(57)【要約】  本発明は調量装置に関する。本発明により、アクチュエータユニット（Ａ）が設けられており、アクチュエータユニット（Ａ）がハウジング（１）と液圧式の補償エレメント（１３）とを有しており、ハウジング（１）が、ハウジング内に導入されるアクチュエータ（２）を有しており、液圧式の補償エレメント（１３）が圧力下で流体で満たされていることができ、かつアクチュエータに結合されており、アクチュエータ（２）の第１の端部に第１のエンドキャップ（３′）が設けられており、ストッパ（１４）が座の形でハウジング（１）に配置されており、第１のエンドキャップ（３′）に対向して位置しており、かつ第１のエンドキャップのためにストッパ位置を規定しており、ストッパ（１４）が弁ユニット（Ｂ）のシールエレメント（６）とエンドキャップ（３′）との間の最大の間隔を遵守し、この間隔が、アクチュエータ（２）により生ぜしめられるストローク長よりも小さく、その結果、エンドキャップ（３′）を介したアクチュエータ（２）のストロークが弁の開放のために十分であり、第１のエンドキャップ（３′）の、液圧式の補償エレメント（１３）の方向での運動時に、第１のエンドキャップ（３′）がストッパ（１４）に衝突し、第１のエンドキャップ（３′）の運動が阻止されるようにした。
2007505254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
調量装置において、
−アクチュエータユニット（Ａ）が設けられており、アクチュエータユニット（Ａ）がハウジング（１）と液圧式の補償エレメント（Ｘ）とを有しており、
−ハウジング（１）が、ハウジング内に導入されるアクチュエータ（２）を有しており、
−液圧式の補償エレメント（Ｘ）が圧力下で流体で満たされていることができ、かつアクチュエータに結合されており、
−アクチュエータ（２）の第１の端部に第１のエンドキャップ（３′）が設けられており、
−ストッパ（１４）が座の形でハウジング（１）に配置されており、第１のエンドキャップ（３′）に対向して位置しており、かつ第１のエンドキャップのためにストッパ位置を規定しており、
−ストッパ（１４）が弁ユニット（Ｂ）のシールエレメント（６）とエンドキャップ（３′）との間の間隔を遵守し、この間隔が、アクチュエータ（２）により生ぜしめられるストローク長よりも小さく、その結果、エンドキャップ（３′）を介したアクチュエータ（２）のストロークが弁の開放のために十分であり、
−第１のエンドキャップ（３′）の、液圧式の補償エレメント（１３）の方向での運動時に、第１のエンドキャップ（３′）がストッパ（１４）に衝突し、第１のエンドキャップ（３′）の運動が阻止される
ことを特徴とする調量装置。
【請求項２】
第１のエンドキャップ（３′）が、弁ユニット（Ｂ）に向かって方向付けられたタペット（４）を有している、請求項１記載の調量装置。
【請求項３】
第１のエンドキャップ（３′）が円錐台形であり、その周面がステップを有している、請求項１または２記載の調量装置。
【請求項４】
ストッパ（１４）がハウジング（１）の内径の減径部として形成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の調量装置。
【請求項５】
第１のエンドキャップ（３′）が２つの耳（３′ａ）を有しており、耳（３′ａ）の横軸方向の平面上に、エンドキャップが、ストッパ（１４）の最小の内径よりも大きな外径を有している、請求項４記載の調量装置。
【請求項６】
アクチュエータに第２のエンドキャップ（７′）が設けられており、第２のエンドキャップ（７′）が液圧式の補償エレメント（１３）に結合されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の調量装置。
【請求項７】
第２のエンドキャップ（７′）がリード線のための孔（１６）を有している、請求項６記載の調量装置。
【請求項８】
アクチュエータ（２）が管状ばね（８）により予圧されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の調量装置。
【請求項９】
液圧式の補償エレメント（Ｘ）が短期的な力負荷に対して剛性であり、アクチュエータの熱誘導性の長さ変化時に変形する、請求項１から８までのいずれか１項記載の調量装置。
【請求項１０】
液圧式の補償エレメント（１３）が：
