DE69609465T2

DE69609465T2 - Elektromagnet mit geneigter Wicklung und diese Wicklung verwendende Zündspule für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE69609465T2
Application number: DE69609465T
Authority: DE
Inventors: Keisuke Kawano; Masami Kojima; Katsumi Nakazawa; Kazutoyo Oosuka; Yoshitaka Satou; Akimitsu Sugiura
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1995-08-25
Filing date: 1996-08-14
Publication date: 2002-03-14
Anticipated expiration: 2016-08-15
Also published as: US6060973A; EP0762445A2; CN1051599C; EP0762445B1; EP0762445A3; DE69609465D1; KR100310141B1; KR970011383A; ES2148642T3; US6252483B1; CN1154440A

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektromagnetische Spule, die zur Verwendung unter einer Beaufschlagung mit, hoher Spannung geeignet ist, und insbesondere auf eine Zündspule, die eine Hochspannung entwickelt, um einen Funken zu erzeugen, der zu Zündzwecken in einem Verbrennungsmotor verwendet wird.
Das Dokument JP-A-2151008, auf dem der Oberbegriff des Anspruchs 1 beruht, offenbart eine elektromagnetische Spule mit einem Wicklungselement mit einer gegebenen Länge, einem ersten Wicklungsabschnitt, der um die erste Strecke des Wicklungselements gewickelt ist, und einen zweiten Wicklungsabschnitt, der um eine zweite Strecke des Wicklungselements gewickelt ist. Ein erster Wicklungsabschnitt enthält mehrere Wicklungslagen, die einander überlappen und in einem gegebenen Winkel zur ersten Strecke des Wicklungselements geneigt sind, wobei jede Wicklungslage des ersten Wicklungsabschnitts eine Ansammlung von Windungen enthält, die aus einem führenden Abschnitt eines Drahts gefertigt sind. Außerdem enthält der zweite Wicklungsabschnitt mehrere Wicklungslagen, die einander überlappen und in einem gegebenen Winkel zur zweiten Strecke des Wicklungselements geneigt sind, die sich an die erste Strecke anschließt, wobei jede Wicklungslage des zweiten Wicklungsabschnitts eine Ansammlung von Windungen enthält, die von einem hinteren Abschnitt des Drahts gebildet werden.
Das Dokument GB-A-0 501 830 offenbart eine ähnliche herkömmliche Hochspannungsfeldspule mit einem ersten und einem zweiten Wicklungsabschnitt, die um eine erste Strecke bzw. eine zweite Strecke eines Wicklungselements gewickelt sind. Der erste Wicklungsabschnitt enthält wiederum mehrere Wicklungslagen, die einander überlappen und in einem gegebenen Winkel zum Wicklungselement geneigt sind.
Die Dokumente EP-A-2-18572, JP-A-2-106910 und EP-A-0 142 175 lehren weitere herkömmliche elektromagnetische Spulen. Diese elektromagnetischen Spulen sind aus mehreren schrägen Wicklungslagen gefertigt, die in einem gegebenen Winkel zur Strecke eines Spulenkörpers orientiert sind, so daß jede der schrägen Wicklungslagen einen kreisförmigen Konus darstellt. In der folgenden Beschreibung wird dieser Typ von elektromagnetischer Spule als eine schräg gewickelte elektromagnetische Spule bezeichnet. Die schräg gewickelten elektromagnetischen Spulen können sich in der Form der Wicklungslagen von typischen elektromagnetischen Spulen unterscheiden, die aus zylindrischen Wicklungslagen bestehen, die sich jeweils in Längsrichtung eines Spulenkörpers erstrecken.
Da in einer solchen schräg gewickelten elektromagnetischen Spule jede Wicklungslage wie, oben beschrieben derart radial verläuft, daß sie einen kreisförmigen Kegel bildet, ist die Anzahl ihrer Windungen kleiner als diejenige der jeweiligen zylindrischen Wicklungslagen. Dies bedeutet, daß es möglich ist, die Anzahl der Windungen zweier benachbarter Wicklungslagen zu reduzieren, um eine Potentialdifferenz zwischen den benachbarten Wicklungslagen zu senken, wodurch ein dielektrischer Durchbruch vermieden wird, um eine elektromagnetische Spule zu verwirklichen, die für die Verwendung unter Beaufschlagung mit einer hohen Spannung geeignet ist.
Eine solche elektromagnetische Spule ist, wie es in den obigen Veröffentlichungen beschrieben ist, geeignet zur Verwendung in einer. Zündspule für Verbrennungsmotoren. Genauer kann dieser Typ von elektromagnetischer Spule als eine Sekundärwicklung zum Entwickeln von hohen Spannungen in Kombination mit einer Primärwicklung verwendet werden.
Die Ergebnisse von Tests, die von den Erfindern dieser Anmeldung durchgeführt worden sind, zeigen jedoch, daß es sehr schwierig ist, schräge Wicklungslagen auf einem Spulenkörper im industriellen Herstellungsprozeß perfekt anzuordnen, insbesondere weil eine automatische Wicklungsmaschine, die Spulen mit hohen Geschwindigkeiten herstellt, in industriellen Herstellungsprozessen üblicherweise verwendet wird und es notwendig ist, einen dünnen Draht zu verwenden, um eine kompakte und leichte Struktur einer Spule zu erreichen.
Die schräge Wicklung erfordert die Ausbildung einer kegelförmigen Wicklung unter Verwendung eines vorderen Abschnitts des Drahts, um eine Referenzoberfläche für das Anordnen schräger Wicklungslagen in Längsrichtung eines Spulenkörpers zu definieren. Um die kegelförmige Wicklung leicht auszubilden, ist es nützlich, eine unregelmäßige Wicklung mit dreieckiger Form im Querschnitt unter Verwendung eines vorderen Abschnitts des Drahts auszuführen, jedoch ergibt sich der Nachteil, daß es schwierig ist, eine Potentialdifferenz über jeder Windung der unregelmäßigen Wicklung mit einem konstanten Pegel zu entwickeln.
Im Schrägwicklungsprozeß können die Wicklungslagen, die aus einem hinteren Abschnitt des Drahts gemacht werden, verschoben oder verformt sein.
Die Windungen des Drahts können am Ende der Wicklung aufgrund einer Schwankung der Länge eines Spulenkörpers, einer Schwankung der Zugkraft, die während des Wickelns auf den Draht wirkt, oder einer unerwünschten Einfügung eines Abschnitts des Drahts in eine Rille, die in einem Flansch ausgebildet wird, der an einem Ende des Spulenkörpers für das Zurückziehen eines Endes des Drahts vorgesehen ist, unregelmäßig sein.
Wenn die oben beschriebene unregelmäßige Wicklung oder die Unregelmäßigkeit der Wicklung, die durch die Unordnung der Windungen verursacht wird, in den schrägen Wicklungslagen vorhanden ist, kann dies bewirken, daß einige der Windungen, die hohe Spannungen erzeugen, nebeneinander angeordnet sind. Es wird somit schwierig, die Potentialdifferenz zwischen den Windungen zu schätzen und zu gestalten, so daß es schwierig ist, eine hohe Isolation zu erreichen, die in schräg gewickelten elektromagnetischen Spulen erwartet wird.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektromagnetische Spule zu schaffen, die in einem industriellen Herstellungsprozeß hergestellt werden kann und ein geringe Gefahr eines dielektrischen Durchbruchs aufweist.
Gemäß, der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch die im unabhängigen Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Die abhängigen Ansprüche 2 bis 16 beschreiben bestimmte Ausführungsformen der Erfindung.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Die vorliegende Erfindung ist anhand der genauen folgenden Beschreibung und anhand der beigefügten Zeichnung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besser verständlich, die jedoch nicht die Erfindung auf die spezifische Ausführungsform beschränken sollen, sondern nur der Erläuterung und dem Verständnis dienen.
In den Zeichnung ist:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht, die eine Sekundärwicklung einer elektromagnetischen Spule gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine Querschnittsansicht, die eine Zündspule für einen Verbrennungsmotor unter Verwendung der elektromagnetischen Spule der Fig. 1 zeigt;
Fig. 3 ein Graph, der eine Potentialverteilung einer Sekundärwicklung einer elektromagnetischen Spule zeigt;
Fig. 4 eine Teilschnittansicht, die eine Sekundärwicklung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 5 eine Teilschnittansicht, die eine Sekundärwicklung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 6 eine Teilschnittansicht, die eine Sekundärwicklung gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 7 eine Teilschnittansicht, die eine Sekundärwicklung gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 8 eine Teilschnittansicht, die eine Sekundärwicklung gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 9 eine Teilschnittansicht, die eine Sekundärwicklung gemäß der siebten Ausführungsform der Erfindung zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

In der Zeichnung und insbesondere in den Fig. 1 und 2 ist eine Zündspule für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Es ist zu beachten, daß Ausführungsformen, wie die im folgenden beschriebenen, sich auf schräg überlappende Wicklungslagen beziehen, die jeweils aus Windungen des Drahts bestehen, die gleichmäßig angeordnet sind, wobei jedoch üblicherweise, eine von einer automatischen Wicklungsmaschine hergestellte Wicklung unvermeidbare, jedoch zulässige unregelmäßige Windungen besitzt.
Die Zündspule 2, wie in Fig. 2 gezeigt, enthält im wesentlichen einen zylindrischen Transformator 5, eine Steuerschaltung 7 und einen Anschluß 6. Die Steuerschaltung 7 ist an einem Ende des Transformators 5 angeordnet und schaltet einen durch den Transformator 5 fließenden Primärstrom wahlweise ein und aus. Der Anschluß 6 ist am anderen Ende des Transformators 5 angeordnet und liefert eine Sekundärspannung, die vom Transformator 5 erzeugt wird, an eine (nicht gezeigte) Zündkerze, die im Motor installiert ist.
Die Zündspule 2 enthält ein zylindrisches Gehäuse 100, das aus einem Kunstharzmaterial gefertigt ist. Das zylindrische Gehäuse 100 definiert eine Kammer 102, in der der Transformator 5 angeordnet ist, und ist mit einem Isolatoröl 29 gefüllt, das den Transformator 5 und die Steuerschaltung 7 umgibt. Das zylindrische Gehäuse 100 enthält ferner einen Steuersignaleingangsanschluß 9 an einem oberen Ende der Kammer 102 und einen Boden 104 an einem unteren Ende der Kammer 102. Der Boden 104, wie später genauer beschrieben wird, ist durch den Boden eines Metallbechers 15 verschlossen. Eine äußere Umfangswand des Bechers 15 ist von dem Anschluß 6 umgeben, der am unteren Ende des Gehäuses 100 ausgebildet ist.
Der Anschluß 6 besitzt einen darin ausgebildeten Hohlzylinder 105 zum Einsetzen der Zündkerze. An einem Endabschnitt des Zylinders 105 ist eine aus Gummi gefertigte Zündkerzenkappe 13 angeordnet. Der Becher 15 wird innerhalb des Bodens 104 des Gehäuses 100 mittels des sogenannten Einsetzgießens angeordnet, um eine flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen der Kammer 102 und dem Anschluß 6 zu bewirken.
Eine Kompressionsschraubenfeder 17 wird vom Boden des Bechers 15 gehalten für eine elektrische Verbindung mit einer Elektrode der Zündkerze, die in den Anschluß 6 eingesetzt ist.
Der Verbinder 9 enthält ein Verbindergehäuse 18 und drei Verbinderstifte 19 (von denen der Klarheit der Darstellung halber nur einer gezeigt ist). Das Verbindergehäuse 18 ist einstückig mit dem Gehäuse 100 ausgebildet. Die Verbinderstifte 19 ragen teilweise in das Verbindergehäuse 18 vom Inneren des Gehäuses 100 hervor.
Das Gehäuse 100 besitzt am oberen Ende eine Öffnung 100a zum Montieren des Transformators 5 und der Steuerschaltung 7 sowie zum Einspritzen des Isolatoröls in die Kammer 102 während des Zusammenfügens der Zündspule 2. Die Öffnung 100a ist mittels einer metallischen Abdeckung 33 verschlossen, die auf das obere Ende des Gehäuses 100 geheftet ist. Ein O-Ring 32 ist zwischen der Abdeckung 33 und dem Ende des Gehäuses 100 für eine flüssigkeitsdichte Abdichtung angeordnet.
Der Transformator 5 enthält einen zylindrischen Eisenkern 502, Magneten 504 und 506, einen Sekundärspulenkern 510, eine Sekundärwicklung 512, einen Primärspulenkern 514 und eine Primärwicklung 516.
Der Eisenkern 502 ist mit dünnen Sliziumstahlplatten ausgebildet, die in einer kreisförmigen Form laminiert sind. Die Magneten 504 und 506 sind an beiden Enden des Eisenkern 502 unter Verwendung eines Klebebands angebracht, so daß sie Polaritäten aufweisen, die einen magnetischen Fluß in einer Richtung entgegengesetzt zu demjenigen magnetischen Fluß erzeugen, der unter Erregung der Spule 2 erzeugt wird.
Die Sekundärspule 510 ist aus einem Harzmaterial gefertigt und enthält, wie in Fig. 1 gezeigt, einen hohlen Wicklungszylinder 530, Flansche 510a und 510b, die an beiden Enden des Zylinders 530 ausgebildet sind, sowie einen Boden 510c.
Eine Anschlußplatte 34 ist am Boden 510c des Sekundärspulenkörpers 510 angeordnet und elektrisch mit einer (nicht gezeigten) Lötfahne verbunden, die von einem Ende der Sekundärwicklung 512 hervorsteht. Eine Feder 27 ist auf der Anschlußplatte 34 in Eingriff mit dem Becher 15 montiert. Die Anschlußplatte 34 und die Feder 27 wirken als ein Spulenseitenleiter, so daß eine über der Sekundärwicklung 512 entwickelte Hochspannung über die Anschlußplatte 34, die Feder 27, den Becher 15 und die Feder 17 an die Elektrode der Zündkerze angelegt wird.
Ein Zylinder 510g ist an einem Ende des Sekundärspulenkörpers 510 gegenüberliegend dem Boden 510c in koaxialer Beziehung zum Sekundärspulenkörper 510 ausgebildet. Der Sekundärspulenkörper 510 besitzt eine darin ausgebildete Kammer, in der der Eisenkern 502 und der Magnet 506 angeordnet sind. Die Sekundärwicklung 512 ist, um den Umfang des Wicklungszylinders 530 des Sekundärspulenkörpers 510 in einer Weise gewickelt, die später genauer beschrieben wird.
Der Primärspulenkörper 514 ist mit einem Hohlzylinder versehen, der Flansche 514a und 514b besitzt, die an seinen beiden Enden ausgebildet sind, und der an einem oberen Ende durch eine Abdeckung 514c verschlossen ist. Um den Umfang des Primärspulenkörpers 514 ist die Primärwicklung 516 gewickelt.
Die Abdeckung 514c des Primärspulenkörpers 514 besitzt einen darauf ausgebildeten ringförmigen Abschnitt 514f, der sich nach unten erstreckt, wie in der Zeichnung gezeigt, und innerhalb des Zylinders 510g des Sekundärspulenkörpers 510 koaxial zu diesem angeordnet ist. Die Abdeckung 514c besitzt ferner in ihrer Mitte eine Öffnung 514d. Nach dem Zusammenfügen des Primärspulenkörpers 514 und des Sekundärspulenkörpers 510 sind an den beiden Enden des Eisenkerns 502 die Magneten 504 und 506 angeordnet, wobei der Eisenkern zwischen der Abdeckung 514c des Primärspulenkörpers 514 und dem Boden 510c des Sekundärspulenkörpers 510 gehalten wird.
Ein Hilfskern 508 ist um die Primärwicklung 516 angeordnet, die um den Primärspulenkörper 514 gewickelt ist. Der Hilfskern 508 ist aus einer zylindrischen Sliziumstahlplatte gefertigt, die so gewalzt ist, daß sie einen Spalt oder einen Schlitz zwischen ihren beiden Seitenkanten ausbildet, der sich vom Umfang des Magneten 504 zum Umfang des Magneten 506 erstreckt. Dies reduziert einen Kurzschlußstrom, der in Umfangsrichtung des Hilfskerns 508 fließt.
Die Kammer 102 speichert das Isolatoröl 29 mit einem Luftspalt in ihrem oberen Endabschnitt. Das Isolatoröl 29 dringt in die untere Öffnung des Primärspulenkörpers 514, die in der Mitte der Abdeckung 514c des Primärspulenkörpers 514 ausgebildete Öffnung 514d, die obere Öffnung des Sekundärspulenkörpers 510 und die (nicht gezeigten) gegebenen Öffnungen ein, um den Eisenkern 502, die Sekundärwicklung 512, die Primärwicklung 516 und den Hilfskern 508 elektrisch voneinander zu isolieren.
Die Sekundärwicklung 512, wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt einen Draht 520, der mit einem aus Amid-Imid hergestellten Isolierfilm beschichtet ist. Das Material des Isolierfilms kann alternativ Urethan oder Polyester-Imid sein. Der Draht 520 ist 16000 mal koaxial um den Wicklungszylinder 530 des Sekundärspulenkörpers 510 in einer schrägen Richtung relativ zur Länge der Sekundärspule 510 gewickelt, so daß mehrere Wicklungslagen einander schräg überlappen. Mit anderen Worten, der Draht 520 ist so um den Wicklungszylinder 530 so gewickelt, daß jede der Wicklungslagen eine kegelförmige Oberfläche definiert, die im Durchmesser abnimmt, wenn sie vom Flansch 510a zum Flansch 510b reicht. Der Grund dafür, daß eine Gesamtzahl der Windungen der Sekundärwicklung 512 gleich 16000 ist, besteht darin, daß die Sekundärspannung, die durch das Windungsverhältnis der Primärwicklung 516 zur Sekundärwicklung 512 bestimmt wird, 30 kV erfordert, um einen Zündfunken an der Zündkerze zu erzeugen. Ein Maximaldurchmesser des Drahts 520, der die Dicke des Isolierfilms einschließt, beträgt 0,07 mm. Die. Länge des Wicklungszylinders 530 in seiner Axialrichtung beträgt 61,5 mm.
Die Sekundärwicklung 512 umfaßt 3 Hauptabschnitte: einen ersten Wicklungsabschnitt 531, einen zweiten Wicklungsabschnitt 532 und einen dritten Wicklungsabschnitt 533. Der erste Wicklungsabschnitt 531 umfaßt eine Ansammlung von Niedrigspannungswicklungslagen, die sich in Form eines Kegels überlappen. Genauer entspricht in einer Querschnittsansicht der Fig. 1 der erste Wicklungsabschnitt 531 einem rechtwinkligen Dreieck, das durch eine äußerste linke Windung 531a nahe einer Innenwand des Flanschs 510a, eine innerste Windung 531b derselben Wicklungslage wie die Windung 531a und die innerste linke Windung 531c nahe einer Ecke zwischen dem Wicklungszylinder 530 und dem Flansch 510a definiert wird. In ähnlicher Weise umfaßt der dritte Wicklungsabschnitt 532 eine Ansammlung von Hochspanhungswicklungslagen in Form eines Kegels. Genauer, wie in Fig. 1 gezeigt, entspricht der dritte Wicklungsabschnitt 532 einem Dreieck, das durch eine Windung 521b nahe einer Ecke zwischen dem Flansch 510b und dem Wicklungszylinder 530, einer obersten Windung 521c derselben Wicklungslage wie die Windung 521c und der Innenwand des Flanschs 510b definiert wird. Der zweite Wicklungsabschnitt 532 umfaßt eine Ansammlung von Mittelspannungswicklungslage, die zwischen dem ersten Wicklungsabschnitt 531 und dem dritten Wicklungsabschnitt 533 angeordnet sind. Die Potentialdifferenz, die über einer Windung der Sekundärwicklung 512 entwickelt wird, nimmt eine in Fig. 3 gezeigte Potentialverteilung an. Wie aus der Zeichnung deutlich wird; erzeugt der erste Wicklungsabschnitt 531, der einen vorderen Abschnitt des Drahts 520 enthält, eine Potentialdifferenz von ungefähr 2,5 V für jede Wicklung, während die Potentialdifferenz für jede Wicklung mit zunehmender Anzahl der Windungen zunimmt. Der dritte Wicklungsabschnitt 533 enthält einen hinteren Abschnitt des Drahts 520 und erzeugt eine Potentialdifferenz von 15 V bis 16 V. Genauer entwickeln ein Grenzabschnitt zwischen dem zweiten Wicklungsabschnitt 532 und dem dritten Wicklungsabschnitt 533 sowie der dritte Wicklungsabschnitt 533 die hohe Spannung. Die Potentialdifferenz, die über zwei benachbarten Windungen der Sekundärwicklung 512, wie z. B. der Windung 521a und der Windung 521b, die in Längsrichtung des Sekundärspulenkörpers 510 angeordnet sind, erscheint, kann ermittelt werden unter Verwendung der Potentialverteilung der Fig. 3 und der Anzahl der Windungen des Drahts 520 über benachbarten Wicklungslagen 522 im Bereich von der Windung 521a zur Windung 521b. Genauer, die Potentialdifferenz, die über den Windungen 521a und 521b erscheint, kann ermittelt werden durch Multiplizieren der Potentialdifferenz V, die über einer Windung entwickelt wird, wie aus Fig. 3 abgeleitet, mit der Anzahl der Windungen n des Drahts 520 über den benachbarten Wicklungslagen 522 (d. h. V·n).
Eine obere Grenze der Anzahl der Windungen tH der zwei benachbarten Wicklungslagen der Sekundärwicklung 512, die eine maximale Potentialdifferenz in der Potentialverteilung der Sekundärwicklung 512 aufweist, kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:
tH ≤ nT/VOUT · 180 ... (1)
wobei nT eine Gesamtzahl der Windungen der Sekundärwicklung 512 ist und Vout die von der Sekundärwicklung 512 ausgegebene Spannung ist.
Aus Gleichung (1) wird deutlich, daß die Anzahl der Windungen tH der benachbarten Wicklungslagen 522, die eine maximale Potentialdifferenz in der Potentialverteilung der Sekundärwicklung 512 erzeugen, kleiner oder gleich ungefähr 96 ist, da nT = 16000 und VOUT = 30 kV gilt. Somit beträgt eine maximale Potentialdifferenz Vmax, die über den benachbarten Wicklungslagen 522 entwickelt wird, 16 (V)·96 = 1536 (V). Genauer, die Anzahl der Windungen tH der benachbarten Wicklungslagen 522 ist auf einen Wert gesetzt, der mittels der obigen Gleichung (1) ermittelt wird, so daß die Potentialdifferenz, die über den Windungen 521a und 521b erscheint, ungefähr 1,5 kV beträgt. Die Gründe hierfür können entsprechend den drei folgenden Punkten zusammengefaßt werden.
(1) Üblicherweise beträgt die dielektrische Festigkeit des Amid-Imid, das als Isolierfilm des Drahts 520 verwendet wird, 3,0 V bis 4,0 V bei Wechselspannung, während sie bei Gleichspannung 6,5 V bis 8,0 V beträgt. Wenn z. B. der aus Imid-Amid gefertigte Isolierfilm einer intensiven Wärme von 150ºC für 2000 Stunden ausgesetzt wird, bewirkt dies, daß die dielektrische Festigkeit desselben auf ungefähr 70% verringert wird. Insbesondere wenn die Zündspule 2 in einem Verbrennungsmotor verwendet wird, wird die dielektrische Festigkeit des Isolierfilms auf ungefähr 4,5 kV bis 5,5 kV bei Gleichspannung verringert.
(2) Die Wicklungslagen können während der Wicklung des Drahts 520 um den Sekundärspulenkörper 514 verschoben werden oder die Anordnung der Windungen kann ungeordnet sein. Wenn z. B. ein maximaler Durchmesser des Drahts 520 gleich 0,05 mm bis 0,08 mm ist, ist eine Windungssteigung P&sub1;, wie in Fig. 1 gezeigt, das, Zweifache bis Vierfache des Durchmesser des Drahts 520, wobei Testergebnisse, die von den Erfindern dieser Erfindung abgeleitet worden sind, gezeigt haben, daß es notwendig war, einen Sicherheitsfaktor von mehr als ungefähr dem Dreifachen der Po,tentialdifferenz vorzusehen, die über zwei benachbarten Wicklungslagen entwickelt wird, hinsichtlich der Verschiebung der Wicklungslagen und der Unordnung der Anordnung der Windungen.
(3) Hinsichtlich des Sicherheitsfaktors, wie oben beschrieben, muß die dielektrische Festigkeit des Drahts 520, die auf ungefähr 4,5 kV bis 5,5 kV verringert wird, wenn er unter den oben erwähnten Umgebungsbedingungen eingesetzt wird, als auf ungefähr 1,5 kV verringert betrachtet werden, was ein Drittel von 4,5 kV ist. Es wird somit erwartet, daß die dielektrische Festigkeit zwischen den Windungen 521a und 521b der benachbarten Wicklungslagen 522, die die maximale Potentialdifferenz im dritten Wicklungsabschnitt 533 der Sekundärwicklung 512 aufweisen, ungefähr 1,5 kV beträgt. Somit ist offensichtlich, daß die Anzahl der Windungen der benachbarten Wicklungslagen 522 so ermittelt wird, daß die Potentialdifferenz Vmax, die über den benachbarten Wicklungslagen erscheint, ungefähr 1,5 kV aufweist.
In dieser Ausführungsform ist daher der Draht 520 im dritten Wicklungsabschnitt 533 so gewickelt, daß eine maximale Anzahl von Windungen, d. h. die Anzahl der Windungen der benachbarten Wicklungslagen 522, kleiner oder gleich der Anzahl der Windungen tH ist, die durch die Gleichung (1) bestimmt wird, wobei die restlichen Wicklungslagen im Durchmesser verringert sind, wenn der Flansch 510b (d. h. das Ende der Sekundärwicklung 512) erreicht wird. Die Höhe der benachbarten Wicklungslagen 522 von der äußeren Oberfläche des Wicklungszylinders 530 in Radialrichtung des dritten Wicklungsabschnitts 533 wird bestimmt durch den Winkel θ, mit dem die Wicklungslagen bezüglich des Umfangs des Wicklungszylinders 530 orientiert sind, und durch die Anzahl der Windungen tH.
