DE102004024540A1

DE102004024540A1 - Verbindungselement zur Verbindung einer Zündkerze und einer Zündspule

Info

Publication number: DE102004024540A1
Application number: DE200410024540
Authority: DE
Inventors: Reinhard Seidl; Werner Steinberger
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2004-05-18
Filing date: 2004-05-18
Publication date: 2005-12-15
Also published as: EP1598910B1; ES2357582T3; DE502005010784D1; JP2005330965A; EP1598910A1

Abstract

Es wird ein Verbindungselement (1) zur Verbindung einer Zündkerze (10) und einer Zündspule (12) mit einem Zündspulengehäuse (14) angegeben. Das Verbindungselement weist einen Aufnahmeraum (16) für den Anschlussbolzen (18) der Zündkerze (10) und ein am Aufnahmeraum (16) angeordnetes Kontaktelement (20) zur elektrischen Kontaktierung des Anschlussbolzens (18) der Zündkerze (10) mit der Zündspule (12) auf. Zumindest ein Teilbereich des Zündspulengehäuses (14) und zumindest der angrenzende Teilbereich der Zündkerze (10) sind von einem isolierenden, elastischen Material (22) umschlossen.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht von einem Verbindungselement zur Verbindung einer Zündkerze und einer Zündspule mit einem Zündspulengehäuse aus, wobei das Verbindungselement einen Aufnahmeraum für den Anschlussbolzen der Zündkerze und ein am Aufnahmeraum angeordnetes Kontaktelement zur elektrischen Kontaktierung des Anschlussbolzens der Zündkerze mit der Zündspule aufweist.

Aus der Praxis ist es bekannt, eine herkömmliche Zündspule am Motor anzuschrauben oder über eine mechanische Rastverbindung mit diesem zu verbinden. Zündspulen in Stabbauweise nutzen dabei üblicherweise einen Schacht im Zylinderkopf oberhalb einer Zündkerze als Einbauraum.

Konstruktionsbedingt weisen die bekannten Zündspulen eine Schraub- oder Rasteinrichtung auf. Der Motor wiederum ist mit einer korrespondierenden Schraub- bzw. Rasteinrichtung ausgestattet. Diese Verbindungselemente zur Verbindung der Zündkerze mit der Zündspule erfordern eine mechanisch aufwendige Bearbeitung und eine Vielzahl von mechanischen Bauteilen.

Da sowohl eine solche bekannte Schraubverbindung als auch eine solche bekannte Rasteinrichtung die Zündspule starr am Motor halten, ist insbesondere im Kontaktbereich zwischen der Zündspule und der feststehenden Zündkerze ein genauer Abstand zwischen dem Zündspulenkontakt und dem Anschlussbolzen der Zündkerze und eine genaue relative Ausrichtung einzuhalten. Dies erfordert wiederum einen erheblichen Fertigungs- und Montageaufwand. Darüber hinaus sind die herkömmlichen Zündspulen nicht einfach zu montieren und erfordern oftmals den Einsatz von zum Teil speziellen Werkzeugen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verbindungselement zur Verbindung einer Zündkerze mit einer Zündspule anzugeben, welche bei besonders einfacher Handhabung eine sichere und dichte Verbindung zwischen der Zündkerze und der Zündspule ermöglicht. Zudem soll das erfindungsgemäße Verbindungselement die Anzahl der zu verwendenden mechanischen Bauteile reduzieren und hinsichtlich der relativen Ausrichtung und dem einzuhaltenden Abstand zwischen dem Zündspulenkontakt und dem Anschlussbolzen der Zündkerze eine relativ große Toleranz erlauben.

Diese Aufgabe wird durch ein Verbindungselement nach Ansprtuch 1 und 3 gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Gegentands.

