DE4325980C2 - Vorrichtung zur gemeinsamen elektrischen Kontaktierung mehrerer elektrisch erregbarer Aggregate von Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur gemeinsamen elektrischen Kontaktierung mehrerer elektrisch erregbarer Aggregate, insbesondere elektromagnetisch betätigbarer Brennstoffeinspritzven­ tile für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus der US-PS 4 950 171 ist bereits eine Vorrichtung bekannt, bei der eine Leiterplatte, die zwischen einem oberen und einem unteren Gehäuseteil eingespannt ist, zur elektrischen Kontaktierung von in den Gehäuseteilen eingebauten Brennstoffeinspritzventilen dient. Die Kontaktierung erfolgt dabei über konische Kontaktfinger, die in Löchern der Leiterplatte eingesetzt sind und in die die zwei Kon­ taktstifte jedes der Brennstoffeinspritzventile eingreifen. Die Leiterplatte endet an einem Anschlußstecker, über den die Signale einer externen Steuereinheit zur Leiterplatte und damit zu den Brennstoffeinspritzventilen übertragen werden. In der Anschluß­ steckerbaugruppe ist die Leiterplatte weitgehend senkrecht und damit um 90° abgewinkelt zur Leiterplattenebene, in der die Brennstoffein­ spritzventile befestigt sind, eingebaut. Die Gehäuseteile sind dem­ entsprechend geformt, um die Leiterplatte zuverlässig und geschützt aufzunehmen. Die die Leiterplatte umgebenden Gehäuseteile sind starre Teile, während die Leiterplatte flexibel ausgebildet sein kann.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur gemeinsamen elektrischen Kon­ taktierung mehrerer elektrisch erregbarer Aggregate von Brennkraft­ maschinen, insbesondere elektromagnetisch betätigbarer Brennstoff­ einspritzventile, mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptan­ spruchs hat demgegenüber den Vorteil einer einfachen und kosten­ günstigen Herstellung bei sehr geringem Platzbedarf aufgrund des geringen Bauvolumens einer flexiblen Leiterplatte und einer un­ mittelbaren Kontaktierung der Kontaktstifte der Brennstoffeinspritz­ ventile mit den Leiterbahnen der flexiblen Leiterplatte. Damit be­ sitzt die Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung von Brennstoff­ einspritzventilen mit der flexiblen Leiterplatte in ihrer Bauhöhe ein sehr geringes Abmalt das nur beispielsweise 15% der axialen Erstreckung der Brennstoffeinspritzventile darstellt. Die Redu­ zierung der Bauhöhe der Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung von Brennstoffeinspritzventilen ist bedeutsam für künftig immer kleiner zu bauende Brennkraftmaschinen, in denen sehr niedrig bauende Gesamtanordnungen von Brennstoffzuteilern, Brennstoffein­ spritzventilen und Vorrichtungen zu deren elektrischer Kontaktierung nötig sind.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor­ teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung möglich.

Besonders vorteilhaft ist die einfache und kostengünstige Ausbildung der Verbindungsstellen der Brennstoffeinspritzventile mit den Leiterbahnen der Leiterplatte durch die Verwendung der bekannten Verbindungsverfahren, wie Löten, Schweißen oder Crimpen.

In vorteilhafter Weise kann die Leiterplatte mit elastischen Dehn­ schlaufen versehen werden, die beispielsweise jeweils in konstanten Abständen zwischen den Kontaktstiftaufnahmeöffnungen zweier Brenn­ stoffeinspritzventile über die gesamte Breite der Leiterplatte ver­ laufen. Diese Dehnschlaufen dienen dem Längenausgleich der Leiter­ platte, der aufgrund von Fertigungstoleranzen und verschiedener Wärmeausdehnungskoeffizienten einzelner Bauteile der Vorrichtung, wie z. B. eines Leiterplattengehäuses und eines Brennstoffzuteilers, notwendig sein kann, um eine maßgerechte Montage zu gewährleisten.

Besonders vorteilhaft ist es, ein Leiterplattengehäuse aus mehreren Segmenten zusammenzusetzen, wobei die Dehnschlaufen der flexiblen Leiterplatte freiliegen. Die zwischen den Segmenten freiliegenden Dehnschlaufen der Leiterplatte ermöglichen die Längenvariation der gesamten Vorrichtung. Bei der Montage der Vorrichtung am Brennstoff­ zuteiler oder Saugrohr kann die durch die freiliegenden Dehn­ schlaufen der Leiterplatte entstandene Flexibilität der Gesamtan­ ordnung hinderlich sein. Deshalb ist es von Vorteil, bei der Her­ stellung des Leiterplattengehäuses Brückenglieder im Bereich der Dehnschlaufen am Leiterplattengehäuse mitanzuspritzen. Bis zur un­ mittelbaren Montage der Vorrichtung geben die Brückenglieder dieser eine verbesserte Eigenstabilität, während bei der Montage ein problemloses Durchtrennen der Brückenglieder die Dehnschlaufen vollständig freilegt und damit deren vorher beschriebene Wirkung erlaubt.

