WO1999036693A1 - Stabspule für zündanlagen - Google Patents
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- H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
- H01F38/12—Ignition, e.g. for IC engines
Definitions
- the invention is based on a rod coil for ignition systems, in particular as an ignition coil in internal combustion engines of motor vehicles according to the preamble of claim 1.
- a rod coil which has a cylindrical housing in the basic form.
- a primary connection with contact elements is attached to the housing and is electrically connected to winding ends of a coil set of the ignition coil arranged in the housing.
- a rod-shaped core of an open magnetic circuit is arranged in a central position in the housing and within the coil set.
- the coil set is concentrically surrounded by a longitudinally slotted yoke plate.
- interference energy originating from an external partial discharge occurs, which is present at the primary connection via capacitive recharging processes.
- the return plate is isolated from the spark plug shaft by the ignition coil housing.
- the interference energy depends on the electrical field strength between the return plate and the spark plug shaft. Due to the installation location in the spark plug shaft, the interference energy is higher than with conventional ignition coils with a magnetic circuit closed via the core material.
- the increased interference energy which can spread into the vehicle electrical system via the primary connection and the lines connected to it, can lead to undesired functional impairments in other electrical components of the motor vehicle, such as in a control unit or in a radio receiver.
- the rod coil according to the invention for ignition systems with the characterizing features of claim 1 has the advantage that the aforementioned inadequacy is avoided.
- the rod coil is designed so that the return plate is at ground potential and the charge carriers occurring here, which contribute to a partial discharge, are diverted to ground. This reduces the risk of malfunctions in electrical units in the motor vehicle.
- the rod coil 11 contains, in a coaxial arrangement with a longitudinal axis 12 in a housing 13 made of plastic, an elongated, cylindrical core 14, which is also referred to as an I-core.
- the core 14 is made of layered magnetic material and is part of an open one
- a low-voltage primary winding 16 and an external high-voltage secondary winding 17 are arranged concentrically around the core 14.
- the windings 16, 17 are surrounded by a yoke plate 15 for guiding the magnetic field, which is mounted on the inside of the housing 13.
- the yoke plate 15 is slotted parallel to the longitudinal axis 12 to prevent a short circuit of the magnetic field.
- a plug body is formed in one piece with the housing 13 as part of a primary connection 18 of the rod coil 11.
- the primary terminal 18 has, among others, a first contact element 19 which is electrically at ground potential. This first contact element 19 is
- a busbar 21 designed as a sheet metal strip which in the first exemplary embodiment according to FIG. 1 is electrically connected with a free end 22 to a resistance element 23.
- the resistance element 23 is in turn electrically connected to the yoke plate 15.
- a sheet-metal strip 24 is used instead as an electrical bridge in accordance with the second exemplary embodiment according to FIG. 2.
- the resistance element 23 or the sheet metal strip 24 compensate for the charge carriers, so that there is no interference energy due to an energy-rich partial discharge.
Landscapes
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Abstract
Eine Stabspule (11) für Zündanlagen, insbesondere als Zündspule in Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen, ist so auszubilden, dass die durch die Zündvorgänge entstehende Störspannung gering ist. Die Stabspule (11) weist einen Kern (14), der als ein I-Kern ausgeführt ist, ein rohrförmiges Rückschlussblech (15) und einen Primäranschluss (18) auf. In dem Primäranschluss (18) ist neben anderen ein erstes Kontaktelement (19) angebracht, das elektrisch auf Massepotential liegt. Das erste Kontaktelement (19) ist Teil einer Stromschiene (21), die über ein Widerstandselement (23) oder über einen Blechstreifen (24) mit dem Rückschlussblech (15) elektrisch verbunden ist, so dass die hier auftretende Störspannung auf Massepotential abgeleitet wird. Die Stabspule (11) wird vorzugsweise im Automobilbau eingesetzt.
Description
Stabspule für Zündanlagen
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Stabspule für Zündanlagen, insbesondere als Zündspule in Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen nach der Gattung des Anspruchs 1.
Durch die DE 41 32 851 AI ist eine Stabspule bekannt, die ein in der Grundform zylindrisches Gehäuse auf eist. An dem Gehäuse ist ein Primäranschluß mit Kontaktelementen angefügt, die elektrisch mit Wicklungsenden eines im Gehäuse angeordneten Spulensatzes der Zündspule verbunden sind.
In dem Gehäuse und innerhalb des Spulensatzes ist in zentraler Lage ein stabförmiger Kern eines offenen Magnetkreises angeordnet. Zur Führung des Magnetfeldes ist der Spulensatz von einem längsgeschlitztem Rückschlußblech konzentrisch umgeben.
Beim Betrieb der Zündspule tritt eine aus einer äußeren Teilentladung stammende Störenergie auf, die über kapazitive Umladungsprozesse am Primäranschluß anliegt. Das Rückschlußblech ist vom Zündkerzenschacht durch das Zündspulengehäuse isoliert. Die Störenergie hängt von der
elektrischen Feldstärke zwischen Rückschlußblech und Zündkerzenschacht ab. Aufgrund des Einbauortes im Zündkerzenschacht ist die Störenergie höher als bei konventionellen Zündspulen mit einem über das Kernmaterial geschlossenen Magnetkreis.
