电连接器的制作方法

1.本发明涉及一种用于燃料系统的电连接器。具体地但非排他地，本发明涉及一种用于内燃机的燃料喷射系统中的电连接器。本发明的方面涉及电连接器和包括该电连接器的燃料泵。


背景技术：

2.在内燃机系统中，使用了燃料泵来在燃料被喷射到引擎的缸中之前对燃料加压。现代压燃式引擎系统使用高压燃料泵来供给共轨燃料容积，该共轨燃料容积用作储存加压燃料并向各个燃料喷射器进行馈送的储存器。单独的喷射器由引擎控制单元(ecu)控制。在压燃式内燃机中，燃料被加压到非常高的水平，通常超过2000巴。这种高压难以管理，并且引擎设计者必须小心注意控制引擎内的燃料泄漏以防止系统低效率以及部件损坏。
3.除了控制燃料喷射器之外，燃料泵中的阀装置也由ecu电子地控制。在这种情况下，需要在燃料泵和ecu之间形成电连接，使得泵必须设置有用于接纳与ecu连接的可配合电连接器的电连接器。因此，其中燃料被加压到非常高的水平的燃料泵具有对电部件的直接物理连接。燃料泵与ecu之间的这种特定电连接由于燃料从泵泄漏而存在挑战，泄漏需要远离电连接器的部件以防止损坏。
4.针对该背景设计了本发明。


技术实现要素：

5.根据本发明的方面，提供了一种电连接器，该电连接器用于在连接到互补电连接器时在燃料系统内提供电连接。所述电连接器包括第一电连接器引脚和第二电连接器引脚；以及用于所述第一电连接器引脚和所述第二电连接器引脚的包覆模制件。第一电连接器引脚和第二电连接器引脚各自包括从所述包覆模制件突出的外部部分、容纳在所述包覆模制件内的内部部分、以及位于所述内部部分与所述外部部分之间的斜面部分。所述第一电连接器引脚和所述第二电连接器引脚各自的内部部分包括具有第一尺寸的区域，该区域与斜面区域相邻。所述内部部分还包括至少两个轴向隔开的突起，所述突起从所述内部部分径向延伸超过所述具有第一尺寸的区域，所述轴向隔开的突起中的相邻突起由所述内部部分的与所述具有第一尺寸的区域相比具有减小的尺寸的区域轴向隔开，以在所述突起中的相邻突起之间限定凹部。
6.在一个实施方式中，所述第一电连接器引脚和所述第二电连接器引脚可以是圆柱形的，使得所述第一尺寸是所述区域的第一直径，并且减小的尺寸是与所述第一直径相比减小的直径。
7.特别方便的是，电连接器引脚为圆柱形，所述具有第一尺寸的区域和所述内部部分的区域两者具有与第一尺寸相比减小的尺寸。
8.连接器引脚的其它形状和截面也是可能的，例如包括正方形、矩形或平坦连接器引脚。
9.本发明提供的优点在于在包覆模制件与各个电连接器引脚的内部部分之间提供了增强的密封区域。增强的密封区域通过沿电连接器引脚的内部部分增加数量的轴向隔开的突起以及与斜面区域相邻地提供第一尺寸/直径的区域来实现。该第一尺寸/直径区域有效地限定了与该斜面区域相邻(即，与该斜面区域紧邻)的附加台阶区域，该附加台阶区域与该多个轴向隔开的突起一起增加了该增强的密封区域。这为包覆模制件提供了增强的密封能力，因为与盘旋引脚截面的的接触面积增加，增加了包覆模制件材料在引脚上的负载。因此，基本上减少或避免了否则可能发生在包覆模制件与电连接器引脚之间的任何泄漏，例如可能由燃料系统的燃料泵引起。
10.在电连接器引脚为圆柱形的一个实施方式中，第一直径区域与突起中的端部突起紧邻或直接邻近。换言之，在第一直径区域与突起中的端部突起之间没有其它区域。
11.例如，轴向隔开的突起可以是由内部部分承载的环形突起。通常，例如，第一电连接器引脚和第二电连接器引脚各自的内部部分包括至少三个轴向隔开的突起。轴向隔开的突起可以沿着内部部分等轴隔开。
12.在一个示例中，至少一个突起的轴向长度在凹部中的一个凹部的轴向长度的1.0至2.0倍之间。
13.将该突起或各个突起形成为使得至少一个突起的轴向长度与至少一个凹部的深度相同可以是方便的。具体地，轴向隔开的突起可以各自具有与其它突起的轴向长度相同的轴向长度。
