DE3512235C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Primärspulenanordnung für einen Mag­ netzünder nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei der Verwendung von Magnetzündern möchte man ein maximales Ausgangssignal in einer minimalen Zeitspanne erhalten und da­ bei das maximale Ausgangssignal über den gesamten Geschwindig­ keits- bzw. Drehzahlbereich aufrecht erhalten. Bei niedrigen Drehzahlen, bei denen wenig Energie erzeugt wird, muß der Mag­ netzünder in hohem Maße effizient sein. Die Effizienz des Mag­ netzünders hängt dabei zu einem großen Teil von der Nähe der Primärwicklung zum Kern ab.

Bisher hat man die Primärwicklung von Hand gewickelt und an­ schließend mit einem Band oder dergleichen umwickelt, um die Wicklung an ihrem Platz zu halten. Die Primärwicklung wird um einen hochstehenden Kanal angeordnet, der sich von der Bodenfläche eines becherförmigen Kunststoffgehäuses nach oben erstreckt, und nach der Installierung der Se­ kundärwicklung wird die Einheit in ein in der Wärme här­ tendes Harz eingegossen. Die handgewickelte oder Luft­ kernwicklung hat den Vorteil, daß sich die Primärwick­ lung im unmittelbarer Nähe des Eisenkerns befindt, wo­ bei sie nur durch die Dicke des Kunststoffkanals getrennt ist. Die handgewickelte Wicklung ist jedoch vom Ar­ beitsaufwand extrem teuer.

Eine andere Art der Herstellung von Primärwicklungen be­ steht darin, den Draht auf eine Kunststoffspule zu wickeln, wobei die freien Enden des Drahtes in Nuten im Endflansch der Spule gehalten werden. Die Spule wird dann mit einer Schnappverbindung in eine Öffnung in der Boden­ fläche des Gehäuses eingesetzt, und nach der Installation der Sekundärwicklung wird die Einheit eingegossen. Bei diesem Verfahren ersetzt die Spule den Kanal beim Luft­ kernverfahren, so daß sich die Primärwicklung in unmit­ telbarer Nähe des Eisenkerns befindet, wobei sie nur durch die Wandstärke der Spule getrennt ist.

Aus der DE-OS 30 13 746 ist ein Spulenkörper für eine Drossel bekannt, der zwei Seitenwände aufweist, zwischen die ein Kern eingesetzt werden soll. Bewickelt man einen solchen Kern, so legt sich der Draht nicht flach an die Öffnung zwischen den Längswänden an, sondern läuft in einer Wölbung über diese Ausnehmung hinweg. Somit er­ gibt sich in diesem Bereich ein großer Abstand zwischen Wicklung und Kern. Eine Verringerung dieses Abstandes ist nur dadurch möglich, daß man den Draht unter hoher Spannung wickelt, was jedoch nicht nur leicht zu einem Bruch des Drahtes, sondern insbesondere auch zu feinen Rissen in der Lack-Isolierung führen kann.

Aus der US-PS 44 07 256 ist eine Tyristorzündung mit einer Primärspulenanordnung bekannt, wobei diese Pri­ märspulenanordnung einen Spulenkörper - wie eingangs beschrieben - aufweist. Wenn auch die dort gezeigte An­ ordnung sehr kompakt aufgebaut ist, da das dort vorge­ sehene Gehäuse die elektronischen Bauteile und die Spule aufnimmt, so hat die Zündspule selbst jedoch die oben bereits beschriebenen Verluste durch den zwangs­ läufigen Abstand zwischen Wicklung und Kern.

Aus der DE-AS 12 91 827 ist eine Frequenzverdreifacheran­ ordnung mit drei Einphasentransformatoren bekannt, bei denen auf den Kern Abstandshalter aufgeklebt werden, um eine glatte Fläche beim Wickeln zu bilden, wobei die natürliche Durchbiegung der Leiter beim Wickeln ausge­ nützt wird. Die Herstellung solcher Transformatoren mit toroidförmigen Kernen ist jedoch äußerst schwierig.

Aus der DE-AS 17 63 375 ist eine Primärspulenanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bekannt, jedoch ist auch hier - soweit ersichtlich - ein Ab­ stand zwischen Wicklung und Kern über den gesamten Um­ fang gegeben.

Ausgehend vom obengenannten Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Primärspulen­ anordnung der eingangs genannten Art dahingehend weiter­ zubilden, daß ein hohe mechanische Stabilität des Spulenkörpers bei dennoch geringem Abstand der Wicklung zu einem Kern erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patent­ anspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst; eine Weiter­ bildung der Erfindung ist im Unteranspruch angegeben.

