[0001] 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.
[0002] 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.
[0003] Eine derartige stabförmige Zündspule ist aus der DE 4208706 C2 bekannt.
[0004] 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.
[0005] 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.
[0006] 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.
[0007] 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.
[0008] 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.
[0009] Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Ausbildung gelöst, die im Patentanspruch
1 angegeben ist.
[0010] Besonders bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Zündspule
sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 8.
[0011] Im Folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung näher beschrieben.
[0012] 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.
[0013] 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.
[0014] 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.
[0015] Die Primär- und die Sekundärwicklung 4, 5 sind jeweils außen auf die entsprechenden
Primär- und Sekundärspulen 1, 2 gewickelt.
[0016] 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.
[0017] 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.
[0018] Modellrechnungen haben gezeigt, dass bereits eine Beschichtung mit einer Stärke von
100 bis 200µm die gewünschte Wirkung zeigt.
[0019] 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.
[0020] 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.
[0021] Die Fig. 2a,b zeigen ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Zündspule mit
einer einzigen metallischen Beschichtung 7.
[0022] 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.
[0023] 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.
[0024] 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.
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.