DE4424363B4

DE4424363B4 - Verfahren zum Anbringen eines Anschlusses an einer isolierten Leitung, Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens und nach dem Verfahren hergestellter elektrischer Anschluß

Info

Publication number: DE4424363B4
Application number: DE19944424363
Authority: DE
Inventors: Lothar Heinrich Willi Nix; Andrea Benz
Original assignee: Whitaker LLC
Current assignee: Whitaker LLC
Priority date: 1993-07-12
Filing date: 1994-07-11
Publication date: 2007-08-09
Anticipated expiration: 2014-07-12
Also published as: DE4424363A1; GB9314370D0

Abstract

Verfahren zum Anbringen eines Anschlusses (2) an einer isolierten Leitung (70), insbesondere für einen Zündkerzenverbinder mit einer Manschette (90), bei dem der Anschluß (2) einen elektrischen Verbindungsabschnitt (4) zur Verbindung mit einer komplementären Komponente, einen an dem elektrischen Verbindungsabschnitt (4) angebrachten Leiterangreifbereich (6) zum elektrischen Angreifen an der Isolierung (74) der isolierten Leitung (70) sowie einen an dem Leiterangreifbereich (6) angebrachten Zugentlastungsabschnitt (8) zum Angreifen an der Isolierung (74) der isolierten Leitung (70) zur Bildung einer Zugentlastung aufweist, wobei der Zugentlastungsabschnitt (8) einen Arm (38) mit einer in Steckrichtung und einer, entgegen der Steckrichtung weisenden Kante (39) aufweist, und zum Angreifen an der Isolierung (74) um die isolierte Leitung (70) herumcrimpbar ist, mit folgenden Schritten: Positionieren der isolierten Leitung (70) relativ zu dem Anschluß (2); Herstellen der elektrischen Verbindung zwischen dem Leiterangreifbereich (6) und dem Leiter (72); Crimpen des Arms (38) des Zugentlastungsabschnitts (8) über die Isolierung (74) zum Angreifen...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anbringen eines Anschlusses an einer isolierten Leitung, eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens und einen elektrischen Anschluß, der insbesondere mit Hilfe des Verfahrens und mit Hilfe der Vorrichtung hergestellt ist.
Speziell geht es um einen Zündkerzenverbinder, der auf das Ende eines Zündkabels gecrimpt wird, um eine direkte Verbindung mit der Zündkerzenelektrode herzustellen.

In der Kraftfahrzeugelektrik wird ein Draht, üblicherweise in Form eines Kupferleiters, mit der zentralen Elektrode einer Zündkerze verbunden. Ein Weg zur Herstellung einer solchen elektrische Verbindung besteht in der Schaffung eines elektrischen Anschlusses, der auf den Leiter gecrimpt wird, wobei das Anschlußendeals offenendige Hülse ausgebildet ist, die über die Zündkerzenelektrode gepaßt wird, um Kontakt mit dieser herzustellen. Ein solcher elektrischer Anschluß ist z.B. in dem deutschen Gebrauchsmuster G 74 23 340.2 gezeigt. Dieser Anschluß beinhaltet einen Drahtcrimpabschnitt zum Crimpen auf den elektrischen Leiter sowie einen Zugentlastungs-Crimpabschnitt zum Crimpen auf die äußere Isolierung des Zündkerzendrahts.