Die Erfindung betrifft somit eine Primärwicklungsanordnung für einen Magnetzünder, wobei der Magnetzünder einen Transistor und eine Zündspule in integraler Anordnung aufweist. Gemäß der Er­ findung wird die Primärwicklung auf eine Spule mit speziel­ ler Konfiguration gewickelt. Die Spule hat im allgemeinen eine rechteckige Konfiguration und besteht aus einem Paar von Endflanschen, die miteinander mit einem Paar von gegen­ überliegenden Seitenwänden und einem Paar von gegenüberlie­ genden Endwänden oder Stirnwänden verbunden sind. Die Sei­ tenkanten jeder Wand befinden sich im Abstand von den Sei­ tenkanten von benachbarten Wänden, um Spalte oder Schlitze an jeder Ecke der Spule zu bilden, die sich durchgehend zwischen den Endflanschen erstrecken.

Der Draht wird um die Wände gewickelt und erstreckt sich über die Schlitze oder Spalte, wobei die freien Enden des Drahtes in Nuten erfaßt sind, die in einem der Endflansche ausgebildet sind.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist die Innenfläche jeder Wand der Spule im allgemeinen flach, während die Außen­ fläche jeder Wand nach außen gekrümmt ist. Während des Wickelns hat der Draht die Tendenz, nach außen auszubauchen, und die Erfindung macht sich die natürliche Ausbauchung der Wicklung zunutze, um die Wandstärke zu erhöhen, um die Endflansche zusammenzuhalten.

Die Spule wird um einen hochstehenden Kanal in einem Gehäuse angeordnet, und aufgrund der Eckschlitze steht die Wicklung mit dem Kanal in Kontakt, damit der Raum zwischen dem Draht und dem in dem Kanal enthaltenen Kern verringert wird. Somit wird gemäß der Erfindung der Vorteil der Spulenwicklung und der wesentlichen Kostenreduzierung gegenüber der Hand­ wicklung erreicht, wobei der Vorteil beibehalten werden kann, die Primärwicklung in unmittelbarer Nähe zu dem in dem Kanal enthaltenen Kern zu belassen. Diese Konstruktion vergrößert die Wirksamkeit des Magnetzünders, ermöglicht die Verwendung von kleineren Magneten und weniger Draht­ wicklungen, so daß sich insgesamt eine weniger kostspieli­ ge Einheit herstellen läßt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausfüh­ rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine Draufsicht des Magnetzünders nach dem Ein­ gießen, teilweise mit Wegbrechungen;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Anordnung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des Spulenkörpers;

Fig. 4 eine vergrößerte Teildarstellung des Spulenkörpers;

Fig. 5 eine vergrößerte Teilseitenansicht des Spulenkör­ pers;

Fig. 6 einen Schnitt durch die Anordnung gemäß Fig. 5.

Fig. 1 zeigt einen Magnetzünder 1, der ein äußeres schalen­ förmiges Kunststoffgehäuse 2 aufweist. Eine Primärspulen­ anordnung 3 ist um einen zentralen Kanal 4 angeordnet, der sich von der Bodenfläche des Gehäuses 2 nach oben erstreckt. Der Magnetzünder 1 ist ferner mit einer Sekundärwicklung 5 versehen, welche die Primärwicklung 3 umgibt.

Die Bodenfläche 6 des Gehäuses 2 ist mit einem eingelasse­ nen Raum oder einer Vertiefung 7 versehen, und ein nicht dargestellter Transistor sowie eine Trigger- bzw. Zündspule sind in der Vertiefung untergebracht. Ein Zündspulenkern ist in die Zündspule eingesetzt und endet in einem größeren Kopf, der sich an der Außenfläche des Gehäuses 2 befindet. ihrer fertiggestellten Form sind die Primärspulenanord­ nung 3, die Sekundärwicklung 5, der Transistor und die Zündspule alle in ein durch Wärme härtendes Harz 12 ein­ gegossen, welches das becherförmige Gehäuse 2 ausfüllt.

Wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, ist ein Hochspannungs­ draht 13 mit einem becherförmigen Teil 14 verbunden, das sich nach außen aus dem Harz 12 erstreckt, und der Draht 13 ist mit der Sekundärwicklung 5 verbunden. Außerdem ist eine Primärleitung 15 an den Transistor angeschlossen, und Erdleitungen 16, 17 und 18 sind mit der Primärwicklung 3, der Sekundärwicklung 5 bzw. dem Transistor verbunden. Im Betrieb ist ein nicht dargestellter Kern des Ankers in dem Kanal 4 angeordnet.

Gemäß der Erfindung weist die Primärspulenanordnung 3 einen Draht 20 auf, der in einer Vielzahl von Wicklungen um einen Spulenkörper 21 aus elektrisch isolierendem Material, z. B. Kunststoff, gewickelt ist. Der Spulenkörper 21 hat, wie in den Fig. 3 bis 5 dargestellt, eine im all­ gemeinen rechteckige Gestalt und besitzt ein Paar von End­ flanschen 22 und 23, die durch ein Paar von gegenüberliegen­ den Seitenwänden 24 und ein Paar von gegenüberliegenden Endwänden 25 verbunden sind. Wie in Fig. 3 dargestellt, befinden sich die Seitenkanten der Wände 24 und 25 im Abstand von den Seitenkanten der angrenzenden oder benachbarten Wände, und bilden Schlitze oder Spalte 26 an den Ecken des Spulenkörpers 21, die sich durchgehend zwischen den Endflanschen 22 und 23 erstrecken.

