Zündspule für Zündanlagen

Abstract

 Eine Zündspule (11) für Zündanlagen, insbesondere als Stabzündspule in Brennkraftmaschinen ist so auszugestalten, daß sie auch unter hohen thermischen Belastungen besonders betriebssicher ist.
Dazu ist die Zündspule (11) so ausgebildet, daß ein Wicklungssatz (17) als eine erste Wärmequelle der Zündspule (11) in einem Hauptteil eines Gehäuses (19) der Zündspule (11) und in einem davon durch ein Trennelement (27) abgesetzten Gehäuseteil (28) eine Endstufe (31) der Zündspule (11) als eine zweite Wärmequelle angeordnet ist. Dadurch ist die Wärmebelastung der Endstufe (31) zur Verbesserung der Betriebssicherheit der Zündspule (11) abgesenkt.
Die Zündspule (11) wird vorzugsweise im Automobilbau eingesetzt.

Beschreibung

Stand der Technik

[0001] Die Erfindung geht aus von einer Zündspule für Zündanlagen, insbesondere als Stabzündspule in Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Anspruchs 1.

[0002] Durch die DE 41 32 851 A1 ist eine Zündspule bekannt, die ein in der Grundform zylindrisches Gehäuse aufweist. Innerhalb dieses Gehäuses ist unter anderem ein Wicklungssatz angeordnet, der aus einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung besteht, welche Wicklungen jeweils koaxial um einen zentralen länglichen Kern aus magnetisierbarem Material gewickelt sind.

[0003] Zur elektrischen Steuerung des Wicklungssatzes ist in dem Gehäuse eine Endstufe als Leistungsschaltelement eingebracht. Zudem ist das Gehäuse mit einem elektrisch isolierenden, aushärtbaren Gießharz gefüllt, das auch den Wicklungssatz und die Endstufe umhüllt.

[0004] Beim Betrieb der Zündspule entsteht sowohl in dem Wicklungssatz als auch in der Endstufe Verlustwärme, deren Abstrahlung durch das Gießharz behindert wird. Eine solchermaßen erschwerte Wärmeabfuhr kann dazu führen, daß bei einer baulichen Zusammenfassung des Wicklungssatzes und der Endstufe in einem Gehäuse die Wärmebelastung der Zündspule aus diesen beiden Wärmequellen insgesamt so groß wird, daß die Grenzbetriebstemperatur der Endstufe überschritten und die Zündspule dadurch betriebsunfähig wird.

Vorteile der Erfindung

[0005] Die erfindungsgemäße Zündspule für Zündanlagen mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die zuvor erwähnte Unzulänglichkeit vermieden wird.

[0006] Dazu ist die Zündspule so ausgebildet, daß die Endstufe in einem Gehäuseteil angeordnet ist, das von dem Gehäuse und damit von dem in diesem angeordneten Wicklungssatz als der weiteren Wärmequelle der Zündspule abgesetzt ist. Diese Absetzung wird durch ein Trennelement verkörpert, das das Gehäuse von dem Gehäuseteil und damit die beiden Wärmequellen thermisch entkoppelt.

[0007] Dadurch wird die Wärmebelastung der Endstufe abgesenkt und die Betriebssicherheit der Zündspule verbessert.

[0008] In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen für die Realisierung der Erfindung angegeben.

Zeichnung

[0009] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der Figurenbeschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt abschnittsweise die Zündspule in einem Längsschnitt.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

[0010] Eine Zündspule 11 für Zündanlagen nach der Figur, insbesondere als Stabzündspule in Brennkraftmaschinen, ist zur Direktkontaktierung mit einer Zündkerze vorgesehen, die in üblicher und nicht mehr dargestellter Weise in einem Schacht in einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine eingesetzt ist. Die Zündspule 11 kann auch Teil eines aus mehreren Zündspulen zusammengesetzten Zündspulenmoduls sein.

[0011] Die Zündspule 11 enthält in koaxialer Anordnung zu einer Längsachse 12 einen länglichen zylindrischen Kern 13 aus magnetisierbarem Material als Teil eines offenen Magnetkreises. Konzentrisch um den Kern 13 ist eine Niederspannung führende Primärwicklung 14 und, radial abgesetzt, eine Hochspannung führende Sekundärwicklung 16 angeordnet. Die beiden Wicklungen 14, 16 bilden zusammen einen Wicklungssatz 17. Mit radialem Abstand zur Sekundärwicklung 16 ist konzentrisch zur Längsachse 12 als Rückschlußelement für den Magnetkreis ein hülsenförmiges Rückschlußblech 18 angebracht.

[0012] Den äußeren Abschluß der Zündspule 11 bildet ein becherförmiges Gehäuse 19 aus Kunststoff, das in weiten Bereichen eine kreisringförmige Querschnittsfläche aufweist und mit einer Wandung 21 innenseitig an dem Rückschlußblech 18 anliegt. Das Gehäuse 19 schließt bei dem in der Figur dargestellten Endbereich stirnseitig mit einer Aufnahmeöffnung 22 ab, durch die das Gehäuse 19 mit Bauteilen der Zündspule 11 bestückt werden kann. In diesem Endbereich ist das Gehäuse 19 radial erweitert.

