DE19857484C2 - Verbindungsstecker, insbesondere für Zündanlagen von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verbindungsstecker, insbesondere für Zündanlagen von Kraftfahrzeugen, nach der Gattung des Anspruchs 1. Ein solcher Verbindungsstecker ist aus der US 5,547,387 A bekannt.

Der Verbindungsstecker, der zur Verbindung einer Zündspule mit einer Zündkerze dient, weist ein Kontaktteil auf, das in einem Schutzmantel aufgenommen ist. Das Kontaktteil steht mittels eines ersten Endabschnitts, der eine erste Steckhülse aufweist, mit der Zündspule in Verbindung und ist mit einem zweiten Endabschnitt an einem Anschlußbolzen der Zündkerze in Anlage bringbar.

Der Schutzmantel steht an einem Ende mit der Zündspule in Verbindung und ist mit einem anderen Ende auf einen Isolator der Zündkerze aufschiebbar, wobei die erste Steckhülse des Kontaktteils zur Bildung einer Vormontageeinheit zwischen Zündspule und Verbindungsstecker auf einem Spulenbolzen der Zündspule überdrückbar einrastbar ist. Beim Aufschieben des anderen Endes des Schutzmantels auf den Isolator der Zündkerze ist es jedoch nicht vorgesehen, daß der Schutzmantel den Isolator vollständig überdecken soll. Eine solche lückenhafte Hochspannungsüberdeckung der Zündkerze durch den Verbindungsstecker kann zu Hochspannungsüberschlägen am Anschlußabschnitt der Zündkerze führen.

Weiterhin ist aus der US 5,630,722 A bekannt, eine mit Hilfe einer Steckhülse eines Anschlußsteckers für eine Zündkerze bewirkte Rastverbindung am Anschlußbolzen einer Zündkerze vorzunehmen.

Ferner ist durch die DE 44 04 543 C1 und DE 94 10 051 U1 vorgeschlagen, jeweils an einem Verbindungsstecker zum Verbinden einer Zündspule mit einer Zündkerze mit Steckhülsen an beiden Endabschnitten des Verbindungssteckers Rastverbindungen vorzusehen.

Desweiteren vermittelt die WO 86/04 480 A2 die Lehre, mit einem speziell ausgebildeten, teleskopartigen Verbindungsstecker Längentoleranzen an einer Zündkerze, einem Schacht einer Brennkraftmaschine und einer Zündspule auszugleichen.

Schließlich ist aus der EP 0 713 005 A2 ein Verbindungsstecker für Zündanlagen von Kraftfahrzeugen bekannt. Der Verbindungsstecker ist zwischen einem Hochspannungsausgang einer Zündspule und dem Anschlußabschnitt einer Zündkerze in elektrisch leitender Weise angeordnet. Dabei ist der Verbindungsstecker an der Zündspule starr und an der Zündkerze über eine Steckverbindung längsverschieblich angebracht. Während die Zündkerze in einem Schacht eines Zylinderkopfes der Brennkraftmaschine versenkt eingeschraubt ist, liegt die Zündspule am freien Ende des Schachtes an einer Deckfläche des Zylinderkopfes auf und ist hier, wie auch die Zündkerze, ortsfest befestigt.

Beim Einbau des Verbindungssteckers entstehen durch maßliche Toleranzen an Zündkerze, Schacht und Zündspule Längentoleranzen von bis zu 5 mm. Da der Verbindungsstecker an der Zündspule starr angekoppelt ist, findet der Toleranzausgleich an der Zündkerze statt. Dies kann zu einer nur unvollkommenen Überdeckung des Anschlußabschnitts der Zündkerze durch den Verbindungsstecker führen.

Als Folge einer solchen lückenhaften Hochspannungsüber­ deckung der Zündkerze durch den Verbindungsstecker können in unerwünschter Weise Hochspannungsüberschläge am Anschlußabschnitt der Zündkerze auftreten.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Verbindungsstecker zwischen einer Zündspule und einer Zündkerze so auszugestalten, daß auch unter Montagetoleranzen eine, Hochspannungsüberschläge vermeidende Überdeckung der Zündkerze durch den Verbindungsstecker erfolgt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Dazu ist der Verbindungsstecker an seinen beiden Endabschnitten mit je einer Steckhülse versehen. Eine erste Steckhülse ist zur Bildung einer Vormontageeinheit zwischen Zündspule und Verbindungsstecker an einem Spulenbolzen der Zündspule überdrückbar verrastet.

