EP0888655B1

EP0888655B1 - Sparking plug connector for an internal combustion engine

Info

Publication number: EP0888655B1
Application number: EP97919259A
Authority: EP
Inventors: Florian Virchow
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-03-22
Filing date: 1997-03-08
Publication date: 2000-05-31
Anticipated expiration: 2017-03-08
Also published as: DE19611283C1; DK0888655T3; NO984191D0; NO984191L; AU2379497A; WO1997036354A1; US6068495A; ES2150768T3; PT888655E; ATE193623T1; EP0888655A1

Abstract

PCT No. PCT/DE97/00459 Sec. 371 Date Sep. 18, 1998 Sec. 102(e) Date Sep. 18, 1998 PCT Filed Mar. 8, 1997 PCT Pub. No. WO97/36354 PCT Pub. Date Oct. 2, 1997The invention relates to a spark plug connector for an internal combustion engine, comprising a plug-in contact (28) for the electrode connection of a spark plug; a connector sleeve (3) surrounding the plug-in contact (28); a connection (32) for an ignition cable; a single-piece, rigid, supporting connector sleeve (3) made of an insulating material; and an elastic means (20) attached to the connector sleeve (3) which seals the gap (22) between the connector sleeve and a spark plug well of an engine cylinder, with the spark plug connector being guided in the spark plug well by the elastic means, in which a) the material of the connector sleeve (3) has a high melting point and a high electric strength; b) the gap between the connector sleeve (3) and the ceramic shaft of the spark plug is sealed by an elastic means (17) attached to the connector sleeve, by which means the spark plug connector is guided during plug-in onto the spark plug; c) in the connector sleeve (3) a ceramic inlet (7) is provided which encloses the plug-in contact (28) and the ignition cable connection (32), with the plug-in contact (28) and the ignition cable connection (32) being embedded in the ceramic inlet (7) in such a way that the ceramic part in axial direction protrudes beyond the plug-in contact (28) and the connection (32) for the ignition cable.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Zündkerzenstecker für einen Verbrennungsmotor

mit einem Steckkontakt für den Elektrodenanschluß einer Zündkerze,

mit einer den Steckkontakt umhüllenden Steckerhülse,

mit einem Anschluß für ein Zündkabel,

mit einer einteiligen, steifen und tragenden Steckerhülse aus einem isolierenden Werkstoff und

mit einem an der Steckerhülse befestigten elastischen Mittel, das den Spalt zwischen der Steckerhülse und einem Kerzenschacht eines Motorzylinders abdichtet und durch das der Zündkerzenstecker in dem Kerzenschacht geführt ist,

mit einem an der Steckerhülse befestigten elastischen Mittel, das den Spalt zwischen der Steckerhülse und dem Keramikschaft der Zündkerze abdichtet,

mit einem in der Steckerhülse vorgesehenen Keramikinlet, das den Steckkontakt und den Zündkabelanschluß umschließt, wobei der Steckkontakt und der Zündkabelanschluß derart im Keramikinlet eingebettet sind, daß die Keramik in axialer Richtung über den Steckkontakt und den Anschluß für das Zündkabel übersteht.

The invention relates to a spark plug connector for an internal combustion engine

with a plug contact for the electrode connection of a spark plug,

with a plug sleeve enveloping the plug contact,

with a connection for an ignition cable,

with a one-piece, rigid and load-bearing connector sleeve made of an insulating material and

with an elastic means fastened to the connector sleeve, which seals the gap between the connector sleeve and a plug shaft of an engine cylinder and through which the spark plug connector is guided in the plug shaft,

with an elastic means attached to the plug sleeve, which seals the gap between the plug sleeve and the ceramic shaft of the spark plug,

with a ceramic inlet provided in the plug sleeve, which encloses the plug contact and the ignition cable connection, the plug contact and the ignition cable connection being embedded in the ceramic inlet in such a way that the ceramic projects in the axial direction beyond the plug contact and the connection for the ignition cable.

Als vor vielen Jahren Gas als Brennmedium für industrielle Ottomotoren entdeckt wurde, rüsteten diverse Motorenhersteller ihre Dieselmotoren zu Gasmotoren um. Die Dieseleinspritzdüsen wurden dabei durch Zündkerzen ersetzt. Diese Zündkerzen steckten sehr tief im sogenannten Kerzenschacht und zwar da, wo vorher die Spitze der Einspritzdüse im Zylinderkopf montiert war. Eine Verbindung zur Zündspule schaffte man durch isolierte oder auch nicht isolierte Metallverlangerungen und einem zusätzlich aufgesteckten Zündkabel.When gas was discovered many years ago as a fuel for industrial gasoline engines various engine manufacturers converted their diesel engines to gas engines. The Diesel injectors were replaced by spark plugs. These spark plugs were very deep in the so-called candle shaft, where the tip of the Injector was installed in the cylinder head. A connection to the ignition coil was made one through isolated or non-isolated metal extensions and one additionally attached ignition cable.

Bei den zu dieser Zeit gebräuchlichen Zündspannungen von maximal 15 kV genügte zur Isolierung der vorhandene Luftspalt in den Kerzenschächten.With the ignition voltages in use at that time of a maximum of 15 kV was sufficient to isolate the existing air gap in the candle shafts.

