(19) |
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(11) |
EP 0 226 595 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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06.12.1989 Patentblatt 1989/49 |
(22) |
Anmeldetag: 10.05.1986 |
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(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/DE8600/198 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 8607/207 (04.12.1986 Gazette 1986/26) |
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(54) |
ZÜNDKERZE FÜR BRENNKRAFTMASCHINEN
SPARK PLUG FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
BOUGIE POUR MOTEURS A COMBUSTION INTERNE
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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BE DE FR GB IT SE |
(30) |
Priorität: |
31.05.1985 DE 3519513 10.01.1986 DE 3600511
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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01.07.1987 Patentblatt 1987/27 |
(73) |
Patentinhaber: ROBERT BOSCH GMBH |
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70442 Stuttgart (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- BÄUERLE, Adalbert
D-7014 Kornwestheim (DE)
- BARTHELMÄ, Ludwig
D-7014 Kornwestheim (DE)
- BENEDIKT, Walter
D-7014 Kornwestheim (DE)
- HERDEN, Werner
D-7016 Gerlingen (DE)
- HOLL, Walter
D-7000 Stuttgart 60 (DE)
- LIEBING, Gerhard
D-7000 Stuttgart 40 (DE)
- SCHMATZ, Jürgen
D-7121 Mundelsheim (DE)
- SCHWAB, Siegbert
D-7032 Maichingen (DE)
- WÜRTH, Walter
D-7120 Bietigheim-Bissingen (DE)
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(56) |
Entgegenhaltungen: :
DE-A- 2 400 623 GB-A- 2 136 874
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DE-A- 3 404 081 US-A- 2 053 369
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- F.Kohlrausch "Praktische Physik", Bd. 3 5, 50-52
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
Stand der Technik
[0001] Die Erfindung geht aus von einer Zündkerze nach der Gattung des Hauptanspruchs; eine
derartige Zündkerze, die aus der DE-A-2 363 804 bekannt ist, hat einen Kondensator,
der in der Zündkerze mit eingebaut und elektrisch parallel zur Funkenstrecke angeordnet
ist. Dieser Kondensator soll nahe der Funkenstrecke der Zündkerze genügend Energie
speichern, so daß beim Funkendurchbruch an der Funkenstrecke der Zündkerze die energiereiche
Anfangsphase des Funkens eine sichere Zündung des in der Brennkraftmaschine befindlichen
Kraftstoffdampf-Luft-Gemisches bewirkt. Beschrieben ist in der genannten DE-A-2 363
804 auch eine derartige Zündkerze, die zusätzlich noch eine Vorfunkenstrecke besitzt,
welche ebenfalls innerhalb der Zündkerze eingebaut ist und mit der Funkenstrecke elektrisch
in Reihe liegt. Der genannten DE-A-2 363 804 sind aber keine Hinweise über eine wirtschaftlich
realisierbare und funktionssichere Ausführungsform einer solchen Zündkerze zu entnehmen.
[0002] Auch aus der DE-A-3 404 081 ist schon eine Zünderze mit eingebautem Kondensator bekannt;
der aus mehreren Längsabschnitten zusammengesetzte Isolierkörper dieser Zündkerze
hat eine solche durchschnittliche Dielektrizitätskonstante, so daß diese Zündkerze
eine Kapazität von 20 bis 100 pF, bevorzugt von 30 bis 80 pF hat. Der . Kondensator
dieser Zündkerze hat dabei die Aufgabe, die elektromagnetische Interferenz der Brennkraftmaschine
zu reduzieren bzw. zu unterdrücken und somit Störungen bei Radio- und Fernsehanlagen
und ähnlichem zu verhindern. Der Oberbegriff des Anspruchs 1 geht von dieser Druckschrift
aus.
Vorteile der Erfindung
[0003] Die erfindungsgemäße Zündkerze mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs
hat demgegenüber den Vorteil, daß sie wirtschaftlich realisierbar ist und selbst magere
Kraftstoffdampf-Luft-Gemische bei allen Betriebszuständen einer Brennkraftmaschine
sicher und über eine erforderliche Lebensdauer zu zünden vermag.
