DE19849505A1

DE19849505A1 - Hochspannungsverbindungselement

Info

Publication number: DE19849505A1
Application number: DE1998149505
Authority: DE
Inventors: Ernst Christoph Bremicker
Original assignee: BREMI AUTO ELEKTRIK ERNST BREM
Current assignee: ERA AG, 75015 BRETTEN, DE
Priority date: 1998-10-27
Filing date: 1998-10-27
Publication date: 2000-05-04
Anticipated expiration: 2018-10-28
Also published as: DE19849505C2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hochspannungsverbindungselement zur Verbindung einer hochspannungserzeugenden Einheit, nämlich einer elektromagnetischen Zündspule und einem Zündmittel, insbesondere einer Zündkerze für Brennkraftmaschinen, bestehend aus einem ersten Anschlußbereich (1), welcher einen mechanischen und elektrisch leitfähigen Kontakt zur hochspannungserzeugenden Einheit bildet, und aus einem zweiten Anschlußbereich (2), welcher einen mechanischen und elektrisch leitfähigen Kontakt zum Zündmittel bildet, wobei zwischen dem ersten und dem zweiten Anschlußbereich ein verformbares elektrisch leitfähiges Verbindungsmittel (3) vorgesehen ist. Kennzeichen der Erfindung ist, daß das Verbindungsmittel ein federelastisch verformbares Element ist, welches jeweils kraft-, form- oder reibschlüssig mit den Anschlußbereichen verbunden ist.

Description

Hochspannungsverbindungselement zur Verbindung einer hochspannungserzeugenden Einheit, nämlich einer elektromagnetischen Zündspule mit einem Zündmittel, insbesondere einer Zündkerze für Brennkraftmaschinen, bestehend aus einem ersten Anschlußbereich, welcher einen mechanischen und elektrisch leitfähigen Kontakt zur hochspannungserzeugenden Einheit bildet, und aus einem zweiten Anschlußbereich, welcher einen mechanischen und elektrisch leitfähigen Kontakt zum Zündmittel bildet, wobei zwischen dem ersten und dem zweiten Anschlußbereich ein verformbares elektrisch leitfähiges Verbindungsmittel vorgesehen ist.

Ein solches Hochspannungsverbindungselement ist aus der EP 0 248 717 B1 bekannt. Ein solches Element dient im Rahmen einer Zündvorrichtung für Brennkraftmaschinen zum Herstellen einer dauerhaften elektrischen Verbindung zwischen der Sekundärwicklung der Zündspule und der Mittenelektrode der Zündkerze. Hierzu ist vorgesehen, daß als elektrisch leitfähiges Verbindungsmittel ein Anschlußelement aus einem leitfähigen Gummimaterial gebildet ist, welches oberhalb der Verbindungsleitung der Zündkerze unmittelbar benachbart zum Hochspannungsanschluß der Sekundärwicklung der Zündspule positioniert ist. Durch die plastische Verformbarkeit dieses Verbindungsmittels lassen sich Längentoleranzen ausgleichen, um einen guten elektrischen Kontakt zu gewährleisten. Ein Nachteil hierbei ist jedoch, daß bei kontinuierlicher Beaufschlagung der Verbindung mit mechanischen Schwingungen an den Verbindungsstellen unerwünschte Übergangswiderstände entstehen.

