DE102004041545B4

DE102004041545B4 - Zündvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine

Info

Publication number: DE102004041545B4
Application number: DE102004041545.5A
Authority: DE
Inventors: Atsuya Mizutani; Tetsuya Miwa; Atsushi Iwami; Hiromi Hiramatsu; Hirofumi Suzuki
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-08-28
Filing date: 2004-08-27
Publication date: 2016-10-06
Anticipated expiration: 2024-08-28
Also published as: DE102004041545A1; JP4305294B2; US7080638B2; JP2005101525A; US20050045167A1

Abstract

Zündvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, welche umfasst: eine primäre Wicklung (31) und eine sekundäre Wicklung (32) zum Zuführen einer Hochspannung zu einer Anlasszündkerze (2); einen zylindrischen Isolator (5) mit einem Öffnungsteil an einem Ende und einem Bodenteil an einem anderen Ende, wobei der Isolator eine der primären Wicklungen oder der sekundären Wicklungen enthält; und eine Harzschicht (9), die durch Füllen eines Harzes in einem Zwischenraum gebildet wird, der zwischen dem Isolator (5) und einer der Wicklungen (31, 32) begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchmesser eines inneren Umfangs des Isolators (5) von dem Öffnungsteil zu dem Bodenteil hin graduell ansteigt.

Description

Die Lehren der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf eine Zündvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bzw. 9, die eine primäre Wicklung und eine sekundäre Wicklung aufweist, und einer Anlasszündkerze Hochspannung zuführt.
7 zeigt eine Zündvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, welche durch die vorliegenden Erfinder in der JP 2003-293 925 A vorgeschlagen wurde. Eine Zündspule und eine Anlasszündkerze sind in die Zündvorrichtung integriert. Die Zündvorrichtung weist einen zylindrischen keramischen Isolator 5 auf, um welchen eine primäre Wicklung 31 gewunden ist, und welche eine sekundäre Wicklung 32 enthält. Ein Harz ist in einem Zwischenraum zwischen dem Isolator 5 und der sekundären Wicklung 32 gefüllt, so dass eine Harzschicht 9 gebildet wird.
EP 1 351 355 A2 zeigt eine gattungsgemäße Zündvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 bzw. 9.
DE 103 36 222 A1 zeigt eine gattungsgemäße Zündvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Zündvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bzw. 9 weiterzuentwickeln, um eine in einem Isolator enthaltene Wicklung in einer verbesserten Zündvorrichtung zur Verfügung zu stellen, in welcher eine Harzschicht in einem Zwischenraum zwischen dem Isolator und der in dem Isolator enthaltenen Wicklung gebildet wird.
Diese Aufgabe wird mit einer Zündvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 9 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß der Lehren der vorliegenden Erfindung verwendet eine Zündvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine eine primäre Wicklung (31), eine sekundäre Wicklung (32), einen zylindrischen Isolator (5) und eine Harzschicht (9). Die primäre Wicklung (31) und die sekundäre Wicklung (32) führen einer Anlasszündkerze (2) eine Hochspannung zu. Der Isolator (5) weist an einem Ende ein Öffnungsteil auf und an dem anderen Ende ein Bodenteil. Der Isolator (5) enthält eine der primären Wicklung (31) oder der sekundären Wicklung (32). Die Harzschicht (9) wird durch Einfüllen eines Harzes in einem Zwischenraum zwischen dem Isolator (5) und einer der Wicklungen gebildet. Der Durchmesser des inneren Umfangs des Isolators (5) steigt graduell von dem Öffnungsteil zu dem Bodenteil hin an.
Da der Durchmesser des inneren Umfangs des Isolators von dem Öffnungsteil zu dem Bodenteil hin graduell ansteigt kann gemäß der Erfindung die Harzschicht ohne auf dem inneren Umfang des Isolators festzuhaken schrumpfen, wenn die Harzschicht von dem Öffnungsteil zu dem Bodenteil des Isolators hin schrumpft.
Vorzugsweise ist der Isolator (5) in dem Bodenteil mit der Harzschicht (9) belegt, um die Bewegung der Harzschicht (9) von dem Bodenteil zu dem Öffnungsteil hin zu regeln. Somit ist es möglich, die Harzschicht von dem Öffnungsteil zu dem Bodenteil des Isolators hin zu schrumpfen.
