EP1628370B1

EP1628370B1 - Elektrische Verbindungsvorrichtung

Info

Publication number: EP1628370B1
Application number: EP04106075A
Authority: EP
Inventors: Emanuel Sanftleben; Marcus Unruh
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2004-08-20
Filing date: 2004-11-25
Publication date: 2012-11-07
Anticipated expiration: 2024-11-25
Also published as: EP1628370A1; US7160155B2; US20060040537A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektrischen Verbindung von Kontaktstiften mit Anschlussstiften eines von der Vorrichtung ausgebildeten Steckverbinders. Ferner betrifft die Erfindung eine Verwendung für eine solche Verbindungsvorrichtung.
Aus der DE 197 15 487 A1 ist eine derartige Verbindungsvorrichtung in Form einer auf zwei Kontaktstifte eines piezoelektrischen Aktors aufgesteckten Kontaktplatte bekannt. Die bekannte Kontaktplatte ist aus isolierendem Kunststoff hergestellt und mit Durchtrittsöffnungen zum Durchtritt der nahezu parallel zur Längsrichtung des Aktors abstehenden Kontaktstifte versehen. Im Inneren der Kontaktplatte sind jeweils ausgehend von einer Kontaktierung an einer Durchtrittsöffnung elektrische Leitungen zu Anschlussstiften geführt, die seitwärts aus der Kontaktplatte herausragen. Durch eine Umspritzung eines oberen Teils eines Aktorgehäuses sowie der Kontaktstifte mit der aufgesetzten und kontaktierten Kontaktplatte wird ein Steckergehäuse ausgebildet, bei welchem die seitwärts abstehenden Anschlussstifte in eine Anschlusskammer ragen, so dass an dieser Stelle ein Steckverbinder ausgebildet wird, mittels welchem der piezoelektrische Aktor mit einer externen Leitungsanordnung verbindbar ist.
Aus der DE 198 44 743 C1 ist ebenfalls eine Verbindungsvorrichtung in Form eines Kontaktzungenträgers bekannt. Der bekannte Kontaktzungenträger dient zur Abdichtung und Positionierung von Kontaktstiften eines Piezoaktors für das Einspritzventil einer Brennkraftmaschine und besitzt einen Vorrichtungskorpus aus Kunststoff mit Durchtrittsöffnungen zum Durchtritt der Kontaktstifte. Nach dem Aufsetzen des Kontaktzungenträgers auf die Kontaktstifte des Piezoaktors kommen die aus den Durchtrittsöffnungen herausragenden Kontaktstiftenden in Kontakt mit im Kunststoffkorpus eingeformten Schweißlaschen und können mit denselben verschweißt werden. Die Schweißlaschen sind elektrisch mit seitlich abstehenden Kontaktzungen verbunden, welche als Anschlussstifte eines durch eine Kunststoffumspritzung ausgebildeten Steckverbinders dienen.
