DE10207550A1

DE10207550A1 - Ignition device for multicylinder internal combustion engine has ignition coil element and contact element connected together by mechanical joint section, e.g. corrugated plate section

Info

Publication number: DE10207550A1
Application number: DE2002107550
Authority: DE
Inventors: Bernhard Stock; Andreas Vom Schlos
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2002-02-22
Filing date: 2002-02-22
Publication date: 2003-09-11
Anticipated expiration: 2022-02-23
Also published as: EP1349247A1; DE10207550B4

Abstract

The device has at least one ignition coil element (2) and a sleeve-shaped contact element (3) for an ignition plug for the internal combustion engine. The ignition coil element and the contact element are connected together via a joint (9). The joint consists of a mechanical joint section (9a), which can be in the form of a corrugated section of plate material.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit wenigstens einem Zündspulenelement und einem hülsenförmigen Kontaktelement für eine Zündkerze der Brennkraftmaschine. The present invention relates to an ignition device for a Multi-cylinder internal combustion engine with at least one ignition coil element and one sleeve-shaped contact element for a spark plug of the internal combustion engine.

Derartige Zündvorrichtungen sind aus dem Stand der Technik in vielfältiger Form bekannt. Dabei stellt sich jedoch insbesondere bei Zündvorrichtungen mit sehr langen Zündspulenelementen aufgrund des bei Kraftfahrzeugen mit mehrzylindrigen Brennkraftmaschinen nur in geringem Maße zur Verfügung stehenden Bauraumes das Problem, dass deren Montage und Demontage schwierig ist und teilweise sogar den Abbau von umliegenden Kraftfahrzeugteilen erfordert. Such ignition devices are diverse in the prior art Form known. However, this is particularly the case with ignition devices with very long ignition coil elements due to the fact that in motor vehicles Multi-cylinder internal combustion engines are only available to a small extent standing space the problem that their assembly and disassembly is difficult and sometimes even the dismantling of surrounding ones Motor vehicle parts required.

Aus der Druckschrift DE 299 19 970 U1 ist eine Stabzündspule zum Bereitstellen einer Hochspannung für ein Zündmittel bekannt, wobei der Steckbereich dieser Stabzündspule mittels Schlitzen und/oder mittels eines Federringes auffederungsfähig gestaltet ist, um zum einen das Aufstecken der Stabzündspule auf die Zündkerze zu erleichtern und um zum anderen einen guten Sitz der Stabzündspule auf der Zündkerze zu bewirken. Damit kann die Montage und Demontage der Stabzündspule bei beengten Platzverhältnissen innerhalb des Motorraumes jedoch nicht wesentlich erleichtert werden. From the publication DE 299 19 970 U1 is a pencil ignition coil for Providing a high voltage for an ignition means known, the Plug area of this pencil ignition coil by means of slots and / or by means of a Spring washer is designed to be spring-loaded, on the one hand, to attach the To facilitate stick ignition coil on the spark plug and to the other one to ensure a good fit of the pencil ignition coil on the spark plug. So that Assembly and disassembly of the pencil ignition coil in confined spaces Space within the engine compartment, however, can not be significantly facilitated.

Ferner ist aus der Druckschrift UK 364,378 eine einfach herstellbare Zündkerze für eine Brennkraftmaschine bekannt. Diese zweiteilige Zündkerze besteht aus einer isolierten Elektrode und aus einem metallischen Sockel, der ein nach unten weisendes Außengewinde, eine zentrale Elektrodenaufnahme und zwei nach oben weisende Seitenflanken aufweist. Zur Montage und Demontage der Zündkerze kann die Elektrode unter einem Winkel zur Achse des Sockels zwischen die beiden Seitenflanken eingeführt und wie ein Schraubwerkzeug zum Drehen des Sockels benutzt werden. Das bedeutet aber, dass zur Montage und Demontage einer solchen Zündkerze weitaus mehr Platz erforderlich ist als bei konventionellen Zündkerzen, die mittels ihres Außensechskants und eines daran angreifenden Steckschlüssels montierbar sind. Furthermore, an easy to manufacture spark plug for an internal combustion engine is known from the publication UK 364 , 378 . This two-part spark plug consists of an insulated electrode and a metallic base which has an external thread pointing downwards, a central electrode holder and two side flanks pointing upwards. To assemble and disassemble the spark plug, the electrode can be inserted at an angle to the axis of the base between the two side flanks and used to turn the base like a screwdriver. However, this means that much more space is required to assemble and disassemble such a spark plug than with conventional spark plugs, which can be mounted using their hexagon socket and a socket wrench that engages them.

Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Zündvorrichtung für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine zu schaffen, die selbst bei engen Platzverhältnissen ein einfaches Montieren und Demontieren ermöglicht und dennoch störungsfrei arbeitet. Against this background, it is an object of the present invention improved ignition device for a multi-cylinder internal combustion engine create that easy assembly even in tight spaces allows and disassembly and still works trouble-free.

Diese Aufgabe wird durch eine Zündvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Indem das Zündspulenelement und das Kontaktelement über eine Gelenkvorrichtung miteinander verbunden sind, können diese beiden Elemente der Zündvorrichtung bei Bedarf zueinander abgewinkelt werden, so dass die länglich ausgebildete Zündvorrichtung beim Montieren und Demontieren auf der Zündkerze einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine nur wenig Raum benötigt. This object is achieved by an ignition device with the features of Claim 1 solved. By the ignition coil element and that Contact element can be connected to one another via a joint device these two elements of the ignition device to each other if necessary be angled so that the elongated ignition device at Assemble and disassemble on the spark plug of a multi-cylinder Internal combustion engine requires little space.

Gemäß einer bevorzugten ersten Ausführungsform ist die Gelenkvorrichtung aus einem mechanischen Gelenkabschnitt gebildet. Ein solcher mechanischer Gelenkabschnitt kann beispielsweise durch zwei einander gegenüberliegende Gelenkbohrungen an zwei unteren Laschen des Zündspulenelements und durch zwei einander gegenüberliegende Gelenkbolzen am oberen Ende des Kontaktelements dargestellt sein. Wichtig ist hierbei lediglich, dass trotz der Gelenkvorrichtung im Innern der Zündvorrichtung ein ringförmiger Hohlraum verbleibt, der für das innere Verbindungsteil einen ausreichenden Freigang ermöglicht. According to a preferred first embodiment, the joint device formed from a mechanical joint section. Such a mechanical hinge section can, for example, by two each other opposite joint bores on two lower tabs of the Ignition coil element and two opposing hinge pins on the top Be shown end of the contact element. The only important thing here is that despite the articulation inside the igniter a ring-shaped Cavity remains, which is sufficient for the inner connecting part Free access allowed.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist die Gelenkvorrichtung einfach aus einem gewellten Blechabschnitt gebildet. Eine solche Gelenkvorrichtung gewährleistet ein reversibles Abwinkeln der Zündvorrichtung und ist fertigungstechnisch gesehen einfach und kostengünstig herstellbar. According to a second embodiment of the invention, the Joint device simply formed from a corrugated sheet metal section. Such Articulated device ensures reversible bending of the ignition device and from a manufacturing point of view it is easy and inexpensive to manufacture.

Und gemäß einer dritten Ausführungsform ist die Gelenkvorrichtung aus einem perforierten Blechabschnitt gebildet. Auf diese Weise ist die Gelenkvorrichtung so weit flexibel, dass noch innerhalb gewisser Grenzen ein Abknicken der Zündvorrichtung möglich ist. And according to a third embodiment, the hinge device is off a perforated sheet metal section is formed. In this way it is Articulation device so flexible that still within certain limits Bending the ignition device is possible.

Erfindungsgemäß sind die vorstehend genannten Ausführungsformen der Gelenkvorrichtung aber auch miteinander kombinierbar. According to the invention, the above-mentioned embodiments of the Joint device but also combinable with each other.

Vorteilhaft ermöglicht die Gelenkvorrichtung zwischen dem Zündspulenelement und dem Kontaktelement ein Abknicken von einem Winkel bis zu 45 Grad, obwohl grundsätzlich auch größere Knickwinkel denkbar sind. Denn damit ist es einerseits möglich bei der Montage und Demontage, d. h. beim Aufstecken und Abziehen der Zündvorrichtung eine Berührung der angrenzenden Bauteile der Brennkraftmaschine zu vermeiden und kann andererseits eine wirksame Kraftübertragung vom Zündspulenelement auf das Kontaktelement erfolgen, ohne dass die Gelenkvorrichtung dabei zu stark beansprucht wird. The articulated device advantageously allows between the Ignition coil element and the contact element kinking from an angle up to 45 degrees, although in principle larger bending angles are also conceivable. Because on the one hand it is possible during assembly and disassembly, d. H. at the Plugging and unplugging the igniter touching the to avoid adjacent components of the internal combustion engine and can on the other hand, an effective power transmission from the ignition coil element to the Contact element take place without the joint device being too strong is claimed.

