WO2012022524A1 - Zündvorrichtung für eine brennkraftmaschine - Google Patents

Zündvorrichtung für eine brennkraftmaschine Download PDF

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WO2012022524A1
WO2012022524A1 PCT/EP2011/060476 EP2011060476W WO2012022524A1 WO 2012022524 A1 WO2012022524 A1 WO 2012022524A1 EP 2011060476 W EP2011060476 W EP 2011060476W WO 2012022524 A1 WO2012022524 A1 WO 2012022524A1
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WO
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ignition device
stiffening element
protective jacket
ignition
internal combustion
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Application number
PCT/EP2011/060476
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English (en)
French (fr)
Inventor
Lothar Detels
Neven Severniakov
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P3/00Other installations
    • F02P3/02Other installations having inductive energy storage, e.g. arrangements of induction coils

Definitions

  • the present invention relates to an ignition device for a
  • Ignition devices for internal combustion engines are known from the prior art in different embodiments. In long and angled candle shafts modern internal combustion engines, however, a plugging the igniter on the spark plug is only possible in a difficult way and thus not always guaranteed a secure contact.
  • the ignition device according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that a trouble plugging the high voltage output of the ignition coil is ensured on the spark plug and a reliable ignition contact between them even with long and angled plug wells.
  • Protective jacket a connection region to the ignition coil, a central region and a connection region to a spark plug, wherein the stiffening element stiffening the connection region and the central region.
  • Plug shaft of the engine ensures a secure attachment to the spark plug.
  • the stiffening element is a sleeve.
  • the entire surface of the protective jacket is completely enclosed, whereby its kink-free guidance or deflection in the interior of the sleeve is made possible even at larger angular dimensions.
  • the stiffening element is designed in several parts. This will allow easy installation of the
  • Stiffening element favors, resulting in low cost in the manufacture of the ignition device.
  • the stiffening element comprises a first half-shell and a second half-shell. This allows a time and cost efficient production with a minimum number of components in extremely short cycle times.
  • Stiffening element connected by means of clip connections. This allows easy installation without much effort and the possibility of dismantling and re-use of the parts of the stiffening element when replacing the igniter.
  • Protective jacket a cohesive connection available. This can, for. B. be realized by spraying the stiffening element on the protective jacket. As a result, a complete encapsulation of
  • the protective sheath and the stiffening element are angled at an angle to a central axis. This angle facilitates insertion into an angled plug shaft so that the high voltage output of the igniter can be easily inserted therein and securely connected to the spark plug. Since the protective jacket and the contact spring usually arranged therein are flexible, a simple, time-efficient and cost-effective adaptation of the ignition device to different motors can be achieved by the use of differently angled half shells. This allows a high number of identical parts.
  • the stiffening element is made of a plastic. This will ensure good durability as well
  • stiffening element can be inexpensively manufactured as a mass part with low weight and in large quantities.
  • FIG. 1 is a perspective view of an ignition device according to a first preferred embodiment of the invention, without stiffening
  • Figure 2 is a further illustration of the ignition device of Figure 1 with partially mounted stiffening element
  • FIG. 3 shows a further illustration of the ignition device of FIG. 1 with completely assembled stiffening element
  • Figure 4 is a sectional view of the ignition device in the built-in
  • Figure 5 is a perspective view of the ignition device according to a second preferred embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows a perspective view of an ignition device 1 for an internal combustion engine according to the first embodiment of the invention.
  • the ignition device 1 comprises an ignition coil 2 with a high voltage output 3, which is arranged on the underside of the ignition coil 2.
  • High voltage outlet 3 has a protective jacket 30 made of a flexible material, such. B. preferably made of rubber, on which the
  • High voltage outlet 3 with a high voltage contact 5 arranged therein (see Figure 4) encloses.
  • the protective jacket 30 has a connection region 31 to the ignition coil 2, a
  • FIG. 1 the high-voltage outlet 3 is shown partially assembled with the protective jacket 30 extending along a central axis X-X.
  • connection region 31 and the middle region 32 of the protective jacket 30 are arranged in a first half-shell 41 of a stiffening element 4 for stiffening and angle adaptation to a correspondingly formed plug shaft 7 (see FIG. 4).
  • the half-shell 41 is angled at the transition from the connection region 31 to the central region 32 of the protective jacket 30 by an angle ⁇ of approximately 20 ° to the central axis XX.
  • a not yet mounted second half-shell 42 of the stiffening element 4 is further illustrated for clarity.
  • the half-shells 41, 42 have three clip connections 43 visible in this figure, which are not closer by means of FIG designated mutually arranged nose or tab devices are connected to each other.
  • FIG. 3 shows the ignition device 1 with the mounted first and second half shells 41, 42 which are fixed by means of the latched clip connections 43 together and form a closed sleeve.
  • the half shells are preferably made of a plastic material, such as. PBT
  • the clip connections 43 provide a particularly simple and time-efficient possibility for attaching the half-shells 41, 42 in the manufacture of the ignition device 1.
  • the two can be
  • Half shells 41, 42 are also connected to each other by welding or gluing.
  • FIG. 4 shows the ignition device 1, which is installed in a long and angled plug shaft 7 of an internal combustion engine 8.
  • the protective jacket 30 enclosed by the half-shells 41, 42 of the stiffening element 4 is provided with the protective jacket 30 extending therein
  • the ignition device 1 has the advantage that by the use of the stiffening element 4 and longer and different degrees angled Maisierwege in the plug shaft 7 without bending or buckling of the protective jacket 3 and the high-voltage contact 5 can be realized. Furthermore, the stiffening element 4 provides improved protection of the high voltage outlet 3 against physical and chemical influences, resulting in a permanently safe operation of the ignition device 1 results.
  • the second embodiment has a non-angled in Figure 5 shown stiffening element 6, the material fit, such. B. by spraying, is connected to the protective jacket 30.
  • stiffening element 6 the material fit, such. B. by spraying, is connected to the protective jacket 30.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung für eine Brennkraftmaschine umfassend eine Zündspule mit einem Hochspannungsabgang, einen Schutzmantel aus flexiblem Material, welcher den Hochspannungsabgang umgibt, und ein Versteifungselement, welches den Schutzmantel zumindest teilweise umgibt.

