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Die
vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Zündspulen und im spezielleren
eine axial eingegossene, fortschreitend gewickelte, entfernt befestigte
Zündspule,
welche weniger Gießmasse
benötigt
als jene nach dem Stand der Technik und somit das Potential für eine Rissbildung
in der Gießmasse verringert.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Der
Stand der Technik offenbart eine Spulenanordnung, die in einem U-förmigen Trog platziert ist, welcher
in einem Spulengehäuse
ausgebildet ist. Das Spulengehäuse
umfasst zumindest einen U-förmigen
Trog. Eine gewisse Menge Gießmasse
wird über
die gesamte Länge
einer jeden Spulenanordnung gegossen, um diese zu isolieren. Der
Nachteil dieses Montageverfahrens besteht darin, dass der große Oberflächenbereich
an Gießmasse,
der die Spulenanordnung bedeckt, zur Ausbildung von Rissen neigt.
Ein Spulengehäuse
mit rissiger Gießmasse
kann zu einem vorzeitigen Ausfall der Zündspule führen. Eine rissige Gießmasse ist
auch aus zahlreichen anderen Gründen
nicht wünschenswert.
Ein Beispiel einer Spulenanordnung, die in einem U-förmigen Trog
platziert ist, welcher in einem Spulengehäuse ausgebildet ist, ist in
der DE-A-10 110 280 offenbart.
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Die
EP-A-0 951 026 enthält
die Lehre, wonach die Zündspulenvorrichtung
zur Reduzierung der erforderlichen Menge an Gießmasse in einer Zylinderbohrung
in einem Zylinderkopf eines Motors eingebettet werden könnte. Das
Dokument EP-A-0 859 383 enthält
die Lehre, wonach die Zündspule,
die in einem in jedem Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors ausgebildeten
Verschlussloch eingepasst ist, und die mit Nachteilen behaftet ist,
wie beispielsweise durch Wärmeeinwirkung
bedingte Rissbildung oder Ausdehnung, durch die Verwendung von Puffer- oder
Isolierelementen geschützt
ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung besteht in einer axial eingegossenen, fortschreitend
gewickelten, entfernt befestigten Zündspule nach Anspruch 1. Im spezielleren
verringert die Zündspule
die Menge an Gießmasse
und den Oberflächenbereich
der Gießmasse,
welche der Rissbildung ausgesetzt sind. Ein Beispiel einer axial
eingegossenen, fortschreitend gewickelten, entfernt befestigten
Zündspule,
kurz gesagt: einer axial eingegossenen Zündspule, umfasst ein Spulengehäuse, zumindest
eine Spulenanordnung und eine gewisse Menge Gießmasse. Die Gießmasse ist
im Grunde genommen ein Hochspannungsisolator. Jede Spulenanordnung
umfasst einen Kern, eine Primärspule,
eine Sekundärwicklungsspule
und eine Sekundärspule.
Die Primärspule
ist vorzugsweise so um den Kern gewickelt, dass ihre beiden Enden
sich an einem Ende des Kerns befinden. Die Primärspule ist in die Sekundärwicklungsspule eingesetzt
und die Primärspule
ist mit einer Haltekappe in der Sekundärwicklungsspule festgehalten.
Die Sekundärspule
ist so um den äußeren Umfang
der Sekundärwicklungsspule
herum gewickelt, dass jedes Ende der Sekundärspule an einander jeweils
gegenüberliegenden
Enden der Sekundärwicklungsspule
angeordnet ist. Das Spulengehäuse
umfasst einen Spulenhohlraum für
jede Spulenanordnung, wobei sich jeweils ein Primäranschluss
und zwei Sekundäranschlüsse von
jedem Spulenhohlraum weg erstrecken. Der Primäranschluss ist vorzugsweise
an ein offenes Ende des zumindest einen Spulenhohlraums angrenzend
angeordnet. Die Primäranschlussstifte
sind vorzugsweise als integraler Bestandteil des Primäranschlusses
geformt. Ein einzelner Sekundäranschluss
erstreckt sich radial von jedem Ende eines jeden Spulenhohlraums.
Eine einzelne Sekundäranschlussklemme
befindet sich in jedem Sekundäranschluss.
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Eine
einzelne Spulenanordnung ist in jeden Spulenhohlraum eingesetzt.
Jedes Ende einer jeden Primärspule
ist mit einem der Primäranschlussstifte verbunden.
Vorzugsweise beendet ein federbelasteter Sekundärkontakt jedes Ende der Sekundärspule. Der
federbelastete Sekundärkontakt
stellt eine elektrische Verbindung mit der Sekundäranschlussklemme
her, wenn die Spulenanordnung in ihren jeweiligen Spulenhohlraum
eingesetzt ist. Nachdem jede Spulenanordnung eingesetzt und verbunden
ist, wird Gießmasse
in das offene Ende eines jeden Spulenhohlraums gegossen. Nach dem
Aushärten
der Gießmasse
ist die axial eingegossene Zündspule
gebrauchsfertig.