Die Herstellung einer elektrischen Verbindung mittels der bekannten Verbindungsvorrichtungen ist insofern problematisch, als diese Vorrichtungen sich nach deren Montage oftmals nicht in einer exakt definierten Lage befinden und somit oftmals zusätzlich von Hand zu justieren sind. Ohne eine solche Einstellung der Position und Orientierung der Verbindungsvorrichtung ist die elektrische Kontaktierung der Kontaktstifte erschwert. Außerdem besteht für eine nachfolgende Umspritzung der Verbindungsvorrichtung bei unzureichender Lagegenauigkeit die Gefahr, dass Umspritzungsmaterial in unerwünschter Weise durch Spalte hindurchtritt, die bei exakt definierter Lage der Verbindungsvorrichtung wesentlich kleiner und somit abdichtend wären.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verbindungsvorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei welcher in einfacher Weise eine relativ genau definierte Lage der Verbindungsvorrichtung bezüglich eines Gehäuses gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Gemäß der Erfindung ist eine Verbindungsvorrichtung zur elektrischen Verbindung von Kontaktstiften vorgesehen, die aus einer axialen Öffnung eines hülsenartigen Gehäuses herausragen, mit Anschlussstiften eines von der Vorrichtung ausgebildeten Steckverbinders, umfassend einen Vorrichtungskorpus mit einem Einführabschnitt, der zum axialen Eingriff in die Öffnung geeignet ausgebildet ist und mit Durchtrittsöffnungen zum Durchtritt der Kontaktstifte versehen ist, und mit einer bezüglich des Einführabschnitts seitlich versetzt angeordneten und im Wesentlichen tangential im Abstand von dem Einführabchnitt sich erstreckenden Anlagefläche, die bei Einführung des Einführabschnitts in die Öffnung mit einer korrespondierenden Anlagefläche des Gehäuses verdrehsichernd zusammenwirkt, wobei die Anlagefläche der Verbindungsvorrichtung an bezüglich des Abstands der Anlage fläche der Verbindungsvorrichtung von dem Einführabschnitt tangential einander entgegengesetzten Anlageflächenbereichen jeweils mit einem plastisch verformbaren Anlageflächenvorsprung ausgebildet ist und/oder wobei der Umfangsbereich des Einführabschnitts eine ringförmig geschlossene Mantelfläche aufweist, an welcher mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnete, radial von der Mantelfläche abstehende und radial elastisch federnde Zentriervorsprünge vorgesehen sind.
Wesentlich ist zunächst, dass der Vorrichtungskorpus einen Einführabschnitt zum axialen Eingriff in eine axiale Öffnung eines Gehäuses aufweist. Dies bewirkt vorteilhaft bereits eine gewisse "Grobjustierung" der Lage der Verbindungsvorrichtung bei deren Montage und gestattet in einfacher Weise das Vorsehen von vergleichsweise engen Spalten zwischen der Verbindungsvorrichtung und dem Gehäuse.
Eine Verdrehsicherung und gegebenenfalls auch eine verbesserte Positionierung der Verbindungsvorrichtung bezüglich des Gehäuses wird hierbei durch eine sich im Wesentlichen tangentialim Abstand von dem Einführabschmitt erstreckende Anlagefläche des Vorrichtungskorpus bereitgestellt, die mit einer korrespondierenden Anlagefläche des Gehäuses zusammenwirkt.
Für die genauere Definition der Lage der Verbindungsvorrichtung bezüglich des Gehäuses ist gemäß der Erfindung schließlich wesentlich, dass die Anlagefläche der Verbindungsvorrichtung an bezüglich des Abstands der Anlagefläche der verbindengsvorrichtung von dem Einführabschnitt tangential einander entgegengesetzten Anlageflächenbereichen jeweils mit einem plastisch verformbaren Anlageflächenvorsprung ausgebildet ist und/oder dass der Umfangsbereich des Einführabschnitts eine ringförmig geschlossene Mantelfläche aufweist, an welcher mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnete, radial von der Mantelfläche abstehende und radial elastisch federnde Zentriervorsprünge vorgesehen sind. Dies ermöglicht ein "spielfreies" Zusammenwirken zwischen Einführabschnitt und Gehäuseöffnung bzw. zwischen den korrespondierenden Anlageflächen und somit eine besonders genaue Definition der Lage der Verbindungsvorrichtung.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Vorrichtungskorpus ein Kunststoffformteil, welches einteilig zusammenhängend sowohl den Einführabschnitt als auch die Anlagefläche ausbildet. Neben einer einfachen Herstellbarkeit besitzt diese Maßnahme z. B. den Vorteil, dass die zur Lagedefinition herangezogene Anlagefläche eine besonders genaue Lage bezüglich des Einführabschnitts besitzt.
Wenn an der Anlagefläche der Verbindungsvorrichtung die oben erwähnten, plastisch verformbaren Anlageflächenvorsprünge vorgesehen sind, so ist die Anlagefläche bevorzugt derart ausgebildet, dass deren Zusammenwirkung mit der korrespondierenden Anlagefläche des Gehäuses im Wesentlichen nur an den tangential einander entgegengesetzten Anlageflächenbereichen stattfindet. Damit ist die vorteilhafte Wirkung der verformbaren Vorsprünge optimal genutzt.
