KR20000029807A - 고전압점화코일회로에유용한권선 - Google Patents

Abstract

고전압 점화코일회로에 유용한 권선이 공개된다. 이 권선은 적어도 국부적으로는, 실질적인 원뿔대모양의 연속으로 병렬된 배선층(5, 6, 7, ... ; 20)으로 이루어져 있다.

Description

고전압 점화코일회로에 유용한 권선 {WINDING, PARTICULARLY FOR A HIGH-VOLTAGE IGNITION COIL CIRCUIT}

불꽃점화 내연기관에서 실린더내 혼합기의 연소는 점화플러그의 전극 사이에서 생긴 불꽃에 의해 일어난다.

이 불꽃을 발생시키기 위해 점화플러그의 단자는 점화코일과 같은 변압기의 2차(고전압)권선의 끝에 접속되며, 1차권선은 트랜지스터와 같은 스위치를 거쳐 전압공급기에 접속된다.

이 스위치가 폐쇄될 때 전류는 1차권선에 흐른다. 주어진 순간에 스위치가 개방된다면 급격한 과전압이 1차권선에 발생한다. 이는 유도에 의해 2차권선에 전압서지(voltage surge)를 발생한다. 이 전압이 충분한 값에 도달할 때 연료혼합기를 점화시키는 불꽃이 발생한다.

2차권선의 단자에 걸리는 전압이 수십 킬로볼트에 이르므로, 2차권선의 두 번의 회전 사이에 불꽃이 형성되는 위험을 제한하기 위한 다양한 장치 (arrangement)들이 이미 제안되어 왔다. 일반적으로 관형 권선코어와 이 코어의 축에 수직인 복수의 핀(fin)을 포함하는 홀더에 감기는 이 권선을 위한 설비 (provision)가 만들어진다. 이들 사이의 핀은 환상 권선 컴파트먼트(compartment)를 규정하며, 각 컴파트먼트의 저부는 코어에 의해 형성되고, 각 핀은 2차권선의 배선을 일 컴파트먼트에서 인접 컴파트먼트로 통과시키기 위한 통로를 구비하고 있다.

이 장치를 개선하기 위한 다양한 측정이 이미 제안되어 왔다.

따라서 문서 EP-A-0,375,502호는 두개의 연속한 권선 컴파트먼트의 회전 사이의 거리를 증가시키기 위하여, 권선 컴파트먼트 사이에 절연 컴파트먼트를 제공한다.

문서 EP-A-0,609,109호에서는, 일 컴파트먼트에서 인접 컴파트먼트로의 통로가 코어로부터의 일정한 거리로 상류 컴파트먼트로 통하고, 이 코어와의 하류 컴파트먼트 레벨로 통하는 것과 같은 형상을 이 코어에 제공하는 것이 또한 제안되어 왔다. 따라서, 이 통로 근처에서 두개의 인접 컴파트먼트의 권선은 보정되어 서로 반대로 배치된 두 번의 회전 사이의 전압을 제한할 수 있게 된다.

이런 장치는 일반적으로 만족스럽지만 오늘날에는 결점을 갖고 있다는 결과를 초래한다. 이는 2차권선의 단자에 걸리는 전압을 증가시키려고 점점 시도하기 때문이고, 이를 위해 결과적으로 이 권선에서의 회전 수를 증가시키게 된다. 또한 2차권선을 여전히 작은 직경으로 하려고 시도한다면, 이는 반드시 길이보다는 커야 한다.

동시에, 코일비용을 제한하기 위하여 핀 수를 늘리어 권선 컴파트먼트 수를 증가시키는 것은 바람직하지 못하다. 따라서 후자는 점점 넓어진다.

따라서 배선 플라이(ply)의 흐름문제에 직면하게 된다.

본 발명은 고전압 점화코일회로에 유용한 코일에 관한 것이다.

도 1은 제1 실시예를 개략적으로 표현하는 도면.

도 2는 제2 실시예를 예시하는 도면.

도 3은 도 2에 도시한 실시예의 개략적인 다이어그램.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1: 고전압 권선 홀더의 일단부 2: 원통중심부

3: 원뿔대모양 단부 4,20: 배선

5,6,7: 플라이 8: 허브

9: 플랜지 10: 제1 베이스 층

본 발명의 목적은 이런 결점들을 해결하려는 것이다.

