DE69000701T2 - Zuendspule. - Google Patents

Zuendspule.

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DE69000701T2 DE9090308120T DE69000701T DE69000701T2 DE 69000701 T2 DE69000701 T2 DE 69000701T2 DE 9090308120 T DE9090308120 T DE 9090308120T DE 69000701 T DE69000701 T DE 69000701T DE 69000701 T2 DE69000701 T2 DE 69000701T2
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Ronnalee House
Roger Wesley Kellams
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P15/00Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/12Ignition, e.g. for IC engines
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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    • H01F27/255Magnetic cores made from particles

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Description

  • Die Erfindung betrifft Zündspulen zur Entwicklung einer Funken-Zündspannung, die an Zündkerzen von funkengezündeten Brennkraft-Maschinen angelegt wird.
  • Zündspulen benutzen Primär- und Sekundärwicklungen und einen Magnetkreis. Der Magnetkreis kann, wie in US-A-4 480 377 beschrieben, aus Stahllaminierungen gebildet werden. Diese US-PS zeigt, daß der Magnetkreis einen Luftspalt besitzt und weist darauf hin, daß der Luftspalt während der Herstellung der Spule eingestellt werden muß.
  • Es ist auch in US-A-2 885 458 vorgeschlagen worden, eine Zündspule zu schaffen, die einen kreisförmigen Kern besitzt, der aus Eisenpulver und einem Binder gebildet und in Form gebracht wurde.
  • US-A-3 829 806 beschreibt eine Spule in Übereinstimmung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Eine erfindungsgemäße Zündspule zeichnet sich aus gegenüber der US-A-3 829 806 durch die im kennzeichnenden Abschnitt des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.
  • Eines der Ziel dieser Erfindung besteht darin, eine Zündspule zu schaffen, die einen Magnetkreis besitzt, der einen oder mehrere Luftspalt(e) enthält, bei dem jedoch der Magnetkreis so angeordnet ist, daß die Luftspalte während der Herstellung der Zündspule nicht eingestellt zu werden brauchen, wodurch die kostentreibende Einstellung des Luftspalts beseitigt wird, wie sie in der angeführten US-A-4 480 377 beschrieben ist. Das wird erreicht durch Schaffen einer Zündspule, bei der die Primär- und Sekundärwicklungen um einen Kern aus Magnetmaterial angeordnet sind. Der Kern befindet sich in einem Magnetkreis mit zwei ringförmigen magnetischen Teilen oder Polstücken, die zylindrische Außenflächen besitzen. Ein zylindrisches Teil aus Magnetmaterial bildet einen Rückweg für den Magnetfluß und besitzt einen Abstand von den zylindrischen Außenflächen der Polstücke, um damit einen Luftspalt zu bilden. Die Querschnittsfläche dieser Luftspalte ist vielfach größer als die Querschnittsfläche eines Luftspaltes wie dem, der in dem Mittelschenkel des Magnetkreises der angeführten US-A-4 480 377 benutzt wird. Da die Spuleninduktivität allgemein auf das Verhältnis A/L bezogen ist, wobei A die Querschnittsfläche des Gesamt-Luftspalts und L die Länge des Luftspalts ist, kann gesehen werden, daß dadurch, daß A groß gemacht wird, Veränderungen von L wenig Auswirkungen auf die Induktivität haben. Dementsprechend gestaltet diese Erfindung A groß, mit dem Ergebnis, daß L während der Herstellung der Zündspule nicht eingestelt werden muß, um eine Induktivität zu erreichen, die in einem annehmbaren Wertebereich liegt.
  • Mit Bezug auf das Schaffen einer Zündspule, die keiner Einstellung der Luftspaltlänge L bedarf, ist die Zündspule dieser Erfindung so angeordnet, daß Abschnitte derselben aus einem Magnetmaterial gebildet sind, das effektiv viele kleine Luftspalte bildet. Dieses Material kann ein zusammengesetztes Material aus Eisenpulver-Teilchen und einem elektrischen Isoliermaterial sein. Das elektrische Isoliermaterial trennt die Eisenpulver-Teilchen und verbindet sie miteinander und schafft viele Spalte zwischen den Eisenpulver- Teilchen, die wie Luftspalte wirken. Während des Betriebs der Zündspule wird Magnetenergie gespeichert in den vielen Spalten des zusammengesetzten Materials und in den Luftspalten zwischen den Polstücken und dem zylindrischen Teil, das eine Luftspaltlänge L besitzt. Die gesamte Magnetenergie, die in dem Magnetkreis gespeichert wird, ist die in den Spalten des zusammengesetzten Materials gespeicherte Energie, hinzugefügt zu der in den Luftspalten mit der Länge L gespeicherten Energie. Die gesamte magnetische Energie, die mit der beschriebenen Anordnung gespeichert wird, ändert sich nicht wesentlich mit Änderungen der Luftspaltlänge L in einem gewissen Bereich.
  • Ein anderes Ziel dieser Erfindung ist, eine Zündspule des beschriebenen Typs zu schaffen, bei der die Polstücke aus einer Masse aus Eisenpulver-Teilchen und elektrischem Isoliermaterial gebildet werden, wobei die Eisenpulver-Teilchen mit dem elektrischen Isoliermaterial beschichtet sind und das elektrische Isoliermaterial dazu dient, die Eisenpulver- Teilchen voneinander zu isolieren und die Eisenpulver-Teilchen miteinander zu verbinden.
  • Noch ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist es, eine Zündspule zu schaffen, bei der sich ein äußerer Rückweg für den in einem Kernglied geschaffenen Magnetfluß ergibt durch ein Teil, das aus Magnetmaterial gebildet wird und das auch als Schirm dient, um die durch die Sekundärwicklung der Zündspule entwickelte Leerlaufspannung zu begrenzen. Das Teil ist ein zylindrischer geteilter Schirm, der um die Spulenwicklungen einer segmentgewickelten Sekundärwicklung angeordnet ist. Der Schirm bewirkt eine Erhöhung der Kapazität der Sekundärwicklung, begrenzt dadurch ihre Leerlaufspannung und bildet auch einen Fluß-Rückweg.
  • Ein anderes Ziel dieser Erfindung ist, eine Zündspulen-Anordnung zu schaffen, die vor dem Einsetzen in ein Außengehäuse vollständig und prüfbar ist. Das läßt zu, daß auf der gleichen Produktionslinie Zündspulen für viele unterschiedliche Anwendungen und für unterschiedliche Außengehäuse und Klemmanschlüsse der Spulenwicklungen gebaut werden können.
  • Noch ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist, eine Zündspule zu schaffen, bei der die Induktivität der Zündspule sich als eine Funktion des Primärwicklungs-Unterbrechungsstroms ändert. Die Induktivitätsänderung ist so, daß über einer gewissen Größe des Unterbrechungsstroms die Induktivität mit zunehmenden Primärwicklungs-Unterbrechungsstrom abnimmt.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun beispielsweise mit Bezug auf die nachfolgende Beschreibung und die beigefügte Zeichnung beschrieben, bei der:
  • Fig. 1 eine Seitenansicht mit weggebrochenen Teilen einer Zündspule;
  • Fig. 2 eine Schnittansicht nach Linie 2-2 der Fig. 1;
  • Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Zündspulen-Wicklungsanordnung einer erfindungsgemäß hergestellten Zündspule,
  • Fig. 4 eine Endansicht der in Fig. 3 gezeigten Zündspulen-Anordnung, in Richtung der Pfeile 4-4 gesehen;
  • Fig. 5 eine Schnittansicht längs Linie 5-5 der Fig. 4;
  • Fig. 6 eine Ansicht von drei bei der in Fig. 5 gezeigten Zündspulen-Anordnung verwendeten Bestandteilen;
  • Fig. 7 eine Schnittansicht eines Magnetteils, längs Linie 7-7 der Fig. 6 genommen;
  • Fig. 8 eine Schnittansicht, nach Linie 8-8 der Fig. 6 genommen;
  • Fig. 9 eine Schnittansicht einer modifizierten Zündspule; und
  • Fig. 10 und 11 jeweils eine End- bzw. Seitenansicht einer Zündspulen-Anordnung sind, die in der Zündspule nach Fig. 9 verwendet wird.
  • Mit Bezug auf die Zeichnung und insbesondere auf Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 20 ein Außengehäuse, das aus Kunststoff-Isoliermaterial gebildet ist. Das Gehäuse 20 besitzt Wände, die einen Innenkammer-Bereich bestimmen, der zwei Zündspulen-Anordnungen aufnimmt, die jeweils mit 22 bezeichnet und in Fig. 1 gestrichelt gezeigt sind. Die Sekundärwicklung einer bestimmten Zündspulen-Anordnung 22 ist mit zwei Steckerstiften verbunden. Die Sekundärwicklung der anderen Zündspulen-Anordnung 22 ist mit einem anderen Steckerstift-Paar verbunden. Die Steckerstifte sind jeweils mit 24 bezeichnet, und ein Steckerstift und der zugehörige Aufbau 26 ist in Fig. 2 gezeigt. Der Aufbau 26 ist integral mit dem Außengehäuse 20.
  • Das Außengehäuse 20 bildet eine Umschließung, die an dem mit 28 bezeichneten Ende offen ist. Bei der Herstellung von Zündspulen wird die Zündspulen-Anordnung 22 so gemacht, daß sie eine vollständige Einheit ist, die vor dem Einsetzen in das Außengehäuse 20 durch das offene Ende des Außengehäuses prüfbar ist. Nachdem die Zündspulen-Anordnung 22 in das Außengehäuse 20 eingesetzt wurde und die elektrischen Verbindungen mit den Klemmen, wie dem Steckerstift 24 hergestellt wurden, wird eine aus elektrischem Isoliermaterial gebildete Vergußmasse benutzt, um den Innenraum des Außengehäuses 20 aufzufüllen und die Zündspulen-Anordnung 22 zu verkapseln. Die Vergußmasse wird durch das offene Ende 28 in das Innere des Außengehäuses 20 eingebracht. Etwas Vergußmasse ist in Fig. 1 gezeigt und mit 30 bezeichnet. Sie verschließt selbstverständlich das offene Ende 28 des Außengehäuses.
  • Die in Fig. 1 und 2 gezeigte Zündspule ist für eine Vierzylinder-Maschine bestimmt und für ein sog. verteilerloses Zündsystem geeignet, bei dem eine bestimmte Sekundärwicklung jeweils mit zwei Zündkerzen verbunden ist.
  • Die Zündspulen-Anordnung 22 ist in Fig. 3 - 5 dargestellt. Die Zündspulen-Anordnung 22 enthält zwei Magnetteile 32 und 34. Diese Magnetteile 32, 34 sind aus einer zusammengesetzten Masse aus Eisenpulver-Teilchen und elektrischem Isoliermaterial gebildet, die zu der gezeigten Gestalt kompaktiert oder geformt wurden. Die Teilchen aus Eisenpulver sind mit dem elektrischen Isoliermaterial beschichtet. Das elektrische Isoliermaterial bildet Spalte, wie Luftspalte, zwischen den Eisenpulver-Teilchen und dient auch dazu, die Eisenpulver-Teilchen miteinander zu verbinden. Dieses zusammengesetzte Material wird mit mehr Einzelheiten nachher beschrieben.
  • Der Magnetteil 32 besitzt einen sich axial erstreckenden Kernabschnitt 32A, der mit einem Endwandabschnitt 32B integral ist. Es ist in Fig. 8 zu sehen, daß der Endwandabschnitt 32B ringförmig ist und eine Nut 32C besitzt. Der Endwandabschnitt 32B besitzt eine kreisförmige Außenwand 32D und eine Vielzahl von radial abstehenden Ansätzen oder Vorsprüngen 32E. Es ist aus Fig. 8 zu ersehen, daß der Kernabschnitt 32A sechseckigen Querschnitt oder Umriß über seine Gesamtlänge besitzt.
  • Der Kernabschnitt 32A paßt in eine in einem sich axial erstreckenden Kernabschnitt 34B des Magnetteils 34 ausgebildete sechseckigen Öffnung 34A. Fig. 6 und 7 zeigen den Magnetteil 34 im einzelnen. Ein Abschnitt der sechseckigen Öffnung 34A ist mit sechs sich axial erstreckenden Rippen versehen, die jeweils mit 34C bezeichnet sind,. Der Magnetteil 34 besitzt einen ringförmigen Endwandabschnitt 34D, der mit dem Kernabschnitt 34B integral ist und eine kreisförmige Außenfläche 34E besitzt. Der Teil 34 besitzt weiter Ansätze 34F und eine Nut 34G.
  • Die Abmessungen des Kernabschnitts 32A und der hexagonalen Öffnung 34A sind so, daß die Wände der Magnetteile 32, 34 aneinander anliegen, wenn der Kernabschnitt 32A in die hexagonale Bohrung 34A eingesetzt ist. Wenn jedoch die Magnetteile 32 und 34 miteinander zusammengebaut sind, besteht ein Formschlußeingriff zwischen den Rippen 34C und einem Endabschnitt des Kernabschnitts 32A. Dieser Formschlußeingriff sichert die Magnetteile 32 und 34 aneinander. Es wird anerkannt, daß bei in die hexagonale Öffnung 34A eingebautem Kernabschnitt 32A die Endfläche des Kernabschnitts 34B gegen eine Fläche des Endwandabschnitts 32B anliegt oder auf sie aufsitzt.
  • Die Zündspule besitzt eine aus isoliertem Draht gebildete Primärwicklung 36, deren innere Windungen direkt auf die zylindrische Außenfläche 34A des Kernabschnitts 34B aufgewikkelt sind. Diese Primärwicklung 36 kann aus zwei Wicklungslagen zusammengesetzt sein, die jeweils aus 62 Windungen von Draht Nr. 23AWG bestehen. Da die Primärwicklung 36 direkt auf die Außenfläche 34H des Kernabschnitts 34B gewickelt ist, wird in der Primärwicklung 36 erzeugte Wärme auf den Kernabschnitt 34B übertragen, der als Wärmeabstrahler wirkt.
  • Bei der Herstellung der Zündspule bilden das Magnetteil 34 und die Primärwicklung 36 eine Primärwicklungs-Einheit oder -Anordnung, die hergestellt und danach mit anderen Teilen der Zündspule in einer zu beschreibenden Weise zusammengebaut wird. Zur Herstellung der Primärwicklungs-Einheit wird die Primärwicklung 36 auf den Kernabschnitt 34B aufgewikkelt. Die Drahtenden der Primärwicklung 36 werden nach dem Aufwickeln durch einen Isolator 38 gehalten, der in der Nut 34G abgestützt ist.
  • Die Zündspule besitzt eine allgemein mit 40 bezeichnete Sekundärwicklungs-Einheit, die um die Primärwicklung 36 herum angeordnet ist. Diese Sekundärwicklungs-Einheit 40 ist in Fig. 5 und 6 gezeigt. Diese Sekundärwicklungs-Einheit 40 umfaßt einen Spulenkörper 41, der einstückig aus einem geformten Kunststoff-Isoliermaterial gebildet ist. Dieser Spulenkörper 41 besitzt geneigte Abschnitte 42 und 44, die eine Vielzahl von axial beabstandete, sich in Umfangsrichtung erstreckende Rippen tragen, welche jeweils mit 48 bezeichnet sind. Die Rippen 48 und die Oberflächen der geneigten Abschnitte 42 und 44 bestimmen eine Vielzahl von axial beabstandeten Wicklungsschlitzen, voin denen jeder eine Spulenwicklung enthält. Es sind 19 Schlitze und 19 axial beabstandete Spulenwicklungen in Fig. 5 gezeigt. Die Spulenwicklung in der Mitte des Spulenkörpers 41 wurde mit 50 bezeichnet und die Spulenwicklungen an jedem Ende des Spulenkörpers jeweils mit 52 bzw. 54. Die Spulenwicklung 50 besitzt mehr Windungen als jede Spulenwicklung 52 und 54, und beim Fortschreiten von den Spulenwicklungen 52 bzw. 54 zur mittleren Spulenwicklung 50 hin nimmt die Anzahl von Windungen einer Spulenwicklung zu. Beispielsweise kann die Spulenwicklung 50 aus 780 Windungen von Nr. 42AWG-Draht bestehen, während die Spulenwicklungen 52 und 54 jeweils aus 318 Windungen dieses Drahtes bestehen. Wenn man von den beiden Spulenwicklungen 52 bzw. 54 zur mittleren Spulenwicklung 50 fortschreitet, kann die Windungszahl für jede aufeinanderfolgende Spulenwicklung 480, 517, 556, 593, 630, 667, 706 und 743 betragen. Damit besitzen die beiden Wicklungen zu beiden Seiten der Spulenwicklung 50 743 Windungen. Es ist einzusehen, daß alle 19 Spulenwicklungen in Reihe durch Überquerungs-Anschlüsse verbunden sind, die sich durch Schlitze in den Rippen 48 erstrecken. Es ist auch zu erkennen, daß die Sekundärwicklung eine als segmentgewickelte Spule bekannte Wicklung ist, da sie aus einer Vielzahl von axial beabstandeten Wicklungssegmenten zusammengesetzt ist.
  • Der Spulenkörper 41 für die Sekundärwicklungs-Einheit 40 besitzt Endwände, die eine Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten integralen Speichen oder Armen 56 an einem Ende und Speichen oder Armen 58 an ihrem anderen Ende tragen. Die Speichen 56 haben jeweils einen sich in Axialrichtung des Spulenkörpers 41 erstreckenden Berührungs- oder Abstandsabschnitt 60. In gleicher Weise besitzen die Arme 58 sich axial erstreckende Berührungs- oder Abstandsabschnitte 62.
  • Der Spulenkörper 41 besitzt integrale Endhalteabschnitte 64 und 66, welche die Klemmen 68 und 70 stützen, die elektrisch mit den einander gegenüberliegenden Enden der Sekundärwicklung verbunden sind. Der Umfangsabstand der Anlegeabschnitte 60 ist in Fig. 4 gezeigt und die Abschnitte 62 haben denselben Abstand.
  • Um die Sekundärwicklungs-Einheit 40 ist ein Teil 72 angeordnet, das aus einem magnetischen Material wie galvanisiertem Stahl gebildet ist, der eine Dicke von 1,20 mm besitzen kann und ein sich axial erstreckendes Teil bestimmt. Das Teil 72 ist in Fig. 3 - 5 gezeigt und wie vollständiger beschrieben wird, wirkt es so, daß es einen Flußweg für den in der Primärwicklung 36 entwickelten Fluß schafft, und wirkt gleichzeitig als ein Schirm. Das Teil 72 hat Kreisform, wie in Fig. 4 zu sehen, und ist aufgetrennt, so daß sich ein Spalt 74 zwischen den Kanten 76 und 78 des Teils 72 ergibt. Das Teil 72 besitzt drei in Umfangsrichtung mit Abstand versehene Schlitze 80 an einem seiner Enden und drei in Umfangsrichtung mit Abstand versehene Schlitze 82 an seinem gegenüberliegenden Ende. Das Teil 72 kann weiter einige (nicht dargestellte) Öffnungen besitzen, die Vergußmasse das Durchtreten in das Innere des Teils 72 erlauben.
  • Es kann in Fig. 5 gesehen werden, daß die Anlegeabschnitte 60 dazu dienen, eine Innenfläche des Teils 72 auf Abstand von der Außenfläche 34E des Magnetteils 34 zu halten. in dieser Beziehung liegen die Außenflächen der Anlegeteile 60 an den Innenflächen des Teils 72 und die Innenflächen der Anlegeteile 60 an der Außenfläche 34E an. Das bildet einen Radial-Luftspalt für den Magnetkreis der Zündspule, der mit 86 bezeichnet ist. Dieser Luftspalt 86 befindet sich zwischen der Außenfläche 34E und dem Abschnitt oder dem Gebiet des Teils 72, der mit der Außenfläche 34E ausgerichtet ist. Die Anlegeteile 62 üben die gleiche Funktion wie die Anlegeteile 60 aus, d.h. sie sorgen für einen weiteren radialen Luftspalt 87 wie dem Luftspalt 86, der zwischen einer Innenfläche des Teils 72 und der Außenwand 32D des Magnetteils 32 besteht. In dieser Beziehung besitzen die Anlegeteile 62 die gleiche Dicke und den gleichen Umfangsabstand wie die Anlegeteile 60. Die Anlegeteile 60 und 62 können etwa 1,0 mm dick sein, so daß die Radiallänge der radialen Luftspalte 86 und 87 etwa 1,0 mm beträgt.
  • Das Teil 72 kann etwa 1,2 mm dick sein und eine Länge von etwa 57 mm haben. Der Innenradius des Teils 72 kann etwa 21 mm betragen, und die Breite des Spaltes 74 etwa 12 mm.
  • Bevor mit der weiteren Beschreibung dieser Erfindung forgefahren wird, wird es hilfreich sein, die Zusammenbauschritte zu erklären, die beim Zusammenbau der Zündspule benutzt werden. Es sei angenommen, daß eine Primärwicklungs-Einheit greifbar ist, d.h. eine Einheit, die aus dem Magnetteil 34 mit darauf gewickelter Primärwicklung 36 zusammengesetzt ist. Die Sekundärwicklungs-Einheit 40 wird nun mit der Primärwicklungs-Einheit zusammengebaut. Dabei werden zwei sich radial erstreckende Richt-Ansätze 90 (Fig. 4), die integral mit dem linken Ende des Spulenkörpers 41 sind, in die sich radial erstreckende Einschnitte 92 (Fig. 7) oder Schlitze eingesetzt, die an der Innenfläche des Endwandabschnitts 34D des Magnetteils 34 gebildet sind. Die Anlegeteile 60 werden in Axialrichtung über die Außenflächen 34E geschoben. Das Teil 72 wird nun daraufgebaut, indem es über die Sekundärwikklungs-Einheit 40 geschoben wird. Dabei gleiten die Ansätze 34F in die Schlitze 82 des Teils 72. Während des Zusammenbaus des Teils 72 wird es leicht auseinandergedrückt, so daß es über die Anlegeteile 60 geschoben werden kann, und nach dem Zusammenbau springt das Teil 72 zurück in Eingriff mit den Außenflächen der Anlegeteile 60. Wenn die Teile wie beschrieben zusammengebaut sind, besteht der Abschlußschritt daraus, das Magnetteil 32 zusammenzubauen. Das wird dadurch erreicht, daß der Kernabschnitt 32E des Magnetteils 32 durch die Sekundärwicklungs-Einheit 40 und die Sechseck-Öffnung 34A des Magnetteils 34 eingesetzt wird. Dabei gleiten die Ansätze 32E in die Schlitze 80 und das linke Ende des Kernabschnitts 32A gleitet in den Bereich der hexagonalen Öffnung 34A mit den Rippen 34C. In der endgültig zusamengebauten Position des Magnetteils 32 besteht eine Preß- oder Formschlußpassung zwischen den Rippen 34C und dem Ende des Kernabschnitts 32A, der ein axiales Auseinanderziehen der Magnetteile 32 und 34 verhindert. Weiter ist die Breite der Schlitze 80 relativ zur Breite der Ansätze 32E so, daß eine Preßpassung zwischen den Ansätzen 32E und den an den Ansätzen anliegenden Flächen der Schlitze 80 besteht. Das verhindert eine Axialbewegung des Teils 72 relativ zum Magnetteil 32 und schafft eine elektrische Verbindung zwischen dem Teil 72 und dem Magnetteil 32.
  • Es wird bemerkt werden, daß die Magnetteile 32 und 34 so gezeigt und beschrieben wurden, daß sie jeweils drei Ansätze 32E bzw. 34F besitzen. Um den Zusammenbau zu vereinfachen, können die Magnetteile 32 und 34 auch so ausgelegt werden, daß jeder Magnetteil nur einen Ansatz besitzt. Bei einer solchen Anordnung wird der Ansatz 32E gegenüber der Nut 32C sowie der Ansatz 34F gegenüber der Nut 34G verwendet, und die anderen beiden Ansätze bei jedem Magnetteil werden weggelassen. Teil 72 besitzt nun nur zwei Schlitze, je einen an jedem seiner Enden, die so angeordnet sind, daß sie die Ansätze 32E, 34F aufnehmen.
  • Es wird anerkannt werden, daß bei der in der beschriebenen Weise zusammengebauten Zündspule eine vollständige Einheit hergestellt wurde, die vor dem Einsetzen als eine Einheit in ein Außengehäuse geprüft werden kann.
  • In den Fig. 9 - 11 ist eine modifizierte Zündspule dargestellt. Diese Zündspule unterscheidet sich von der bisher beschriebenen u.a. darin, daß der Magnetkreis abgewandelt wurde und die Zündspule zwei Schirme anstatt des durch das Teil 72 geschaffenen einzelnen Schirms benutzt.
  • In Fig. 9 bezeichnet Bezugszeichen 100 ein offenendiges Gehäuse 100, das aus elektrisch isolierendem Material gebildet ist. Innerhalb des offenendigen Gehäuses 100 befindet sich eine allgemein mit 102 bezeichnete Zündspulen-Anordnung. Diese Zündspulen-Anordnung 102 wird in das offenendige Gehäuse 100 eingesetzt und dann wird eine Vergußmasse benutzt, um das offenendige Gehäuse aufzufüllen und die Zündspulen-Anordnung 102 zu verkapseln. Ein Anteil dieser Vergußmasse ist gezeigt und mit 104 bezeichnet.
  • Die Zündspulen-Anordnung 102 besteht aus Magnetteilen 106 und 108, die aus demselben zusammengesetzten Material wie die Magnetteile 32 und 34 gebildet sind. Das Magnetteil 108 besitzt einen ringförmigen Abschnitt 110, der eine kreisförmige Außenfläche oder -Wand 112 besitzt. Weiter besitzt das Magnetteil 108 einen sich axial erstreckenden Kernabschnitt 114, der eine Bohrung oder Öffnung 116 mit quadratischem Querschnitt nach Fig. 10 besitzt. Die Außenfläche des Kernabschnitts 114 ist kreisförmig und eine Primärwicklung 118 ist daraufgewickelt. Das Magnetteil 108 besitzt einen Stababschnitt 120 (Fig. 10), der sich über das offene Ende der Öffnung 116 erstreckt.
  • Das Magnetteil 106 besitzt eine ring- oder kreisförmige Außenfläche oder -Wand 122 und eine Öffnung 124 mit quadratischem Querschnitt.
  • Ein magnetisches Kernelement 126 mit quadratischem Querschnitt ist in der Öffnung 116 angeordnet. Die einander gegenüberliegenden Enden des magnetischen Kernelements 126 sind in entsprechende quadratische Öffnungsabschnitte der Magnetteile 106 und 108 eingesetzt, wobei das Ende des magnetischen Kernelements 126 an dem Stababschnitt 120 anliegt. Das magnetische Kernelement 126 besteht aus einem Stapel einer Vielzahl von Stahllaminierungen, wie dargestellt.
  • Die Zündspulen-Anordnung besitzt eine Sekundärwicklungs-Einheit 128, die gleich der vorher beschriebenen Sekundärwicklungs-Einheit 40 ist. Diese Sekundärwicklungs-Einheit 126 ist vom Segmentwickeltyp und besitzt einen Spulenkörper 130, der aus isolierendem Material gebildet ist und die Segmentwicklungen trägt. Der Spulenkörper 130 besitzt eine Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Anlegeteilen 132 an seinem Ende und eine weitere Vielzahl von in Umfangsrichtung einen Abstand aufweisenden Anlegeteilen 134 an seinem entgegengesetzten Ende. Es können an jedem Ende des Spulenkörpers 130 jeweils acht Anlegeteile 132, 134 vorhanden sein.
  • Die Zündspule der Ausführung nach Fig. 9 - 11 benutzt zwei Stahlschirme 136 und 138 statt einen einzigen Schirms wie dem Teil 72. Diese Schirme 136, 138 besitzen eine gebogene oder halbkreisförmige Gestalt, wie am besten in Fig. 10 zu sehen. Die Schirme 136, 138 können aus einem magnetischen Material wie galvanisiertem Stahl mit einer Dicke von etwea 1,20 mm gebildet sein. Jeder Schirm 136, 138 besitzt ein Paar abgebogene oder umgeschlagene, sich radial nach innen erstreckende integrale Fahnen, die an den entgegengesetzt liegenden Enden angeordnet sind. Die Fahnen am Schirm 136 sind jeweils mit 140 bezeichnet und die Fahnen am Schirm 138 jeweils mit 142 bezeichnet.
  • Die Schirme 136, 138 werden mit den Magnetteilen 106 und 108 zusammengebaut durch Einsetzen der Fahnen 140, 142 in sich radial erstreckende Einschnitte, die jeweils in den äußeren Endflächen der Magnetteile 106 und 108 gebildet sind. So werden die Fahnen 140 des Schirms 136 radial in die Einschnitte oder Nuten 144 bzw. 146 eingesetzt, die jeweils in den Magnetteilen 106 bzw. 108 ausgebildet sind. In ähnlicher Weise werden die Fahnen 142 am Schirm 138 in entsprechende Einschnitte in den Magnetteilen 106 und 108 eingesetzt. Einer dieser Einschnitte ist in Fig. 10 gezeigt und mit 150 bezeichnet. Die Fahnen 140, 142 können auseinandergefedert werden, wenn ein Paar von Fahnen eingesetzt wird, so daß sie nach dem Einsetzen eine Klemmkraft auf die Magnetteile 106 und 108 ausüben, um dadurch die Magnetteile 106 udn 108 in Eingriff zu halten und danach ein axiales Abtrennen dieser beiden Magnetteile zu verhindern.
  • Wenn die Schirme 136 und 138 zusammengebaut werden, liegen ihre Innenflächen an Außenflächen der Anlegeteile 132 und 134 an. dies Anlegeteile 132, 134 liegen an den Schirmen 136, 138 an, und die Innenflächen dieser Anlegeteile stehen mit jeweiligen Abschnitten von Außenflächen 112 und 122 in Eingriff.
  • In der endgültig zusammengebauten Position der Schirme 136 und 138 sind sie durch zwei sich axial erstreckende Spalte 152 und 154 getrennt. Weiter dienen die Anlegeteile 132 und 134 dazu, die Schirme 136 und 138 auf Abstand von den Außenflächen 112 und 122 zu halten, um radiale Luftspalte zwischen den Schirmen und den Außenflächen zu bilden. Diese Anlageteile 132, 134 können etwa 1,0 mm dick sein, so daß der radiale Luftspalt ebenfalls etwa 1,0 mm beträgt.
  • Das Nachfolgende beschreibt einen anderen modifizierten Magnetkreis, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Bei dieser Modifikation besteht der Magnetkreis aus zwei Magnetteilen mit axialem Abstand, von denen jedes gleich dem Magnetteil 106 ist, und die aus dem gleichen Materialtyp wie die Magnetteile 32 und 34 gebildet sind. Diese Magnetteile werden durch ein sich axial erstreckendes einstückiges massives Kernelement vereint, das keine inneren Bohrungen besitzt und eine Primärwicklung wie die Primärwicklung 118 trägt. Dieses Teil ist aus dem gleichen Material wie die Magnetteile 32 und 34 gebildet. Das einstückige Kernteil ist bis auf zwei Endabschnitte, die beide quadratischen Querschnitt haben, zylindrisch. Die Primärwicklung ist auf den zylindrischen Teil aufgewickelt. Die quadratischen Endabschnitte werden in entsprechende quadratische Öffnungen in den beiden axial voneinander beabstandeten Magnetteilen mit Preßpassung eingesetzt. Die quadratischen Endabschnitte besitzen einen Durchmesser, der geringer als der Durchmesser des zylindrischen Abschnitts ist, um einander gegenüberliegende sich radial erstreckende Wände zu schaffen, die jeweils an den radial inneren Flächen der beiden Magnetteile anliegen, wenn das einstückige Kernelement mit den Magnetteilen zusammengebaut ist.
  • Wie beschrieben wurde, sind verschiedene Teile der Zündspulen aus einem zusammengesetzten Material gebildet aus durch einen Binder aus elektrisch isolierendem Material gehaltenen Eisenpulver-Teilchen. Die Eisenpulver-Teilchen können eine mittlere Teilchengröße von etwa 0,1 mm (0,004 inch) besitzen. Bei der Herstellung eines Magnetteils werden die Eisenpulver-Teilchen mit einem flüssigen thermoplastischen Material beschichtet, das die einzelnen Teilchen einkapselt. Die beschichteten Eisenpulver-Teilchen werden dann in eine erwärmte Form oder Presse gesetzt, wo das zusammengesetzte Material zu der gewünschten Gestalt oder Dichte komprimiert wird. Das endgültig geformte Teil besteht dann aus Eisenpulver-Teilchen in einem Binder aus gehärtetem thermoplastischen Material. Beispielsweise kann das endgültig geformte Teil etwa 99 Gew.-% Eisenpulver-Teilchen und 1 Gew.-% Kunststoffmaterial enthalten. Im Volumen kann das Teil aus etwa 96% Eisenpulver-Teilchen und 4% Kunststoffmaterial bestehen.
  • Bei dem endgültig geformten Teil verbindet das ausgehärtete thermoplastische Material die Eisenpulver-Teilchen miteinander und isoliert auch elektrisch den größten Teil der Eisenpulver-Teilchen voneinander. Einige Eisenpulver-Teilchen können aneinander anliegen, ohne elektrische Isolation dazwischen. Jedoch sind zum größten Teil alle Eisenpulver-Teilchen voneinander isoliert, um so zwischen den Eisenpulver-Teilchen eine große Anzahl von Spalten zu bringen, die aus gehärtetem thermoplastischen Material bestehen. Diese Spalte sind wie Luftspalte, da das thermoplastische Material ungefähr die gleiche Permeabilität wie Luft besitzt. Demzufolge erzeugt das zusammengesetzte Material im Effekt ein Teil, das effektiv eine Vielzahl von kleinen Luftspalten besitzt. Deswegen ist das zusammengesetzte Material fähig, Magnetenergie in den Spalten in einer Weise zu speichern, die später beschrieben wird.
  • Das Nachfolgende erklärt den Betrieb und Merkmale der erfindungsgemäßen Zündspule. Betrachtet man zuerst die Ausführungen nach Fig. 1 - 8 bei beaufschlagter Zündspule 36, so wird in dem Kern oder dem aus den teleskopisch verschiebbaren Kernabschnitten 32A und 34B gebildeten Kernmittel Magnetfluß entwickelt. Dieser Fluß geht in den Endwandabschnitt 34D (erstes Magnetteil) und dann über den Luftspalt 86 in das (zylindrische Stahl-)Teil 72. Der Fluß geht nun axial durch das Teil 72 und dann durch den Luftspalt 87 zu dem Endwandabschnitt 32B (zweites Magnetteil). Es ist zu sehen, daß das Teil 72 einen Flußrückweg mit niedriger Reluktanz für den im Kern entwickelten Fluß bildet. Weiter ergibt sich, daß dieser Fluß radial durch die Luftspalte 86 und 87 geht. Wenn die Primärwicklung 36 entregt wird, wird eine hohe Zündspannung für die Zündkerze in der Sekundärwicklung der Sekundärwicklungs-Einheit 40 induziert.
  • Die Luftspalte 86 und 87 besitzen eine radiale Länge von etwa 1,0 mm, und die Querschnittsfläche der Luftspalte ist groß im Vergleich zu üblichen Zündspulen-Luftspalten, die sich im Kern befinden. Nimmt man an, daß die Länge der Außenwand 32D etwa 7 mm beträgt, der Durchmesser der Außenwand 32D etwa 40 mm beträgt und die Nut 32C etwa 35 breit ist, wird die Luftspaltfläche des Luftspalts 87, die Nut ausgeschlossen, etwa 2 x 3,14 x 20 x 325/360 x 7 oder etwa 793 mm² sein. Der Luftspalt 86 besitzt etwa die gleiche Fläche wie der Luftspalt 87. Es kann deshalb gesehen werden, daß das Verhältnis der Luftspaltfläche A zur Luftspaltlänge L oder A/L, ein Faktor, der die Spuleninduktivität bestimmt, sich nicht sehr ändert, wenn die Luftspaltlänge sich bei der Herstellung der Zündspule ändert. Dementsprechend kann die Luftspaltlänge L gut innerhalb gewisser Toleranzen gehalten werden, ohne sie während der Herstellung der Zündspule nachzustellen.
  • Weiter werden durch die Benutzung von einem Gemisch aus Eisenpulver-Teilchen und elektrischem Isoliermaterial für die Magnetteile 32 und 34 die Spalte zwischen den Eisenpulver-Teilchen des zusammengesetzten Materials Magnetenergie zusätzlich zu der Magnetenergie speichern, die in den Luftspalten 86 und 87 gespeichert ist. Die gesamte gespeicherte Energie wird auf die Summe der in den Magnetteilen 32 und 34 gespeicherten Energie und der in den Luftspalten 86 und 87 gespeicherten Energie bezogen. Wenn die Länge der Luftspalte 86 und 87 verringert wird, nimmt das Volumen dieser Luftspalte ab, wodurch sich eine Erhöhung des Flußpegels infolge einer Induktivitätsvergrößerung ergibt. Die in diesen Luftspalten 86 und 87 gespeicherte Energie nimmt wegen des abnehmenden Luftspaltvolumens ab. Da jedoch das Volumen der Luftspalte in dem zusammengesetzten Material der Magnetteile 32 und 34 sich nicht geändert hat, wird dort infolge der erhöhten Flußgröße mehr Energie gespeichert, und das gleicht den größten Teil der Auswirkung der in den Luftspalten 86 und 87 verlorengehenden Energie aus. Die Verwendung von zusammengesetztem Material für die Magnetteile 32 und 34 verringert deshalb weiter die Auswirkung der Änderung der Luftspaltlänge L und ist deshalb selbstkompensierend. Auf andere Weise gesagt, die gesamte in dem Magnetkreis der Zündspule gespeicherte magnetische Energie ändert sich nicht wesentlich als Folge der Änderungen der Luftspaltlänge L innerhalb eines gewissen Bereichs.
  • Das Teil 72 bildet einen Weg niedriger Reluktanz für Magnetfluß und ergibt auch einen Schirm, der den Effekt einer Erhöhung der Kapazität der Sekundärwicklung hat. So haben segmentgewickelte Sekundärwicklungen eine ihnen eigene Kapazität, die bei geöffnetem Kreis so gering ist, daß dann, wenn die Sekundärwicklung nicht mit einer Zündkerze verbunden ist, extrem hohe Sekundärspannungen in der Größenordnung von 60-80 kV entwickelt werden können. Die hohen Sekundärspannungen induzieren hohe Primärwicklungs-Spannungen, die ein Versagen des elektronischen Ausgangsgeräts verursachen können, das an der Primärwicklung angeschlossen ist, um den Primärwicklungsstrom ein- und auszuschalten. Das Teil 72 erhöht die Kapazität der Sekundärwicklung so, daß die reflektierte Primärspitzenspannung auf ca. 500 V begrenzt werden kann. Das schützt das elektronische Ausgangsgerät, so daß keine Klemmschaltung für das elektronische Gerät erforderlich ist. Die Kapazität der Sekundärwicklung wird erhöht, da eine Kapazität zwischen der Sekundärwicklung und dem Teil 72 vorhanden ist. Das Teil 72 muß geteilt werden, und das wird durch den Spalt 74 erzielt. Der Grund für den Spalt ist, daß ohne einen Spalt die in dem Teil 72 entwickelten Wirbelströme einen Kurzschlußwindungs-Effekt erzeugen würden, der den Wirkungsgrad der Zündspule herabsetzen würde. Die Verwendung des Teils 72 als Flußrückweg erhöht die Kopplung zwischen den Primär- und Sekundärwicklungen im Vergleich zu einem laminierten Stapel eines Schenkels eines "E"-Kerns. Weiter reduziert das Teil 72 den Streumagnetfluß außerhalb des Spulenaufbaus und reduziert dadurch die elektromagnetische Abstrahlung.
  • Was in Bezug auf das Teil 72 geschrieben wurde, gilt auch für die Schirme 136 und 138 der Ausführung nach Fig. 9 - 11. Damit üben die Schirme 136 und 138 die gleichen Funktionen wie das Teil 72 aus, und das Teil 72 kann durch zwei Teile wie die Schirme 136 und 138 ersetzt werden und umgekehrt.
  • Bei Benutzung von zwei Teilen wie den Schirmen 136 und 138 sind zwei Teilungsnuten oder Spalte vorhanden.
  • Zusätzlich zu den für das Teil 72 und die Schirme 136 und 138 beschriebenen Funktionen ist darauf hingewiesen, daß sie mechanische Zurückhaltungs- oder Befestigungsfunktion erfüllen. So befestigen in der Ausführung nach Fig. 9 - 11 die Schirme 136 und 138 die Magnetteile 106 und 108 aneinander, und in der Ausführung nach Fig. 1 - 8 erfüllt das Teil 72 eine gleichartige Funktion.
  • Bei dem Magnetkreis der Ausführung nach Fig. 9 - 11 besteht der Kern oder das Kernmittel innerhalb der Primärwicklung 118 aus dem Magnetkernglied 126 und dem Kernabschnitt 114 des zusammengesetzten Magnetteils 108. Es bestehen zwei parallele Flußpfade, nämlich ein primärer Flußpfad durch das Magnetkernglied 126 und ein sekundärer Flußpfad durch den Kernabschnitt 114, der parallel zu dem Pfad durch das Magnetkernglied 126 verläuft. Das Magnetkernglied 126 besitzt niedrigere Reluktanz als der Kernabschnitt 114. Das beschriebene ergibt eine Zündspule mit einer variablen Induktivitätsänderung, die als eine Funktion der Größe des an die Primärwicklung 116 angelegten Unterbrecherstroms ändert. Damit ist der Magnetkern bei hohem magnetischen Leitwert und hoher Induktivität bei einem hohen Primärstrompegel optimiert zum Durchleiten von Fluß durch das magnetische Kernglied 126 und besitzt einen parallelen Flußpfad durch den Kernabschnitt 114 für einen höheren Pegel des Primärstroms mit verringerter Induktivität. Dies wird erreicht, ohne die Kopplung zwischen der Primär- und Sekundärwicklung in hohem Maße zu vermindern und ohne Sättigung des durch das Magnetkernglied 126 geschaffenen Primärflußweges. Der niedrige Primärstrompegel, d.h. der Strom, der erreicht wird, wenn die Primärwicklung 116 entregt wird (Unterbrechungs-A) kann bei etwa 6,5 Unterbrechungs-A liegen. Der höhere Pegel kann bei etwa 18,5 Unterbrechungs-A liegen.
