EP1411241A2 - Stabförmige Zündspule - Google Patents

Abstract

Stabförmige Zündspule mit einem zylindrischen Primärspulenkörper (1), der eine Primärwicklung trägt und in dem ein annähernd zylindrischer Kern aus gestapelten rechtwinkligen Metallflächen angeordnet ist, und einem den Primärspulenkörper umgegebenden Sekundärspulenkörper (2), der eine Sekundärwicklung trägt. Die Primärwicklung ist an der Innenseite des Primärspulenkörpers (1) angeordnet und die innere Zylinderfläche des Sekundärspulenkörpers (2) ist metallisch beschichtet, um die an den Blechkanten des Kerns (3) auftretenden Feldkonzentrationen zu verringern.

Description

Die Erfindung betrifft eine stabförmige Zündspule mit einem zylindrischen Primärspulenkörper, der eine Primärwicklung trägt, einem annähernd zylindrischen Kern aus gestapelten Metallblechen und einem Sekundärspulenkörper, der eine Sekundärwicklung trägt.

Bei einer derartigen stabförmigen Zündspule kann der Primärspulenkörper mit seiner Primärwicklung innerhalb des Sekundärspulenkörpers angeordnet sein, so dass er den zylindrischen Kern umgibt, oder kann der Primärspulenkörper mit seiner Primärwicklung außerhalb des Sekundärspulenkörpers angeordnet sein, so dass der Sekundärspulenkörper den zylindrischen Kern umgibt.

Eine derartige stabförmige Zündspule ist aus der DE 4208706 C2 bekannt.

Bei derartigen bekannten Zündspulen hat der Kern aus den gestapelten Metallblechen eine kantige Außenfläche, an der es zu extremen Feldkonzentrationen kommen kann, die im Betrieb der Zündspule zu Ausfällen führen können.

Um das zu vermeiden, ist es bereits bekannt, den Kern mechanisch nachzubearbeiten, um eine homogene Zylinderoberfläche zu erreichen, eine Vergussmasse vorzusehen, die gegenüber Luft eine möglichst hohe Dielektrizitätskonstante hat, einen genügend großen Abstand vom Kern zur Wicklung vorzusehen, um Durchschläge zu vermeiden, oder eine einseitig metallisierte Folie um den Kern herum anzuordnen.

Alle diese bekannten Ausbildungsformen sind im Aufbau aufwendig und lassen es nicht zu, eine stabförmige Zündspule zu verwirklichen, die möglichst kompakt mit einem begrenzten Platzbedarf ausgebildet ist.

Darüberhinaus können zwar durch die Anordnung einer einseitig metallisierten Folie um den Kern herum die Feldkonzentrationen, die an den Blechkanten des Kerns auftreten und zu Durchschlägen in der Spule führen, abgebaut werden, nachteilig hierbei ist es aber, dass im Fertigungsprozess die Folie als zusätzliches Bauteil eingeführt werden muss, das schwierig zu handhaben ist.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, eine stabförmige Zündspule der eingangs genannten Art zu schaffen, die einen fertigungstechnisch einfachen und für den Großserieneinsatz geeigneten Aufbau hat, und bei der die an den Kernblechen auftretenden Feldkonzentrationen wenigsten gemindert sind.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Ausbildung gelöst, die im Patentanspruch 1 angegeben ist.

Besonders bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Zündspule sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 8.

Im Folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1a eine Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels einer bekannten Zündspule,

Fig. 1b eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Ausschnittes A in Fig. 1a,

Fig. 2a eine Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Zündspule und

Fig. 2b eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Ausschnittes B in Fig. 2a.

Wie es in den Figuren 1a und 1b dargestellt ist, umfasst eine übliche stabförmige Zündspule ein nicht dargestelltes Zündspulengehäuse, in dem ein Primärspulenkörper 2, der außen eine Primärwicklung 4 trägt und in dem ein annähernd zylindrischer Kern 3 aus gestapelten beispielsweise rechtwinkligen Metallblechen in einer Vergussmasse 8 angeordnet ist, und einen den Primärspulenkörper 2 umgebenden Sekundärspulenkörper 1, der eine Sekundärwicklung 5 trägt, wobei zwischen dem nicht dargestellten Zündspulengehäuse und der Außenseite der Sekundärwicklung 5 eine Vergussmasse vorgesehen ist, die gleichfalls nicht dargestellt ist.

Wie es einleitend bereits erwähnt wurde, kann der Primärspulenkörper mit seiner Primärwicklung auch außerhalb des Sekundärwicklungskörpers mit seiner Sekundärwicklung angeordnet sein, so dass in diesem Fall der Kern von dem Sekundärwicklungskörper umgeben wird.

Die Primär- und die Sekundärwicklung 4, 5 sind jeweils außen auf die entsprechenden Primär- und Sekundärspulen 1, 2 gewickelt.

Wie es in den Fig. 2a und 2b dargestellt ist, ist bei dem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Zündspule zur Abschirmung hoher Feldkonzentrationen, die an den Kanten 6 der Bleche des Kerns 3 auftreten und zu Durchschlägen in der Spule führen können, die innere Zylinderfläche des Primärspulenkörpers 2 mit einer metallischen leitenden Beschichtung 7 insbesondere aus Nickel versehen. Wie es im Einzelnen in Fig. 2b dargestellt ist, umfasst der Aufbau des dargestellten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Zündspule somit von innen nach außen den zylindrischen Kern 3, einen Luftspalt, die Beschichtung 7 am Primärspulenkörper 2, den Primärspulenkörper 2, die Primärwicklung 4, den Sekundärspulenkörper 1, die Sekundärwicklung 5, die Vergussmasse und das Gehäuse, wobei letztere nicht dargestellt sind.

