ES2223248B2 - Bobina de encendido para motor de combustion interna. - Google Patents
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Abstract
Bobina de encendido para motor de combustión interna. Comprende una porción de bobina (2) compuesta de una bobina primaria con devanado primario (21) y arrollamiento primario (23), una bobina secundaria con devanado secundario (22) y arrollamiento secundario (24), concéntrica a la bobina primaria, y una caja (20) que acomoda las bobinas primaria y secundaria; una torre de alta tensión (3) que incluye una caja (30) conectada debajo de la porción de bobina (2); un terminal de contacto elástico (31) instalado en el centro de la caja (30) y usado para contacto con el terminal de una bujía de encendido; y un terminal secundario (27) que incluye un conectador para el arrollamiento secundario (24) y una porción para hacer contacto con un extremo del terminal (31). Esta bobina de encendido (100) es útil por su sencilla estructura y su inherente bajo coste de fabricación.
Description
Bobina de encendido para motor de combustión
interna.
La presente invención se refiere a una bobina de
encendido para un motor de combustión interna y a un método de
fabricar la bobina de encendido.
En general, se suministra alta tensión a una
bujía de encendido desde un distribuidor mecánico a través de un
conductor de alta tensión. Se ha empleado un método recientemente
desarrollado en el que se suministra la alta tensión a la bujía de
encendido directamente desde una bobina de encendido situada
separadamente en cada cilindro de un motor. Las bobinas de
encendido independientes equipan una porción de bobina que tiene
una bobina primaria y una bobina secundaria para la elevación desde
una tensión primaria a una tensión secundaria, y una porción de
torre de alta tensión que aplica la alta tensión generada en la
bobina secundaria a la bobina de encendido a través de un muelle de
alta tensión. La porción de bobina y la porción de torre de alta
tensión se fabrican por separado y se fijan entre sí en una
operación de montaje. Por último, un hueco que hay en ellas se
llena con un material de relleno tal como una resina epoxídica y se
completa la bobina de encendido.
Por ejemplo, la estructura de los conectadores
eléctricos entre la porción de bobina y la porción de torre de alta
tensión se muestra así en la figura 5 a causa de su sencillo método
de fabricación. La estructura de la figura 5 consta de un terminal
secundario 329, que está conectado a un cableado secundario de una
porción de bobina secundaria, un terminal de alta tensión 339, que
está eléctricamente conectado al terminal secundario 329, y un
muelle de alta tensión 338 de una porción de torre de alta tensión,
que mantiene contacto con el terminal de alta tensión 339.
Sin embargo, como el terminal secundario y el
terminal de alta tensión se utilizan como partes adicionales en la
estructura de la figura 5, el coste de fabricación es alto. Además,
el incremento del número de piezas produce una complejidad
aumentada en el método de fabricación y un incremento en el número
de etapas de fabricación.
La bobina de encendido de esta invención está
compuesta en general de una porción de bobina y una porción de
torre de alta tensión. La porción de bobina tiene una bobina
primaria, que es un devanado primario arrollado por un
arrollamiento primario, y una bobina secundaria, que es un devanado
secundario arrollado por un arrollamiento secundario
concéntricamente con la bobina primaria. La bobina de encendido
tiene también una caja de bobina que almacena la bobina primaria y
la bobina secundaria. La porción de torre de alta tensión tiene una
caja de torre debajo de la porción de bobina y un miembro de
conexión elástico que está situado en el centro de la caja de torre
y que hace contacto con el extremo de la bujía de encendido. En la
bobina de encendido que aplica una tensión de alimentación a la
bobina primaria y a la bujía de encendido en la bobina secundaria,
un terminal secundario está equipado en el extremo inferior de la
porción de bobina. El terminal secundario tiene una porción de
conexión para conexión con el cableado secundario y una porción de
contacto para hacer contacto directamente con el extremo del
miembro de contacto elástico.
La bobina de encendido puede eliminar un
terminal del muelle de alta tensión necesario en bobinas de
encendido anteriores, al tiempo que permite una fabricación a bajo
coste y en una estructura sencilla.
Otras áreas de aplicación de la presente
invención resultarán evidentes de la descripción detallada hecha en
lo que sigue. Deberá entenderse que la descripción detallada y los
ejemplos específicos, si bien indican la realización preferida de
la invención, están previstos para fines de ilustración solamente y
no se pretende que limiten el alcance de la invención.
