DE2904007A1

DE2904007A1 - Vorrichtung zum elektrischen verbinden einer zuendkerze mit einem hochspannungskabel

Info

Publication number: DE2904007A1
Application number: DE19792904007
Authority: DE
Inventors: Yukitsugu Fukumori; Koji Harada; Tsutomu Koriyama; Hiromitsu Nagae; Masami Shida; Masazumi Sone
Original assignee: Hitachi Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1978-02-03
Filing date: 1979-02-02
Publication date: 1979-09-06
Also published as: DE2904007C2; GB2013989A; FR2416573A1; CA1105582A; FR2416573B1; SE7900934L; SE445001B; US4274695A; GB2013989B

Description

1. HITACHI, LTD.

5-1, 1-chome, Marunouchi, Chiyoda-ku Tokyo, Japan

2. NISSAN MOTOR CO., LTD.

2, Takaramachi, Kanagawa-ku

Yokohama, Japan

Vorrichtung zum elektrischen Verbinden einer Zündkers© mit einem Hochspannungskafe©I

Die Erfindung bezieht eich auf eine Vorrichtung zua elektrischen Verbinden einer Zündkerze mit eine» locfespannungskabei, das dieser Sündkerze Hochspannung v©sa einer Zündspule in einem Funkenzttndsystem eines ¥©e= brennungsmotors des Funkenzttndsysteme zuführt_o Insfes·= sondere bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum elektrischem Verbinden der Zündkerze »it äea !©©la= mife weitgeliesssl veir ringer fees

Ia eisern SünäsiPSfees eiaQo ^<Woish'S®®,unw§i3s,wttu)So <Sod Funkenxiaö8f8tems ersseiagfe <iie Piaffilsoaeafeladiassfp <S1g as Elektroäenspalt iß äes SinökeESQ unü öqs W&stQilQS an tritt β einen ladiofreauenz-Störstrenip ües Im äm% einer unerwünschten Störstrahlung von ie» ale wirkenden loehspannungskabel nach außerhalb dee Motors abgegeben wis<S_o

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Um eine solche Radiostörung zu verhindern/ wandte man allgemein ein Hochspannungskabel mit hohem Widerstand unter Verwendung einer hochohmigen Litze von geflochtenem, gewickeltem oder irgendeinem anderen geeigneten Aufbau an, so daß sich die Störstrahlung vom Hochspannungskabel selbst wirksam unterdrücken läßt.

Jedoch neigen aufgrund der Tatsache, daß allgemein ein Verbindungsorgan an einem Ende des Hochspannungskabels zur elektrischen Verbindung des Endes des Hochspannungskabels mit dem Anschlußteil der zugehörigen Zündkerze vorgesehen wird, Störstrahlungen dazu, von dem Bereich aus aufzutreten, der dieses Verbindungsorgan umfaßt, und zwar in einer solchen Stärke, die unter dem Gesichtspunkt der Unterdrückung von Funkstörungen nicht vernachlässigbar ist. Insbesondere ist im Radiofrequenzbereich von 100 bis 5OO KHz die Wellenlänge sehr kurz, und das Verbindungsorgan selbst wirkt sogar als eine genügend wirksame Antenne.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine neue und verbesserte Vorrichtung zum elektrischen Verbinden einer Zündkerze mit einem Hochspannungskabel in einem Zündsystem eines Funkenzündmotors zu entwickeln _g die eine unerwünschte Abstrahlung von Störungen aus dem die Zündkerze mit dem Hochspannungskabel elektrisch verbindenden Bereich weitestgehend zu verringern vermag_β

Die Erfindung beruht auf der Feststellung, daß der Antenneneffekt von der Länge des Verbindungsorgans in der

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die Zündkerze mit dem Hochspannungskabel elektrisch verbindenden Vorrichtung abhängt, und kennzeichnet sich dadurch _r daß die Maximallänge des Verbindungsorgans in der Axialrichtung der Zündkerze nicht länger als ein bestimmter Wert, vorzugsweise 25 mm, gewählt wird, um den Antenneneffekt in diesem Bereich zu unterdrücken und dadurch eine unerwünschte Abstrahlung von Radiostörpegeln aus diesem Bereich der Vorrichtung weitestgehend zu verringern.

Gegenstand der Erfindung, womit die genannte Aufgabe gelöst wird, ist daher eine Vorrichtung mit einem Verbindungsorgan, die lösbar mit einer Zündkerze zur elektrischen Verbindung der Zündkerze mit einem dieser Hochspannung von einer Zündspule zuführenden Hochspannungskabel verbindbar ist, mit dem Kennzeichen, daß die Maximallänge des Verbindungsorgans in der Axialrichtung der Zündkerze auf höchstens 25 mm bemessen ist und das Verbindungsorgan mit dem Hochspannungskabel durch ein Verstärkungsstück fest verbunden ist.

Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Vorrichtung ist vorgesehen, daß der Abstand zwischen dem Anschlußande des Kerns des Hochspannungskabels und dem zugehörigen Ende des Anschlußteile der Zündkerze, gemessen als Projektion vom Ende des Anschlußteils der Zündkerze bis zum Ende des Kerns des Hochspannungskabels auf einer In Axial-

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richtung der Zündkerze erstreckten Ebene, im Bereich von O bis 25 mm gewählt ist, wobei die Maximallänge des Verbindungsorgans in der Axialrichtung der Zündkerze in diesem Bereich des projizierten Abstandes gewählt ist, und daß das Verbindungsorgan und das Hochspannungskabel durch ein Verstärkungsstück einstückig miteinander verbunden sind.

