DE19720334C2 - Zündspule für Zündanlagen von Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht von einer Zündspule für Zündanlagen von Brennkraftmaschinen nach der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung aus.

Eine derartige Zündspule ist aus der DE 34 33 065 A1 be­ kannt. Die Zündspule weist eine Isolierstoffumhüllung von Primär- und Sekundärspule sowie einem Spulenkern auf, der mit wenigstens einem an der Außenseite der Isolierstoffum­ hüllung anliegenden Schenkel versehen ist, welcher Schenkel über ein Joch mit einem in die zentrale Öffnung der Primär­ spule eingreifenden Schenkel verbunden ist. Bei derartigen Zündspulen ist der auf Massepotential liegende äußere Schen­ kel in unmittelbarer Nähe zu den hochspannungsführenden Wicklungen der Sekundärspule angeordnet und nur durch die Isolierstoffumhüllung sowie einen aus fertigungstechnischen Gründen erforderlichen Luftspalt von diesen beabstandet. Insbesondere bei Sekundärspulen in Kammerausführung, bei denen sich die Spannung mit zunehmender. Kammerzahl vergrö­ ßert, kann eine Corona-Entladung in dem Luftspalt zwischen dem Kern und der Isolierstoffumhüllung stattfinden. Als be­ sonders nachteilig ist dabei anzusehen, daß die Corona- Entladung mit einer starken Abstrahlung von elektromagneti­ scher Störstrahlung, insbesondere im Mittelwellenbereich, verbunden ist, wodurch z. B. der Rundfunkempfang im Fahrzeug wesentlich behindert wird.

Es sind verschiedene Zündspulen bekannt, bei denen versucht wurde, eine Corona-Entladung im Luftspalt durch das Einbrin­ gen eines Silikon-Klebers oder durch Umspritzen des Kerns mit Kunststoff oder Graphit zu verhindern. Als nachteilig muß hierbei angesehen werden, daß die Isolierhülle der Zünd­ spule dabei mit dem Kern verklebt wird. Derartige Lösungen erlauben keine Demontage des Spulenkerns und sehen äußerlich unsauber verarbeitet aus.

Weiterhin ist aus der DE-OS 16 38 885 eine Hochspannungsin­ duktionseinrichtung mit einer Anzahl von Wicklungen bekannt, bei der die am weitesten außen gelegenen Windungen der Wick­ lung die Form von leitenden Metallstreifen aufweisen, die um die Außenseite der letzten Wicklungslage gewickelt sind und eine Corona-Abschirmung der Wicklungslagen bilden.

Aus IBM Technical Disclsure Bulletin, Vol. 20 Nr. 3 vom Au­ gust 1977, Seite 1091 ist eine magnetische Abschirmung für elektrische Apparate bekannt, welche Abschirmung ein Pla­ stik-Matrixmaterial umfaßt, in das elektrisch leitende Par­ tikel und Ferrit-Pulverteilchen eingebettet sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, ohne aufwendige Abänderung des Aufbaus einer Zündspule und durch eine möglichst einfach zu montierende Abschirmung eine Corona-Entladung im Spalt zwi­ schen Isolierstoffumhüllung und Spulenkern und eine daraus resultierende elektromagnetische Störabstrahlung in einer Zündspule zu verhindern.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Zündspule mit den kennzeichnenden Merk­ malen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß eine Corona-Entladung in dem Luftspalt zwischen der Isolier­ stoffumhüllung und dem wenigstens einen äußeren Kernschenkel auf sehr einfache und preisgünstige Weise vermieden wird.

Es ist vorgesehen, die im Stand der Technik bekannten Spulen mit einer in den Luftspalt eingesetzten Ferrit-Folie zu ver­ sehen, welche aus einem Verbundwerkstoff aus Ferritpartikeln und Kunststoff besteht. Die abschirmende Folie verhindert vorteilhaft eine Corona-Entladung im Luftspalt sowie die da­ mit verbundene Abstrahlung von elektromagnetischer Stör­ strahlung. Die Folien werden einfach vor der Montage des Kerns an der Isolierstoffumhüllung befestigt, beispielsweise durch Kleben. Die so hergestellten Zündspulen erlauben eine unproblematische Demontage des Magnetkerns und sehen darüber hinaus äußerlich sauber verarbeitet aus.

Vorteilhaft ist es, die Folie um die Ränder der Isolier­ stoffumhüllung herumzuführen, so daß auch der Kern eine Ver­ bindung mit der Folie hat.

Besonders vorteilhaft ist, es eine selbstklebende Ferrit- Folie zu verwenden, welche auf die Isolierstoffumhüllung aufgeklebt wird.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer im Stand der Technik bekann­ ten Zündspule,

Fig. 2 einen Querschnitt durch Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Zündspule mit Schutzfolie aber ohne den Kern,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Zündspule aus Fig. 3.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig. 1 und Fig. 2 ist der Aufbau einer im Stand der Tech­ nik bekannten Zündspule in Seitenansicht und im Querschnitt dargestellt. Die Zündspule weist eine Primärspule 3 mit An­ schlußmitteln 25 zum Anschluß an eine Gleichspannungsquelle niedriger Spannung auf. Die Anschlußmittel 25 sind über zwei Kabel 31 mit einer Endstufe 30 verbunden. Eine Sekundärspule 4 ist konzentrisch um die Primärspule 3 herum angeordnet und weist elektrische Anschlußmittel 21 zum Anschluß beispielsweise an einen Zündverteiler oder an ein Schaltgerät auf. Die Hoch­ spannung führenden Wicklungen der Sekundärspule 4 sind in Form einer Kammerwicklung angeordnet, bei der sich das Kam­ merpotential der einzelnen Kammern 5 mit wachsender Kammer­ zahl erhöht. Die Kammer 5' mit dem höchsten Kammerpotential ist mit einer Kontakthülse 21 elektrisch verbunden, die in einem nach oben offenen Dom 20 auf der Oberseite der Zünd­ spule angeordnet ist (Fig. 4). Die Primärspule 3 und die Se­ kundärspule 4 sind bis auf die jeweiligen Anschlüsse 25, 21 in bekannter Weise z. B. durch Umspritzen vollständig in ei­ ner Isolierstoffumhüllung 8 eingebettet. Weiterhin ist ein lamellenartig aufgebauter, zweiteiliger Eisenkern 10 vorge­ sehen, der aus zwei im wesentlichen E-förmigen Teilkernen 10a und 10b besteht, die jeweils einen ersten, mittleren Schenkel 12 und zwei dazu parallel verlaufende zweite Schen­ kel 13 aufweisen, die mit dem mittleren Schenkel 12 über je ein Joch 14 verbunden sind. Die Teilkerne werden auf der Ober- und Unterseite derart auf die Isolierstoffum­ hüllung 8 aufgeschoben, daß der jeweils mittlere Schenkel 12 in die zentrale Öffnung der Primärspule 3 eingreift und die äußeren Schenkel 13 getrennt durch einen Luftspalt 17 an der Außenseite der Isolierstoffumhüllung 8 anliegen. Der Luft­ spalt 17 ist aus fertigungstechnischen Gründen erforderlich, um Bauteiletoleranzen auszugleichen. Im zusammengebauten Zu­ stand berühren sich die Endflächen der zweiten Schenkel 13 der beiden Teilkerne 10a und 10b, während die in die zentra­ le Öffnung 15 (Fig. 4) der Primärspule 3 eingeschobenen er­ sten Schenkel 12 durch einen schmalen Spalt 11 getrennt sind (Fig. 2). Der auf Massepotential liegende Spulenkern 10 ist auf der Ober- und Unterseite der Zündspule, in der zentralen Öffnung 15, auf der Außenseite durch die Isolierstoffumhül­ lung 8 von den Spulen 3, 4 isoliert.

