DE4413014C2 - Zündspule für einen Verbrennungsmotor - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zündspule für einen Verbrennungsmotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Eine derartige Vorrichtung ist bekannt aus US 5 109 209 oder aus US 5 015 982.

Fig. 5 ist eine Draufsicht auf eine konventionelle Zünd­ spule, Fig. 6 eine Seitenansicht, die einen Zustand ver­ anschaulicht, in dem ein Hochspannungskabel mit der kon­ ventionellen Zündspule verbunden ist, und Fig. 7 ein Querschnitt, der den inneren Aufbau der konventionellen Zündspule veranschaulicht. In den Fig. 5, 6 und 7 bezeich­ net die Bezugsziffer 1 ein Gehäuse zum Unterbringen einer Vielzahl von Transformatoren, 2 eine Hochspannungs­ stütze zum Bilden einer Ausgangsklemme für jeden Trans­ formator, 9 ein Hochspannungskabel zum Verbinden eines Ausgangs der Zündspule mit einer Zündkerze und 10 eine Manschette zum Abdichten eines Hochspannungsverbindungsab­ schnitts. In Fig. 7 bezeichnet die Bezugsziffer 3 einen Kern, 4 eine Primärwicklung, die um den Kern gewickelt ist, 5 eine mit der Primärwicklung 4 über den Kern 3 magnetisch gekoppelte Sekundärwicklung, die um den äußeren Umfang der Primärwicklung gewickelt ist, 6 eine in der Hochspannungsstütze 2 angeordnete Hochspannungs­ klemme, die mit beiden Enden der Sekundärspule verbunden ist, und 8 ein Harz, das den Kern 3, die Primärwicklung 4 und die Sekundärwicklung 5 isoliert und festlegt.

Als nächstes wird der Betrieb beschrieben: Der über die Primärwicklung 4 fließende Strom wird durch eine externe Vorrichtung (nicht gezeigt) erregt und entregt, und zu dieser Zeit wird eine Hochspannung von etwa 30 kV in der Sekundärwicklung 5 erzeugt und über die Hochspannungsklemme 6 und das Hochspannungskabel 9 an eine Zündkerze (nicht gezeigt) geleitet. Eine Zünd­ kerze entsprechend jedem Zylinder eines Verbrennungs­ motors ist mit jeder Hochspannungsklemme 6 verbunden. Der Druck in den Zylindern, die nicht zu zünden sind, ist jedoch derart niedrig, daß die Spannung zum Starten einer elektrischen Entladung in den Zündkerzen merklich niedri­ ger ist als die für den zu zündenden Zylinder. Benachbar­ te Hochspannungsklemmen 6 sind voneinander durch die Hochspannungsstützen 2 und die Manschetten 10 elektrisch isoliert. Be­ nachbarte Sekundärwicklungen 5 sind durch das Harz 8 ebenso voneinander isoliert.

Da die herkömmliche Zündspule, bei welcher eine Vielzahl von Transformatoren in einem einzelnen Gehäuse unterge­ bracht ist, wie oben beschrieben, besteht dort ein Problem darin, daß die Abmessungen der Außenform groß werden, da ein großer Abstand zwischen benachbarten Hochspannungsstützen 2 vorgesehen sein muß, um die Isola­ tionseigenschaften von benachbarten Hochspannungsklemmen sicherzustellen. Zusätzlich besteht ein weiteres Problem darin, daß als Folge von der Vergrößerung der Abmessungen der Außenform der Zwischenraum zwischen benachbarten Se­ kundärwicklungen 5 größer wird als er zur Isolation er­ forderlich ist, so daß die Menge des Harzes 8 und das Gewicht zunehmen.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Zündspule für einen Verbrennungsmotor zu schaffen, die kompakt und leicht ist und für die Isola­ tionseigenschaften sichergestellt werden können, die mit denen beim Stand der Technik gleichwertig sind.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst, wie im Kennzeichen des Anspruches 1 angegeben.