−少なくとも１つの液圧チャンバ（１３ｃ）と、
−１つのハウジング（１３ａ）と、
−ハウジング内に摺動可能に導入された１つのピストン（１３ｂ）と、
−外側に向かってダイヤフラム（１３ｆ）によりシールされているアキュムレータ容積（１３ｅ）と
を有しており、ピストンまたはハウジングがアクチュエータの第２のエンドキャップ（７′）に結合されている、
請求項１から９までのいずれか１項記載の調量装置。
【請求項１１】
液圧式の補償エレメント（１３）が剛性の向上のために複数の液圧チャンバ（１３ｃ）を有している、請求項１０記載の調量装置。
【請求項１２】
液圧チャンバ（１３ｃ）が、ハウジング（１３ａ）の軸方向の圧力作用面と、ピストン（１３ｂ）の軸方向の圧力作用面との間に形成されている、請求項１０または１１記載の調量装置。
【請求項１３】
ピストン（１３ｂ）またはハウジング（１３ａ）が軸方向の孔を有しており、軸方向の孔がアキュムレータ容積（１３ｅ）を液圧チャンバ（１３ｃ）に接続しており、孔の開口に逆止弁が設けられている、請求項１０から１２までのいずれか１項記載の調量装置。
【請求項１４】
液圧式の補償エレメントにおいてピストン（１３ｂ）とハウジング（１３ａ）とがそれぞれ異なる熱膨張係数を有している、請求項１０から１３までのいずれか１項記載の調量装置。
【請求項１５】
液圧式の補償エレメント（１３）に補償アキュムレータが設けられており、補償アキュムレータが、液圧式の補償エレメント内に存在する流体の熱的な体積変化を受け止める、請求項１から１４までのいずれか１項記載の調量装置。
【請求項１６】
請求項１から１５までのいずれか１項記載の調量装置を製作する方法において、第１のエンドキャップ（３′）を、ストッパ（１４）を通過して案内し、引き続いての回動に基づいて、エンドキャップとストッパとを対向させ、それにより、エンドキャップの、液圧式の補償エレメント（１３）の方向での運動時に、エンドキャップがストッパに衝突し、エンドキャップの運動が阻止されるようにすることを特徴とする、調量装置を製作する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調量装置、特にコモンレール式ディーゼルインジェクタ内に設けられた弁のための駆動装置としてのアクチュエータユニットを備えた調量装置に関する。
【０００２】
特に流体弁内で使用されるＰＭＡ（Ｐｉｅｚｏｅｌｅｋｔｒｉｓｃｈｅｒ  Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ  Ａｋｔｏｒ：圧電式の積層型のアクチュエータ、以下「ピエゾアクチュエータ」と呼ぶ）の機械的な公差、温度起因性の長さ変化、圧力起因性の長さ変化およびエージング効果は直接的に、ピエゾアクチュエータに結合された流体弁の開放ストローク、ひいてはその調量の量に対して影響を及ぼす。適当な材料の組み合わせに基づいてピエゾアクチュエータの温度起因性の長さ変化を補償する従来慣用の方法はしかしながら重大な安定性の問題および製作の問題を投げかける。
【０００３】
連続運転のために最大で許可される電界強度約２ＫＶ／ｍｍの印加に基づく、逆圧電効果により高性能セラミックスにおいて達成可能なピエゾアクチュエータの伸長特性は、１．２パーミル〜１．４パーミル（つまりピエゾアクチュエータの長さ１ｍｍ当たり１．２μｍ〜１．４μｍの伸長）にすぎない。印加される電圧が１６０Ｖであり、ピエゾ層間隔が８０μｍであり、ピエゾアクチュエータの構成長さが典型的に約４０ｍｍであるとき、逆圧電効果は最大で５６μｍの伸長に至る。つまり、ピエゾアクチュエータと、ピエゾアクチュエータが組み付けられているハウジングとの間に、約１×１０−６１／Ｋの実効熱膨張係数の最小の相対的な偏差が、４０ｍｍのピエゾアクチュエータの長さにわたって存在するだけでも、このことは自動車技術的に重要な温度範囲−４０°〜１４０℃において、弁運転にとって重要な基準面の偏差−２．４μｍ〜＋４．８μｍまたは合計で７．２μｍに至り、ピエゾアクチュエータの伸長に関して１３％までの偏差帯域幅に至る。
【０００４】
加えて、製作時の複雑なプロセスステップは、ピエゾアクチュエータセラミックスの積み上げから始まり極性付けプロセスに至るまで、ピエゾアクチュエータの熱膨張を十分に狭い公差域内に維持することを困難にする構成部分公差に至る。
【０００５】
