DE102020206046A1 - Injektor zum Einbringen eines Fluids sowie Verfahren zur Herstellung eines derartigen Injektors - Google Patents

Injektor zum Einbringen eines Fluids sowie Verfahren zur Herstellung eines derartigen Injektors Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Injektor zum Einbringen eines Fluids, umfassend: einen Aktor (2) zur Betätigung des Injektors, eine Stromversorgung (3) mit wenigstens einer ersten Leiterbahn (31) und einer zweiten Leiterbahn (32), einen länglichen Injektorhauptkörper (4), wobei die erste Leiterbahn (31) und die zweite Leiterbahn (32) außen am Injektorhauptkörper (4) geführt sind und mit dem Aktor (2) elektrisch verbunden sind, und eine Kunststoffumspritzung (5), welche die erste Leiterbahn (31) und die zweite Leiterbahn (32) am Injektorhauptkörper (4) fixiert und die erste und zweite Leiterbahn (31, 32) fluiddicht und elektrisch isolierend umschließt.

Description

  • Stand der Technik
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Injektor zum Einbringen eines Fluids, insbesondere einen Kraftstoffinjektor, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Injektors.
  • Injektoren zum Einbringen eines Fluids sind beispielsweise als Kraftstoffinjektoren bekannt. Hierbei wird häufig ein magnetischer Aktor verwendet, welcher mittels einer elektrisch angeregten Spule einen Magnetanker zum Öffnen und/oder Schließen des Injektors bewegt. Eine Stromzuführung wird üblicherweise über zwei Leiterbahnen realisiert, welche mit der Spule des Magnetaktors über eine Steckverbindung oder eine Schweißverbindung elektrisch verbunden sind. Um ein Eindringen von korrosiven Medien zu verhindern, wird üblicherweise eine Kunststoff-Umspritzung verwendet, welche eine Abdichtung der Bauteile und dadurch einen korrosiven Angriff verhindert. Für eine sichere Montage werden die Leiterbahnen der elektrischen Verbindung zum Aktor durch eine Kunststoff-Vorumspritzung umspritzt und an einem Injektorhauptkörper angeordnet. Anschließend erfolgt die oben erwähnte Endumspritzung zur Abdichtung des Injektors. Die Vorumspritzung hat dabei insbesondere die Aufgabe, eine Stabilisierung und einen Schutz der Leiterbahnen vor einer Beschädigung durch die Endumspritzung bereitzustellen. Die Vorumspritzung stabilisiert somit die Leiterbahnen insbesondere in einem hydrodynamisch beanspruchten Zustand während der Finalumspritzung.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Der erfindungsgemäße Injektor zum Einbringen eines Fluids mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass eine deutlich kostengünstigere Herstellung des Injektors möglich ist. Insbesondere kann auf eine Vorumspritzung der Leiterbahnen der Stromversorgung eines elektrischen Verbrauchers des Injektors verzichtet werden. Dadurch können insbesondere die Leiterbahnen der Stromversorgung deutlich vereinfacht werden, was die Kostenvorteile des erfindungsgemäßen Injektors weiter verbessert. Die Vereinfachung der Leiterbahnen der Stromversorgung hat ferner den Vorteil, dass eine Gefahr einer Injektor-Undichtheit signifikant reduziert wird, da eine hermetisch nahezu vollständig abgedichtete Umspritzung entsteht. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass der Injektor einen Anker und eine Stromversorgung mit wenigstens einer ersten und einer zweiten Leiterbahn aufweist. Ferner umfasst der Injektor einen länglichen, insbesondere rohrförmigen, Injektorhauptkörper, in welchem das einzuspritzende Fluid zu einem Schließelement, welches durch den Aktor betätigt wird, zugeführt wird. Die erste und zweite Leiterbahn sind außen am Injektorhauptkörper geführt und mit dem Aktor des Injektors elektrisch verbunden. Weiterhin ist eine Kunststoffumspritzung vorgesehen, welche die erste und zweite Leiterbahn am Injektorhauptkörper fixiert und die erste und zweite Leiterbahn fluiddicht und elektrisch isolierend umschließt, ohne Vorsehen einer Vorumspritzung. Dadurch kann ein Injektor bereitgestellt werden, welcher lediglich eine einzige Finalumspritzung aufweist, welche sowohl die Leiterbahnen der Stromzuführung als auch, zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, den Injektorhauptkörper umgibt. Die Kunststoffumspritzung überdeckt dabei sowohl die erste und zweite Leiterbahn als auch insbesondere eine elektrische Verbindungsstelle zwischen den Leiterbahnen und dem Aktor, um einen Schutz vor korrosiven Angriffen oder dgl. zu bilden.
  • Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die erste und zweite Leiterbahn im Wesentlichen parallel zueinander geführt und jede der Leiterbahnen weist wenigstens einen umklappbaren, seitlichen Flügel auf. Die Flügel sind dabei jeweils an der von der anderen Leiterbahn abgewandten Seite an den Leiterbahnen angeordnet. Mit anderen Worten sind die Leiterbahnen im Wesentlichen parallel geführt und an den nach außen weisenden Seiten ist an jeder Leiterbahn wenigstens ein Flügel vorgesehen. Besonders bevorzugt sind entlang der Länge der Leiterbahnen dabei mehrere Flügel vorgesehen. Die Anzahl der Flügel wird dabei durch die Länge der Leiterbahn am Injektorhauptkörper bestimmt.
  • Weiter bevorzugt weisen die Flügel wenigstens einen Bogenabschnitt auf, welcher an einer zum Injektorhauptkörper gerichteten Seite des Flügels vorgesehen ist. Dadurch kann eine sichere Anlage eines umgeklappten Flügels an den Injektorhauptkörper, welcher vorzugsweise zylindrisch ausgebildet ist oder zumindest einen bogenförmigen Bereich aufweist, sichergestellt werden.
  • Weiter bevorzugt sind die Flügel im umspritzten Zustand des Injektors, wenn die Kunststoffumspritzung fertiggestellt ist, im Wesentlichen parallel zu den Leiterbahnen angeordnet.
  • Um eine Stabilität der Leiterbahnen bei einem Umspritzvorgang der Kunststoffumspritzung zu erhöhen, weist die erste und/oder zweite Leiterbahn vorzugsweise an wenigstens einer Stelle einen Verwindungsbereich, insbesondere 90°-Verwindungsbereich, auf. An diesem Verwindungsbereich ist die Leiterbahn um einen Drehwinkel, z.B. 90°, gezielt tordiert, so dass insbesondere bei nichtzylindrischen Leiterbahnen eine Fläche, welche die Leiterbahn dem einzuspritzenden Kunststoff entgegenstellt, minimiert werden kann. Somit können Flächenträgheitsmomente gegen die Strömungskräfte des einzuspritzenden Kunststoffes maximal werden. Das gezielte Tordieren der Leiterbahn erhöht ferner die Steifigkeit der Leiterbahn. Vorzugsweise weist eine Leiterbahn mehrere Verwindungsbereiche, insbesondere 90°-Verwindungsbereiche, auf.
  • Besonders bevorzugt weist die Leiterbahn einen viereckigen, insbesondere rechteckigen, Querschnitt auf. Alternativ bevorzugt weisen die Leiterbahnen einen V-förmigen Querschnitt auf oder einen U-förmigen Querschnitt auf. Dabei sind die unterschiedlichen, nichtzylindrischen Querschnitte der Leiterbahn vorzugsweise wenigstens ein Mal um insbesondere 90° verwunden.
  • Der Aktor des Injektors ist vorzugsweise ein Magnetaktor. Es ist jedoch auch möglich, dass der Aktor ein Piezoaktor ist.
  • Der Injektor zum Einbringen eines Fluids ist weiter bevorzugt ein Kraftstoffinjektor oder ein Wasserinjektor oder ein Harnstoffinjektor. Besonders bevorzugt ist der Injektor ein Kraftstoffinjektor für eine direkte Einbringung eines Kraftstoffs in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine.
  • Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Injektors zum Einbringen eines Fluids mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren werden bei der Herstellung des Injektors die Schritte des Bereitstellens eines Injektorhauptkörpers mit einem Aktor, insbesondere einem Magnetaktor, und einer Stromversorgung mit wenigstens einer ersten und einer zweiten Leiterbahn sowie des Anordnens der ersten und zweiten Leiterbahn an der Außenseite des Injektorhauptkörpers ausgeführt. Im nächsten Schritt wird ein elektrisches Verbinden der ersten und zweiten Leiterbahn mit dem Aktor, beispielsweise durch Löten oder Schweißen oder Stecken oder dgl., vorgenommen. Als letzter Schritt erfolgt ein einziges Umspritzen der ersten und zweiten Leiterbahn und des Injektorkörpers mit einem Kunststoff, um die erste und zweite Leiterbahn am Injektorkörper zu fixieren, wobei kein Vorumspritzen zur Vorfixierung notwendig ist. Somit kann ohne Vorumspritzung die Stromversorgung für den Aktor sicher am Injektorhauptkörper befestigt werden. Vorzugsweise werden dabei auch die elektrischen Verbindungskontakte zwischen den Leiterbahnen und dem Aktor mitumspritzt.
  • Die Umspritzung wird vorzugsweise derart vorgesehen, dass die komplette erste und zweite Leiterbahn mit Kunststoff umspritzt sind. Die Umspritzung umgreift vorzugsweise auch vollständig den Injektorhauptkörper.
  • Weiter bevorzugt weisen die erste und zweite Leiterbahn jeweils wenigstens einen umklappbaren Flügel auf, um in einer Fixierposition, in der die Flügel nicht parallel zu den ersten und zweiten Leiterbahnen am Injektorkörper sind, die erste und zweite Leiterbahn am Injektorhauptkörper zu fixieren. Die Flügel werden dann vor dem Schritt der Herstellung der Umspritzung in eine Position umgeklappt, in welcher die Flügel außer Eingriff mit dem Injektorkörper sind. Hierdurch wird sichergestellt, dass kein elektrischer Kontakt zwischen den Flügeln und dem Injektorhauptkörper vorhanden ist, sondern Spritzmaterial durch die Umspritzung zwischen die Flügel und den Injektorhauptkörper gelangen kann, um einen elektrischen Kurzschluss zu vermeiden. Besonders bevorzugt werden die ersten und zweiten Leiterbahnen und die Flügel aus einem Blechmaterial in einem Stanzschritt ausgestanzt.
  • Weiter bevorzugt werden die Flügel vor dem Schritt des Umspritzens mit Kunststoff in eine Position außer Eingriff mit dem Injektorhauptkörper gebracht, in welcher die Flügel im Wesentlichen parallel zur ersten und zweiten Leiterbahn sind.
  • Vorzugsweise erfolgt ein Zurückbiegen der Flügel mittels eines Werkzeugs. Das Werkzeug zum Zurückbiegen der Flügel führt vorzugsweise eine axiale Bewegung in einer Injektor-Längsachse aus. Alternativ führt das Werkzeug zum Zurückbiegen der Flügel eine rotatorische Bewegung aus.
  • Es sei angemerkt, dass selbstverständlich auch der Schritt des Umbiegens der Flügel aus der parallelen Position in die umgebogene Position mittels eines Werkzeugs erfolgen kann. Hierbei ist ebenfalls entweder eine axiale Bewegung oder eine rotatorische Bewegung des Werkzeugs möglich.
  • Gemäß einem weiteren bevorzugten Verfahrensschritt werden die in der Fixierposition befindlichen Flügel durch das Umspritzen in die Position außer Eingriff mit dem Injektorhauptkörper gebracht. Dabei wird ausgenutzt, dass während des Spritzvorgangs der eingespritzte Kunststoff mit einer sehr hohen Geschwindigkeit in eine Spritzgussform eintritt und somit auf die Flügel treffen kann, so dass diese, welche sich noch im Eingriff mit dem Injektorhauptkörper befinden, durch den eingespritzten Kunststoff umgebogen werden und außer Eingriff mit dem Injektorhauptkörper gelangen.
  • Gemäß einem weiteren bevorzugten Verfahrensschritt wird eine zwischen der ersten und zweiten Leiterbahn befindliche mechanische Verbindung vor dem Umspritzen getrennt. Die mechanische Verbindung wird vorzugsweise ähnlich wie die Flügel in einem Stanzschritt aus einem Blechmaterial oder dgl. gestanzt. Die mechanische Trennung erfolgt vorzugsweise vor einem Einlegen der Bauteile in eine Spritzgussform mit einem Werkzeug. Alternativ kann die mechanische Verbindung auch so ausgeführt sein, dass durch den Vorgang des Umspritzens mit Kunststoff der eingespritzte Kunststoff auf die mechanische Verbindung trifft und diese mechanische Verbindung unterbricht. Hier kann beispielsweise eine Sollbruchstelle an der mechanischen Verbindung vorgesehen sein, welche dann durch den eingespritzten Kunststoff gebrochen wird.
  • Figurenliste
  • Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
    • 1 eine schematische Seitenansicht eines Injektors gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    • 2 eine schematische, perspektivische Teilansicht des Injektors von 1 ohne Kunststoffumspritzung aus einer ersten Richtung,
    • 3 eine schematische, perspektivische Teilansicht des Injektors von 1 ohne Kunststoffumspritzung aus einer zweiten Richtung,
    • 4 eine schematische Draufsicht der Leiterbahnen aus den 2 und 3,
    • 5 eine schematische, perspektivische Ansicht einer Leiterbahn einer Stromversorgung eines Injektors gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    • 6 eine schematische Schnittansicht der Leiterbahn von 5,
    • 7 eine schematische Schnittansicht einer Leiterbahn einer Stromversorgung eines Injektors gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    • 8 eine schematische Schnittansicht einer Leiterbahn einer Stromversorgung eines Injektors gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
    • 9 eine schematische Teilansicht einer Stromversorgung eines Injektors gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
  • Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 ein Injektor 1 gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben.
  • Der Injektor 1 ist ein Kraftstoffinjektor zur Einspritzung eines Kraftstoffs direkt in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine.
  • Der Injektor 1 umfasst einen Aktor 2, welcher in diesem Ausführungsbeispiel ein Magnetaktor mit einer Spule und einem Anker ist. Wie schematisch in 1 angedeutet, ist der Injektor 1 in Axialrichtung X-X länglich ausgebildet. Der Injektor 1 umfasst an einem ersten Ende 6 eine Kraftstoffzuführung und an einem zweiten Ende 7 eine Einspritzseite. Einspritzender Kraftstoff ist in 1 schematisch durch die gestrichelten Linien 18 dargestellt.
  • Der Injektor 1 umfasst ferner einen Injektorhauptkörper 4, welcher bauartbedingt durch die Verwendung in unterschiedlichen Brennkraftmaschinen eine unterschiedliche Länge in Axialrichtung X-X aufweisen kann.
  • Der Injektor 1 umfasst ferner eine Stromversorgung 3, welche einen Stecker 30 und eine erste Leiterbahn 31 sowie eine zweite Leiterbahn 32 aufweist (vgl. 2).
  • Wie aus 1 und 2 ersichtlich ist, verlaufen die beiden Leiterbahnen 31, 32 im Wesentlichen parallel zueinander sowie parallel zum Injektorhauptkörper 4. Die beiden Leiterbahnen 31, 32 stellen dabei die elektrische Verbindung zwischen dem Stecker 30 und dem Aktor 2 bereit.
