EP1598910A1 - Verbindungselement zur Verbindung einer Zündkerze und einer Zündspule - Google Patents

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EP1598910A1
EP1598910A1 EP05101360A EP05101360A EP1598910A1 EP 1598910 A1 EP1598910 A1 EP 1598910A1 EP 05101360 A EP05101360 A EP 05101360A EP 05101360 A EP05101360 A EP 05101360A EP 1598910 A1 EP1598910 A1 EP 1598910A1
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elastic material
insulating
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Werner Steinberger
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T13/00—Sparking plugs
    • H01T13/40—Sparking plugs structurally combined with other devices
    • H01T13/44—Sparking plugs structurally combined with other devices with transformers, e.g. for high-frequency ignition

Definitions

  • the invention relates to a connecting element for connecting a spark plug and a Ignition coil with an ignition coil, wherein the connecting element has a receiving space for the connecting bolt of the spark plug and arranged on the receiving space contact element for electrically contacting the connecting bolt of the spark plug with the ignition coil having.
  • Ignition coils in rod construction usually use a shaft in the cylinder head above a spark plug as installation space.
  • the known ignition coils have a screw or locking device on.
  • the motor in turn is with a corresponding screw or latching device fitted.
  • These connecting elements for connecting the spark plug with the ignition coil require a mechanically complex machining and a variety of mechanical components.
  • a connecting element for connection specify a spark plug with an ignition coil, which in a particularly simple handling a secure and tight connection between the spark plug and the ignition coil allows.
  • the connecting element according to the invention the number of mechanical to be used Reduce components and in terms of relative orientation and to be observed Distance between the ignition coil contact and the connecting bolt of the spark plug allow a relatively large tolerance.
  • a connecting element for connecting a spark plug and an ignition coil with a Coil housing according to the aforementioned type, wherein at least a portion of the Ignition coil housing and at least the adjacent portion of the spark plug of a insulating, elastic material are enclosed, or alternatively at least one Part of the ignition coil housing made of an insulating, elastic material and at least the adjacent portion of the spark plug of the insulating, elastic material enclosed, has the advantage that a conventional screw or locking device can be omitted and a very cost-effective solution is provided.
  • the life of the ignition coil extended by a decoupling or vibration damping between engine and Ignition coil is created.
  • the housing of the ignition coil essentially completely enclosed by the insulating elastic material be.
  • a particularly good insulation is achieved.
  • a sufficiently firm hold of the ignition coil to the spark plug is achieved by at least the connecting bolt of the spark plug enclosed by the insulating, elastic material is.
  • the receiving space for the connecting bolt of the spark plug in the insulating, elastic material already preformed.
  • elastic material may alternatively or additionally also a receiving space be preformed for the insulator region of the spark plug.
  • the receiving space for the connecting bolt the spark plug is preformed with respect to this preferably tapered.
  • the ignition coil In order to hold the ignition coil firmly to the engine, it can be attached to the connecting bolt subsequent insulator region of the spark plug in an advantageous embodiment of the invention be enclosed by the insulating, elastic material.
  • the contact element for electrically contacting the connecting bolt of the spark plug with the ignition coil having elastic contacting part.
  • the elastic contacting part can be a spring contact, for example, a compression spring having.
  • the elastic contacting part of be formed of an electrically conductive, elastic material and the receiving space for the Terminal bolt of the spark plug preformed in the electrically conductive, elastic material be.
  • the insulating, elastic material may be a non-conductive silicone.
  • the electrically conductive elastic material may be an electrically conductive silicone.
  • FIG. 1 shows a partial section of a first embodiment in side view and in partial section an inventive, provided with a spring contact 28 connecting element 1, wherein an ignition coil 12 shown in the plugged onto a spark plug 10 state is.
  • the ignition coil 12 has an ignition coil housing 14, which is substantially completely from an insulating, elastic silicone material 22 is enclosed. An adjacent subarea the spark plug 10 is also enclosed by the insulating, elastic silicone material 22. The ignition coil 12 is held by the silicone material 22 on the spark plug 10.
  • the connecting element 1 has a preformed in the silicone material 22 receiving space 16 for a connecting bolt 18 of the spark plug 10.
  • the connecting bolt 18 of the spark plug 10 is enclosed by the insulating, elastic silicone material 22 and is from this held.
  • a contact element 20 is used at the receiving space 16 as a contact element 20 for making electrical contact Connection bolt 18 of the spark plug 10 with the ignition coil 12 .
