HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motor-Zündspulenvorrichtung in offener
Magnetkreis-Bauart.
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Die japanische Gebrauchsmusterschrift Nr. 4-23296 offenbart eine Motor-
Zündspulenvorrichtung in offener Magnetkreis-Bauart, die ein Spulengehäuse
aufweist, in dem eine Zündspulenanordnung, bestehend aus einer
Primärwicklungsspule, in deren hohlen Schaft ein stangenförmiger Kern
eingesetzt ist, und einer Sekundärwicklungsspule, die koaxial auf der
Primärwicklungsspule aufliegt, angebracht ist und integral mit geschmolzenem
Isolierharz vergossen ist, und die einen Zündkerzenstecker aufweist, der
integral an dem Spulengehäuse angeformt ist, um zu ermöglichen, dass eine
Spitze einer Zündkerze mit einem Hochspannungsanschluss kontaktiert, der in
dem Steckerabschnitt nach innen vorsteht.
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Gewöhnlich wird geschmolzenes Isolierharz im vor-evakuiertem Zustand in ein
schlankes zylindrisches Spulengehäuse eingespritzt. In diesem Fall ist es
erforderlich, das Spulengehäuse mit einer Überschussmenge des flüssigen
Harzes zu befüllen, weil das eingefüllte Harz weiter in das Spulengehäuse
gezogen wird, wenn das letztere dem Atmosphärendruck ausgesetzt wird.
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In der herkömmlichen Motor-Zündspulenvorrichtung ist ein
Ausgangsanschluss 71 einer Sekundärwicklung, wie in Fig. 9 gezeigt, durch
Verschmelzung mit einem Hochspannungsanschluss 12' U-förmigen
Querschnitts verbunden, der an einer Sekundärwicklungsspule 8' angebracht
ist.
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Im Falle von Fig. 10 ist ein Ausgangsanschluss 71 einer Sekundärwicklung
auf einen konvexen Hochspannungsanschluss 12', der an einer
Sekundärwicklungsspule 8' angebracht ist, gewickelt und angeschweißt.
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Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 4-143461 offenbart eine andere
Motor-Zündspulenvorrichtung, umfassend ein zylindrisches Spulengehäuse,
das in seinem offenen Unterende einen Hochspannungsstecker aufweist und
eine Spulenanordnung enthält, die aus Primär- und Sekundärwicklungsspulen
besteht, wobei ein Kern in einen hohlen Schaft der Wicklungsspule eingesetzt
und darin integral mit geschmolzenem Isolierharz vergossen ist, und die in
eine Zylinderbohrung in einem Zylinderkopf eines Motors eingebettet ist und
an seinem Stecker mit einer Zündkerze des Motors verbunden ist.
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DE 41 32 851 A1 offenbart alle Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1.
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EP 0 344 387 A1 offenbart eine Zündspulenvorrichtung ohne eingegossener
und verfestigter Harzfüllung und ferner ohne jeden Magnetkern, der in einen
hohlen Schaft der transformierenden Spule eingesetzt ist.
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Nach der WO90/02261 erfolgt die Erdung durch Anschluss des
Spulengehäuses an die Primärwicklung.
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Die ersterwähnten herkömmlichen Vorrichtungen beinhalten jedoch die
folgenden Probleme, die zu lösen sind:
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Das erste Problem ist, dass die herkömmlichen Motor-Zündspulenvorrichtung
in offener Magnetkreisbauart, die den stangenartigen Kern aufweist, der in
einen hohlen Schaft der Spulenanordnung eingesetzt ist, bestehend aus
Primärwicklungsspulen und Sekundärwicklungsspulen, erlauben könnte, dass
ein darin erzeugter Magnetfluss sich nach außen ausbreitet und beim
Durchtritt durch einen Zylinderblock des Motors einen Teil verliert, was zu
einem reduzierten Ausgangsfaktor der Sekundärwicklung führt. Demzufolge
muss die Vorrichtung größer sein, um die gewünschte sekundäre
Ausgangsspannung zu erhalten.
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Ein Versuch, das Ausbreiten des in der Vorrichtung erzeugten Magnetflusses
durch Abdecken des Spulengehäuses mit Magnetplatten zu verhindern, wurde
begleitet von einer Verluststromentladung von dem Hochspannungsteil der
Magnetplatten.
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Das zweite Problem ist, dass die Menge an geschmolzenem Harz, die in eine
Motor-Zündspulenvorrichtung eingespritzt wird, variabel sein kann und ein
Überschuss von geschmolzenem Harz überlaufen kann und die Außenfläche
des Spulengehäuses kontaminieren kann, während das letztere zu einem
Härteofen transportiert wird. Um dies zu vermeiden, ist es erforderlich, das
Volumen des Spulengehäuses zu vergrößern.
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In dem Spulengehäuse könnte Restluft Blasen aus geschmolzenem Harz
bilden, die nach außen spritzen und die Außenfläche des Spulengehäuses
kontaminieren könnten.
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Das zylindrische Spulengehäuse mit einer engen Öffnung und einem langen
Körper kann nicht vollständig mit geschmolzenem Harz gefüllt werden, wenn
Luft zurückbleibt und in dem Spulengehäuse eingeschlossen wird. Daher wird
geschmolzenes Harz allmählich nach und nach in das Spulengehäuse
gegossen. Dies erfordert viel Zeit.