Die Erfindung gibt also eine Vorrichtung zum elektrischen Verbinden einer Zündkerze mit einem dieser Hochspannung von einer Zündspule zuführenden Hochspannungskabel an, die ein Verbindungsorgan mit einer Maximallänge in der Axialrichtung der Zündkerze von höchstens 25 mm aufweist, um den Antenneneffekt in dem das Verbindungsorgan enthaltenen Bereich zu verringern und dadurch eine unerwünschte Störstrahlung weitestgehend zu verringern, die Radiostörungen gegen andere elektronische Einheiten ergeben würden.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher erläutert;, darin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung einer

bekannten, bisher zum elektrischen Verbinden einer Zündkerze mit einem Hochspannungskabel verwendeten Vorrichtung;

Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Verbindungsorgan zum elektrischen Verbinden einer Zündkerze mit einem Hochspannungskabel;

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Pig. 3 eine schematische Perspektivdarstellung einer Abwandlung des in Fig. 2 dargestellten Verbindungsorgans ;

Fig.4 eine schematische Schnittdarstellung einer Abwandlung der in Fig. 2 dargestellten elektrischen Verbindungsvorrichtung;

Fig. 5 ein Diagram sur Darstellung der Stärke einer von der elektrischen Verbindungsvorrichtung gemäß der Erfindung nach Fig» 2 abgestrahlten Störstrahlung im Vergleich mit der der in Fig. 1 dargestellten bekannten Vorrichtung?

Fig. 6 ein Diagramm zur Darstellung der Versuchsmeßergebnisse der Beziehung zwischen der Störintensität und der Maximallänge des Verbindungs™ organs bei der in Fig. 2 dargestellten elektrischen Verbindungsvorrichtung?

Fig. 7 eine schematische Schnittdarsteilung eines anderen .Ausführungsbaispiels der elektrischen Verbindungsvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig.. 8 eine schematische Schnittdarstellung eines Teils einer Abwandlung der in Fig. 7 dargestellten elektrischen Verbindungsvorrichtung t

Fig. 9A und 9B Diagramme zur Darstellung von Versuchß-.me-ßergebnissen des Effekte der Störunterdrückung bei der in Fig. 7 dargestellten elektrischen Verbindungsvorrichtung gemäß der Erfindung?

Fig. 10 eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der elektrischen Verbindungsvorrichtung gemäß der Erfindung?

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Fig. 11 eine schematische Ansicht noch eines weiteren Ausführungsbeispiels der elektrischen Verbindungsvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 12 eine schematische Seitenansicht der in Fig. 11 dargestellten elektrischen Verbindungsvorrichtung; und

Fig. 13, 14 und 15 schematische Perspektivdarstellungen von Abwandlungen des in Fig. 11 und 12 dargestellten Ausführungsbeispiels.

Es sollen nun bevorzugte Ausführungsbeispiele der Vorrichtung zum elektrischen Verbinden einer Zündkerze mit einen Hochspannungskabel gemäß der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert werden. Zum besseren Verständnis der Erfindung wird zunächst auf Nachteile des Standes der Technik anhand der Fig. 1 hingewiesen, bevor die Erfindung im einzelnen beschrieben wird.

Fig. 1 zeigt den Aufbau einer bekannten, bisher verwendeten Vorrichtung zum elektrischen Verbinden einer Zündkerze mit einem Hochspannungskabel. Diese in Fig. 1 dargestellte bekannte elektrische Verbindungsvorrichtung weist ein zylindrisches Verbindungsorgan 4 aus metallischem Werkstoff auf, das an einem Ende eines Hochspannungskabels montiert ist, das aus einer Hülle 2 aus elektrischem Isolierstoff, wie z. B. Gummi, und einem Kern 3 aus elektrischem Leiter zusammengesetzt ist. Der Endteil des freigelegten Kerns 3 ist umgebogen, um sich längs der Außenfläche der Hülle 2 zu erstrecken, und ein Abdichtteil oder Klemmteil 4A des Verbindungsorgans 4 ist dann

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aufgeschoben, um eine feste Verbindung zwischen dem Kabel 1 und dem Verbindungsorgan 4 zu schaffen. Ein Anschlußteil 4B des Verbindungsorgans 4 wird anschließend auf einen Anschlußteil 6 einer Zündkerze 5 aufgeschoben, um eine feste Verbindung, zwischen der Zündkerze 5 und dem Verbindungsorgan 4 unter Ausnutzung der Elastizität des Anschlußteils 4B des Verbindungsorgans 4 zu schaffen.

Man ersieht aus der den Aufbau der bekannten elektrischen Verbindungsvorrichtung darstellenden Fig. 1, daß der Klemmteil 4a des Verbindungsorgans 4 eine erhebliche Axiallänge aufweisen muß, um eine hohe mechanische Festigkeit im Verbindungsbereich zwischen dem Kabel 1 und dem Verbindungsorgan 4 zu sichern. Es war daher die übliche Praxis, die Gesamtlänge 1. des Verbindungsorgane 4 mit 60 bis 70 mm oder mehr zu wählen. Daherwmsr der erwähnte Antenneneffekt des Verbindungsorgans 4 vom Gesichtspunkt der Unterdrückung einer Radiostörung nicht vernachlässigbar. Insbesondere aufgrund der Tatsache, daß das Verbindungsorgan 4 am nächsten bei der Zündkerze 5 angeordnet ist, die die Quelle der Störstrahlung ist, strahlt der das Verbindungsorgan 4 und die Zündkerze 5 umfassende Bereich eine sehr große Menge von Störstrahlung ab.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum elektrischen Verbinden einer Zündkerze 5 mit einem Hochspannungskabel 1, die den Nachteil des Standes der Technik überwindet. Gemäß Fig. weist die elektrische Verbindungsvorrichtung ein allgemein