[0004] Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen
und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Zündkerze möglich. Besonders vorteilhaft
ist es, wenn die betroffenen Trennflächen des Isolierkörpers eine Rauhtiefe Rz von
weniger als 30 µm haben; dieses ist z. B. erreichbar mittels einer Glasur. Unter Rauhtiefe
Rz ist gemäß deutscher Norm (DIN 4768) der Mittelwert aus den Einzelrauhheiten Zi
... Z5 fünf aufeinanderfolgender Einzelmeßstrecken zu verstehen. Aufgrund dieser Art
der Montage des Isolierkörpers sind keine teueren Sinteranlagen zum Verbinden der
IsolierkörperLängsabschnitte erforderlich und es wird dennoch eine zuverlässige Speicherung
elektrischer Energie in der Zündkerze gewährleistet.
[0005] Zur Verringerung des Elektroden- und gegebenenfalls eines Funkengleitbahn-Verschleißes
und damit der Verbesserung der Funktionssicherheit und Lebensdauer bei derartigen
Zündkerzen ist es vorteilhaft, wenn zwischen dem dielektrischen Bauteil und den damit
in Wirkverbindung stehenden Bauteilen (Anschlußbolzen, Metallgehäuse) Gasspalte von
0,01 bis 0,50 mm, vorzugsweise jedoch von 0,05 bis 0,30 mm belassen sind; als Gas
findet bevorzugt Luft Verwendung.
Zeichnung
[0006] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der
nachfolgenden Beschreibung näher erläutert; die Figur zeigt einen Längsschnitt durch
eine vergrößert dargestellte Zündkerze nach der Erfindung.
Beschreibung des Ausführungsbeispieles
[0007] Die in der Figur dargestellte Zündkerze 10 besitzt ein im wesentlichen rohrförmiges
Metallgehäuse 11, das an seiner Außenseite als Mittel für den Einbau dieser Zündkerze
10 in einen nicht dargestellten Motorkopf ein Einschraubgewinde 12, ein Schlüsselsechskant
13 und einen Dichtring 14 aufweist. Im Bereich seines brennraumseitigen Endes hat
dieses Metallgehäuse 11 eine hakenförmige Masseelektrode 15, welche im vorliegenden
Beispiel als angeschweißter Draht ausgebildet ist, jedoch auch von anderer Konfiguration
sein kann; anstelle einer einzigen Masselektrode 15 können je nach Anwendungsfall
auch mehrere derartiger Masseelektroden am Metallgehäuse 11 angebracht sein. Das Metallgehäuse
11 umfaßt in seiner Längsbohrung 16 in bekannter Weise einen rotationssymmetrischen
Elektroisolierkörper 17, der üblicherweise anschlußseits aus der Durchgangsbohrung
16 des Metallgehäuses 11 herausragt. Dieser Elektroisolierkörper 17 ist in mehrere
Längsabschnitte unterteilt, und zwar in den anschlußseits aus dem Metallgehäuse 11
herausragenden Isolierkörper-Kopf 17/1, ein sich brennraumseits an den Isolierkörper-Kopf
17/1 anschließendes, ringförmiges Elektroisolierelement 17/2, dem sich brennraumseits
dem Elektroisolierelement 17/2 anschließenden dielektrischen Bauteil 17/3 eines Kondensators
18, einem zweiten, sich den dielektrischen Bauteil 17/3 brennraumseits anschließenden
Elektroisolierelement 17/4 und einem sich dem zweiten Elektroisolierelement 17/4 brennraumseits
anschließenden Isolierkörper-Schaft 17/5 mit dem bevorzugterweise brennraumseits aus
dem Metallgehäuse 11 herausragenden Isolierkörper-Fuß 17/6.
[0008] Der Isolierkörper-Kopf 17/1 besteht bekannterweise im wesentlichen aus Aluminiumoxid,
besitzt auf seiner Oberfläche eine Anzahl von Ringnuten 19 als sogenannte Kriechstrombarriere,
ist mit einer koaxial zur Längsbohrung 16 des Metallgehäuses 11 verlaufenden Durchgangsbohrung
20 versehen und besitzt einen brennraumseitigen Endabschnitt, der als Flansch 21 ausgebildet
ist. Die brennraumferne Stirnfläche des Isolierkörper-Kopfes 17/1 ist mit 22 bezeichnet
und die brennraumseitige Stirnfläche dieses Isolierkörpers-Kopfes 17/1, die quer zur
Längsachse des Isolierkörpers 17 verläuft, ist als Trennfläche 23 bezeichnet. Diese
Trennfläche 23 des Isolierkörper-Kopfes 17/1 hat eine Oberfläche, deren Rauhtiefe
Rz möglichst kleiner als 30
lLm, bevorzugt sogar von weniger als 5 µm haben sollte; diese geringere Rauhtiefe läßt
sich am besten dadurch erzielen, wenn man auf dieser Oberfläche eine Glasur (nicht
dargestellt) aufbringt, die eine Schichtdicke von unter 40 µm hat und die beispielsweise
aus einer handelsüblichen Glaspaste Nr. 9137 der Firma Dupont herstellbar ist.