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Das dritte Problem ist, dass eine herkömmliche Motor-Zündspulenvorrichtung,
die in eine Zylinderbohrung in einem Zylinderkopf eines Motors eingebettet
und direkt an einer Zündkerze des Motors angebracht ist, Vibration des
Motors ausgesetzt sein könnte, und daher Mittel vorgesehen werden müssen,
um die hiervon übertragene Vibration zu mindern.
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Die Motorzündspulenvorrichtung, die in einer Zylinderbohrung in einem
Zylinderkopf eines Motors eingebettet ist, könnte auch einer starken
thermischen Spannung in axialer Richtung ihres Wicklungsgehäuses
ausgesetzt sein, und dies erfordert das Vorsehen von Mitteln zum
Absorbieren einer axialen thermischen Streckung und Kontraktion des Metalls.
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Das vierte Problem ist, dass die Motor-Zündspulenvorrichtung eine große
Anschlussverbindung aufweist. Typischerweise wird ein Ausgangsanschluss
einer Sekundärwicklung durch Verschmelzen mit einem U-förmigen
Hochspannungsanschluss oder durch Verlöten mit einem konvexen
Hochspannungsanschluss verbunden, der an einer Sekundärwicklungsspule
angebracht ist. Beide Anschlussverbindungsmittel müssen außerhalb der
Sekundärwicklungsspule angeordnet und von dem Spulengehäuse separiert
werden, um einen erforderlichen Isolationsabstand vorzusehen. Dies kann die
Größe der Motor-Zündspulenvorrichtung erhöhen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Daher sieht die vorliegende Erfindung eine Motor-Zündspulenvorrichtung in
offener Magnetkreis-Bauart vor, die in eine in einem Zylinderkopf eines Motors
hergestellte Zylinderbohrung einbettbar und direkt an einer Zündkerze
anbringbar ist, umfassend: ein Spulengehäuse, das eine innere
Spulenanordnung enthält, die aus Primär- und Sekundärwicklungsspulen
zusammengesetzt ist, in deren hohlen Schaft ein stangenartiger Kern
eingesetzt ist und die in dem Spulengehäuse mit Isolierharz vergossen sind,
das im geschmolzenen Zustand hineingegossen und darin verfestigt ist, um
eine einzige massive Spulenvorrichtung zu bilden, und die dadurch
gekennzeichnet ist, dass das Spulengehäuse zur Aufnahme der inneren
Spulenanordnung darin aus magnetischem Material hergestellt ist, das
elektrisch leitfähig ist und auf Massepotenzialpegel gehalten wird, und
dass auf das Spulengehäuse ein leitfähiges Gummielement zur Verbindung mit
dem Zylinderkopf aufgesetzt ist und es durch die Verbindung mit dem
Zylinderkopf auf dem Massepotenzialpegel gehalten wird.
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Das elektrisch leitende Magnetmaterial der Spule verhindert, dass sich der
darin erzeugte Magnetfluss nach außen ausbreitet. Das Spulengehäuse wird
auf dem Massepotenzialpegel gehalten, um das Auftreten eines Verluststroms
von einem Hochspannungsteil des Spulengehäuses zu verhindern.
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Bevorzugt dient das auf das Spulengehäuse aufgesetzte leitende
Gummielement als Dichtgummi zum Abdichten der Zylinderbohrung in dem
Motor-Zylinderkopf.
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Bevorzugt besitzt ein Niederspannungs-Anschlusssockel, der auf ein
zylindrisches offenes Oberende des Spulengehäuses aufgesetzt ist, innere
Unterteilungen, um einen Pegel von geschmolzenem Isolierharz zu begrenzen,
das in den Niederspannungssockel durch dessen oberes Ende gegossen wird,
indem ein Überschuss des geschmolzenen Harzes in topfförmige
Zwischenräume überfließt, die darin durch die Unterteilungen gebildet sind,
um hierdurch eine Überschussmenge des eingegossenen geschmolzenen
Harzes aufzunehmen, ohne aus dem Spulengehäuse auszulaufen.
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Bevorzugt ist ein Niederspannungsanschlusssockel, der auf ein zylindrisches
offenes Oberende des Spulengehäuses aufgesetzt ist, an seinem offenen Ende
mit einer Kappe abgedeckt, in der ein Loch ausgebildet ist, um eine Düse
einzusetzen, um geschmolzenes Isolierharz in den
Niederspannungsanschlusssockel einzuspritzen, ohne das geschmolzene Harz
außerhalb des Spulengehäuses zu versprühen.
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Bevorzugt ist ein Rohr, welches eine Innenseite des Spulengehäuses mit der
Innenseite des Niederspannungsanschlusssockels verbindet, vorgesehen für
das Entweichen von Gas von der Innenseite des Spulengehäuses, während
geschmolzenes Isolierharz in das Spulengehäuse durch den offenendigen
Oberteil des Niederspannungsanschlusssockels gegossen wird.