Vorzugsweise ist die Anlasszündkerze (2) in die Zündvorrichtung für die Verbrennungskraftmaschine integriert. Der Isolator (5) weist einen Wicklungsisolator (52), der eine der Wicklungen enthält, und einen Zündkerzenisolator (51), der eine Mittelelektrode (22) der Anlasszündkerze (2) enthält, auf. Der Wicklungsisolator (52) ist mit dem Zündkerzenisolator (51) verbunden, und ein Ende des Zündkerzenisolators (51) bildet den Boden des Wicklungsisolators (52). Dabei hat der einzelne Wicklungsisolator die Form eines Zylinders dessen beide Enden geöffnet sind, so dass es möglich ist, den Wicklungsisolator in eine solche Form leicht zu bearbeiten, dass der Durchmesser des inneren Umfangs von dem Öffnungsteil zu dem Bodenteil hin graduell ansteigt.
Vorzugsweise kann die Harzschicht ohne auf dem inneren Umfang des Isolators festzuhaken schrumpfen, wenn die Zündvorrichtung d2/d1 ≥ 1,01 erfüllt, wobei d1 den Durchmesser des inneren Umfangs des Öffnungsteil des Isolators (5) und d2 den Durchmesser des inneren Umfangs des Bodenteils des Isolators (5) bedeutet. Andererseits ist es vorzuziehen, dass die Zündvorrichtung d2/d1 ≤ 1,25 erfüllt, um Beschränkungen für die Abmessung des äußeren Durchmessers des Isolators einzuführen.
Vorzugsweise kann der innere Umfang des Isolators (5) konisch sein. Ebenso kann ein Winkel zwischen dem inneren Umfang des Isolators (5) und der Achse des Isolators (5) vorzugweise auf 0,04 Grad oder mehr festgesetzt sein. Dadurch kann die Harzschicht schrumpfen, ohne auf dem inneren Umfang des Isolators festzuhaken. Andererseits ist es bevorzugt, dass der Winkel zwischen dem inneren Umfang des Isolators (5) und der Achse des Isolators (5) auf 1 Grad oder weniger festgesetzt wird, um Beschränkungen für die Abmessung des äußeren Durchmessers des Isolators einzuführen.
Gemäß der Lehren der vorliegenden Erfindung umfasst eine Zündvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine eine primäre Wicklung (31), eine sekundäre Wicklung (32), einen zylindrischen Isolator (5) und eine Harzschicht (9). Die primäre Wicklung (31) und die sekundäre Wicklung (32) führen einer Anlasszündkerze (2) Hochspannung zu. Der Isolator (5) weist an einem Ende ein Öffnungsteil und an dem anderen Ende ein Bodenteil auf. Der Isolator (5) enthält eine der primären Wicklungen (31) oder der sekundären Wicklungen (32). Die Harzschicht (9) wird durch Füllen eines Harzes in einem Zwischenraum zwischen dem Isolator (5) und eine der Wicklungen gebildet. In dieser Anordnung ist der Durchmesser des inneren Umfangs des Öffnungsteils des Isolators (5) gleich dem Durchmesser es inneren Umfangs des Bodenteils des Isolators (5).
Gemäß der Erfindung ist der Durchmesser des inneren Umfangs des Öffnungsteils gleich dem Durchmesser des inneren Umfangs des Bodenteils in dem Isolator. Wenn die Harzschicht von dem Öffnungsteil des Isolators zu seinem Bodenteil hin schrumpft, kann die Harzschicht ohne auf dem inneren Umfang des Isolators festzuhaken schrumpfen. Folglich wird das Auftreten des Risses in der Harzschicht verhindert, und es ist daher möglich, den Bruch der Wicklung zu verhindern.
Gemäß der Erfindung ist ein Delaminierungselement (100) zur Verhinderung der Haftung zwischen dem Isolator (5) und der Harzschicht (9) zwischen dem Isolator (5) und der Harzschicht (9) abgeschieden. Somit kann die Harzschicht leicht von dem Isolator delaminieren, wenn die Harzschicht aushärtet und schrumpft. Folglich ist das Delaminierungselement besonders wirksam bei der Verhinderung des Auftretens eines spiralförmigen Risses, welcher an einem Punkt des Risses an einem Ende der Harzschicht auf einer Öffnungsseite beginnen kann.
