ANORDNUNG ZUR DICHTEN DURCHFÜHRUNG EINES LEITERS DURCH DIE WAND EINES GEHÄUSES

Beschreibung

Stand der Technik

[0001] Eine Anordnung ist zur dichten Durchführung eines Leiters durch die Wand eines Gehäuses durch die DE-A-28 45 139 bekannt. Dort sind innerhalb eines kraftstoffgefüllten Innenraumes einer Kraftstoffeinspritzpumpe elektrische Stellorgane und Winkel- und Weggeber vorgesehen, deren Anschlüsse aus dem kraftstoffgefüllten Innenraum hinaus zu einem Steuergerätführen. Die Anschlüsse der elektrischen Bauelemente werden dabei zu einem Durchbruch in der Wand des Gehäuses der Kraftstoffeinspritzpumpe geführt, wobei der Durchbruch durch eine Verschlußplatte abgeschlossen wird, die dicht auf ein im Gehäuse gelagerten Ringdichtung gepreßt wird. Die Anschlüsse der Bauelemente werden durch Bohrungen in dieser Verschlußplatte nach außen geführt zu Anschlußstiften eines Steckkontakts. Die Abdichtung der Durchführung und die Befestigung erfolgt durch Einlöten oder Einbetten in Vergußmasse in den Bohrungen der Zwischenplatte. Diese Anordnung ist recht aufwendig und schwierig in der Montage zu handhaben. Während bei dem Stand der Technik die elektrischen Bauteile ortsfest untergebracht sind, ergibt sich darüber hinaus eine Schwierigkeit dann, wenn ein Bauteil ortsbeweglich untergebracht ist. Starre zur Anschlußstelle an der Verschlußplatte führende Leiterverbindungen sind dann nicht mehr verwendbar. Weiterhin ist von Nachteil, daß sämtliche Kontaktierungsstellen sowohl zwischen dem elektrischen Bauteil und dem weiterführenden Leiter und dem Leiter der Verbindung zu den außenliegenden Steckstiften dem Kraftstoff ausgesetzt sind.

[0002] Durch die EP-A-375 271 ist eine Anordnung zur dichten Durchführung eines Leiters durch die Wand eines Gehäuses gemäß der Gattung der Patentansprüche 1 und bekannt. Dort ist als Leiterbahnträger eine feste Platte vorgesehen, die eine Gehäuseöffnung überragt und zwischen zwei Dichtungen und den die Gehäuse umgebenden Stirnseiten der Gehäusewände und einem Deckel, eingespannt ist zum dichten Verschluß der Gehäuseöffnung. Mit den auf dieser festen Platte angeordneten Leiterbahnen sind innerhalb des Gehäuses und außerhalb des Gehäuses Kontaktierungen für Anschlußdrähte vorgesehen. Die Innerhalb des Gehäuses liegenden Anschlußdrähte führen geradlinig zu einem innerhalb des Gehäuses angeordneten elektrischen Gerät

[0003] Diese Anordnung hat den Nachteil, daß für die elektrische Verbindung zum innerhalb des Gehäuse liegenden elektrischen Gerät oder Bauteil übliche Anschlußdrähte verwendet werden, die zwar biegsam sind aber bei einem sich innerhalb des Gehäuses bewegenden Gerätes die Gefahr implizieren, daß aufgrund häufiger Wechselbiegungen die Drähte brechen. Somit ist diese bekannte Veranordnung dann nicht geeignet, wenn das innerhalb des Gehäuses befindliche Gerät oder Bauteil insbesondere betriebsbedingt ortsveränderlich angeordnet ist.

Vorteile der Erfindung

[0004] Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß nicht nur eine biegsame sondern eine elastische Verbindung zum ortsveränderlichen elektrischen Bauteil hergestellt wird. Damit ist gewährleistet, daß eine langlebige, sichere Verbindung bei häufigen Änderungen der Lage des elektrischen Bauteils erhalten bleibt und die elektrische Funktion der mit dem elektrischen Bauteil verbundenen Einrichtung gesichert ist.