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Bevorzugt ist das Spulengehäuse an seinem Oberende mit einem aus
Elastikmaterial hergestellten Dämpfelement versehen, das zwischen dem
Spulengehäuse und dem Zylinderkopf angeordnet und mit einer Hülse
versehen ist, die zum Begrenzen der Festziehkraft des Bolzens zum Befestigen
des Spulengehäuses an dem Zylinderkopf zwischengeschaltet ist, um von
seitens des Motors übertragene Vibration effektiv zu absorbieren.
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Bevorzugt ist ein Kerzendeckel mit einem aus Elastikmaterial hergestellten
unteren Dämpfelement zum Halten einer Zündkerze vorgesehen, um von
seitens des Motors übertragene Vibration effektiv zu absorbieren.
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Bevorzugt ist das Spulengehäuse an seiner Innenseite mit einem
Elastikelement versehen, dessen Oberende nach außen über das Oberende
des Spulengehäuses gebogen ist, um daran einen Bolzenhalteflansch
anzusetzen, um eine axiale thermische Streckung des Spulengehäuses
effektiv zu absorbieren.
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Bevorzugt ist an einem Mittelabschnitt des Unterendes der
Sekundärwicklungsspule ein Vorsprung ausgebildet, um daran einen
zylindrischen Hochspannungsanschluss anzusetzen, an dessen Rand eine
vorstehende Klemme ausgebildet ist, die zum Befestigen eines
Sekundärwicklungsausgangsanschlusses an dem Hochspannungsanschluss
umzubiegen ist, um die Anschlussverbindung kompakt zu machen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Fig. 1 ist eine vordere Schnittansicht einer die vorliegende Erfindung
enthaltenden Motor-Zündspulenvorrichtung.
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Fig. 2 ist eine seitliche Schnittansicht eines Kerns der in Fig. 1
gezeigten Motor-Zündspulenvorrichtung.
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Fig. 3 ist eine Draufsicht auf einen Niederspannungs-Anschlussockel
(mit entfernter Kappe) der in Fig. 1 gezeigten Motor-Zündspulenvorrichtung.
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Fig. 4 ist eine seitliche Schnittansicht eines Spulengehäuses der in
Fig. 1 gezeigten Motor-Zündspulenvorrichtung,
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Fig. 5 ist eine seitliche Schnittansicht des Niederspannungs-
Anschfusssockels der in Fig. 1 gezeigten Motor-Zündspulenvorrichtung.
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Fig. 6 ist eine vordere Schnittansicht eines
Bolzenverbindungsabschnitts der in Fig. 1 gezeigten Motor-
Zündspulenvorrichtung.
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Fig. 7 ist eine Perspektivansicht mit Darstellung einer
Sekundärwicklungsspule mit einem Sekundärwicklungsausgangsanschluss,
der auf einen Hochspannungsanschluss gewickelt ist.
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Fig. 8 ist eine Perspektivansicht mit Darstellung einer
Sekundärwicklungsspule mit einem Sekundärwicklungsausgangsanschluss,
der mit einer gebogenen Klemme an einem Hochspannungsanschluss befestigt
ist.
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Fig. 9 ist eine Perspektivansicht mit Darstellung eines Beispiels eines
Verbindungsmittels zum Verbinden eines
Sekundärwicklungsausgangsanschlusses mit einem Hochspannungsanschluss
an einer herkömmlichen Sekundärwicklungsspule.
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Fig. 10 ist eine Perspektivansicht mit Darstellung eines anderen
Beispiels eines Verbindungsmittels zum Verbinden eines
Sekundärwicklungsausgangsanschlusses mit einem Hochspannungsanschluss
an einer herkömmlichen Sekundärwicklungsspule.
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Fig. 11 ist eine vordere Schnittansicht mit Darstellung einer anderen
Konstruktion einer Motor-Zündspulenvorrichtung nach der vorliegenden
Erfindung.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
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Die Ausführung der vorliegenden Erfindung wird nun im Detail als Beispiel und
anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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Fig. 1 zeigt eine Motor-Zündspulenvorrichtung in offener Magnetkreisbauart,
die ausgebildet ist, um direkt an einer Zündkerze des Motors angebracht zu
werden.
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Die Motor-Zündspulenvorrichtung umfasst ein Spulengehäuse 1, eine
Zündspulenanordnung, die in dem Gehäuse 1 angebracht ist, einen
Kerzendeckel 2, der in ein offenes Unterende des Gehäuses 1 eingesetzt ist,
sowie einen Niederspannungssockel 3, der eine Zündeinrichtung enthält und
außen auf einem offenen Oberende des Gehäuses 1 sitzt.
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Das Spulengehäuse 1 enthält die Zündspulenanordnung aus einer
Primärwicklungsspule 6 mit einer Primärwicklung 5, die einen hohlen Schaft
mit einem darin eingesetzten stangenartigen Kern 9 aufweist, sowie eine
Sekundärwicklungsspule 9 mit einer Sekundärwicklung 7, die koaxial an der
Primärwicklungsspule 6 angebracht ist. Der Kern 9 ist an jedem Ende mit
einem Permanentmagneten 10 versehen, um eine starke Änderung im
Magnetfluss bei unterbrochenem Primärstrom zu erhalten.
