DE29919970U1 - Rod ignition coil for providing a high voltage for an ignition medium - Google Patents
Rod ignition coil for providing a high voltage for an ignition mediumInfo
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Description
SC/wk/ar 990826G
12. November 1999SC/wk/ar 990826G
12 November 1999
Stabzündspule zum Bereitstellen einer Hochspannung für ein ZündmittelRod ignition coil for providing a high voltage for an ignition device
Die Erfindung betrifft eine Stabzündspule zum Bereitstellen einer Hochspannung für ein Zündmittel, insbesondere eine Zündspule einer Brennkraftmaschine, mit einer Transformatoreinrichtung zum Erzeugen der Hochspannung aus einer extern angelegten Spannung und zum Bereitstellen der Hochspannung an einem Hochspannungsanschluß, mit einem ersten Kühlkörper, welcher die Stabzündspule teilweise umschließt und als Rückschlußelement Teil eines magnetischen Kreises der Transformatoreinrichtung ist und mit einem Steckbereich, in welchen die Zündspule zum Kontaktieren des Hochspannugsanschlusses einsteckbar ist.The invention relates to a rod ignition coil for providing a high voltage for an ignition means, in particular an ignition coil of an internal combustion engine, with a transformer device for generating the high voltage from an externally applied voltage and for providing the high voltage at a high-voltage connection, with a first heat sink which partially encloses the rod ignition coil and, as a return element, is part of a magnetic circuit of the transformer device and with a plug-in area into which the ignition coil can be plugged in to contact the high-voltage connection.
Derartige Zündspulen sind im Stand der Technik, z.B. aus dem Gebrauchsmuster DE 296 17 417 Ul bekannt. Die dort offenbarte Stabzündspule 1' ist in Figur 1 dargestellt. Sie weist neben einer Primärwicklung 2' und einer Sekundärwicklung 3S auch einen magnetischen Kern 4" auf, welcher von der Primär- und der Sekundärwicklung umschlossen wird. Die Primär- und die Sekundärwicklung dienen zum Erzeugen einer Hochspannung, welche über eine Hochspannungselektrode 5" und einer Kontaktfeder 6" an den Anschlußbolzen 7V einer Zündkerze 8" übertragen wird. Zum Zwecke der Kontaktierung mit der Elektrode 5' ist die Zündkerze 8X in einen Steckbereich 9S der Stabspule 1" eingesteckt. Ein Rückschlüßblech 10", welches zusammen mit dem Kern 4" Teil eines magnetischen Kreises in der Stabspule 1" ist,·ist als einteiliges Gehäuse für dieSuch ignition coils are known in the state of the art, e.g. from the utility model DE 296 17 417 Ul. The rod ignition coil 1' disclosed there is shown in Figure 1. In addition to a primary winding 2' and a secondary winding 3S, it also has a magnetic core 4", which is enclosed by the primary and secondary windings. The primary and secondary windings serve to generate a high voltage, which is transmitted via a high-voltage electrode 5" and a contact spring 6" to the connecting bolt 7V of a spark plug 8". For the purpose of contacting the electrode 5', the spark plug 8X is inserted into a plug-in area 9S of the rod coil 1". A return plate 10", which together with the core 4" is part of a magnetic circuit in the rod coil 1", is designed as a one-piece housing for the
Stabspule ausgebildet und umfaßt nicht nur die Primär- und Sekundärwicklung 2S,3V sondern auch den Steckbereich 9" der Stabspule. An dem Ende des Steckbereiches 9", welcher zur Aufnahme der Zündkerze 8V dient, ist das Rückschlußblech auffederungsfähig gestaltet. D.h., es weist Schlitze 11% und einen umlaufenden Federring 12v auf, so daß einerseits das Einstecken der Zündkerze in den Steckbereich erleichtert wird, andererseits jedoch die eingesteckte Zündkerze auf diese Weise fest umklammert wird.It is designed as a rod coil and includes not only the primary and secondary windings 2S , 3V but also the plug-in area 9" of the rod coil. At the end of the plug-in area 9", which is used to hold the spark plug 8V , the return plate is designed to be spring-loaded. This means that it has slots 11 % and a circumferential spring ring 12v , so that on the one hand the insertion of the spark plug into the plug-in area is made easier, but on the other hand the inserted spark plug is firmly clamped in this way.
