

Description:
Beschreibung

Kraftstoff! njektor

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoff! njektor mit einer Messeinrichtung zur zumindest mittelbaren Erfassung des in einem Hochdruckraum des

Kraftstoffinjektors herrschenden Kraftstoffdrucks zur Steuerung der Öffnungs- bzw. Schließbewegung einer Düsennadel des Kraftstoff! njektors.

Stand der Technik

Ein Kraftstoffinjektor mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist aus der DE 10 2015 224 709 A1 der Anmelderin bekannt. Der bekannte

Kraftstoffinjektor weist eine Messeinrichtung mit einem Gehäuse auf, das mit dem Kraftstoffinjektor verbunden ist. Innerhalb des Gehäuses ist ein in

Wirkverbindung mit einem deformierbaren Bereich des Kraftstoff! njektors angeordnetes Piezoelement vorgesehen, das an zwei gegenüberliegenden Stirnseiten in Anlagekontakt mit jeweils einem elastisch vorgespannten

Federelement angeordnet ist. Die Federelemente durchdringen bzw. durchsetzen Durchgangsöffnungen des Gehäuses und dienen der elektrischen Kontaktierung der Messeinrichtung. Für die Funktion der Messeinrichtung ist es wesentlich, dass zum einen der Innenraum des Gehäuses der Messeinrichtung gegenüber äußeren Medien, insbesondere Feuchtigkeit, geschützt angeordnet ist, und dass darüber hinaus die Federelemente gegenüber dem aus Metall bestehenden Gehäuse elektrisch isoliert sind. Hierzu ist im Durchtrittsbereich der

Federelemente im Bereich der Durchgangsöffnungen des Gehäuses eine Isolationsmasse vorgesehen.

Ein weiterer gattungsgemäßer Kraftstoffinjektor ist aus der nachveröffentlichten DE 10 2018 208 318 A1 der Anmelderin bekannt. Bei diesem Kraftstoff! njektor weist die Messeinrichtung Federelemente auf, die an den Seitenflächen des Piezoelements zur Ausbildung eines elektrischen Kontakts anliegen, und die ihrerseits wiederum elektrische Anschlusspins bzw. Führungselemente radial umgeben, wobei die Führungselemente bzw. Anschlusspins in Anlagekontakt mit den Federelementen angeordnet sind. Die Anschlusspins durchdringen in dem (metallischen) Gehäuse der Messeinrichtung ausgebildete

Durchgangsöffnungen. Ähnlich wie bei der zuerst genannten Schrift ist auch hier ein Isolationsstoff bzw. die Isolationsmasse zur elektrischen Isolierung des Innenraums der Messeinrichtung sowie zur Vermeidung eines elektrischen Kontakts zwischen den Anschlusspins und dem Gehäuse der Messeinrichtung vorgesehen.

Offenbarung der Erfindung

Der erfindungsgemäße Kraftstoffinjektor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass er eine besonders hohe elektrische Funktionssicherheit bei einer axialen Kraftbeaufschlagung der Federelemente bzw. der

Anschlusselemente in Richtung zum Gehäuse der Messeinrichtung aufweist.

Hintergrund hierfür ist, dass es bei einer axialen Kraftbeanspruchung der Federelemente bzw. der Anschlusselemente in einer in Richtung des Gehäuses der Messeinrichtung verlaufenden Richtung, insbesondere bei einer

Temperaturbeanspruchung des Isolationswerkstoffs, zu einer Relativbewegung der Federelemente an den Seitenflächen des Piezoelements kommen kann, was den dort vorhandenen Anlagekontakt bzw. die dort ausgebildete

Kaltschweißverbindung, die die elektrische Signalübertragung ermöglicht, negativ beeinträchtigen kann. Die Temperaturbeanspruchung der Isolationsmasse rührt daher, dass aufgrund des Einbauorts des Kraftstoff! njektors im Bereich des Motorblocks der Brennkraftmaschine und der dort herrschenden relativ hohen Temperaturen auch die Isolationsmasse hohen Temperaturbelastungen oder aber Temperaturwechselbelastungen ausgesetzt ist. Der erfindungsgemäße Kraftstoff! njektor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist daher die

Eigenschaft auf, dass die Bewegung der Federelemente bzw. der

Anschlusselemente in Richtung des Gehäuses limitiert ist, sodass stets eine hinreichend gute Kontaktierung der Seitenflächen des Piezoelements mit den Gegenflächen an den Federelementen ermöglicht wird.

