DE19522332C2 - Zündspule für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zündspule für eine Brennkraftmaschine.

Bekannt ist aus der US-Patentschrift 49 62 361 eine Zündspule für eine Brennkraftmaschine mit einem magnetisierbaren Kern, einer Primärspule und einer Sekundärspule, die von einem magnetischen Fluß durch den Kern durchsetzt werden, einem Primärspulenkörper und einem Sekundärspulenkörper, einem elektrischen Anschluß, der an einem der Spulenkörper angebracht ist und mit einer Spule leitend verbunden ist, und einem Gehäuse zum Aufnehmen der jeweiligen Komponenten. Dabei sind der Anschluß und ein elektrischer Leiter durch Preßeinpassen miteinander verbunden.

Aus der Druckschrift DE 36 40 992 A1 ist eine Zündspule bekannt, bei welcher in einem Gehäuse ein an einem Primärspulenkörper bzw. einem Sekundärspulenkörper angebrachter mittlerer elektrischer Leiter und eine hiermit verbundene Diode vorgesehen sind, welche zusammen mit ihren Befestigungsteilen durch ein in das Gehäuse eingefülltes Gießharz vergossen ist.

Aus der Druckschrift DE-GM 19 85 449 ist ein Vorwiderstand für eine Zündspule einer Zündanlage für Kraftfahrzeuge bekannt, bei welcher ein elektrischer Leiter mit einer elektrisch leitenden Schraube durch Verstemmen miteinander verbunden sind.

Ferner ist aus der Druckschrift DE 41 32 153 A1 eine Zündspuleneinheit bekannt, bei der die Zündspule und ein Leistungsschalter zur Primärstromsteuerung in einer einstückigen Einheit kombiniert sind. Innerhalb eines elektrisch isolierten Gehäuses ist außer der Zündspule eine Schaltung zur Steuerung des Leistungsschalters vorgesehen, die mehrere elektrische bzw. elektronische, in ein Gießharz eingebettete Komponenten aufweist und in einem Hohlraum des Gehäuses angeordnet ist. Zur Wärmeableitung ist eine wärmeabgebende Aluminiumplatte vorhanden.

Es wurde anmelderseitig auch schon eine der Öffentlichkeit allerdings nicht vorbekannte und daher nicht zum vorbekannten Stand der Technik zählende Zündspule vorgeschlagen, die im folgenden anhand von Fig. 6 bis 9 der Zeichnungen näher beschrieben ist.

Diese Zündspule ist in Fig. 6 im Schnitt und in Fig. 7 in der Ansicht dargestellt. Der darin vorgesehene magnetisierbare Kern 1 ist vom Typ eines geschlossenen magnetischen Kreises, dessen Teile durch einen Spulenkörper verlaufen, wie weiter unten näher beschrieben wird. Ein Primärspulenkörper 2 ist so angeordnet, daß er einen Teil des Kerns 1 umgibt. An den Außenbezirken des Primärspulenkörpers 2 ist eine Primärspule 3 als ein leitfähiger Draht gebildet, daß er um den Kern 1 gewunden ist. Anschlüsse 4a und 4b eines Verbinders zur Verbindung mit einer externen Vorrichtung, die nicht gezeigt ist, unter einer niedrigen Spannung sind an einem Gehäuse 9 angeordnet, und ein Ende der Primärspule 3 ist mit dem Anschluß 4a verbunden, während das andere Ende der Primärspule 3 mit dem Anschluß 4b verbunden ist.

An den Außenbezirken der Primärspule 3 ist ein Sekundärspulenkörper 5 derart angeordnet, daß er den Kern 1 und den Primärspulenkörper 2 umgibt. An den Außenbezirken des Sekundärspulenkörpers 5 ist eine Sekundärspule 6 derart gebildet, daß sie um den Kern 1 und den Primärspulenkörper 2 gewunden ist, und ein leitfähiger Draht von beispielsweise 100× der Anzahl von Wicklungen der Primärspule 3 ist aufgewunden. Angeordnet an dem Sekundärspulenkörper 5 sind Anschlüsse 7a und 7b, mit denen die Enden der Sekundärspule 6 verbunden sind. Die Primärspule 3 ist ebenfalls mit dem Anschluß 7a verbunden. Der Primärspulenkörper 2 und der Sekundärspulenkörper 5 sind im Gehäuse 9 enthalten, und ein Harzmaterial 8 ist am Sekundärspulenkörper angebracht.

Ein Öffnungsende 9a zum Herausführen einer Hochspannung ist an dem Gehäuse 9 angeordnet, und ein Hochspannungsanschluß 10, hergestellt aus einem Leiter, ist innerhalb des Öffnungsendes 9 angebracht. Ein Ende des Hochspannungsanschlusses 10 ist gewindegeschnitten, während das andere Ende hohlzylindrisch ist, und eine Feder 11 ist in seinem Inneren enthalten.

Wie in den Fig. 8 und 9 gezeigt, ist ein mittlerer Leiter 12 als ein Halterungsmaterial angebracht auf dem Harzmaterial 8, und ein Ende eines elektronischen Teils 13 ist elektrisch verbunden mit einem Anschluß 12a, angeordnet am mittleren Leiter 12, während das andere Ende eines elektronischen Teils 12a elektrisch mit einem Anschluß 7b verbunden ist, der am Sekundärspulenkörper 5 angeordnet ist. Eine Zuführung 13a des elektronischen Teils 13 wird herumgewunden oder angehakt an den Anschluß 12a und den Anschluß 7b und dann elektrisch verbunden mittels Lötens. Dieses elektronische Teil 13 hat eine Funktion zum Verhindern, daß die Spannung, die sich bei Beginn des Strom­ flusses in die Primärseite bildet, ausgegeben wird. Jeweilige Komponenten, die in dem Gehäuse 9 beinhaltet sind, sind befestigt und isoliert durch ein Isolationsharz 14 als ein Injektionsharz, wie z. B. Expoxiharz.

Die vorgenannte Zündspule arbeitet, wie nachstehend gezeigt. Wenn nämlich elektrischer Strom zugeführt wird von der externen Vorrichtung, die in der Figur nicht gezeigt ist, über die Anschlüsse 4a und 4b an die Primärspule 3, erzeugt die Primärspule 3 einen magnetischen Fluß, der durch den Kern 1 geht und die Sekundärspule 6 durchsetzt. Nach dem Verstreichen einer bestimmten Zeit nimmt, falls der elektrische Strom an die Primärspule 3 abgeschaltet wird, der magnetische Fluß, der die Sekundärspule 3 durchsetzt, schnell ab. Dann erzeugt gemäß dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion diese Flußänderung eine Hochspannung proportional zur Anzahl von Wicklungen der Primärspule 3 und Sekundärspule 6. Als nächstes wird die erzeugte Hochspannung nach außen geführt über den elektronischen Teil 13, den mittleren Leiter 12, den Hochspannungsanschluß 10 und die Feder 11.

Bei der obenbeschriebenen Zündspule für eine Brennkraftmaschine gibt es beispielsweise Probleme insofern, als der Leitungsdraht des elektronischen Teils an einen Verbindungspunkt angehakt oder angelötet werden muß, wobei ein Löten nahe der Spule leicht dazu führt, daß abplatzt und sich auf der Spule verstreut, was in einem möglichen Kurzschluß innerhalb der Spule resultiert. Ebenfalls wird zum Versiegeln des Öffnungsabschnitts für die Hochspannung eine Gehäusewand von außen und innen geklemmt, und deshalb ist eine Hochspannungs-Anschlußbuchse notwendig zusätzlich zu dem mittleren Leiter, was die Verwendung einer größeren Anzahl von Teilen bedingt. Weiterhin gibt es ebenfalls das Problem, daß die scharfgeschnittene Oberfläche des Zuführungsdrahts- Endabschnitts des elektronischen Teils in Kontakt mit dem Isolationsharz dort Risse verursacht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zündspule für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, die bei einer vergleichsweise geringen Anzahl von benötigten Bauteilen leicht und kostengünstig herstellbar ist und trotzdem im Betrieb eine hohe Zuverlässigkeit aufweist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Zündspule gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind im folgenden anhand von Fig. 1 bis 5 der Zeichnungen näher beschrieben.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Zündspule im Schnitt,

Fig. 2 die bevorzugte Ausführungsform der Zündspule in der Ansicht,

Fig. 3 Teile der bevorzugten Ausführungsform der Zündspule in der Ansicht,

Fig. 4 Teile der bevorzugten Ausführungsform der Zündspule in perspektivischer Darstellung,

Fig. 5 Teile der bevorzugten Ausführungsform der Zündspule in der Darstellung in größerem Maßstab,

Fig. 6 eine Zündspule nach einem früheren, nicht vorveröffentlichten Vorschlag im Schnitt,

Fig. 7 den Gegenstand von Fig. 6 in der Ansicht,

Fig. 9 Teile des Gegenstandes von Fig. 6 in perspektivischer Darstellung.

In Fig. 1 bis 5 sind Teile, die mit Teilen der Zündspule nach Fig. 6 bis 9 im wesentlichen übereinstimmen, mit gleichen Bezugszahlen versehen. Die diesbezüglichen oben genannten Erläuterungen zu Fig. 6 bis 9 gelten insoweit sinngemäß auch für die erfindungsgemäße Zündspule gemäß Fig. 1 bis 5.

Bei der bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Zündspule gemäß Fig. 1 bis 5 ist ein Zuführungsdraht 13a eines elektronischen Teils 13 verbunden mit einem Anschluß 12a und einem Anschluß 7a eines mittleren Leiters 12, und zwar durch Einstemmen oder Preßeinpassen. Zum Einstemmen des Zuführungsdrahtes 13a an die Anschlüsse 12a und 7b wird der Freiraum, der angeordnet ist am Zentrum zwischen den Anschlüssen 12a und 7b, etwas weiter gemacht als die Dicke des Zuführungsdrahts 13a, und dann wird der Zuführungsdraht 13a in den Freiraum eingesetzt, und die Anschlüsse 12a und 7b werden gepreßt und eingepaßt in den Freiraum, um somit den Freiraum zu schließen. Zum Einpressen des Zuführungsdrahtes 13a in die Anschlüsse 12a und 7b wird der Freiraum, der angeordnet ist am Zentrum zwischen den Anschlüssen 12a und 7b, etwas enger gemacht als die Dicke dieses Zuführungsdrahtes 13a, und dann wird der Zuführungsdraht 13a in den Freiraum gestoßen, um dort befestigt zu werden. Dementsprechend ist der Vorgang des Anbringens des elektronischen Teils 13 vereinfacht, und eine automatische Montage ist möglich.

Da die Endschnittfläche des Zuführungsdrahts 13a des elektronischen Teils 13 scharf ist, werden ein Wandmaterial 71 und eine Abdeckung 81 als Rißausbreitungs- Verhinderungsmaterials angeordnet, um diese Endschnittfläche zu umgeben. Das Wandmaterial 71 wird einheitlich mit einem Sekundärspulenkörper 5 ausgebildet, wo der Anschluß 7b angebracht ist, wohingegen die Abdeckung 81 durch einen Teil des Harzmaterials 8 gebildet wird. Das Wandmaterial 71 und die Abdeckung 81 verhindern, daß mögliche Risse, die in einem Isolationsmaterial 14 entstehen, das eingefüllt wird von der Endfläche des Zuführungsdrahtes 13a in ein Gehäuse 9, sich in einem weiten Bereich ausbreiten. Dabei werden bei der bevorzugten Ausführungsform das Wandmaterial 71 oder die Abdeckung 81 verwendet als ein Rißausbreitungs-Verhinderungsmaterial, jedoch kann jegliche Art eines Rißausbreitungs-Verhinderungsmaterials verwendet werden, solange es verhindert, daß sich Risse, die im Isolationsmaterial 14 entstehen, sich ausbreiten. Ebenfalls ist es vorzuziehen, daß ein Rißausbreitungs- Verhinderungsmaterial an beiden Enden des Zuführungsdrahtes 13a angeordnet ist, aber es kann auch an nur einem Ende angeordnet sein.

Fig. 5 ist eine Schräg-Ansicht zur Darstellung der Anbringung eines mittleren Leiters 12 an ein Gehäuse in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der mittlere Leiter 12, dessen Ausgabeendabschnitt in Gestalt einer Platte ausgebildet ist, wird eingesetzt und befestigt in einen Preßeinpaßabschnitt 91, der an der Innenwand des Gehäuses 9 angeordnet ist, wie gezeigt in Fig. 5 und 1. Diese Befestigungsweise ermöglicht das Versiegeln des Öffnugnsabschnitts 92, der am Gehäuse 9 angeordnet ist, durch den eingesetzten mittleren Leiter 12 und verhindert, daß das Isolationsharz 14 ausleckt. Die Feder 11, die in den Öffnungsabschnitt 92 einzusetzen ist, ist so entworfen, daß sie leitfähig mit dem inneren Leiter 12 ist. Dementsprechend wird der Öffnungsabschnitt 92 geschlossen durch den mittleren Leiter 12, und die Hochspannung wird über die Feder 11 in direktem Kontakt mit dem mittleren Leiter 12 nach außen geführt, und dadurch gibt es keine Notwendigkeit, eine Hochspannungs-Anschlußbuchse 10 vorzusehen. Somit ist die Anzahl der Teile reduziert, und ebenfalls sind die Produktionskosten in signifikanter Weise reduziert.

Ausführungsform 2

Bei der obigen Ausführungsform 1 bezweckt die Verbindung des elektronischen Teils 13 eine Verhinderung einer Rückwärtsspannungsausgabe, jedoch kann bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung die Verwendung eines anderen Teils, beispielsweise eines Widerstands, zur Funkentstörung vorgesehen sein, um wie bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung den gleichen Effekt zu erhalten.

Claims (3)

1. Zündspule für eine Brennkraftmaschine, umfassend

• a) einen magnetisierbaren Kern (1);
• b) eine Primärspule (3) und eine Sekundärspule (6), die von einem magnetischen Fluß durch den Kern (1) durchsetzt wird;
• c) einen Primärspulenkörper (2) und einen Sekundärspulenkörper (5) zum gegenseitigen Ausrichten der Primärspule und der Sekundärspule;
• d) einen mittleren elektrischen Leiter (12), der am Primärspulenkörper (2) und Sekundärspulenkörper (5) angebracht ist;
• e) einen elektrischen Anschluß, der am Primärspulenkörper (2) oder am Sekundärspulenkörper (5) angebracht und mit der Sekundärspule (6) bzw. der Primärspule (3) elektrisch leitend verbunden ist;
• f) einen elektronischen Teil (13), der mit dem mittleren Leiter (12) und dem Anschluß elektrisch verbunden ist;
• g) ein Gehäuse (9) zum Aufnehmen der jeweiligen Kompetenten; und
• h) ein Isolationsharz (14), das in das Gehäuse (9) eingefüllt ist;
• 1i) wobei der Zuführungsdraht (13a) des elektronischen Teils (13) an den mittleren Leiter (12) und den Anschluß durch Einstemmen oder Preßeinpassen elektrisch leitend angebracht ist; und
• j) wobei am Gehäuse (9) ein Öffnungsende (92) zum Herausführen der Hochspannung vorgesehen und durch den mittleren Leiter (12) gegen das Innere des Gehäuses durch einen Preßeinpaßabschnitt (91) an dem Gehäuse (9) versiegelt ist und die Hochspannung durch den mittleren Leiter (12) als Sekundäranschluß nach außen geführt ist.

2. Zündspule nach Anspruch 1, bei welcher nahe an wenigstens einem Zuführungsdraht des elektronischen Teils (13) ein Material (71, 81) zur Verhinderung von Rißausbreitung vorgesehen ist.

3. Zündspule nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher Mittel zur Funkentstörung vorgesehen sind.