[0005] Nach innen ins Pumpeninnere sich ein Trägerfolienstreifen oder -schwanz fort zur flexiblen Kontaktierung mit dem ortsveränderlichen elektrischen Bauteil und nach außen setzt sich die Trägerfolie mit einem Fortsatz fort zur Kontaktierung mit anderen elektrischen Bauteilen, wie z. B. einem elektrischen Steuergerät.

Zeichnung

[0006] Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Schnitt durch eine Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe, bei der die erfindungsgemäße Anordnung zur Anwendung kommen kann, Figur 2 einen Teilschnitt durch die Kraftstoffeinspritzpumpe nach Figur 1, mit einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, Figur 3 einen Schnitt durch den Schnitt von Figur 2 gemäß Linie III-III, und Figur 4 eine zweite Ausführungsform der Erfindung mit auf eine Trägerfolie beidseitig aufvulkanisierter Gummidichtung, die als Gummidichtung weitergeführt die Form der Dichtfläche zwischen Verschlußplatte und Gehäuseöffnung einnimmt,

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

[0007] Figur 1 zeigt eine Kraftstoffeinspritzpumpe der Verteilerbauart für Dieselbrennkraftmaschinen. Im Gehäuse 10 ist eine Antriebswelle 11 gelagert, die mit einer quer zur Achse der Antriebswelle angeordneten Hubscheibe 12 gekoppelt ist Diese wird durch eine Feder 18 auf Rollen 16 gehalten, auf denen sie bei der Rotation der Antriebswelle abläuft und neben der Drehbewegung auch eine hin- und hergehende Bewegung ausführt. Die Rollen 16 sind dabei in einem sich im Gehäuse abstützenden Rollenring 17 gehalten, der im Gehäuse zusätzlich durch einen Spritzversteller 33 verdrehbar ist, jedoch im wesentlichen ortsfest gehalten wird. Mit der Hubscheibe 12 ist ein Pumpenkolben 21 verbunden, der Drehrichtung mit der Hubscheibe gekoppelt eine entsprechende Drehund Hubbewegung ausführt. Der Pumpenkolben gleitet dicht in einer Zylinderbohrung 20 und schließt dort einen Pumpenarbeitsraum 23 stirnseitig ein. Dieser ist über einen Kraftstoffkanal 27 mit dem Pumpenrauminneren, dem Saugraum 28 verbunden, solange ein nicht weiter dargestelltes Magnetventil 22, von einem Steuergerät 38 gesteuert, den Kanal 27 geöffnet hält Das Öffnen des Kanals erfolgt beim Saughub des Pumpenkolbens zur Füllung des Pumpenarbeitsraumes und zu Teilen des Pumpenkolbenförderhubes zur Bestimmung der Kraftstoffeinspritzmenge und des Einspritzzeitpunktes. Der aus dem Pumpenarbeitsraum 23 vom Pumpenkolben 21 verdrängte Kraftstoff gelangt über einen Längskanal 25 im Pumpenkolben und eine mit diesem verbundene Verteilernut 31 zur jeweils einer Einspritzleitung 32, die über ein Druckventil 40 mit einem nicht weiter gezeigten Kraftstoffeinspritzventil verbunden ist. Die Einspritzleitungen 32 sind entsprechend der pro Pumpenkolbendrehung zu versorgenden Zahl von Einspritzventilen am Umfang der Zylinderbohrung 20 verteilt angeordnet, so daß bei jedem Pumpenkolben Förderhub eine andere Kraftstoffeinspritzleitung mit auf Hochdruck gebrachten Kraftstoff versorgt wird. Der Pumpeninnenraum wird durch eine Kraftstofförderpumpe 29 mit Kraftstoff gefüllt und auf einem Druck gehalten, der vorzugsweise drehzahlabhängig ist Entsprechend diesem drehzahlabhängigen Druck erfolgt die Verstellung des Rollenringes 17, mit der der Drehwinkel verändert wird, mit dem der Hub der Nockenscheibe 12 jeweils beginnt.

