DE19623399C2 - Zündspule für Brennkraftmaschinen - Google Patents
Zündspule für BrennkraftmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Zündspule für
Brennkraftmaschinen mit einem mittigen Stabkern, einem
diesen umgebenden Spulensystem mit Sekundär- und
Primärspule sowie einem das Spulensystem samt Stabkern
umgebenden Gehäuse, wobei in das Gehäuse
Isolierstoffmasse mindestens zwischen Spulensystem und
Gehäusewandung sowie an der offenen Kopfseite des
Zündspulengehäuses eingebracht ist, wobei vorzugsweise
radial außenliegend die Primärspule, radial innenliegend
dazu die Sekundärspule und in dieser der Stabkern
angeordnet ist und ferner vorzugsweise in das Gehäuse
zwischen Mantel und Primärspule eine rohrförmige Hülse
aus magnetisierbarem Material eingesetzt ist, die einen
Längstrennungsschlitz aufweist, wobei schließlich am
zündkerzenseitigen Ende des Gehäuses Anschlußmittel zum elektrischen
Anschluß an eine Zündkerze und Kontaktmittel zur elektrischen
Verbindung von Spulensystem und Anschlußmitteln
ausgebildet oder angeordnet sind.
Aus der DE 39 15 113 A1 ist eine Zündspule bekannt, die
zylindrisch ausgebildet ist, radial außenliegend die
Primärwicklung, innenliegend die Sekundärwicklung und
mittig einen Stabkern aufweist, wobei die Zündspule
innerhalb eines topfförmigen Gehäuses aus magnetisch
leitfähigem, insbesondere weichmagnetischem Material
angeordnet ist. Sie ist allseitig auf Abstand von der
Wandung bzw. dem Boden des Gehäuses mittels eines
Isolierstoffes gehaltert. Die Zündkerze ist mit der
Mittelelektrode zentrisch in die Mündung des Gehäuses
einsetzbar und die Mittelelektrode mit d ein Stabkern
lösbar verbunden, der mit dem das Hochspannungspotential
führenden Ende der Wicklung der Sekundärspule verbunden
ist.
Das Gehäuse ist vorzugsweise dabei mit elastomerer
Isoliermasse, insbesondere Silicon-Kautschuk, als
Isolierstoff ausgegossen. Es kommt auch Epoxydharz als
Isolierstoff in Betracht. Durch den koaxialen
Grundaufbau ist ein derartiges Bauteil geeignet, bei
modernen Motorenkonzepten, bei denen der
Zündkerzenschacht im Zylinderkopf sehr eng ausgebildet
ist, einsetzbar. Aufgrund des topfartig ausgebildeten
Gehäuses ist es möglich, das Spulensystem lediglich von
der offenen Seite her in das Gehäuse einzusetzen, wobei
diese offene Seite auch zum Anschluß der Zündkerze
genutzt wird. Dies bedeutet aber, daß das Gehäuse in
diesem Bereich im Durchmesser relativ groß ausgebildet
sein muß, damit die entsprechenden Komponenten einzubringen sind.
Zudem ist es dabei erforderlich, das Gehäuse
am Zylinderkopf des Motors im Bereich der
Zündkerzeneinsatzöffnung zu befestigen, da eine starre
Verbindung zwischen Zündkerze und Zündspule nicht
vorgesehen ist.
Aus der DE 35 44 870 A1 ist eine Zündspule bekannt, bei
der zwischen dem Stabkern und den Anschlußmitteln
mindestens ein formstabiler Verbinder, z. B. ein
Kontaktbügel, angeordnet ist, welcher das Kontaktmittel
zwischen Spulensystem und dem Anschlußmittel bildet und
der Stützmittel in der Art eines Gewindes aufweist, die
sich an der Stirnseite des Stabkernes abstützen. Dabei
ist das Gehäuse an der Zündkerze abgewandten Ende offen
und das Spulensystem samt Kern vom offenen Ende
einschiebbar.