Die zwischenzeitlich erlassene Emissionsverordnung TA-Luft verlangte niedrigere NOx und CO-Werte. Diese niedrigeren Werte konnten nur durch einen magerer betriebenen Motor erreicht werden. Das bedeutete, daß die Motorenkonstrukteure im Brennraum einen Luftüberschuß erzeugen mußten. Um dies zu erreichen, wurde die Gemischbildung optimiert. Dazu gehörte auch die Entwicklung von Vierventil-Zylinderköpfen. Die Vergrößerung der Anzahl von Ventilen hatte zur Folge, daß sich einerseits die Abmessungen der Kerzenschächte im Durchmesser verkleinerten und andererseits der Spannungsbedarf an den Elektroden anstieg, weil das magere Gemisch schwieriger zu zünden war. Man steigerte die Zündspannung auf ca. 40 kV.The TA-Luft emissions regulation, which has now been enacted, required lower NOx and CO values. These lower values could only be operated by a leaner one Engine can be reached. That meant the engine designers in the combustion chamber had to create an excess of air. To achieve this, the Mixture formation optimized. This also included the development of four-valve cylinder heads. The increase in the number of valves meant that on the one hand the dimensions of the candle wells reduced in diameter and on the other hand, the voltage requirement at the electrodes increased because of the lean mixture was more difficult to ignite. The ignition voltage was increased to approx. 40 kV.

Damit ergeben sich äußerst ungünstige Betriebsbedingungen, zu denen hohe Spannungen im engen Kerzenschacht gehören, die über weite Strecken zu leiten sind. Häufige Funkenüberschläge sind noch heute an der Tagesordnung und zwar insbesondere dann, wenn der Elektrodenabstand der Zündkerzen ein bestimmtes Maß erreicht. Diese Überschläge ergeben sich meist zwischen der Kerze bzw. Kerzenverlängerung und dem Kerzenschacht; sie führen zu Zündaussetzern.This results in extremely unfavorable operating conditions, including high ones Tensions in the narrow candle well belong, which must be conducted over long distances. Frequent arcing is still the order of the day today especially when the spark plug gap is a certain amount reached. These rollovers usually result between the candle or Candle extension and the candle shaft; they lead to misfires.

Es wurde zur Verbesserung des Betriebsverhaltens vorgeschlagen, silikonummantelte Kerzenstecker einzusetzen, die mittels einer Spezialzange in den tiefen Kerzenschacht einzuführen waren, bis sie auf der Kerze einrasteten. Diese Montage war außerordentlich schwierig und führte dazu. daß die Zündkabel bei der Demontage zerstört wurden. Weiterhin ergaben sich hohe Wartungskosten.It has been proposed to improve performance, silicone-coated Insert candle plugs into the deep candle shaft using special pliers had to be inserted until they clicked into place on the candle. This montage was extremely difficult and led to it. that the ignition cables when disassembling were destroyed. There were also high maintenance costs.

Aus der DE 29 04 007 C2 ist es bekannt, zur Vermeidung von Störstrahlungen bei einem Kerzenstecker eine hohlzylindrische, isolierende Muffe aus weichem Material mit einem zylindrischen Halter aus einem hitzebeständigen, harten Isolierstoff, wie Bakelit oder Hartgummi, zu kombinieren. Die Spannungsfestigkeit derartiger Materialkombinationen reicht aber nicht aus.From DE 29 04 007 C2 it is known to avoid interference radiation a hollow plug, a hollow cylindrical, insulating sleeve made of soft material with a cylindrical holder made of a heat-resistant, hard insulating material, such as Bakelite or hard rubber to combine. The dielectric strength of such Material combinations are not enough.

Aus der DE 38 35 984 A1 ist ein Zündkerzenstecker bekannt, bei dem ein isolierender elastomerer Schuh mit einer starren Hülle aus einem dünnen, festen und isolierenden Material wie Plastik versehen wird. Diese Kombination dient nur der Verbesserung des Abziehens des Zündkerzensteckers. Die Spannungsfestigkeit wird damit nicht erhöht.From DE 38 35 984 A1 a spark plug connector is known, in which an insulating elastomeric shoe with a rigid shell made of a thin, strong and insulating Material like plastic is provided. This combination only serves to improve the Disconnect the spark plug connector. This does not increase the dielectric strength.

Aus der DE 33 02 878 A1 ist ein Zündkerzenstecker bekannt, der eine einteilige, steife und tragend gestaltete, elastische Isolierhülse aufweist. Die Isolierhülse umschließt einen Isolierkörper aus Duroplast oder Thermoplast, die durch Umspritzen direkt um eine Baueinheit aus Entstörwiderstand, Anschlußteil des Zündkabels und Kontaktteil für die Zündkerze gelegt ist. Die Isolierhülse ist mittels eines Aufsteckadapters mit einem ringförmigen Dichtbund in den Kerzenschacht eines Motorzylinders einführbar, wobei sie gegenüber diesem elastisch abgedichtet ist. Das Aufstecken des Zündkerzensteckers soll damit erleichtert werden.From DE 33 02 878 A1 a spark plug connector is known, which is a one-piece, rigid and has a load-bearing, elastic insulating sleeve. Encloses the insulating sleeve an insulating body made of thermoset or thermoplastic, which is directly encapsulated by injection molding a unit from interference suppression, connecting part of the ignition cable and contact part for the spark plug. The insulating sleeve is attached using a push-on adapter an annular sealing collar can be inserted into the plug shaft of an engine cylinder, whereby it is elastically sealed from this. Attaching the The spark plug connector is intended to be facilitated in this way.