Durch die erhöhte Störenergie, die sich über den Primäranschluß und den daran angeschlossenen Leitungen in das Bordnetz des Kraftfahrzeugs ausbreiten kann, kann es in anderen elektrischen Komponenten des Kraftfahrzeugs, wie in einem Steuergerät oder in einem Rundfunkempfänger zu unerwünschten Funktionsbeeinträchtigungen kommen.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Stabspule für Zündanlagen mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat dem gegenüber den Vorteil, daß die zuvor erwähnte Unzulänglichkeit vermieden wird. Dazu ist die Stabspule so ausgebildet, daß das Rückschlußblech auf Massepotential gelegt ist und die hier auftretenden, zu einer Teilentladung beitragenden Ladungsträger gegen Masse abgeleitet werden. Dadurch wird die Gefahr von Funktionsstörungen in elektrischen Aggregaten des Kraftfahrzeugs vermindert.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen für die Realisierung der Erfindung angegeben.
In bestimmten Fällen führt eine direkte Kontaktierung des Rückschlußbleches an Masse zu einem Spannungsverlust auf der Hochspannung führenden Sekundärseite der Zündspule . In diesem Fall muß, entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform des Anspruchs 2, zur Vermeidung dieses Verlustes ein Widerstandselement mit ausreichend hohem
Widerstand zwischen Rückschlußblech und Massepotential geschaltet werden.
Zeichnung
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der Figurenbeschreibung näher erläutert. Jeweils ausschnittsweise in einem Teilschnitt zeigt die Figur 1 das erste und die Figur 2 das zweite Ausführungsbeispiel.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Eine Stabspule 11 für Zündanlagen nach den Figuren 1, 2, insbesondere als Zündspule in Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen, ist zur Direktkontaktierung mit einer Zündkerze vorgesehen, die in üblicher und nicht mehr dargestellter Weise in einem Schacht im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine eingesetzt ist .
Die Stabspule 11 enthält in koaxialer Anordnung zu einer Längsachse 12 in einem Gehäuse 13 aus Kunststoff einen länglichen, zylindrischen Kern 14, der auch als I-Kern bezeichnet wird. Der Kern 14 besteht aus geschichtetem magnetischen Material und ist Teil eines offenen
Magnetkreises. Konzentrisch um den Kern 14 ist innenliegend eine Niederspannung führende Primärwicklung 16 und außenliegend eine Hochspannung führende Sekundärwicklung 17 angeordnet. Die Wicklungen 16, 17 sind zur Führung des Magnetfeldes von einem Rückschlußblech 15 umgeben, das innenseitig an dem Gehäuse 13 gelagert ist. Das Rückschlußblech 15 ist parallel zur Längsachse 12 geschlitzt, um einen Kurzschluß des Magnetfeldes zu verhindern.
An einem Ende der Stabspule 11 ist einteilig mit dem Gehäuse 13 ein Steckerkörper als Teil eines Primäranschluß 18 der Stabspule 11 ausgebildet. Der Primäranschluß 18 weist neben anderen ein erstes Kontak element 19 auf, das elektrisch auf Massepotential liegt. Dieses erste Kontaktelement 19 ist
Teil einer als Blechstreifen ausgebildeten Stromschiene 21, die in dem ersten Ausführungsbeispiel nach Figur 1 mit einem freien Ende 22 mit einem Widerstandselement 23 elektrisch verbunden ist. Das Widerstandselement 23 ist wiederum elektrisch mit dem Rückschlußblech 15 verbunden.
Ist kein Widerstandselement 23 erforderlich, wird entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Figur 2 statt dessen als eine elektrische Brücke ein Blechstreifen 24 eingesetzt.
Das Widerstandselement 23 bzw. der Blechstreifen 24 bewirken einen Ausgleich der Ladungsträger, so daß hier keine Störenergie aufgrund einer energiereichen Teilentladung auftritt.
Claims
1. Stabspule für Zündanlagen, insbesondere als Zündspule in Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen, mit einem Gehäuse (13), in dem als Teile eines offenen Magnetkreises ein Kern (14) als innerer magnetischer Eisenkern und ein Rückschlußblech als äußerer magnetischer Eisenkern gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlußblech zumindest mittelbar elektrisch mit Massepotential verbunden ist .
2. Stabspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlußblech (15) entweder über ein
Widerstandselement (23) oder über eine elektrische Brücke (24) elektrisch mit Massepotential verbunden ist.
3. Stabspule nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Brücke durch ein Blechstreifen (24) verkörpert wird.
4. Stabspule nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gehäuse (13) ein Primäranschluß (18) mit wenigstens zwei Kontaktelementen zum Zuführen einer Niederspannung angebracht ist und das Rückschlußblech (15) mit einem ersten Kontaktelement (19) dieser Kontaktelemente, das elektrisch auf Massepotential liegt, verbunden ist.
5. Stabspule nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kontaktelement (19) ein Teil einer Stromschiene (21) ist.
6. Stabspule nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (14) als ein aus geschichtetem Material bestehender I-Kern stabförmig und das Rückschlußblech (15) rohrförmig ist .
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