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Anordnung des Zündkabelanschlusses an einer Zündkerze Die Erfindung
betrifft eine Anordnung des Zündkabelanschlusses an einer Zündkerze, deren Isolierkörper
mit wenigstens einem äußeren Ringwulst versehen ist, über den ein das Kabelende
eng umschließender Stulp aus elastisch nachgiebigem Material abdichtend aufschiebbar
ist, wobei der Isolierkörper eine axiale Bohrung aufweist, in welche der Anschlußkontaktstift
der Mittelelektrode frei hineinragt.
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Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer Zündkerze mit erheblich
kürzerer axialer Länge, die trotzdem gute Isolationseigenschaften aufweist, also
einen überschlag zwischen dem Anschlußkontaktstift und dem Kerzengehäuse ausschließt.
Ferner soll eine abgedichtete Verbindung zwischen dem Zündkabel und der Zündkerze
und eine zuverlässige Verbindung zwischen dem Zündkabel und der Mittelelektrode
einerseits und der Isolierung des Zündkabels mit dem Isolierkörper der Zündkerze
andererseits erreicht werden.
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Bei einer bekannten Zündkerze ist das obere Ende der Mittelelektrode
als Spitze ausgebildet, auf die das Zündkabel gedrückt wird. Die Verbindung wird
durch eine Schraubhülse bewirkt, die auf die Zündkerze aufgeschraubt wird und auf
ein Isolierstück am Ende des Zündkabels drückt. Diese Anordnung ist kompliziert
im Aufbau und erfordert große übung und viel Zeit bei der Herstellung wie beim Zusammenbau
und beim Auswechseln während des Betriebes.
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Es sind ferner Zündkerzen bekannt, bei denen der elektrische Kontakt
am oberen Ende des Zündkerzenisolierkörpers angeordnet ist. Bei dieser Bauart muß
jedoch der Isolierkörper eine wesentliche Länge erhalten, um eine genügende überschlagstrecke
zwischen dem Anschlußkontaktstift und dem Zündkerzengehäuse zu erhalten.
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Es ist ferner bekannt, die elektrische Verbindung zwischen dem Zündkabel
und dem Zündkerzenanschlußkontakt durch einen Gummistulp zu schützen, der den Isolierkörper
teils nur wenig, teils zum überwiegenden Teil seiner aus dem Zündkerzengehäuse herausragenden
Länge umschließt. Der Gummistulp ist jedoch Öl- und Brennstoffdämpfen ausgesetzt,
wodurch er seine Biegsamkeit verliert und der Sitz zwischen dem Stulp und dem Isolierkörper
lose wird.
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Es ist ferner bekannt, bei einer Zündkerze der eingangs genannten
Art den Anschlußkontaktstift am Boden einer axialen Bohrung des Isolierkörpers vorzusehen
und die elektrische Verbindung mit der Zündkerze durch Einführung des Kabels in
die axiale Bohrung vorzunehmen, wobei auf dem Kabel ein Gummistulp vorgesehen ist,
der das obere Ende des Isolierkörpers und das Zündkabel umgibt. Diese Bauart hat
jedoch auch nicht voll befriedigt, weil die Verformung des Gummis und die leichte
Leckage von Gas aus der Brennkammer der Brennkraftmaschine längs der Zündkerzenmittelelektrode
eine Verlagerung des Zündkabels aus der axialen Bohrung des Isolierkörpers hinaus
verursacht, wodurch eine Lösung der elektrischen Verbindung bedingt ist.
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Die Erfindung vermeidet diese Nachteile dadurch, daß sich die axiale
Bohrung im Isolierkörper bis in den Bereich des oberen Endes des Zündkerzengehäuses
erstreckt, und daß der Stulp einen inneren rohrförmigen, den kabelseitigen Anschlußkontakt
umschließenden Fortsatz aufweist, der in die axiale Bohrung ragt und sich bis -nahe
der Ebene des oberen Endes des Zündkerzengehäuses erstreckt und daß der Anschlußkontakt
in an sich bekannter Weise federnd auf den Anschlußkontaktstift aufschiebbar ist
und daß ferner der äußere Mantel des Stulps den Isolierkörper zum überwiegenden
Teil seiner aus dem Zündkerzengehäuse herausragenden Länge umschließt.
