DE102007038139A1

DE102007038139A1 - Elektrischer Stecker mit Kraftstoffrücklauf

Info

Publication number: DE102007038139A1
Application number: DE102007038139A
Authority: DE
Inventors: Dieter Junger
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2007-08-13
Filing date: 2007-08-13
Publication date: 2009-02-19
Also published as: EP2188515A1; CN101796289B; US20110212638A1; EP2188515B1; CN101796289A; WO2009021821A1; US8177568B2

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Steckermodul (24, 124) zur Aufnahme an einer Anbaukomponente (10), die zumindest elektrisch zu kontaktieren ist, insbesondere einen Kraftstoffinjektor zur Montage im Zylinderkopfbereich einer Verbrennungskraftmaschine. Diese wird über ein Kraftstoffeinspritzsystem, welches einen Niederdruckbereich aufweist, mit Kraftstoff versorgt. Das Steckermodul ist ein kombiniertes Steckermodul (24, 124), welches einen erste Steckerteil (26) zur elektrischen Kontaktierung und eine austauschbare Rücklaufkomponente (38, 138) für ein von der Anbaukomponente (10) abzuführendes Fluid aufweist.

Description

Stand der Technik
An Kraftstoffeinspritzsystemen, wie zum Beispiel Pumpe-Düse-Systemen (UI) oder auch Hochdruckspeichereinspritzsystemen (Common-Rail), kommen neben einer Hochdruckpumpe, einem Hochdruckspeicherkörper, Pumpe-Düse-Einheiten und den Kraftstoffinjektoren im Rücklaufbereich für den Kraftstoff, d. h. auf der Niederdruckseite des Einspritzsystems, Kunststoffrohre zum Einsatz. Über diese im Niederdruckbereich des Kraftstoffeinspritzsystemes angeordneten Kunststoffformrohre wird der Kraftstoff, so zum Beispiel abgesteuerte Steuermenge oder Leckagemenge, die bei der Betätigung der Kraftstoffinjektoren anfällt, innerhalb des Kraftstoffsystems wieder in den Tank zurückgeleitet.
Die innerhalb des Niederdruckbereiches eingesetzten Rohre sind im Allgemeinen aus Kunststoff vorgeformte Rohre, die aufgrund der Einbauverhältnisse oftmals eine von der Geraden abweichende Form aufweisen und bogenförmig gekrümmt sind. Kunststoffformrohre können eine von der Geraden abweichende Form in Bezug auf die Innenkontur und eine davon unabhängige, geometrisch anders verlaufende Außenkontur aufweisen. Kunststoffformrohre, die Kraftstoff führen, müssen hohen Festigkeitsanforderungen gerecht werden und darüber hinaus eine hohe Sicherheit gegen Aufplatzen im Falle eines Unfalles aufweisen. Die im Kraftstoffsystem im niederdruckseitigen Rücklaufbereich eingesetzten Kunststoffformrohre können mit und ohne Drossel gefertigt werden, was sich je nach dem im Niederdruckbereich vorzuhaltenden Druck richtet. Kunststoffformrohre, die einen Bogen oder einen gekröpften Abschnitt oder dergleichen aufweisen, können hinsichtlich der Innenkontur nicht oder nur relativ aufwändig ausgeformt werden. Zwar lässt sich eine bogenförmig gekrümmte Innenkontur ausformen, jedoch ist kein Eckradius darstellbar; des Weiteren ist eine Gratfreiheit nicht ohne weiteres gewährleistet. Bei kraftstoffführenden Kunststoffformrohren, die im Crashbereich liegen und in der Regel aus hochfestem Kunststoff gefertigt werden, verbleibt ein Bruchrisiko, welches bei fallenden Temperaturen zunimmt, wodurch bei niedrigen Außentemperaturen die Gefahr besteht, dass ein derartiges Kunststoffformrohr im Falle eines Unfalles platzt und Kraftstoff in die Umgebung austritt.
Die Verbindung zwischen den in Serie eingesetzten Kraftstoffinjektoren, seien es magnetventilbetätigte oder seien es mittels eines Piezoaktors betätigte Injektoren, werden über elektrische Steckeranschlüsse elektrisch kontaktiert und mittels eines Rücklaufsteckers zwischen einer Sammelrückleitung und den einzelnen Injektoren verbunden. Bei heute eingesetzten Kraftstoffinjektoren wird der Kraftstoffrücklaufanschluss über eine aus Kunststoff gefertigte Finalumspritzung am Haltekörper fest ausgebildet. Die feste Anbindung des Kraftstoffrücklaufanschlusses am Kraftstoffinjektor macht eine Wiedergewinnung der Einzelteile Haltekörper, Aktor, Rücklauf und Steckeranschluss unmöglich. DE 10 2004 055 297 A1 zeigt eine Lösung, bei der ein elektrischer Stecker direkt in den Haltekörper gesteckt und dort gedichtet ist. Des Weiteren offenbart DE 10 2004 055 297 A1 eine Steckverbinderanordnung mit einem Stecker, der parallel zur Steckrichtung angeordnete erste Rastarme und eine Sekundärverriegelung aufweist. Des Weiteren ist die Steckverbinderanordnung mit einem Gegenstecker mit Schulter, hinter denen Rastnasen an den ersten Rastarmen in gesteckter Endposition verrasten, versehen. Die Sekundärverriegelung wird während des Steckvorgangs durch den Gegenstecker aus einer Vorraststellung gelöst und am Erreichen ihrer Entraststellung durch die ersten Rastarme so lange gehindert, bis deren Rastnasen hinter den Schultern des Gegensteckers verrasten. Durch die aus DE 10 2004 055 297 A1 offenbarte Steckverbinderanordnung ist die elektrische Kontaktierung eines Kraftstoffinjektors möglich.
Offenbarung der Erfindung
Angesichts des skizzierten Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein kombiniertes Steckermodul zu schaffen, welches gleichzeitig eine elektrische Kontaktierung einer Anbaukomponente, wie zum Beispiel eines Kraftstoffinjektors einer Verbrennungskraftmaschine, unter Berücksichtigung beengter Platzverhältnisse ermöglicht und andererseits eine Anschlussmöglichkeit der Anbaukomponente, wie zum Beispiel eines Kraftstoffinjektors, an einen Teil eines Kraftstoffeinspritzsystems, insbesondere einen Rücklauf, bereitstellt.