Zur Herstellung einer solchen Verbindung ist normalerweise auch eine schützende Manschette vorgesehen, die vor dem Crimpvorgang über den Zündkerzendraht aufgeschoben wird, wonach das Drahtende abisoliert wird und auf den Zündkerzenanschluß gecrimpt wird und die Gummimanschette über den Zündkerzenanschluß aufgeschoben wird. Die Zündkerzenmanschette besteht aus zwei Bereichen, nämlich einem Bereich mit einer vergrößerten Öffnung, der über das Ende der eigentlichen Zündkerze paßt und den Zündkerzenanschluß und einen Bereich des Zündkerzen-Keramikmaterials überdeckt, sowie einem Halsbereich, der über dem Zündkerzendraht und dem Zugentlastungsbereich des Zündkerzenanschlusses aufgenommen ist. Nach dem Crimpvorgang muß die Manschette dann in Richtung auf das freie Ende des den Anschluß tragenden Kabels geschoben werden, und bei früheren Versionen des Zünderzenanschlusses bestand bei dem Zugentlastungs-Crimpabschnitt aufgrund der gescherten Kanten des Zugentlastungsabschnitts des Anschlusses die Tendenz, daß ein Scheuern oder Zerschneiden der Gummimanschette beim Verschieben derselben nach vorne entstand. Dies konnte zu einer nicht-abgedichteten Verbindung mit der Zündkerze führen.

Aus der US 4 209 221 ist ein Zündkerzenverbinder bekannt, bei dem der Zugentlastungsabschnitt aus zwei vorgeformten, von einer Basis ausgehenden Armen besteht, zwischen die das Ende des Zündkabels eingelegt wird, bevor die Arme mit einem Crimpwerkzeug um die Isolierung gedrückt werden. Die Arme bilden im gecrimpten Zustand ein rohrähnliches Element mit ringförmigen Erhebungen und Vertiefungen. Bedingt durch die ringförmigen Erhebungen und Vertiefungen wird eine auf dem Zündkabel in Richtung des Verbinders verschobene Manschette von etwaigen Rändern der Arme nicht beschädigt, da am vorderen und am hinteren Ende des Zugentlastungsabschnitts sich jeweils eine ringförmige Vertiefung befindet. Das Vorformen der Arme zur späteren Erzielung der ringförmigen Vertiefungen und Erhebungen erscheint aufwendig.

Aus der DE 74 23 340 U1 ist ein elektrischer Anschluß bekannt, an dessen dem Steckende abgewandten Ende ein Zugentlastungsabschnitt ausgebildet ist, wobei sich zwischen diesem Zugentlastungsabschnitt und dem Steckende ein an der Leitungs der angreifender Abschnitt befindet, der genauso wie Arme des Zugentlastungsabschnitts durch Crimpen befestigt wird.

Aus der GB 1 008 995 ist ein Leitungsanschluß bekannt, bei dem an einem durch Crimpen vervollständigten Zugentlastungsabschnitt Greifzähne ausgebildet sind, die in die Isolierung eingedrückt werden.

Aus der EP-A1-0 351 982 ist es bekannt, den Crimpabschnitt eines Leitungsanschlusses mit einer Manschette zu schützen.

Aus der DE 39 37 029 C1 ist ein Crimpverfahren in Verbindung mit einem Crimpwerkzeug bekannt, bei dem zwei nebeneinander angeordnete und gleichzeitig bewegte Crimpstempel die an der Isolierung bzw. an der Ader angreifenden Arme eines Zugentlastungsabschnitts bzw. eines Leiterangreifabschnitts gecrimpt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit denen in ökonomischer Weise ein elektrischer Anschluß insbesondere ein Zündkerzenstecker gefertigt werden kann, der auf der Außenseite keine scharfen Kanten besitzt, die möglicherweise eine Manschette o.ä. beschädigen könnten. Außerdem soll ein elektrischer Anschluß mit diesen Merkmalen angegeben werden.

Gelöst wird diese Aufgabe durch das Verfahren gemäß Anspruch 1, insbesondere in Verbindung mit der Vorrichtung nach Anspruch 2. Der Anschluß selbst ist im Anspruch 3 angegeben. Die Besonderheit gegenüber der Eingangs erläuterten US '221 besteht darin, daß die Kanten direkt mit dem Crimpvorgang gebrochen sind. Bei dem Anschluß nach der erwähnten US '221 gibt es keine "gebrochenen" Kanten in diesem Sinne, sondern es werden lediglich die ringförmigen Vertiefungen am Ende und am Anfang des Zugentlastungsabschnitts angeordnet, um eine aufgeschobene Manschette zu schützen.

Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen eines Ausführungsbeispiels erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine von oben gesehene Draufsicht auf den Anschluß vor dem Crimpvorgang;
2 eine von der Seite gesehene Draufsicht auf den in 1 gezeigten Anschluß;
3 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 3-3 der 1;
4 eine Frontansicht eines Crimpwerkzeugs (gesamt) zur Verwendung bei dem Crimpvorgang bei einem erfindungsgemäßen Zündkerzenverbinder;
5 eine vergrößerte Ansicht des eigentlichen Crimpabschnitts des in 4 gezeigten Werkzeugs;
6 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 6-6 der 5;
7 eine schematische Ansicht unter Darstellung der Plazierungsposition eines Kabels für den Crimpvorgang;
8 eine Ansicht eines Anschlusses nach dem Crimpvorgang unter Verwendung des Crimpwerkzeugs der 4 bis 7;
9 eine Querschnittsansicht durch 8; und
10 eine isometrische Ansicht einer Gummimanschette zum Aufschieben über den Zündkerzendraht und den Anschluß.
Wie unter Bezugnahme auf 1 zu sehen ist, ist ein elektrischer Anschluß allgemein bei dem Bezugszeichen 2 dargestellt; dieser umfaßt einen elektrischen Verbindungsabschnitt 4, eine Drahtcrimphülse 6 und eine Zugentlastungshülse 8. Der Anschluß ist durch Stanzen und Formen aus Flachmaterial gebildet und derart gebogen, daß sich ein zylindrischer Hülsenbereich 10 ergibt, der die Verbindung mit der Zündkerzenelektrode herstellt. Der zylindrische Bereich 10 ist durch nach Art von Puzzleteilen vorspringende Teile 12 gebildet, die sich von der Naht bzw. Kante 14 wegerstrecken, während ein mittleres, nach Art eines Puzzleteils vorspringendes Teil 16 sich von der Kante 17 wegerstreckt. Die vorspringenden Teile 12 wirken mit Aussparungen 18 zusammen, während der vorspringende Abschnitt 16 mit einer Aussparung 20 zusammenwirkt, wobei diese Aussparungen ebenfalls so ausgebildet sind, wie man dies bei Puzzleteilen vorfindet. Der zylindrische Kontaktabschnitt 10 beinhaltet außerdem Kontaktbereiche 22, wie sie in 2 gezeigt sind, die durch Ausschnittbereiche 24 frei aus dem Material herausgestanzt sind, wobei die Bereiche 22 etwas in das Profil des Zylinders hineinragen, wie dies am besten in 3 zu sehen ist. Diese Kontaktbereiche 22 stellen Kontakt mit der Zündkerzenelektrode her, wenn Sie über dieser angebracht werden.
Der Crimpabschnitt 6 ist mit dem elektrischen Anschlußbereich 4 durch einen bei dem Bezugszeichen 9 dargestellten Übergangsabschnitt verbunden, wobei das Crimpelement einen U-förmigen Querschnitt besitzt, der aus einer bei dem Bezugszeichen 30 dargestellten Basiswand und hochstehenden Crimparmen 32 besteht. Der Zugentlastungsabschnitt 8 erstreckt sich von dem Crimpabschnitt 6 weg und beinhaltet eine Fortsetzung der Basiswand 30 zur Bildung einer bei dem Bezugszeichen 34 dargestellten weiteren Basiswand des Isolierungs-Zugentlastungsabschnitts. Ein Bereich der Basiswand 34 ist bei dem Bezugszeichen 36 nach innen geschlagen, um Greifzähne zu bilden, die sich nur in die Isolierung des Kabels, jedoch nicht in den Draht hineinkrallen. Zugentlastungs-Armelemente sind bei dem Bezugszeichen 38 vorgesehen und beinhalten bei 40 dargestellte Eindrückungen, die beim Gruppieren des Kabels von Hilfe sind.
Zur Herstellung der Verbindung mit einem isolierten Draht, d.h. der Isolierung 74, wird eine Isoliermanschette 90 über das Ende des Kabels 70 aufgeschoben, das an seinem freien Ende abisoliert wird, um den Leiter 72 freizulegen, und der Leiter 72 wird danach in der Drahtöffnung 40 (1) derart plaziert, daß die Isolierung 74 über der Basiswand 34 angeordnet ist, während der abisolierte Leiter 72 über der Wand 30 angeordnet wird. Danach werden zwei Crimpwerkzeuge in der Crimppresse nach unten bewegt, wobei das eine Crimpwerkzeug die Arme 32 über den nicht gezeigten Draht crimpt, während das andere Crimpwerkzeug die Arme 38 nach innen gegeneinander biegt und sodann nach unten in die Oberseite der Isolierung 74 hineindrückt. Diese Art von Crimpwerkzeugen bezeichnet man typischerweise als "F"-Crimpwerkzeuge. Die bevorzugte Ausführungsform des "F"-Crimpwerkzeugs für das Zugentlastungselement ist in 4 bei dem Bezugszeichen 50 dargestellt. Das Crimpwerkzeug ist gebildet aus einem Schaftabschnitt 52 mit einer Befestigungsöffnung 54 und einem Crimpwerkzeugbereich 56. Der Crimpwerkzeugbereich beinhaltet zwei Hohlkehlabschnitte 58 mit Kabelaufnahme-Rundungsflächen 60 und zwei Rundungsflächen 62, die aufeinanderzu konvergieren und dann zur Bildung einer Spitze 64 nach unten verlaufen. Der Zweck dieser geometrischen Konfiguration besteht darin, daß bei Bewegung des Crimpwerkzeugs nach unten über das Zugentlastungselement 8 die Arme 38 an den Flächen 60 anliegend aufgenommen werden, bis sie sich in einer an den Flächen 62 anlie genden Position befinden, wo die Arme bis zum Angreifen aneinander nach innen aufeinander zu gerollt werden und danach nach unten in die Isolierung des Kabels hinein gelenkt werden.
Wie am besten in den 5 und 6 zu sehen ist, ist die Querschnittsfläche des Crimpwerkzeugbereichs 56 mit einem gerundeten Querschnitt ausgebildet, so daß eine konkave Fläche 66 gebildet ist, die Ränder 68 aufweist, die von der Fläche 66 weiter nach unten ragen. Wie in 8 zu sehen ist, werden beim Crimpen die beiden Arme 38 um die Isolierung des Drahts herumgeschlagen und um sich selbst zurückgefaltet, so daß die freien Enden der Arme 38 aneinander anliegen und in Richtung auf den Leiter 72 des Kabels 70 ragen. Aufgrund der nach unten ragenden Flächen 68 des Crimpwerkzeugs 50 werden der vordere und der hintere Rand 39 der Arme 38 abgerundet, so daß sie dem Innenflächenprofil der Crimpwerkzeugflächen 66 und 68 entsprechen, und somit nehmen der vordere und der hintere Rand eine Konfiguration ähnlich der in 9 gezeigten an, bei der der vordere und der hintere Rand abgeschrägt, vorzugsweise abgerundet, sind, vorzugsweise indem in Richtung auf die Isolierung abgerundete Flächen gebildet werden. Beim Ziehen einer Zündkerzenmanschette 90 (10) in Richtung auf den Zündkerzenanschluß 4, so daß der Hals 92 der Manschette über der Oberseite der Zugentlastungs-Crimphülse 38 zum Liegen kommt, verhindern die abgerundeten Kanten 38 an den beiden Crimparmen 38 jegliches Schaben an der Gummimanschette 90 oder Reißen derselben bei der Bewegung über diese hinweg. Eine vollständige Anordnung ist in 10 bei dem Bezugszeichen 96 dargestellt, wobei die Manschette 90 über den Anschluß 2 aufgeschoben ist, der in einem erweiterten Bereich 94 der Manschette 90 derart zurückgesetzt bzw. vertieft angeor dnet ist, daß sich der Manschettenbereich 94 über der Zündkerze anordnen läßt und sich der Anschluß 2 mit der Zündkerzenelektrode verbinden läßt.

Claims

Verfahren zum Anbringen eines Anschlusses (2) an einer isolierten Leitung (70), insbesondere für einen Zündkerzenverbinder mit einer Manschette (90), bei dem der Anschluß (2) einen elektrischen Verbindungsabschnitt (4) zur Verbindung mit einer komplementären Komponente, einen an dem elektrischen Verbindungsabschnitt (4) angebrachten Leiterangreifbereich (6) zum elektrischen Angreifen an der Isolierung (74) der isolierten Leitung (70) sowie einen an dem Leiterangreifbereich (6) angebrachten Zugentlastungsabschnitt (8) zum Angreifen an der Isolierung (74) der isolierten Leitung (70) zur Bildung einer Zugentlastung aufweist, wobei der Zugentlastungsabschnitt (8) einen Arm (38) mit einer in Steckrichtung und einer, entgegen der Steckrichtung weisenden Kante (39) aufweist, und zum Angreifen an der Isolierung (74) um die isolierte Leitung (70) herumcrimpbar ist, mit folgenden Schritten: Positionieren der isolierten Leitung (70) relativ zu dem Anschluß (2); Herstellen der elektrischen Verbindung zwischen dem Leiterangreifbereich (6) und dem Leiter (72); Crimpen des Arms (38) des Zugentlastungsabschnitts (8) über die Isolierung (74) zum Angreifen an der isolierten Leitung (70), und die beiden Kanten (39) des Arms (38) gleichzeitig mit dem Crimpen des Arms (38) derart verformt werden (39), daß sie gebrochen sind.
Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zum Crimpen des Arms (38) verwendete Crimpwerkzeug (56) einen konkaven Bereich (66) und einen vorstehenden Lippenbereich (68) zur Bildung der abgerundeten Kanten (39) an dem Rand (39) beim Crimpen des Arms (38) aufweist.
Elektrischer Anschluß (2) zur Anbringung an einer isolierten Leitung (70), insbesondere für einen Zündkerzenverbinder mit einer Manschette, und insbesondere hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1, mit einem elektrischen Verbindungsabschnitt (4) zur Verbindung mit einer kom plementären Komponente mit einem an dem elektrischen Verbindungsabschnitt (4) angebrachten Leiterangreifbereich (6) zum elektrischen Angreifen an dem Leiter (72) der isolierten Leitung (70), und mit einem an dem Leiterangreifbereich (6) angebrachten Zugentlastungsabschnitt (8) zum Angreifen an der Isolierung (74) der isolierten Leitung (72) zur Bildung einer Zugentlastung, wobei der Zugentlastungsabschnitt (8) einen Arm (38) aufweist, der eine in Steckrichtung und eine entgegen der Steckrichtung weisende Kante (39) aufweist und zum Angreifen an der Isolierung (74) um die isolierte Leitung (70) herumcrimpbar ist, wobei die Kanten (39) durch den Crimpvorgang derart verformt sind, daß jegliche scharfe Kante gebrochen ist.
Elektrischer Anschluß (2) nach Anspruch 3, oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zugentlastungsabschnitt (8) ein Paar Arme aufweist.
Elektrischer Anschluß (2) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Arm (38) einen Greifzahn (34) zum Angreifen an der Isolierung (74) aufweist, wenn er um diese herumgecrimpt ist.