Vorzugsweise wird das Delaminierungselement (100) durch Aufbringen von einer Glasur, Polyethylen, einem Fluorkunststoff oder Silikon auf dem Isolator (5) gebildet. Ferner ist das Delaminierungselement (100) ein Blattelement, welches zwischen den Isolator (5) und der Harzschicht (9) abgeschieden ist. Damit ist es möglich, die Harzschicht von dem Isolator zuverlässig zu delaminieren, vergleichbar mit dem Fall des Aufbringens des Delaminierungselements.
Vorzugsweise wird das Delaminierungselement (100) auf der gesamten Oberfläche des inneren Umfangs des Isolators (5) bereitgestellt. Dementsprechend ist es möglich, die Harzschicht leicht von dem Isolator auf der vollständigen Oberfläche zu delaminieren, über der sich die Harzschicht und der Isolator einander gegenüberstehen.
Vorzugsweise wird das Delaminierungselement (100) auf dem inneren Umfang des Isolators (5) nur auf einer Seite dicht an dem Öffnungsteil bereitgestellt. Dadurch ist es möglich, leicht einen Entsorgungsvorgang des Delaminierungselements durchzuführen, vergleichbar mit einem Fall, in welchen das Delaminierungselement (100) auf der gesamten Oberfläche des inneren Umfangs des Isolators bereitgestellt ist.
Weitere Bereiche der Anwendbarkeit der Lehren der vorliegenden Erfindung werden aus der detaillierten Beschreibung deutlich, die hiernach bereitgestellt wird. Es sollte verstanden werden, dass die detaillierte Beschreibung und die speziellen Beispiele, die die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung angeben, nur für Zwecke der Darstellung beabsichtigt sind und nicht beabsichtigen, den Bereich der Erfindung einzugrenzen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Lehren der vorliegenden Erfindung werden aus der detaillierten Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen vollständiger verstanden, wobei:
1 eine Querschnittsansicht einer Zündvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Lehren der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine Querschnittsansicht der Struktur der Zündvorrichtung aus 1 in der Mitte eines Herstellungsverfahrens ist;
3 eine vergrößerte Ansicht eines Wicklungsisolatorabschnitts aus 2 ist;
4 eine Querschnittsansicht einer Zündvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Lehren der vorliegenden Erfindung ist;
5 eine Querschnittsansicht eines wesentlichen Teils einer Zündvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der Lehren der vorliegenden Erfindung ist;
6 eine Querschnittsansicht eines wesentlichen Teils einer Zündvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der Lehren der vorliegenden Erfindung ist; und
7 eine Querschnittsansicht einer Zündvorrichtung nach dem Stand der Technik ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen ist lediglich exemplarischer Natur und beabsichtigt keinesfalls, die Erfindung, ihre Anwendung oder Verwendung zu begrenzen.
(Erste Ausführungsform)
Die Lehren der vorliegenden Erfindung werden hiernach auf der Grundlage von Ausführungsformen beschrieben, die in den Zeichnungen gezeigt sind. 1 ist eine Querschnittsansicht der vollständigen Struktur einer Zündvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der Lehren der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine Querschnittsansicht der Struktur der Zündvorrichtung aus 1 in der Mitte eines Herstellungsprozesses, und 3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Wicklungsisolatorabschnitts aus 2.
Bezugnehmend auf 1 weist die Zündvorrichtung eine Anlasszündkerze 2, eine Zündspule 3 und ein druckerfassendes Element 4 auf, welche in einem zylindrischen Gehäuse 1 enthalten sind. Die Zündvorrichtung ist an einer Zündkerzenbohrung eines Zylinderkopfs in einer solchen Art und Weise angebracht, dass beide Elektroden (Details werden später beschrieben) der Anlasszündkerze 2, der Verbrennungskammer einer Verbrennungskraftmaschine (nicht gezeigt) für ein Fahrzeug ausgesetzt sind.
Das Gehäuse 1 ist aus einem magnetischen und leitfähigen Metallmaterial hergestellt, und um spezieller zu werden, ist es aus einem Stahlmaterial wie Kohlenstoffstahl hergestellt. Ein externer Gewindeabschnitt 11 ist in dem äußeren Umfang des Gehäuses 1 auf der Seite der Verbrennungskammer gebildet, und ebenso ist darin ein Festspannmutterabschnitt 12 auf der gegenüberliegenden Seite der Verbrennungskammer gebildet. Der externe Gewindeabschnitt 11 wird in einem internen Gewindeabschnitt (nicht gezeigt) des Zylinderkopfes durch Drehen des Gehäuses 1 unter Verwendung des Mutterabschnitts 12 eingeschraubt, so dass die Zündvorrichtung an dem Zylinderkopf befestigt ist.