Vorteile der Erfindung

Ein Verbindungselement zur Verbindung einer Zündkerze und einer Zündspule mit einem Spulengehäuse gemäß der eingangs genannten Art, bei dem zumindest ein Teilbereich des Zündspulengehäuses und zumindest der angrenzende Teilbereich der Zündkerze von einem isolierenden, elastischen Material umschlossen sind, oder bei dem alternativ zumindest ein Teilbereich des Zündspulengehäuses aus einem isolierenden, elastischen Material gebildet und zumindest der angrenzende Teilbereich der Zündkerze von dem isolierenden, elastischen Material umschlossen ist, hat den Vorteil, dass eine herkömmliche Schraub- oder Rasteinrichtung entfallen kann und eine sehr kostengünstige Lösung bereit gestellt wird.

Es kommt folglich vorteilhafterweise auch zu keinem erheblichen metallischen Abrieb bei Schüttelbeanspruchung. Weiters ist die Anzahl der verwendeten Bauteile gegenüber bekannten Lösungen reduziert, und vorteilhafterweise sind auch keine mechanischen Bauteile vorhanden, die etwa beim Zündkerzenwechsel in den Brennraum fallen und dort Schäden anrichten könnte.

Darüber hinaus wird mit einer erfindungsgemäßen Verbindung die Lebensdauer der Zündspule dadurch verlängert, dass eine Entkopplung bzw. Schwingungsdämpfung zwischen Motor und Zündspule geschaffen ist.

Dadurch dass das umschließende Material elastisch ist, ergibt sich auch der Vorteil, dass eine möglicherweise vorgegebene Winkelstellung zwischen Zündkerze und Zündspule ohne Mehraufwand realisiert werden.

Gemäß einer fertigungstechnisch vorteilhaften Ausführungsform kann das Gehäuse der Zündspule im Wesentlichen vollständig von dem isolierenden, elastischen Material umschlossen sein. Hierdurch wird eine besonders gute Isolierung erreicht.

Ein ausreichend fester Halt der Zündspule an der Zündkerze wird dadurch erreicht, dass zumindest der Anschlussbolzen der Zündkerze von dem isolierenden, elastischen Material umschlossen ist. Dabei ist der Aufnahmeraum für den Anschlussbolzen der Zündkerze in dem isolierenden, elastischen Material bereits vorgeformt.

In dem isolierenden, elastischen Material kann alternativ oder zusätzlich auch ein Aufnahmeraum für den Isolatorbereich der Zündkerze vorgeformt sein. Der Aufnahmeraum für den Anschlussbolzen der Zündkerze ist gegenüber diesem vorzugsweise verjüngt vorgeformt. Diese Vorformung erleichtert das Einführen der Zündkerze bzw. Aufstecken der Zündspule, wodurch die Montage insgesamt signifikant vereinfacht wird.

Um die Zündspule besonders fest am Motor festzuhalten, kann der an den Anschlussbolzen anschließende Isolatorbereich der Zündkerze bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung von dem isolierenden, elastischen Material umschlossen sein.

Um eine sichere Kontaktierung zu gewährleisten und auch Winkelstellungen zwischen Zündkerze und Zündspule zu ermöglichen, kann weiterhin vorgesehen sein, dass das Kontaktelement zur elektrischen Kontaktierung des Anschlussbolzens der Zündkerze mit der Zündspule ein elastisches Kontaktierungsteil aufweist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann das elastische Kontaktierungsteil einen Federkontakt, beispielsweise eine Druckfeder, aufweisen.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das elastische Kontaktierungsteil aus einem elektrisch leitenden, elastischen Material ausgebildet sein und der Aufnahmeraum für den Anschlussbolzen der Zündkerze in dem elektrisch leitenden, elastischen Material vorgeformt sein.

Wenn das elastische Kontaktierungsteil von dem isolierenden, elastischen Material umschlossen ist, werden zusätzlich mechanische bzw. metallene Kontaktelemente eingespart, und die Herstellung wird weiter vereinfacht.

