ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ НАКОНЕЧНИК ДЛЯ СВЕЧИ ЗАЖИГАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1997 года по МПК H01T13/04 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в цепи системы зажигания двигателей внутреннего сгорания.

Известен высоковольтный наконечник для свечи зажигания, содержащий изолятор в виде втулки, изолирующую эластичную гильзу, окружающую втулку, металлический корпус, одетый на втулку, электрод, смонтированный внутри втулки, клеммы, расположенные на обоих концах электрода. Гильза прилегает к втулке по всей наружной поверхности втулки и выступает за торцы втулки с обеих ее торцов. Корпус опирается на гильзу в двух местах в зоне клемм [1 и 2]
Такой наконечник имеет сложную конструкцию за счет наличия металлического корпуса. Втулка и гильза выполнена из разного изоляционного материала. Установка эластической гильзы на втулке тоже может быть произведена только при соблюдении специальной технологии сборки.

Известен высоковольтный наконечник для свечи зажигания, содержащий изолятор в виде втулки, изолирующий эластичной гильзы, одетой на втулку и прилегающей по всей наружной поверхности втулки, электрод, смонтированный внутри втулки, клеммы, расположенные на обоих концах электрода. Гильза выступает за торцы втулки и имеет наружный ценрирующий поясок. На гильзу одета изолирующая заглушка, имеющая второй центрующий поясок [3]
Этот наконечник не имеет металлического корпуса и может устанавливаться в глубоком гнезде в головке двигателя, в котором установлена свеча зажигания, причем головка двигателя выполняет роль экрана.

Однако дополнительное выполнение заглушки сложной формы усложняет конструкцию наконечника. Специальной технологии сборки требует установка гильзы на втулке.

Известен взятый за прототип, высоковольтный наконечник для свечи зажигания, содержащий наружный изолятор в виде втулки, внутренний изолятор со сквозным центральным отверстием. Внутренний изолятор выполнен в виде соединенных совместно стакана и стержня, скрепленного снаружи с дном стакана и вставленного во втулку с гарантированным зазором, электрод, смонтированный в центральном сквозном отверстии внутреннего изолятора, две клеммы на концах электрода, из которого одна клемма расположена в стакане, а вторая внутри втулки.

На изоляторы установлен составной металлический корпус, а вторая клемма подпружинена относительно внутреннего изолятора и корпуса через втулку [4]
Известный высоковольтный наконечник имеет сложную конструкцию за счет наличия металлического корпуса и подпружиненной клеммы.

Кроме того, наличие одного изолирующего слоя между электродом и металлическим корпусом снижает надежность наконечника, так как возможет пробой верхнего или нижнего изолятора при местном дефекте материала изоляторов или брака при изготовлении изоляторов.

Задача изобретения создание технологического высоковольтного наконечника для свечи зажигания двигателя внутреннего сгорания несложной конструкции, обеспечивающей повышенную надежность уменьшения вероятности пробоя изоляторов и замыкания на корпус двигателя.

Сущность изобретения выражается в том, что в высоковольтном наконечнике для свечи зажигания двигателя внутреннего сгорания, содержащем наружный изолятор в виде втулки, внутренний изолятор со сквозным центральным отверстием в виде выполненных совместно стакана и стержня, соединенного снаружи с дном стакана и вставленного во втулку с гарантированным зазором, электрод, смонтированный в центральном сквозном отверстии нижнего изолятора, две клеммы на концах электрода, из которых одна клемма расположена в стакане, а вторая - внутри втулки, изоляторы установлены относительно друг друга с фиксированной величиной зазора, который заполнен материалом, скрепляющим изоляторы неподвижно в единый корпус, состоящий из трех концентричных частей в зоне электрода.

Место установки втулки на стержне расположено на конце стержня и у дна стакана. Одно место установки расположено на стержне у дна стакана, а другое
на клемме на торце стержня. Вторая клемма заглублена относительно торца втулки.

Диэлектрическая проницаемость скрепляющего материала меньше, чем изоляторов. Скрепляющий материал выполнен токопроводящим. Оба изолятора выполнены из керамики.

Указанная совокупность существенных признаков необходима и достаточна для обеспечения:
уменьшения возможности пробоя изолятора;
уменьшения диэлектрической постоянной наконечника;
размещение экрана между изолятором, в зазоре между ними, не касаясь металлических частей двигателя;
повышение технологичности наконечника.

Описанный высоковольтный наконечник отличается от прототипа тем, что изоляторы установлены относительно друг друга с фиксированной величиной зазора, а зазор заполнен материалом, скрепляющим изоляторы неподвижно в единый корпус, состоящий из трех концентричных частей в зоне электрода.

Частным выполнением высоковольтного изолятора является место установки втулки на стержне у дна стакана и на конце стержня или на клемме на торце стержня. Вторая клемма заглублена относительно торца втулки. Диэлектрическая проницаемость скрепляющего материала меньше, чем изоляторов. Оба изолятора выполнены из керамики. Скрепляющий слой выполнен токопроводящим.