Weil das Rückschlußblech ICT Teil des magnetischen Kreises ist, ist es vorzugsweise aus weichmagnetischem Material gefertigt und liegt bei Betrieb der Stabspule auf Massepotential. Über den auffederungsfähig gestalteten Bereich des Rückschlußbleches wird dieses Massepotential auch an die Zündkerze übertragen.Because the return plate ICT is part of the magnetic circuit, it is preferably made of soft magnetic material and is at ground potential when the rod coil is in operation. This ground potential is also transferred to the spark plug via the spring-loaded area of the return plate.
Während des Betriebs einer Brennkraftmaschine und einer Zündkerze, ist die Zündkerze in der Regel in den Motorblock der Brennkraftmaschine eingeschraubt, während gleichzeitig die Stabspule auf die Zündkerze gesteckt ist. Bei einem derartigen Zusammenbau übertragen sich durch Vibrationen des Motors hervorgerufene Kräfte auch auf die Zündkerze und die Stabspule.During operation of an internal combustion engine and a spark plug, the spark plug is usually screwed into the engine block of the internal combustion engine, while the rod coil is simultaneously placed on the spark plug. With such an assembly, forces caused by vibrations of the engine are also transferred to the spark plug and the rod coil.
Der aus dem Stand der Technik bekannten und im letzten Absatz beschriebenen Stabspule hafteten die Nachteile an, daß sich die mechanischen Vibrationen des Motors über das einteilig ausgebildete Gehäuse ungedämpft auch in den Bereich der Primär- und Sekundärwicklung der Stabspule ausbreiten und daß der magnetische Kreis der Stabspule aufgrund der Größe des einteiligen Gehäuses alsThe rod coil known from the prior art and described in the last paragraph had the disadvantages that the mechanical vibrations of the motor spread undamped through the one-piece housing into the area of the primary and secondary windings of the rod coil and that the magnetic circuit of the rod coil was designed as a
Rückschlußblech nicht optimal wirkungsvoll gestaltet werden kann.The return plate cannot be designed to be optimally effective.
Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Stabzündspule der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß der Einfluß von Vibrationen der Brennkraftmaschine auf das Rückschlußblech und den magnetischen Kreis in der Stabzündspule zumindest gedämpft, die Stabzündspule im Steckbreich mechanisch stabilisiert und der magnetische Kreis in der Stabzündspule elektromagnetisch optimiert wird.It is therefore the object of the present invention to further develop a pencil ignition coil of the type mentioned at the outset in such a way that the influence of vibrations of the internal combustion engine on the return plate and the magnetic circuit in the pencil ignition coil is at least dampened, the pencil ignition coil is mechanically stabilized in the plug-in area and the magnetic circuit in the pencil ignition coil is electromagnetically optimized.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zündspule der eingangs genannten Art einen zweiten Hüllkörper aufweist, welcher in Längsrichtung der Zündspule benachbart zu dem ersten Hüllkörper angeordnet ist und den Steckbereich der Stabzündspule zumindest teilweise umschließt.This object is achieved according to the invention in that the ignition coil of the type mentioned at the outset has a second enveloping body which is arranged adjacent to the first enveloping body in the longitudinal direction of the ignition coil and at least partially encloses the plug-in area of the rod ignition coil.
Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe weist den Vorteil auf, daß das Gehäuse der Stabzündspule nicht einteilig, sondern zweiteilig in Form des ersten und des zweiten Hüllkörpers ausgebildet ist. Durch diese mechanische Entkopplung zwischen den beiden Hüllkörpern wird eine Pufferzone in das Gehäuse der Stabzündspule eingebaut, welche dazu dient, eine Übertragung von Kräften zwischen dem ersten und dem zweiten Hüllkörper zu unterbinden. Aufgrund dieser Konstruktion werden Schwingungen und damit Kräfte, die von dem Motor ausgehen und auf den zweiten Hüllkörper einwirken, nicht mehr ungedämpft auf den ersten Hüllkörper und damit auf den Transformatorbereich der Zündspule übertragen.The solution to the problem according to the invention has the advantage that the housing of the pencil ignition coil is not made in one piece, but in two parts in the form of the first and second casing bodies. This mechanical decoupling between the two casing bodies creates a buffer zone in the housing of the pencil ignition coil, which serves to prevent the transmission of forces between the first and second casing bodies. Due to this design, vibrations and thus forces that originate from the engine and act on the second casing body are no longer transmitted undamped to the first casing body and thus to the transformer area of the ignition coil.
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Gleichzeitig bietet die Ausbildung des zweiten Hüllkörpers in der Weise, daß er den Steckbereich der Stabzündspule zumindest teilweise umschließt, den Vorteil, daß dieser Bereich in sich mechanisch stabilisiert wird. Dabei kommt dem zweiten Hüllkörper eine integrierende Wirkung zu, indem er sowohl das Zündkerzenporzellan als auch einen Hochspannungsbereich, in dem der Hochspannungsanschluß der Stabzündspule den Hochspannungsanschluß der Zündkerze kontaktiert, einheitlich umhüllt. Mit der Umhüllung erhält der gesamte so beschriebene Steckbereich eine erheblich höhere mechanische Festigkeit und wird damit weniger anfällig gegenüber von den Motorvibrationen verursachten zerstörerischen Krafteinwirkungen auf das Zündkerzenporzellan und den Hochspannungsanschluß der Zündkerze.At the same time, the design of the second casing body in such a way that it at least partially encloses the plug-in area of the pencil ignition coil offers the advantage that this area is mechanically stabilized. The second casing body has an integrating effect in that it uniformly encloses both the spark plug porcelain and a high-voltage area in which the high-voltage connection of the pencil ignition coil contacts the high-voltage connection of the spark plug. With the casing, the entire plug-in area described in this way receives considerably higher mechanical strength and is therefore less susceptible to destructive forces caused by engine vibrations on the spark plug porcelain and the high-voltage connection of the spark plug.
Weiterhin gestattet die benachbarte Anordnung von erstem und zweitem Hüllkörper nur eine Erstreckung des ersten Hüllkörpers über einen Bereich der Zündspule, der außerhalb des Steckbereichs liegt. Der erste Hüllkörper bzw. das Rückschlußblech ist insofern unabhängig von dem zweiten Hüllkörper und insbesondere im Hinblick auf seine Größe elektromagnetisch optimierbar.Furthermore, the adjacent arrangement of the first and second casing bodies only allows the first casing body to extend over an area of the ignition coil that lies outside the plug-in area. The first casing body or the return plate is therefore independent of the second casing body and can be optimized electromagnetically, particularly with regard to its size.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der zweite Hüllkörper als Stützelement ausgebildet und umschließt den Steckbereich der Stabzündspule näherungsweise entsprechend der Kontur der Zündspule. Eine derartige Ausbildung des zweiten Hüllkörpers bietet den Vorteil einer besonders großen Spielfreiheit, wodurch die Einwirkung von zerstörerischen Vibrationskräften noch besser unterbunden werden kann.According to a preferred embodiment, the second casing body is designed as a support element and encloses the plug-in area of the rod ignition coil approximately in accordance with the contour of the ignition coil. Such a design of the second casing body offers the advantage of a particularly large freedom of play, whereby the effect of destructive vibration forces can be prevented even better.