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Wie in Fig. 2 gezeigt, ist der Kern 9 aus geschichteten Eisenplatten
unterschiedlicher Breiten mit nahezu kreisförmigem Querschnitt
zusammengesetzt, die einen vergrößerten Abstandsfaktor in dem hohlen
Schaft der zylindrischen Wicklungsspule 6 aufweisen, um darin wirkungsvoll
einen Magnetfluss zu erzeugen.
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Ein Hochspannungsanschlusshalter 11 ist ein Mittelvorsprung, der integral mit
dem Endabschnitt der Sekundärwicklungsspule 8 ausgebildet ist. Ein
Hochspannungsanschluss 12 ist an den Halter 11 geklebt, und an ihm ist ein
Federkontakt 13 angebracht, um eine elektrische Verbindung mit einer.
Zündkerze 15 herzustellen.
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Die Spulenanordnung ist in einer gegebenen Stellung in dem Spulengehäuse
angebracht und darin derart befestigt, dass ein Halterabschnitt 11 für den
Hochspannungsanschluss 12 in das kleine rohrförmige Loch 4 eingepresst ist,
das in einem Mittelabschnitt des Kerzengehäuses 2 ausgebildet ist, und der
Federkontakt 13 von dem kleinen rohrförmigen Loch 4 nach außen vorsteht.
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Das Spulengehäuse 1 mit der an einem gegebenen Ort darin befestigten
Anordnung ist mit geschmolzenem Isolierharz (z. B. Epoxyharz) gefüllt, das
durch dessen offenes Oberende eingespritzt ist, um eine einzelne massive
Vorrichtung mit der darin verfestigten Harzisolierung zu bilden.
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Die Permanentmagneten 10, von denen jeweils einer an jedem Ende des
Kerns 9 angebracht ist, sind mit jeweiligen Dämpfelementen 14 abgedeckt,
die das Eindringen vom geschmolzenem Harz in den Kern 9 verhindern und
eine relativ große thermische Spannung absorbieren können, der in der
Längsrichtung des Kerns 9 entsteht, um hierdurch einen Bruch der um den
Kern 9 herum gebildeten Isolierharzschicht zu verhindern.
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Der Kerzendeckel 2 ist an seinem Ende mit einem Gummistopfen 16
versehen. Die Zündkerze 15 ist in den Gummistopfen 16 eingesetzt, wobei
deren Ende den Federkontakt 13 berührt, um die elektrische Verbindung der
Zündspulenvorrichtung mit der Zündkerze 15 des Motors herzustellen.
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Der Niederspannungsanschlusssockel 3 enthält eine Zündeinrichtung 19.
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Der Sockel 3 ist an einen nach außen gebogenen Abschnitt 29 des
Elastikelements 17 angesetzt, das an der Innenwand des Gehäuses 1
vorgesehen ist, um eine hohe Dichtqualität sicherzustellen.
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Fig. 3 zeigt eine innere Struktur des Niederspannungsanschlusssockels 3 bei
entfernter Kappe 20.
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Geschmolzenes Harz wird unter Verwendung einer Einspritzdüse 33 in den
Niederspannungsanschlusssockel 3 durch eine Öffnung 22 gegossen, die in
der daran angebrachten Kappe 20 hergestellt ist, bis die Spitzen von Rippen
21, die an der Innenwand der Kappe 20 ausgebildet sind, in flüssiges Harz
eingetaucht sind. Somit wird die Kappe 20 integral an dem
Niederspannungsanschlusssockel befestigt. Die Rippen 21 der Kappe 20
dienen als Polster zur Verteilung thermischer Spannung auf die Harzschicht,
um hierdurch einen Druck der Harzschicht über der Zündeinrichtung 19 zu
verhindern.
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Das Spulengehäuse 1 weist einen Dichtgummi 24 auf, der auf seiner
Außenwand unter dem Niederspannungsanschlusssockel 3 sitzt. Dieser
Dichtgummi 24 dichtet das offene Ende der Zylinderbohrung 231 in dem
Zylinderkopf 23 des Fahrzeugmotors dicht ab, wenn das Spulengehäuse 1 in
die Zylinderbohrung 231 des Zylinderkopfs 23 eingesetzt ist.
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Mit dem in der Zylinderbohrung 231 eingebetteten Spulengehäuse 1 ist ein
Flansch 25, der integral mit dem Niederspannungsanschlusssockel 3
ausgebildet ist, mit einem Bolzen 26 an dem Zylinderkopf 23 befestigt.
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Nach der vorliegenden Erfindung ist das Spulengehäuse 1 aus leitfähigem
magnetischen Material mit hoher Permeabilität (z. B. Siliciumstahl) hergestellt
und ist geerdet.
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In der Praxis wird das Spulengehäuse 1 auf dem Massepotenzialpegel durch
eine elektrische Verbindung zwischen dem Spulengehäuse 1 und dem
Masseanschluss 27 in dem Niederspannungsanschlusssockel 3 gehalten.
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Das Spulengehäuse kann auch auf dem Massepotenzialpegel durch eine aus
elektrisch leitfähigem Gummi hergestellte Dichtabdeckung 24 gehalten
werden, die auf das Spulengehäuse 1 aufgesetzt ist und mit dem Zylinderkopf
des Motors in Kontakt steht. In diesem Fall kann das Spulengehäuse 1 ohne
elektrische Verdrahtung zuverlässig geerdet werden.