14.环形凹部可以各自具有与其它环形凹部的深度相同的深度。
15.根据本发明的第二个方面，提供了一种泵，该泵包括与泵的电连接器电连接的根据本发明的前述方面的电连接器。
16.根据本发明的第三个方面，提供了一种燃料系统，该燃料系统包括泵、用于泵的控制器和根据本发明的前述方面的电连接器，该电连接器用于提供控制器与泵之间的电连接。
17.应当理解，本发明的第一个方面的优选或可选特征也可以单独或组合并入本发明的其它方面中。
附图说明
18.现在将参照附图，仅以示例的方式描述本发明的上述和其它方面，其中：
19.图1是燃料泵连同电连接器的透视图；
20.图2独立地示出了图1所示的电连接器的透视图；
21.图3是根据本发明实施方式的电连接器的截面图；
22.图4是根据现有技术的电连接器的截面图，其为了与图4中的电连接器进行比较而例示；以及
23.图5是图4中的电连接器的连接引脚的放大图。
具体实施方式
24.图1示出了用于内燃机，特别是压缩点火内燃机的高压燃料泵或泵送单元10的一部分的透视剖视图。泵送单元10包括泵送柱塞(未示出)，该柱塞延伸穿过柱塞复位弹簧12，
使得柱塞的纵向轴线在图中所示的方位上竖直排布。位于柱塞复位弹簧12上方(在图中示出)的泵壳体14突出穿过安装凸缘16，来经由螺栓将泵送单元10附接在引擎内，该螺栓将被接纳在安装凸缘中的螺栓孔18内。泵壳体10设置有电连接器20，该电连接器20用于使形成泵送单元10的一部分的阀(未示出)能够以常规方式连接到引擎的电子控制单元(ecu)(未示出)。
25.电连接器20相对于泵送柱塞的轴线从泵壳体14垂直地突出，并且通过螺钉22(仅示出了其中一个)连接到泵壳体14，螺钉22与至少一个，优选两个定位衬套(图1中未示出)接合。
26.还参照图2，电连接器20包括大致管状的连接器本体24，该连接器本体24通过分别在第一电连接器引脚26和第二电连接器引脚28上包覆模制热塑性材料而形成，电连接器引脚26、28各自基本上为圆柱形。包覆模制的连接器本体24的外表面限定弯曲表面，其具有第一平坦壁区域30和第二平坦壁区域32。连接器本体24的外部形状可以依赖于使用电连接器20的燃料系统的特性和用于定位电连接器20的可用空间而采用许多不同的形状和/或构造。
27.在连接器本体20的弯曲表面中设置了第一定位引脚34和第二定位引脚36。定位引脚34、36用于将连接器本体20与形成对ecu的连接的引擎线束保持在一起。侧凸缘38沿着连接器本体24的长度部分地定位，侧凸缘38形成用于连接器本体24的包覆模制件的一部分。侧凸缘38为连接器本体24到引擎提供了方便的附接接点。另一侧凸缘40在图2中稍稍可见，并且是出于相同目的而提供的。各个凸缘38、40包括如前所述的定位衬套(在图2中仅可看到其中一个定位衬套42)。定位衬套42由钢(或其它硬质材料)制成，以防止要通过衬套接纳的安装螺栓(未示出)使包覆模制的凸缘38、40的材料变形。
28.另外参照图3，电连接器20包括开口端20a和泵附接端20b，开口端20a限定用于ecu的互补连接器(未示出)的插座，泵附接端20b附接至形成泵送单元10的一部分的连接器。第一连接器引脚26和第二连接器引脚28延伸到限定在连接器20的开口端20a处的凹部44中，使得引脚26、28易于与ecu连接器电接触，从而完成与ecu的电连接。
29.电连接器20的挑战之一是避免来自泵送单元10内的泄漏燃料沿着并围绕电连接器引脚26、28穿过，从连接器20的泵附接端20b朝向连接器20的开口端20a泄漏，因为这会导致对电部件的损坏和/或影响泵性能。本发明被配置为避免该问题。
30.为了解释本发明的优点，考虑如图4所示的根据现有技术的电连接器120是有帮助的。在图4的连接器120中，连接器引脚126、128各自基本上为圆柱形，但是沿其长度具有带轮廓的截面，引脚的不同区域具有不同的直径。例如，各个电连接器引脚126、128设置有沿连接器引脚126、128的长度轴向隔开的第一环形凹部150和第二环形凹部150。然而，已经发现，在包覆模制件不与连接器引脚126、128充分接触(从而留下了易于使燃料从泵附接端120b泄漏的小间隙或凹穴)的区域中，可沿着并且围绕连接器引脚126、128发生燃料的泄漏路径。这可能在包覆模制处理期间出现，其中包覆模制的热塑性材料在冷却时收缩，但不收缩以在所有区域中完全地密封连接器引脚126、128，从而在泵附接端120b与连接器本体的开口端120a之间留下燃料泄漏路径。
31.再次参照图3，在本发明中，发明人已经认识到，用于连接器引脚26、28的不同轮廓使得减少或完全避免了泄漏问题。在图3中，各个连接器引脚26、28是相同的，因此将仅详细
描述引脚中的一个。
32.连接器引脚28沿其长度具有带轮廓的截面，其具有位于包覆模制的连接器本体24内部的第一部分(称为内部部分52)和突出到开口端20a的凹部44中的外部部分54(称为连接部分)。连接器引脚28的内部部分52具有朝向泵附接端20b的就直径而言基本恒定的尺寸，如图3中的尺寸d所表示。在其他实施方式中，在连接器引脚28具有可选形状(例如，矩形或正方形截面，或基本上平坦的)的情况下，尺寸不一定是引脚的直径，而是可以是在与引脚的轴向长度垂直的平面中截取的截面的尺寸。
33.连接器引脚28的所称的内部部分52包括在泵附接端20b处延伸出连接器本体24的短突起部分56，在泵附接端20b处短突起部分56保持该相同的恒定直径d。在内部部分52的较靠近凹部44的区域中，连接器引脚28的直径沿其长度变化，以给引脚28提供一系列轴向隔开的突起60和凹部62。在图3所示的示例中，沿着连接器引脚28的内部部分52的长度有四个环形突起60。突起60代表连接器引脚28的具有最大直径的区域。相邻突起60由凹部62中的一个凹部分开，存在三个凹部，其表示连接器引脚28的具有最小直径的区域。因此，突起60的径向范围使得在该区域中的连接器引脚28的直径径向延伸超过包括突起部分56的内部部分52的恒定直径区域中的连接器引脚28的直径d。凹部62的形状使得在这些区域中，与内部部分52的恒定直径区域d相比，连接器引脚28具有减小的直径。
34.改变连接器引脚28的直径有两个主要优点。首先，如前所述，相对于直径d减小连接器引脚28的直径用于使在包覆模制件收缩离开连接器引脚28或不良粘附到连接器引脚28上时的泄漏路径尺寸最小化。第二个优点是在引脚上提供较大的竖直密封区域，使得当在冷却过程中包覆模制件移动时，在引脚28与包覆模制件之间保持一些形式的密封的机会较大，再次降低了泄漏的风险。
35.在其他实施方式(未示出)中，凹部62的深度可以对应于内部部分52的恒定直径d。另选地，凹部62的深度可以使得连接器引脚28在凹部区域62中具有比恒定直径区域d大的直径(即，凹部62比图3中浅)，尽管当然这些凹部区域62中的直径仍然小于突起60的直径。
36.还参照图5，各个环形凹部62具有深度a，并且各个环形突起60具有高度a。各个突起60具有沿连接器引脚28的轴向长度的等于1.5a的轴向延伸长度。各个环形凹部62具有沿连接器引脚28的轴向长度延伸的轴向延伸长度a，使得凹部62的深度与其轴向长度相同。然而，也可以设想用于突起60的轴向长度和凹部62的轴向长度的尺寸的其它组合、凹部62的深度和突起60的高度的其它组合。通常，各个轴向突起的轴向长度a可以在a和2.0a之间。各个环形凹部62的深度可以增加到例如1.5a，同时保持密封效果。
37.与图4中的已知电连接器120相比，图3中的电连接器20的一个重要特征是连接器引脚26、28沿着各个引脚的内部部分52的长度设置有较多数量的突起60以及附加的凹部62。突起60和凹部62数量的增加为包覆模制件提供了增强的密封能力，因为与盘旋引脚直径接触的面积的增加，增加了包覆模制件材料在引脚上的负载。其具有改善连接器20的泵附接端20b与连接器20的插座端20a之间的燃料泄漏的效果。
38.与图4中的已知电连接器相比的另一重要区别涉及引脚26、28的内部部分52与外部部分54之间的过渡。连接器引脚28的外部部分54延伸到插座端20a中，在插座端20a处，连接器引脚28沿其长度具有基本恒定的直径e。该外部部分54中的连接器引脚28的直径e略小于内部部分52中的连接器引脚28的直径，但同样可以与内部部分52中的直径d相同(或大
于)，这依赖于要与其联接的ecu连接器的性质。在连接器引脚28的内部部分52与外部部分54之间是分室部分70。斜面部分70允许连接器引脚28的直径在不同直径的内部部分52与外部部分54之间平滑地过渡，并且为连接器引脚在插座内提供定位特征。环形件55位于包覆模制件24内，连接器引脚26、28延伸穿过该环形件。环形件55为各个连接器引脚28上的斜面部分70限定邻接表面。
39.此外，连接器引脚28的与斜面部分70紧邻的区域72在斜面部分70与突起中的端部突起60a(图3中最左侧的突起)之间并与该端部突起紧邻形成了与内部部分52的直径d(恒定直径区域)相比的增大直径区域f。这样，与斜面部分70紧邻的直径增大区域72在连接器引脚28上提供了紧在突起60中的端部突起之前的附加“台阶”。台阶高度通常为0.5a，长度通常等于a。从连接器引脚28的外部部分54(直径e)到斜面部分70，到台阶72的增加直径区域(直径f)再到突起60中的端部突起的这样的直径逐渐增加给包覆模制过程提供了关于减少沿连接器引脚28且进入开口端20a中的泄漏的进一步优点，因为在台阶状区域中，在包覆模制材料与引脚26、28之间的密封区域存在增强。
40.与图4相比，可以看出，台阶72的这个特征不存在，并且这里斜面部分170直接与连接器引脚28的内部部分的突起160(最大直径区域)连接。
41.因此，本发明依赖于两个发明特征以在包覆模制件与连接器引脚26、28之间提供增强的密封能力：提供与斜面区域70紧邻的增大直径区域72并且提供沿着内部部分52的轴向长度的附加环形突起。
42.为了制造电连接器，将第一连接器引脚26和第二连接器引脚28安装到模制机中，并将熔融塑料材料注入到模具中。可用于模制的材料的示例包括热固性塑料材料，例如ppe、pps、pbt和peek。在注入过程中，改变注入材料的温度和压力以获得期望的流速。当注入过程完成时，将部件从模塑机中取出，然后将其冷却。然后在使用之前测试连接器的密封能力。当安装在燃料系统中时，本发明的电连接器20允许通过将连接电缆上的连接器(未示出)从ecu插入到电连接器20的开口端20a中从而与凹部44中的连接器引脚26、28形成电连接，而形成引擎控制单元(ecu)与泵送单元10之间的电连接。这种电连接允许泵送单元10的阀由ecu电控制，同时确保了沿着和围绕连接器引脚26、28从泵附接端20b有最小或没有燃料泄漏。泄漏减少是由创新的方式产生的，其中连接器引脚26、28被成形为以增强的密封能力与包覆模制的连接器本体24协作。
43.应当理解，在不脱离所附权利要求中阐述的本发明的范围的情况下，可以对本发明进行各种修改。

技术特征：
