DE4330072A1 - Zündspulensatz für Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Zündspulensatz für Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Anspruchs 1. Ein solcher Zündspulensatz ist durch die DE 40 13 132 A1 bekannt, wobei dieser zwei Zündeinheiten enthält, von denen jede einen im Querschnitt U-förmigen Rückflußkern sowie rechteckförmigen zentralen Stabkern enthält. Der Stabkern ist koaxial von zwei Wickelkörper aus Kunststoff umgeben, die die jeweilige Primär- und Sekundärspule tragen. Die beiden Zündeinheiten werden in einem becherartigen Gehäuse aus Kunststoff eingesetzt und danach durch Gießharz, mit dem das Gehäuse ausgegossen wird, fixiert und elektrisch isoliert.

Einer jeden Zündeinheit sind zwei Zündkerzen für zwei Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordnet, so daß eine jede Zündeinheit im Zündintervall gleichzeitig die Zündenergie für zwei Zündkerzen abgeben muß. Diese Zündeinheit, die auch als Zweifunkenspule oder als Doppelfunkenspule bezeichnet wird, weist aufgrund dieser Doppelbelastung ein großes Bauvolumen in würfelförmiger Anordnung auf, so daß der Zündspulensatz, bezogen auf den Einbau in den Motorraum eines Kraftfahrzeugs und der dort herrschenden beengten Einbauverhältnisse ein unhandliches, platzraubendes Bauteil ist, was dessen Einbau erschwert.

Des weiteren weist jede der Zündeinheiten den separaten Rückfluß-Magnetkern auf, der innerhalb des Gehäuses eingepreßt werden muß, so daß die Montage und Justierung des Zündspulensatzes aufwendig und damit unwirtschaftlich ist.

Schließlich ist die Verwendung von Doppelfunkenspulen auf eine besondere Bauform von Brennkraftmaschinen eingeschränkt. Bei anderen Brennkraftmaschinen ergeben sich aufgrund von überschneidenden Gemischladungswechseln in den Zylindern Zündfolgen, die den Lauf der Brennkraftmaschine stören können.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgeinäße Zündspulensatz mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die zuvor erwähnten Unzulänglichkeiten in zufriedenstellendem Maße vermieden werden. Dazu weist der Zündspulensatz für jede Zündkerze der Brennkraftmaschine einen Stabkern auf, der mit einer Primärspule und einer, die Zündspannung an die Zündkerzen abgebende Sekundärspule umgeben ist. Alle Stabkerne sind innerhalb eines geschlossenen Rückflußkerns angeordnet, so daß beispielsweise bei einem vierteiligen Zündspulensatz zur Ansteuerung von vier Zündkerzen einer Vierzylinder-Brennkraftmaschine die einzelnen Zündeinheiten unmittelbar nebeneinander liegen und vom Rückflußkern umgeben sind. Dieser wird von den mit den Spulen bestückten Stabkernen nacheinander gemeinsam als Eisenrückschluß genutzt, so daß durch den Entfall von Querschenkeln zwischen den Zündeinheiten der Zündspulensatz eine geringe Länge aufweist. Da jede Zündeinheit nur die Zündenergie für eine Zündkerze bereitstellen muß, kann das Wickelvolumen jeder Zündeinheit klein und ein flachbauender Zündspulensatz mit geringem Bauvolumen erreicht werden, der auch unter beengten Einbauverhältnissen in dem Motorraum eines Kraftfahrzeugs untergebracht werden kann.

Der gemeinsame Rückflußkern für alle Zündeinheiten in der Ausbildung als geschlossener und damit einteiliger Kern ermöglicht eine einfache Montage und Justierung des Zündspulensatzes.

Schließlich ist durch die eindeutige Zuordnung jeder Zündkerze zu einer eigenen Zündeinheit eine Verwendung des Zündspulensatzes unabhängig von besonderen Bauformen von Brennkraftmaschinen. Damit ergeben sich für den Zündspulensatz hohe Fertigungsstückzahlen und günstige Herstellkosten.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Maßnahmen für die Realisierung der Erfindung angegeben.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der Figurenbeschreibung näher erläutert. Es zeigt die Fig. 1 den Zündspulensatz in der Draufsicht vor dem Verfüllen mit Gießharz und die Fig. 2 schematisiert einen Seitenschnitt gemäß der Schnittlinie A-A in Fig. 1.

