DE102006050828B4 - Electronic assembly of at least one coil and a coil core - Google Patents

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Verfahren zur Herstellung einer elektronischen Baugruppe (1) mit mindestens einer einen Tragkörper (3.1; 4.1) aufweisenden Spule (3; 4), wobei in den Tragkörper (3.1; 4.1) ein Spulenkern (2) eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einsetzen des Spulenkerns (2) eine elastische Masse (5) in den Tragkörper (3.1; 4.1) eingebracht wird.A method for producing an electronic assembly (1) with at least one coil (3; 4) having a support body (3.1; 4.1), a coil core (2) being inserted into the support body (3.1; 4.1), characterized in that before the Insertion of the coil core (2) an elastic mass (5) is introduced into the support body (3.1; 4.1).

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Baugruppe aus mindestens einer einen Tragkörper aufweisenden Spule nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an electronic assembly of at least one coil having a supporting body according to the preamble of patent claim 1.

Eine derartige elektronische Baugruppe bildet beispielsweise die Zündspule für das Zündsystem eines Ottomotors zum Generieren hoher Zündspannungen. Die elektronische Baugruppe besteht bei einer Zündspule aus einem zylindrischen Eisenkern, um den herum eine Sekundärspule angeordnet ist. Um die Sekundärspule herum ist eine Primärspule angeordnet. Derartige Zündspulen sind beispielsweise aus den Druckschriften DE 1 949 247 A1 und DE 36 13 861 A1 bekannt.Such an electronic assembly forms, for example, the ignition coil for the ignition system of a gasoline engine for generating high ignition voltages. The electronic assembly consists of an ignition coil of a cylindrical iron core, around which a secondary coil is arranged. Around the secondary coil around a primary coil is arranged. Such ignition coils are for example from the publications DE 1 949 247 A1 and DE 36 13 861 A1 known.

Die Primärspule und die Sekundärspule bestehen in der Regel jeweils aus einem Kupferdraht, der auf einem Tragkörper aufgewickelt ist, und der mit einer Vergussmasse fixiert ist. Diese Vergussmasse kann auch zum miteinander Verbinden von Primärspule, Sekundärspule und Eisenkern verwendet werden. Eine derartige Zündspule ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 10 2005 028 814 A1 bekannt.The primary coil and the secondary coil are usually each made of a copper wire, which is wound on a support body, and which is fixed with a potting compound. This potting compound can also be used for interconnecting primary coil, secondary coil and iron core. Such an ignition coil is for example from the document DE 10 2005 028 814 A1 known.

Bei Zündsystemen für Ottomotoren nach dem Einzelspulenkonzept wird für jede Zündkerze des Ottomotors eine separate Zündspule verwendet, die vorzugsweise in der Steckvorrichtung der Zündkerze angeordnet ist. Eine in der Steckvorrichtung der Zündkerze angeordnete Zündspute ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 101 02 342 A1 bekannt.In ignition systems for gasoline engines according to the single coil concept, a separate ignition coil is used for each spark plug of the gasoline engine, which is preferably arranged in the plug-in device of the spark plug. A arranged in the plug device of the spark plug ignition is for example from the document DE 101 02 342 A1 known.

Bei der Anordnung der Zündspule in dem direkt auf die Zündkerze aufzusetzenden Teil der Steckvorrichtung bestehen durch den geringen zur Verfügung stehenden Bauraum besondere Anforderungen an die Abmessung der Zündspule. Zudem muss die Zündspule für extreme Temperaturschwankungen ausgelegt sein. Dabei stellen die Differenzen zwischen den Ausdehnungskoeffizienten der verwendeten Materialien der Zündspule sowie die Kompensation der elektromechanischen Kräfte ein großes Problem da.In the arrangement of the ignition coil in the aufzusetzenden directly on the spark plug part of the plug-in device are due to the small available space special requirements for the dimension of the ignition coil. In addition, the ignition coil must be designed for extreme temperature fluctuations. The differences between the coefficients of expansion of the materials used in the ignition coil and the compensation of the electromechanical forces are a major problem.

Aus der Druckschrift DE 103 07 458 A1 ist eine gattungsgemäße elektronische Baugruppe als Zündspule nach dem Einzelspulenkonzept bekannt, bei der zur Vermeidung der genannten Probleme der Spulenkern mit einer elastischen Masse vergossen ist. Die elastische Masse wird dabei in einer zwei Komponenten Spritztechnik zwischen die Sekundärspule und den Spulenkern gespritzt, während die Primärspule und die Sekundärspule mit einer Vergussmasse verspritzt werden.From the publication DE 103 07 458 A1 is a generic electronic assembly known as ignition coil according to the single coil concept in which is shed to avoid the above problems of the coil core with an elastic mass. The elastic mass is injected in a two-component injection technique between the secondary coil and the coil core, while the primary coil and the secondary coil are sprayed with a potting compound.

Diese Lösung hat den Nachteil, dass die Anwendung der zwei Komponenten Spritztechnik ein komplexer, nicht einfach zu beherrschender Vorgang ist, der hohe Kosten verursachen kann. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung der elektronischen Baugruppe mit mindestens einer einen Tragkörper aufweisenden Spule gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 anzugeben, bei dem der Spulenkern und der Tragkörper mittels der elastischen Masse miteinander verbunden werden, und das auf einfache Weise und kostengünstig angewendet werden kann.This solution has the disadvantage that the application of the two-component spray technique is a complex, not easy-to-control process, which can cause high costs. The invention has for its object to provide a method for producing the electronic assembly with at least one supporting body having a coil according to the preamble of claim 1, wherein the coil core and the support body are connected to each other by means of the elastic mass, and in a simple manner and can be applied inexpensively.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst, wonach vor dem Einsetzen des Spulenkerns eine elastische Masse in den Tragkörper eingebracht wird.This object is achieved by the features in the characterizing part of claim 1, after which an elastic mass is introduced into the support body before the onset of the coil core.

Auf den die elastische Masse bereits enthaltenden Tragkörper wird dann mittels eines Kupferdrahtes die Spule gewickelt.On the elastic mass already containing supporting body is then wound by means of a copper wire, the coil.

Die elektronische Baugruppe besteht aus einer einen Tragkörper enthaltende Primärspule, einer in den Tragkörper der Primärspule eingesetzten Sekundärspule, deren Tragkörper die elastische Masse enthält. In den die elastische Masse enthaltenden Tragkörper der Sekundärspule wird der Spulenkern eingesetzt.The electronic assembly consists of a primary coil containing a support body, a secondary coil inserted into the support body of the primary coil, the support body of which contains the elastic mass. In the elastic mass-containing supporting body of the secondary coil of the coil core is used.

Nach dem Einsetzen des Spulenkerns in den Tragkörper der Sekundärspule ist der Spulenkern an der Mantelfläche vollständig von der elastischen Masse umgeben. Auf einer Stirnseite kann bereits beim Einbringen der elastischen Masse in den Tragkörper ein Pfropfen aus der elastischen Masse gebildet werden, so dass der Spulenkern auch auf dieser Seite von der elastischen Masse umgeben ist. Die zweite Stirnseite, über welche der Spulenkern in den Tragkörper eingesetzt wird, kann entweder mit der elastischen Masse vergossen und/oder mit einer die elastische Massen tragenden Abdeckkappe verschlossen und fixiert werden.After inserting the coil core in the supporting body of the secondary coil of the coil core is completely surrounded on the lateral surface of the elastic mass. On a front side, a plug of the elastic mass can already be formed during the introduction of the elastic mass in the support body, so that the coil core is also surrounded on this side of the elastic mass. The second end face, via which the spool core is inserted into the support body, can be cast either with the elastic mass and / or closed and fixed with a cap carrying the elastic masses.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der aus Eisen bestehende Spulenkern aus mehreren Eisenblechen zu einem so genannten Blechpaket zusammengesetzt wird.In a development of the invention, it is provided that the coil core consisting of iron is assembled from a plurality of iron sheets into a so-called laminated core.