Aus der EP 0 488 216 A2 und der US-PS 5 391 100 ist es bekannt, als Werkstoff für die Steckerhülse ein hartes Kunstharz mit ausgezeichneter Hitzewiderstandsfähigkeit und elektrischer Isolation zu verwenden.It is known from EP 0 488 216 A2 and US Pat. No. 5,391,100 as a material for the connector sleeve is a hard synthetic resin with excellent heat resistance and electrical insulation.

Die DE-PS 839 285 zeigt einen Zündkerzenstecker mit einem keramischen Isolierkörper, der einen Steckkontakt für den Elektrodenanschluß einer Zündkerze und einen Anschluß für ein Zündkabel umschließt.DE-PS 839 285 shows a spark plug connector with a ceramic Insulator that has a plug contact for the electrode connection of a spark plug and encloses a connector for an ignition cable.

Aus der DE-PS 29 48 043 und der JP 4-12 486 A ist die abdichtende, elastische Führung des Zündkerzensteckers im Kerzenschacht eines Motorzylinders bzw. der Steckerhülse auf dem Keramikschaft der Zündkerze bekannt. From DE-PS 29 48 043 and JP 4-12 486 A is the sealing, elastic guide the spark plug connector in the plug shaft of an engine cylinder or the connector sleeve known on the ceramic shaft of the spark plug.

Aus der EP 0 433 870 A1 ist ein Zündkerzenstecker für Automobilmotoren bekannt gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, bei dem der Anschluß für das Zündkabel, eine Entladungsröhre und ein Teil eines Verbindungsteiles zur Zündkerze in einen thermoplastischen Kunststoff eingebettet sind, um den zusätzlich noch ein Schutzrohr aus einem anorganischen Material, wie Keramik oder Glas, gelegt ist. Diese Einbettung, die einen besseren Schutz gegen Corona-Entladungen herbeiführen soll, wird höheren Anforderungen nicht gerecht.From EP 0 433 870 A1, a spark plug connector for automobile engines is known according to the preamble of claim 1 which is the connection for the ignition cable, a discharge tube and part of a Connection part to the spark plug embedded in a thermoplastic are, in addition, a protective tube made of an inorganic material, such as Ceramic or glass. This embedding, which provides better protection against Corona discharges should not meet higher requirements.

Des weiteren wurde vorgeschlagen, keramikummantelte Kerzenverlängerungen einzusetzen. Da es auf dem Markt aber nur Keramikröhrchen gibt, die als Hitzeschild für Thermoelemente gedacht sind, können diese mit ihrer kostengünstigen porösen Bauweise hohen Spannungen keinen ausreichenden Widerstand bieten.Furthermore, it was proposed to use ceramic-coated candle extensions to use. Since there are only ceramic tubes on the market that serve as heat shields are intended for thermocouples, they can be inexpensive with their porous High voltage design does not offer sufficient resistance.

Aufgrund der CE-Zertifizierungsnorm dürfen Gasmotoren bestimmte Störfrequenzgrenzen nicht überschreiten. Die verwendeten Hochspannungskabel stellen jedoch durch das unabgeschirmte Leiten von hohen Strömen riesige Antennen dar.Due to the CE certification standard, gas engines may be certain Do not exceed the interference frequency limits. Set the high-voltage cables used however, due to the unshielded transmission of high currents, they represent huge antennas.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Zündkerzenstecker für einen Verbrennungsmotor zu schaffen, der eine hohe Hitzebeständigkeit, eine höhere Durchschlagsicherheit und eine verlängerte Standzeit aufweist, der Schmutz und Feuchtigkeit vom Kerzenschacht und vom Isolator einer Zündkerze fernhält, der soweit wie möglich Störstrahlungen unterdrückt und der montagefreundlich ist.It is an object of the invention to provide a spark plug connector for an internal combustion engine to create the high heat resistance, higher puncture resistance and has an extended service life, the dirt and moisture from the candle shaft and keeps away from the insulator of a spark plug, which interferes as far as possible suppressed and easy to install.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch die Kombination folgender Merkmale:

a) die Steckerhülse weist im Aufnahmebereich des Keramikinlets mehrere Schultern auf, in deren Bereichen das Keramikinlet und das Hülsenmaterial der Steckerhülse ringsherum formschlüssig aneinander anliegen,

b) der Werkstoff der Steckerhülse weist einen hohen Schmelzpunkt und eine hohe Spannungsfestigkeit auf, die denen des Polytetrafluorethylen (PTFE) entsprechen.

The object is achieved according to the invention by combining the following features:

a) the plug sleeve has a plurality of shoulders in the receiving area of the ceramic inlet, in the areas of which the ceramic inlet and the sleeve material of the plug sleeve bear against one another in a form-fitting manner,

b) the material of the connector sleeve has a high melting point and a high dielectric strength, which correspond to those of polytetrafluoroethylene (PTFE).

Wenn die Steckerhülse im Aufnahmebereich des Keramikinlets mehrere Schultern aufweist, in deren Bereichen das Keramikinlet und das Hülsenmaterial der Steckerhülse ringsherum formschlüssig aneinander anliegen, dann ist eine weitere Ursache für eventuelle Durchschläge ausgeschaltet, weil Spalte zwischen dem Keramikinlet und der Steckerhülse vermieden bzw. unterbrochen sind.If the plug sleeve in the receiving area of the ceramic inlet has several shoulders has in the areas of the ceramic inlet and the sleeve material of the Fit the connector sleeve around each other in a form-fitting manner, then there is another one Cause of possible breakdowns switched off because of a gap between the Ceramic inlet and the connector sleeve are avoided or interrupted.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist dabei vorgesehen, daß das Keramikinlet mit seinen axialen Enden in Berührungsbereichen der Schultern in axialer Richtung formschlüssig mit der das Keramikinlet umschließenden Steckerhülse in Berührung ist. Auch in diesem Fall gilt, daß für Durchschläge verantwortliche Spalte und Kanten vermieden sind.In a further embodiment of the invention it is provided that the ceramic inlet with its axial ends in contact areas of the shoulders in the axial direction is in positive contact with the plug sleeve surrounding the ceramic inlet. In this case, too, the gaps and edges responsible for breakthroughs apply are avoided.

