EP1435632A1 - Zündspule mit vergossenen Wicklungen und entsprechendes Herstellungsverfahren - Google Patents

Zündspule mit vergossenen Wicklungen und entsprechendes Herstellungsverfahren Download PDF

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EP1435632A1
EP1435632A1 EP03028754A EP03028754A EP1435632A1 EP 1435632 A1 EP1435632 A1 EP 1435632A1 EP 03028754 A EP03028754 A EP 03028754A EP 03028754 A EP03028754 A EP 03028754A EP 1435632 A1 EP1435632 A1 EP 1435632A1
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EP
European Patent Office
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coil
head
return plate
primary
former
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Alfredo Hoffmann
Christoph Nohtse
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Volkswagen AG
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Definitions

  • the present invention relates to an ignition coil for an internal combustion engine with a Primary coil, a secondary coil, an internal magnetic core and an externally arranged return plate, the primary coil and the Secondary coil are potted with an insulating potting compound, as well as a process for the production of such an ignition coil.
  • Ignition coils for internal combustion engines are in the secondary coil High voltage pulses for igniting the fuel-air mixture are generated by the Current coil is applied to the primary coil. So that despite the high, in the No secondary coil induced voltages, even with small ignition coils Breakdowns or arcing occurs, it has long been known the secondary coil shed with an insulating potting compound.
  • potting compound for example, uses a curing resin, such as epoxy resin.
  • To the To improve magnetic coupling between the primary coil and the secondary coil is in A magnetic core inside the two coils and around the two coils on the outside a return plate is arranged.
  • EP 1 209 705 A1 describes an ignition coil with a tubular housing Recording of a magnetic core, the secondary coil and the primary coil are known.
  • the Secondary coil is wound on a bobbin in which the magnetic core located.
  • the bobbin of the primary coil is also around the bobbin of the secondary coil wound primary coil arranged around. All components within the Enclosures are potted with an insulating compound. There is a around the case Yoke plate arranged.
  • This known ignition coil has the particular disadvantage on the fact that numerous components are required and a large distance between the Yoke and the two coils prevail.
  • an ignition coil for an internal combustion engine is known from JP 11 111545, with a magnetic core inside a tubular housing, an internal one Secondary coil on a secondary coil body, one arranged above the secondary coil Primary coil on a primary coil body and a arranged around both coils, tubular backing plate are cast. In this case, it can Inference plate can be arranged closer to the two coils, but the remains Disadvantage that a relatively large number of components are required, which increases the effort.
  • a similar ignition coil is known from DE 100 00 604 A1, in contrast to JP 11 111545 the primary coil is arranged within the secondary coil.
  • an ignition coil is known from EP 0 964 413 A2, in which an A magnetic core with a primary coil and a coil wound around it Coil formers are arranged for the secondary coil.
  • the secondary coil is with one Potting compound.
  • the housing is made up of a lower terminator, one upper end member and in between by an elastic tubular section formed around which the yoke plate is arranged.
  • the housing for the two coils together with the magnetic core will in this case be from the elastic tubular section together with the upper and lower End piece formed.
  • this ignition coil only the one on the outside is arranged Shed secondary winding, so that the inside arranged disadvantageously Primary winding in the event of vibrations or other mechanical loads of an increased Risk of damage. There is also an increased distance between the return plate arranged on the outside and the windings.
  • the present invention has for its object an ignition coil with potted To create primary winding and secondary winding, with a compact design can be achieved with little effort. Furthermore, the object of the invention based on providing a method for producing such an ignition coil.
  • the use of the yoke plate as a mold for casting also enables one smaller distance between the yoke plate and the two coils, so that a better magnetic coupling is achieved.
  • the return plate can form, for example, a cup section in which the Primary coil, the secondary coil and the magnetic core are arranged.
  • the Potting compound can then be poured into this cup section and after hardening, securely encloses the components arranged there, so that for a breakdown or flashover of electrical discharges is avoided and on the other hand the two coils are protected against mechanical damage.
  • the Potting the two coils also protects them against mechanical ones, for example Damage due to corrosion of the magnetic core or the Return plate. Such corrosion can, for example, lead to blooming and thus lead to an expansion of the magnetic core or the yoke plate, that can press on a spool.
  • the casting of the primary winding prevents that the individual turns can move due to the magnetic forces and so that material rubs off in some places due to the movement.
  • the yoke plate has at least two Openings, one of which is closed by the outer coil former. This is especially in the case of a tubular return plate with an upper and a lower one Opening the case.
  • the opening arranged at the bottom during casting can be from the outer Bobbins are closed, so that on the outer bobbin wound coil can be shed by placing in the space between it The bobbin and the back plate the potting compound is filled.
  • a flange can be used in the lower opening of a tubular yoke plate be either from the inside or from below against the mouth of the back plate presses, which forms the lower opening.