  • a portion of the Ignition coil housing itself be formed from the insulating, elastic silicone material.
  • FIG. 2 shows a partial section of the one shown in FIG. 1 in side view and in partial section Connecting element, wherein the state is shown, in which the ignition coil 12 is not yet is attached to the spark plug 10.
  • the receiving space 16 for the connecting bolt 18 of the spark plug 10 is in the insulating, elastic silicone material 22 already preformed.
  • a receiving space 24 for an insulator region 26 of the spark plug 10 preformed.
  • the receiving space 16 for the connecting bolt 18 of the spark plug 10 is opposite this rejuvenated preformed.
  • the silicone in the region of Connecting bolt 18 and integrally formed in the insulator region 26 elastically to the spark plug contour. This ensures a mechanically stable, axial and radial anchoring of the ignition coil 10 in FIG a plug shaft of the associated internal combustion engine.
  • FIG. 3 shows a side view and a partial section of a partial section of the device shown in FIGS and 2 shown connecting element 1, wherein the ignition coil 12 in the spark plug 10th plugged, an angular position to this engaging state is shown.
  • FIG. 4 shows a partial section of a further embodiment in side view and in partial section a connecting element 1 'according to the invention.
  • the elastic contacting element 20 formed by a region of electrically conductive silicone 30. It is the receiving space 16 for the connecting bolt 18 of the spark plug 10 in the electrically conductive, elastic material 30 preformed.
  • the contacting region of electrically conductive Silicone 30 is enclosed by the insulating elastic material 22.

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Abstract

Es wird eine Verbindungselement (1) zur Verbindung einer Zündkerze (10) und einer Zündspule (12) mit einem Zündspulengehäuse (14) angegeben. Das Verbindungselement weist einen Aufnahmeraum (16) für den Anschlussbolzen (18) der Zündkerze (10) und ein am Aufnahmeraum (16) angeordnetes Kontaktelement (20) zur elektrischen Kontaktierung des Anschlussbolzens (18) der Zündkerze (10) mit der Zündspule (12) auf. Zumindest ein Teilbereich des Zündspulengehäuses (14) und zumindest der angrenzende Teilbereich der Zündkerze (10) sind von einem isolierenden, elastischen Material (22) umschlossen. <IMAGE>

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht von einem Verbindungselement zur Verbindung einer Zündkerze und einer Zündspule mit einem Zündspulengehäuse aus, wobei das Verbindungselement einen Aufnahmeraum für den Anschlussbolzen der Zündkerze und ein am Aufnahmeraum angeordnetes Kontaktelement zur elektrischen Kontaktierung des Anschlussbolzens der Zündkerze mit der Zündspule aufweist.
Aus der Praxis ist es bekannt, eine herkömmliche Zündspule am Motor anzuschrauben oder über eine mechanische Rastverbindung mit diesem zu verbinden. Zündspulen in Stabbauweise nutzen dabei üblicherweise einen Schacht im Zylinderkopf oberhalb einer Zündkerze als Einbauraum.
Konstruktionsbedingt weisen die bekannten Zündspulen eine Schraub- oder Rasteinrichtung auf. Der Motor wiederum ist mit einer korrespondierenden Schraub- bzw. Rasteinrichtung ausgestattet. Diese Verbindungselemente zur Verbindung der Zündkerze mit der Zündspule erfordern eine mechanisch aufwendige Bearbeitung und eine Vielzahl von mechanischen Bauteilen.
Da sowohl eine solche bekannte Schraubverbindung als auch eine solche bekannte Rasteinrichtung die Zündspule starr am Motor halten, ist insbesondere im Kontaktbereich zwischen der Zündspule und der feststehenden Zündkerze ein genauer Abstand zwischen dem Zündspulenkontakt und dem Anschlussbolzen der Zündkerze und eine genaue relative Ausrichtung einzuhalten. Dies erfordert wiederum einen erheblichen Fertigungs- und Montageaufwand. Darüber hinaus sind die herkömmlichen Zündspulen nicht einfach zu montieren und erfordern oftmals den Einsatz von zum Teil speziellen Werkzeugen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verbindungselement zur Verbindung einer Zündkerze mit einer Zündspule anzugeben, welche bei besonders einfacher Handhabung eine sichere und dichte Verbindung zwischen der Zündkerze und der Zündspule ermöglicht. Zudem soll das erfindungsgemäße Verbindungselement die Anzahl der zu verwendenden mechanischen Bauteile reduzieren und hinsichtlich der relativen Ausrichtung und dem einzuhaltenden Abstand zwischen dem Zündspulenkontakt und dem Anschlussbolzen der Zündkerze eine relativ große Toleranz erlauben.
