DE930601C

DE930601C - Ignition coil, especially for ignition systems of internal combustion engines

Info

Publication number: DE930601C
Application number: DEA17371A
Authority: DE
Original assignee: Auto Union GmbH
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1953-02-01
Filing date: 1953-02-01
Publication date: 1955-07-21

Description

Zündspule, insbesondere für Zündanlagen von Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Zündspule, insbesondere für Zündanlagen von Brennkraftmaschinen, wie sie besonders bei der sogenannten Sammlerzündung zur Verwendung kommen. Die bekannten Zündspulen bestehen aus einer Niederspannungswicklung mit wenigen Windungen dicken Drahtes und einer Hochspannungswicklung mit vielen Windungen dünnen Drahtes sowie aus einem aus einzelnen Dynamoblechen zusammengesetzten Eisenkern, um den unter Zwischenschaltung von Isolierstoff in einzelnen Lagen die Hochspannungswicklungen herumgelegt sind. Die Niederspannungswicklung umgibt bei den üblichen Spulen auf ihrer ganzen Länge die Hochspannungswicklung, wobei naturgemäß zwischen beiden Wicklungen wieder eine Isolierschicht gelegt ist.Ignition coil, in particular for ignition systems for internal combustion engines The invention relates to an ignition coil, in particular for ignition systems of internal combustion engines, as they are used especially in the so-called collector ignition. the known ignition coils consist of a low-voltage winding with a few turns thick wire and a high voltage winding with many turns of thin wire as well as an iron core composed of individual dynamo sheets around the the high-voltage windings with the interposition of insulating material in individual layers are lying around. The low-voltage winding surrounds the usual coils the entire length of the high-voltage winding, naturally between the two windings an insulating layer is placed again.

Bei nicht für Kraftfahrzeuge verwendeten Induktionsspulen ist es bekannt, die Hochspannungswicklung in einzelne Spulenabsehnitte zu unterteilen und diese übereinanderliegend quer zum Magnetkern anzuordnen. Eine erhebliche Schwierigkeit besteht hierbei darin, den dünnen Hochspannungsdraht fortlaufend von einem Spulenabschnitt in den anderen überzuführen. Als Verbindungsmittel dienen U-förmig gebogene Drahtschleifen, die mit ihren Enden mit dem Hochspannungsdraht verbunden werden müssen, so daß zahlreiche Verbindungsstellen entstehen. Diese sind bei Zündspulen, die starken Erschütterungen ausgesetzt sind, bruchanfällig. Sie machen auch die Herstellung derartiger Spulen unwirtschaftlich.In the case of induction coils not used for motor vehicles, it is known to subdivide the high-voltage winding into individual coil sections and these to be arranged one above the other across the magnetic core. A considerable difficulty is here in the thin high voltage wire continuously from a coil section to transfer into the other. U-shaped curved wire loops serve as connecting means, which have to be connected with their ends to the high-voltage wire, so that numerous Connection points arise. In the case of ignition coils, these are the strong vibrations are exposed to breakage. They also make such coils uneconomical.

Die Güte der Zündspulen richtet sich nach der Güte der Isolation. Diese hängt von der sorgfältigen Herstellung ab, bei der jegliche Aufnahme feuchter Luft zwischen den einzelnen Drähten oder den Lagen vermieden werden muß. Die Lufteinschlüsse führen bei der nicht vermeidbaren Erwärmung der Spule zu Kurzschlüssen zwischen den einzelnen Drahtwindungen und schließlich zwischen den Lagen. Daraus folgt ein allmählicher oder plötzlicher Ausfall der Spule und damit der Zündanlage. Weiterhin sind diebekannten Zündspulen nur in der Lage bei 7 atü Verbrennungsdruck bis 15 ooo Zündfunken in der Minute zu erzeugen. Eine Steigerung dieser Zahl war bisher nicht möglich, da sich das Magnetfeld in noch schnellerer Folge nicht auf- und abbaut. Diese Eigenschaft macht es notwendig, bei Mehrzylindermaschinen; insbesondere bei Zweitaktbrennkraftmas:chinen, mehrere Zündspulen - mei,s;terrs eine je Zylinder - - vorzusehen, um eine einwandfreie Zündfolge zu erreichen. ' Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Brennkraftmaschinen eine kapazitätsarme, verlustfreie Zündspule zu schaffen, bei der Glimmentladungen der Hochspannungsspule, Isolationsschäden und daraus folgende Kurzschlüsse vermieden werden und die eine erheblich höhere Zahl von Zündfunken je Minute zuläßt. Außerdem soll die Spule billiger herzustellen sein.The quality of the ignition coils depends on the quality of the insulation. This depends on careful manufacture, with any intake being wetter Air between the individual wires or the layers must be avoided. the Air inclusions lead to short circuits when the coil is unavoidably heated between the individual turns of wire and finally between the layers. From it this is followed by a gradual or sudden failure of the coil and thus of the ignition system. Furthermore, the known ignition coils are only capable of a combustion pressure of 7 atmospheres to generate up to 15,000 sparks per minute. There was an increase in that number not yet possible because the magnetic field does not appear in even faster succession. and degrade. This property makes it necessary in multi-cylinder machines; in particular with two-stroke internal combustion engines: chines, several ignition coils - mei, s; terrs one per cylinder - - to be provided in order to achieve a perfect firing order. 'The invention lies the underlying task for internal combustion engines is a low-capacity, lossless To create ignition coil, in the case of glow discharges of the high-voltage coil, insulation damage and consequent short circuits can be avoided and the one considerably higher Number of sparks per minute. In addition, the coil is said to be cheaper to manufacture be.

Die Erfindung erfolgt bei einer Zündspule mit Niederspannungs-undHochspannungswicklung und einem aus einzelnen Dynamoblechen oder Drähten zusammengesetzten Kern oder Massekern, wobei die Hochspannungswicklung quer um den Eisenkern gelegt in zahlreiche Spulenäbschnitte unterteilt- ist. Sie besteht darin, daß zwischen den Spulenabschnitten durch Wände begrenzte Isolierkammern vorgesehen sind. Hierdurch ergibt sich für die Hochspannungswicklung- ein wesentlicher Vorteil. Während bei den bekannten Zündspulen von Lage zu Lage eine erhebliche Spannungssteigerung eintritt und damit auf verhältnismäßig kurzem Durchmessereine Spannung z. B. bis zu 15 ooo V enbsteht, wodurch das Durchschlagen der Hochspannungswicklung in den einzelnen Lagen begünstigt wird, iäßt sich bei der vorgeschlagenen Art der Hochspannungswicklung die Spannungssteigerung von Spulabschnitt zu Spulabschnitt auf einen bestimmten, gleichmäßigen Betrag, z. B. von 75o bis rooo V; be= schränken. Dabei sind diese einzelnen Stufen der Spannungssteigerung durch Isolationszonen gegeneinander abgeschirmt.The invention takes place in an ignition coil with low-voltage and high-voltage windings and a core or earth core composed of individual dynamo sheets or wires, the high-voltage winding placed across the iron core in numerous Spulenäbschnitte is subdivided. It consists in that between the coil sections through walls limited isolation chambers are provided. This results in the high-voltage winding a major benefit. While with the known ignition coils from position to position a considerable increase in tension occurs and thus in a relatively short time Diameter of a voltage e.g. B. up to 15,000 V, causing the bottoming out the high-voltage winding in the individual layers is favored the proposed type of high-voltage winding increases the voltage of the coil section to spool section to a certain, even amount, z. B. from 75o to rooo V; to restrict. These individual levels of tension increase are through Isolation zones shielded from each other.

Die Erfindung sieht weiter vor, daß die Hochspannungswicklung auf einen für sich eine Einheit bildenden, die Wände der Isolierkammern tragenden Spulenkörper in Wickelkammern aufgelevickelt ist: Dieser Spulenkörper hat neben dem Vorteil, -die Hochspannungswicklung in viele Abschnitte zu unterteilen. Außerdem wird die maschinelle Herstellung der Hochspannungswicklung erleichtert, indem die aus dem Bau von Induktoren auf anderen. Gebieten bekannte Unterteilung des Spülenkörpers in viele Einzelspulen - deren Zusamfnenbau umständlich ist-vermieden wird: Ferner werden die bei der Längswicklung üblichen zahlreichen Papier= lagen überflüssig. .Es wird ein' ununterbrochenes, maschinelles Spülen der Hochspannungswicklung möglich. Eine weitere-wertvolle Ausgestaltung besteht bei der Erfindung darin, daß die Isolierkammern gleichzeitig als Drahtführungskammern zu den Wickel-. kammern zum Aufspulen des Drahtes in fortlaufender Wicklung dienen. Damit ist der Nachteil der obenerwähnten bekannten Induktionsspulen, die ein Zwischenschalten U-förmiger Drahtschleifen zwischen,' die einzelnen Spulenabschnitte notwendig machen, vermieden. DieDrahtführungskammern ermöglichen es, den Hochspannungsdraht ununterbrochen fortlaufen zu lassen.The invention further provides that the high-voltage winding a bobbin that forms a unit and carries the walls of the insulating chambers is wound up in winding chambers: In addition to the advantage of this bobbin, -divide the high voltage winding into many sections. In addition, the Machining the high voltage winding is facilitated by removing the from the Construction of inductors on top of others. Areas known subdivision of the sink body in many individual coils - the assembly of which is cumbersome - is avoided: Furthermore the numerous layers of paper that are usual for lengthways winding are superfluous. Uninterrupted, machine purging of the high-voltage winding is possible. Another valuable embodiment of the invention is that the insulating chambers at the same time as wire guide chambers to the winding. chambers for winding the Serve wire in continuous winding. So that is the disadvantage of the above well-known induction coils, which interpose U-shaped wire loops between, ' make the individual coil sections necessary, avoided. The wire guide chambers allow the high voltage wire to run uninterrupted.

Um eine- kurze Baulänge der Zündspule zu erreichen, sieht die Erfindung vor, daß die Isolierkammern schmaler ausgeführt sind als die Wickelkammern. Diese Maßnahme geht von der Erkenntnis:aus, daß bei den geringen Spannungsunterschieden, die durch die Erfindung zwischen den einzelnen Spulenabschnitten auftreten, die schmalen Isolierschichten für eine vollkommene Isolation ausreichend sind.In order to achieve a short overall length of the ignition coil, the invention provides before that the insulating chambers are made narrower than the winding chambers. These Measure is based on the knowledge: that with the small voltage differences, which occur through the invention between the individual coil sections that narrow insulation layers are sufficient for complete insulation.

Ein - weiteres Merkmal der Erfindung besteht -, darin,.. daß die.die Isolierkammern begrenzenden Wände Schlitze aufweisen. Diese Schlitze ermöglichen den Übergang der Hochspannungswicklung von einem Spulenabschnitt in den anderen derart, daß nach Vollwickeln des Abschnittes der Draht .durch den kurz gehaltenen Schlitz in die Isolierkammer übertreten und von dieser aus von unten her in den nächsten Spulenabschnitt geführt werden kann.Another feature of the invention is that .. that die.die Isolation chambers delimiting walls have slots. These slots allow the transition of the high voltage winding from one coil section to the other such that after fully winding the section of the wire .by the short held Pass the slot into the isolation chamber and from below into the next coil section can be performed.

Um hierbei die Isoliereigenschaft noch zu verbessern, sieht die Erfindung vor, daß die Schlitze an der die Isolierkammer begrenzenden Wand gegeneinander versetzt sind.In order to improve the insulating property here, the invention provides before that the slots on the wall delimiting the insulating chamber offset from one another are.

Die Erfindung siehf außerdem vor, daß dieLängsmitte der die Hochspannungswicklung umgebenden Niederspannungswicklung gegenüber der Längsmitte der Hochspannungswicklung versetzt ist. Diese unsymmetrische Anordnung der Niederspannungswicklung zur Hochspannungswicklung ergibt die Möglichkeit, den günstigsten Kopplungsgrad beider Wicklungen für bestimmte Verhältnisse festzulegen: Diese-Verhältnisse können abhängig sein von dem in der Brennkraftmaschine herrschenden Überdruck, der gewünschten Zündungszahl je Minute- sowie auch von,'den-ffir den Bau der Spule zur Verwendung kommenden Isolierstoffen.The invention also provides that the longitudinal center of the high voltage winding surrounding low-voltage winding opposite the longitudinal center of the high-voltage winding is offset. This asymmetrical arrangement of the low-voltage winding to the high-voltage winding gives the possibility of the most favorable degree of coupling of the two windings for certain Establish ratios: These ratios can depend on the one in the Internal combustion engine prevailing overpressure, the desired number of ignitions per minute as well as of the insulating materials used for the construction of the coil.

Die Erfindung txmfäßt noch eine Reihe weiterer Wertvoller Einzelheiten, die später näher beschrieben sind. Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel, und zwar zeigt °-Abb. r die Spule im Längsschnitt, _ Äbb. z das Schaubild einer Einzelheit.The invention includes a number of other valuable details, which are described in more detail later. The drawing illustrates the invention an embodiment, namely shows ° -Abb. r the coil in longitudinal section, _ Fig. z the diagram of a detail.

Nach Abb: r ist in einen aus Aluminium bestehenden Becher r ein Hohlzylinder 3 mit einem Deckel 2, beide aus Isolierpreßstoff, eingesetzt. In denDeckel 2 ist ein ebenfalls aus. Isolierstoff bestehender, hohler Spulenkörper q. eingeschraubt oder anders verbunden, dessen Hohlraum durch eine- Querwand 5 in zwei Räume unterteilt ist. In diese Räume-sind zwei aus einzelnen Dynamoblechen oder Drähten zusammerigesetzte Halbkerne 6 und 7 oder Massekexne eingeschoben oder eingespritzt, wobei an dem Kern 7 ein Verbindungsdraht 8 zu einem Verteiler- bzw. einem Zündkerzenanschluß 9 führt.According to fig: r there is a hollow cylinder in a cup r made of aluminum 3 with a cover 2, both made of molded insulating material. In the lid 2 is on also off. Hollow bobbin made of insulating material q. screwed in or otherwise connected, the cavity of which is divided into two spaces by a transverse wall 5 is. In these rooms there are two composed of individual dynamo sheets or wires Half cores 6 and 7 or Massekexne inserted or injected, being attached to the core 7th a connecting wire 8 to a distributor or spark plug terminal 9 leads.

Der Spulenkörper 4 weist quer zu den Halbkernen 6 und 7 zahlreiche Wickelkammern io auf, die zur Aufnahme einer Hochspannungswicklung i i dienen, die somit in einzelne Abschnitte unterteilt ist. Die Wickelkammern io werden durch Doppelwände 12 und 13 begrenzt, die zwischen sich schmale Isolierkammern i4 bilden und die es ermöglichen, daß die Wicklung i i von einer Wickelkammer io in die andere geführt werden kann, so daß eine durchlaufende, keine Zusammenschlußstellen aufweisende Hochspannungswicklung erreicht wird. Die Einzelheiten hierzu sind in Abb. 2 dargestellt.The bobbin 4 has numerous transversely to the half-cores 6 and 7 Winding chambers io, which serve to accommodate a high-voltage winding i i, the is thus divided into individual sections. The winding chambers io are made of double walls 12 and 13 limited, which form narrow insulating chambers i4 between them and which it allow the winding i i to pass from one winding chamber io to the other can be, so that a continuous, no connection points having High voltage winding is achieved. The details are shown in Fig. 2.

Die Enden der Hochspannungswicklung i i sind in üblicher Weise bei 15 mit dem Eisenkern 7 und bei 16 mit einer Niederspannungswicklung 18 verbunden.The ends of the high voltage winding i i are in the usual way 15 connected to the iron core 7 and at 16 to a low-voltage winding 18.

Die Niederspannungswicklung 18 ist auf den Hohlzylinder 3 aufgewickelt, daß ihre Längsmitte außermittig zur Längsmitte der Hochspannungswicklung i i liegt. Außer mit einem Anschluß 17 ist die Niederspannungswicklung 18 mit ihrem anderen Ende mit einem Sammleranschluß 2o im Deckel 2 verbunden.The low-voltage winding 18 is wound onto the hollow cylinder 3, that its longitudinal center is eccentric to the longitudinal center of the high-voltage winding i i. Except with one terminal 17, the low voltage winding 18 is with its other The end is connected to a collector connection 2o in the cover 2.

Zwischen dem das Gehäuse bildenden Becher z und der Niederspannungswicklung 18 sind zweckmäßig übliche Leitbleche 21 vorgesehen.Between the cup z, which forms the housing, and the low-voltage winding 18 customary baffles 21 are expediently provided.

Nach Abb. i ist der Spulenkörper 4 mit den Spulenkammerwänden 12 und 13 einstückig ausgebildet; statt dessen können naturgemäß auch einzelne Spulen aneinandergerei.ht den Spulenkörper bilden. Eine derartige Einzelspule ist in Abb. 2 dargestellt.According to Fig. I, the bobbin 4 with the bobbin walls 12 and 13 formed in one piece; instead, individual coils can naturally also be juxtaposed form the bobbin. Such a single coil is shown in FIG.

Die zur Aufnahme der Hochspannungswicklung 1 i dienende Wickelkammer io ist hier wieder von zwei Wänden 12a und 13a begrenzt. Ein angesetzter Kragen 22 sorgt für den notwendigen Abstand der Spulen voneinander, so daß wiederum zwischen zwei Einzelspulen eine Isolierkammer 14 entsteht Wie die Wände 12 und 13 nach Abb. i tragen die Wände i2a und 13a Schlitze verschiedener Länge. Ein in der Wand 13a vorgesehener, bis zum Kragen 22 reichender Schlitz 23 nimmt den Hochspannungsdraht auf, der von der nebenanliegenden Isolierkammer 14 kommt. Dieser Draht verläßt die gefüllte Kammer io durch einen kurzen Schlitz 24 der Wand 12a, um in die benachbarte Isolierkammer 14 durch einen längeren Schlitz einzutreten.The winding chamber serving to accommodate the high-voltage winding 1 i io is here again bounded by two walls 12a and 13a. An attached collar 22 ensures the necessary distance between the coils, so that again between two single coils an insulating chamber 14 is created How the walls 12 and 13 according to Fig. i, the walls i2a and 13a carry slots of different lengths. One in the wall 13a provided, up to the collar 22 reaching slot 23 takes the high voltage wire which comes from the adjacent insulating chamber 14. This wire leaves the filled chamber io through a short slot 24 of the wall 12a in order to enter the adjacent Isolation chamber 14 to enter through a longer slot.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Ignition coil, especially for ignition systems of internal combustion engines, with low-voltage and high-voltage winding and one made of individual dynamo sheets or wires composite core or ground core, being the high voltage winding Placed across the iron core, divided into numerous separate coil sections is, characterized in that between the coil sections by walls (12, 13) limited isolation chambers (14) are provided.

2. ignition coil according to claim i, characterized in that the high-voltage winding (ii) on one for itself Forming unit, the walls (12, 13) of the insulating chambers (14) supporting bobbin (5) is wound up in winding chambers (io).

3. Ignition coil according to claims i and 2, characterized in that the insulating chambers (14) serve as wire guide chambers at the same time to the winding chambers (io) for winding the wire in continuous winding.

4. Ignition coil according to Claims i to 3, characterized in that the insulating chambers (14) are made narrower than the winding chambers (io).

5. Ignition coil after the Claims i to 3, characterized in that the walls (i2, 12a, 13, 13a) have slots (23, 24).

6. ignition sink according to claims 1, 2, 4 and 5, characterized in that that the slots (23, 24) are offset from one another.

7. Ignition coil according to claim i, characterized in that the longitudinal center of the high-voltage winding (i i) surrounding low-voltage winding (18) opposite the longitudinal center of the high-voltage winding (i i) is offset. B. ignition coil according to claims i and 2, characterized in that that the low-voltage winding (-18) on one of the high-voltage winding (i i) is wound inside receiving hollow cylinder (3) made of insulating material. Dressed Publications: German patent specifications No. 592 876, 262 251.