  • the yoke plate is either exclusive with the help of your own wall sections or with your own wall sections together with one another part, such as in particular the outer coil former, forms a cup section in which the primary coil together with the secondary coil and the magnetic core can be shed.
  • an opening in the return plate arranged in the casting position at the top can also be used be closed to overflow the potting compound over the return plate avoid.
  • the outer coil body with an upper section can be used for this be or some other component. If all openings in the back plate are sealed, the casting compound can be achieved that the casting compound is higher increases and can also be cast components that are above the Inference plate are arranged in the potting position.
  • the outer bobbin is connected at the top to a head that has the shape has a small housing and in particular to accommodate an electronic Circuit arrangement for controlling the primary coil is used. The connection between the Head and the outer bobbin can be inserted and locked, for example through a bayonet lock.
  • the head and the head outer coil body designed so that the casting compound is poured into the head can be, the potting compound from the head into the space between the back plate and the outer coil body can flow.
  • this would initially cause the two coils when pouring casting compound into the head be poured in and would then the components arranged in the head be shed.
  • everyone can be inside the yoke or the outer coil body and also within the head arranged components are cast.
  • connection can for example at the junction between the outer bobbin and the head be trained.
  • outer coil former is connected to the head by inserting it into the head outer bobbin have a flange or a thickening, which or as Stop when inserted into the head can serve.
  • a stop would have to correspondingly have a recess or recess to provide a connection between the Interior of the head and the space between the outer coil body and to form the back plate.
  • the outer coil former can advantageously also be rigid with one Spark plug connector section to be connected.
  • the spark plug connector section can be formed by a portion of the outer bobbin by the Spark plug connector portion is integrally formed with the outer coil bobbin.
  • There the outer coil body is usually an insulator, must be in the Spark plug connector section necessarily the electrical connections to Contacting the spark plug to be installed.
  • a head is provided on the outer coil former, this can also be used for Closing an opening in the back plate.
  • a tubular Inference plate can thus, for example, be arranged at the bottom in the casting position Opening of a portion of the outer bobbin and the top one Opening to be closed by a section of the head.
  • FIG. 1 is a bobbin 1 for use in the ignition coil according to the described Embodiment of the present invention shown.
  • the coil former 1 serves as Carrier of a primary coil which is wound around a winding section 3. in the Assembled state is inside the bobbin 1 as an inner bobbin Carrier of a secondary winding and a magnetic core arranged in the inner bobbin.
  • the coil former 1 is essentially tubular and has a mouth or opening at its upper and lower ends.
  • To the The ends of the winding section 3 are a lower flange 4 and an upper flange 8 intended.
  • Below the lower flange 4, the coil body 1 tapers in one conical section 5, which merges below into a flange 6 to which a cylindrical Section 7 connects, which has a smaller diameter than the winding section 3 having.
  • the Insertion section 9 which is connected to a short cylindrical tube piece is formed, the top of two opposite points each have a flag 11. Furthermore, the Insertion section 9 two opposite recesses 10, which over the extend the entire length of the insertion section 9.
  • FIG 3 is a side view of the bobbin 1 together with an assembled Yoke plate 13 shown in sectional view and an attached head 2.
  • the head 2 is in the form of a small shell and serves to receive one, not shown Circuit arrangement for driving the primary coil.
  • the head 2 is with the Coil former 1 connected by the coil former 1 from below into a tubular Recording 12 of the head 2 is inserted.
  • the inside diameter of the receptacle 12 is slightly larger than the outer diameter of the insertion section 9.
  • the upper flange 8 serves as a stop when the bobbin 1 is inserted into the head 2.
  • the receptacle 12 also has two opposite recesses 15, which extend over the entire Extend the height of the receptacle and thus reach the bottom of the head 2.
  • the two Recesses 15 are arranged such that they are above the recesses 14 of the Upper flange 8 are when the bobbin 1 is inserted into the head 2 and is locked.
  • the bobbin 1 is fastened in the head 2 by means of the two flags 11 which suitable recesses in the receptacle 12 form a bayonet catch.
  • the two Flags 11 and the receptacle 12 are set up such that the flags 11 through the Can be inserted through and rotated at the top.
  • the yoke plate 13 which consists of a magnetic material.
  • the yoke plate 13 is preferably made of a Made of steel alloy.
  • the yoke plate 13 has the shape of a tube with a upper and a lower end and an inner diameter that is substantially the same Outside diameter of the two flanges 4, 8 at the ends of the winding section 3 equivalent. It is provided that the two flanges 4, 8 on the sides of the Winding section 3 with a press fit within the yoke plate 13 can be arranged around the upper and lower mouth of the yoke plate 13 seal.
  • the primary coil is wound onto the winding section 3 and connected to control electronics to be arranged at the top of the head.
  • the inner coil former with secondary coil and arranged magnetic core and connected to the ignition electronics.