Erfindungsgemäß wird ein kombiniertes Steckermodul vorgeschlagen, welches eine elektrische Kontaktierung ermöglicht und welches zum Beispiel in einer um 90° zur Achse der Anbaukomponente, insbesondere eines Kraftstoffinjektors, ausgebildeten Aufnahmebohrung zum Beispiel in den Haltekörper eingesteckt wird. Zur Fixierung des eine elektrische Kontaktierung der Anbaukomponente herstellenden Steckerteils kann zum Beispiel eine Klammer eingesetzt werden, die bügelförmig ausgebildet ist und am Umfang des Haltekörpers ausgebildete rastförmige Vorsprünge übergreift. An einer Seite, bevorzugt einer Plan seite, insbesondere der Oberseite, weist der Steckerkörper des ersten Steckerteils, welcher der elektrischen Kontaktierung der Anbaukomponente dient, eine Linearführung auf, in welche eine bevorzugt als Spritzgussbauteil ausgebildete Rücklaufkomponente geführt ist. Diese Rücklaufkomponente wird bevorzugt als Spritzgussbauteil gefertigt und mit dem an der Anbaukomponente, wie zum Beispiel einem Kraftstoffinjektor, vorgesehenen Kraftstoffrücklauf verbunden. Die Rücklaufkomponente kann zum Beispiel ein Dichtelement, wie zum Beispiel einen O-Ring, aufweisen und Rücklaufabgänge, die im Wege des Spritzgießverfahrens in unterschiedlichen Abgangswinkeln angespritzt sein können.
Die bevorzugt als Kunststoffspritzgussbauteil hergestellte Rücklaufkomponente wird zum Beispiel in einer als Schwalbenschwanzführung ausgebildeten Linearführung insbesondere an der Oberseite des Körpers des ersten Steckerteils, welches der elektrischen Kontaktierung der Anbaukomponente dient, aufgenommen. Die Rücklaufkomponente weist zum Beispiel an ihrer Unterseite eine flexibel ausgebildete zungenförmige Verrastung auf, welche in eine Rastnase unterhalb der Linearführung an der Oberseite des Steckerkörpers des ersten Steckerteiles, welches der elektrischen Kontaktierung dient, eingerastet werden kann. Eine Sicherung des Steckerkörpers des ersten Steckerteiles, welches der elektrischen Kontaktierung dient, erfolgt durch einen am Steckerkörper des ersten Steckerteiles verschiebbar aufgenommenen Schieber, welcher zwischen einer sichernden Stellung und eine ungesicherten Stellung verschiebbar ist. Durch das als Schieber ausgebildete Bauteil wird die Befestigungsklammer, mit deren Hilfe das erste Steckerteil, welches die elektrische Kontaktierung der Anbaukomponente darstellt, in ihrer verriegelten Position gesichert. Gleichzeitig übernimmt der am ersten Steckerteil verschiebbar gelagerte Schieber mit zwei Sicherungselementen die Sicherung des am ersten Steckerteil auf der Oberseite geführten, auswechselbar ausgebildeten Kraftstoffrücklaufelementes.
Das erfindungsgemäß vorgeschlagene kombinierte Steckermodul erlaubt durch die Integration der Rücklaufkomponente, die am Niederdruckbereich des Kraftstoffeinspritzsystems für die Verbrennungskraftmaschine angeschlossen ist, die Bauhöhe so zu reduzieren, so dass den beengten Einbauverhältnissen im Zylinderkopfbereich von Verbrennungskraftmaschinen Rechnung getragen ist. Aufgrund der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Führung und Verrastung der Rücklaufkomponente an der Oberseite des ersten Steckerteiles, welches der elektrischen Kontaktierung der Anbaukomponente dient, können zusätzliche Befestigungselemente für den Rücklauf an der Anbaukomponente, wie zum Beispiel einem Kraftstoffinjektor, entfallen. Durch eine zwangsgesteuerte schrittweise Demontage, beginnend mit dem Abziehen des auswechselbar ausgebildeten Rücklaufelementes, kann eventuell austretender Kraftstoff aus diesem nicht in die Anbaukomponente, wie zum Beispiel einen Kraftstoffinjektor, und dort in den Steckerkontaktbereich fließen, da dieser noch durch die separate Steckerdichtung im vorderen Bereich des ersten Steckerteiles geschützt ist. Mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen kombinierten Steckermodul kann die elektrische Kontaktierung und die Verbindung des Rücklaufes mit dem Kraftstoffeinspritzsystem in einem Montagevorgang durchgeführt werden. Der Variantenvielfalt und der Flexibilität hinsichtlich des Anbaus an unterschiedlich konfigurierte Anbaukomponenten kann dadurch Rechnung getragen werden, dass die einfach und kostengünstig herstellbare Rücklaufkomponente einfach ausgetauscht werden kann, wenn zum Beispiel andere Winkel in Bezug auf die Rücklaufrohrleitungsgeometrie erforderlich sein sollten.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben: Es zeigt:
1 das erfindungsgemäß vorgeschlagene kombinierte Steckermodul mit elektrisch kontaktierter Anbaukomponente und angeschlossenem Kraftstoffrücklauf,
2 die Montagevorbereitung des kombinierten, erfindungsgemäß vorgeschlagenen Steckermoduls zur Befestigung am Haltekörper eines Kraftstoffinjektors,
3 den ersten Montageschritt, das Aufschieben des ersten Steckerteils in seine Befestigungsposition am Haltekörper eines Kraftstoffinjektors,
4 den zweiten Montageschritt, gegeben durch die Sicherung des ersten Steckerteiles mittels des Schiebers und gleichzeitiger Fixierung der Rücklaufkomponente an der Oberseite des ersten Steckerteiles, welches der elektrischen Kontaktierung dient,
5 das Entsichern der Rücklaufkomponente durch Verschieben des Schieberteiles in Position „Ungesichert",
6 eine Draufsicht auf die Anbaukomponente mit an dieser gesicherter Rücklaufkomponente,
7 den zweiten Demontageschritt, gegeben durch Ziehen des Schiebers in Position „Ungesichert",
7.1 ein Detail gemäß 7 in Bezug auf die Klammerenden,
7.2 Abhebeschrägen zur Entriegelung des Rasthakens an der Rücklaufkomponente,
8 einen weiteren dritten Montageschritt, gegeben durch Abziehen der Rücklaufkomponente,
9 die Entnahme der Rücklaufkomponente von der Oberseite des ersten Steckerteiles, welches der elektrischen Kontaktierung dient und eine Schwalbenschwanzführung aufweist,
10 ein kombiniertes Steckermodul als Ausführungsvariante mit Zwischenrastanschlag für die Rücklaufkomponente,
10.1 und 10.2 das Steckermodul im gesicherten und betriebsbereiten Zustand,
12.1 und 12.2 das Steckermodul im ungesicherten Zustand, wobei Stecker und Rücklaufkomponente verriegelt sind.