分域構造およびヒステリシスを有する構成部分として、熱膨張係数は強くピエゾアクチュエータの分極状態および機械的かつ電気的な負荷履歴に依存する。ピエゾアクチュエータの長さの温度依存性は非線形的である。熱膨張係数は同じピエゾアクチュエータで−５×１０−６１／Ｋ〜＋７×１０−６１／Ｋの範囲の値を取ることができる［１］。
【０００６】
ピエゾアクチュエータの電気的な充電により生ぜしめられるピエゾアクチュエータのポジティブな長さ変化は、最新のコモンレール式ディーゼルインジェクタにおいて、シールエレメントを押し開くために使用される。公差の理由から、その際「熱的なギャップ（ｔｈｅｒｍｉｓｃｈｅｓ  Ｇａｐ）」、つまり安全間隔が、圧電式のアクチュエータユニット（ＰＡＵ）の、タペットとして形成されているかまたはタペットに機械的に剛性的に連結されている自由に運動可能な端部と、シールエレメントとの間に、典型的には３μｍ〜５μｍの値を有して設けられている。ＰＡＵは、機械的に剛性的に支承されており、ピエゾアクチュエータの電気的なリードが外部に向かって導き出されることができる少なくとも１つの孔を有する上側のエンドキャップと、タペットとして形成されているか、またはタペットに機械的に剛性的に連結されている下側のエンドキャップと、ピエゾアクチュエータと、ピエゾアクチュエータが約６００Ｎ〜８００Ｎの圧縮予備荷重（プリセット荷重）の下で両エンドキャップの間に溶接されて閉じ込められている管状ばねとから成っている。アクチュエータハウジングとＰＡＵとの間の熱的な調整は理想的には実施され得ない。安全間隔は、ＰＡＵの、アクチュエータハウジングに対する相対的なより強い熱膨張時に、シールエレメントが開放され、それによりサーボ弁を通した持続漏れが発生することに寄与する。ただし、ＰＭＡの熱膨張係数の説明した変動は、そのような間隔だけでは必ずしも十分でないことを明らかにする。
【０００７】
インジェクタの遮断（自動車もしくはエンジンの停止）直後、インジェクタのユニットは高い温度にある。このことに由来するピエゾアクチュエータの、不完全に調整可能なハウジングに対する相対的な熱膨張により、熱的な間隔は克服されることができ、シールエレメントはピエゾ起動制御の欠如にもかかわらず開くことができる。特に停止状態では、流体圧により引き起こされる反力Ｆ０がもはやシールエレメントに作用していないためになおさらである。シールエレメントはつまりエンジンの停止状態でなお開いている。
【０００８】
シールエレメントを別の方向から押圧する流体圧はしかし、引き続いてインジェクタの接続状態で２０００バールまで達することができ、６００Ｎまでの力もしくは反力を惹起することができる。インジェクタ運転中、この力はアクチュエータの過剰膨張にもかかわらず、シールエレメントの所定の閉鎖を提供する。自動車の内部の高圧ポンプは、エンジン、ひいてはインジェクタのリスタート時にしかし、インジェクタがまだ高温である限り、シールエレメントを閉鎖するために必要な圧力を形成することができない。その結果、インジェクタの機能不全に至る。
【０００９】
背景技術により一般的なアクチュエータユニットＡは図１に示されている。アクチュエータユニットＡは、ハウジング１と、管状ばね８を備えたピエゾアクチュエータ２と、第１および第２のエンドキャップ３，７とから成る。その際、第１のエンドキャップ３にはタペット４が設けられている。ピエゾアクチュエータ２は約６００Ｎ〜約８００Ｎの圧縮予備荷重の下で管状ばね８内に閉じ込められて溶接されており、それにより、運転中の有害な引張応力は回避される。典型的には金属から成るダイヤフラム５はピエゾアクチュエータを燃料からシールすることができる。第２のエンドキャップ７はハウジング１に支持されており、それに対して、第１のエンドキャップ３は起動制御時にタペット４と相俟って座弁１２のシールエレメント６を押圧する。無圧の状態で、ボールとして実現されたシールエレメント６は、約５Ｎの弱い戻しばね（図示せず）の助けを借りて座１２内に保持される。通常状態（ピエゾアクチュエータの非起動制御時）では、シールエレメント６とタペット４との間に、典型的には３μｍ〜５μｍの安全間隔が存在する。
【００１０】
この構造の場合、ピエゾアクチュエータ２の比較的強い熱膨張は、ピエゾアクチュエータ２がエンドキャップ７を介してハウジング１の固定端に固定されていることに基づいて、弁座１２の方向でのピエゾアクチュエータの延長に至る。
【００１１】
