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Die
Erfindung betrifft eine Zündspule
für eine Brennkraftmaschine
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine
derartige Zündspule
ist aus der
EP 859 383
A1 bekannt. Die bekannte Zündspule hat einen Primär- und einen
Sekundärspulenkörper, auf
denen jeweils ein Draht aufgewickelt ist. Zur Begrenzung des Wickelraumes
für den
Draht weisen der zylinderförmige
Primär-
und der Sekundärspulenkörper jeweils
quer zur Längserstreckung
des Spulenkörpers angeordnete,
umlaufende Stege bzw. Kammerbegrenzungswände auf. Aufgrund dieser Stege
bzw. Kammerbegrenzungswände
und aufgrund der im Spritzgussverfahren hergestellten Spulenkörper weisen
die Spulenkörper
eine in Längsrichtung
der Spulenkörper
verlaufende Trennebene auf. Diese Ausbildung der Spulenkörper mit
längs verlaufender
Trennebene ergibt sich dadurch, dass die beiden umlaufenden Stege
beziehungsweise Kammerbegrenzungswände nur eine Entformung der
Spulenkörper aus
dem Spritzgußwerkzeug
quer zur Längsrichtung der
Spulenkörper
ermöglichen.
Entlang der Trennebene der Spulenkörper ergeben sich ein Formvorsatz sowie
Spritzgrate. Diese können
beim Wickelprozess im schlimmsten Fall zu einem Abriss des Drahtes führen. Außerdem kann
die Lackisolierung des Drahtes beim Wickeln über den Grat beschädigt werden. Da
der Grat bzw. der Formversatz üblicherweise über den
gesamten Wickelraum verläuft,
ergibt sich die genannte Gefahr des Drahtrisses bzw. der Drahtbeschädigung für eine relativ
großen
Drahtlängenbereich.
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Insbesondere
aufgrund des Formversatzes ist es darüber hinaus möglich, dass
der Wickelaufbau, das heißt
die korrekte Lage und die richtige Spannung, mit der der Draht aufgewickelt
wird, negativ beeinträchtigt
werden. Insgesamt gesehen ergibt sich daher die Gefahr einer verminderten
Produktqualität
der Zündspule.
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Vorteile der
Erfindung
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Die
erfindungsgemäße Zündspule
für eine Brennkraftmaschine
mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil,
dass sie keine Formversatze sowie Spritzgrate im Wickelbereich der
Spulenkörper
aufweist, und somit die Gefahr von Beschädigungen des Drahtes sowie
eines nicht optimalen Wickelaufbaus vermeidet. Dies führt zu einer besonders
hohen Produktqualität.
Erfindungsgemäß wird dies
im wesentlichen dadurch erreicht, dass der Spulenkörper eine
quer zu seiner Längsachse
verlaufende Trennebene aufweist. Dadurch wird beim Wickeln des Drahtes
auf dem Spulenkörper
vermieden, dass der Spulendraht über
einen Spritzgrat oder einen Formversatz geführt werden muss. Darüber hinaus
ermöglicht
die Ausbildung des Spulenkörpers mit
einer quer zur Längsrichtung
verlaufenden Trennebene eine besonders gute und einfache kunststoffgerechte
Gestaltung des Spulenkörpers
mit gleichmäßigen Wandstärken.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Zündspule für eine Brennkraftmaschine sind
in den Unteransprüchen
angegeben.
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Um
den Wickelraum von einem Drahtkontaktierungsbereich abzugrenzen
ist ein Trennsteg vorgesehen, der bevorzugt eine Ausnehmung aufweist, um
den Spulendraht vom Wickelraum in den Drahtkontaktierungsraum überführen zu
können.
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Um
ein Abrutschen des Spulendrahtes vom Wickelbereich in den Entstörbereich
zu vermeiden ist es in einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, im Übergangesbereich
zwischen den beiden Bereichen eine Führung für den Draht am Spulenkörper vorzusehen.
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Bevorzugt
ist es vorgesehen, nicht nur den Sekundärspulenkörper, sondern auch den Primärspulenkörper derart
auszubilden, dass in dem jeweiligen Wickelbereich keine Trennebene
am Spulenkörper
ausgebildet ist.