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels

Ein Zündspulensatz als Ausführungsbeispiel für eine Vierzylinder Brennkraftmaschine nach den Fig. 1 und 2 weist als wesentliche Bestandteile auf: ein Gehäuse 11 aus Kunststoff, ein von dem Gehäuse 11 umgebenen, rahmenförmig geschlossenen Rückflußkern 12 und vier, von dem Rückflußkern 12 umschlossenen, parallel zueinander liegenden Stabkerne 13, wobei jeder Stabkern 13 von jeweils einer, auf je einem Wickelkörper angeordneten Primärspule 14 und Sekundärspule 16 koaxial umgeben ist, sowie ein als Teil des Gehäuses 11 von einem Grundkörper 17 des Gehäuses 11 abstehender Dom 18 mit einem mit der Sekundärspule 16 verbundenen Hochspannungsanschluß, der in üblicher Weise einer nicht mehr dargestellten Zündkerze der Brennkraftmaschine zugeordnet ist, wobei die Verbindung über ein Kabel erfolgt.

Das Gehäuse 11 besteht aus einem im Spritzgießverfahren verarbeiteten Kunstharz mit bevorzugten Eigenschaften in bezug auf elektrische Isolierung und mechanische Stabilität. Es umfaßt den wannenartigen Grundkörper 17, der unter Bildung zweier, entlang von Längsseiten 19 des Grundkörpers 17 verlaufenden, im Querschnitt rechteckförmiger Stufen 21 als ein Aufnahmeteil für die Stabkerne 13 mit den sie umgebenden Spulen 14, 16 dient. Der Grundkörper 17 weist an seiner Oberseite eine Eintrittsöffnung 22 auf, von der aus die durch die Stabkerne 13 und die Spulen 14, 16 gebildeten Baugruppen in den Grundkörper 17 in einem Innenraum 23 eingesetzt werden können.

Der Grundkörper 17 ist an seiner Unterseite mit einem ebenen Boden 24 verschlossen. Aus dem Boden 24 ragen, vom Innenraum 23 abgewandt, in räumlicher Zuordnung zu den Baugruppen, die hülsenförmigen Dome 18. In üblicher, nicht näher dargestellter Weise ist koaxial zur Mittelachse eines jeden Domes 18 eine Durchtrittsöffnung in dem Boden 24 eingebracht, durch die ein mit der zugeordneten Sekundärspule 16 verbundener Hochspannungsanschluß hindurchragt und innerhalb des Domes 18 endet. Auf den Dom 18 ist schließlich ein mit dem Hochspannungsanschluß kontaktierbarer Stecker aufschiebbar, der die Zündenergie über ein Kabel zu einer dieser Baugruppen zugeordneten Zündkerze weiterleitet.

Das Gehäuse 11 umgibt den Rückflußkern 12. Dieser ist in der Grundform als rechteckförmiger Rahmen ausgebildet, mit zwei Längsschenkeln 26 und zwei Querschenkeln 27, wobei in den Ecken auskragende, mit je einer Bohrung 28 versehene Ansätze 29 als Befestigungsaugen angebracht sind. Der Rückflußkern 12, der wie auch die Stabkerne 13 aus geschichtetem weichmagnetischem Material besteht, ist im Spritzgießverfahren bis auf die Stirnflächen der Ansätze 29 vollständig mit Kunststoff umspritzt und bildet durch den weitgehenden Einschluß in die Wandung des Gehäuses 11 mittels der Ansätze 29 dessen Trägerelement, wobei die Längsschenkel 26 vollständig in den Stufen 21 des Grundkörpers 17 verlaufen.

Zwischen den Schenkeln 26, 27 des Rückflußkerns 12 sind die Stabkerne 13 der Zündeinheiten derart angeordnet, daß ihre Boden- und Deckfläche jeweils, zusammen mit denen des Rückflußkerns 12, in einer gemeinsamen Ebene liegen und die Stabkerne 13 parallel zu den Querschenkeln 27 des Rückschlußkerns 12 verlaufen. Zwischen den mit den Stabkernen 13 gebildeten Baugruppen sind keine weiteren Querschenkel angebracht, so daß die Wickelkörper der Sekundärspulen 16 der Wicklungsgruppen unmittelbar benachbart sind.

Die Stabkerne 13, die durch nicht dargestellte Halteelemente im Innenraum 23 des Gehäuses 11 in ihrer Lage fixiert sind, weisen an Stirnflächen 31 zu einer gegenüberliegenden Innenseite 32 des Rückflußkerns 12 je einen Luftspalt 34 auf. Dieser ist zumindest zum Teil durch eine Innenwandung 33 des Gehäuses 11 an den Stufen 21 ausgefüllt. Es kann dabei noch ein zusätzlicher Luftspalt 34 verbleiben.