Das Gehäuse 1 enthält einen Isolator 5 welcher aus einem keramischen, elektrisch isolierenden Material hergestellt und in die Form eines Zylinders mit einem Boden gebildet ist. Der Isolator 5 weist einen Zündkerzenisolator 51, welcher sich auf der Seite der Verbrennungskammer befindet, und einem Wicklungsisolator 52, welcher sich auf der gegenüberliegenden Seite der Verbrennungskammer befindet, auf. Eine primäre Wicklung 31, welche später beschrieben wird, wird um den Wicklungsisolator 52 gewunden. Ein Ende des zylindrischen Wicklungsisolators 52 wird in einem zylindrischen Abschnitt 511 des Zündkerzenisolators 51 eingesetzt, und der Zündkerzenisolator 51 und der Wicklungsisolator 52 werden unter Verwendung von Borosilikatbleiglas oder dergleichen als Haftmittel miteinander verbunden. Die Details des Isolators 5 werden später beschrieben.
Eine abgestufte Aufnahmeoberfläche 13 wird in dem inneren Umfang des Gehäuses 1 in der Nähe der Verbrennungskammer gebildet. Eine abgestufte Kontaktoberfläche 512, die Kontakt mit der Aufnahmeoberfläche 13 herstellt, wird in dem äußeren Umfang des Zündkerzenisolators 51 des Isolators 5 gebildet. Eine Metalldichtung (nicht gezeigt) greift zwischen die Aufnahmeoberfläche 13 und die Kontaktoberfläche 512, so dass das Leck eines Verbrennungsgases aus dem Zwischenraum zwischen dem Gehäuse 1 in dem Isolator 5 verhindert wird.
Die Anlasszündkerze 2 weist einen Schaft 21, welcher aus einem leitfähigen Metall hergestellt ist, eine Mittelelektrode 22, welcher aus einem leitfähigen Metall hergestellt ist, und eine Erdungselektrode 23, welche aus einem leitfähigen Metall und dergleichen hergestellt ist, auf. Der Schaft 21 und die Mittelelektrode 22 sind in eine Mittelbohrung des Zündkerzenisolators 51 des Isolators 5 eingesetzt, und ein Ende der Mittelelektrode 22 ist der Verbrennungskammer ausgesetzt. Die Erdungselektrode 23 ist in das Gehäuse 1 durch Schweißen oder dergleichen integriert, und die Erdungselektrode 23 ist dem Ende der Mittelelektrode 22 mit einer Funkenstrecke gegenübergestellt.
Die Zündspule 3 ist aus der primären Wicklung 31, der sekundären Wicklung 32, einem Mittelkern 33 und einer sekundären Spule 34 und dergleichen zusammengesetzt. Der Mittelkern 33 ist in Form einer zylindrischen Säule aus einem magnetischen Material hergestellt. Die sekundäre Spule 34 ist in der Form eines Zylinders mit einem Boden auf einem elektrisch isolierenden Harz hergestellt. Die primäre Wicklung 31 ist direkt um den äußeren Umfang des Wicklungsisolators 52 des Isolators 5 gewunden. Beide Enden der primären Wicklung 31 sind mit Steckanschlüssen 61 eines Anschlusses 6 über Anschlüsse (nicht gezeigt) verbunden. Auf diese Weise wird ein Kontrollsignal von einem Zünder (nicht gezeigt) in die primäre Wicklung 31 eingegeben.
In dem Gehäuse 1 hat ein Bereich, welcher den Mittelkern 33 umgibt, die Funktion eines umgebenden Kerns, durch welchen magnetischer Fluss fließt. Der durch die primäre Wicklung 31 erzeugte magnetische Fluss fließt durch den Mittelkern 33 und das Gehäuse 1. In dem Gehäuse 1 ist in dem Bereich, welcher den Mittelkern 33 umgibt, ein Spalt (nicht gezeigt) gebildet, welcher sich in der axialen Richtung des Mittelkerns 33 erstreckt, um Verlust zu verhindern, welcher durch einen Ringstrom hervorgerufen wird, der aufgrund von Veränderungen in dem magnetischen Fluss auftritt.