Description

Beschreibung Titel
Zündvorrichtung für eine Brennkraftmaschine Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung für eine
Brennkraftmaschine.
Zündvorrichtungen für Brennkraftmaschinen sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Bei langen und abgewinkelten Kerzenschächten moderner Brennkraftmaschinen ist jedoch ein Aufstecken der Zündvorrichtung auf die Zündkerze nur erschwert möglich und eine sichere Kontaktierung somit nicht immer gewährleistet.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Zündvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass ein problemloses Aufstecken des Hochspannungsabgangs der Zündspule auf die Zündkerze sowie ein betriebssicherer Zündkontakt zwischen diesen auch bei langen und winklig ausgebildeten Kerzenschächten gewährleistet ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Zündvorrichtung eine Zündspule mit einem
Hochspannungsabgang, einen Schutzmantel aus flexiblem Material und ein Versteifungselement aufweist, welches den Schutzmantel zumindest teilweise umgibt. Hierdurch ist es möglich, den Hochspannungsabgang der
Zündvorrichtung knickfrei in den Kerzenschacht des Motors einzuführen und betriebssicher auf die Zündkerze aufzustecken, wodurch ein einwandfreier Zündkontakt kontinuierlich sichergestellt wird.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst der
Schutzmantel einen Anschlussbereich zur Zündspule, einen Mittelbereich und einen Verbindungsbereich zu einer Zündkerze, wobei das Versteifungselement den Anschlussbereich und den Mittelbereich versteift. Dadurch ist eine passgenaue Versteifung des Schutzmantels selbst bei sehr langen und unterschiedlich abgewinkelten Kerzenschächten möglich. Der nicht versteifte Anschlussbereich des Schutzmantels erleichtert das Einführen in den
Kerzenschacht des Motors und gewährleistet ein sicheres Aufstecken auf die Zündkerze.
Weiterhin bevorzugt ist das Versteifungselement eine Hülse. Dadurch wird die gesamte Oberfläche des Schutzmantels vollständig umschlossen, wodurch dessen knickfreie Führung bzw. Umlenkung im Innern der Hülse auch bei größeren Winkelmaßen ermöglicht wird.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Versteifungselement mehrteilig ausgebildet. Dadurch wird eine einfache Montage des
Versteifungselements begünstigt, was zu geringen Kosten bei der Fertigung der Zündvorrichtung führt.
Vorzugsweise umfasst das Versteifungselement eine erste Halbschale und eine zweite Halbschale. Dadurch wird eine zeit- und kosteneffiziente Fertigung mit einer minimalen Bauteileanzahl in äußerst kurzen Taktzeiten ermöglicht.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Teile des
Versteifungselements mittels Clipverbindungen miteinander verbunden. Dies ermöglicht eine leichte Montage ohne großen Kraftaufwand sowie die Möglichkeit einer Demontage und Weiterverwendung der Teile des Versteifungselements beim Austausch der Zündvorrichtung.
Weiterhin bevorzugt ist zwischen dem Versteifungselement und dem
Schutzmantel eine stoffschlüssige Verbindung vorhanden. Diese kann z. B. durch Anspritzen des Versteifungselements auf dem Schutzmantel realisiert werden. Hierdurch wird eine vollständige Kapselung des
Hochspannungsabgangs der Zündvorrichtung erreicht und die Beschädigungen sowie Störungen bzw. Defekte der Zündvorrichtung, wie z. B durch Feuchtigkeit oder Wärmeeinfluss, weitestgehend verhindert.
Vorzugsweise sind der Schutzmantel und das Versteifungselement in einem Winkel zu einer Mittelachse abgewinkelt. Dieser Winkel erleichtert das Einführen in einen abgewinkelten Kerzenschacht, sodass der Hochspannungsabgang der Zündvorrichtung problemlos darin eingeführt und mit der Zündkerze sicher verbunden werden kann. Da der Schutzmantel und die darin üblicherweise angeordnete Kontaktfeder flexibel sind, kann durch die Verwendung von unterschiedlich abgewinkelten Halbschalen zudem eine einfache, zeit- und kosteneffiziente Anpassung der Zündvorrichtung auf verschiedene Motoren erreicht werden. Dies ermöglicht eine hohe Gleichteileanzahl.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Versteifungselement aus einem Kunststoff hergestellt. Dadurch wird eine gute Dauerhaltbarkeit sowie
Feuchtigkeits- und Wärmeresistenz bei gleichbleibender Stabilität des
Versteifungselements gewährleistet. Ferner kann das Versteifungselement kostengünstig als Massenteil mit geringem Gewicht und in großen Stückzahlen hergestellt werden.
Zeichnung
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
Figur 1 eine perspektivische Darstellung einer Zündvorrichtung gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, ohne Versteifung, Figur 2 eine weitere Darstellung der Zündvorrichtung von Figur 1 mit teilweise montiertem Versteifungselement,
