Zündverteiler für Zündanlagen von Brennkraftmaschinen

Abstract

 Zur Verbesserung der Verbindung zwischen Verbindungskabeln (38) und einer Kappe (11) eines Zündverteilers sowie zur Herstellung solcher Verbindungsmittel werden die Verteilerelektroden (29) und die Mittelelektrode (31) in die Kappe (11) einsteckbar ausgeführt und dort durch Fixierelemente (53,72;59) lösbar fixiert.
Zur Begrenzung der benötigten Zündenergie ist die Verbindung zwischen Mittelelektrode (31) und einer Läuferelektrode (17) elektrisch leitend ausgeführt. Die Mittelelektrode (31) ist dabei so ausgebildet, daß deren Kontaktteil (49) zur Läuferelektrode (17) nach der Lösung der Mittelelektrode (31) von der Kappe (11) austauschbar ist.

Beschreibung

Stand der Technik

[0001] Die Erfindung geht aus von einem Zündverteiler für Zündanlagen von Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Patentanspruchs 1. Bei solchen bekannten Zündverteilern sind die Elektroden, die Mittelelektrode und die Verteilerelektroden im Stecker der Zündleitungen integriert. Die Stecker verrasten bei dem Einstecken in der Verteilerkappe. Dadurch kann die Verteilerkappe ohne Einlegeteile gefertigt werden.

[0002] Nachteilig ist jedoch, daß der Zündimpuls, der von der Mittelelektrode zur Läuferelektrode und von dort zu den Verteilerelektroden geleitet wird, je eine Funkenstrecke am Eingang und am Ausgang der Läuferelektrode zu überwinden hat. Im Bereich jeder Funkenstrecke tritt eine hohe thermische Belastung des der Funkenstrecke benachbarten Materials auf und es erfolgt ein Zündenergieverlust, der durch eine größere Dimensionierung der Zündanlage ausgeglichen werden muß.

[0003] Des weiteren sind Zündverteiler bekannt, bei denen zwischen der Mittelelektrode und der Läuferelektrode eine geschlossene elektrische Verbindung besteht. Bei diesen Zündverteilern ergibt sich der Nachteil, daß eine Elektrode in die Verteilerkappe eingepreßt werden muß. Diese dient zum einen zur Kontaktierung eines Mitteldomsteckers, über den die Zündenergie zugeführt wird und zum anderen zur Lagerung eines Kontaktteils, das die Zündenergie auf die Läuferelektrode überträgt. Dieses Kontaktteil ist zumeist als Kohlestift ausgeführt und verschleißanfällig. Ein Austausch der Kohle ist jedoch wegen deren unlösbarer Einbindung in die in der Verteilerkappe eingepreßte Elektrode nicht mehr möglich, was die Funktionsdauer der Zündverteilerkappe in unerwünschter Weise begrenzt.

Vorteile der Erfindung

[0004] Der erfindungsgemäße Zündverteiler mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die zuvor erwähnten Unzulänglichkeiten in zufriedenstellendem Maß vermieden werden. Dazu weist der Zündverteiler nur noch eine Funkenstrecke zwischen Läuferelektrode und den Außenelektroden auf, so daß infolge der geschlossenen elektrischen Verbindung zwischen der Mittelelektrode und der Läuferelektrode ein geringerer Zündenergieverlust erfolgt und mehr Zündenergie zur Verfügung steht.

[0005] Des weiteren ist die Mittelelektrode Teil des Mitteldomsteckers, der unverlierbar in die Verteilerkappe einsteckbar und verrastbar ist. Dadurch kann die Verteilerkappe kostengünstig ohne Einlegteile gefertigt werden.

[0006] Da die Verbindung zwischen Mittelelektrode bzw. Mitteldomstecker und der Verteilerkappe lösbar ist, kann das Kontaktteil nach Verschleiß demontiert und ausgetauscht werden, wodurch die Funktionsdauer der Zündverteilerkappe verlängerbar ist.

[0007] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Nach den Ansprüchen 2 und 3 enthält die Mittelelektrode eine einfach herstellbare Sackbohrung als Führungselement für das Federelement und das Kontaktteil, wobei das Kontaktteil durch die Fase der Sackbohrung im Bereich ihrer Austrittsöffnung bei der Montage der Verteilerkappe auf das Verteilergehäuse seitlich ausweichen kann. Entsprechend den Ansprüchen 4 und 5 ist auf einfache Weise ein Entstörwiderstand mit der Elektrode kontaktiert und diese Teile sowie die Verbindung des Entstörwiderstandes mit einem Verbindungskabel durch eine gemeinsame Kunststoffummantelung zusammengehalten und geschützt. Mit den Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 6 und 7 ist die Mittelelektrode durch einfach lösbare Rastverbindungen aus der Verteilerkappe herausnehmbar und Verschleißteile der Mittelelektrode austauschbar, wodurch die Einsatzzeit der Zündverteilerkappe verlängerbar ist. Nach dem Anspruch 8 ist das Führungselement für die Mittelelektrode durch eine Bohrung in der Kunststoffummantelung selbst verkörpert und dadurch die Führung für die Mittelelektrode vereinfacht. Durch die Ausbildung eines Federarmes mit einer Außenschulter an der Kunststoffummantelung ist eine lösbare Rastverbindung zwischen der die Mittelelektrode tragenden Kunststoffummantelung und der Verteilerkappe gegeben.

Zeichnung

[0008] Vier Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

[0009] Es zeigt Figur 1 im Längsschnitt ausschnittsweise einen Zündverteiler und die Figuren 2 - 4 Ausführungsformen von Mittelelektroden, die über Rastelemente aus der Verteilerkappe lösbar sind.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

[0010] In der Zeichnung ist in Figur 1 von einem Zündverteiler eine Kappe 11 dargestellt, die von einer Schutzhaube 12 umhüllt ist. Innerhalb der Kappe 11 befindet sich ein Verteilerläufer 13, der auf dem Ende einer Antriebswelle 14 sitzt und mit diesem drehfest verbunden ist.

[0011] Der Verteilerläufer 13 weist einen Läuferfinger 16 auf, in dem eine Läuferelektrode 17 eingesetzt oder eingebettet ist. Die Läuferelektrode 17 erstreckt sich dabei in radialer Richtung entlang dem Läuferfinger 16 und weist ein erstes freies Ende 18 und ein zweites freies Ende 19 auf. Das erste freie Ende 18 ist in axialer Flucht zur Antriebswelle 14 an einer der Antriebswelle abgewandten Stirnseite 21 des Verteilerläufers 13 angebracht, während das zweite freie Ende 19 einen Verteilkreis bildet und die Verteilerfunktion hat.

[0012] Die sich in fester Zuordnung zum Verteilerläufer 13 befindliche Kappe 11 weist an ihrer Stirnseite Stutzen 22, auch Dome genannt, auf, die parallel zur Achse der Antriebswelle abstehen. Die Stutzen 22 weisen an ihren Innenseiten je eine Stufenbohrung 23 auf, deren Durchmesser zum Verteilerläufer 13 hin abnimmt und in einen Durchbruch 24 übergeht, der eine Deckfläche 26 der Kappe 11 durchdringt. Die äußeren Mantelflächen 27 der Stutzen 22 sind leicht konisch, sich zu einer Öffnung 28 der Stutzen 22 hin im Durchmesser verringernd, ausgebildet. Auch die Abschnitte der Stufenbohrungen 23 können leicht konisch ausgeführt sein. Die Stutzen 22 dienen der Aufnahme von mehreren Verteilerelektroden 29 und einer Mittelelektrode 31. Die Verteilerelektroden 29 sind auf einem Kreis mit dem Umfang des Verteilkreises bzw. koaxial zur Antriebswelle 14 und zur Längsachse der Kappe 11 angeordnet. Die Verteilerelektroden 29 bestehen je aus einem Stift 32, der eine Nut 33 und daran anschließend einen radialen Vorsprung 34 aufweist, die als Formschlußelemente dienen. Der Stift 32 bildet mit seinem innen liegenden Ende die eigentliche Elektrode, auf die Funkenüberschlag vom freien Ende 19 der Läuferelektrode 17 erfolgt. Das andere Ende des Stiftes 32 weist eine Sackbohrung 35 auf, in die ein elektrischer Widerstand, der als ein Entstörwiderstand 36 ausgebildet ist, stirnseitig eingefügt und elektrisch mit dem Stift 32 verbunden ist. Die andere Stirnseite des Entstörwiderstandes 36 ist elektrisch mit einem Anschlußelement 37 verbunden, an das ein Verbindungskabel 38 angeschlossen ist.

[0013] Zur mechanischen Sicherung der elektrischen Verbindung zwischen Stift 32, Widerstand 36 und Anschlußelement 37 sind diese Elemente mit formstabilem Kunststoff, eine Kunststoffummantelung 39 bildend, umspritzt. Diesen wiederum umschließt über einen Teilbereich eine Tülle 41 aus elastischem Isolierstoff, die mit in ihrer Mantelfläche 42 an die Form der Stufenbohrungen 23 angepaßt ist und somit einen dichten Formschluß mit der Kappe 11 herstellt.

[0014] Die Verbindung des Verbindungskabels 38 mit dem Anschlußelement 37 kann lösbar sein oder auch unlösbar, wie bei diesen Ausführungsbeispielen. In diesem Fall umschließt ein Teil der Tülle 41 das Verbindungskabel 38 und das Ende einer Isolierung 43 des Verbindungskabels 38, das rechtwinklig zu der dem Stift 32 und dem Widerstand 36 bzw. jeder Verteilerelektrode 29 verläuft.

[0015] Im ersten Ausführungsbeispiel ist eine der auf dem Verteilerkreis liegenden Verteilerelektrode 29 gezeigt. Sie bildet einen Luftspalt 40 zum zweiten freien Ende 19 der Läuferelektrode 17 und sie ist an einem diesem zugeordneten Ende 44 auf der Oberfläche gerändelt oder geriffelt, was zur Verbesserung des Funkenüberschlags dient.

[0016] Die Mittelelektrode 31 unterscheidet sich im Aufbau und Anschluß von der Verteilerelektrode 29 nur dadurch, daß der Stift 32 eine axiale Sackbohrung 46 aufweist, die zur Läuferelektrode 17 hin geöffnet ist und in der ein mit einem Federelement 48 in Verbindung stehendes Kontaktteil 49 axial beweglich eingefügt ist. Die Sackbohrung 46 wird axial durch einen Boden 51 abgeschlossen, der rückseitig zugleich auch den Abschluß der Sackbohrung 35 bildet. Der Boden 51 bildet eine elektrisch leitende Verbindung einerseits zum Entstörwiderstand 36 und andererseits zu dem in Form einer Druckfeder anliegenden Federelement 48.

[0017] Das Federelement 48 drückt in vorgespanntem Zustand auf eine Stirnseite des stiftförmigen, aus kohlehaltigem Material hergestellten Kontaktteils 49, das sich seinerseits stirnseitig auf dem ersten freien Ende 18 der Läuferelektrode 17 abstützt, wobei die Verbindung zwischen dem zweiten freien Ende 19, dem Kontaktteil 49 und dem Federelement 48 elektrisch leitend ist. Damit gelangen die Zündimpulse vom Verbindungskabel 38 über die Mittelelektrode 31 in einer geschlossenen elektrischen Verbindung auf die Läuferelektrode 17.

[0018] Das zweite freie Ende 19 der Läuferelektrode 17 ist bei dem ersten Ausführungsbeispiel ein Metallteil. Alternativ kann jedoch das zweite freie Ende 19 ein Teil aus kohlehaltigem Material und das Kontaktteil 49 ein Metallteil sein.

[0019] Figur 2 zeigt in einem zweiten Ausführungsbeispiel abschnittsweise die Mittelelektrode 31 mit der Sackbohrung 46, in der das Federelement 48 und das Kontaktteil 49 axialbeweglich eingesetzt sind. Die Sackbohrung 46 weist im Bereich einer Austrittsöffnung 52 eine trichterförmige Fase 50 auf. Bei der Montage der Kappe 11 auf das zugehörige Verteilergehäuse steht das Kontaktteil 49 infolge der Federelementbeaufschlagung weit aus der Sackbohrung 46 heraus, was bei einer seitlichen Zuführbewegung der Kappe 11 zu einem Anstoßen des Kontaktteils 49 an benachbarte Teile führen kann. Diese radiale Belastung kann zu einem Bruch des Kontaktteils 49 führen, wenn es aus kohlehaltigem Material gefertigt ist. Infolge der Fase 50 an der Austrittsöffnung 52 kann das Kontaktteil 49 seitlich ausweichen, wodurch die Gefahr eines Bruchs des Kontaktteils 49 vermindert ist.

[0020] Wie auch schon beim ersten Ausführungsbeispiel nach Figur 1, so weist auch beim zweiten Ausführungsbeispiel nach Figur 2 die Kunststoffummantelung 39 ein oder mehrere, quer zur Achse der Mittelelektrode 31 elastisch auslenkbare Rastarme 53 auf, die bei montierter Kappe 11 durch den Durchbruch 24 jeweils hindurchragen und mit einer eine Rastfläche 54 zur Innenwand 56 der Kappe 11 bildenden Nase 57 beim Einführen der Elektroden 29, 31 an der Innenwand 56 einschnappen und somit die Elektroden 29, 31 in eingeschobener Stellung fixieren. Die Enden 44 der Verteilerelektroden 29 (Figur 1) sowie die Enden der Kontakteile 49 (Figuren 1,2) ragen axial jeweils über die Kunststoffummantelung 39 hinaus und sind dadurch freigestellt.

[0021] Die Rastarme 53 sind beim dritten Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ersetzt durch Federarme 59, die aus einer Mantelfläche 61 des Stiftes 32 durch Ausstanzen freigeschnitten sind und die, ausgehend von der Austrittsöffnung 52, von der Mantelfläche 61 abgespreizt sind und funktionsgleich zu den Rastarmen 53 an der Innenwand 56 der Kappe 11 abstützbar sind. Dadurch kann die Kunststoffummantelung 39 kürzer ausgeführt und einfacher ausgestaltet werden.

[0022] Beim vierten Ausführungsbeispiel nach Figur 4 entfällt hinsichtlich der ersten drei Ausführungsbeispiele der Stift 32. Eine Kunststoffummantelung 69 umfaßt einen Entstörwiderstand 66 und einen Teil der durch das Federelement 48 und das Kontaktteil 49 gebildeten Mittelelektrode 31. Das Federelement 48 stützt sich an einer Stirnseite des Entstörwiderstandes 66 ab. Das Federelement 48 und ein Abschnitt des Kontaktteils 49 sind in einer, das Führungselement für die Mittelelektrode 31 bildenden Bohrung 62 in der Kunststoffummantelung 69 axialverschieblich gelagert. Kontaktteil 49, Federelement 48 und Entstörwiderstand 66 sind dabei elektrisch leitend verbunden.

[0023] Die Kunststoffummantelung 69 weist mindestens einen, aus ihrer Mantelfläche 71 quer zur Achse der Mittelelektrode 31 elastisch auslenkbaren Federarm 72 mit einer Außenschulter 73 auf, die an einer Innenwand 74 der Kappe 11 abstützbar und in die Mantelfläche 71 rückführbar ist.

[0024] Allen vier Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, daß die Rastarme 53 bzw. die Federarme 59; 72 radial einschwenkbar und damit die Demontierbarkeit der Elektroden 29, 31 aus der Kappe 11 gewährleistet ist. Somit ist bei der Mittelelektrode 31 das Federelement 48 und das verschleißbehaftete Kontaktteil 49 austauschbar, wodurch die Funktionsdauer der Kappe 11 und des Zündverteilers verlängerbar ist.

Ansprüche

1. Zündverteiler für Zündanlagen von Brennkraftmaschinen mit einer Antriebswelle (14) die mit einem, eine radial verlaufende Läuferelektrode (17) aufweisenden Verteilerläufer (13) verbunden ist, mit einer Kappe (11) aus Isolierstoff, die mit einer Mittelelektrode (31) versehen ist, über welche ein Verbindungskabel (38) Zündenergie der Läuferelektrode (17) zuführt und mit mehreren Verteilerelektroden (29), an denen die Läuferelektrode (17) mit Abstand vorbeiführbar ist und dabei die Zündenergie durch Funkenüberschlag an die Verteilerelektroden (29) weiterleitet, die über ein Verbindungskabel (38) jeweils mit einer Zündkerze verbindbar sind und die durch einen Durchbruch (24) in der Kappe (11) hindurchsteckbar ausgeführt sind und in dieser Stellung mittels Fixierelements (53) austauschbar mit der Kappe (11) verbunden sind, wobei die Mittelelektrode (31) ebenfalls durch einen Durchbruch (24) in der Kappe (11) hindurchsteckbar ausgeführt ist und in dieser Stellung mittels eines Fixierelements (53, 59) austauschbar mit der Kappe (11) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelelektrode (31) zur Herstellung eines elektrischen Kontakts zum Verteilerläufer (13) ein Kontaktteil (49) aufweist, das in einem Führungselement (46, 39, 62) axial verschieblich gelagert ist und unter Wirkung eines Federelements (48) auf der Läuferelektrode (17) im Verteilerläufer (13) aufliegt und das Kontaktteil (49) und/oder das Federelement (48) austauschbar ist.

2. Zündverteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelelektrode (31) eine axiale Sackbohrung (46) als Führungselement enthält, in die das Kontaktteil (49) und das Federelement (48) einsetzbar sind (Fig. 2).

3. Zündverteiler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sackbohrung (46) im Bereich ihrer Austrittsöffnung (52) eine Fase (50) aufweist.

4. Zündverteiler nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (29, 31) eine axiale Sackbohrung (35) aufweisen, in der ein Entstörwiderstand (36) mit der Elektrode (29, 31) kontaktiert ist, wobei jeweils wenigstens ein Teil der Elektrode (29, 31) und der Entstörwiderstand (36) sowie die Verbindung mit dem Verbindungskabel (38) eine gemeinsame Kunststoffummantelung (39) aufweisen.

5. Zündverteiler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (29, 31) wenigstens einen radialen Vorsprung (34) oder wenigstens eine Nut (33) am Umfang aufweisen, die von der Kunststoffummantelung (39) formschlüssig umfaßt sind.

6. Zündverteiler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß von der Kunststoffummantelung (39) der Mittelelektrode (31) axial wenigstens ein durch den Durchbruch (24) ragender, quer zur Achse der Mittelelektrode (31) elastisch auslenkbarer Rastarm (53) absteht, der mit einer Rastfläche (54) zur Anlage an eine Innenwand (56) der Kappe (11) bringbar ist und diese Rastverbindung lösbar ist (Fig. 2).

7. Zündverteiler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelelektrode (31) zum Innern des Zündverteilers hin aus der Kunststoffummantelung (39) herausragen und mindestens einen aus ihrer Mantelfläche (61) freigeschnittenen und von ihr abgespreizten Federarm (59) aufweist, der an der Innenwand (56) der Kappe (11) abstützbar ist und dieser Federarm (59) in die Mantelfläche (61) rückschwenkbar ist (Fig. 3).

8. Zündverteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kunststoffummantelung (69) zumindest jeweils einen Teil eines Entstörwiderstandes (66) und der durch das Federelement (48) und das Kontaktteil (49) gebildeten Mittelelektrode (31) umfaßt, das Federelement (48) sich an einer Stirnseite des Entstörwiderstandes (66) abstützt, die Kunststoffummantelung (69) mittels einer Bohrung (62) das Führungselement für die Mittelelektrode (31) bildet, die Kunststoffummantelung (69) mindestens einen aus ihrer Mantelfläche (71) freigeschnittenen Federarm (72) mit einer Außenschulter (73) aufweist, die an einer Innenwand (74) der Kappe (11) abstützbar und in die Mantelfläche (71) rückführbar ist (Fig. 4).

9. Zündverteiler nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktteil (49) aus Metall und das Gegenstück der Läuferelektrode (17) aus kohlehaltigem Material ist.

10. Zündverteiler nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktteil (49) aus kohlehaltigem Material und das Gegenstück der Läuferelektrode (17) aus Metall ist.

Zeichnung