JP2000003776A - スパ―クプラグコネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コストで製作可能であり、確実な電気的差
込み連結が可能であるスパークプラグコネクタを提供す
る。 【解決手段】 スパークプラグコネクタは電気絶縁性の
ケーシング２を備え、このケーシングのスパークプラグ
収容部６内に、スパークプラグ２０の端子部１９に電気
的に接続するための接触要素５が配置され、この接触要
素５は戻し作用をする弾性力に抗してスパークプラグ２
０の端子部１９によって押圧可能である。ケーシング２
は弾性材料からなり、ケーシング材料内に接触要素とし
て埋め込まれた湾曲ばね５が設けられている。湾曲ばね
の湾曲脚部１０，１１の接触可能な区間９は、スパーク
プラグ収容部６の縦軸線１６に対して垂直な接触平面１
４内でスパークプラグ収容部６の最小直径部を形成して
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の上位概
念に記載した、電気絶縁性のケーシングを備えたスパー
クプラグコネクタと、請求項８に記載した、スパークプ
ラグコネクタを製作するための方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】スパークプラグコネクタはスパークプラ
グとスパーク電圧源との間の電気的な接続を行い、スパ
ークプラグの端子部に嵌め込まれる。この場合、スパー
クプラグコネクタの接触要素は、スパークプラグの中央
電極と電圧源の点火ケーブルとを接続する。スパークプ
ラグは一般的に内燃機関に使用される。この場合、電極
は混合気点火のために燃焼室内に達している。

【０００３】このようなスパークプラグコネクタはドイ
ツ連邦共和国特許出願公開第１９５１５６２３号公報に
よって知られている。スパークプラグコネクタの電気絶
縁材料からなるケーシング内には、導電性で弾性の材料
からなる接触要素が配置されている。スパークプラグコ
ネクタのケーシングには、点火ケーブルのためのブッシ
ュ状のケーブルホルダーが成形されている。このケーブ
ルホルダーは接触要素に電気的に接続される突出するケ
ーブル端子を備えている。接触要素は導電性で弾性の材
料、例えば所定のグラファイト含有量を有するシリコン
または金属線材製インサートを備えたシリコンからなる
接触リングとして形成されている。接触リングは挿入さ
れる部品として、ケーシングの円筒状凹部内で保持され
ている。ケーシング自体は剛性を有する。スパークプラ
グコネクタがスパークプラグに嵌め込まれると、スパー
クプラグの端子部は接触リングを通過し、接触リングを
拡開する。拡開された接触リングの戻し作用を有する弾
性力は、接触リングの内面を端子部に押し付け、電気的
な接触を保証する。

【０００４】接触リングの弾性材料は少しだけしかばね
変位を可能にしない。従って、接触材料の発生可能な戻
し力は調節が困難である。運転による振動は接触要素の
摩耗を生じ、それによって弾性的なリングの接触力がば
らつく。

【０００５】スパークプラグコネクタにおいて接触要素
としてコイルばねが使用されると、コイルばねを軸方向
からスパークプラグの端子部に押圧しなければならな
い。コイルばねは短い有効ばね変位だけしか供しないの
で、スパークプラグコネクタをスパークプラグに嵌め込
む際に、戻し作用するコイルばねの必要な接触力を保証
するためには、大きな差込み力が必要である。差込み連
結を解除する際に、しばしば、非常に大きな引張り力が
コイルばねに作用する。そのため、ばねの変形が残り、
ばね作用が低下し得る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の根底をなす課
題は、確実な電気的差込み連結が可能であり、スパーク
プラグコネクタを低コストで製作可能であるように、冒
頭に述べた種類のスパークプラグコネクタを形成するこ
とである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この課題は本発明に従
い、請求項１記載の特徴によって解決される。更に、請
求項８記載の特徴を有する、スパークプラグコネクタを
製作するための方法が提案される。

【０００８】本発明では、弾性的なケーシング材料に湾
曲ばねを埋め込むことにより、高い接触確実性を保証す
る簡単で低コストのスパークプラグコネクタの形成が達
成される。ケーシング材料としては例えば、弾性で電気
絶縁性のゴムが有利である。湾曲ばね自体は導電性であ
り、スパークプラグコネクタの接触要素を形成する。こ
の場合、湾曲脚部は、接触のためにスパークプラグコネ
クタ収容部から部分的にアクセス可能である。湾曲脚部
の接触区間はスパークプラグ収容部の縦軸線に対して垂
直な接触平面内で、スパークプラグ収容部の最小直径部
を形成する。スパークプラグコネクタがスパークプラグ
に嵌め込まれると、スパークプラグの端子部が湾曲脚部
の接触区間を押し拡げる。この場合、組み込み位置で、
湾曲ばねの戻し力が持続的な接触を確実にする。湾曲ば
ねは長期の運転時間にわたって内燃機関の振動の作用を
受けても、変わらぬ弾性特性を有する。湾曲脚部はそれ
ぞれスパークプラグの端子部に接触し、スパーク電圧を
伝達するための接触個所を形成する。

【０００９】接触平面は好ましくは、湾曲脚部の接触区
間がスパークプラグの端子部のアンダーカットに係止可
能であるように、軸方向においてスパークプラグ収容部
を画成するケーシング屋根部から離して設けられてい
る。その際、湾曲脚部の係止ははっきりと感じ取ること
ができ、コネクタとスパークプラグとが電気的に接触し
たことを示す。

【００１０】湾曲ばねは好ましくは、ほぼＵ字状に形成
され、互いに平行な湾曲脚部を備えている。従って、湾
曲脚部の接触区間はほぼ直径方向に対向してスパークプ
ラグの端子部に押し付けられる。湾曲ばねは一平面内に
あるばね線材から簡単に曲げて形成可能である。湾曲脚
部は異なる長さに形成可能である。この場合、本発明の
有利な実施形に従って、湾曲ばねの自由端、好ましくは
長い湾曲脚部の自由端は、ケーブルホルダー内に達し、
点火ケーブルに導電的に係合する端子ピンを形成してい
る。これにより、スパークプラグコネクタのコンパクト
な構造が得られる。この場合、点火ケーブルがコネクタ
の縦軸線に対して直角に接続されると有利である。

【００１１】湾曲ばねは３個の脚部またはそれ以上の脚
部を有するように形成可能である。ばね線材は好ましく
は円形横断面を有する。この円形横断面はスパークプラ
グに接触する際に、アンダーカットを形成する溝内で、
湾曲脚部あたり１つまたは複数の接触個所を形成する。
ばね線材の角張った横断面または多角形の横断面も合目
的である。

【００１２】ケーシングには好ましくは湾曲ばねの高さ
位置に半径方向のビードが形成されている。このビード
は弾性的なケーシングに機械的な保持作用を付与し、コ
ネクタを遊びなしに固定するために寄与する。湾曲脚部
を接続する湾曲ばねのばね弧状部がこのビードの中を延
び、脚部長さが長くなっている。ばね弧状部はできるだ
けコネクタの縦軸線から離して設けられている。それに
よって、有利なばね特性が大きなばね変位および小さな
材料応力によって達成される。