Bei einem Aufsetzen der Vormontageeinheit auf eine Zünd­ kerze schiebt sich ein Schutzmantel des Verbindungssteckers bis zu einer vorbestimmten Endstellung auf einen Isolator der Zündkerze. Dieser Aufschiebeweg ist begrenzt durch einen Anschlag, der in einer zweiten Steckhülse des Verbindungssteckers verkörpert ist und an dem ein Anschlußbolzen der Zündkerze zur Anlage kommt. Zudem verrastet die zweite Steckhülse auf dem Anschlußbolzen.

Bei einer weitergeführten Aufsetzbewegung kann sich die erste Steckhülse aus der Rastung lösen und zum Ausgleich der Einbautoleranzen auf einen Überdrückabschnitt des Spulenbolzens ausweichen.

Damit ist sichergestellt, daß der Schutzmantel, unabhängig von Einbautoleranzen, im montierten Zustand den Isolator der Zündkerze immer ausreichend überdeckt und ein Toleranz­ ausgleich an der Verbindung zwischen Verbindungsstecker und Zündspule stattfinden kann.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Maßnahmen für die Realisierung der Erfindung angegeben.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der Figurenbeschreibung näher erläutert. Jeweils in einer Schnittdarstellung zeigt die Fig. 1 die wesentlichen Abschnitte eines Verbindungssteckers und Teile einer Zündanlage. Jeweils als Ausschnitt aus Fig. 1 zeigt die Fig. 2 den Ausschnitt II mit einer Vormontagestellung des Verbindungssteckers an einer Zündspule, Fig. 3 den Ausschnitt III mit einer Montagestellung des Verbindungs­ steckers an einer Zündkerze und Fig. 4 den Ausschnitt II mit einer Montagestellung des Verbindungssteckers an der Zündspule.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Ein Verbindungsstecker 11, der insbesondere in einer Zündanlage von Kraftfahrzeugen Verwendung findet, ist, wie in Fig. 1 dargestellt, zur Kopplung einerseits mit einer Zündspule 12 und andererseits mit einer Zündkerze 13 vorgesehen.

In bekannter Weise ist die Zündspule 12 an einem Zylinder­ kopfdeckel 14 einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs befestigt und kommt in einer Montagestellung, die die betriebsbereite Einbaulage wiedergibt, mit einer Unterseite 16 eines Gehäuses 17 an einer Deckfläche 18 des Zylinder­ kopfdeckels 14 zur Anlage.

Die Zündspule 12 ragt insbesondere mit einem Hochspannungs­ dom 19 in einen sacklochförmigen Schacht 20, der von dem Zylinderkopfdeckel 14 ausgeht, durch eine Zwischenplatte 21 führt und in einem Zylinderkopf 22 endet. Hier ist, in dem Schacht 20 versenkt, die Zündkerze 13 ortsfest einge­ schraubt, die mit einem Isolator 23 und einem darin geführten und ihn an dessen freien Ende überragenden Anschlußbolzen 24 entlang einer zentralen Längsachse 26 des Schachtes 20 zur Zündspule 12 gerichtet ist.

Der Hochspannungsdom 19 der Zündspule 12, der ebenfalls aus elektrischem Isolierstoff gebildet ist, ummantelt einen Spulenbolzen 27, der aus dem Hochspannungsdom 19 an dessen freien Ende heraustritt. Der Spulenbolzen 27, der dem Anschlußbolzen 24 achsgleich gegenübersteht, ist wie dieser elektrisch leitfähig.

Der Verbindungsstecker 11 stellt die elektrische Verbindung zwischen Spulenbolzen 27 und Anschlußbolzen 24 her.

Der in der Grundform zylinderförmige Verbindungsstecker 11 weist ein zentral angeordnetes stabförmiges Kontaktteil 28 und einen dazu koaxial verlaufenden Schutzmantel 29 auf.