La presente invención se comprenderá de manera
más completa de la descripción detallada y los dibujos que se
acompañan, en los que:
La figura 1 es una vista en sección transversal
de un cuerpo de una bobina de encendido de acuerdo con la presente
invención;
La figura 2 es una vista en sección en
perspectiva de un devanado secundario y un terminal secundario de
acuerdo con la primera realización de la presente invención;
La figura 3 es una vista en sección alrededor
del terminal secundario de acuerdo con la segunda realización de
la presente invención;
La figura 4A es una vista en sección de una
porción principal de acuerdo con la primera realización de la
presente invención;
La figura 4B es una vista en sección de una
porción principal de acuerdo con la segunda realización de la
presente invención; y
La figura 5 es una vista en sección de un
terminal secundario y un terminal de alta tensión de acuerdo con la
técnica anterior.
La siguiente descripción de las realizaciones
preferidas es de naturaleza simplemente ilustrativa y no está
previsto que en modo alguno que limite la invención, su aplicación,
o usos.
Primera
realización
Una bobina de encendido 100 se refiere a una
bobina de encendido del tipo de barra y es instalada en cada
orificio de bujía de un cilindro en un bloque de motor (no
mostrado). La bobina de encendido 100 está agrupada en general
debajo de una porción de control 1, una porción de bobina 2 y una
porción de torre de alta tensión 3.
La porción de control 1 está compuesta de un
terminal 12 insertado en un conectador 13 y un encendedor 11
conectado con el terminal 12. Una señal de encendido desde una ECU
(no mostrada) es transmitida al encendedor 11 a través del terminal
12. Cuando el encendedor 11 detecta la señal de encendido, el
encendedor 11 interrumpe una corriente primaria para una bobina
primaria y hace que una bujía de encendido genere chispas
sucesivas.
La bobina 2 está compuesta de una caja de bobina
20 como una envuelta, un núcleo externo 25, una bobina primaria
compuesta de un devanado primario 21 y un arrollamiento primario
23, una bobina secundaria compuesta de un devanado secundario 22 y
un arrollamiento secundario 24, un núcleo central 26, etcétera. Con
ellos se forma un circuito magnético abierto, y la tensión (de
aproximadamente 12 V) alimentada a una bobina primaria es elevada a
una tensión más alta (de aproximadamente 30 kV).
La porción de torre de alta tensión 3 está
compuesta de 5 una caja de torre cilíndrica 30, un muelle de alta
tensión 31, una tapa de bujía de caucho 6 fijada en el extremo de la
caja de torre 30 para la protección de la bujía, etcétera. Después
de que la porción de torre de alta tensión 3 está unida a la
porción de bobina 2, se carga completamente un aislador de resina 5
hecho de resina epoxídica desde la parte superior de la porción de
control 1. El aislador de resina 5 pasa a través de un hueco entre
el devanado primario 21 y el devanado secundario 22 y llena un
espacio circular 30c en la caja de torre 30. El aislador de resina
5 funciona como un aislador entre la bobina primaria y la bobina
secundaria, y fija cada miembro en la caja 20.
Haciendo referencia a las figuras 2 y 4A, el
terminal secundario 27 tiene forma de copa y tiene una pequeña
pestaña 27c en su reborde. Desde un parte de la pestaña 27c
sobresale una protuberancia terminal 27b hacia la parte superior en
la figura 2. La protuberancia 27b está soldada al extremo del
arrollamiento secundario 24. Una cara inferior 27a dentro del
terminal secundario 27 es un parte para hacer contacto con el
muelle de alta tensión 31. El terminal secundario 27 puede formarse
fácilmente conformando chapa metálica. El muelle de alta tensión
31, también conocido como terminal de contacto elástico 31, se
instala en el centro de la caja de torre 30 y se usa para hacer
contacto con el terminal P de la bujía de encendido.
El devanado secundario 22 tiene una porción
cóncava cilíndrica 22a para cubrir el terminal secundario 27. En la
porción cóncava cilíndrica, está formada una abertura 22c. La
protuberancia terminal 27b del terminal secundario 27 ajusta dentro
de la abertura 22c. El devanado secundario 22 tiene una cubierta
cilíndrica 22d para almacenar el núcleo central 26, y la cubierta
cilíndrica 22d y la porción cóncava 22a están conectadas a través
de un paso 22b. El paso 22e se forma cuando el devanado secundario
22 se adapta debido a una resina y una espiga de soporte.