[0009] Die beiden Elektroisolierelemente 17/2 und 17/4, bestehen aus einem Material, das
bei allen in diesem Bereich der Zündkerze 10 auftretenden Temperaturen gummielastisch
ist. Ein solches Elektroisolierelement 17/2 bzw. 17/4 kann beispielsweise aus einer
ringförmigen Platte aus Silicongummi bestehen, die beispielsweise eine Dicke von 1
mm und eine Shore-A-Härte von 50 hat. Die Dicke derartiger Elektroisolierelemente
17/2, 17/4 kann aber auch zwischen 0,1 bis 2 mm liegen. Anstelle des Silicongummis
kann aber auch ein Material treten, das man flüssig, weich oder viskos auf eine Trennfläche
(z. B. Position 23) aufträgt und nach dem Zusammenfügen der beteiligten Längsabschnitte
17/1 bis 17/5 des Isolierkörpers 17 gegebenenfalls einer Nachbehandlung (z. B. Polymerisation)
unterwirft; ein hierfür geeignetes Material kann beispielsweise ein Epoxidharz oder
ähnliches sein, welches hinsichtlich der Elastizität entsprechend eingestellt ist
und dem gegebenenfalls in bekannter Weise Füllstoffe (z. B. Aluminiumoxid, Talkum,
Silikat) zur Kompensation des unterschiedlichen Wärmeausdehnungsverhaltens der beteiligten
Längsabschnitte des Isolierkörpers 17 hinzugefügt worden sind.
[0010] Dem Elektroisolierelement 17/2 schließt sich brennraumseits das dielektrische Bauteil
17/3 an, das zum Kondensator 18 gehört, von rohrförmiger Konfiguration ist, eine gleichachsig
zur Durchgangsbohrung 20 des Isolierkörper-Kopfes 17/1 verlaufende Durchgangsbohrung
20/1 aufweist, mit seiner brennraumfernen Trennfläche 24/1 fest am Elektroisolierelement
17/2 anliegt und mit seiner brennraumseitigen Trennfläche 24/2 fest am zweiten Elektroisolierelement
17/4 aufliegt. Auch diese beiden Trennflächen 24/1 und 24/2 des dielektrischen Bauteils
17/3 weisen eine so geringe Rauhtiefe R
z auf wie es auch oben bei der Trennfläche 23 des Isolierkörper-Kopfes 17/1 beschrieben
ist, und können auch mit einer entsprechenden Glasur (nicht dargestellt) beschichtet
sein. Die Umfangsfläche 25 des dielektrischen Bauteiles 17/3 hat bevorzugterweise
einen Durchmesser, der geringfügig kleiner ist als der Durchmesser des Flansches 21
des Isolierkörper-Kopfes 17/1; sowohl diese Umfangsfläche 25 als auch die Oberfläche
der Durchgangsbohrung 20/1 dieses dielektrischen Bauteils 17/3 sind mit einer den
elektrischen Kontakt unterstützenden Oberflächenbeschichtung (nicht extra gekennzeichnet)
versehen, die beispielsweise aus einer Silber-Palladium-Legierung bestehen kann und
10 µm dick ist. Das dielektrische Bauteil 17/3 besteht aus einem Material mit einer
Dielektrizitätszahl er von 100 bis 500; ein geeigneter Stoff ist beispielsweise von
der japanischen Firma Murata handelsüblich erhältlich (Typ QQ oder UF) und kann beispielsweise
aus einer Mischung von Calciumtitanat, Strontiumtitanat, Wismutoxid und Bleititanat
bestehen oder auch nur aus Calciumtitanat und Strontiumtitanat. Dieses dielektrische
Bauteil 17/3 ist so bemessen, daß die fertige Zündkerze 10 eine Kapazität von 120
bis 500 pF aufweist, bevorzugt aber eine Kapazität von 200 bis 400 pF hat.