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Die
axial eingegossene Zündspule
gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst ein modulares Spulengehäuse, zumindest eine Spulenanordnung und
eine gewisse Menge Gießmasse.
Jede Spulenanordnung ist identisch mit jener, wie sie in dem oben erwähnten Beispiel
beschrieben ist. Das modulare Spulengehäuse umfasst ein Spulenrohr
für jede
Spulenanordnung, eine hintere Abschlusskappe und eine vordere Abschlusskappe.
Das modulare Spulengehäuse
der zweiten Ausführungsform
reduziert die Komplexität
der Form, die erforderlich ist, um das Spulengehäuse der ersten Ausführungsform
herzustellen. Die hintere Abschlusskappe ist an einem Ende des zumindest
einen Spulenrohrs angebracht, und die vordere Abschlusskappe ist
an dem anderen Ende des zumindest einen Spulenrohrs angebracht, wodurch
eine Mehrzahl von Spulenrohren kollektiv in Serie miteinander verbunden
wird. Die vordere Abschlusskappe umfasst einen Primäranschluss
und an ein Ende von jedem Spulenrohr angrenzend eine Vergieß-Zugangsöffnung.
Die Primäranschlussstifte sind
vorzugsweise als integraler Bestandteil des Primäranschlusses geformt. Ein einzelner
Sekundäranschluss
erstreckt sich radial von einer Wand eines jeden Spulenrohrs an
jedem Ende von diesem. Eine einzelne Sekundäranschlussklemme ist in jeden
Sekundäranschluss
eingesetzt.
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Jedes
Ende einer jeden Primärspule
ist elektrisch mit einem Primäranschlussstift
verbunden. Vorzugsweise beendet ein federbelasteter Sekundärkontakt
jedes Ende der Sekundärspule.
Der federbelastete Sekundärkontakt
stellt eine elektrische Verbindung mit der Sekundäranschlussklemme
her, wenn die Spulenanordnung in ihren jeweiligen Spulenhohlraum
eingesetzt ist. Jede Spulenanordnung wird in ihr jeweiliges Spulenrohr
eingesetzt, bevor die anschlussseitig gelegene Abschlusskappe angebracht
wird. Zuletzt wird Gießmasse
durch eine Vergieß-Zugangsöffnung in
das offene Ende eines jeden Spulenrohrs gegossen. Nach dem Aushärten der Gießmasse ist
die axial eingegossene Zündspule
gebrauchsfertig.
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Demgemäß ist es
ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine axial eingegossene Zündspule
zu schaffen, bei welcher die Menge an Gießmasse reduziert ist, die benötigt wird,
um eine Spulenanordnung in ein Spulengehäuse einzugießen.
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Gemeinsam
mit weiteren Zielen, Merkmalen und Vorteilen der vorliegenden Erfindung
wird dies in der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
verdeutlicht.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Seitenansicht eines Beispiels der axial eingegossenen Zündspule.
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2 ist
eine Draufsicht auf die axial eingegossene Zündspule aus 1.
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3 ist
eine Querschnittsansicht der axial eingegossenen Zündspule
entlang der Linie 3-3 aus 1.
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4 ist
eine Querschnittsansicht einer axial eingegossenen Zündspule
entlang der Linie 4-4 aus 2.
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5 ist
eine teilweise im Querschnitt dargestellte Explosionszeichnung des
Beispiels der axial eingegossenen Zündspule vor dem Einsetzen der zugehörigen Spulenanordnungen.
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6 ist
eine Stirnansicht des Spulengehäuses
mit zwei darin eingesetzten Spulenanordnungen vor dem Einbringen
der Gießmasse.
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7 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie 7-7 aus 6.
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8 ist
eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen, axial eingegossenen Zündspule,
die ein modulares Spulengehäuse
verwendet.
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9 ist
eine Seitenansicht der zweiten Ausführungsform der axial eingegossenen
Zündspule.
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10 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie 10-10 aus 9.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORM
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In
den Zeichnungen, auf welche nun Bezug genommen wird, zeigen die 1 bis 3 ein
Beispiel einer axial eingegossenen Zündspule 10. Die axial
eingegossene Zündspule 10 umfasst
ein Spulengehäuse 12,
zumindest eine Spulenanordnung 14 und eine gewisse Menge
Gießmasse 16.
Jede Spulenanordnung 14 umfasst einen Kern 18,
eine Primärspule 20,
eine Sekundärwicklungsspule 22 und eine
Sekundärspule 24.
