EP0953995A1

EP0953995A1 - Stabspule für Zündanlagen

Info

Publication number: EP0953995A1
Application number: EP99100426A
Authority: EP
Inventors: Bernhard Just; Karl-Heinz Nuebel; Werner Schmidt; Reinhard Seidl; Lothar Detels
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1998-04-30
Filing date: 1999-01-11
Publication date: 1999-11-03
Also published as: JPH11340067A; DE19819585A1

Abstract

Eine Stabspule (11) für Zündanlagen, insbesondere als Zündspule in Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen, ist so auszubilden, daß sie eine große elektrische Leistung abgeben kann. Die Stabspule (11) enthält in zentraler Lage einen länglichen Kern (14) mit Lamellen (16) aus magnetisch leitfähigem Material. Der Kern (14) weist eine nur durch Abflachungen (20) unterbrochene, mittels Materialabtrag hergestellte runde Querschnittsfläche auf, wodurch eine unmittelbare Bewicklung des Kerns (14) zur Erzielung eines großvolumigen Wickelvolumens der Stabspule (11) ermöglicht ist. Die Stabspule (11) wird vorzugsweise im Automobilbau eingesetzt. <IMAGE>

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Stabspule für Zündanlagen, insbesondere als Zündspule in Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen nach der Gattung des Anspruchs 1.

Durch die EP 0 785 605 A1 ist eine Stabspule bekannt, die einen zentral angeordneten Kern aus magnetisierbarem Material aufweist. Zur Vermeidung von Wirbelstromverlusten beim Betrieb der Stabspule ist der Kern aus zueinander elektrisch isolierten Blechlamellen zusammengesetzt. Da Stabspulen in der Grundform eine kreisrunde Querschnittsform haben, muß der Kern aus vielen verschieden breiten Blechlamellen aufgebaut werden, damit dieser im Querschnitt zumindest näherungsweise der Grundform der Stabspule angepaßt ist.

Um auf einen solchen Kern eine elektrische Wicklung aufzubringen, muß der Kern entweder umspritzt oder in eine Hülse geschoben werden, damit die im Querschnitt stufenförmig angeordneten scharfen Kanten der Blechlamellen die Isolation des Drahtes der benachbarten elektrischen Wicklung nicht durchschneiden und in dieser einen Kurzschluß hervorrufen.

Durch die Umspritzung des Kerns oder die Ummantelung des Kerns mit einer Hülse wird in unerwünschter Weise der verbleibende Einbauraum in der Stabspule eingeengt, so daß das Wickelvolumen der Stabspule nicht großvolumig ausgeführt werden kann und die elektrische Leistung der Stabspule gering bleibt.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Stabspule für Zündanlagen mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die zuvor erwähnten Unzulänglichkeiten vermieden werden.

Dazu ist der Kern der Stabspule so ausgebildet, daß er bis auf Abflachungen eine runde Querschnittsfläche aufweist. Damit kann eine erste Wicklung der Stabspule direkt auf den Eisenkern aufgebracht und so das Wickelvolumen der Stabspule großvolumig angelegt werden, womit sich eine große elektrische Leistung der Stabspule erzielen läßt.

In den Unteranspruchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen für die Realisierung der Erfindung angegeben. Durch das in Anspruch 7 angegebene Verfahren kann die Zündspule in fertigungstechnisch einfacher Weise gefertigt werden, da Nachbearbeitungsvorgänge entfallen.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der Figurenbeschreibung näher erläutert. Ein ansatzweise im Schnitt dargestelltes Gehäuse sowie ein Kern der Stabspule mit einem Primärspulenkörper in einer Seitenansicht ist in der Figur 1 dargestellt. In der Figur 2 ist in einem Querschnitt entlang der Linie II-II von Figur 1 und um 90° gedreht der Kern mit dem Primärspulenkörper und ansatzweise das Gehäuse gezeigt.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Eine in den Figuren 1 und 2 ausschnittsweise dargestellte Stabspule 11 für Zündanlagen ist insbesondere als Zündspule in Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen in nicht näher dargestellter Weise zur Direktkontaktierung mit einer Zündkerze vorgesehen, die in einem Schacht im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine eingesetzt ist.

Die Stabspule 11 enthält in koaxialer Anordnung zu einer Längsachse 12 unter anderem in einem in der Grundform hohlzylindrischen Gehäuse 13 aus Kunststoff in zentraler Lage einen länglichen Kern 14, der auch als I-Kern bezeichnet wird. Der Kern 14 ist, wie aus der Figur 2 ersichtlich, aus einer Vielzahl aneinanderliegender, zu einander elektrisch isolierter Lamellen 16 aus Eisenblech zusammengesetzt.