Der Schutzmantel 29 besteht aus zähelastischem Silikonkaut­ schuk und ummantelt das elektrisch leitfähige Kontaktteil 28 unter Presspassung und Hinterschnitte, so daß dieses innerhalb des Schutzmantels 29 nicht verschiebbar ist.

Der Schutzmantel 29 überragt das Kontaktteil 28 in axialer Richtung entlang der Längsache 26 beidseitig. Diese Über­ stände sind mit einem Ende 31 dem Hochspannungsdom 19 und mit einem gegenläufigen anderen Ende 32 dem Isolator 23 zugeordnet.

Das Kontaktteil 28 weist an einem ersten Endabschnitt 33 eine erste Steckhülse 34 und an einem entgegen gerichteten zweiten Endabschnitt 36 eine zweite Steckhülse 37 auf. Der Aufbau der Steckhülsen 34, 27 ist allgemein bekannt. In der Fig. 2 ist für die erste Steckhülse 34 gezeigt:
eine hülsenförmige erste Wandung 38 mit einer ersten Anschlußöffnung 39 am freien Ende, ein erster Schlitz 41 über einen Teil der ersten Wandung 38, eine in dem ersten Schlitz 41 gelagerte erste Kontaktfeder 42, die mit einem Teil ihrer Umfangserstreckung durch den Schlitz 41 in die erste Steckhülse 34 umfangsseitig auffederungsfähig hineinragt. In analoger Weise ergibt sich für die zweite Steckhülse 37 nach Fig. 2 eine zweite Wandung 43, eine zweite Anschlußöffnung 44, ein zweiter Schlitz 46 und eine zweite Kontaktfeder 47.

Der Verbindungsstecker 11 wird zur Bildung einer Vormontageeinheit 48 zwischen Zündspule 12 und Verbindungsstecker 11 mit dem einen Ende 31 des Schutzmantels 29 auf den Hochspannungsdom 19 der Zündspule 12 soweit aufgeschoben, bis die erste Steckhülse 34 am Zündspulenbolzen 27 einrastet. Wie in der Fig. 2 dargestellt, rastet dabei die erste Kontaktfeder 42 in eine erste Nut 49, die senkrecht zur Längsachse 26 sich über den Umfang des Spulenbolzens 27 erstreckt, ein.

Diese in sich stabile Vormontageeinheit 48 wird in Flucht zur Längsachse 26 auf die Zündkerze 13 aufgesetzt und soweit verschoben, bis das andere Ende 32 des Schutzmantels 29 in eine vorbestimmte Endstellung auf dem Isolator 23 gelangt, in der dieser zur Verhinderung von Spannungsüberschlägen beim Betrieb der Zündspule 12 ausreichend überdeckt ist. Wie in der Fig. 3 dargestellt, rastet dabei die zweite Kontaktfeder 47 in eine zweite Nut 41 ein, die sich senkrecht zur Längsachse 26 über den Umfang des Anschlußbolzens 24 erstreckt.

Die zweite Nut 51 ist im Gegensatz zur ersten Nut 49 flacher ausgebildet und bedingt geringere Rastkräfte.

Mit diesem Einrasten der zweiten Steckhülse 37 am Anschlußbolzen 24 gelangt eine Stirnfläche 52 am freien Ende des Anschlußbolzens 24 zur Anlage an einen Anschlag 53, der in der zweiten Steckhülse 37 als Boden verkörpert ist.

Bei einer weitergeführten Aufsetzbewegung der Vormontageeinheit 48 bis zur Anlage der Unterseite 16 des Gehäuses 17 der Zündspule 12 an der Deckfläche 18 des Zylinderkopfdeckels 14 wird die zuvor die Montagekräfte des Verbindungssteckers 11 an der Zündkerze 13 formstabil aufnehmende Vormontageeinheit 48 nun in sich zusammenge­ schoben durch ein Überdrücken der Rastverbindung zwischen der ersten Steckhülse 34 und dem Spulenbolzen 27. Dabei gleitet die erste Kontaktfeder 42 aus der ersten Nut 49 und gelangt nach Fig. 4 auf einen zylindrischen, sich an die erste Nut 49 anschließenden Überdrückabschnitt 54 des Spulenbolzens 27, der von dessen freien Ende abgewandt ist.