Ausgehend von dem eingangs bezeichneten Stand der
Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
Zündspule gattungsgemäßer Art zu schaffen, bei der ein
formstabiles Isolierstoffgehäuse zum Einsatz kommt,
wobei die Gehäuseabmessung (Durchmesser) im Bereich des
Zündkerzenanschlußes kleiner als im Bereich der
Anordnung des Spulensystems vorgesehen sein kann, eine
starre Verbindung mit einer Zündkerze erfolgen kann und
die Montage des vorgefertigten Spulensystems
einschließlich Stabkern und Kontaktmitteln in einfacher
Weise und mit hoher Sicherheit in dem Gehäuse
vorgenommen werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß
zwischen dem Stabkern und den Anschlußmitteln ein
formstabiler Verbinder angeordnet ist, der das
Kontaktmittel bildet oder in dem die Kontaktmittel
angeordnet sind, daß der Verbinder als Abwinklungen geformte Stützmittel aufweist,
die sich an der Stirnseite des Stabkerns und/oder am
Primär- und/oder am Sekundärspulenkörper abstützen, und
Anschluß- oder Rastmittel aufweist, die mit dem am
zündkerzenseitigen Ende des Gehäuses angeordneten,
dieses axial durchsetzenden Anschlußmittel steck- oder
rastverbindbar sind, wobei das Gehäuse am der Zündkerze
abgewandten Ende offen ist und das Spulensystem samt
Kontaktmitteln in das Gehäuse vom offenen Ende her
einschiebbar ist, und daß der Verbinder (11) aus einer
Hülse besteht, die koaxial zum Stabkern (1) ausgerichtet
ist und sich mit den Abwinklungen (12) an der Stirnfläche
des Stabkerns (1) und/oder des Primär- und/oder des
Sekundärspulenkörpers abstützt.
Gemäß dieser Ausbildung ist das Gehäuse formstabil und
an seinem der Zündkerze abgewandten Ende offen
ausgebildet, so daß das gesamte Spulensystem samt
Stabkern und Kontaktmitteln vom offenen Ende her in das
Gehäuse einschiebbar ist. Die Verbindung zwischen dem
Spulensystem und dem Anschlußmittel zum Anschluß an eine
Zündkerze wird durch den formstabilen Verbinder
erreicht, der einerseits Stützmittel aufweist, die sich
an der Stirnseite des Stabkerns oder des Primär- oder
Sekundärspulenkörpers abstützen und andererseits
Anschluß- oder Rastmittel aufweist, die mit dem im
Gehäuse angeordneten Anschlußmittel steck- oder
rastverbindbar sind. Durch diese Ausbildung ist
sichergestellt, daß beim Einschieben der vormontierten
Einheit in das Gehäuse Beschädigungen im Bereich der
Verbindung zwischen der Baueinheit und dem
Anschlußmittel vermieden werden, da die zur Montage
erforderlichen Druckkräfte auf den Stabkern oder den
Spulenkörper aufgebracht werden können, der sich dann
wiederum unmittelbar auf den Stützmitteln des Verbinders
abstützt, diesen also in die Sollage zwingt und in die
Verrastungsposition überführt. Das Anschlußmittel zum
Anschluß an eine Zündkerze kann beispielsweise den SAE-
Nippel einer Zündkerze direkt aufnehmen, oder es kann
auch die Kontaktierung über eine Schraubenfeder des
Anschlußmittels erfolgen. Bei der Montage wird zwischen
dem Anschlußmittel und dem gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform Hochspannungspotential führenden
Stabkern oder zwischen dem Anschlußmittel und der
Sekundärspule eine elektrische Verbindung hergestellt.
Die Zündspule kann zudem zwischen Primärspule und
zylindischem Gehäuse einen metallischen Zylinder mit
einem Längsschnitt zur Schließung des Magnetkreises
aufweisen. Nach erfolgtem Montagevorgang kann die
Zündspule von ihrer offenen Stirnseite her mit
Isolierstoff, beispielsweise Epoxydharz oder
Siliconmaterial, vergossen und elektrisch isoliert werden.
Durch die besondere Ausbildung des Verbinders wird eine
besonders stabile Form des Verbinders erreicht, der die
axialen Eindruckkräfte bzw. Montagekräfte hervorragend
aufnehmen kann.
Bevorzugt ist zudem vorgesehen, daß das Gehäuse in dem
Bereich, in dem der Verbinder angeordnet ist, im
Durchmesser schlanker ausgebildet ist als im das
Spulensystem samt Stabkern umgebenden Bereich.