  • the ignition coil further includes a spark plug connector section that is aligned with the lowest cylindrical portion 7 of the bobbin 1 is connected and is not shown.
  • This spark plug connector section is used to place the entire ignition coil on a spark plug to be able to attach and has the necessary mechanical and electrical Fasteners. Furthermore, the interior of the bobbin 1 from the Spark plug connector section closed at the bottom.
  • FIG. 4 shows the head 2 with the coil former 1 inserted from above.
  • the potting is preferably done at reduced pressure in order to Avoid air pockets or at least reduce them.
  • the one filled in the head 2 Potting compound flows through the recesses 14, 15 into the space 16 and thus shed the primary winding.
  • the potting compound continues to flow through the upper one Opening in the bobbin 1 to the secondary winding. If the gap 16 and the Interior of the bobbin 1 are filled, the sealing compound in the head 2 increases and pours the ignition electronics arranged there. This way, with a single Pour the primary coil, the secondary coil and the control electronics with no additional components and a small distance can be achieved between the reflux plate 13 and the primary coil.

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Abstract

Bei einer Zündspule für einen Verbrennungsmotor mit einer Primärspule, einer Sekundärspule, einem innen angeordneten magnetischen Kern und einem außen angeordneten Rückschlussblech (13) können die beiden Spulen mit vorteilhafterweise wenigen Komponenten mit einer Vergussmasse vergossen werden, indem erfindungsgemäß das Rückschlussblech (13) derart eingerichtet ist, dass es eine Form zum Vergießen der Primärspule und der Sekundärspule bildet. Vorzugsweise wird eine Öffnung des Rückschlussblechs (13) von einem Abschnitt (4) eines Spulenkörpers (1) zur Aufnahme der Primärspule oder der Sekundärspule verschlossen. Somit kann mit Hilfe des Rückschlussblechs (13) und einem Spulenkörper (1), die ohnehin erforderlich sind, eine Form zum Vergießen der Primärwicklung oder der Sekundärwicklung gebildet werden. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zündspule für einen Verbrennungsmotor mit einer Primärspule, einer Sekundärspule, einem innen angeordneten magnetischen Kern und einem außen angeordneten Rückschlussblech, wobei die Primärspule und die Sekundärspule mit einer isolierenden Vergussmasse vergossen sind, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Zündspule.
Bei Zündspulen für Verbrennungsmotoren werden in der Sekundärspule Hochspannungsimpulse zum Zünden des Kraftstoff-Luft-Gemisches erzeugt, indem die Primärspule mit Stromimpulsen beaufschlagt wird. Damit es trotz der hohen, in der Sekundärspule induzierten Spannungen auch bei kleinen Zündspulen zu keinen Durchschlägen oder Überschlägen kommt, ist es seit langem bekannt, die Sekundärspule mit einer isolierenden Vergussmasse zu vergießen. Als derartige Vergussmasse wird beispielsweise ein aushärtendes Harz verwendet, wie beispielsweise Epoxidharz. Um die magnetische Kopplung zwischen Primärspule und Sekundärspule zu verbessern, wird im Inneren der beiden Spulen ein magnetischer Kern und außen um die beiden Spulen herum ein Rückschlussblech angeordnet.
Durch die EP 1 209 705 A1 ist eine Zündspule mit einem rohrförmigen Gehäuse zur Aufnahme eines magnetischen Kerns, der Sekundärspule und der Primärspule bekannt. Die Sekundärspule ist auf einem Spulenkörper aufgewickelt, in dem sich der magnetische Kern befindet. Um den Spulenkörper der Sekundärspule ist der Spulenkörper der Primärspule mit aufgewickelter Primärspule herum angeordnet. Sämtliche Komponenten innerhalb des Gehäuses sind mit einer Isoliermasse vergossen. Um das Gehäuse herum ist ein Rückschlussblech angeordnet. Diese bekannte Zündspule weist insbesondere den Nachteil auf, dass zahlreiche Komponenten erforderlich sind und ein großer Abstand zwischen dem Rückschlussblech und den beiden Spulen herrscht.
Weiterhin ist durch die JP 11 111545 eine Zündspule für einen Verbrennungsmotor bekannt, bei der innerhalb eines rohrförmigen Gehäuses ein magnetischer Kern, eine innenliegende Sekundärspule auf einem Sekundärspulenkörper, eine über der Sekundärspule angeordnete Primärspule auf einem Primärspulenkörper und ein um beide Spulen herum angeordnetes, rohrförmiges Rückschlussblech vergossen sind. In diesem Fall kann zwar das Rückschlussblech näher an den beiden Spulen angeordnet werden, jedoch verbleibt der Nachteil, dass relativ viele Bauteile erforderlich sind und dadurch der Aufwand erhöht ist. Durch die DE 100 00 604 A1 ist eine ähnliche Zündspule bekannt, wobei im Unterschied zu der JP 11 111545 die Primärspule innerhalb der Sekundärspule angeordnet ist.
