CN102187535A - 具有相间隔的次级分段绕组的点火线圈 - Google Patents

Abstract

一种用于与内燃机火花塞电连通的点火线圈，具有初级线轴和次级线轴。初级线轴具有孔和外表面，低压绕组支撑在该外表面上。次级线轴具有空腔和大体上圆柱形的外表面，磁芯容纳在该空腔中。次级线轴至少部分地容纳在初级线轴的孔中。高压绕组支撑在次级线轴的外表面上。该高压绕组具有沿着次级线轴长度彼此间隔的离散绕组段。

Description

具有相间隔的次级分段绕组的点火线圈

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年8月15日提交的第6I/089,070号美国临时申请的权益，其全部内容通过引用并入此处。

技术领域

本发明大致涉及一种用于内燃机的点火系统，具体地说，涉及一种用于点火系统的点火线圈。

背景技术

点火线圈通常具有一个容纳中心磁芯的外壳，磁芯和外壳之间设有次级或高压绕组和初级或低压绕组。通常，次级高压绕组以连续的圆柱形路径缠绕于次级线轴外表面上，磁芯容纳在次级线轴中，初级低压绕组缠绕于初级线轴外表面上，其中，次级线轴容纳在初级线轴之中并与之同心。不幸的是，这些电绕组中的寄生电容是不可避免又不希望出现的。寄生电容存在于独立绕组之间，仅仅由于它们彼此接近。该独立绕组，特别是与初级低压绕组相比具有更多数量的高压次级绕组，由于它们紧密地间隔排列且相互邻近的关系，通常充当并联电容。结果，线圈端电压的任何变化都需要额外的电流用来为这些固有电容充电。因此，对于给定电流，点火线圈的效率以致性能就会降低。

发明内容

一种用于与内燃机火花塞电连通的点火线圈，包括具有孔和外表面的初级线轴，以及支撑在该初级线轴的外表面上的低压绕组。具有空腔和沿纵轴延伸的大体上圆柱形外表面的次级线轴至少部分地容纳在初级线轴的孔中。磁芯容纳在次级线轴的空腔中。高压绕组支撑在次级线轴的圆柱形外表面上。该高压绕组具有沿着纵轴彼此间隔的离散绕组段。

根据本发明的另一方面，至少一些离散绕组段是梯形的。

根据本发明的另一方面，至少一些离散绕组段具有彼此不同的沿点火线圈纵轴延伸的长度。

根据本发明的另一方面，至少一些离散绕组段具有彼此不同的外径。

根据本发明的又一方面，离散绕组段的数量是可变的。

根据本发明的又一方面，点火线圈中心区域的感应是最大化的。

附图说明

结合下列目前优选实施例和最佳实施方式的具体描述、所附权利要求以及附图进行考虑，根据本发明构造的点火线圈的上述及其他方面、特征和优点将会更加容易领会，其中：

图1是根据本发明一个目前优选实施例构造的点火线圈沿纵轴方向的剖视图；

图2是根据本发明另一目前优选实施例构造的点火线圈沿纵轴方向的局部剖视图；和

图3是根据本发明另一目前优选实施例构造的点火线圈沿纵轴方向的局部剖视图。

具体实施方式

更详细地参照附图，图1阐明了根据本发明的一个方面构造的一种点火线圈次级线圈部分10。次级线圈部分10具有沿直线轴延伸的磁芯12，该磁芯包含一堆由高导磁材料制成的金属叠片。该层叠的磁芯12容纳于由塑料材料制成的次级线轴16的圆柱形空腔14之中，高压绕组18缠绕于该次级线轴之上。次级线轴16进而插入由塑料材料制成的初级线轴(图1未示出)之中，低压绕组(同样未示出)缠绕于该初级线轴之上。我们知道，次级线圈部分10，连同初级线轴和低压绕组，插入管状外壳(未示出)之中。各种组件装配之后，外壳中可以填充一种绝缘树脂，例如环氧树脂类，以在点火线圈的各组件之间形成绝缘体。高压绕组18缠绕在次级线轴16之上，形成沿点火线圈纵轴22彼此间隔的独立绕组段20。这样，通过彼此间隔的绕组段20，寄生电容被最小化，因此，点火线圈的效率和性能得到加强。

次级线轴16具有圆柱形或者大体上圆柱形的外表面24，该外表面在相对端26，28之间延伸。如有需要，次级线轴16可以在邻近相对端26，28的位置形成呈径向向外延伸的凸缘或构件30，32。