Hierzu schlägt es die Lehre des Anspruchs 1 vor, dass die Isolationsmasse eine Außenseite des Gehäuses auf der einem Innenraum des Gehäuses

abgewandten Seite überragt, und dass das Federelement oder das

Anschlusselement außerhalb des Gehäuses einen Anschlagbereich zur

Begrenzung einer Axialbewegung des Federelements oder des

Anschlusselements in Richtung des Innenraums Gehäuses mit einem

Querschnitt aufweist, der zumindest bereichsweise größer ist als der Querschnitt der Durchgangsöffnung, wobei die Isolationsmasse zwischen dem

Anschlagbereich und dem Gehäuse angeordnet ist, sodass der Anschlagbereich in einem Abstand zur Außenseite des Gehäuses angeordnet ist.

Eine derartige Ausgestaltung des Kraftstoffinjektors bzw. der Anordnung der Isolationsmasse im Bereich der Messeinrichtung und des Vorsehens eines Anschlagbereichs am Feder- bzw. Anschlusselement hat bei einer axialen Beanspruchung bzw. Kraftbeaufschlagung des Federelements bzw. des

Anschlusselements in Richtung des Gehäuses den Vorteil, dass durch die zwischen dem Gehäuse und dem Anschlagbereich an der Außenseite des Gehäuses befindliche Isolationsmasse eine direkte elektrische Kontaktierung des Federelements bzw. des Anschlusselements mit dem Gehäuse vermieden wird, und dass zusätzlich die Axialbewegung des Federelements bzw. des

Anschlusselements durch den Anschlagbereich in axialer Richtung bzw. in Richtung zum Gehäuse der Messeinrichtung limitiert ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftstoff! njektors sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Hinsichtlich der genauen Anordnung der Isolationsmasse im Bereich der Durchgangsöffnung des Gehäuses bzw. im Bereich zwischen der Außenseite des Gehäuses und dem Anschlagbereich gibt es unterschiedliche Möglichkeiten:

In einer ersten konstruktiven Weiterbildung des allgemeinen

Erfindungsgedankens ist es vorgesehen, dass die Isolationsmasse die

Durchgangöffnung an der Außenseite des Gehäuses seitlich überragt. Eine derartige Ausgestaltung bzw. Anordnung der Isolationsmasse stellt zumindest sicher, dass die Isolationsmasse immer als (axialer) Puffer zwischen dem Gehäuse und dem Anschlagbereich des Federelements bzw. des

Anschlusselements wirkt.

In einer Weiterbildung des zuletzt gemachten Vorschlags ist es vorgesehen, dass die Isolationsmasse den Anschlagbereich an der Außenseite des Gehäuses seitlich überragt. Diese Weiterbildung stellt sicher, dass sich die Isolationsmasse im gesamten Anschlagbereich auf der dem Gehäuse zugewandten Seite des Anschlagbereichs befindet.

Zur Ausbildung des Anschlagbereichs an den Federelementen bzw. den

Anschlusselementen gibt es ebenfalls unterschiedliche konstruktive

Möglichkeiten. Je nach Geometrie, Material oder Anwendungsfall kann es z.B. vorteilhaft sein, dass der Anschlagbereich monolithisch mit dem Federelement oder dem Anschlusselement ausgebildet ist. Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht insbesondere, auf einen zusätzlichen Montageprozess des

Anschlagbereichs an dem Federelement oder dem Anschlusselement verzichten zu können, da dieser bereits bei der Fertigung des Federelements bzw.

Anschlusselements ausgebildet wird.

Alternativ ist es jedoch auch denkbar, dass der Anschlagbereich durch ein von dem Federelement oder dem Anschlusselement separates Bauteil gebildet ist, das an dem Federelement oder dem Anschlusselement fixiert angeordnet ist.

Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht es beispielsweise unter Verwendung standardisierter Federelemente oder Anschlusselemente unterschiedlich ausgebildete Anschlagbereiche auszubilden. Auch ist es denkbar, das Material für den Anschlagbereich aus einem anderen Material auszubilden als das Material des Federelements bzw. des Anschlusselements. Somit lassen sich auf die jeweilige Funktion optimierte Materialien für die entsprechenden Elemente verwenden.

Um einerseits das Ausfüllen der Durchgangsöffnung mit der Isolationsmasse zu vereinfachen, und andererseits bei einer Axialbeanspruchung des Federelements bzw. des Anschlusselements in Richtung zum Gehäuse hin einen zusätzlichen axialen Widerstand durch die Isolationsmasse auszubilden, kann es vorgesehen sein, dass der Querschnitt der Durchgangsöffnung in Richtung des Innenraums des Gehäuses einen Abschnitt mit reduziertem Querschnitt aufweist. Dadurch stützt sich die Isolationsmasse sozusagen in axialer Richtung gegen den Bereich des den geringeren Querschnitt aufweisenden Abschnitts der

Durchgangsöffnung ab.

Eine weitere bevorzugte konstruktive Ausgestaltung der Messeinrichtung betrifft die Ausbildung des Federelements und des (elektrischen) Anschlusselements durch separate, in Wirkverbindung miteinander angeordnete Bauteile. Hierzu sieht es eine erste konstruktive Umsetzung vor, dass das Federelement das innerhalb des Gehäuses parallel zur Seitenfläche des Piezoelements

angeordnete, insbesondere stiftförmige Anschlusselement in einer senkrecht zu einer Längsachse des Anschlusselements verlaufenden Ebene zumindest bereichsweise umgibt.

Auch hinsichtlich der konkreten Ausbildung des Federelements gibt es unterschiedliche konstruktive Ausgestaltungen. So ist es in einer ersten

Weiterbildung des zuletzt gemachten Vorschlags vorgesehen, dass das

Federelement zur Erzeugung der auf die Seitenfläche des Piezoelements wirkenden Anlagekraft in einer parallel zur Seitenfläche bzw. senkrecht zur Oberfläche des Verformungsbereichs verlaufenden Richtung elastisch deformierbar ausgebildet ist, sodass durch die Deformation eine Bewegung eines Anlageabschnitts oder eines Kontaktbereichs des Federelements in Richtung der Seitefläche des Piezoelements erzielbar ist.

Für den zuletzt gemachten Vorschlag kann es insbesondere vorgesehen sein, dass das Federelement als Biegefeder mit einem elastisch verformbaren

Verformungsabschnitt und zwei, vorzugsweise an stirnseitigen Endbereichen der Biegefeder angeordneten Führungsabschnitten ausgebildet ist, wobei die beiden Führungsabschnitte das Anschlusselement zumindest bereichsweise umgeben und in Richtung der Längsachse des Anschlusselements entlang des

Anschlusselements verschiebbar angeordnet sind.

Insbesondere ist eine derartige Biegefeder in vorteilhafter konstruktiver

Ausgestaltung als Stanz-/Biegeteil ausgebildet. Als alternative konstruktive Ausgestaltung des Federelements ist dieses als Druckfeder, insbesondere in Form einer Tonnenfeder, ausgebildet. Bei

Verwendung einer Tonnenfeder als Federelement ist es vorgesehen, dass deren Wicklung das Anschlusselement an den beiden stirnseitigen Endbereichen der Tonnenfeder mit geringem Radialspalt umgibt. Dadurch ist eine optimierte Führung des Federelements durch das Anschlusselement sichergestellt.

Um ein Ausweichen des Federelements zu minimieren, kann es darüber hinaus vorgesehen sein, dass der Querschnitt des Anschlusselements zumindest bereichsweise unrund, insbesondere rechteckförmig ausgebildet ist. Dadurch wird eine Lageorientierung des Federelements zum Anschlusselement ermöglicht.