Die Anschlüsse der Primärspulen 14 und die Wicklungsanfänge der Sekundärspulen 16 werden innerhalb des Gehäuses 11 geführt und in einem zentralen Anschlußstecker 36 zusammengefaßt, der stutzenförmig an einer Stirnseite des Gehäuses 11 herausragt und der zum Innenraum 23 hin abgedichtet ist.

Nach der vollständigen Montage der Baugruppen durch die Eintrittsöffnung 22 des Gehäuses 11 wird dieses in üblicher Weise mit Gießharz verfüllt, das die Baugruppen mechanisch sichert und elektrisch isoliert.

Alternativ kann in dem gemeinsamen Masseanschluß für die Wicklungsanfänge der Sekundärspulen 16 auch noch einen Widerstand 37, beispielsweise von 200 Ohm, eingeschleift sein, um als Sensor beim Stromdurchfluß durch die Sekundärspule 16 und den dann am Widerstand 37 meßbaren Spannungsabfall über eine Auswerteschaltung eine Funkenüberwachung der Zündanlage der Brennkraftmaschine zu realisieren.

Der Zündspulensatz in der zuvor beschriebenen Art, der alternativ auch für eine andere Zylinderzahl der Brennkraftmaschine ausgerichtet sein kann, weist durch den in das Gehäuse 11 integrierten rahmenförmig geschlossenen Rückflußkern 12 und den auf Stabkernen 13 unmittelbar zueinander benachbarten Spulen 14, 16 eine kompakte Bauform und ein geringes Gewicht auf. Mit der reihenförmigen Anordnung dieser Baugruppen und der gemeinsamen Umfassung durch das Gehäuse 11 sowie durch die als Befestigungsaugen ausgebildeten Ansätze 29 des Rückflußkerns 12 und dem zentralen Anschlußstecker 36 ergibt sich eine einfache Montage und Kontaktierung des Zündspulensatzes.

Claims (7)

1. Zündspulensatz für Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen, mit einem Gehäuse (11) aus Kunststoff, das mindestens einen, einem Rückflußkern (12) benachbarten Stabkern (13) aufweist, der von jeweils einer, auf je einem Wickelkörper angeordneten Primärspule (14) und Sekundärspule (16) koaxial umgeben ist, sowie mit wenigstens einem, aus einem Grundkörper (17) des Gehäuses (11) ragenden Dom (18) mit einem, mit der Sekundärspule (16) verbundenem Hochspannungsanschluß, der einer Zündkerze der Brennkraftmaschine zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündspulensatz für jede Zündkerze der Brennkraftmaschine einen, von dem Rückflußkern (12) umgebenden Stabkern (13) aufweist und der Rückflußkern (12) einstückig und geschlossen ist.

2. Zündspulensatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückflußkern (12) in der Grundform rahmenförmig und mit Kunststoff umspritzt ist und einen Teil des Gehäuses (11) bildet.

3. Zündspulensatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Stabkern (13) in einem wannenförmigen Innenraum (23) des Gehäuses (11) einliegt und die Stirnflächen (31) des Stabkerns (13) durch einen Luftspalt (34) von einer Innenseite (32) des Rückflußkerns (12) getrennt sind und dieser, zumindest zum Teil, durch eine Innenwandung (33) des Gehäuses (11) ausgefüllt ist.

4. Zündspulensatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Rückflußkern (12) mindestens zwei Ansätze (29) zur Befestigung des Zündspulensatzes an der Brennkraftmaschine ausgebildet sind.

5. Zündspulensatz nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) einen Anschlußstecker (36) zum Anschluß aller Primärspulen (14) und der Wicklungsanfänge der Sekundärspulen (16) des Zündspulensatzes aufweist.

6. Zündspulensatz nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Wicklungsende der Sekundärspulen (16) des Zündspulensatzes über ein Kabel mit der zugeordneten Zündkerze der Brennkraftmaschine verbindbar ist.

7. Zündspulensatz nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die gemeinsame Zuleitung zu den Wicklungsanfängen der Sekundärspule (16) ein Widerstand (37) als Sensor für eine Funkenüberwachung der Zündanlage der Brennkraftmaschine eingeschleift ist.