Grundsätzlich kann das isolierende, elastische Material ein nichtleitendes Silikon sein. Ebenso kann das elektrisch leitende, elastische Material ein elektrisch leitendes Silikon sein.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes gemäß der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
Zeichnung
Zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Verbindungselements sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
1 in Seitenansicht und im Teilschnitt einen Teilabschnitt einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen, mit einem Federkontakt versehenen Verbindungselements, wobei eine Zündspule im auf eine Zündkerze aufgesteckten Zustand dargestellt ist;
2 in Seitenansicht und im Teilschnitt einen Teilabschnitt des in 1 gezeigten Verbindungselements, wobei ein Zustand dargestellt ist, in dem die Zündspule noch nicht auf die Zündkerze aufgesteckt ist;
3 in Seitenansicht und im Teilschnitt einen Teilabschnitt des in den 1 und 2 gezeigten Verbindungselements, wobei die Zündspule im auf die Zündkerze aufgesteckten, eine Winkelstellung zu dieser einnehmenden Zustand dargestellt ist; und
4 in Seitenansicht und im Teilschnitt einen Teilabschnitt einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbindungselements, wobei ein elastisches Kontaktierungselement durch einen Bereich aus elektrisch leitendem Silikon gebildet ist.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die 1 zeigt in Seitenansicht und im Teilschnitt einen Teilabschnitt einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen, mit einem Federkontakt 28 versehenen Verbindungselements 1, wobei eine Zündspule 12 im auf eine Zündkerze 10 aufgesteckten Zustand dargestellt ist.
Die Zündspule 12 weist ein Zündspulengehäuse 14 auf, das im Wesentlichen vollständig von einem isolierenden, elastischen Silikonmaterial 22 umschlossen ist. Ein angrenzender Teilbereich der Zündkerze 10 ist ebenfalls von dem isolierenden, elastischen Silikonmaterial 22 umschlossen. Die Zündspule 12 wird von dem Silikonmaterial 22 an der Zündkerze 10 festgehalten.
Das Verbindungselement 1 weist einen in dem Silikonmaterial 22 vorgeformten Aufnahmeraum 16 für einen Anschlussbolzen 18 der Zündkerze 10 auf. Der Anschlussbolzen 18 der Zündkerze 10 ist von dem isolierenden, elastischen Silikonmaterial 22 umschlossen und wird von diesem gehalten. Am Aufnahmeraum 16 ist als Kontaktelement 20 zur elektrischen Kontaktierung des Anschlussbolzens 18 der Zündkerze 10 mit der Zündspule 12 ein Druckfederkontakt 28 vorgesehen.
Gemäß einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform kann auch ein Teilbereich des Zündspulengehäuses selbst aus dem isolierenden, elastischen Silikonmaterial gebildet sein.
Die 2 zeigt in Seitenansicht und im Teilschnitt einen Teilabschnitt des in 1 gezeigten Verbindungselements, wobei der Zustand dargestellt ist, in dem die Zündspule 12 noch nicht auf die Zündkerze 10 aufgesteckt ist.
Der Aufnahmeraum 16 für den Anschlussbolzen 18 der Zündkerze 10 ist in dem isolierenden, elastischen Silikonmaterial 22 bereits vorgeformt. Zusätzlich ist in dem isolierenden, elastischen Silikonmaterial 22 ein Aufnahmeraum 24 für einen Isolatorbereich 26 der Zündkerze 10 vorgeformt. Der Aufnahmeraum 16 für den Anschlussbolzen 18 der Zündkerze 10 ist gegenüber diesem verjüngt vorgeformt.
Beim Aufstecken der Zündspule 12 auf die Zündkerze 10 wird das Silikon im Bereich des Anschlussbolzens 18 und im Isolatorbereich 26 elastisch an die Zündkerzenkontur angeformt. Dies sorgt für eine mechanisch stabile, axiale und radiale Verankerung der Zündspule 10 in einem Kerzenschacht des zugeordneten Verbrennungsmotors.
Die 3 zeigt in Seitenansicht und im Teilschnitt einen Teilabschnitt des in den 1 und 2 gezeigten Verbindungselements 1, wobei die Zündspule 12 im auf die Zündkerze 10 aufgesteckten, eine Winkelstellung zu dieser einnehmenden Zustand dargestellt ist. Aufgrund einer vorgegeben Einbausituation im Motor kann eine derartige Winkelstellung aufgrund der ausreichenden Elastizität des Silikonmaterials 22 realisiert werden. Dabei ist die Zündspule 12 jedoch weiterhin fest an der Zündkerze 10 gehalten und aufgrund des Druckfederkontaktes 28 stets sicher kontaktiert.
Die 4 zeigt in Seitenansicht und im Teilschnitt einen Teilabschnitt einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbindungselements 1'. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind hier für funktionsgleiche Elemente die gleichen Bezugszeichen wie bei der Ausführung nach 1 bis 3 gewählt. Bei der Ausführungsvariante der 4 ist das elastische Kontaktierungselement 20 durch einen Bereich aus elektrisch leitendem Silikon 30 gebildet. Dabei ist der Aufnahmeraum 16 für den Anschlussbolzen 18 der Zündkerze 10 in dem elektrisch leitenden, elastischen Material 30 vorgeformt. Der Kontaktierungsbereich aus elektrisch leitendem Silikon 30 ist von dem isolierenden, elastischen Material 22 umschlossen.

