DE4314780A1 - Zündkerzenstecker - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Zündkerzenstecker mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkma­ len. Solche Zündkerzenstecker sind bekannt. Sie haben ein starres, im Querschnitt kreisrundes Gehäuse aus einem duroplastischen Kunststoff, in welchem vorne eine elektrische Kontaktbuchse steckt, mit welcher der Zünd­ kerzenstecker auf eine Zündkerze gesteckt wird. Um die Hochspannungsfestigkeit der Zündkerze zu gewährleisten, ist bei dem bekannten Zündkerzenstecker das Gehäuse auf nahezu seiner gesamten Länge von einer gummielasti­ schen Hülse umschlossen, welche auf das Gehäuse aufge­ klebt oder aufvulkanisiert ist und mit einem vorderen Abschnitt über das vordere Ende des Gehäuses über­ steht; dieser vordere Abschnitt der Hülse erweitert sich zur Spitze hin kelchartig, um das Einführen der Zündkerze zu erleichtern, und umschließt den Isolator der Zündkerze dicht, wenn der Stecker bis zum Anschlag auf die Zündkerze aufgeschoben ist. Die für das Erzeu­ gen von Zündfunken erforderliche Hochspannung wird durch ein Zündkabel zugeführt, welches von hinten her in einen im Gehäuse längsverlaufenden Kanal eingeführt wird und in elektrisch leitender Verbindung mit der Kontaktbuchse steht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung eines Zündkerzensteckers durch einen geänderten Aufbau des Zündkerzensteckers zu verein­ fachen, ohne seine Handhabung unter den beengten Ver­ hältnissen im Motorraum eines Automobils zu beein­ trächtigen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Zündkerzenstecker mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteil­ hafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Anders als beim Stand der Technik ist erfindungsgemäß die Hülse mit dem Gehäuse weder verklebt noch auf­ vulkanisiert, sondern lediglich unter elastischer Auf­ weitung auf die Hülse aufgeschoben. Unter der Wirkung ihrer Gummielastizität sitzt sie straff auf dem Gehäuse, ohne daß es dazu einer Klemmhülse bedürfte, und ver­ schiebt sich darauf nicht, wenn der Stecker auf eine Zündkerze aufgesteckt oder von ihr abgezogen wird. Da­ bei ist die Dichtwirkung gegenüber eindringender Feuch­ tigkeit durch die straff aufsitzende Hülse so gut, daß das Gehäuse keineswegs auf voller Länge umhüllt werden muß, vielmehr kann man einen beträchtlich langen hin­ teren Abschnitt des Gehäuses von der Hülse unbedeckt lassen, vorzugsweise 50 bis 60% der Länge des Gehäuses. Angesichts der Tatsache, daß bei modernen Motoren die Gehäuse der Kerzenstecker typisch 10 bis 12 cm lang sind, bringt das eine beträchtliche Einsparung an ela­ stomerem Material und gibt einem beim Aufstecken und Abziehen eines Kerzensteckers am hinteren Ende des Kerzensteckers, wo man anfaßt, radialen Bewegungs­ spielraum, der die Handhabung erleichtert, ohne die Zentrierung des Zündkerzensteckers in einer Ausnehmung des Motorblocks, in welcher die Zündkerze angeordnet ist, zu beeinträchtigen, weil der Zündkerzenstecker in seinem vorderen Bereich, mit welchem er die Zünd­ kerze finden muß, von der Hülse umgeben und deshalb dort dicker ist als im hinteren Bereich. Um eine gute Führung des Zündkerzensteckers in der Ausnehmung des Motorblocks mit möglichst sparsamem Materialeinsatz zu erreichen, ist die Hülse vorzugsweise mit einem Kranz von längsverlaufenden Rippen versehen, welche die Führungsaufgabe übernehmen können. Der auf den Rippen gemessene Durchmesser der Hülse ist am hinteren Ende der Hülse vorzugsweise etwas größer als am vor­ deren Ende, so daß der Zündkerzenstecker, wenn die erhöhten Rippen der Wand in der Ausnehmung im Motor­ block anliegen, am vorderen Ende noch immer gering­ fügig verschwenkt werden kann, um ihn leicht auf die Zündkerze aufschieben und mit seiner Kontaktbuchse auf das Anschlußkontaktstück der Zündkerze zentrieren zu können.