Ferner ist durch die EP 0 964 413 A2 eine Zündspule bekannt, bei der innerhalb eines Gehäuses ein magnetischer Kern mit darum herum gewickelter Primärspule und einem Spulenkörper für die Sekundärspule angeordnet sind. Die Sekundärspule ist mit einer Vergussmasse vergossen. Das Gehäuse wird von einem unteren Abschlussglied, einem oberen Abschlussglied und dazwischen von einem elastischen, rohrförmigen Abschnitt gebildet, um welchen herum das Rückschlussblech angeordnet ist. Das Gehäuse für die beiden Spulen zusammen mit dem magnetischen Kern wird in diesem Fall von dem elastischen rohrförmigen Abschnitt zusammen mit dem oberen und dem unteren Abschlussstück gebildet. Bei dieser Zündspule ist nur die außen angeordnete Sekundärwicklung vergossen, so dass nachteiligerweise die innen angeordnete Primärwicklung bei Schwingungen oder anderen mechanischen Belastungen einer erhöhten Gefahr einer Beschädigung ausgesetzt ist. Weiterhin herrscht ein erhöhter Abstand zwischen dem außen angeordneten Rückschlussblech und den Wicklungen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zündspule mit vergossener Primärwicklung und Sekundärwicklung zu schaffen, bei der eine kompakte Bauform mit geringem Aufwand erreicht werden kann. Des Weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Zündspule bereitzustellen.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Zündspule mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 13 gelöst. Die Unteransprüche definieren jeweils bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Erfindungsgemäß wird die Form zum Vergießen der Primärspule und der Sekundärspule von dem Rückschlussblech selbst gebildet. Auf diese Weise wird die Anzahl der benötigten Bauteile verringert, da ein zusätzliches Gehäuse zum Vergießen nicht mehr benötigt wird. Zusätzlich kann durch die verringerte Anzahl an erforderlichen Bauteilen eine kompaktere Bauweise erreicht werden.
Die Verwendung des Rückschlussblechs als Form zum Vergießen ermöglicht auch einen geringeren Abstand zwischen dem Rückschlussblech und den beiden Spulen, so dass eine bessere magnetische Kopplung erreicht wird.
Dazu kann das Rückschlussblech beispielsweise einen Becherabschnitt bilden, in dem die Primärspule, die Sekundärspule und der magnetische Kern angeordnet sind. Die Vergussmasse kann anschließend in diesen Becherabschnitt eingegossen werden und schließt nach Aushärtung die dort angeordneten Komponenten sicher ein, so dass zum einen ein Durchschlagen bzw. Überschlagen von elektrischen Entladungen vermieden wird und zum anderen die beiden Spulen gegen mechanische Beschädigung geschützt sind. Das Vergießen der beiden Spulen schützt diese beispielsweise auch gegen eine mechanische Beschädigung in Folge einer Korrosion des magnetischen Kerns oder des Rückschlussblechs. Eine solche Korrosion kann beispielsweise zu einem Aufblühen und damit zu einer Ausdehnung des magnetischen Kerns oder des Rückschlussblechs führen, die auf eine Spule drücken kann. Weiterhin verhindert das Vergießen der Primärwicklung, dass sich die einzelnen Windungen aufgrund der magnetischen Kräfte bewegen können und somit, dass sich aufgrund der Bewegung an einigen Stellen Material abreibt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Rückschlussblech zumindest zwei Öffnungen auf, von denen eine von dem äußeren Spulenkörper verschlossen wird. Dies ist insbesondere bei einem rohrförmigen Rückschlussblech mit einer oberen und einer unteren Öffnung der Fall. Die beim Vergießen unten angeordnete Öffnung kann von dem äußeren Spulenkörper verschlossen werden, so dass die auf den äußeren Spulenkörper aufgewickelte Spule vergossen werden kann, indem in den Zwischenraum zwischen diesem Spulenkörper und dem Rückschlussblech die Vergussmasse eingefüllt wird. Zum Verschluss der unteren Öffnung eines rohrförmigen Rückschlussblechs kann ein Flansch verwendet werden, der entweder von innen oder von unten gegen die Mündung des Rückschlussblechs drückt, die die untere Öffnung bildet.
Kern der vorliegenden Erfindung ist es, dass das Rückschlussblech entweder ausschließlich mit Hilfe eigener Wandabschnitte oder mit eigenen Wandabschnitten zusammen mit einem weiteren Teil, wie insbesondere dem äußeren Spulenkörper, einen Becherabschnitt bildet, in dem die Primärspule zusammen mit der Sekundärspule und dem magnetischen Kern vergossen werden kann.
