CN102654095A - 内燃机的点火线圈装置 - Google Patents

内燃机的点火线圈装置 Download PDF

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Abstract

一种内燃机的点火线圈装置，能抑制电连接部中的电瞬断、外部放电或内部放电。本发明的内燃机的点火线圈装置包括：一次线圈，在其中通有一次电流；二次线圈，其与所述一次线圈磁结合，并通过切断所述一次电流来产生点火电压，以在火花塞的一对电极间产生火花放电；噪声抑制元件，其被电连接在所述二次线圈与所述火花塞的所述一对电极中的一个电极之间；以及壳体，其是绝缘物制的，并具有收容所述噪声抑制元件的噪声抑制元件收容部，该点火线圈装置还包括：肋，该肋设于所述噪声抑制元件收容部，并与所述噪声抑制元件的外周面相对地配置；以及树脂绝缘物，该树脂绝缘物被填充在所述噪声抑制元件收容部内，并与所述肋和所述噪声抑制元件接触。

Description

内燃机的点火线圈装置
技术领域
本发明涉及一种安装于例如汽车等车辆上装设的车用内燃机并朝火花塞供给高电压以产生火花放电的内燃机的点火线圈装置。
背景技术
以往，在内燃机中，利用点火线圈中产生的高电压而使较大的瞬变电流流过火花塞，从而使火花放电发生在火花塞的电极间，进而通过该火花放电将内燃机的燃烧室内的燃料点火，但存在以下问题：火花塞中的火花放电会导致电波的产生，该电波会传播至周围而使无线电接收机等产生噪声等。
因此，以往，为抑制火花放电所引起的噪声而制造了如下产品：在点火线圈和火花塞之间串联连接噪声抑制用的电阻元件并使该电阻元件内置于点火线圈的壳体中的内燃机的点火线圈装置。在这样的现有的点火线圈装置中，噪声抑制用的电阻元件有直接固定于点火线圈装置的壳体并内置于点火线圈装置的壳体中的情况(例如，参照专利文献1、专利文献2)、被将点火线圈与火花塞电连接的弹簧部支承并内置于点火线圈装置的壳体中的情况(例如，参照专利文献3)等。
专利文献1：日本专利特许第4209400号
专利文献2：日本专利特开2004-232466号公报
专利文献3：日本专利特开2008-25495号公报
发明内容
上述专利文献1至3中所示的现有内燃机的点火线圈装置均存在结构复杂这样的技术问题。另外，在专利文献3中所示的现有内燃机的点火线圈装置中，由于将噪声抑制用的电阻元件支承于弹簧部，并将上述弹簧部与上述噪声抑制用的电阻元件电连接，因此，内燃机的振动会在弹簧部与电阻元件之间的电连接部中引起电瞬断，或由于在弹簧部内配置有较重的物体即噪声抑制用的电阻元件，因此，可能会在点火线圈主体与弹簧部之间的电连接部或火花塞与弹簧部之间的电连接部中发生电瞬断。
此外，专利文献1及专利文献2所示的现有内燃机的点火线圈装置利用埋设于被填充在点火线圈周围的树脂部的内部的(电极用)帽将支承于点火线圈装置的壳体的噪声抑制用的电阻元件与点火线圈电连接，因此，因树脂的热应力而会在树脂部中产生裂纹，并可能通过该裂纹从导线朝点火线圈装置的外部漏电而产生外部放电，或通过上述树脂部中产生的裂纹从(电极用)帽朝点火线圈装置的内部漏电而产生内部放电。
本发明为解决现有内燃机的点火线圈装置中的如上所述的技术问题而作，其目的在于提供一种能抑制电连接部中的电瞬断、外部放电或内部放电的内燃机的点火线圈装置。
本发明的内燃机的点火线圈装置包括：一次线圈，在该一次线圈中通有一次电流；二次线圈，该二次线圈与所述一次线圈磁结合，并通过切断所述一次电流来产生点火电压，以在火花塞的一对电极间产生火花放电；噪声抑制元件，该噪声抑制元件被电连接在所述二次线圈与所述火花塞的所述一对电极中的一个电极之间；以及壳体，该壳体是绝缘物制的，并具有收容所述噪声抑制元件的噪声抑制元件收容部，其特征是，包括：肋，该肋设于所述噪声抑制元件收容部，并与所述噪声抑制元件的外周面相对地配置；以及树脂绝缘物，该树脂绝缘物被填充在所述噪声抑制元件收容部内，并与所述肋和所述噪声抑制元件接触。
根据本发明的内燃机的点火线圈装置，由于包括：肋，该肋设于壳体的噪声抑制元件收容部，并与噪声抑制元件的外周面相对地配置；以及树脂绝缘物，该树脂绝缘物被填充在所述噪声抑制元件收容部内，并与所述肋和所述噪声抑制元件接触，因此，即便在内燃机产生振动时，也不会发生电瞬断，此外，在产生裂纹时，也能抑制外部放电或内部放电。
附图说明
图1是本发明实施方式1的内燃机的点火线圈装置的纵剖视图。
图2是沿着图1的A-A线的横剖视图。
图3是将本发明实施方式1的内燃机的点火线圈装置的一部分放大表示的说明图。
图4是本发明实施方式2的内燃机的点火线圈装置的纵剖视图。
图5是沿着图4的A-A线的横剖视图。
(符号说明)
100  内燃机的点火线圈装置
1    铁心
2    绕线管
3    一次线圈
