DE1197277B

DE1197277B - Electric high-voltage ignition line for internal combustion engines

Info

Publication number: DE1197277B
Application number: DEK43092A
Authority: DE
Inventors: Egbert Hohgraefe; Bruno Kaerkes
Original assignee: Kabelwerke Reinshagen GmbH
Current assignee: Kabelwerke Reinshagen GmbH
Priority date: 1961-03-06
Filing date: 1961-03-06
Publication date: 1965-07-22

Description

Elektrische Hochspannungszündleitung für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Hochspannungszündleitung für Brennkraftmaschinen zur Hochfrequenzentstörung, deren Leiter aus einem halbleitenden Werkstoff, vorzugsweise halbleitendem Polyäthylen besteht und von einem isolierenden Mantel umgeben ist. Zur Funkentstörung ist es bekanntlich bei Hochspannungszündleitungen für Brennkraftmaschinen erforderlich, in die Leitungen hochohmige Widerstände zu schalten. Dabei werden Ausführungen bevorzugt, bei denen der Hochspannungszündleiter unmittelbar den zweckdienlichen elektrischen Widerstand aufweist. Es sind jedoch auch Ausführungen bekannt, bei denen in einen metallischen, d. h. einen sehr geringen Widerstand aufweisenden Leiter ein besonderer hochohmiger Widerstand eingeschaltet ist. Diese Ausführungen sind je- doch in der Regel aufwendiger als insgesamt aus halbleitendem Werkstoff bestehende Zündleiter und lassen überdies fallweise bezüglich ihrer Wirksamkeit zu wünschen übrig. Insgesamt aus halbleitendem Werkstoff bestehende Hochspannungszündleiter sind schon in verschiedenen Ausführungen bekannt. Sie werden beispielsweise aus einem isolierenden Tragfaden gebildet, der mit halbleitendem Polyäthylen umkleidet ist. Es ist auch bekannt, eine aus halbleitendem Werkstoff bestehende Kordel mit halbleitenden Fäden zu umflechten, um einen Hochspannungszündleiter herzustellen. An Stelle von halbleitendem Polyäthylen werden überdies auch halbleitende Gummimischungen verwandt.Electrical high-voltage ignition line for internal combustion engines The invention relates to an electrical high-voltage ignition line for internal combustion engines for high-frequency interference suppression, the conductor of which consists of a semiconducting material, preferably semiconducting polyethylene, and is surrounded by an insulating jacket. For radio interference suppression, it is known to be necessary in the case of high-voltage ignition lines for internal combustion engines to switch high-value resistors into the lines. Embodiments are preferred in which the high-voltage ignition conductor directly has the appropriate electrical resistance. However, there are also known designs in which in a metallic, i. H. a very low resistance conductor, a special high-ohmic resistor is switched on. However, these designs are generally more complex than ignition conductors made entirely of semiconducting material and, moreover, in some cases leave something to be desired with regard to their effectiveness. High-voltage ignition conductors consisting entirely of semiconducting material are already known in various designs. They are formed, for example, from an insulating support thread which is covered with semiconducting polyethylene. It is also known to braid a cord made of semiconducting material with semiconducting threads in order to produce a high-voltage ignition conductor. In place of semiconducting polyethylene, semiconducting rubber compounds are also used.