Damit ist sichergestellt, daß bei vollständig auf den Zylinderkopfdeckel 14 aufgesetzter Zündspule 12 der Isolator 23 der Zündkerze 13 immer ausreichend überdeckt ist und ein überschüssiges Einbaulängenmaß der Vormontageeinheit 48 am Schacht 20 durch eine interne Längsverschiebung auf der Zündspulenseite ausgeglichen werden kann.

Bei einer der Aufsetzbewegung entgegengerichteten Lösebewegung gleitet die erste Kontaktfeder 42 auf dem Überdrückabschnitt 54 zurück bis zur Einrastung in die erste Nut 49. Diese Rastverbindung zwischen erster Steckhülse 34 und dem Spulenbolzen 27 ist so stabil, daß ohne Längenänderungen der Vormontageeinheit 48 diese die Montagekräfte des Verbindungssteckers 11 und der Zündkerze 13 mit einem Abziehen des anderen Endes 32 des Schutzmantels 29 von dem Isolator 23 und dem Lösen der Rastverbindung zwischen zweiter Steckhülse 37 und dem Anschlußbolzen 24 der Zündkerze 13 aufnehmen kann.

Claims (3)

1. Verbindungsstecker, insbesondere für Zündanlagen von Kraftfahrzeugen, der ein Kontaktteil (28) und einen dieses aufnehmenden Schutzmantel (29) aufweist, welches Kontaktteil (28) mit einem ersten Endabschnitt (33) mit einer Zündspule (12) in Verbindung steht und mit einem zweiten Endabschnitt (36) an einem Anschlußbolzen (24) einer Zündkerze (13) in Anlage bringbar ist, die in einem Schacht (20), insbesondere eines Zylinderkopfes (22), versenkt angebracht ist, welcher Schutzmantel (29) an einem Ende (31) mit der Zündspule (12) in Verbindung steht und mit einem anderen Ende (32) auf einen Isolator (23) der Zündkerze (13) aufschiebbar ist, wobei der erste Endabschnitt (33) eine erste Steckhülse (34) aufweist, die zur Bildung einer Vormontageeinheit (48) zwischen Zündspule (12) und Verbindungsstecker (11) auf einem Spulenbolzen (27) der Zündspule (12) überdrückbar einrastbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Endabschnitt (36) eine zweite Steckhülse (37) aufweist, die beim Aufsetzen der Vormontageeinheit (48) auf die Zündkerze (13) bis zu einer vorbestimmten Endstellung des anderen Endes (32) des Schutzmantels (29) auf dem Isolator (23) eine Rastverbindung am Anschlußbolzen (24) der Zündkerze (13) eingeht, welcher Anschlußbolzen (24) dabei an einem Anschlag (53) der zweiten Steckhülse (37) zur Anlage kommt, und daß bei einer weitergeführten Aufsetzbewegung der Vormontageeinheit (48) auf die Zündkerze (13) die erste Steckhülse (34) auf einen Überdrückabschnitt (54) am Spulenbolzen (27) verschoben wird.

2. Verbindungsstecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastkräfte zwischen erster Steckhülse (34) und Spulenbolzen (27) größer sind als die Montagekräfte des Verbindungssteckers (11) an der Zündkerze (13) mit einem Aufschieben des anderen Endes (32) des Schutzmantels (29) auf den Isolator (23) und dem Einrasten der zweiten Steckhülse (37) an dem Anschlußbolzen (24).

3. Verbindungsstecker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer der Aufsetzbewegung entgegengerichteten Lösebewegung die erste Steckhülse (34) von dem Überdrückabschnitt (54) aus wieder am Spulenbolzen (27) einrastet und bei einer weitergeführten Lösebewegung unter Beibehaltung der Rastverbindung zwischen erster Steckhülse (34) und Spulenbolzen (27) die Vormontageeinheit (48) von der Zündkerze (13) lösbar ist.