Eine Haltekappe 28 ist auf ein Ende des Kerns 18 aufgesetzt
und die Primärspule 20 ist
vorzugsweise so um den Kern herum gewickelt, dass sich zwei Enden
davon an dem Haltekappen-Ende des Kerns befinden. Die Sekundärwicklungsspule 22 umfasst
einen Spulabschnitt 26. Der Spulabschnitt 26 um fasst
einen Wickelspulenhohlraum 32, welcher entsprechend dimensioniert
ist, um die um den Kern 18 herum gewickelte Primärspule 20 aufzunehmen.
Die um den Kern 18 herum gewickelte Primärspule 20 ist
in den Wickelspulenhohlraum 32 eingesetzt. Die Haltekappe 28 ist
vorzugsweise in eine Einsenkung 25 des Spulabschnitts 26 eingesetzt.
Die Haltekappe 28 ist durch ein beliebiges, geeignetes
Verfahren in der Einsenkung 25 festgehalten. Die Haltekappe 28 verhindert
eine Bewegung von Primärspule 20 und
Kern 18 in dem Wickelspulenhohlraum 32. Die Sekundärspule 24 ist
so um einen äußeren Umfang
der Sekundärwicklungsspule 22 herum
gewickelt, dass jedes Ende der Sekundärspule 24 an einander
jeweils gegenüberliegenden Enden
der Sekundärwicklungsspule 22 angeordnet ist.
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In 4,
auf welche nun Bezug genommen wird, beendet ein federbelasteter
Sekundärkontakt 35 vorzugsweise
jedes Ende der Sekundärspule 24. Das
Spulengehäuse 12 umfasst
einen Spulenhohlraum 32 für jede Spulenanordnung 14,
einen Primäranschluss 34 und
zwei Sekundäranschlüsse 36 für jeden
Spulenhohlraum 32. Der Primäranschluss 34 ist
an ein offenes Ende eines jeden Spulenhohlraums 32 angrenzend
angeordnet. Die Primäranschlussstifte 38 sind
vorzugsweise als integraler Bestandteil des Primäranschlusses 34 geformt.
Ein einzelner Sekundäranschluss 36 erstreckt
sich radial von einer Wand eines jeden Spulenhohlraums 32 an
jedem Ende von diesem. Eine einzelne Sekundäranschlussklemme 40 wird
in jeden Sekundäranschluss 36 eingesetzt.
Die axial eingegossene Zündspule 10 umfasst,
wie dargestellt, zwei Spulenanordnungen 14; die axial eingegossene
Zündspule 10 kann
jedoch auch nur eine oder aber mehr als zwei Spulenanordnungen 14 umfassen.
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In 5,
auf welche nun Bezug genommen wird, ist eine einzelne Spulenanordnung 14 so
in jeden Spulenhohlraum 32 eingesetzt, dass die beiden federbelasteten
Federkontakte 35 mit den beiden Sekundäranschluss klemmen 40 ausgerichtet
sind. Jede Spulenanordnung 14 muss ferner so eingesetzt
sein, dass die beiden Primärspulenenden
an das offene Ende des Spulenhohlraums 32 angrenzend gelegen sind.
Jedes Ende der Primärspule 20 ist
mit einem der Primäranschlussstifte 38 verbunden.
Wird mehr als eine Spulenanordnung 14 verwendet, so wird
die heiße
Seite einer jeden Primärspule 20 vorzugsweise mit
einem einzelnen Primäranschlussbatteriestift elektrisch
verbunden. Die Sekundäranschlussklemme 40 kann
in jeden Sekundäranschluss 36 eingegossen
oder eingesetzt sein. Wenn die Sekundäranschlussklemme 40 eingesetzt
ist, kann sie durch jedes beliebige, geeignete Verfahren in dem
Sekundäranschluss 36 festgehalten
werden. Jeder federbelastete Sekundärkontakt 35 stellt
eine elektrische Verbindung mit der Sekundäranschlussklemme 40 her, wenn
die Spulenanordnung 14 korrekt in dem Spulenhohlraum 32 ausgerichtet
ist. Nachdem jede Spulenanordnung 14 in ihren jeweiligen
Spulenhohlraum 32 eingesetzt worden ist, wird jedes Ende
der Primärspule 20 mit
einem spezifischen Primäranschlusskontakt 38 verbunden.
Schließlich
wird bei aufrecht stehendem Spulengehäuse 12, wobei dessen
offene Enden nach oben weisen, mittels eines beliebigen, geeigneten
Befüllverfahrens
Gießmasse 16 in
das offene Ende 32a eines jeden Spulenhohlraums 32 gegossen.