4    二次线圈
5    点火器
6    壳体
61   线圈收容部
62   高压塔部
63   噪声抑制元件收容部
64   弹簧插入部
65   隔板
7    铸塑树脂绝缘物(casting resin insulating material)
8    弹簧
91、92、93、94   肋
10   噪声抑制电阻元件
10A  噪声抑制电阻元件主体
11   第一帽
12   第二帽
111、121  边缘部
112、122    与边缘侧相反一侧的端部
13、14    突出部
911、921、912、922    肋的端缘
20    塞罩(plug boot)
201、202    塞罩的端部
C1、C2    裂纹
具体实施方式
实施方式1
以下，根据附图对本发明实施方式1的内燃机的点火线圈装置进行说明。图1是本发明实施方式1的内燃机的点火线圈装置的纵剖视图，图2是沿着图1的A-A线的横剖视图。在图1及图2中，内燃机的点火线圈装置100包括隔着绕线管2卷绕于铁心1的一次线圈3和卷绕于一次线圈3周围的二次线圈4。一次线圈3与二次线圈4通过铁心1而被磁结合。
通过连接端子51而与未图示的发动机控制单元(ECU)连接的点火器5利用来自发动机控制单元(ECU)的驱动信号对一次线圈3的一次电流的通电、断电进行控制。通过切断一次线圈3中流过的一次电流，使二次线圈4中产生高电压，从而在与二次线圈4连接的火花塞(未图示)的一对电极间产生火花放电。内燃机缸体内的燃料因火花塞的电极间产生的火花放电而被点火燃烧。
铁心1、绕线管2、一次线圈3、二次线圈4及点火器5收容于绝缘物制的壳体6的线圈收容部61中，并被注入线圈收容部61而固化的铸塑树脂绝缘物7固定于壳体6。壳体6具有作为朝图的下方突出的圆筒状的塔部的高压塔部62。高压塔部62包括从上述壳体6的线圈收容部61连续地形成的噪声抑制元件收容部63和弹簧插入部64。噪声抑制元件收容部63和弹簧插入部64被隔板65划分。在高压塔部62的弹簧插入部64中插入有与火花塞电连接的弹簧8的一端部。
在噪声抑制元件收容部63的内周面形成有由在作为规定方向的高压塔部62的轴心X的延伸方向上、即在噪声抑制元件收容部63的轴心X的方向上延伸的凸出物形成的四根肋91、92、93、94。上述四根肋91、92、93、94绕高压塔部62的轴线X以90度的角度间隔配置。
作为筒状形成的噪声抑制元件的噪声抑制电阻元件10在其轴心与噪声抑制元件收容部63的轴心X对齐的状态下收容于噪声抑制元件收容部63中。因此，噪声抑制电阻元件10以其轴心沿着上述四根肋91、92、93、94的延伸方向的方式收容于噪声抑制元件收容部63内。如图2清楚表示的那样，各个肋91、92、93、94的内周面以隔着微小间隙的方式与噪声抑制电阻元件10的周面相对。
在噪声抑制元件收容部63的内部填充有与注入线圈收容部61而固化的铸塑树脂绝缘物7相同的铸塑树脂绝缘物7。该铸塑树脂绝缘物7与噪声抑制电阻元件10的外周面、噪声抑制元件收容部63的内周面及肋91、92、93、94的内周面紧贴，从而将噪声抑制电阻元件10牢固地固定于壳体6的高压塔部62。
图3是将本发明实施方式1的内燃机的点火线圈装置的一部分放大表示的说明图。如图3所示，噪声抑制电阻元件10包括噪声抑制电阻元件主体10A和安装于上述噪声抑制电阻元件主体10A的轴心X的方向上的两端部的金属制的第一帽11及第二帽12。第一帽11和第二帽12分别具有隔着噪声抑制电阻元件主体10A而相对的边缘部111、121。
在噪声抑制电阻元件主体10A的轴心X的方向上延伸的金属制的突出部13固定于第一帽11的与边缘侧相反一侧的端部112。另外，在噪声抑制电阻元件主体10A的轴心X的方向上延伸的金属制的突出部14固定于第二帽12的与边缘侧相反一侧的端部122。
如图3所示，第一帽11的与边缘侧相反一侧的端部112及突出部13位于上述线圈收容部61侧，该突出部13通过连接导体15而与二次线圈4电连接。另外，第二帽12的与边缘侧相反一侧的端部122及突出部14位于与线圈收纳部侧相反的一侧即火花塞侧，突出部14贯穿隔板65朝弹簧插入部64内露出并与弹簧8电连接，从而通过该弹簧8与火花塞电连接。
肋91、92的线圈收容部61侧的端缘911、921由倾斜面构成，位于与噪声抑制电阻元件10的第一帽11的边缘部111与和边缘侧相反一侧的端部112之间相对的位置。另外，肋91、92的与线圈收容部侧相反一侧的端缘912、922与噪声抑制元件收容部63的底面631连结，位于与第二帽12的和边缘侧相反一侧的端部112大致相对的位置。虽未图示，但肋93、94的线圈收容部61侧的端缘及与线圈收容部侧相反一侧的端缘也是与肋91、92的情况相同地构成的。