  • In 1 ist gestrichelt die noch nicht erstellte Kunststoffumspritzung 5 dargestellt. 1 zeigt dabei den Zustand vor der Kunststoffumspritzung, wobei die erste und zweite Leiterbahn 31, 32 mittels mehrerer erster Flügel 33 und mehrerer zweiter Flügel 34 am Injektorhauptkörper 4 befestigt ist. Wie aus 1 ersichtlich ist, sind die ersten Flügel 33 umklappbar und gegenüber der ersten Leiterbahn 31 um 90° umgeklappt. 2 zeigt dabei nochmals den Zustand des ersten Flügels 33 in der 90° umgeklappten Position. Der zweite Flügel 34 an der zweiten Leiterbahn 32 befindet sich dabei noch in der nicht umgeklappten Ausgangsposition, in welcher die Flügel parallel zu den Leiterbahnen sind.
  • Wie weiter insbesondere aus 2 ersichtlich ist, weisen die Flügel 33, 34 jeweils Bogenabschnitte 35 auf. Die Bogenabschnitte 35 dienen dann in dem um 90° umgeklappten Zustand der Flügel 33, 34 zur sicheren Fixierung an dem Injektorhauptkörper 4, welcher im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist.
  • Somit werden die erste und zweite Leiterbahn 31, 32 durch 90° umklappen der ersten und zweiten Flügel 33, 34 am Injektorhauptkörper 4 fixiert. In Abhängigkeit einer axialen Länge des Injektorhauptkörpers 4 sind dabei mehrere erste und zweite Flügel 33, 34 vorgesehen.
  • Die erste und zweite Leiterbahn 31, 32 können dabei mit dem Aktor 2 mittels einer Steckverbindung oder einer Schweißverbindung oder einer Lötverbindung oder dgl. fixiert werden.
  • Wie in 1 in gestrichelter Weise eingezeichnet, ist die Kunststoffumspritzung 5 dieses Ausführungsbeispiels derart ausgebildet, dass sowohl die Stromversorgung 3 als auch der Injektorhauptkörper 4 vollständig von Kunststoff umschlossen ist. Zu der Darstellung in 1 sei dabei angemerkt, dass nach der Herstellung der Umspritzung 5 die Flügel 33, 34 nicht in der im 90° umgeklappten Fixierposition vorgesehen sind, sondern aus der Fixierposition heraus umgebogen werden, so dass kein direkter Kontakt zwischen den Flügeln 33 und 34 sowie dem Injektorhauptkörper 4 vorhanden ist, um einen elektrischen Kurzschluss zu verhindern. Dieses Umbiegen der ersten und zweiten Flügel 33, 34 aus der Fixierposition in die zu der ersten und zweiten Leiterbahn 31, 32 parallelen Position kann dabei manuell erfolgen oder auch durch die Wucht des eingespritzten Kunststoffes, welcher so auf die Flügel 33, 34 gerichtet wird, dass diese aus der 90° umgeklappten Fixierposition herausgebogen werden und insbesondere in die zu den ersten und zweiten Leiterbahnen 31, 32 parallele Position umgebogen werden.
  • Wie aus 1 und 2 deutlich wird, ist beim erfindungsgemäßen Injektor somit nicht mehr eine Vorumspritzung aus Kunststoff für die Stromversorgung 3 notwendig, sondern der Injektor kann eine einzige Kunststoffumspritzung 5 aufweisen, welcher einerseits sowohl die Fixierung der Stromversorgung 3 am Injektorhauptkörper 4 realisiert als auch die elektrische Trennung zwischen der Stromversorgung 3 und dem Injektorhauptkörper 4 bereitstellt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des Injektors 1 wird dabei derart ausgeführt, dass in einem ersten Schritt der Injektorhauptkörper 4 sowie separat die Stromversorgung 3 bereitgestellt wird. Anschließend wird die Stromversorgung 3 am Injektorhauptkörper 4 fixiert, was durch Umbiegen der ersten und zweiten Flügel 33, 34 um 90° in die in 1 bzw. 2 und 3 gezeigte Position ermöglicht wird. In den 2 und 3 ist dabei der erste Flügel 33 um 90° umgebogen und der zweite Flügel 34 ist noch in der Ausgangsposition parallel zur ersten und zweiten Leiterbahn 31, 32. Zur vollständigen Fixierung der Stromversorgung 3 am Injektorhauptkörper 4 wird auch noch der zweite Flügel 34 um 90° entsprechend dem ersten Flügel 33 umgebogen. 4 zeigt nochmals die beiden Positionen des ersten und zweiten Flügels 33, 34 aus der Draufsicht.