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Somit hat das Spulengehäuse 1 einen elektromagnetischen Abschirmeffekt
und wirkt als seitlicher Kern zur Konzentration eines größeren Anteils des
Magnetflusses, der von der Zündspulenanordnung in offener
Magnetkreisbauart erzeugt wird, an dem Gehäuse 1, um hierdurch einen
Verlust des erzeugten Magnetflusses beim Durchtritt durch einen
Zylinderblock des Motors zu verhindern, um keinen Abfall einer
Sekundärausgangsspannung zu verursachen.
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Weil das Spulengehäuse 1 auf dem Massepotenzialpegel gehalten wird, ist
man gegen elektrischen Schlag durch Entladung eines Verluststroms von
irgendeinem internen Hoch-Potenzialteil des Gehäuses 1 geschützt. Ferner
kann das Auftreten einer lokalen Koronaentladung zwischen der
Sekundärwicklung 7 und dem Spulengehäuse 1 wirkungsvoll verhindert
werden. Dies verbessert die Haltbarkeit der dazwischen ausgebildeten
Isolierharzschicht.
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Die dichte Verbindung des Spulengehäuses 1 mit dem Zylinderkopf des
Fahrzeugmotors beseitigt die Möglichkeit einer elektrischen Entladung
dazwischen, um hierdurch die Leistung des Steuersystems des Motors und
der peripheren Vorrichtungen zu verbessern.
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Wie in Fig. 4 gezeigt, besitzt das Spulengehäuse 1 einen Schlitz 18 zur
Bildung eines Spalts von 0,5 bis 1,5 mm in Längsrichtung und mit C-
förmigem Querschnitt, um einen Wirbelstromverlust zu minimieren.
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Das Spulengehäuse 1 ist innen mit einem Elastikelement 17 bedeckt, wie
etwa Gummi und Elastomer. Dieses Elastikelement 17 trennt die Harzschicht
von der Innenwand des Spulengehäuses 1 und absorbiert thermische
Spannung des Metalls, um hierdurch einen Bruch der Harzschicht zu
verhindern.
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Bevorzugt besitzt der Niederspannungsanschlusssockel 3 topfförmige
Zwischenräume (kleine Abteilungen) 32 (Fig. 3 und 5), die darin durch
innere Unterteilungen 31 einer bestimmten Höhe ausgebildet sind, um den
Pegel von geschmolzenem Isolierharz zu begrenzen, das durch das offene
Oberende in den Niederspannungssockel gegossen wird, um zu erlauben, dass
überschüssiges geschmolzenes Harz in die topfförmigen Zwischenräume 32
überfließt.
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Der Sockel 3 wird somit mit flüssigem Harz bis zu dem spezifizierten Pegel
korrekt aufgefüllt, der durch die Höhe der Unterteilungen 31 beschränkt ist,
um hierdurch überschüssiges flüssiges Harz in die Zwischenräume 32 zu
überführen.
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Bevorzugt ist der Niederspannungsanschlusssockel 3 mit einer Kappe 20
abgedeckt, in der ein Loch 22 angefertigt ist, um eine Einspritzdüse 33 zum
Gießen von geschmolzenem Isolierharz in den
Niederspannungsanschlusssockel 3 einzusetzen, wie in Fig. 5 gezeigt.
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Das Einspritzen von flüssigem Harz in den Sockel 3 unter Verwendung der
Düse 33, die in das Loch 22 der auf dem Sockel sitzenden Kappe 20
eingesetzt ist, kann vor Verspritzen von flüssigem Harz zuverlässig geschützt
werden, das aus dem Sockel heraussprudeln oder spritzen könnte, wenn die
Kappe entfernt wird.
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In diesem Fall wird das geschmolzene Harz unter Verwendung einer
Einspritzdüse 33 in den Niederspannungsanschlusssockel 3 durch eine
Öffnung 22 gegossen, die in der daran angebrachten Kappe 20 gefertigt ist,
bis Spitzen von Rippen 21, die an der Innenwand der Kappe 20 ausgebildet
sind, in das flüssige Harz eingetaucht sind. Somit ist die Kappe integral an
dem Niederspannungsanschlusssockel befestigt. Die Rippen 21 der Kappe 20
dienen als Polster zum Verteilen thermischer Spannung auf die Harzschicht,
um hierdurch einen Bruch der Harzschicht an der Zündeinrichtung 19 zu
verhindern.
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Bevorzugt ist die Wicklungsspule 8 mit einem Rohr 34 versehen, um die
Innenseite des Spulengehäuses 1 mit der Innenseite des
Niederspannungsanschlusssockels 3 zu verbinden, wie in Fig. 5 gezeigt.
Dieses Rohr 34 dient für das Entweichen von Gas aus dem Spulengehäuse 1,
während geschmolzenes Isolierharz in den Niederspannungsanschlusssockel
3 durch dessen offenes Oberende gegossen wird.
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Das Spulengehäuse 1 kann vollständig mit geschmolzenem Isolierharz gefüllt
werden, da das Rohr 34 ein freies Entweichen von Gas aus dem
Spulengehäuse 1 erlaubt.