El terminal secundario 27 se prensa en la
porción cóncava cilíndrica 22a del devanado secundario 22 y se fija
para completar el arrollamiento secundario. En el paso entre la
cubierta cilíndrica 22d y la porción cóncava cilíndrica 22a, se
forma un paso 22e para la resina epoxídica. La resina epoxídica se
vierte desde el exterior y se mueve a través del paso 22e y el paso
22b, y penetra en el devanado secundario 22. Como resultado, se
mantiene el aislamiento entre el terminal secundario y el núcleo
central 26.
En la porción de bobina 2 montada conforme al
anterior método, se fija la porción de torre de alta tensión 3. La
caja de bobina 20 y la porción cilíndrica externa 30a de la caja de
torre 30 se fijan entre sí por medio de adhesivo. Se prensa el
terminal secundario 27 en la porción cilíndrica interna 30b de la
caja de torre 30 y se fija. En este conjunto, se une de antemano
un muelle 31 que tiene un diámetro superior grande. Por tanto, el
muelle de alta tensión 31 es soportado en la parte superior de la
porción cilíndrica interna 30b y no se cae. Esto se muestra en la
figura 4A.
Por último, se llena desde el exterior el
aislador de resina 5. En este momento, se usa una junta hermética
para fijar el terminal secundario 27 y la porción cilíndrica interna
30b de la caja de torre 30. Por tanto, un aislador de resina 5
introducido en el espacio circular 30c no se fuga desde la caja de
torre 30. Por lo demás, el hueco de la abertura 22c no es cerrado
completamente por el terminal secundario 27 y la protuberancia
terminal 27c. Desde el hueco, el aislador de resina 5 penetra en la
cubierta cilíndrica 22d a través del devanado secundario 22 y el
paso 22d. Es decir, el núcleo central 26 de la cubierta cilíndrica
22d es fijado por el aislador de resina 5.
Segunda
realización
Haciendo referencia a la figura 3 y a la figura
4B, un terminal secundario 127 tiene forma cilíndrica con una
pequeña pestaña 127c en su reborde. Una protuberancia terminal 127b
sobresale desde una parte de la pestaña 127c. Con la protuberancia
terminal 127b se suelda el extremo del cableado secundario. Una
superficie inferior 127a en el exterior del terminal secundario 127
es una parte que hace contacto con el extremo del muelle de alta
tensión 31.
El devanado secundario 122 tiene una
protuberancia cilíndrica 122a y está insertado en el terminal
secundario 127. Sin embargo, en la porción central de la
protuberancia cilíndrica 122a está formado un paso 122b conectado
por una cubierta cilíndrica 122d. El paso 122b se forma cuando el
devanado secundario 122 se adapta a una resina por medio de una
espiga de soporte.
Se prensa el devanado secundario 122 en el
terminal secundario 127 y se fija. Alrededor de la superficie de la
protuberancia 122a hay un paso 122c. El paso 122c se forma de manera
escalonada a lo largo del terminal secundario 127. Mediante el paso
122c y el terminal secundario 127 se forma un paso para resina
epoxídica.
Una porción de torre de alta tensión 3 se fija a
la porción de bobina 2 y se monta de acuerdo con el anterior
método. La caja de torre 130 se prensa en el terminal secundario
127 y se fija. Como el interior de la porción cilíndrica interna
130b tiene un escalón, la parte de diámetro grande del muelle de
alta tensión 31 se fija en el escalón.
Se llena un espacio circular 130c con el
aislador de resina. El espacio circular 130c está formado entre la
porción cilíndrica interna 130b y la porción cilíndrica externa
130a. Sin embargo, en esta realización, la junta es una parte en la
que la superficie externa del terminal secundario 127 hace contacto
con la superficie interna de la porción cilíndrica 130b de la caja
de torre. Cuando se forman el espacio de núcleo o la abertura
conectada al paso 122b, el aislador de resina 5 llena el devanado
secundario 122 al tiempo que el núcleo central 26 es fijado por el
aislador de resina 5.