Wenn der Umfangsbereich des Einführabschnitts die oben erwähnte ringförmig geschlossene Mantelfläche mit den davon abstehenden Zentriervorsprüngen aufweist, so können diese Zentriervorsprünge z. B. identisch ausgebildet und in Umfangsrichtung betrachtet äquidistant angeordnet sein. Damit wird z. B. eine besonders genaue Zentrierung des Einführabschnitts in der Gehäuseöffnung erzielt. Um eine einfache Einführbarkeit des Einführabschnitts zu gewährleisten, ist es von Vorteil, wenn die Zentriervorsprünge jeweils mit einer Einführschräge versehen sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform besitzt der Einführabschnitt eine im Wesentlichen zylindrische Kontur. Beispielsweise kann der Einführabschnitt einen "Bohrungszylinder" umfassen, der so dimensioniert ist, dass ein minimaler Ringspalt zur Innenwandung der axialen Öffnung im Gehäuse verbleibt. Dieser vergleichsweise kleine Ringspalt gewährleistet dann z. B. eine Abdichtung gegen das Material einer nach dem Aufsetzen der Verbindungsvorrichtung vorgesehenen Umspritzung. Das während des Umspritzungsvorganges flüssige Material (z. B. Kunststoff) kann zwar ein Stück weit in den Ringspalt eindringen, erstarrt dann jedoch und bildet so eine Barriere gegen weiteres nachdrückendes Material. Der minimale Ringspalt gewährleistet also eine "selbsttätige Abdichtung" bei einem Umspritzungsvorgang.
Insbesondere zur Erzielung einer guten Abdichtungswirkung sollte sich der erwähnte Bohrungszylinder über eine gewisse, nicht unerhebliche axiale Distanz erstrecken, beispielsweise über wenigstens 20% der axialen Länge, mit welcher der Einführabschnitt in die axiale Öffnung des Gehäuses eintaucht. Die radial abstehenden, jedoch radial elastisch einfederbaren Zentriervorsprünge können im axialen Bereich des erwähnten Bohrungszylinders angeordnet sein oder in dem übrigen axialen Bereich des Einführabschnitts angeordnet sein. Letztere Variante gestattet in der Praxis eine erhöhte Gestaltungsfreiheit für diese Zentriervorsprünge. In einer bevorzugten Ausführungsform ist daher vorgesehen, dass der Einführabschnitt an seinem distalen (freien) Ende die Zentriervorsprünge aufweist, wohingegen dessen proximaler Endbereich den Bohrungszylinder ausbildet, der bevorzugt keine Zentriervorsprünge aufweist.
Die Zentriervorsprünge können prinzipiell als separate Komponenten vorgesehen sein, z. B. als nachträglich am Einführabschnitt angebrachte elastische Elemente oder auch als in einem Zwei-Komponenten-Spritzgussverfahren zusammen mit dem Einführabschnitt bzw. mit dem ganzen Vorrichtungskorpus gefertigte Komponenten vorgesehen sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die federnden Zentriervorsprünge jedoch einstückig mit dem Material des Einführabschnitts bzw. des ganzen Vorrichtungskorpus ausgebildet, z. B. als federnde Vorsprünge an einem einteiligen Kunststoffformteil. Die federnden Zentriervorsprünge lassen sich z. B. in einfacher Weise als langgestreckte, im Wesentlichen in Axialrichtung sich erstreckende, jedoch mit ihren freien Enden in Radialrichtung abstehende Materialzungen ausbilden. Aus fertigungstechnischer Sicht ist hierfür eine Ausführung bevorzugt, bei welcher das Material eines am proximalen Ende des Einführabschnitts ausgebildeten Bohrungszylinders sich zum distalen Ende des Einführabschnitts hin über einen Teil des Umfangs zylindrisch fortsetzt und über einen anderen Teil des Umfangs abweichend von der Zylinderform die radial abstehenden Materialzungen ausbildet. Um möglichst viel axiale Länge zur Ausbildung des abdichtenden Bohrungszylinders zur Verfügung zu haben, ist es hierbei bevorzugt, dass die freien Enden solcher Materialzungen bis zum freien Ende des Einführabschnitts reichen oder geringfügig weiter reichen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Kontur des Einführabschnitts und insbesondere die Mantelfläche des erwähnten "Bohrungszylinders" konisch (in Axialrichtung zum freien Ende des Einführabschnitts hin sich verjüngend). Damit kann die Größe des Ringspalts in der Praxis weiter verkleinert und somit die damit erzielte Abdichtwirkung weiter erhöht werden.
