катушка зажигания для двигателей внутреннего сгорания

Формула изобретения

1. Катушка зажигания для двигателей внутреннего сгорания, содержащая коробку (11) из изолирующего материала с приемным окном (24), вставляемый по меньшей мере одним участком (12) в коробку (11) кольцеобразно замкнутый сердечник (13) из магнитно-мягкого материала, вокруг участка (12) которого расположены соосно одна другой первичная (14) и вторичная (17) обмотки, каждая из которых намотана на свой катушечный корпус (16, 18), высоковольтный купол (19) коробки (11), который ориентирован по существу под прямым углом к центральной оси (31) катушечных корпусов (16, 18), при этом в высоковольтном куполе (19) с ориентацией вдоль его продольной оси (42) установлен клеммный болт (22), который через диод (23) соединен с высоковольтным концом вторичной обмотки (17), а клеммный болт (22), диод (23) и катушечные корпуса (16, 18) с обмотками (14, 17) представляют собой работоспособный предварительно смонтированный узел, вставляемый через окно (24) в коробку (11), отличающаяся тем, что сердечник (13) полностью заключен в коробке (11), клеммный болт (22) и диод (23) заключены в распорку (21), соединяемую с одним из катушечных корпусов (16, 18), а диод (23) по своей длине ориентирован вдоль продольной оси (42) высоковольтного купола (19).

2. Катушка по п.1, отличающаяся тем, что первый контакт (33) диода (23) соединен с клеммным болтом (22) и связь между диодом (23) и клеммным болтом (22) по меньшей мере частично зафиксировна с геометрическим замыканием в приспособленной к этой связи выемке (36) в держателе (35) распорки (21).

3. Катушка по п.2, отличающаяся тем, что контактирование между первым контактом (33) и клеммным болтом (22) производят с помощью обжимного соединения.

4. Катушка по любому из пп.1 - 3, отличающаяся тем, что второй контакт (39) диода (23), выступающий из распорки (21), соединен с высоковольтным концом вторичной обмотки (17).

5. Катушка по п. 4, отличающаяся тем, что соединение второго контакта (39) с высоковольтным концом вторичной обмотки (17) осуществляют посредством врезного зажима (41).

6. Катушка по любому из пп.1 - 5, отличающаяся тем, что на катушечном корпусе (18) вторичной обмотки (17) проходящими по наружной поверхности кольцевыми ребрами (37) образованы камеры (29), в которых расположены участки вторичной обмотки (17), а диод (23) расположен на катушечном корпусе (18) с помощью распорки (21) так, чтобы он размещался над одной из камер (29), самое большее перекрывая ширину этой камеры (29).

Описание изобретения к патенту

Изобретение касается катушки зажигания для ДВС в соответствии с ограничительной частью I формулы изобретения.

Такая катушка известна из [1] где коробка имеет сбоку отверстие для вставки корпуса катушки, снабженного первичной и вторичной обмотками. Конструкция такой катушки зажигания предусматривает, что сначала на корпус катушки наматывают обмотки и снабжают его штекерами для присоединения первичной и вторичной обмоток. После проверки работоспособности такой блок через отверстие вставляют в коробку и заливают литьевой смолой для фиксации.

В известном варианте конструкции при монтаже присоединения вторичной обмотки первой технологической операцией является включение диода между болтом клеммы вторичной обмотки и высоковольтным концом вторичной обмотки и обеспечение его электрических контактов. Второй технологической операцией является закрепление затем болта клеммы на корпусе вторичной обмотки.

При осуществлении второй технологической операции монтажные усилия, прилагаемые к клеммному болту, передаются на диод, одним своим концом уже соединенный со вторичной обмоткой, из-за чего возникает опасность повреждения самого диода или его контакта. Кроме того, после осуществления второй технологической операции диод таким образом располагается относительно корпуса вторичной обмотки, что он становится поперек камер, заключающих участки вторичной обмотки, так что он оказывается в непосредственной близости к нескольким камерам. Так как напряжение повышается от камеры к камере к высоковольтному концу вторичной обмотки, возникает опасность образования вдоль диода параллельного шунтового участка, выравнивающего напряжение между отдельными камерами. Для предотвращения этого в известной катушке зажигания проходящие снаружи ребра, образующие камеры, необходимо делать значительно выступающими над уровнем, образуемым обмоткой. Это ведет к нежелательному увеличению конструктивных размеров катушки зажигания.

Преимущество предлагаемой катушки зажигания, характеризующейся признаками отличительной части 1, заключается в том, что в ней в значительной степени устранены вышеуказанные недостатки.

Для этого катушка зажигания имеет распорку, в которой заключен с геометрическим замыканием диод, в результате чего диод благодаря распорке разгружается от монтажных усилий, которые возникают на клеммном болте и которые передаются на диод через его соединение с клеммным болтом, вследствие чего обеспечивается защита диода.

Кроме того, диод в результате его установки в распорке после закрепления на корпусе катушки для вторичной обмотки так располагается в катушке зажигания, что по существу он ориентируется соосно с продольной осью высоковольтного купола катушки зажигания. Преимущество этого заключается в том, что он располагается вдоль одной камеры. Так как внутри камеры на наружной стороне находящейся там части вторичной обмотки не возникает сколько-нибудь заметной разности напряжений, то нет никакой опасности пробоя вдоль диода, поэтому нет необходимости, чтобы образующие стенки камеры ребра выступали в значительной степени над уровнем обмотки для создания защитного зазора между диодом и вторичной обмоткой. Благодаря этому можно существенно уменьшить конструктивные размеры катушки зажигания, что обеспечивает возможность применения катушки зажигания в стесненных условиях.

В зависимых пунктах даются предпочтительные варианты выполнения изобретения.

На чертеже изображена катушка зажигания, вид сбоку, продольный разрез.

Катушка зажигания для двигателя внутреннего сгорания содержит следующие узлы: коробку 11, замкнутый кольцом сердечник 12 из магнитно-мягкого материала, вставленный участком 12 в коробку 11; первичную обмотку 14 на корпусе 16 и вторичную обмотку 17 на корпусе 18, расположенные соосно относительно друг друга и по отношению к участку 12; отходящий от основного корпуса коробки 11 высоковольтный купол 19, рядом с которым расположена закрепленная на корпусе 18 вторичной обмотки распорка 21, несущая выступающий в высоковольтный купол 19 клеммный болт 22 и диод 23.

Коробка 11 представляет собой пластмассовую штампованную деталь из электроизоляционного материала с приблизительно квадратным в поперечном сечении ваннообразным основным корпусом и отходящим от него наружу высоковольтным куполом 19, при этом открытую сторону образует окно 24 для вставки упомянутых элементов 13-23 и для литьевой смолы, перекрывающей коробку 11.

На коробке 11 в качестве дополнительного элемента расположен подробно описываемый присоединительный штекер 26, контакты 27 которого с одной стороны соединяются с концами первичной обмотки 14, а с другой стороны - с источником низкого напряжения (не показан).

Для изготовления катушки зажигания имеющий квадратную форму участок 12 сердечника 13 на значительной части его длины покрывают путем экструзии синтетическим материалом с образованием корпуса 16 для первичной обмотки, состоящего из кольцеобразных камер, и заделывают туда первичную обмотку 14. Поверх этого блока насаживается пластмассовый корпус 18 со вторичной обмоткой 17, который в известной конструкции имеет несколько камер 29, разделяющих на участки вторичную обмотку 17 и который фиксируется, например, с помощью стопорного соединения. Таким образом, оба корпуса 16 и 18 с соответствующими обмотками 14 и 17 располагаются коаксиально относительно друг друга и по отношению к участку 12, поэтому они имеют одну общую центральную ось 31.

В ходе дальнейшей сборки катушки зажигания в распорку 21 вставляют клеммный болт 22 и диод 23, который через первый контакт 33 соединяется путем обжатия с клеммным болтом 22. Распорка 21 выполнена в виде штампованной пластмассовой детали, содержащей пластинчатое основание 34 для закрепления на корпусе 18 вторичной обмотки и стаканообразный держатель 35, расположенный перпендикулярно к основанию 34. Держатель 35 имеет выемку 36, которая приспособлена для установки с геометрическим замыканием блока, состоящего из диода 23 и клеммного болта 22. Этот блок вставляется в выемку 36 настолько, чтобы диод 23 и часть клеммного болта 22 были зафиксированы с геометрическим замыканием. Таким образом, указанный блок устанавливается в распорке 21 с ориентацией вдоль продольной оси держателя 35.

Этот узел нижней стороной основания 34 устанавливается на торцевую сторону ребер 37, ограничивающих камеры 29, причем по меньшей мере одно из ребер 37 имеет несколько выступающих над торцевой стороной ребер 37 стопорных участков 38, которые входят в соответствующие стопорные отверстия в основании 34. Благодаря такому закреплению основания 34 на торцевых сторонах ребер 37 установленный в держателе 35 диод 23 располагается вдоль ребер 37 и через второй контакт 39, который, как и первый контакт 33, является проволочным, соединяется с помощью врезного зажима 41 с проволочным высоковольтным концом вторичной обмотки 17. Однако это соединение, как и соединение между первым контактом 33 и клеммным болтом 22, может быть выполнено по-другому, например, пайкой, сваркой или чеканкой.

Скомплектованный таким образом узел может быть теперь проверен на работоспособность вне коробки 11, после чего он через окно 24 вставляется в коробку 11 до упора в дно коробки 11, противолежащее окну 24. При этом клеммный болт 22 и диод 23 с его еще свободным вторым контактом 33 оказываются в положении, в котором их продольные оси совпадают с продольной осью высоковольтного купола 19, образуя общую продольную ось 42.

Благодаря такой конструкции диод 23 участком своего второго контакта 39 располагается только над одной из камер 29, причем он перекрывает самое большее ширину этой камеры 29, поэтому опасность пробоя вторичной обмотки 17 по диоду 23 уменьшается вследствие малой разности напряжений на наружной стороне той части вторичной обмотки 17, которая заключена в этой камере 29. При таком расположении диода относительно камер 29 не требуется никакого специального защитного зазора между ним и вторичной обмоткой 17, в результате чего можно сократить конструктивные размеры катушки зажигания.

К тому же диод 23 благодаря его заделыванию в держатель 35 запорки 21 разгружается от монтажных усилий, прикладываемых к связанному с ним клеммному болту 22, что повышает надежность изготовления катушки зажигания.

После установки вышеописанного собранного узла в коробку 11, в которую уже запрессован кольцеобразный участок 43 обратного замыкания сердечника 13, который торцевые стороны участка 12 (при образовании воздушного зазора) связывает в замкнутый магнитный контур, а также после присоединения контактного элемента 27 штекера 26 к концам первичной обмотки 14 и заливки коробки 11 (с использованием не показанный в деталях герметизирующих средств) литьевой смолой и ее отверждения, катушка зажигания готова к работе и может быть вмонтирована в двигатель внутреннего сгорания.