DE4125552C2 - Ummantelte Zündspule - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine ummantelte Zündspule.

Nachfolgend wird anhand der Fig. 5, 6 und 7 eine herkömm­ liche ummantelte Zündspule erläutert. Fig. 5 ist eine Draufsicht, Fig. 6 eine Seitenansicht und Fig. 7 ein vertikaler Längsschnitt. Fig. 6 zeigt eine Seite der Zünd­ spule, von der linken Seite von Fig. 7 aus gesehen.

Eine Spuleneinheit 1 ist in einem Unterbringungsabschnitt 2b der Ummantelung 2 untergebracht. In einer Spuleneinheit 1 sind eine Primär-Spule 1a und eine Sekundär-Spule 1b um einen Spulenkörper 1c gewickelt, wobei die Primär-Spule 1a innerhalb der Sekundär-Spule 1b gewickelt ist. Die Primär- Spule 1a ist eine Niederspannungsspule, die mit einer Niederspannungsbatterie (nicht gezeigt) verbunden ist, und die Sekundär-Spule 1b ist eine Hochspannungsspule, die mit Zündkerzen (nicht gezeigt) verbunden ist.

Die Ummantelung 2 wird zum Beispiel durch Formpressen von Kunststoff oder dergleichen geformt. Hochspannungsklemmen 3a und 3b sind äußere Anschlußklemmen der Sekundär-Spule 1b und diese Klemmen 3a und 3b sind in der Ummantelung 2 ein­ gebettet. Die Hochspannungsklemme 3a ist eine lange Klemme, die sich von der rechten Seite der Ummantelung 2 zum linken Ende des Unterbringungsabschnittes 2b erstreckt, wie in den Figuren gezeigt, und ist mit einem verlängerten Teil 4a der Sekundär-Spule 1b, wie zum Beispiel das linke Wicklungsende, durch ein Lot 7 (Fig. 6), elektrisch leitend verbunden.

Die Hochspannungsklemme 3b ist eine kurze Klemme, die sich von der rechten Seite der Ummantelung 2 zum rechten Ende des Unterbringungsabschnittes 2b erstreckt, und ist eben­ falls, wie zum Beispiel das rechte Wicklungsende dieser Spule, mit einem verlängerten Teil 4b der Sekundär-Spule 1b durch ein Lot 7 elektrisch leitend verbunden. Das Verbinden dieser Hochspannungsklemmen 3a und 3b und der verlängerten Teile 4a und 4b durch Verlöten, wird von einer offenen Seite 2a aus verrichtet, angezeigt durch Pfeile B1 und B2 in Fig. 7. Die Hochspannungsklemmen 3a und 3b haben jeweils an deren rechtem Ende Steckverbindungsteile 3c und 3d zum Anschluß an der Außenseite der Ummantelung 2.

Ein Spulenkern 5 hat obere Teile, von denen sich einer durch eine andere Öffnung der Ummantelung 2 in einen Hohl­ raum 1d erstreckt, und dessen anderer Teil sich durch die offene Seite 2a in den Hohlraum 1d erstreckt. Untere Teile des Spulenkerns 5 sind unter der Ummantelung 2 verbunden. Der Spulenkern 5 kann in zwei Teile geteilt werden und wird durch Zusammenfügen zweier Teile von beiden Seiten der Um­ mantelung gebildet, so daß sie in der Spuleneinheit 1 und der Ummantelung 2 eingepaßt sind, wie in Fig. 7 gezeigt.

Epoxidharz 6 (Fig. 6) ist in den Unterbringungs­ abschnitt 2b zum Fixieren der Teile im Unterbringungs­ abschnitt 2b eingespritzt, wobei es diese Teile elektrisch isoliert. Genauer gesagt ist die Zündspule derart positioniert, daß die offene Seite 2a nach oben gerichtet ist, und ein aushärtendes Epoxidharz 6 in den Unter­ bringungsabschnitt 2b in Richtung eines Pfeiles A in Fig. 5 eingespritzt wird, so daß das Epoxidharz 6 in die Zwischenräume zwischen die Teile im Unterbringungsabschnitt 2b gelangt, sprich, der Unterbringungsabschnitt 2b mit Epoxidharz gefüllt ist. Danach wird das Epoxidharz durch Erhitzen ausgehärtet, und dabei werden die Teile, die im Unterbringungsabschnitt 2b untergebracht sind, räumlich fixiert und voneinander elektrisch isoliert. Zwei Nieder­ spannungsklemmen 8 sind als äußere Anschlußklemmen für die Primär-Spule 1a vorgesehen, und die Klemmen 8 sind derart fixiert, daß sie frei über die offene Seite 2a der Ummantelung 2 hinausragen, wenn das Epoxidharz eingespritzt ist. Die zwei Niederspannungsklemmen 8 sind mit zwei Wicklungsenden der Primär-Spule 1a verbunden, z. B. über eine Zuleitung 8a, aber Einzelheiten dieser Verbindung sind in den Figuren weggelassen und werden nicht speziell be­ schrieben. Obwohl das Epoxidharz durch ein Bezugszeichen 6 in Fig. 6 angezeigt ist, zeigt jede Figur einen Zustand, in dem das Epoxidharz zur leichteren Erklärung des Innen­ aufbaus der Zündspule nicht dargestellt ist.