Den bekannten, insgesamt halbleitenden Zündleitern der eingangs umschriebenen Art ist gemeinsam, daß die Anbringung, insbesondere die elektrische Verbindung der an den Enden der Zündleitung anzuordnenden Kontaktmittel mit dem halbleitenden Leiter beachtliche Schwierigkeiten bereitet, da es bei den bekannten Ausführungen nicht möglich ist, in der bei den früher üblichen metallischen Zündleitern angewandten Art elektrische Verbindungen durch Löten bzw. durch mit Holzschraubengewinde versehenen Zapfen herzustellen, die vom Stirnende her in die Leitung eingeschraubt werden. Die schon vorgesehenen mehrlappigen Spannhülsen, die den halbleitenden Leiter umschließen und mit ihm eine ausreichend sichere elektrische Verbindung herstellen sollen, haben sich, wie die Erfahrung bestätigt hat, nicht zufriedenstellend bewährt, denn für den praktischen Gebrauch wird gefordert, daß die an den Enden der Zündleitungen anzuordnenden Kontaktmittel unter Berücksichtigung der Leiterausführung so ausgestaltet sind, daß mechanisch und elektrisch zuverlässige Verbindungen auch ohne besondere Vorrichtungen und ohne besondere Fachkenntnisse herstellbar sein sollen.The well-known, generally semiconducting ignition conductors of the initially described Type is common that the attachment, in particular the electrical connection of the contact means with the semiconducting conductor to be arranged at the ends of the ignition cable causes considerable difficulties, since it is not in the known designs is possible in the one used with the previously common metallic ignition conductors Kind of electrical connections by soldering or by provided with wood screw threads Manufacture pins that are screwed into the line from the front end. The multi-lobed clamping sleeves already provided that enclose the semiconducting conductor and should establish a sufficiently secure electrical connection with it As experience has confirmed, has not proven to be satisfactory because for practical use is required that those at the ends of the ignition leads to be arranged contact means designed taking into account the conductor design are that mechanically and electrically reliable connections even without special Devices and should be able to be produced without special specialist knowledge.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Hochspannungszündleitung der eingangs umschriebenen Art zu schaffen, die wohlfeil herstellbar ist und insbesondere eine einfache und zuverlässige Montage der elektrischen Anschlußelemente ermöglicht. Dies wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch erreicht, daß der Leiter in an sich bekannter Weise als Hohlleiter ausgebildet ist und eine unrunde Mantelfläche aufweist. Die Ausgestaltung des halbleitenden Hochspannungszündleiters als Hohlleiter bietet die Möglichkeit, die an sich bekannten Kontaktmittel mit einem vom Stirnende her in die Leitung eindringenden, ein Holzschraubengewinde tragenden Zapfen zu verwenden und in der bei metallische Leiter enthaltenden üb- lichen Art durch Einschrauben zu montieren, da für den die Verbindung herstellenden Zapfen als Führungskanal der Innenraum des Hohlleiters zur Verfügung steht. Der mit Gewinde versehene Zapfen preßt dabei die Wandung des Hohlleiters gegen den ihn umgebenden isolierenden Mantel, so daß eine dauerhafte großflächige Kontaktgabe zustande kommt, die auch durch mechanische Beanspruchungen der Verbindung nicht beeinträchtigt wird. Die weiterhin vorgesehene unrunde Profilierung der äußeren Mantelfläche des Leiters verhindert anderseits, daß sich der Leiter beim Einschrauben des Kontaktgliedes gegenüber dem isolierenden Leitungsmantel verdreht, so daß Beschädigungen des Leiters während der Montage der Anschlußelemente ausgeschlossen sind, denn die beim Einschrauben des Zapfens in den Hohlleiter anfallende verhältnismäßig große Reibung bleibt ohne schädliche Rückwirkung auf die Beschaffenheit des Zündleiters.The invention is now based on the object of creating an electrical high-voltage ignition line of the type described at the outset, which can be manufactured cheaply and in particular enables simple and reliable assembly of the electrical connection elements. According to the invention, this is essentially achieved in that the conductor is designed as a waveguide in a manner known per se and has a non-circular outer surface. The design of the semiconducting high-voltage ignition conductor as a waveguide offers the possibility of using the contact means known per se with a pin penetrating into the line from the front end and carrying a wood screw thread and of screwing in the usual type containing metallic conductors, since for the pin making the connection is available as a guide channel in the interior of the waveguide. The threaded pin presses the wall of the waveguide against the insulating jacket surrounding it, so that permanent, large-area contact is made which is not impaired by mechanical stresses on the connection. The non-circular profiling of the outer surface of the conductor, which is also provided, prevents the conductor from twisting when the contact member is screwed in relative to the insulating cable sheath, so that damage to the conductor during assembly of the connection elements is ruled out because that which occurs when the pin is screwed into the waveguide relatively high friction remains without any detrimental effect on the quality of the ignition conductor.