Figur 3 eine weitere Darstellung der Zündvorrichtung von Figur 1 mit vollständig montiertem Versteifungselement, Figur 4 eine Schnittdarstellung der Zündvorrichtung im eingebauten
Zustand, und
Figur 5 eine perspektivische Darstellung der Zündvorrichtung gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Ausführungsformen der Erfindung
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Figur 1 bis 4 eine Zündvorrichtung für eine Brennkraftmaschine gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben.
Figur 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Zündvorrichtung 1 für eine Brennkraftmaschine gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Zündvorrichtung 1 umfasst eine Zündspule 2 mit einem Hochspannungsabgang 3, der an der Unterseite der Zündspule 2 angeordnet ist. Der
Hochspannungsabgang 3 weist einen Schutzmantel 30 aus einem flexiblen Material, wie z. B. vorzugsweise aus Gummi, auf, welcher den
Hochspannungsabgang 3 mit einem darin angeordneten Hochspannungskontakt 5 (siehe Figur 4) umschließt. Wie aus Figur 1 weiter ersichtlich, weist der Schutzmantel 30 einen Anschlussbereich 31 zur Zündspule 2, einen
Mittelbereich 32 und einen Verbindungsbereich 33 zu einer Zündkerze 10 (siehe Figur 4, 5) auf. In Figur 1 ist der Hochspannungsabgang 3 in teilmontiertem Zustand mit dem längs einer Mittelachse X-X verlaufenden Schutzmantel 30 dargestellt.
Wie in Figur 2 dargestellt, sind der Anschlussbereich 31 sowie der Mittelbereich 32 des Schutzmantels 30 zur Versteifung und Winkelanpassung an einen entsprechend ausgebildeten Kerzenschacht 7 (siehe Figur 4) in einer ersten Halbschale 41 eines Versteifungselements 4 angeordnet. Die Halbschale 41 ist am Übergang vom Anschlussbereich 31 zum Mittelbereich 32 des Schutzmantels 30 um einen Winkel α von circa 20° zur Mittelachse X-X abgewinkelt. In Figur 2 ist zur Verdeutlichung ferner eine noch nicht montierte zweite Halbschale 42 des Versteifungselements 4 dargestellt. Die Halbschalen 41 ,42 weisen drei in dieser Figur sichtbare Clipverbindungen 43 auf, die mittels in Figur 2 nicht näher bezeichneter wechselseitig angeordneter Nasen- bzw. Laschenvorrichtungen miteinander verbindbar sind.
Figur 3 zeigt die Zündvorrichtung 1 mit den montierten ersten und zweiten Halbschalen 41 , 42, die mittels der eingerasteten Clipverbindungen 43 aneinander fixiert sind und eine geschlossene Hülse bilden. Die Halbschalen sind vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial, wie z. B. PBT
(Polybutylenterephthalat) hergestellt, das eine besonders gute Festigkeit, Steifigkeit und chemische Widerstandsfähigkeit in einem Temperaturbereich von -50°C bis 150°C bereitstellt. Die Clipverbindungen 43 stellen eine besonders einfache und zeiteffiziente Möglichkeit zum Anbringen der Halbschalen 41 , 42 in der Fertigung der Zündvorrichtung 1 bereit. Alternativ können die beiden
Halbschalen 41 , 42 auch durch Verschweißen oder Kleben miteinander verbunden werden.
Figur 4 zeigt die Zündvorrichtung 1 , die in einem langen und abgewinkelten Kerzenschacht 7 einer Brennkraftmaschine 8 eingebaut ist. Wie aus Figur 4 ersichtlich, wird der von den Halbschalen 41 , 42 des Versteifungselements 4 umschlossene Schutzmantel 30 mit dem darin verlaufenden
Hochspannungskontakt 5 knickfrei im Kerzenschacht 7 aufgenommen, so dass ein sicheres Aufstecken sowie eine problemlose Kontaktierung der Zündkerze 10 im Verbindungsbereich 33 sichergestellt ist.
Die erfindungsgemäße Zündvorrichtung 1 weist den Vorteil auf, dass durch den Einsatz des Versteifungselements 4 auch längere und unterschiedlich stark abgewinkelte Kontaktierwege im Kerzenschacht 7 ohne Durchbiegen oder Knicken des Schutzmantels 3 bzw. des Hochspannungskontakts 5 realisiert werden können. Ferner stellt das Versteifungselement 4 einen verbesserten Schutz des Hochspannungsabgangs 3 gegen physikalische und chemische Einflüsse bereit, woraus eine dauerhaft sichere Funktion der Zündvorrichtung 1 resultiert.
Nachfolgend wird mit Bezug auf Figur 5 eine Zündvorrichtung gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung detailliert beschrieben. Gleiche oder funktionell gleiche Bauteile sind hier mit denselben Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet. Im Gegensatz zum zuvor beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel weist das zweite Ausführungsbeispiel ein in Figur 5 nicht abgewinkelt dargestelltes Versteifungselement 6 auf, das stoffschlüssig, wie z. B. durch Aufspritzen, mit dem Schutzmantel 30 verbunden ist. Dadurch ist eine vollständige Kapselung des im Innern befindlichen federförmig ausgebildeten Hochspannungskontakts 5 realisierbar und das dadurch einstückig als Hülse ausgebildete Versteifungselement 6 kann in einem einzigen Fertigungsschritt an der Zündspule 2 befestigt werden.

Claims

Ansprüche
1 . Zündvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, umfassend:
eine Zündspule (2) mit einem Hochspannungsabgang (3)
einen Schutzmantel (30) aus einem flexiblen Material, welcher den
Hochspannungsabgang (3) umgibt, und
ein Versteifungselement (4), welches den Schutzmantel (3) zumindest teilweise umgibt.
2. Zündvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der
Schutzmantel (3) einen Anschlussbereich (31 ) zur Zündspule (2), einen Mittelbereich (32) und einen Verbindungsbereich (33) zu einer Zündkerze (10) umfasst und das Versteifungselement (4) den Anschlussbereich (31 ) und den Mittelbereich (32) versteift.
3. Zündvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungselement (4) eine Hülse ist.
4. Zündvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungselement (4) mehrteilig ausgebildet ist
5. Zündvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das
Versteifungselement (4) eine erste Halbschale (41 ) und eine zweite
Halbschale (42) umfasst.
6. Zündvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile des Versteifungselements (4) mittels Clipverbindungen (43) miteinander verbunden sind.
7. Zündvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass zwischen dem Versteifungselement (4) und dem Schutzmantel (30) eine stoffschlüssige Verbindung vorhanden ist. Zündvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzmantel (30) und das Versteifungselement (4) in einem Winkel (a) zu einer Mittelache (X-X) abgewinkelt sind.
Zündvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungselement (4) aus einem Kunststoff hergestellt ist.
PCT/EP2011/060476 2010-08-17 2011-06-22 Zündvorrichtung für eine brennkraftmaschine WO2012022524A1 (de)

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