Wie oben erwähnt, wird bei herkömmlichen Zündspulen das Verlöten der Hochspannungsklemmen und der verlängerten Teile, welche die Anschlußenden der Sekundär-Hochspannungs­ spule darstellen, von einer offenen Seite der Spule aus verrichtet, wie durch Pfeile B1 und B2 in Fig. 7 gezeigt. Um die Hochspannungsklemmen und die verlängerten Spulenend­ teile an der, der offenen Ummantelungsseite entfernten Seite, zu verbinden, ist es notwendig, die Ummantelung zu vergrößern, wobei man den Raum berücksichtigt, der ein Ver­ löten ermöglicht. Außerdem wird die Ummantelung aus dem weiteren Grund vergrößert, daß, weil die Hochspannungs­ klemmen aus der Seite einer Spule herausragen, die Höhe der verlängerten Abschnitte der Sekundär-Spule vergrößert werden muß, um einen Kontakt zwischen der Spule und den Hochspannungsklemmen zu vermeiden, die aus der Spule herausragen.

Aus der DE-OS 39 33 302 ist eine ummantelte Zündspule bekannt, die die Merkmale a) bis c) nach dem Patentanspruch 1 aufweist und zwei äußere Sekundäranschlußklemmen hat, deren innere Anschlußenden die beiden Wicklungsenden der Sekundärwicklung innerhalb der einstückigen Ummantelung kontaktierend berühren. Die Anschlüsse sind von einer Seite aus von außen kontaktierbar. Des weiteren umfaßt diese bekannte Zündspule eine einstückige Ummantelung und Einbettungsabschnitte für die äußeren Sekundäranschlußklemmen. Die in der Ummantelung angeordneten Komponenten werden durch Epoxidharz räumlich fixiert und elektrisch isoliert.

Aus der US-PS 45 09 033 ist ebenfalls eine ummantelte Zündspule mit den Merkmalen der Merkmalsgruppen a) bis c) gemäß dem Patentanspruch 1 bekannt. Des weiteren ist ein äußeres sekundäres Anschlußmittel vorhanden, dessen inneres Anschlußende mit dem einen Wicklungsende der Sekundär-Spule verbunden ist. Jedoch erfolgt die Verbindung über einen Messerkontakt sowie über eine Verlötung im Inneren des Gehäuses. Die einzelnen Spulenkörper und Anschlußmittel werden hierbei jedoch nur durch Schnappverschlüsse miteinander verbunden und erst dann in ein elektrisch isolierendes Harz eingetaucht, das die Hohlräume beim Erstarren ausfüllt.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine ummantelte Zündspule bereitzustellen, die gegenüber herkömmlichen ummantelten Zündspulen ein verringertes Bauvolumen aufweist und die eine einfachere Herstellung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird von einer ummantelten Zündspule mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Lösung führt dabei auch zu einer Verringerung der zum Füllen der verbleibenden Freiräume in dem Inneren des Gehäuses benötigten Menge an Epoxidharz. Ferner ermöglicht die erfindungsgemäße Lösung eine verbesserte Kontaktierung der Sekundär-Spule.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zündspule;

Fig. 2 eine Seitenansicht von links der in Fig. 1 gezeigten Zündspule;

Fig. 3 einen vertikalen Längsschnitt, der in Fig. 1 gezeigten Zündspule;

Fig. 4 eine Ansicht von rechts der in Fig. 1 gezeigten Zündspule in entgegengesetzter Richtung zu Fig. 2;

Fig. 5 eine Draufsicht einer herkömmlichen Zündspule;

Fig. 6 eine Seitenansicht der in Fig. 5 gezeigten herkömmlichen Zündspule (Blickrichtung von links in Fig. 7);