In einer besonderen Ausführung ist das Zündspulenelement als eine Stabzündspule ausgebildet und trägt das Zündspulenelement ein rechtwinklig zur Stabachse angeordnetes Steckerelement. In a special embodiment, the ignition coil element is as one Rod ignition coil designed and carries the ignition coil element at right angles to Rod axis arranged connector element.

Weiterbildungsgemäß sind am Zündspulenelement und am Kontaktelement eine Anzahl von nach außen weisenden Führungselementen, wie zum Beispiel Rippen oder Noppen vorgesehen, welche insbesondere bei der Montage der Zündvorrichtung innerhalb eines Zündkerzenschachtes der Brennkraftmaschine die Handhabung vereinfachen. Further developments are on the ignition coil element and on the contact element a number of outwardly facing guide elements, such as Example ribs or knobs provided, which in particular in the Assembly of the ignition device within a spark plug shaft Internal combustion engine simplify handling.

Zweckmäßig befindet sich innerhalb des Zündspulenelements und des Kontaktelements ein inneres Verbindungsteil, das gelenkig bzw. biegsam ausgebildet und/oder zu dem umgebenden Zündspulenelement bzw. Kontaktelement einen ausreichenden Freigang aufweist. Somit ist sichergestellt, dass das Abknicken der Gelenkvorrichtung durch das innere Verbindungsteil mit der elektrischen Leitung nicht behindert wird. Appropriately located inside the ignition coil element and Contact element an inner connecting part that is articulated or flexible formed and / or to the surrounding ignition coil element or Contact element has sufficient clearance. This ensures that the kinking of the joint device with the inner connecting part the electrical line is not obstructed.

Ist das innerhalb des Zündspulenelements bzw. des Kontaktelements eine isolierende Ummantelung vorgesehen, so kann zuverlässig vermieden werden, dass es aufgrund des Abknickens innerhalb der Zündvorrichtung zu unerwünschten Spannungsübergängen kommt. Is that one within the ignition coil element or the contact element insulating sheath provided, can be reliably avoided be there due to the kink within the igniter too unwanted voltage transitions.

Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Zeichnungsfiguren näher erläutert. Es zeigen: The present invention will be described with reference to the following Drawing figures explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der Zündvorrichtung für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine in vereinfachter Darstellung; Figure 1 is a side view of a first embodiment of the ignition device for a multi-cylinder internal combustion engine in a simplified representation.

Fig. 2 eine Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Zündvorrichtung; und Fig. 2 is a view of a second embodiment of the ignition device; and

Fig. 3 eine dritte Ausführungsform der Zündvorrichtung. Fig. 3 shows a third embodiment of the ignition device.

Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Zündvorrichtung 1 weist jeweils ein oberes langgestrecktes Zündspulenelement 2 und ein unteres hülsenförmiges Kontaktelement 3 zum Aufstecken auf eine Zündkerze 4 einer Brennkraftmaschine auf. The ignition device 1 shown in Figs. 1 to 3 each has an upper elongated ignition coil element 2 and a lower sleeve-shaped contact element 3 for attachment to a spark plug 4 of an internal combustion engine.

Das als eine Stabzündspule ausgebildete Zündspulenelement 2 dient zum Bereitstellen einer Hochspannung für die Zündkerze 4 und weist in seinem Innern eine nicht näher dargestellte Transformatoreinrichtung 5 mit einer Primärwicklung, einer Sekundärwicklung und einem magnetischen Kern auf. An das obere Ende des Zündspulenelements 2 schließt sich ein rechtwinklig angeformtes Steckerelement 6 an. Über dieses Steckerelement 6 ist mittels nicht dargestellter elektrischer Leitungen eine externe Spannung an dem Zündspulenelement 2 anlegbar. The ignition coil element 2, which is designed as a pencil ignition coil, serves to provide a high voltage for the spark plug 4 and has in its interior a transformer device 5, not shown, with a primary winding, a secondary winding and a magnetic core. At the upper end of the ignition coil element 2 is connected a right-angled connector element 6 . An external voltage can be applied to the ignition coil element 2 via this plug element 6 by means of electrical lines (not shown ) .