[0011] Dem brennraumseits sich dem dielektrischen Bauteil 17/3 anschließenden Elektroisolierelement
17/4 folgt als nächstes Bauteil der Isolierkörper-Schaft 17/5, dessen brennraumferner
Endabschnitt als Flansch 26 ausgebildet ist und der mit einer Durchgangsbohrung 20/2
ausgestattet ist; die Durchgangsbohrung 20/2 besitzt eine zur Anschlußseite der Zündkerze
10 weisende Schulter 27. Der Isolierkörper-Schaft 17/5 hat auch an seiner Außenseite
einen ringförmigen Absatz 28, der brennraumseits gerichtet ist und den Übergang zum
sogenannten Isolierkörper-Fuß 17/6 bildet; mit diesem ringförmigen Absatz 28 liegt
der Isolierkörper-Schaft 17/5 über einen sogenannten inneren Dichtring 29 auf einer
in der Längsbohrung 16 des Metallgehäuses 11 befindlichen Ringschulter 30 auf. Der
Isolierkörper- Schaft 17/5 besteht ebenso wie der Isolierkörper-Kopf 17/1 im wesentlichen
aus gesintertem Aluminiumoxid oder ähnlichem Material.
[0012] Wie oben schon beschrieben, verlaufen die Durchgangsbohrung 20 des Isolierkörper-Kopfes
17/1, die Durchgangsbohrung 20/1 des dielektrischen Bauteils 17/3 und die Durchgangsbohrung
20/2 im Isolierkörper-Schaft 17/5 koaxial zueinander. Innerhalb dieser Durchgangsbohrungen
20, 20/1 und 20/2 ist ein metallischer Anschlußbolzen 31 angeordnet, welcher an seinem
brennraumfernen Endabschnitt ein Anschlußgewinde 32 trägt und brennraumfern aus dem
Isolierkörper-Kopf 17/1 herausragt, mit seinem brennraumseitigen Endabschnitt 31/1
in die Durchgangsbohrung 20/2 des Isolierkörper-Schaftes 17/5 taucht und einen walzenartigen
Mittelabschnitt 31/2 besitzt, welcher einen etwas größeren Außendurchmesser hat als
der brennraumferne und auch der brennraumseitige Bereich des Anschlußbolzens 31; der
Übergang des walzenartigen Mittelabschnittes 31/2 zu den beiden Endabschnitten des
Anschlußbolzens 31 ist bevorzugt kegelstumpfförmig ausgebildet und dementsprechend
sind auch die Durchgangsbohrung 20 des lsolierkörper-Kopfes 17/1 bzw. die Durchgangsbohrung
20/2 des Isolierkörper-Schaftes 17/5 angepaßt.
[0013] In demjenigen Bereich der Durchgangsbohrung 20/2 des Isolierkörper-Schaftes 17/5,
der vom lsolierkörper-Fuß 17/6 im wesentlichen gebildet ist, befindet sich die metallische
Mittelelektrode 33, welche mit ihrem brennraumfernen Kopf 33/1 auf der ringförmigen
Schulter 27 in der Durchgangsbohrung 20/2 des Isolierkörper-Schaftes 17/5 aufliegt;
dem brennraumnahen Ende der Mittelelektrode 33 steht mit Abstand, der sogenannten
Funkenstrecke 34, die eine Masseelektrode 15 oder auch mehrere Masseelektroden gegenüber.
[0014] Zur gasdichten Abdichtung der Durchgangsbohrung 20/2 und auch zur elektrischen Verbindung
des Anschlußbolzens 31 mit der Mittelelektrode 33 ist zwischen den Mittelelektroden-Kopf
33/1 und den brennraumseitigen Endabschnitt 31/1 des Anschlußbolzens 31 eine bekannte
elektrisch leitende Glasschmelzflußmasse 35 eingebracht - wie sie z. B. aus der US-A-3
360 676 bekannt ist; sowohl am brennraumseitigen Endabschnitt 31/1 des Anschlußbolzens
31 auch als am Mittelelektroden-Kopf 33/1 sind für die elektrisch leitende Glasschmelzflußmasse
35 bevorzugterweise Verankerungsmittel angebracht, die hier nicht weiter gekennzeichnet
worden sind.