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zylindrisches Verbindungsorgan 7 aus metallischem Werkstoff, das einen verkürzten Abdichtteil hat, und ein Formstück 8 auf/ das aus einem wärmebeständigen elektrischen Isolierstoff, wie z. B. wärmebeständigem Gummi oder Kunstharz, geformt ist und das Verbindungsorgan 7 und das zugehörige Kabelende umgibt, um als Verstärkungsstück zu dienen, das an der Verbindung zwischen dem Hochspannungskabel 1 und dem Verbindungsorgan 7 die gewünschte mechanische Festigkeit liefert. Daher läßt sich die Gesamtlänge I₂ des Verbindungsorgans verkürzen, um im wesentlichen der Länge des Anschlußteils 6 der Zündkerze 5 gleichwertig zu sein, so daß sich die Störstrahlung weitgehend verringern läßt.

Konkavitäten 7A und 2A können an der Außenoberfläche des Verbindungsorgans 7 bzw. der Kabelhülle 2 ausgebildet sein, um in Eingriff mit zugehörigen Konvexitäten zu kommen, die an der Innenwand des Formstücks 8 ausgebildet sind, um den festen Zusammenhalt zwischen dem verstärkenden Formstück 8 und dem Verbindungsorgan 7 sowie zwischen dem

Formstück 8 und dem Hochspannungskabel 1 weiter zu sichern.

Die Innenwand des Verbindungsorgans 7 kann gezahnt sein, wie Fig. 3 zeigt, um die Klemmfestigkeit des auf dem zugehörigen Endteil des Hochspannungskabels 1 abgedichteten Verbindungsorgans 7 zu steigern.

Ein Verbindungsorgan 9 mit einer Mehrzahl von scharfkantigen Vorsprüngen oder Nasen 9A an einem Ende entsprechend der Darstellung in Fig.4 kann anstelle des Verbindungsorgans

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verwendet werden. Gemäß Fig.4 dringen die Vorsprünge 9A durch die Hülle 2 und erfassen während des Aufschieb- und Abdichtvorganges den Kern 3, wodurch die gewünschte Verbindung zwischen dem Kern 3 und dem Verbindungsorgan 9 erzielt wird.

Der Kern 3 und das Verbindungsorgan 7 (Fig. 2) können untereinander durch ein leitendendes Bindemittel verbunden werden, um die mechanische Festigkeit an der Verbindung weiter zu steigern.

Fig. 5 ist ein Diagramm zur Darstellung der Versuchsmeßergebnisse der Störintensität der von der in Fig. 2 dargestellten elektrischen Verbindungsvorrichtung gemäß der Erfindung abgestrahlten Strahlung im Vergleich mit der der in Fig. 1 dargestellten bekannten Vorrichtung. Die ausgezogene Kurve stellt die mit der bekannten Vorrichtung gemessenen Werte dar, bei der die Gesamtlänge 1. des Verbindungsorgans 4 64 mm war, während die gestrichelte Kurve die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemessenen Werte wiedergibt, bei der die Gesamtlänge 1, des Verbindungsorgans 7 20 mm war.

Man erkennt in Fig. 5, daß die Störintensität derwon der erfindungsgemäßen Vorrichtung abgestrahlten Strahlung um etwa 10 dB bis 15 dB geringer als die der bekannten Vorrichtung über den gesamten gemessenen Frequenzbereich zwischen 20 und 1000 MHz ist und die erfindungsgemäße Vorrichtung somit zur Unterdrückung der Störstrahlung ausreichend wirksam ist.

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Fig. 6 ist ein Diagramm zur Darstellung der Beziehung zwischen der Strahlungsstörintensität und der Gesamtlänge des Verbindungsorgans 7 in der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die ausgezogene Kurve stellt die tatsächlich gemessenen Werte dar, während die gestrichelte Kurve die erwarteten Werte wiedergibt. Man sieht in Fig. 6, das die Störintensität erheblich verringert wird, wenn die Gesamtlänge des Verbindungsorgans nicht länger als 25 mm ist. Daher zeigt sich der gewünschte Störunterdrückungseffekt in vollem Ausmaß, wenn das Verbindungsorgan 7 eine Maximaltlänge aufweist, die mit nicht mehr als 25 mm gewählt wild.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann mit einem jjtörungsverhindernden Zündkerzentyp, wie z. B. einer Zündkerze mit einem eingebauten Widerstand kombiniert werden, so daß sich die Funkstörintensität weiter verringern läßt.

Der Abstand zwischen dem Ende des Anschlußteils 6 der Zündkerze 5 und dem zugehörigen Ende des Kerns 3 des Hochspannungskabels 1 in Fig. 2 kann im Bereich von O bis + 25 mm liegen. Dies gilt, da die Gesamtlänge I₂ des Verbindungsorgans 7 höchstens 25 mm ist und daher der Abstand zwischen dem Ende des Kerns 3 des Hochspannungskabels 1 und dem Ende des Anschlußteils 6 der Zündkerze 5, die untereinander durch das Anschlußorgan 7 verbunden sind, so gewählt werden kann, daß er im Bereich zwischen den entferntesten Relativlagen und den nächsten Relativlagen liegt.