Als elastische Masse kann vorteilhaft ein Material auf Kautschukbasis oder auf Silikonbasis verwendet werden.As the elastic material, a rubber-based or silicone-based material can be advantageously used.

Die elektronische Baugruppe aus einer Primärspule und einer Sekundärspule wird anschließend mit einer Vergussmasse fixiert.The electronic assembly of a primary coil and a secondary coil is then fixed with a potting compound.

Dabei ist vorgesehen, dass die elektronische Baugruppe für einen Ottomotor als Zündspule nach dem Einzelspulenprinzip verwendet wird.It is provided that the electronic assembly is used for a gasoline engine as ignition coil on the single coil principle.

Das Einbringen der elastischen Masse in den noch keine Spulenwicklung aufweisenden Tragkörper der späteren Sekundärspule, durch welche der Spulenkern zuverlässig in dem Tragkörper gelagert wird, ist in einem einfachen Arbeitsschritt sehr kostengünstig durchzuführen.The introduction of the elastic mass in the still no coil winding supporting body of the later secondary coil, through which the coil core is reliably stored in the support body is carried out very inexpensively in a simple operation.

Im Folgenden ist das Verfahren zur Herstellung einer elektronischen Baugruppe mit mindestens einer den Tragkörper zur Aufnahme eines Spulenkerns aufweisenden Spule anhand von einem Ausführungsbeispiel im Zusammenhang mit zwei Figuren dargestellt und erläutert.The method for producing an electronic assembly with at least one coil having the support body for accommodating a coil core is illustrated and explained below with reference to an exemplary embodiment in conjunction with two figures.

Es zeigen:Show it:

1 die Darstellung einer eine Zündspule bildenden elektronischen Baugruppe aus Sekundärspule, Primärspule und Spulenkern, die durch eine Vergussmasse miteinander verbunden sind, 1 the representation of an ignition coil forming an electronic assembly of secondary coil, primary coil and coil core, which are interconnected by a potting compound,

2 das Schnittbild durch den Tragkörper der Sekundärspule, auf dessen Innenseite die elastischen Masse zur Aufnahme des Spulenkerns aufgebracht ist. 2 the sectional view through the supporting body of the secondary coil, on the inside of the elastic mass is applied for receiving the spool core.

Zündspulen für das Zündsystem eines Ottomotors nach dem Einzelspulenkonzept sind in der Steckvorrichtung der Zündkerze angeordnet und müssen aufgrund des begrenzten Bauraumes sehr kompakt ausgeführt sein.Ignition coils for the ignition system of a gasoline engine according to the single coil concept are arranged in the plug-in device of the spark plug and must be made very compact due to the limited space.

1 zeigt ein Schnittbild durch eine derartige, kompakt ausgeführte Zündspule 1. Die Zündspule 1 besteht aus einer Primärspule 4 und einer Sekundärspule 3, wobei die Sekundärspule 3 innerhalb der Primärspule 4 angeordnet ist. Die aus einem Tragkörper 4.1 und einer Wicklung 4.2 bestehende Primärspule 4 weist einen Außendurchmesser von 20 Millimetern und einen Innendurchmesser von 17 Millimetern auf. Die aus einem kleineren Tragkörper 3.1 und einer feineren Wicklung 3.2 bestehende Sekundärspule 3 weist einen Außendurchmesser von 15 Millimetern und einen Innendurchmesser von 12 Millimetern auf. Innerhalb der Sekundärspule 3 ist ein zylindrischer Spulenkern 2 angeordnet, der einen Durchmesser von 10 Millimetern und eine Länge von 52 Millimetern aufweist. Der Spulenkern 2 ist aus zirka zwölf Eisenplatten zusammengesetzt, die ein so genanntes Blechpaket bilden. Der Spulenkern 2 wird in der Sekundärspule 3 durch eine elastische Masse 5 fixiert, die vor dem Aufbringen der Wicklung 3.2 auf den Tragkörper 3.1 der Sekundärspule in den Tragkörper 3.1 eingebracht wurde. 1 shows a sectional view through such a compactly executed ignition coil 1 , The ignition coil 1 consists of a primary coil 4 and a secondary coil 3 where the secondary coil 3 within the primary coil 4 is arranged. The from a support body 4.1 and a winding 4.2 existing primary coil 4 has an outer diameter of 20 millimeters and an inner diameter of 17 millimeters. The from a smaller support body 3.1 and a finer winding 3.2 existing secondary coil 3 has an outer diameter of 15 millimeters and an inner diameter of 12 millimeters. Inside the secondary coil 3 is a cylindrical coil core 2 arranged, which has a diameter of 10 millimeters and a length of 52 millimeters. The coil core 2 is composed of about twelve iron plates, which form a so-called laminated core. The coil core 2 is in the secondary coil 3 through an elastic mass 5 fixed before applying the winding 3.2 on the support body 3.1 the secondary coil in the support body 3.1 was introduced.