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Zeichnung
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert. Es
zeigen:
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1 einen
Längsschnitt
durch eine erfindungsgemäße Zündspule,
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2 einen
Sekundärspulenkörper in
Seitenansicht,
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3 eine
Ansicht in Richtung III der 2,
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4 bis 6 jeweils
gegenüber
der 2 modifizierte Sekundärspulenkörper in Seitenansicht,
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7 einen
Schnitt durch den Sekundärspulenkörper der 6 in
der Ebene VII-VII der 6,
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8 und 9 Detailansichten
von weiteren modifizierten Sekundärspulenkörpern,
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10 eine
Draufsicht auf einen weiteren modifizierten Sekundärspulenkörper und
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11 einen
weiteren, gegenüber
der 2 modifizierten Sekundärspulenkörper in Seitenansicht.
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Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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Die
in der 1 dargestellte Zündspule 10 ist als
sogenannte Stabzündspule
ausgebildet und dient der Direktkontaktierung einer nicht dargestellten
Zündkerze
eines Verbrennungsmotors. Die Zündspule 10 weist
einen magnetisch wirksamen Kern 12 auf, der stabförmig ausgebildet
ist, und der an seinen einander gegenüberliegenden Stirnseiten mit
einem Permanentmagneten 13 bzw. einem Dämpfungselement 14 versehen
ist. Die Kernbaugruppe 15, welche aus dem Kern 12,
dem Permanentmagneten 13 und dem Dämpfungselement 14 besteht,
und die gegebenenfalls noch von einem Schrumpfschlauch umhüllt ist,
ist innerhalb eines im wesentlichen hülsenförmigen Sekundärspulenkörpers 16 angeordnet.
Auf dem Sekundärspulenkörper 16 ist
ein Draht 17 aufgewickelt, der eine sogenannte Sekundärwicklung 18 bildet,
welche mit einem Ende mit einem Anschlusselement 19 kontaktiert
ist, das wiederum zur elektrischen Kontaktierung mit dem Kopfbereich
der Zündkerze
verbindbar ist.
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Die
Hochspannung führende
Sekundärwicklung 18 ist
konzentrisch von einem Primärspulenkörper 21 umgeben,
auf dem ein eine sogenannte Primärwicklung 22 bildender
Draht aufgewickelt ist. Die Primärwicklung
ist mit einer elektronischen Schaltung kontaktiert, welche über Anschlussstecker 25 mit
der Bordspannung des Kraftfahrzeugs gekoppelt ist. Der Primärspulenkörper 21 beziehungsweise
die Primärwicklung 22 sind
von einem den magnetischen Kreis schließenden, hülsenförmigen Rückschlussblech 26 umgeben,
welches zur Vermeidung des magnetischen Kurzschlusses längsgeschlitzt
ausgebildet ist.
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Die
soweit beschriebenen Bauteile der Zündspule 10 sind innerhalb
eines Zündspulengehäuses 29 angeordnet,
welches die äußere Form
der Zündspule 10 bestimmt,
wobei die Zwischenräume
zwischen den Bauteilen der Zündspule 10 mit
einer Isolierharzmasse ausgefüllt
sind.
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Eine
soweit beschriebene Zündspule 10 sowie
deren Funktionsweise ist an sich bereits bekannt.
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Mit
Bezug auf die 2 und 3 wird nunmehr
auf den erfindungswesentlichen Aufbau beziehungsweise auf die erfindungswesentliche
Gestaltung der Spulenkörper
exemplarisch am Beispiel des Sekundärspulenkörpers 16 näher eingegangen.
Der erfindungsgemäße Sekundärspulenkörper 16 weist im
ersten Ausführungsbeispiel
zwei jeweils hohlzylindrische Abschnitte 32, 33 auf,
wobei der Abschnitt 32 einen geringeren (Außen-) Durchmesser
aufweist als der Abschnitt 33. Die beiden Abschnitte 32, 33 sind über einen
kegelstumpfförmigen
Verbindungsabschnitt 34 miteinander verbunden. Auf dem
Abschnitt 33 ist der in den 2 und 3 nicht
dargestellte Draht 17 der Sekundärwicklung 18 aufgewickelt,
der über
den Verbindungsabschnitt 34 und den Abschnitt 32 zu
dem Anschlusselement 19 geführt ist, um eine Kontaktierung
der Zündkerze
zu ermöglichen.
Im Abschnitt 32, welcher einen sogenannten Entstörwickelbereich 30 bildet,
ist der Draht 17 in der Regel nur in einer einzigen oder
aber wenigen Drahtlagen aufgewickelt, wohingegen in dem sogenannten
Trafowickelbereich 31 im Abschnitt 33 der Draht 17 in
einer Vielzahl von übereinander
angeordneten Lagen aufgewickelt ist.
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Auf
der dem Abschnitt 32 gegenüberliegenden Seite des Abschnitts 33 weist
der Sekundärspulenkörper einen
flanschförmig
umlaufenden Begrenzungssteg 35 und einen Drahtkontaktierungsbereich 36 auf.