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Man versteht daher, daß die Maximallänge I₂ des Verbindungsorgans 7 in der Axialrichtung der Zündkerze 5 vorzugsweise mit nicht mehr als 25 mm bei der erfindungsgemäßen elektrischen Verbindungsvorrichtung gewählt wirdt, so daß der Antenneneffekt des das Verbindungsorgan 7 enthaltenen Bereichs verringert werden kann und dadurch die unerwünschte Störstrahlung weitestgehend verringert wird.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der elektrischen Verbindungsvorrichtung gemäß der Erfindung soll nun anhand der Fig. 7 erläutert werden. Gemäß Fig. 7 hat der Kern 3 des Hochspannungskabels 1 die Form z. B. einer hochohmigen Litze, die durch Imprägnieren von Glasfasern mit Kohlenstoff erhalten wird, und dieser Kern 3 ist mit einer Hülle 2 aus einem wärmebeständigen, weichen und biegsamen elektrischen Isolierstoff, wie z. B. Chloroprenkautschuk überzogen. Das Ende des Hochspannungskabels 1 ist in eine hohle Verstärkung oder Muffe 10 aus hartem elektrischen Isßlierstoff eingefügt, und ein Bindemittel 11 ist örtlich auf wenigstens die Berührungsflächen des Hochspannungskabels 1 und der Muffe 10 aufgetragen, um den Endteil des Kabels 1 sicher in der Muffe 10 zu befestigen. Der Endteil 3A des Kerns 3, der aus der Hülle 2 hervorragt, ist umgebogen, um sich längs des zugehörigen Endes eines Verbindungsorgane 12 zu erstrecken, das z. B. aus Federstahl besteht, und ein leitendes Bindemittel 13 ist zwischen dem freiliegenden Endteil 3A des Kerns 3 und dem zugehörigen Ende des Verbindungsorgans 12 aufgebracht, um den freiliegenden Endteil 3A des Kerns 3 mit dem Verbindungsorgan 12 sicher zu verbinden und auch die elektrische Verbindung dazwischen aufrechtzuerhalten.

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Wie oben erwähnt, muß die Gesamtlänge L des Verbindungsorgans 12 in der Axialrichtung der Zündkerze 5 so kurz wie möglich sein, um die Störstrahlung davon möglichst weit zu verringern. Um die Gesamtlänge L des Verbindungsorgans ohne Beeinträchtigung der mechanischen Festigkeit an der Verbindung zu verkürzen, ist es erforderlich, ein passendes Mittel vorzusehen, das sich zum stabilen Festhalten des Verbindungsorgans 12 innerhalb der Muffe 10 gegen die Kraft von 1ON bis 6ON eignet, die während des Treibens des Hochspannungskabels 1 zum Anschlußteil 6 der Zündkerze 5 oder von diesem weg zur elektrischen Verbindung oder Trennung des ersteren mit bzw. von dem letzteren einwirkt. Dies gilt, da, wenn die Festhaltekraft für das Verbindungsorgan 12 aufgrund der verkürzten Gesamtlänge L des Verbindungsorgans 12 verringert wird, das Verbindungsorgan 12 aus der Muffe 10 herausrutscht oder aus seiner bestimmten Lage in der Muffe 10 verschoben wird, so daß die elektrische Verbindung zwischen dem freiliegenden Endteil 3A des Kerns 3 und dem Anschlußteil 6 der Zündkerze unvollkommen wird, so daß sich eine unerwünschte Änderung des Widerstandswertes des Hochspannungskabels 1 ergibt.

Um die obige Störung zu vermeiden, ist das Verbindungsorgan 12 mit einem nach außen vorragenden Teil 12A und auch mit einem Sickenteil 12B mit einer zur Form des Anschlußteils 6 der Zündkerze 5 passenden Kontur ausgebildet. Die Muffe 10 ist an ihrer Innenwand mit einem Schulter- oder Eingriffsteil 1OB ausgebildet, in den der nach außen vorragende Teil 12A des Verbindungeorgan· 12 eingreift.

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Der nach außen vorragende Teil 12Ά des Verbindungsorgans 12 weist eine Mehrzahl von Klinken auf, so daß, wenn das Verbindungsorgan 12 in die vorbestimmte Lage innerhalb der Muffe 10 gedrückt wird, die Klinken des nach außen vorragenden Teils 12A des Verbindungsorgans 12 innerhalb des Eingriffteils 1OB abgefangen werden, dessen Durchmesser etwas größer als der größte Außendurchmesser des Verbindungsorgan 12 gewählt wird. So wird der nach außen vorragende Teil 12A des Verbindungsorgans 12 vom Eingriffsteil 1OB der Muffe 10 aufgenommen, so daß das Verbindungsorgan 12 der Kraft widerstehen kann, die während des Verschiebens des Hochspannungskabels 1 zu der Zündkerze oder von dieser weg einwirkt. Falls erforderlich, wird ein Bindemittel auf die Berührungsflächen'des Verbindungsorgans 12 und der Muffe 10 aufgetragen, um die das Verbindungsorgan 12 in der Muffe festlegende Kraft weiter zu steigern.

Das Material der Muffe 10 ist zweckmäßig ein harter und hitzebeständiger elektrischer Isolierstoff, wie z. B. Bakelit oder ein Phenolharz oder ein keramisches Material, wie z. B. Aluminiumoxid. Ein anderes Material, wie z. B. Chloroprenkautschuk mit einer hohen Härte, kann auch zur Bildung der Muffe 10 verwendet werden. Wenn die Muffe 10 zu weich und biegsam ist, verursacht die Biegekraft, die häufig auf die Muffe 10 während des Verschiebens des Hochspannungskabels 1 zum Anschlußteil 6 der Zündkerze 5 oder von diesem weg einwirkt, eine Verlagerung des Verbindungsteils 12 relativ zum freiliegenden Endteil 3A des Kerns 3, wodurch der elektrische Kontakt in diesem Bereich verschlechtert und schließlich der Widerstandswert

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des Hochspannungskabels 1 nach einer langen Betriebsdauer erhöht wird. Daher 1st eine Muffe 10 aus übermäßig welchem und biegsamen Material unerwünscht. Der Innendurchmesser des die Zündkerze aufnehmenden Endteils 1OA der Muffe kann so gewählt werden, daß die Innenwand dieses Teils 1OA in engen Eingriff mit dem Außenumfang des Isolators der Zündkerze 5 kommt. Alternativ kann ein hitzebeständiger, weicher und biegsamer Kautschukring 14, der einen engen Eingriff mit dem Isolator der Zündkerze 5 ergibt, zwischen der Zündkerze 5 und dem die Zündkerze aufnehmenden Endteil 1OA der Muffe 10 eingefügt werden, wie Fig. 7 zeigt.