Der Erfindung liegt davon ausgehend die Aufgabe zugrunde, ein Hochspannungsverbindungselement der eingangs genannten Art dahingehend weiter zu entwickeln, daß auch bei hohen mechanischen Schwingungsamplituden Übergangswiderstände in den Anschlußbereichen vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Verbindungsmittel ein federelastisch verformbares Element ist, welches jeweils kraft-, form- oder reibschlüssig mit den Anschlußbereichen verbunden ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß durch das federelastisch verformbare Element eine vollständige mechanische Entkopplung der beiden Anschlußbereiche voneinander entsteht. Hierdurch können einerseits die Anschlußbereiche jeweils für sich elektrisch so verbunden werden, daß dort der gewünschte Übergangswiderstand auch bei starker mechanischer Beaufschlagung extrem gering gehalten werden kann und daß andererseits die Relativbewegungen zwischen den Anschlußbereichen durch die Verformbarkeit des federelastischen Elementes aufgefangen werden. Somit können also die aus dem Stand der Technik bekannten Effekte, die zur Oberflächenzerstörung bzw. zu Übergangswiderständen führen, wirksam vermieden werden. Dies ist insbesondere deswegen von Bedeutung, weil im Zuge der Weiterentwicklung von Hochspannungszündspulen ein Weg dahingehend beschritten wird, daß der elektrische Verbindungspfad zwischen Zündspule und Zündkerze nicht nur zur Versorgung der Hochspannung für die Beaufschlagung der Zündkerze, sondern auch als Meßsignalleitung verwendet wird, um Meßsignale aus dem Brennraum des Kraftfahrzeugmotors über die Zündkerze rückwärts zu übertragen. Insbesondere bei der Übertragung solcher Meßsignale liegen die Spannungs- bzw. Stromamplituden um Größenordnungen unterhalb der Nutzsignale, zur Beaufschlagung der Zündkerze. Darüber hinaus ist es erforderlich, daß an den Anschlußbereichen auch bei extremen Umwelteinflüssen unter feuchten aggressiven Umgebungsmedien die niedrigen Übergangswiderstände erhalten bleiben müssen.

Als bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dabei vorgesehen, daß das federelastische Element mehrere, umfänglich versetzt, insbesondere drei, jeweils um 120° versetzte Bügelelemente aufweist, die an den Anschlußbereichen zusammengeführt sind. Hierdurch ergibt sich eine gute Aufnahme von Vibrationen, insbesondere in der Längsrichtung der hochspannungserzeugenden Einheit. Dabei ist vorteilhaft vorgesehen, daß die Bügelelemente eine zum Bereich des Anschlusses zur Hochspannungserzeugungseinheit hin gebogene Kontur aufweisen derart, daß die Innenfläche eines Bügelelementes an dem einen Anschlußbereich und seine Außenfläche am anderen Anschlußbereich anliegen. Durch diese Gestaltung ergibt sich eine Aufnahme von Dreh-, Winkel- und Axialversatz.

Das federelastische Element ist dabei vorzugsweise als Stanzbiegeteil gestaltet. Die Kontaktstellen an den Anschlußbereichen können dabei sowohl durch lösbare als auch durch unlösbare Verbindungen gestaltet sein, wobei alle bekannten Arten von solchen Verbindungen in Frage kommen. Die lösbare Verbindung kann insbesondere durch einen federnden Sicherungsring erfolgen oder durch Reibschluß oder Klemmen. Die unlösbare elektrische Verbindung kann vorzugsweise durch Vercrimpen, Verquetschen oder Verlöten erfolgen.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen gehen aus den nachfolgenden Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.

Dabei zeigen

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Hochspannungsverbindungselement in Draufsicht (Fig. 1a) bzw. ein Schnitt (Fig. 1b) entlang der in Fig. 1a dargestellten Schnittlinie und

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hochspannungsverbindungselementes.

Das Hochspannungsverbindungselement gemäß Fig. 1 ist angeordnet zwischen einem ersten Anschlußbereich 1, der eine elektrisch leitfähige Verbindung zu einer hochspannungserzeugenden Einheit, nämlich einer elektrischen Zündspule aufweist. Insbesondere handelt es sich um die Verbindung zur Sekundärwicklung einer solchen Hochleistungszündspule, an der die Hochspannungsimpulse zur Beaufschlagung eines Zündmittels, insbesondere einer Zündkerze, abgegriffen werden. Räumlich darunter ist ein zweiter Anschlußbereich 2 vorgesehen, welcher elektrisch leitfähig mit der Zündkerze verbunden ist.

Beide Anschlußbereiche 1, 2 sind über ein im folgenden beschriebenes Verbindungsmittel 3 miteinander verbunden. Und zwar erfolgt die Verbindung sowohl unter Herstellung eines elektrischen Kontaktes als auch unter Ausgleich von Relativbewegungen des Anschlußbereichs 1 gegenüber dem zweiten Anschlußbereich 2, wie sie durch die Pfeile im Bereich des Anschlußbereichs 1 skizziert sind.

