STECKER FÜR EINE KRAFTSTOFFPUMPE EINES KRAFTFAHRZEUGS

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Stecker für eine Kraftstoffpumpe eines Kraftfahrzeugs, 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.

[0002] Eine Kraftstoffpumpe mit einem solchen Stecker ist beispielsweise aus der US 5,697,769 bekannt. Die Kraftstoffpumpe besitzt zudem eine Pumpenstufe, die von einem Elektromotor angetrieben wird. Die 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 Gehäuses der Kraftstoffpumpe angeordneten Stecker bildet den oberen Abschluss der Kraftstoffpumpe. Der Stecker umfasst neben den Kontaktstiften für die Steckverbindung und den Anschlüssen für den Elektromotor Induktivitäten und Kapazitäten zur Entstörung sowie 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 Kraftstoffbehälter 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 Verbindungsstellen derart angegriffen, dass sie langfristig zerstört werden und es damit zum Ausfall der Kraftstoffpumpe kommt. Der Stecker ist teilweise von Kunststoff umgeben.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stecker für eine in einem Kraftstoffbehälter angeordnete Kraftstoffpumpe zu schaffen, dessen Lebensdauer unabhängig von dem verwendeten Kraftstoff ist. Ein derartiger Stecker soll einfach und kostengünstig herzustellen sein.

[0004] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

[0005] Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß Teile des Steckers, insbesondere die Verbindungsstellen mit Kunststoff umspritzt sind. Dadurch wird erreicht, 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 erfindungsgemäßen Steckers besteht darin, daß das Umspritzen mit Kunststoff sehr kostengünstig ist und somit ohne großen Aufwand ein wirksamer Schutz des Steckers erreicht wird.

[0006] Es ist vorteilhaft, nur einzelne Bereiche des Steckers zu umspritzen. In Folge dessen wird der Materialeinsatz beim Umspritzen reduziert. Dadurch 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 Betrieb der Kraftstoffpumpe eine übermäßige Erwärmung der Induktivitäten verhindert.

[0007] Ebenso muß der Kondensator nicht umspritzt werden, da er bereits über eine kraftstoffbeständige Ummantelung verfügt. In einer anderen vorteilhaften 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.

[0008] 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 Spritzwerkzeug 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 erhärteten 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.

[0009] 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.

[0010] Überraschenderweise wurde jedoch gefunden, daß es ausreichend ist, die Litzen auch ohne mechanische Verdichtung oder Dichtelement zu umspritzen, da die Litze hauptsächlich nur während der Montage bewegt wird und über die Lebensdauer der Kraftstoffpumpe nur eine geringe Beweglichkeit aufgrund des Verschleißes mit dem damit verbundenen Nachstellen der Kohlebürsten erforderlich ist.

[0011] Als besonders vorteilhaft hat sich der Einsatz von Polyoxymethylen als Kunststoff für das Umspritzen herausgestellt.

[0012] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der umspritzte Kunststoff derart ausgebildet, daß er Formelemente aufweist. Diese Formelemente können Rast- und Verbindungselemente oder Dichtflächen der Steckverbindung aber auch Halteelemente sein. Mittels dieser Formelemente ist zudem eine automatische Montage des Steckers mit dem Lagerschild möglich.

[0013] In vorteilhafter Weise ist der Massekontakt eine Metallfeder, die an ihrer Verbindungsstelle mit dem Stecker ebenfalls mit Kunststoff umspritzt ist.

[0014] An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen die Figuren in:

Figur 1

einen Stecker einer Kraftstoffpumpe ohne Umspritzung,

Figur 2

einen Stecker einer Kraftstoffpumpe mit Umspritzung,

Figur 3

eine Draufsicht auf ein Lagerschild mit dem Stecker einer Kraftstoffpumpe.

[0015] Der in Figur 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 angeschweißt. Zur besseren Handhabung des Steckers 1 während der Herstellung sind die Kontaktstifte 2 an ihrem unteren Ende durch einen Steg 7 verbunden. An einem der Kontaktstifte 2 ist eine Metallfeder als Massekontakt 8 angeschweißt.

[0016] In Figur 2 sind Teile der Kontaktstifte 2, der Spulen 3, der Kupferlitzen 4, der Metallfeder 8 und der Kondensator 6 des Steckers 1 aus Figur 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 Windungen 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.

[0017] Figur 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.

