DE4208706C2 - Zündspule für eine Zündanlage einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zündspule für eine Zündanlage einer Brennkraftmaschine nach dem Gattungsbegriff des Patent­ anspruchs 1 oder 2. Eine derartige Zündspule ist aus der EP 0 379 641 A1 bekannt.

Da bei der bekannten Zündspule der Innenkern mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet ist, kann es zu Feldkonzen­ trationen des elektrischen Feldes an den Kanten des Innenkerns kommen, wodurch lokale Heißstellen entstehen, die eine Lebens­ dauerverkürzung der Zündspule zur Folge haben.

Aus der US-PS 2 746 020, dem DE-GM 18 91 994, der GB-PS 725 722 und der DE 29 44 586 A sind weiterhin stabförmige Zünd­ spulen bekannt, bei denen der Außen- und der Innenkern mit einem runden Querschnitt ausgebildet sind und Außen- und Innenkern konzentrisch zueinander angeordnet sind. Bei derartigen stabför­ migen Zündkerzen ist mit Feldkonzentrationen des elektrischen Feldes am Innenkern nicht zu rechnen.

Ein Transformator mit rundem Innenkern ist weiterhin aus der DE-PS 5 20 293 bekannt.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die Zündspule der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie eine höhere Dauerfestigkeit hat.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Ausbildung gelöst, die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 bzw. des Pa­ tentanspruchs 2 angegeben ist.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung, bei der ein im Quer­ schnitt rechteckiger Außenkern mit einem Innenkern mit rundem Querschnitt kombiniert ist, können unerwünschte Feldkonzentra­ tionen des elektrischen Feldes am Innenkern vermieden werden, so daß keine lokale Heißstellen auftreten, die sonst eine Lebens­ dauerverkürzung der Zündspule zur Folge hätten.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfin­ dung anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zündspule in perspektivischer Ansicht,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zündspule in perspektivischer Ansicht,

Fig. 3 eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zündspule in perspektivischer Ansicht,

Fig. 4 eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zündspule in perspektivischer Ansicht,

Fig. 5 eine fünfte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zündspule in perspektivischer Ansicht und

Fig. 6 und 7 rundgewickelte Primär- und Sekundärwick­ lungen als weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung.

In Fig. 1 erkennt man den lamellierten Aufbau des O- förmigen Außenkerns 1. Die einzelnen Lamellen sind in an sich bekannter Weise aus Elektroblech gefertigt. Der Zylin­ der- oder I-förmige Innenkern 2 ist aus gesintertem weich­ magnetischem Pulververbundwerkstoff hergestellt. Um den Innenkern 2 sind die Primärwicklung 3 und die Sekundärwick­ lung 4 rund gewickelt.

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform unterschei­ det sich von der in Fig. 1 beschriebenen dadurch, daß der lamellierte Außenkern 1 C-förmig ausgebildet ist.

Bei den in Fig. 3 bzw. Fig. 4 dargestellten Ausfüh­ rungsformen ist der zylinder- bzw. I-förmige Innenkern 2 aus dünnem Blech (z. B. Metallfolie) spiralförmig gewickelt, wobei der übrige Aufbau dem der Fig. 1 bzw. 2 entspricht.

Für eine Zündspule wird ein hoher magnetischer Wider­ stand benötigt. Daher ist bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 3 und 4 ein Luftspalt zwischen den beiden Kernteilen 1 und 2 ausgebildet. Der magnetische Widerstand des Gesamt­ magnetkreises ist dann im wesentlichen durch die Breite des Luftspaltes bestimmt und durch eine Variation dieser Breite einstellbar.

Auf den Luftspalt kann bei der ersten und zweiten Aus­ führungsform (Fig. 1, 2) verzichtet werden, da Pulverver­ bundwerkstoffe einen hinreichend hohen magnetischen Widerstand aufweisen. Der magnetische Widerstand des Gesamtmagnetkrei­ ses kann bei diesen Ausführungsformen durch die Abmessungen des Innenkerns sowie durch eine spezielle Wahl des Werk­ stoffs eingestellt werden.