Die Sekundärspule 34 weist einen Wicklungsrohrabschnitt 341 auf, um welchen die Sekundärwicklung 33 gewunden ist, und einen herausragenden Rohrabschnitt 342, welcher von dem Wicklungsrohrabschnitt 341 zu der gegenüberliegenden Seite der Verbrennungskammer hinausragt. Die sekundäre Wicklung 32 ist um den äußeren Umfang des Wicklungsrohrabschnitts 341 gewunden. Der Mittelkern 33 ist in die Mittelbohrung der sekundären Spule 34 reingesetzt. Nachdem der Mittelkern 33 eingesetzt ist, wird eine Kernpresskappe 35, welche einem elastischen Material wie Schaumstoff hergestellt ist, in ein Öffnungsteil der Mittelbohrung der sekundären Spule 34 eingesetzt, so dass die Mittelbohrung der sekundären Spule 34 verschlossen wird. Ein Harz, welches eine exzellente elektrische Isoliereigenschaft aufweist, wie z.B. ein Epoxyharz, wird in den Zwischenraum zwischen dem Wicklungsisolator 52 und der sekundären Wicklung 32 in dem Isolator 5 gefüllt, um die Harzschicht 9 zu bilden.
Ein Hochspannungsende der sekundären Wicklung 32 wird elektrisch mit der Mittelelektrode 22 durch den Schaft 21 der Anlasszündkerze 2 verbunden, und ein Niederspannungsende davon wird mit dem Gehäuse 1 durch einen Anschluss (nicht gezeigt) verbunden. Das Gehäuse 1 wird durch den Zylinderkopf und dergleichen an einem Körper (nicht gezeigt) eines Fahrzeugs geerdet.
Von dem druckerfassenden Element 4 ausgegebene Spannung verändert sich in Übereinstimmung mit einer Veränderung der Last, die daran angelegt wird. Das druckerfassende Element 4 ist z.B. aus Bleititanat in Form einer dünnen Ringplatte hergestellt. Das druckerfassende Element 4 ist an ein Ende des Wicklungsisolators 52 angelegt. Ein Ende des druckerfassenden Elements 4 ist durch einen Bolzen 8 und das Gehäuse 1 mit dem Zylinderkopf elektrisch verbunden.
Ein Anschluss 7 zum Anzeigen des Verbrennungsdrucks, welche in der Form einer dünnen Ringplatte aus einem leitfähigen Metall hergestellt ist, ist zwischen dem druckerfassenden Element 4 und dem Ende des Wicklungsisolators 52 angebracht. Ein Steckanschluss 61 ist in dem Anschluss 7 integral gebildet, um den Verbrennungsdruck anzuzeigen. Auf diese Weise wird ein Ausgabesignal von dem druckerfassenden Element 4 an eine Kontrolleinheit (nicht gezeigt) ausgegeben.
Der Bolzen 8 ist in zylindrischer Form aus einem leitfähigen Metall hergestellt. Da der Bolzen 8 in einen internen Gewindeabschnitt 14 eingeschraubt ist, welche in dem Gehäuse 1 auf der gegenüberliegenden Seite der Verbrennungskammer gebildet ist, werden das druckerfassende Element 4 und der Anschluss 7 zum Anzeigen des Verbrennungsdrucks zwischen dem Ende des Wicklungsisolators 52 und dem Bolzen 8 gehalten.
Wenn der Bolzen 8 befestigt wird, wird eine Kompressionsvorlast an das druckerfassende Element 4 angelegt, und ebenso wird die Leckage des Verbrennungsgases aus dem Zwischenraum zwischen dem Gehäuse 1 und dem Isolator 5 in einem Kontaktbereich unter der Aufnahmefläche 13 des Gehäuses 1 der Kontaktfläche 512 des Isolators 5 und der Dichtung (nicht gezeigt) verhindert. Nachdem der Bolzen 8 in den internen Gewindeabschnitt 14 eingeschraubt wurde, wird ein Harzgehäuse 62 des Anschlusses 6 in einem Hohlraum des Bolzens 8 eingesetzt.
In der Zündvorrichtung mit der vorangegangenen Struktur erzeugt die Zündspule 3 eine Hochspannung auf der Grundlage des Kontrollsignals des Zünders, und die Anlasszündkerze 2 entlädt die Hochspannung in die Funkenstrecke, um eine Luftflussmischung in der Verbrennungskammer zu entzünden. Durch die Verbrennung in der Verbrennungskammer erzeugter Druck wird durch den Isolator 5 auf das druckerfassende Element 4 übertragen, und dadurch empfängt das druckerfassende Element 4 eine Kompressionslast. Dann gibt das druckerfassende Element 4 ein Ausgangssignal der Spannung in Übereinstimmung mit der Veränderung der Last aus.