이 목적을 위해 본 발명의 주제는 첫째로, 적어도 국부적으로는, 배선의 대략 원뿔대모양의 플라이로 형성되며, 이들 플라이는 연속한 방식으로 서로에 대해 놓인다는 특징이 있는, 고전압 점화코일회로에 유용한 코일이다.

본 발명에 따라 어떠한 핀도 갖지 않는 홀더상에 코일이 제조된다. 본 발명에 따른 원뿔대 모양 플라이의 장치에 의해 회전 사이에 불꽃이 형성되는 위험은 상당히 감소된다.

일 특정 실시예에서, 각 플라이는 적어도 하나 이상의 소직경 회전으로부터 적어도 하나 이상의 대직경 회전에 이르고 그 역도 또한 같은, 연속한 복수의 회전으로 형성된다.

또한 일 특정 실시예에 따라, 적어도 하나 이상의 플라이가 소직경 회전에 의해 인접 플라이중 일 플라이의 소직경 회전에 링크되고, 대직경 회전에 의해 또 다른 인접 플라이의 대직경 회전에 링크된다.

본 발명의 주제는 또한,

a) 1차 방향으로 1차 길이에 걸쳐 홀더에 배선을 감는 단계;

b) 다른 방향으로 상기 1차 길이보다 짧은 2차 길이에 걸쳐 상기 배선을 계속 감는 단계;

c) 다른 방향으로 상기 2차 길이보다 긴 3차 길이에 걸쳐 상기 배선을 계속 감는 단계; 및

d) 각 단계 b)가 연속한 단계로 단계 b) 이전과 이후에 오는 단계 c)의 길이보다 짧은 길이에 걸쳐 수행되며, 원하는 회전 수를 얻을 때까지 단계 b)와 c)를 반복하는 단계를 포함하는 상기 코일의 제조방법이다.

이행의 일 특정 방법에서, 모든 단계 b)는 동일한 길이에 걸쳐 수행된다.

또한 이행의 일 특정 방법에 따라, 모든 단계 c)는 동일한 길이에 걸쳐 수행된다.

본 발명의 두 가지 특정 실시예를 첨부된 도면과 관련하여 비제한적인 예로써 이제 설명한다.

도 1은 축단면에서 점화코일의 고전압 권선 홀더의 일단부(1)를 도시한다. 이 홀더는 원통중심부(2)와 적어도 하나 이상의 원뿔대모양 단부(3)를 구비하고 있다. 원뿔대모양 단부(3)는 소직경 베이스에 의해 원통부(2)에 결합된다.

배선(4)은 상기 부분 (2)와 (3) 사이의 접합부에 감기기 시작한다. 상기 부분(3)상에서 코일의 외측을 향해 축방향과 방사상으로 계속 감는다. 따라서, 홀더의 부분(3)에 감긴 배선의 제1 원뿔대모양 플라이(5)가 형성된다.

이 제1단계 후에 플라이(5)에 대해 머무르면서 제2 원뿔대모양 플라이(6)를 형성하기 위해 홀더의 내측을 향해 축방향과 방사상으로 계속 감는다.

홀더의 부분(2)에 도달하자마자 플라이(6) 등에 대해 머무르면서 제3 원뿔대모양 플라이(7)를 형성하기 위해 계속 감는다.

따라서 플라이(5,6,7 등)는 연속으로 서로에 대해 놓이게 된다. 플라이(6)는 플라이(5)에 접속되고, 플라이 각각의 대직경 회전에 의해 이를 앞서간다. 마찬가지로 플라이(6)는 플라이(7)에 접속되고, 이들 두 플라이 각각의 두 번의 소직경 회전에 의해 이를 뒤따른다.

도 2는 원뿔대모양 단부를 지닌 홀더를 사용하지 않고 있는 일 권선 방법을 도시한다.

원통형 허브(hub)(8) 및 이 허브에 수직인 단부 플랜지(end flange)(9)를 구비하고 있는 종래의 홀더는 여기에 사용된다.

배선의 감김은 여기 플랜지(9)와 접촉하고 있는 허브(8)의 축단부중 일단부에서 시작된다. 제1 베이스 층(10)은 플랜지(9)에서 홀더의 중심에 이르는 길이(L)에 걸쳐 감긴다.

플랜지(9) 앞에서 중단되는 제2층을 형성하기 위하여, 역방향으로 즉, 플랜지(9)를 향하여 L보다 작은 길이 즉, L - d₁에 걸쳐서 계속 감는다.