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Durch diese Bauweise nach der Erfindung wird der Stulp durch die unter
Federkraft stehende elektrische Verbindung in Anlage am Isolierkörper gehalten,
auch wenn der Gummi verformt wird und möglicherweise eine Leckage von Gas aus der
Brennkammer durch die Mittelelektrode der Zündkerze eintritt. Ferner erstreckt sich
der Stulp mit seinem inneren und seinem äußeren Teil bis in die Nähe der Ebene des
oberen Endes des Zündkerzengehäuses, wodurch eine wesentliche überschlaglänge zwischen
dem Anschlußkontaktstift und dem Zündkerzengehäuse
über die Oberfläche
des Isolierkörpers geschaffen wird. Schließlich ist ein wesentlicher Teil der Außenfläche
des Isolierkörpers gegen Verschmutzung oder Feuchtigkeit geschützt. Die erfindungsgemäße
Bauweise ermöglicht ferner, falls dies gewünscht ist, die Schaffung einer Zündkerze
mit einem Isolierkörper wesentlich kürzerer Baulänge, als es bisher üblich ist,
wobei die überschlagstrecke zwischen der Mittelelektrode und dem Zündkerzengehäuse
im wesentlichen die gleiche ist wie bei normaler Länge des Isolierkörpers.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung
dargestellt. In dieser ist F i g. 1 eine zum Teil geschnittene Ansicht einer
Zündkerze mit angeschlossenem Zündkabel nach der Erfindung, F i g. 2 eine
auseinandergezogen gezeichnete Darstellung von Teilen der F i g. 1,
F i
g. 3 eine zum Teil geschnittene Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer
Zündkerze mit angeschlossenem Zündkabel nach der Erfindung, F i g. 4 eine
auseinandergezogen gezeichnete perspektivische Darstellung des oberen Teils der
F i g. 3,
F i g. 5 eine zum Teil geschnittene Ansicht einer dritten
Ausführungsform der Erfindung und F i g. 6 eine auseinandergezogen gezeichnete
perspektivische Darstellung des oberen Teils der F i g. 5.
Die Zündkerze
gemäß F i g. 1 hat ein einteiliges im wesentlichen rohrföriniges Kerzengehäuse
4 aus Metall, in dem dicht ein keramischer Isofierkörper 6
sitzt. Der Isolierkörper
6 ist in der üblichen Weise mit einer Schulter in einer entsprechenden Nut
des Kerzengehäuses 4 unter gleichzeitiger Abdichtung befestig-L Eine zentrale Bohrung
des Isolierkörpers 6
nimmt eine Mittelelektrode 8 auf, deren unteres
Ende 10 im Bereich der Funkenstrecke liegt und deren oberes Ende abgesetzt
ist und einen Anschlußkontaktstift 12 bildet. Das obere Ende der Mittelelektrode
8 und das untere Ende des Anschlußkontaktstiftes 12 liegen in einer Dichtung
14, die aus einer geschmolzenen Mischung aus Glas und einem leitenden Pulver, vorzugsweise
Kupfer, besteht und sowohl mit dem Isolierkörper 6 als auch der Mittelelektrode
8 verbunden ist. Hierdurch ist eine gasdichte Abdichtung zwischen der Mittelelektrode
8
und dem Isolierkörper 6 geschaffen.
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Der obere Teil 16 der zentralen Bohrung des Isolierkörpers
6 ist napfartig erweitert und erstreckt sich von der Ebene des oberen Randes
des Kerzengehäuses 4 bis zur oberen Stirnfläche des Isolierkörpers 6. Am
Außenrand des Isolierkörpers 6 befinden sich oben vier Ringwulste
17, die dem Anschluß der Zündkerze dienen und zugleich die Oberfläche des
Isolierkörpers und damit den überschlagsweg zwischen dem Anschlußkontaktstift 12
zum oberen Rand des Kerzengehäuses 4 vergrößern. Vorzugsweise ist der über das Kerzengehäuse
hinaus ragende Teil der Außenfläche des Isolierkörpers glasiert, während die Innenfläche
des erweiterten Teils 16 der Bohrung nicht glasiert ist.
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Der Anschlußkontaktstift 12 besteht aus einer nach oben gerichteten
Metallstange, deren oberes Ende 18 frei in den erweiterten Teil
16 der Bohrung ragt und dort eine Ringnut 20 aufweist. Unterhalb des erweiterten
Teils 16 der Bohrung hat die Metallstange einen Teil 21 größeren Durchmesser,
der als feste Abstützung des nach oben ragenden Teils dient. Er hat am Umfang Rillen,
um zusätzliche Flächen für die Verbindung mit der Glasdichtung 14 zu schaffen.