Der Begrenzungssteg 35 begrenzt den Trafowickelbereich 31 für die Sekundärwicklung 18,
und weist wenigstens eine Ausnehmung 37 bzw. Durchführung für den Draht 17 der
Sekundärwicklung 18 auf,
um diesen im Drahtkontaktierungsbereich 36 insbesondere
an einer Stromschiene anzukoppeln.
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Man
erkennt ferner an der 2 zwischen dem Abschnitt 33 und
dem Begrenzungssteg 35 eine quer zur Längsachse 40 des Sekundärspulenkörpers 16 verlaufende
Trennnaht 38, die in einer Trennebene 39 verläuft. In
der Trennebene 39 schließen bzw. zwei lediglich angedeutete
Spritzgusswerkzeug 42, 43 zum Herstellen des Sekundärspulenkörpers 16 unmittelbar
aneinander an, die jeweils parallel zur Längsachse 40 zum Entformen
des Sekundärspulenkörpers 16 bewegbar
sind. Wesentlich dabei ist, dass das zum Formen der Abschnitte 32, 33 des
Sekundärspulenkörpers 16 dienende
Spritzgußwerkzeug 42 keine
Trennebene parallel zur Längsachse 40 aufweist.
Anstelle eines einteiligen Spritzgusswerkzeugs 43, das
zum Formen im Wesentlichen des Drahtkontaktierungsbereiches 36 dient,
ist es auch möglich,
das Spritzgußwerkzeug 43 zusätzlich längsgeteilt,
das heißt
senkrecht zur Trennebene 39 teilbar auszubilden. Vorzugsweise
ist dabei die (zusätzliche) Trennebene
des Spritzgusswerkzeugs 43 derart angeordnet, dass der
in den Drahtkontaktierungsbereich 36 geführte Draht 17 der
Sekundärwicklung 18 nicht über diese
zusätzliche
Trennebene geführt
ist, um Beschädigungen
am Draht 17 zu verhindern. Alternativ dazu ist es auch
denkbar, durch eine entsprechende Gestaltung des Drahtkontaktierungsbereiches 36,
bzw. mit Rampen o.ä.,
ein direktes Berühren des
Drahtes 17 der Sekundärwicklung 18 mit
einer zusätzlichen
Trennebene des Spritzgusswerkzeugs 43 zu verhindern. Ebenso
lässt sich
durch eine entsprechende Gestaltung des Sekundärspulenkörpers 16 im Bereich
der wenigstens einen Ausnehmung 37 ein Berühren des
Drahtes 17 in der Trennebene 39 vermeiden.
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Zusammengefasst
sind beim Sekundärspulenkörper 16 weder
im Trafowickelbereich 31 noch im Entstörwickelbereich 30 irgendwelche
fertigungsbedingte Grate am Sekundärspulenkörper 16, die eine Be-
oder Vorschädigung
des Drahtes 17, oder aber einen negativen Wickelaufbau
bewirken könnten.
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Beim
Ausführungsbeispiel
gemäß der 4 weist
der Sekundärspulenkörper 16a im
Gegensatz zum Sekundärspulenkörper 16 keinen
Begrenzungssteg zwischen dem Abschnitt 33a und dem Drahtkontaktierungsbereich 36a auf.
Die senkrecht zur Längsachse 40a angeordnete
Trennebene 39a verläuft
direkt an der Grenze zwischen dem Abschnitt 33a und dem
Drahtkontaktierungsbereich 36a.
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Das
Ausführungsbeispiel
gemäß der 5 unterscheidet
sich vom ersten Ausführungsbeispiel gemäß der 2 und 3 dadurch,
dass der Sekundärspulenkörper 16b zusätzlich zur
Trennebene 39b wenigstens eine zusätzliche Trennebene 44 aufweist,
wobei die beiden Trennebenen 39b, 44 parallel zueinander
angeordnet sind. Die zusätzliche
Trennebene 44 kann sich, wie dargestellt, zwischen dem Verbindungsabschnitt 34b und
dem Abschnitt 33b, oder aber zwischen dem Verbindungsabschnitt 34b und
dem Abschnitt 32b befinden. Durch die zusätzliche
Trennebene 44 lässt
sich der Abschnitt 32b des Sekundärspulenkörpers 16b, das heißt der Entstörwickelbereich 30b, über quer
zur Längsachse 40b bewegbare
Formwerkzeuge mit entsprechend quer zur Längsachse 40b angeordneten
Trennebenen herstellen und entformen. Auch bei diesem Beispiel ist
zumindest der Trafowickelbereich 31b des Sekundärspulenkörpers 16b ohne
Grate für
den Draht 17 der Sekundärwicklung 18.