In Stapelrichtung der einzelnen Lamellen 16 längs eines Pfeiles 17 ist als jeweiliger Abschluß eine untere Lamelle 18 und parallel dazu eine obere Lamelle 19 gebildet. Die Breite der einzelnen Lamellen 16 ist bei ihrer Herstellung durch einen Stanzvorgang etwas größer als die entsprechende Breite der späteren Querschnittsfläche des Kerns 14, die, wie aus der Figur 2 ersichtlich, durch einen Hüllkreis 21 begrenzt wird, wobei im Bereich der Lamellen 18, 19 Abflachungen 20 gebildet sind.

Mittels eines Verfahrens zur Materialabtragung werden die Überstände der Lamellen 16 bezüglich des Hüllkreises 21 entfernt. Die Bearbeitung erfolgt vorzugsweise durch Fräsen oder Schleifen mit einem Werkzeug. Die Bearbeitungsrichtung verläuft parallel zur Längsachse 12, um eine Lamellen 16 überbrückende Gratbildung zu vermeiden. Alternativ kann das Verfahren zur Materialabtragung auch über eine Laserbearbeitung erfolgen.

Der bearbeitete Kern 14 ist mit einem Primärspulenkörper 22 aus Kunststoff umspritzt. Der Primärspulenkörper 22 weist zwei voneinander beabstandete, radial gerichtete Flansche 23, 24 auf, die jeweils an einem Ende des stabförmigen Kerns 14 angebracht sind. Zwischen den Flanschen 23, 24 ist ein Wickelraum 26 gebildet.

Die Flansche 23, 24 sind durch Verbindungsstücke 27, 28, die den Wickelraum 26 überbrücken und jeweils eine segmentförmige Querschnittsfläche aufweisen, miteinander verbunden. Die Verbindungsstücke 27, 28 liegen jeweils mit einer planen Bodenfläche 29 auf einer äußeren Deckfläche 31 auf der zugeordneten Lamelle 18, 19 auf und ergänzen jeweils mit einer bogenförmigen Mantelfläche 32 in der Schnittdarstellung nach Figur 2 den Hüllkreis 21 im Bereich der Lamellen 18, 19.

Eines der Verbindungsstücke 27, 28 kann eine Nut 33 zur Führung eines Drahtes aufweisen, mit dem der Wickelraum 26 zur Bildung einer Primärwicklung lagenweise bewickelt wird. Die Nut 33 ist dann erforderlich, wenn bei einer ungeraden Anzahl von Lagen Wicklungsanfang und Wicklungsende an Anschlußmitteln an einem der Flansche 23, 24 zusammengefaßt sein sollen.

Falls ein direkter Kontakt des Drahtes auf der bearbeiteten Fläche des Kerns 14 unerwünscht ist, kann diese auch durch eine dünne selbstklebende Folie oder eine Papierlage abgedeckt werden.

Insbesondere mit der unmittelbaren Bewicklung des Kerns 14 ist ein großvolumiges Wickelvolumen der Stabspule ermöglicht, durch die sich bei vorgegebenen äußeren Abmessungen der Stabspule 11 eine große elektrische Leistung der Stabspule 11 erzielen läßt.

Claims

Stabspule für Zündanlagen, insbesondere als Zündspule in Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen, mit einem aus Lamellen (16) zusammengesetzten, sich entlang einer Längsachse (12) erstreckenden Kern (14), der einen Teil eines offenen Magnetkreises der Stabspule (11) bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (14) zumindest abschnittsweise eine durch Abflachung (20) unterbrochene, mittels Materialabtrag hergestellte, durch einen Hüllkreis (21) begrenzte runde Querschnittsfläche aufweist.
Stabspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflachungen (20) durch äußere Deckflächen (31), einerseits von einer oberen Lamelle (19) und andererseits von einer dazu parallel angeordneten unteren Lamelle (18) gebildet sind.
Stabspule nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (14) zumindest abschnittsweise mit einem Primärspulenkörper (22) umspritzt ist.
Stabspule nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Primärspulenkörper (22) zwei voneinander beabstandete Flansche (23, 24) aufweist, die jeweils an einem Ende des stabförmigen Kerns (14) angebracht und durch Verbindungsstücke (26, 28) miteinander verbunden sind.
Stabspule nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstücke (27, 28) in der Grundform eine segmentförmige Querschnittsfläche aufweisen und jeweils mit einer Bodenfläche (29) an einer der Deckflächen (31) der Lamellen (18, 19) anliegen, sowie mit einer Mantelfläche (32) die durch Materialabtrag hergestellte runde Querschnittsfläche des Kerns (14) zum vollständigen Hüllkreis (21) ergänzen.
Stabspule nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines der Verbindungsstücke (27, 28) eine Nut (33) zur Führung eines Drahtes längs des Kerns (14) aufweist.
Verfahren zur Herstellung einer Stabspule für Zündanlagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialabtrag an den Lamellen (16) parallel zur Längsachse (12) des Kerns (14) vorgenommen wird und der Materialabtrag insbesondere durch Fräsen, Schleifen oder eine Laserbearbeitung erfolgt.