Um die für die Deformation des Federelements in Richtung der Stirnfläche des Piezoelements erforderliche Gegenkraft an dem Federelement zu erzeugen, kann es vorgesehen sein, dass das Federelement mit wenigstens einem

Gegenelement zumindest mittelbar zusammenwirkt, das im Bereich der

Oberfläche des Verformungsbereichs angeordnet ist.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine stark vereinfachte, teilweise geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kraftstoff! njektors mit einer Messeinrichtung zur zumindest mittelbaren Erfassung des Kraftstoffdrucks im

Kraftstoffinjektor,

Fig. 2 einen Längsschnitt im Bereich einer Messeinrichtung des

Kraftstoff! njektors bei einer ersten Ausführungsform der

Messeinrichtung,

Fig. 3 eine Ansicht in Richtung der Ebene lll-lll der Fig. 2, Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer

Messeinrichtung,

Fig. 5 ein Detail der Fig. 4 in vergrößerter Darstellung im

Kontaktierungsbereich eines Federelements zu einem Piezoelement,

Fig. 6 das in den Fig. 4 und 5 verwendete Federelement in einer Abwicklung und in teilweise verformtem Zustand und

Fig. 7 eine zweite Ausführungsform einer Messeinrichtung, bei der die

Federelemente gleichzeitig als elektrische Anschlusselemente ausgebildet sind.

Ausführungsformen der Erfindung

Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.

Der in der Fig. 1 stark vereinfacht dargestellte Kraftstoffinjektor 10 ist als sogenannter Common-Rail-Injektor ausgebildet, und dient dem Einspritzen von Kraftstoff in den nicht gezeigten Brennraum einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer selbstzündenden Brennkraftmaschine.

Der Kraftstoffinjektor 10 weist ein zumindest im Wesentlichen aus Metall bestehendes, insbesondere mehrteilig ausgebildetes Injektorgehäuse 11 auf, in dem auf der dem Brennraum der Brennkraftmaschine zugewandten Seite wenigstens eine, vorzugsweise mehrere Einspritzöffnungen 12 zum Einspritzen des Kraftstoffs angeordnet sind. Innerhalb des Injektorgehäuses 11 bildet dieses einen Hochruckraum 15 aus, in dem eine als Einspritzglied dienende Düsennadel 16 in Richtung des Doppelpfeils 17 hubbeweglich angeordnet ist. In der dargestellten, abgesenkten Stellung der Düsennadel 16 bildet diese zusammen mit der Innenwand des Hochdruckraums 15 bzw. des Injektorgehäuses 11 einen Dichtsitz aus, so dass die Einspritzöffnungen 12 zumindest mittelbar

verschlossen sind, derart, dass das Einspritzen von Kraftstoff aus dem Hochdruckraum 15 in den Brennraum der Brennkraftmaschine vermieden wird. In der anderen, nicht dargestellten, von dem Dichtsitz abgehobenen Position der Düsennadel 16 gibt diese die Einspritzöffnungen 12 zum Einspritzen des Kraftstoffs in den Brennraum der Brennkraftmaschine frei. Die Bewegung der Düsennadel 16, insbesondere zum Freigeben der Einspritzöffnungen 12, erfolgt auf eine an sich bekannte Art und Weise mittels eines nicht dargestellten Aktuators, der über eine Spannungsversorgungsleitung 18 von einer

Steuereinrichtung der Brennkraftmaschine ansteuerbar ist. Bei dem Aktuator kann es sich insbesondere um einen Magnetaktuator oder aber um einen Piezoaktuator handeln.

Die Versorgung des Hochdruckraums 15 mit unter Hochdruck (Systemdruck) stehendem Kraftstoff erfolgt über eine innerhalb des Injektorgehäuses 11 angeordnete bzw. in Bauteilen des Kraftstoffinjektors 10 ausgebildete

Versorgungsbohrung 19, die insbesondere exzentrisch zur Längsachse 21 des Injektorgehäuses 11 in einem Randbereich des Kraftstoffinjektors 10, zumindest im Wesentlichen parallel zur Längsachse 21 , verläuft. Die Versorgungsbohrung 19 ist darüber hinaus über einen nicht dargestellten Kraftstoffanschlussstutzen mit einer Kraftstoffleitung 22 verbunden, welche wiederum mit einem

Kraftstoffspeicher 25 (Rail) gekoppelt ist.