  • Eine elektrische Verbindung der ersten und zweiten Leiterbahnen 31, 32 mit dem Aktor 2 kann dabei durch Stecken oder Schweißen oder Löten oder dgl. erfolgen.
  • Anschließend wird das Vorprodukt, umfassend den Injektorhauptkörper 4 und die Stromversorgung 3 in eine Spritzgussform eingelegt. Damit kein elektrischer Kurzschluss entsteht, müssen die ersten und zweiten Flügel 33, 34 von der Fixierposition, in welcher sie um 90° gegenüber den ersten und zweiten Leiterbahnen 31, 32 umgebogen sind, weggebogen werden, vorzugsweise in die Ausgangsposition parallel zur ersten und zweiten Leiterbahn. Dies kann einerseits manuell vor dem Ausführen des Umspritzens ausgeführt werden.
    In 2 ist dabei schematisch ein Werkzeug 10 vorgesehen, welches für den Umbiegevorgang des Flügels 33 in Axialrichtung X-X des Injektors bewegt wird, was in 2 durch den Pfeil angedeutet ist. Alternativ wird die Spritzgussform derart ausgelegt, dass das eingespritzte Kunststoffmedium so auf die ersten und zweiten Flügel 33, 34 trifft, dass diese aus der 90°-Fixierposition weggebogen werden derart, dass kein direkter Kontakt zwischen den Flügeln 33, 34 und dem Injektorhauptkörper 4 mehr besteht. Nach dem Aushärten der Kunststoffumspritzung 5 kann dann der Injektor 1 aus der Spritzgussform entnommen werden. Um Korrosionen an der Stromversorgung 3 und insbesondere auch an der elektrischen Verbindung zwischen der Stromversorgung 3 und dem Aktor 2 zu vermeiden wird vorzugsweise ein Großteil des Injektors 1 mit dem Kunststoff umspritzt.
  • Es sei jedoch angemerkt, dass es auch möglich ist, dass nur eine Teilumspritzung des Injektors erfolgt, beispielsweise bis zu einer Hälfte des Injektorhauptkörpers 4 in radialer Richtung. Bevorzugt liegen jedoch keine Teilbereiche der Stromversorgung 3 frei, um eine Korrosion zu vermeiden.
  • Im ersten Ausführungsbeispiel ist ein Querschnitt der ersten und zweiten Leiterbahn 31, 32 rechteckig gewählt. Dies gibt eine gewisse Stabilität bei dem Spritzvorgang, so dass die gewünschten Positionen der ersten und zweiten Leiterbahnen 31, 32 problemlos während des Spritzvorgangs eingehalten werden können und keine Beschädigung der Leiterbahnen auftritt.
  • 5 zeigt eine alternative Ausgestaltung des Injektors 1 mit einer Alternative hinsichtlich einer Geometrie der Leiterbahnen. Wie in 5 gezeigt, weist die erste Leiterbahn 31 einen 90°-Verwindungsbereich 8 auf, in welchem die erste Leiterbahn 31 um 90° gedreht wurde. Durch dieses Verbinden der ersten Leiterbahn 8, kann dann, wie in 5 schematisch durch die Pfeile 9 angedeutet, welche eine Einspritzrichtung des eingespritzten Kunststoffs für die Kunststoffumspritzung 5 zeigen, ein deutlich reduzierter Widerstand der ersten Leiterbahn 31 gegenüber dem eingespritzten Kunststoff erreicht werden. Somit kann durch gezieltes Tordieren der ersten Leiterbahn 31 am 90°-Verwindungsbereich 8 ein Flächenträgheitsmoment gegen die Strömungskräfte des eingespritzten Kunststoffs maximiert werden. 6 zeigt nochmals in Schnittansicht die Geometrie der um 90° verwundenen ersten Leiterbahn 31.