Bei einer Zündspule für einen Verbrennungsmotor nach der vorliegenden Erfindung ist eine in einem Gehäuse unterge­ brachte Vielzahl von Transformatoren in wechselweise ver­ schiedener Ausrichtung im Inneren des Gehäuses aufgenom­ men, wodurch ein Isolationsabstand zwischen mit Sekundär­ wicklungsenden der jeweiligen Transformatoren verbundenen Hochspannungsklemmen gesichert ist, gleich­ wertig wie oder größer als bei einem herkömmlichen Gehäuse, und ein Zwischenraum zwischen den verschiedenen Sekundärwicklungen der Zündspule auf einem für die Isolation nötigen Mindestwert gehalten ist.

Bei der Zündspule für einen Verbrennungsmotor nach der vorliegenden Erfindung kann der Abstand zwischen benach­ barten Sekundärwicklungen auf einem erforderlichen Min­ destwert gehalten werden, selbst dann, wenn der Isolationsab­ stand zwischen benachbarten Hochspannungsklemmen gesi­ chert ist, da die in einem Gehäuse untergebrachte Viel­ zahl von Transformatoren in wechselweise verschiedenen Richtungen im Inneren des Gehäuses aufgenommen ist.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung näher er­ läutert. In dieser zeigt

Fig. 1 eine Rückansicht einer Zündspule gemäß der vor­ liegenden Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Zündspule gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 3 eine geschnittene Vorderansicht einer Zündspule gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 4 eine geschnittene Seitenansicht einer Zündspule gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine herkömmliche Zündspu­ le,

Fig. 6 eine Seitenansicht einer herkömmlichen Zündspu­ le und

Fig. 7 eine geschnittene Vorderansicht einer herkömm­ lichen Zündspule.

Fig. 1 zeigt einen Zustand, in welchem drei Transformato­ ren in einem Gehäuse 1 aufgenommen sind und die Fig. 3 und 4 sind Querschnitte, die den inneren Aufbau veranschaulichen.

Nach Fig. 1, 3 und 4 sind eine Primärwicklung 4 und eine Sekundärwicklung 5 um einen Kern 3 gewickelt, wodurch ein Transformator gebildet wird. Der Kern 3 bildet einen ge­ schlossenen magnetischen Pfad durch Bildung einer Schlei­ fe mittels eines Kerns 3a, der innerhalb der Pri­ märwicklung 4 und der Sekundärwicklung 5 liegt, und eines Kerns 3b, der außerhalb derselben liegt. Der äußere Kern 3b ist in einer Lage angeordnet, in der er außerhalb der Sekundärwicklung 5 vorsteht. Drei Transfor­ matoren, von denen jeder wie oben beschrieben aufgebaut ist, sind in einem Gehäuse 1 aufgenommen, und die Ausrich­ tung der äußeren Kerne 3b der jeweiligen Transformatoren ist wechselweise ver­ schieden. Bei jedem Transformator ist ein Ende der Primärwicklung 4 mit einer Klemme 7 ver­ bunden, die in das Gehäuse 1 eingegossen ist, während ein Ausgangsende der Sekundärwicklung 5 mit einer Hochspan­ nungsklemme 6 verbunden ist, die in das Gehäuse 1 einge­ gossen ist. Die Hochspannungsklemme 6 ist im Inneren der Hochspannungsstütze 2 angeordnet, und eine in der Sekun­ därwicklung 5 erzeugte Hochspannung wird über ein in die Hochspannungsstütze 2 eingesetztes Hochspannungskabel (nicht gezeigt) an eine Zündkerze eines Verbrennungsmo­ tors geleitet.

Fig. 2 zeigt die lagemäßige Beziehung von sechs Hochspan­ nungsstützen 2a, 2b, 2c, 2d, 2e und 2f und drei Kernen 3c, 3d und 3e, von der Seite der Hochspannungs­ stützen gesehen. Die Hochspannungsklemme 6 ist im Inneren jeder Hochspannungsstütze angeordnet. Im Fall der Hochspannungsklemme 6d z. B., wird der Kriechabstand für die Isolation erhalten von der Hochspannungsklemme 6c des anderen Ausgangsendes derselben Sekun­ därwicklung 5 durch die Hochspannungs­ stützen 2d und 2c und das Gehäuse 1, so daß die Isola­ tionseigenschaften sichergestellt werden, für den Fall, daß das Hochspannungskabel an eine Zündkerze angeschlossen ist. Ein ausreichen­ der Isolationsabstand wird hier im Hinblick auf eine Hochspannungsklemme 6e gesichert, die ein Ausgangsende einer anderen Sekundärwicklung bildet, da die Trans­ formatoren im Gehäuse 1 in wechselweise unterschiedlicher Ausrichtung aufgenommen sind.