Das Kontaktelement 3 dient zum mechanischen und elektrischen Verbinden der Zündvorrichtung 1 mit der Zündkerze 4 einer Brennkraftmaschine. Dazu ist das Kontaktelement 3 mit seinen Konturen an das genormte freie Ende der Zündkerze 4 angepasst und weist vorzugsweise eine endständige Federeinrichtung 7 auf, die beispielsweise aus mehreren axial verlaufenden Schlitzen gebildet ist. The contact element 3 serves for the mechanical and electrical connection of the ignition device 1 to the spark plug 4 of an internal combustion engine. For this purpose, the contact element 3 is adjusted with its contours to the standard free end of the spark plug 4, and preferably has a terminal spring device 7, which is for example formed of a plurality of axially extending slots.

Zur Erleichterung der Montage der Zündvorrichtung 1 weisen sowohl das Zündspulenelement 2 als auch das Kontaktelement 3 eine Anzahl von nach außen weisenden rippenförmigen Führungselementen 8 auf. Diese Führungselemente 8 korrespondieren mit nicht gezeigten Führungskonturen im Zündkerzenschacht der Brennkraftmaschine. To facilitate the assembly of the ignition device 1 , both the ignition coil element 2 and the contact element 3 have a number of rib-shaped guide elements 8 pointing outwards. These guide elements 8 correspond to guide contours, not shown, in the spark plug shaft of the internal combustion engine.

Die Verbindung des Zündspulenelements 2 und des Kontaktelements 3 ist gemäß der vorliegenden Erfindung mittels einer Gelenkvorrichtung 9 realisiert. The connection of the ignition coil element 2 and the contact element 3 is realized according to the present invention by means of a joint device 9 .

Diese Gelenkvorrichtung 9 ist entsprechend der in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsform der Erfindung als ein mechanischer Gelenkabschnitt 9a ausgebildet. Dazu weist das Zündspulenelement 2 an seinem unteren Ende zwei einander gegenüberliegende erste Laschen 10 mit daran angeordneten Gelenkbohrungen 11 auf und weist das Kontaktelement 3 an seinem oberen Ende zwei einander gegenüberliegende Gelenkbolzen 12 auf. Durch diese Gelenkvorrichtung 9 ist ein Abknicken der Zündvorrichtung 1 um einen Winkel α von bis zu ca. 45 Grad ohne weiteres möglich. Ein Abknicken der Zündvorrichtung 1 um größere Winkel α ist zwar prinzipiell denkbar, dabei können bei der Montage und Demontage aber ungünstige Belastungen auftreten. This joint device 9 is designed in accordance with the first embodiment of the invention shown in FIG. 1 as a mechanical joint section 9 a. For this purpose, the ignition coil element 2 has at its lower end two mutually opposite first tabs 10 with articulated bores 11 arranged thereon and the contact element 3 at its upper end has two mutually opposite hinge pins 12 . By means of this joint device 9 , the ignition device 1 can easily be bent by an angle α of up to approximately 45 degrees. A bending of the ignition device 1 by a larger angle α is in principle conceivable, but unfavorable loads can occur during assembly and disassembly.

Entsprechend der zweiten Ausführungsform aus Fig. 2 ist die Gelenkvorrichtung 9 als ein gewellter Blechabschnitt 9b ausgebildet. Und gemäß der dritten Ausführungsform aus Fig. 3 ist die Gelenkvorrichtung 9 als ein perforierter sich verjüngender Blechabschnitt 9c ausgebildet. Diese beiden Gelenkvorrichtungen erlauben allerdings nur ein geringfügiges Abwinkeln der Zündvorrichtung 1 um einen Winkel α von bis zu ca. 15 Grad. According to the second embodiment from FIG. 2, the joint device 9 is designed as a corrugated sheet metal section 9 b. And according to the third embodiment from Fig. 3, the hinge device 9 is designed as a perforated tapered sheet metal section 9 c. However, these two joint devices only allow the ignition device 1 to be bent slightly by an angle α of up to approximately 15 degrees.