如图1所示，形成为中空的绝缘物制的塞罩20以能自由装拆的方式安装于壳体6的高压塔部62。塞罩20的轴心X方向上的一端部201的内周面与壳体6的高压塔部62的外周面紧贴。高压塔部62的弹簧插入部64中插入有一端部的弹簧8的另一端部插入塞罩20的内部空间内。未图示的火花塞的端子部插入塞罩20的轴心X方向上的另一端部202的内部，并与弹簧8电连接。
如上构成的本发明实施方式1的内燃机的点火线圈装置如上所述安装于内燃机的火花塞并装设于内燃机。
根据本发明实施方式1的内燃机的点火线圈装置，噪声抑制电阻元件10被铸塑树脂绝缘物7固定，因此，即便在内燃机中产生振动，也不会发生电瞬断(momentary electricity interruption)。另外，在壳体6中产生应力的情况下，如图3所示，在与噪声抑制电阻元件10接触的铸塑树脂绝缘物7的薄壁部会产生例如裂纹C1、C2，但该裂纹C1、C2仅伸展至肋91、92的内周面、即肋91、92的与噪声抑制电阻元件10的周面相对的面，从而能保持噪声抑制电阻元件10与壳体6外部的绝缘性。
另外，从噪声抑制电阻元件10开始的裂纹全部产生于噪声抑制电阻元件10与肋91、92、93、94的内周部的之间，此外，即便在铸塑树脂绝缘物7的剥离沿肋的长度方向伸展的情况下，也能确保噪声抑制电阻元件10与其他内置零件、例如二次线圈4之间的绝缘距离，因此，不会发生外部放电及内部放电。
此外，因该裂纹C1、C2而使施加于噪声抑制电阻元件10的应力缓和，所以，不会使噪声抑制电阻元件10破损，即便在剥离沿着肋91、92、93、94伸展的情况下，也能确保噪声抑制电阻元件10与其他内置零件、例如二次线圈4之间的绝缘距离，从而不会发生内部放电。
另外，当将噪声抑制电阻元件10组装于壳体6时，肋91、92、93、94起到了用于将噪声抑制电阻元件10插入噪声抑制元件收容部63的导向的作用，因此，能容易地进行该噪声抑制电阻元件10的组装。
在上述实施方式1中，对在点火线圈装置100的内部内置有点火器5的情况进行了说明，但也可使点火器5与点火线圈装置100分体构成，此外，在上述实施方式1中，还表示了将点火线圈装置100装设于内燃机的缸盖上的塞顶式(plug-top type)的例子，但也可采用将点火线圈装置100装设于内燃机的塞孔内的塞孔式(plug-hole type)。
实施方式2
图4是本发明实施方式2的内燃机的点火线圈装置的纵剖视图，图5是沿着图4的A-A线的横剖视图。在图4及图5中，安装于壳体6的高压塔部62的塞罩20具有第一排气孔21和第二排气孔22，其中，上述第一排气孔21在该塞罩20的轴心X方向的一端部201的与壳体6抵接的抵接部沿塞罩20的轴心X的方向延伸并贯穿塞罩的一端部201，上述第二排气孔22与该第一排气孔21的上端部连通，在塞罩20的半径方向上延伸并在塞罩20的外周面开口。
如图5清楚表示的那样，第一排气孔21和第二排气孔22形成于与塞罩20的半径方向轴Y0对应的位置。该第一排气孔21及第二排气孔22用于在将塞罩20插入高压塔部62时排出残留于壳体60的端面与塞罩20的一端部201的抵接部的空气。
另一方面，肋91、92、93、94分别设于与半径方向轴Y1、Y2、Y3、Y4对应的位置。在该实施方式2中，半径方向轴Y1和半径方向轴Y3在同一直线上，半径方向轴Y2和半径方向轴Y4在同一直线上。这样，各个肋91、92、93、94在对应于半径方向Y1、Y2、Y3、Y4的位置形成于噪声抑制元件收纳部63的内周面，该半径方向Y1、Y2、Y3、Y4与形成有由第一排气孔21和第二排气孔22构成的排气孔的半径方向轴Y0不同。半径方向轴Y1、Y2、Y3、Y4中相邻的轴彼此间的角度间隔为90度，半径方向轴Y0与半径方向轴Y1及半径方向轴Y0与半径方向轴Y4的角度间隔为45度。
其他的结构与实施方式1相同。
如上所述的本发明实施方式2的内燃机的点火线圈装置，即使在噪声抑制电阻元件10与肋91、92、93、94的内周之间产生裂纹的情况下，由于第一排气孔21、第二排气孔22和肋91、92、93、94形成于与不同的半径方向轴对应的位置，因此，也可使从肋91、92、93、94的内周面经由排气孔到达内燃机的缸盖的通路变长，从而不会产生外部放电。另外，由于排气孔和各肋形成于与不同的半径方向轴对应的位置，因此，即便在使高压塔部62的直径变小的情况下，也能确保噪声抑制电阻元件10与外部的绝缘距离，从而能以不发生外部放电的方式实现小型化并提高布置性。
此外，本发明实施方式2的内燃机的点火线圈装置能起到与上述实施方式1的情况相同的效果。
在实施方式2中，将肋91、92、93、94设为四根，并相对于第一排气孔21、第二排气孔22以45度的角度间隔设置肋91、94，但肋的数量并不限定四根，此外，也可将对应于设有排气孔的位置的半径方向轴与对应于设有肋的位置的半径方向轴的角度间隔设为45度以外的角度、例如50度等。