Von Vorteil ist es außerdem, den Brennstoffzuteiler mit den einge­ bauten Brennstoffeinspritzventilen und der flexiblen Leiterplatte von einem zumindest teilweise U-förmigen Deckel abzuschließen, der zumindest teilweise auf dem Brennstoffzuteiler aufliegt. Der Deckel ist beispielsweise mit einer gleichgroßen Breite wie der Brennstoff­ zuteiler im Bereich seiner oberen Stirnfläche ausgebildet. Der zu­ mindest teilweise U-förmige Querschnitt des Deckels führt dazu, daß die Kontaktstifte der Brennstoffeinspritzventile und der größte Teil der Leiterplatte zumindest im Bereich der Brennstoffeinspritzventile nach oben hin in einem Hohlraum freiliegen, dabei allerdings trotz­ dem durch den Deckel vor Fremdeinflüssen geschützt sind, während in den Randbereichen der Leiterplatte eine unmittelbare Berührung mit dem Deckel vorliegt. Feste Verbindungen zwischen dem als Deckel aus­ gebildeten Gehäuse und dem Brennstoffzuteiler können in vielfältiger Weise erzielt werden, so z. B. ohne Verbindungselemente durch Reib­ schweißen. Rollennahtschweißen oder Ultraschallschweißen bzw. durch Vernieten, Verschrauben oder Bolzenverbindungen.

Vorteilhaft ist weiterhin, an der flexiblen Leiterplatte eine um­ laufende Dichtung vor der Montage der Leiterplatte vorzusehen. Die Dichtung, beispielsweise aus Gummi, wird dabei unlösbar an die Leiterplatte vulkanisiert. Die Montage dieser gesamten Baugruppe ist nun einfacher als dies beim Einbau der einzelnen Bauteile der Fall wäre. Die Dichtung findet bei der Montage Aufnahme in einer Dichtungsnut im Brennstoffzuteiler.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine flexible Leiterplatte mit kontaktierten Brennstoffeinspritzventilen, Fig. 2 eine Kontaktierungsleiste mit einem die Leiterplatte umgebenden Leiterplattengehäuse, Fig. 3 eine flexible Leiterplatte mit kontaktierten Brennstoffeinspritzventilen und Durchgangslöchern zur Befestigung der gesamten Rontaktierungs­ leiste. Fig. 4 eine Kontaktierungsleiste mit einem aus mehreren Segmenten zusammengesetzten Leiterplattengehäuse und einer Leiter­ platte mit Dehnschlaufen, Fig. 5 einen teilweisen Längsschnitt durch ein Brennstoffeinspritzventil mit seiner Befestigung an der flexiblen Leiterplatte, Fig. 6 einen teilweisen Längsschnitt durch ein Brennstoffeinspritzventil mit seiner Befestigung an der flexiblen Leiterplatte und einem als Deckel ausgeführten Ge­ häuse, Fig. 7 eine Kontaktierungsleiste zusammen mit einem Brenn­ stoffzuteiler, Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie VIII-VIII in der Leiterplattenebene in Fig. 7, Fig. 9 eine flexible Leiter­ platte mit vulkanisierter Dichtung, Fig. 10 einen Schnitt entlang der Linie X-X durch einen teilweise U-förmigen Deckel in Fig. 7 und Fig. 11 einen Schnitt entlang der Linie XI-XI durch einen voll­ ständig U-förmigen Deckel in Fig. 7.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In den Fig. 1 bis 11 sind beispielhaft erfindungsgemäße Vor­ richtungen zur gemeinsamen elektrischen Kontaktierung mehrerer elektrisch erregbarer Aggregate, insbesondere elektromagnetisch betätigbarer Brennstoffeinspritzventile, für beispielsweise gemisch­ verdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen dargestellt, die grundsätzlich durch eine flexible Leiterplatte 1, über die die elektrische Kontaktierung der Brennstoffeinspritzventile 2 erfolgt, und ein Gehäuse, hier als Leiterplattengehäuse 3 bezeichnet, ge­ bildet wird, die zusammen als Rontaktierungsleiste bezeichnet werden. Als elektrische Aggregate können ebenfalls Zündkerzen, Glühkerzen u. a. dienen.

In der Fig. 1 ist die erste Stufe der elektrischen Kontaktierung der einzelnen Brennstoffeinspritzventile 2 an der flexiblen Leiter­ platte 1 gezeigt. Auf der flexiblen Leiterplatte 1 werden durch bereits bekannte Herstellungsverfahren, die beispielsweise in Kurz­ form als 1. Beschichtung eines Basismaterials mit Lack, 2. photo­ lithographischer Prozeß mit Belichtung und Entwicklung der Lack­ schicht, 3. Leiterbildherstellung durch Ätzen und 4. Entfernen des Lackes gekennzeichnet werden können, elektrisch leitende Leiter­ bahnen 5 erzeugt. Zur Herstellung der Leiterbahnen 5 sind die ver­ schiedensten Beschichtungstechniken denkbar. Entscheidend bei der Ausbildung der Leiterbahnen 5 ist die geometrische Lage auf der Leiterplatte 1. Die Leiterplatte 1 besitzt eine langgestreckte, schmale Form und damit nur ungefähr eine Breite wie die Durchmesser der Brennstoffeinspritzventile 2. An einem Ende der Leiterplatte 1 ist ein Stecker 7 vorgesehen, zu dem die Leiterbahnen 5 führen und über den die Ansteuerung der Brennstoffeinspritzventile 2 von einem nicht dargestellten Steuergerät aus erfolgen kann.