Außerdem ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß zwi­ schen dem Gehäuse und der Hülse eine Formschlußver­ bindung besteht, wodurch die Hülse an einem Verdrehen gegenüber dem Gehäuse gehindert wird. Die Formschluß­ verbindung kann dadurch hergestellt werden, daß das Gehäuse mit radialen Vorsprüngen in dazu passende Ausnehmungen der Hülse eingreift. Besonders günstig st es jedoch, wenn man von der bisherigen runden Querschnittsform abgeht und das Gehäuse wenigstens auf einem Teil seiner Länge mit einer im Querschnitt eckigen, insbesondere sechseckigen äußeren Umrandung und dementsprechend die Hülse auf einem Teil ihrer Länge mit einer im Querschnitt eckigen, insbesondere sechseckigen inneren Umrandung versieht. Das behindert nicht nur ein gegenseitiges Verdrehen der beiden Teile, sondern spart auch Material beim Gehäuse bei gleich­ zeitig erhöhter Stabilität. Weitere Vorteile des eckigen Querschnitts liegen darin, daß das Gehäuse, welches üblicherweise aus einem duroplastischen Kunststoff ge­ gossen wird, leichter entformt und entgratet werden kann. Außerdem erhält man ebene Außenflächen, die sich leich­ ter beschriften lassen als zylindrische Flächen. Schließ­ lich liegt ein besonderer Vorteil des eckigen Querschnitts darin, daß Coronaentladungen, welche zwischen dem Zünd­ kerzenstecker und dem Motorblock bzw. dessen Zylinderkopf auftreten, die Isolationswirkung des Steckergehäuses weit weniger beeinträchtigen als bei einem im Querschnitt runden Gehäuse, bei welchem sich die Coronaentladung an irgend­ einer Stelle in das Steckergehäuse einfrißt und schließ­ lich zu einem Isolationsverlust führt. Bei einem im Quer­ schnitt eckigen Gehäuse brennt die Coronaentladung an der dem Motorblock nächstliegenden Gehäusekante, also an einer Stelle, wo die Gehäusewand am dicksten ist und ohnehin die beste Hochspannungsfestigkeit hat. An einer solchen Stelle frißt sich die Coronaentladung aber nicht beliebig tief ein, sondern nur so tief, bis eine andere Stelle dieser oder einer anderen Gehäusekante den kleinsten Abstand vom Motorblock hat und die Coronaentladung sich deshalb dorthin verlagert. Die Hochspannungsfestigkeit des eckigen Zündkerzensteckers ist deshalb bei gleichem Materialeinsatz besser und bleibt länger erhalten als bei einem Zündkerzenstecker mit rundem Gehäuse.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung nimmt der Außendurchmesser des Gehäuses mit Annäherung an dessen vorderes Ende zu, wohingegen der Innendurchmesser der Hülse in dem Abschnitt, der das Gehäuse umschließen soll, nicht größer wird, sondern längs der Hülse gleich bleibt. Dadurch wird ein Abziehen der elastomeren Hülse vom Ge­ häuse erschwert, denn die Erweiterung am vorderen Ende des Gehäuses müßte sich infolge des axialen Zuges, der auftritt, wenn der Zündkerzenstecker von der Zündkerze abgezogen wird, durch den gleichbleibend engen Durchgang der Hülse hindurchzwängen, was vorzugsweise zusätzlich dadurch erschwert wird, daß man die Wandstärke der Hülse, beginnend am vorderen Ende des Gehäuses, nach hinten hin zunehmend dicker werden läßt, vorzugsweise In solchem Ausmaß, daß bei ordnungsgemäß auf dem Ge­ häuse positionierter Hülse der Außendurchmesser der Hülse in dem Bereich, in dem sie das Gehäuse umschließt, längs des Gehäuses ungefähr konstant ist. Diese Maß­ nahme erschwert das Abziehen der Hülse vom Gehäuse, weil der erweiterte Teil des Gehäuses dabei eine zu­ nehmend dickere Wand der Hülse dehnen müßte. Gleich­ zeitig wird dadurch das Aufschieben der Hülse auf das Gehäuse erleichtert, welches besonders leicht geht, wenn es mit Unterstützung durch Druckluft erfolgt, die in das Innere der Hülse eingeleitet wird.