ただし、熱変化は１０ｍｓを下回る領域の短期的なプロセスではなく、むしろ秒領域から分領域にあることが判っている。アクチュエータ２のこの種のゆっくりとした膨張はただし、図１Ａに示されているような液圧式の補償エレメントＸにより吸収されることができる。そのような液圧式の補償エレメントＸは有利にはアクチュエータ２のエンドキャップ７とハウジング１の上側の端部との間に位置しており、ハウジングに固定されている。そのような液圧式の補償エレメントの使用下ではつまり、アクチュエータの熱膨張が今度はエンドキャップ７の方向で発生し、必ずしもシールエレメント６とタペット４との間の間隔の変化、ひいては持続漏れには至らない。
【００１２】
液圧的な補償エレメントＸはただし短期的な力負荷に対して、固体と比較可能な剛性を有している。その際、この剛性にもかかわらず、液圧的な補償エレメントまたは該液圧的な補償エレメントの、間接的または直接的にピエゾアクチュエータに結合されている構成部分は、無視可能なストロークの分だけ撓む、すなわち変形する。しかしながら、単独では無視可能と見なされるこのストロークはピエゾアクチュエータが何度も起動制御されると加算されていく。その結果、液圧式の補償エレメントまたは該液圧式の補償エレメントの構成部分はピエゾアクチュエータの最大の変位の分だけ上方にシフトされてしまい、これにより、タペット４とシールエレメント６との間の間隔は、ピエゾアクチュエータの起動制御の繰り返し時にタペットがシールエレメントにもはや到達しないほど拡大されてしまう。シールエレメント６の開放はこの場合もはや不可能である。
【００１３】
それにより本発明の課題は、シールエレメントとアクチュエータユニットとの間の予め設定可能な間隔が常に遵守されることができる装置および／または方法を提供することである。
【００１４】
解決策は、調量装置において、
−アクチュエータユニットが設けられており、アクチュエータユニットがハウジングと液圧式の補償エレメントとを有しており、
−ハウジングが、ハウジング内に導入されるアクチュエータを有しており、
−液圧式の補償エレメントがアクチュエータに結合されており、
−アクチュエータの第１の端部に第１のエンドキャップが設けられており、
−ストッパが座の形でハウジングに配置されており、第１のエンドキャップに対向して位置しており、かつ第１のエンドキャップのためにストッパ位置を規定しており、
−ストッパが弁ユニットのシールエレメントとエンドキャップとの間の最大の間隔を遵守し、この間隔が、アクチュエータにより生ぜしめられる変位長さよりも小さく、かつエンドキャップを介した変位長さが弁の開放のために十分であり、
−第１のエンドキャップの、液圧式の補償エレメントの方向での運動時に、エンドキャップがストッパに衝突し、エンドキャップの運動が阻止される
ようになっていることにある。
【００１５】
この調量装置により、作業温度の変動時にもできるだけ小さな間隔がシールエレメントとアクチュエータとの間で遵守されるという利点が得られる。それにより、アクチュエータによるシールエレメントの開放が常に保証されている。その際、アクチュエータの熱膨張の、液圧式の補償エレメントにより達成可能な補償は維持される。
【００１６】
本発明による調量装置を製作する方法では、第１のエンドキャップを、ストッパを通過して案内し、引き続いての第２の回動に基づいて、エンドキャップとストッパとを対向させ、それにより、エンドキャップの、液圧式の補償エレメントの方向での運動時に、エンドキャップがストッパに衝突し、エンドキャップの運動が阻止されるようにした。
【００１７】
この方法はエンドキャップとストッパとの間の簡単なキー・ロック・関係に相当する。この方法は調量装置の簡単な製作のために特に適しており、かつ確実である。
【００１８】
このキー・ロック・関係は有利にはバヨネット継手である。
【００１９】
アクチュエータは有利にはピエゾアクチュエータである。
【００２０】
本発明の別の利点および詳細な説明は以下の実施例に基づいて得られる。
図２：ストッパ装置と液圧式の補償エレメントとを備えた調量装置を示す図である。
図３：エンドキャップの幾何学形状の例を示す図である。
図４：ハウジングによりガイドされる、図３に紹介したエンドキャップを示す図である。
図５：ハウジングによりガイドされるエンドキャップの３次元図である。
【００２１】