Diese Aufgabe wird durch ein Verbindungselement nach Anspruch 1 und 3 gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Gegentands.
Vorteile der Erfindung
Ein Verbindungselement zur Verbindung einer Zündkerze und einer Zündspule mit einem Spulengehäuse gemäß der eingangs genannten Art, bei dem zumindest ein Teilbereich des Zündspulengehäuses und zumindest der angrenzende Teilbereich der Zündkerze von einem isolierenden, elastischen Material umschlossen sind, oder bei dem alternativ zumindest ein Teilbereich des Zündspulengehäuses aus einem isolierenden, elastischen Material gebildet und zumindest der angrenzende Teilbereich der Zündkerze von dem isolierenden, elastischen Material umschlossen ist, hat den Vorteil, dass eine herkömmliche Schraub- oder Rasteinrichtung entfallen kann und eine sehr kostengünstige Lösung bereit gestellt wird.
Es kommt folglich vorteilhafterweise auch zu keinem erheblichen metallischen Abrieb bei Schüttelbeanspruchung. Weiters ist die Anzahl der verwendeten Bauteile gegenüber bekannten Lösungen reduziert, und vorteilhafterweise sind auch keine mechanischen Bauteile vorhanden, die etwa beim Zündkerzenwechsel in den Brennraum fallen und dort Schäden anrichten könnte.
Darüber hinaus wird mit einer erfindungsgemäßen Verbindung die Lebensdauer der Zündspule dadurch verlängert, dass eine Entkopplung bzw. Schwingungsdämpfung zwischen Motor und Zündspule geschaffen ist.
Dadurch dass das umschließende Material elastisch ist, ergibt sich auch der Vorteil, dass eine möglicherweise vorgegebene Winkelstellung zwischen Zündkerze und Zündspule ohne Mehraufwand realisiert werden.
Gemäß einer fertigungstechnisch vorteilhaften Ausführungsform kann das Gehäuse der Zündspule im Wesentlichen vollständig von dem isolierenden, elastischen Material umschlossen sein. Hierdurch wird eine besonders gute Isolierung erreicht.
Ein ausreichend fester Halt der Zündspule an der Zündkerze wird dadurch erreicht, dass zumindest der Anschlussbolzen der Zündkerze von dem isolierenden, elastischen Material umschlossen ist. Dabei ist der Aufnahmeraum für den Anschlussbolzen der Zündkerze in dem isolierenden, elastischen Material bereits vorgeformt.
In dem isolierenden, elastischen Material kann alternativ oder zusätzlich auch ein Aufnahmeraum für den Isolatorbereich der Zündkerze vorgeformt sein. Der Aufnahmeraum für den Anschlussbolzen der Zündkerze ist gegenüber diesem vorzugsweise verjüngt vorgeformt. Diese Vorformung erleichtert das Einführen der Zündkerze bzw. Aufstecken der Zündspule, wodurch die Montage insgesamt signifikant vereinfacht wird.
Um die Zündspule besonders fest am Motor festzuhalten, kann der an den Anschlussbolzen anschließende Isolatorbereich der Zündkerze bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung von dem isolierenden, elastischen Material umschlossen sein.
Um eine sichere Kontaktierung zu gewährleisten und auch Winkelstellungen zwischen Zündkerze und Zündspule zu ermöglichen, kann weiterhin vorgesehen sein, dass das Kontaktelement zur elektrischen Kontaktierung des Anschlussbolzens der Zündkerze mit der Zündspule ein elastisches Kontaktierungsteil aufweist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann das elastische Kontaktierungsteil einen Federkontakt, beispielsweise eine Druckfeder, aufweisen.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das elastische Kontaktierungsteil aus einem elektrisch leitenden, elastischen Material ausgebildet sein und der Aufnahmeraum für den Anschlussbolzen der Zündkerze in dem elektrisch leitenden, elastischen Material vorgeformt sein.
Wenn das elastische Kontaktierungsteil von dem isolierenden, elastischen Material umschlossen ist, werden zusätzlich mechanische bzw. metallene Kontaktelemente eingespart, und die Herstellung wird weiter vereinfacht.
Grundsätzlich kann das isolierende, elastische Material ein nichtleitendes Silikon sein. Ebenso kann das elektrisch leitende, elastische Material ein elektrisch leitendes Silikon sein.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes gemäß der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
Zeichnung
Zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Verbindungselements sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
  • Figur 1 in Seitenansicht und im Teilschnitt einen Teilabschnitt einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen, mit einem Federkontakt versehenen Verbindungselements, wobei eine Zündspule im auf eine Zündkerze aufgesteckten Zustand dargestellt ist;
  • Figur 2 in Seitenansicht und im Teilschnitt einen Teilabschnitt des in Figur 1 gezeigten Verbindungselements, wobei ein Zustand dargestellt ist, in dem die Zündspule noch nicht auf die Zündkerze aufgesteckt ist;
  • Figur 3 in Seitenansicht und im Teilschnitt einen Teilabschnitt des in den Figuren 1 und 2 gezeigten Verbindungselements, wobei die Zündspule im auf die Zündkerze aufgesteckten, eine Winkelstellung zu dieser einnehmenden Zustand dargestellt ist; und
  • Figur 4 in Seitenansicht und im Teilschnitt einen Teilabschnitt einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbindungselements, wobei ein elastisches Kontaktierungselement durch einen Bereich aus elektrisch leitendem Silikon gebildet ist.
    • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
    Die Figur 1 zeigt in Seitenansicht und im Teilschnitt einen Teilabschnitt einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen, mit einem Federkontakt 28 versehenen Verbindungselements 1, wobei eine Zündspule 12 im auf eine Zündkerze 10 aufgesteckten Zustand dargestellt ist.
    Die Zündspule 12 weist ein Zündspulengehäuse 14 auf, das im Wesentlichen vollständig von einem isolierenden, elastischen Silikonmaterial 22 umschlossen ist. Ein angrenzender Teilbereich der Zündkerze 10 ist ebenfalls von dem isolierenden, elastischen Silikonmaterial 22 umschlossen. Die Zündspule 12 wird von dem Silikonmaterial 22 an der Zündkerze 10 festgehalten.
    Das Verbindungselement 1 weist einen in dem Silikonmaterial 22 vorgeformten Aufnahmeraum 16 für einen Anschlussbolzen 18 der Zündkerze 10 auf. Der Anschlussbolzen 18 der Zündkerze 10 ist von dem isolierenden, elastischen Silikonmaterial 22 umschlossen und wird von diesem gehalten. Am Aufnahmeraum 16 ist als Kontaktelement 20 zur elektrischen Kontaktierung des Anschlussbolzens 18 der Zündkerze 10 mit der Zündspule 12 ein Druckfederkontakt 28 vorgesehen.
    Gemäß einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform kann auch ein Teilbereich des Zündspulengehäuses selbst aus dem isolierenden, elastischen Silikonmaterial gebildet sein.
    Die Figur 2 zeigt in Seitenansicht und im Teilschnitt einen Teilabschnitt des in Figur 1 gezeigten Verbindungselements, wobei der Zustand dargestellt ist, in dem die Zündspule 12 noch nicht auf die Zündkerze 10 aufgesteckt ist.
    Der Aufnahmeraum 16 für den Anschlussbolzen 18 der Zündkerze 10 ist in dem isolierenden, elastischen Silikonmaterial 22 bereits vorgeformt. Zusätzlich ist in dem isolierenden, elastischen Silikonmaterial 22 ein Aufnahmeraum 24 für einen Isolatorbereich 26 der Zündkerze 10 vorgeformt. Der Aufnahmeraum 16 für den Anschlussbolzen 18 der Zündkerze 10 ist gegenüber diesem verjüngt vorgeformt.
    Beim Aufstecken der Zündspule 12 auf die Zündkerze 10 wird das Silikon im Bereich des Anschlussbolzens 18 und im Isolatorbereich 26 elastisch an die Zündkerzenkontur angeformt. Dies sorgt für eine mechanisch stabile, axiale und radiale Verankerung der Zündspule 10 in einem Kerzenschacht des zugeordneten Verbrennungsmotors.
