DE19921539A1 - Stecker für eine Kraftstoffpumpe eines Kraftfahrzeuges - Google Patents
Stecker für eine Kraftstoffpumpe eines KraftfahrzeugesInfo
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Abstract
Stecker für Kraftstoffpumpen von Kraftfahrzeugen werden vom Kraftstoff umspült. Neben den Anschlüssen für die elektrischen Zuleitungen sind derartige Stecker mit weiteren elektrischen Bauelementen kontaktiert. Aggressive Bestandteile in Kraftstoffen greifen die Verbindungsstellen des Steckers mit den elektrischen Bauelementen an, so daß es zu einem Ausfall der Kraftstoffpumpe kommen kann. Der neue Stecker soll Verbindungsstellen aufweisen, die nicht mehr vom Kraftstoff angegriffen werden. DOLLAR A Durch Umspritzen von Teilen des Steckers mit Kunststoff sind die Verbindungsstellen wirksam gegen einen Kraftstoffangriff geschützt. Ausnehmungen in der Kunststoffumspritzung ermöglichen, daß Teile des Steckers weiterhin vom Kraftstoff zur Kühlung umspült werden, während die gefährdeten Bereiche des Steckers vom Kraftstoff getrennt sind.
Description
Die Erfindung betrifft einen Stecker für eine Kraftstoffpumpe eines Kraft
fahrzeugs, zur Kontaktierung der Kraftstoffpumpe mit den elektrischen
Zuleitungen. Derartige Kraftstoffpumpen werden in der Regel in dem
Kraftstoffbehälter des Kraftfahrzeuges angeordnet, um den Kraftstoff aus
dem Kraftstoffbehälter zur Brennkraftmaschine zu fördern.
Bekannte Kraftstoffpumpen besitzen eine oder zwei Pumpstufen, die von
einem Elektromotor angetrieben werden. Die bekannten Kraftstoffpumpen
sind dabei so aufgebaut, daß in ein Baulager der Kraftstoffpumpe die
Pumpstufe am unteren Ende angeordnet ist. An die Pumpstufe schließt
sich ein Elektromotor an und ein Lagerschild mit dem außerhalb des Ge
häuses der Kraftstoffpumpe angeordneten Stecker bildet den oberen Ab
schluß der Kraftstoffpumpe. Der Stecker umfasst neben den Kontaktstif
ten für die Steckverbindung und den Anschlüssen für den Elektromotor
einen Masseanschluß, Induktivitäten und Kapazitäten zur Entstörung so
wie Kohlebürsten für den Elektromotor. Die in separaten Aufnahmen des
Lagerschildes angeordneten Kohlebürsten stehen über je eine Litze mit
dem Stecker in Kontakt. Die einzelnen Bestandteile des Steckers sind
entweder durch Steckverbindungen, Schweiß- oder Lötstellen miteinander
verbunden. Aufgrund der Anordnung der Kraftstoffpumpe im Kraftstoffbe
hälter wird der Stecker vom Kraftstoff umspült. Kraftstoffe sind aggressive
Medien, die die Verbindungsstellen des Steckers angreifen. Insbesondere
wenn der Kraftstoff Methanol oder Ethanol enthält, werden die Verbin
dungsstellen derart angegriffen, daß sie langfristig zerstört werden und es
damit zum Ausfall der Kraftstoffpumpe kommt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stecker für eine in einem
Kraftstoffbehälter angeordnete Kraftstoffpumpe zu schaffen, dessen Le
bensdauer unabhängig von dem verwendeten Kraftstoff ist: Ein derartiger
Stecker soll einfach und kostengünstig herzustellen sein.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1
gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen be
schrieben.
Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß Teile des Steckers, insbesondere
die Verbindungsstellen mit Kunststoff umspritzt sind. Dadurch wird er
reicht, daß die Verbindungsstellen nicht mehr mit dem Kraftstoff in Kontakt
kommen und damit vor der langfristigen Zerstörung durch die aggressiven
Bestandteile des Kraftstoffs geschützt sind. Der Vorteil des erfindungsge
mäßen Steckers besteht darin, daß das Umspritzen mit Kunststoff sehr
kostengünstig ist und somit ohne großen Aufwand ein wirksamer Schutz
des Steckers erreicht wird.
