DE19927820C1 - Rod ignition coil, especially for internal combustion engine, has cylindrical housing containing outer and coil bodies with primary and secondary windings, and central weakly magnetic core - Google Patents
Rod ignition coil, especially for internal combustion engine, has cylindrical housing containing outer and coil bodies with primary and secondary windings, and central weakly magnetic coreInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Stabzündspule zur Versorgung eines Zündmittels, insbesondere einer Zündkerze einer Brennkraftmaschine, mit Hochspannung, bestehend aus einem zylindrischen Gehäuse, innerhalb welchem jeweils konzentrisch zur Gehäuselängsachse ein äußerer Spulenkörper mit einer ersten Wicklung, insbesondere der mit der Versorgungsspannung verbundenen Primärwicklung, ein innerer Spulenkörper mit einer zweiten Wicklung, insbesondere der mit dem Zündmittel verbundenen Sekundärwicklung, und zentral dazu ein weichmagnetischer Kern angeordnet sind, wobei das Gehäuse einen Teil eines magnetischen Rückschlusses für einen den weichmagnetischen Kern enthaltenden magnetischen Kreis bildet, wobei der Innenraum des Gehäuses zum Teil mit einer elektrisch isolierenden Vergußmasse ausgefüllt ist und wobei zwischen dem Kern und dem inneren Spulenkörper ein erster Ringraum und zwischen dem äußeren Spulenkörper und dem Gehäuse ein weiterer Ringraum gebildet ist.The invention relates to a pencil ignition coil for supply an ignition means, in particular a spark plug Internal combustion engine, with high voltage, consisting of a cylindrical housing, within which each An outer concentric to the longitudinal axis of the housing Coil former with a first winding, in particular the primary winding connected to the supply voltage, an inner coil body with a second winding, in particular that associated with the ignition means Secondary winding, and centrally a soft magnetic one Are arranged core, the housing part of a magnetic inference for one magnetic circuit containing soft magnetic core forms, the interior of the housing partly with an electrically insulating potting compound is filled and being between the core and the inner bobbin a first annulus and between the outer bobbin and a further annular space is formed in the housing.
Hochleistungsstabzündspulen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Diese dienen hauptsächlich zur Erzeugung der Zündkerzenhochspannung in nach dem Otto-Prinzip arbeitenden Brennkraftmaschinen. Eine solche Stabzündspule stellt einen Hochspannungstransformator dar mit einem Magnetkreis, der aus einem von Sekundär- bzw. Primärspule umschlossenen Hauptkern, in dem sich ein Luftspalt befinden kann, sowie aus Rückschlußschenkeln bzw. Jochteilen besteht. Bei Stabzündspulen wird der magnetische Rückschluß durch das aus gebogenem Elektroblech gebildete Gehäuse dargestellt. Die Primärwicklung einer solchen Stabzündspule wird über eine Steuerelektronik von einer Versorgungsspannung versorgt. Die Steuerelektronik unterbricht den Primärstrom, wodurch sekundärseitig Hochspannungsimpulse zur Beaufschlagung der Zündkerze erzeugt werden.High performance pencil ignition coils are state of the art Technology known. These are mainly used for generation the spark plug high voltage in according to the Otto principle working internal combustion engines. Such Rod ignition coil is a high voltage transformer with a magnetic circuit consisting of one of secondary or Primary coil enclosed main core, in which a Air gap can be located, as well as from yoke legs or yoke parts. With pencil coils the magnetic inference from the bent Electrical sheet formed housing shown. The The primary winding of such a pencil ignition coil is a Control electronics supplied by a supply voltage. The control electronics interrupt the primary current, causing high-voltage impulses on the secondary side the spark plug are generated.