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Das
Ausführungsbeispiel
gemäß den 6 und 7 unterscheidet
sich vom Ausführungsbeispiel
gemäß der 5 dadurch,
dass die zusätzliche Trennebene 44c beim
Sekundärspulenkörper 16c um
einen geringen Betrag in den Abschnitt 33c hineinragt.
In diesem Bereich 45 des Trafowickelbereichs 31 ist
eine exzentrisch angeordnete Nut 46 (7)
in die Oberfläche
des Sekundärspulenkörpers 16c eingeformt,
welche sich über
maximal 180° des
Wickeldurchmessers des Drahtes 17 der Sekundärwicklung 18 erstreckt.
In dieser Nut 46 ist lediglich die eine Lage des Drahtes 17 bzw.
der Sekundärwicklung 18 angeordnet,
welche über
den Verbindungsabschnitt 34c in den Abschnitt 32c geführt wird.
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Durch
die Ausbildung der Nut 46 und die damit definierte Führung des
Drahtes 17 wird ein Abrutschen des Drahtes 17 vom
Abschnitt 33c in den Verbindungsabschnitt 34c verhindert.
Zur Herstellung der Nut 46 ist die zusätzliche Trennebene 44c erforderlich,
um auf der dem Abschnitt 32c zugewandten Seite der Trennebene 44c quer
zur Längsachse 40c verfahrbare
Formwerkzeuge anordnen zu können.
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Beim
Ausführungsbeispiel
gemäß der 8 wird
im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel
gemäß den 6 und 7 auf
eine zusätzliche
Trennebene quer zur Längsachse 40d des
Sekundärspulenkörpers 16d im
Bereich 45d verzichtet, um eine Entformung des Sekundärspulenkörpers 16d in
Richtung der Längsachse 40d zu
ermöglichen.
Um eine definierte Führung
des Drahtes 17 zu erzielen, ist hier im Verbindungsabschnitt 34d eine
einen Absatz 48 aufweisende Führung 49 ausgebildet,
welche spiralförmig
im Verbindungsabschnitt 34d angeordnet ist. Dabei kann
die Anzahl der spiralförmigen
Windungen bzw. die Steigung der Führung 49 je nach Anwendungsfall
unterschiedlich sein.
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Bei
der Ausführung
gemäß der 9 ist
die Führung 49e am
Sekundärspulenkörper 16e zusätzlich mit
einem Hinterschnitt 51 versehen, welche eine besonders
sichere Führung
des Drahtes 17 ermöglicht.
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Das
Ausführungsbeispiel
nach der 10 zeigt eine Führung für den Draht 17 im
Verbindungsabschnitt 34f, welche durch im Verbindungsabschnitt 34f angeformte
Führungsrippen 52, 53 besteht.
Auch ein derartiger Sekundärspulenkörper 16f kann
auf zusätzliche,
quer zur Längsachse
des Sekundärspulenkörpers 16f angeordnete
zusätzliche
Trennebenen verzichten, so dass ein Entformen in Längsrichtung
des Sekundärspulenkörpers 16f möglich ist.
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Zuletzt
ist in der 11 ein Sekundärspulenkörper 16g dargestellt,
dessen Abschnitt 32g denselben Durchmesser aufweist wie
der Abschnitt 33g. Es ist lediglich eine Trennebene 39g im
Bereich des Begrenzungssteges 35g vorhanden.
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Zusammengefasst
ermöglichen
alle Sekundärspulenkörper 16 durch
den Verzicht von senkrecht zur Längsachse 40 verlaufenden
Trennebenen zumindest im Trafowickelbereich 31 eine besonders hohe
Produktqualität,
da Be- oder Vorschädigungen am
Draht 17 der Sekundärwicklung 18 sowie
ein ungünstiger
Wickelaufbau vermieden werden kann.
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Ergänzend wird
erwähnt,
dass sich aufgrund des wesentlich geringeren Durchmessers des Drahtes 17 der
Sekundärwicklung 18 im
Gegensatz zum Draht der Primärwicklung 22 insbesondere
der Sekundärspulenkörper 16 für eine erfindungsgemäße Ausbildung
anbietet. Es ist jedoch zur weiteren Steigerung der Produktqualität durchaus
sinnvoll, die beschriebenen Ausführungen
auch auf den Primärspulenkörper 22 zu übertragen.