[0013] Zum einen bildet die Wandung 21 einen Boden 23 eines seitlich abstehenden, schachtförmigen Anschlußsteckers 24, in dem Kontaktelemente 26 zur Niederspannungsversorgung der Zündspule 11 eingebracht sind.

[0014] Zum anderen ist, dem Anschlußstecker 24 gegenüberliegend, die Wandung 21 vor dem Erreichen der Aufnahmeöffnung 22 über ein Teil der Umfangserstreckung des Gehäuses 19 mit einem Bogen entlang eine Teillänge des Gehäuses 19 zurückgeführt. Dadurch ist zwischen diesen beiden Teilen der Wandung 21 ein breiter Luftspalt als Trennelement 27 entstanden, der abschnittsweise jeweils eine konstante Breite aufweist.

[0015] Nach einer Umlenkung der abgebogenen Wandung 21 in radialer Richtung ist diese wieder zur Schließung der Aufnahmeöffnung 22 zur Stirnseite hochgezogen.

[0016] Durch diesen Verlauf der Wandung 21 ist in dem in der Figur dargestellten Endbereich des Gehäuses 19 ein taschenförmiges Gehäuseteil 28 entstanden, das von dem weitgehend zylinderförmigen Hauptteil des Gehäuses 19 durch das Trennelement 27 abgesetzt ist. Zur mechanischen Stabilisierung ist das Gehäuseteil 28 an dem Hauptteil des Gehäuses 19 durch ein Überbrückungselement 29 in Form eines Steges abgestützt.

[0017] Das Gehäuseteil 28 wird bei der Bestückung der Zündspule 11 mit einer Endstufe 31 in Form eines Leistungstransistors belegt. Die Endstufe 31 dient der Steuerung des Stromes durch die Primärwicklung 14. Die elektrischen Anschlüsse der Endstufe 31 sind mit der Primärwicklung 14 und mit Kontaktelementen 26 des Anschlußsteckers 24 über Stromschienen 32 verbunden.

[0018] Nach dem vollständigen Aufbau der Zündspule 11 durch das Bestücken des Gehäuses 19 und des Gehäuseteils 28 mit den Bauelementen der Zündspule 11 wird die Zündspule 11 mit aushärtbarem Gießharz 33 verfüllt, das durch die, wie in der Figur dargestellt, obenliegenden Aufnahmeöffnung 22 eingebracht wird und sowohl den Hauptteil des Gehäuses 19 als auch das Gehäuseteil 28 abdichtend verschließt.

[0019] Beim Betrieb der Zündspule 11 entsteht einerseits in dem Wicklungssatz 17 als auch in der Endstufe 31 elektrische Verlustwärme, die die Zündspule 11 in unerwünschter Weise aufheizt. Insbesondere die Endstufe 31 ist nur innerhalb einer begrenzten Einsatztemperatur funktionsfähig.

[0020] Durch die Trennung der Endstufe 31 mittels dem Trennelement 27 von der anderen Wärmequelle, dem Wicklungssatz 17, kommt es zu einer thermischen Entlastung der Endstufe 31.

[0021] Um einen thermischen Nebenschluß des Gehäuseteils 28 mit dem Hauptteil des Gehäuses 19 zu vermeiden, ist das Überbrückungselement 29 aus einem schlecht wärmeleitenden Kunststoff ausgeführt.

[0022] Durch den vorbeschriebenen Verlauf der Wandung 21 im Bereich des Gehäuseteils 28 ist eine einzige Aufnahmeöffnung 22 der Zündspule 11 gebildet, die das gemeinsame Befüllen des Gehäuseteils 28 und des Hauptteils des Gehäuses 19 mit dem Gießharz 33 ermöglicht.

[0023] Eine so aufgebaute Zündspule 11 läßt sich in wirtschaftlich vorteilhafter Weise fertigen und ist durch die thermische Entkopplung der beiden Wärmequellen auch unter ungünstigen Betriebsbedingungen hinsichtlich Fremdwärme besonders betriebssicher.

Ansprüche

1. Zündspule für Zündanlagen, insbesondere als Stabzündspule in Brennkraftmaschinen, mit wenigstens einem Wicklungssatz (17), der in einem Gehäuse (19) angeordnet ist und mit wenigstens einer Endstufe (31), dadurch gekennzeichnet, daß die Endstufe (31) in einem Gehäuseteil (28) angeordnet ist, das von dem Gehäuse (19) zur thermischen Entkopplung zumindest abschnittsweise durch ein Trennelement (27) abgesetzt ist.

2. Zündspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennelement (27) aus einem Luftspalt besteht.

3. Zündspule nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennelement (27) durch wenigstens ein Überbrückungselement (29) zwischen dem Gehäuse (19) und dem Gehäuseteil (28) unterteilt ist.

4. Zündspule nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Überbrückungselement (29) aus schlecht wärmeleitendem Kunststoff besteht.

5. Zündspule nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (19) und das Gehäuseteil (28) eine gemeinsame Aufnahmeöffnung (22) aufweist.

Zeichnung