    Die Figur 3 zeigt in Seitenansicht und im Teilschnitt einen Teilabschnitt des in den Figuren 1 und 2 gezeigten Verbindungselements 1, wobei die Zündspule 12 im auf die Zündkerze 10 aufgesteckten, eine Winkelstellung zu dieser einnehmenden Zustand dargestellt ist. Aufgrund einer vorgegeben Einbausituation im Motor kann eine derartige Winkelstellung aufgrund der ausreichenden Elastizität des Silikonmaterials 22 realisiert werden. Dabei ist die Zündspule 12 jedoch weiterhin fest an der Zündkerze 10 gehalten und aufgrund des Druckfederkontaktes 28 stets sicher kontaktiert.
    Die Figur 4 zeigt in Seitenansicht und im Teilschnitt einen Teilabschnitt einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbindungselements 1'. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind hier für funktionsgleiche Elemente die gleichen Bezugszeichen wie bei der Ausführung nach Figur 1 bis 3 gewählt. Bei der Ausführungsvariante der Figur 4 ist das elastische Kontaktierungselement 20 durch einen Bereich aus elektrisch leitendem Silikon 30 gebildet. Dabei ist der Aufnahmeraum 16 für den Anschlussbolzen 18 der Zündkerze 10 in dem elektrisch leitenden, elastischen Material 30 vorgeformt. Der Kontaktierungsbereich aus elektrisch leitendem Silikon 30 ist von dem isolierenden, elastischen Material 22 umschlossen.

    Claims (12)

    1. Verbindungselement zur Verbindung einer Zündkerze (10) und einer Zündspule (12) mit einem Zündspulengehäuse (14), wobei das Verbindungselement einen Aufnahmeraum (16) für den Anschlussbolzen (18) der Zündkerze (10) und ein am Aufnahmeraum (16) angeordnetes Kontaktelement (20) zur elektrischen Kontaktierung des Anschlussbolzens (18) der Zündkerze (10) mit der Zündspule (12) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teilbereich des Zündspulengehäuses (14) und zumindest der angrenzende Teilbereich der Zündkerze (10) von einem isolierenden, elastischen Material (22) umschlossen sind.
    2. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (14) der Zündspule (12) im Wesentlichen vollständig von dem isolierenden, elastischen Material (22) umschlossen ist.
    3. Verbindungselement zur Verbindung einer Zündkerze und einer Zündspule mit einem Zündspulengehäuse, wobei das Verbindungselement einen Aufnahmeraum für den Anschlussbolzen der Zündkerze und ein an dem Aufnahmeraum angeordnetes Kontaktelement zur elektrischen Kontaktierung des Anschlussbolzens der Zündkerze mit der Zündspule aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teilbereich des Zündspulengehäuses aus einem isolierenden, elastischen Material gebildet und zumindest der angrenzende Teilbereich der Zündkerze von dem isolierenden, elastischen Material umschlossen ist.
    4. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Anschlussbolzen (18) der Zündkerze (10) von dem isolierenden, elastischen Material (22) umschlossen ist und der Aufnahmeraum (16) für den Anschlussbolzen (18) der Zündkerze (10) in dem isolierenden, elastischen Material (22) vorgeformt ist.
    5. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem isolierenden, elastischen Material (22) ein Aufnahmeraum (24) für den Isolatorbereich (26) der Zündkerze (10) vorgeformt ist, wobei der Aufnahmeraum (16) für den Anschlussbolzen (18) der Zündkerze (10) gegenüber diesem vorzugsweise verjüngt vorgeformt ist.
    6. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der an den Anschlussbolzen (18) anschließende Isolatorbereich (26) der Zündkerze (10) von dem isolierenden, elastischen Material (22) umschlossen ist.
    7. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (20) zur elektrischen Kontaktierung des Anschlussbolzens (18) der Zündkerze (10) mit der Zündspule (12) ein elastisches Kontaktierungsteil aufweist.
    8. Verbindungselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Kontaktierungsteil einen Federkontakt (28) aufweist.
    9. Verbindungselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Kontaktierungsteil aus einem elektrisch leitenden, elastischen Material (30) ausgebildet ist und der Aufnahmeraum (16) für den Anschlussbolzen (18) der Zündkerze (10) in dem elektrisch leitenden, elastischen Material (30) vorgeformt ist.
    10. Verbindungselement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Kontaktierungsteil von dem isolierenden, elastischen Material (22) umschlossen ist.
    11. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das isolierende, elastische Material (22) ein nichtleitendes Silikon ist.
    12. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass elektrisch leitende, elastische Material (30) ein elektrisch leitendes Silikon ist.
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