Eine in Vergießstellung oben angeordnete Öffnung im Rückschlussblech kann ebenso verschlossen werden, um ein Überlaufen der Vergussmasse über das Rückschlussblech zu vermeiden. Dazu kann der äußere Spulenkörper mit einem oberen Abschnitt verwendet werden oder eine andere Komponente. Wenn sämtliche Öffnungen im Rückschlussblech verschlossen sind, kann beim Vergießen erreicht werden, dass die Vergussmasse höher ansteigt und können auch Komponenten vergossen werden, die oberhalb des Rückschlussblechs in der Vergießstellung angeordnet sind. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der äußere Spulenkörper oben mit einem Kopf verbunden, der die Form eines kleinen Gehäuses besitzt und insbesondere zur Aufnahme einer elektronischen Schaltungsanordnung zum Ansteuern der Primärspule dient. Die Verbindung zwischen dem Kopf und dem äußeren Spulenkörper kann durch Einstecken und Verriegeln, beispielsweise durch einen Bajonett-Verschluss, erreicht werden. Vorteilhafterweise sind der Kopf und der äußere Spulenkörper so ausgestaltet, dass die Vergussmasse in den Kopf hineingegossen werden kann, wobei die Vergussmasse von dem Kopf auch in den Zwischenraum zwischen dem Rückschlussblech und dem äußeren Spulenkörper fließen kann. Vorteilhafterweise würden dadurch beim Eingießen von Vergussmasse in den Kopf zunächst die beiden Spulen eingegossen werden und würden anschließend die im Kopf angeordneten Komponenten vergossen werden. Mit einem einzigen Eingießvorgang können somit sämtliche innerhalb des Rückschlussblechs bzw. des äußeren Spulenkörpers und auch innerhalb des Kopfs angeordneten Komponenten vergossen werden.
Um den Zwischenraum zwischen dem Rückschlussblech und dem äußeren Spulenkörper über den Innenraum des Kopfs erreichen zu können, muss eine Verbindung zwischen diesem Zwischenraum und dem Innenraum des Kopfs herrschen. Diese Verbindung kann beispielsweise an der Verbindungsstelle zwischen dem äußeren Spulenkörper und dem Kopf ausgebildet sein. Wenn der äußere Spulenkörper in eine Aufnahme des Kopfs eingesteckt wird, kann beispielsweise die Aufnahme zumindest an einer Stelle mit einem Abstand zum eingesteckten Teil des äußeren Spulenkörpers ausgebildet sein, so dass durch diese Lücke hindurch die Vergussmasse fließen kann. Vorteilhafterweise wird auch eine Möglichkeit zum Entweichen von Luft vorgesehen, falls das Vergießen nicht im Vakuum geschieht. Falls der äußere Spulenkörper durch Einstecken in den Kopf mit diesem verbunden wird, kann der äußere Spulenkörper einen Flansch oder eine Verdickung aufweisen, der bzw. die als Anschlag beim Einstecken in den Kopf dienen kann. Ein derartiger Anschlag müsste entsprechend eine Vertiefung oder Aussparung besitzen, um eine Verbindung zwischen dem Innenraum des Kopfs und dem Zwischenraum zwischen dem äußeren Spulenkörper und dem Rückschlussblech zu bilden.
Der äußere Spulenkörper kann vorteilhafterweise auch starr mit einem Zündkerzensteckerabschnitt verbunden sein. Der Zündkerzensteckerabschnitt kann dabei von einem Abschnitt des äußeren Spulenkörpers gebildet werden, indem der Zündkerzensteckerabschnitt einstückig mit dem äußeren Spulenkörper ausgebildet ist. Da der äußere Spulenkörper in aller Regel ein Isolator ist, müssen in den Zündkerzensteckerabschnitt notwendigerweise die elektrischen Verbindungen zur Kontaktierung der Zündkerze verlegt werden.
Wenn auf dem äußeren Spulenkörper ein Kopf vorgesehen ist, kann dieser auch zum Verschluss einer Öffnung im Rückschlussblech dienen. Bei einem rohrförmigen Rückschlussblech kann somit beispielsweise die in Vergießstellung unten angeordnete Öffnung von einem Abschnitt des äußeren Spulenkörpers und die oben angeordnete Öffnung von einem Abschnitt des Kopfs verschlossen werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.
  • Figur 1 zeigt eine Seitenansicht eines äußeren Spulenkörpers zur Verwendung in einer Zündspule gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
  • Figur 2 zeigt eine Ansicht von oben des äußeren Spulenkörpers gemäß Figur 1,
  • Figur 3 zeigt eine Seitenansicht einer Zündspule ohne Ansteuerelektronik mit geschnittenem Rückschlussblech gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und
  • Figur 4 zeigt die Zündspule gemäß Figur 3 von oben.
