DE102015101374B3

DE102015101374B3 - Koronazündeinrichtung

Info

Publication number: DE102015101374B3
Application number: DE102015101374.6A
Authority: DE
Inventors: Christian Pottiez
Original assignee: BorgWarner Ludwigsburg GmbH
Current assignee: BorgWarner Ludwigsburg GmbH
Priority date: 2015-01-30
Filing date: 2015-01-30
Publication date: 2016-02-11
Anticipated expiration: 2035-01-31
Also published as: CN105840391A; BR102015032438A2; CN105840391B

Abstract

Beschrieben wird eine Koronazündeinrichtung mit einer Mittelelektrode (3), einem Isolator (2), in welchem die Mittelelektrode (3) sitzt, einer Spule (7), die an die Mittelelektrode (3) angeschlossen ist, einem Metallgehäuse (1), das den Isolator (2) hält und die Spule (7) umgibt, und einem Deckel (5), der das Metallgehäuse (1) an seinem vom Isolator (2) abgewandten Ende verschließt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zwischen dem Deckel (5) und der Spule (7) eine Druckfeder (10) angeordnet ist

Description

Die Erfindung geht von einer Koronazündeinrichtung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen aus, wie sie aus der DE 10 2013 104 643 B3 bekannt ist.
Derartige Koronazündeinrichtungen dienen zum Zünden von Brennstoff in einem Verbrennungsmotor. In Kraftfahrzeugen sind Koronazündeinrichtungen nicht nur thermischen Belastungen durch den Motorbetrieb sondern auch erheblichen mechanischen Belastungen ausgesetzt, die sich während der Fahrt aus Erschütterungen und Vibrationen ergeben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Weg aufzuzeigen, wie sich eine mechanisch robuste Koronazündeinrichtung kostengünstig fertigen lässt.
Diese Aufgabe wird durch eine Koronazündeinrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
In dem Gehäuse einer erfindungsgemäßen Koronazündeinrichtung ist zwischen Spule und Deckel eine Druckfeder angeordnet. Diese Druckfeder drückt die Spule hin zu der Mittelelektrode und gleicht somit Fertigungstoleranzen in der Länge des Gehäuses, der Länge der Spule oder der Mittelelektrode aus. Vorteilhaft kann somit eine zwischen Deckel und Spule eingespannte Druckfeder trotz Längen- und Lagetoleranzen die Spule in dem Gehäuse fixieren. Die Koronazündeinrichtung kann deshalb den beim Fahrbetrieb auftretenden mechanischen Belastungen besser standhalten.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Druckfeder eine Federlaschen aufweisende Metallplatte ist, die eine Öffnung aufweist, durch die ein elektrischer Anschluss der Spule hindurchgeführt ist. Eine solche Metallplatte mit Federlaschen kann kostengünstig aus Blech ausgestanzt werden, wobei die Federlaschen aus der Plattenebene herausgebogen werden. Die Federlaschen können sich an dem Deckel abstützen oder der Spule zugewandt sein.
Ein zusätzlicher Vorteil einer Druckfeder in Form einer Metallplatte mit Federlaschen besteht darin, dass die Metallplatte eine Abschirmung der Spule, die beispielsweise eine radiale Blechummantelung der Spule sein kann, in axialer Richtung vervollständigen kann. Hierfür ist es vorteilhaft, wenn die Metallplatte eine hohe elektrische Leitfähigkeit hat, beispielsweise indem sie aus Kupfer, Aluminium oder Silber hergestellt ist oder auf ihrer der Spule zugewandten Seite eine hochleitfähige Beschichtung trägt, beispielsweise aus Kupfer, Aluminium, Gold oder Silber. Eine solche Beschichtung ist bevorzugt wenigstens 0,1 mm dick. Eine Beschichtung kann beispielsweise galvanisch oder durch Walzplattieren auf Blech, beispielsweise Stahlblech, aufgebracht werden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
1 eine teilweise geschnittene Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Koronazündeinrichtung;
2 eine Detailansicht zur 1; und
3 ein Ausführungsbeispiel der zwischen Deckel und Spule der dargestellten Koronazündeinrichtung angeordneten Druckfeder.
Die dargestellte Koronazündeinrichtung hat ein Gehäuse 1, das an einem vorderen, brennraumseitigen Ende von einem Isolator 2 verschlossen ist, in dem eine Mittelelektrode 3 sitzt, die zu einer oder mehreren Zündspitzen 4 führt. An seinem hinteren, brennraumfernen Ende ist das Gehäuse 1 von einem Deckel 5 verschlossen, der einen Steckverbinder 6 trägt, mit dem die Koronazündeinrichtung an eine Spannungsquelle angeschlossen werden kann.
Die Mittelelektrode 3 ist mit einer Spule 7 in Reihe geschaltet. Die Spule 7 ist auf einen Spulenkörper 8 aufgewickelt, der mit der Mittelelektrode 3 zusammengesteckt ist. Diese Steckverbindung zwischen Spulenkörper 8 und Mittelelektrode 3 kann eine Schirmkappe 9 aufweisen, welche die elektrische Verbindungsstelle zwischen Spule 7 und Mittelelektrode 3 umgibt. Die Steckverbindung bewirkt neben der mechanischen Verbindung von Spulenkörper 8 und Mittelelektrode 3 auch eine elektrische Verbindung zwischen der Spule 8 und der Mittelelektrode 3.
Bei der Herstellung der Koronazündeinrichtung wird ein vorderer Gehäuseteil 1a, der den Isolator 2 hält, mit einem daran angrenzenden Gehäuseteil 1b verschweißt und die Spule 7 mit ihrem Spulenkörper 8 durch ineinander stecken mit der Mittelelektrode 3 verbunden. Der vordere Gehäuseteil 1a bildet einen Anschlag beim Zusammenfügen der beiden Gehäuseteile 1a und 1b, beispielsweise indem der vordere Gehäuseteil 1a eine Ringschulter aufweist, auf die ein rohrförmiger Gehäuseteil 1b aufgesetzt wird. Der Spulenkörper 8 kann beim Anschließen an die Mittelelektrode 3 ebenfalls auf Anschlag montiert werden, wobei der Anschlag beispielsweise von der Mittelelektrode 3 oder dem Isolator 2 gebildet werden kann.
Die sich beim Zusammenbau aufsummierenden Toleranzen werden durch eine Druckfeder 10 ausgeglichen, die zwischen der Spule 7 und dem Deckel 5 eingespannt wird. Ein Ausführungsbeispiel einer solchen Druckfeder ist in 3 dargestellt. Nachdem die Druckfeder 10 auf den Spulenkörper 8 gesetzt wurde, wird der Deckel 5 mit dem Gehäuse 1 verschweißt.
Die Druckfeder kann beispielsweise eine Federlaschen 10a aufweisende Metallplatte sein, die eine Öffnung 11 aufweist, durch welche ein elektrischer Anschluss 12 der Spule 7 hindurchgeführt ist. Die Metallplatte mit Federlaschen 10a kann als Stanzbiegeteil aus Blech hergestellt werden. Die Federlaschen 10a stützen sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel an dem Deckel 5 ab, während die Metallplatte selbst an einem Flansch 8a des Spulenkörpers 8 anliegt. Ein Fortsatz 8b des Spulenkörpers 8 ragt durch die Öffnung der Metallplatte 11 hindurch. Dieser Fortsatz 8b kann einen elektrischen Anschluss der Spule 7 tragen, beispielsweise einen Kontaktstift 13 des Steckverbinders 6.
Die Druckfeder 10 kann beispielsweise aus Stahl oder Bronze hergestellt werden und mit einer hochleitfähigen Beschichtung, beispielsweise aus Kupfer, Gold, Silber oder Aluminium versehen werden, um Wirbelstromverluste zu reduzieren. Es genügt dabei, die Beschichtung auf der Seite der Druckfeder 10 anzubringen, die der Spule 7 zugewandt ist. Wenn die Beschichtung galvanisch aufgebracht wird, kann es fertigungstechnisch vorteilhaft sein die Beschichtung auf beiden Seiten aufzutragen. Die Beschichtung kann beispielsweise auch durch Walzplattieren auf ein Blech aufgebracht werden, aus dem dann die Druckfeder 10 hergestellt wird.
Die Innenseite des Gehäuses 1 kann zur Reduzierung von Wirbelstromverlusten mit einer Leitschicht, beispielsweise aus Kupfer, Silber, Aluminium oder Gold versehen sein. Als Alternative zu einer Beschichtung des Gehäuses 1 kann die Spule in dem Gehäuse 1 radial von einer Abschirmung aus Blech umgeben sein, beispielsweise aus Kupfer oder Aluminium.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
2: Isolator
3: Mittelelektrode
4: Zündspitze
5: Deckel
6: Steckverbinder
7: Spule
8: Spulenkörper
8a: Flansch
8b: Fortsatz
9: Schirmkappe
10: Druckfeder
10a: Federlasche
11: Öffnung