Wie in Fig. 4 dargestellt, sind die Innen­ flächen 27 der Wände 24 und 25 im allgemeinen flach, wäh­ rend die Außenflächen 28 nach außen gekrümmt oder gebogen sind. Der Draht 20 hat, wenn er um den Spulenkörper 21 gewickelt wird, die Tendenz, nach außen auszubauchen, und die Spulenkonstruktion macht vor der natürlichen Ausbauchung im Draht in vorteilhafter Weise Gebrauch, damit die Dicke der Wände 24 und 25 vergrößert werden kann, um die Flansche 22 und 23 zusammenzuhalten. Wie in Fig. 4 dargestellt, erstrecken sich die Wicklungen des Drahtes 20 über die Spalten oder Schlitze 26, und wenn der Spulenkörper auf dem Kanal 4 in­ stalliert wird, liegen die Wicklungen des Drahtes, die über den Schlitzen 26 angeordnet sind, an dem Kanal 4 an. Somit wird sich die Wicklung des Drahtes 20 in un­ mittelbarer Nähe zum Kern befinden, der sich innerhalb des Kanals 4 befindet, wobei er nur durch die Wandstärke oder Wanddicke des Kanals selbst getrennt ist.

Wie in Fig. 4 dargestellt, ist eine der Endwände 25 mit einer Aussparung 29 versehen, welche die Erdleitung 18 auf­ nimmt, und die Aussparung 29 ist von einer zweiten Ausspa­ rung 30 durch eine Trennungsnut 31 getrennt. Die Erdleitung 17 befindet sich innerhalb der Aussparung 30.

Um die Enden des Drahtes 20 am Spulenkörper 21 zu befesti­ gen, ist am oberen Endflansch 22 ein Ansatz 32 vorge­ sehen, der mit einem Paar von Nuten oder Schlitzen 33 und 34 versehen ist. Das Ausgangsende der Wicklung des Drahtes 20 ist in der Nut 33 festgehalten, während das andere Ende des Drahtes 20 in der Nut 34 gehalten ist. Wie in Fig. 6 dargestellt, hängt ein Abstatz oder eine Schulter 35 derart über der Nut 34, daß die Nut 34 hinterschnit­ ten ist, um dadurch das endseitige Ende der Wicklung des Drahtes 20 festzuhalten.

Der obere Flansch 22 ist außerdem mit einem nach oben ver­ laufenden Vorsprung 36 versehen, der bei der fertiggestell­ ten Einheit aus dem gegossenen Harz 12 vorsteht und zum Eingriff mit dem Anker ausgelegt ist.

Im Ausgangszustand - vor dem Vergießen mit dem Harz 12 - ist der Kanal 4 mit einem Deckel 43 abgedeckt. Außerdem ist eine Fläche des Kanals mit einem Paar von in Längsrichtung verlaufenden Rippen 44 versehen, die zum Eingriff mit dem Kern ausgelegt sind, um Schwingungen zu reduzieren.

Sobald das Harz ver­ festigt ist, wird das Gehäuse 2 von einem Randbereich einer überstehenden Schale weggebrochen, und der Deckel 43 wird vom Kanal 4 abgeschnitten, so daß die Sektionen des Kernes von beiden Enden in den Kanal eingesetzt werden können.

Der fertige Magnetzünder hat den Vorteil, daß die Primär­ spule um einen Spulenkörper gewickelt ist, wobei die Primär­ wicklung sich wegen der Schlitze 26 längs der Ecken des Spulenkörpers 21 in unmittelbarer Nähe zum Kern befindet, so daß eine verbesserte Effizienz des Magnetzünders erzielt wird.

Claims (2)

1. Primärspulenanordnung für einen Magnetzünder, mit einem Spu­ lenkörper (21) aus elektrisch isolierendem Material mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt und zwei Endflanschen (22, 23), die über Wände (24, 25), auf denen die Primärwicklung (3) sitzt, miteinander verbunden sind, wobei die Wände einen Kern umgeben, dadurch gekennzeichnet, daß die den Spulenkörper (21) bildenden Wände (24, 25) vonein­ ander durch Schlitze (26) an den Ecken getrennt sind und je­ weils nach außen gewölbte Außenflächen (28) und im allgemeinen flache Innen­ flächen (27) aufweisen, wobei die Schlitze (26) sich durchgehend zwischen den Enflanschen (22, 23) erstrecken, damit die Primärwicklung sich in unmittelbarer Nähe des Kerns befindet, während die Wandstärke zum Zusammenhalt der Endflansche erhöht ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Endflansche (22, 23) mit einer Einrichtung (32 bis 35) zum Festhalten der freien Enden des Drahtes (20) ausgerüstet ist.