Man versteht so, daß die Gesamtlänge L des Verbindungsorgans 12 indder Axialrichtung der Zündkerze so gewählt wird, daß sie so kurz wie möglich ist, um die Störstrahlung weitestgehend zu verringern. Zum positiven Erreichen dieses Zwecks wird die Maximallänge L als nicht über 25 mm gewählt.

Fig. 8 zeigt einen Teil einer geringen Abänderung des in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiels. Gemäß Fig. 8 ragt ein flanschartiger Teil 12C von einem Ende des Verbindungsorgans 12 zwecks Aufnahme in einem zugehörigen Eingriffsteil 1OC vor, der in der Innenwand der Muffe 10 ausgebildet ist. Das Verbindungsorgan 12 kann so sicher und genau in der bestimmten Lage innerhalb der Muffe 10 gegen die äußere Kraft, wie z. B. die Kabelabziehkraft, befestigt werden, da der vorragende Teil 12C des Verbindungsorgans 12 fest im EingriffsteiilOC der Muffe 1O aufgenommen wird.

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Fig. 9Ά und 9B sind Diagramme zur Darstellung des Störungeunterdrückungseffekts der in Fig. 7 dargestellten elektrischen Verbindungsvorrichtung gemäß der Erfindung. Der Störungsunterdrückungseffekt wird durch den Durchschnittswert der bei einer Mehrzahl von Frequenzen zwischen 30 und 1OOO MHz gemessenen Störintensitäten dargestellt. Und zwar wird der Störungsunterdrfickungseffekt durch (A-B) in dB wiedergegeben, wobei A den Durchschnittswert der Störintensitäten bedeutet, die bei diesen Frequenzen mit der bekannten elektrischen Verbindungsvorrichtung gemessen wurden, in der die Gesamtlänge L des Verbindungsorgans 38 mm war, während B den Durchschnittswert der StorIntensitäten bedeutet, die bei diesen Frequenzen mit der in Fig. 7 dargestellten elektrischen Verbindungsvorrichtung gemessen wurden, bei der die Gesamtlänge L des Verbindungsorgans mit 11 mm gewählt wurde.

Fig. 9A zeigt den Radiostörungsunterdrückungseffekt, wenn die in Fig. 7 dargestellte Vorrichtung zur Verbindung einer Standardzündkerze mit einem Hochspannungskabel verwendet wird, während Fig. 9B den Störungsunterdrückungseffekt zeigt, wenn die Vorrichtung zur Verbindung einer Zündkerze mit einem eingebauten Widerstand mit einem Hochspannungskabel verwendet wird.

Bs zeigt sich anhand der Fig. 9A und 9B, das der Störungsunterdrückungseffekt der in Fig. 7 dargestellten elektrischen Verbindungsvorrichtung um etwa 5 dB höher als der der bekannten elektrischen Verbindungsvorrichtung ist. Es wurde experimentell bestätigt, daß der Störungsunterdrückungs- oder -Verringerungseffekt, der erfindungsgemäßen

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Vorrichtung über den weiten Frequenzbereich von 30 bis 1000 MHz im wesentlichen gleichmäßig ist.

Ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Fig.10 erläutert.

Gemäß Fig. 10 ist ein aus einem Kern 3 und einer Hülle aus elektrischem Isolierstoff bestehendes Hochspannungskabel 1 an seinem Endteil fest in einer hohlzylindrischen Muffe 10 mit einem zylindrischen Halter 15 aus einem hitzebeständigen, harten elektrischen Isolierstoff, wie z. B. Bakelit oder Hartgummi, aufgenommen, der dazwischen eingefügt ist. Ein Bindemittel 16 ist auf die Innenwand des Halters 15 und die Außenoberfläche des Hochspannungskabels aufgetragen, so daß der Halter 15 und die Muffe 10 gemeinsam als Verstärkungsstück wirken. Das Ende des Kerns 3 des Hochspannungskabels 1 ist gegenüber einer Nadel 17A angeordnet, die sich unter rechtem Winkel von einem flachen Teil eines Stifts 17 aus metallischem Werkstoff erstreckt, und diese Nadel 17A ist in den Kern 3 des Hochspannungskabels 1 zwecks elektrischer Verbindung mit dem Kern 3 eingetrieben. Der Stift 17 kann anstelle des metallischen Werkstoffe auch aus einem hochohmigen Werkstoff bestehen. In diesem Fall ist es erforderlich, den Stift 17 mit einem leitenden Material zu überziehen oder den Stift geeignet leitend zu machen, um eine gute elektrische Verbindung zwischen diesem und dem Kern 3 zu sichern.