【００１３】スパークプラグコネクタを製作する場合に
は、既に曲げられた湾曲ばねが所定の姿勢でスパークプ
ラグ収容部に一致する一次成形中子に差し込まれ、続い
てケーシング材料が一次成形中子と湾曲ばねによって形
成されたユニットに被覆形成される。湾曲ばねは溝内に
置かれ、この溝の形状は完成したスパークプラグコネク
タのスパークプラグ収容部の輪郭に類似している。その
際、一次成形中子に形成された溝は、スパークプラグの
端子部分の成形部のアンダーカットに一致している。湾
曲ばねは溝に挿入されることにより、軸方向において固
定され、ケーシング材料は他の手段なしに被覆形成され
る。湾曲ばねは好ましくは、挟み幅に関して小さな寸法
で曲げられ、それによって付勢されて中子に挟持されて
いる。射出成形によるケーシングの一次成形の際、中子
／湾曲ばね−ユニットがすべての側をゴムで鋳包みされ
る。ばねは射出成形時にすべての側の等静圧に基づいて
接触個所から離れない。中子／湾曲ばね−ユニットは点
火ケーブル用の電気的な端子としてケーシングから突出
する脚部端部を除いて、ゴムによって完全に覆われてい
るが、付勢されて中子に接触する脚部区間はむき出しの
ままであり、それによって接触可能である。ゴムで完全
に射出成形するにもかかわらず、接触個所のゴム皮を除
去する必要はない。なぜなら、この接触個所が挟持連結
に基づいて射出成形時に既にむき出しになっているから
である。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、図に基づいて本発明の実施
の形態を詳しく説明する。図１には、スパークプラグコ
ネクタ１が示してある。このスパークプラグコネクタの
ケーシング２は電気絶縁材料、特にゴム等からなってい
る。ケーシング２の内部には、スパークプラグ収容部６
が形成されている。このスパークプラグ収容部の輪郭
は、ケーシングに差込み可能なスパークプラグ２０の端
子部１９の形状にほぼ一致している。スパークプラグ収
容部６は軸方向においてケーシング屋根部７によって画
成され、反対側が開放している。スパークプラグとの電
気的な接触は、ケーシング材料に埋め込まれた湾曲ばね
５によって行われる。湾曲ばねは導電性のばね鋼線材か
らなっている。湾曲ばね５の自由端１３はスパークプラ
グコネクタ１を点火ケーブル１８に接続する。ゴムケー
シング２は点火ケーブル１８を収容するためのケーブル
ホルダー３に鋳付けされている。この場合、湾曲ばね５
の自由端１３はケーブルホルダー３内の中央に突出し、
接続ピン１３を形成している。この接続ピンは点火ケー
ブル１８の芯２１に導電的に係合している。

【００１５】湾曲ばね５は双脚状に形成され、ばね鋼か
らなっている。すなわち、湾曲ばねは平面図で見てＵ字
形であり、一平面内にある。湾曲ばね５の平面は組み込
み位置で、スパークプラグ収容部６の縦軸線１６に対し
て直角であり、接触平面１４を形成している。湾曲脚部
１０，１１はスパークプラグ収容部６の壁部に対して接
線方向に位置し、外周の一部にわたって、好ましくはば
ね線材横断面の半分がスパークプラグ収容部６内に突出
している。その際、接触のために露出した湾曲脚部１
０，１１の区間は、スパークプラグ収容部６の最小直径
部を画成している。

【００１６】スパークプラグコネクタ１をスパークプラ
グ２０の端子部１９に嵌め込む際に、端子部１９はスパ
ークプラグ収容部６内に軸方向に押し込まれ、その拡大
したヘッド２２が収容部６の最も狭い横断面に設けられ
た湾曲ばね５の脚部１０，１１を外側に押す。簡単にす
るために、図には、スパークプラグ２０の端子部１９と
プラグ絶縁体の一部だけが示してある。端子部１９のヘ
ッド２２はスパークプラグ収容部内に矢印方向に挿入さ
れる。端子部１９のヘッド２２は自由端の方へ円錐形に
先細になるように形成され、スパークプラグと反対側に
おいてその軸方向背後にアンダーカット部２３を有す
る。このアンダーカット部は偏平で傾斜したほぼ円錐状
の外周面を有する溝によって、端子部１９に形成されて
いる。スパークプラグ収容部６がその上側部分に対応す
る形を有するので、スパークプラグヘッド２２はほぼ遊
びなく収容される。円錐状に拡大したスパークプラグヘ
ッド２２は湾曲脚部１０，１１を外側に押す。軸方向に
嵌め込む際にヘッド２２の最大直径部が矢印方向に湾曲
ばね５の平面１４を通過した後で、湾曲脚部は戻しばね
力の作用によってスパークプラグヘッドのアンダーカッ
ト部２３に係止される。