Hohlleiter aus halbleitendem Werkstoff sind an sich für Hochfrequenzzwecke bekannt. lEerbei ist der schlauchförmige Querschnitt des Leiters jedoch nicht zur Herstellung von elektrischen Verbindungen mit Anschlußkontakten, sondern zur Erzielung bestimmter elektrischer Eigenschaften des Leiters selbst vorgesehen worden.Waveguides made of semiconducting material are per se for high frequency purposes known. lEerbei is the one tubular cross-section of the conductor but not for making electrical connections with terminal contacts, but intended to achieve certain electrical properties of the conductor itself been.

Die Erfindung läßt sich in mancherlei Arten verwirklichen. So kann beispielsweise der Mantelflächenverlauf des Hohlleiters mannigfaltig abgewandelt werden. Besonders zweckmäßig ist es, dem halbleitenden Leiter ein quadratisches Außenprofil zu geben, um eine drehfeste Verankerung in dem isolierenden Mantel zu erhalten. Statt dessen können je- doch auch andere Außenprofile gewählt werden, wobei es unter Umständen zweckdienlich ist, Formen anzuwenden, die keine scharfen Kanten aufweisen und dennoch eine drehfeste Abstützung in dem isolierenden Leitungsmantel erbringen.The invention can be implemented in a number of ways. For example, the surface course of the waveguide can be varied in many ways. It is particularly useful to give the semiconducting conductor a square outer profile in order to obtain a non-rotatable anchoring in the insulating jacket. Instead, however, other external profiles can also be selected, in which case it may be expedient to use shapes which do not have any sharp edges and which nevertheless provide non-rotatable support in the insulating cable sheath.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung empfiehlt es sich, einem aus halbleitendem Polyäthylen bestehenden Leiter eine unter dem isolierenden Mantel angeordnete halbleitende Textilumhüllung aufzulagern, wie aufzuspinnen bzw. aufzuflechten oder in Form eines längslaufenden Bandes aufzulegen. Die Erfahrung hat bestätigt, daß es mit solchen Ausgestaltungen gelingt, die bei halbleitendem Polyäthylen in der Regel bestehende Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstandes mit Hilfe der halbleitenden Textilumhüllung weitgehend zu kompensieren. Außerdem ergeben solche Textilumhüllungen fallweise eine wünschenswerte mechanische Verstärkung des halbleitenden Leiters, der bei einem als Hohlleiter ausgebildeten Halbleiter besondere Bedeutung zukommen kann. überdies empfiehlt es sich, dem halbleitenden Leiter einen Zugbeanspruchungen aufnehmenden Strang nebenzuordnen, um auch bei ungewöhnlich hohen Belastungen eine mechanische Beschädigung des Leiters auszuschließen. Zu diesem Zweck kann beispielsweise ein Zugbeanspruchungen aufnehmender Strang in dem hohlen Innenraum des Leiters untergebracht werden, wobei es sich jedoch empfiehlt, ihn derart zu bemessen, daß er lediglich einen Teil des lichten Innenquerschnittes des Leiters in Anspruch nimmt, um das Eindringen des dem Anschlußglied zugeordneten, ein Gewinde aufweisenden Zapfens nicht zu behindern. Der Zugbeanspruchungen aufnehmende Strang könnte auch der Wandung des Leiters eingelagert werden. Statt dessen ist es schließlich auch möglich, ihn dem Leiter aufzulegen, wobei er sich bedarfsweise durch eine halbleitende Textilumhüllung an dem Leiter festlegen läßt.According to a further feature of the invention, it is advisable to superimpose a semiconducting textile covering arranged under the insulating jacket on a conductor made of semiconducting polyethylene, such as spinning or braiding or laying it on in the form of a longitudinal band. Experience has confirmed that it is possible with such designs to largely compensate for the temperature dependency of the electrical resistance that usually exists in the case of semiconducting polyethylene with the aid of the semiconducting textile cover. In addition, such textile coverings occasionally result in a desirable mechanical reinforcement of the semiconducting conductor, which can be of particular importance in a semiconductor designed as a waveguide. In addition, it is advisable to assign a strand that absorbs tensile loads to the semiconducting conductor in order to prevent mechanical damage to the conductor even under unusually high loads. For this purpose, for example, a tensile stress-absorbing strand, in the hollow interior of the conductor are accommodated, which is, however, advisable to dimension it such that it takes only a portion of the clear inside cross-section of the conductor in claim assigned to the penetration of the connector member not to interfere with a threaded pin. The strand absorbing tensile stresses could also be embedded in the wall of the conductor. Instead, it is finally also possible to place it on the conductor, and if necessary it can be fixed to the conductor by a semiconducting textile covering.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen einendig abgesetzten Abschnitt einer elektrischen Hochspannungszündleitung für eine Brennkraftmaschine, F i g. 2 in der F i g. 1 gleichender Darstellung eine abgewandelte Ausführung, F i g. 3 in einem Teillängsschnitt den Abschluß einer elektrischen Hochspannungszündleitung nach den F i g. 1 bzw. 2 an ein Kontaktglied.In the drawing, the subject matter of the invention is shown in an exemplary embodiment. It shows F i g. 1 shows a section of an electrical high-voltage ignition line for an internal combustion engine, at one end, FIG . 2 in FIG. 1 shows a modified version, similar to the illustration, FIG. 3 in a partial longitudinal section the termination of an electrical high-voltage ignition line according to FIGS . 1 or 2 to a contact member.