Fig. 7 einen vertikalen Längsschnitt der in Fig. 5 gezeigten herkömmlichen Zündspule.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform der Zündspule ist eine elektrisch isolierende Ummantelung 20 aus einem Material geformt, z. B. als Kunststofformpreßteil. Im Inneren 20b der Ummantelung 20 ist eine Spuleneinheit 1 untergebracht. Die Ummantelung 20 hat eine offene Seite 20a, durch welche die Spuleneinheit 1 im Inneren 20b der Ummantelung 20 eingepaßt ist, Einbettungsabschnitte 20c und 20d, die an gegenüberliegenden Seiten der Ummantelung 20 dargestellt sind und in welchen Hochspannungsklemmen 31 und 32 eingebettet sind und eine Öffnung 9, die an einem Teil des Inneren 20b der Ummantelung 20 an der der offenen Seite gegenüberliegenden Seite gebildet ist. Die Öffnung 9 wird durch eine Kappe 9a geschlossen.

Die zwei Hochspannungsklemmen 31 und 32, die als äußere Sekundäranschlußklemmen dienen, sind für den Außenanschluß an ihren Außenteilen als Steckverbindungsteile 33 und 34 ausgebildet, und ihre inneren Teile sind als Biegeteile 31a und 32a gebildet, die sich horizontal aus dem Steckverbindungsteil in das Innere 20b der Ummantelung 20 erstrecken und grundsätzlich vertikal gebogen sind. Die inneren Anschlußenden der gebogenen Teile 31a bzw. 32a erstrecken sich zu den Verbindungsabschnitten 1e und 1f, die beide Wicklungsenden der Sekundärwicklung 1b sind, und sind elektrisch leitend mit diesen Abschnitten 1e und 1f, z. B. durch ein Lot, verbunden. Die Steckverbindungsteile 33 und 34 sind in die Einbettungsabschnitte 20c und 20d eingebettet. Die Steckverbindungsteile 33 und 34 sind z. B. über Hochspannungskabel mit Zündkerzen verbunden.

Die Spuleneinheit 1 umfaßt einen Spulenkörper 1c, eine Primärwicklung 1a, die als innere Lage um den Spulenkörper 1c gewickelt ist, eine Sekundärwicklung 1b, die als äußere Lage um den Spulenkörper 1c gewickelt ist, und einen Hohlraum 1d im Inneren der Primärwicklung 1a. Ein Durchmesser oder ein Umfang des Spulenkörpers 1c ist geringfügig größer als der der Sekundärwicklung 1b, und der Spulenkörper 1c hat äußere Seitenflächen 1g und 1h, die an ihren gegenüberliegenden Enden gebildet sind. Elektrische Verbindungsabschnitte 1e und 1f der Sekundärwicklung 1b sind an einem Seitenende der oberen Endteile der äußeren Seitenflächen 1g bzw. 1h angeordnet.

Ein Spulenkern 5 hat einen Aufbau, der in zwei Teile geteilt werden kann und der dadurch gebildet wird, daß man zwei Teile von beiden Ummantelungsseiten aus so zusammenfügt, daß sie in den Hohlraum 1d der Spuleneinheit 1 und der Ummantelung 20 eingepaßt sind, wie in Fig. 3 gezeigt. Zwei Niederspannungsklemmen 8 sind als äußere primäre Anschlußmittel vorgesehen, und die Klemmen 8 sind entsprechend mit beiden Wicklungsenden der Primärwicklung 1a über eine Zuleitung 8a verbunden. Diese Anschlußklemmen 8 sind mit einer Niederspannungsbatterie (nicht gezeigt) verbunden. Nachdem die Spuleneinheit 1 in der Ummantelung 20 eingepaßt wurde, und die leitenden Verbindungen für alle Wicklungsenden der Spulen 1a und 1b vervollständigt sind, wird ein Epoxidharz 6 (Fig. 2), das als Isolierungs- und Befestigungsmittel dient, in das Innere 20b der Ummantelung 20 eingebracht. Jede Figur zeigt einen Zustand, in dem das Epoxidharz zur leichteren Erklärung des Innenaufbaus der Zündspule nicht dargestellt ist.