Für die Form der Erweiterung im vorderen Abschnitt des Gehäuses hat sich ein 30 bis 35 mm hoher Pyramidenstumpf mit einem halben Öffnungswinkel von 5° besonders bewährt.

In Weiterbildung der Erfindung ist in der elastomeren Hülse vorzugsweise eine Schulter gebildet, welche an der vorderen Endfläche des Gehäuses anliegt; sie bildet ein wirksames Hindernis dagegen, daß das Gehäuse durch die elastomere Hülse hindurchgeschoben wird, wenn der Zünd­ kerzenstecker auf eine Zündkerze aufgesteckt wird, und erlaubt gleichzeitig das Übertragen der dabei notwendigen Steckkraft, die sich daraus ergibt, daß der über das vordere Ende des Gehäuses vorstehende Abschnitt der elastomeren Hülse straff auf den Isolator der Zündkerze aufgeschoben werden soll, damit keine Feuchtigkeit ein­ dringen kann, die die Hochspannungsfestigkeit beein­ trächtigen würde. Wird der vordere Abschnitt der elasto­ meren Hülse straff auf den Isolator der Zündkerze aufge­ schoben, staut sich zwangsläufig die Luft in diesem vorderen Abschnitt und erschwert das Aufstecken des Zündkerzensteckers. Umgekehrt entsteht beim Abziehen des Zündkerzensteckers in dem vorderen Abschnitt der elastomeren Hülse ein Unterdruck, der sich letztendlich in einem deutlich vernehmbaren "Plop" äußert; der Unter­ druck erschwert das Abziehen des Zündkerzensteckers. In Weiterbildung der Erfindung begegnet man dem dadurch, daß ausgehend vom hinteren Ende des überstehenden Abschnitts der Hülse in deren innen liegende Oberfläche eine Rille eingeformt ist, welche sich weiter nach hinten hin er­ streckt. Durch diese Rille kann der Raum zwischen Zünd­ kerze und Kontaktbuchse be- und entlüftet werden, was das Aufstecken und Abziehen des Zündkerzensteckers spürbar erleichtert. Eine solche Rille kann nur verwirklicht wer­ den, weil die Hülse auf dem Steckergehäuse nicht aufge­ klebt oder aufvulkanisiert ist. Der lichte Querschnitt dieser Rille ist so zu wählen, daß er ein Eindringen von Feuchtigkeit nicht erlaubt. Die Rille ist deshalb höchsten 0,5 mm, vorzugsweise nur 0,1 bis 0,2 mm breit und höchstens so tief wie breit, vorzugsweise noch deut­ lich flacher als breit. Um das Eindringen von Feuchtig­ keit weiterhin zu erschweren, verläuft die Rille vorzugs­ weise nicht auf dem kürzesten Wege zum hinteren Ende der Hülse, sondern auf einem wellenförmigen oder mäander­ förmigen Weg. Als Werkstoff für die Hülse wählt man er­ gänzend zweckmäßigerweise einen solchen, der hydrophob ist. Besonders geeignet ist ein Silikongummi, welches die Herstellung der Hülse durch Spritzgießen erlaubt.

Für die praktische Handhabung des Zündkerzensteckers ist eine Weiterbildung der Erfindung günstig, gemäß der am hinteren Ende des Gehäuses ein schirmartig oder linsen­ artig gestalteter Griff angeformt ist: Auf das vorzugs­ weise ballig geformte Ende dieses Griffs kann man be­ quem Druck ausüben, wenn der Stecker aufgesteckt wird, und beim Abziehen des Zündkerzensteckers kann man be­ quem mit zwei Fingern hinter diesen Griff fassen und kräftig ziehen. Aus diesem Griff kann das Zündkabel in Längsrichtung herausgeführt werden, es ist aber auch möglich, das Zündkabel seitlich herauszuführen, wenn man in dem Griff einen seitlichen Ausschnitt vorsieht, der in den längsverlaufenden Kanal für das Zündkabel mündet; dieser seitliche Ausschnitt hindert beim Auf­ stecken oder Abziehen des Zündkerzensteckers in keiner Weise.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den bei­ gefügten Zeichnungen dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Zündkerzen­ stecker in der Seitenansicht,

Fig. 2 zeigt den Querschnitt A-A durch den Stecker aus Fig. 1,

Fig. 3 zeigt den Querschnitt B-B durch den Stecker aus Fig. 1,

Fig. 4 zeigt den Stecker im Längsschnitt unmittel­ bar vor dem Aufschieben auf eine Zündkerze,

Fig. 5 zeigt im Längsschnitt denselben Stecker, nach den er auf die Zündkerze aufgesteckt ist, und

Fig. 6 zeigt als Detail einen Längsschnitt durch die elastomere Hülse des Zündkerzensteckers.

Der Zündkerzenstecker besteht aus einem länglichen, stab­ förmigen, im Querschnitt sechseckigen Gehäuse 1 aus einem duroplastischen Kunststoff und aus einer elastomeren Hül­ se 2. In den Gehäusewerkstoff sind am vorderen Ende des Gehäuses eine Kontaktbuchse 3, daran anschließend ein Entstörwiderstand 4 und daran anschließend ein elektri­ sches Anschlußteil 5 für den Anschluß eines Zündkabels eingebettet. Das Anschlußteil 5 liegt am Ende eines axial verlaufenden Kanals 6, der nach hinten aus dem Gehäuse heraus führt und zur Aufnahme eines Zündkabels dient. Am hinteren Ende des Gehäuses ist ein pilzartiger Griff 7 vorgesehen, der eine seitliche Ausnehmung 8 hat, die Ver­ bindung hat mit dem Kanal 6, so daß ein Zündkabel auch zur Seite herausgeführt werden kann.

Die Hülse 2 umschließt nur etwa 40% der Länge des Ge­ häuses 1, so daß auf den ebenen Außenflächen des Ge­ häuses 1, soweit sie nicht von der Hülse 2 bedeckt sind, bequem eine Beschriftung angebracht werden kann, z. B. in dem in Fig. 1 dargestellten Schriftfeld 9.

Während der äußere Umfang des Gehäuses 1 auf dem größten Teil seiner Länge gleichbleibend ist, erweitert sich das Gehäuse in der Nachbarschaft des vorderen Endes unter Ausbildung eines pyramidenstumpfartigen Abschnittes 10, dessen halber Öffnungswinkel 5° beträgt.

Die elastomere Hülse 2 unterteilt sich in einem hinteren Abschnitt 11, welcher das Gehäuse 1 umschließt, und einen über das Gehäuse vorstehenden Abschnitt 12, welcher dazu bestimmt ist, den Isolator 13 einer Zündkerze 14 aufzu­ nehmen. Der Innendurchmesser des Abschnitts 12 ist des­ halb so auf den genormten Außendurchmesser des Isolators 13 abgestimmt, daß er straff auf dem Isolator sitzt und das Eindringen von Feuchtigkeit verhindert. An der Spitze der Hülse 2 befindet sich eine trichterförmige Erweite­ rung 24, welche das Einführen der Zündkerze 14 in die Hülse 2 erleichtert.