Hierdurch wird die erwünschte schlanke Bauweise am
zündkerzenseitigen Ende bevorzugt erreicht.
Zudem ist bevorzugt vorgesehen, daß das Gehäuse aus
Kunststoff besteht.
Vorzugsweise kann auch vorgesehen sein, daß der
Verbinder mit dein Ende des Spulenkörpers einer den
Stabkern umgebenden Spule verbunden, insbesondere
rastverbunden, oder einstückig damit ausgebildet ist.
Bei bestimmten Ausführungsformen kann auch vorteilhaft
sein, daß der Verbinder aus elektrisch isolierendem
Material, insbesondere Kunststoff, besteht.
Bei alternativen Ausführungsformen kann vorteilhaft
sein, daß der Verbinder aus elektrisch leitendem
Material, vorzugsweise leitfähigem Kunststoff, besteht.
Desweiteren kann bevorzugt vorgesehen sein, daß im
Hohlraum des hülsenförmigen Verbinders ein
Entstörelement, insbesondere ein Widerstand, oder eine
Diode oder ein Halbleiterelement, insbesondere zum steileren
Anstieg der Zündspannung, angeordnet ist, welcher
oder welches mit Hochspannungspotential führenden
Teilen verbunden ist.
Dabei kann auch vorgesehen sein, daß die Diode oder das
Halbleiterelement am dem Stabkern zugewandten Ende eine
durch eine Öffnung des Verbinders nach radial außen
geführte Anbindung zum elektrischen Anschluß der Wicklung der
Sekundärspule aufweist.
Zudem ist bevorzugt vorgesehen, daß der aus leitendem
Material bestehende Verbinder oder die elektrisch
leitenden Elemente, die in dem nicht leitenden Verbinder
angeordnet sind, mit den Anschlußmitteln elektrisch
leitend verbunden sind.
Bevorzugt ist zudem, daß die Anschlußmittel und der
Verbinder stirnseitig an den einander gegenüberliegenden
Endbereichen Rastmittel, Klemm- oder Steckmittel
aufweisen.
In an sich bekannter Weise kann auch vorgesehen sein,
daß auf das zündkerzenseitige Ende des Gehäuses eine
Tülle aus elastomerem Werkstoff, insbesondere Silikon,
aufgesteckt ist.
Zudem ist bevorzugt vorgesehen, daß das Anschlußmittel
aus elektrisch leitfähigem Kunststoff, insbesondere
Elastomer, besteht.
Hierdurch wird eine mechanische Schwingungsentkopplung,
insbesondere beim Einsatz elastomerer Werkstoffe,
erreicht.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der
Zeichnung dargestellt und im folgenden näher
beschrieben. Es zeigt:
Die Figur eine erfindungsgemäße Zündspule im
Mittellängsschnitt gesehen.
In der Zeichnung ist eine Zündspule für
Brennkraftmaschinen, insbesondere für nach dem
Ottoprozeß arbeitende Brennkraftmotore von
Kraftfahrzeugen, gezeigt. Sie weist einen mittigen
Stabkern 1 auf, der vorzugsweise aus Einzellamellen von
Trafoblech gebildet sein kann. Auf den Kern ist ein
Sekundärspulenkörper 2 aufgesteckt, der die
Sekundärwicklung 3 trägt. Radial außenliegend dazu ist
ein Primärspulenkörper 4 angeordnet, der die
Primärwicklung 5 trägt. Diese Baueinheit ist von einer
rohrförmigen Hülse 6 umgeben, die aus magnetisierbarem
Material besteht und die ein Längsschlitz aufweist.
Diese Einheit ist in ein Gehäuse 7 aus Kunstsstoff
eingesetzt. Es handelt sich dabei um ein formstabiles
Gehäuseteil. Am zündkerzenseitigen Ende (in der
Zeichnungsfigur unten) des Gehäuses 7 sind
Anschlußmittel 8 zum elektrischen Anschluß an eine Zündkerze 9 und
Kontaktmittel 10 zur elektrischen Verbindung von Spulensystem und
Anschlußmitteln 8 ausgebildet bzw. angeordnet.