Zu dieser axialen Einspannung kommt in weiterer Ausgestaltung der Erfindung eine radiale Einspannung derart hinzu, daß die Mantelfläche des Keramikinlets über die Mantelflächenlänge hinweg in mittels der Schultern auf Abstand vorgesehenen, ringförmigen Berührungsbereichen radial formschlüssig mit der sie umschließenden Steckerhülse in Berührung ist. So ergeben sich auf Abstand mehrere Berührungsbereiche zwischen dem Keramikinlet und der Steckerhülse, mit deren Hilfe Kriechströme in ganz erheblichem Umfang unterdrückbar sind.In a further embodiment of the invention, this axial clamping occurs radial clamping such that the outer surface of the ceramic inlet over the Lateral surface length in the distance provided by means of the shoulders, annular contact areas radially positively with the enclosing them Plug sleeve is in contact. So there are several at a distance Contact areas between the ceramic inlet and the connector sleeve, with their help Leakage currents can be suppressed to a considerable extent.

Ein Hülsenmaterial, das aus einem Polytetrafluorethylen entsprechenden steifen, isolierenden Werkstoff mit hohem Schmelzpunkt und hoher Spannungsfestigkeit besteht, läßt sich gut bearbeiten und allen gewünschten Formen der Kerzenschächte anpassen. Eine Steckerhülse aus einem solchen Material, die sich durch den Luftspalt zum Kerzenschacht erstreckt, erhöht die Durchschlagsfestigkeit ganz bedeutend, wenn sie gegenüber dem Kerzenschacht einerseits und der Zündkerze andererseits abgedichtet ist. Das Keramikinlet schützt in sich noch einmal den Steckkontakt für die Zündkerze und den Zündkabelanschluß vor Funkenüberschlägen in Längsrichtung und zur Seite. Auch dies verbessert die Durchschlagsfestigkeit. A sleeve material that is made of a rigid polytetrafluoroethylene insulating material with high melting point and high dielectric strength exists, can be easily edited and all desired shapes of the candle shafts to adjust. A connector sleeve made of such a material, which extends through the air gap extends to the candle shaft, the dielectric strength increases significantly if sealed against the plug shaft on the one hand and the spark plug on the other is. The ceramic inlet protects the plug contact for the spark plug and the ignition cable connection in front of arcing in the longitudinal direction and to the side. This also improves the dielectric strength.

Bisher wurde durch die Motorparameter, wie Temperatur, Druck, Gemischbildung im Zylinder und den Elektrodenabstand der Zündkerze die Spannung bestimmt, die die Zündspule zur Verfügung stellen muß, damit sich der Funke den Weg zur Masse bahnt. Sinkt die von der Zündspule gelieferte Zündspannung zu der Elektrode hin infolge von Verlusten in der Verbindung, insbesondere im Bereich von Übergangsstellen, wie am Steckkontakt und am Zündkabelanschluß ab. dann besteht die Gefahr, daß sich Elektrodenbrücken bilden, die einen Zündfunken verhindern. Es erfolgen Fehlzündungen. Die Zündkerzen müssen ausgetauscht werden. Durch die nach der Erfindung erreichte hohe Spannungsfestigkeit und die optimale Abschirmung der Zündspannung gegen Masse kann nun eine hohe Zündspannung von ca. 50-60 kV an der Elektrode zur Verfügung stehen und eine sichere Zündung gewährleisten, da es wegen der guten Abschirmung zu keinen Kriechströmen und Funkenüberschlägen an anderen Punkten kommt. Elektrodenbrücken bleiben aus und die Standzeit der Zündkerze wird so deutlich verlängert. Die Verlängerung der Standzeit bewegt sich in der Größenordnung des 3- bis 5-fachen bekannter Zündverbindungen.So far, the engine parameters such as temperature, pressure, mixture formation in the Cylinder and the electrode gap of the spark plug determine the voltage that the Ignition coil must be available so that the spark makes its way to ground. If the ignition voltage supplied by the ignition coil drops towards the electrode as a result of Losses in the connection, especially in the area of transition points, such as on Plug contact and on the ignition cable connection. then there is a risk that Form electrode bridges that prevent an ignition spark. It is done Misfires. The spark plugs need to be replaced. By after the Invention achieved high dielectric strength and the optimal shielding of the Ignition voltage to ground can now have a high ignition voltage of approx. 50-60 kV of the electrode are available and ensure a safe ignition as it due to the good shielding to no leakage currents and arcing other points comes. Electrode bridges are missing and the service life of the Spark plug is extended significantly. The extension of the service life moves in on the order of 3 to 5 times known ignition connections.

Die Zündverbindung aus dem Zündkabel mit dem integrierten Kerzenstecker bringt außer der Verlängerung der Standzeiten von Zündkerzen noch den zusätzlichen Vorteil, daß Folgeschäden infolge von Zündaussetzern vermieden werden. Gasmotoren haben zur Imissionsreduzierung Katalysatoren. Diese Katalysatoren sind empfindlich gegen Fehlzündungen. Strömt infolge von Fehlzündungen unverbranntes Gas durch einen Katalysator, dann kann dieses ihn vernichten. Werden mittels der Zündverbindung nach der Erfindung Fehlzündungen vermieden, dann wird der Katalysator geschont.Bring the ignition connection out of the ignition cable with the integrated spark plug connector in addition to extending the service life of spark plugs, there is the additional advantage that consequential damage due to misfiring is avoided. Have gas engines to reduce emissions. These catalysts are sensitive to Misfires. Flows unburned gas through one due to misfire Catalyst, then this can destroy it. Are made by means of the ignition connection misfire avoided, then the catalyst is spared.

Von Vorteil ist es, wenn innerhalb des Keramikinlets im Leitungszug zwischen dem Steckkontakt und dem Zündkabelanschluß, wie an sich aus der DE 33 02 878 A1 bekannt, ein Ohmscher Widerstand vorgesehen ist. Der Widerstand unterdrückt elektrische Störungen. Ebenso wichtig ist es aber, daß dieser Ohmsche Widerstand die Funkenbrenndauer sowie die Funkenabklingzeit verringert. Wenn die Fukenbrenndauer und die sich daran anschließende Funkenabklingzeit kurz gehalten werden, dann läßt sich der Materialbtrag an den Zündkerzen verringern. Dies verlängert die Standzeit der Zündkerzen. Der Widerstand sollte in vorteilhafter Weise einen Wert von ca. 5 kOhm aufweisen. It is advantageous if within the ceramic inlet in the cable run between the Plug contact and the ignition cable connection, as known per se from DE 33 02 878 A1 Ohmic resistance is provided. The resistance suppresses electrical interference. It is just as important, however, that this ohmic resistance, the spark duration and the Spark cooldown reduced. When the Fuken burning time and the subsequent one Spark decay time can be kept short, then the material transfer to the spark plugs reduce. This extends the life of the spark plugs. The resistance should be advantageous 5 kOhm.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß alle elektrisch leitenden Bauteile extrem rund gehalten sind. Da Zündfunken immer dazu neigen, an spitzen Stellen zuerst überzuspringen, wird auf diese Weise die Überschlagsneigung verringert.According to a further embodiment of the invention it is provided that all electrically conductive Components are kept extremely round. Since ignition sparks always tend to be at sharp points first skipping, the tendency to roll over is reduced in this way.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Steckerhülse außenseitig mit einem O-Ring versehen ist, der den Luftspalt zwischen der Außenseite der Steckerhülse und der Wand des Kerzenschachtes schließt, wobei sich in Längsrichtung der Steckerhülse zwischen deren Außenmantel und dem O-Ring Lüftungsschlitze erstrecken. Damit wird eine Kondensatbildung im Luftspalt vermieden trotz eines Fernhaltens von Verunreinigungen. Auch Überdrücke lassen sich so ausgleichen, obwohl der Luftspalt abgedichtet ist. Öl. Schmutz und Feuchtigkeit, die zu den hauptsächlich auftretenden Verunreinigungen zählen, sind damit vom Kerzenschacht ferngehalten. Die Abdichtung kann auch mit einem anderen hitzebeständigen Teil erfolgen. Dabei kommt insbesondere ein Silikonmaterial in Betracht.According to a further embodiment of the invention it is provided that the plug sleeve is provided on the outside with an O-ring that the air gap between the outside of the Plug sleeve and the wall of the candlestick closes, extending in the longitudinal direction Extend the connector sleeve between the outer jacket and the O-ring ventilation slots. In order to condensate formation in the air gap is avoided despite keeping away from Impurities. Even overpressures can be compensated in this way, although the air gap is sealed. Oil. Dirt and moisture that are among the main ones Impurities count and are thus kept away from the candle shaft. The seal can also with another heat-resistant part. This is particularly important Silicone material into consideration.

An sich ist es aus der DE 41 01 375 C1 bekannt, mittels eines Rollringes Feuchtigkeit von dem Spalt zwischen einem Steckermantel und dem Zündkabel fernzuhalten.It is known per se from DE 41 01 375 C1 to remove moisture from it by means of a rolling ring Keep the gap between a connector jacket and the ignition cable away.

Es ist auch von Vorteil, wenn im Bereich des Steckerfußes an der Hülseninnenwand wenigstens ein O-Ring vorgesehen ist, dessen Außendurchmesser so bemessen ist, daß mit dem O-Ring eine Abdichtung gegenüber dem Keramikhals einer Zündkerze herbeiführbar ist. Diese an sich aus der EP 0 248 717 bekannte Abdichtung schützt den Keramikhals einer Zündkerze vor Verschmutzungen und vermeidet damit die Entstehung eines größeren Übergangswiderstandes zwischen Steckerkontakt und Zündkerze. Durch die Abdichtung wird auch verbindert, daß Zündströme am Isolator hinabkriechen und zu Fehlzündungen im Motorraum führen. Auch hier kommt als Ersatz für einen O-Ring ein Silikonbauteil, beispielsweise ein Silikon-Schlauch in Betracht.It is also advantageous if at least in the area of the plug base on the inner wall of the sleeve an O-ring is provided, the outer diameter of which is dimensioned such that a Sealing against the ceramic neck of a spark plug can be brought about. This in itself the seal known from EP 0 248 717 protects the ceramic neck of a spark plug Contamination and thus avoids the creation of a larger contact resistance between the plug contact and the spark plug. The seal also connects that Creep down ignition currents at the insulator and lead to misfires in the engine compartment. Here too comes as a replacement for an O-ring, a silicone component, such as a silicone hose Consideration.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß alle Bauteile, wie Hülse, Keramikinlet, Abdichtungen, Steckkontakt, Zündkabel u. dgl., soweit wie es möglich ist, mit einem Silikonmantel versehen sind. Dadurch ergibt sich eine äußerst hohe elektrische Durchschlagsfestigkeit aller Bauteile.According to a further embodiment of the invention, it is provided that all components, such as the sleeve, Ceramic inlet, seals, plug contact, ignition cable and. Like. As far as possible with are provided with a silicone jacket. This results in an extremely high electrical Dielectric strength of all components.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Kerzenstecker für die Zündverbindung eines Verbrennungsmotors zu einer Zündkerze teilweise geschnitten,

Fig. 2 den Kerzenstecker mit einem angeschlossenen Zündkabel,

Fig. 3 einen abgewandelten Steckerfuß des Zündkerzensteckers mit zwei O-Ring-Dichtungen.

The invention is explained in more detail with reference to the drawing. Show it:

1 a plug connector for the ignition connection of an internal combustion engine to a spark plug partially cut,

2 the spark plug connector with a connected ignition cable,

Fig. 3 shows a modified plug base of the spark plug connector with two O-ring seals.

Der Kerzenstecker 1 nach Fig. 1 besteht aus einer tragenden Steckerhülse 3 aus einem Kunststoffmaterial, das einen hohen Schmelzpunkt und eine hohe Spannungsfestigkeit hat. Ein dafür geeignetes Material ist derzeit Polytetrafluorethylen (PTFE). Das Material der Steckerhülse 3 hat eine Dicke von ca. 5mm. Die Steckerhülse 3 ist einteilig ausgebildet und mit einer zentralen Längsbohrung 4 versehen, die sich vom Steckerfuß 5 zum Steckerkopf 6a erstreckt. Die Bohrung 4 ist im Bereich eines Keramikinlets 7 in Richtung auf den Steckerfuß 5 unter Ausbildung von Schultern 6, 8, 9 stufenweise erweitert. Die erste Schulter 6 bildet einen axialen inneren Anschlag für das Keramikinlet 7. Der Durchmesser der Innenwand 3a der Steckerhülse 3 erweitert sich im Bereich des Keramikinlets 7 an den Schultern 8 und 9 stufenweise und zwar derart, daß sich die äußere Mantelfläche 10 des Keramikinlets 7 an den Schultern 8 und 9 über ihren ganzen Umfangsbereich ringsherum formschlüssig und dichtend längs ringförmiger Berührungsflächen 11 und 12 an das Material der Steckerhülse 3 anlegt. Die Schultern 8 und 9 führen damit in Abständen immer wieder einen sicheren Formschluß und damit eine Verbesserung der Durchschlagsfestigkeit herbei.1 consists of a supporting plug sleeve 3 from a Plastic material that has a high melting point and high dielectric strength Has. A suitable material is currently polytetrafluoroethylene (PTFE). The material the connector sleeve 3 has a thickness of about 5mm. The connector sleeve 3 is in one piece formed and provided with a central longitudinal bore 4, which extends from the plug base 5 extends to the plug head 6a. The bore 4 is in the area of a ceramic inlet 7 in Direction on the plug base 5 with the formation of shoulders 6, 8, 9 gradually expanded. The first shoulder 6 forms an axial inner stop for the ceramic inlet 7. The diameter of the inner wall 3a of the connector sleeve 3 widens in the area of Ceramic inlets 7 on the shoulders 8 and 9 gradually, in such a way that the outer lateral surface 10 of the ceramic inlet 7 on the shoulders 8 and 9 over their whole Circumferential area all around form-fitting and sealing longitudinally Contact surfaces 11 and 12 contact the material of the connector sleeve 3. Shoulders 8 and 9 thus always lead to a secure positive connection at intervals an improvement in the dielectric strength.

Bei eingesetztem Keramikinlet 7 wird dieses Keramikinlet 7 steckerfußseitig gesichert mittels einer eingezogenen Schulterstufe 14, in deren Innenwand 15 die Bohrung 4 einen kleineren Durchmesser hat gegenüber dem davorliegenden Wandbereich 16. Damit ist das Keramikinlet 7 zwischen den Schultern 6 und 14 auch in Längsrichtung 25 formschlüssig fest in die Steckerhülse 3 eingesetzt. Im Bereich des Steckerfußes 5 befindet sich an der Innenwand 15 ein O-Ring 17, dessen Außendurchmesser so bemessen ist, daß mit ihm eine Abdichtung gegenüber dem Keramikhals einer nicht dargestellten Zündkerze herbeiführbar ist. Der Steckerkontakt 28 ist damit gegen Verunreinigungen geschützt, die eine Erhöhung des Übergangswiderstandes an dieser Stelle herbeiführen können. Der O-Ring 17 stellt außerdem eine elastische Führung der Steckerhülse 3 an der Zündkerze dar. Dies ist wichtig, da der Motor während des Betriebes vibriert und ungedämpfte Vibrationen dem Steckerkontakt 28 schaden. Mittels des O-Ringes 17 werden freie Vibrationen zwischen der Steckerhülse 3 und der Zündkerze unterdrückt.When the ceramic inlet 7 is inserted, this ceramic inlet 7 is secured on the plug base side by means of a retracted shoulder step 14, in the inner wall 15, the bore 4 a has a smaller diameter than the wall area 16 in front of it the ceramic inlet 7 between the shoulders 6 and 14 also in the longitudinal direction 25 positively inserted into the connector sleeve 3. In the area of the plug base 5 there is an O-ring 17 on the inner wall 15, the outer diameter of which is so is dimensioned that with it a seal against the ceramic neck one is not spark plug shown can be brought about. The plug contact 28 is thus against Protected against contamination, which increases the contact resistance at this Can bring about. The O-ring 17 also provides an elastic guide Connector sleeve 3 on the spark plug. This is important because the engine during Operation vibrates and undamped vibrations damage the plug contact 28. Means the O-ring 17 free vibrations between the connector sleeve 3 and Spark plug suppressed.

Fig. 3 zeigt einen abgewandelten Zündsteckerfuß 5. Dieser Steckerfuß 5 ist länger als der nach Fig. 1, soweit dies die Zündkerze zuläßt. Zur besseren Unterdrückung freier Vibrationsbewegungen zwischen dem Zündkerzenstecker und der Zündkerze sind in diesem Fall auf Abstand voneinander zwei O-Ringe 17 vorgesehen.Fig. 3 shows a modified igniter foot 5. This foot 5 is longer than that 1 as far as the spark plug allows. Free for better suppression Vibration movements between the spark plug connector and the spark plug are in In this case, two O-rings 17 are provided at a distance from one another.

In einem mittleren Bereich 18 ist die Steckerhülse 3 mit einer Ringnut 19 versehen, in die ein weiterer O-Ring 20 eingesetzt ist. Dieser O-Ring 20 sorgt dafür, daß der Luftspalt 22 zwischen der Außenwand 23 der Steckerhülse 3 und dem Kerzenschacht 24 abgeschlossen ist zum Abweisen von Verunreinigungen, wie Öl, Staub und dergleichen. In Längsrichtung 25 der Steckerhülse 3 sind im Bereich des O-Ringes 20 Längsnuten 26 vorgesehen, die der Belüftung und zum Druckausgleich dienen. In der Nähe des Steckerkopfes 6a befindet sich ein Zugring 27, der ein besseres Ergreifen der Steckerhülse 3 ermöglicht. Der Zugring 27 bietet sich dem Monteur zum Angreifen an und vermeidet somit ein Ziehen an dem Zündkabel 33 und ein Abreißen des Zündkabels 33. In a central region 18, the connector sleeve 3 is provided with an annular groove 19 into which another O-ring 20 is used. This O-ring 20 ensures that the air gap 22nd between the outer wall 23 of the plug sleeve 3 and the plug shaft 24 is completed to repel contaminants such as oil, dust and the like. In the longitudinal direction 25 of the connector sleeve 3 there are 20 longitudinal grooves 26 in the region of the O-ring provided for ventilation and pressure equalization. In the vicinity of the Plug head 6a is a pull ring 27, which is a better grasp of the Connector sleeve 3 allows. The pull ring 27 offers itself to the fitter to grip and thus avoids pulling on the ignition cable 33 and tearing off the ignition cable 33.

Während die Steckerhülse 3 aus PTFE gebildet ist, welches eine hohe Durchschlagsfestigkeit hat, sich gut reinigen und bearbeiten läßt, besteht das Keramikinlet 7 aus einer Keramikhülse, deren Material selbst auch eine hohe Durchschlagsfestigkeit hat. In das Keramikinlet 7 ist der Steckerkontakt 28 eingesetzt Der Steckerkontakt 28 und der Zündkabelanschluß 32 sind in das Keramikinlet 7 eingezogen; die Keramik steht also in Richtung auf den Steckerfuß 5 über den Steckerkontakt 28 und in Richtung auf den Steckerkopf 6a über den Zündkabelanschluß 32 über. Der Steckerkontakt 28 geht über in einen leitenden Stift 29, der mit einem Ohmschen Widerstand von etwa 5 kOhm verbunden ist. Der Widerstand 30 dient der Störspannungsverminderung und der Verkürzung der Funkenbrenndauer sowie der Funkenabklingzeit. Der Widerstand 30 ist wiederum mit einem Verbindungsstift 31 versehen, der in einem Anschlußstück 32 ausläuft, auf dem das Zündkabel 33, beispielsweise durch Aufpressen, befestigt wird. Auf diese Weise bilden das Zündkabel 33 und der Zündkerzenstecker eine Montageeinheit.While the connector sleeve 3 is made of PTFE, which is high Has dielectric strength, is easy to clean and edit, that is Ceramic inlet 7 made of a ceramic sleeve, the material itself is also high Dielectric strength. The plug contact 28 is inserted into the ceramic inlet 7 The plug contact 28 and the ignition cable connection 32 are in the ceramic inlet 7 moved in; the ceramic is in the direction of the plug base 5 over the Plug contact 28 and towards the plug head 6a via the ignition cable connection 32 over. The plug contact 28 merges into a conductive pin 29 with a Ohmic resistance of about 5 kOhm is connected. The resistor 30 is used Interference voltage reduction and the shortening of the spark burning time as well as the Spark cooldown. The resistor 30 is in turn connected to a connecting pin 31 provided, which runs out in a connector 32 on which the ignition cable 33, for example, by pressing. In this way, form the ignition cable 33 and the spark plug connector an assembly unit.

Wichtig sind die Materialkombination aus innen Keramik und außen PTFE, die durchschlagsfeste Verbindung zwischen beiden Materialen und die abdichtenden O-Ringe. Damit wird eine hohe Durchschlagfestigkeit gewährleistet. Eine Verbesserung wird zusätzlich in der Weise erreicht, daß alle metallischen Teile abgerundet sind, um Spannungsspitzen zu vermeiden.The material combination of ceramic inside and PTFE outside is important puncture-proof connection between the two materials and the sealing O-rings. This ensures high dielectric strength. An improvement is also achieved in such a way that all metallic parts are rounded to Avoid voltage peaks.

Eine weitere Erhöhung der Durchschlagsfestigkeit läßt sich dadurch herbeiführen, daß sowohl der Außenmantel 10 des Keramikinlets 7, der Außenmantel 22 der Steckerhülse 3 und das Zündkabel 33 mit einem Silikonmantel 34 versehen sind, wie in Fig. 1 angedeutet ist.A further increase in the dielectric strength can be brought about by the fact that both the outer jacket 10 of the ceramic inlet 7, the outer jacket 22 of the connector sleeve 3 and the ignition cable 33 are provided with a silicone jacket 34, as in FIG. 1 is indicated.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Zündverbindung, bestehend aus dem Kerzenstecker 1, einer aufgesteckten Steckerkappe 34 und dem Zündkabel 33. Man erkennt den Zugring 27, mit dem der Zündkerzenstecker 1 aus einem Kerzenschacht herausziehbar ist, und den O-Ring 20, der die Abdichtung des Kerzenschachtes 24 herbeiführt. 2 shows a plan view of the ignition connection, consisting of the plug connector 1, an attached plug cap 34 and the ignition cable 33. The pull ring can be seen 27, with which the spark plug connector 1 can be pulled out of a plug shaft, and the O-ring 20, which seals the candle shaft 24.

Die Zündverbindung ist vorzugsweise für einen Betrieb mit 50-60 kV vorgesehen und zeichnet sich durch eine deutlich verbesserte Durchschlagsfestigkeit und eine deutlich verlängerte Standzeit aus.The ignition connection is preferably intended for operation with 50-60 kV and is characterized by a significantly improved dielectric strength and a clearly extended service life.

Fig. 3 zeigt im Schnitt eine Verlängerung des Steckerfußes 5 der Steckerhülse 3. Auf Abstand sind bei dieser Ausführungsform zwei O-Ringe 17 vorgesehen. Der zweite O-Ring 17 verbessert die Vibrationssicherheit in den Fällen, in denen die Zündkerze einen genügend langen Keramikhals aufweist.Fig. 3 shows in section an extension of the plug base 5 of the connector sleeve 3. On In this embodiment, two O-rings 17 are provided at a distance. The second o-ring 17 improves vibration safety in cases where the spark plug is one has a sufficiently long ceramic neck.

Claims

Spark plug connector for an internal combustion engine

with a contact plug (28) for the electrode connection of a spark plug,

with a female connector (3) enveloping the contact plug (28),

with a connection (32) for an ignition cable,

with a one-part, rigid and supporting female connector (3) of an insulating material and

with an elastic agent (20) fastened to the female connector (3) which seals the gap (22) between the female connector and a plug shaft of an engine cylinder and through which the spark plug connector is passed into the plug shaft,

with an elastic agent (17) fastened to the female connector which seals the gap between the female connector (3) and the ceramic shaft of the spark plug,

with a ceramic inlet (7) provided in the female connector (3) which encloses the contact plug (28) and the ignition cable connection (32), whereby the contact plug (28) and the ignition cable connection (32) are embedded in the ceramic inlet (7) in such a way that the ceramic protrudes in an axial direction over the contact plug (28) and the connection (32) for the ignition cable,

wherein there exists the combination of the following features

a. the female connector (3) has a number of shoulders (6,8,9,14) in the acceptance area for the ceramic inlet (7), in the areas (11,12) of which the ceramic inlet (7) and the sleeve material of the female connector (3) have a positive interlock around the periphery of the connector.

b. the material of the female connector (3) has a high melting point and a high electric strength, corresponding to those of polytetrafluoroethylene (PTFE).
Spark plug connector in accordance with claim 1, wherein the ceramic inlet (7) with its axial ends make positive contact with the female connector (3) surrounding the ceramic inlet (7) in contact areas of the shoulders (6,14) in an axial direction.
Spark plug connector in accordance with claim 1 and 2, wherein the surface area (10) of the ceramic inlet (7) makes radial positive contact in spaced annular contact areas (11,12) with the female connector (3) surrounding this over the length of the surface area.
Spark plug connector in accordance with one or more of the claims 1 to 3, wherein all electrically conductive components are kept extremely rounded.
Spark plug connector in accordance with one or more of the claims 1 to 4, wherein the female connector (3) is provided with an o-ring (20) on the outside which closes the air gap (22) between the outside of the female connector (3) and the wall (24) of the plug shaft (21), whereby vent slots (26) are provided in the longitudinal direction of the female connector (3) between its outer jacket and the o-ring (20).
Spark plug connector in accordance with one or more of the claims 1 to 5, wherein all components such as female connector (3), ceramic inlet (7), seals (20,17), plug contact (28), ignition cable (33), etc. are provided with a silicone jacket (34) wherever possible.