Während bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 3 und 4 die zur Zündung benötigte Energie im wesentlichen im Luft­ spalt gespeichert ist, ist sie bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 und 2 größtenteils über den gesamten Innenkern aus Pulververbundwerkstoff verteilt. Hierbei ist auch, da auf den Luftspalt verzichtet werden kann, die Wärmeabführung vom Innenkern 2 zum Außenkern 1 verbessert. Eine weitere Verbesserung der Wärmeabführung kann durch eine metallische Beschichtung des Innenkerns 2 erreicht werden. Durch Verbes­ serungen bei der Wärmeabführung kann die Zündspule auch bei höheren Einsatztemperaturen verwendet werden.

Fig. 5 zeigt einen Zündspulenaufbau mit konzentrischer Anordnung der Primärwicklung 3 und der Sekundärwicklung 4. Man erkennt, daß die Primärwicklung 3 auf einem zylindrischen Pri­ märspulenkörper 5 und die Sekundärwicklung 4 auf einem zylindrischen Sekundärspulenkörper 6 angeordnet sind. Ferner ist diese Ausführungsform mit einem Kunststoffbecher 7 und einem Ver­ guß 8 ausgebildet. Mit dem Verguß 8 ist der Innenraum der Zündspule zwischen den Kernteilen 1, 2 bzw. den Spulen 3, 4 ausgegossen. Die Wände und der Boden des Kunstoffbechers 7 sind dabei zwischen dem Verguß 8 und dem Außenkern 1 ange­ ordnet.

In den Fig. 6 und 7 sind die Primärwicklung 3 und die Sekundärwicklung 4 jeweils zusammen mit den Spulenkörpern 5 bzw. 6, auf denen sie angeordnet sind, dargestellt. In bei­ den Figuren sind mit der Sekundärwicklung verbundene Hoch­ spannungsdome 9 gezeigt. Fig. 7 zeigt insbesondere den Auf­ bau einer Doppelfunkenspule. Doppelfunkenspulen weisen die in Fig. 7 dargestellte Form des Sekundärspulenkörpers 6 auf. Zwei Hochspannungsdome 9 sind hierbei mit der Sekundärwick­ lung 4 verbunden. Doppelfunkenspulen finden Anwendung beim Aufbau von Mehrfachzündspulen. Durch die konzentrische An­ ordnung der Wicklungen ist es möglich, den für die Zündspule benötigten Bauraum zu verkleinern.

Bei sämtlichen in den Fig. 1 bis 7 dargestellten Aus­ führungsformen ist also der Innenkern 2 des Zündspulenauf­ baus mit rundem Querschnitt ausgebildet. Die Querschnitte können insbesondere abgerundet, elliptisch oder kreisförmig sein. Dadurch ist während des Betriebes die Stärke des elek­ trischen Feldes auf dem Umfang des Innenkerns 2 im wesentli­ chen homogen, es kommt zu keinen Konzentrationen an bestimm­ ten Stellen.

Durch die der Form des Innenkerns 2 entsprechende, z. B. insbesondere zylinderförmige, Anordnung der Primärwicklung 3 und der Sekundärwicklung 4 wird der Draht bei der Fertigung des Zündspulenaufbaus gleichmäßig belastet. So kann eine Vorschädigung des verwendeten Drahtes (z. B. Kupferlackdraht) vermieden werden. Ferner ermöglicht die zylinderförmige Anord­ nung eine schnellere Fertigung des Zündspulenaufbaus.

Claims (4)

1. Zündspule für eine Zündanlage einer Brennkraftmaschine mit

• - einem O- oder C-förmigen, in Querschnitt rechteckigen Außenkern (1) aus lamelliert aufgebautem Elektroblech und
• - einem zwischen zwei Schenkeln des Außenkerns (1) angeord­ neten Innenkern (2), der eine Primärwicklung (3) und eine Sekun­ därwicklung (4) trägt,

dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkern (2) mit rundem Querschnitt ausgebildet und aus einem weichmagnetischen Pulververbundwerkstoff gefertigt ist.

2. Zündspule für eine Zündanlage einer Brennkraftmaschine mit

• - einem O- oder C-förmigen, in Querschnitt rechteckigen Außenkern (1) aus lamelliert aufgebautem Elektroblech und
• - einem zwischen zwei Schenkeln des Außenkerns (1) angeord­ neten Innenkerns (2), der eine Primärwicklung (3) und eine Se­ kundärwicklung (4) trägt,

dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkern (2) mit rundem Querschnitt ausgebildet und aus magneti­ sierbarem Blech spiralförmig gewickelt ist.