Zwischen dem Stabkern 1 und den Anschlußmitteln 8 ist
ein formstabiler Verbinder 11 angeordnet, der das
Kontaktmittel 10 bildet, oder in dem die Kontaktmittel 10
angeordnet sind. Der Verbinder 11 weist als Abwinklungen geformte Stützmittel 12
auf, die sich an der unteren Stirnseite des Stabkerns 1
abstützen. Ferner weist der Verbinder 11 Rastmittel 13
auf, die mit dem am zündekerzenseitigen Ende des Gehäuses
7 angeordneten, dieses axial durchsetzenden
Anschlußmittel 8 rastverbindbar sind. Das Anschlußmittel
8 kann eine metallische Hülse sein.
Das Gehäuse 7 ist am der Zündkerze 9 abgewandten Ende
offen, so daß das Spulensystem samt Kontaktmittel in das
Gehäuse 7 vom offenen Ende her (in der Zeichnung von
oben) einschiebbar ist. Nach Beendigung des
Montagevorganges kann der Hohlraum des Gehäuses 7 mit elektrisch
isolierender Vergußmasse gefüllt werden, beispielsweise
Epoxydharz oder Silicon.
Das Gehäuse 7 ist in dem Bereich, in dem der Verbinder
11 angeordnet ist, im Durchmesser schlanker ausgebildet
als in dem Bereich, in welchem das Spulensystem samt
Stabkern 1 angeordnet ist. Das Gehäuse besteht
vorzugsweise aus Kunststoff.
Der Verbinder 11 besteht aus einer Hülse, die koaxial zum
Stabkern 1 ausgerichtet ist und sich mit den Abwinklungen 12
an der Stirnfläche des Stabkerns 1 abstützt. Durch die
Hülsenform ist eine hohe Stabilität des Verbinders 11
gewährleistet. Der Verbinder 11 kann mit dem Ende des
Spulenkörpers 2 der den Stabkern 1 umgebenden inneren
Spule verbunden oder wie im Ausführungsbeispiel
einstückig damit ausgebildet sein. Der Verbinder 11 kann
aus elektrisch isolierendem Material, insbesondere
Kunststoff, bestehen. Es ist auch möglich, den Verbinder
11 als elektrisch leitendes Element einzusetzen, wobei
dieser dann aus elektrisch leitendem Material,
vorzugsweise aus leitfähigem Kuststoff bestehen kann.
Im Ausführungsbeispiel ist im Hohlraum des
hülsenförmigen Verbinders 11 eine Diode 14 gehalten.
Diese ist am dem Stabkern 1 zugewandten Ende mit einer
nach radial außen geführten Anbindung 15 versehen, an
die die Wicklung der Sekundärspule 3 angeschlossen
werden kann. Die Diode 14 ist ferner mit dem
Anschlußmittel 8 in elektrisch leitender Verbindung.
Auf das Gehäuse 7 ist am zündkerzenseitigen Ende noch
eine Tülle 16 aus elastomeren Werkstoff, insbesondere
Silicon, als Feuchte- und Isolierschutz aufgesteckt.
Zur Montage kann die vormontierte Einheit, bestehend aus
Stabkern 1 den Spulen 2, 3 bzw. 4, 5 und dem Verbinder 10,
von oben in das Gehäuse 7 eingesteckt werden, wobei
durch Druckausübung auf den Stabkern 1 die Verrastung
des Verbinders 10 mit dem Anschlußmittel 8 erfolgt.
Diese Verrastung ist sehr sicher und ohne Beschädigung
der Einzelelemente durchzuführen, da der Verbinder 10
formstabil ist und die axialen Druckkräfte über den
Stabkern 1 aufgebracht werden können.