Claims

Verbindungselement zur Verbindung einer Zündkerze (10) und einer Zündspule (12) mit einem Zündspulengehäuse (14), wobei das Verbindungselement einen Aufnahmeraum (16) für den Anschlussbolzen (18) der Zündkerze (10) und ein am Aufnahmeraum (16) angeordnetes Kontaktelement (20) zur elektrischen Kontaktierung des Anschlussbolzens (18) der Zündkerze (10) mit der Zündspule (12) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teilbereich des Zündspulengehäuses (14) und zumindest der angrenzende Teilbereich der Zündkerze (10) von einem isolierenden, elastischen Material (22) umschlossen sind.
Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (14) der Zündspule (12) im Wesentlichen vollständig von dem isolierenden, elastischen Material (22) umschlossen ist.
Verbindungselement zur Verbindung einer Zündkerze und einer Zündspule mit einem Zündspulengehäuse, wobei das Verbindungselement einen Aufnahmeraum für den Anschlussbolzen der Zündkerze und ein an dem Aufnahmeraum angeordnetes Kontaktelement zur elektrischen Kontaktierung des Anschlussbolzens der Zündkerze mit der Zündspule aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teilbereich des Zündspulengehäuses aus einem isolierenden, elastischen Material gebildet und zumindest der angrenzende Teilbereich der Zündkerze von dem isolierenden, elastischen Material umschlossen ist.
Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Anschlussbolzen (18) der Zündkerze (10) von dem isolierenden, elastischen Material (22) umschlossen ist und der Aufnahmeraum (16) für den Anschlussbolzen (18) der Zündkerze (10) in dem isolierenden, elastischen Material (22) vorgeformt ist.
Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem isolierenden, elastischen Material (22) ein Aufnahmeraum (24) für den Isolatorbereich (26) der Zündkerze (10) vorgeformt ist, wobei der Aufnahmeraum (16) für den Anschlussbolzen (18) der Zündkerze (10) gegenüber diesem vorzugsweise verjüngt vorgeformt ist.
Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der an den Anschlussbolzen (18) anschließende Isolatorbereich (26) der Zündkerze (10) von dem isolierenden, elastischen Material (22) umschlossen ist.
Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (20) zur elektrischen Kontaktierung des Anschlussbolzens (18) der Zündkerze (10) mit der Zündspule (12) ein elastisches Kontaktierungsteil aufweist.
Verbindungselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Kontaktierungsteil einen Federkontakt (28) aufweist.
Verbindungselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Kontaktierungsteil aus einem elektrisch leitenden, elastischen Material (30) ausgebildet ist und der Aufnahmeraum (16) für den Anschlussbolzen (18) der Zündkerze (10) in dem elektrisch leitenden, elastischen Material (30) vorgeformt ist.
Verbindungselement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Kontaktierungsteil von dem isolierenden, elastischen Material (22) umschlossen ist.
Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das isolierende, elastische Material (22) ein nichtleitendes Silikon ist.
Verbindungselement nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass elektrisch leitende, elastische Material (30) ein elektrisch leitendes Silikon ist.