  • Es sei angemerkt, dass die nicht gezeigte zweite Leiterbahn 32 in gleicher Weise wie die in den 5 und 6 gezeigte erste Leiterbahn 31 um 90° verwunden ist.
  • Die 7 und 8 zeigen alternative Querschnitte der ersten und zweiten Leiterbahn, jeweils am Beispiel der ersten Leiterbahn 31. Im in 7 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel weisen die Leiterbahnen eine V-Form auf. Im in 8 gezeigten vierten Ausführungsbeispiel weisen die Leiterbahnen einen U-Querschnitt auf. Die U-Schenkel sind dabei möglichst kurz gewählt, vorzugsweise kleiner als die Hälfte des Basisbereichs des U-Querschnitts.
  • 9 zeigt eine fünfte Ausführungsform, in welcher die ersten und zweiten Leiterbahnen 31, 32 durch eine mechanische Verbindung 36 miteinander verbunden sind. Die mechanische Verbindung 36 kann beispielsweise gleichzeitig mit dem Ausstanzen der ersten und zweiten Leiterbahnen 31, 32 aus einem Blechmaterial oder dgl. hergestellt werden. Selbstverständlich muss die mechanische Verbindung 36 vor dem Umspritzvorgang getrennt werden, um einen elektrischen Kurzschluss zwischen der ersten und zweiten Leiterbahn 31, 32 zu vermeiden. Das Trennen der mechanischen Verbindung 36 kann manuell erfolgen oder es ist eine Sollbruchstelle 37 an der mechanischen Verbindung 36 vorgesehen, welche durch den Druck des eingespritzten Kunststoffes während des Einspritzvorganges gebrochen wird, so dass keine elektrische Verbindung mehr zwischen der ersten und zweiten Leiterbahn über die mechanische Verbindung 36 vorhanden ist.
  • Ansonsten entsprechen die in den 7 bis 9 gezeigten Ausführungsbeispiele den vorhergehenden Ausführungsbeispielen, so dass auf die dort gegebene Beschreibung verwiesen werden kann.
  • Wie aus den beschriebenen Ausführungsbeispielen deutlich wurde, kann somit ein Injektor 1 bereitgestellt werden, welcher keine Vorumspritzung einer Stromversorgung aufweist. Trotzdem kann durch Flügel und/oder geometrische Ausgestaltung der ersten und zweiten Leiterbahn 31, 32, beispielsweise durch die 90°-Verwindungsbereiche 8 und/oder verschiedene Querschnitte eine ausreichende Stabilität der Leiterbahnen vor einem Spritzvorgang zur Herstellung der Kunststoffumspritzung 5 erreicht werden, so dass kein Schutz wie im Stand der Technik durch die Vorumspritzung für die Stromversorgung notwendig ist. Dadurch kann der Injektor 1, welcher ein Massenbauteil ist, sehr kostengünstig bereitgestellt werden.

Claims (16)

  1. Injektor zum Einbringen eines Fluids, umfassend: - einen Aktor (2) zur Betätigung des Injektors, - eine Stromversorgung (3) mit wenigstens einer ersten Leiterbahn (31) und einer zweiten Leiterbahn (32), - einen länglichen Injektorhauptkörper (4), - wobei die erste Leiterbahn (31) und die zweite Leiterbahn (32) außen am Injektorhauptkörper (4) geführt sind und mit dem Aktor (2) elektrisch verbunden sind, und - eine Kunststoffumspritzung (5), welche die erste Leiterbahn (31) und die zweite Leiterbahn (32) am Injektorhauptkörper (4) ohne Vorumspritzung fixiert und die erste und zweite Leiterbahn (31, 32) fluiddicht und elektrisch isolierend umschließt.
