DE102016221460A1

DE102016221460A1 - Verfahren zur Herstellung eines mit einer Kunststoffumspritzung versehenen Steckers für eine in einem Kraftstoffbehälter eines Kraftfahrzeugs anzuordnende Kraftstoffpumpe

Info

Publication number: DE102016221460A1
Application number: DE102016221460.8A
Authority: DE
Inventors: Gabriel Simara LIMA; Otto Korst; Ralf Muehlhausen
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2016-11-02
Filing date: 2016-11-02
Publication date: 2018-05-03
Anticipated expiration: 2036-11-03
Also published as: US10797458B2; WO2018082992A1; BR112019007350A8; BR112019007350A2; DE102016221460B4; US20190280446A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines mit einer Kunststoffumspritzung 1 versehenen Steckers für eine in einem Kraftstoffbehälter eines Kraftfahrzeugs anzuordnende Kraftstoffpumpe, der Kabel 2 und ggf. Litzen 3 und einen Massekontakt 4 aufweist, die mit ihren einen Enden aus der Kunststoffumspritzung 1 herausragen und deren andere Enden mit von der Kunststoffumspritzung 1 umschlossenen elektrischen Bauelementen verbunden sind. Zwei Flachsteckerelemente 9 und zwei Spulen 11 werden in eine Grundplatte 8 eingelegt. An die ersten Enden der Flachsteckerelemente 9 wird jeweils eine Ader 12 eines Kabels 2 angelötet oder angeschweißt oder angecrimpt. Die einen Enden der Spulen 11 werde jeweils mit einem Flachsteckerelement 9 verlötet oder verschweißt oder angecrimpt. Die einen Enden von zwei Litzen 3 werden jeweils mit einem Flachsteckelement 9 verlötet oder verschweißt oder angecrimpt. Die Grundplatte 8 wird mit den darauf angeordneten Bauteilen in eine Kavität 16 einer Spritzform 14 auf ein oder mehrere in das Innere der Kavität 16 ragende Kerne aufliegend mit Abstand zu den Wandungen der Kavität 16 eingelegt, wobei die Kabel 2 durch erste Durchgangsöffnungen und die Litzen 3 durch zweite Durchgangsöffnungen der Kavität 16 aus der Kavität 16 herausragen und die Kerne 18 in durchgehenden Öffnungen 17 gleichen Querschnitts in der Wandung der Spritzform 14 verschiebbar angeordnet sind und anschließend die Kavität 16 der nun geschlossenen Spritzform 14 mit einem Kunststoff gefüllt wird, wobei der Kunststoff die Kerne beaufschlagt und aus der Kavität 16 heraus in die Öffnungen 17 verschiebt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines mit einer Kunststoffumspritzung versehenen Steckers für eine in einem Kraftstoffbehälter eines Kraftfahrzeugs anzuordnende Kraftstoffpumpe, wobei der Stecker Kabel und ggf. Litzen und einen Massekontakt aufweist, die mit ihren einen Enden aus der Kunststoffumspritzung herausragen und deren andere Enden mit von der Kunststoffumspritzung umschlossenen elektrischen Bauelementen verbunden sind.
Bei derartigen bekannten Steckern, die im Kraftstoffbehälter in den Kraftstoff eintauchen, kann es dazu kommen, dass bei dem Umspritzvorgang die elektrischen Bauelemente sich so in der Kavität der Spritzform verschieben, dass sie zur Anlage an der Wandung der Kavität gelangen. Dies kann dazu führen, dass eine Leckage von Außen zu einem oder mehreren der elektrischen Bauelemente möglich wird. Dies ist insbesondere dann problematisch, wenn der Kraftstoffbehälter mit einem aggressiven Kraftstoff wie Methanol oder Ethanol enthaltendem Kraftstoff gefüllt wird, der zu Beschädigungen an den elektrischen Bauelementen und/oder den Verbindungen der elektrischen Bauelemente führen kann. Um dies zu vermeiden, könnte die Kunststoffumspritzung dickwandiger ausgeführt werden, was aber zu einem erhöhten Gewicht und zu einer größeren Baugröße führen würde.
Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren zur Herstellung eines mit einer Kunststoffumspritzung versehenen Steckers für eine in einem Kraftstoffbehälter eines Kraftfahrzeugs anzuordnende Kraftstoffpumpe zu schaffen, das einfach durchführbar ist, die Sicherheit von Leckage bezüglich des Kraftstoffs zu den elektrischen Bauelementen erhöht und ein geringes Gewicht sowie eine geringere Baugröße ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwei Flachsteckerelemente und zwei Spulen in eine Grundplatte eingelegt werden, dass an die ersten Enden der Flachsteckerelemente jeweils eine Ader eines Kabels angelötet oder angeschweißt oder angecrimpt wird, dass die einen Enden der Spulen jeweils mit einem Flachsteckerelement verlötet oder verschweißt oder angecrimpt werden, dass die einen Enden von zwei Litzen jeweils mit einem Flachsteckerelement oder einem Spulenende verlötet oder verschweißt oder angecrimpt werden, dass die Grundplatte mit den darauf angeordneten Bauteilen in eine Kavität einer Spritzform auf ein oder mehrere in das Innere der Kavität ragende Kerne aufliegend mit Abstand zu den Wandungen der Kavität eingelegt wird, wobei die Kabel durch erste Durchgangsöffnungen und die Litzen durch zweite Durchgangsöffnungen der Wandung der Spritzform aus der Kavität herausragen und die Kerne in durchgehenden Öffnungen gleichen Querschnitts in der Wandung der Spritzform verschiebbar angeordnet sind und dass anschließend die Kavität der nun geschlossenen Spritzform mit einem Kunststoff gefüllt wird, wobei die Kerne während des Füllvorgangs der Kavität mit dem Kunststoff aus der Kavität heraus in die bzw. entlang der Öffnungen verschoben werden.
Durch diese Ausbildung wird die aus einem elektrisch isolierenden Material bestehende Grundplatte mit den elektrischen Bauelementen während des Umspritzvorgangs sicher in Abstand zur Wand der Kavität gehalten, so dass sicher Kunststoff zwischen die Wand der Kavität und die Grundplatte fließen kann. Kurz bevor der flüssige Kunststoff in der Kavität erstarrt werden die Kerne z.B. prozessgesteuert durch die Spritzmaschine in die bzw. entlang der Öffnungen der Wandung der Spritzform hinein verschoben, so dass auch an den Stellen der Kerne ein Ausspritzen der Kavität mit Kunststoff erfolgt.
Die Vormontage der elektrischen Bauelemente auf der Grundplatte und erst anschließender Anordnung dieser Einheit in der Kavität der Spritzform vereinfacht die Montage und kann rationalisierend sogar maschinell erfolgen.
Da die elektrischen Bauelemente auf der Grundplatte fixiert sind, können sie nicht beim Einspritzen des Kunststoffs in Wandbereiche der Kavität verschoben werden und Leckagebereiche des Steckers erzeugen, die zu den elektrischen Bauelementen und deren Verbindungsstellen führen. Dies ermöglicht auch den Stecker mit einer geringen Baugröße und einem geringen Gewicht herzustellen.
Zum Fixieren der elektrischen Bauelemente auf der Grundplatte weist vorzugsweise die Grundplatte Positionierkonturen auf, in die die Flachsteckerelemente eingelegt werden.
Weiterhin kann die Grundplatte Aufnahmemulden aufweisen, in die die Spulen eingelegt werden.
Der Stecker kann darüber hinaus weitere elektrische Bauelemente aufweisen, die vor dem Einlegen der Grundplatte in die Kavität auf der Grundplatte angeordnet werden.
Ein derartiges weiteres elektrisches Bauelement kann ein Massekontakt sein, der durch eine dritte Durchgangsöffnung der Kavität aus der Kavität herausragt.
