[发明专利]压电执行元件

说明书

技术水平

本发明涉及一种特别适合于操作机动车内燃机上的控制或喷油阀的压电执行元件，它具有多层迭板形式的圆柱形压电执行元件体，后者由上下堆叠的压电材料层以及位于它们之间的金属或者说导电的第一和第二电极层构成，第一和第二电极层被用作电极、相互交替，其中，这些第一和第二电极层分别交替地由导电的第一和第二共同电极连接件触点接通。

一般知道圆柱结构形式的压电高压执行元件，它们由陶瓷单个盘件与固定电极堆叠成一个圆柱体(参见US专利4460842)。电极板被通到圆柱堆垛的外壳面，用于外部的电极连接，并且在那里被这样直角弯曲，使得形成相互错开角度的条形电极连接件，它们可以分别使相互对应的电极触点接通。

对于使用压电执行元件来操纵机动车内燃机喷油阀而言，圆柱形的执行元件具有优点，这是因为它可以最佳地利用喷射器体中以及内燃机汽缸盖内圆孔中的现有结构空间。这样，在喷射器体或壳体内在执行元件旁也可以设置一个高压孔。

执行元件体的圆形轮廓要求电极有一个特殊结构，以便使电极与相配的电极连接件可以在电以及机械上合理地连接。

本发明的目的及优点

按照以上所述，本发明的目的是，提供一种压电执行元件，该执行元件特别适合操作机动车内燃机上的控制或喷油阀，并且具有形式为多层迭板的圆柱形压电执行元件体，它由上下层叠的压电材料层和位于其间的金属或者说导电的、用作电极的、相互交替设置的多个第一及第二电极层构成。在该压电执行元件中，电极层能够与相对应的电极连接件形成机械上稳定、节省占位以及可靠的触点接通。

该目的按照权利要求来达到。

解决方案被分为两个发明方案。

在第一个发明方案中，圆柱形的执行元件体具有一个内孔，其中，第一个电极连接件被安置于内部，第二个电极连接件在外部，或两个电极连接件都在内孔中。

按照第二个发明方案，执行元件体同样是圆柱形的，但没有内孔。电极连接件供于圆柱形执行元件体的外壳面上，在角度上错开相对安置，在此，第一及第二电极层分别具有相应的留空，这些留空绝缘地包围与该电极层不接通的那个电极连接件。

以这种方式实现了一个具有优点的压电执行元件，尽管有电极连接件，但执行元件的外轮廓却没有或者几乎没有偏离圆柱形，这样，这种压电执行元件可以窄小地配合安装在喷射器体的圆柱形孔中，其中，在喷射体的壁上还有用于高压孔的位置。

本发明的上述及其它特征在以下的描述各种实施例的说明书部分中变得更加清楚，如果结合附图来读该部分内容的话。

附图

图1A和图1B分别示出了根据本发明第一方案的压电执行元件的立体图以及纵剖图，

图2A和图2B分别示出了根据本发明第一方案构型的压电执行元件的一个变型结构的立体图以及纵剖图，

图3A和图3B分别示出了根据本发明第二方案的压电执行元件的立体图以及纵剖图，

图4至图8分别以横截面示出了在图3A和3B中示出的压电执行元件实施例的变型结构。

实施例

图1A示出了一个圆柱形压电执行元件体1，它设有一个圆柱形内纵向孔2。

根据图1B，在压电执行元件1中与第二电极层11交替设置的第一电极层10在执行元件体1的由中心内纵向孔2构成的内壁3上露出，并且在那里与一个第一共同电极连接件12触点接通，而导电的第二电极层11在执行元件体1的圆柱体外壁4上露出，并且在那里与一个第二共同电极连接件13触点接通。以这种方式，将第一共同电极连接件12和第二共同电极连接件13分开设置在执行元件体1的内和外面上。在图1B所示的执行元件体1的截面中也可看出，与第一共同电极连接件12触点接触的第一电极层10没有伸展到圆柱体外壁4，与第二共同电极连接件13触点接通的第二电极层11没有伸展到达由孔2构成的执行元件体1的内壁3。

在原理上，第一共同电极连接件12可以呈圆形覆盖执行元件体1的整个内壁3，而第二共同电极连接件也可以呈圆形覆盖执行元件体1的整个外壁4。另外，第一和第二电极连接件12，13也可以仅以条形平行于执行元件体1的纵轴线设置。

在图2A和2B中示出的、根据本发明第一方案构型的压电执行元件的变型结构与在图1A和1B中示出的第一实施形式的区别在于，第一和第二电极层10和11都没有在压电执行元件体1的圆柱体外壁4上露出，而是仅仅在由内纵向孔2构成的内壁3上分别与第一和第二共同电极连接件12和13触点接触。

第一和第二共同电极连接件12和13构成窄的接触条，它们沿执行元件体1的纵向位于内壁3上。