L - d₁보다 긴 길이에 걸쳐서 3차권선 층을 형성하기 위하여, 이 코일은 제1 방향으로 즉, 홀더의 중심을 향하여 계속된다. 따라서, 길이 L - d₁+ d₂의 제3층은 홀더의 중심부를 향하여 베이스 층과 제1층을 넘어 연장되므로, 길이 d₂의 이 부분에 걸쳐서 홀더의 허브(10)와 접촉하게 된다.

이 절차는 계속되어 각 짝수 층은 도 2에서 길이 d₂로 이전 층을 넘어 연장할 때까지 플랜지(9)로부터 떨어져 이동하여 우측에서 좌측으로 감기고, 각 홀수 쌍은 플랜지(9)를 향하여 이동하여 좌측에서 우측으로 감기고 이전 층의 시작부로부터의 거리 d₁에서 중지된다.

d₁= d₂라면 "정상상태"는 다음의 제n층에서 이루어질 것이다:

따라서, "정상상태"에서 배선(20)의 플라이는 서로 내측의 원뿔대에서 조직화됨을 개략적인 도 3에서 알 수 있다.

개략적인 특성이 주어진 도 3에서는 분명하지 않지만 권선의 정상적인 단면은, 절반은 L의 권선 길이에 대응하는 배선의 수를 갖고, 나머지 절반은 L - d₁의 권선 길이에 대응하는 배선의 수를 갖는 n개의 원뿔대 플라이를 자른다는 사실을 이해할 수 있을 것이다.

코일내 최대 방사상의 전위차는 이런 단면에서 제1층의 마지막 회전과 마지막 층의 첫번째 회전 사이의 전위차와 같다. 코일이 L = 7mm, d₁= d₂= 0.86mm인 0.072mm 직경의 배선으로 40kV의 총전위차에 대해 18,300회전을 갖는다고 가정하면, n = 15이고 최대전위차는 1365회전의 전위차 즉, 380V의 2개의 층 사이의 전위차에 대해 3kV에 상응한다는 점에 주목하기 바란다.

실제로 이 값은 꽤 받아들일만 하여 본 발명에 의해 긴 코일상의 핀 수를 증가시키는 문제를 해결할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따라 고전압 점화코일회로에 유용한 코일을 제조할 수 있어 앞으로의 이용이 주목된다.

Claims (6)

1. 적어도 국부적으로는, 배선(5,6,7, ... ; 20)의 대략 원뿔대모양의 플라이 (ply)로 형성되며, 이들 플라이는 연속한 방식으로 서로에 대해 놓이는 것을 특징으로 하는 고전압 점화코일회로에 유용한 코일.
2. 제 1 항에 있어서,

   각 플라이는 적어도 하나 이상의 소직경 회전으로부터 적어도 하나 이상의 대직경 회전에 이르고 그 역도 또한 같은, 연속한 복수의 회전으로 형성되는 것을 특징으로 하는 고전압 점화코일회로에 유용한 코일.
3. 제 1 항 및 제 2 항중 어느 한 항에 있어서,

   적어도 하나 이상의 플라이는 소직경 회전에 의해 인접 플라이중 일 플라이의 소직경 회전에 링크되고, 대직경 회전에 의해 또 다른 인접 플라이의 대직경 회전에 링크되는 것을 특징으로 하는 고전압 점화코일회로에 유용한 코일.
4. a) 1차 방향으로 1차 길이 L에 걸쳐 홀더(8, 9)에 배선을 감는 단계;

   b) 다른 방향으로 상기 1차 길이보다 짧은 2차 길이(L - d₁)에 걸쳐 상기 배선을 계속 감는 단계;

   c) 상기 1차 방향으로 상기 2차 길이보다 긴 3차 길이(L - d₁+ d₂)에 걸쳐 상기 배선을 계속 감는 단계; 및

   d) 각 단계 b)가 연속한 단계로 단계 b) 이전과 이후에 오는 단계 c)의 길이보다 짧은 길이에 걸쳐 수행되며, 원하는 회전 수를 얻을 때까지 단계 b)와 c)를 반복하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제 1 내지 3 항중 어느 한 항에 따른 코일의 제조방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   모든 단계 b)는 동일한 길이(L - d₁)에 걸쳐 수행되는 것을 특징으로 하는 코일의 제조방법.
6. 제 4 항 및 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,

   모든 단계 c)는 동일한 길이(L - d₁+ d₂)에 걸쳐 수행되는 것을 특징으로 하는 코일의 제조방법.