【００１７】スパークプラグコネクタ１の製作は射出成
形またはプレスによって行われる。この場合、スパーク
プラグ収容部６を穿つための射出成形中子は、後で収容
されるスパークプラグヘッドの形状に対応して形成され
ている。射出成形中子の外形寸法はスパークプラグのヘ
ッド形状よりも遊び過大寸法だけ大きく形成されてい
る。それによって、ゴムケーシングのスパークプラグ収
容部６は組み込み状態でほぼスパークプラグヘッドに接
触する。鋳型については図３に基づいて詳しく説明す
る。弾性ゴムからなるケーシング２の機械的な強度は、
湾曲ばね５（平面１４）の高さ位置に、半径方向のビー
ド８を形成することによって改善される。この場合、ゴ
ムビード８はケーブルホルダー３の高さ位置に形成され
ている。Ｕ字状に形成された湾曲ばね５は、脚部を接続
するばね弧状部１７が半径方向のゴムビード８の範囲内
にまたは範囲の周りに位置するような長さを有する。コ
ネクタ１の縦軸線１６からばね弧状部１７を大きく離す
ことによって、大きな脚部長さが達成されるので、ばね
線材の小さな材料応力と共に、充分な戻し力を有する大
きなばね変位が得られる。長い湾曲脚部１１のばね変位
とケーシング２のゴム材料の弾性により、差込み継手を
嵌め込むときまたは分離するときにその都度同じ押圧力
または引張り力を必要とすることが永久的に保証され
る。スパークプラグ２０のアンダーカット部２３への係
止区間１２の係止は、スパークプラグコネクタ１を嵌め
込む際に、湾曲ばね５とスパークプラグ２の端子部１９
との間の電気的な接触が行われることを感知できるよう
に示す。

【００１８】スパークプラグ収容部６の開放端部に隣接
して、ケーシング２にベロー４が成形されている。この
ベロー４はスパークプラグとスパークプラグの絶縁体部
を遮蔽する働きをし、その縁部はスパークプラグの半径
方向肩部、例えばねじ込み工具を装着するための普通の
六角形部に載っている。ベロー４は軸方向に伸びること
ができ、組み立て状態で常に軸方向に付勢されている。
遮蔽部がエンジン部分にも装着可能であるので、スパー
クプラグはベロー４内に完全に収容され、その他の周囲
から隔てることによって、電気的な高電圧火花連絡が回
避される。ベロー４は図示実施の形態ではゴムからな
り、スパークプラグコネクタ１のケーシング２と一体に
形成されている。

【００１９】湾曲ばね５を設けた平面１４内の、スパー
クプラグコネクタ１の図２の断面が示すように、点火ケ
ーブルを収容するためのケーブルホルダー３は、スパー
クプラグ収容部６に対して垂直にゴムケーシング２と一
体化されている。ブッシュ状のケーブルホルダー３は本
実施の形態では、剛性があって非導電性の材料からなっ
ている。ケーブルホルダーはスパークプラグコネクタの
製作時に、ケーシング部分のゴムによって鋳包みされ、
ケーシングに固定されている。円形横断面のばね鋼線材
製の湾曲ばね５はＵ字状に曲げられている。湾曲脚部１
０，１１は異なる長さに形成されている。この場合、長
い湾曲脚部１１の自由端１３は、湾曲ばね５が回転対称
になるように、直角に曲げられている。すなわち、湾曲
ばね１０，１１は仮想の回転軸線２４から等しい間隔を
有する。この回転軸線は縦方向中心軸線を形成し、組み
込み状態でケーブルホルダー３の対称軸線１５に一致し
ている。対称軸線１５上には、長い湾曲脚部１１の自由
端が位置し、端子ピン１３を形成している。この端子ピ
ンには、ホルダー３に挿入された点火ケーブルを嵌込み
可能である。ケーブルホルダー３は剛性のある材料から
なり、めねじを有する。このめねじには点火ケーブル１
８がねじ込み可能である。その際、ねじは弾性材料また
は塑性材料によって形成可能な点火ケーブル１８のケー
ブル外周壁２５にかみ合っている。点火ケーブル１８を
ケーブルホルダー３にねじ込む際に、湾曲ばね５の端子
ピン１３は点火ケーブル１８の芯２１内に侵入し、電気
的な接続を行う。湾曲ばね５はケーシング２のゴム材料
に埋め込まれている。平行な湾曲脚部１０，１１はスパ
ークプラグ収容部６の円形の壁の直径方向に対向する個
所と交叉している。湾曲脚部１０，１１の露出した区間
９は金属がむき出しであり、スパークプラグの接触のた
めに役立つ。湾曲ばね５の挟み幅Ｗは非使用位置で、周
方向のアンダーカット２３を形成する溝の範囲における
スパークプラグ２０の端子ヘッド２２の最小直径よりも
小さい。この溝には湾曲脚部の接触区間９が係止する。
湾曲脚部１０，１１をＵ字状に連結する湾曲ばねのばね
弧状部１７は、ゴムビード８の近くに位置している。従
って、湾曲脚部１０，１１の接触区間９が大きなてこの
腕の長さを有してばね弧状部１７から離れているので、
湾曲脚部は小さな力で押し拡げることができ、コネクタ
を簡単にスパークプラグに嵌込みまたは取り外し可能で
ある。湾曲ばね５は係止状態で、スパークプラグ２０に
対するコネクタの確実な電気的接触とスパークプラグ上
でのコネクタの確実な機械的保持を行う。

【００２０】本発明によるスパークプラグコネクタは特
に、手動操作式作業機器の内燃機関のために適してい
る。図３には、スパークプラグコネクタのための射出成
形金型が示してある。この金型は外側の成形シェル（セ
ラミックシェルモールド）２７と、内側の一次成形中子
２６とからなっている。成形中子２６はこの種の鋳型の
場合のように、外側シェル２７内に固定され、モデルを
鋳込む際に、コネクタのスパークプラグ収容部を穿つ。
成形シェル２７は本実施の形態では一緒に、射出すべき
ゴムのための金型の湯口２８を形成している。金型を準
備する際に、湾曲ばね５は中子に形成された溝２３′に
挿通される。

【００２１】端子部１９と特にそのヘッド２２（図１，
２）の形状に一致する中子２６には、湾曲ばね５を係止
するためのヘッドのアンダーカットに対応して溝２３′
が形成されている。挟み幅が溝２３′の直径よりも小さ
いことにより、コネクタケーシングを鋳付けする際に、
湾曲ばね５が予備付勢されて保持されるので、金型構成
部品を取り外した後で、湾曲ばねの弾性的な復帰作用を
有する接触区間がコネクタケーシング内でいかなる場合
でもむき出しになっている。

【００２２】湾曲ばね５はケーシングを射出成形する際
に、ケーブルホルダー３に継ぎ合わせられる。この場
合、ばねの脚部自由端が端子ピン１３としてケーブルホ
ルダー３内に達している。ケーブルホルダー３は湾曲ば
ね５と一緒に射出成形金型に挿入され、コネクタケーシ
ングの平面内で湾曲ばね５の軸方向の位置を固定する。
ケーブルホルダー３は湾曲ばね５と共にスパークプラグ
コネクタ１のゴムケーシング内に鋳込まれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】スパークプラグコネクタの断面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿ったスパークプラグコ
ネクタの横断面図である。

【図３】スパークプラグコネクタのための射出成形金型
の断面図である。

【符号の説明】

１ スパークプラグコネクタ ２ ケーシング ３ ケーブルホルダー ５ 接触要素（湾曲ばね） ６ スパークプラグ収容部 ７ ケーシング屋根部 ８ ビード ９ 接触区間 １０，１１ 湾曲脚部 １３ 端子ピン １４ 接触平面 １６ 縦軸線 １７ ばね弧状部 １８ 点火ケーブル １９ 端子部 ２０ スパークプラグ ２３ アンダーカット

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気絶縁性のケーシング（２）を備え、
   このケーシングのスパークプラグ収容部（６）内に、ス
   パークプラグ（２０）の端子部（１９）に電気的に接続
   するための接触要素（５）が配置され、接触要素（５）
   が戻し作用をする弾性力に抗してスパークプラグ（２
   ０）の端子部（１９）によって押圧可能であり、 更に、点火ケーブル（１８）を収容するためのケーブル
   ホルダー（３）を備え、このケーブルホルダーがケーシ
   ング（２）に連結され、かつ接触要素（５）に電気的に
   接続されるケーブル端子を備えている、 スパークプラグコネクタにおいて、 ケーシング（２）が弾性材料からなり、接触要素がケー
   シング材料内に埋め込まれたほぼＵ字形の湾曲ばね
   （５）であり、この場合湾曲脚部（１０，１１）の接触
   可能な区間（９）が、スパークプラグ収容部（６）の縦
   軸線（１６）に対して垂直な接触平面（１４）内でスパ
   ークプラグ収容部（６）の最小直径部を形成しているこ
   とを特徴とするスパークプラグコネクタ。
2. 【請求項２】 湾曲脚部（１０，１１）の接触区間
   （９）がスパークプラグ（２０）の端子部（１９）のア
   ンダーカット（２３）に係止可能であるように、接触平
   面（１４）が軸方向においてスパークプラグ収容部
   （６）を画成するケーシング屋根部（７）から離して設
   けられていることを特徴とする請求項１記載のスパーク
   プラグコネクタ。
3. 【請求項３】 スパークプラグ収容部（６）の輪郭がス
   パークプラグ（２０）の差込み可能な端子部（１９）に
   一致し、スパークプラグ収容部（６）が組み込み位置で
   特に遊びなしにスパークプラグ（２０）の端子部（１
   ９）に接触していることを特徴とする請求項１または２
   記載のスパークプラグコネクタ。
4. 【請求項４】 湾曲ばね（５）が一平面（１４）内で、
   特に円形横断面を有するばね線材を曲げて形成されてい
   ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載
   のスパークプラグコネクタ。
5. 【請求項５】 湾曲ばね（５）の自由端がケーブルホル
   ダー（３）内に達し、点火ケーブル（１８）に導電的に
   係合する端子ピン（１３）を形成していることを特徴と
   する請求項１〜４のいずれか一つに記載のスパークプラ
   グコネクタ。
6. 【請求項６】 湾曲ばね（５）の高さ位置において、外
   側の半径方向ビード（８）がケーシング（２）に形成さ
   れ、特に湾曲脚部（１０，１１）を接続するばね弧状部
   （１７）がこのビード（８）内にほぼ埋め込まれて設け
   られていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一
   つに記載のスパークプラグコネクタ。
7. 【請求項７】 ケーシング（２）がゴムからなっている
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の
   載のスパークプラグコネクタ。
8. 【請求項８】 弾性材料からなる電気絶縁性ケーシング
   （２）を備え、このケーシング内に、接触要素として湾
   曲ばね（５）が埋め込まれ、この湾曲ばねの湾曲脚部
   （１０，１１）の、スパークプラグ（２０）に電気的に
   接触可能な区間（９）が、ケーシング（２）の内部のス
   パークプラグ収容部（６）の最小直径部を画成してい
   る、スパークプラグコネクタ（１）を製作するための方
   法において、 湾曲ばねが所定の姿勢でスパークプラグ収容部（６）に
   一致する一次成形中子に差し込まれ、続いてケーシング
   材料が一次成形中子と湾曲ばね（５）によって形成され
   たユニットに被覆形成され、湾曲脚部（１０，１１）が
   一次成形中子に形成された、スパークプラグの端子部の
   アンダーカットに一致する溝に挿入されることを特徴と
   する方法。
9. 【請求項９】 湾曲ばね（５）が挟み幅（Ｗ）に関して
   小さな寸法で曲げられ、かつ付勢されて中子に挟持さ
   れ、特に中子／湾曲ばね−ユニットが、電気的な端子と
   してケーシング（２）から突出する湾曲ばねの脚部端部
   を除いて、ケーシング材料によって完全に覆われている
   ことを特徴とする請求項８記載の方法。
10. 【請求項１０】 ケーシングの一次成形が射出成形また
    は圧縮成形によって行われ、湾曲ばね（５）が、点火ケ
    ーブル（１８）との電気的な接続のために湾曲ばね
    （５）の脚部の自由端部を挿入したブッシュ状のケーブ
    ルホルダー（３）と共に、射出成形装置または圧縮成形
    装置に挿入され、ケーブルホルダー（３）が部分的にコ
    ネクタケーシング（２）内に鋳込まれることを特徴とす
    る請求項８または９記載の方法。