EA001459B1 - Способ намотки высоковольтной обмотки катушки зажигания - Google Patents

Способ намотки высоковольтной обмотки катушки зажигания Download PDF

Info

Publication number
EA001459B1
EA001459B1 EA199900188A EA199900188A EA001459B1 EA 001459 B1 EA001459 B1 EA 001459B1 EA 199900188 A EA199900188 A EA 199900188A EA 199900188 A EA199900188 A EA 199900188A EA 001459 B1 EA001459 B1 EA 001459B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
winding
length
layer
wire
steps
Prior art date
Application number
EA199900188A
Other languages
English (en)
Other versions
EA199900188A1 (ru
Inventor
Пьер Эритье-Бест
Original Assignee
Сажем С.А.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сажем С.А. filed Critical Сажем С.А.
Publication of EA199900188A1 publication Critical patent/EA199900188A1/ru
Publication of EA001459B1 publication Critical patent/EA001459B1/ru

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F5/00Coils
    • H01F5/02Coils wound on non-magnetic supports, e.g. formers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/12Ignition, e.g. for IC engines
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/06Coil winding
    • H01F41/082Devices for guiding or positioning the winding material on the former
    • H01F41/086Devices for guiding or positioning the winding material on the former in a special configuration on the former, e.g. orthocyclic coils or open mesh coils
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2823Wires
    • H01F2027/2842Wire coils wound in conical zigzag to reduce voltage between winding turns

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
  • Coil Winding Methods And Apparatuses (AREA)

Abstract

Способ намотки высоковольтной обмотки катушки зажигания. Согласно изобретению обмотка, по меньшей мере частично, состоит из проводов (5, 6, 7, ..., 20), расположенных в форме усеченного конуса, лежащих друг на друге без зазоров.