Частные признаки также способствуют достижению указанных выше технических результатов, усиливая их эффект при решении задачи.

Описанный высоковольтный наконечник позволяет сделать более надежный наконечник с жестким керамическим корпусом, значительно уменьшающим возможность пробоя трехслойного изолятора и упрощающим конструкцию наконечника.

Таким образом поставленная задача решена в описанном предложении и не была известна в более ранних объектах техники.

На фиг. 1 показан высоковольтный наконечник, осевой разрез, 1-ый вариант; на фиг. 2 то же, 2-й вариант.

Высоковольтный наконечник для свечи зажигания двигателя внутреннего сгорания содержит наружный изолятор 1 в виде втулки и внутренний изолятор 2, состоящий из стакана 3 и стержня 4, прикрепленного ко дну снаружи.

Во внутреннем изоляторе 2 выполнено центральное сквозное отверстие 5, в котором смонтирован центральный электрод 6, имеющий на концах две клеммы 7 и 8, а в средней части герметик 9. Одна клемма 8 расположена в стакане внутреннего изолятора 2 и предназначена для соединения со свечой зажигания. Вторая клемма 7 закреплена на торце 10 стержня 4 внутреннего изолятора и расположена внутри втулки 1 на некотором расстоянии от ее открытого торца 11 и предназначена для соединения с высоковольтным проводом системы зажигания. Вторая клемма 7 может быть выполнена как и первая клемма 8 в виде втулки 12 с центральным отверстием 13 и стопорным кольцом 18 на ней. Такая клемма установлена во втулке 1 с зазором 15. Вторая клемма может быть выполнена также и в виде чашки 16, штампованной из листа, при этом наружный изолятор 1 опирается на наружную поверхность 17 чашки своей центральной частью.

Наружной изолятор 1 установлен на стержне 4 нижнего изолятора 2 с гарантированным радиальным зазором 18 и опирается концом на стержень 2 и дно 19 стакана и центральной частью на наружную поверхность 17 чашки 16 верхней клеммы 7.

Наружный изолятор 1 может опираться центральной частью 20 на стержень 4 внутреннего изолятора 2 у его торца.

Зазор 18 между изоляторами заполнен скрепляющим материалом, в качестве которого может быть использован, например, эпоксидный компаунд, клей, глазурь и т. д. При этом оба изолятора образуют единый корпус 21 с тремя концентричными слоями в зоне электрода 6.

Перечисленный материалы образуют дополнительный изоляционный слой.

Изоляторы изготовлены из керамики, при этом керамика может быть различного состава.

Зазор 18 может быть заполнен также материалом, имеющим большое количество металлических включений, при этом образуется токопроводный слой, который выполняет роль экрана.

На наружной поверхности втулки у ее торца выполнен посадочный поясок 22.

Внутренняя поверхность 23 стакана выполнена конусной для посадки наконечника на конусную поверхность изолятора свечи зажигания.

Использование: системы зажигания двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: высоковольтный наконечник содержит корпус, состоящий из наружного 1 и внутреннего изолятора 2, электрода 6, установленного в центральном отверстии 5 и имеющего две клеммы 7 и 8. Наружный изолятор 1 установлен концентрично внутреннему изолятору 2 в зоне электрода 6 с гарантированным зазором 18 фиксированной величины. Этот зазор 18 заполнен, например, эпоксидным компаундом и скрепляет оба изолятора в единый корпус, имеющий в зоне центрального электрода три изоляционных слоя. Если зазор заполнить склеивающим материалом с токопроводящими включениями, то этот слой может выполнять роль экрана. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Высоковольтный наконечник для свечи зажигания двигателя внутреннего сгорания, содержащий наружный изолятор в виде втулки, внутренний изолятор со сквозным центральным отверстием в виде выполненных совместно стакана и стержня, соединенного снаружи с дном стакана и вставленного во втулку с гарантированным зазором, электрод, смонтированный в центральном сквозном отверстии внутреннего изолятора, две клеммы на концах электрода, из которых одна клемма расположена в стакане, а вторая внутри втулки, отличающийся тем, что изоляторы установлены относительно друг друга с фиксированной величиной зазора, а зазор заполнен материалом, скрепляющим изоляторы неподвижно в единый корпус, состоящий из трех концентричных частей в зоне электрода. 2. Наконечник по п.1, отличающийся тем, что места установки втулки на стержне расположены на конце стержня и у дна стакана. 3. Наконечник по п.1, отличающийся тем, что одно место установки расположено на стержне у дна стакана, а другое на клемме на торце стержня. 4. Наконечник по п. 1, отличающийся тем, что вторая клемма заглублена относительно торца втулки. 5. Наконечник по п.1, отличающийся тем, что диэлектрическая проницаемость скрепляющего материала меньше, чем изоляторов. 6. Наконечник по п.1, отличающийся тем, что скрепляющий материал выполнен токопроводящим. 7. Наконечник по п.1, отличающийся тем, что оба изолятора выполнены из керамики.