図２には、図１に示した公知の特徴と、既に述べた液圧式の補償エレメント１３と、改変されたエンドキャップ７′，３′と、ストッパ１４とを備えた調量装置が示されている。
【００２２】
調量装置への液圧式の補償エレメント１３の組み付けは簡単な形式でハウジング１の端部とピエゾアクチュエータ２との間で実施されることができる。この液圧式の補償エレメント１３は既存のインジェクタへの統合および既存のインジェクタの改変を有利には簡単化する。液圧式の補償エレメントは有利には固くハウジング１の内壁に固定されている。
【００２３】
液圧式の補償エレメント１３は原則的に短期的な力負荷に対して剛性であると同時に、アクチュエータの熱誘導性の長さ変化時に撓む。
【００２４】
液圧式の補償エレメント１３は有利には少なくとも１つの液圧チャンバ１３ｃと、中空円筒状のハウジング１３ａと、ピストン１３ｂとを有している。その際、ピストン１３ｂまたはハウジング１３ａはアクチュエータ２の第２のエンドキャップ７′に結合されている。液圧チャンバ１３ｃはピストンの軸方向の圧力作用面とハウジングの軸方向の圧力作用面との間に位置し、かつピストンとハウジングとの間に形成されている少なくとも２つのすきまばめ１３ｇの間に位置している。軸方向の圧力作用面は実質的に軸方向で方向付けられている。「軸方向」とはピエゾアクチュエータの入力の方向もしくは液圧式の補償エレメントの伝達の方向と理解される。「軸方向」とはただしあくまでも「実質的に軸方向」と理解される。すきまばめ１３ｇは原則的に、強く流体を絞る作用を有している。液圧式の補償エレメントは圧力下で流体、有利にはシリコーン油で満たされていることができる。液圧式の補償エレメントが軸方向の貫通孔１３ｄを有しており、貫通孔１３ｄを通して供給線路１７がピエゾアクチュエータ２に導かれることができるようになっていると有利である。特にピストン１３ｂにこの貫通孔１３ｄが設けられる。
【００２５】
ピストン１３ｂとハウジング１３ａとは、アクチュエータの熱誘導性のゆっくりとした長さ変化時に、互いに相対的に無力で摺動可能である。その結果、液圧式の補償エレメントはこのとき撓む。短期的な力負荷時には、ピストンはただし無視可能なストロークの分だけハウジングに対して相対的に摺動するにすぎない。その結果、液圧式の補償エレメントは剛性と見なされることができる。
【００２６】
さらに液圧式の補償エレメントが、剛性の向上のために複数の、特に２つの液圧チャンバを有していると有利である。その際、ハウジング１３ａは、第１の液圧チャンバと類似の別の液圧チャンバをピストン１３ｂとハウジング１３ａとの間に、前に挙げたような形で形成するために、一部分だけ拡張される。液圧式の補償エレメントはこの場合両方向に作用する。
【００２７】
液圧式の補償エレメント１３はその両端面にダイヤフラム１３ｆを有している。ダイヤフラム１３ｆは有利にはその都度ピストン１３ｂおよびハウジング１３ａに固定されている。ダイヤフラムによりアキュムレータ容積１３ｅがハウジングとダイヤフラムとピストンとの間に形成される。ダイヤフラムは温度上昇時に膨出することもできる。その結果、ダイヤフラムは、液圧式の補償エレメント内に存在する流体の熱的な体積変化を補償することができる。ダイヤフラムは有利にはその都度、ハウジングおよび／またはピストンの熱膨張係数とは異なる熱膨張係数を有している。ダイヤフラムは有利にはリング状のフラットダイヤフラム（Ｆｌａｃｈｍｅｍｂｒａｎｅ）として形成されている。
【００２８】
液圧式の補償エレメントが液圧的に、液圧式の補償エレメントのハウジング１３ａに設けられた孔を介して、補償アキュムレータに接続されていても有利である。それにより、液圧式の補償エレメント内に存在する流体の、温度上昇時の体積変化の増加が、前述のダイヤフラム１３ｆとアキュムレータ容積１３ｅとを備えたにすぎない場合に比べてより良好に捕捉されることができる。補償アキュムレータは有利には、弾性的なスリーブとして実現されることができるダイヤフラムと、このダイヤフラムの下に閉じ込められたアキュムレータ容積とを有している。補償アキュムレータの弾性的なスリーブは有利にはハウジング１３ａの周面に配置されている。流体の温度上昇時、ダイヤフラムは膨張する。その結果、液圧式の補償エレメント内の流体にはより大きな容積が提供され、ひいては、ピストンとハウジングとの間の有害な正味力作用が発生しない。補償アキュムレータの弾性的なスリーブの膨張のために、液圧式の補償エレメントのハウジング１３ａと、調量装置のハウジング１の内壁との間に十分なスペースを提供することができるように、液圧式の補償エレメントのハウジング１３ａがスペーサにより調量装置のハウジング１の内壁に機械的に結合されていると有利である。