1.一种电连接器(20)，用于当连接到互补电连接器时在燃料系统内提供电连接；所述电连接器(20)包括：-第一电连接器引脚(26)和第二电连接器引脚(28)；以及-用于所述第一电连接器引脚(26)和第二电连接器引脚(28)的包覆模制件(24)；其中，所述第一电连接器引脚(26)和所述第二电连接器引脚(28)各自包括从所述包覆模制件突出的外部部分(54)、施加所述包覆模制件的内部部分(52)、以及位于所述内部部分(52)与所述外部部分(50)之间的斜面部分(70)；其中，所述第一电连接器引脚(26)和所述第二电连接器引脚(28)各自的所述内部部分(52)包括与所述斜面区域(70)相邻的具有第一尺寸(72、f)的区域和至少两个轴向隔开的突起(60)，所述至少两个轴向隔开的突起(60)从所述内部部分(52)径向延伸超过所述具有第一尺寸(72、f)的区域，所述轴向隔开的突起(60)中的相邻的突起(60)由所述内部部分(52)的与所述具有第一尺寸(72、f)的区域相比具有减小的尺寸的区域轴向地分开，以在相邻的突起(60)之间限定凹部(62)。2.根据权利要求1所述的电连接器(20)，其中，所述第一电引脚(26)和第二电引脚(28)是圆柱形的，使得所述第一尺寸是所述区域(72、f)的第一直径，并且所述减小的尺寸是与所述第一直径(72、f)相比减小的直径。3.根据权利要求1或2所述的电连接器(20)，其中，所述具有第一尺寸的区域(72、f)与所述突起(60)中的端部突起紧邻。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的电连接器(20)，其中，所述轴向隔开的突起(60)是由所述内部部分(52)承载的环形突起。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的电连接器(20)，所述电连接器包括至少三个轴向隔开的突起(60)。6.根据权利要求5所述的电连接器(20)，其中，所述轴向隔开的突起(60)沿所述内部部分(52)等轴隔开。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的电连接器(20)，其中，所述突起(60)中的至少一个突起的轴向长度在所述凹部(62)中的一个凹部的轴向长度的1.0至2.0倍之间。8.根据权利要求1至7中的任一项所述的电连接器(20)，其中，所述突起(60)中的至少一个突起的轴向长度与所述凹部(62)中的至少一个凹部的深度相同。9.根据权利要求1至8中的任一项所述的电连接器(20)，其中，所述轴向隔开的突起(60)各自具有与其它突起的轴向长度相同的轴向长度。10.根据权利要求1至9中的任一项所述的电连接器(20)，其中，所述环形凹部(62)各自具有与其它环形凹部的深度相同的深度。11.一种泵(10)，所述泵包括与所述泵(10)的电连接器电连接的根据权利要求1至10中的任一项所述的电连接器(20)。12.一种燃料系统，所述燃料系统包括泵(10)、用于所述泵(10)的控制器以及根据权利要求1至10中的任一项所述的电连接器(20)，所述电连接器(20)用于提供所述控制器与所述泵(10)之间的电连接。

技术总结
一种电连接器(20)，用于当连接到互补电连接器时在燃料系统内提供电连接；所述电连接器(20)包括第一电连接器引脚(26)和第二电连接器引脚(28)；以及用于第一电连接器引脚(26)和第二电连接器引脚(28)的包覆模制件(24)；并且其中，第一电连接器引脚(26)和第二电连接器引脚(28)各自包括从所述包覆模制件突出的外部部分(54)，施加所述包覆模制件的内部部分(52)，以及位于内部部分(52)与外部部分(50)之间的斜面部分(70)。第一电连接器引脚(26)和第二电连接器引脚(28)各自的内部部分(52)包括与斜面区域(70)相邻的具有第一尺寸(72、F)的区域和从内部部分(52)径向延伸超过具有第一尺寸(72、F)的区域的至少两个轴向隔开的突起(60)，轴向隔开的突起(60)中的相邻的突起由内部部分(52)的与具有第一尺寸的区域相比具有减小的尺寸的区域轴向地分开。减小的尺寸的区域轴向地分开。减小的尺寸的区域轴向地分开。


技术研发人员：L
受保护的技术使用者：德尔福知识产权有限公司
技术研发日：2021.09.24
技术公布日：2023/5/11