Um beim Einführen des Einführabschnitts in die Öffnung des Gehäuses die korrespondierenden Anlageflächen einfach und zuverlässig zur Zusammenwirkung zu bringen, ist es von Vorteil, wenn wenigstens eine der Anlageflächen und/oder ein oder mehrere gegebenenfalls vorgesehene plastisch verformbare Anlageflächenvorsprünge mit einer Einführschräge versehen sind.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Vorrichtungskorpus ein Kunststoffformteil umfasst (beispielsweise das oben erwähnte, sowohl den Einführabschnitt als auch die Anlagefläche ausbildende Teil), bei welchem die Anschlussstifte, Kontaktteile zur Kontaktierung der Kontaktstifte sowie eine elektrische Leitungsanordnung zwischen den Anschlussstiften und den Kontaktteilen eingeformt sind. Insbesondere ist es möglich, im Wesentlichen die ganze Verbindungsvorrichtung aus einem einzigen Kunststoffkorpus mit den genannten eingeformten Komponenten herzustellen.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind Kontaktteile zur Kontaktierung der Kontaktstifte als Schweißlaschen ausgeführt, die mit den Kontaktstiften zu verschweißen sind. Solche Schweißlaschen sind bevorzugt angrenzend an die Durchtrittsöffnungen derart angeordnet, dass diese an den Kontaktstiften anliegen und somit besonders einfach verschweißt werden können.
Eine bevorzugte Verwendung der Verbindungsvorrichtung ist die elektrische Kontaktierung von Kontaktstiften eines piezoelektrischen Aktors eines Kraftstoffinjektors einer Brennkraftmaschine. Bei dem Kraftstoffinjektor kann es sich z. B. um einen Dieselinjektor eines Speichereinspritzsystems handeln.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es stellen dar:

Fig. 1: ist eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Kontaktzungenträgers von schräg unten,
Fig. 2: ist eine perspektivische und teilweise geschnittene Ansicht des Kontaktzungenträgers von schräg unten,
Fig. 3: ist eine perspektivische Ansicht eines oberen Endbereichs eines mit dem Kontaktzungenträger zu versehenden Gehäuses eines Kraftstoffinjektors, und
Fig. 4: ist eine perspektivische und teilweise geschnittene Ansicht des Injektorgehäuses mit montiertem Kontaktzungenträger.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen insgesamt mit 10 bezeichneten Kontaktzungenträger (Verbindungsvorrichtung) zur elektrischen Verbindung von Kontaktstiften eines piezoelektrischen Aktors (nicht dargestellt) mit Kontaktzungen 12 (Anschlussstifte), welche in einem Kunststoffkorpus 14 eingeformt sind und zusammen mit einer (nicht dargestellten) Kunststoffumspritzung einen Steckverbinder eines Kraftstoffinjektors ausbilden.
Der Korpus 14 ist im dargestellten Beispiel ein einstückig gefertigtes Kunststoffformteil und besitzt einen Einführabschnitt 16 von insgesamt etwa zylindrischer Kontur, der zum axialen Eingriff in eine axiale Öffnung eines hülsenartigen Gehäuses des Kraftstoffinjektors geeignet ausgebildet ist und mit Durchtrittsöffnungen 18 zum Durchtritt der Kontaktstifte des Piezoaktors versehen ist, sowie eine bezüglich des Einführabschnitts 16 seitlich versetzt angeordnete und im Wesentlichen tangential im Abstand von dem Einführabschnitt 16 sich erstreckende Anlagefläche 22. Die Anlagefläche 22 wirkt in unten noch beschriebener Weise nach einer Montage des Kontaktzungenträgers 10, bei welcher der Einführabschnitt 16 axial in die Öffnung des Injektorgehäuses eingeführt wird, mit einer korrespondierenden Anlagefläche dieses Injektorgehäuses verdrehsichernd zusammen. Die Anlagefläche 22 des Kontaktzungenträgers 10 besitzt zwei bezüglich des Einführabschnitts 16 tangential einander entgegengesetzte Anlageflächenbereiche, in denen jeweils einer von zwei plastisch verformbaren Anlageflächenvorsprüngen 24 aus der Ebene der Anlagefläche 22 heraus absteht.