Die in F i g. 1 dargestellte Hochspannungszündleitung weist einen beispielsweise aus Polyvinylchlorid bestehenden isolierenden Mantel 10 auf, in dem ein halbleitender Leiter 11 untergebracht ist. Dieser besteht vorzugsweise aus an sich bekanntem halbleitendem Polyäthylen. Der Leiter 11 hat, wie F i g. 1 zeigt, ein etwa quadratisches Außenprofil und ist als Hohlleiter ausgestaltet. Seinem freien Innenraum 12 kann ein Zugbeanspruchungen aufnehmender Strang 13 eingelagert sein, der jedoch so bemessen sein soll, daß er lediglich einen Teil des lichten Querschnittes in Anspruch nimmt.The in F i g. 1 has an insulating sheath 10 made, for example, of polyvinyl chloride, in which a semiconducting conductor 11 is accommodated. This consists preferably of semiconducting polyethylene, which is known per se. The conductor 11 has, as shown in FIG. 1 shows an approximately square outer profile and is designed as a waveguide. A strand 13 which absorbs tensile stresses can be embedded in its free interior space 12, but it should be dimensioned so that it only takes up part of the clear cross section.

Die in F i g. 2 dargestellte Hochspannungszündleitung entspricht im wesentlichen derjenigen nach F i g. 1, doch ist hier dem vorzugsweise aus halbleitendem Polyäthylen bestehenden, ein quadratisches Außenprofil aufweisenden, als Hohlleiter ausgestalteten Leiter 12 eine Umspinnung mit einem halbleitenden Band 14 zugeordnet, die, wie schon ausgeführt worden ist, eine etwa bestehende Temperaturabhängigkeit der Widerstandswerte des Leiters 12 weitgehend kompensiert. An Stelle einer Bandumspinnung 14 könnte eine Fadenumspinnung oder aber eine Umflechtung vorgesehen sein.The in F i g. The high-voltage ignition line shown in FIG. 2 corresponds essentially to that according to FIG. 1, but here the conductor 12, which is preferably made of semiconducting polyethylene, has a square outer profile and is designed as a waveguide, is assigned a wrapping with a semiconducting band 14, which, as has already been stated, largely compensates for any existing temperature dependency of the resistance values of the conductor 12 . Instead of a band wrapping 14, a thread wrapping or a braiding could be provided.

Die F i g. 3 zeigt schematisch den Anschluß eines Leiters nach den F i g. 1 bzw. 2 an ein kontaktglied, und zwar einen einer Zündkerze aufzusetzenden Stecker, von dem nur der Anschlußbereich dargestellt ist. Dieser weist einen in einen Einführkanal 15 vom Boden her mittig vorragenden kegeligen Zapfen 16 aus leitendem Werkstoff wie Messing od. dgl. auf, der in bekannter Weise ein Holzschraubengewinde trägt und mit den Kontaktmitteln des Steckers leitend verbunden ist, die den elektrischen Anschluß der Zündkerze vermitteln. Die elektrische Verbindung des Leiters 11 mit dem Zapfen 16 wird hergestellt, indem die in F i g. 3 mit 17 bezeichnete Zündleitung in den Einführkanal 15 eingeschoben und dann gegenüber diesem gedreht wird, so daß sich das Gewinde des Zapfens 16 in den freien Innenraum 12 des Leiters 11 einschraubt. Dabei wird die Leiterwandung aufgeweitet und fest gegen die Isolierhülle 10 angepreßt. Es entsteht daher eine großflächige, mechanisch und elektrisch einwandfreie Verbindung, deren Herstellung in der bisher bei metallischen Leitern üblichen Art erfolgen kann. Die Stecker bildenden, den Buchsenkontakten eines Verteilers zugeordneten Anschlußmittel können sinngemäß, d. h. ebenfalls mit Gewinde tragenden Schraubzapfen ausgerüstet sein.The F i g. 3 shows schematically the connection of a conductor according to FIGS. 1 or 2 to a contact member, namely a plug to be placed on a spark plug, of which only the connection area is shown. This has a forth centrally protruded in an insertion 15 from the bottom of the conical pin 16 of conducting material such as brass od. Like. On carrying in known manner, a wood screw thread and is conductively connected to the contact means of the plug that mediate the electrical connection of the spark plug . The electrical connection of the conductor 11 to the pin 16 is established by the steps shown in FIG. 3 with 17 designated ignition line is inserted into the insertion channel 15 and then rotated with respect to this, so that the thread of the pin 16 is screwed into the free interior 12 of the conductor 11 . The conductor wall is expanded and pressed firmly against the insulating sleeve 10. The result is a large-area, mechanically and electrically flawless connection, the production of which can be carried out in the manner previously customary with metallic conductors. The connector forming the socket contacts of a distributor associated connection means can analogously, d. H. also be equipped with threaded studs.

Die dargestellten Ausführungen sind nur beispielsweise Verwirklichungen der Erfindung. Diese ist nicht darauf beschränkt. Es sind vielmehr noch mancherlei andere Ausführungen möglich. Der isolierende Leitungsmantel 10 könnte beispielsweise noch mechanisch bzw. elektrisch wirksame, eingelagerte oder umhüllende Abdeckungen aufweisen. Etwa vorgesehene, Zugkräfte aufnehmende Stränge könnten, wie schon erwähnt worden ist, gegenüber dem Ausführungsbeispiel abweichend angeordnet sein. Der halbleitende Leiter 11 kann statt aus Polyäthylen auch aus einem anderen Werkstoff, wie einer halbleitenden Gummimischung od. dgl., bestehen.The embodiments shown are only exemplary implementations of the invention. This is not limited to this. On the contrary, many other designs are also possible. The insulating line sheath 10 could, for example, also have mechanically or electrically effective, embedded or enveloping covers. Any strands that are intended to absorb tensile forces could, as has already been mentioned, be arranged differently from the exemplary embodiment. The semiconducting conductor 11 can be made of another material, such as a semiconducting rubber mixture or the like, instead of polyethylene.

Claims

Claims: 1. Electrical high-voltage ignition line for internal combustion engines for high-frequency interference suppression, the conductor of which consists of a semiconducting material, preferably semiconducting polyethylene and is surrounded by an insulating jacket, characterized in that the conductor (11) is designed in a manner known per se as a waveguide and a having non-circular lateral surface.

2. High-voltage ignition line according to claim 1, characterized in that the semiconducting conductor (11) has a square outer profile. 3. High-voltage ignition line according to claim 1 or 2, characterized in that the conductor (11) made of semiconducting polyethylene has a semiconducting textile covering (14) arranged under the insulating jacket (10 ) superimposed on it, as spun or braided or laid on. 4. High-voltage ignition line according to claim 1 or the following, characterized in that the semiconducting conductor (11) is arranged alongside a strand (13) which absorbs tensile stresses. 5. High-voltage ignition line according to claim 4, characterized in that the strand (13) which absorbs tensile stresses in the hollow interior (12) of the conductor (11) is accommodated with play. 6. High-voltage ignition line according to claim 4, characterized in that the strand of the wall of the conductor (11) which absorbs tensile stresses is embedded. 7. High-voltage ignition line according to spoke 4, characterized in that the strand absorbing tensile loads is placed on the conductor (11) . Documents considered: German Patent No. 581 054; Swiss Patent No. 269 894; British Patent No. 619,030; U.S. Patent No. 2,563,952.