    • Figur 1 ist ein Spulenkörper 1 zur Verwendung in der Zündspule gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der Spulenkörper 1 dient als Träger einer Primärspule, die um einen Wicklungsabschnitt 3 gewickelt ist. Im zusammengebauten Zustand ist innerhalb des Spulenkörpers 1 ein innerer Spulenkörper als Träger einer Sekundärwicklung sowie ein magnetischer Kern angeordnet, der sich im inneren Spulenkörper befindet. Der Spulenkörper 1 ist im Wesentlichen rohrförmig und besitzt an seinem oberen und unteren Ende jeweils eine Mündung bzw. Öffnung. An den Enden des Wicklungsabschnitts 3 ist ein unterer Flansch 4 bzw. ein oberer Flansch 8 vorgesehen. Unterhalb des unteren Flanschs 4 verjüngt sich der Spulenkörper 1 in einem konischen Abschnitt 5, der unten in einen Flansch 6 übergeht, an den sich ein zylindrischer Abschnitt 7 anschließt, der einen geringeren Durchmesser als der Wicklungsabschnitt 3 aufweist.
    Oberhalb des oberen Flansches 8 schließt sich ein Einsteckabschnitt 9 an, der von einem kurzen zylindrischen Rohrstück gebildet wird, das am oberen Rand an zwei gegenüberliegenden Stellen jeweils eine Fahne 11 aufweist. Weiterhin weist der Einsteckabschnitt 9 zwei gegenüberliegende Ausnehmungen 10 auf, die sich über die gesamte Länge des Einsteckabschnitts 9 erstrecken.
    In Figur 2 ist der Spulenköper 1 von oben dargestellt. Dabei ist zu sehen, dass der obere Flansch 8 ebenfalls zwei gegenüberliegende Ausnehmungen 14 aufweist, die bis auf den Durchmesser des Wicklungsabschnitts 3 hineinreichen.
    In Figur 3 ist eine Seitenansicht des Spulenkörpers 1 zusammen mit einem montierten Rückschlussblech 13 in Schnittansicht und einem aufgesetzten Kopf 2 dargestellt. Der Kopf 2 besitzt die Form einer kleinen Schale und dient zur Aufnahme einer nicht dargestellten Schaltungsanordnung zum Ansteuern der Primärspule. Der Kopf 2 wird mit dem Spulenkörper 1 verbunden, indem der Spulenkörper 1 von unten in eine rohrförmige Aufnahme 12 des Kopfs 2 gesteckt wird. Der Innendurchmesser der Aufnahme 12 ist geringfügig größer als der Außendurchmesser des Einsteckabschnitts 9. Der obere Flansch 8 dient als Anschlag beim Einstecken des Spulenkörpers 1 in den Kopf 2. Die Aufnahme 12 besitzt weiterhin zwei gegenüberliegende Ausnehmungen 15, die sich über die gesamte Höhe der Aufnahme erstrecken und somit bis zum Boden des Kopfs 2 reichen. Die beiden Ausnehmungen 15 sind derart angeordnet, dass sie sich über den Ausnehmungen 14 des oberen Flanschs 8 befinden, wenn der Spulenkörper 1 in den Kopf 2 eingesteckt und verriegelt ist.
    Die Befestigung des Spulenkörpers 1 in Kopf 2 geschieht mittels der zwei Fahnen 11, die mit geeigneten Vertiefungen in der Aufnahme 12 einen Bajonett-Verschluss bilden. Die beiden Fahnen 11 und die Aufnahme 12 sind derart eingerichtet, dass die Fahnen 11 durch die Aufnahme hindurchgesteckt und oben verdreht werden können.
    Um den Spulenkörper 1 herum ist das Rückschlussblech 13 angeordnet, welches aus einem magnetischen Material besteht. Vorzugsweise ist das Rückschlussblech 13 aus einer Stahllegierung gefertigt. Das Rückschlussblech 13 besitzt die Form eines Rohrs mit einem oberen und einem unteren Ende und einem Innendurchmesser, der im Wesentlichen dem Außendurchmesser der beiden Flansche 4, 8 an den Enden des Wicklungsabschnitts 3 entspricht. Dabei ist vorgesehen, dass die beiden Flansche 4, 8 an den Seiten des Wicklungsabschnitts 3 mit einer Presspassung innerhalb des Rückschlussblechs 13 angeordnet werden können, um die obere und untere Mündung des Rückschlussblechs 13 abzudichten.
    Auf diese Weise kann erreicht werden, dass zwischen dem Spulenkörper 1 und dem Rückschlussblech 13 ein Zwischenraum 16 entsteht, der ausschließlich mit dem Innenraum des Kopfs 2 in Verbindung steht. Diese Verbindung wird durch die Ausnehmungen 14 im oberen Flansch 8 sowie die Ausnehmungen 15 in der Aufnahme 12 geschaffen.