Grundsätzlich ist gemäß der Erfindung die metallische leitende Beschichtung an der inneren, dem Kern zugewandten Mantelfläche des innen liegenden Spulenkörpers vorgesehen, so dass bei dem alternativen Aufbau einer Zündspule mit außen liegendem Primärspulenkörper die innere Mantelfläche des innen liegenden Sekundärspulenkörpers, die dem Kern zugewandt ist, mit dieser Beschichtung versehen ist.

Modellrechnungen haben gezeigt, dass bereits eine Beschichtung mit einer Stärke von 100 bis 200µm die gewünschte Wirkung zeigt.

Durch die Anordnung der metallischen Beschichtung ist es möglich, den Querschnitt des Primärspulenkörpers 2 mit einem geringen Spiel zum Kern 3 auszuführen, was zu einer deutlichen Reduzierung des Gesamtdurchmessers der Spule führt.

Um der Gefahr einer Kurzschlusswindung durch die metallisch beschichtet Innenfläche des Primärspulenkörpers 2 entgegen zu wirken, was den Wirkungsgrad der Spule reduzieren könnte, weist die metallische Beschichtung vorzugsweise eine oder mehrere Unterbrechungen in axialer Richtung auf. Dabei sollte die Beschichtungslücke so gewählt werden, dass an der Beschichtungslücke nach der Montage der Zündspule keine feldkonzentrierende Kante des Kerns 3 verläuft.

Die Fig. 2a,b zeigen ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Zündspule mit einer einzigen metallischen Beschichtung 7.

Es kann eine mehrlagige Beschichtung des Primärspulenkörpers 2 vorgesehen sein, die mit einer metallischen Beschichtung, d.h. mit einer ersten Lage beginnt, die mehr als 180° aber weniger als 360° des Innenumfangs, vorzugsweise etwa 270° des Innenumfangs abdeckt. Auf diese erste Lage ist eine isolierende Deckschicht aufgetragen, die die gesamte Innenfläche des Primärspulenkörpers 2 abdeckt. Auf diese isolierende Schicht ist zur Abdeckung des durch die erste Lage nicht metallisierten Bereiches eine weitere Metallisierungsschicht oder zweite Lage aufgetragen, die mit einer gewissen Überlappung der ersten Lage den Restbereich abdeckt, der von der ersten Lage nicht abgedeckt wird.

Vorzugsweise ist unabhängig davon, ob die metallische Beschichtung ein- oder mehrlagig ausgebildet ist, die gesamte metallisierte Beschichtung mit einer Schutzschicht als mechanischem Schutz und/oder Oxidationsschutz abgedeckt.

Die erfindungsgemäße Ausbildung hat ersichtlich den Vorteil, dass elektrische Durchschläge verhindert werden können, wobei für die Beschichtung ein wesentlich geringerer Bauraum benötigt wird, als es bei der Verwendung einer Vergussmasse oder Zusatzfolie der Fall ist. Da kein zusätzliches Bauelement wie beispielsweise eine Zusatzfolie vorgesehen ist, ist die Montage vereinfacht, ergeben sich kürzere Montagezeiten. Die Aushärtungszeiten des Vergussmaterials erübrigen sich darüber hinaus.

Claims (8)

1. Stabförmige Zündspule mit

   einem zylindrischen Primärspulenkörper, der eine Primärwicklung trägt, einem annähernd zylindrischen Kern aus gestapelten Metallblechen, und

   einem Sekundärspulenkörper, der eine Sekundärwicklung trägt,

      dadurch gekennzeichnet, dass die innere Zylinderfläche des den Kern umgebenden Spulenkörpers metallisch beschichtet ist.
2. Zündspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Primärspulenkörper innenliegend und der Sekundärspulenkörper außenliegend angeordnet sind, und die innere, dem Kern zuwandte Zylinderfläche des Primärspulenkörpers metallisch beschichtet ist.
3. Zündspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Primärspulenkörper außenliegend und der Sekundärspulenkörper innenliegend angeordnet sind, und die innere, dem Kern zugewandte Zylinderfläche des Sekundärspulenkörpers metallisch beschichtet ist.
4. Zündspule nach Anspruch 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Beschichtung eine Stärke von 100 bis 200 µm hat.
5. Zündspule nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Beschichtung mit Unterbrechungen in axialer Richtung ausgebildet ist.
6. Zündspule nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterbrechungen so positioniert sind, dass an den Beschichtungslücken keine Blechkante des Kerns verläuft.
7. Zündspule nach Anspruch 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Beschichtung mehrlagig ausgebildet ist, wobei die erste Lage mehr als 180° und weniger als 360°, vorzugsweise 270° des Innenumfangs des Sekundärspulenkörpers überdeckt, darauf eine Isolierschicht vorgesehen ist, die den gesamten Innenumfang des Sekundärspulenkörpers überdeckt, und auf der Isolierschicht eine zweite Lage ausgebildet ist, die mit Überlappung der ersten Lage den von der ersten Lage nicht überdeckten Bereich abdeckt.
8. Zündspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Beschichtung mit einer Schutzschicht abgedeckt ist.

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