Im Inneren des Gehäuses 1 ist jeder Transformator durch ein Harz 8 isoliert und festgelegt, und die Dicke des Harzes zum Isolieren benachbarter Sekundärwicklungen 5 gegeneinander kann auf einem erforderlichen Mindestwert gehalten werden, ohne daß es durch den Isolationsabstand zwi­ schen den mit den entsprechenden Sekundärwicklungen 5 verbundenen Hochspannungsklemmen 6 eingeschränkt ist, z. B. durch den Isolationsabstand zwischen einer Hoch­ spannungsklemme 6b und einer Hochspannungsklemme 6c. Ent­ sprechend kann die Vorrichtung kompakt und leicht gemacht werden.

Obwohl im vorhergehenden Ausführungsbeispiel ein Fall veranschaulicht wurde, bei welchem drei Transformatoren in einem Gehäuse untergebracht sind, ist die Anzahl der Transformatoren nicht auf drei beschränkt, und eine gleichartige Wirkung wird bei einer größeren Vielzahl von Transformatoren erhalten.

Obwohl im vorhergehenden Ausführungsbeispiel zusätzlich ein Fall veranschaulicht wurde, bei welchem die Hochspan­ nungsstützen einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet und die Hochspannungsklemmen in das Gehäuse eingegossen sind, kann eine gleichartige Wirkung auch bei einer Anordnung erhalten werden, in welcher die Hochspannungsstützen ge­ trennt vom Gehäuse hergestellt werden und, nach dem sie jeweils über den Sekundärwicklungen angebracht sind, gleichzeitig mit den Sekundärwicklungen der Transforma­ toren durch das Harz festgelegt und an einer offenen Oberfläche des Gehäuses angeordnet sind.

Da die Vielzahl von Transformatoren entsprechend der vor­ liegenden Erfindung in wechselweise unterschiedlicher Ausrichtung in einem Gehäuse untergebracht sind, ist es, wie oben beschrieben, möglich, Vorteile dadurch zu erzie­ len, daß der Isolationsabstand zwischen benachbarten Hochspannungsklemmen gesichert werden kann, daß der Harz­ isolationsabstand zwischen benachbarten Sekundärwicklun­ gen auf einem Mindestwert gehalten werden kann und daß die Vorrichtung kompakt und leicht gemacht wer­ den kann.

Claims (2)

1. Zündspule für einen Verbrennungsmotor mit

• - einer Vielzahl von Transformatoren, von denen jeder einen Kern (3), eine um den Kern (3) gewickelte Primärwicklung (4) und eine Sekundärwicklung (5) umfaßt, die über dem Kern (3) mit der Primärwicklung (4) magnetisch gekoppelt ist,
• - einem Gehäuse (1) zur Unterbringung der Vielzahl von Transformatoren und
• - jeweils mit entgegengesetzten Enden jeder Sekundärwicklung (5) verbundenen und an der gleichen Gehäusewand benachbart herausgeführten Ausgangsklemmenpaaren (6),
  dadurch gekennzeichnet, daß zur Minimierung des Abstandes zwischen benachbarten Sekundärwicklungen (5)
• - die Vielzahl von Transformatoren in wechselseitig verschiedener Ausrichtung in dem Gehäuse (1) aufgenommen sind derart, daß die benachbarten, jeweils mit einer der Sekundärwicklungen (5) verbundenen Ausgangsklemmenpaare (6) auf entgegengesetzten Seiten des Gehäuses (1) angeordnet sind.

2. Zündspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Transformato­ ren durch ein Harz (8), das in das Gehäuse (1) ge­ füllt ist, elektrisch isoliert und mechanisch festgelegt ist.