Als nächstes werden die Eigenschaften dieser Ausführungsform beschrieben.
Wenn der Zündkerzenisolator 51 mit dem Wicklungsisolator 52 verbunden ist, wie in 2 gezeigt, ist das Ende des Wicklungsisolators 52 durch den Zündkerzenisolator 51 verschlossen. Anders ausgedrückt bildet ein Ende des Zündkerzenisolators 51 ein Bodenteil des Wicklungsisolators 52. Der innere Umfang des Endes des Wicklungsisolators 52, welcher von dem Zündkerzenisolator 51 nach innen hervorragt, bildet einen Eingriffsabschnitt 521. Ein Harz der Harzschicht 9, welches in dem Zwischenraum zwischen dem Eingriffsabschnitt 521 und dem Zündkerzenisolator 51 hineinfließt, greift in den Eingriffsabschnitt 521 ein, so dass die Bewegung der Harzschicht 9 von dem Bodenteil zu einem Öffnungsteil des Wicklungsisolators 52 hin geregelt wird.
Der innere Umfang des Wicklungsisolators 52 ist konisch, und der Durchmesser des inneren Umfangs des Wicklungsisolators 52 steigt graduell vom dem Öffnungsteil zu seinem Bodenteil hin an. Da der Durchmesser des inneren Umfangs des Wicklungsisolators 52 graduell vom dem Öffnungsteil zu dem Bodenteil hin ansteigt, wie vorstehend beschrieben, delaminiert die Harzschicht 9, wie 3 gezeigt, von dem inneren Umfang des Wicklungsisolators 52, wenn die Harzschicht 9 von dem Öffnungsteil zu dem Bodenteil des Wicklungsisolators 52 hin schrumpft. Auf diese Weise kann die Harzschicht 9 schrumpfen, ohne auf dem inneren Umfang des Wicklungsisolators 52 festzuhaken. Folglich wird ein Riss am Auftreten in der Harzschicht 9 gehindert, und daher werden keine Brüche der sekundären Wicklung 32 auftreten.
Als nächstes wird eine Ausführungsform eines konischen Abschnitts des Wicklungsisolators 52 beschrieben. Um die Harzschicht 9 leicht von dem inneren Umfang des Wicklungsisolators 52 zu delaminieren, und die Harzschicht 9 daran zu hindern, darauf festzuhaken, wenn die Harzschicht 9 schrumpft, ist es bevorzugt, dass der Wicklungsisolator 52 so gebildet ist, dass er die folgende Gleichung, d2/d1 ≥ 1,01, erfüllt, wobei d1 den Durchmesser des inneren Umfangs des Wicklungsisolators 52 und d2 den Durchmesser des inneren Umfangs des Bodenteils des Wicklungsisolators 52 darstellt. Es ist ebenso bevorzugt, dass der Wicklungsisolator 52 so gebildet ist, dass er die folgende Gleichung, d2/d1 ≤ 1,25, erfüllt, um Beschränkungen für den äußeren Durchmesser des Wicklungsisolators 52 einzuführen.
Die vorangehenden Bedingungen durch einen Winkel des inneren Umfangs des Wicklungsisolators 52 in Bezug zu der Achse des Wicklungsisolators 52 darstellend (hiernach Gradient des inneren Umfangs des Wicklungsisolators 52 genannt), ist es bevorzugt, dass der Gradient des inneren Umfangs des Wicklungsisolators 52 auf 0,04 Grad oder mehr festgesetzt wird, so dass die Harzschicht 9 leicht von dem inneren Umfang des Wicklungsisolators 52 delaminiert wird, und die Harzschicht 9 daran gehindert wird, darauf festzuhaken, wenn die Harzschicht 9 schrumpft. Es ist ebenso bevorzugt, dass der Gradient des inneren Umfangs des Wicklungsisolators 52 auf 1 Grad oder weniger festgesetzt wird, um die Begrenzungen für die Abmessung des äußeren Durchmessers des Wicklungsisolators 52 einzuführen.
Ferner wird hier ein spezielles Beispiel für die Abmessungen des Wicklungsisolators 52 gegeben. Wenn z.B. d1 = ϕ 10,3 mm, D1 = ϕ 13,8 mm und L = 82,5 mm, ist es bevorzugt, dass d2 = ϕ 10,54 bis 10,78 mm ist, wobei D den Außendurchmesser des Wicklungsisolators 52 und L die gesamte Länge des Wicklungsisolators 52 bedeutet.