Das Verbindungsmittel 3 ist durch ein als Stanzbiegeteil ausgeführtes federelastisches Element gebildet, welches drei jeweils 120° zueinander versetzte Bügelelemente aufweist. In den Anschlußbereichen 1, 2 münden die Enden der drei Bügelelemente.

Die Kontur der drei Bügelelemente ist dabei so gewählt, daß im Bereich des ersten Anschlußbereichs 1 eine zu diesem hin gebogene Kontur vorhanden ist, derart, daß die Innenfläche des einen bügelartigen Abschnitts an dem zweiten Anschlußbereich 2 und dessen Außenfläche an dem ersten Anschlußbereich 1 anliegen.

Die Verbindung im Anschlußbereich 2 erfolgt beispielsweise durch Reibschluß, während im Anschlußbereich 1 eine formschlüssige Verbindung gezeigt ist, in der die Enden der Bügelelemente des federelastischen Elementes 3 in einer Ringnut 4 einliegen.

Das in Fig. 2 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von demjenigen, welches in Fig. 1 dargestellt wurde, lediglich dadurch, daß im Anschlußbereich 1 zusätzlich ein weiteres Verbindungsmittel in Form eines Sicherungsringes 5 vorgesehen ist.

Sämtliche Oberflächen der Verbindungsteile und Leiter sind entsprechend geometrisch aufeinander abgestimmt, um einerseits eine hohe Leitfähigkeit zu erreichen und zum anderen die Neigung gegen Korrosion, insbesondere aufgrund der mechanischen Beaufschlagung, herabzusetzen. Eine Möglichkeit besteht darin, daß die Oberflächen vergoldet sind.

Claims

1. Hochspannungsverbindungselement zur Verbindung einer hochspannungserzeugenden Einheit, nämlich einer elektromagnetischen Zündspule mit einem Zündmittel, insbesondere einer Zündkerze für Brennkraftmaschinen, bestehend aus einem ersten Anschlußbereich, welcher einen mechanischen und elektrisch leitfähigen Kontakt zur hochspannungserzeugenden Einheit bildet, und aus einem zweiten Anschlußbereich, welcher einen mechanischen und elektrisch leitfähigen Kontakt zum Zündmittel bildet, wobei zwischen dem ersten und dem zweiten Anschlußbereich ein verformbares elektrisch leitfähiges Verbindungsmittel vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsmittel ein federelastisch verformbares Element (3) ist, welches jeweils kraft-, form- oder reibschlüssig mit den Anschlußbereichen (1, 2) verbunden ist.

2. Hochspannungsverbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das federelastische Element mindestens zwei umfänglich versetzt angeordnete bügelartige Elemente aufweist.

3. Hochspannungsverbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das federelastische Element drei, jeweils um 120° versetzte Bügelelemente aufweist, die jeweils an den Anschlußbereichen zusammengeführt sind.

4. Hochspannungsverbindungselement nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die bügelartigen Abschnitte eine derart gebogene Kontur aufweisen, daß die Innenfläche des einen bügelartigen Abschnitts an dem zweiten Anschlußbereich (2) und dessen Außenfläche an dem ersten Anschlußbereich (1) anliegen.

5. Hochspannungsverbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das federelastische Element ein Stanzbiegeteil ist.

6. Hochspannungsverbindungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zum ersten bzw. zweiten Anschlußbereich eine lösbare Verbindung ist.

7. Hochspannungsverbindungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zum ersten bzw. zweiten Anschlußbereich eine unlösbare Verbindung ist.

8. Hochspannungsverbindungselement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres kraft- oder formschlüssiges Verbindungsmittel im Anschlußbereich vorgesehen ist.

9. Hochspannungsverbindungselement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Verbindungsmittel ein Sicherungsring ist.

10. Hochspannungsverbindungselement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen der Anschlußbereiche vergoldet sind.