Es ist vorteilhaft, nur einzelne Bereiche des Steckers zu umspritzen. In
Folge dessen wird der Materialeinsatz beim Umspritzen reduziert. Da
durch wird das Volumen des Steckers nicht unnötig vergrößert, so daß der
Stecker relativ klein baut. Des weiteren lassen sich die Vorteile eines
kraftstoffumspülten Steckers nutzen. So ist es günstig, die Induktivitäten
nicht zu umspritzen. Durch das Umspülen mit Kraftstoff wird so beim Be
trieb der Kraftstoffpumpe eine übermäßige Erwärmung der Induktivitäten
verhindert.
Ebenso muß der Kondensator nicht umspritzt werden, da er bereits über
eine kraftstoffbeständige Ummantelung verfügt. In einer anderen vorteil
haften Ausgestaltung ist der Kondensator umspritzt. Das ermöglicht den
Einsatz eines nicht ummantelten und damit billigeren Kondensators. Der
erfindungsgemäße Stecker ist in Folge dessen kostengünstig herstellbar.
Die Litzen der Kohlebürsten sind mit dem Stecker verschweißt. Zum
Schutz der Verbindungsstellen sind diese und ein Teil der Litzen ebenfalls
mit Kunststoff umspritzt. Während des Spritzvorgangs wird der Kunststoff
mit sehr hohem Druck beaufschlagt, um zu gewährleisten, daß der für
diesen Vorgang fließfähig gemachte Kunststoff das gesamte Spritzwerk
zeug ausfüllt und somit eine hohe Abbildegenauigkeit erreicht wird. Durch
den unter hohem Druck stehenden Kunststoff besteht jedoch die Gefahr,
daß dieser in die Litze eindringt. Durch den eingedrungenen und erhärte
ten Kunststoff können sich zwischen den einzelnen Drähten der Litze
scharfe Kanten bilden. Dadurch entsteht ein genauer Biegepunkt, so daß
es bei Dauerbeanspruchung der Litze auf Biegung zum Durchtrennen der
einzelnen Drähte kommt. Diese Schädigung der Litze kann bis zum Bruch
der Litze führen. Diese Gefahr wird vorteilhaft dadurch vermieden, daß die
Litze in dem zu umspritzenden Bereich mechanisch verdichtet wird. Mit
dieser Verdichtung wird eine Verringerung der Hohlräume zwischen den
Drähten der Litze erreicht, so daß kein Kunststoff eindringen kann.
In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung lassen sich die Litzen auch
ohne mechanische Verdichtung umspritzen, wenn die Litzen im Bereich
der Kante des Kunststoffs von einem kraftstoffbeständigem Dichtelement
umgeben sind. Dieses Dichtelement kann beispielsweise eine Metallhülse
sein.
Überraschenderweise wurde jedoch gefunden, daß es ausreichend ist, die
Litzen auch ohne mechanische Verdichtung oder Dichtelement zu um
spritzen, da die Litze hauptsächlich nur während der Montage bewegt wird
und über die Lebensdauer der Kraftstoffpumpe nur eine geringe Beweg
lichkeit aufgrund des Verschleißes mit dem damit verbundenen Nachstel
len der Kohlebürsten erforderlich ist.
Als besonders vorteilhaft hat sich der Einsatz von Polyoxymethylen als
Kunststoff für das Umspritzen herausgestellt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der umspritzte Kunststoff
derart ausgebildet, daß er Formelemente aufweist. Diese Formelemente
können Rast- und Verbindungselemente oder Dichtflächen der Steckver
bindung aber auch Halteelemente sein. Mittels dieser Formelemente ist
zudem eine automatische Montage des Steckers mit dem Lagerschild
möglich.
In vorteilhafter Weise ist der Massekontakt eine Metallfeder, die an ihrer
Verbindungsstelle mit dem Stecker ebenfalls mit Kunststoff umspritzt ist.
An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert. Dabei
zeigen die Figuren in:
Fig. 1 einen Stecker einer Kraftstoffpumpe ohne Umspritzung,
Fig. 2 einen Stecker einer Kraftstoffpumpe mit Umspritzung,
Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Lagerschild mit dem Stecker einer
Kraftstoffpumpe.
Der in Fig. 1 dargestellte Stecker 1 besteht aus zwei Kontaktstiften 2,
zwei auf jeweils einem Kontaktstift 2 aufgeschweißten Spulen 3 und über
Kupferlitzen 4 mit den Kontaktstiften 2 verbundenen Kohlebürsten 5. Die
Kupferlitzen 4 sind ebenfalls mit den Kontaktstiften 2 verschweißt. Des
weiteren ist ein nicht ummantelter Kondensator 6 am Stecker 1 ange
schweißt. Zur besseren Handhabung des Steckers 1 während der Her
stellung sind die Kontaktstifte 2 an ihrem unteren Ende durch einen Steg 7
verbunden. An einem der Kontaktstifte 2 ist eine Metallfeder als Masse
kontakt 8 angeschweißt.
In Fig. 2 sind Teile der Kontaktstifte 2, der Spulen 3, der Kupferlitzen 4,
der Metallfeder 8 und der Kondensator 6 des Steckers 1 aus Fig. 1 mit
Kunststoff umspritzt, wobei als Kunststoff POM 9 eingesetzt wird. Es ist
deutlich zu sehen, daß alle Verbindungsstellen mit POM 9 umspritzt und
somit wirksam gegen einen Kraftstoffangriff geschützt sind. Im Bereich der
Spulen 3 sind im POM 9 Ausnehmungen derart angeordnet, daß die Win
dungen der Spulen 3 freiliegen. Somit können die Windungen für die
Kühlung der Spulen 3 weiterhin vom Kraftstoff umspült werden. Nach dem
Umspritzen wird der Steg 7 zwischen den Kontaktstiften 2 durchtrennt, so
daß beide Kontaktstifte 2 elektrisch gegeneinander isoliert sind.
Fig. 3 zeigt ein Lagerschild 10 einer Kraftstoffpumpe einen mit einem
Auslaß 12 für den zu fördernden Kraftstoff. Der Stecker 1 ist im montierten
Zustand auf das Lageschild 10 aufgesteckt. Die Metallfeder 8 liegt am
Rand des Lagerschildes 10 an. Bei der Montage des Lagerschildes 10 mit
dem metallischen Gehäuse der Kraftstoffpumpe wird so der Massekontakt
hergestellt. Die Kohlebürsten 5 sind in Aufnahmen 11 des Lagerschildes
10 derart beweglich gelagert, daß sie sich bei Verschleiß durch den nicht
dargestellten, unter dem Lagerschild 10 angeordneten Elektromotor, nach
unten bewegen können.
Claims (12)
1. Stecker für eine in einem Kraftstoffbehälter eines Kraftfahrzeugs ange
ordnete Kraftstoffpumpe, bestehend aus Kontaktstiften, elektrischen Bau
elementen, die über Verbindungsstellen mit den Kontaktstiften verbunden
sind, dadurch gekennzeichnet, daß Teile des Steckers (1) mit Kunststoff
(9) umspritzt sind.
2. Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbin
dungsstellen der elektrischen Bauelemente (3, 4, 6, 8) mit Kunststoff (9)
umspritzt sind.
3. Stecker nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kunststoff (9) ein Polyoxymethylen ist.
4. Stecker nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Bauelemente Spulen (3), Litzen (4), ein Kondensator (6) und ein Masse
kontakt (8) sind.
5. Stecker nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den
Kunststoff (9) Ausnehmungen derart angeordnet sind, daß die Spulen (3)
im Bereich ihrer Windungen freiliegen.
6. Stecker nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lit
zen (4) ohne Vorbehandlung umspritzt sind.
7. Stecker nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lit
zen (4) vor dem Umspritzen im Bereich der Umspritzung mechanisch ver
dichtet sind.
8. Stecker nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß um die
Litzen (4) im Bereich der Umspritzung ein Dichtelement angeordnet ist.
9. Stecker nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichte
lement ein Schrumpfschlauch ist.
10. Stecker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Masse
kontakt (8) eine Metallfeder ist.
11. Stecker nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kondensator (6) vollständig umspritzt ist.
12. Stecker nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kon
densator (6) vor dem Umspritzen nicht ummantelt ist.
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