In einem von den Einspritzöffnungen 12 bzw. dem Brennraum axial relativ weit beabstandeten Bereich des Injektorgehäuses 11 ist in dessen Außenwand 23 beispielhaft eine sacklochförmige Vertiefung 24 ausgebildet, so dass die

Wanddicke des Injektorgehäuses 11 im Bereich der Vertiefung 24 reduziert ist. Ergänzend wird erwähnt, dass anstelle einer sacklochförmigen Vertiefung 24 das Injektorgehäuse 11 auch eine Abflachung aufweisen kann, in deren Bereich die Wanddicke des Injektorgehäuses 11 reduziert ist.

Der eben ausgebildete Grund 26 der Vertiefung 24 bildet einen Teil eines Verformungsbereichs 27 aus. Dadurch wirkt der in der Versorgungsbohrung 19 augenblicklich herrschende Kraftstoffdruck auch in dem Injektorgehäuse 11 auf der der Vertiefung 24 abgewandten Seite. Dadurch, dass die Wanddicke des Injektorgehäuses 11 im Bereich der Vertiefung 24 reduziert ist, wirkt der

Wandabschnitt 29 des Injektorgehäuses 11 auf der der Vertiefung 24

zugewandten Seite als Verformungsbereich 27 in Art einer elastisch verformbaren Membran, wobei die Verformung, welche sich als Wölbung ausbildet, umso größer ist, je höher der augenblickliche Kraftstoffdruck in der Versorgungsbohrung 19 ist.

Zur Detektion des zeitlichen Verlaufs des Kraftstoffdrucks in der

Versorgungsbohrung 19 und damit auch in dem Hochdruckraum 15, welcher als Indiz für die augenblickliche Stellung der Düsennadel 16 zur Ansteuerung der Düsennadel 16 verwendet wird, weist der Kraftstoffinjektor 10 eine

Messeinrichtung 30 auf. Die Messeinrichtung 30 umfasst ein als Piezoelement 31 ausgebildetes Sensorelement 32.

Die Fig. 2 und 3 zeigen eine erste Ausführungsform der Messeinrichtung 30. Die Messeinrichtung 30 weist ein napf- bzw. becherförmiges, vorzugsweise aus Metall bestehendes Gehäuse 35 auf, das einen radial um eine Längsachse 36 des Gehäuses 35 umlaufenden Flanschabschnitt 37 hat. Über den

Flanschabschnitt 37 kann das Gehäuse 35 und somit die Messeinrichtung 30, insbesondere mittels einer Laserstrahlschweißnaht, mit dem Grund 26 der Vertiefung 24 am Kraftstoffinjektor 10 stoffschlüssig verbunden werden.

Innerhalb einer Ausnehmung des Gehäuses 35 ist das Piezoelement 31 mittels beispielhaft vier, in der Fig. 3 erkennbarer Halteelemente 38 unter Vorspannung in dem Gehäuse 35 aufgenommen. Das in bekannter Art und Weise

mehrschichtig aufgebaute Piezoelement 31 ist in Überdeckung mit dem

Verformungsbereich 27 angeordnet, wobei der Verformungsbereich 27 über ein in der Fig. 2 erkennbares Übertragungselement 40, das plattenförmig ausgebildet ist, in Wirkverbindung mit dem Piezoelement 31 angeordnet ist. Die dem

Übertragungselement 40 abgewandte Stirnseite des Piezoelements 31 liegt demgegenüber an einem Grund 42 des Innenraums des Gehäuses 35 an.