[0015] Zur sicheren elektrischen Verbindung zwischen dem walzenartigen Mittelabschnitt 31/2
des Anschlußbolzens 31 und dem dielektrischen Bauteil 17/3 sowie auch für die gute
elektrische Verbindung zwischen dem dielektrischen Bauteil 17/3 und dem Metallgehäuse
11 ist zwischen den beteiligten Flächen jeweils eine Kontakthülse 36/1 bzw. 36/2 angeordnet,
welche beispielsweise aus einem Stahlgitter geringer Maschenweite (z. B. 200 bis 300
µm) bestehen kann und 0,1 bis 0,5 mm dick ist. Die Kontakthülsen 36/1 bzw. 36/2 können
dabei auf dem brennraumseitigen Elektroisolierelement 17/4 aufstehen, welches zwischen
der brennraumseitigen Trennfläche 24/2 des dielektrischen Bauteils 17/3 und der brennraumfernen
Stirnfläche des Isolierkörper-Schaftes 17/5 angeordnet ist, welche als Trennfläche
37 bezeichnet ist.
[0016] Anstelle dieser Kontakthülsen 36/1 und 36/2 können aber auch andere den elektrischen
Kontakt zwischen den beteiligten Teilen unterstützende Mittel Anwendung finden, so
z. B. auch eine elektrisch leitfähige Gußmasse, Graphitpackungen oder ähnliches.
[0017] Es hat sich jedoch herausgestellt, daß anstelle der genannten Kontakthülsen 36/1
bzw. 36/2 oder elektrischen Massen zwischen dem dielektrischen Bauteil 17/3 und dem
Anschlußbolzen 31 bzw. dem Metallgehäuse 11 ein Gasspalt bestimmter Breite von erheblichem
Vorteil für den Verschleiß der Elektroden und gegebenenfalls auch für den Verschleiß
einer Funkengleitbahn derartiger Zündkerzen ist; diese Maßnahme würde also eine längere
Lebensdauer und Funktionssicherheit dieser Zündkerzen und darüber hinaus eine Einsparung
von Herstellkosten bewirken. Zurückzuführen ist der verringerte Verschleiß der Elektroden
bzw. einer Funkengleitbahn auf die in den Ringspalten - die als Nebenfunkenstrecken
funktionieren - während der Glimmund Bogenphase des Funkens umgesetzten Energie, von
welcher die Hauptfunkenstrecke 34 zwischen Mittelelektrode 33 und Masseelektrode 15
enlastet wird. Der Gasspalt, der zwischen dem dielektrischen Bauteil 17/3 und dem
Anschlußbolzen 31 liegt, und/oder auch der Gasspalt, der sich zwischen dem dielektrischen
Bauteil 17/3 und dem Metallgehäuse 11 befindet, sollte dabei eine Breite von 0,01
und 0,50 mm, bevorzugt jedoch zwischen 0,05 und 0,30 mm haben; ein Spalt dieser Größenordnung
bleibt in einem Spannungsbereich von 5 000 V bis 500 V elektrisch leitend. Als Gas
ist im einfachsten Falle Luft geeignet; sollen für spezielle Fälle andere Gase (z.
B. Stickstoff) Verwendung finden, dann müssen die beiden ringförmigen Elektroisolierelemente
17/2 und 17/4 derart ausgebildet sein, so daß sie abdichtend am walzenartigen Mittelabschnitt
31/2 und in der Längsbohrung 16 des Metallgehäuses 11 anliegen.
[0018] Der brennraumferne Endabschnitt des Metallgehäuses 11 ist als Bördelrand 38 ausgebildet
und drückt über einen Bördelring 39, welcher auf der brennraumfernen Seite des Flansches
21 des Isolierkörper-Kopfes 17/1 aufliegt, den Isolierkörper-Kopf 17/1 fest auf das
erste Elektroisolierelement 17/2, das die dielektrische Bauteil 17/3, das zweite Elektroisolierelement
17/4, den IsolierkörperSchaft 17/5 und den inneren Dichtring 29 auf die Ringschulter
30 in der Längsbohrung 16 des Metallgehäuses 11 und sorgt damit für einen festen Verbund
der aufgeführten Bauteile. Um auch den zwischen den vorstehend aufgezeigten Bauteilen
und der Längsbohrung des Metallgehäuses 11 befindlichen Spalt gasdicht zu machen,
ist das Metallgehäuse 11 zusätzlich noch dem bekannten Warmschrumpfprozeß unterworfen
worden (siehe z. B. US-A-2 111 916), was am Warmschrumpfbereich 40 des Metallgehäuses
11 zu ersehen ist.