Description

Настоящее изобретение относится к способу намотки, в частности, к способу намотки высоковольтных обмоток катушек зажигания.
Известно, что в двигателях внутреннего сгорания с системой принудительного зажигания поджиг газовой смеси в рабочем цилиндре осуществляется за счет искры, вызываемой между электродами свечи зажигания.
Для генерации такой искры контакты свечи соединяются со вторичной (высоковольтной) обмоткой трансформатора, например, катушки зажигания, у которой первичная обмотка подключена к источнику питания через прерыватель, например, транзистор.
Когда этот прерыватель находится в замкнутом состоянии, через первичную обмотку течет ток. Когда в заданный момент прерыватель размыкается, то на первичной обмотке в течение короткого времени наводится избыточное напряжение, которое за счет индукции вызывает во вторичной обмотке бросок напряжения. Если это напряжение достигает необходимого значения, то возникает искровой разряд, вызывающий поджиг горючей смеси.
Электрическое напряжение на клеммах вторичной обмотки может достигать многих десятков тысяч вольт, поэтому ранее предлагалось много способов снижения риска пробоя между витками катушки. Как правило, при намотке катушки на каркас с цилиндрическим сердечником используют целый ряд разделительных перегородок, перпендикулярных оси сердечника. Перегородки образуют отсеки кольцевой формы с основанием, которым служит сердечник. В каждой перегородке имеется прорезь, обеспечивающая переход провода вторичной обмотки катушки из одной секции в соседние.
Был предложен ряд усовершенствований такой конструкции.
Так, например, в заявке ЕР-А-0 375 502 описаны изолирующие участки между секциями обмотки, чтобы увеличить расстояние между витками двух соседних секций. Такая конструкция имеет тот недостаток, что возрастает осевой размер вторичной обмотки.
Кроме того, в документе ЕР-А-0 609 109 была предложена конструкция, когда сердечнику придается такая форма, что переход от одной секции к соседней секции начинается в предыдущей секции на некотором расстоянии от сердечника, а в последующей секции на уровне этого сердечника. Таким образом, в месте перехода соседние секции обмотки оказываются разнесенными так, что становится возможным ограничить величину напряжения, возникающую между парой витков, расположенных друг против друга.
Подобные усовершенствования конструкции, в целом, приводят к удовлетворительным результатам, но устройство все же обладает определенным недостатком. На практике стремят ся максимально повысить напряжение на клеммах вторичной обмотки, а для этого приходится увеличивать число витков. Так как конструкторы стремятся сохранить сравнительно небольшой диаметр катушки зажигания, то при этом приходится увеличивать длину устройства.
Одновременно из соображений снижения себестоимости изготовления катушки нежелательно увеличивать количество перегородок и, следовательно, число секций катушки. Последние при этом становятся все более и более длинными.
Возникает проблема фиксации отдельных слоев обмотки и возможно нарушение укладки витков.
В основу настоящего изобретения поставлена задача устранения этих недостатков.
Согласно настоящему изобретению способ намотки катушек, в частности, высоковольтных обмоток катушек зажигания, отличается тем, что, по меньшей мере, частично такую катушку выполняют состоящей из слоев обмотки провода, уложенных в форме усеченного конуса и расположенных рядом друг с другом непрерывным образом.
Таким образом, для изготовления катушек предлагаемое изобретение позволяет использовать каркас без разделения его на секции. Ниже будет показано, что за счет уложения слоев обмотки в форме усеченного конуса, согласно изобретению, существенно снижается риск возникновения пробоя между отдельными витками.
В частном варианте реализации настоящего изобретения каждый слой обмотки представляет собой ряд последовательно соединенных друг с другом витков, начиная, по меньшей мере, с одного витка меньшего диаметра и до, по меньшей мере, одного витка большого диаметра и наоборот.
Согласно одному из вариантов реализации настоящего изобретения, по меньшей мере, один слой обмотки витком наименьшего диаметра соединен с витком наименьшего диаметра соседнего слоя обмотки, а за витком наибольшего диаметра он соединен с витком наибольшего диаметра соседнего слоя.
Согласно настоящему изобретению, способ намотки состоит из следующих этапов:
a) на катушку наматывают провод в первом направлении на первую длину,
b) продолжают наматывать этот же провод в другом направлении, и этот слой имеет вторую длину, меньшую чем первая длина,
c) продолжают наматывать провод в первом направлении на третью длину, превышающую вторую длину,
й) затем проводят этапы Ь) и с) до достижения требуемого общего числа витков, причем на этапе Ь) наматывают меньшую длину, чем длина на этапе с), которые охватывают слои обмотки Ь).
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения провод на всех этапах Ь) характеризуется одной и той же длиной.
Согласно одному из вариантов реализации изобретения провод на всех этапах с) имеет одну и ту же длину.
В дальнейшем изобретение поясняется описанием двух вариантов реализации конструкции со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 схематически изображает первый вариант воплощения изобретения;
фиг. 2 - второй вариант осуществления способа намотки;
фиг. 3 - схематическое изображение слоев, согласно изобретению.
На фиг. 1 в продольном осевом разрезе показан край каркаса 1 обмотки высокого напряжения катушки зажигания. Этот каркас включает центральную цилиндрическую часть 2 и, по меньшей мере, один край в форме усеченного конуса 3. Край 3 соединен с цилиндрической частью каркаса 2 основанием меньшего диаметра.
Намотка провода 4 начинается в месте перехода между частями 2 и 3. Намотка продолжается вдоль по конусной поверхности 3 к наружной части катушки как в осевом, так и в радиальном направлении. В результате формируется первый слой 5 в виде усеченного конуса, удерживаемого на части 3 каркаса.
По окончании первого этапа намотка продолжается к оси каркаса так, чтобы сформировать второй конусообразный слой 6, лежащий на слое 5.
Когда обмотка достигает части 2 каркаса, процесс продолжается, наматывается третий конусообразный слой 7, лежащий на слое 6 и так далее.
Отметим, что слои 5, 6 и 7 соединены между собой последовательно. Слой 6 соединен с предшествующем ему слоем 5, и это соединение выполняется за счет витков максимального диаметра. Далее слой 6 и последующий за ним слой 7 соединяются между собой за счет витков минимального диаметра.
На фиг. 2 представлен вариант намотки, когда каркас для катушки не имеет конусообразного конца.
Здесь использован классический вариант намотки на бобину, включающую втулку 8 и торцевой фланец 9, расположенный перпендикулярно втулке.
Намотка провода начинается на одном из концов втулки 8, контактирующим с фланцем 9. Первый основной слой 10 наматывается, начиная от фланца к середине каркаса на длине Ь.
Далее намотка ведется в обратном направлении, то есть к фланцу 9 на длине, меньшей, чем Ь, например, на длине Ь-б1 так, что образуется второй слой, который заканчивается, не достигая фланца 9.
Затем намотка продолжается в направлении первого слоя, то есть к центру втулки так, чтобы сформировать третий слой обмотки на длине, превышающей Ь-б1. Этот третий слой длиной Б-ф+Ф таким образом наматывается в направлении центральной части втулки дальше, чем был намотан первый слой, и он на длине ά2 находится в контакте со втулкой 8 каркаса.
Этот процесс продолжается, причем каждый нечетный слой на фиг. 2 наматывается справа налево, начиная от фланца 9 так, чтобы превзойти предыдущие слои по длине на величину ά2, а каждый четный слой наматывается слева направо в направлении к фланцу 9, но каждый раз не доходя на расстояние άι до начала предыдущего слоя.
Если άι=ά2, то стационарный режим будет достигнут на η-ом слое 1п при
На фиг. 3 схематически показано, что в стационарном режиме слои проводов 20 формируют усеченные конусы, опирающиеся друг на друга.
Очевидно (хотя это и нельзя увидеть на фиг. 3, учитывая ее схематический характер), что поперечное сечение перпендикулярно намотке рассекает η конусообразных слоев, из которых половина содержит число проводов, соответствующее длине намотки Ь, а другая половина содержит число проводов, соответствующее длине намотки Б-б1.
Максимальная, направленная по радиусу, разница потенциалов в середине намотки равна разнице потенциалов между последним витком первого слоя и первым витком последнего слоя, попадающим в это поперечное сечение. Если предположить, что обмотка содержит 18300 витков провода диаметром 0,072 мм, Ь=7 мм, άι=ά2=0,86 мм и она рассчитана на рабочее напряжение 40 кВ, то η=15, а максимальная разность потенциалов соответствует разности между 1 365 витками, то есть 3 кВ при разности потенциалов между двумя слоями 380 В.
Такие величины на практике вполне допустимы, и за счет использования изобретения можно решить задачу увеличения числа перегородок на катушке большой длины.

