DE102011083442A1 - Ignition coil with reduced number of components - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Zündspule, umfassend einen Spulenkörper (2), eine Wicklung aus einem Wickeldraht (6) mit einem ersten Wickelbereich (61) und einem zweiten Wickelbereich (62), wobei der Spulenkörper (2) einen ersten Zylinderabschnitt (21), auf welchen der erste Wickelbereich (61) gewickelt ist, und einen zweiten Zylinderabschnitt (22), auf welchen der zweite Wickelbereich (62) gewickelt ist, und einen Zwischenabschnitt (23) umfasst, wobei der Zwischenabschnitt (23) zwischen dem ersten und zweiten Zylinderabschnitt (21, 22) angeordnet ist, und wobei der Zwischenabschnitt (23) keine Wicklung aufweist, und einen schlitzartigen Kanal (4), welcher vom Zwischenabschnitt (23) bis zu einer Außenseite des zweiten Zylinderabschnitts (22) verläuft, wobei der erste Zylinderabschnitt (21) eine durchgehende erste Zylindermantelfläche (21a) aufweist und wobei der zweite Zylinderabschnitt (22) eine durchgehende zweite Zylindermantelfläche (22a) aufweist.The invention relates to an ignition coil comprising a bobbin (2), a winding made of a winding wire (6) with a first winding area (61) and a second winding area (62), the bobbin (2) having a first cylinder section (21) which the first winding region (61) is wound, and a second cylinder section (22) on which the second winding region (62) is wound, and an intermediate section (23), the intermediate section (23) between the first and second cylinder sections ( 21, 22), and wherein the intermediate section (23) has no winding, and a slot-like channel (4) which runs from the intermediate section (23) to an outer side of the second cylinder section (22), the first cylinder section (21 ) has a continuous first cylinder jacket surface (21a) and wherein the second cylinder section (22) has a continuous second cylinder jacket surface (22a).
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zündspule für eine Brennkraftmaschine mit einer reduzierten Bauteileanzahl.The present invention relates to an ignition coil for an internal combustion engine with a reduced number of components.
Zündspulen sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Aus der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die erfindungsgemäße Zündspule für eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass sie eine signifikant reduzierte Bauteileanzahl aufweist. Ferner können erfindungsgemäß thermomechanische Spannungen in der Zündspule reduziert werden. Dies wirkt sich positiv auf die Lebensdauer der Zündspule aus. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Zündspule einen Spulenkörper mit einem ersten Zylinderabschnitt und einem zweiten Zylinderabschnitt aufweist. Ferner umfasst die Zündspule eine Wicklung, wobei ein erster Wickelbereich auf dem ersten Zylinderabschnitt und ein zweiter Wickelbereich auf dem zweiten Zylinderabschnitt gewickelt ist. Zwischen den beiden Zylinderabschnitten ist ein wicklungsfreier Zwischenabschnitt vorgesehen. Die ersten und zweiten Zylinderabschnitte sind dabei derart gebildet, dass sie jeweils eine durchgehende Zylindermantelfläche aufweisen. Ferner ist ein schlitzartiger Kanal vorgesehen, welcher vom Zwischenabschnitt von einer Innenseite des zweiten Zylinderabschnitts zu einer Außenseite reicht. Erfindungsgemäß kann somit ein einfacher und schneller Wickelvorgang auf den beiden Zylindermantelflächen erfolgen und ferner kann der Wicklungsdraht im schlitzartigen Kanal unterhalb des zweiten Wickelbereichs geführt werden. Hierdurch kann der Wickeldraht durch den schlitzartigen Kanal zur Außenseite des zweiten Wickelbereichs geführt werden und der zweite Wickelbereich somit wie der erste Wickelbereich von außen nach innen gewickelt werden. Dadurch wird insbesondere eine Zündspule ermöglicht, welche aufgrund der Wicklungsgeometrie nur geringe thermische Belastungen erfährt, da durch die Anordnung der Wicklungen jeweils von außen zur Mitte ein guter thermischer Ausgleich erhalten werden kann.The ignition coil according to the invention for an internal combustion engine having the features of claim 1 has the advantage that it has a significantly reduced number of components. Furthermore, according to the invention, thermo-mechanical stresses in the ignition coil can be reduced. This has a positive effect on the service life of the ignition coil. According to the invention this is achieved in that the ignition coil has a bobbin with a first cylinder portion and a second cylinder portion. Further, the ignition coil comprises a winding, wherein a first winding portion is wound on the first cylinder portion and a second winding portion on the second cylinder portion. Between the two cylinder sections, a winding-free intermediate section is provided. The first and second cylinder sections are formed such that they each have a continuous cylinder jacket surface. Further, a slit-like channel is provided, which extends from the inner portion of the second cylinder portion to an outer side from the intermediate portion. Thus, according to the invention, a simple and rapid winding process can take place on the two cylinder jacket surfaces and, furthermore, the winding wire can be guided in the slot-like channel below the second winding region. In this way, the winding wire can be guided through the slot-like channel to the outside of the second winding region and the second winding region can thus be wound from outside to inside like the first winding region. As a result, in particular an ignition coil is made possible, which undergoes only low thermal loads due to the winding geometry, as a good thermal compensation can be obtained by the arrangement of the windings from the outside to the center.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims show preferred developments of the invention.
Besonders bevorzugt ist der schlitzartige Kanal parallel zu einer Mittelachse der Zündspule angeordnet. Hierdurch wird eine kurze Verbindung von der Mitte der Zündspule zu einer axialen Außenseite erhalten.Particularly preferably, the slot-like channel is arranged parallel to a center axis of the ignition coil. As a result, a short connection is obtained from the center of the ignition coil to an axial outside.
Weiter bevorzugt ist der Hochspannungsabgang vorzugsweise mittig am Spulenkörper angeordnet. Der Hochspannungsabgang ist integral mit der Zündspule hergestellt und steht zapfenartig von einem äußeren Umfang des Spulenkörpers vor. Durch die Integration des Hochspannungsabgangs direkt an den Spulenkörper kann eine direkte Kontaktierung einer Zündkerze am Hochspannungsabgang erfolgen, so dass an der heißen Seite des Wicklungsdrahts auf einen Anbindepfosten, eine Aderendhülse sowie ein zusätzliches separates Hochspannungskontaktteil verzichtet werden kann. Die mittige Anordnung des Hochspannungsabgangs eignet sich insbesondere für Kompaktzündspulen.More preferably, the high-voltage outlet is preferably arranged centrally on the bobbin. The high voltage output is made integral with the ignition coil and projects in a pin-like manner from an outer periphery of the bobbin. The integration of the high-voltage outlet directly to the bobbin direct contact of a spark plug can be done on the high voltage outlet, so that can be dispensed on the hot side of the winding wire on a Anbindepfosten, a ferrule and an additional separate high voltage contact part. The central arrangement of the high voltage outlet is particularly suitable for Kompaktzündspulen.
Vorzugsweise ist der Hochspannungsabgang als Entstörelement ausgebildet, in dem der Wicklungsdraht von der letzten Spulenkammer zum Hochspannungsabgang geführt ist und mehrmals um den Hochspannungsabgang herumgewickelt ist. Hierdurch kann integral an den Spulenkörper ein Hochspannungsabgang mit integriertem Entstörelement gebildet werden.Preferably, the high-voltage outlet is designed as a suppression element, in which the winding wire is guided from the last coil chamber to the high-voltage outlet and is wound around the high-voltage outlet several times. As a result, a high-voltage outlet with integrated suppressor element can be integrally formed on the bobbin.
Weiter bevorzugt sind für einen symmetrischen Aufbau der Zündspule der erste und zweite Zylinderabschnitt derart gebildet, dass die Zylinderabschnitte in axialer Richtung eine gleiche axiale Länge aufweisen. Vorzugsweise weisen die gleichen Zylinderabschnitte auch einen gleichen Durchmesser auf.More preferably, for a symmetrical design of the ignition coil of the first and second cylinder section are formed such that the cylinder sections in the axial direction have a same axial length. Preferably, the same cylinder sections also have a same diameter.
Weiter bevorzugt bilden der erste Wickelbereich und der zweite Wickelbereich eine Sekundärwicklung der Zündspule.More preferably, the first winding region and the second winding region form a secondary winding of the ignition coil.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst der erste Zylinderabschnitt einen ersten äußeren Wandbereich, welcher eine Aussparung zur Durchführung des Wickeldrahts von einem Kontaktelement aufweist. Der erste äußere Wandbereich verhindert dabei ein Abrutschen der Wicklung von dem Spulenkörper. Besonders bevorzugt ist dabei das Kontaktelement direkt am ersten äußeren Wandbereich angeordnet und integral mit dem Spulenkörper gebildet.According to a further preferred embodiment of the present invention, the first cylinder section comprises a first outer wall region, which has a recess for the passage of the winding wire from a contact element. The first outer wall region prevents slippage of the winding of the Bobbins. Particularly preferably, the contact element is arranged directly on the first outer wall region and formed integrally with the bobbin.
Weiter bevorzugt umfasst der erste Zylinderabschnitt ferner einen ersten inneren Wandbereich, welcher benachbart zum wickellosen Zwischenabschnitt angeordnet ist. Am ersten inneren Wandbereich ist eine radial nach außen vorstehende Nase vorgesehen, wobei der Wickeldraht um die Nase herum geführt ist und über den Zwischenabschnitt zum zweiten Zylinderabschnitt geführt ist. Die vorstehende Nase ermöglicht somit eine sichere Führung des Wickeldrahts während des Wickelvorgangs und vermeidet ein unerwünschtes Abrutschen des Wickeldrahts vom ersten inneren Wandbereich des ersten Zylinderabschnitts. Besonders bevorzugt ist dabei die vorstehende Nase in Umfangsrichtung versetzt zum schlitzartigen Kanal angeordnet. Besonders bevorzugt ist der Versatz der vorstehenden Nase dabei derart, dass die vorstehende Nase in Umfangsrichtung auf einer Höhe beginnt, auf welcher eine Wand des schlitzartigen Kanals liegt. Hierdurch wird erreicht, dass bei einem Herumführen des Wickeldrahts um die vorstehende Nase der Wickeldraht auch an einer Kante des schlitzartigen Kanals zum Zwischenabschnitt anliegt und somit ein unerwünschtes Abrutschen des Wickeldrahts vermieden werden kann.More preferably, the first cylinder portion further comprises a first inner wall portion which is disposed adjacent to the windingless intermediate portion. At the first inner wall portion, a radially outwardly projecting nose is provided, wherein the winding wire is guided around the nose and is guided over the intermediate portion to the second cylinder portion. The projecting nose thus allows a secure guidance of the winding wire during the winding process and avoids undesirable slipping of the winding wire from the first inner wall region of the first cylinder section. Particularly preferably, the projecting nose is arranged offset in the circumferential direction to the slot-like channel. Particularly preferably, the offset of the projecting nose is such that the projecting nose begins in the circumferential direction at a height at which a wall of the slot-like channel is located. This ensures that, when the winding wire is guided around the protruding lug, the winding wire also bears against the intermediate section on one edge of the slot-like channel, and thus undesired slippage of the winding wire can be avoided.
Weiter bevorzugt ist am zweiten Zylinderabschnitt benachbart zu einem Austrittsbereich am schlitzartigen Kanal eine Hinterschneidung vorgesehen, durch welche der Wickeldraht dann in den zweiten Zylinderabschnitt geführt ist. Dies vermeidet ebenfalls ein unerwünschtes Abrutschen des Wickeldrahts.Further preferably, an undercut is provided on the second cylinder section adjacent to an exit region on the slot-like channel, through which the winding wire is then guided into the second cylinder section. This also avoids undesirable slipping of the winding wire.
Zeichnungdrawing
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:Hereinafter, an embodiment of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawing is:
Bevorzugte Ausführungsform der ErfindungPreferred embodiment of the invention
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die
Die Zündspule hat einen Spulenkörper
Der Spulenkörper
Der erste Zylinderabschnitt
Am ersten Zylinderabschnitt
Radial innerhalb der Zylinderabschnitte
Der Kanal
Wie insbesondere aus den
Somit kann erfindungsgemäß eine Zündspule
Dabei sind die beiden Zylinderabschnitte
Somit kann erfindungsgemäß eine Bauteileanzahl, insbesondere am heißen Ende im Bereich des Hochspannungsabgangs
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 19850519 A1 [0002] DE 19850519 A1 [0002]
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