Zur Vereinfachung der Montage und zur Reduzierung der Bauteile kann der Massekontakt einteilig mit einem der Flachsteckerelemente ausgebildet sein.
Ein weiteres elektrisches Bauelement kann ein Kondensator sein, der durch seine Vormontage auf der Grundplatte ebenfalls mit großer Sicherheit vom Kunststoff umspritzt wird.
Zu einer geringen Baugröße führt es, wenn die zwei Spulen in einem Abstand parallel zueinander auf der Grundplatte positioniert und die Flachsteckerelemente parallel zu den Spulen zwischen den Spulen positioniert werden.
An den aus der Spritzform herausragenden Enden der Litzen sind vorzugsweise Kohlebürsten angeordnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen

1 eine perspektivische Ansicht eines Steckers
2 eine Rückansicht einer mit elektrischen Bauelementen versehenen, noch nicht kunststoffumspritzten Grundplatte des Steckers nach 1
3 eine Frontansicht einer mit elektrischen Bauelementen versehenen, noch nicht kunststoffumspritzten Grundplatte des Steckers nach 1
4 eine Rückansicht des kunststoffumspritzten Steckers nach 1
5 eine Frontansicht des kunststoffumspritzten Steckers nach 1
6 einen Längsschnitt der Spritzform mit Grundplatte und eingelegten elektrischen Bauelementen nach 1
7 einen Längsschnitt der Spritzform mit Grundplatte und eingelegten elektrischen Bauelementen nach 1.

1 zeigt die Kunststoffumspritzung 1 eines Steckers, aus der zwei Kabel 2, zwei Litzen 3 sowie ein Massekontakt 4 herausragen.
Im Bereich zweier Seiten sind jeweils ein Rasthaken 5 und im Bodenbereich zwei Haltearme 6 Teil der Kunststoffumspritzung 1. Die Haltearme dienen zum Positionieren von Kohlebürsten 7 in ihrer Weiterverwendung in einer nicht dargestellten Lagerschild Baugruppe.
An den freien Enden der Litzen sind die Kohlebürsten 7 angeordnet.
In 2 wurden in Positionskonturen einer Grundplatte 8 zwei Flachsteckelemente 9 eingelegt. Weiterhin wurden in Aufnahmemulden 10 der Grundplatte zwei Spulen 11 eingelegt.
Einer der Flachstecker 9 ist einteilig bzw. einstückig mit dem Massekontakt 4 ausgebildet.
Die einen Enden der Spulen 11 wurden jeweils mit einem Flachsteckerelement 9 und die anderen Enden der Spulen 11 jeweils mit einer der Litzen 3 verschweißt.
Weiterhin wurde an den den Litzen 3 abgewandten Enden der Flachsteckerelemente 9 jeweils eine Ader 12 von zwei Kabeln 13 angeschweißt.
Wie in 3 zu sehen ist, wurde auf der Grundplatte 8 ein Kondensator 13 angeordnet.
Die so vormontierte Einheit 15 wurde nun in eine Kavität 16 einer Spritzform 14 eingelegt und fixiert, wie sie in 6 zu sehen ist. Die Spritzform 14 weist mehrere von der Kavität 16 nach außen führende Öffnungen 17 auf, in denen nicht dargestellte Kerne 18 verschiebbar angeordnet sind. In 6 ragen die nicht dargestellten Kerne 18 in die Kavität 16 hinein. Auf die in die Kavität 16 ragenden freien Enden der Kerne 18 wird die Einheit 15 mit der Grundplatte 8 aufgelegt und die Spritzform 14 geschlossen.
Dabei ragen die Kabel 2, die Litzen 3 und der Massekontakt 4 über nicht dargestellte Durchgangsöffnungen in der Spritzform 14 aus der Spritzform 14 nach außen.
Die Schweißstellen, mit denen die Adern 12 an den Flachsteckerelementen 9, die weiteren Schweißstellen, mit denen die Spulenenden an den Flachsteckerelementen 9 und die Schweißstellen, mit denen die Litzen mit den Spulenenden verschweißt sind, befinden sich alle innerhalb der Kavität 16.
Nun wird in die Kavität 16 flüssiger Kunststoff eingespritzt. Kurz bevor der flüssige Kunststoff in der Kavität 16 erstarrt, werden die Kerne prozessgesteuret durch die Spritzmaschine in die Öffnungen 17 zurückgefahren. In den dabei entstehenden Freiraum in der Kavität 16 gelangt nun über den vorhandenen Spritzdruck der Spritzmaschine weitere Kunststoffmasse, die so auch die Öffnungen 17 verschließt.
Die in die Kavität 16 ragenden Enden der Kabel 2, der Litzen 3 und des Massekontakts 4 werden von dem Kunststoff ebenfalls dichtend umschlossen.
Nach dem Erstarren des Kunststoffes kann der fertige Stecker der Spritzform 14 entnommen werden, der in den 4 und 5 von der Vorderseite und der Rückseite dargestellt ist.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines mit einer Kunststoffumspritzung (1) versehenen Steckers für eine in einem Kraftstoffbehälter eines Kraftfahrzeugs anzuordnende Kraftstoffpumpe, wobei der Stecker vorzugsweise Kabel (2) und Litzen (3) und einen Massekontakt (4) aufweist, die mit ihren einen Enden aus der Kunststoffumspritzung (1) herausragen und deren andere Enden mit von der Kunststoffumspritzung (1) umschlossenen elektrischen Bauelementen verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Flachsteckerelemente (9) und zwei Spulen (11) in eine Grundplatte (8) eingelegt werden, dass an die ersten Enden der Flachsteckerelemente (9) jeweils eine Ader (12) eines Kabels (2) angelötet oder angeschweißt oder angecrimpt wird, dass die einen Enden der Spulen (11) jeweils mit einem Flachsteckerelement (9) verlötet oder verschweißt oder angecrimpt werden, dass die einen Enden von zwei Litzen (3) jeweils mit einem Flachsteckelement (9) oder einem Spulenende verlötet oder verschweißt oder angecrimpt werden, dass die Grundplatte (8) mit den darauf angeordneten Bauteilen in eine Kavität (16) einer Spritzform (14) auf ein oder mehrere in das Innere der Kavität (16) ragende Kerne aufliegend mit Abstand zu den Wandungen der Kavität (16) eingelegt wird, wobei die Kabel (2) durch erste Durchgangsöffnungen und die Litzen (3) durch zweite Durchgangsöffnungen der Spritzform (14) aus der Kavität (16) herausragen und die Kerne in durchgehenden Öffnungen (17) gleichen Querschnitts in der Wandung der Spritzform (14) verschiebbar angeordnet sind und dass anschließend die Kavität (16) der nun geschlossenen Spritzform (14) mit einem Kunststoff gefüllt wird, wobei die Kerne während des Füllvorgangs der Kavität (16) mit dem Kunststoff aus der Kavität (16) heraus in die Öffnungen (17) verschoben werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (8) Positionierkonturen aufweist, in die die Flachsteckerelemente (9) eingelegt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (8) Aufnahmemulden (10) aufweist, in die die Spulen (11) eingelegt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stecker weitere elektrische Bauelemente aufweist, die vor dem Einlegen der Grundplatte (8) in die Kavität (16) auf der Grundplatte (8) angeordnet werden.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres elektrisches Bauelement ein Massekontakt (4) ist, der durch eine dritte Durchgangsöffnung der Kavität (16) aus der Kavität (16) herausragt.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Massekontakt (4) einteilig mit einem der Flachsteckerelemente (9) ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres elektrisches Bauelement ein Kondensator (13) ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Spulen (11) in einem Abstand parallel zueinander auf der Grundplatte (8) positioniert und die Flachsteckelemente (9) parallel zu den Spulen (11) zwischen den Spulen (11) positioniert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den aus der Spritzform (14) herausragenden Enden der Litzen (3) Kohlebürsten (7) angeordnet sind.