  2. Injektor nach Anspruch 1, wobei die ersten und zweiten Leiterbahnen (31, 32) im Wesentlichen parallel zueinander geführt sind und wobei jede Leiterbahn (31, 32) wenigstens einen umklappbaren, seitlichen Flügel (33, 34) aufweist, wobei die Flügel (33, 34) jeweils an der von der anderen Leiterbahn abgewandten Seite an den Leiterbahnen (31, 32) angeordnet sind.
  3. Injektor nach Anspruch 2, wobei jede Leiterbahn (31, 32) mehrere Flügel (33, 34) aufweist.
  4. Injektor nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Flügel (33, 34) einen Bogenabschnitt (35) an ihrer zum Injektorhauptkörper (4) gerichteten Seite aufweisen.
  5. Injektor nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Flügel (33, 34) im mit der Kunststoffumspritzung (5) umspritzten Zustand im Wesentlichen parallel zu den Leiterbahnen (31, 32) angeordnet sind.
  6. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Leiterbahn (31) und/oder die zweite Leiterbahn (32) wenigstens an einer Stelle einen Verwindungsbereich (8), insbesondere einen 90°-Verwindungsbereich, aufweist.
  7. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leiterbahnen (31, 32) einen viereckigen, insbesondere rechteckigen, Querschnitt aufweisen oder einen V-förmigen Querschnitt aufweisen oder einen U-förmigen Querschnitt aufweisen.
  8. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Aktor (2) ein Magnetaktor ist.
  9. Verfahren zur Herstellung eines Injektors (1) zum Einbringen eines Fluids, umfassend die Schritte: - Bereitstellen eines Injektorhauptkörpers (4) mit einem Aktor (2) und einer Stromversorgung (3) mit wenigstens einer ersten Leiterbahn (31) und einer zweiten Leiterbahn (32), - Anordnen der Stromversorgung (3) an einer Außenseite des Injektorhauptkörpers (4), - elektrisches Verbinden der ersten und zweiten Leiterbahn (31, 32) mit dem Aktor, und - Umspritzen der Stromversorgung (3) und des Injektorkörpers (4) mit einem Kunststoff ohne vorhergehende Vorumspritzung, um die Stromversorgung (3) am Injektorkörper (4) zu fixieren und die erste und zweite Leiterbahn (31, 32) fluiddicht und elektrisch isolierend zu umschließen.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die erste und zweite Leiterbahn (31, 32) jeweils wenigstens einen umklappbaren Flügel (33, 34) aufweist, um in einer Fixierposition der Flügel (33, 34), die nicht parallel zu den Leiterbahnen (31, 32) ist, die erste und zweite Leiterbahn (31, 32) am Injektorkörper (4) zu fixieren, und wobei die Flügel (33, 34) vor dem Schritt des Umspritzens mit Kunststoff in eine Position umgebogen werden, in welcher die Flügel (33, 34) außer Eingriff mit dem Injektorhauptkörper (4) sind.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Flügel (33, 34) vor dem Umspritzen in eine Position außer Eingriff mit dem Injektorhauptkörper (4) umgeklappt werden, welche im Wesentlichen parallel zur ersten und zweiten Leiterbahn (31, 32) ist.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei ein Werkzeug (10) zum Zurückbiegen der Flügel eine axiale Bewegung in Axialrichtung (X-X) des Injektors ausführt.
  13. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei ein Werkzeug zum Zurückbiegen der Flügel (33, 34) eine rotatorische Bewegung ausführt.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei die in der Fixierposition befindlichen Flügel (33, 34) im Schritt des Umspritzens durch den Druck des einzuspritzenden Kunststoffs in die Position außer Eingriff mit dem Injektorkörper (4) gebracht werden.
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 14, wobei zwischen der ersten und zweiten Leiterbahn (31, 32) eine mechanische Verbindung (36) vorgesehen ist, welche vor dem Umspritzen getrennt wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die mechanische Verbindung (36) im Schritt des Umspritzens mechanisch durch den Druck des einzuspritzenden Kunststoffs getrennt wird.
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