Die Primärspule 4 und die den Spulenkern tragende Sekundärspule 3 sind mit einem Gießharz 6 als Vergussmasse miteinander verbunden.The primary coil 4 and the coil core carrying secondary coil 3 are with a casting resin 6 connected as potting compound.

2 zeigt ein Schnittbild durch einen Tragkörper 3.1 der Sekundärspule 3, auf dessen Innenseite die elastischen Masse 5 zur Aufnahme des Spulenkerns aufgebracht ist. Das Einbringen der elastischen Masse 5 kann dabei durch einen Einspritzprozess erfolgen, wobei auch eine Stirnseite des Tragkörpers 3.1 mit elastischer Masse 5.1 gefüllt werden kann. Die elastische Masse 5 kann dabei die Innenseite des Tragkörpers 3.1 vollständig bedecken. Alternativ kann die elastische Masse 5 nur Teile der Innenseite des Tragkörpers 3.1 bedecken und beispielsweise als axiale Streifen in den Tragkörper eingespritzt werden. Beim Einsetzen des Spulenkerns verdrängt dieser dann die elastische Masse 5 und bildet einen gleichmäßigen Überzug auf der Innenseite des Tragkörpers 3.1, wodurch auch eine den Spulenkern einbettende Stirnseite der elastischen Masse 5.1 gebildet werden kann. 2 shows a sectional view through a support body 3.1 the secondary coil 3 on the inside of which is the elastic mass 5 is applied for receiving the spool core. The introduction of the elastic mass 5 can be done by an injection process, with an end face of the support body 3.1 with elastic mass 5.1 can be filled. The elastic mass 5 can be the inside of the support body 3.1 completely cover. Alternatively, the elastic mass 5 only parts of the inside of the support body 3.1 Cover and be injected, for example, as an axial strip in the support body. When inserting the spool core this displaces the elastic mass 5 and forms a uniform coating on the inside of the support body 3.1 , whereby also the coil core embedding end face of the elastic mass 5.1 can be formed.

Die gegenüberliegende Stirnseite des Spulenkerns kann von elastischer Masse 5.2 eingebettet werden, die beispielsweise auf eine den Innendurchmesser des Tragkörpers 3.1 aufweisende Abdeckung aufgebracht wird, und die nach dem Einsetzen des Spulenkerns in den Tragkörper 3.1 auf den Spulenkern aufgesetzt wird.The opposite end face of the spool core can be of elastic mass 5.2 embedded, for example, on an inner diameter of the support body 3.1 having covering cover is applied, and after insertion of the spool core in the support body 3.1 is placed on the spool core.