【００２９】
補償アキュムレータはただし外的な液圧アキュムレータの形で実現されることもできる。
【００３０】
ピストン１３ｂまたはハウジング１３ａに軸方向の孔が設けられており、孔がアキュムレータ容積１３ｅを液圧チャンバ１３ｃに接続するようになっていると有利である。それにより、流体がピエゾアクチュエータのブランキングインターバル（Ａｕｓｔａｓｔｌｕｅｃｋｅ）中に液圧チャンバおよびアキュムレータ容積に戻り流れることが簡単化されることができる。孔の開口にはこの場合逆止弁、いわゆる「フラッパ弁（Ｆｌａｐｐｅｒｖａｌｖｅ）」が設けられる。その結果、孔の開口はピエゾアクチュエータの短期的な変位時に閉鎖され、ひいては液圧式の補償エレメントは依然として短期的な力負荷時に剛性である。ピエゾアクチュエータのブランキングインターバル中、その際逆止弁は液圧チャンバ１３ｃ内の圧力降下に基づいて開放される。
【００３１】
紹介した形式の液圧式の補償エレメント１３では、ピストン１３ｂの、液圧式の補償エレメントのハウジング１３ａに対して相対的な低摩擦の運動が保証されていなければならない。それというのも、さもなければ入手したい補償機能がまったく提供されないか、提供されたとしても制限されたものにすぎなくなってしまうからである。このために、ピストンおよびハウジングのはめあい寸法および公差は、ポジティブな遊びが存在しているように選択されなければならない。ピストンとハウジングとの間の、摩擦が少なく、かつがたつきが少ない運動のために付加的に、ピストンの外面および／またはハウジングの内壁の十分な表面品質、特に例えば研削により製作されることができる低い表面粗さ（粗面性）と、傾倒の回避のために、十分なガイド長さとが有利である。ピストンとシリンダとのはめあい寸法の遵守は、組み付け状態だけでなく、液圧式の補償エレメントの定常的な運転時および非定常的な運転時にも、例えばピストンの、ハウジングに関するより強い熱膨張や、ハウジングの、ピストンに関するより強い熱収縮に起因する、ハウジング内でのピストンの引っ掛かりまたは摩擦に束縛された滑動（スティックスリップ）が発生しないように保証される。特に非定常運転時および高い運転周波数時、ピエゾアクチュエータの、時間的に強く変動する高い放熱に基づいて、燃料による同時的な冷却時、半径方向の温度勾配が発生する。この温度勾配はピストンおよびシリンダのそれぞれ異なる熱膨張と、不適当な設計時には、引っ掛かりとに至り得る。このことは以下の手段により阻止されることができる：
ａ）ピストンおよびハウジングは同一の材料から成るか、または同じ熱膨張係数を有する材料から成る。引っ掛かりを回避するために、ピストンとシリンダとの間の十分に大きなギャップ寸法が１０μｍ〜５０μｍの範囲で、１００センチストークス〜１０００センチストークスの範囲の比較的高い基本粘度の流体との関連で、傾倒を回避するためのハウジング内でのピストンの十分なガイド長さ時に選択されることができる。
ｂ）ピストンが例えばハウジングよりも強く、接続された駆動エレメント、例えばピエゾアクチュエータに基づいて加熱される（この場合無視できない半径方向の温度勾配が発生する。）とき、ピストン３のために、比較的小さな熱膨張を有する材料が選択される。それにより、ピストンは狭小なすきまばめ１３ｇ内で引っ掛かりを開始することはない。
ｃ）ピストン１３ｂ、液圧流体およびハウジング１３ａが常にほぼ同じ温度にあることから出発することができるとき、液圧システムがアクチュエータにより負荷された状態での、すきまばめ１３ｇ間のギャップ流動に対する温度影響は、ピストンがハウジングよりも高い適当に選択された熱膨張を有していると、広い範囲で補償されることができる。このことは、液圧流体の粘度が指数法則（Ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｇｅｓｅｔｚ）にしたがって温度と共に減少し、すきまばめに沿った液圧流体の体積流が相応に指数関数的に増加することで説明がつく。体積流はその際、はめあい寸法とも呼ばれることができるすきまばめの幅の３乗に比例する。はめあい寸法は温度と共に線形的に減少し、それによりはめあい寸法および粘度に対する温度効果は逆方向である。