Bei einer Ansteuerung von beispielsweise vier Brennstoffeinspritz­ ventilen 2 ist es bei gewünschter Einzelansteuerung notwendig, fünf sich in Längsrichtung der Leiterplatte 1 erstreckende Leiterbahnen 5 zu erzeugen, die untereinander keinen Kontakt besitzen. Eine erste Leiterbahn 5a verläuft dabei fast über die gesamte Länge der Leiter­ platte 1, da alle vier Brennstoffeinspritzventile 2 Kontakt mit der ersten Leiterbahn 5a finden müssen. Die vier weiteren Leiterbahnen 5b, 5c, 5d und 5e erstrecken sich weitgehend parallel zur ersten Leiterbahn 5a, verlaufen dabei allerdings jeweils nur bis zu einem zu kontaktierenden Brennstoffeinspritzventil 2. Daraus ergibt sich, daß die zweite Leiterbahn 5b zum Kontaktieren eines ersten Brenn­ stoffeinspritzventils 2 eine ähnliche Länge wie die erste Leiterbahn 5a aufweist, während sich die Längen der Leiterbahnen 5c, 5d und 5e um den jeweiligen Abstandsbetrag zum folgenden Brennstoffeinspritz­ ventil 2 verringern. Die Leiterbahnen 5b, 5c, 5d und 5d sind so hergestellt, daß sie an ihrem vom Stecker 7 abgewandten Ende immer im gleichen seitlichen Abstand von der ersten Leiterbahn 5a enden, um das Kontaktieren der Brennstoffeinspritzventile 2 zu gewähr­ leisten, so daß wenigstens die Leiterbahnen 5b, 5c und 5d einen Knick 6 besitzen oder ein divergierender Verlauf zur ersten Leiter­ bahn 5a vorgesehen ist.

Die Leiterplatte 1 weist zum Kontaktieren der Brennstoffeinspritz­ ventile 2 eine Mehrzahl von Kontaktstiftaufnahmeöffnungen 8 auf. In diese Kontaktstiftaufnahmeöffnungen 8 der Leiterplatte 1 ragen elektrische Kontaktstifte 9 der Brennstoffeinspritzventile 2 hinein, die sich von einer Magnetspule 10 (Fig. 5 und 6) aus dem Brenn­ stoffeinspritzventil 2 heraus erstrecken und über die die Erregung der Magnetspule 10 erfolgt. Die Kontaktstiftaufnahmeöffnungen 8 werden bereits bei der Herstellung der Leiterbahnen 5 auf der Leiterplatte 1 vorgesehen, wodurch später Kontaktschwierigkeiten vermieden werden. Bei einer Leiterplatte 1 zur Ansteuerung von vier Brennstoffeinspritzventilen 2 mit jeweils zwei elektrischen Kontakt­ stiften 9 ergeben sich folglich acht Kontaktstiftaufnahmeöffnungen 8. Im Abstand der anzubringenden Brennstoffeinspritzventile 2 sind dabei auf der ersten Leiterbahn 5a vier Rontaktstiftaufnahme­ öffnungen 8 eingebracht, während die Leiterbahnen 5b, 5c, 5d und 5e jeweils in einer Kontaktstiftaufnahmeöffnung 8 enden. Die zwei Kon­ taktstiftaufnahmeöffnungn 8 für die zwei Kontaktstifte 9 eines Brennstoffeinspritzventils 2 sind jeweils mit konstantem Abstand in der Leiterplatte 1 eingebracht und ermöglichen daher ein problem­ loses Einschieben der Kontaktstifte 9 der Brennstoffeinspritzventile 2. Eine unlösbare elektrische Verbindung der Kontaktstifte 9 der Brennstoffeinspritzventile 2 mit den Leiterbahnen 5 der Leiterplatte 1 kann beispielsweise durch Löten, Schweißen oder Crimpen, einem lötfreien Quetschen, erzielt werden. Es ist vorstellbar, daß an­ stelle der flexiblen Leiterplatte 1 mit ihren Leiterbahnen 5 nur einzelne isolierte Kabel zur Kontaktierung eingesetzt werden, die dann allerdings zusammen mit den Brennstoffeinspritzventilen 2 vor der Kunststoffumspritzung eines Gehäuses ein instabileres System darstellen.