Ausführungsformen
Der Darstellung gemäß 1 lässt sich das kombinierte Steckermodul im an einer Anbaukomponente einer Verbrennungskraftmaschine montierten Zustand im Schnitt entnehmen.
1 zeigt, dass eine Anbaukomponente 10 zum Beispiel als Kraftstoffinjektor ausgebildet werden kann, welcher eine Rücklaufbohrung 12 umfasst, die senkrecht zur Achse der Anbaukomponente 10 verläuft. In die Rücklaufbohrung 12 der Anbaukomponente 10 mündet eine Leckölbohrung 14. Des Weiteren verläuft durch die Anbaukomponente 10, bei der es sich gemäß der Darstellung in 1 um einen Kraftstoffinjektor handelt, eine Zulaufbohrung 16. In der Zulaufbohrung 16 ist ein Stabfilter 18 aufgenommen. Eine Umfangsfläche der Anbaukomponente 10, bei der es sich um einen Kraftstoffinjektor handelt, ist durch Bezugszeichen 20 kenntlich gemacht. Innerhalb der Anbaukomponente 10 sind elektrische Kontakte 22 angeordnet, die hier zungenförmig ausgebildet werden. Die elektrischen Kontakte dienen der Ansteuerung eines Aktors, so zum Beispiel eines Magnetventiles oder eines Piezoaktors zur Betätigung eines Kraftstoffinjektors. Die elektrischen Kontakte 22 der Anbaukomponente 10 werden durch ein kombiniertes Steckermodul 24 kontaktiert, das ein erstes Steckerteil 26 umfasst. Das erste Steckerteil 26 bildet einen Steckerkörper, an dem eine Steckerdichtung 28 aufgenommen ist. Am einer Steckerbohrung 31 zuweisenden Ende des ersten Steckerteiles 26 sind Steckerschlitze 30 ausgebildet, über welche die elektrischen Kontakte 22 der Anbaukomponente 10 elektrisch kontaktiert werden. Über die Steckerdichtung 28, deren Durchmesser zum Durchmesser der Steckerbohrung 31 der Anbaukomponente 10 korrespondiert, wird die Steckerbohrung 31 gegen Kraftstoff und andere Medien abgedichtet.
Am Steckermodul 24 gemäß der Schnittdarstellung in 1 befindet sich ein relativ zum ersten Steckerteil 26 verschiebbarer Schieber 32. Der Schieber ist im unteren Bereich des kombinierten Steckermoduls 24 gemäß der Schnittdarstellung in 1 verschiebbar aufgenommen.
Aus der Darstellung gemäß 1 geht hervor, dass der Schieber 32 in 1 eine durch Bezugszeichen 34 gekennzeichnete gesicherte Position einnimmt. In diesem Zustand ist der Schieber 32 in den Steckerkörper des ersten Steckerteiles 26 eingeschoben und sichert diesen.
Bezugszeichen 31 bezeichnet die Steckerbohrung 31, die im Körper der Anbaukomponente 10 – in der Darstellung gemäß 1 ein Kraftstoffinjektor – ausgebildet ist. Die Steckerbohrung 31 verläuft senkrecht zur Symmetrieachse der Anbaukomponente 10. 1 lässt sich des Weiteren entnehmen, dass das kombinierte Steckermodul 24 neben dem Schieber 32 und dem ersten Steckerteil 26 an einer Oberseite 36 des ersten Steckerteiles 26 eines bevorzugt im Wege des Spritzgießverfahrens gefertigte Rücklaufkomponente 38 aufweist. 1 zeigt, dass an der Rücklaufkomponente 38 in einem Winkel ein Anschlussstutzen abzweigt, auf den zum Beispiel ein Schlauchanschluss eines niederdruckseitigen Kraftstoffrücklaufsystems anschließbar ist. Da die in 1 dargestellte Rücklaufkomponente 38 lösbar an der Oberseite 36 des ersten Steckerteiles 26 aufgenommen ist, kann diese einfach ausgetauscht werden und bei anderen erforderlichen Winkelgeometrien hinsichtlich des Anschlussstutzens gegen entsprechend anders konfigurierte Rücklaufkomponenten 38 ausgetauscht werden. Die Rücklaufkomponente 38 gemäß der Darstellung in 1 umfasst ein mit Bezugszeichen 42 bezeichnetes Griffstück, an dem diese relativ zur Oberseite 36 des ersten Steckerteiles 26 des kombinierten Steckermoduls 24 bewegt werden kann. Bevorzugt wird die im Wege des Spritzgussverfahrens hergestellte erste Steckerkomponente 38 von der Oberseite 36 des ersten Steckerteiles 26 des kombinierten Steckermoduls 24 abgezogen.
