БОБИНА ВТОРИЧНОЙ ОБМОТКИ КАТУШКИ ЗАЖИГАНИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1998 года по МПК F02P3/02 

Настоящее изобретение касается бобины вторичной обмотки катушки зажигания для двигателя внутреннего сгорания, в частности бобины типа, содержащего трубчатый каркас обмотки и множество щечек, перпендикулярных оси каркаса, при этом щечки отделяют друг от друга кольцевые секции обмотки, каркас которой образует основание, а каждая щечка имеет окно для пропускания провода вторичной обмотки в направлении намотки из секции, расположенной ближе к началу обмотки (верхней секции), в секцию, расположенную ближе к концу обмотки (нижнюю секцию).

Бобины вторичной обмотки такого типа известны, например, из Европатента EP-A-O 375502.

В двигателях внутреннего сгорания с управляемым зажиганием горение газовой смеси в цилиндре вызывается искрой, возникающей между электродами свечи зажигания.

Для получения искры соединяют клеммы свечи с концами вторичной обмотки (высокое напряжение) трансформатора, такого как катушка зажигания, первичная обмотка которого подключается к источнику напряжения через прерыватель, например транзистор. Когда прерыватель закрыт, электрический ток циркулирует в первичной обмотке. Если в заданный момент прерыватель открыт, в первичной обмотке резко возрастает напряжение, которое создает магнитный поток, индуцирующий напряжение во вторичной обмотке. Когда указанное напряжение достигает достаточной величины, появляется искра, вызывающая воспламенение горючей смеси.

Напряжение на клеммах вторичной обмотки может достигать нескольких десятков тысяч вольт. Указанные щечки, разграничивая секции обмотки, позволяют ограничить риск образования искры между двумя витками обмотки. На практике напряжение между входным и выходным витками одной и той же секции ограничивается несколькими киловольтами в обычном случае, когда число отсеков равно десяти.

Однако, когда вход и выход секции выполняется в виде прорези в каждой из щечек, ограничивающих секцию, напряжение между двумя витками, расположенными по обе стороны от указанной прорези в двух смежных секциях остается порядка нескольких киловольт, то есть риск образования искры полностью не устраняется.

В вышеуказанном Европатенте предлагается устранить этот недостаток, предусмотрев изолирующие секции между секциями обмотки, для увеличения расстояния между витками двух последовательных секций обмотки.

Такая конструкция представляет неудобство в том смысле, а следовательно, и катушки зажигания.

Настоящее изобретение позволяет устранить этот недостаток.

Предметом настоящего изобретения является бобина вторичной обмотки катушки зажигания для двигателя внутреннего сгорания типа, содержащего трубчатый каркас и множество щечек, перпендикулярных оси каркаса, лопасти отделяют друг от друга кольцевые секции обмотки, а каркас обмотки образует основание, при этом каждая щечка имеет окно для пропускания провода вторичной обмотки в направлении намотки из секции, расположенной ближе к началу обмотки (верхней секции) относительно щечки, в секцию, расположенную ближе к концу обмотки (нижнюю секцию). Согласно изобретению форма каркаса предусматривает возможность выхода окна в верхнюю секцию на определенном расстоянии (е) от каркаса, и в нижнюю секцию - на уровне каркаса.

Таким образом, на уровне окна обмотки обеих смежных секций удалены друг от друга, что ограничивает напряжение между двумя витками, расположенными напротив друг друга.

Окно может быть образовано основанием прорези, простирающейся от кромки лопасти.

Основания двух примыкающих секций могут отстоять друг от друга в радиальном направлении на уровне окна на расстоянии, равном толщине обмотки.

Другими словами, провод вторичной обмотки проводится при проходе из верхней секции в нижнюю с верхнего уровня обмотки на нижний уровень.

В этом случае только последние витки обмотки верхней секции располагаются напротив первых витков в нижней секции, таким образом, практически никакой разности потенциалов не существует на уровне проходной прорези.

В одном из вариантов выполнения изобретения сердечник имеет прямоугольное сечение, окно образуется в угле сердечника, а соответствующий угол секции на вершине срезается.

Возможны и другие геометрические формы, однако принципиальное требование заключается в том, чтобы основания двух смежных секций были в проекции одна на другую полностью наложены друг на друга с возможностью пропускания провода с определенного уровня верхней секции до основания нижней секции. Основания секций могут быть идентичны, а в проекции между двумя смежными секциями могут отстоять друг от друга в плоскости проекции или располагаться под углом друг к другу.

Таким образом, основания обеих смежных секций могут быть круговыми эксцентрическими или эллиптическими с большими осями, расположенными под углом друг к другу, или прямоугольными, сдвинутыми в их плоскости параллельно одной из их сторон или их диагонали, или прямоугольными с диагоналями, расположенными под углом.

Можно также предусмотреть вариант, в котором входное окно в секцию располагалось под углом к выходному окну.

Входные и выходные окна могут быть диаметрально противоположны.

В дальнейшем изобретение поясняется описанием примеров его выполнения со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых: фиг. 1 изображает вид сбоку вторичной катушки по изобретению; фиг. 2 - наложение изображений в разрезе по линиям IIa-IIa и IIб-IIб фиг. 1 и 3; фиг. 3 - вид в осевом разрезе по линии III-III фиг. 2; фиг. 4 - схема в осевом изображении обмотки в одной секции катушки; фиг. 5а-5д - размещение провода в последовательных секциях обмотки; фиг. 6 - 10 - наложения изображений в разрезе по IIа-IIа, варианты выполнения.

На фиг. 1 изображена бобина вторичной обмотки катушки зажигания двигателя внутреннего сгорания, содержащая трубчатый каркас 2 с осью 3 и выполненная по известной технологии из изолирующего пластического материала. Монтажные элементы и элементы присоединения бобины выполнены едиными с каркасом 2.

Щечки 5, перпендикулярные оси 3, отделяют друг от друга секции 6 обмотки. Каждая секция 6 образует кольцевой паз, боковые стенки которого 7 образованы двумя щечками, ограничивающими указанную секцию, а основание которого 8 образовано каркасом 2.

Обмотка выполняется посекционно справа налево согласно фиг. 1. Следовательно, щечка 5б фиг. 1 отделяет свою верхнюю секцию 6а, расположенную справа от нее, от нижней секции 6б, расположенной слева от щечки.

Согласно фиг. 2 бобина 1 и ее каркас 2 имеют прямоугольную форму.

Из фиг. 2 также видно, каким образом осуществляется проход обмоточного провода из одной секции в другую через прорези 9, простирающиеся от края щечек и касательные по отношению к каркасу. На фиг. 2 видна прорезь 9а, образованная в щечке 5а, для доступа в секцию 6а, а также прорезь 9б, образованная в лопасти 5б, для осуществления доступа из секции 6а в секцию 6б. Прорезь 9а является касательной по отношению к основанию 8а секции 6а и располагается на уровне этого основания, также как прорезь 9б является касательной к основанию 8б секции 6б и располагается также на уровне этого описания.

Из фиг. 2 видно, что на уровне прорези 9б окна от секции 6а к секции 6б основание 8а секции 6а имеет свой угол 10, срезанный таким образом, что на уровне этого угла 10 основание щели 9б располагается на определенном расстоянии "е" от основания 8а секции 6а.

На фиг. 4 показаны основания 8а и 8б секции 6а и 6б, прорези 9а и 9б, обмотка 11а в секции 6а и первый виток 12 обмотки в секции 6б. На фиг. 4 также видно, что расстояние "е" равно толщине обмотки 11а. Следовательно, первый виток 12 обмотки в секции 6б находится на уровне прорези 9б, напротив последнего слоя обмотки в секции 6а, так что не существует разности потенциалов между обмотками в обоих отсеках на уровне этой щели.

Фиг. 5а и 5д, которые представляют прорези по линии V-V фигуры 2, иллюстрируют обмотку провода 20, диаметр которого равен толщине секции 6, и которая состоит из нескольких слоев.

На фиг. 5а показан провод 20, заполняющий секцию 6n и проникающий в отсек 6n+1, пересекая щель 9n, образованную в лопасти 5n.

Заполнение секции 6n+1 проводом 20 осуществляется как показано на фиг. 5б. Из фигуры видно, что не существует никакой разности потенциалов на уровне прорези 9n между обмоткой в секции 6n и обмоткой в секции 6n+1.

Когда обмотка в секции 6n+1 попадает в угловую зону прорези 9n+1 щечки 5n+1 на уровне основания 8n + 2 секции 6n+2, провод 20 пересекает эту прорезь и обмотка берет начало в секции n+2, как показано на фиг. 5в.

Обмотка продолжается таким образом посекционно, фиг. 5г представляет обмотку в следующей секции 6n+3.

Фиг. 6 - 10, представляющие другие варианты выполнения, аналогичны фиг. 2, представляют только основания секций, а проходы между секциями показаны стрелками.

На фиг. 6 основания секции круглые, основания 61 и 62 верхней и нижней секций разнесены в плоскости. Окно между верхней и нижней секциями выполнено на уровне стрелки 63, а окно в следующую секцию - диаметрально противоположно.

На фиг. 7 основания 71 и 72 верхней и нижней секций образуют эллипсы, большие оси которых перпендикулярны, окно из верхней секции в нижнюю выполнено на уровне одной из стрелок 73 и 73'. Окно в следующую секцию в этом случае сдвинуто на 90^o в направлении против часовой стрелки по отношению к предшествующему.

В случае фиг. 8 основания 81 и 82 верхней и нижней секций являются квадратными и сдвинуты в плоскости друг относительно друга параллельно одной их стороне. Окно из верхней секции в нижнюю выполнено на уровне стрелки 83 в районе середины сторон 84. Окно к следующей секции выполнено в зоне стороны 85, противоположной стороне 84.

На фиг. 9 показан вариант выполнения, согласно которому основания 91 и 92 верхней и нижней секций являются квадратами с диагоналями, расположенными под углом друг к другу. Окно из верхней секции в нижнюю выполнено на уровне одной из стрелок 93, 93', 93'', 93''' и окно в следующую секцию - на уровне одной из стрелок 94, 94', 94'', 94'''.

Наконец, в варианте выполнения согласно фиг. 10 основания 101 и 102 верхней и нижней секций соответственно являются квадратами и сдвинуты друг относительно друга в общей плоскости параллельно одной из их диагоналей. Окно из верхней секции в нижнюю выполнено на уровне стрелки 103, а окно является диаметрально противоположным.

Бобина вторичной обмотки катушки зажигания для двигателя внутреннего сгорания типа, содержащего трубчатый каркас обмотки и множество щечек, перпендикулярных оси каркаса. Щечки отделяют друг от друга кольцевые секции обмотки, каркас которой образует основание. Каждая щечка содержит окно для пропускания провода вторичной обмотки в направлении намотки из секции, расположенной ближе к началу обмотки (верхней секции) относительно щечки, в секцию, расположенную ближе к концу обмотки (нижнюю секцию). При этом форма каркаса предусматривает возможность выхода окна в верхнюю секцию на определенном расстоянии (е) от каркаса и в нижнюю секцию - на уровне каркаса. Такое выполнение позволяет уменьшить вероятность образования искры между витками обмотки. 9 з.п.ф-лы, 10 ил.

1. Бобина вторичной обмотки катушки зажигания двигателя внутреннего сгорания, содержащая трубчатый каркас (2) обмотки и множество щечек (5), перпендикулярных оси (3) сердечника и отделяющих друг от друга кольцевые секции (6) обмотки, каркас которой образует основание (8), при этом каждая щечка содержит окно (9) для пропускания провода вторичной обмотки в направлении намотки из секции, расположенной ближе к началу обмотки (верхней секции) относительно щечки, в секцию, расположенную ближе к концу обмотки (нижнюю секцию), отличающаяся тем, что форма каркаса предусматривает возможность выхода окна в верхнюю секцию на определенном расстоянии (е) от каркаса и в нижнюю секцию - на уровне каркаса. 2. Бобина по п.1, отличающаяся тем, что окна образовано основанием прорези, расположенной на краю лопасти. 3. Бобина по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что основания двух смежных секций отстоят друг от друга в радиальном направлении на уровне окна на расстояние (е), равное толщине обмотки. 4. Бобина по пп.1 - 3, отличающаяся тем, что каркас имеет прямоугольное сечение, при этом окно образовано в угле каркаса, а соответствующий угол (10) верхней секции срезан. 5. Бобина по пп.1-3, отличающаяся тем, что основания двух смежных секций образуют практически идентичные эксцентрические окружности. 6. Бобина по пп.1-3, в которой основания двух смежных секций образуют практически идентичные эллипсы, большие оси которых располагают под углом друг к другу. 7. Бобина по пп. 1 - 3, отличающаяся тем, что основания двух смежных секций образуют два практически идентичных прямоугольника, разнесенных на плоскости. 8. Бобина по пп. 1 - 3, отличающаяся тем, что основания двух смежных секций образуют практически идентичные прямоугольники, диагонали которых расположены под углом друг к другу. 9. Бобина по пп.1-8, отличающаяся тем, что входное окно в секцию сдвинуто в угловом направлении относительно выходного окна. 10. Бобина по п.9, отличающаяся тем, что входные и выходные окна выполнены диаметрально противоположными.