Im dargestellten Beispiel sind diese plastisch verformbaren Vorsprünge 24 einstückig an dem Kunststoffkorpus 14 angeformt. Beim Einführen des Einführabschnitts 16 in die Gehäuseöffnung können die Vorsprünge 24 durch die am Gehäuse vorgesehene korrespondierende Anlagefläche plastisch verformt werden, so dass am Ende des Einführvorganges die beiden korrespondierenden Anlageflächen im Bereich der Vorsprünge 24 spielfrei aneinander anliegen.
Ganz allgemein gibt es für die Gestaltung der plastisch verformbaren Anlageflächenvorsprünge 24 vielfältige Möglichkeiten. So könnte der Vorsprung 24 auch als separat an der Anlagefläche 22 angefügtes Teil ausgebildet sein (anstatt einstückig angeformt). Diese Variante wäre insbesondere dann von Vorteil, wenn das für den Kunststoffkorpus 14 verwendete Material für eine plastische Verformbarkeit ungünstig ist.
Bevorzugt sind die Vorsprünge 24 wie in Fig. 2 dargestellt rippenförmig ausgebildet und besitzen jeweils einen von der Anlagefläche 22 weg sich erstreckenden Rippenausläufer, der sich über eine Einführrundung oder Einführschräge 30 an den bei der Zusammenwirkung der Anlageflächen wirksamen Rippenabschnitt anschließt.
Denkbar ist auch die Ausbildung eines Vorsprungs 24 aus einem hinsichtlich der plastischen Verformbarkeit speziell gewählten Material in einem Zwei-Komponenten-Spritzgussverfahren zusammen mit der Ausbildung des übrigen Kunststoffkorpus 14. Der Umfangsbereich des Einführabschnitts 16 ist durch eine zylindrische (oder geringfügig konische) Wandung gebildet, die an zwei diametral einander entgegengesetzten Stellen unterbrochen ist, an welchen radial elastisch federnde Zentrierzapfen 20 ausgebildet sind. Mittels dieser Zentrierzapfen 20 wird der Einführabschnitt 16 und somit der gesamte Kontaktzungenträger 10 einfach und zuverlässig in einer gut definierten Lage bezüglich des Gehäuses angeordnet. Zu diesem Zweck stehen die freien Enden dieser Zentrierzapfen 20 nach radial außen (von der Mantelfläche des übrigen Einführabschnitts) ab.
Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel könnten die Zentrierzapfen 20 auch separat von dem übrigen Material des Einführabschnitts 16 ausgebildet sein oder in ihrer Anzahl und/oder Anordnung variiert werden.
Um das Einführen des Einführabschnitts 16 in die Gehäuseöffnung zu vereinfachen, ist der Einführabschnitt 16 an seinem freien Ende ringsherum mit Einführschrägen versehen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind sowohl die in Axialrichtung bis zum freien Ende des Einführabschnitts dem zylindrischen Abschnitt fortsetzenden Materialbereiche als auch die freien Enden der Zentrierzapfen 20 ebenfalls mit Einführschrägen versehen.
Neben den Zentrierzapfen 20 besitzt der Einführabschnitt 16 noch zwei Hülsen 26, die im dargestellten Beispiel wie die Zentrierzapfen 20 einstückig mit dem restlichen Kunststoffkorpus 14 ausgebildet sind und der Führung und Isolation der zu kontaktierenden Kontaktstifte im Bereich des Einführabschnitts 16 dienen.