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Da die obere Fläche des Teils 21 in der Ebene des oberen Randes des
Kerzengehäuses 4 liegt, ist somit zwischen dem Anschlußkontaktstift 12 und dem Kerzengehäuse
4 längs der Oberfläche des Isolierkörpers 6 ein maximaler überschlagsweg
unter Beibehaltung der erforderlichen mechanischen Festigkeit erreicht. Ein Stromfluß
hätte vom Umfang des Teils 21 der Metallstange einen Weg längs der Innenfläche des
erweiterten Bohrungsteils 16 und dann abwärts an der Außenfläche des Isolierkörpers
6 bis zum oberen Rand des Kerzengehäuses 4 zurückzulegen. Läge die obere
Fläche des Teils 21 höher, so würde die isolierende Strecke zwischen Anschlußkontaktstift
und Masse verringert. Läge dagegen diese Fläche unterhalb des oberen Randes des
Kerzengehäuses 4, so wäre die mechanische Festigkeit gefährdet, die an dieser Stelle
wegen der erforderlichen Preßsitzverbindung zwischen Kerzengehäuse und Isolierkörper
dringend erforderlich ist. Es muß dort ein möglichst großer tragender Querschnitt
des Isolierkörpers vorhanden sein. Die erfindungsgemäße Bauart gestattet eine beträchtliche
Verkürzung des über das Kerzengehäuse hinausragenden Teils des Isolierkörpers, ohne
dessen Festigkeit zu beeinträchtigen oder die überschlagstrecke zu verringern. Für
neuzeitliche Maschinen ist dies von besonderem Vorteil, weil bei diesen der gedrängte
Aufbau nur einen sehr beschränkten Raum für die Zündkerzen zur Verfügung läßt.
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Ein einteiliger Stulp aus Gummi für die Zühdkerze besteht aus einem
oberen rohrförmigen Hals 22, der sich zu einem Mantel 24 größeren Durchmessers erweitert.
Konzentrisch innerhalb des Mantels 24 befindet sich ein rohrförmiger Fortsatz
26, der kleineren Durchmesser als der Hals 22 hat. Der Mantel 24 hat eine
etwas größere Wandstärke als die anderen Teile des Stulps um die Festigkeit und
die Elastizität zu erhöhen. Der Mantel 24 ist über das obere Ende des Isolierkörpers
6 gestülpt und bewirkt eine Abdichtung. Die Ringwulste 17 an der Außenfläche
des Isolierkörpers 6 unterstützen die abdichtende Wirkung und verhindern
ein zufälliges Ab-
ziehen des Stulps von der Zündkerze. Der innere rohrförmige
Fortsatz 26 erstreckt sich konzentrisch zum erweiterten Teil 16 der
Bohrung in diesen und endet nahe dem Teil 21 der Mittelelektrode. Durch den Hals
22 und den rohrförmigen Fortsatz 26 ist ein Zündkabel 28 geführt,
dessen oberer Teil in den Hals 22 des Stulps paßt. Um eine gute Abdichtung des Zündkabels
28 zu erhalten, ist der obere Rand des Halses 22 zweckmäßig mit einer Innenwulst
30
versehen. Am unteren Ende des Zündkabels sitzt ein Kontaktglied in Form
einer geschlitzten Metallhülse 32, die über den Anschlußkontaktstift 12 geschoben
wird. Die Hülse 32 hat eine nach innen eingedrückte Sicke 34, die in die
Ringnut 20 an dem Anschlußkontaktstift 12 federnd eingreift. Die Federung ergibt
sich aus der Schlitzung der Hülse 32 und wird durch den rohrförmigen Fortsatz
26 des Stulps unterstützt, der dicht von außen gegen die Hülse
32 anliegt. Das obere Ende der geschlitzten Hülse 32 hat einen nach
außen sich erweiternden kegligen Teil 35, an den sich ein zylindrischer Teil
größeren Durchmessers anschließt, der durch Schlitzen die Form zweier Klemmbacken
36 und 38 hat. Diese werden dicht gegen das Zündkabel 28 geklemmt.
Eine
zugespitzte Metallzunge 40 der Klemmbacken tritt durch die Isolierung des Zündkabels
28 hindurch und stellt mit diesem die elektrische Verbindung her. Die Hülse
32 kann mit geringem Aufwand aus handelsüblichem Metallblech hergestellt
werden.
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Der Zusammenbau erfolgt so, daß die Hülse 32
zunächst am Zündkabel
28 unter Bildung des elektrischen Kontaktes durch die Metallzunge 40 durch
Festklemmen der Klemmbacken 36 und 38 befestigt wird. Dann wird die
Hülse 32 in den Hals 22 des Stulps eingeführt, bis ihr unteres Ende neben
oder vorzugsweise etwas unter dem unteren Ende des rohrförmigen Fortsatzes
26 des Stulps liegt. Danach wird der Stulp über den Isolierkörper
6 gestülpt, bis die Sicke 34 in die Ringnut 20 des Anschlußkontaktstifts
12 einschnappt, wie dies in F i g. 1 zu sehen ist.