Claims

Koronazündeinrichtung mit einer Mittelelektrode (3), einem Isolator (2), in welchem die Mittelelektrode (3) sitzt, einer Spule (7), die an die Mittelelektrode (3) angeschlossen ist, einem Metallgehäuse (1), das den Isolator (2) hält und die Spule (7) umgibt, und einem Deckel (5), der das Metallgehäuse (1) an seinem vom Isolator (2) abgewandten Ende verschließt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Deckel (5) und der Spule (7) eine Druckfeder (10) angeordnet ist.
Koronazündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder (10) eine Federlaschen (10a) aufweisende Metallplatte ist, die eine Öffnung (11) aufweist, durch die ein elektrischer Anschluss der Spule (7) hindurchgeführt ist.
Koronazündeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (7) auf einen Spulenkörper (8) gewickelt ist, der einen Fortsatz (8b) aufweist, der einen elektrischen Anschluss der Spule (7) trägt und durch die Öffnung (11) der Metallplatte hindurchragt.
Koronazündeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (8) einen Flansch (8a) aufweist, gegen den die Metallplatte drückt.
Koronazündeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallplatte zumindest auf ihrer der Spule (7) zugewandten Seite eine Oberfläche aus Aluminium, Kupfer, Gold oder Silber aufweist.
Koronazündeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallplatte zumindest auf ihrer der Spule (7) zugewandten Seite beschichtet ist.
Koronazündeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (8) und die Mittelelektrode (3) zusammengesteckt sind.
Koronazündeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (5) einen Steckverbinder (6) trägt, der an die Spule (7) angeschlossen ist.
Koronazündeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (1) eine Abschirmung angeordnet ist, welche die Spule umgibt.