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Bevorzugt ist ein oberes Dämpfelement 24 auf das Oberende des
Spulengehäuses 1 derart aufgesetzt, dass es zwischen einem Zylinderkopf 23
und dem Niederspannungsanschlusssockel mit einem integral geformten
Flanschabschnitt, der durch einen Bolzen an dem Zylinderkopf zu sichern ist,
angeordnet ist. Dieses obere Dämpfelement kann die Vibration des Motors
absorbieren.
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Das obere Dämpfelement 24 erstreckt sich zur Abdeckung der Innenseite
eines Bolzenlochs, das in den Flanschabschnitt 25 des
Niederspannungsanschlusssockels 3 angefertigt ist und hält einen Bolzen 26
durch eine dazwischen angeordnete Hülse 35, um die Festziehkraft des
Bolzens 26 zu begrenzen.
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Wie in Fig. 6 gezeigt, greift die Hülse 35 an ihrem oberen Abschnitt an das
Dämpfelement 24 an und besitzt einen bestimmten Spalt < δ> zwischen ihrer
Endfläche und dem Zylinderkopf, wenn der Bolzen 26 nicht festgezogen ist.
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Wenn der Bolzen stark festgezogen wird, komprimiert die Hülse 35 das obere
Dämpfelement 24 um die Länge < δ> , verhindert jedoch ein
Zusammendrücken des Dämpfelements 24, um hierdurch sicherzustellen, dass
es die Vibration des Motors wirkungsvoll absorbieren kann.
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Dieser verlängerte Abschnitt des oberen Dämpfelements 24 kann
insbesondere zur Verwendung in dem Loch des Flanschabschnitts 25 des
Niederspannungssockels abgetrennt werden.
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Das obere Dämpfelement 24, das an den oberen Abschnitt des in der
Zylinderbohrung 231 eingebetteten Spulengehäuses 1 sitzt, kann auch als ein
Dichtelement dienen, um die Zylinderbohrung 231 gegenüber Wasser und
anderen Fremdstoffen abzudichten.
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Der Zylinderbohrungs-Dichtabschnitt des oberen Dämpfelements 24 enthält
ein Luftloch 36, damit Luft aus der Innenseite der Zylinderbohrung 231
entweicht, um hierdurch eine Druckzunahme von in der Zylinderbohrung 231
erwärmter Luft zu verhindern.
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Das obere Dämpfelement 24 dient auch als Zentrierelement zum Ausrichten
des Spulengehäuses 1, wenn das letztere in der Zylinderbohrung 231
angebracht wird. Der Zylinderbohrungs-Dichtabschnitt des oberen
Dämpfelements 24 besitzt eine daran ausgebildete nach außen vorstehende
Rippe 241 zum Ausrichten des Spulengehäuses 1 durch Abstützung gegen
die Innenwand der Zylinderbohrung 231.
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Bevorzugt ist ein Kerzendeckel 2 (Fig. 1) mit einem unteren Dämpfelement
16 versehen, das aus Elastikmaterial, wie etwa Gummi, hergestellt ist und das
als Gummistopfen 16 dient, um eine Zündkerze 15 zu halten und von dem
Motor übertragene Vibration zu absorbieren.
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Der Gummistopfen (unteres Dämpfelement) 16 kann eine Vibration, die von
dem Motor durch die Zündkerze übertragen wird, wirkungsvoll absorbieren,
wobei eine zuverlässige elektrische Verbindung zwischen dem Federkontakt
13 und der Zündkerze 15 erhalten bleibt.
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Der Gummistopfen (unteres Dämpfelement) 16 trägt eine nach außen
vorstehende Rippe 161 zum Ausrichten des Spulengehäuses 1 durch
Abstützung gegen die Innenwand der Zylinderbohrung 231.
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Die Rippe 161 enthält in einem Teil davon eine Kerbe 37 zum Entweichen von
Luft aus der Innenseite der Zylinderbohrung 231.
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Der Gummistopfen (unteres Dämpfelement) 16 kann als Schutzelement
dienen, um einen Überschlag der Zündkerze 15 zu verhindern.
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Bevorzugt wird das Spulengehäuse 1 an einer Innenwand mit einem
Elastikelement 17 versehen, dessen Oberende 19 nach außen gebogen ist,
um das Oberende des Spulengehäuses 1 aufzunehmen. Der
Niederspannungssockel 3, der den integral ausgebildeten Flanschabschnitt 25
aufweist, sitzt an dem gebogenen Abschnitt 29 des Elastikelements 17 an
dem Spulengehäuse 1.
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Mit der Zündspulenvorrichtung, die an ihrem Flanschabschnitt 25 mit einem
Bolzen 26 an dem Zylinderkopf 23 befestigt ist, wirkt der gebogene Abschnitt
29 des Elastikelements 17 als Dämpfelement zum Absorbieren einer
thermischen Spannung, die in dem Spulengehäuse erzeugt wird. Die
Zündspulenvorrichtung, die in die Bohrung 231 eingebettet und direkt an der
Zündkerze des Motors angebracht ist, kann nämlich infolge starker
thermischer Spannung, die darin in axialer Richtung erzeugt wird, einer
thermischen Streckung und Kontraktion unterliegen. Diese thermische
Verformung kann von dem gebogenen Abschnitt 29 des Elastikelements 17
wirkungsvoll absorbiert werden.
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Bevorzugt ist, wie in den Fig. 7 und 8 gezeigt, die elektrische Verbindung
zwischen dem Ausgangsanschluss 71 einer Sekundärwicklung 7 und einem
Hochspannungsanschluss 12 derart hergestellt, dass der rohrförmige
Hochspannungsanschluss 12 mit einer an dessen Rand ausgebildeten
Anschlussklemme 121 auf einen Hochspannungsanschluss-Halteabschnitt 11
aufgesetzt wird, der an einem Mittelabschnitt des Unterendes einer
Sekundärwicklungsspule ausgebildet ist, wobei dann der Ausgangsanschluss
71 der Sekundärwicklung 7 mehrere Male um den rohrförmigen Abschnitt des
Hochspannungsanschlusses 12 herumgewickelt wird, dort durch Biegen der
Anschlussklemme 121 befestigt wird und schließlich damit durch
Verschmelzung verbunden wird.
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Die oben erwähnte Verbindung zwischen dem Sekundärwicklungs-
Ausgangsanschluss 71 und dem Hochspannungsanschluss 12 braucht wenig
Platz ohne hochstehenden Abschnitt, wobei ein notwendiger Isolierabstand
von dem Spulengehäuse 1 gewährleistet ist (keine weitere Trennung des
Verbindungsteils von dem Spulengehäuse erforderlich). Dies kann dazu
beitragen, die Größe der Motor-Zündspulenvorrichtung zu reduzieren.
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Bevorzugt wird ein aus elektrisch leitfähigem Gummi hergestellter Kontakt 13
(Fig. 11) dazu verwendet, eine elektrische Verbindung zwischen dem
Hochspannungsanschluss 2 und der Zündkerze 15 herzustellen.
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Im Vergleich zu einem herkömmlichen Feder- oder Blattfederkontakt (zum
Punkt- oder Linienkontakt) hat der aus flexiblem elektrisch leitfähigem Gummi
hergestellte Kontakt 13 eine vergrößerte Kontaktoberfläche mit der Zündkerze
15 und kann daher das Auftreten von Mikroentladungen verhindern, die durch
einen Teilkontakt auftreten könnten und periphere elektrische Vorrichtungen
beeinträchtigen könnten. Der Kontakt 13 kann Vibrationen widerstehen und
verursacht keinen Überschlag der Zündkerze 15, der mit Abriebpulver
und/oder schlechtem oder gebrochenem Kontakt entstehen könnte. Die
Verwendung des elastischen Kontakts 13 kann immer eine exzellente
elektrische Verbindung des Hochspannungsanschlusses 12 mit der Zündkerze
15 einhalten.
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Wie oben beschrieben, hat die Motor-Zündspulenvorrichtung die folgenden
Vorteile:
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In einer Motor-Zündspulenvorrichtung in offener Magnetkreis-Bauart, die in
eine Zylinderbohrung in einem Zylinderkopf eines Motors einbettbar ist und
direkt an einer Zündkerze anbringbar ist, ist ein Spulengehäuse zur Aufnahme
der inneren Spulenanordnung aus elektrisch leitfähigem Magnetmaterial
hergestellt und wird auf Massepotentzialpegel gehalten, um wirkungsvoll zu
verhindern, dass der Ausgangsfaktor der Vorrichtung durch einen Eisenverlust
eines Teils des erzeugten Magnetflusses abnimmt, wenn sich dieser ausbreitet
und durch einen Zylinderblock des Motors hindurchgeht, und um zu
verhindern, dass Strom aus dem inneren Hochspannungsabschnitt zu dem
Spulengehäuse und dem Zylinderblock hin verloren geht.
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Bevorzugt besitzt ein Niederspannungsanschlusssockel, der auf ein Oberende
eines Spulengehäuses aufgesetzt ist, innere Unterteilungen, um einen Pegel
von geschmolzenem Isolierharz zu begrenzen, der in den
Niederspannungssockel durch dessen offenes Oberende gegossen wird,
indem ein Überschuss des geschmolzenen Harzes in topfförmige
Zwischenräume überfließt, die darin durch die Unterteilungen gebildet sind.
Der Niederspannungsanschlusssockel kann nämlich einen Überschuss von
geschmolzenem Isolierharz durch sich selbst absorbieren, ohne das Volumen
des Wicklungsgehäuses vergrößern zu müssen und ohne die Außenfläche des
Produkts (Niederspannungsanschlusssockel und Spulengehäuse) mit
überlaufendem geschmolzenen Harz zu kontaminieren.
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Bevorzugt ist ein Niederspannungsanschlusssockel, der auf ein Oberende
eines Spulengehäuses aufgesetzt ist, an seinem offenen Ende mit einer Kappe
abgedeckt, in der ein Loch ausgebildet ist, um eine Düse zum Einspritzen von
geschmolzenem Isolierharz in den Niederspannungsanschlusssockel
einzusetzen, um hierdurch die Möglichkeit zu beseitigen, dass sprudelndes
geschmolzenes Harz aus dem Niederspannungsanschlusssockel spritzt. Dies
kann verhindern, dass das Produkt mit Harz kontaminiert wird.