Im in 1 dargestellten montierten Zustand des kombinierten Steckermoduls 24 ist ein am Zapfen der Rücklaufkomponente 38 aufgenommenes, als O-Ring ausgebildetes Dicht element 46 in die Rücklaufbohrung 12 der Anbaukomponente 10 eingeschoben und dichtet die Rücklaufbohrung 12 gegen austretenden Kraftstoff ab. Gleichzeitig geht aus der Darstellung gemäß 1 hervor, dass das erste Steckerteil 26 des kombinierten Steckermoduls 24 die elektrischen Kontakte 22 der Anbaukomponente 10 in der Steckerbohrung 31 kontaktiert. Die elektrische Kontaktierung der elektrischen Kontakte 22 der Anbaukomponente 10 erfolgt gleichzeitig, simultan zur Abdichtung der Rücklaufbohrung 12 durch den O-Ring 46 der Rücklaufkomponente 38.
Aus der Darstellung gemäß 1 geht des Weiteren hervor, dass an der Unterseite der bevorzugt im Wege des Spritzgießverfahrens hergestellten Rücklaufkomponente 38 eine Rastnase 40 ausgebildet ist. Die Rastnase 40 ist an einer Rastnase 44 an der Oberseite 36 des ersten Steckerteiles 26 des kombinierten Steckermoduls 24 verrastet, d. h. fixiert. Aus der Darstellung gemäß 1 ergibt sich des Weiteren, dass die bevorzugt im Wege des Kunststoffspritzgießverfahrens hergestellte Rücklaufkomponente 38 durch die Rastnase 40, die an der Rastnase 44 des ersten Steckerteiles 26 verrastet ist, an der Oberseite 36 des ersten Steckerteiles 26 fixiert ist. Im in 1 dargestellten fixierten Zustand der Rücklaufkomponente 38 des kombinierten Steckermoduls 24 liegen Anschlagflächen 48 beziehungsweise 50 des ersten Steckerteiles 26 und der Rücklaufkomponente 38 aneinander an.
1 lässt sich entnehmen, dass die Rücklaufbohrung 12 vorzugsweise parallel zur Steckerachse des ersten Steckerteiles 26 verläuft, so dass eine gemeinsame Montage, d. h. eine gemeinsame Einführung der Rücklaufkomponente 38 beziehungsweise des ersten Steckerteiles 26 in die jeweils korrespondierenden Bohrungen 12, 31 der Anbaukomponente 10, bei Montage des kombinierten Steckermoduls 24 gemäß der Darstellung in 1 gewährleistet ist.
Bevorzugt besitzt die Rücklaufzapfenbohrung einen seitlichen Versatz, der so gewählt ist, dass die Rücklaufbohrung koaxial zur Rücklaufzapfenbohrung verläuft und sich eine Verbindung mit geringem Versatz zur Leckölbohrung darstellen lässt. Dadurch können die Rücklaufbohrung und die Rücklaufzapfenbohrung in einem Arbeitsgang hergestellt werden bei gleichzeitig geringer Gratbildung am Bohrungsverschnitt.
1 zeigt ferner, dass der Schieber 32 in einer Sicherungsposition 34 arretiert ist. Eine Nase an einer Lasche des Schiebers 32 greift zu diesem Zweck in eine Öffnung an der Unterseite des ersten Steckerteiles 26 des kombinierten Steckermoduls 24 ein. In der Sicherungsposition 34 ist das erste Steckerteil 26 des kombinierten Steckermoduls 24 verrastet, da eine vordere Kante des Schiebers 32 auf eine Klammer 66 drückt, mit deren Hilfe das kombinierte Steckermodul 24 an der Anbaukomponente 10, wie beispielsweise eines Kraftstoffinjektors, im Zylinderkopfbereich verrastet ist.
Aus 2 geht eine Montagevorbereitung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen kombinierten Steckermoduls an einer Anbaukomponente, bei der es sich um einen Kraftstoffinjektor handelt, hervor.
2 zeigt das kombinierte Steckermodul 24, das das erste Steckerteil 26 mit darauf aufgeschobener Rücklaufkomponente 38 und den am ersten Steckerteil 26 relativ bewegbaren Schieber 32 umfasst. Wie aus 2 hervorgeht, werden ein Zapfen 60 der Rücklaufkomponente 38 an der sich ein O-Ring 46 zur Abdichtung befindet, und das vordere Ende – in 2 nicht dargestellt – des ersten Steckerteiles 26 des kombinierten Steckermoduls 24 in die Rücklaufbohrung 12 sowie Steckerbohrung 31 eingeschoben. Das Einschieben des ersten Steckerteiles 26 in die Steckerbohrung 31 beziehungsweise des Zapfens 60 in die Steckerbohrung 12 erfolgt gleichzeitig bei der Montage des kombinierten Steckermoduls 24 in die achsparallel zueinander verlaufenden Öffnungen 12 beziehungsweise 31 in der Anbaukomponente 10. Nach Einschieben des ersten Steckerteiles 26 des kombinierten Steckermoduls 24 werden die elektrischen Kontakte 22 (vergleiche Darstellung gemäß 1), die im Inneren der Anbaukomponente 10 verlaufen, elektrisch kontaktiert. Gleichzeitig wird die Rücklaufbohrung 12, in welche die Leckölbohrung 14 gemäß der Darstellung in 1 mündet, durch die Rücklaufkomponente 38 beziehungsweise den Zapfen 60 mit daran aufgenommenem O-Ring 46 mit einem in 2 nicht dargestellten Rücklauf eines Kraftstoffeinspritzsystems verbunden.
2 zeigt, dass am ersten Steckerteil 26 des kombinierten Steckermoduls 24 eine Klammer 66 aufgenommen ist. Die vorderen Bereiche der Klammer 66, d. h. an dem der Anbaukomponente 10 zuweisenden Ende des ersten Steckerteiles 26, werden von Sicherungslaschen 62 des Schiebers 32 übergriffen. Im Montagebereich des kombinierten Steckermoduls 24 an der Anbaukomponente 10 weist diese mindestens eine Rastnase 52 auf. Die mindestens eine Rastnase 52 ist in einer seitlichen Anflachung an der Anbaukomponente 10 ausgebildet oberhalb eines unteren Auflagebundes 88, der an der Umfangsfläche 20 der Anbaukomponente 10 ausgebildet ist. Aus der Darstellung gemäß 2 geht hervor, dass das kombinierte Steckermodul 24 über das erste Steckerteil 26 an den einander gegenüberliegenden Rastnasen 52 an der Umfangsfläche 20 der Anbaukomponente 10 zwischen den Bünden 88, 89 montiert wird. 2 zeigt, dass am relativ zum ersten Steckerteil 26 verschiebbaren Schieber 32 ein erster Übergriff 56 sowie ein zweiter Übergriff 58 ausgebildet sind, mit welchen die auswechselbare, an der Oberseite 36 des ersten Steckerteiles 26 geführte Rücklaufkomponente 38 gesichert wird. In den Seitenwangen des ersten Steckerteiles 26 verlaufen zudem Klammerschenkel 70 der Klammer 66 zur Arretierung des ersten Steckerteiles 26 des kombinierten Steckermoduls 24 an der mindestens einen Rastnase 52 an der Umfangsfläche 20 der Anbaukomponente 10.