Bei der Herstellung des Kontaktzungenträgers 10 werden die Kontaktzungen 12, die über eine einstückig ausgebildete elektrische Leitungsanordnung (im Inneren des Kunststoffkorpus 14) zu Schweißlaschen 34 führen, in das zur Bildung des Kunststoffkorpus 14 verwendete Kunststoffmaterial eingeformt.
Bei der Montage des Kontaktzungenträgers 10 treten die Kontaktstifte des Piezoaktors durch die Durchtrittsöffnungen 18 hindurch und liegen mit deren Enden an den angrenzend an diesen Durchtrittsöffnungen 18 angeordneten Schweißlaschen 34 an, so dass die Kontaktstifte in einfacher Weise zur Herstellung eines elektrischen Kontakts mit den Schweißlaschen 34 verschweißt werden können.
Fig. 3 zeigt das insgesamt mit 50 bezeichnete Injektorgehäuse in seinem oberen (einspritzdüsenfernen) Bereich vor der Montage des oben beschriebenen Kontaktzungenträgers 10.
Das Injektorgehäuse 50 weist einen Hochdruck-Kraftstoffzufuhranschluss 52 sowie einen Kraftstoffleckageanschluss 54 auf, um ein im unteren Bereich des Gehäuses 50 (nicht dargestellt) angeordnetes hydraulisches Kraftstoff-Servoventil in an sich bekannter und somit hier nicht erläuterungsbedürftiger Weise mit Kraftstoff zu versorgen. Die Steuerung des Servoventils erfolgt mittels des ebenfalls im unteren Bereich des Gehäuses 50 angeordneten und über eine Wirkverbindung mit einem Stellglied des Servoventils verbundenen Piezoaktors.
In Fig. 3 erkennt man ferner die axiale Öffnung 56 des insgesamt hülsenartigen Gehäuses 50, aus welcher nach einem Einsetzen einer den Piezoaktor enthaltenden piezoelektrischen Baugruppe (von unten) die Kontaktstifte 62 des Piezoaktors nach oben herausragen.
Nach der Montage der piezoelektrischen Baugruppe in das Injektorgehäuse 50 wird der oben mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 beschriebene Kontaktzungenträger 10 von oben auf eine mit einem Absatz 64 versehene Auflagefläche 66 des Gehäuses 50 aufgesetzt, so dass die Kontaktstifte 62 des Piezoaktors durch die Durchtrittsöffnungen 18 des Einführabschnitts 16 hindurchtreten und dann mit den Schweißlaschen 34 verschweißt werden können. Um hierbei eine möglichst gut definierte Lage des aufgesetzten Kontaktzungenträgers 10 bezüglich des Gehäuses 50 zu erzielen, weist das Gehäuse 50 eine sich tangential erstreckende Anlagefläche 58 auf, welche mit der oben bereits beschriebenen Anlagefläche 22 des Kontaktzungenträgers 10 zusammenwirkt. Um die korrespondierenden Anlageflächen 22, 58 in einfacher und zuverlässiger Weise in die gegenseitige Anlage zu bringen, kann das Gehäuse 50 mit einer an die Anlagefläche 58 angrenzenden Schrägfläche versehen sein.
Fig. 4 zeigt die Situation unmittelbar nach dem Aufsetzen des Kontaktzungenträgers 10 auf das Injektorgehäuse 50. Die Kontaktstifte 62 des Piezoaktors liegen in dieser Situation an den Schweißlaschen 34 an und werden mit denselben verschweißt. Sodann wird durch eine Kunststoffumspritzung am dargestellten Ende des Injektorgehäuses 50 eine Kunststoffumhüllung (nicht dargestellt) ausgebildet, welche auch ein Steckergehäuse für den mittels der Kontaktzungen 12 ausgebildeten Steckverbinder bereitstellt.
Der Anschlag zwischen dem Kontaktzungenträger 10 und dem in dieser Figur ersichtlichen Absatz 64 im Injektorgehäuse 50 gewährleistet eine Verdrehsicherung, deren Stabilität und Genauigkeit durch das Vorsehen der plastisch verformbaren Vorsprünge 24 sowie der radial einfederbaren Zentrierzapfen 20 beträchtlich erhöht ist.
