DE69005955T2

DE69005955T2 - Ignition coil, especially for internal combustion engines of motor vehicles.

Info

Publication number: DE69005955T2
Application number: DE1990605955
Authority: DE
Inventors: Eric Badaud
Original assignee: Sagem Allumage SA
Current assignee: Sagem SA
Priority date: 1989-09-15
Filing date: 1990-09-11
Publication date: 1994-07-07
Anticipated expiration: 2010-09-12
Also published as: EP0418137A1; ES2048464T3; EP0418137B1; FR2652195A1; DE69005955D1; JPH03108305A; FR2652195B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Zündspule insbesondere für Brennkraftmaschine von Kraftfahrzeugen, wie sie in der Schrift GB- A-2 173 047 beschrieben und im Oberbegriff des Anspruchs 1 definiert wird.The invention relates to an ignition coil, in particular for internal combustion engines of motor vehicles, as described in the document GB-A-2 173 047 and defined in the preamble of claim 1.

Auf an sich bekannte Weise erzeugt die Sekundärseite einer solchen Spule eine sehr hohe Spannung, die die Erzeugung eines elektrischen Lichtbogens an den Elektroden der Zündkerzen gestattet, wodurch das in den Zylindern des Motors enthaltene Brennstoffgemisch entzündet wird.In a manner known per se, the secondary side of such a coil generates a very high voltage which allows the generation of an electric arc on the electrodes of the spark plugs, thereby igniting the fuel mixture contained in the cylinders of the engine.

Gewöhnlich steuert eine einzige Spule alle Zündkerzen über beispielsweise einen mechanischen Verteiler, der im allgemeinen einen rotierenden Daumen aufweist.Typically, a single coil controls all the spark plugs via, for example, a mechanical distributor, which generally has a rotating thumb.

Eine derartige Anlage besitzt den Nachteil, daß sie ein Bündel von Hochspannungskabeln zur Verbindung einerseits der Sekundärseite der Zündspule mit dem Verteiler und andererseits des Verteilers mit jeder der Zündkerzen erfordert.Such a system has the disadvantage that it requires a bundle of high-voltage cables to connect, on the one hand, the secondary side of the ignition coil to the distributor and, on the other hand, the distributor to each of the spark plugs.

Abgesehen von den Kosten eines solchen Bündels verursacht dieses elektrische Lecke, durch die Störfunkwellen erzeugt werden, die zusammen mit der Verwendung eines mechanischen Verteilers tolerierbar sind, jedoch das Zündsystem in hohem Maße stören, wenn dieses mit Hilfe von elektronischen Modulen ausgeführt ist.Apart from the cost of such a bundle, it causes electrical leaks that generate radio waves that are tolerable when using a mechanical distributor, but that greatly disturb the ignition system when it is implemented using electronic modules.

Um diese Nachteile zu beseitigen, wurde bereits vorgeschlagen, jeder Zündkerze einzeln eine Spule zuzuordnen.In order to eliminate these disadvantages, it has already been proposed to assign a coil to each spark plug individually.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine solche sogenannte einzylindrische Spule, die auf an sich bekannte Weise ein geschlossenes Magnetsystem besitzt, das einen zentralen Magnetkern umfaßt, auf dem koaxial zwei Spulenkörper aus Kunststoff angeordnet sind, die die Primärwicklung und die Sekundärwicklung tragen, wobei dieses System in ein aufgegossenes Gehäuse aus Kunststoff integriert ist. Auf an sich bekannte Weise werden die einzelnen Elemente der Zündspule durch in das Gehäuse eingegossenes Kunstharz befestigt und elektrisch voneinander isoliert.The invention relates in particular to such a so-called single-cylinder coil, which in a manner known per se has a closed magnet system comprising a central magnet core on which two plastic coil bodies are arranged coaxially, which carry the primary winding and the secondary winding, this system being integrated into a molded-on plastic housing. In a manner known per se, the individual elements of the ignition coil are secured and electrically insulated from one another by synthetic resin molded into the housing.

Da das Hochspannungs-Ausgangsorgan einer solchen Spule in direktem Kontakt mit der Zündkerze ist, der sie zugeordnet ist, ist es erforderlich, daß sie so konzipiert ist, daß sie ihre Befestigung auf dem Motorblock auf möglichst einfache Weise gestattet, wobei diese Befestigung an vier verschiedenen Punkten vorgenommen werden muß, die soweit wie möglich eine Symmetrie bezüglich der Achse des Hochspannungsausgangs haben müssen.Since the high-voltage output element of such a coil is in direct contact with the spark plug to which it is associated, it must be designed in such a way as to allow its fixing to the engine block in the simplest possible way, this fixing being carried out at four different points which must have as much symmetry as possible with respect to the axis of the high-voltage output.

Zur Lösung dieser Probleme schlägt die Erfindung eine Zündspule insbesondere für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen gemäß Anspruch 1 vor.To solve these problems, the invention proposes an ignition coil, in particular for internal combustion engines of motor vehicles, according to claim 1.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist dieses Rechteck von dem Gehäuse und dem Magnetkreis gebildet, der die Form eines U hat, dessen Schenkel über eine der Seiten des zentralen Kerns hinaus verlängert sind.According to another aspect of the invention, this rectangle is formed by the housing and the magnetic circuit, which has the shape of a U, the legs of which are extended beyond one of the sides of the central core.

Auf diese Weise ist das Hochspannungs-Ausgangsorgan bezüglich der Befestigungspunkte der Spule zentriert, die an den vier Ecken dieses Rechtecks liegen.In this way, the high voltage output device is centered with respect to the coil attachment points located at the four corners of this rectangle.

Die folgende Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen dient zum besseren Verständnis der Erfindung.The following description with reference to the accompanying drawings serves to better understand the invention.

Fig. 1 ist eine Unteransicht einer vollständig ausgerüsteten Zündspule gemäß der Erfindung;Fig. 1 is a bottom view of a fully equipped ignition coil according to the invention;

Fig. 2 ist ein Schnitt durch eine ausgerüstete Spule nach der Linie A-A von Fig. 1.Fig. 2 is a section through an equipped coil along the line A-A of Fig. 1.

Eine erfindungsgemäße Einzylinder-Zündspule umfaßt einen geschlossenen Magnetkreis, der eine um eine Primärspule 2 gewickelte Primärwicklung 1 besitzt.A single-cylinder ignition coil according to the invention comprises a closed magnetic circuit having a primary winding 1 wound around a primary coil 2.

Ein magnetischer Zentralkern 3 mit rechteckigem Umriß, der im allgemeinen aus gestanzten und geschichteten Magnetblechen besteht, ist im Inneren der Primärspule 2 gelagert.A magnetic central core 3 with a rectangular outline, which generally consists of punched and layered magnetic sheets, is mounted inside the primary coil 2.

Um dieses System herum, das wir Primärsystem P nennen, ist eine Sekundärspule 4 angeordnet, auf der eine Sekundärwicklung 5 aufgewickelt ist und die wir Sekundärsystem S nennen.Around this system, which we call primary system P, there is arranged a secondary coil 4 on which a secondary winding 5 is wound and which we call secondary system S.

Das Sekundärsystem S wird in sicherem Halt auf und um das Primärsystem P herum gehalten.The secondary system S is held securely on and around the primary system P.

Wenn das Primärsystem P und das Sekundärsystem S zusammengebaut sind, wird das auf diese Weise gebildete Magnetsystem in die Aussparung 6 eines aus isolierendem Material bestehenden Gehäuses 7 eingesetzt.When the primary system P and the secondary system S are assembled, the magnet system thus formed is inserted into the recess 6 of a housing 7 made of insulating material.

Ein aus gestanzten und geschichteten Magnetblechen bestehender Magnetkreis 8 ist dem Gehäuse 7 durch Gießen eingegliedert.A magnetic circuit 8 consisting of punched and layered magnetic sheets is incorporated into the housing 7 by casting.

Dieser Magnetkreis besteht aus drei Teilen 8a, 8b, 8c, die im Querschnitt ein U bilden, das die drei Seiten eines Rechtecks bildet.This magnetic circuit consists of three parts 8a, 8b, 8c, which in cross-section form a U, which forms the three sides of a rectangle.

Nach dem Gießen sind nur die Flächen 9a, 9b von Aussparungen sichtbar, die in den Schenkeln 8a, 8b des den Magnetkreis 8 bildenden U ausgespart sind.After casting, only the surfaces 9a, 9b of recesses are visible, which are recessed in the legs 8a, 8b of the U forming the magnetic circuit 8.

Diese Flächen 9a, 9b von allgemein rechteckiger Form stehen den Enden des Zentralmagnetkerns 3 gegenüber.These surfaces 9a, 9b of generally rectangular shape are opposite the ends of the central magnetic core 3.

In Spulen dieses Typs erstrecken sich die Schenkel 8a, 8b des den Magnetkreis 8 bildenden U gewöhnlich nicht über den Zentralmagnetkern 3 hinaus, d.h. ihre Enden entsprechen der in Fig. 1 dargestellten Linie X-X'.In coils of this type, the legs 8a, 8b of the U forming the magnetic circuit 8 usually do not extend beyond the central magnetic core 3, i.e. their ends correspond to the line X-X' shown in Fig. 1.

Eine derartige Anordnung erfüllt nämlich die Bedingungen eines einwandfreien Betriebs des gesamten Magnetkreises und stellt eine Materialeinsparung und damit eine Kosteneinsparung dar.Such an arrangement meets the conditions for a flawless operation of the entire magnetic circuit and represents a saving in materials and thus a saving in costs.

Im vorliegenden Fall gemäß der Erfindung dagegen sind die Schenkel 8a, 8b um eine Länge l über die Linie X-X' hinaus verlängert, die einer der Seiten des zentralen Magnetkerns 3 entspricht.In the present case according to the invention, however, the legs 8a, 8b are extended by a length l beyond the line X-X', which corresponds to one of the sides of the central magnetic core 3.

Der Magnetkreis 8 und damit das Gehäuse 7, in das er eingegossen ist, umschließen auf diese Weise vollständig die Sekundärspule 5 und damit das Primärmagnetsystem P und das Sekundärmagnetsystem S.The magnetic circuit 8 and thus the housing 7 into which it is cast, completely enclose the secondary coil 5 and thus the primary magnet system P and the secondary magnet system S.

Außerdem bietet diese Verlängerung der Schenkel 8a, 8b eine zusätzliche Wärmeaustauschoberfläche und gestattet dadurch eine bessere Kühlung der gesamten Zündspule.In addition, this extension of the legs 8a, 8b provides an additional heat exchange surface and thus allows better cooling of the entire ignition coil.

Diese besondere Anordnung gestattet außerdem, daß der Magnetkreis 8 in Kombination mit dem Gehäuse 7 einen allgemein rechteckigen Umriß besitzt, der die Befestigung der Magnetspule auf dem Motorblock erleichtert.This particular arrangement also allows the magnetic circuit 8 in combination with the housing 7 to have a generally rectangular outline, which facilitates the fastening of the magnetic coil to the engine block.

Diese Befestigung wird durch Schrauben (nicht dargestellt) bewirkt, die Löcher 10a, 10b, 10c, 10d durchqueren, die an den vier Ecken des den Magnetkreis 8 bildenden Rechtecks vorgesehen sind.This fastening is achieved by screws (not shown) passing through holes 10a, 10b, 10c, 10d provided at the four corners of the rectangle forming the magnetic circuit 8.

Auf diese Weise besitzt der Magnetkreis 8 die Einrichtungen zur Befestigung der Magnetspule und bildet die Metallarmatur des Gehäuses 7.In this way, the magnetic circuit 8 has the means for fastening the magnetic coil and forms the metal fitting of the housing 7.

Ein mit dem Gehäuse 7 durch Umgießen fest verbundener Verbinder 11 gestattet die Niederspannungsspeisung der Spule.A connector 11 firmly connected to the housing 7 by casting allows the low voltage supply of the coil.

Das Hochspannung-Ausgangssystem der Zündspule umfaßt einen Hochspannungsträger 12, der aus einer Buchse 13 von allgemein zylindrischer Form besteht, die über zwei Schenkel 15, 16 mit einem Steg 14 verbunden ist, der zwei Daumen 17, 18 besitzt.The high-voltage output system of the ignition coil comprises a high-voltage support 12 consisting of a bushing 13 of generally cylindrical shape connected via two legs 15, 16 to a web 14 having two thumbs 17, 18.

Das Hochspannungs-Ausgangssystem besitzt ferner eine Hochspannungsführung 19, die die allgemeine Form eines Rohrs hat, dessen eines Ende durch einen horizontalen Lappen 20 verlängert ist, der mit dem Rohr einstückig ausgebildet ist und seinerseits einen vertikalen Lappen 21 besitzt.The high voltage output system further comprises a high voltage guide 19 which has the general shape of a tube, one end of which is extended by a horizontal tab 20 which is formed integrally with the tube and in turn has a vertical tab 21.

Eine das Hochspannungs-Ausgangsorgan bildende Feder 22 ist in die Hochspannungsführung 19 eingeführt, bis sie an dem Lappen 20 in Anschlag kommt.A spring 22 forming the high-voltage output element is inserted into the high-voltage guide 19 until it comes into contact with the tab 20.

Die mit der Feder 22 ausgerüstete Hochspannungsführung 19 ist in das Innere der Buchse 13 des Hochspannungsträgers 12 eingeführt und ist in dieser durch ein Einklinksystem befestigt, das, da es nicht zur Erfindung gehört, nicht dargestellt ist.The high-voltage guide 19 equipped with the spring 22 is introduced into the interior of the socket 13 of the high-voltage support 12 and is fixed therein by a latching system which, since it does not form part of the invention, is not shown.

Die auf diese Weise hergestellte Hochspannungsverbindung ist in dem Gehäuse 7 auf der bereits montierten Sekundärspule positioniert.The high-voltage connection created in this way is positioned in the housing 7 on the already mounted secondary coil.

Diese Positionierung wird einerseits durch Eintreten der Daumen 17, 18 des Stegs 14 des Hochspannungsträgers 12 in entsprechende, zu diesem Zweck in der Sekundärspule 4 vorgesehene Aussparungen und andererseits durch Eintreten des Endes des Lappens 20 der Hochspannungsführung 19 in einen Schlitz, der in einem zuvor an der Sekundärspule 4 befestigten Metalleinsatz 23 vorgesehen ist, gewährleistet.This positioning is ensured, on the one hand, by the insertion of the thumbs 17, 18 of the web 14 of the high-voltage support 12 into corresponding recesses provided for this purpose in the secondary coil 4 and, on the other hand, by the insertion of the end of the tab 20 of the high-voltage guide 19 into a slot provided in a metal insert 23 previously attached to the secondary coil 4.

Anschließend wird Harz in die Kammer 6 des Gehäuses 7 gegossen und durch Härten des Harzes werden alle Bestandteile blockiert, indem sie gegeneinander isoliert werden.Resin is then poured into the chamber 6 of the housing 7 and by hardening the resin, all components are blocked by isolating them from each other.

Insbesondere wird die Blockierung der Feder 19 auf diese Weise beträchtlich vereinfacht, da sie kein Bauteil erfordert.In particular, the blocking of the spring 19 is considerably simplified in this way since it does not require any component.

Insbesondere in Fig. 1 stellt man fest, daß die Zündspule allgemein so aufgebaut ist, daß die Achse Y-Y' des im vorliegenden Fall aus der Feder 19 bestehenden Hochspannungsausgangsorgans erfindungsgemäß bezüglich des vom Magnetkreis 8 gebildeten Rechtecks zentriert ist, wobei die Achse Y-Y' an einem Punkt liegt, der dem Schnittpunkt der Diagonalen dieses Rechtecks entspricht, auf welchen sich alle Befestigungslöcher 10a, 10b, 10c, 10d befinden.In particular, in Fig. 1, it can be seen that the ignition coil is generally constructed in such a way that the Y-Y' axis of the high-voltage output element, consisting in the present case of the spring 19, is centered according to the invention with respect to the rectangle formed by the magnetic circuit 8, the Y-Y' axis being located at a point corresponding to the intersection of the diagonals of this rectangle on which all the fixing holes 10a, 10b, 10c, 10d are located.

Die Anbringung der Zündspule auf dem Motorblock wird dadurch vereinfacht, und außerdem gestatten diese Anordnungen auch eine bessere Verteilung des Gewichts bezüglich der vier Befestigungspunkte.This simplifies the mounting of the ignition coil on the engine block and also allows for a better distribution of the weight between the four mounting points.

Wenn die Spule auf dem Motorblock befestigt ist, so befindet sich die das Harz aufweisende Unterseite des Gehäuses 7, wie in Fig. 2 dargestellt ist, unten und ist damit von selbst gegen Eingriffe geschützt.When the coil is mounted on the engine block, the bottom of the housing 7 containing the resin is located at the bottom, as shown in Fig. 2, and is thus automatically protected against tampering.

Claims

1. Ignition coil, in particular for internal combustion engines of motor vehicles, comprising a magnet system integrated in a housing (7), which consists in particular of a magnetic core (3) mounted in a primary coil (2), a secondary coil (4) arranged coaxially to the primary coil (2), primary windings (1) and secondary windings (5), a high-voltage connection system and a magnetic circuit (8), consisting of at least 3 parts (8a, 8b, 8c) which form a U in cross-section and form three sides of a rectangle in which the said magnetic circuit (8) is inscribed, characterized in that the high-voltage connection system comprises a cylindrical high-voltage carrier (12) which accommodates a tubular high-voltage guide (19) in which a high-voltage output element (22) is arranged, that the said high-voltage output element (19) is arranged so that it passes in one direction through the center (Y - Y') of said rectangle and that the high-voltage output element (22) is fixed in the high-voltage guide (19) and the high-voltage guide (19) in the high-voltage support (12) by means of resin cast into the housing (7).

2. Ignition coil according to claim 1, characterized in that the parts (8a, 8b) of the magnetic circuit (8) which form the two legs of the U are extended by a length (1) with respect to the side (X, X') of the central core (3).