An den vorderen engen Kanal 15 der Hülse 2 schließt sich nach hinten ein im Durchmesser größerer Kanal 16 an. Während der vordere Kanal innen zylindrisch ist, ist der hintere Kanal 16 innen im Querschnitt sechseckig, entsprechend der sechseckigen Querschnittsgestalt des Gehäuses 1. Der über die Länge des Kanals 16 gleich­ bleibende lichte Querschnitt ist so bemessen, daß die Hülse 2 schon an ihrem hinteren Ende das Gehäuse 1 dicht umschließt, so daß der pyramidenstumpfförmige Abschnitt 10 des Gehäuses nur unter fortschreitender elastischer Aufweitung der Hülse 2 darin Platz findet. Zum Ausgleich für die von hinten nach vorne fort­ schreitende Aufweitung der Hülse 2 im Bereich des hinteren Kanals 16 ist deren Wanddicke dort ungleich­ mäßig, sie nimmt von hinten nach vorne ab (Fig. 6).

Statt den Innendurchmesser des Kanals 16 über die Länge gleich zu wählen, könnte man ihn auch ent­ sprechend dem Öffnungswinkel des Pyramidenstumpfes 10 von hinten nach vorne anwachsen lassen und statt dessen den Außendurchmesser der Hülse 2 über die Länge des hinteren Abschnitts 11 konstant halten. Das erleich­ tert das Aufschieben der Hülse 2 auf das Gehäuse 1.

Entsprechend der Anzahl der sechs Innenflächen des Kanals 16 gibt es auf der Außenseite der Hülse 3 einen Kranz von sechs längsverlaufenden Rippen 18, welche der Führung des Zündkerzensteckers in dem Kanal 19 eines Motorblocks dienen, an dessen Ende die Zündkerze 14 eingedreht ist. Die Höhe der Rippen 18 ist so bemessen, daß die Hülse 2, wie in den Fig. 4 und 5 dargestellt, ein geringes Spiel in dem Kanal 19 hat, ausgenommen am hinteren Ende der Hülse, wo die Rippen eine zusätzliche Erhöhung 20 aufweisen, infolge der sie beim Einführen des Zündkerzensteckers in den Kanal 19 an dessen Innenwand schleifen müssen. Diese Erhöhungen 20 bilden eine Art Schwenklager, um welches die trichterförmige Erweiterung 14 durch Aus­ lenken des Griffs 7 geringfügig verschwenkt werden kann, um die Kontaktbuchse 3 korrekt auf den Anschlußkontakt 21 der Zündkerze aufstecken zu können.

Da der vordere Kanal 15 den Isolator 13 der Zündkerze dicht umschließt, bildet sich beim Aufstecken des Zünd­ kerzensteckers im Kanal 15 ein Staudruck. Dieser kann entweichen durch eine in die innenliegende Oberfläche der Hülse eingeformte Rille 22, welche vom hinteren Ende des Kanals 15 ausgeht und unter Überwindung der Schulter 17 auf einem wellenlinienförmigen Weg bis zum hinteren Ende der Hülse führt. Der lichte Querschnitt der Rille 22 ist so eng gewählt, daß zwar Luft hin­ durch entweichen kann, aber keine Feuchtigkeit ein­ dringen kann, insbesondere dann nicht, wenn die Hülse aus einem hydrophoben Material wie z. B. einem Silikon­ gummi besteht.