Ein Verbindungsorgan 18 ist in den Halter 15 vom offenen Ende des letzteren her eingeschoben, um einen Anschlußteil 6 einer Zündkerze. 5 aufzunehmen, und sein Vorderendteil 18A

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kontaktiert federnd den Boden des flachen Teils des Stifts 17 zwecks elektrischer Verbindung mit dem Stift 17. Das Verbindungsorgan 18 besteht aus einem federnden metallischen Werkstoff, wie z. B. Federstahl, und ein nach innen gesickter Teil 18B und ein klinkenartiger Sperrteil 18C sind am zylindrischen Körper des Verbindungsorgans 13 ausgebildet. Der nach innen gesickte Teil 18B des Verbindungsorgans 18 liegt federnd am Teil 6B geringen Durchmessers des Anschlußteils 6 der Zündkerze 5 an, und der Sperrteil 18C des Verbindungsorgans 18 liegt federnd am Teil 6A großen Durchmessers des AnschluBteils 6 der Zündkerze 5 an. Das freie Ende des Sperrteils 1@C des Verbindungsorgans 18 erweitert sich nach außen zum Eingriff in eine Nut 15A, die in der Innenwand des Halters ausgebildet ist, so daß das Verbindungsorgan 18 sicher in der bestimmten Lage im Halter 15 gegen die Kraft von etwa 6ON gehalten werden kann, die während des Einführens oder Herausziehens der Zündkerze 5 einwirken kann.

Die Gesamtlänge L des Metallteils, d. h. der Abstand zwischen dem eindringenden Ende dir Nadel 17A des Stiftes und dem Boden des Verbindungsorgans 13 bei dem in Fig. 10 dargestellten Ausführungsbeispiel ist so kurz wie etwa 13 mm, und diese Länge L beträgt nur etwa 1/2 oder 1/3 der Länge L des Verbindungsorgans bei der bekannten elektrischen Verbindungsvorrichtung. Daher läßt sich das Ausmaß der Störstrahlungen auf ein weit niedrigeres Niveau als das von der bekannten Vorrichtung abgestrahlte verringern.

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Es zeigt sich durch den Vergleich zwischen der bekannten Vorrichtung und der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

sich daß/die Gesamtlänge L des Metallteils verkürzen läßt, da die Erfindung den Metallteil eliminieren kann, der bei der bekannten Vorrichtung um das Hochspannungskabel herum angeordnet ist, und dies läßt sich durch Einschließen des Hochspannungskabels 1 im Halter 15 aus hitzebeständigem harten elektrischen Isolierstoff erreichen. Der Halter 15 aus elektrischem Isolierstoff wirkt nicht als St^örstrahlungsantenne, und der Halter 15 aus hartem Material widersteht der äußeren Kraft von etwa 6OM, die während des Drückens des Hochspannungskabels 1 zum Anschlußteil 6 der Zündkerze oder während des Abziehens hiervon einwirkt, so daß ein störungsfreies Einschieben oder Herausziehen gesichert wird. Außerdem erfährt der Halter 15 aus hartem Material keine elastische Verformung, wodurch das Auftreten eines schlechten Kontakts an der elektrischen Verbindung verhindert wird. Man versteht! . so, daß die Anordnung des Halters 15 in der in Fig. 10 dargestellten elektrischen Verbindungsvorrichtung wirksam ist, indem das für die elektrische Verbindung dieser Art erforderliche mechanische Verhalten im wesentlichen das gleiche wie das des zylindrischen Verbindungsorgans 4 bei der bekannten Vorrichtung ist und dennoch der ungünstige Nachteil des zylindrischen Verbindungsorgans 4, das als Störstrahlungsantenne wirkte, im wesentlichen beseitigt werden kann.

Ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung bezieht sich auf einen anderen praktischen Aufbau, der als Möglichkeit zur Kürzung der Gesamtlänge der in Rede stehenden

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elektrischen Verbindungsvorrichtung zu betrachten ist. Bei dem vierten Ausführungsbeispiel ist das elektrische Verbindungsorgan in einen ersten Verbindungsteil zur Verbindung mit einem Hochspannungskabel und einen zweiten Verbindungsteil zur Verbindung mit einer Zündkerze unterteilt, und der zweite Verbindungsteil ist in einer zum ersten Verbindungsteil in einer Ebene ausgerichteten Lage angeordnet, um die gewünschte elektrische Verbindung zwischen dem Hochspannungskabel und der Zündkerze zu erhalten.

Gemäß Fig. 11 und 12 weist ein Verbindungsorgan 20 einen ersten Verbindungsteil 21 zur Verbindung mit einem Hochwiderstands-Hochspannungskabel 1 und einen zweiten Verbindungsteil 22 zur Verbindung mit einer Zündkerze 5 auf, und diese Verbindungsteile 21 und 22 sind zueinander ausgerichtet angeordnet, wie Fig. 12 am best_en zeigt. Der Endteil des Hochspannungskabels 1 ist im ersten Verbindungsteil 21 des Verbindungsorgans 20 aufgenommen, und eine äußere Befestigungskraft wirkt auf den Verbindungsteil 21 ein, um den Endteil des Kabels 1 im Verbindungsteil 21 des Verbindungsorgans 20 festzuhalten. Eine Mehrzahl von VorSprüngen oder Zähnen 23, die zum Eindringen durch die Hülle des Kabels 1 geeignet sind, ragt vom Verbindungsteil 21 nach inaen, um ein Lösen des Kabels 1 aus dem Verbindungsorgan 20 zu verhindern und eine elektrische Verbindung zwischen dem Verbindungsorgan 20 und dem Kern des Kabels 1 zu sichern.

Eine Mehrzahl von knopfartigen Rippen 24 ist ebenfalls längs des Innenumfanges des zweiten Verbindungsteils 22 des Verbindungsorgans 20 ausgebildet, um den elektrischen

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Kontakt mit dem Anschlußteil 6 der Zündkerze 5 zu verbessern und gleichfalls ein Lösen des Anschlußteils der Zündkerze 5 aus dem Verbindungsorgan 20 zu verhindern.