Der Aufbau der Zündspule der Erfindung wird noch detaillierter beschrieben. Die Hochspannungsklemmen 31 und 32 sind an den Zentren der gegenüberliegenden Seiten der Ummantelung 20 vorgesehen, und sind benachbart zu den zwei Wicklungsenden der Sekundärwicklung 1b angeordnet. Deshalb ist es nicht notwendig, die Hochspannungsklemme über die Spuleneinheit 1 zu führen und großvolumige Teile an den gegenüberliegenden Seiten des Spulenkörpers 1c der Spuleneinheit 1 anzubringen. Das Innere der Ummantelung 20 und die offene Seite 20a können derart gestaltet sein, daß sie geringfügig größer sind als die Spuleneinheit 1, wie in Fig. 2 gezeigt. Während der Einbettungsabschnitt 20c an der rechten Seite in dem Inneren 20b der Ummantelung 20 integriert ist, wird der linke Einbettungsabschnitt 20d an der Ummantelung 20 befestigt, nachdem die Spuleneinheit 1 im Inneren 20b der Ummantelung 20 eingepaßt wurde, weil die offene Seite 20a im Durchmesser geringfügig größer als der Hohlraum 1d in der Spuleneinheit 1 erstreckt, und der durch einen Teil der Ummantelung 20 zur Außenseite der Ummantelung 20 verläuft und zur offenen Seite 20a zurückkehrt.

Die Zündspule ist derart angeordnet, daß die offene Seite 20a nach oben gewandt ist, das aushärtende Epoxidharz 6 in den Unterbringungsabschnitt 20b in Pfeilrichtung A der Fig. 1 eingespritzt und dann erhitzt werden kann. Die im Inneren 20b der Ummantelung 20 untergebrachten Teile sind dabei räumlich fixiert und voneinander elektrisch isoliert. Durch das Epoxidharz 6 werden dadurch zugleich die Niederspannungsklemmen 8 in der offenen Seite 20a fixiert, damit ein Anschließen von der Außenseite ermöglicht ist.

Die Lage der zwei Verbindungsabschnitte 1e und 1f der Sekundärwicklung 1b an den äußeren Seitenflächen 1g und 1h, die Lage und Form der Hochspannungsklemmen 31 und 32 und die Lage der Öffnung 9 werden dadurch nicht begrenzt. Die einzige Einschränkung ist, daß die Hochspannungsklemmen auf der gleichen Seite der Ummantelung 20 vorzusehen sind, wie die Verbindungsabschnitte 1e und 1f, mit denen sie verbunden werden. Ferner kann jede Hochspannungsklemme derart geformt sein, und derart verlaufen, daß sie den Verbindungsabschnitt 1e in dem Inneren 20b der Ummantelung 20 verbinden kann. Die Öffnung 9 kann in einer solchen Position vorgesehen sein, daß es möglich ist, die inneren Abschlußenden der Hochspannungsklemme auf der der offenen Seite 20a gegenüberliegenden Seite der Ummantelung 20 und den Anschlußteil des entsprechenden Wicklungsendes der Sekundär-Spule zu verlöten. Das obige Ausführungsbeispiel wurde hinsichtlich einer Zündspule beschrieben, ist jedoch auch auf jede andere Art von ummantelten Transformatoren anwendbar.

In dem oben beschriebenen Ausführungsbespiel ist die Primärwicklung 1a eine in einer inneren Lage um den Spulenkörper 1c gewickelte Niederspannungsspule, während die Sekundärwicklung 1b eine in einer äußeren Lage um den Spulenkörper 1c gewickelte Hochspannungsspule ist. Jedoch ist die vorliegende Erfindung auf andere Transformatoren anwendbar, solange der Transformator einen solchen Aufbau hat, daß beide Wicklungsenden der in einer äußeren Lage um den Spulenkern 5 gewickelten Spule mit äußeren Anschlußklemmen innerhalb einer Ummantelung 20 verbunden sind.

Claims (6)

1. Ummantelte Zündspule, die ein leitendes Verbinden von Wicklungsenden und äußeren Anschlußklemmen innerhalb der Ummantelung erfordert, mit:

• a) einer Spuleneinheit (1) mit einem Spulenkörper (1c), einer Sekundärwicklung (1b);
• b) einem Spulenkern (5), der sich durch einen Hohlraum (1d) der Spuleneinheit (1) erstreckt;
• c) einer elektrisch isolierenden Ummantelung (20) mit einer offenen Seite (20a);
• d) äußeren Primär-Anschlußklemmen (8), die mit beiden Wicklungsenden der Primärwicklung (1a) elektrisch leitend verbunden sind;
• e) zwei äußeren Sekundär-Anschlußklemmen (31, 32), deren innere Anschlußenden (31a, 32a) die beiden Wicklungsenden der Sekundärwicklung (1b) innerhalb der Ummantelung (20) kontaktierend berühren, wobei die äußeren Sekundär-Anschlußklemmen (31, 32) jeweils auf der gleichen Seite der Ummantelung (20) angeordnet sind wie die entsprechenden inneren Anschlußenden (31a, 32a); wobei
• f) die Spuleneinheit (1) derart durch die offene Seite (20a) in die Ummantelung (20) eingefügt ist, daß eines der zwei Wicklungsenden der Sekundärwicklung (1b) der offenen Seite (20a) zugewandt ist, wobei ein leitendes Verbinden dieses Wicklungsendes der Sekundärwicklung (1b) mit dem inneren Anschlußende (32a) der entsprechenden äußeren Sekundär- Anschlußklemme (32) von der offenen Seite (20a) her ausführbar ist;
• g) mit Einbettungsabschnitten (20c, 20d), die jeweils auf der offenen Seite (20a) und der dieser gegenüberliegenden Seite (20b) mit der Ummantelung (20) körperlich verbunden sind, in welche die beiden äußeren Sekundär-Anschlußklemmen (31, 32) eingebettet sind, wobei in der Ummantelung (20) auf der Seite (20b) benachbart zu dem einen Einbettungsabschnitt (20c) in der Nähe des zweiten Wicklungsendes der Sekundärwicklung (1b) eine Öffnung (9) vorgesehen ist, durch die hindurch das zweite Wicklungsende der Sekundärwicklung (1b) mit dem inneren Anschlußende (31a) der zweiten äußeren Sekundär-Anschlußklemme (31) elektrisch leitend verbindbar ist;
• h) mit einer Kappe (9a) zum Verschließen der Öffnung (9) und wobei
• i) durch die offene Seite (20a) der Ummantelung (20) ein Isolierungs- und Befestigungsmittel in die Ummantelung eingebracht ist, welches die Komponenten in der Ummantelung und die äußeren Primär- Anschlußklemmen (8) an der offenen Seite (20a) räumlich fixiert und elektrisch isoliert.

2. Ummantelte Zündspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - ein Durchmesser des Spulenkörpers (1c) der Spuleneinheit (1) geringfügig größer als der Durchmesser der Sekundärwicklung (1b) ist,
• - der Spulenkörper (1c) an seinen gegenüberliegenden Seiten äußere Seitenflächen (1g, 1h) aufweist, und
• - die zwei Wicklungsenden der Sekundärwicklung (1b) Verbindungsabschnitte (1e, 1f) haben, die sich zu den äußeren Seitenflächen (1g, 1h) hin erstrecken und mit den inneren Anschlußenden (31a, 32a) der Sekundär- Anschlußklemmen (31, 32) jeweils elektrisch leitend verbunden sind.

3. Ummantelte Zündspule nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die zwei Wicklungsenden der Sekundärwicklung (1b) an einem Seitenende des oberen Endabschnitts der beidseitigen äußeren Seitenflächen (1g, 1h) des Spulenkörpers (1c) angeordnet sind,
• - die äußeren Sekundär-Anschlußklemmen (31, 32) an oberen Mittelteilen der gegenüberliegenden Seiten der Ummantelung (20) angeordnet sind,
• - die äußeren Sekundär-Anschlußklemmen (31, 32) Steckverbindungsteile (33, 34) für den Außenanschluß umfassen, die sich in Längsrichtung der Ummantelung (20) erstrecken, und
• - deren innere Anschlußenden (31a, 32a) horizontal von den Steckverbindungsteilen (33, 34) in das Innere der Ummantelung verlaufen, im wesentlichen rechtwinklig gebogen sind, und deren Endteile mit den Verbindungsabschnitten (1e, 1f) der Sekundärwicklung (1b) elektrisch leitend verbunden sind,
• - die Steckverbindungsteile (33, 34) in die Einbettungsabschnitte (20c, 20d) eingebettet sind, und
• - die Öffnung (9) derart festgelegt ist, daß diese dem entsprechenden gebogenen inneren Anschlußende (31a) gegenüberliegt.

4. Ummantelte Zündspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die offene Seite (20a) im Durchmesser geringfügig größer als die Spuleneinheit (1) ist,
• - ein Einbettungsabschnitt (20c) auf der gleichen Seite wie die Öffnung (9) vorgesehen ist und in die Ummantelung (20) integriert ist, und der andere Einbettungsabschnitt (20d) - der auf der gleichen Seite wie die offene Seite (20a) vorgesehen ist - an der Ummantelung (20) befestigbar ist, nachdem die Spuleneinheit (1) durch die offene Seite (20a) in die Ummantelung eingebracht ist.

5. Ummantelte Zündspule nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsabschnitte (1e, 1f) und die inneren Anschlußenden (31a, 32a) der Sekundär-Anschlußklemmen (31, 32) mittels Löten verbunden sind.

6. Ummantelte Zündspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierungs- und Befestigungsmittel ein aushärtendes Harz umfaßt, das durch Erhitzen aushärtet, nachdem es in die Ummantelung eingespritzt ist.