Bei einer Deformation des Verformungsbereichs 27 werden von dem

Piezoelement 31 elektrische Spannungen erzeugt, die über zwei stiftförmige Anschlusspins 44, 46, die das Gehäuse 35 im Bereich von Durchgangsöffnungen 48 durchqueren und die zum Gehäuse 35 durch eine Isolationsmasse 50 elektrisch isoliert sind, an eine Steuereinrichtung (nicht dargestellt) über in der Fig. 1 erkennbare Leitungen 51 weitergeleitet. Die Durchgangsöffnungen 48 sind beispielhaft auf der dem Innenraum 47 des Gehäuses 35 bzw. dem Piezoelement 31 abgewandten Seite rein zylindrisch ausgebildet und weisen in Richtung zum Piezoelement 31 einen kegelförmig ausgebildeten Abschnitt 52 auf, der im Querschnitt gegenüber dem

angesprochenen zylindrisch ausgebildeten Abschnitt reduziert ist. Weiterhin ist erkennbar, dass die insbesondere aus einem Glaswerkstoff bestehende

Isolationsmasse 50 eine Außenseite 53 des Gehäuses 35 in der Höhe überragt bzw. aus dem Bereich der Durchgangsöffnung 48 herausragt. Dabei sind bei den Anschlusspins 44 und 46 aus Vereinfachungsgründen unterschiedliche

Anordnungen der Isolationsmasse 50 gezeigt, wobei jedoch vorzugsweise jeweils nur eine der beiden gezeigten Ausführungsformen an einem Gehäuse 35 angewandt wird.

Bei dem Anschlusspin 44 bildet die Isolationsmasse 50 in dem Bereich oberhalb der Außenseite 53 des Gehäuses 35 eine Wulst 55 aus. Der Anschlusspin 44 weist darüber hinaus einen Anschlagbereich 56 auf, der einstückig bzw.

monolithisch an dem Anschlusspin 44 angeformt ist. Dieser Anschlagbereich 56, der beispielhaft plattenförmig bzw. in Form eines Bunds am Anschlusspin 44 ausgebildet ist, verläuft im Wesentlichen parallel zur Außenseite 53 am Gehäuse 35, wobei zwischen der Unterseite des Anschlagbereichs 56 und der Außenseite 53 des Gehäuses 35 ein Abstand a ausgebildet ist. Der Querschnitt des

Anschlagbereichs 56 ist derart bemessen, dass dieser zumindest bereichsweise, vorzugsweise vollständig den Querschnitt der Durchgangsöffnung 48 im Bereich der Außenseite 53 überdeckt und größer ist als der entsprechende Querschnitt der Durchgangsöffnung 48. Bei der Ausführungsform der Isolationsmasse 50 an dem Anschlusspin 44 schließt die Wulst 55 in etwa bündig mit dem

Außenumfang des Anschlagbereichs 56 ab, er kann jedoch auch radial etwas innerhalb des Anschlagbereichs 56 verlaufen.

Demgegenüber ist die Isolationsmasse 50 bei dem Anschlusspin 46 derart angeordnet, dass er den Querschnitt des Anschlagbereichs 56 seitlich überragt und an einer Seitenwand 58 des Anschlagbereichs 56 anliegt. Weiterhin tritt die Isolationsmasse 50 seitlich auch etwas aus der Durchgangsöffnung 48 heraus, so dass er dort quasi auf der Außenseite 53 des Gehäuses 35 aufsitzt. Auch beim Anschlusspin 46 ist zwischen der Unterseite des Anschlagbereichs 56 und der Außenseite 53 des Gehäuses 35 der Abstand a ausgebildet. Innerhalb des Gehäuses 35, insbesondere in Höhe des Piezoelements 31 , ist die Querschnittsfläche bzw. der Durchmesser der Anschlusspins 44, 46 reduziert, sodass dort die Anschlusspins 44, 46 als Führungselemente wirken. In diesem Bereich bilden die Anschlusspins 44, 46 Führungsbereiche 60 für der

elektrischen Kontaktierung von (metallisierten) Seitenflächen 64, 66 des

Piezoelements 31 dienenden Federelementen in Form von Druck- bzw.

Tonnenfedern 62 aus. Die Seitenflächen 64, 66 sind insbesondere als ebene bzw. flache Seitenflächen 64, 66 ausgebildet und verlaufen zumindest im

Wesentlichen senkrecht zum Verformungsbereich 27 bzw. parallel zur

Längsachse 36 des Gehäuses 35.