Wie Fig.12 zeigt, ist das Verbindungsorgan 20 durch Biegen einer Metallplatte mit einer bestimmten Breite zu einer 8-artigen Form und zusätzlicher Aufbringung eines Befestigungsdrucks auf den mittleren eingeschnürten Teil der 8 durch einen Klemmstift 25 gebildet. Dieses vierte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den vorhergehenden Ausführungsbeispielen dadurch, daß das Verbindungsorgan selbst gleichzeitig als Verstärkungsstück dient.

Daher kann, wenn der Endteil des Hochspannungskabels im Verbindungsorgan 20 montiert wird, ein zusätzlicher Klemmdruck auf den Stift 25 einwirken, um die erwünschte mechanische Festigkeit an der Verbindung zwischen dem Kabel 1 und dem Verbindungsorgan 20 zu schaffen. Alternativ kann der Endteil des Kabels 1 nach Aufbringen des Klemmdrucks auf den Stift 25 zum Erhalten der in Fig 12 dargestellten Form in den ersten Verbindungsteil 21 des Verbindungsorgans eingeschoben werden, und dann kann eine äußere Klemmkraft auf den Verbindungsteil 21 zur Einwirkung gebracht werden, um den Kabelendteil im Verbindungsteil 21 stark festzulegen. Die Abmessungen dieser Teile sind so bestimmt, daß, wenn der zweite Verbindungsteil 22 auf den Anschlußteil 6 der Zündkerze 5 aufgezogen ist, ein bestimmter Kontaktdruck an jedem der Verbindungsteile 21 und 22 durch die Federkraft des Verbindungsorgans 20 in jedem der obigen Fälle erzeugt werden kann.

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Die Verwendung des Verbindungsorgans 20 mit einem solchen Aufbau ist insofern günstig, als die Gesamtlänge 1-in Fig. 11 nur etwa 1/2 der Gesamtlänge 1. in Fig. 1 beträgt und sich der Antenneneffekt dementsprechend verringern läßt. Die zueinander ausgerichtete Anordnung des ersten Verbindungsteils 21 und des zweiten Verbindungsteils 22 kann zu einer Erhöhung des vertikalen Abstandes, d. h. des Abstandes 1, in Fig. 12 im Vergleich mit dem bei der bekannten Vorrichtung führen. Jedoch ist dieser Abstand I₄ im wesentlichen der Länge I₃ gleichwertig, da der Außendurchmesser des Anschlußteils 6 der Zündkerze 5 etwa 8 mm ist und der Außendurchmesser des Kabels 1 ebenfalls etwa 8 mm ist.

Die Erfinder führen einen Versuch zum Vergleich der von der elektrischen Verbindungsvorrichtung mit I- - 20 mm und I₄ = 19 nun abgestrahlten Störintensität mit der der bekannten Vorrichtung mit I- - 64 mm durch. Die Ergebnisse wiesen nach, daß die Störintensität in der ersteren Vorrichtung um etwa 10 dB geringer als die bei der letzteren ist.

Die zueinander ausgerichtete Anordnung der Verbindungsteile 21 und 22 des Verbindungsorgans 20 kann zu einer solchen Störung Veranlassung geben, daß ein Funke vom Ende des Verbindungsteils 21 zum Zylinderkopf in Abhängigkeit von der Form des die Zündkerze aufnehmenden Teils des Zylinderkopfs überspringt. Jedoch läßt sich diese Störung vermeiden, indem man die Form des die Zündkerze aufnehmenden Teils des Zylinderkopfes ändert, um den Abstand zwischen

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dem Zylinderkopf und dem Ende des Verbindungsteils 21 zu erhöhen, oder Indem man das Ende des Verbindungsteils In einen geeigneten elektrischen Isolierstoff mit hohem Widerstand einformt.

Fig. 13 und 14 zeigen Abwandlungen der in Fig. 11 und 12 dargestellten elektrischen Verbindungsteile. Gemäß Fig. 13 ist der erste Verbindungsteil 21 im wesentlichen rechtwinklig zum zweiten Verbindungsteil 22 angeordnet und teilweise mit der Seitenwand des zweiten Verbindungsteils 22 verschweißt, um einen verstärkten Gesamtaufbau zu schaffen. Gemäß Fig. 13 ist der erste Verbindungsteil direkt mit der Seitenwand des zweiten Verbindungsteils verschweißt. Jedoch kann auch ein Bauteil, wie z. B. ein Stützann dazwischen eingefügt sein.

Gemäß Fig. 14 ist der erste Verbindungsteil 21 an seinem einen Ende mit der Seitenwand des zweiten Verbindungsteils 22 verschweißt.

Ein geeignetes Ausführungsbeispiel der in den Fig. 11, 13 und 14 dargestellten Ausführungsbeispiele kann in Abhängigkeit von der Anordnung der Zündkerze relativ zum Zylinderblock gewählt werden.

Ein von den Erfindern durchgeführter Versuch zeigte, daß sich die Störstrahlung auffallend verringern läßt, wenn die Länge des zweiten Verbindungsteils 22 bei diesen Ausführungsbeispielen mit höchstens 25 mm gewählt wird.

Fig. 15 zeigt eine andere Abwandlung, bei der die Länge des zweiten Verbindungsteile 22 nicht großer als

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25 nun ist und die beiden Verbindungsteile 21 und 22 einstückig unter rechtem Winkel miteinander kombiniert sind/ indem sie direkt ineinander übergehen.