Eine Stabzündspule der eingangs genannten Art ist aus der EP 0 782 231 bekannt. Diese ist im Inneren des Gehäuses durch Einspritzen eines elektrisch isolierenden Harzes vergossen. Dieses Vergießen dient dem Zweck, daß die im Inneren des Gehäuses angeordneten Bauteile (weichmagnetischer Kern, Spulenkörper mit Primär- und Sekundärspule) in ihrer gewünschten Lage fixiert werden, ohne daß weitere Haltemittel erforderlich sind. Zur Vermeidung von durch die Gießharzfüllung entstehenden inneren Spannungen ist die Gehäuse-Innenwand mit einem elastischen Medium beschichtet und der Zwischenraum zwischen dem elastischen Medium und den im Gehäuseinneren angeordneten Bauteilen (Spulenkörper, Kern) mit elektrisch isolierendem Harz ausgefüllt. Hierdurch werden thermische Dehnungen, die zu Rißbildungen im Gehäuseinneren führen könnten, vermieden.A pencil ignition coil of the type mentioned is from EP 0 782 231 known. This is inside the case by injecting an electrically insulating resin shed. This shedding serves the purpose that the in Components arranged inside the housing (soft magnetic core, coil body with primary and Secondary coil) are fixed in their desired position, without additional holding means are required. For Avoidance of the cast resin filling is the inside wall of the housing with an internal tension coated elastic medium and the gap between the elastic medium and the inside of the housing arranged components (coil body, core) with electrically insulating resin filled. This will thermal expansions that lead to cracking in the Could lead inside the housing avoided.
Nachteilig ist bei dieser Anordnung jedoch, daß das Vorsehen einer solchen elastischen Beschichtung einen fertigungstechnischen Zusatzaufwand darstellt.The disadvantage of this arrangement, however, is that Providing such an elastic coating represents additional manufacturing expenditure.
Die DE 197 02 438 A1 offenbart eine Zündspule für Brennkraftmaschinen mit einem ferromagnetischen Stabkern, welcher von einem Innenhüllzylinder umgeben ist. Der Innenhüllzylinder trägt eine Wicklung, welche von einem Außenhüllzylinder mit einer zweiten Wicklung umgeben ist. Der Stabkern weist mindestens einen Luftspalt auf. Zwischen der zweiten Wicklung und einem Gehäuse, welches die Stabzündspule nach außen hin begrenzt, ist eine längsgeschlitzte Hülse aus weichmagnetischem Material angeordnet, welche über eine Scheibe mit dem Stabkern verbunden ist. Die längsgeschlitzte Hülse kann alternativ auch selber als Gehäuse fungieren oder das Gehäuse umgeben. Zwischenräume zwischen dem Stabkern, dem Innenhüllzylinder, dem Außenhüllzylinder und dem Gehäuse sind mit einer elektrisch isolierenden Vergußmasse ausgefüllt.DE 197 02 438 A1 discloses an ignition coil for Internal combustion engines with a ferromagnetic rod core, which is surrounded by an inner envelope cylinder. The Inner envelope cylinder carries a winding, which by one Outer envelope cylinder is surrounded by a second winding. The rod core has at least one air gap. Between the second winding and a housing, which the pencil ignition coil limited to the outside is one longitudinally slotted sleeve made of soft magnetic material arranged, which over a disc with the rod core connected is. The longitudinally slotted sleeve can alternatively also act as the housing itself or the housing surround. Spaces between the rod core, the Inner envelope cylinder, the outer envelope cylinder and the housing are with an electrically insulating potting compound filled out.
Aus der DE-AS-11 20 214 ist eine Zündspule für Kraftfahrzeuge bekannt, bei welcher der Primärwickel und der Sekundärwickel konzentrisch zueinander angeordnet und Durchbrüche zur Kühlung durch Luft im Boden und im Kopf des Gehäuses der Zündspule angebracht sind. Zwischen den beiden Wickeln sowie zwischen dem Äußeren der beiden Wickel und dem Gehäuse sind ringförmige Räume vorgesehen, so daß Kühlluft dort hindurchströmen kann.From DE-AS-11 20 214 is an ignition coil for Motor vehicles known in which the primary winding and the secondary winding is arranged concentrically to one another and Breakthroughs for cooling through air in the floor and in the head the housing of the ignition coil are attached. Between two wraps as well as between the exterior of the two Winding and the housing are provided annular spaces, so that cooling air can flow through it.
Die DE 197 03 161 A1 offenbart einen Wicklungsdraht und eine Transformatorwicklung, welche mit einem Isolierlack beschichtet sind, wobei der Isolierlack wiederum intermittierend mit einem Backlack beschichtet ist. Mit einem derart beschichteten Wicklungsdraht läßt sich eine Transformatorwicklung aufbauen, bei der die Verklebung des Wicklungsdrahtes mit einer Isolationszwischenlage mit Hilfe des Backlackes erfolgt. Zwischen Isolationslack und Isolationszwischenlage bilden sich Kanäle zum Austreiben von Feuchtigkeit und zur Ölimprägnierung der Isolationszwischenlage aus.DE 197 03 161 A1 discloses a winding wire and a transformer winding, which with an insulating varnish are coated, the insulating varnish in turn intermittently coated with a baking varnish. With such a coated winding wire can Build transformer winding, where the gluing of the winding wire with an insulation liner Help of the baking varnish is done. Between insulation varnish and Intermediate insulation layers form channels for expulsion of moisture and oil impregnation of the Insulation liner.
