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Die
Erfindung geht von einer Stabzündspule für eine Zündanlage,
insbesondere von einer Stabzündspule
zum Einsatz bei einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges aus.
Die Stabzündspule
umfasst einen Spulenkörper
und eine im Wesentlichen zylindrische Gehäusewandung, wobei zur Aufnahme des
Anschlussbolzens einer Zündkerze
hochspannungsseitig ein Kontaktelement angeordnet ist, welches ein
elastisches Dämpfungselement
aufweist.
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Eine
derartige Stabzündspule
ist aus der deutschen Patentschrift
DE 199 27 820 C1 bekannt und dient zur Hochspannungsversorgung
einer Zündkerze
einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine.
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Die
bekannte Stabzündspule
hat eine im Wesentlichen zylindrische Form und einen konzentrischen
Aufbau, der zentral einen Spulenkörper umfasst, der von einem
Rückschlussblech
umgeben ist. Der Spulenkörper
umgibt einen zentral angeordneten Stabkern aus einem magnetisierbaren
Material und umfasst einen Sekundärwickelkörper, auf dem eine mit der
Zündkerze
verbindbare Sekundärwicklung angeordnet
ist, sowie einen Primärwickelkörper, der die
Sekundärwicklung
umgibt und eine als Primärwicklung
ausgeführte
zweite Wicklung trägt,
die mit einem Anschluss zur Verbindung mit einer Niederspannungsquelle
verbunden ist. Das Rückschlussblech
bildet eine Gehäusewandung
für die
Stabzündspule,
welche im Inneren teilweise mit einer Harzmasse vergossen ist.
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Zur
Aufnahme des Anschlussbolzens einer Zündkerze ist hochspannungsseitig
ein Kontaktelement angeordnet, welches ein elastisches Dämpfungselement
aufweist, das in der Verbindung zwischen der Stabzündspule
und der Zündkerze
angeordnet ist. Das Dämpfungselement
ist als ein aus einem elastischen Material bestehendes, plattenförmiges Teil
ausgebildet, welches das Kontaktelement gegenüber der Stabzündspule
in Axialrichtung dämpft.
Da das Kontaktelement hochspannungsseitig einen sicheren elektrischen
Kontakt mit einer Zündkerze
gewährleisten
soll, muss zwischen dem Kontaktelement und der Sekundärwicklung
eine leitende Verbindung bestehen. Bei der bekannten Dämpfung des
Kontaktelements gegenüber
der Stabzündspule
ist es jedoch aufwendig, diese Verbindung herzustellen, da entweder
das Dämpfungselement
selbst leitend ausgebildet sein muss oder jedoch eine zusätzliche,
das Dämpfungselement überbrückende Umgehungsleitung
vorgesehen sein muss. Beide Ausführungsformen
sind mit einem erhöhten
Fertigungsaufwand verbunden.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Stabzündspule
anzugeben, welche eine besonders gute Dämpfung zwischen Zündspule
und Zündkerze
gewährleistet
und darüber
hinaus fertigungstechnisch besonders einfach ausgebildet werden
kann.
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Vorteile der
Erfindung
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Demgemäss ist das
elastische Dämpfungselement
in einer Ausnehmung im Kontaktelement in direktem Kontakt zum Anschlussbolzen
der Zündkerze angeordnet.
Dies ermöglicht
bereits eine direkte axiale Dämpfung
zwischen der Zündkerze
und dem Kontaktelement, so dass die Zündkerze nicht auf harten Anschlag
zum Kontaktelement montiert wird. Darüber hinaus kontaktiert das
Kontaktelement den Anschlussbolzen der Zündkerze zumindest teilweise umfangsseitig.
Dadurch wird eine zuverlässige,
elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Anschlussbolzen der
Zündkerze
und der mit dem Kontaktelement direkt verbundenen Sekundärwicklung
gewährleistet.
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Damit
neben der besonders erwünschten axialen
Dämpfung
auch eine dazu senkrechte radiale Dämpfung zwischen der Zündkerze
und der Zündspule
möglich
ist, kann das elastische Dämpfungselement
den Anschlussbolzen der Zündkerze
teilweise umgreifen und bildet eine Art „Topf", in welchem das in Richtung auf die
Zündspule
weisende Ende des Anschlussbolzens eingelagert ist.
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Das
elastische Dämpfungselement
kann etwa scheibenförmig
oder topfförmig
und die Ausnehmung im Kontaktelement zu dessen Aufnahme etwa topfförmig ausgebildet
sein. Somit wird eine sichere Aufnahme des Dämpfungselements im Kontaktelement
sichergestellt.
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Dabei
ist es nicht notwendig, dass Dämpfungselement
elektrisch leitend auszubilden, sondern das elastische Dämpfungselement
kann insbesondere aus einem Elastomer, Gummi oder dergleichen elastischen
Material bestehen.