Aus 2 geht hervor, dass an der Oberseite 36 des ersten Steckerteiles 26 ein halbkreisförmiger Bund 64 verläuft.
3 zeigt einen ersten Montageschritt, d. h. das Einstecken des erfindungsgemäß vorgeschlagenen kombinierten Steckermoduls in die Öffnungen der Anbaukomponente.
3 zeigt, dass in diesem Zustand das erste Steckerteil 26 des kombinierten Steckermoduls 24 in die in 2 dargestellte Steckerbohrung 31 eingeschoben ist. Am vorderen Ende des ersten Steckerteiles 26 ausgebildete Steckerschlitze 30 kontaktieren elektrische Kontakte 22, die im Inneren der Anbaukomponente 10, bei der es sich um einen Kraftstoffinjektor handelt, elektrisch kontaktieren. Die elektrische Kontaktierung ist somit von der Abdichtung einer Rücklaufbohrung 12 getrennt, d. h. es besteht eine Trennung der elektrischen Kontaktierung von der Kraftstoffführung im Rücklaufbereich der Anbaukomponente 10, wie beispielsweise eines Kraftstoffinjektors.
Aus 3 geht hervor, dass das erste Steckerteil 26 zwar in die Anbaukomponente 10, senkrecht zu deren Symmetrieachse eingeschoben ist und die in 2 dargestellten Rastnasen 52 an der Anbaukomponente 10 übergreift, jedoch noch nicht an der Anbaukomponente 10 gesichert ist. Die Rücklaufkomponente 38 ist mit ihrem Zapfen 60, an dem der O-Ring 46 aufgenommen ist, in die in 2 dargestellte Rücklaufbohrung 12 im oberen Bereich der Anbaukomponente 10 eingeschoben und dichtet die Rücklaufbohrung 12 samt der in diesem mündenden Leckölbohrung 14 gegen austretenden Kraftstoff ab.
3 zeigt des Weiteren, dass sich der relativ zum ersten Steckerteil 26 bewegbare Schieber 32 noch in einer Schieberposition „Ungesichert" befindet, gekennzeichnet durch Bezugszeichen 54. Wie aus 3 hervorgeht, haben die Sicherungslaschen 62 im vorderen Bereich des Schiebers 32 die Klammer 66 noch nicht überdeckt, so dass das erste Steckerteil 26 zwar an der Anbaukomponente befestigt ist, jedoch noch nicht gesichert ist.
Die Schieberposition 54 „Ungesichert" ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber 32 mit seiner Stirnseite über ein Griffstück 42, welches an der Rücklaufkomponente 38 ausgebildet ist, seitlich übersteht. Im in 3 dargestellten Zustand des Schiebers 32 übergreifen dessen Übergriffe 56 beziehungsweise 58 auch nicht die sich an der Sicherungslasche 62 seitlich erstreckenden ersten und zweiten Sicherungslaschen 57, 59, die unterhalb des Griffstückes 42 der Rücklaufkomponente 38 ausgebildet sind. Dies bedeutet, dass in der Position des Schiebers 32, die in 3 dargestellt ist, auch die Rücklaufkomponente 38 noch ungesichert ist. Diese ist dem Rasthaken 40 gegenüber der Rastnase 44 verriegelt, zudem ist der Zapfen 60 mit dem daran aufgenommenen O-Ring 46 in die Rücklaufbohrung 12 eingesteckt und dichtet diese ab. Das erste Steckerteil 26 stützt sich gegenüber der Anbaukomponente 10 durch die mit leichter Pressung in einer Ausnehmung 94 gefügte Führungsleiste 99 ab. Um die leichte Pressung trotz fertigungstechnisch notwendiger Toleranzen sicherzustellen, ist an der Unter- und Oberseite der Führungsleiste jeweils eine prismatische Stauchkante 97, 98, die durch plastische Verformung die Höhe der Pressung begrenzt, vorgesehen. 3 zeigt des Weiteren, dass die Klammer 66 zwei im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende Klammerschenkel 70 aufweist.
4 zeigt einen weiteren Montageschritt, nämlich die Sicherung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen kombinierten Steckermoduls an der Anbaukomponente.
Aus 4 geht hervor, dass der Schieber 32, der verschiebbar am ersten Steckerteil 26 des kombinierten Steckermoduls 24 aufgenommen ist, in eine Schieberposition 72 „Gesichert" geschoben ist. In der Sicherungsposition 72 überdeckt die Schieberlasche 33 mit ihren vorderen Bereichen die Klammer 66, deren Klammerschenkel 70 beidseits an den Seitenflächen des ersten Steckerteiles 26 verlaufen. 4 zeigt des Weiteren, dass neben der Sicherung des ersten Steckerteiles 26 des kombinierten Steckermoduls 24 an der Umfangsfläche 20 der Anbaukomponente 10 in der in 4 dargestellten Position des Schiebers 32 dessen Übergriffe 56, 58 die erste und zweite Sicherungslasche 57, 59 an der Stirnseite der Rücklaufkomponente 38 überdecken. In der Sicherungsposition 72 des Schiebers 32 sichert der Schieber 32 somit das erste Steckerteil 26 an den Rastnasen 52 an der Umfangsfläche 20 der Anbaukomponente 10 und gleichzeitig die Rücklaufkomponente 38 an der Oberseite 36 des ersten Steckerteiles 26.