Bei dem in Fig. 11 und 12 gezeigten Ausführungsbeispiel liegt der Abstand zwischen dem Ende des Anschlußteils 6 der Zündkerze 5 und dem Ende des Kerns 3 des Hochspannungskabels 1 vorzugsweise innerhalb des gleichen Bereichs wie des anhand der Fig. 2 beschriebenen. Genauer liegt der projizierte Abstand, gemessen vom Ende des Anschlußteils 6 der Zündkerze 5 bis zum Ende des Kerns 3 des Kabels 1 auf einer in der Axialrichtung der Zündkerze 5 erstreckten Ebene vorzugsweise innerhalb des Bereichs von O bis 25 mm. Dies gilt, da die Maximallänge 1. des Verbindungsorgans 20 25 mm ist und daher der Abstand zwischen dem Ende des Anschlußteils 6 der Zündkerze 5 und dem Ende des Kerns 3 des Kabels 1 in ihren entferntesten Relativlagen 25 mm und in ihren nächsten Relativlagen O mm ist.

Man entnimmt der vorstehenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung, daß die Maximallänge des Verbindungsorgans in der Axialrichtung der Zündkerze mit nicht mehr als 25 mm gewählt ist, so daß sich der Antenneneffekt in diesem Bereich wirksam verringern läßt und eine unerwünschte Störstrahlung von einem Verbrennungsmotor weitgehend unterdrückt werden kann.

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Claims

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y Vorrichtung mit eiaea Verbinelungsergaia ₀ ä±® ifflit einer Zündkerze zur elektrischen ¥erbinäian<g kerze mit einen dieser Hochspannung w©sa eimer Il»öspial© ziiffllsreacleBi Hochepannun^fstessfe©! feEfelsiilibaii' lot _v ä a I β s e ti gokisiasei e I ι s t₍ (flau

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linfornningefllcfeesa <äe© <äeo ^erbindnnigsorgaas (7)

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das Verbindungsorgan (12) mit einem auswärts vorragenden Teil (12A) ausgebildet ist und eine hohlzylindrische Muffe (10) mit einer Ausnehmung (1OB) zur Aufnahme des vorragenden Teils (12A) des Verbindungsorgans {12) zum sicheren Eingriff mit dem Verbindungsorgan (12) zum äußeren Abdecken des zugehörigen Endteils des Hochspannungskabels CD sowie des Verbindungsorgans (12) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,, daß die Muffe (10) aus einem harten elektrischen Isolierstoff, wie z. B. Bakelit, Phenolharn oder Aluminiumoxid b·steht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 j? dadurch gekennzeichnet , das der Endteil des Hochspannuagsketels (1) und das Verbindungsorgan (18) fest in einem nohlzylimdrisch^n Halter (15) aufgenommen sind «ad der Halter (15) und der Endteil des Hochspannungskabeis (1} !«Beriten mit einer hohlzylindrischen Muffe (10) mit größerer Länge als der des Halters (15) bedeckt sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dal ein nadelartiges Bauteil (17A) in den Kern (3) des Hochspannungskabels (1) zur elektrischen Verbindung desselben mit dem Verblndungsorgam (1S) eingetrieben ist«

8. Vorrichtung nach Anspruch 6» dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsorgan (18) mit einem nach außen vorragenden Teil (18C) ausgebildet ist, der in einem im Halter (15) ausgebildeten Ausnehmungeteil (15H) zweck»

festen Haltens des Verbindungsorgane (18) im Halter (15) aufnehmbar int.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (15) aus einem harten elektrischen Isolierstoff besteht und die Muffe (10) aus einem weichen elektrischen Isolierstoff besteht.

10. Vorrichtung mit einem Verbindungsorgan, die lösbar mit einer Zündkerze zur elektrischen Verbindung der Zündkerze mit einem dieser Hochspannung von einer Zündspule zuführenden Hochspannungskabel verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (1,) zwischen dem Anschlußende des Kerns (3) des Hochspannungskabels (1) und dem zugehörigen Ende des Anschlußteils (6) der Zündkerze (5), gemessen als Projektion vom Ende des Anschlußteils (6) der Zündkerze (5) bis zum Ende des Kerns (3) des Hochspannungskabels (1) auf einer in Axialrichtung der Zündkerze C5) erstreckten Ebene, im Bereich von 0 bis 25 mm gewählt ist, wobei die Maximallänge des Verbindungsorgans C20) in der Axialrichtung der Zündkerze (5) in diesem Bereich des projizierten Abstandes gewählt ist, und daß das Verbindungsorgan (20) und das Hochspannungskabel CD durch ein Verstärkungsstück einstückig, miteinander verbunden sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsorgan (20) in einen ersten Verbindungsteil (21) zur Verbindung mit dem Hochspannungskabei (1) und einen zweiten Verbindungsteil (22) zur Verbindung mit dem Anschlußteil (6) der Zündkerze (5) unterteilt ist und daß der erste Verbindungsteil (21) an einer Seite des zweiten Verbindungsteils (22) zwecks elektrischer Verbindung mit diesem in dieser Lage angeordnet ist.

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12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Verbindungsteil (21) und der zweite Verbindungsteil (22) in einer gegenseitigen Lage angeordnet sind, in der sich die Achse des ersten Verbindungsteils (21) im wesentlichen parallel zur Achse des zweiten Verbindungsteils (22) erstreckt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Verbindungsteil (21) und der zweite Verbindungsteil (22) in einer gegenseitigen Lage angeordnet sind, in der sich die Achse des ersten Verbindungsteils (21) im wesentlichen senkrecht zur Achse desjzweiten Verbindungsteils (22) erstreckt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Verbindungsteil (21) mit einer Mehrzahl von Zähnen (23) zum Einstechen in das Hochspannungskabel (1) versehen ist.

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