(Zweite Ausführungsform)
Eine zweite Ausführungsform der Lehren der vorliegenden Erfindung wird beschrieben. 4 ist eine Querschnittsansicht eines Wicklungsisolatorabschnitts einer Zündvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine gemäß der zweiten Ausführungsform. In der dieser Ausführungsform wird ein Delaminierungselement 100 zu der Zündvorrichtung der Verbrennungskraftmaschine gemäß der ersten Ausführungsform hinzugefügt, und die übrige Struktur ist die gleiche wie die der ersten Ausführungsform.
Die Haftung an einem Ende 91 einer Harzschicht 9 auf der Seite eines Isolatoröffnungsteils (hiernach Ende der Harzschicht auf einer Öffnungsseite genannt) ist höher als die in den anderen Bereichen, wo vorstehend beschrieben. In dieser Ausführungsform ist das Delaminierungselement 100 zwischen der Harzschicht 9 und dem Wicklungsisolator 52 angeordnet, um Haftung zwischen der Harzschicht 9 und dem W Wicklungsisolator 52 zu verhindern und um die Harzschicht 9 leicht vom Wicklungsisolator 52 zu delaminieren, wenn die Harzschicht 9 aushärtet und schrumpft. Um spezieller zu werden ist das Delaminierungselement 100 in dem inneren Umfang des Wicklungsisolators 52 nur auf einer Seite dicht an dem Öffnungsteil bereitgestellt, und ist an einem Bereich bereitgestellt, welcher mindestens das Ende 91 der Harzschicht 9 auf der Öffnungsseite einschließt.
In dieser Ausführungsform ist das Delaminierungselement 100 durch Aufbringen einer Glasur auf die innere Oberfläche des Wicklungsisolators 52 gebildet. Die Glasur wird unter Verwendung eines stabähnlichen Elements aufgebracht, welches mit der Glasur getränkt ist. Gemäß dieser Ausführungsform verhindert das Delaminierungselement 100 Haftung zwischen der Harzschicht 9 und dem Wicklungsisolator 52, so dass die Harzschicht 9 leicht vom Wicklungsisolator 52 delaminiert, wenn die Harzschicht 9 aushärtet und schrumpft.
Das Delaminierungselement 100 kann durch Aufbringen von Polyethylen, Fluorkunststoffen (PTFE), Silikon und dergleichen anstatt der Glasur gebildet werden. Ansonsten kann ein Blattelement wie ein Blatt Papier, welches zwischen der Harzschicht und dem Wicklungsisolator 52 abgeschieden ist, als Delaminierungselement 100 verwendet werden.
Das Delaminierungselement 100 kann auf der gesamten Oberfläche des inneren Umfangs des Wicklungsisolators 52 bereitgestellt sein. Durch Fließen der Glasur oder dergleichen in den Wicklungsisolator 52 hinein ist es möglich, das Delaminierungselement 100 auf der gesamten Oberfläche des inneren Umfangs des Wicklungsisolators 52 bereitzustellen.
(Andere Ausführungsformen)
In den vorangehenden Ausführungsformen ist der innere Umfang des Wicklungsisolators 52 konisch. Der innere Umfang des Wicklungsisolators 52 kann z.B. die Form einer Kurve, wie in 5 gezeigt, oder Stufen, wie in 6 gezeigt, haben, so lange der Durchmesser des inneren Umfangs des Wicklungsisolators 52 von dem Öffnungsteil zu seinem Bodenteil hin graduell ansteigt. Ferner ist d2 > d1 in den vorangehenden Ausführungsformen erfüllt. Selbst wenn d2 = d1, ist es jedoch möglich, die Harzschicht 9 zu schrumpfen, ohne dass sie auf dem inneren Umfang des Wicklungsisolators 52 festgehakt wird.
In den vorangehenden Ausführungsformen ist die sekundäre Wicklung 32 auf einer inneren Umfangsseite positioniert, und die primäre Wicklung 31 ist auf einer äußeren Umfangsseite positioniert, aber die Lehren der vorliegenden Erfindung sind darauf nicht beschränkt. Die sekundäre Wicklung 32 kann auf der äußeren Umfangsseite positioniert sein, und die primäre Wicklung 31 kann auf der inneren Umfangsseite positioniert sein.