Claims (18)

1. Zündkerzenstecker mit einem länglichen, starren Ge­ häuse (1) aus elastisch isolierendem Werkstoff,
mit einer vorn im Gehäuse (1) befestigten Kontaktbuchse (3) zur elektrischen Kontaktgabe am Anschlußkontaktstück (21) einer Zündkerze (14),
mit einer das Gehäuse (1) nur auf einem Teil seiner Länge eng umschließenden elastomeren Hülse (2), welche über das vordere Ende des Gehäuses (1) mit einem Abschnitt (12) übersteht, welcher dazu dient, den Isolator (13) einer Zündkerze (14) dicht zu umschließen,
und mit einem im Gehäuse (1) längs verlaufenden Kanal (6) zum Einführen eines Zündkabels,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (2) auf das Ge­ häuse (1) unter elastischer Aufweitung lediglich aufge­ schoben und durch eine Formschlußverbindung mit dem Ge­ häuse (1) gegen Verdrehen auf dem Gehäuse (1) gesichert ist.

2. Zündkerzenstecker nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gehäuse (1) wenigstens auf einem Teil seiner Länge einen Querschnitt mit eckiger, insbesondere sechseckiger äußerer Umrandung und die Hülse (2) auf einem Teil ihrer Länge einen Querschnitt mit eckiger, insbesondere sechseckiger innerer Um­ randung hat.

3. Zündkerzenstecker nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der äußere Umfang des Ge­ häuses (1) mit Annäherung an dessen vorderes Ende zu­ nimmt, wohingegen der innere Umfang der Hülse (2) in dem Abschnitt (11), der dazu bestimmt ist, das Gehäuse (1) zu umschließen, längs der Hülse (2) gleich bleibt.

4. Zündkerzenstecker nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Wanddicke der Hülse (2) in dem Abschnitt (11), der dazu bestimmt ist, das Ge­ häuse (1) zu umschließen, nach vorn hin abnimmt.

5. Zündkerzenstecker nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der sich erweiternde Abschnitt des Gehäuses (1) ein Pyramidenstumpf (10) mit einem halben Öffnungswinkel von ca. 50 ist.

6. Zündkerzenstecker nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Pyramidenstumpf (10) 30 mm bis 35 mm hoch ist.

7. Zündkerzenstecker nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hülse (2) eine Schulter (17) gebildet ist, welche der vorderen Endfläche des Gehäuses (1) anliegt.

8. Zündkerzenstecker nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die innenliegende Oberfläche der Hülse (2) eine Rille (22) eingeformt ist, welche sich ausgehend vom hinteren Ende des überstehenden Abschnitts (12) der Hülse (2) nach hinten erstreckt.

9. Zündkerzenstecker nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rille (22) die Schulter (17) überwindet.

10. Zündkerzenstecker nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Rille (22) bis zum hinteren Ende der Hülse (2) erstreckt.

11. Zündkerzenstecker nach Anspruch 8, 9 oder 10, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rille (22) wellen­ förmig oder mäanderförmig verläuft.

12. Zündkerzenstecker nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rille (22) höchstens 0,5 mm, vorzugsweise nur 0,5 bis 0,2 mm breit ist.

13. Zündkerzenstecker nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rille (22) höchstens so tief wie breit, vorzugsweise flacher ist.

14. Zündkerzenstecker nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gehäuse (1) am hinteren Ende ein schirm- oder linsenartig ge­ stalteter Griff (7) angeformt ist.

15. Zündkerzenstecker nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Griff (7) einen seitlichen Aus­ schnitt (8) hat, der in den längs verlaufenden Kanal (6) mündet.

16. Zündkerzenstecker nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (2) das Gehäuse (1) auf weniger als der halben Länge des Gehäuses (1) umgibt, vorzugsweise nur auf 40% seiner Länge.

17. Zündkerzenstecker nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (2) einen Kranz von längs verlaufenden Führungsrippen (18) auf ihrer Außenseite hat.

18. Zündkerzenstecker nach Anspruch 17, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der auf den Rippen (18) gemessene Durchmesser der Hülse (2) im hinteren Bereich größer als im vorderen Bereich der Hülse (2) ist.