Insbesondere zur Erzielung einer möglichst guten Anlage zwischen den Schweißlaschen 34 und den Kontaktstiften 62 des Piezoaktors sowie zur Erzielung einer möglichst koaxialen Anordnung des Einführabschnitts 16 in der Gehäuseöffnung 56 ist die Gestaltung der Anlagefläche 22 mit den Vorsprüngen 24 einerseits und des Einführabschnitts 16 mit den federnden Zapfen 20 andererseits von besonderer Bedeutung. Selbst wenn die Schweißlaschen mit einer gewissen Fertigungsungenauigkeit (Toleranz) vorgesehen sind, können diese zuverlässig und stabil mit den Kontaktstiften zur Anlage gebracht werden.
Die Zusammenwirkung der Anlageflächen 22 und 58 findet im Wesentlichen nur an einander entgegengesetzten Anlageflächenbereichen statt, wobei die mittels der plastisch verformten Vorsprünge 24 realisierte Fixierung den Kontaktzungenträger 10 und somit dessen Einführabschnitt 16 bereits vor der Verschweißung (und auch vor der Kunststoffumspritzung) zuverlässig und genau positioniert.
Der Grundgedanke der beschriebenen Ausführungsform besteht darin, einen Kontaktzungenträger, welcher zur elektrischen Kontaktierung des Injektors zum übrigen Einspritzsystem benutzt wird, hinsichtlich der Erzielung einer gut definierten Lage und deren Fixierung auszubilden. Insbesondere die Verdrehsicherung wird hierbei durch eine gezielte Deformation der als Quetschrippen ausgebildeten Anlageflächenvorsprünge bei der Montage des Kontaktzungenträgers realisiert. Die Zentrierung eines Einführabschnitts des Kontaktzungenträgers und Sicherstellung einer guten Anlage der Kontaktstifte an den Kontaktteilen (Schweißlaschen) erfolgt mit Hilfe von federnd ausgelegten Zentrierelementen, die beispielsweise entlang der Mantelfläche eines Zylinders oder eines Konus angeordnet sind. Daraus ergeben sich z. B. folgende Vorteile:

Minimierung des radialen Spiels des Kontaktzungenträgers auf dem Injektorgehäuse mit selbsttätiger Zentrierung des Einführabschnitts.
Vermeidung einer aufwändigen, zusätzlichen Positionierung des Kontaktzungenträgers von Hand vor dem Umspritzen des steckerseitigen Gehäuseendes.
Optimierung des Toleranzausgleiches der Geometrie des Einführabschnitts durch federnd ausgeführte Zentrierelemente.
Optimierung des Toleranzausgleiches der Anlageflächen bei einer Verdrehung des Kontaktzungenträgers auf dem Injektorgehäuse.
Falls das oder die plastisch verformbaren Abschnitte direkt in einen Kunststoffkorpus des Kontaktzungenträgers integriert sind: Wegfall des Erfordernisses von zusätzlichen Bauteilen.
Falls eine (z. B. finale) Kunststoffumspritzung des steckerseitigen Endes vorgesehen ist, spielt eine etwaige Relaxierung des oder der verformten Abschnitte über die Lebensdauer des Injektors keine Rolle, da die Lage der mit Kunststoff umgebenen Komponenten, also insbesondere auch der Kontaktzungenträger samt verformten Abschnitten beim Anspritzen des Kunststoffmaterials ohnehin in ihrer Lage "eingefroren" werden.
Einfache Realisierung einer Abdichtung der Gehäuseöffnung gegen eindringendes Umspritzungsmaterial bei einem (z. B. finalen) Umspritzungsprozess.
Minimierung der Anzahl der erforderlichen Biegungen für die elektrisch leitfähigen Komponenten der Verbindungsvorrichtung und Minimierung der Positionstoleranzen der Kontaktteile (z. B. Schweißlaschen).