[0008] Zur Steuerung des Magnetventils 22 benötigt das Steuergerät 38 Informationen über die Relativstellung des Rollenringes bzw. über den Förderhubbeginn des Pumpenkolbens. Dazu ist einerseits auf der Antriebswelle 11 eine Segmentscheibe 34 aufgebracht, die sich synchron mit der Antriebswelle dreht und andererseits ist am Rollenring 17 der Stirnseite der Segmentscheibe gegenüberliegend ein Winkelsensor 37 angeordnet, der entsprechend den an ihm vorbeilaufenden Segmenten Steuersignale bildet, die er über eine Anschlußleitung 41 an das Steuergerät 38 weitergibt Wie man aus der Zeichnung auch erkennt, ist dieser Sensor im kraftstoffgefüllten Raum angeordnet.

[0009] Figur 2 zeigt nun einen Schnitt durch das anschließende, nicht geschnittene Gehäuseteil der Kraftstoffeinspritzpumpe nach Figur 1. Es ist dort wiederum der Winkelsensor 37 erkennbar, der im Rollenring 17 sitzt und radial nach außen durch eine Öffnung 42 in einen angrenzenden Raum 43 ragt. Dieser Raum ist durch eine Seitenwand 44 von einem Nachbarraum-45 getrennt, der unter atmosphärischem Luftdruck steht und das Schaltungsteil 46 des Steuergeräts 38 aufnimmt. Ein durch eine andere Seitenwand 48 des Raumes 43 abgeteilter Nachbarraum 49 kann kraftstoffgefüllt sein, wobei dieser Kraftstoff jedoch unter anderem Druck stehen kann als der im Raum 43.

[0010] Figur 3 zeigt einen Schnitt durch Figur 2 entlang der Linie III-III. Beide Figuren zeigen weiterhin eine Zwischenplatte 51, die an den eine Öffnung 47 des Raumes 43 bildenden Stirnseiten 53 der Seitenwände 44 urrd 48 sowie den der übrigen Begrenzungswänden der Räume 45 und 49 zur Anlage kommt. in diese Stirnseiten 53 sind untereinander verbundene Nuten 54 eingelassen, in die eine Formdichtung 56 eingelegt ist die der Abdichtung zwischen der Zwischenplatte 51 und den Stirnseiten 53 dient Auf der anderen Seite der Zwischenplatte 51 kommt ein Gehäusedeckel 58 zur Anlage, der als Verschlußteil des Einspritzpumpengehäuses dient und entsprechende den Stirnseiten 53 der Seitenwände und Gehäusewände gegenüberliegende Stirnseiten 60 aufweist. Auch diese Stirnseiten sind Nuten 61 eingelassen, in denen eine Formdichtung 63 liegt und die Zwischenplatte 51 von der anderen Seite her abdichtet

[0011] Die Zwischenplatte kann Durchgänge zwischen dem pumpenseitigen und dem verschlußteilseitigen Teil der Räume 45, 43 und 49 aufweisen. Diese Verbindungsquerschnitte sind hier nicht gezeigt. Zur Seite des Einspritzpumpengehäuses 10 ist auf die Zwischenplatte eine Leiterfolie 65 auflaminiert. Bei dieser Folie handelt es sich um eine Trägerfolie 64 aus Polyimid, auf der Leiterbahnen aus Kupfer aufgebracht sind, die vorzugsweise wiederum durch eine Deckfolie, die wiederum auch aus Polyimid bestehen kann, abgeschlossen sind und gegen eine Berührung mit dem Gehäuseteil elektrisch isoliert sind. Die Leiterfolie bzw. Trägerfolie ist unter der Handelsbezeichnung "Kapton"-Folie bekannt Diese Leiterfolie oder Trägerfolie von Leiterbahnen erstreckt sich über die gesamte die Räume 43, 45 und 49 verschließende Zwischenplatte. Im Raum 43 führt von der Folie ein Leiterfolienschwanz 66 ab, der z. B. durch Freischneiden aus dem übrigen Folienmaterial gebildet sein kann und nicht auf die Zwischenplatte auflaminiert wurde. Der Folienschwanz ist wie der Schnitt in Figur 3 zeigt umgebogen und mit den auf ihm befindlichen Leiterbahnen an dem Winkelsensor 37 kontaktiert und befestigt. Die Leiterfolie 65 ist sehr flexibel und aufgrund dieser Eigenschaften kann sich der Winkelsensor ohne Behinderung und ohne Beeinträchtigung der elektrischen Verbindung aus derdurchgezogenen Stellung in die gestrichelte Stellung bewegen.