In vorteilhafter Weise kann die Leiterplatte 1 mit elastischen Dehnschlaufen 13 versehen werden, die beispielsweise jeweils in konstanten Abständen zwischen den Kontaktstiftaufnahmeöffnungen 8 zweier Brennstoffeinspritzventile 2 über die gesamte Breite der Leiterplatte 1 verlaufen. Diese Dehnschlaufen 13 dienen dem Längen­ ausgleich der Leiterplatte 1, der aufgrund von Fertigungstoleranzen und verschiedener Wärmeausdehnungskoeffizienten des die Leiterplatte 1 später zumindest teilweise umschließenden Leiterplattengehäuses 3 und beispielsweise des Saugrohrs der Brennkraftmaschine, an dem die Kontaktierungsleiste befestigt wird, notwendig sein kann, um eine maßgerechte Montage zu gewährleisten. Der beispielsweise fünfpolige Stecker 7 ist in bekannter Weise z. B. durch Löten mit den Leiter­ bahnen 5 der flexiblen Leiterplatte 1 verbunden.

Die Fig. 2 veranschaulicht eine erste Variante des beispielsweise als Kunststoffspritzgußteil ausgebildeten Leiterplattengehäuses 3. Das Leiterplattengehäuse 3 erstreckt sich über die gesamte Länge der Leiterplatte 1 und umschließt diese vollständig. Zur Vereinfachung des Umspritzungsverfahrens wird auch der Stecker 7, beispielsweise durch ein einteilig mit dem Leiterplattengehäuse 3 ausgebildetes Steckergehäuse 15 umschlossen. Zur Befestigung der aus Leiterplatte 1, Leiterplattengehäuse 3, Stecker 7 und Steckergehäuse 15 ge­ bildeten Rontaktierungsleiste zusammen mit den kontaktierten Brenn­ stoffeinspritzventilen 2 an dem nicht dargestellten Brennstoffzu­ teiler oder dem Saugrohr der Brennkraftmaschine ergeben sich mehrere in der Fig. 2 angedeutete Möglichkeiten. Eine sehr einfache Variante stellt dabei eine Verschraubung dar, indem beispielsweise mittig und in konstanten Abständen in Längsrichtung der Leiterplatte 1 in dem Leiterplattengehäuse 3 Löcher 16 eingebracht sind, die sich außerhalb der Kontaktstifte 9 der Brennstoffeinspritzventile 2 befinden müssen, und in diese Löcher 16 Schrauben zur Befestigung beispielsweise am Saugrohr eingebracht werden. Entsprechend der geometrischen Anordnung der Löcher 16 im Leiterplattengehäuse 3 müssen auch Durchgangslöcher 17 in der Leiterplatte 1 vorgesehen sein.

Bei dieser Befestigungsart ist es also notwendig, eine von der Fig. 1 abweichende Ausgestaltung der Leiterbahnen 5 vorzunehmen. Die Leiterbahnen 5 müssen hierbei nämlich wenigstens im Bereich der in der Fig. 3 dargestellten Durchgangslöcher 17 in der Leiterplatte 1 einen von einer Parallelität abweichenden Verlauf annehmen, ohne daß dabei Leiterbahnen 5 untereinander in Kontakt stehen. Die ver­ schiedensten Verläufe von Leiterbahnen 5 sind heutzutage problemlos zu fertigen und können entsprechend gewünschter Befestigungsarten der Kontaktierungsleisten einfach variiert werden. Neben der Ver­ schraubung der Kontaktierungsleiste sind auch andere Befestigungs­ möglichkeiten denkbar, bei denen zusätzliche Halteeinrichtungen 18 oder bereits am Saugrohr der Brennkraftmaschine vorgesehene Halte­ elemente zum Einsatz kommen und an der Rontaktierungsleiste an­ greifen. Beim Einsatz solcher Halteeinrichtungen 18 entfallen die Durchgangslöcher 17 in der Leiterplatte 1 und die Löcher 16 im Leiterplattengehäuse 3 vollständig.

Eine andere Umspritzungsvariante als die in der Fig. 2 dargestellte verdeutlicht die Fig. 4. Gleichbleibende und gleichwirkende Teile sind bei diesem Ausführungsbeispiel durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet wie die Ausführungsbeispiele der Fig. 1 bis 3. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Leiterplattengehäuse 3 mehr­ teilig, da im Bereich der Dehnschlaufen 13 keine Runststoffum­ spritzung der flexiblen Leiterplatte 1 erfolgt. Die freiliegenden Dehnschlaufen 13 der Leiterplatte 1 ermöglichen eine Längenvariation der gesamten Kontaktierungsleiste. Dies ist insofern bedeutsam, da aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten des Leiter­ plattengehäuses 3 aus einem Kunststoff und des beispielsweise metallischen Saugrohrs der Brennkraftmaschine eine maßgerechte Montage gefährdet wäre. Die Dehnschlaufen 13 dienen also dem Aus­ gleich von Fertigungstoleranzen und auftretender thermischer Be­ lastungen zwischen verschiedenen Werkstoffen und damit zum Längen­ ausgleich einzelner Segmente 19 des Leiterplattengehäuses 3, womit eine positionsgenaue Befestigung der Kontaktierungsleiste gewähr­ leistet ist.

Bei der Montage der Kontaktierungsleiste am Brennstoffzuteiler oder Saugrohr kann die durch die freiliegenden Dehnschlaufen 13 der Leiterplatte 1 entstandene Flexibilität der einzelnen Segmente 19 des Leiterplattengehäuses 3 und damit der gesamten Baugruppe hinder­ lich sein. Deshalb ist es sinnvoll, bei der Herstellung des Leiter­ plattengehäuses 3 Brückenglieder 20 im Bereich der Dehnschlaufen 13 am Leiterplattengehäuse 3 mitanzuspritzen. Die Brückenglieder 20 sind kurze Verbindungsstücke zwischen jeweils zwei Segmenten 19 des Leiterplattengehäuses 3, die z. B. paarweise angeordnet sind und die Breite des Leiterplattengehäuses 3 nicht überschreiten. Bis zur unmittelbaren Montage der Kontaktierungsleiste geben sie dieser eine verbesserte Eigenstabilität, während bei der Montage ein problem­ loses Durchtrennen der Brückenglieder 20, das beispielsweise hinter­ einander an den einzelnen Dehnschlaufen 13 erfolgt, die Dehn­ schlaufen 13 vollständig freilegt und damit deren vorher be­ schriebene Wirkung erlaubt.

In der Fig. 5 ist ein teilweiser Längsschnitt durch ein Brenn­ stoffeinspritzventil 2 mit seiner Befestigung an der flexiblen Leiterplatte 1 und dem diese Leiterplatte 1 umschließenden Leiter­ plattengehäuse 3 gezeigt. Das Leiterplattengehäuse 3 besitzt dabei beispielsweise eine gestufte Außenkontur, die sich bis zu einem oberen Dichtring 22 des Brennstoffeinspritzventils 2 erstreckt. Zusammen mit einem unteren Dichtring 23 dient der obere Dichtring 22 der Abdichtung des Brennstoffeinspritzventils 2 in dem nicht dar­ gestellten Brennstoffzuteiler, in dem der Brennstoff zur Versorgung der hier eingesetzten sogenannten Bottom-Feed-Einspritzventile 2 bereitgestellt wird. Über ein Filtersieb 24 gelangt der Brennstoff in das Innere des Brennstoffeinspritzventils 2, von wo er ent­ sprechend der Ansteuerung der Magnetspule 10 und den daraus resul­ tierenden Öffnungs- und Schließtakten des Brennstoffeinspritzventils 2 fein zerstäubt abgespritzt wird. Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Kontaktstifte 9, die Leiterplatte 1 und der Umfang des Brennstoffeinspritzventils 2 oberhalb des oberen Dichtrings 22 unmittelbar und vollständig von der Kunststoffum­ spritzung des Leiterplattengehäuses 3 umgeben.

Die Fig. 6 verdeutlicht mit einem teilweisen Längsschnitt durch ein Brennstoffeinspritzventil 2 mit seiner Befestigung an der flexiblen Leiterplatte 1 ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel. Schematisch ist in der Fig. 6 der bereits mehrfach erwähnte Brenn­ stoffzuteiler 28 dargestellt, der beispielsweise Bestandteil eines Saugrohres der Brennkraftmaschine oder ein eigenständiges Teil sein kann. Der Brennstoffzuteiler 28 ist so ausgeführt, daß die Brenn­ stoffeinspritzventile 2 in gestufte Öffnungen 29, die sich ebenso jeweils konzentrisch um eine Ventillängsachse 25 wie die Brennstoff­ einspritzventile 2 selbst erstrecken, eingesetzt werden können. Die beiden Dichtringe 22 und 23 des Brennstoffeinspritzventils 2 liegen nach dem Einbau des Brennstoffeinspritzventils 2 in den Brennstoff­ zuteiler 28 an der Wandung der Öffnung 29 an und sorgen damit für eine Abdichtung des Umfanges des Brennstoffeinspritzventils 2 nach außen.

Bei diesem Ausführungsbeispiel bildet ein Ventilgehäusekopf 30, beispielsweise aus Kunststoff, den oberen Abschluß des Brennstoff­ einspritzventils 2, aus dem nur die Kontaktstifte 9 herausragen. Dieser Ventilgehäusekopf 30 ist beispielsweise topfförmig mit einer gestuften Außenkontur ausgebildet und erstreckt sich ebenfalls konzentrisch zu der Ventillängsachse 25. In axialer Richtung reicht der Ventilgehäusekopf 30 nach dem Aufstecken oder Aufdrücken auf einen Ventilkörper 31 des Brennstoffeinspritzventils 2 bis zum oberen Dichtring 22 heran und bildet dort mit seiner unteren Be­ grenzungsfläche 32 einen Teil einer Nut 33, in der sich der obere Dichtring 22 befindet. Im oberen Bereich der Öffnung 29 des Brenn­ stoffzuteilers 28 ist eine Schulter 35 vorgesehen, auf der sich der Ventilgehäusekopf 30 und damit das gesamte Brennstoffeinspritzventil 2 abstützen kann. Auf einer oberen Begrenzungsfläche 36 des Ventil­ gehäusekopfes 30 liegt die an den Kontaktstiften 9 kontaktierte, flexible Leiterplatte 1 auf, die sich in ihrer Breite bis auf eine obere Stirnfläche 37 des Brennstoffzuteilers 28 erstreckt.

Der Brennstoffzuteiler 28 mit den eingebauten Brennstoffeinspritz­ ventilen 2 und der mit diesen verbundenen flexiblen Leiterplatte 1 wird in diesem Fall von einem zumindest teilweise im Querschnitt U-förmigen Deckel 39 abgeschlossen, der zumindest teilweise auf der oberen Stirnfläche 37 des Brennstoffzuteilers 28 aufliegt. Der als Gehäuse der Vorrichtung dienende Deckel 39 ist beispielsweise mit einer gleichgroßen Breite wie der Brennstoffzuteiler 28 im Bereich seiner oberen Stirnfläche 37 ausgebildet. Der zumindest teilweise U-förmige Querschnitt des Deckels 39 führt dazu, daß die Kontakt­ stifte 9 und der größte Teil der Leiterplatte 1 im Bereich der Brennstoffeinspritzventile 2 nach oben hin in einem Hohlraum 40 freiliegen, dabei allerdings trotzdem durch den Deckel 39 vor Fremdeinflüssen geschützt sind, während in den Randbereichen der Leiterplatte 1 eine unmittelbare Berührung mit dem Deckel 39 vor­ liegt. An die Leiterplatte 1 ist beispielsweise am gesamten Umfang eine Dichtung 41 vulkanisiert, die in eine Dichtungsnut 42 an der oberen Stirnfläche 37 des Brennstoffzuteilers 28 eingreift. Die Dichtung 41 kann in axialer Erstreckungsrichtung des Brennstoffein­ spritzventils 2 gesehen sowohl nur auf einer Seite der Leiterplatte 1 ausgebildet sein als auch zusätzlich den Randbereich der anderen Seite der Leiterplatte 1 umgreifen. In der Fig. 9 ist eine flexible Leiterplatte 1 mit einer anvulkanisierten Dichtung 41 schematisch zu sehen. Eine feste Verbindung 44 zwischen dem Deckel 39 und dem Brennstoffzuteiler 28 nach dem Einbau der Brennstoffeinspritzventile 2 und der flexiblen Leiterplatte 1 kann in vielfältiger Weise er­ zielt werden. So ist es möglich, die beiden Bauteile ohne zusätz­ liche Verbindungselemente z. B. durch Reibschweißen, Rollennaht­ schweißen oder Ultraschallschweißen zu fügen. Außerdem sind nicht­ stoffschlüssige Fügeverfahren 45 zum Verbinden beider Bauteile denkbar, z. B. Vernieten bzw. Verschrauben oder Verbindungen mit Bolzen.

Die Fig. 7 und 8 zeigen den Brennstoffzuteiler 28 mit eingebauten Brennstoffeinspritzventilen 2 bzw. die flexible Leiterplatte 1 zumindest teilweise. Die in diesem Ausführungsbeispiel verwendeten Bezugszeichen sind für gleichbleibende bzw. gleichwirkende Teile gegenüber den bisherigen Ausführungsbeispielen gleichgeblieben. Im Gegensatz zu den in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungs­ beispielen sind hier, wie auch schon in Fig. 6 zu sehen ist, die Brennstoffeinspritzventile 2 um 90° verdreht eingebaut. Somit ragen die Kontaktstift 9 eines Brennstoffeinspritzventils 2, in Längs­ richtung der Leiterplatte 1 gesehen, nicht mehr nebeneinander, sondern hintereinander durch die Leiterplatte 1. Aus dieser räum­ lichen Variation ergibt sich allerdings keine funktionale Ver­ änderung. Bei diesem Ausführungsbeispiel liegt auch der Stecker 7 mit dem Steckergehäuse 15 in veränderter Form vor und ist Teil des Brennstoffzuteilers 28. Am dem Stecker 7 zugewandten Ende der Leiterplatte 1 befinden sich an den Leiterbahnen 5 Lötaugen 47, in die beispielsweise rechtwinklig ausgebildete Anschlußstifte 48 mit ihrem einen Ende eingelötet werden, während ihr anderes Ende un­ mittelbar zu den Kontakten des Steckers 7 führt. Zum Ausgleich von Längenunterschieden, die sich durch unterschiedliche Wärmeaus­ dehnungskoeffizienten der verwendeten Materialien ergeben können, ist es wiederum zweckmäßig, zwischen den jeweiligen Verbindungs­ punkten der Kontaktstifte 9 der Brennstoffeinspritzventile 2 und der Leiterplatte 1 Dehnschlaufen 13 vorzusehen, die aufgrund von im Brennstoffzuteiler 28 eingebrachten Vertiefungen 49 ohne Be­ schädigungsgefahr freiliegen können. Im Brennstoffzuteiler 28 ist eine in Längsrichtung der Leiterplatte 1 und des Brennstoffzuteilers 28 verlaufende Brennstoffversorgungsleitung 50 angeordnet. Die Brennstoffversorgungsleitung 50 stellt eine Verbindung aller sich im Brennstoffzuteiler 28 befindlichen Öffnungen 29 für die Brennstoff­ einspritzventile 2 dar. Über die Brennstoffversorgungsleitung 50 wird der von allen Brennstoffeinspritzventilen 2 benötigte Brenn­ stoff bereitgestellt, der dann entsprechend der elektrischen An­ steuerung durch die Brennstoffeinspritzventile 2 fein zerstäubt ab­ gespritzt wird.

Einen Schnitt entlang der Linie VIII-VIII in der Ebene der Leiter­ platte 1 in der Fig. 7 zeigt die Fig. 8. In diesem Schnitt werden Niederhaltezapfen 53 mit einem beispielsweise kreisabschnittförmigen Querschnitt sichtbar, die unmittelbar zum Deckel 39 gehören. Im Bereich jeden Brennstoffeinspritzventils 2 sind beispielsweise zwei Niederhaltezapfen 53 am Deckel 39 angeformt, die in Richtung des Brennstoffeinspritzventils 2 aus dem Deckel 39 derart herausragen, daß sie mit ihren ebenen Flächen 54 die Verlängerungen abgeflachter Wandungen 56 des zumindest einen Hohlraumes 40 des Deckels 39 dar­ stellen. Die Niederhaltezapfen 53 des Deckels 39 durchragen die Leiterplatte 1 in dafür vorgesehenen Zapfenaussparungen 55 und drücken auf die obere Begrenzungsfläche 36 des Ventilgehäusekopfes 30 des Brennstoffeinspritzventils 2. Die Zapfenaussparungen 55 in der Leiterplatte 1 besitzen etwa die gleiche kreisabschnittförmige Querschnittsform wie die Niederhaltezapfen 53, wie in Fig. 9 gut zu sehen ist, wodurch aufgrund der guten Paßgenauigkeit nur geringes Spiel auftritt. Bei Betrieb der Brennkraftmaschine kommt es aufgrund von Vibrationen und der Flächendifferenz zwischen oberem Dichtring 22 und unterem Dichtring 23 zu Kraftwirkungen, die ein minimales Verrutschen der Brennstoffeinspritzventile 2 zur Folge haben könnten. Diese Gefahr wird durch die auf die Brennstoffeinspritz­ ventile 2 drückenden Niederhaltezapfen 53 des Deckels 39 vollständig vermieden.

In der Fig. 9 ist eine flexible Leiterplatte 1 ohne Leiterbahnen dargestellt, an die die umlaufende, über die Leiterplatte 1 nach außen überstehende Dichtung 41 vulkanisiert ist. Noch vor der Kon­ taktierung der Brennstoffeinspritzventile 2 und dem Einbau in den Brennstoffzuteiler 28 bilden also die Leiterplatte 1 und die Dichtung 41, beispielsweise aus Gummi, aufgrund ihrer unlösbaren Verbindung eine Baugruppe. Die Montage dieser Baugruppe ist nun wesentlich einfacher als dies beim Einbau der einzelnen Bauteile der Fall wäre. In den Brennstoffzuteiler 28 werden zuerst die Brenn­ stoffeinspritzventile 2 in die entsprechenden Öffnungen 29 einge­ setzt, und anschließend erfolgt die Montage der Baugruppe aus Leiterplatte 1 und Dichtung 41 auf die eingesetzten Brennstoffein­ spritzventile 2. Danach werden die elektrischen Anschlüsse vorge­ nommen, zum einen die Kontaktierung der Brennstoffeinspritzventile 2 mit den Leiterbahnen 5 der Leiterplatte 1 und zum anderen die Her­ stellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen der Leiter­ platte 1 und dem Stecker 7 mit den Anschlußstiften 48. Gleichzeitig wird die an der Leiterplatte 1 umlaufende Dichtung 41 in die Dichtungsnut 42 des Brennstoffzuteilers 28 eingelegt.

Die Fig. 10 und 11 sind Schnittdarstellungen entlang der Linien X-X bzw. XI-XI durch den Deckel 39 in der Fig. 7. Dabei zeigt die Fig. 10 ein erstes Ausführungsbeispiel für die Ausbildung der Hohlräume 40. Zu jedem Brennstoffeinspritzventil 2 ist hierbei ein durch das Auflegen des Deckels 39 auf das Brennstoffeinspritzventil 2 bzw. den Brennstoffzuteiler 28 entstehender Hohlraum 40 vorge­ sehen. Die einzelnen Hohlräume 40 stehen also untereinander nicht in Verbindung, sondern sind durch das bis zu der Leiterplatte 1 hinab­ reichende Material des Deckels 3ß voneinander getrennt. Die Hohl­ räume 40 sind weitgehend kreisförmig mit ungefähr den gleichen Durchmessern wie die oberen Dichtringe 22 der Brennstoffeinspritz­ ventile 2 ausgeführt, besitzen aber im Bereich der sich in Richtung Brennstoffeinspritzventile 2 erstreckenden Niederhaltezapfen 53 durch die Zapfenaussparungen 55 in der Leiterplatte 1 die abge­ flachten Wandungen 56. Die kreisförmige Gestalt der Hohlräume 40 setzt sich als äußere Kontur der kreisabschnittförmigen Niederhalte­ zapfen 53 fort, wie es die Strichlinien verdeutlichen. Die abge­ flachten Wandungen 56 der Hohlräume 40 gehen fließend in die ebenen Flächen 54 der Niederhaltezapfen 53 über und bilden jeweils eine Ebene.

In der Fig. 11 ist ein zweites Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem sich ein einziger Hohlraum 40 im Deckel 39 erstreckt. Damit liegt der Deckel 39 nur noch auf den Randbereichen der Leiterplatte 1 auf. Der Hohlraum 40 des Deckels 39 wird nun nur noch von ebenen Wänden 57 durchgehend begrenzt. Auch hier sind die kreisabschnitt­ förmigen Niederhaltezapfen 53 am Deckel 39 bzw. Zapfenaussparungen 55 in der Leiterplatte 1 durch Strichlinien gekennzeichnet.

Claims (19)

1. Vorrichtung zur gemeinsamen elektrischen Kontaktierung mehrerer elektrisch erregbarer Aggregate von Brennkraftmaschinen, insbeson­ dere elektromagnetisch betätigbarer Brennstoffeinspritzventile, die Kontaktstifte zur elektrischen Kontaktierung besitzen, mit einer Leiterbahnen aufweisenden Leiterplatte, die über alle Aggregate verläuft und mit einem die Leiterplatte schützenden Gehäuse, das sich in Längsrichtung der Leiterplatte erstreckt und diese zumindest teilweise umschließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Aggregate (2) unmittelbar über die Kontaktstifte (9) mit den Leiterbahnen (5) der Leiterplatte (1) verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leiterplatte (1) elastische Dehnschlaufen (13) zum Längenausgleich der Vorrichtung vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstifte (9) der Aggregate (2) in Kontaktstiftaufnahmeöffnungen (8) der Leiterplatte (1) eingeführt und durch Schweißen mit den Leiterbahnen (5) verbunden sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstifte (9) der Aggregate (2) in Kontaktstiftaufnahmeöffnungen (8) der Leiterplatte (1) eingeführt und durch Löten mit den Leiter­ bahnen (5) verbunden sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstifte (9) der Aggregate (2) in Kontaktstiftaufnahmeöffnungen (8) der Leiterplatte (1) eingeführt und durch Crimpen mit den Leiterbahnen (5) verbunden sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) Löcher (16) und die Leiterplatte (1) Durchgangslöcher (17) hat, über die die Befestigung an der Brennkraftmaschine durch Verschrauben erfolgt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Leiterplatte (1) ein Stecker (7) befestigt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) aus der Anzahl der Aggregate (2) entsprechenden Segmenten (19) besteht und jede Dehnschlaufe (13) der Leiterplatte (1) zwischen zwei Segmenten (19) freiliegt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (19) des Gehäuses (3) vor der Montage an der Brennkraft­ maschine durch Brückenglieder (20) miteinander verbunden sind, die abtrennbar sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) die Leiterplatte (1) vollständig von allen Seiten un­ mittelbar umgibt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) als Kunststoffumspritzung ausgebildet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) durch einen Deckel (39) gebildet ist, der die Leiter­ platte (1) nur auf der den Aggregaten (2) abgewandten Seite der Leiterplatte (1) abdeckt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der als Gehäuse (3) dienende Deckel (39) zumindest im Bereich der Aggregate (2) einen U-förmigen Querschnitt besitzt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß an dem als Gehäuse (3) dienenden Deckel (39) Niederhaltezapfen (53) ange­ formt sind, die durch die Leiterplatte (1) auf die Aggregate (2) drücken und diese dadurch in definierten Positionen niederhalten.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (1) von einer umlaufenden Dichtung (41) umgeben ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (41) an die Leiterplatte (1) vulkanisiert ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Aggregate (2) als Brennstoffeinspritzventile (2) ausgebildet sind, die in einem Brennstoffzuteiler (28) mit einer Brennstoffver­ sorgungsleitung (50) angeordnet sind, und die Leiterplatte (1) zwischen Brennstoffzuteiler (28) und Deckel (39) eingespannt ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Brennstoffzuteiler (28) ein Stecker (7) angeordnet und mit den Leiterbahnen (5) der Leiterplatte (1) elektrisch verbunden ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Brennstoffzuteiler (28) eine Dichtungsnut (42) vorgesehen ist, in die die an der Leiterplatte (1) umlaufende Dichtung (41) einlegbar ist.