Der erste Wicklungsabschnitt 531 besitzt eine gleichmäßige Höhe in seiner Radialrichtung, die erreicht wird durch Einstellen der Anzahl der Windungen der zwei benachbarten Wicklungslagen auf einen konstanten Wert. Der zweite Wicklungsabschnitt 532 zwischen dem ersten Wicklungsabschnitt 531 und dem dritten Wicklungsabschnitt 533 besitzt ein verjüngtes Profil, das definiert wird durch derartiges Wickelndes Drahts 520, daß die äußersten Windungen längs einer Linie liegen, die von der äußersten Windung des ersten Wicklungsabschnitts 531 nahe dem zweiten Wicklungsabschnitt 532 zu einer äußersten Windung des dritten Wicklungsabschnitts 533 neben dem zweiten Wicklungsabschnitt 532 verläuft. Mit anderen. Worten, der Durchmesser des zweiten Wicklungsabschnitts 532 nimmt mit einer gegebenen Rate vom ersten Wicklungsabschnitt 531 zum dritten Wicklungsabschnitt 533 ab. Die Anzahl der Windungen der zwei benachbarten Wicklungslagen in jeweils den zweiten und dritten Wicklungslagen 532 und 533 ist größer als 96, wenn die Anzahl der Windungen der benachbarten Wicklungslagen des dritten Wicklungsabschnitts 533 auf eine maximale Anzahl von Windungen (z. B. 96) gesetzt ist, die durch die Gleichung (1) bestimmt wird, wobei jedoch alle Wicklungsabschnitte 531, 532 und 533 alternativ bezüglich der Anzahl der Windungen zweier benachbarter Wicklungslagen kleiner als 96 gemacht werden können.
Die vorteilhaften Ergebnisse in einem Wicklungsprozeß, die durch die Anordnung des dritten Wicklungsabschnitts 533 nahe dem Flansch 510b erzeugt werden, werden im folgenden beschrieben.
In einem Windungspunkt des Drahts 520 am Umfang des zweiten Spulenkörpers 510, d. h. an einem Windungspunkt von einer innersten Windung der Wicklungslage 520a, wie durch die schwarzen Kreise in der Fig. 1 gezeigt, zu einer innersten Windung der Wicklungslage 520b, wie durch die weißen Kreise gezeigt, wirkt auf den Draht 520, eine Zugkraft, die nach innen in Radialrichtung des dritten Wicklungsabschnitts 533 erzeugt wird, und eine Gleitkraft, die erzeugt wird, wenn der Draht 520 schräg in einer Einwärtsrichtung gewickelt wird, wodurch der Draht 520 veranlaßt wird, in Vorrückrichtung verschoben zu werden, wobei jedoch diese Kräfte vom Flansch 510b absorbiert werden, was verhindert, daß der Draht 520 in Unordnung gerät. Dasselbe gilt für einen Wendepunkt von einer innersten Windung der Wicklungslage 520a zu einer innersten Windung der Wicklungslage 520b.
Gemäß der oben erwähnten ersten Ausführungsform wird ein Spielraum für die Verschlechterung der dielektrischen Festigkeit des Isolierfilms des Drahts 520, die durch die Verwendung unter Hochtemperaturumgebungsbedingungen verursacht wird, erzeugt durch Einstellen der Anzahl der Windungen der, benachbarten Wicklungslagen 522, die die höchste Potentialdifferenz im dritten Wicklungsabschnitt 533 der Sekundärwicklung 512 entwickeln, auf einen Wert kleiner oder gleich einem Maximalwert (z. B. 96), der durch die obige Gleichung (1) bestimmt wird. Genauer schafft dies einen Sicherheitsfaktor gleich dem Dreifachen der Verringerung der dielektrischen Festigkeit des Isolierfilms des Drahts 520, die durch die Verschiebung des Drahts 520 oder dessen Unordnung hervorgerufen wird, wodurch eine ausreichende dielektrische Festigkeit des Drahts 520 mit einem maximalen Durchmesser von 0,07 mm bei der Verwendung der Zündspule 2 in einem Verbrennungsmotor verwirklicht wird.
Zusätzlich wird die Anzahl der Windungen vom dritten Wicklungsabschnitt 533 zum ersten Wicklungsabschnitt 531 allmählich erhöht. Die Leistungsfähigkeit der Zündspule 2 wird somit erheblich gesteigert im Vergleich zu dem Fall, bei dem die Anzahl der Windungen des ersten und des zweiten Wicklungsabschnitts 531 bzw. 532 gleich derjenigen des dritten Wicklungsabschnitts 533 ist.
Während in der obigen Ausführungsform die Ausgangsspannung Vout der Sekundärwicklung 520 gleich 30 kV ist und die Gesamtzahl der Windungen tr der Sekundärwicklung 520 gleich 16000 ist, kann nur die Ausgangsspannung VOUT auf 35 kV geändert werden. In diesem Fall ist die Anzahl der Windungen tH der benachbarten Wicklungslagen 522, die die höchste Potentialdifferenz in der Sekundärwicklung 512 entwickeln, durch die folgende Gleichung gegeben
tH ≤ nT/VOUT · 155 ... (2)
Um die dielektrische Widerstandsfähigkeit der Zündspule 2 weiter zu verbessern, kann alternativ folgende Gleichung verwendet werden.
tH ≤ nT/VOUT · 100 ...(3)
Die Gleichung 3 erlaubt z. B., daß als Isolierfilm des Drahts 520 kostengünstiges Urethanharz verwendet wird, dessen dielektrische Festigkeit geringer ist als diejenige von Polyamid-Imid, wodurch die Herstellungskosten der Zündspule 2 gesenkt werden.
Die dielektrische Widerstandsfähigkeit der Sekundärwicklung 512 kann weiter verbessert werden durch Verringern einer Konstante in den obigen Gleichungen, jedoch bewirkt die Verringerung der Konstanten, daß der Abstandsfaktor der Sekundärwicklung 512 verringert wird. Genauer, um eine größere Anzahl von Windungen der Sekundärwicklung 512 mit einem verringerten Abstandsfaktor zu erhalten, ist es notwendig, eine axiale Länge der Sekundärspule 510 zu erhöhen. Dies, verlängert die Gesamtlänge der Zündspule 2. Es ist daher klar, daß eine untere Grenze der Konstanten in den obigen Gleichungen hinsichtlich der Installation der Zündspule 2 in einem Steckplatz eines Motorblocks bestimmt werden kann. Wenn z. B. die Untergrenze der Konstanten gleich 40 ist, schafft dies einen geeigneten Sicherheitsfaktor der dielektrischen Widerstandsfähigkeit der Sekundärwicklung 512, jedoch wird es schwierig, die Zündspule 2 aufgrund ihrer größeren Abmessungen am Motor zu installieren.
Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform der Sekundärwicklung. Dieselben Bezugszeichen, die in den obigen Ausführungsformen verwendet werden, beziehen sich auf dieselben Teile, wobei eine genauere Erläuterung derselben hier weggelassen wird.
In dieser Ausführungsform wird die Anzahl der Windungen zweier benachbarter Wicklungslagen, die die höchste Potentialdifferenz in der Sekundärwicklung 630 erzeugen, bestimmt durch die obige Gleichung (1). Der Draht 520 ist schräg um den Sekundärspulenkörper 510 gewickelt, in derselben Weise wie in der ersten Ausführungsform. Die Sekundärwicklung 630 umfaßt einen ersten, einen zweiten und einen dritten Wicklungsabschnitt 630a, 630b und 630c. Der erste und der dritte Wicklungsabschnitt 630a und 630c besitzen jeweils gleichmäßige Durchmesser. Der zweite Wicklungsabschnitt 630b ist in der Anzahl der Windungen mit einer konstanten Rate vom ersten Wicklungsabschnitt 630a zum dritten Wicklungsabschnitt 630c reduziert. Genauer besitzt der zweite Wicklungsabschnitt 630b eine verjüngte oder konische Form.
In der zweiten Ausführungsform ist die Länge des verjüngten zweiten Wicklungsabschnitts 630b kürzer als eine Gesamtlänge der verjüngten Wicklungsabschnitte 532 und 533 der ersten Ausführungsform, wodurch ermöglicht wird, daß ein Operationssteuerprogramm einer automatischen Wicklungsmaschine vereinfacht wird.
Fig. 5 zeigt die dritte Ausführungsform der Sekundärwicklung. Dieselben Bezugszeichen, die in den obigen Ausführungsformen verwendet worden sind, beziehen sich auf dieselben Teile, wobei eine genauere Erläuterung derselben hier weggelassen wird.
Die Sekundärwicklung 640 enthält, wie in der Zeichnung gezeigt, sechs gestufte Wicklungen 640a, 640c, 640e, 640g, 640i und 640m und fünf verjüngte Verbindungswicklungen 640b, 640d, 640f, 640h und 640j. Jede der gestuften Wicklungen 640a bis 640m besitzt einen konstanten Durchmesser.
Die Anzahl der Windungen zweier benachbarter Wicklungslagen, die die höchste Potentialdifferenz in der Sekundärwicklung 640 erzeugen (d. h. benachbarte Wicklungslagen, die sich vom Umfang der gestuften Wicklung 640m bis zu einer Ecke zwischen dem Flansch 510b und der äußeren Oberfläche des Wicklungszylinders 530 erstrecken), wird bestimmt durch die obige Gleichung (1). Die anderen gestuften Wicklungen 640a bis 640i sind im Durchmesser (d. h. in der Anzahl der Windungen) schrittweise erhöht, wenn sie den Flansch 510a (d. h. die Niedrigspannungsseite) erreichen. Die Verbindungswicklungen 640b bis 640j verbinden zwei benachbarte gestufte Wicklungen 640a bis 640m.
Die oben erwähnte Struktur der Sekundärwicklung 640 erhöht ihren Abstandsfaktor im Vergleich zur dritten Ausführungsform. Dies erlaubt, die Anzahl der Windungen der jeweiligen Primärwicklung 516 (Fig. 2) und der Sekundärwicklung 640 zu erhöhen, um die Ausgangsspannung der Sekundärwicklung 640 zu erhöhen.
Fig. 6 zeigt die vierte Ausführungsform der Sekundärwicklung. Dieselben Bezugszeichen, die in den obigen Ausführungsformen verwendet werden, beziehen sich auf dieselben Teile, wobei eine genauere Erläuterung derselben hier weggelassen wird.
Die Sekundärwicklung 650 ist im Durchmesser (d. h. in der Anzahl der Windungen) mit einer veränderlichen Rate vom Flansch 510a zum Flansch 510b verringert, so daß sich ein gekrümmtes Profil ergibt, das mit einer ansteigenden Rate verjüngt ist, wenn der Flansch 510b erreicht wird. Genauer wird die Anzahl der Windungen der zwei benachbarten aller Wicklungslagen bestimmt gemäß Gleichung (1) unter Verwendung der Potentialdifferenz, die über einer Windung entwickelt wird, für jede Anzahl von Windungen, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Diese Struktur verbessert den Abstandsfaktor der Sekundärwicklung 650, wobei ihre dielektrische Widerstandsfähigkeit optimiert wird.
Fig. 7 zeigt die fünfte Ausführungsform der Sekundärwicklung. Dieselben Bezugszeichen, die in den obigen Ausführungsformen verwendet werden, beziehen sich auf dieselben Teile, wobei eine genauere Erläuterung derselben hier weggelassen wird.
Die Sekundärwicklung 660 ist im Durchmesser (d. h. in der Anzahl der Windungen) mit einer konstanten Rate vom Flansch 510a zum Flansch 510b, verringert, um ein kegelstumpfförmiges Profil zu schaffen. Die Anzahl der Windungen zweier benachbarter Wicklungslagen, die die höchste Potentialdifferenz in der Sekundärwicklung 660 erzeugen, wird bestimmt durch die obige Gleichung (1).
Fig. 8 zeigt die sechste Ausführungsform der Sekundärwicklung. Dieselben Bezugszeichen, die in den obigen Ausführungsformen verwendet werden, beziehen sich auf dieselben Teile, wobei eine genauere Erläuterung derselben hier weggelassen wird.
Die sechste Ausführungsform ist so konfiguriert, daß sie die Hochspannung über beide Enden der Sekundärwicklungen 670 an zwei Zündkerzen liefert. Genauer umfaßt die Sekundärwicklung 670 zwei Hochspannungswicklungsabschnitte 670a und 670c und einen Niedrigspannungswicklungsabschnitt 670b.
Der Niedrigspannungswicklungsabschnitt 670b ist im wesentlichen in der Mitte der Sekundärspule 510 in Längsrichtung angeordnet und besitzt einen konstanten Durchmesser. Die Hochspannungswicklungsabschnitte 670a und 670c sind im Durchmesser vom Niedrigspannungswicklungsabschnitt 670b ausgehend in entgegengesetzte Richtungen verringert. Die Anzahl der Windungen zweier benachbarter Wicklungslagen, die die höchste Potentialdifferenz in der Sekundärwicklung 670 erzeugen, wird bestimmt durch die obige Gleichung (1).
Fig. 9 zeigt die siebte Ausführungsform der Sekundärwicklung, die im wesentlichen dasselbe Profil darstellt wie dasjenige der ersten Ausführungsform, sich jedoch von diesem in der. Form des Sekundärspulenkörpers 510 unterscheidet und dadurch unterscheidet, daß eine Wicklungsanordnung der Windungen eines hinteren Abschnitts des Drahts 520 regelmäßiger ist als diejenige eines vorderen Abschnitts des Drahts 520 in Koaxialrichtung. Dieselben Bezugszeichen, die in den obigen Ausführungsformen verwendet werden, beziehen sich auf dieselben Teile, wobei eine genauere Erläuterung derselben hier weggelassen wird.
Der Wicklungszylinder 530 des Sekundärspulenkörpers 510 erstreckt sich gerade entlang der Längsmittellinie des Sekundärspulenkörpers 510 ohne irgendwelche Unterteilungen. Der Sekundärspulenkörper 510 besitzt an seinen beiden Ende die Flansche 510a und 580a. Der Flansch 580a ist auf der Wicklungsendseite angeordnet und besitzt eine abgeflachte oder konische Innenfläche 580b, die in einem gegebenen stumpfen Winkel θ zum Umfang des Wicklungszylinders 530 (d. h. zur Längsmittellinie des Sekundärspulenkörpers 510) orientiert ist. Die konische Form des Flanschs 580a dient dazu, zu verhindern, daß die aus dem hinteren Abschnitt des Drahts 520 gefertigten Windungen in Unordnung geraten. Üblicherweise kann ein Spalt in einem Wicklungsendabschnitt ausgebildet werden aufgrund von Veränderungen der Länge eines Spulenkörpers und einer Zugkraft, die während eines Wicklungsprozesses auf einen Draht einwirkt. Die konische Oberfläche 580b des Flanschs 580a beseitigt dieses Problem. Genauer dient die konische Oberfläche des Flanschs 580a zum Halten einer Anordnung von Windungen eines Hochspannungswicklungsabschnitts neben dem Flansch 580a, wodurch eine hohe Isolation desselben sichergestellt wird.
Der Flansch 580a besitzt eine darin ausgebildete Rille 580c zum Zurückziehen des hinteren Abschnitts des Drahts 50 aus dem Sekundärspulenkörper 510. Die Rille 580c erstreckt sich von einer Kante des Flanschs 580a zu einem Ort oberhalb der äußersten Windung des Drahts 520 nahe der konischen Oberfläche 580b, um zu verhindern, daß Windungen des Drahts 520 nahe dem Flansch 580a aus dem Sekundärspulenkörper 510 herausgedrückt werden. Dies vermeidet eine Verschiebung der Wicklungslagen der Sekundärwicklung 512.
Eine geneigte Oberfläche 580e ist als eine Referenzfläche für eine schräge Wicklung des Drahts 50 definiert durch einen unregelmäßigen Wicklungsabschnitt 580d, der von einer automatischen Wicklungsmaschine ausgebildet wird. Der unregelmäßige Wicklungsabschnitt 580d besitzt eine dreieckige Form im Querschnitt, die definiert wird durch eine äußere Oberfläche des Wicklungszylinders 530 und eine innere Oberfläche des Flanschs 510a und eine Ansammlung von unregelmäßig gewickelten Windungen umfaßt. Die geneigte Oberfläche 580e erleichtert somit das einfache Wickeln des Drahts 520 in der schrägen Richtung über die Länge des Sekundärspulenkörpers 510.
Der linke Endabschnitt der Sekundärwicklung 512 ist, wie in der Zeichnung gezeigt, so konfiguriert, daß er eine niedrigere Spannung durch die Zündspule 2 erzeugt, ähnlich den obigen Ausführungsformen. Genauer, eine vordere Kante des unregelmäßigen Wicklungsabschnitts 580d ist mit einer Stromquelle (z. B. 12 V) für die Zündspule 2 verbunden. Somit ist eine Potentialdifferenz, die über dem unregelmäßigen Wicklungsabschnitt 580d entwickelt wird, relativ niedrig, wodurch verhindert wird, daß die dielektrische Widerstandsfähigkeit und die Isolierfähigkeit der Sekundärwicklung 512 deutlich herabgesetzt werden.
Obwohl die vorliegende. Erfindung hinsichtlich ihrer bevorzugten Ausführungsformen offenbart worden ist, um ein besseres Verständnis derselben zu erleichtern, ist klar, daß die Erfindung in verschiedenen Arten ausgeführt, werden kann, ohne vom Prinzip der Erfindung abzuweichen. Die Erfindung soll daher so aufgefaßt werden, daß sie alle möglichen Ausführungsformen und Abwandlungen der gezeigten Ausführungsformen enthält, die ausgeführt werden können, ohne vom Prinzip der Erfindung abzuweichen, wie es in den, beigefügten Ansprüchen ausgeführt ist.
Zum Beispiel ist die Wicklungsrichtung jeder Wicklungslage der Sekundärwicklung in den obigen Ausführungsformen zwischen zwei benachbarten Wicklungslagen umgekehrt, jedoch kann sie in derselben Richtung orientiert sein (d. h. entweder einwärts oder auswärts). Außerdem ist in den obigen Ausführungsformen der Draht vom Umfang der Sekundärwicklung zur äußeren Oberfläche des Sekundärspulenkörpers und umgekehrt gewickelt, jedoch kann er von der Mitte einer benachbarten Wicklungslage zurückkehrend gewickelt sein. Mit anderen Worten, die Anzahl der Windungen einer Wicklungslage kann abwechselnd verringert sein.

Claims

1. Elektromagnetische Spule, die aufweist:

ein Wicklungselement (530) mit einer gegebenen Länge;

einen ersten Wicklungsabschnitt (531), der um eine erste Strecke des Wicklungselements (530) gewickelt ist; und

einen zweiten Wicklungsabschnitt (532), der um eine zweite Strecke des Wicklungselements (530) gewickelt ist; wobei

der erste Wicklungsabschnitt (531) mehrere Windungslagen enthält, die einander überlappen und in einem gegebenen Winkel (8) zur ersten Strecke des Wicklungselements geneigt sind, wobei jede Windungslage des ersten Wicklungsabschnitts (531) eine Ansammlung von Windungen enthält, die von einem vorderen Abschnitt eines Drahts gebildet werden;

der zweite Wicklungsabschnitt (532) mehrere Windungslagen enthält, die einander überlappen und in dem gegebenen Winkel (θ) zur zweiten Strecke des Wicklungselements (530), die sich an die erste Strecke anschließt, geneigt sind, wobei jede Windungslage des zweiten Wicklungsabschnitts (532) eine Ansammlung von Windungen enthält, die von einem hinteren Abschnitt eines Drahts gebildet werden; und wobei

die Potentialdifferenz über einer Windung vom ersten Wicklungsabschnitt (531) zum zweiten Wicklungsabschnitt (532) zunimmt;

dadurch gekennzeichnet, daß

die Windungslagen des ersten Wicklungsabschnitts (531) und des zweiten Wicklungsabschnitts (532) derart entlang der Längsrichtung des Wicklungselements (530) angeordnet sind, daß eine konische Oberfläche definiert wird, die kegelförmig ist und im Durchmesser abnimmt, wenn sie sich vom ersten Wicklungsabschnitt (531) ausgehend dem zweiten Wicklungsabschnitt (532) nähert.

2. Elektromagnetische Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Wicklungsabschnitt ein irregulärer Wicklungsabschnitt vorgesehen ist, der aufgrund einer Änderung der Länge eines Spulenkörpers, einer Änderung der während des Wickelns auf den Draht wirkenden Zugkraft oder eines unerwünschten Einfügens eines Abschnitts des Drahts meine Rille, die in einem im Spulenkörper vorgesehenen Flansch ausgebildet ist, mit Windungen des Drahts ausgebildet wird.

3. Elektromagnetische Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Spule (512) eine eine Hochspannung entwickelnde Spule ist, die mittels elektromagnetischer Induktion eine hohe Spannung entwickelt, und wobei der zweite Wicklungsabschnitt (532) zwei benachbarte Windungslagen enthält, deren Anzahl an Windungen tH durch folgende Gleichung gegeben ist:

tH ≤ nT/VOUT · 180,

wobei nT eine Gesamtzahl von Windungen des ersten und des zweiten Wicklungsabschnitts ist und VOUT eine von der elektromagnetischen Spule ausgegebene Ausgangsspannung ist.

4. Elektromagnetische Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Wicklungsabschnitt (532) einen kleineren Durchmesser besitzt als der erste Wicklungsabschnitt (531).

5. Elektromagnetische Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Wicklungsabschnitt (532) bezüglich des ersten Wicklungsabschnitts (531) mit einer gegebenen Rate im Durchmesser abnimmt.

6. Elektromagnetische Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wicklungselement (530) mit einem Spulenkörper versehen ist, der an einem seiner Enden einen Flansch (580a) besitzt, der eine kegelförmige Oberfläche aufweist, die mit dem zweiten Wicklungsabschnitt (532) in Eingriff ist.

7. Elektromagnetische Spule nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die kegelförmige Oberfläche des Flansches (580a) in einem stumpfen Winkel (θ) zur Längsmittellinie des Spulenkörpers ausgerichtet ist.

8. Elektromagnetische Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wicklungselement (530) mit einem Spulenkörper versehen ist, der an einem seiner Enden einen Flansch (510b) besitzt, der mit dem zweiten Wicklungsabschnitt (532) in Eingriff ist, wobei der Flansch (510b) eine darin ausgebildete Öffnung besitzt, durch die der hintere Anschnitt des Drahts geführt ist, wobei die Öffnung in Radialrichtung des Spulenkörpers oberhalb eines äußeren Umfangsabschnitts eines Endes des zweiten Wicklungsabschnitts (532), der mit dem Flansch (510b) in Eingriff ist, angeordnet ist.

9. Elektromagnetische Spule nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung mit einer Rille (580c) versehen ist, die sich von einem äußeren Umfangsabschnitt des Flansches (580a) ausgehend nach innen erstreckt.

10. Elektromagnetische Spule nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei benachbarten Windungslagen des zweiten Wicklungsabschnitts (532) die Anzahl von Windungen tH aufweisen, die durch folgende Gleichung gegeben ist:

tH ≤ nT/VOUT · 100.

11. Elektromagnetische Spule nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Durchmesser des ersten Wicklungsabschnitts (531) größer ist als derjenige des zweiten Wicklungsabschnitts (532).

12. Elektromagnetische Spule nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Windungen der jeweiligen Windungslagen des zweiten Wicklungsabschnitts (532) kleiner ist als diejenige des ersten Wicklungsabschnitts (531).

13. Elektromagnetische Spule nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Durchmesser der jeweiligen Windungslagen des ersten Wicklungsabschnitts (531) und des zweiten Wicklungsabschnitts (532) mit einer gegebenen Rate vom ersten Wicklungsabschnitt zum zweiten Wicklungsabschnitt abnimmt.

14. Elektromagnetische Spule nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungslagen des ersten Wicklungsabschnitts (531) und des zweiten Wicklungsabschnitts (532) derart angeordnet sind, daß sie ein kegelförmiges Profil bilden.

15. Elektromagnetische Spule nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Profil, das von den Windungslagen des ersten Wicklungsabschnitts (531) und des zweiten Wicklungsabschnitts (532) definiert wird, schrittweise verändert wird.

16. Elektromagnetische Spule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Spule (512) eine Sekundärwicklung einer Zündspule für einen Verbrennungsmotor ist.