【００３２】
調量装置のハウジング１は、液圧式の補償エレメント１３を収容することができるように、必要に応じて図１に示した元来の構造に対して延長される。その際、第２のエンドキャップ７′は液圧式の補償エレメントのピストン１３ｂに溶接される。ハウジング１は上方に向かって閉鎖エレメント１５、有利には固定の支承部により閉鎖される。
【００３３】
それにもかかわらず、最大の剛性時の液圧式の補償エレメント１３の構成スペースに関する比較的小さな要求は、自動車のインジェクタに組み付けるための調量装置にとって、そこで一般的な厳しいスペース条件時に特に有利である。
【００３４】
本願の明細書の導入部で挙げた圧電式のアクチュエータユニットＰＡＵ（以下アクチュエータユニットＡと呼ぶ。）は、直接ピエゾアクチュエータ２に間接的または直接的に機械的に結合されている特徴の配置を有しており、図１から公知の特徴の他に、さらに１つの第１の下側の改変されたエンドキャップ３′を有している。エンドキャップ３′は、弁ユニットＢに向かって方向付けられたタペット４を装備している。弁ユニットＢとは、弁座１２とシールエレメント６とを備えた少なくとも１つのアッセンブリと理解される。弁ユニットは加えて燃料のためのフィード部およびリターン部９，１０を有していることができる。エンドキャップ３′は有利には円錐台形であり、その周面はステップを有している。その際、エンドキャップ３′はただし少なくとも２つの耳３′ａを有しているべきである。耳３′ａの、実質的に軸方向で、シールエレメント６とは逆方向で方向付けられた面は、アクチュエータの引き戻し時に、ストッパ１４の、やはり軸方向で方向付けられた面１４ａに当接する。
【００３５】
ストッパ１４の、弁ユニットＢの方向での下側で、ダイヤフラム５がピエゾアクチュエータ２を、調量装置内に存在する燃料に対してシールする。燃料はシールエレメント６の開放時にフィード部９から座弁１２を通ってリターン部１０に流動する。ダイヤフラム５は有利にはハウジング１をエンドキャップ３′に結合する。
【００３６】
ピエゾアクチュエータ２には有利には第２の上側のエンドキャップ７′も設けられている。第２のエンドキャップ７′は液圧式の補償エレメントに結合されている。エンドキャップ７′がリード線１７のための軸方向の孔１６を有していると有利である。それにより、制御エレクトロニクス（図示せず）とのピエゾアクチュエータ２のコンタクト形成は簡単化されることができる。
【００３７】
調量装置の重要なエレメントの１つはストッパ１４である。ストッパ１４は液圧式の補償エレメントのピストン１３ｂの均衡位置の変化に抗して、ひいてはエンドキャップ３′の位置の変化に抗して作用する。
【００３８】
ストッパ１４はハウジング１の内径の減径部と見なされることができる。その際、「内径」または「直径」という概念は常に、アクチュエータの縦軸線に対して直角に延びる横軸方向の直径と理解される。ストッパは有利には２つの切欠きにより貫通されている。ストッパはシールエレメント６の方向でのアクチュエータの膨張を許可するが、シールエレメント６からの所定の間隔を超えてのエンドキャップ３′の引き戻しを阻止する。液圧式の補償エレメントのピストン３ｂがそれに加えて、その元来調節された均衡位置から離れようとすると、ピエゾアクチュエータの弾性に基づいて復原力が発生する。この復原力は、ピエゾアクチュエータのための起動制御電圧が除去された後（ブランキングインターバル）、ピストン１３ｂの、元来調節された均衡位置を再び強要する。
【００３９】
下敷きディスク、いわゆるワッシャの助けを借りて、エンドキャップ３′のタペット４と弁座１２との間の最大の間隔の微調整が達成されることができる。この微調整の精度に関する要求はただし液圧式の補償エレメントの補償作用に基づいて極めて低い。
【００４０】
ストッパ１４は多数のバリエーションで形成されることができる。具体的な構成において重要なのは、アクチュエータの、上方へのもしくはシールエレメントとは逆方向での膨張を許可するために、ピエゾアクチュエータの下側でのその組み付けである。
【００４１】
図３には、ステップが設けられている周面を備えた、円錐台形としての下側のエンドキャップ３′が示されている。エンドキャップは特に２つの耳３′ａを有している。耳３′ａの横軸方向の平面上には、エンドキャップの、ストッパもしくはハウジング１の減径部１４の最小の内径よりも大きな外径が存在する。