La primera realización mostrada en la figura 4A
es más corta que la segunda realización mostrada en la figura 4B
con respecto a la dirección del eje longitudinal. Específicamente,
el devanado secundario 22 en la primera realización es más corto
que el devanado secundario 122 en la segunda realización en al
menos la longitud de la protuberancia terminal 127b.
Estructuralmente, la bobina de encendido de la primera realización
puede fabricarse como una unidad más corta, con respecto a la
dirección del eje longitudinal, que la de la segunda realización.
Adicionalmente, cuando las longitudes en la dirección del eje
longitudinal son iguales, el aparato de la primera realización
puede fabricarse con un diámetro menor y un rendimiento más alto
que el aparato de la segunda realización.
La descripción de la invención es simplemente de
naturaleza ilustrativa y, por tanto, variaciones que no se desvíen
de lo fundamental de la invención se prevé que caigan dentro del
alcance de la invención. Tales variaciones no han de considerarse
como una desviación del espíritu y alcance de la invención.
Claims (6)
1. Una bobina de encendido (100) que
comprende:
una porción de bobina (2), que incluye:
- a)
- una bobina primaria, que incluye además:
- a1)
- un devanado primario (21); y
- a2)
- un arrollamiento primario (23) arrollado sobre el devanado primario (21);
- b)
- una bobina secundaria instalada concéntricamente con la bobina primaria, que incluye además:
- b1)
- un devanado secundario (22); y
- b2)
- un arrollamiento secundario (24) arrollado en el devanado secundario (22);
- c)
- una caja de bobina (20) que acomoda la bobina primaria y la bobina secundaria;
- d)
- una torre de alta tensión (3), que incluye una caja de torre (30) que está conectada a y debajo de la porción de bobina;
- e)
- un terminal de contacto elástico (31) instalado en el centro de la caja de torre (30) y usado para contacto con un terminal (P) de la bujía de encendido;
- f)
- un terminal secundario (27), que tiene una superficie inferior, situada debajo de la porción de bobina, y que incluye:
- un conectador para el arrollamiento secundario (24);
- una porción para hacer contacto con un extremo del terminal de contacto elástico (31), y prensado y fijado con respecto a al menos uno del devanado primario o el devanado secundario;
caracterizado porque el devanado
secundario (22) comprende un paso (22e) formado a lo largo del lado
de un área inferior del mismo, que comunica el interior del
devanado secundario (22) y el exterior del mismo, y a través del
cual la resina pasa fácilmente para rellenar un espacio de dicho
devanado secundario (22).
2. Una bobina de encendido (100) según la
reivindicación 1, en la que el terminal secundario (27) está
prensado y fijado en y por lo tanto fijado en una porción inferior
del devanado secundario (22).
3. Una bobina de encendido (100) según la
reivindicación 2, en la que la caja de torre (30) comprende
además:
un cilindro externo (30a) conectado a la caja de
bobina (20);
un cilindro interno (30b) que tiene el terminal
de conectador elástico (31) prensado y fijado en el terminal
secundario (27); en que el cilindro externo (30a) y el cilindro
interno (30b) están fijados entre sí en extremos coincidentes;
estando fijados el cilindro interno (30b) y el terminal secundario
(27) están fijados de modo que se efectúe una junta de sellado
entre ellos; y
un espacio circular (30c) definido por la caja
de torre (30) que puede ser llenado con material de relleno
(5).
4. Una bobina de encendido (100) según la
reivindicación 2, en la que el terminal secundario (27) está
prensado y fijado en una porción cóncava formada en una porción
inferior del devanado primario o en una porción inferior del
devanado secundario, y tiene forma cilíndrica con una cara inferior
interna (27a) que es un terminal de conexión.
5. Una bobina de encendido (100) según la
reivindicación 2, en la que el terminal secundario (27) está
prensado y fijado en una protuberancia formada en el extremo
inferior del devanado primario o del devanado secundario y tiene
forma cilíndrica con una superficie inferior que es una superficie
de conexión.
6. Una bobina de encendido (100) según la
reivindicación 4, en la que el conectador del terminal secundario
(27) es una porción que se extiende desde el citado terminal
secundario (27) de manera
acodada.
acodada.
Applications Claiming Priority (2)
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Legal Events
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| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20050216 Kind code of ref document: A1 |
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| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2223248B2 Country of ref document: ES |
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| GC2A | Exploitation certificate registered application with search report |
Effective date: 20120112 |