高压绕组18以最小化寄生电容可能性的方式缠绕在次级线轴16的外表面24上。独立绕组段20的长度和直径由预定绕组数量和次级线轴16的总长和直径决定。这样，独立绕组段20的长度和直径可以根据需求严格控制并且彼此不同。此外，不同应用的绕组段20的数量可以根据需求彼此不同。例如，如图1所示，次级线圈部分10具有5个独立绕组段20，其中，一个中心段34，两个中间段36，其与中心段34的相对端相邻，以及两个末端段38，其与中间段36和次级线轴16的相对端26，28相邻。中心段34和中间段36通常是梯形的，中心段34具有比中间段36和末端段38更大的长度。由于中心段34具有所有绕组段中的最大长度，通过将具有最大长度的中心段34定位在具有最大感应值的磁芯12的部分上，中心区域的感应被最大化。末端段38通常是三角形的，且优选为最短绕组段。尽管一些绕组段具有不同形状，但是在缠绕过程中控制每个绕组段20以具有相同或大体相同的外径的方式形成。

图2示出了另一个次级线圈部分110的示意图，其中，与上述相似的特征使用相差100的相同附图标号进行标识。次级线圈部分110具有磁芯112，其上设有高压绕组118的次级线轴116，其上设有低压绕组42的初级线圈40。高压绕组118被绕成三个沿着组件纵轴122彼此轴向间隔的独立绕组段120。这样，一个中心段134在它的两端与两个相邻的末端段138侧面相接。每个绕组段134，138被描绘成具有相同或大体相同的长度，但是，每个绕组段具有不同的外径，一个末端段138具有最小外径，另一个末端段138具有最大外径，中心段134具有中等外径。于是，绕组段直径从次级线圈的一端到另一端逐渐增大。这样，每个绕组段134，138具有不同绕组数量，最大直径的绕组段具有最大绕组数量，最小直径的绕组段具有最小绕组数量。

图3示出了另一个次级线圈部分210的示意图，其中，与上述相似的特征使用相差200的相同附图标号进行标识。次级线圈部分210具有磁芯212，其上设有高压绕组218的次级线轴216，其上设有低压绕组242的初级线圈240。高压绕组218被绕成四个沿着组件纵轴222彼此轴向间隔的独立绕组段220。四个独立绕组段220之中的三个被描述成具有相同或大体相同的长度、梯形形状和直径，一个末端段238具有较小直径。

因此，应该意识到，根据本发明构造的次级线圈部分可以有多种配置，其中，独立绕组段可以具有不同长度以便使给定区域、形状和直径的感应量最大化，并且，各次级线圈部分的独立绕组段数量可以根据预期的内燃机应用需求进行变化。因此，寄生电容量可以得到限制，期望的感应量可以最大化。

显然，根据上述教导，本发明的各种修改和变化都是可能的。因此，应该理解，在所附权利要求范围内，本发明也可通过除了具体描述以外的方式实现。

Claims (12)

1.一种用于与内燃机火花塞电连通的点火线圈，包括：

初级线轴，具有孔和外表面；

低压绕组，支撑在所述初级线轴的所述外表面上；

次级线轴，具有空腔和沿纵轴延伸的大体上圆柱形的外表面，所述次级线轴至少部分地容纳在所述初级线轴的所述孔中；

磁芯，容纳在所述次级线轴的所述空腔中；和

高压绕组，支撑在所述次级线轴的所述大体上圆柱形的外表面上，所述高压绕组具有沿着所述纵轴彼此间隔的离散段。

2.如权利要求1所述的点火线圈，其特征在于，至少一些所述离散段是梯形的。

3.如权利要求1所述的点火线圈，其中，至少一个所述离散段的轴长和直径中的至少一项与其它离散段不同。

4.如权利要求3所述的点火线圈，其特征在于，所述至少一个所述离散段的轴长与其它离散段不同。

5.如权利要求4所述的点火线圈，其特征在于，所述离散段具有与所述次级线轴的相对端相邻的末端段和一个位于所述末端段之间的中心段，所述中心段具有比所述末端段更大的轴长。

6.如权利要求5所述的点火线圈，其特征在于，所述中心段具有所述离散段中的最大轴长。

7.如权利要求5所述的点火线圈，其特征在于，进一步包括位于所述中心段和所述末端段之间的中间段。

8.如权利要求7所述的点火线圈，其特征在于，所述中间段具有比所述末端段大且比所述中心段小的轴长。

9.如权利要求8所述的点火线圈，其特征在于，所述中间段和所述中心段是梯形的。

10.如权利要求3所述的点火线圈，其特征在于，所述至少一个所述离散段的高度与其它离散段不同。

11.如权利要求10所述的点火线圈，其特征在于，每个所述离散段具有不同高度。

12.如权利要求11所述的点火线圈，其特征在于，所述离散段的高度从所述次级线轴的一端到另一端逐渐增大。

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