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Einer der Vorteile der erfindungsgemäßen Bauart besteht darin, daß
eine dauernde und zuverlässige elektrische Verbindung zwischen dem Zündkabel und
der Zündkerze gesichert ist, die wesentlich durch die Federung des Gununistulps
und dessen feste Anlage gegen den Isolierkörper unterstützt wird, von dieser aber
nicht allein abhängt. Auch nach einer beträchtlichen Verformung des Gummis hält
die unter Federkraft erfolgende Anlage zwischen der geschlitzten Hülse
32 und dem Anschlußkontaktstift 12 eine gute elektrische Verbindung aufrecht.
Diese unter Federkraft erfolgende Anlage sichert auch eine gute Abdichtung zwischen
dem Stulp und dem Isolierkörper, selbst wenn eine gewisse Verformung des Gummis
des Stulps eingetreten sein sollte. Der keglige Teil 35 der Hülse
32 liegt gegen eine entsprechend geformte keglige Fläche des Stulps an, die
zwischen deren Hals 22 und dem rohrfönnigen Fortsatz 26 vorgesehen ist, so
daß der Stulp sich nicht nach oben zur Hülse 32 bewegen kann. Die federnde
Verbindung zwischen der Hülse 32 und dem Anschlußkontaktstift 12 sichert
also zugleich die dichtende Anlage des Stulps gegen den Isolierkörper
6.
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Der Stulp kann aus Naturgummi oder aus Kunstgummi bestehen, wie z.
B. Polychloropren, Polybutadien-Akrylnitril u. dgl. Der gewählte Begriff Gummi umfaßt
also sowohl Natur- als auch Kunstgummi.
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Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 3 und 4 hat die Zündkerze
einen Isolierkörper 40', der mit einer äußeren Schulter dicht in einem Kerzengehäuse
42 befestigt ist. In einer zentralen Bohrung des Isolierkörpers sitzt eine Mittelelekrode
48 mit Anschlußkontaktstift 52 und einer leitenden Glasdichtung
50. Der Anschlußkontaktstift 52 ragt in eine Erweiterung 54 des oberen
Teils der zentralen Bohrung im Isolierkörper 40'. Der untere Teil des Anschlußkontaktstifts
52 ist vergrößert und trägt einen Ringflansch 56, dessen obere Fläche
in der Ebene des oberen Randes des Kerzengehäuses 42 liegt. Am oberen Ende hat der
Isolierkörper 40' einen einzigen Ringwulst 58, der mit einem Stulp
60 zusammenarbeitet, um die Verbindung zwischen dem Zündkabel 66 und
der Zündkerze zu unterstützen.
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Die Länge des über den Rand des Kerzengehäuses 42 ragenden Teils des
Isolierkörpers ist etwa nur halb so groß, wie sie bei einer üblichen Zündkerze erforderlich
wäre, um einen gleich langen überschlagsweg zu erhalten.
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Der Stulp 60 entspricht im wesentlichen dem der ersten Ausführungsform,
er hat lediglich L-förinige Gestalt. Statt einer geschlitzten Hülse enthält er als
Kontaktglied eine Schraubenfeder 62, deren oberes Ende zu einem geraden Draht
64 ausgebildet ist, der in den leitenden Kein des Zündkabels 66 gesteckt
ist. Das untere Ende der Schraubenfeder umgibt dicht anliegend den Anschlußkontaktstift
52, wobei ein rohrförmiger Fortsatz 68 des Stulps die Feder radial
nach innen drückt, um einen guten elektrischen Kontakt zu sichern.
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Die Ausführungsforin gemäß F i g. 5 und 6
ähnelt der
nach F i g. 3 und 4. Jedoch ist als Kontaktglied statt der Schraubenfeder
ein L-föriniger Draht verwendet, dessen oberes Ende 70 in den leitenden Kein
des Zündkabels 72 gesteckt ist. Am unteren Ende des Drahtes ist eine einzige
Schlaufe 74 vorgesehen, die den Anschlußkontaktstift 76 dicht anliegend umgibt.
Ein guter elektrischer Kontakt wird durch den rohrförmigen Fortsatz 78 des
Stulps gesichert. Der Anschlußkontaktstift 76 trägt ein Gewinde, so daß mehrere
Rillen zur Verfügung stehen, in die sich die Schlaufe 74 einlegen kann. Hierdurch
wird ein zufälliges Lösen des Zündkabels von der Zündkerze verhindert.