Claims (12)
1. Zündspule für Brennkraftmaschinen mit einem mittigen
Stabkern, einem diesen umgebenden Spulensystem mit
Sekundär- und Primärspule sowie einem das Spulensystem
samt Stabkern umgebenden Gehäuse, wobei in das Gehäuse
Isolierstoffmasse mindestens zwischen Spulensystem und
Gehäusewandung sowie an der offenen Kopfseite des
Zündspulengehäuses eingebracht ist, wobei vorzugsweise
radial außenliegend die Primärspule, radial
innenliegend dazu die Sekundärspule und in dieser der
Stabkern angeordnet ist und ferner vorzugsweise in das
Gehäuse zwischen Mantel und Primärspule eine
rohrförmige Hülse aus magnetisierbarem Material
eingesetzt ist, die einen Längstrennungsschlitz
aufweist, wobei schließlich am zündkerzenseitigen Ende
es Gehäuses Anschlußmittel zum elektrischen Anschluß an eine
Zündkerze und Kontaktmittel zur elektrischen Verbindung von
Spulensystem und Anschlußmittel ausgebildet oder
angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
dem Stabkern (1) und den Anschlußmitteln (8) ein
formstabiler Verbinder (11)angeordnet ist, der das
Kontaktmittel (10) bildet oder in dem die
Kontaktmittel (10) angeordnet sind, daß der Verbinder
(11) als Abwinklungen geformte Stützmittel (12) aufweist, die sich an der
Stirnseite des Stabkerns (1) und/oder am Primär-
und/oder am Sekundärspulenkörper abstützen, und
Anschluß- oder Rastmittel (13) aufweist, die mit dem
am zündkerzenseitigen Ende des Gehäuses (7)
angeordneten, dieses axial durchsetzenden
Anschlußmittel (8) steck- oder rastverbindbar sind,
wobei das Gehäuse (7) am der Zündkerze (9) abgewandten
Ende offen ist und das Spulensystem samt Kontaktmitteln
(10) in das Gehäuse (7) vom offenen Ende her
einschiebbar ist, und daß der Verbinder (11) aus einer
Hülse besteht, die koaxial zum Stabkern (1)
ausgerichtet ist und sich mit den Abwinklungen (12) an der
Stirnfläche des Stabkerns (1) und/oder des Primär-
und/oder des Sekundärspulenkörpers abstützt.
2. Zündspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (7) in dem Bereich, in dem der Verbinder
(11) angeordnet ist, im Durchmesser schlanker
ausgebildet ist als im das Spulensystem samt Stabkern
(1) umgebenden Bereich.
3. Zündspule nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gehäuse (7) aus Kunststoff
besteht.
4. Zündspule nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Verbinder (11) mit dem Ende
des Spulenkörpers einer den Stabkern (1) umgebenden
Spule verbunden, insbesondere rastverbunden, oder
einstückig damit ausgebildet ist.
5. Zündspule nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Verbinder (11) aus elektrisch
isolierendem Material, insbesondere Kunststoff,
besteht.
6. Zündspule nach nach einem der Ansprüche 1-4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Verbinder aus elektrisch
leitendem Material, vorzugsweise leitfähigem Kunststoff,
besteht.
7. Zündspule nach nach einem der Ansprüche 1-5,
dadurch gekennzeichnet, daß im Hohlraum des
hülsenförmigen Verbinders (11) ein Entstörelement,
insbesondere Widerstand, oder eine Diode (14) oder ein
Halbleiterelement, vorzugsweise zum steileren Anstieg der
Zündspannung, angeordnet ist, welcher oder welches mit
Hochspannungspotential führenden Teilen verbunden ist.
8. Zündspule nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß
die Diode (14) oder das Halbleiterelement am dem
Stabkern (1) zugewandten Ende eine durch eine Öffnung
des Verbinders (11) nach radial außen geführte Anbindung
(15) zum elektrischen Anschluß der Wicklung (3) der Sekundärspule
aufweist.
9. Zündspule nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch
gekennzeichnet, daß der aus leitendem Material
bestehende Verbinder (11) oder die elektrisch leitenden
Elemente, die in dem nichtleitenden Verbinder (11)
angeordnet sind, mit den Anschlußmitteln (8) elektrisch
leitend verbunden sind.
10. Zündspule nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Anschlußmittel (8) und der
Verbinder (11) stirnseitig an den einander
gegenüberliegenden Endbereichen Rastmittel, Klemm- oder
Steckmittel aufweisen.
11. Zündspule nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch
gekennzeichnet, daß auf das zündkerzenseitige Ende des
Gehäuses (7) eine Tülle (16) aus elastomerem Werkstoff,
insbesondere Silicon, aufgesteckt ist.
12. Zündspule nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß das Anschlußmittel (8) aus
elektrisch leitfähigem Kunststoff, insbesondere
Elastomer, besteht.
Priority Applications (1)
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ID=7796713
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