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Bevorzugt ist ein Rohr, welches die Innenseite eines Spulengehäuses mit der
Innenseite eines Niederspannungsanschlusssockels verbindet, vorgesehen,
damit Gas aus der Innenseite des Spulengehäuses entweichen kann, während
geschmolzenes Isolierharz durch den offenen Oberendabschnitt des
Niederspannungsanschlusssockels hineingegossen wird. Dieses Rohr erlaubt
ein freies Entweichen von Gas aus dem Spulengehäuse. Das Spulengehäuse
kann daher vollständig mit geschmolzenem Isolierharz gefüllt werden.
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Bevorzugt ist ein Oberende eines Spulengehäuses mit einem oberen
Dämpfelement versehen, das aus Elastikmaterial hergestellt ist, das zwischen
einem Zylinderkopf und einem Spulengehäuse angeordnet ist und das mit
einer Hülse zum Begrenzen der Festziehkraft des Bolzens ausgestattet ist, um
die Zündspulenvorrichtung an dem Zylinderkopf zu befestigen, wodurch das
obere Dämpfelement Vibration des Motors absorbieren kann, um die
Zündspulenvorrichtung in einem optimalen Arbeitszustand zu halten.
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Bevorzugt ist ein Kerzendeckel mit einem unteren Dämpfelement versehen,
das aus Elastikmaterial hergestellt ist, das von dem Motor übertragene
Vibration absorbieren kann, sodass die Zündspulenvorrichtung in einem
optimalen Arbeitszustand arbeiten kann, wobei ein zuverlässiger Kontakt mit
einer Zündkerze des Motors erhalten wird.
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Bevorzugt ist das Spulengehäuse an einer Innenwand mit einem
Elastikelement versehen, dessen Oberende nach außen über das Oberende
des Spulengehäuses gebogen ist, und der Niederspannungsanschlusssockel
mit dem integral angeformten Flanschabschnitt sitzt an dem gebogenen
Abschnitt des Elastikelements an dem Spulengehäuse 1. Wenn die
Zündspulenvorrichtung an ihrem Flanschabschnitt mit einem Bolzen an dem
Zylinderkopf befestigt ist, kann der gebogene Abschnitt des Elastikelements
thermische Streckung und Kontraktion der Vorrichtung durch starke
thermische Spannung, die darin in axialer Richtung erzeugt wird, wirkungsvoll
absorbieren.
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Bevorzugt ist die elektrische Verbindung zwischen einem Ausgangsanschluss
einer Sekundärwicklung und einem Hochspannungsanschluss derart
hergestellt, dass der rohrförmige Hochspannungsanschluss, an dessen Rand
eine Anschlussklemme ausgebildet ist, an einen Hochspannungsanschluss-
Halteabschnitt 11 angesetzt wird, der an einem Mittelabschnitt des
Unterendes einer Sekundärwicklungsspule ausgebildet ist, wobei dann der
Ausgangsanschluss der Sekundärwicklung mehrere Male um den rohrförmigen
Abschnitt des Hochspannungsanschlusses herumgewickelt wird, dadurch
durch Umbiegen der Endklemme befestigt wird und schließlich damit durch
Verschmelzung verbunden wird. Die Verbindung zwischen dem
Sekundärwicklungs-Ausgangsanschluss und dem Hochspannungsanschluss
braucht wenig Platz ohne hochstehenden Abschnitt, was einen erforderlichen
Isolierabstand von dem Wicklungsgehäuse sicherstellt. Hierdurch lässt sich
wirkungsvoll eine kompakte Motor-Zündspulenvorrichtung herstellen.
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Bevorzugt wird ein aus leitfähigem Gummi hergestellter Kontakt verwendet,
um die elektrische Verbindung zwischen dem Hochspannungsanschluss und
der Zündkerze herzustellen. Der Kontakt hat eine vergrößerte Oberfläche in
Kontakt mit der Zündkerze und kann daher das Auftreten von
Mikroentladungen verhindern, die durch Teilkontakt entstehen können und
periphere elektrische Einrichtungen beeinflussen können. Der Kontakt kann
Schwingungen widerstehen und verursacht keinen Überschlag der Zündkerze,
der mit Abriebpulver und schlechtem oder gebrochenem Kontakt entstehen
kann, Die Verwendung des elastischen Kontakts kann immer eine exzellente
elektrische Verbindung des Hochspannungsanschlusses mit der Zündkerze
beibehalten.
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In einer Motor-Zündspulenvorrichtung, die in eine Zylinderbohrung eines
Motors eingebettet und direkt mit einer Zündkerze darin verbunden ist, ist ein
eine Zündspulenanordnung enthaltendes Spulengehäuse aus leitfähigem
magnetischem Material hergestellt und wird auf Massepotenzialpegel
gehalten, um hierdurch eine Abnahme des Ausgangsfaktors der
Zündspulenvorrichtung aufgrund von Eisenverlust eines erzeugten
Magnetflusses, wenn sich dieser ausbreitet und durch einen Zylinderkopf des
Motors hindurch geht, zu verhindern und die Möglichkeit eines
Entladungsverlustes von einem Hochspannungsteil der Zündspulenanordnung
zu dem Spulengehäuse und dem Zylinderkopf zu beseitigen.