DE19921539A1 - Stecker für eine Kraftstoffpumpe eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

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.