【００４２】
調量装置の製作時に、特にエンドキャップ３′の耳３′ａはストッパ１４の切欠き１４ａを通過案内される。引き続いて、エンドキャップは回動される。その結果、エンドキャップの引き戻しにより耳３′ａがストッパを通過することはもはやできない。
【００４３】
図４には、調量装置の製作が完了する前の状態でエンドキャップ３′がどのようにストッパ１４に対向して位置しているかが示されている。その際、左側の横断面図には、耳３′ａの平面上でのエンドキャップ３′の外径がストッパの最小の内径よりもどれだけ大きいかが示されている。ストッパの切欠きには符号１４ａを付した。右側の３次元図には、切欠き１４ａとストッパとがそれぞれどのように対応配置されているかが明らかである。その際、エンドキャップの耳３′ａの位置はこの図で見て、耳３′ａが切欠き１４ａを通過可能であることにより、エンドキャップ３′が回動なしにストッパをまっすぐに通過案内されることができるようになっている。エンドキャップ３′がストッパ１４を通過案内された後、エンドキャップは回動される。その結果、耳３′ａとストッパの切欠き１４ａとはもはや軸方向で対向して位置せず、耳３′ａはピエゾアクチュエータの引き戻し時にストッパ１４に当接する。
【００４４】
エンドキャップ３′はつまり原則的にストッパ１４に対する適当な対応部材である。その結果、それによりキー・ロック・アッセンブリが形成される。ストッパとエンドキャップとはつまりバヨネット継手を形成する。
【００４５】
図５には、その製作が完了する前の状態の調量装置の下側の領域の別の３次元図が示されている。図４に示すように、耳３′ａは切欠き１４ａに対向して位置している。その結果、エンドキャップ３′はストッパ１４を通過案内されることができる。
【００４６】
ストッパ１４を形成する別の可能性は、タペット４と座弁１２のシールエレメント６との間の直接的な結合にある。その結果、タペットはシールエレメントの役割も請け負う。エンドキャップを引き戻したとき、弁座は自らストッパエレメントになる。それというのも、シールエレメントもしくはタペットはある直径を有しており、その結果、弁座を通過案内されることができないからである。
【００４７】
ストッパ１４はピストン１３ｂと固定の支承部１５との間の付加的なばねにより代替されることもできる。調量装置の製作時のばねの予備荷重は下向きの実効力を提供する。この力はタペット４を介して弁ユニットＢのシールエレメント６に対して作用し、ピストンの均衡位置の変化に抗して働く。ピストンはそれにより常に戻し力を受ける。それにより、ピストンの均衡位置のシフトは阻止され、タペットとシールエレメントとの間の規定のコンタクトは保証されることができる。
【００４８】
実施形態に応じて、ダイヤフラム５の弾性も所望の均衡位置のための戻しエレメントとして適している。ダイヤフラム５の、エンドキャップ３′およびハウジング１への溶接はその際、切欠き１４ａと耳３′ａとが調量装置の製作し終えた状態で対向して位置し、エンドキャップがそれにより誤って再びストッパを通過して引き抜かれる位置へ、エンドキャップが回動するのを防止する手段を提供する。
【００４９】
本発明による調量装置がコモンレール式ディーゼルインジェクタで使用されると有利である。
【００５０】
本明細書の枠内で下記の参考資料が挙げられる：
［１］Ｄｒ．Ｌｕｂｉｔｚのアクチュエータメッセ（ブレーメン、２００２年）での講演
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】背景技術により一般的なアクチュエータユニットを示す図である。
【図１Ａ】液圧式の補償エレメントを備えた、背景技術により一般的なアクチュエータユニットを示す図である。
【図２】ストッパ装置と液圧式の補償エレメントとを備えた調量装置を示す図である。
【図３】エンドキャップの幾何学形状の例を示す図である。
【図４】ハウジングによりガイドされる、図３に紹介したエンドキャップを示す図である。
【図５】ハウジングによりガイドされるエンドキャップの３次元図である。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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