Alle drei Ausführungsformen haben gemeinsam, dass sich im Innern der Zündvorrichtung 1 im Bereich des Übergangs vom Zündspulenelement 2 zum Kontaktelement 3 ein Verbindungselement 13 befindet. Dieses Verbindungselement 13 ist in Fig. 1 mit einer eigenen Gelenkvorrichtung 9' ausgestattet und weist in den Fig. 2 und 3 lediglich einen ausreichenden Freigang innerhalb der Zündvorrichtung 1 auf, um das Abknicken des Zündspulenelements 2 und des Kontaktelements 3 gegeneinander nicht zu behindern. Zudem ist das Verbindungselement 13 mittels einer elektrisch isolierenden Ummantelung 14 gegenüber dem Zündspulenelement 2 sowie gegenüber dem Kontaktelement 3 geschützt. All three embodiments have in common that there is a connecting element 13 in the interior of the ignition device 1 in the region of the transition from the ignition coil element 2 to the contact element 3 . This connecting element 13 is equipped in FIG. 1 with its own joint device 9 'and in FIGS . 2 and 3 only has sufficient clearance within the ignition device 1 in order not to impede the kinking of the ignition coil element 2 and the contact element 3 against one another. In addition, the connecting element 13 is protected from the ignition coil element 2 and from the contact element 3 by means of an electrically insulating jacket 14 .

Abgesehen von den in den Fig. 1 bis 3 dargestellten verschiedenen Ausführungsformen der Zündvorrichtung 1 mit einer Gelenkvorrichtung 9 sind natürlich auch Kombinationen dieser Ausführungsformen sowie eine ganze Reihe weiterer Varianten denkbar, die unter den Schutzbereich des Patentanspruchs 1 fallen. Liste der Bezugszeichen 1 Zündvorrichtung
2 Zündspulenelement
3 Kontaktelement
4 Zündkerze
5 Transformatoreinrichtung
6 Steckerelement
7 Federeinrichtung
8 Führungselement
9, 9' Gelenkvorrichtung
9a mechanischer Gelenkabschnitt
9b gewellter Blechabschnitt
9c perforierter Blechabschnitt
10 Lasche
11 Gelenkbohrung
12 Gelenkbolzen
13 Verbindungselement
14 Ummantelung
α Knickwinkel
Apart from the various embodiments of the ignition device 1 with a joint device 9 shown in FIGS . 1 to 3, combinations of these embodiments and a whole series of further variants are of course also conceivable, which fall under the scope of protection of patent claim 1. List of reference numerals 1 igniter
2 ignition coil element
3 contact element
4 spark plug
5 transformer device
6 plug element
7 spring device
8 guide element
9 , 9 'joint device
9 a mechanical joint section
9 b corrugated sheet metal section
9 c perforated sheet metal section
10 tab
11 articulated bore
12 hinge bolts
13 connecting element
14 sheathing
α kink angle

Claims

1. The ignition device for a multi-cylinder internal combustion engine with at least one ignition coil element and a sleeve-shaped contact member for a spark plug of the internal combustion engine, characterized in that are the ignition coil element (2) and the contact element (3) via a hinge device (9) connected together.

2. Ignition device according to claim 1, characterized in that the joint device ( 9 ) is formed from a mechanical joint section ( 9 a).

3. Ignition device according to claim 1 or 2, characterized in that the joint device ( 9 ) is formed from a corrugated sheet metal section ( 9 b).

4. Ignition device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the joint device ( 9 ) is formed from a perforated sheet metal section ( 9 c).

5. Ignition device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the articulated device ( 9 ) between the ignition coil element ( 2 ) and the contact element ( 3 ) allows a kinking of an angle (α) up to 45 degrees.

6. Ignition device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the ignition coil element ( 2 ) is designed as a rod ignition coil and carries a connector element ( 6 ) arranged at right angles to the rod axis.

7. Ignition device according to one of claims 1 to 6, characterized in that on the ignition coil element ( 2 ) and / or on the contact element ( 3 ) a number of outwardly facing guide elements ( 8 ) are provided.

8. Ignition device according to one of claims 1 to 7, characterized in that an inside the ignition coil element ( 2 ) and the contact element ( 3 ) located connecting element ( 13 ) is articulated or flexible and / or to the surrounding ignition coil element ( 2 ) or Contact element ( 3 ) has sufficient clearance.

9. Ignition device according to one of claims 1 to 8, characterized in that an insulating jacket ( 14 ) is provided within the ignition coil element ( 2 ) or the contact element ( 3 ).