Claims (3)

1 . Способ намотки высоковольтной обмотки катушки зажигания, при котором обмотку формируют из слоев (5, 6, 7, ..., 20), лежащих друг на друге без зазоров, причем края обмотки представляют собой, по меньшей мере, частично усеченные конусы, отличающийся тем, что (a) наматывают провод на катушку (8, 9) в первом направлении, формируя слой обмотки первой длины (Ь), (b) продолжают намотку провода в противоположном направлении, формируя слой об5 мотки второй длины (Ь-б1) меньшей, чем первая длина (Ь), (с) продолжают намотку провода в первом направлении, формируя слой обмотки длины (Ьб12), превышающей вторую длину (Ь-бД (б) выполняют этапы (Ь), (с) до получения требуемого количества витков обмотки, причем на каждом этапе (Ь) получают длину слоя обмотки меньшую, чем длина слоя обмотки на этапе (с), который охватывает слой обмотки, сформированный на этапе (Ь).
2. Способ по п.1, в котором все слои обмотки, формируемые на этапах (Ь), имеют одинаковую длину (Ь-б1).
3. Способ по п.1 или 2, в котором все слои обмотки, формируемые на этапах (Ь), имеют одинаковую длину (Ь-б12).
EA199900188A 1996-08-07 1997-08-05 Способ намотки высоковольтной обмотки катушки зажигания EA001459B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9609955A FR2752328B1 (fr) 1996-08-07 1996-08-07 Bobinage, notamment pour circuit haute tension de bobine d'allumage
PCT/FR1997/001450 WO1998006114A1 (fr) 1996-08-07 1997-08-05 Bobinage, notamment pour circuit haute tension de bobine d'allumage

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA199900188A1 EA199900188A1 (ru) 1999-06-24
EA001459B1 true EA001459B1 (ru) 2001-04-23

Family

ID=9494889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA199900188A EA001459B1 (ru) 1996-08-07 1997-08-05 Способ намотки высоковольтной обмотки катушки зажигания

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6069549A (ru)
EP (1) EP0917718B1 (ru)
JP (1) JP2000515686A (ru)
KR (1) KR20000029807A (ru)
AT (1) ATE225078T1 (ru)
AU (1) AU3945097A (ru)
BR (1) BR9710803A (ru)
DE (1) DE69715877T2 (ru)
EA (1) EA001459B1 (ru)
ES (1) ES2183209T3 (ru)
FR (1) FR2752328B1 (ru)
WO (1) WO1998006114A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015012727A1 (ru) * 2013-07-24 2015-01-29 Открытое акционерное общество "ОКБ-Планета" Катушка индуктивности

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2822583B1 (fr) * 2001-03-21 2003-06-20 Sagem Bobine d'allumage a rayonnement electromagnetiques reduit
FR2822584B1 (fr) * 2001-03-21 2003-06-20 Sagem Bobine d'allumage a rayonnement electromagnetique reduit
US7295094B2 (en) * 2002-04-12 2007-11-13 Det International Holding Limited Low profile magnetic element
DE10344892A1 (de) * 2003-09-26 2005-04-21 Bosch Gmbh Robert Zündspule für einen Ottomotor und Verfahren zu deren Herstellung
JP3852778B2 (ja) * 2004-02-18 2006-12-06 スミダコーポレーション株式会社 コイル、該コイルを用いたアンテナおよびトランス
JP6631481B2 (ja) * 2016-11-18 2020-01-15 株式会社村田製作所 インダクタ部品
JP7218587B2 (ja) * 2019-01-28 2023-02-07 Tdk株式会社 コイル部品

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH196451A (de) * 1936-05-27 1938-03-15 Jakob Bohli Hochspannungsspule.
EP0142175A2 (en) * 1983-11-17 1985-05-22 Nippondenso Co., Ltd. Ignition coil for an internal combustion engine
JPH02151008A (ja) * 1988-12-02 1990-06-11 Kijima:Kk 電気巻線部品の巻線方法
US5124681A (en) * 1991-04-26 1992-06-23 Delta Electronics, Inc. Winding construction for a transformer
EP0518737A1 (fr) * 1991-06-14 1992-12-16 Gec Alsthom Sa Procédé pour l'enroulement d'un bobinage électrique

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH90162A (de) * 1919-06-30 1921-08-16 Siemens Ag Hochspannungswicklung für Hochspannungstransformatoren, die als Lagenwicklung derart ausgebildet ist, dass die achsialen Längen der durch isolierende Schichten voneinander getrennten Windungslagen auch nach aussen abgestuft sind.
US2256730A (en) * 1940-08-29 1941-09-23 Thayer Company Drop front for carriages
DE3507732A1 (de) * 1985-03-05 1986-09-18 Dyckerhoff & Widmann AG, 8000 München Zugglied fuer einen felsbolzen oder dergleichen
US4794361A (en) * 1988-03-10 1988-12-27 General Motors Corporation Coil winding method for maximum utilization of winding envelope
EP0750324B1 (en) * 1995-06-19 2000-10-25 Denso Corporation Electromagnetic coil

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH196451A (de) * 1936-05-27 1938-03-15 Jakob Bohli Hochspannungsspule.
EP0142175A2 (en) * 1983-11-17 1985-05-22 Nippondenso Co., Ltd. Ignition coil for an internal combustion engine
JPH02151008A (ja) * 1988-12-02 1990-06-11 Kijima:Kk 電気巻線部品の巻線方法
US5124681A (en) * 1991-04-26 1992-06-23 Delta Electronics, Inc. Winding construction for a transformer
EP0518737A1 (fr) * 1991-06-14 1992-12-16 Gec Alsthom Sa Procédé pour l'enroulement d'un bobinage électrique

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 014, no. 401 (E-0971), 30 August 1990 & JP 02 151008 A (KIJIMA:KK), 11 June 1990, see abstract *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015012727A1 (ru) * 2013-07-24 2015-01-29 Открытое акционерное общество "ОКБ-Планета" Катушка индуктивности
RU2547808C2 (ru) * 2013-07-24 2015-04-10 Открытое акционерное общество "ОКБ-Планета" ОАО "ОКБ-Планета" Катушка индуктивности

Also Published As

Publication number Publication date
WO1998006114A1 (fr) 1998-02-12
US6069549A (en) 2000-05-30
EA199900188A1 (ru) 1999-06-24
ATE225078T1 (de) 2002-10-15
FR2752328B1 (fr) 1998-10-09
DE69715877T2 (de) 2003-05-22
DE69715877D1 (de) 2002-10-31
FR2752328A1 (fr) 1998-02-13
ES2183209T3 (es) 2003-03-16
AU3945097A (en) 1998-02-25
JP2000515686A (ja) 2000-11-21
EP0917718A1 (fr) 1999-05-26
EP0917718B1 (fr) 2002-09-25
BR9710803A (pt) 2005-06-28
KR20000029807A (ko) 2000-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7652550B2 (en) High-voltage generating transformer for discharge lamp lighting apparatus
GB2136214A (en) Pulse transformer
EA001459B1 (ru) Способ намотки высоковольтной обмотки катушки зажигания
KR970011383A (ko) 경사권선 전자 코일 및 이를 이용한 내연기관용 점화 코일
US1994128A (en) Cable for the ignition system of in
US4684912A (en) Winding form for high voltage transformer
EP3155625B1 (en) Ignition coil
EP1327772B1 (en) Ignition system having improved spark-on-make blocking diode implementation
CN102804527B (zh) 火花塞、点火系统、发动机以及发动机的点火方法
US6271743B1 (en) Winding arrangement of a coil
JPS592572A (ja) 高圧発生装置
JPS56165310A (en) Simultaneous firing ignition coil for internal combustion engine
US7843305B2 (en) Bobbin for secondary winding of ignition coil
JPS6017271A (ja) 機関点火装置
JP2010106739A (ja) 多重点火式内燃機関用点火装置
JPS6050906A (ja) 内燃機関用点火コイル
SU416798A1 (ru)
JPH11297551A (ja) 内燃機関の点火コイル用2次コイル
JPH0198204A (ja) トランスコイル及びそのコイル形成方法
JPH0259304B2 (ru)
JP2002004994A (ja) 内燃機関用点火装置
JP3358986B2 (ja) 点火コイル
UA39232C2 (ru) Устройство для зажигания топливных смесей
KR840002068Y1 (ko) 콘덴서 충방전식(充妨電式)점화장치의 충전(充電)코일
WELCH et al. Other Classes

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU