DE602005002488T2

DE602005002488T2 - Verbindung mit hoher Haltekraft

Info

Publication number: DE602005002488T2
Application number: DE602005002488T
Authority: DE
Inventors: Viorel N. Anderson Moga
Original assignee: Delphi Technologies Inc
Current assignee: Delphi Technologies Inc
Priority date: 2004-03-30
Filing date: 2005-03-17
Publication date: 2008-06-26
Anticipated expiration: 2025-03-18
Also published as: EP1583191A1; EP1583191B1; ATE373887T1; US6902413B1; DE602005002488D1

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Verbindung zwischen einer Funkenzündspule und einem Zündkerzenkopf. Im Spezielleren betrifft die Erfindung einen Zündkerzenverbinder mit einem Mehrpunkt-Kontaktsystem, das eine Kopplung mit einer erhöhten Federkraft aufweist.
Elektrische Verbindungen zwischen Hochspannungsanschlüssen und Zündkerzenköpfen sind im Stand der Technik gut bekannt. Typischerweise erstreckt sich ein Hochspannungsleitungsdraht von einer zentralen Hochspannungsquellen-Spulenanordnung weg. Der Leitungsdraht enthält einen Hochspannungs-Metallmantel mit einer Isolierbeschichtung. Der Metallleitermantel ist mit einem Verbinder verbunden, der üblicherweise aus einem gepressten Blech gebildet ist und eine umschließende Klammer bildet, die auf dem Zündkerzenkopf einschnappt. Diese Anordnung sieht bei der Montage der Verbindung wenig Toleranz vor. Die Orientierung zwischen dem Metallleitermantel und dem Zündkerzenkopf muss im Wesentlichen identisch sein, damit die Verbindung erfolgt.
Es ist auch bekannt, eine Feder innerhalb einer elektrischen Verbindung eines Zündkerzenkopfes zu verwenden. Diese Federkonstruktionen sind komplex und kostspielig und bieten keine zuverlässige formschlüssige Befestigung der Feder an dem Hochspannungsanschluss. Diese komplexen Konstruktionen erfordern auch komplizierte Techniken und Spezialwerkzeuge für die Montage.
Das US-Patent 6 358 071 , das ein/e gemeinsame/s Erfindereigenschaft und Eigentum aufweist, offenbart eine Feder, die eine elektrische Verbin dung für einen Zündkerzenkopf und einen Hochspannungsanschluss vorsieht. Die Feder besitzt Kontaktschenkel, die durch die Wände eines Verbinders leicht zusammengedrückt werden. Diese Kontaktschenkel sind Blattfedern. Während diese Ausgestaltung einfach ist, ist die Kraft groß, die erforderlich ist, um den Zündkerzenkopf in den Verbinder einzusetzen. Es besteht daher Bedarf an einer einfachen Federverbindung für einen Zündkerzenkopf innerhalb eines Hochspannungsanschlusses, in den die Zündkerze einfach eingesetzt wird, und gleichzeitig eine hohe Rückhaltekraft an dem Zündkerzenkopf beizubehalten, sodass er nicht ohne weiteres von dem Hochspannungsanschluss entfernt wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine elektrische Federverbindungsanordnung verbindet elektrisch ein leitfähiges Gehäuse, das einen vorbestimmten Gehäusedurchmesser aufweist, und eine Zündkerze. Die elektrische Federverbindungsanordnung umfasst eine Basis mit einer Befestigungsöffnung zum Aufnehmen eines Abschnitts des leitfähigen Gehäuses darin. Die Basis befestigt die elektrische Federverbindungsanordnung feststehend innerhalb des leitfähigen Gehäuses. Die elektrische Federverbindungsanordnung umfasst auch einen Blattfederabschnitt, der sich von der Basis radial nach außen erstreckt, um die Zündkerze darin aufzunehmen. Der Blattfederabschnitt erzeugt eine Aufnahmekraft, die die Zündkerze überwinden muss, um innerhalb der elektrischen Federverbindungsanordnung positioniert zu sein. Die elektrische Federverbindungsanordnung umfasst auch eine Balkenfeder, die sich von dem Blattfederabschnitt nach außen erstreckt. Der Balkenfederabschnitt erzeugt eine Rückhaltekraft, um die Zündkerze innerhalb der elektrischen Federverbindungsanordnung zurückzuhalten. Die Rückhaltekraft ist größer als die Aufnahmekraft.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die Vorteile der Erfindung sind durch Bezugnahme auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung bei Betrachtung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen leicht einzusehen, während sie besser verständlich wird. In den Zeichnungen ist:
1 eine seitliche Querschnittsansicht einer Zündkerze, eines leitfähigen Gehäuses und eines Stiftzündspulengehäuses, teilweise aufgeschnitten;
2 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Ausführungsform der Erfindung, die in einen Anschluss des leitfähigen Gehäuses eingesetzt wird; und
3 eine seitliche Querschnittsansicht der in ein leitfähiges Gehäuse eingesetzten Erfindung, wobei ein Zündkerzenkopf in zwei Positionen darin eingesetzt gezeigt ist.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Unter Bezugnahme auf die Fig. ist eine Ausführungsform der Erfindung, eine elektrische Federverbindungsanordnung, allgemein bei 10 bezeichnet. Die elektrische Federverbindungsanordnung 10 wird verwendet, um einen Hochspannungsanschluss (nicht gezeigt) innerhalb eines Stiftzündspulengehäuses 12 mit einer Zündkerze 14, die einen Zündkerzenkopf 16 aufweist, elektrisch zu verbinden. Zwischen dem Stiftzündspulengehäuse 12 und dem Zündkerzenkopf 16 befindet sich ein leitfähiges Gehäuse 18. Das leitfähige Gehäuse 18 definiert einen zylindrischen Hohlraum 20 mit einem vorbestimmten Gehäusedurchmesser 22 (3). Das leitfähige Ge häuse 18 umfasst auch eine Vertiefung 24 zum Aufnehmen eines Abschnitts des Hochspannungsanschlusses, der innerhalb des Stiftzündspulengehäuses 12 untergebracht ist. Das leitfähige Gehäuse 18 umfasst auch einen Flansch 26, um das leitfähige Gehäuse 18 bezüglich des Stiftzündspulengehäuses 12 korrekt zu positionieren und zurückzuhalten.
Das Stiftzündspulengehäuse 12 umfasst auch einen Verbinderabschnitt 28 mit einer Vielzahl von Widerhaken 30, die sich davon nach außen erstrecken. Die Widerhaken 30 befestigen den Verbinderabschnitt 28 und somit das Stiftzündspulengehäuse 12 an einer Isolierkappe 32. Die Isolierkappe 32 umgibt den Zündkerzenkopf 16 und steht mit einem Keramik-Isolierabschnitt 34 der Zündkerzen 14 in Eingriff.
Die elektrische Federverbindungsanordnung 10 umfasst eine Basis 36. Die Basis 36 umfasst eine Befestigungsöffnung 38 zum Aufnehmen der Vertiefung 24 des leitfähigen Gehäuses 18 darin. Dies erlaubt es, die elektrische Federverbindungsanordnung 10 feststehend an dem leitfähigen Gehäuse 18 zu befestigen. Die elektrische Federverbindungsanordnung 10 umfasst auch einen Blattfederabschnitt 40, der sich von der Basis 36 radial nach außen erstreckt. Der Blattfederabschnitt 40 nimmt die Zündkerze 14 darin auf. Der Blattfederabschnitt 40 umfasst eine Biegung 42, die sich zwischen dem Blattfederabschnitt 40 und der Basis 36 erstreckt. Die Biegung 42 steht mit dem leitfähigen Gehäuse 18 nicht in Eingriff. Im Spezielleren definiert die Biegung 42 einen Biegungsdurchmesser 44, der kleiner ist als der vorbestimmte Gehäusedurchmesser 22 des Hochspannungsanschlusses 18. Dies lässt zu, dass sich der Blattfederabschnitt 40 während des Einsetzens des Zündkerzenkopfes 16 relativ zu dem zylindrischen Hohlraum 20 und zu der elektrischen Federverbindungsanordnung 10 bewegt. Der Blattfederabschnitt 40 erzeugt eine Eingriffskraft 45, die überwunden werden muss, um den Zündkerzenkopf 16 darin einzusetzen.
Die elektrische Federverbindungsanordnung 10 umfasst auch einen Balkenfederabschnitt 46, der sich von dem Blattfederabschnitt 40 nach außen erstreckt. Der Balkenfederabschnitt 46 erstreckt sich von dem Blattfederabschnitt 40 nach außen zu dem leitfähigen Gehäuse 18. In der gezeigten Ausführungsform erzeugen der Blattfederabschnitt 40 und der Balkenfederabschnitt 46 einen Arm 48. Es ist eine Vielzahl von Armen 48 vorhanden, die in der elektrischen Federverbindungsanordnung 10 umfasst sind. Während eine beliebige Anzahl von Armen 48 von mehr als zwei effektiv zulassen würde, dass die elektrische Federverbindungsanordnung 10 funktioniert, sind in den Fig. vier Arme 48 gezeigt.
Jeder der Vielzahl von Armen 48 erstreckt sich nach außen zu einem distalen Ende 50. Das distale Ende 50 steht mit dem leitfähigen Gehäuse 18 in Eingriff. Die Länge der Vielzahl von Armen 48 erstreckt sich über die Zündkerze 14 nur soweit wie der Verbinderabschnitt 28. Dies erlaubt es, die elektrische Federverbindungsanordnung 10 auf dem Zündkerzenkopf 16 unter sieben Grad zur Achse zu montieren. Es sollte einzusehen sein, dass bei anderen Ausführungsformen die Fehlausrichtung bis zu fünfzehn Grad erhöht sein kann.
Da sich der Balkenfederabschnitt 46 nach unten zu dem distalen Ende 50 eines jeden der Vielzahl von Armen 48 erstreckt, erzeugt der Balkenfederabschnitt 46 eine Rückhaltekraft 51, um die Zündkerze 14 innerhalb der elektrischen Federverbindungsanordnung zurückzuhalten. Diese Rückhaltekraft ist größer als die Eingriffskraft 45 des Blattfederabschnitts 40.
Zwischen dem Blattfederabschnitt 40 und dem Balkenfederabschnitt 46 eines jeden der Vielzahl von Armen 48 befindet sich eine Raste 52. Die Raste 52 grenzt den Blattfederabschnitt 40 von dem Balkenfederabschnitt 46 ab. Darüber hinaus steht die Raste 52 in Passeingriff mit dem Zündker zenkopf 16 der Zündkerze 14 und liegt gegen diesen an, um die Rückhaltekraft 51 zu erzeugen.
Bei der Montage der elektrischen Federverbindungsanordnung 10 und des leitfähigen Gehäuses 18 weist der zylindrische Hohlraum 20 eine untere Kante 54 auf (2), die gerade ist. Sobald die elektrische Federverbindungsanordnung 10 in den zylindrischen Hohlraum 20 eingesetzt ist, wird die untere Kante 54 um die distalen Enden 50 eines jeden der Vielzahl von Armen 48 eingelegt. Dies sichert die elektrische Federverbindungsanordnung 10 innerhalb des leitfähigen Gehäuses 18 und erhöht weiter die Rückhaltekraft, indem verhindert wird, dass sich die distalen Enden 50 der Arme 48 seitlich oder in Längsrichtung bewegen, und erzeugt somit einen starken Balkenfederabschnitt 46.
Die Erfindung wurde auf illustrative Weise beschrieben. Es sollte einzusehen sein, dass die verwendete Terminologie durch den Wortlaut bedingt ist und der Beschreibung dienen und keine Einschränkung darstellen soll.
Viele Abwandlungen und Änderungen der Erfindung sind im Licht der oben stehenden Lehre möglich. Daher kann die Erfindung innerhalb des Umfangs der beiliegenden Ansprüche anders als speziell beschrieben ausgeführt werden.

Claims

Anordnung aus einer elektrischen Federverbindungsanordnung (10) und einem leitfähigen Gehäuse zum elektrischen Verbinden einer Zündkerze (14), wobei das leitfähige Gehäuse (18) einen vorbestimmten Gehäusedurchmesser (22) und eine Vertiefung (24) aufweist, wobei die elektrische Federverbindungsanordnung (10) umfasst: eine Basis (36) mit einer Befestigungsöffnung (38) zum Aufnehmen der Vertiefung (24) des leitfähigen Gehäuses (18) darin, um die elektrische Federverbindungsanordnung (10) innerhalb des leitfähigen Gehäuses (18) feststehend zu befestigen; einen Blattfederabschnitt (40), der sich von der Basis (36) radial nach außen erstreckt, um die Zündkerze (14) darin aufzunehmen, wobei der Blattfederabschnitt (40) einen Biegungsdurchmesser definiert, der kleiner ist als der vorbestimmte Gehäusedurchmesser (22) des leitfähigen Gehäuses (18) und eine Eingriffskraft (45) erzeugt, die die Zündkerze (14) überwinden muss, um innerhalb der elektrischen Federverbindungsanordnung (10) positioniert zu sein; und einen Balkenfederabschnitt (46), der sich von dem Blattfederabschnitt (40) nach außen erstreckt, wobei der Balkenfederabschnitt (46) einen Balkendurchmesser (44) definiert, der größer ist als der vorbestimmte Gehäusedurchmesser (22) des leitfähigen Gehäuses (18) und eine Rückhaltekraft (51) erzeugt, um die Zündkerze (14) innerhalb der elektrischen Federverbindungsanordnung (10) zurückzuhalten, wobei die Rückhaltekraft (51) größer ist als die Eingriffskraft (45).
Anordnung nach Anspruch 1, umfassend eine Raste, die sich zwischen dem Blattfederabschnitt (40) und dem Balkenfederabschnitt (46) erstreckt.
Anordnung nach Anspruch 2, wobei der Blatt- (40) und der Balkenfederabschnitt (46) eine Vielzahl von Armen (48) umfassen, die sich von der Basis (36) radial nach außen davon erstrecken.
Anordnung nach Anspruch 3, wobei die Vielzahl von Armen (48) ein distales Ende (50) umfasst.
Anordnung nach Anspruch 4, wobei jedes der distalen Enden (50) mit dem leitfähigen Gehäuse (18) in Passeingriff steht.
Anordnung nach Anspruch 5, wobei jeder der Vielzahl von Armen (48) von der Basis (36) gleich beabstandet ist.
Anordnung nach Anspruch 6, wobei der Blattfederabschnitt (40) eine Biegung (42) umfasst, die sich von der Basis (36) nach außen erstreckt und die mit dem leitfähigen Gehäuse (18) nicht in Eingriff steht.
Anordnung nach Anspruch 5, wobei die distalen Enden (50) nach innen gebogen sind, um mit dem leitfähigen Gehäuse (18) in Passeingriff zu stehen, sodass die Rückhaltekraft (51) der elektrischen Federverbindungsanordnung (10) durch die Unbeweglichkeit der distalen Enden (50) erhöht ist.