Es ist vorteilhaft, daß Stützelement aus galvanisiertem oder andersartig oberflächenbeschichtetem Material oder aus Nirosta-Stahl zu fertigen. Derartige Materialien sind gegenüber weichmagnetischen Materialen, aus welchen in der Regel das Rückschlußelement gefertigt ist, wesentlich einfacher verformbar und bearbeitbar. Insbesondere sind sie weniger spröde und gestatten deshalb eher eine Anpassung der Form des zweiten Hüllkörpers an die Kontur der Zündkerze.It is advantageous to manufacture the support element from galvanized or other surface-coated material or from stainless steel. Such materials are much easier to shape and work with than soft magnetic materials, from which the magnetic return element is usually made. In particular, they are less brittle and therefore allow the shape of the second casing to be adapted to the contour of the spark plug.
Aus fertigungstechnischen Gründen ist es sinnvoll, das Stützelement aus einer Mehrzahl von Schalen, mindestens jedoch aus zwei Halbschalen aufzubauen.For manufacturing reasons, it makes sense to construct the support element from a number of shells, but at least from two half shells.
Es ist von Vorteil, wenn das Stützelement an dem Ende, an welchem die Zündkerze in den Steckbereich einsteckbar ist, auffederungsfähig gestaltet ist. Dies kann in der Weise geschehen, daß das Stützelement dort Schlitze und einen umlaufenden Federring aufweist. Eine derartige Ausbildung des Stützelementes erleichtert einerseits das Einstecken der Zündkerze, bewirkt aber andererseits auch eine gute Umklammerung derselben und auf diese Weise einen guten Sitz zur Stabzündspule auf der Zündkerze.It is advantageous if the support element is designed to be spring-loaded at the end where the spark plug can be inserted into the plug-in area. This can be done by having the support element with slots and a circumferential spring ring. This type of support element makes it easier to insert the spark plug, but also ensures that it is well-clamped and thus sits well with the rod ignition coil on the spark plug.
Vorteilhafterweise weist das Stützelement zumindest eine Lasche auf, welche das Rückschlußelement auf seiner Innen- oder Außenseite überlappt. Derartige Laschen bieten den Vorteil, daß sich das Stützelement an dem Rückschlußelement oder umgekehrt abstützen kann, ohne daß beide Elemente fest miteinander verbunden sind. Trotz der Laschen sind die beiden Elemente nach wie vor weitgehend mechanisch entkoppelt so daß die Feder- oder Pufferfunktion zwischen beiden Elementen nicht beeinträchtigt ist und insbesondere Kraftwirkungen inThe support element advantageously has at least one tab which overlaps the return element on its inside or outside. Such tabs offer the advantage that the support element can be supported on the return element or vice versa without both elements being firmly connected to one another. Despite the tabs, the two elements are still largely mechanically decoupled so that the spring or buffer function between the two elements is not impaired and in particular force effects in
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Längsrichtung der Stabzündspule nicht zwischen den beiden Elementen übertragen werden.longitudinal direction of the pencil ignition coil cannot be transmitted between the two elements.
Die zuletzt genannten Vorteile gelten in gleicher Weise wenn nicht das Stützelement, sondern das Rückschlußelement zumindest eine Lasche aufweist, welche das Stützelement auf seiner Innen- oder Außenseite überlappt.The last-mentioned advantages apply in the same way if not the support element, but the return element has at least one tab which overlaps the support element on its inside or outside.
Für die Gewährleistung eines einheitlichen elektrischen Potentials, in der Regel Massepotential, für das Stützelement und das Rückschlußelement ist es vorteilhaft, wenn die Lasche einen elektrischen Kontakt zwischen dem Stützelement und dem Rückschlußelement herstellt.To ensure a uniform electrical potential, usually ground potential, for the support element and the return element, it is advantageous if the tab establishes an electrical contact between the support element and the return element.
Es ist von Vorteil, wenn die Lasche federelastisch ausgebildet ist, weil dadurch zeitweise auf die Lasche ausgeübte Biegekräfte kompensiert werden können, ohne daß die Lasche durch die Biegekräfte dauerhaft plastisch verformt würde oder ggf. ihrer Funktion nicht mehr gerecht werden könnte.It is advantageous if the tab is designed to be spring-elastic, because this allows bending forces exerted on the tab from time to time to be compensated for without the tab being permanently plastically deformed by the bending forces or possibly no longer being able to fulfil its function.
Schließlich ist es vorteilhaft, daß der zweite Hüllkörper Luftlöcher aufweist. Sie verhindern einen luftdichten Abschluß des unter dem zweiten Hüllkörper befindlichen Kunststoffs, z. B. Silicons, und damit eine Vermatschung und Zersetzung desselben bei hohen Temperaturen.Finally, it is advantageous if the second casing body has air holes. They prevent an airtight seal of the plastic, e.g. silicone, located under the second casing body and thus prevent it from becoming slushy and decomposing at high temperatures.
Der Beschreibung sind zwei Figuren beigefügt, wobei Fig. 1 eine Stabzündspule nach dem Stand der Technik, undThe description is accompanied by two figures, where Fig. 1 shows a rod ignition coil according to the prior art, and
Fig. 2 eine Stabzündspule gemäß der Erfindung zeigt.Fig. 2 shows a pencil ignition coil according to the invention.
Es folgt eine detaillierte Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf Figur 2.A detailed description of a preferred embodiment of the invention follows with reference to Figure 2.
Figur 2 zeigt eine Stabzündspule 1 zum Bereitstellen einer Hochspannung für ein Zündmittel, insbesondere für eine Zündkerze 2 einer Brennkraftmaschine. Die Stabzündspule 1 weist eine Transformatoreinrichtung mit einer Primärwicklung, einer Sekundärwicklung und einem magnetischen Kern auf und dient zum Erzeugen einer Hochspannung aus einer extern angelegten Spannung. Die externe Spannung wird über den Primäranschluß 6 der Stabzündspule 1 an die Primärwicklung angelegt. Die Transformatoreinrichtung stellt die Hochspannung amFigure 2 shows a pencil ignition coil 1 for providing a high voltage for an ignition device, in particular for a spark plug 2 of an internal combustion engine. The pencil ignition coil 1 has a transformer device with a primary winding, a secondary winding and a magnetic core and serves to generate a high voltage from an externally applied voltage. The external voltage is applied to the primary winding via the primary connection 6 of the pencil ignition coil 1. The transformer device provides the high voltage at the
Ausgang der Sekundärwicklung an einem Hochspannungsanschluß für die Zündkerze 2 bereit.Output of the secondary winding at a high voltage terminal for spark plug 2.
Die Stabzündspule 1 weist ein Rückschlußelement 8 auf, welches als ein erster Hüllkörper die Stabzündspule 1 teilweise umschließt und zusammen mit dem magnetischen Kern Teil eines magenetischen Kreises der Transformatoreinrichtung ist. Die Stabzündspule 1 weist weiterhin einen Steckbereich 10 auf, in welchen die Zündkerze 2 zum Kontaktieren des Hochspannungsanschlusses einsteckbar ist. Neben dem ersten Hüllkörper 8 weist die Stabzündspule 1 einen zweiten Hüllkörper 11 auf, welcher in Längsrichtung der Zündspule benachbart zu dem erstenThe pencil ignition coil 1 has a return element 8, which partially encloses the pencil ignition coil 1 as a first casing and, together with the magnetic core, is part of a magnetic circuit of the transformer device. The pencil ignition coil 1 also has a plug-in area 10, into which the spark plug 2 can be inserted to make contact with the high-voltage connection. In addition to the first casing 8, the pencil ignition coil 1 has a second casing 11, which is located in the longitudinal direction of the ignition coil adjacent to the first
Hüllkörper angeordnet ist und den Steckbereich der Stabzündspule 1 zumindest teilweise umschließt.Envelope is arranged and at least partially encloses the plug-in area of the pencil ignition coil 1.
Der erste Hüllkörper 8 und der zweite Hüllkörper 11 der Stabzündspule 1 sind grundsätzlich mechanisch voneinander entkoppelt, wie dies in Figur 2 dargestellt ist.The first casing body 8 and the second casing body 11 of the pencil ignition coil 1 are basically mechanically decoupled from one another, as shown in Figure 2.
Der erste Hüllkörper oder der zweite Hüllkörper oder beide Hüllkörper weisen jedoch zumindest eine Lasche auf, welche den jeweils anderen Hüllkörper auf seiner Innenoder Außenseite überlappt. Die Laschen können jeweils an einen der Hüllkörper angeschweißt sein oder bei der Herstellung der Hüllkörper jeweils mit ausgestanzt werden. Auf diese Weise haben die Laschen jeweils eine feste Verbindung zu einem der beiden Hüllkörper, während sie den jeweils anderen Hüllkörper nur überlappen und zumindest stellenweise kontaktieren. Dadurch, daß die Laschen jeweils mit einem der beiden Hüllkörper fest verbunden sind und den anderen Hüllkörper stellenweise überlappen wird gewährleistet, daß sich die beiden Hüllkörper gegeneinander, d.h. gegen ihre Innen- und/oder Außenseite abstützen können.However, the first casing body or the second casing body or both casing bodies have at least one tab which overlaps the other casing body on its inside or outside. The tabs can be welded to one of the casing bodies or punched out when the casing bodies are manufactured. In this way, the tabs each have a firm connection to one of the two casing bodies, while they only overlap the other casing body and at least make contact in places. The fact that the tabs are each firmly connected to one of the two casing bodies and overlap the other casing body in places ensures that the two casing bodies can support each other, i.e. against their inside and/or outside.
Die Stabzündspule 1 ist lösbar auf die Zündkerze 2 aufgesteckt und so ausgebildet, daß durch zumindest eine der Laschen 14 eine elektrisch durchgängige Kontaktierung zwischen Rückschlußelement, Stützelement und der Zündkerzen-Außenkontur und/oder dem Zündkerzen-Massekontakt gewährleistet ist.The pencil ignition coil 1 is detachably attached to the spark plug 2 and is designed such that at least one of the tabs 14 ensures continuous electrical contact between the return element, the support element and the spark plug outer contour and/or the spark plug ground contact.
Claims (10)
einer Transformatoreinrichtung zum Erzeugen der Hochspannung aus einer extern angelegten Spannung und zum Bereitstellen der Hochspannung an einem Hochspannungsanschluß;
einem ersten Hüllkörper (8), welcher die Stabzündspule teilweise umschließt und als Rückschlußelement Teil eines magnetischen Kreises der Transformatoreinrichtung ist; und
einem Steckbereich (10), in welchen die Zündkerze (2) zum Kontaktieren des Hochspannungsanschlusses einsteckbar ist; gekennzeichnet durch,
einen zweiten Hüllkörper (11), welcher in Längsrichtung der Stabzündspule (1), benachbart zu dem ersten Hüllkörper angeordnet ist und den Steckbereich (10) der Stabzündspule (1) zumindest teilweise umschließt. 1. Rod ignition coil ( 1 ) for providing a high voltage for an ignition means, in particular a spark plug ( 2 ) of an internal combustion engine, comprising:
a transformer device for generating the high voltage from an externally applied voltage and for providing the high voltage at a high voltage terminal;
a first casing body ( 8 ) which partially encloses the rod ignition coil and, as a return element, is part of a magnetic circuit of the transformer device; and
a plug-in area ( 10 ) into which the spark plug ( 2 ) can be inserted to contact the high-voltage connection; characterized by ,
a second enveloping body ( 11 ) which is arranged in the longitudinal direction of the pencil ignition coil ( 1 ), adjacent to the first enveloping body and at least partially encloses the plug-in region ( 10 ) of the pencil ignition coil ( 1 ).
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 20000316 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20030102 |
|
| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: PULSE GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: BREMI AUTO-ELEKTRIK ERNST BREMICKER GMBH, 58566 KIERSPE, DE Effective date: 20041130 |
|
| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20060120 |
|
| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: PULSE GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: ERA AG, 75015 BRETTEN, DE Effective date: 20060808 |
|
| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20080131 |
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| R071 | Expiry of right |