  • Bei Betrieb beim unteren Strompegel (6,5 Unterbrechungs-A) arbeitet der Magnetkreis so, daß etwa 7% des erzeugten Flusses durch den Kernabschnitt 114 und 93% durch das Magnetkernglied 126 hindurchtreten. Bei Betrieb bei 18,5 Unterbrechungs-A tritt etwa 30% des Flusses durch den Kernabschnitt 114, während 70% durch das Magnetkernglied 126 hindurchgehen.
  • Um das Merkmal der variablen Induktivitätsänderung nach dieser Erfindung weiter zu erklären, wird anerkannt werden, daß die Zunahme (oder Abnahme) der Induktivität bei der Zündspule auf Änderungen in B (Flußdichte) bezogen ist, die durch eine Änderung von H (Magnetisierungskraft) des Magnetkreises der Zündspule verursacht werden. Die Induktivitätszunahme ist auf die Änderung B bezogen, geteilt durch die Änderung von H, welche die Änderung von B verursachte, oder ΔB/ΔH. So bleibt, wenn die B-H-Kurve eine gerade Linie (lineare Beziehung) ist, die Induktivitätszunahme im wesentlichen konstant, da eine bestimmte Änderung von H jedesmal die gleiche Änderung von B verursacht.
  • Die Gesamt-Induktivität der Zündspule ist die auf das Magnetkernglied 126 bezogene Induktivität, addiert zu der auf den Kernabschnitt 114 bezogenen Induktivität. Die B/H-Kurven des Magnetkernglieds 126 und des Kernabschnitts 114 sind nicht gleich. So ist bei einem gewissen unteren Unbrechungsstrombereich die B/H-Kurve für das Magnetkernglied 126 linear, so daß die Induktivität (ΔB/ΔH) über einen gewissen Strombereich im wesentlichen konstant bleibt. Diese lineare Kurve ist jedoch so, daß es relativ große Änderungen von B bei einer bestimmten Änderung von H gibt. Die B/H-Kurve für den Kernabschnitt 114 besitzt auch einen linearen Anteil in einem Niederstrombereich, so daß die darauf bezogene Induktivität über dem Strombereich konstant bleibt. Das Verhältnis (ΔB/ΔH) für den Kernabschnitt 114 ist geringer als das Verhältnis (ΔB/ΔH) für das Magnetkernglied 126. Wenn der Strom über einen bestimmten Pegel von z.B. 6,5 Unterbrechungs-A ansteigt, durchläuft die B/H-Kurve für den Kernabschnitt 114 einen Übergang von einer geraden Linie zu einem nichtlinear gekrümmten Abschnitt, bei dem das Verhältnis (ΔB/ΔH) fortschreitend abnimmt, wodurch die Induktivität bei Strömen über 6,5 Unterbrechungs-A abnimmt. Dieser gekrümmte nichtlineare Abschnitt krümmt sich von der B-Achse (Ordinate) weg zur H-Achse (Abszisse).
  • Aus dem Beschriebenen wird es einsehbar, daß die Zündspule einen Zweimodus-Betrieb ergibt. Wenn der Unterbrechungsstrom bei 6,5 A liegt, wird die Zündspule eine gewisse ziemlich konstante Induktivität besitzen, die so ausgelegt ist, daß sie eine gewünschte Brennzeit für normalen Zündsystem-Betrieb ergibt. Wenn jedoch der Unterbrechungsstrom auf z.B. 18,5 A erhöht wird, wird die Zündspule eine abnehmende Induktivitätsänderung aufweisen, wenn der Strom von 6,5 bis 18,5 A ansteigt. Damit bleibt die auf das Magnetkernglied 126 bezogene Induktivität konstant, es ergibt sich jedoch eine wesentliche Abnahme der Induktivitätszunahme, die durch den Kernabschnitt 114 geschaffen wird, mit dem Ergebnis, daß über 6,5 Unterbrechungs-A die gesamte Induktivitätszunahme zrückgeht. Da die Induktivität abnimmt, wenn der Primärstrom von 6,5 auf 18,5 A ansteigt, wird die Stromänderung ein rascher Anstieg (geringere Induktivität) sein, so daß die Zündspule nun einen raschen Anstieg von höherem Sekundärstrom liefern wird, der zum Zünden einer verschlechterten Zündkerze geeignet ist. Damit kann 18,5 A Unterbrechungsstrom benutzt werden für den Kaltstart und 6,5 Unterbrechungs-A für Normalbetrieb. Die Zündspule arbeitet so, daß im Vergleich zu einer üblichen Zündspule, die zu hohen Sekundärströmen befähigt ist, die Brennzeit nicht geopfert wird.
  • Die Ausführung nach Fig. 5 der Erfindung besitzt auch eine variable Induktivität, die sich mit der Größe des anliegenden Primär-Unterbrechungsstroms ändert. So ist in der Ausführung nach Fig. 5 die B/H-Kurve für die Kernabschnitte 32A und 34B, die aus zusammengesetztem Material gebildet sind, derart, daß bei einem gewissen Bereich von niedrigem Primärwicklungs-Unterbrecherstrom ΔB/ΔH im wesentlichen konstant bleibt, um eine konstante Induktivitätszunahme zu ergeben. Dieser Bereich kann z.B. bis zu 6,5 A reichen. Wenn der Unterbrecherstrom auf über 6,5 A erhöht wird, geht die B/H-Kurve von einer geraden Linie (linear) zu einem gekrümmten Abschnitt über, bei dem ΔB/ΔH mit zunehmendem Strom abnimmt, wodurch eine abnehmende Induktivitätsänderung mit über 6,5 A ansteigendem Strom erreicht wird. Der Effekt abnehmender Induktivität bei zunehmendem Strom, der durch die Ausführung nach Fig. 5 erzeugt wird, ist nicht so ausgeprägt wie der durch die Ausführung nach Fig. 9 - 11 erzeugte.
  • Wie bei der Ausführung nach Fig. 1 - 8 beschrieben wurde, wird Magnetenergie in den Magnetteilen 32 und 34 und den Luftspalten 86 und 87 gespeichert. Die Ausführung nach Fig. 9 - 11 arbeitet in der gleichen Weise, d.h. die Magnetenergie wird in den Magnetteilen 106 und 108 und in den Luftspalten zwischen den äußeren Flächen 112 und 122 und den Schirmen 136 und 138 gespeichert. Die gesamte gespeicherte Magnetenergie ändert sich nicht wesentlich bei Änderungen der Luftspaltmenge, aus den gleichen Gründen, die bei der Beschreibung des Betriebs der Ausführung nach Fig. 1 - 8 angeführt wurden. Dazu ist die Querschnittsfläche A der Luftspalte sehr groß im Vergleich zu der Luftspalt-Radiallänge L bei der Ausführung in Fig. 9 - 11, aus den gleichen Gründen, wie es im Zusamenhang mit der BEschreibung der Ausführung nach Fig. 1 - 8 erklärt wurde. So kann das Verhältnis A/L für die Ausführung nach Fig. 9 - 11 etwa gleich oder geringfügig geringer sein als das Verhältnis A/L für die Ausführung nach Fig. 1- 8.

Claims (16)

1. Zündspule, welche umfaßt ein Kernmittel (32A, 34B), das aus Magnetmaterial gebildet ist; eine um das Kernmittel angeordnete Primärwicklung (36); erste und zweite Magnetteile (32B, 34D), die axialen Abstand haben und magnetisch durch das Kernmittel miteinander verbunden sind, wobei das erste und das zweite Magnetteil (32B, 34D) gebildet sind aus Eisenpulver-Teilchen in einem Binder aus elektrischem Isoliermaterial, das dazu dient, die Eisenpulver-Teilchen miteinander zu verbinden und mindestens zwischen einigen Eisenpulver-Teilchen Spalte zu schaffen; und mindestens ein aus Magnetmaterial gebildetes, sich axial erstreckendes Glied (72) umfaßt, um magnetisch das erste und das zweite Magnetteil miteinander zu verbinden; dadurch gekennzeichnet, daß eine Sekundärwicklung (40) um die Primärwicklung angeordnet ist; daß das sich axial erstreckende Glied (72) außerhalb der Sekundärwicklung angeordnet ist; und daß das sich axial erstreckende Glied so angeordnet ist, daß jeweilige Innenflächen desselben Abstand von den Außenflächen (32D, 34E) des ersten und des zweiten Magnetteils besitzen, um sich radial erstreckende Luftspalte (86, 87) dazwischen zu bestimmen.
2. Zündspule nach Anspruch 1, bei der das sich axial erstrekkende Glied (72) mechanisch das erste und das zweite Magnetteil (32B, 34D) miteinander verbindet.
3. Zündspule nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Sekundärwicklung (40) segmentiert ist und bei der das sich axial erstreckende Glied (72) einen Schirm bildet, der eine Erhöhung der Kapazität der Sekundärwicklung bewirkt.
4. Zündspule nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Fläche A der sich radial erstreckenden Luftspalte (86, 87) groß im Vergleich zur Radiallänge L der Luftspalte ist, wodurch das Verhältnis A/L sich bei Änderungen des Wertes L nicht wesentlich ändert.
5. Zündspule nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der Magnetenergie in den Spalten zwichen den Eisenpulver-Teilchen gespeichert wird und in den sich radial erstreckenden Luftspalten (86, 87) gespeichert wird, wobei die gesamte gespeicherte Magnetenergie die Summe der in den Spalten zwischen den Eisenpulver-Teilchen gespeicherten Energie und der in den sich radial erstreckenden Luftspalten gespeicherten Energie ist und die gesamte Magnetenergie im wesentlichen durch Veränderung der Radiallänge der Luftspalte unbeeinflußt ist.
6. Zündspule nach Anspruchs, bei der das Kernmittel (32A, 34B) auch aus einem zusammengesetzten Magnetmaterial gebildet ist, das aus Eisenpulver-Teilchen in einem Binder aus elektrisch isolierendem Material zusammengesetzt ist.
7. Zündspule nach Anspruch 6, welche umfaßt ein erstes Teil (34) mit einem Endabschnitt (34D) und einem sich axial erstreckenden Abschnitt (34B), welcher erste Teil eine sich durch den Endabschnitt und durch den sich axial erstrekkenden Abschnitt hindurchgehende Öffnung (34A) besitzt; und ein zweites Teil (32) mit einem Endabschnitt (32B) und einem sich axial erstreckenden Abschnitt (32A), der innerhalb der Öffnung des ersten Teils angeordnet ist, wobei der Endabschnitt (34D) des ersten Teils den ersten Magnetteil bestimmt, der Endabschnitt (32B) des zweiten Teils den zweiten Magnetteil bestimmt und die sich axial erstreckenden Abschnitte des ersten und des zweiten Teils das Kernmittel bestimmen.
8. Zündspule nach Anspruch 7, bei der die Öffnung (34A) in dem ersten Teil (34) und der sich axial erstreckende Abschnitt (32A) des zweiten Teils (32) komplementäre sechseckige Querschnitte besitzen.
9. Zündspule nach Anspruch 7 oder 8, bei der das erste und das zweite Teil (34, 32) Formschluß-Paßmittel (34C) besitzen, die zur Sicherung der Teile gegen axiale Trennung wirksam sind.
10. Zündspule nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei der der sich axial erstreckende Abschnitt (34B) des ersten Teils (34) eine kreisförmige Außenfläche (34H) besitzt und bei der innere Windungen der Primärwicklung (36) direkt an der kreisförmigen Außenfläche anliegen.
11. Zündspule nach Anspruch 6, welche umfaßt ein erstes Teil (108) mit einem Endabschnitt (110) und einem sich axial erstreckenden Abschnitt (114), der eine Öffnung (116) besitzt, ein zweites Teil (106) mit einer Öffnung (124), wobei das zweite Teil an einem Ende des sich axial erstreckenden Abschnitts des ersten Teils angreift; und ein aus einer Vielzahl von Stahllaminierungen gebildetes Kernteil (126), das innerhalb der Öffnungen des ersten und des zweiten Teils angeordnet ist, wobei der Endabschnitt (110) des ersten Teils (108) das erste Magnetteil bestimmt, das zweite Teil (106) das zweite Magnetteil bestimmt und der sich axial erstreckende Abschnitt (114) des ersten Teils und das Kernelement das Kernmittel bestimmen.
12. Zündspule nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der die Außenflächen (32D, 34E) des ersten und des zweiten Magnetteils (32B, 34D) kreisförmig sind, das sich axial erstreckende Glied (72) so eingesetzt ist, daß erste und zweite sich radial und in Umfangsrichtung erstreckende Luftspalte (86, 87) zwischen Innenflächen des sich axial erstreckenden Glieds und der jeweiligen kreisförmigen Außenfläche des ersten bzw. zweiten Magnetteils geschaffen werden, wobei das sich axial erstreckende Glied einen Spalt (74) besitzt, der sich über die Gesamtlänge des sich axial erstreckenden Gliedes erstreckt.
13. Zündspule nach Anspruch 12, bei der die Sekundärwicklung durch einen Spulenkörper (41) getragen ist mit ersten und zweiten, damit integralen und an entgegengesetzt liegenden Enden desselben angeordneten Mittel (60,62), das an den inneren Flächen des sich axial erstreckenden Gliedes (72) angreift, um Radialabstand und die sich radial erstreckenden Luftspalte (86, 87) zwischen den Innenflächen und den Außenflächen (32D, 34E) des ersten und des zweiten Magnetteils (32B, 34D) zu schaffen.
14. Zündspule nach Anspruch 13, bei der das erste und das zweite Mittel jeweils aus einer Vielzahl von in Umfangsrichtung einen Abstand aufweisenden und sich axial erstreckenden Anlageteilen (60, 62) an entgegengesetzten Enden desselben gebildet ist, wobei die Anlageteile zwischen jeweiligen kreisförmigen Außenflächen (32D, 34E) des ersten und des zweiten Magnetteils (32B, 34D) und den Innenflächen des sich axial erstreckenden Glieds (72) angeordnet sind.
15. Zündspule nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei der das sich axial erstreckende Glied bestimmt ist durch eine Vielzahl von in Umfangsrichtung einen Abstand aufweisenden und sich axial erstreckenden Gliedern (136, 138), wobei jedes sich axial erstreckende Glied eine kreisförmige Gestalt besitzt.
16. Zündspule nach Anspruch 15, die zwei sich axial erstrekkende Glieder (136, 138) besitzt.
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