Durch die in den Tragkörper der Sekundärspule aufgetragene elastische Masse ist der Eisenkern zuverlässig fixiert, wobei verschiedene Ausdehnungskoeffizienten der unterschiedlichen verwendeten Materialien zuverlässig kompensiert werden. Zudem ist das Einbringen der elastischen Masse in den Tragkörper sehr kostengünstig durchzuführen.By applied in the supporting body of the secondary coil elastic mass of the iron core is reliably fixed, whereby different expansion coefficients of the different materials used are reliably compensated. In addition, the introduction of the elastic mass in the support body is carried out very cheaply.

Claims (9)

Verfahren zur Herstellung einer elektronischen Baugruppe (1) mit mindestens einer einen Tragkörper (3.1; 4.1) aufweisenden Spule (3; 4), wobei in den Tragkörper (3.1; 4.1) ein Spulenkern (2) eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einsetzen des Spulenkerns (2) eine elastische Masse (5) in den Tragkörper (3.1; 4.1) eingebracht wird.Method for producing an electronic assembly ( 1 ) with at least one support body ( 3.1 ; 4.1 ) having coil ( 3 ; 4 ), wherein in the supporting body ( 3.1 ; 4.1 ) a coil core ( 2 ) is used, characterized in that before inserting the spool ( 2 ) an elastic mass ( 5 ) in the supporting body ( 3.1 ; 4.1 ) is introduced. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf den die elastische Masse (5) enthaltenden Tragkörper (3.1; 4.1) die Spule (3; 4) gewickelt wird.Method according to claim 1, characterized in that the elastic mass ( 5 ) containing supporting body ( 3.1 ; 4.1 ) the sink ( 3 ; 4 ) is wound. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Baugruppe eine einen Tragkörper (3.1; 4.1) enthaltende Primärspule (4) aufweist, dass in den Tragkörper (4.1) der Primärspule (4) eine Sekundärspule (3) eingesetzt wird, deren Tragkörper (3.1) die elastische Masse (5) enthält, und dass in den Tragkörper (3.1) der Sekundärspule (3) der Spulenkern (2) eingesetzt wird.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the electronic assembly has a support body ( 3.1 ; 4.1 ) containing primary coil ( 4 ), that in the supporting body ( 4.1 ) of the primary coil ( 4 ) a secondary coil ( 3 ) is used, whose supporting body ( 3.1 ) the elastic mass ( 5 ), and that in the supporting body ( 3.1 ) of the secondary coil ( 3 ) of the coil core ( 2 ) is used. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Einsetzen des Spulenkerns (2) in den Tragkörper (3.1) der Sekundärspule (3) die Stirnseiten des Spulenkerns (2) mit der elastischen Masse vergossen und/oder mit einer Abdeckkappe fixiert werden. Method according to one of the preceding claims, characterized in that after the insertion of the coil core ( 2 ) in the supporting body ( 3.1 ) of the secondary coil ( 3 ) the end faces of the spool core ( 2 ) are shed with the elastic mass and / or fixed with a cap. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkern (2) von einem Eisenkern ausgebildet wird, und dass der Eisenkern aus mehreren Eisenblechen zusammengesetzt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the coil core ( 2 ) is formed by an iron core, and that the iron core is composed of a plurality of iron sheets. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als elastische Masse (5) ein Material auf Kautschukbasis oder auf Silikonbasis verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that as elastic mass ( 5 ) a rubber-based or silicone-based material is used. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer elektronischen Baugruppe mit der Primärspule (4) und der Sekundärspule (3) mit einer Vergussmasse (6) fixiert werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the case of an electronic assembly with the primary coil ( 4 ) and the secondary coil ( 3 ) with a potting compound ( 6 ) are fixed. Elektronische Baugruppe, hergestellt nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkern (2) vollständig von der elastischen Masse (5) umschlossen ist.Electronic assembly, manufactured according to one of the preceding claims, characterized in that the coil core ( 2 ) completely from the elastic mass ( 5 ) is enclosed. Verwendung einer nach einem der vorstehenden Verfahren hergestellten Baugruppe (1) in einem Ottomotor.Use of an assembly produced by one of the above methods ( 1 ) in a gasoline engine.
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