Die Tonnenfeder 62 zeichnet sich durch eine Wicklung 68 aus, die in Richtung der Längsachse 69 des Anschlusspins 44, 46 betrachtet in den axialen

Endbereichen der Führungsbereiche 60 jeweils unmittelbar am Außenumfang des Führungsbereichs 60 anliegt bzw. die Führungsbereiche 60 mit lediglich geringem radialen Abstand umgeben. Hierzu weist die Wicklung 68 dort jeweils einen Führungsabschnitt 70 auf. Demgegenüber weist die Wicklung 68 in den zur Anlage an den Seitenflächen 64, 66 dienenden Anlageabschnitten 72 einen größeren Durchmesser auf, sodass die Wicklung 68 dort mit relativ großem radialen Abstand zum Führungsbereich 60 des Anschlusspins 44, 46 angeordnet ist. Wesentlich ist dabei, dass bei noch nicht elastisch deformierter Tonnenfeder 62 diese in den Anlageabschnitten 72 einen Außenradius aufweist, der größer ist als der Abstand der Längsachsen 69 von den Seitenflächen 64, 66.

Die dem Verformungsbereich 27 abgewandten Führungsabschnitte 70 der Wicklung 68 liegen darüber hinaus axial an dem im Durchmesser vergrößerten Teilabschnitt 73 der Anschlusspins 44, 46 an, die diesbezüglich einen axialen Endanschlag ausbilden. Die dem Verformungsbereich 27 zugewandten

Führungsabschnitte 70 der Wicklung 68 wirken demgegenüber mit einem ringförmigen Gegenelement 75 zusammen, das jeweils eine Durchgangsbohrung 77, 78 für die Anschlusspins 44, 46 aufweist. Das Gegenelement 75 bildet im Bereich der Durchgangsbohrungen 77, 78 darüber hinaus jeweils eine

Anschlagfläche 79 für die dort anliegenden Führungsabschnitte 70 der Wicklung 68 der Tonnenfeder 62 aus. Beispielhaft ist das plattenförmige, vorzugsweise aus Kunststoff bzw. elektrisch nichtleitendem Material bestehende Gegenelement 75 an seinem Außenumfang von einer Außenwand 81 des Gehäuses 35 in Höhe des Flanschabschnitts 37 radial umfasst. Weiterhin ist innerhalb einer zentralen Öffnung 80 des

Gegenelements 75 das Übertragungselement 40 aufgenommen. Hierbei ist zwischen dem Gehäuse 35, dem Gegenelement 75 und dem

Übertragungselement 40 beispielsweise eine Klemm- bzw. Presspassung ausgebildet, die bei einer Montage des Gegenelements 75 bzw. des

Übertragungselements 40 in dem Gehäuse 35 diese in Richtung der Längsachse 36 halten bzw. fixieren.

Bei der Montage der Messeinrichtung 30 ist das Gehäuse 35 bereits mit den Anschlusspins 44, 46 versehen. Weiterhin kann es auch vorgesehen sein, dass das Piezoelement 31 innerhalb des Gehäuses 35 angeordnet ist. Anschließend werden die Tonnenfedern 62 auf die Anschlusspins 44, 46 in Richtung A in der Fig. 2 axial gefügt. Die Richtung A verläuft dabei parallel zur Seitenfläche 64, 66 sowie parallel zur Längsachse 69 des Anschlusspins 44, 46 bzw. senkrecht zum Grund 26 der Vertiefung 24 bzw. senkrecht zur Ausrichtung des

Verformungsbereichs 27. Durch eine entsprechende Dimensionierung der axialen Länge der Tonnenfedern 62 wird diese anschließend beim axialen Fügen des Übertragungselements 40 und des Gegenelements 75 in das Gehäuse 35 axial verkürzt bzw. zusammengepresst. Bei der Montage der Tonnenfedern 62 gelangen die Anlageabschnitte 72 der Wicklung 68 unter elastischer Deformation der Wicklung 68 in einer senkrecht zu den Längsachsen 69 verlaufenden Ausweichbewegung in Kontakt mit den Seitenflächen 64, 66 des Piezoelements 31 und kontaktieren mit einer zumindest senkrecht zu den Seitenflächen 64, 66 verlaufenden Anlagekraft F die Seitenflächen 64, 66 elektrisch. Durch den Anlagekontakt der Tonnenfedern 62 an ihren axialen Endbereichen an den Anschlusspins 44, 46 ist auch eine elektrische Kontaktierung der Seitenflächen 64, 66 bzw. des Piezoelements 31 sichergestellt.