Die höchste Potentialdifferenz tritt in der Zündspule zwi­ schen der Spulenkammer 5 mit der höchsten Spannung (in Fig. 2 die oberste Kammer 5') und den auf niedrigem Potential liegenden Kernschenkeln 13 auf. Diese sind zwar durch die Isolierung 8 und den Luftspalt 17 voneinander getrennt, bei sehr hohen Spannungen kann es aber dennoch zum Durchschlag der Spannung durch die Isolierstoffhülle 8 kommen. Dabei entsteht in dem Luftspalt 17 beispielsweise an den in Fig. 1 und Fig. 2 mit S gekennzeichneten Stellen eine Corona- Entladung, die mit der Abstrahlung von elektromagnetischer Störstrahlung verbunden ist. Die Entladung kann aber auch in dem in Fig. 2 nicht dargestellten schmalen Spalt zwischen den Jochschenkeln 14 auf der Oberseite der Zündspule und der Isolierung 8 über der Kammer 5' auftreten. Diese Corona- Entladungen werden durch die Verwendung einer Fo­ lie vermieden, die aus einer organischen Polymer-Matrix be­ steht, in der ein ferritmagnetischer Füllstoff enthalten ist. Derartige Verbundwerkstoffe aus Kunststoff und Ferrit werden im Handel unter der Bezeichung FPC (Ferrite Polymer Composite) in Folienform angeboten. Die Folien sind ela­ stisch verformbar, weisen eine elektrische Leitfähigkeit auf und sind auch als selbstklebende Folien erhältlich. Die Fo­ lien weisen eine um 40% niedrigere Dichte auf als herkömmli­ che Ferrite und haben deshalb auch ein geringeres Gewicht. Aus der Folie werden zwei rechteckförmige Streifen 40 ausge­ schnitten, die an ihren Enden mit zwei Laschen 40' versehen sind. Wie in Fig. 3 und Fig. 4 gezeigt ist werden die Strei­ fen 40 bei demontiertem Spulenkern auf die Isolierstoffum­ hüllung 8 derart aufgeklebt, daß die Folie bei anschließen­ den Aufsetzen der beiden Kernstücke 10a und 10b in dem Luftspalt 17 zwischen den Schenkeln 13 und der Isolierhülle 8 angeordnet ist. Wie Fig. 4 für die Oberseite der Zündspule gezeigt, können die Laschen 40' an der Oberseite und Unter­ seite der Zündspule umgebogen werden, so daß auch der Be­ reich zwischen den Jochschenkeln 14 und den Enden der Spule geschützt ist und gleichzeitig an diesen Stellen der Kern die Folie kontaktiert. Durch die Verwendung der Folie werden Corona-Entladung und Störabstrahlung wirksam vermieden.

Claims (3)

1. Zündspule für Zündanlagen von Brennkraftmaschinen mit ei­ ner Primärspule (3), einer die Primärspule umgebenden Sekun­ därspule (4) und einer die Spulen (3, 4) bis auf ihre elek­ trischen Anschlüsse (21, 25) vollständig umgebenden Isolier­ stoffumhüllung (8) sowie einem auf die Isolierstoffumhüllung (8) aufgesetzten Spulenkern (10) mit wenigstens einem in der Primärspule (3) geführten ersten Schenkel (12) und mit we­ nigstens einem über ein Joch (14) mit dem ersten Schenkel (12) verbundenen, an der Außenseite der Zündspule angeordne­ ten zweiten Schenkel (13), der durch einen Luftspalt (17) von der Isolierstoffumhüllung (8) beabstandet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in dem Luftspalt (17) zwischen dem zweiten Schenkel (13) und der Isolierstoffumhüllung (8) eine Folie (40) angeordnet ist, die aus einer organischen Polymer-Matrix besteht, in der ein ferritmagnetischer Füll­ stoff enthalten ist, damit eine Corona-Entladung in dem Luftspalt (17) zu verhindern ist.

2. Zündspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (40) eine selbstklebende Folie ist, die auf den Isolierstoff (8) aufgeklebt ist.

3. Zündspule nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (40) an den Enden mit zwei Laschen (40') ver­ sehen ist, die zwischen dem Jochschenkel (14) und der Iso­ lierstoffumhüllung (8) angeordnet sind.