Bei der Gießmasse 16 handelt
es sich vorzugsweise um eine Epoxidmasse, es können jedoch auch andersartige,
geeignete Gießmassen
verwendet werden. Nach dem Aushärten
der Gießmasse 16 ist
die axial eingegossene Zündspule 10 gebrauchsfertig.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst die axial eingegossene Zündspule 10' ein modulares Spulengehäuse 42,
zumindest eine Spulenanordnung 14 und eine gewisse Menge
Gießmasse 16. Das
modulare Spulengehäuse 42 umfasst
ein Spulenrohr 44 für
jede Spulenanordnung 14, eine hintere Abschlusskappe 46 und
eine vordere Abschlusskappe 48. Das modulare Spulengehäuse 42 reduziert
die Komplexität
der Form, die erforderlich ist, um das in dem oben erwähnten Beispiel
beschriebene Spu lengehäuse 12 herzustellen.
Das Spulenrohr 44 bildet einen Spulenhohlraum 44c mit
zumindest einem offenen Ende 44a und umfasst einen Sekundäranschluss 45,
der sich radial von jedem Ende von diesem weg erstreckt. Eine einzelne
Sekundäranschlussklemme 60 ist
in jeden Sekundäranschluss 45 eingesetzt.
Die Abschlusskappe 46 umfasst einen Rohrhohlraum 50 für jedes
Spulenrohr 44. Der Rohrhohlraum 50 ist entsprechend
dimensioniert, um den äußeren Umfang
eines einzelnen Spulenrohrs 44 aufzunehmen. Die hintere
Abschlusskappe 46 ist durch ein beliebiges, geeignetes
Anbringungsverfahren an einem Ende des zumindest einen Spulenrohrs 44 befestigt.
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Die
vordere Abschlusskappe 48 umfasst einen Primäranschluss 52 und
zumindest einen Rohrhohlraum 54. Der Primäranschluss 52 umfasst
zumindest zwei Primäranschlussstifte 56.
Die Primäranschlussstifte 56 sind
vorzugsweise als integraler Bestandteil des Primäranschlusses 52 geformt.
Jedes Ende der Primärspule 20 ist
mit einem der Primäranschlussstifte 56 elektrisch
verbunden. Wird mehr als eine Spulenanordnung 14 verwendet,
so wird die heiße
Seite einer jeden Primärspule 20 vorzugsweise
mit einem einzelnen Primäranschlussbatteriestift
elektrisch verbunden. Jeder Rohrhohlraum 54 ist entsprechend
dimensioniert, um den äußeren Umfang
des anderen Endes eines einzelnen Spulenrohrs 44 aufzunehmen.
Die vordere Abschlusskappe 48 ist durch ein beliebiges,
geeignetes Anbringungsverfahren an dem zumindest einen Spulenrohr 44 angebracht,
wobei das Zusammenwirken der hinteren und der vorderen Abschlusskappe
eine Mehrzahl von Spulenrohren in Serie miteinander verbindet. Eine Vergießöffnung 58 ist
durch die an jeden Rohrhohlraum 54 angrenzende Anschluss-Endkappe 48 hindurch
ausgebildet.
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Eine
einzelne Spulenanordnung 14 ist so in jedes Spulenrohr 44 eingesetzt,
dass die beiden federbelasteten Federkontakte 35 der Spulenanordnung 14 mit
den beiden Sekundäranschlussklemmen 60 ausgerichtet sind.
Jede Spulenanordnung 14 muss ferner so eingesetzt sein,
dass die beiden Primärspulenenden
an das offene Ende des Spulenhohlraums 32 angrenzend gelegen
sind. Jedes Ende einer jeden Primärspule 20 ist mit
einem der Primäranschlussstifte 56 elektrisch
verbunden. Jeder federbelastete Sekundärkontakt 35 stellt
eine elektrische Verbindung mit einer einzelnen Sekundäranschlussklemme 60 her,
wenn die Spulenanordnung 14 korrekt in ihrem jeweiligen
Spulenrohr 44 ausgerichtet ist.
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Nachdem
jede Spulenanordnung 14 in ihr jeweiliges Spulenrohr 44 eingesetzt
worden ist, wird jedes Ende der Primärspule mit einem spezifischen Primäranschlussstift 56 elektrisch
verbunden. Bei aufrecht stehenden Spulenrohren 44, so dass
die Vergießöffnungen 58 obenauf
zu liegen kommen, wird mittels eines beliebigen, geeigneten Befüllverfahrens
Gießmasse 16 durch
die Vergießöffnung 58 in
das Spulenrohr 44 gegossen. Bei der Gießmasse 16 handelt
es sich vorzugsweise um eine Epoxidmasse, es können jedoch auch andersartige,
geeignete Gießmassen
verwendet werden. Nach dem Aushärten
der Gießmasse
ist die axial eingegossene Zündspule 10' gebrauchsfertig.