In der Fig. 4 ist eine abgewandelte Messeinrichtung 30a dargestellt. Diese unterscheidet sich von der Messeinrichtung 30 im Wesentlichen dadurch, dass anstatt von Tonnenfedern 62 als Federelement jeweils aus Blech bestehende, als Stanz-/Biegeteile ausgebildete Biegefedern 85 verwendet werden. Weiterhin ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Anschlusspins 44, 46 im Bereich des Führungsbereichs 60a jeweils einen unrunden, beispielhaft jeweils einen quadratischen Querschnitt aufweisen.

Die in der Fig. 6 dargestellte Abwicklung der Biegefeder 85 zeigt eine

Längsachse 86 sowie zwei, an gegenüberliegenden Seiten der Biegefeder 85 angeordnete, im nicht verformten Zustand streifenförmige Führungsabschnitte 88, die nach dem Verformen bzw. Umbiegen, wie dies rechts neben der Fig. 6 dargestellt ist, einen den Querschnitt des Führungsbereichs 60a angepassten Querschnitt aufweisen, sodass dort eine formschlüssige Anlage oder eine mit geringem Spiel vorgesehene Anordnung an dem Führungsbereich 60a erzielbar ist. Zwischen den beiden Führungsabschnitten 88 ist ein Verformungsabschnitt 89 vorgesehen. Weiterhin weist die Biegefeder 85 einen mittleren, in etwa quadratisch ausgebildeten Kontaktbereich 90 auf, der auf der den Seitenflächen 64, 66 zugewandten Seite gegebenenfalls mit einer Beschichtung 92 zur Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit versehen sein kann. Die Länge L der Biegefeder 85 im unverformten Zustand ist derart, dass entsprechend der Darstellung der Fig. 5 und 6 bei einem axialen Fügen der Biegefeder 85 und einer Deformation des Verformungsabschnitts 89 mittels des Gegenelements 75a die Biegefeder 85 elastisch deformiert, derart, dass der Kontaktbereich 90 an der jeweiligen Seitenfläche 64, 66 mit der Anlagekraft F anliegt. Weiterhin ist es entsprechend der Fig. 5 vorgesehen, dass das Gegenelement 75a eine

Stufenbohrung 93 aufweist, die einerseits die Anschlagfläche 79 für den einen Führungsabschnitt 70 ausbildet, und andererseits durch einen Bodenabschnitt 95 das Gehäuse 35 nach außen hin abdichtet.

Zuletzt ist in der Fig. 7 eine abgewandelte Ausführungsform einer

Messeinrichtung 30b gezeigt, bei der anstelle von separaten Anschlusspins 44, 46 und damit in Wirkverbindung angeordneten Tonnenfedern 62 bzw.

Biegefedern 85 Federelemente 96 verwendet werden, die gleichzeitig als elektrisches Anschlusselement dienen. Bei den Federelementen 96 ist es vorgesehen, dass die Anschlagbereiche 97 beispielhaft als separate Bauteile von den Federelementen 96 ausgebildet sind und beispielsweise durch eine

Laserschweißverbindung oder ähnliches mit diesen verbunden sind, um axiale Anschlagflächen für die Isolationsmasse 50 auszubilden. Die Federelemente 96 weisen insbesondere einen rechteckförmigen Querschnitt auf, während die Außenform der Anschlagbereiche 97 beispielsweise rund ausgebildet sein kann. Der soweit beschriebene Kraftstoffinjektor 10 bzw. die Messeinrichtung 30, 30a, 30b kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen