DE2543836C2

DE2543836C2 - Zündspule, insbesondere für Zündanlagen von Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2543836C2
Application number: DE19752543836
Authority: DE
Inventors: Georg 7431 Berg Haubner; Walter Ing.(grad.) 8501 Oberasbach Holzer; Hans Ing.(Grad.) 8501 Oberasbach Schrumpf; Albert Dr. Weckenmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1975-10-01
Filing date: 1975-10-01
Publication date: 1983-06-09
Also published as: DE2543836A1

Description

— daß der Schlitz (17) als Verbindungsschlitz innerhalb eines einzigen, zwischen zwei benachbarten Wicklungskammern (15; 36) liegenden Steges (18; 37) des Spulentragkörpers (16; 31) sich über einen Umfangsabschnitt zwischen Einlauföffnung (20) und Auslaßöffnung (21) etwa in Umfangsrichtung erstreckt und in diesem Umfangsabschnitt durch Wandungen (19) des Steges (18; 37) zu den jeweils benachbarten Wicklungskammern (15; 36) hin abgedeckt ist und

— daß ferner die Auslauföffnung (21) bis zum Grund der benachbarten Wicklungskammer (J5i36) reicht

2. Zündspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sieg (18; 37) an seinem äußeren Umfang eine etwa in Ut.Jfangsrichtung verlaufende und in die Einlauföffnung (20) des Verbindungsschlitzes (17) mündende Mulde (20a) aufweist

3. Zündspule nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsschlitz (17) zwischen der Einlauföffnung (20) und der Auslauföffnung (21) im Steg (18; 37) schräg von außen nach innen verläuft

4. Zündspule nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Wick-. lungskammern (15) sich zum Kammergrund hin verringert.

5. Zündspule nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (37) zwischen den Wicklungskammern (36) unterschiedlich hoch und/oder die Wicklungskammern (36) unter- so schiedlich breit sind.

6. Zündspule nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine am hochspannungsseitigen Ende der Sekundärwicklung (35) liegende Kammer (36a) unbewickelt und mit dem Material eines die Primär· und Sekundärwicklung (34, 35) einfassenden Isolierstoffmantels (39) ausgefüllt ist

7. Zündspule nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der hochspan- eo nungsseitigen Stirnseite des Spulentragkörpers (16) mehrere konzentrisch übereinander verlaufende Rippen (25) vorgesehen sind.

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Die Erfindung betrifft eine Zündspule, insbesondere

für Zündanlagen von Brennkraftmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Zündspule ist durch die CH-PS 3 19 361 bekannt Dort ist es für die Anordnung der Sekundärwicklung erforderlich, den Wicklungsdraht von der äußeren Lage einer vollgewickelten Kammer zur unteren Lage der benachbarten Kammer zu führen und dabei eine ausreichende Spannungsfestigkeit zwischen den benachbarten Wicklungsteilen der Sekundärwicklung zu gewährleisten. Zu diesem Zweck ist bei der bekannten Zündspule zwischen den benachbarten Wicklungskammern eine Isolierkammer angeordnet, welche die erforderliche Isolation zwischen den Wicklungskammern gewährleistet und zugleich eine gegen Glimmentladungen und Kriechströme^gesicherte Führung des Wicklungsdrahtes zwischen den Wicklungskammern ermöglicht

Diese Lösung hat jedoch den Nachteil, daß die Isolierkammern zwischen den Wicklungskammern die Abmessungen der Zündspule vergrößern, zumal die verbleibenden Isolierstege wegen ihrer mechanischen Belastung beim Wickeln der Sekundärwicklung nicht zu dünn sein dürfen. Außerdem ergeben sich bei der Herstellung der Sekundärwicklung Schwierigkeiten beim Ein- und Ausfädeln des Wicklungsdrahtes an den Isolierkammern, da diese Arbeiten von Hand ausgeführt werden müssen.

Aus der US-PS 25 94 915 ist eine Kammerspule bekannt, bei der die Wicklungsteile am Grund der Wicklungskammern angeordnet sind. Der Wicklungsdraht wird dabei jeweils von einer Wicklungskammer über einen Steg zur benachbarten Wicklungskammer geführt wobei der Steg wesentlich über die Wicklunpshöhe der Kammerspule hinausgeht Dabei wird der Wicklungsdraht durch eine am äußeren Umfang der Stege angebrachte Mulde geführt Derartige Ausführungen haben den Nachteil, daß sie sehr groß bauen, da die Stege weit über die Wicklungshöhe der Spule hinausragen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zündspule auf möglichst kleinem Raum unterzubringen und so zu gestalten, daß sie einfach und kostengünstig herstellbar ist Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst

Ein wesentlicher Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß der Wicklungsdraht in einem Umfangsabschnitt eines zwischen zwei benachbarten Wicklungskammern befindlichen Steges so geführt ist, daß die Spannungsfestigkeit zwischen den Wicklungskammern und die mechanische Stabilität der Stege nicht beeinträchtigt wird. Besondere Isolierkammern zwischen den Wicklungskammern sind nicht mehr erforderlich, so daß die Zündspule wesentlich kompakter baut Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Zündspule vollautomatisch gewickelt werden kann, da der Wicklungsdraht durch die Gestaltung des Verbindungsschlitzes maschinell von einer Wicklungskammer in die benachbarte Wicklungskammer geführt werden kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Einzelheiten der Erfindung sind an den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigt

Fig. 1 eine Zündspule für Brennkraftmaschinen mit einem mehrere Wicklungskammern aufweisenden Spulentragkörper teilweise im Querschnitt,

Fig.2 einen vergrößert dargestellten Abschnitt des Spulentragkörpers mit dem Verbindungsschlitz,

Fig,3 einen vergrößert dargestellten Abschnitt des Spulentragkörpers mit nach außen sich verbreiternden Wicklungskammern und

Fig.4 zeigt einen Zündanker eines Magnetzünders mit einer in mehreren Wicklungskammern untergebrachten Primär- und Sekundärwicklung.

Die in Fig. 1 dargestellte, mit 10 bezeichnete Zündspule einer Brennkraftmaschine besteht im wesentlichen aus einem Eisenkern 11 mit einer Primärwicklung 12 und einer konzentrisch darüber angeordneten Sekundärwicklung 13. Die Primärwicklung 12 ist auf einer Isolierhülse 14 angeordnet, die der Eisenkern 11 trägt Die Sekundärwicklung 13 ist in mehreren Wicklungsteilen 13a unterteilt, die in mehreren, in Axialrichtung des Eisenkernes 11 nebeneinanderliegenden Wicklungskammern 15 eines Spulentragkörpers 16 untergebracht sind und der über die Primärwicklung 12 geschoben ist Die Wicklungsteiie 13a der Sekundärwicklung 13 sind durch den lackierten Wicklungsdraht miteinander verbunden, der jeweils zwischen den einzelnen Wicklungskammern 15 in einem dafür vorgesehenen Yerbindungsschiitz 17 geführt ist Durch diese Verbindungen sind alle Wicklungsteirti 13a der Sekundärwicklung 13 elektrisch in Reihe geschaltet

Bei der Herstellung der Sekundärwicklung wird zunächst die linke Wicklungskammer 15 des Spulentragkörpers 16 voll gewickelt Dann wird der Wicklungsdraht aus der oberen Lage dieses Wicklungsteiles 13a durch den Verbindungsschlitz 17 zur unteren Wicklungslage in der benachbarten Wicklungskammer 15 geführt Nunmehr wird auch diese Wicklungskammer

15 voll gewickelt, und der beschriebene Vorgang wiederholt sich von Wicklungskammer zu Wicklungskammer.

Die benachbarten Wicklungskammern 15 sind zur Herstellung einer möglichst kompakten Zündspule jeweils durch nur einen Steg 18 des Spulentragkörpers

16 voneinander getrennt innerhalb dessen sich der Verbindungsschlitz 17 Ober einen Umfangsabschnitt erstreckt Zur Vermeidung von Glimmentladungen zwischen arm im Verbindungsschlitz 17 liegenden Wicklungsdraht und den benachbarten Wicklungsteilen 13a ist der Verbindungsschlitz durch Wandungen 19 des Steges 18 zu den jeweils benachbarten Wicklungskammern 15 hin abgedeckt

Um an Wickelautomaten einen möglichst einfachen Übergang des Wicklungsdrahtes von einer zur anderen Wicklungskammer zu erreichen, ist die Einlauföffnung 20 des Verbindungsschlitzes 17 — wie F ί g. 2 zeigt — im oberen, äußeren Bereich der einen Wicklungskammer 15 und die Ablauföffnung 21 am Grund der benachbarten Kammer gelegt worden. Außerdem ist der Steg 18 mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden, in die Einlauföffnung 20 des Verbindungsschlitzes 17 erweiternde Mulde 20a versehen, um auf diese Weise eine automatische Einführung des Wicklungsdrahtes in den Verbindungsschlitz 17 zu erleichtern. Zwischen der Einlauföffnung 20 und der Auslauföffnung 21 verläuft der Verbindungsschlitz 17 in Umfangsrichtung innerhalb des Steges 18. Eine sichere Führung des Wicklungsdrahtes im Verbindungsschlitz 17 wird dadurch erreicht, däB der Verbindungsschlitz 17 zwischen Einlauf- und Auslauföffnung 20,21 im Steg 18 schräg von außen nach innen verläuft

Eine weitere Maßnahme zur Vermeidung von Fertigungsschwierigkeiten besteht darin, daß die Breite der Wicklungskammern 15 — wie F i g. 3 zeigt — sich zum Kammergrund hin verringert. Damit ist sichergestellt, daß beim Wickeln der Wicklungsteile 13a Windungen aus einer höheren Lage nicht auf eine untere Lage herunterfallen, die beim Betrieb eier Zündspule zu elektrischen Oberschlägen und zur Zerstörung der Zündspule führen.

Der Anschluß der Zündspule 10 erfolgt einerseits an der Primärwicklung 12 über einen nicht dargestellten Flachanschluß, der mit dem Anfang der Primärwicklung 12 verbunden ist sowie andererseits über ein nicht

ίο dargestelltes Zündkabel, das an einem Hochspannungsanschluß 22 mit dem Ende der Sekundärwicklung 13 verbunden ist und eine an der Brennkraftmaschine angeordnete Zündkerze versorgt. Der Hochspannungsanschluß 22 ist mit einem Schraubstift 23 versehen, der in einem Isolierstoffmantel 24 verankert ist mit dem der Spulenlragkörper 16 mit der Sekundärwicklung 13 umpreßt ist Um am HochspannungsanschluB 22 einen möglichst langen Kriechweg zwischen dem letzten Wicklungsteil 13a der Sekundärwicklung 13 und dem auf Masse-liegenden Eisenkern 11 zu bekommen, sind an der hochspannungsseitigen Stirnsev.f des S'pulentragkörpers 16 mehrere konzentrisch übereinander verlaufende Rippen 25 vorgesehen. An der niederspannungsseitigen Stirnseite des Spulentragkörpers 16 ist (nicht dargestellt) das Ende der Primärwicklung 12 mit dem Anfang der Sekundärwicklung 13 verbunden und am Eisenkern 11 auf Masse gelegt

In Fig.4 ist als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Zündanker 30 für einen Magnetzünder dargestellt, bei dem die Primärwicklung 34 und Sekundärwicklung 35 auf einem Spulentragkörper 31 angeordnet sind, der den Eisenkern 32 mit Ausnahme seiner beidseitigen Polschuhe 33 umschließt Während das eine Ende der Primärwicklung 34 mit dem Eisenkern 32 verschweißt ist, wird das andere Ende mit dem Ausgang der Sekundärwicklung 35 sowie über einen Anschluß mit einem nicht dargestellten Unterbrecher verbunden. Das hochspannungsseitige Ende der Sekundärwicklung 35 wird über einen nicht dargestellten Hochspannungsanschluß mit einem Zündkabel kontaktiert Durch die Unterbringung der Sekundärwicklung 35 L· mehreren, nebeneinander angeordneten Wicklungskammern 36 des Spulentragkörpers 31 ist es möglich, der Zündspule annähernd jede beliebige Außenkontur zu verleihen, indem sie zwischen den Wicklungskammern 36 liegenden Stege 37 unterschiedlich hoch sind. Um dabei zwischen den einzelnen Wicklungsteilen 35a der Sekundärwicklung eine annähernd gleiche Spannungsabstufung zu erhalten, werden

so auch die Wicklungskammern 36 unterschiedlich breit gewählt, so daß in jeder Wicklungskammer 36 etwa die gleiche Windungszahl untergebracht ist Da die zwischen dem Eisenkern 32 und der Sekundärwicklung 35 auftretende Spannungsbelastung zum Hochspannungsanschluß hin von Wicklungskammer zu Wicklungskammer zunimmt, ist der Spulentragkörper 31 so ausgebildet, daß er zum hochspannungsseitigem Ende der Sekundärwicklung 35 hin am Grund der Wicklungskammer 36 eine zunehmend dickere Wandung 38

aufweist Ein ausreichend langer Kriechweg zwischen dem hochspannungsseitigen Ende der Sekundärwick* lung 35 und dem Eisenkern 32 wird bei dieser Ausführung dadurch erreicht, daß die letzte, am hochspannungsseitigen Ende bemessende Kammer 36a unbewickelt bleibt. Primär- und Sekundärwicklung 34, 35 werden auch hier von einem Isolierstoffmantel 39 umpreßt, dessen Material auch die Kammer 36a ausfüllt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Ergänzungsblau zur Patentschrift 25 43 836

Kl. H Ol F

Ausgabetag:

Gr. 27/00
9. Juni 1983

AUSGEGEBEN AM 29. OKTOBER 1987

Das Patent 25 43 836

ist durch rechtskräftigen Beschluß des Deutschen Patentamtes vom 23. Juni 1987 beschränkt worden

a) Änderung der Patentansprüche

Die Ansprüche 1 -7 des Patents werden durch die nachstehenden Ansprüche 1-5 ersetzt.

Patentansprüche:

1. Zündspule, insbesondere für Zündanlagen von Brennkraftmaschinen, mit auf einem Eisenkern angeordneter Primär- und Sekundärwicklung, wobei die Sekundärwicklung in mehrere, in Axialrichtung des Eisenkerns nebeneinanderliegende Wicklungskammern eines auf dem Eisenkern angeordneten Spulentragkörpers in einzelne Wicklungsteile unterteilt ist, die durch einen Wicklungsdraht miteinander in Reihe geschaltet sind, wobei die Wicklungskammern durch Stege voneinander getrennt sind und der Wicklungsdraht durch Verbindungsschlitze in den Stegen zwischen den benachbarten Wicklungskammern schräg von außen nach innen verläuft, wobei jeder Verbindungsschlitz innerhalb eines einzigen, zwischen zwei benachbarten Wicklungskammern liegenden Steges des Spulentragkörpers sich über einen Umfangsabschnitt zwischen Einlauföffnung und Auslauföffnung etwa in Umfangsrichtung erstreckt und in diesem Umfangsabschnitt durch Wandungen des Steges zu den jeweils benachbarten Wicklungskammern hin abgedeckt ist und ferner die Auslauföffnung bis zum Grund der benachbarten Wicklungskammer reicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (37) zwischen den Wicklungskammern (36) unterschiedlich hoch und/oder die Wicklungskammern (36) unterschiedlich breit sind.

2. Zündspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulentragkörper (31) zum hochspannungsseitigen Ende der Sekundärwicklung (35) am Grund der Wicklungskammer (36) eine zunehmend dickere Wandung (38) aufweist.

3. Zündspule nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Wicklungskammer (15) sich zum Kammergnind hin verringert.

4. Zündspule nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine am hochspannungsseitigen Ende der Sekundärwicklung (35) liegende Kammer (36a) unbewickelt und mit dem Material eines die Primär- und Sekundärwicklung (34, 35) einfassenden Isolierstoffmantels (39) ausgefüllt ist.

5. Zündspule nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der hochspannungsseitigen Stirnseite des Spulenkorpers (16) mehrere konzentrisch übereinander verlaufende Rippen (25) vorgesehen sind.

b) Änderung der Beschreibung

Die Beschreibung von Spalte 1, Zeile 68 bis Spalte 2, Zeile 58 wird ersetzt durch nachstehende Beschreibung.

Die Erfindung betrifft eine Zündspule, insbesondere für Zündanlagen von Brennkraftmaschinen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der US-PS 25 94 915 ist eine Kammerspule bekannt, bei der die Wicklungsteile am Grund der Wicklungskimmern angeordnet sind. Der Wicklun<*sdraht wird dabei jeweils von einer Wicklungskammer über einen Steg zur benachbarten Wicklungskammer geführt, wobei der Steg wesentlich über die Wicklungshöhe der Kammerspule hinausgeht. Dabei wird der Wicklungsdraht durch eine am äußeren Umfang der Stege angebrachten Mulde geführt. Derartige Ausführungen haben den Nachteil, daß sie sehr groß bauen, da die Stege weit über die Wicklungshöhe der Spule hinausragen.

Bei einer aus der US-PS 36 61 342 bekannten Kammerspule gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 sind benachbarte Kammern mit gleicher Querschnittsform durch Stege getrennt, in denen ein in Umfangsrichtung verlaufender Verbindungsschlitz mit einer Einiaufrnuide außen und einer Auslauföffnung am Boden der benachbarten Kammer dazu verwendet wird, den Wickiungsdraht der voll gewickelten Kammer von der oberen Wicklungslage zum Boden der benach-

barten leeren Kammer zu überführen. Derartige Kammerspulen sind jedoch für Sekundärwicklungen von Zündspulen nicht ausreichend hochspannungsfest ausgebildet, weil dort die Durchschlagsfestigkeit und die Sicherheit gegen Glimmentladungen und Kriechströme bei den benachbarten Kammern zum hochspannungsseitigen Gnde hin problematisch sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zündspule auf möglichst kleinem Raum hochspannungsfest unterzubringen und so zu gestalten, daß sie ίο einfach und kostengünstig herstellbar ist. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch I gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Ein wesentlicher Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß durch die unterschiedlich hohen und/oder breiten Wicklungskammern die Spannungsabstufung zwischen den benachbarten Kammern frei gewählt werden kann. Damit ist es möglich, unabhängig von der gewünschten Außenkontur der Zündspule die Sekundärwicklung sowohl zu den benachbarten Kammern hin als auch zum Eisenkern hin ausreichend hochspannungsfest und zugleich kompakt auszuführen.

c) Der Vermerk »In Betracht gezogene Druckschriften« ist wie folgt ergänzt worden (an 5. Reihenfolge):

»US 36 61 342«

30

35

40

45

50

55

60

Claims

Patentansprüche:

1. Zündspule, insbesondere für Zündanlagen von Brennkraftmaschinen mit auf einem Eisenkern angeordneter Primär- und Sekundärwicklung, wobei die Sekundärwicklung in mehrere, in Axialrichtung des Eisenkerns nebeneinanderliegenden Wicklungskammern eines auf dem Eisenkern angeordneten Spulentragkörpers in einzelne Wicklungsteile unterteilt ist, die durch einen Wicklungsdraht miteinander in Reihe geschaltet sind, wobei die Wicklungskammern durch Stege voneinander getrennt sind, der Wicklungsdraht durch Schlitze in den Stegen geführt ist und zwischen den benachbarten Wicklungskammern schräg von außen nach innen verläuft, dadurch gekennzeichnet,