Claims

Verbindungsvorrichtung (10) ausgebildet zur elektrischen Verbindung von Kontaktstiften (62), die aus einer axialen Öffnung (56) eines hülsenartigen Gehäuses (50) herausragen, mit Anschlussstiften (12) eines von der Vorrichtung (10) ausgebildeten Steckverbinders, umfassend einen Vorrichtungskorpus (14) mit einem Einführabschnitt (16), der zum axialen Eingriff in die Öffnung (56) geeignet ausgebildet ist und mit Durchtrittsöffnungen (18) zum Durchtritt der Kontaktstifte (62) versehen ist, und mit einer bezüglich des Einführabschnitts (16) seitlich versetzt angeordneten und im Wesentlichen tangential in Abstand von dem Einführabschmitt (16) sich erstreckenden Anlagefläche (22), die bei Einführung des Einführabschnitts (16) in die Öffnung (56) mit einer korrespondierenden Anlagefläche (58) des Gehäuses (50) verdrehsichernd zusammenwirkt,
wobei
a) die Anlagefläche (22) der Verbindungsvorrichtung (10) an bezüglich des Abstands der Anlagefläche (22) der Verbindungsvorrichtung (10) von dem Einführabschnitt (16) tangential einander entgegengesetzten Anlageflächenbereichen jeweils mit einem plastisch verformbaren Anlageflächenvorsprung (24) ausgebildet ist
und/oder

b) der Umfangsbereich des Einführabschnitts (16) eine ringförmig geschlossene Mantelfläche aufweist, an welcher mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnete, radial von der Mantelfläche abstehende und radial elastisch federnde Zentriervorsprünge (20) vorgesehen sind.
Verbindungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei die Anlagefläche (22) der Verbindungsvorrichtung (10) an bezüglich des Abstands der Anlagefläche (22) der verbindungsvorrichrung (10) von dem Einführabschnitt (16) tangential einander entgegengesetzten Anlageflächenbereichen jeweils mit einem plastisch verformbaren Anlageflächenvorsprung (24) ausgebildet ist, und
wobei die Anlagefläche (22) derart ausgebildet ist, dass die Zusammenwirkung im Wesentlichen nur an den einander entgegengesetzten Anlagenflächenbereichen stattfindet.
Verbindungsvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Umfangsbereich des Einführabschnitts (16) eine ringförmig geschlossene Mantelfläche aufweist, an welcher mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnete, radial von der Mantelfläche abstehende und radial elastisch federnde Zentriervorsprünge (20) vorgesehen sind, und wobei die Zentriervorsprünge (20) identisch ausgebildet und in Umfangsrichtung betrachtet äquidistant angeordnet sind.
Verbindungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, soweit die Verbindungs vorrichtung (10) des Merhmal b, umfasst, oder 3, wobei die Zentriervorsprünge (20) jeweils mit einer Einführschräge versehen sind.
Verbindungsvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Vorrichtungskorpus (14) ein Kunststoffformteil umfasst, welches einteilig zusammenhängend sowohl den Einführabschnitt (16) als auch die Anlagefläche (22) ausbildet.
Verbindungsvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Vorrichtungskorpus (14) ein Kunststoffformteil umfasst, bei welchem die Anschlussstifte (12), Kontaktteile (34) zur Kontaktierung der Kontaktstifte sowie eine elektrische Leitungsanordnung zwischen den Anschlussstiften und den Kontaktteilen eingeformt sind.
Verbindungsvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei angrenzend an die Durchtrittsöffnungen (18) Schweißlaschen (34) derart angeordnet sind, dass diese mit den Kontaktstiften (62) verschweißt werden können.
Kraftstoffinjektor für eine Brennkraftmaschine, umfassend einen in einem Aktorgehäuse (50) untergebrachten, piezoelektrischen Aktor, dessen Kontaktstifte (62) mittels einer Verbindungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 kontaktiert sind.
Kraftstoffinjektor nach Anspruch 8, umfassend eine Kunststoffumspritzung, welche eine Umhüllung am steckverbinderseitigen Ende des Kraftstoffinjektors bildet.
Verwendung einer Verbindungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur elektrischen Kontaktierung von Kontaktstiften (62) eines piezoelektrischen Aktors eines Kraftstoffinjektors einer Brennkraftmaschine.