Aus 4 geht des Weiteren hervor, dass seitlich zwischen den Klammerschenkeln 70 der Klammer 66 verlaufend, Griffmulden 68 ausgebildet sind, die in 6 noch eingehender beschrieben werden.
4 zeigt, dass in der Sicherungsposition 72 „Gesichert" des ersten Steckerteiles 26 dieses zwischen den Bünden 88, 89 an der Umfangsfläche 20 der Anbaukomponente 10 fixiert ist.
Im in 4 dargestellten Zustand ist das kombinierte Steckermodul 24 betriebsbereit.
5 zeigt einen ersten Demontageschritt des erfindungsgemäß vorgeschlagenen kombinierten Steckermoduls.
Bei der Demontage wird zunächst der Schieber 32, der verschiebbar im ersten Steckerteil 26 des kombinierten Steckermoduls 24 aufgenommen ist, in Richtung 76 gezogen. Gleichzeitig wird auf die Rücklaufkomponente 38 eine Gegenhaltekraft 78 aufgebracht, damit keine freie Kraft auf das kombinierte Steckermodul 24 wirkt.
Beim Ziehen des Schiebers 32 in Richtung 76 werden die Klammerschenkel 70 der Klammer 66 an der Schieberlasche 33 des Schiebers 32 freigegeben. In der Darstellung gemäß 5 befindet sich die Schieberlasche 33 in ihrer zurückgezogenen Position, d. h. der Schieber 32 als solcher nimmt die Schieberposition 54 „Ungesichert" ein.
In diesem Zustand ist das erste Steckerteil 26 nach wie vor in die Steckerbohrung 31 der Anbaukomponente 10 eingeschoben. 5 zeigt, dass die Klammerschenkel 70 der Klammer 66 mit ihren Klammerenden 80 vor der Verriegelungslasche 32 unterhalb des Griffstücks 42 der Rücklaufkomponente 38 enden. 5 zeigt des Weiteren, dass in der Schieberposition 54 „Ungesichert" der erste und der zweite Übergriff 56, 58 des Schiebers 32 die Sicherungslaschen 57, 59 der Rücklaufkomponente 38 freigeben.
6 ist ein weiterer nachfolgender Demontageschritt zu entnehmen, der nach dem Ziehen des Schiebers 32 in die Position „Ungesichert" erfolgt. Wie aus 6 hervorgeht, können die Klammerschenkel 70 der Klammer 66 in die Griffmulden 68 eingedrückt werden. Der zwischen den Griffmulden 68 des kombinierten Steckermoduls 24 verbleibende Weg stellt eine Begrenzung 82 dar, die so bemessen ist, dass die Klammer 66 so verformt wird, dass die Rasthaken 52 an der Anbaukomponente 10 noch nicht freigegeben werden und die Klammerenden 80 gegen Abhebeschrägen 84, vergleiche 7.1 und 7.2, gedrückt werden, wobei sich beim Auflaufen beim Entlangschieben der Klammerenden 80 an den Abhebeschrägen 84 die Rastnase 40 an der Unterseite der Rücklaufkomponente 38 aus ihrer Verriegelungsposition hebt, vergleiche 7.1. Während des Zusammendrückens der Klammer 66 kann die Rücklaufkomponente 38 am Griff 42 von der Anbaukomponente 10 heraus und von dem kombinierten Steckermodul 24 abgehoben werden.
7 zeigt, dass bei gezogenem Schieber "32 die Klammerschenkel 70 der Klammer 66 im Bereich der Griffmulden 68 zusammengedrückt werden können. Dadurch wird die Rastnase 40 von der Oberseite 36 des ersten Steckerteiles 26 abgehoben, da die Klammerenden 80 bei diesem Verformungsvorgang entlang der in den 7.1 und 7.2 dargestellten Abhebeschrägen 84 geführt sind. In 7 ist dargestellt, dass in der über Position 54 „Ungesichert", im Gegensatz zur Darstellung gemäß 1, der Schieber 32 mit seiner Nase an der Unterseite nicht in die im ersten Steckerteil 26 unterhalb des unteren Klammerschenkels 70 vorgesehene Öffnung eingerastet ist.
Bis zum vollständigen Abheben der Rücklaufkomponente 38 verhindert die Begrenzung 82 die vollständige Betätigung der Klammer 66 bis zur Anlage in der Griffmulde 68, wodurch das erste Steckerteil 26 nicht entriegelt werden kann. Diese Zwangsfolge der Demontage stellt sicher, dass der im Rücklauf befindliche Kraftstoff nach dem Abziehen der Rücklaufkomponente 38 nicht in die Steckerbohrung 31 einströmt und dort in den Bereich der elektrischen Kontaktierung eindringt, da das in der Steckerbohrung 31 noch befindliche erste Steckerteil 26 und die an diesem vorgesehene Steckerdichtung 28 dieses verhindern.
Aus den Darstellungen gemäß der 7, 7.1 und 7.2 geht hervor, dass bei entsichertem Schieber 32 auch die Rücklaufkomponente 38 ungesichert ist und von der Oberseite 36 des ersten Steckerteiles 26 weg von der Anbaukomponente 10 demontiert werden kann. Dazu muss die Klammer 66 bis zur Begrenzung 82 an der Rücklaufkomponente 38 betätigt werden und gleichzeitig am Griffstück 42 gezogen werden.
Da in diesem Demontagestadium das erste Steckerteil 26 noch in der Steckerbohrung 31 der Anbaukomponente 10 aufgenommen ist, kann bei Demontage der Rücklaufkomponente 38 nach Entriegelung des Schiebers 32 kein Kraftstoff in die elektrische Kontaktierung der Anbaukomponente 10 gelangen, da diese von der Steckerdichtung 28 an dem den Anbaukomponenten 10 zuweisenden Ende des ersten Steckerteiles 26 abgedichtet ist.
8 zeigt einen weiteren Demontageschritt des kombinierten Steckermoduls von der Anbaukomponente.
Aus 8 geht hervor, dass der Schieber 32 mit seiner Schieberlasche 33 die Klammer 66 freigegeben hat. Obwohl die Sicherungslaschen 57, 59 die Übergriffe 56, 58 beim Abziehen der Rücklaufkomponente 38 zeitweise überdecken, ist das vollständige Abheben möglich, da von dieser Position aus der Rasthaken 40 bereits außer Eingriff mit der Rastnase 44 ist.
Damit kann die Rücklaufkomponente 38 aus der Rücklaufbohrung 12, in welche die Leckölbohrung 14 mündet, abgezogen werden. Da der Steckerkörper des ersten Steckerteiles 26 nach wie vor in der Steckerbohrung 31 der Anbaukomponente 10 aufgenommen ist, kann bei der Demontage der Rücklaufkomponente 38 austretender Kraftstoff nicht in den Bereich der elektrischen Kontaktierung der Anbaukomponente gelangen, da diese durch die Steckerdichtung 28 abgedichtet ist und das erste Steckerteil 26 sich in der Steckerbohrung 31 befindet. Durch die Position 54 des Schiebers 32 und die damit verbundene Freigabe der Rücklaufkomponente 38 an der Verriegelungslasche 32 kann diese in Abziehrichtung 86 von der Oberseite 36 des ersten Steckerteiles 26 des kombinierten Steckermoduls 24 abgezogen werden.
9 zeigt, dass in der Oberseite 36 des ersten Steckerteiles 26 des erfindungsgemäß vorgeschlagenen kombinierten Steckermoduls 24 eine Führung 90 ausgebildet ist, die zum Beispiel als Schwalbenschwanzführung gestaltet sein kann. In diese Führung an der Oberseite 36 des ersten Steckerteiles 26 wird die Rücklaufkomponente 38 mit ihrer Unterseite eingeschoben. In den in 8 und 9 dargestellten Positionen des Schiebers 32 und der dort dargestellten bereits teilweise beziehungsweise vollständig zurückgezogenen Rücklaufkomponente 38 ist die Verrastung der Rücklaufkomponente 38 freigegeben, so dass die Rücklaufkomponente 38 – wie in 8 angedeutet – in Abziehrichtung 86 aus der zum Beispiel als Schwalbenschwanzführung gestalteten Führung 90 an der Oberseite 36 des ersten Steckerteiles 26 abgezogen werden kann. Nach der Demontage der Rücklaufkomponente 38, wie in 9 dargestellt ist, ist deren Zapfen 60 mit daran aufgenommenem O-Ring 46 aus der Rücklaufbohrung 12 entfernt. Nach entfernter Rücklaufkomponente 38, wie in 9 dargestellt, können die Klammerschenkel 70, da die Begrenzung 82 nun weggefallen ist, so weit zusammengedrückt werden, dass die Klammerschenkel 70 der Klammer 66 die Rastnasen 52 in den Anflachungen an der Umfangsfläche 20 der Anbaukomponente 10 freigeben und das erste Steckerteil 26 des kombinierten Steckermoduls 24 aus der Steckerbohrung 31 der Anbaukomponente 10 herausgezogen werden kann.
In der in 9 dargestellten entriegelten Position 92 der Verriegelungslaschen 62 des Schiebers 32 kann das erste Steckerteil 26 des kombinierten Steckermoduls 24 – was nur nach vorhergehender Demontage der Rücklaufkomponente 38 möglich ist – aus der Steckerbohrung 31 der Anbaukomponente 10 entfernt werden. Diese ist demnach so lange vor eintretendem Kraftstoff geschützt, solange das erste Steckerteil 26 mit daran aufgenommener Steckerdichtung 28 in der Steckerbohrung 31 verbleibt.
Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Zwangsfolge bei der Demontage des kombinierten Steckermoduls 24 von der Anbaukomponente 10 wird sichergestellt, dass der sich im Niederdruck-beziehungsweise Rücklaufbereich befindliche Kraftstoff nach dem Abziehen des Rücklaufelementes 38 in Abziehrichtung 86 nicht in die Steckerbohrung 31 eindringt und in den Steckerkontaktbereich strömt, da das erste Steckerteil 26 mit daran aufgenommener Steckerdichtung 28 dies verhindert.
10 zeigt ein kombiniertes Steckermodul als Ausführungsform mit Zwischenanschlag der Rücklaufkomponente.
In dieser Figur ist eine Ausführungsvariante dargestellt, bei der das Steckermodul 124 beziehungsweise dessen Schieber 132 am oberen Ende der Übergriffe 156, 158 axiale Rastanschläge 100, 101 aufweist. An diesen liegt die Rücklaufkomponente 138 beim Zurückziehen in einer Zwischenrastposition 102 an. In der Zwischenrastposition 102 ist ein Zapfen 160 so weit zurückgezogen, dass ein O-Ring 146 aus der Rücklaufbohrung 112 außer Eingriff kommt und der Kraftstoff, welcher sich im Rücklauf befindet, ausströmen kann. Dieser gelangt jedoch nicht in die Steckerbohrung 131, da diese noch durch den Zwangsablauf bedingt, geschlossen ist. Die Begrenzung eines Betätigungsweges 182 ist hinsichtlich der Längenerstreckung so beschaffen, dass in der Zwischenrastposition 102 die Klammer 66 gerade vollständig betätigt werden kann. Durch die Zwischenrastposition 102 wird sichergestellt, dass die Rücklaufkomponente 138 durch Drücken auf die Verriegelungslasche 162 entriegelt wird und bei gleichzeitigem Ziehen am Griffstück 142 die Rücklaufkomponente 138 vom ersten Steckerteil 124 abgehoben werden kann. Durch die Zwischenrastposition 102 kann das kombinierte Steckermodul 124 einteilig demontiert und montiert werden, ohne die Rücklaufkomponente 138 abzuheben und wieder in die Führung 190, die z. B. als schwalbenschwanzartige Führung beschaffen sein kann, einsetzen zu müssen.