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Um
die Stabzündspule
nach der Erfindung schüttelsicher
auszubilden, kann ein Zwischenraum zwischen dem Spulenkörper und
der Gehäusewandung
ebenfalls mit einem Elastomer, Gummi oder dergleichen elastischen
Material ausgespritzt sein.
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In
besonderes vorteilhafter Weise kann die Ausnehmung im Kontaktelement
mit dem Zwischenraum über
einen Durchbruch verbunden sein, so dass die Ausnehmung beim Ausspritzen
des Zwischenraumes mit Elastomer, Gummi oder dergleichen elastischen
Material zumindest teilweise mit eben diesem Material befüllt werden
kann. Vorteilhafterweise lässt
sich das Dämpfungselement 20 und das
Ausspritzen des Zwischenraumes 11 mit Elastomer, Gummi
oder dergleichen elastischen Material dabei in einem Verfahrensschritt
ausführen.
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Zusätzlich kann
die Ausnehmung im Kontaktelement auch einen Durchbruch als Verbindung
zu dem von der Gehäusewandung
begrenzten Innenraum der Stabzündspule
aufweisen. Dabei kann das Dämpfungselement
den Innenraum zum Anschlussbolzen der Zündkerze hin abdichten.
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Zur
elektrischen Entkopplung des Spulenkörpers und des Rückschlussbleches
kann zusätzlich
oder alternativ auch eine isolierende Folie und/oder ein Luftspalt
zwischen dem Spulenkörper und
der Gehäusewandung
liegen.
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Alternativ
ist es auch denkbar, dass der Zwischenraum mit einem Vergussmaterial
ausgegossen sein. Das Vergussmaterial stellt in der Regel einen aus
beispielsweise Epoxidharz gebildeten Hartverguss dar.
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Der
Anschlussbolzen der Zündkerze
kann eine Aussparung aufweisen, in welche ein Federelement zur Sicherung
des Anschlussbolzens im Kontaktelement eingreift. Eine derartige
Aussparung kann Bestandteil eines genormten Profils des Anschlussbolzens,
beispielsweise eines SAE-Profils sein.
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Um
besonders feuchtigkeitsdicht zu sein, kann die Gehäusewandung
zumindest bereichsweise eine Kunststoffumspritzung aufweisen. Dabei kann
in vorteilhafter Ausgestaltung hochspannungsseitig ein des Kontaktelement
umfangsseitig umgreifender Schutzmantel für die Zündkerze angespritzt sein. Somit
wird zum einen eine vor Feuchtigkeit geschützte Kontaktierung der Zündkerze
und zum anderen auch eine radiale Dämpfung und ein Schutz vor Beschädigung derselben
realisiert.
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Weitere
Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes gemäß der Erfindung
sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
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Zeichnung
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Zwei
Ausführungsbeispiele
des Gegenstandes nach der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch
vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 in
Seitenansicht und im Schnitt den hochspannungsseitigen Anschlussbereich
einer Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Stabzündspule;
und
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2 in
Seitenansicht und im Schnitt den hochspannungsseitigen Anschlussbereich
einer weitere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Stabzündspule.
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Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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In
den 1 und 2 ist der hochspannungsseitige
Anschlussbereich einer Stabzündspule dargestellt,
der ein Kontaktelement 18 zur Verbindung mit dem Anschlussbolzen 14 einer
Zündkerze 16 aufweist.
Die Stabzündspule
ist in einen nicht gezeigten Schacht im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine
eines Kraftfahrzeugs einsetzbar.
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Die
Stabzündspule
umfasst eine im Wesentlichen zylindrische Gehäusewandung 12 als
Rückschlussblech
zum Schließen
eines magnetischen Kreises der Stabzündspule. Neben dem Gehäuse zeigt
die Stabzündspule
einen in üblicher
Weise aufgebauten Spulenkörper 10,
der einen Stabkern aus magnetisierbarem Material umgibt und einen
Sekundärwickelkörper, eine
Sekundärwicklung,
einen Primärwickelkörper und
eine Primärwicklung
umfasst. Die Primärwicklung
ist üblicherweise
mit einem Anschluss für
eine (nicht gezeigte) Niederspannungsquelle verbunden, während die
Sekundärwicklung eine
Hochspannung liefert und über
das Kontaktelement 18 mit der Zündkerze 16 verbindbar
ist.
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Ein
elastisches Dämpfungselement 20 ist
in einer topfförmigen
Ausnehmung 22 im Kontaktelement 18 in direktem Kontakt
zum Anschlussbolzen 14 der Zündkerze 16 angeordnet.
Das elastische Dämpfungselement 20 besteht
aus einem Elastomer. Alternativ kann auch Gummi oder ein dergleichen elastisches
Material verwendet werden. Der Zwischenraum 11 zwischen
dem Spulenkörper 10 und der
Gehäusewandung 12 mit
ebenfalls mit einem Elastomer, Gummi oder dergleichen elastischen
Material bzw. Vergussmaterial ausgespritzt.
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Zwischen
dem Spulenkörper 10 und
der Gehäusewandung 12 kann
gemäß einer
nicht gezeigten alternativen Ausführungsform auch ein Luftspalt
liegen, wobei zusätzlich
zwischen dem Spulenkörper 10 und
der Gehäusewandung 12 eine
isolierende Folie eingebracht sein kann.
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Die
Ausnehmung 22 im Kontaktelement 18 weist einen
Durchbruch 26 als Verbindung zu dem von der Gehäusewandung 12 begrenzten
Innenraum 27 der Stabzündspule
auf. Der Innenraum 27 wird dabei auch als Gießraum bezeichnet,
da er üblicherweise
mit einen Kunstharz oder dergleichen Vergussmaterial ausgefüllt wird.
Dabei wirkt das Dämpfungselement 20 als
Dichtung zwischen dem Innenraum 27 und dem Anschlussbolzen 14 der
Zündkerze 16.
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Die
Gehäusewandung 12 ist
mit Kunststoff umspritzt, so dass ein vergussmasse- und wasserdichtes
Gehäuse
gebildet ist. Dabei ist hochspannungsseitig ein des Kontaktelement 18 umfangsseitig
umgreifender Schutzmantel 32 für die Zündkerze 16 angespritzt.
Der Schutzmantel 32 dient in erster Linie zum Schutz der
Zündkerze
bzw. des Zündkerzenkopfes
gegen Feuchtigkeit.
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Zusätzlich oder
alternativ kann hochspannungsseitig ein (nicht gezeigter) Thermoplast
nach einem 2K-Verfahren, einem 2-Komponenten-Verfahren an die Gehäusewandung 12 angespritzt
sein, der beispielsweise einen Hochspannungsdom bildet.
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Die
Ausführungsform
gemäß der 1 weist als
elastisches Dämpfungselement 20 einen
etwa scheibenförmigen
Körper
als separates Teil auf, der in die etwa topfförmige Ausnehmung 22 im
Kontaktelement 18 eingelegt bzw. eingepasst ist. Der scheibenförmige Körper dient
der axialen Dämpfung.
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Alternativ
kann das separate Dämpfungselement
auch topfförmig
ausgebildet sein, wobei das elastische Dämpfungselement den Anschlussbolzen 14 der
Zündkerze 16 teilweise
umgreift. Der Randbereich des topfförmigen Dämpfungselements dient zusätzlich der
radialen Dämpfung.
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Das
Kontaktelement 18 liegt bei der Ausführungsform gemäß der 1 an
der Umfangsfläche des
Anschlussbolzens 14 der Zündkerze 16 an. Es wird
somit eine Kontaktierung durch „Einpressen" des Anschlussbolzens
in das Kontaktelement erreicht und gesichert.
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Die
Ausführungsform
gemäß der 2 zeigt auch
ein innerhalb der Ausnehmung 22 im Kontaktelement 18 angeordnetes,
scheibenförmig
ausgebildetes elastisches Dämpfungselement 20.
Die Ausnehmung 22 im Kontaktelement 18 ist mit dem Zwischenraum 11 zwischen
dem Spulenkörper 10 und der
Gehäusewandung 12 über einen
Durchbruch 24 verbunden. Der Durchbruch 24 dient
dazu, dass beim Ausspritzen des Zwischenraumes 11 mit Elastomer, Gummi
oder dergleichen elastischen Material auch die Ausnehmung 22 zumindest
teilweise mit diesem Material befüllt wird. Die Ausspritzung
des Zwischenraumes 11 und des Dämpfungselement 20 ist
somit integral miteinander verbunden ausgebildet.
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Das
scheibenförmige
Dämpfungselement 20 dient
der axialen Dämpfung.
Alternativ kann das integrierte elastische Dämpfungselement auch topfförmig ausgebildet
sein, wobei das Dämpfungselement den
Anschlussbolzen 14 der Zündkerze 16 teilweise umgreift.
Der Randbereich des topfförmigen
Dämpfungselements
dient zusätzlich
der radialen Dämpfung.
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Das
Kontaktelement 18 kontaktiert den Anschlussbolzen 14 der
Zündkerze 16 umfangsseitig. Um
zusätzlich
sicherzustellen, dass der Anschlussbolzen 14 der Zündkerze 16 in
der Kontaktierung festgelegt ist, weist der Anschlussbolzen 14 eine Aussparung 28 auf,
in welche ein am Kontaktelement 18 angreifendes Federelement 30 zur
Sicherung des Anschlussbolzens 14 im Kontaktelement 18 und
zur sicheren Kontaktierung eingreift. Das Federelement 30 kann
dabei derart ausgebildet sein, dass es auch in ein genormtes Profil
des Anschlussbolzen 14, beispielsweise in ein SAE-Profil
eingreifen kann.