DE102008040858A1

DE102008040858A1 - Zündspule

Info

Publication number: DE102008040858A1
Application number: DE200810040858
Authority: DE
Inventors: Gary Toikka
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-07-30
Filing date: 2008-07-30
Publication date: 2010-02-04

Abstract

Es sind schon Zündspulen bekannt, mit einem Spulenkörper, an dem Spulenkammern zur Aufnahme von Wicklungen einer elektrischen Spule ausgebildet sind, wobei die Spulenkammern eine in Längsrichtung des Spulenkörpers gemessene Länge und die Spulenkammern seitlich begrenzende Kammerwandungen mit einer Wandstärke haben. Der Spulenkörper hat anisotrope Bereiche mit stark unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, nämlich zum einen den zylinderförmigen Grundkörper mit einem niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten und zum anderen die Kammerwandungen mit einem gegenüber dem Grundkörper vielfach höheren thermischen Ausdehnungskoeffizienten. Durch die stark unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten im Spulenkörper entstehen mechanische Spannungen, die zu Rissen im Spulenkörper und damit zu Spannungsüberschlägen führen können. Bei der erfindungsgemäßen Zündspule werden die mechanischen Spannungen zwischen dem Grundkörper und den Kammerwandungen deutlich verringert und dadurch Risse im Spulenkörper vermieden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Verhältnis der Länge (l) einer Spulenkammer (15) zur Wandstärke (s) seiner Kammerwandungen (16) im Bereich zwischen 9 und 12 liegt (Fig. 1).

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Zündspule nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Es ist schon eine Zündspule aus der JP-2007250642 A bekannt, mit einem Spulenkörper, an dem Spulenkammern zur Aufnahme von Wicklungen einer elektrischen Spule ausgebildet sind, wobei die Spulenkammern eine in Längsrichtung des Spulenkörpers gemessene Länge und die Spulenkammern seitlich begrenzende Kammerwandungen mit einer Wandstärke haben. Der Spulenkörper hat anisotrope Bereiche mit stark unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, nämlich zum einen den zylinderförmigen Grundkörper mit einem niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten und zum anderen die Kammerwandungen mit einem gegenüber dem Grundkörper vielfach höheren thermischen Ausdehnungskoeffizienten. Durch die stark unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten im Spulenkörper entstehen mechanische Verspannungen, die zu Rissen im Spulenkörper und damit zu Spannungsüberschlägen führen können.
Bisher üblich ist ein Verhältnis der Länge einer Spulenkammer zur Wandstärke seiner Kammerwandungen im Bereich zwischen 2 und 4.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Zündspule mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass die mechanischen Verspannungen zwischen dem Grundkörper und den Kammerwandungen deutlich verringert und dadurch Risse im Spulenkörper vermieden werden, indem das Verhältnis der Länge einer Spulenkammer zur Wandstärke seiner Kammerwandungen jeweils im Bereich zwischen 9 und 12 liegt.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Zündspule möglich.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführung liegt die Wandstärke der Kammerwandungen im Bereich zwischen 0,4 mm und 1,5 mm und die Länge der Spulenkammern im Bereich zwischen 3,6 mm und 18 mm. Der Spulenkörper ist vorteilhafterweise aus Polyphenylenether hergestellt und enthält zusätzlich Glasfasern.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Die Zeichnung zeigt im Schnitt eine vereinfacht dargestellte Zündspule, bei der die Erfindung Anwendung finden kann.
Die Zündspule gemäß der Zeichnung stellt eine Kompaktzündspule dar und umfasst ein aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff gefertigtes Gehäuse 1, in dem ein weichmagnetischer, quaderförmiger I-Kern 2 angeordnet ist. Die Zündspule kann aber auch eine sogenannte Stabzündspule sein.
Der magnetisch wirksame I-Kern 2 ist von einem aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff bestehenden Spulenkörper 3 umgeben, der als Träger für eine aus Kupferdraht gebildete, sogenannte Primärwicklung 4 dient, die über einen Niederspannunganschluss 5 mit einem Gleichspannungsnetz des Kraftfahrzeuges verbunden ist und so mit einer Gleichspannung von beispielsweise 12 V versorgt werden kann. Die Primärwicklung 4 ist von einem weiteren Spulenkörper 8 umgeben, der als Träger für eine sogenannte Sekundärwicklung 9 dient, die im Betrieb auf Hochspannung liegt und mit einem Hochspannungsanschluss 10 verbunden ist, der zur Verbindung mit einer Zündkerze dient. Selbstverständlich kann die Primärwicklung 4 auch auf dem weiteren Spulenkörper 8 und die Sekundärwicklung 9 auf dem Spulenkörper 3 vorgesehen sein. Der I-Kern 2, der Spulenkörper 8, die Primärwicklung 4, der weitere Spulenkörper 8 und die Sekundärwicklung 9 bilden eine Baueinheit, die zur Fixierung in dem Gehäuse 1 in hier nicht näher dargestellter Weise in Gießharz eingegossen ist.
Der I-Kern 2 ist an seinen Enden mit einem ringförmigen O-Kern bzw. Umfangskern 12 verbunden, der wie der I-Kern 2 aus einem Blechpaket, d. h. geschichtetem Eisenblech, gebildet ist und mit dem I-Kern 2 einen magnetischen Kreis bildet.
An dem weiteren Spulenkörper 8 sind Spulenkammern 15 zur Aufnahme von Wicklungen der Sekundärwicklung 9 ausgebildet, wobei die Spulenkammern 15 eine in Längsrichtung des weiteren Spulenkörpers 8 gemessene Länge l und die Spulenkammern 15 seitlich begrenzende Kammerwandungen 16 mit einer Wandstärke s haben. Die Kammerwandungen 16 sind an einem Grundkörper 17 des weiteren Spulenkörpers 8 angeordnet. Gemäß dem Ausführungsbeispiel sind fünf Spulenkammern 15 in axialer Richtung nebeneinander auf dem Grundkörper 17 angeordnet, die durch sechs Kammerwandungen 16 gebildet sind. Die Kammerwandungen 16 sind als ringförmig entlang dem Umfang umlaufende Wandungen ausgeführt. Die Anzahl der Spulenkammern 15 ist ausdrücklich beliebig.
Um die Spannungen innerhalb des weiteren Spulenkörpers 8, insbesondere am Übergang vom Grundkörper zu den Kammerwandungen 16 der Spulenkammern 15, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Verhältnis der Länge l einer Spulenkammer 15 zur Wandstärke s seiner Kammerwandungen 16 im Bereich zwischen 9 und 12 liegt.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel liegt die Wandstärke s der Kammerwandungen 16 zwischen 0,4 mm und 1,5 mm und die Länge l der Spulenkammern 15 zwischen 3,6 mm und 18 mm. Selbstverständlich können die Masse der Wandstärke s und der Länge l auch anders gewählt sein. Der thermische Ausdehnungskoeffizient des Grundkörpers 17 liegt beispielsweise zwischen 20·10^–6/°C und 40·10^–6/°C und der thermische Ausdehnungskoeffizient der Kammerwandungen 16 zwischen 90·10^–6/°C und 130·10^–6/°C.
Der weitere Spulenkörper 8 ist beispielsweise aus Polyphenylenether (PPE) hergestellt, könnte aber auch aus Polyphenylsulphid (PPS), Polyethyleneterephthalate (PET) oder anderen Kunststoffen hergestellt sein. Der weitere Spulenkörper 8 enthält beispielsweise Füllstoffe, zum Beispiel Glasfasern, u. a. um die mechanische Festigkeit zu erhöhen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2007250642 A [0002]

Claims

Zündspule mit einem Spulenkörper, an dem Spulenkammern zur Aufnahme von Wicklungen einer elektrischen Spule ausgebildet sind, wobei die Spulenkammern eine in Längsrichtung des Spulenkörpers gemessene Länge und die Spulenkammern seitlich begrenzende Kammerwandungen mit einer Wandstärke haben, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Länge (l) einer Spulenkammer (15) zur Wandstärke (s) seiner Kammerwandungen (16) im Bereich zwischen 9 und 12 liegt.
Zündspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Länge (l) einer Spulenkammer (15) zur Wandstärke (s) seiner Kammerwandungen (16) im Bereich zwischen 9 und 12 liegt.
Zündspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke (s) der Kammerwandungen (16) zwischen 0,4 mm und 1,5 mm liegt.
Zündspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (l) der Spulenkammern (15) zwischen 3,6 mm und 18 mm liegt.
Zündspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (8) aus Polyphenylenether hergestellt ist.
Zündspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der thermische Ausdehnungskoeffizient der Kammerwandungen (16) zwischen 90·10^–6/°C und 130·10^–6/°C liegt.
Zündspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (8) einen Grundkörper (17) aufweist, an dem die Kammerwandungen (16) angeordnet sind, wobei der thermische Ausdehnungskoeffizient des Grundkörpers (17) zwischen 20·10^–6/°C und 40·10^–6/°C liegt.