[0019] Der Kondensator 18 dieser Zündkerze 10 wird somit zwischen dem Anschlußbolzen 31
und dem Metallgehäuse 11 als Kondensatorelektroden und dem dielektrischen Bauteil
17/3 gebildet und ist parallel zur Funkenstrecke 34 der Zündkerze 10 geschaltet; die
erforderlichen Eigenschaften dieses Kondensators 18 wurden weiter vorn bereits beschrieben.
[0020] Je nach Ausführungsform der jeweiligen Brennkraftmaschine kann es auch zweckmäßig
sein, wenn im Endabschnitt 31/1 des Anschlußboclzens 31 zusätzlich noch eine Vorfunkenstrecke
eingebaut ist, welche bevorzugt dicht eingekapselt ist und wie sie z. B. aus der US-A-3
742 280 prinzipiell bekannt ist.
[0021] Es sei abschließend nochmals besonders darauf hingewiesen, daß aufgrund der Elektroisolierelemente
17/2 und 17/4 ein Zusammensintern der drei keramischen Bauteile 17/1, 17/3 und 17/5
in großen und teueren Sinteranlagen entfällt, was für eine Fertigungslinie für die
diesbezüglichen Zündkerzen einen erheblichen Vorteil darstellt.
1. Zündkerze (10) für Brennkraftmaschinen, mit einem rohrförmigen Metallgehäuse (11),
das mit Befestigungsmitteln (12, 13, 14) für den Einbau in eine Brennkraftmaschine
versehen ist, an seinem brennraumseitigen Endabschnitt bevorzugt mindestens eine Masseelektrode
(15) trägt und eine Längsbohrung (16) aufweist, von welcher mindestens ein Längsabschnitt
eines elektrischen Isolierkörpers (17) gasdicht umfaßt wird, der zumindest teilweise
ein dielektrisches, mit dem Metallgehäuse (11) in Wirkverbindung stehendes Bauteil
(18) bildet und eine Durchgangsbohrung (20) hat, die einen Aschlußbolzen (31) abdichtend
umfaßt, welcher mit dem dielektrischen Bauteil (18) ebenfalls in Wirkverbindung steht
und brennraumseits elektrisch mit einer Mittelelektrode (33) verbunden ist, welche
über eine Funkenstrecke (34) in Wirkverbindung mit der mindestens einen Masseelektrode
(15) steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (17) mindestens fünf separate
Längsabschnitte (17/1 bis 17/5) enthält, von denen ein Längsabschnitt das dielektrische
Bauteil (17/3) ist, welches der Zündkerze (10) eine Kapazität von 120 bis 500 pF verleiht
und von den beiderseits in Längsrichtung sich anschließenden Abschnitten (17/1 bzw.
17/5) des Isolierkörpers (17) mittels ringartigen Elektroisolierelementen (17/2 bzw.
17/4) getrennt ist, die fest an den jeweiligen Trennflächen (23, 24/1, 24/2, 37) des
Isolierkörpers (17) anliegen und aus einem Material bestehen, das bei allen in diesem
Bereich der Zündkerze (10) auftretenden Temperaturen gummielastisch ist.
2. Zündkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Kapazität von 200
bis 400 pF hat.
3. Zündkerze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ringartigen Elektroisolierelemente
(17/2, 17/4) aus Silicongummi bestehen.
4. Zündkerze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ringartigen Elektroisolierelemente
(17/2, 17/4) aus einem Material bestehen, das auf die Trennflächen (23, 24/1, 24/2,
37) des Isolierkörpers (17) flüssig, weich oder viskos aufgebracht und nach dem Zusammenfügen
der beteiligten Längsabschnitte (17/1, 17/3, 17/5) des Isolierkörpers (17) gegebenenfalls
einer Nachbehandlung (Polymerisation) unterworfen worden ist.
5. Zündkerze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ringartigen Elektroisolierelemente
(17/2, 17/4) aus Epoxidharz bestehen, dem gegebenenfalls in bekannter Weise Füllstoffe
zur Kompensation des unterschiedlichen Wärmeausdehnungsverhaltens der beteiligten
Längsabschnitte (17/1, 17/3, 17/5) des Isolierkörpers (17) hinzugefügt worden sind.
6. Zündkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennflächen
(23, 24/1, 24/2, 37) der beteiligten Längsabschnitte (17/1, 17/3, 17/5) des Isolierkörpers
(17) eine Rauhtiefe (Rz) von weniger als 30 J.lm haben.
7. Zündkerze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennflächen (23, 24/1,
24/2, 37) der beteiligten Längsabschnitte (17/1, 17/3, 17/5) des Isolierkörpers (17)
bevorzugt eine Rauhtiefe (Rz) von weniger als 5 µm haben.
8. Zündkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennflächen
(23, 24/1, 24/2, 37) des Isolierkörpers (17) mit einer Glasurschicht versehen sind.
9. Zündkerze nach einem der Anspruche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspalt
zwischen dem Mittelabschnitt (31/2) des Anschlußbolzens (31) und dem dielektrischen
Bauteil (17/3) und/oder der Ringspalt zwischen dem dielektrischen Bauteil (17/3) und
dem Metallgehäuse (11) 0,01 bis 0,50 mm breit und nur mit Gas gefüllt ist.
10. Zündkerze nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringspalte 0,05 bis
0,30 mm breit sind.
1. Bougie d'allumage (10) pour moteurs à combustion interne, qui comporte un culot
de forme tubulaire (11) muni de moyens de fixation (12, 13, 14) pour le montage sur
un moteur à combustion interne, qui porte avantageusement à son extrémité du côté
de la chambre de combustion au moins une électrode de masse (15) et comprend un alésage
longitudinal (16) qui entoure de façon étanche aux gaz une section longitudinale d'un
corps isolant de l'électricité (17), lequel forme au moins partiellement un composant
diélectrique (18) coopérant avec le culot métallique (11) et possède un alésage le
traversant de part en part (20) qui lui-même entoure de façon étanche un boulon d'assemblage
(31) se trouvant en liaison opérationnelle avec ce composant diélectrique (18) et
qui est relié électriquement du côté de la chambre de combustion à une électrode centrale
(33) coopérant avec au moins une électrode de masse (15), caractérisée en ce que le
corps isolant (17) contient au moins cinq sections longitudinales séparées (17/1 à
17/5) parmi lesquelles une section longitudinale (17/3) est le composant diélectrique
qui confère à la bougie (10) une capacité de 120 à 500 pF et est séparé des deux côtés
dans le sens longitudinal des sections s'y raccordant (17/1 et 17/5) du corps isolant
(17) au moyen d'éléments électro-isolants de forme annulaire (17/8 ou 17/4), qui reposent
fixement sur les surfaces de séparation (23, 24/1, 24/2, 37) du corps isolant (17)
et sont constituées d'un matériau qui, à toute les températures se produisant dans
cette zone de la bougie, conserve l'élasticité du caoutchouc.
2. Bougie d'allumage selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle a une capacité
de 200 à 400 pF.
3. Bougie d'allumage selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les éléments
électro-isolants annulaires (17/2, 17/4) sont constitués d'élastomère de silicone.
4. Bougie d'allumage selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les éléments
électro-isolants annulaires (17/2, 17/4) sont constitués d'un matériau qui est appliqué
sur les surfaces de séparation (23, 24/1, 24/2, 37) du corps isolant (17) à l'état
liquide, mou ou visqueux, et qui après assemblage des sections longitudinales séparées
(14/1, 17/3, 17/5) du corps isolant (17) est soumis le cas échéant à un post-traitement
(polymérisation).
5. Bougie d'allumage selon la revendication 4, caractérisée en ce que les éléments
électro-isolants (17/2, 17/4) sont constitués de résine époxy a laquelle, le cas échéant
on ajoute de manière connue des charges pour compenser les différentes de dilatation
thermique des sections longitudinales séparées (17/1, 17/3, 17/5) du corps isolant
(17).
6. Bougie d'allumage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que
les surfaces de séparations (23, 24/1, 24/2, 37) des sections longitudinales séparées
(17/1, 17/2, 17/5) du corps isolant (17) présentent une profondeur de rugosité Rz
inférieure à 30 J.lm.
7. Bougie d'allumage selon la revendication 6, caractérisée en ce que les surfaces
de séparation (23, 24/1, 24/2, 37) des sections longitudinales séparées (17/1, 17/3,
17/5) du corps isolant (17) présentent avantageusement une profondeur de rugosité
Rz inférieure à 5 lim.
8. Bougie d'allumage selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que
les surfaces de séparation (23, 24/1, 24/2, 37) du corps isolant (17) sont munies
d'une couche de glaçure.
9. Bougie d'allumage selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que
l'espace annulaire entre la section moyenne (31/2) du boulon d'assemblage (31) et
le composant diélectrique (17/3) et/ou l'espace annulaire entre le composant diélectrique
(17/3) et le culot métallique (11) présentent une largeur de 0,01 à 0,50 mm, et est
seulement rempli de gaz.
10. Bougie d'allumage selon la revendication 9, caractérisée en ce que les intervalles
annulaires ont une largeur de 0,05 à 0,30 mm.
1. Spark plug (10) for internal combustion engines, having a tubular metal casing
(11) which is provided with fixing means (12, 13, 14) for installation into an internal
combustion engine, preferably bears at least one side electrode (15) on its end section
on the combustionchamber side and has a longitudinal bore (16) by which at least one
longitudinal section of an electrical insulating body (17) is gas-tightly surrounded
which at least partially forms a dielectric component (18) connected operatively to
the metal casing (11), and has a through bore (20) which sealingly surrounds a terminal
stud (31) which is likewise operatively connected to the dielectric component (18)
and is connected electrically on the combustion-chamber side to a central electrode
(33) which is operatively connected via a spark gap (34) to the side electrode (15),
of which there is at least one, characterized in that the insulating body (17) contains
at least five separate longitudinal sections (17/1 to 17/5), of which one longitudinal
section is the dielectric component (17/3), which imparts to the spark plug (10) a
capacitance of 120 to 500 pF and is separated from the sections (17/1 and 17/5) of
the insulating body (17) which adjoin on both sides in the longitudinal direction
by means of annular electrical insulating elements (17/2 and 17/4 respectively) which
rest firmly against the respective separating surfaces (23, 24/1, 24/2, 37) of the
insulating body (17) and consist of a material which is of rubber-like elasticity
at all temperatures occurring in this region of the spark plug (10).
2. Spark plug according to Claim 1, characterized in that it has a capacitance of
200 to 400 pF.
3. Spark plug according to Claim 1 or 2, characterized in that the annular electric
insulating elements (17/2, 17/4) consist of silicone rubber.
4. Spark plug according to Claim 1 or 2, characterized in that the annular electric
insulating elements (17/2, 17/4) consist of a material which has been applied to the
separating surfaces (23, 24/1, 24/2, 37) of the insulating body (17) in the liquid,
soft or viscous state and after the joining of the involved longitudinal sections
(17/1, 17/3, 17/5) of the insulating body (17) has been subjected, if appropriate,
to an aftertreatment (polymerisation).
5. Spark plug according to Claim 4, characterized in that the annular electrical insulating
elements (17/2, 17/4) consist of epoxy resin to which, if appropriate, fillers have
been added in known manner to compensate the different thermal expansion behaviour
of the involved longitudinal sections (17/1, 17/3, 17/5) of the insulating body (17).
6. Spark plug according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the separating
surfaces (23, 24/1, 24/2, 37) of the involved longitudinal sections (17/1, 17/3, 17/5)
of the insulating body (17) have a peak-tovalley height (Rz) of less than 30 µm.
7. Spark plug according to Claim 6, characterized in that the separating surfaces
(23, 24/1, 24/2, 37) of the involved longitudinal sections (17/1, 17/3, 17/5) of the
insulating body (17) preferably have a peak-to-valley height (Rz) of less than 5 µm.
8. Spark plug according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the separating
surfaces (23, 24/1, 24/2, 37) of the insulating body (17) are provided with a glaze
layer.
9. Spark plug according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the annular
gap between the central section (31/2) of the terminal stud (31) and the dielectric
component (17/3) and/or the annular gap between the dielectric component (17/3) and
the metal casing (11) is 0.01 to 0.50 mm wide and filled only with gas.
10. Spark plug according to Claim 9, characterized in that the annular gaps are 0.05
to 0.30 mm wide.