Die vollständige Demontage des Steckermoduls 124 kann wahlweise zweiteilig, wie in der Grundausführung, oder einteilig erfolgen. Bei der zweiteiligen Demontage wird die Sicherungslasche 162 in Abziehrichtung 195 betätigt, so dass die Sicherungslaschenverlängerungen 157, 159 mit den axialen Rastanschlägen 100, 101 außer Eingriff kommen. Bei gleichzeitigem Ziehen am Griffstück 142 kann die Rücklaufkomponente 138 vom ersten Steckerteil 126 abgezogen werden. Die weitere Demontage erfolgt wie im Zusammenhang mit der Grundausführung beschrieben.
Für die einteilige Demontage ist die Begrenzung eines Betätigungsweges 182 hinsichtlich der Längenerstreckung so beschaffen, dass in der Zwischenrastposition 102 die Klammer 166 gerade vollständig betätigt werden kann. Bei vollständigem Betätigen der Klammer 166 und gleichzeitigem Ziehen am Griffstück der Rücklaufkomponente 138 und/oder des Schiebers 132 kann das Steckermodul 124 als Ganzes von der Anbaukomponente 10 abgenommen werden.
Durch Verschieben des Schiebers 132 sowie der Rücklaufkomponente 138 lassen sich die in den 10.1, 10.2, 11.1, 11.2, 12.1 und 12.2 dargestellten Betätigungszustände einer Klammer 166 in Bezug auf die Griffmulde 168 darstellen.
In den 10.1 und 10.2 ist das kombinierte Steckermodul 124 in betriebsbereitem Zustand dargestellt. Eine Betätigung der Klammer 166 wird durch die Betätigungsbegrenzung 183 am Schieber 132 verhindert.
In den 11.1 und 11.2 ist der Schieber in der Position ungesichert dargestellt. Dabei wird eine Betätigung der Klammer 166 durch die Betätigungsbegrenzung 183 an der Rücklaufkomponente 138 verhindert, wodurch nur die Rücklaufkomponente 138 selbst entriegelt werden kann.
In den 12.1 und 12.2 ist dargestellt, dass die Rücklaufkomponente 138 in eine Zwischenrastposition gestellt ist. In dieser kann die Klammer 166 bis zur Griffmulde 168 betätigt werden, wodurch das erste Steckerteil 124 komplett entsichert werden kann.
Bei der Montage des kombinierten Steckermoduls 124 kann die Kontaktierung der elektrischen Kontakte simultan mit der Abdichtung der Rücklaufkomponente 138 erfolgen oder wahlweise in einer umgekehrten Demontagefolge, um beispielsweise die Steckkräfte zu reduzieren beziehungsweise die Montage bei nicht parallel ausgeführten Bohrungen zu ermöglichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102004055297 A1 [0003, 0003, 0003]

Claims

Steckermodul (24, 124) zur Aufnahme an einer Anbaukomponente (10), die zumindest elektrisch zu kontaktieren ist, insbesondere einem Kraftstoffinjektor zur Montage im Zylinderkopfbereich einer Verbrennungskraftmaschine, die über ein Kraftstoffeinspritzsystem, welches einen Niederdruckbereich aufweist, mit Kraftstoff versorgt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckermodul ein kombiniertes Steckermodul (24, 124) ist, welches ein erstes Steckerteil (26) zur elektrischen Kontaktierung und eine austauschbare Rücklaufkomponente (38, 138) für ein von der Anbaukomponente (10) abzuführendes Fluid aufweist.
Steckermodul (24, 124) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieses das erste Steckerteil (26) umfasst, an der die austauschbare Rücklaufkomponente (38, 138) zur Abführung eines Fluides aufgenommen ist, und am ersten Steckerteil (26) ein Schieber (32, 132) zur Verriegelung und Entriegelung (54, 72) verfahrbar ist.
Steckermodul (24, 124) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (32, 132) das erste Steckerteil (26) an der Anbaukomponente (10) in einer Sicherungsposition (72) verriegelt, in der gleichzeitig die austauschbare Rücklaufkomponente (38, 138) zum Abführen eines Fluides von der Anbaukomponente (10) in ihrer Kontaktposition an der Anbaukomponente (10) verriegelt ist.
Steckermodul (24, 124) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einer entsicherten Position (54) des Schiebers (32, 132) am ersten Steckerteil (26) die austauschbare Rücklaufkomponente (38, 138) ihrerseits ungesichert ist.
Steckermodul (24, 124) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die austauschbare Rücklaufkomponente (38, 138) zum Abführen eines Fluides von der Anbaukomponente (10) in einer Führung (90) an einer Oberseite (36) am ersten Steckerteil (26) geführt ist.
Steckermodul (24, 124) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (32, 132) mindestens einen Übergriff (56, 58; 156, 158) aufweist, mit welchem in der Sicherungsposition (72) des Schiebers (32, 132) Sicherungslaschen (57, 59) oder deren Verlängerungen (157, 159) der Rücklaufkomponente (38, 138) übergriffen und gesichert sind.
Steckermodul (24, 124) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die austauschbare Rücklaufkomponente (38, 138) einen Zapfen (60) aufweist, welcher an dem die Anbaukomponente (10) kontaktierenden Ende eine Abdichtung (46, 146) aufweist.
Steckermodul (24, 124) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Steckerteil (26) eine Klammer (66, 166) mit in Seitenwangen des ersten Steckerteiles (26) verlaufenden Klammerschenkeln (70) aufweist.
Steckermodul (24, 124) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rücklaufkomponente (38, 138) zum Abführen eines Fluides von der Anbaukomponente (10) eine Begrenzung (82, 182; 83, 183) eines Betätigungsweges für die Klammer (66, 166) bildet, derart, dass nach Entnahme der Rücklaufkomponente (38, 138) vom ersten Steckerteil (26) dieses durch Entriegeln der Rastnasen (52) der Anbaukomponente (10) von dieser abziehbar ist.
Steckermodul (24, 124) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Unterseite der Rücklaufkomponente (38, 138) eine Rastnase (40) federnd ausgebildet ist, die mit einer zu dieser korrespondierenden Rastnase (44, 144) an der Oberseite (36) des ersten Steckerteiles (26) zusammenwirkt und welche bei Deformation der Feder durch Eingriff in Griffmulden (68, 168) von Klammerenden (80), die entlang von Abhebeschrägen (84) verfahren, entriegelbar sind.