    Bei der Fertigung der beschriebenen Zündspule wird selbstverständlich vor dem Anbringen des Rückschlussblechs 13 die Primärspule auf den Wicklungsabschnitt 3 aufgewickelt und mit einer oben im Kopf anzuordnenden Ansteuerelektronik verbunden. Weiterhin wird innerhalb des Spulenkörpers 1 der innere Spulenkörper mit Sekundärspule und magnetischem Kern angeordnet und mit der Zündelektronik verbunden.
    Die Zündspule umfasst weiterhin einen Zündkerzensteckerabschnitt, der mit dem untersten zylindrischen Abschnitt 7 des Spulenkörpers 1 verbunden wird und nicht dargestellt ist. Dieser Zündkerzensteckerabschnitt dient dazu, die gesamte Zündspule auf eine Zündkerze aufstecken zu können und weist die dazu notwendigen mechanischen und elektrischen Verbindungselemente auf. Weiterhin wird der Innenraum des Spulenkörpers 1 von dem Zündkerzensteckerabschnitt nach unten verschlossen.
    In Figur 4 ist der Kopf 2 mit eingesetztem Spulenkörper 1 von oben dargestellt.
    Sobald die Zündspule montiert ist und das Rückschlussblech 13 auf den Spulenkörper 1 aufgesteckt ist, werden sämtliche Komponenten innen vergossen. Dazu wird eine aushärtbare und isolierende Vergussmasse, beispielsweise Epoxidharz, von oben in den Kopf 2 eingefüllt. Das Vergießen geschieht vorzugsweise bei verringertem Druck, um Lufteinschlüsse zu vermeiden bzw. zumindest zu verringern. Die in den Kopf 2 eingefüllte Vergussmasse fließt dabei durch die Ausnehmungen 14, 15 in den Zwischenraum 16 und vergießt somit die Primärwicklung. Weiterhin fließt die Vergussmasse durch die obere Öffnung im Spulenkörper 1 zu der Sekundärwicklung. Wenn der Zwischenraum 16 und der Innenraum des Spulenkörpers 1 gefüllt sind, steigt die Vergussmasse im Kopf 2 an und vergießt die dort angeordnete Zündelektronik. Auf diese Weise kann mit einem einzigen Einfüllvorgang die Primärspule, die Sekundärspule und die Ansteuerelektronik vergossen werden, wobei keine zusätzlichen Komponenten erforderlich sind und ein geringer Abstand zwischen dem Rückflussblech 13 und der Primärspule erreicht werden kann.
    BEZUGSZEICHENLISTE
    1
    Spulenkörper
    2
    Kopf
    3
    Primärspulenabschnitt
    4, 6, 8
    Flansch
    5
    konischer Abschnitt
    7
    Verbindung zu einem Zündkerzensteckerabschnitt
    9
    Einsteckabschnitt
    10, 14, 15
    Ausnehmung
    11
    Bajonett-Verschluss
    12
    Aufnahme
    13
    Rückschlussblech

    Claims (23)

    1. Zündspule für einen Verbrennungsmotor, mit einer Primärspule, einer Sekundärspule, einem äußeren Spulenkörper (1) für Primärspule oder Sekundärspule, einem innerhalb der Primärspule und der Sekundärspule angeordneten magnetischen Kern und einem Rückschlussblech (13), das die Primärspule und die Sekundärspule umfasst und einen Hohlkörper mit wenigstens einer Öffnung bildet, wobei die Primärspule und die Sekundärspule mit einer isolierenden Vergussmasse vergossen sind,
      dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlussblech (13) derart eingerichtet ist, dass es eine Form zum Vergießen der Primärspule und der Sekundärspule innerhalb des Rückschlussblechs (13) bildet.
    2. Zündspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündspule mit der Primärspule und der Sekundärspule in dem als Vergussform dienenden Rückschlussblech (13) vergossen ist.
    3. Zündspule nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlussblech (13) wenigstens zwei Öffnungen aufweist und das Rückschlussblech (13) und der äußere Spulenkörper (1) derart eingerichtet sind, dass eine Öffnung des Rückschlussblechs (13) von einem Teil (4) des äußeren Spulenkörpers (1) verschlossen ist.
    4. Zündspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlussblech im Wesentlichen rohrförmig ist.
    5. Zündspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem äußeren Spulenkörper (1) starr ein Zündkerzenstecker befestigt ist.
    6. Zündspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündspule einen Kopf (2) aufweist, der mit dem äußeren Spulenkörper (1) verbunden und derart eingerichtet ist, dass eine Verbindung zwischen dem Innenraum des Kopfs (2) und dem Zwischenraum zwischen dem äußeren Spulenkörper (1) und dem Rückschlussblech (13) besteht.
    7. Zündspule nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindung zwischen dem Innenraum des Kopfs (2) und einem Innenraum des äußeren Spulenkörpers (1) besteht.
    8. Zündspule nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kopf eine elektronische Schaltungsanordnung zum Ansteuern der Primärspule angeordnet und vergossen ist.
