DE102012219891A1 - Ignition coil for internal combustion engine, has transformer module and electronic assembly that are arranged first and second housing respectively, and second housing is arranged on first housing - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zündspule, insbesondere für eine Brennkraftmaschine, mit einer entkoppelten Elektronikbaugruppe.The present invention relates to an ignition coil, in particular for an internal combustion engine, with a decoupled electronic assembly.
Zündspulen sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Zur Ansteuerung der Zündspule umfasst diese eine Elektronikbaugruppe, welche beispielsweise in einem zentralen Steuergerät eines Fahrzeugs angeordnet ist. Alternativ ist aus der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die erfindungsgemäße Zündspule mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass eine Beschädigung der Elektronikbaugruppe der Zündspule vermieden werden kann und trotzdem die Elektronikbaugruppe nahe an einer Trafobaugruppe der Zündspule angeordnet werden kann. Hierbei umfasst die erfindungsgemäße Zündspule ein erstes Gehäuse, in welchem die Trafobaugruppe angeordnet ist, und ein zweites Gehäuse, in welchem die Elektronikbaugruppe angeordnet ist. Das zweite Gehäuse ist dabei am ersten Gehäuse angeordnet. Somit erfolgt erfindungsgemäß eine Trennung der Trafobaugruppe, welche üblicherweise wenigstens eine Primärwicklung und eine Sekundärwicklung sowie wenigstens einen Kern umfasst, und der zur Steuerung der Trafobaugruppe verwendeten Elektronikbaugruppe. Die Verwendung von zwei separaten Gehäusen, welche aneinander angeordnet sind, ermöglicht somit eine optimale Auslegung der Gehäuse auf die jeweiligen Anforderungen der Trafobaugruppe und der Elektronikbaugruppe. Durch die Verwendung des zweiten Gehäuses kann somit die Elektronikbaugruppe optimal gegen äußere Einflüsse geschützt werden. Weiterhin wird dadurch ein modularer Aufbau erreicht, so dass Anpassungen an verschiedene Motorenhersteller möglich sind. Ferner wird erfindungsgemäß eine sichere thermische Entkoppelung von Trafobaugruppe und Elektronikbaugruppe erreicht.The ignition coil according to the invention with the features of
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims show preferred developments of the invention.
Vorzugsweise weist eines der beiden Gehäuse einen Aufnahmebereich auf, in welchem das andere der beiden Gehäuse angeordnet ist. Da üblicherweise das Gehäuse für die Trafobaugruppe größer ist als das Gehäuse für die Elektronikbaugruppe, ist vorzugsweise der Aufnahmebereich an der Trafobaugruppe vorgesehen. Somit kann das zweite Gehäuse zumindest teilweise im ersten Gehäuse angeordnet werden.Preferably, one of the two housings has a receiving region in which the other of the two housings is arranged. Since usually the housing for the transformer assembly is larger than the housing for the electronics assembly, the receiving area is preferably provided on the transformer assembly. Thus, the second housing may be at least partially disposed in the first housing.
Der Aufnahmebereich am aufnehmenden Gehäuse umfasst vorzugsweise einen Schlitz, besonders bevorzugt zwei parallel zueinander und einander gegenüberliegend vorgesehene Schlitze, in welche das andere der beiden Gehäuse einschiebbar ist. Hierbei sind bevorzugt am einschiebenden Gehäuse Flügel oder dergleichen vorgesehen, welche in die Schlitze aufnehmbar sind.The receiving area on the receiving housing preferably comprises a slot, particularly preferably two slots provided parallel to one another and opposite one another, into which slot the other of the two housings can be inserted. Here are preferably provided on einschiebenden housing wings or the like, which are receivable in the slots.
Weiter bevorzugt ist das erste Gehäuse mit dem zweiten Gehäuse mittels einer Klemmverbindung und/oder einer Rastverbindung und/oder einer Klebeverbindung verbunden. Diese bevorzugten Verbindungen ermöglichen insbesondere eine sehr schnelle Montage.More preferably, the first housing is connected to the second housing by means of a clamping connection and / or a latching connection and / or an adhesive connection. These preferred compounds allow in particular a very fast assembly.
Weiter bevorzugt ist die Trafobaugruppe im ersten Gehäuse mittels einer ersten Vergussmasse vergossen und die Elektronikbaugruppe im zweiten Gehäuse mittels einer zweiten Vergussmasse vergossen. Besonders bevorzugt wird für die zweite Vergussmasse der Elektronikbaugruppe eine Vergussmasse mit niedrigerem als die erste Vergussmasse, an die Elektronik angepasstem Temperatur-Ausdehnungskoeffizienten verwendet. Hierdurch kann insbesondere eine sich über Temperatur geringer ausdehnende Masse im zweiten Gehäuse verwendet werden, so dass Spannungen und daraus entstehende Risse um die Elektronik reduziert werden können. Alternativ werden bevorzugt gleiche Vergussmassen für die Trafobaugruppe und die Elektronikbaugruppe verwendet.More preferably, the transformer assembly is encapsulated in the first housing by means of a first potting compound and the electronic assembly in the second housing encapsulated by means of a second potting compound. Particularly preferred for the second potting compound of the electronic assembly, a potting compound with a lower than the first potting compound, adapted to the electronics temperature coefficient of expansion. As a result, it is possible in particular to use a mass that expands less in temperature in the second housing, so that stresses and resulting cracks around the electronics can be reduced. Alternatively, the same casting compounds are preferably used for the transformer assembly and the electronic assembly.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist das zweite Gehäuse für die Elektronikbaugruppe aus der ersten Vergussmasse hergestellt. Hierzu wird die Elektronikbaugruppe vorzugsweise zuerst mit einer zweiten elastischeren Vergussmasse vergossen. Die derart erhaltene vergossene Elektronikbaugruppe wird zusammen mit der Trafobaugruppe und dem ersten Gehäuse in eine weitere Gießform eingebracht, in welcher dann die Trafobaugruppe im ersten Gehäuse mit einer ersten Vergussmasse vergossen wird, wobei die Gussform derart ausgestaltet ist, dass gleichzeitig auch das zweite Gehäuse für die Elektronikbaugruppe mitgegossen wird. Somit umschließt die erste Vergussmasse für die Trafobaugruppe die zweite Vergussmasse, welche ihrerseits die Elektronikbaugruppe umschließt, so dass insbesondere ein Herstellungsprozess für die erfindungsgemäße Zündspule mit zwei Gehäusen sehr einfach und kostengünstig ausgestaltet werden kann. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform weist die Zündspule somit an einer Außenseite teilweise auch die erste Vergussmasse der Trafobaugruppe auf, so dass als Material für das Vergießen der Trafobaugruppe ein Material ausgewählt werden muss, welches auch externen Einflüssen widersteht. Als Material für die erste Vergussmasse kann hierbei vorzugsweise ein Epoxyharz verwendet werden.According to a further preferred embodiment of the present invention, the second housing for the electronic assembly is made of the first potting compound. For this purpose, the electronic assembly is preferably first cast with a second elastic potting compound. The thus obtained molded electronic assembly is introduced together with the transformer assembly and the first housing in another mold, in which then the transformer assembly is cast in the first housing with a first potting compound, wherein the mold is designed such that at the same time the second housing for the electronic assembly is also cast. Thus, the first potting compound for the transformer assembly encloses the second potting compound, which in turn encloses the electronics assembly, so that in particular a manufacturing process for the ignition coil according to the invention with two housings can be designed very simply and inexpensively. In this preferred embodiment, the ignition coil thus on an outer side partially on the first potting compound of the transformer assembly, so that as a material for casting the transformer assembly, a material must be selected, which also resists external influences. As the material for the first potting compound in this case preferably an epoxy resin can be used.
Um eine möglichst kompakte Zündspule bereitzustellen, ist vorzugsweise ein Steckeranschluss der Zündspule am zweiten Gehäuse angeordnet. Dies hat ferner den Vorteil, dass insbesondere Leitungslängen innerhalb der Zündspule sehr kurz sein können.In order to provide a coil as compact as possible, a plug connection of the ignition coil is preferably arranged on the second housing. This also has the advantage that in particular line lengths within the ignition coil can be very short.
Weiter bevorzugt ist zwischen der Trafobaugruppe im ersten Gehäuse und der Elektronikbaugruppe im zweiten Gehäuse eine kalte Kontaktierung vorgesehen. More preferably, a cold contact is provided between the transformer assembly in the first housing and the electronics assembly in the second housing.
Hierdurch kann durch einen einfachen Montageschritt direkt eine elektrische Kontaktierung zwischen Trafobaugruppe und Elektronikbaugruppe realisiert werden. Alternativ ist es auch möglich, dass eine Kontaktierung zwischen der Trafobaugruppe und der Elektronikbaugruppe mittels Löten oder Schweißen oder dergleichen erfolgt.This can be realized by a simple assembly step directly an electrical contact between the transformer assembly and electronic module. Alternatively, it is also possible that a contact between the transformer assembly and the electronic assembly by means of soldering or welding or the like takes place.
Weiter bevorzugt ist ein Steckeranschluss am zweiten Gehäuse parallel zu einem inneren Kern der Trafobaugruppe angeordnet. Hierdurch kann ein besonders kompakter Aufbau realisiert werden. Ferner umfasst die Elektronikbaugruppe vorzugsweise eine Leiterplatte, wobei besonders bevorzugt die Leiterplatte senkrecht zum inneren Kern der Trafobaugruppe angeordnet ist. Alternativ umfasst die Elektronikbaugruppe vorzugsweise eine Leiterplatte, die parallel zum inneren Kern angepasst ist.More preferably, a plug connection is arranged on the second housing parallel to an inner core of the transformer assembly. This allows a particularly compact design can be realized. Furthermore, the electronic assembly preferably comprises a printed circuit board, wherein particularly preferably the printed circuit board is arranged perpendicular to the inner core of the transformer assembly. Alternatively, the electronic assembly preferably includes a printed circuit board that is parallel to the inner core.
Zeichnungdrawing
Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:Hereinafter, a preferred 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
Wie aus
Die Trafobaugruppe
Die Elektronikbaugruppe
Das zweite Gehäuse
Um das zweite Gehäuse
Ferner ist zwischen der Elektronikbaugruppe
Ein Steckeranschluss
Das Material für das erste und zweite Gehäuse
Erfindungsgemäß kann somit eine deutlich robustere Zündspule mit einer Elektronikbaugruppe
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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