[0012] Die Verbindung zwischen Winkelsensor 37 und den Leitern erfolgt im kraftstoffgefüllten Raum und die Weiterführung der Leiter aus diesem kraftstoffgefüllten Raum in den luftgefüllten Raum 45 auf der dicht durch die Gehäusefuge zwischen den Stirnseiten 60 und 53 geführte Trägerfolie. In dem luftgefüllten Raum 45 sind die Leiterbahnen der Trägerfolie mit Steckhülsen 68 kontaktiert bzw. verlötet und mit diesen wiederum die Anschlüsse 69 zum Schaltungstell - 46 verbunden, das in diesem luftgefüllten Raum angeordnet ist. Dadurch, daß die Leiter zwischen z. B. Winkelsensor und Steuergerät in Form von Leiterbahnen ausgeführt sind, haben diese eine in der Höhe sehr geringen Durchtrittsquerschnitt. Dies erlaubteine sehr einfache und dichte Durchführung der Anschlüsse durch die Gehäusewand 44 nach außen in den luftgefüllten Raum 45. Die Formdichtungen 56, 63 legen sich bündig an der Leiterfolie 65 an und schließen den Raum 43 dicht ab. Die Leiterfolie wird dabei durch die Zwischenplatte 51 gestützt, die wiederum im Außenbereich Stützpunkte für die Steckhülsen 68 bildet. Damit erhält man eine sehr einfach zu montierende Anordnung mit einer guten Flexibilität der Verbindung zwischen dem ortsveränderlichen Winkelgeberteil und der dichten Leiterdurchführung nach außen.

[0013] Statt der Ausgestaltung nach Figuren 2 und 3 mit einer Zwischenplatte 51 kann die Anordnung auch so ausgebildet werden, daß gemäß Figur 4 eine Formdichtung 157 verwendet wird, die die Gestalt der den kraftstofführenden Raum 43 umgrenzenden Stirnseite 53 aufweist und7nun zwischen die planen Stirnseiten 53 und 60 gelegt wird oder auch in die Formdichtung in ihrer Lage fixierende Ausnehmungen. Diese Formdichtung 157 besteht aus einem ringförmigen Grundkörper aus Trägerfolie in derselben Form wie die des Stirnflächenverlaufs und auf diese Trägerfolie ist beidseitig Dichtmaterial aufgebracht Zur Stabilisierung weist dieser Grundkörper einen Quersteg 71 auf, von dem der Leiterfolienschwanz 166 mit den Leiterbahnen 70 innerhalb der Umschließung des die Formdichtung 157 tragenden Teils der Trägerfolie 165 abführt Nach außen führt ein die Leiterbahnen tragender zwelter Trägerfolienschwanz 72 ab zu Kontaktierungsstellen 73, an denen z. B. die Verbindung mit den Steckhülsen 68 erfolgt Am Ende des Leiterfolienschwanzes 166 erfolgt die Kontaktierung mit dem Winkelsensor 37. Im Einbauzustand ist der die Formdichtung 157 überragende Trägerfolienschwanz 166 nach innen umgebogen, in der Art wie es in Figur 3 gezeigt ist und bleibt somit im Bereich des durch die Draufsicht auf die Formdichtung 157 gekennzeichneten Querschnittsfläche des kraftstoffgefüllten Raumes 43. Statt wie beschrieben kann aber auch die Trägerfolie lediglich aus einem Quersteg 71, mit den beiden Leiterfolienschwänzen 166 und 72 bestehen. In diesem Fall ist die Formdichtung 157 auf die Enden des Querstegs aufvulkanisiert und setzt sich nach außen zum Lelterfolienschwanz 72 fort, wie das dem Schnitt IV-IV entnehmbar ist. Diese Ausgestaltung bietet eine sehr einfach handbare Anordnung. Die Anschlußleitungen der elektrischen Bauelemente im kraftstoffgefüllten Raum können nun als einheitlicher Gegenstand montiert werden zusammen mit der den kraftstoffgefüllten Raum abdichtenden Formdichtung. Dies wird insbesondere durch die Verwendung von Trägerfolie mit Leiterbahnen ermöglicht, welche eine sehrwenig auftragend e Durchführung zwischen Gehäusewand und Deckel erlauben. Das Dichtmaterial ist dabei auf die Leiterfolie aufvulkanisiert.