Als nächstkommender Stand der Technik wird die aus der DE 197 02 438 A1 bekannte Stabzündspule für Brennkraftmaschinen angesehen, weil sie als einzige der zitierten Entgegenhaltungen die Verwendung von isolierender Spritz- oder Vergußmasse bei Stabzündspulen für Brennkraftmaschinen thematisiert.As the closest state of the art, the DE 197 02 438 A1 known pencil ignition coil for Internal combustion engines viewed because they are the only one of the citations cited the use of insulating spray or potting compound for pencil ignition coils for internal combustion engines.
Gemäß der DE 197 02 438 A1 sind die Zwischenräume zwischen Stabkern und Innenhüllzylinder, zwischen Innenhüllzylinder und Außenhüllzylinder und sowie Außenhüllzylinder und Gehäuse mit Vergußmasse ausgefüllt. Daraus resultiert der Nachteil, daß Spannungen im Inneren der Stabzündspule, beispielsweise durch thermische Dehnungen verursacht, nicht kompensiert werden können und es somit zu Rißbildungen bei einzelnen Komponenten der Stabzündspule kommen kann.According to DE 197 02 438 A1, the gaps are between rod core and inner envelope cylinder, between Inner envelope cylinder and outer envelope cylinder and as well Outer envelope cylinder and housing filled with potting compound. This results in the disadvantage that tension inside the pencil ignition coil, for example by thermal Strains caused, can not be compensated and it thus to cracks in individual components of the Rod ignition coil can come.
Ausgehend von der DE 197 02 438 A1 ist es deshalb die Aufgabe der Erfindung, die dort offenbarte Stabzündspule derart weiterzuentwickeln, daß ihre Herstellung vereinfacht wird, daß aber gleichwohl die im Zusammenhang mit thermischen Dehnungen stehenden Probleme unterbunden werden.Starting from DE 197 02 438 A1, it is therefore the Object of the invention, the pencil ignition coil disclosed there to evolve so that their manufacture is simplified, but nevertheless the context problems with thermal expansion are prevented become.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by the subject of claim 1 solved. More beneficial Embodiments of the invention are the subject of Subclaims.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß das Innere des Stabzündspulenkörpers im Bereich zwischen der äußeren Wicklung und dem Gehäuse von der Vergußmasse ausgespart ist. Somit kann sich die Wicklung bei Erwärmung thermisch ausdehnen, so daß es nicht zu inneren Spannungen kommt.The invention is characterized in that the interior of the pencil ignition coil body in the area between the outer Winding and the housing spared from the potting compound is. Thus, the winding can become thermal when heated expand so that there is no internal tension.
Dabei ist es vorzugsweise wünschenswert, daß die Innenfläche des inneren Spulenkörpers mindestens teilweise leitfähig beschichtet ist. It is preferably desirable that the Inner surface of the inner bobbin at least is coated partially conductive.
Alternativ und ergänzend dazu kann auch vorgesehen sein, daß die Innenwandung und/oder die Außenwandung des äußeren Spulenkörpers jeweils mindestens teilweise leitfähig beschichtet ist/sind.Alternatively and in addition, it can also be provided that that the inner wall and / or the outer wall of the outer coil former at least partially is / are conductively coated.
Zur Fixierung können die Wicklung(en) eine sogenannte Backlackbeschichtung tragen. Hierbei handelt es sich um ein unter thermischer Einwirkung schmelzenden Lack, mit dem die Wicklungen fest miteinander verklebt sind. Hierdurch läßt sich eine Stabilität der Wicklungen erreichen, die derjenigen von vergossenen Spulenkörpern entspricht.To fix the winding (s), a so-called Wear baking varnish coating. This is a thermally melting lacquer, with which the windings are firmly glued together. This allows the windings to be stable reach that of potted bobbins corresponds.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die der Primärwicklung zugeordnete Steuerelektronik in einer seitlich am Gehäuse angeordneten Gehäuseeinheit untergebracht ist. Hierdurch ergibt sich eine reduzierte Bauhöhe der Anordnung, die den aktuellen und zukünftigen Anforderungen der Automobilindustrie entspricht.Another preferred embodiment of the invention provides that the one assigned to the primary winding Control electronics in a side of the housing arranged housing unit is housed. Hereby there is a reduced overall height of the arrangement, the the current and future requirements of Automotive industry.
Im Zusammenhang damit ist es dann von Vorteil, wenn in der Steuerelektronik vorgesehene Leistungshalbleiterbauelemente wärmeleitend mit der Außenfläche des Gehäuses verbunden sind. Dabei dient die Außenfläche des Gehäuses gleichzeitig als Kühlfläche für den Leistungshalbleiter, d. h. daß durch die wärmetechnische Kopplung von Leistungshalbleiter und Gehäuse eine Wärmeabführung erfolgen kann.In connection with this, it is advantageous if in the control electronics provided Power semiconductor components with the thermally conductive External surface of the housing are connected. The serves Outside surface of the housing also serves as a cooling surface for the power semiconductor, d. H. that through the thermal coupling of power semiconductors and Heat dissipation can take place.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß die Steuerelektronik auf einer Platine angeordnet ist. Anstelle bisher verwendeter Stromschienen und mechanischer Elemente in Form von gebogenen Stanzteilen kann jetzt eine integrierte Anordnung verwendet werden, die in geeigneter Weise eine Verbindung mit dem Leistungshalbleiter ermöglicht.Another preferred embodiment provides that the control electronics is arranged on a circuit board. Instead of previously used busbars and mechanical elements in the form of bent stamped parts an integrated arrangement can now be used which suitably connects to the Power semiconductors enabled.
Eine bevorzugte Variante der Erfindung sieht vor, daß ein die Stabzündspule und die Zündkerze hochspannungsfest überdeckender Verbindungsabschnitt aus flexiblem, insbesondere elastomerem Material vorgesehen ist, welcher zündspulenseitig einen Anschlußabschnitt aufweist, im Bereich dessen das Gehäuse und mindestens einer der beiden Spulenkörper elastisch miteinander gekoppelt sind. Dabei ist das Elastomermaterial des Verbindungsabschnittes vorzugsweise um einen der beiden Spulenkörper herum in den Bereich zwischen Gehäuse und Spulenkörperaußenfläche gespritzt und montiert. Hierdurch ist an der Stelle, an der der äußere Ringraum gebildet ist, ein Dehnungen bzw. Spannungen aufnehmender Abschnitt gebildet. A preferred variant of the invention provides that a the pencil ignition coil and the spark plug are resistant to high voltages covering connection section made of flexible, in particular elastomeric material is provided, which ignition coil side has a connection section in Area of which the housing and at least one of the two bobbins are elastically coupled together. The elastomer material is Connection section preferably around one of the two Bobbin around in the area between housing and Injection molded and assembled outer surface. Hereby is at the point where the outer annulus is formed is a stretch absorbing section educated.
Ein anderer wichtiger Aspekt der Erfindung besteht darin, daß die leitfähige Beschichtung der Innenfläche des inneren Spulenkörpers durch ein zwischen Kern und Spulenkörper angeordnetes leitfähiges Medium gebildet ist, wobei das Medium aus Kunststoff, Papier mit einer entsprechenden Leitfähigkeit bzw. Metall gebildet sein kann.Another important aspect of the invention is that the conductive coating of the inner surface of the inner coil body by a between core and Coil body arranged conductive medium formed is, the medium is made of plastic, paper with a appropriate conductivity or metal can.
Zur axialen Sicherung des weichmagnetischen Kerns sind einseitig oder beidseitig des Kerns gummielastische Pufferelemente vorgesehen. Die Gestaltung eines solchen gummielastischen Pufferelementes kann zur Vereinfachung der Herstellung so vorgesehen sein, daß vorteilhaft eine axiale zentrale Bohrung vorgesehen ist. Alternativ oder ergänzend dazu kann die Gestaltung durch der Einbaurichtung entgegengerichtete Lamellen am Außenumfang der gummielastischen Pufferelemente erfolgen.For the axial securing of the soft magnetic core elastic on one or both sides of the core Buffer elements provided. The design of such rubber-elastic buffer element can for simplification the manufacture can be provided so that advantageously a axial central bore is provided. Alternatively or In addition to this, the design by the Installation direction of opposite slats on the outer circumference the rubber-elastic buffer elements.
Zur Verbindung zwischen Zündspule und Zündkerze kann ein in seiner Länge variabler Verbindungsstecker vorgesehen sein, so daß unterschiedliche Bauhöhen, bedingt durch unterschiedliche Motorengrößen, ausgeglichen werden können. Eine fertigungstechnisch einfache Verbindung sieht vor, daß der Verbindungsstecker so ausgebildet ist, daß er auf den Hochspannungsanschluß der Zündspule aufrastbar gestaltet ist, und zwar unter Ausbildung einer unlösbaren Rastverbindung, insbesondere mittels einer Formfeder.A can be used to connect the ignition coil and spark plug variable length connector provided be so that different heights, due to different engine sizes can. A technically simple connection provides that the connector is designed so that he is on the high voltage connector of the ignition coil is designed to snap on, with the formation of a non-detachable locking connection, in particular by means of a Shaped spring.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigenThe invention is described below with reference to a drawing explained in more detail. Show
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Hochleistungsstabzündspule Fig. 1 shows a longitudinal section through a first embodiment for a high-performance pencil ignition coil according to the invention
Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Hochleistungsstabzündspule. Fig. 2 shows a longitudinal section through a second embodiment for a high-performance pencil ignition coil according to the invention.
Die Stabzündspule nach dem ersten Ausführungsbeispiel besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 1, welches sich in Richtung der (nicht dargestellten) Zündkerze in Form eines Verbindungsabschnittes 6 fortsetzt, welcher aus flexiblem Material gestaltet ist.The pencil ignition coil according to the first embodiment consists of a cylindrical housing 1 , which continues in the direction of the spark plug (not shown) in the form of a connecting section 6 , which is made of flexible material.
Das zylindrische Gehäuse 1 beinhaltet einen zentral angeordneten weichmagnetischen Kern 4, vorzugsweise aus geschichtetem kornorientierten Elektroblech. Um den Kern herum ist ein innerer Spulenkörper 3 angeordnet, auf welchem eine als Sekundärspule dienende Wicklung aufgebracht ist. Diese Wicklung steht in Verbindung mit einem Hochspannungsanschluß 7, welcher in nicht dargestellter Weise mit der Zündkerze elektrisch verbunden ist.The cylindrical housing 1 contains a centrally arranged soft magnetic core 4 , preferably made of layered grain-oriented electrical sheet. An inner coil former 3 is arranged around the core, on which a winding serving as a secondary coil is applied. This winding is connected to a high-voltage connection 7 , which is electrically connected to the spark plug in a manner not shown.
Wiederum um den inneren Spulenkörper 3 herum ist ein äußerer Spulenkörper 2 angeordnet, welcher eine als Primärwicklung ausgeführte weitere Wicklung trägt.An outer coil former 2 is arranged around the inner coil former 3 , which carries a further winding designed as a primary winding.
Die Primärwicklung ist über eine Steuerelektronik, die in einem seitlich des Gehäuse 1 angeordneten weiteren Gehäuse 15 untergebracht ist, mit einer Versorgungsspannung verbunden. Die Verbindung erfolgt über einen Primärstecker 12.The primary winding is connected to a supply voltage via control electronics, which is accommodated in a further housing 15 arranged on the side of the housing 1 . The connection is made via a primary connector 12 .
Die Steuerelektronik hat die Aufgabe, den von der Versorgungsspannung gelieferten Gleichstrom geeignet zu unterbrechen, so daß sich durch die als Transformator wirkende Kombination aus Primär- und Sekundärspule sekundärseitig eine hohe pulsförmige Spannung ergibt, mit der die Zündkerze beaufschlagt wird.The control electronics have the task of the DC voltage supplied suitable to interrupt so that it can be used as a transformer effective combination of primary and secondary coil results in a high pulsed voltage on the secondary side, with which is applied to the spark plug.
Der im Inneren der Sekundärspule angeordnete weichmagnetische Kern 4 weist im Bereich seiner oberen bzw. unteren Enden Permanentmagnete 5 auf, die geeignet mit dem Kern 4 verbunden sind. Der Rückschluß des so ausgebildeten magnetischen Kreises erfolgt dadurch, daß das Gehäuse 1 aus gebogenen Elektroblechteilen besteht.The soft magnetic core 4 arranged in the interior of the secondary coil has permanent magnets 5 in the region of its upper and lower ends, which are suitably connected to the core 4 . The magnetic circuit thus formed is inferred in that the housing 1 consists of bent electrical sheet metal parts.
Zur elektrischen Entstörung sind im Bereich des Hochspannungsanschlusses 7 Entstörwiderstände 8 und im Bereich des Primärsteckers 12 Entstörkondensatoren 13 vorgesehen. Das Innere des Gehäuses 1 ist teilweise mit einer Harzfüllung vergossen. Hierzu sind auf der Oberseite des Gehäuses Einspritznippel vorgesehen, mittels denen die Harzmasse in den Bereich zwischen innerem und äußerem Spulenkörper eingespritzt wird.For electrical interference suppression, 7 interference suppressors 8 are provided in the area of the high-voltage connection and 12 interference suppression capacitors 13 are provided in the area of the primary connector. The interior of the housing 1 is partially potted with a resin filling. For this purpose, injection nipples are provided on the top of the housing, by means of which the resin mass is injected into the area between the inner and outer coil former.
Der Bereich 14 zwischen äußerem Spulenkörper und Innenwand des Gehäuses 1 ist dabei ebenso von der Harzmasse ausgespart wie der Bereich 16 zwischen der Innenseite des inneren Spulenkörpers 3 und dem weichmagnetischen Kern 4. Zusätzlich ist die Wandung des inneren Wickelkörpers 3 mit einer leitfähigen Beschichtung versehen und die Innen- oder Außenwandung des äußeren Wickelkörpers 2 mit einer leitfähigen und/oder elastischen Schicht ausgestattet.The area 14 between the outer bobbin and the inner wall of the housing 1 is also cut out of the resin composition, as is the area 16 between the inside of the inner bobbin 3 and the soft magnetic core 4 . In addition, the wall of the inner winding body 3 is provided with a conductive coating and the inner or outer wall of the outer winding body 2 is provided with a conductive and / or elastic layer.
Die erfindungsgemäße Ausbildung erlaubt eine einfache Herstellungsweise für eine kompakte rotationssymmetrische hochleistungsfähige Zündspule. Durch die Aussparung der Vergußmasse im Bereich 14 außerhalb des äußeren Spulenkörpers werden die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme im Zusammenhang mit Dehnungen im Inneren des Spulenkörpers vermieden, ohne daß ein zusätzlicher fertigungstechnischer Aufwand, wie z. B. durch die innenseitige Beschichtung des Gehäuses mit einem elastischen Medium, erforderlich ist.The design according to the invention allows a simple production method for a compact, rotationally symmetrical, high-performance ignition coil. By recessing the casting compound in the area 14 outside the outer coil body, the problems known from the prior art in connection with expansions in the interior of the coil body are avoided without additional manufacturing expenditure, such as, for. B. is required by coating the inside of the housing with an elastic medium.
Die in Fig. 2 dargestellte Hochleistungsstabzündspule nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist zunächst die im Zusammenhang mit der Fig. 1 erläuterten wesentlichen Merkmale ebenfalls auf.The high-performance pencil ignition coil shown in FIG. 2 according to the second exemplary embodiment of the invention also initially has the essential features explained in connection with FIG. 1.
In Ergänzung dazu ist bei der in Fig. 2 dargestellten Zündspule vorgesehen, daß der zweite Ringraum 16, der zwischen dem weichmagnetischen Kern 4 und der Innenfläche des inneren Spulenkörpers 3 gebildet ist, von einem leitfähigen Medium ausgefüllt ist, welches durch ein zusätzliches Bauteil gebildet ist. Es handelt sich bei diesem Bauteil um ein aus leitfähigem Material bestehendes Röhrchen, welches über den weichmagnetischen Kern 4 geschoben wird. Es kann entweder aus leitfähigem Papier, aus leitfähigem Kunststoff oder aus einem Metallröhrchen gebildet sein, welches entsprechend fertigungstechnisch eingebracht wird. Eine andere, nicht dargestellte fertigungstechnische Variante sieht vor, daß das leitfähige Medium aus einer leitfähigen Kunststoffhülse gebildet ist, die beim Umspritzen des Spulenkörpers 3 in diesen mit eingespritzt wird. Das beschriebene leitfähige Medium hat in allen Arten seiner Ausgestaltung den Vorteil, daß ein Scheuern oder Reiben des scharfkantigen Stabkernes 4 an der Innenwandung des Spulenkörpers 3 vermieden wird.In addition, it is provided in the ignition coil shown in Fig. 2 that the second annular space 16 , which is formed between the soft magnetic core 4 and the inner surface of the inner coil body 3 , is filled with a conductive medium which is formed by an additional component . This component is a tube made of conductive material, which is pushed over the soft magnetic core 4 . It can either be formed from conductive paper, from conductive plastic or from a metal tube, which is inserted accordingly in terms of production technology. Another manufacturing variant, not shown, provides that the conductive medium is formed from a conductive plastic sleeve, which is injected into the coil body 3 when it is overmolded. The conductive medium described has the advantage in all types of its configuration that chafing or rubbing of the sharp-edged rod core 4 on the inner wall of the bobbin 3 is avoided.
Der weichmagnetische Kern 4 ist elektrisch isoliert ausgeführt, so daß er sich auf "schwebendem Potential" befindet. Durch den Entfall der Anbindung auf Massepotential wird die Herstellung vereinfacht.The soft magnetic core 4 is electrically isolated, so that it is at "floating potential". The elimination of the connection to ground potential simplifies production.
Eine weitere Besonderheit des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2 besteht darin, daß der Anschluß 6a des die Verbindung zwischen Zündspule und Zündkerze bildenden Elastomeranschlusses 6 in besonderer Weise ausgestaltet ist: . Another special feature of the embodiment according to FIG 2 is that the connection 6A of the connection between the ignition coil and the spark plug-forming elastomer terminal is designed in a special way 6:
Wie aus der Zeichnung nach Fig. 2 erkennbar ist, mündet der Elastomeranschluß 6 in seinem Abschnitt 6a direkt in den Bereich zwischen dem Gehäuse 1 und dem äußeren Spulenkörper 2, so daß beide Bauteile über das elastische Medium miteinander gekoppelt sind. Das Medium ist also mit dem Anschlußabschnitt 6a unter das Gehäuse 1 geschoben. Hierdurch wird das Gehäuse 1 zum einen zentriert, zum anderen aber auch abgedichtet und gegen Vibrationen gesichert. Darüber hinaus werden Sprühentladungen verhindert und es wird ermöglicht, daß sich das Blech des Gehäuses 1 in axialer Richtung in Richtung des Elastomermaterials ausdehnen kann, wodurch ebenfalls die Vibrationsneigung verringert wird.As can be seen from the drawing of FIG. 2, the section 6 a of the elastomer connection 6 opens directly into the area between the housing 1 and the outer coil body 2 , so that both components are coupled to one another via the elastic medium. The medium is thus pushed with the connection section 6 a under the housing 1 . As a result, the housing 1 is centered, on the one hand, but also sealed and secured against vibrations. In addition, spray discharges are prevented and it is possible that the sheet metal of the housing 1 can expand in the axial direction in the direction of the elastomer material, which also reduces the tendency to vibrate.
Ferner ist vorgesehen, daß gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der weichmagnetische Kern 4 in seiner Bohrung über Gummipuffer 17 axial gesichert gelagert ist. Hierdurch werden sämtliche Relativbewegungen kompensiert, das bedeutet, daß auch mechanische Vorgänge wie Schwindung oder thermische Änderungen ebenso wie sämtliche Relativbewegungen der Bauelemente zueinander ausgeglichen werden können.It is further provided that, according to the second embodiment, the soft magnetic core 4 is axially secured in its bore via rubber buffers 17 . This compensates for all relative movements, which means that mechanical processes such as shrinkage or thermal changes as well as all relative movements of the components can be compensated for.
In einer weiteren Gestaltung erfolgt eine axiale Profilierung von Dauermagnet 5 und Stabkern 4. Hierzu sind die axial zum Kern angeordneten Dauermagnete 5 mit einer entsprechenden Profilierung versehen, derart, daß eine radiale Verschiebung gegenüber Kern 4 derselben ausgeschlossen werden kann.In a further embodiment, the permanent magnet 5 and the rod core 4 are axially profiled. For this purpose, the permanent magnets 5 arranged axially to the core are provided with a corresponding profiling such that a radial displacement relative to the core 4 thereof can be excluded.
Die Gummipuffer 17 sind axial beiderseits des weichmagnetischen Kerns 4 angeordnet. Der in der Zeichnung oben dargestellte Gummipuffer 17 weist eine zentrale Bohrung auf und darüber hinaus sich radial erstreckende Lamellen, die entgegen der Einbaurichtung des Gummipuffers 17 in die Bohrung des Kerns 4 geneigt sind.The rubber buffers 17 are arranged axially on both sides of the soft magnetic core 4 . The rubber buffer 17 shown above in the drawing has a central bore and, in addition, radially extending lamellae which are inclined into the bore of the core 4 counter to the installation direction of the rubber buffer 17 .
Schließlich weist die in Zusammenhang mit Fig. 2 beschriebene Ausführungsform noch das Merkmal auf, daß ein Zwischenstecker 18 zwischen Spule und Zündkerze vorgesehen ist, welcher einen zylindrischen Abschnitt aufweist. Dieser zylindrische Abschnitt kann für unterschiedliche Zündspulen und Zündkerzeneinheiten unterschiedliche Länge haben, so daß man auf diese Art und Weise die Einheit aus Zündspule und Zündkerze an unterschiedliche Bautiefen anpassen kann. Die Verbindung des Zwischensteckers im Bereich des Hochspannungsanschlusses 7 der Stabzündspule erfolgt dabei über eine unlösbare Verbindung in Form eines Rastmittels, welches durch eine Formfeder gebildet ist. Dieses Element wird von unten auf einem am Spulensystem angeordneten Kontakt unlösbar aufgerastet. Hierdurch ergibt sich eine hohe Stabilität und Vibrationsfestigkeit.Finally, the embodiment described in connection with FIG. 2 also has the feature that an intermediate connector 18 is provided between the coil and the spark plug, which has a cylindrical section. This cylindrical section can have different lengths for different ignition coils and spark plug units, so that the unit comprising the ignition coil and spark plug can be adapted to different structural depths in this way. The connection of the intermediate plug in the area of the high-voltage connection 7 of the pencil ignition coil is made via an inseparable connection in the form of a latching means, which is formed by a shaped spring. This element is non-releasably snapped on from below on a contact arranged on the coil system. This results in high stability and vibration resistance.
Darüber hinaus ist ein elastisches Zwischenstück 19 vorgesehen, welches in der Verbindung zur Zündkerze angeordnet ist. In addition, an elastic intermediate piece 19 is provided, which is arranged in the connection to the spark plug.
Ferner trägt das Gehäuse 1 einen Abdichtungsgummi 20 zur Abdichtung gegenüber dem Zylinderkopfblock. Um einen einwandfreien Massekontakt zu gewähren, sind im Abdichtungsgummi 20 Metallkrampen 21 vorgesehen, die beim Befestigen der Zündspuleneinheit im Zylinderkopfblock dessen Beschichtung durchdringen. Furthermore, the housing 1 carries a sealing rubber 20 for sealing against the cylinder head block. In order to ensure perfect contact with the earth, metal clamps 21 are provided in the sealing rubber 20 , which penetrate the coating when the ignition coil unit is fastened in the cylinder head block.
11
Gehäuse
casing
22nd
äußerer Spulenkörper
outer bobbin
33rd
innerer Spulenkörper
inner bobbin
44th
weichmagnetischer Kern
soft magnetic core
55
Permanentmagnet
Permanent magnet
66
Verbindungsabschnitt
Connecting section
66
a Anschlußabschnitt
a connection section
77
Hochspannungsanschluß
High voltage connection
88th
Entstörwiderstand
Interference suppression
99
Leistungstransistor
Power transistor
1010th
Leiterplatte
Circuit board
1111
Kühlkörper
Heatsink
1212th
Primärstecker
Primary connector
1313
Entstörkondensator
Interference suppression capacitor
1414
zweiter Ringraum
second annulus
1515
Gehäuse für Steuerelektronik
Control electronics housing
1616
erster Ringraum
first annulus
1717th
Gummipuffer
Rubber buffer
1818th
Zwischenstecker
Adapter plug
1919th
elastisches Zwischenstück
elastic intermediate piece
2020
Abdichtungsgummi
Sealing rubber
2121
Metallkrampen
Metal staples
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