Ansprüche

1. Stecker (1) für eine in einem Kraftstoffbehälter eines Kraftfahrzeugs angeordnete Kraftstoffpumpe, bestehend aus Kontaktstiften (2), elektrischen Bauelementen wie Spulen (3), Litzen (4) und einem Kondensator (6), die über Verbindungsstellen mit den Kontaktstiften (2) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen (3), die Litzen (4), der Kondensator (6) und ein Massekontakt (8) zumindest teilweise mit Kunststoff (9) umspritzt sind und dass in dem Kunststoff (9) Ausnehmungen derart angeordnet sind, dass die Spulen (3) im Bereich ihrer Windungen frei liegen.

2. Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstellen der elektrischen Bauelemente (3, 4, 6, 8) mit Kunststoff (9) umspritzt sind.

3. Stecker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff (9) ein Polyoxymethylen ist.

4. Stecker nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Litzen (4) ohne Vorbehandlung umspritzt sind.

5. Stecker nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Litzen (4) vor dem Umspritzen im Bereich der Umspritzung mechanisch verdichtet sind.

6. Stecker nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass um die Litzen (4) im Bereich der Umspritzung ein Dichtelement angeordnet ist.

7. Stecker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement ein Schrumpfschlauch ist.

8. Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Massekontakt (8) eine Metallfeder ist.

9. Stecker nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (6) vollständig umspritzt ist.

10. Stecker nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (6) vor dem Umspritzen nicht ummantelt ist.

Claims

1. Connector (1) for a fuel pump which is arranged in a fuel tank in a motor vehicle, comprising contact pins (2) and electrical components such as coils (3), braids (4) and a capacitor (6), which are connected to the contact pins (2) via connecting points, characterized in that the coils (3), the braids (4), the capacitor (6) and an earth contact (8) are at least partially extrusion coated with plastic (9) and in that recesses are arranged in the plastic (9) in such a manner that the coils (3) are exposed in the region of their turns.

2. Connector according to Claim 1, characterized in that the connecting points of the electrical components (3, 4, 6, 8) are extrusion coated with plastic (9).

3. Connector according to Claims 1 and 2, characterized in that the plastic (9) is a polyoxymethylene.

4. Connector according to Claims 1 to 3, characterized in that the braids (4) are extrusion coated without any prior treatment.

5. Connector according to Claims 1 to 3, characterized in that before being extrusion coated, the braids (4) are mechanically compressed in the region of the extrusion coating.

6. Connector according to Claims 1 to 3, characterized in that a sealing element is arranged around the braids (4), in the region of the extrusion coating.

7. Connector according to Claim 6, characterized in that the sealing element is a shrink sleeve.

8. Connector according to Claim 1, characterized in that the earth contact (8) is a metal spring.

9. Connector according to Claims 1 to 8,
characterized in that the capacitor (6) is completely extrusion coated.

10. Connector according to Claim 9, characterized in that the capacitor (6) is not sheathed before being extrusion coated.

Revendications

1. Connecteur (1 ) destiné à une pompe à carburant montée dans un réservoir à carburant d'un véhicule automobile, composé de fiches de contact (2), de composants électriques, tels que des bobines (3), des torons (4) et d'un condensateur (6), qui sont reliés, par l'intermédiaire de points de liaison, aux fiches de contact (2), caractérisé par le fait que les bobines (3), les torons (4), le condensateur (6) et un contact de masse ( 8) sont, au moins en partie, enrobés de matière plastique (9) par extrusion et que des évidements sont ménagés dans la matière plastique (9) de telle manière que les bobines (3) sont découvertes dans la zone de leurs enroulements.

2. Connecteur selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les points de liaison des composants électriques (3, 4, 6, 8) sont enrobés de matière plastique (9) par extrusion.

3. Connecteur selon la revendication 1 ou 2 caractérisé par le fait que la matière plastique (9) est un polyoxymèthylène.

4. Connecteur selon la revendication 1 à 3 caractérisé par le fait que les torons (4) sont enrobés sans traitement préalable.

5. Connecteur selon la revendication 1 à 3 caractérisé par le fait que les torons (4) sont comprimés mécaniquement dans la zone de l'enrobage avant l'enrobage par extrusion.

6. Connecteur selon la revendication 1 à 3 caractérisé par le fait qu'un élément d'étanchéité est disposé autour des torons (4) dans la zone de l'enrobage.

7. Connecteur selon la revendication 6 caractérisé par le fait que l'élément d'étanchéité est une gaine thermorétractable.

8. Connecteur selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le contact de masse (8) est un ressort en métal.

9. Connecteur selon la revendication 1 à 8 caractérisé par le fait que le condensateur (6) est complètement enrobé de matière plastique.

10. Connecteur selon la revendication 9 caractérisé par le fait que le condensateur (6) n'est pas gainé avant l'enrobage par extrusion.

Zeichnung