Ansprüche

1. Anordnung zur dichten Durchführung wenigstens eines Leiters (70) durch eine Wand eines Gehäuses (10) zur elektrischen Verbindung eines elektrischen Bauteils (37) innerhalb des Gehäuses mit einem außerhalb des Gehäuses liegenden elektrischen Bauteil (46), wobei das Gehäuse eine durch ein Verschlußteil (51, 58, 158) verschließbare Gehäuseöffnung (47) aufweist mit zwischen dem Verschlußteil und der die Gehäuseöffnung umgebenden Gehäusewand (44, 48) angeordneter Dichtung (56, 63, 157, 165) an die das Verschlußteil durch eine Schließkraft gehalten ist und der Leiter (70) als Leiterbahn ausgebildet ist, die dicht und nach außen isoliert mit einem Leiterbahnträger (64, 65, 66, 166, 71, 72) verbunden ist, der zwischen Verschlußteil und Gehäuse hindurchgeführt ist und spätestens in Schließposition des Verschlußteils in dichtem Kontakt mit der Dichtung ist, wobei das Gehäuse das Gehäuse einer Kraftstoffeinspritzpumpe der Verteiler bauart ist und im Innern mit unter Druck stehendem Kraftstoff gefüllt ist und die Wand des Gehäuses dieses Gehäuse von einem Bereich trennt, in dem atmosphärischer Luftdruck herrscht und des außerhalb des Gehäuses liegende elektrische Bauteil (46) angeordnet ist und ferner der Leiterbahnträger zumindest im Innern des Gehäuses als biegsame, elastische Trägerfolie (71, 72, 66, 166) aus Polyimid ausgebildet ist und die Leiterbahn mit einem Ende der Trägerfolie (66, 166) mit dem einem entsprechend der Drehzahl der Kraftstoffeinspritzpumpe ortsveränderlichen unteren elektrischen Bauteil (37) das als Winkelgeberteil ausgeführt ist verbunden und Kontaktiert ist und die Trägerfolie im Anlagebereich des Verschlußteils an die Gehäusewand beidseitig einen mit einer Dichtung verbundenen Grundkörper aufweist, von dem ausgehend je ein die Leiterbahn (70) tragender des Fortsatz (166, 72) zum Innern des Gehäuses und nach außen abführt, und der zum Innern des Gehäuses die Formdichtung überragt und im Einbauzustand nach innen umgebogen ist wobei das ausserhalb des Gehäudes liegende elektrische Bauteil mit dem Ende des nach außenragenden Fortsatzes kontaktiert ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper der Trägerfolie ringförmigen ist.

3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper der Trägerfolie ein Steg (71) ist, der an seinen Enden von der Formdichtung (157) umschlossenen wird.