    9. Zündspule nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Spulenkörper (1) in eine Aufnahme (12) des Kopfs (2) eingesteckt und verriegelt ist.
    10. Zündspule nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem Innenraum des Kopfs (2) und dem Zwischenraum zwischen dem äußeren Spulenkörper (1) und dem Rückschlussblech (13) zwischen der Aufnahme (12) des Kopfs (2) und dem äußeren Spulenkörper (1) hindurch verläuft.
    11. Zündspule nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlussblech (13) wenigstens zwei Öffnungen aufweist und eine Öffnung durch einen Teil des Kopfs (2) verschlossen ist.
    12. Zündspule nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlussblech (13) wenigstens zwei Öffnungen aufweist und zwei Öffnungen des Rückschlussblechs (13) durch jeweils einen Teil (4, 8) des äußeren Spulenkörpers (1) verschlossen sind.
    13. Verfahren zur Herstellung einer Zündspule für einen Verbrennungsmotor,
      wobei eine Primärspule, eine Sekundärspule, ein äußerer Spulenkörper (1) für Primärspule oder Sekundärspule und ein innerhalb der Primärspule und der Sekundärspule angeordneter magnetischer Kern in einem Rückschlussblech (13) derart angeordnet werden, dass das Rückschlussblech (13) die Primärspule und die Sekundärspule umfasst und einen Hohlkörper mit wenigstens einer Öffnung bildet, und
      wobei die Primärspule und die Sekundärspule mit einer isolierenden Vergussmasse vergossen werden,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Primärspule und die Sekundärspule unter Verwendung des Rückschlussblechs (13) als eine Form zum Vergießen der Primärspule und der Sekundärspule innerhalb des Rückschlussblechs (13) mit der isolierenden Vergussmasse vergossen werden.
    14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlussblech (13) wenigstens zwei Öffnungen aufweist und der äußere Spulenkörper (1) derart in dem Rückschlussblech (13) angeordnet wird, dass eine Öffnung des Rückschlussblechs (13) von einem Teil (4) des äußeren Spulenkörpers (1) verschlossen wird.
    15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Spulenkörper (1) derart in dem Rückschlussblech (13) angeordnet wird, dass durch den Teil (4) des äußeren Spulenkörpers (1) eine untere Öffnung des Rückschlussblechs (13) verschlossen wird.
    16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Spulenkörper (1) derart in dem im Wesentlichen rohrförmigen Rückschlussblech angeordnet wird, dass durch jeweils einen Teil (4, 8) des äußeren Spulenkörpers (1) eine obere Öffnung des Rückschlussblechs (13) und eine untere Öffnung des Rückschlussblechs (13) verschlossen werden.
    17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13-16, dadurch gekennzeichnet, dass zum Vergießen der Primärspule und der Sekundärspule die isolierende Vergussmasse in einen Zwischenraum zwischen dem in dem Rückschlussblech (13) angeordneten äußeren Spulenkörper (1) und dem Rückschlussblech (13) eingefüllt wird.
    18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13-17, dadurch gekennzeichnet, dass zum Vergießen der Primärspule und der Sekundärspule in dem Rückschlussblech (13) die isolierende Vergussmasse über einen mit dem äußeren Spulenkörper (1) verbundenen Kopf (2) eingefüllt wird.
    19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die isolierende Vergussmasse über eine Verbindung zwischen einem Innenraum des Kopfes (2) und einem Zwischenraum zwischen dem äußeren Spulenkörper (1) und dem Rückschlussblech (13) in den Zwischenraum zwischen dem äußeren Spulenkörper (1) und dem Rückschlussblech (13) eingefüllt wird.
    20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die isolierende Vergussmasse über eine Verbindung zwischen einem Innenraum des Kopfes (2) und einem Innenraum des äußeren Spulenkörpers (1) eingefüllt wird.
    21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18-20, dadurch gekennzeichnet, dass mit der isolierenden Vergussmasse eine in dem Kopf (2) angeordnete elektronische Schaltungsanordnung zum Ansteuern der Primärspule vergossen wird.
    22. Verfahren nach einem der Ansprüche 18-21, dadurch gekennzeichnet, dass durch Einfüllen der isolierenden Vergussmasse über den mit dem äußeren Spulenkörper (1) verbundenen Kopf (2) zunächst die Primärspule und die Sekundärspule mit der isolierenden Vergussmasse vergossen werden, während anschließend eine in dem Kopf (2) angeordnete elektronische Schaltungsanordnung zum Ansteuern der Primärspule mit der isolierenden Vergussmasse vergossen wird.
    23. Verfahren nach einem der Ansprüche 18-22, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Spulenkörper (1) mit dem Kopf (2) derart in dem Rückschlussblech (13) angeordnet wird, dass durch einen Teil des Kopfes (2) eine Öffnung des Rückschlussblechs (13) verschlossen wird.
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