Die Beschreibung der Erfindung ist lediglich exemplarischer Natur und daher sind Veränderungen, die nicht vom Hauptinhalt der Erfindung abweichen, im Bereich der Erfindung vorgesehen. Solche Veränderungen werden nicht als eine Abweichung von dem Bereich der Erfindung angesehen.

Claims

Zündvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, welche umfasst: eine primäre Wicklung (31) und eine sekundäre Wicklung (32) zum Zuführen einer Hochspannung zu einer Anlasszündkerze (2); einen zylindrischen Isolator (5) mit einem Öffnungsteil an einem Ende und einem Bodenteil an einem anderen Ende, wobei der Isolator eine der primären Wicklungen oder der sekundären Wicklungen enthält; und eine Harzschicht (9), die durch Füllen eines Harzes in einem Zwischenraum gebildet wird, der zwischen dem Isolator (5) und einer der Wicklungen (31, 32) begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchmesser eines inneren Umfangs des Isolators (5) von dem Öffnungsteil zu dem Bodenteil hin graduell ansteigt.
Die Zündvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Isolator (5) in die Harzschicht (9) in dem Bodenteil eingreift, um die Bewegung der Harzschicht von dem Bodenteil zu dem Öffnungsteil hin zu regeln.
Die Zündvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Anlasszündkerze (2) in die Zündvorrichtung integriert ist, der Isolator (5) einen Wicklungsisolator (52), welcher eine der Wicklungen (31, 32) enthält, und einen Zündkerzenisolator (51), welcher einer Mittelelektrode (22) der Anlasszündkerze (2) enthält, umfasst, und der Wicklungsisolator (52) mit dem Zündkerzenisolator (51) verbunden ist, wobei ein Ende des Zündkerzenisolators (51) den Boden den Wicklungsisolators (52) bildet.
Die Zündvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Zündvorrichtung d2/d1 ≥ 1,01 erfüllt, wobei d1 den Durchmesser des inneren Umfangs des Öffnungsteils des Isolators (5) und d2 den Durchmesser des inneren Umfangs des Bodenteils des Isolators (5) bedeutet.
Die Zündvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Zündvorrichtung d2/d1 ≤ 1,25 erfüllt.
Die Zündvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der innere Umfang des Isolators (5) konisch ist.
Die Zündvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 6, wobei ein Winkel zwischen dem inneren Umfang des Isolators (5) und einer Achse des Isolators (5) auf 0,04 Grad oder mehr festgesetzt ist.
Die Zündvorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Winkel zwischen dem inneren Umfang des Isolators (5) und der Achse des Isolators (5) auf 1 Grad oder weniger festgesetzt ist.
Zündvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, welche umfasst: eine primäre Wicklung (31) und eine sekundäre Wicklung (32) zum Zuführen einer Hochspannung zu einer Anlasszündkerze (2); einen zylindrischen Isolator (5) mit einem Öffnungsteil an einem Ende und einem Bodenteil an einem anderen Ende, wobei der Isolator eine der primären Wicklungen (31) oder sekundären Wicklungen (32) enthält; und eine Harzschicht (9), die durch Füllen eines Harzes in einem Zwischenraum gebildet wird, welcher zwischen dem Isolator (5) und einer der Wicklungen (31, 32) begrenzt ist, wobei ein Durchmesser eines inneren Umfangs des Öffnungsteils des Isolators (5) gleich einem Durchmesser eines inneren Umfangs des Bodenteils des Isolators (5) ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Delaminierungselement (100) zum Verhindern von Haftung zwischen dem Isolator (5) und der Harzschicht (9) zwischen dem Isolator (5) und der Harzschicht (9) angeordnet ist.
Die Zündvorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Delaminierungselement (100) durch Aufbringen eines Bestandteils auf dem Isolator (5) gebildet wird, welcher aus der Gruppe ausgewählt wurde, die aus einer Glasur, Polyethylen, einem Fluorkunststoff und Silikon besteht.
Die Zündvorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Delaminierungselement (100) ein Blattelement ist, welches zwischen dem Isolator (5) und der Harzschicht angeordnet ist.
Die Zündvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das Delaminierungselement (100) auf der gesamten Oberfläche des inneren Umfangs des Isolators (5) bereitgestellt ist.
Die Zündvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das Delaminierungselement (100) in dem inneren Umfang des Isolators (5) nur auf einer Seite dicht an dem Öffnungsteil bereitgestellt ist.