Claims

1. Arrangement for the sealed lead-through of at least one conductor (70) through a wall of a housing (10) for the electrical connection of an electrical component (37) within the housing to an electrical component (46) outside the housing, wherein the housing has a housing aperture (47) which can be sealed by a closure part (51, 58, 158), with a seal (56, 63, 157, 165) arranged between the closure part and the housing wall (44, 48) surrounding the housing aperture, the closure part being held against the seal by a closing force and the conductor (70) being formed as a conducting track that is tightly connected in an outwardly insulated manner to a conducting track carrier (64, 65, 66, 166, 71, 72) that is routed through between the closure part and the housing and is in tight contact with the seal at the latest in the closing position of the closure part, wherein the housing is the housing of a distributor-type fuel injection pump and the interior of the housing is filled with fuel under pressure and the wall of the housing separates this housing from a region in which atmospheric pressure prevails and in which is arranged the electrical component (46) lying outside the housing, and in addition the conducting track carrier is formed at least in the interior of the housing as a flexible, resilient carrier film (71, 72, 76, 166) of polyimide and the conducting track is connected to and is in contact with one end of the carrier film (66, 166) with an internal electrical component (37) whose position can change corresponding to the rotational speed of the fuel injection pump and which is also designed as an angle transmitting device, and the carrier film in the installation region of the closure part has on both sides of the housing wall a base body connected to a seal, from which base body leads a conducting track (70) carrying extension (166, 72) to the interior of the housing and and to the outside, which base body projects beyond the shaped seal into the interior of the housing and in the incorporated state is inwardly bent, wherein the electrical component lying outside the housing contacts the end of the outwardly projecting extension.

2. Arrangement, according to claim 1, characterised in that the base body of the carrier film is annular.

3. Arrangement according to one of claims 1 and 2; characterised in that the base body of the carrier film is a web structure (71) whose ends are enclosed by the shaped seal (157).

Revendications

1. Dispositif de passage étanche d'au moins un conducteur (70) à travers la paroi d'un boîtier (10) pour relier électriquement un composant électrique (37) dans le boîtier à un composant électrique (46) situé à l'extérieur du boîtier, le boîtier ayant une ouverture (47) susceptible d'être fermée par une pièce d'obturation (51, 58, 158), avec entre la pièce d'obturation et la paroi de boîtier (44, 48) qui entoure l'ouverture du boîtier, un joint (56, 63, 157, 165) contre lequel la pièce d'obturation est maintenue par une force de fermeture et le conducteur (70) est réalisé en forme de chemin conducteur qui est isolé de manière étanche, et vers l'extérieur en étant relié à un support de chemin conducteur (64, 65, 66, 166, 71, 72), passant entre la pièce de fermeture et le boîtier et qui est en contact étroit avec le joint au plus tard en position de fermeture de la pièce d'obturation,
dans lequel
le boîtier est le corps d'une pompe d'injection de carburant de type distributrice et son intérieur est rempli de carburant sous pression et la paroi du boîtier sépare celui-ci zone dans laquelle règne la pression atmosphérique et le composant électrique (46) situé à l'extérieur du boîtier qui est mis en contact avec l'extrémité du conducteur,
le support de chemins conducteurs est réalisé au moins à l'intérieur du boîtier sous la forme d'une feuille de support (71, 72, 66, 166) élastique souple en polymide et le chemin conducteur est relié et mis en contact par une extrémité de la feuille de support (66, 166) avec le composant électrique (37) à l'intérieur qui, notamment change de place en fonction de la vitrine de rotation de la pompe d'injection, le composant étant réalisé comme capteur d'angle, la feuille de support comporte un corps de base qui est relié dans la zone d'appui de la pièce de fermeture, à la paroi de boîtier, des deux côtés avec un joint, corps de base dont chaque fois un prolongement (166, 72) portant le chemin conducteur (70) arrive à l'intérieur du boîtier et en sort prolongement qui déborde du joint moulé vers l'intérieur du boîtier et est recourbé vers l'intérieur à l'état moulé, le composant électrique extérieur au boîtier étant en contact avec l'extrémité du prolongement en saillie vers l'extérieur.

2. Dispositif selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
le corps de base de la feuille de support est annulaire.

3. Dispositif selon l'une des revendications 1, ou 2,
caractérisé en ce que
la feuille de support comporte au moins une branche (71) entourée sur au moins un côté par un joint moulé (157).

Zeichnung