Claims (5)

1.一种内燃机的点火线圈装置，包括：
一次线圈，在该一次线圈中通有一次电流；
二次线圈，该二次线圈与所述一次线圈磁结合，并通过切断所述一次电流来产生点火电压，以在火花塞的一对电极间产生火花放电；
噪声抑制元件，该噪声抑制元件被电连接在所述二次线圈与所述火花塞的所述一对电极中的一个电极之间；以及
壳体，该壳体是绝缘物制的，并具有收容所述噪声抑制元件的噪声抑制元件收容部，其特征在于，包括：
肋，该肋设于所述噪声抑制元件收容部，并与所述噪声抑制元件的外周面相对地配置；以及
树脂绝缘物，该树脂绝缘物被填充在所述噪声抑制元件收容部内，并与所述肋和所述噪声抑制元件接触。
2.如权利要求1所述的内燃机的点火线圈装置，其特征在于，
所述肋由在规定方向上延伸的凸出物构成，
所述噪声抑制元件形成为筒状，并以其轴心沿着所述肋的延伸方向的方式收容于所述噪声抑制元件收容部。
3.如权利要求2所述的内燃机的点火线圈装置，其特征在于，
所述肋设有多个，
多个所述肋绕所述噪声抑制元件的外周面以规定的角度间隔配置。
4.如权利要求3所述的内燃机的点火线圈装置，其特征在于，
所述噪声抑制元件包括：噪声抑制元件主体；以及分别安装于所述噪声抑制元件主体的所述轴心的方向上的两端部的金属制的第一帽及第二帽，
所述第一帽和第二帽分别具有隔着所述噪声抑制元件主体而相对的边缘部，
所述第一帽的与边缘侧相反一侧的端部位于所述线圈收容部侧，并与所述二次线圈电连接，
所述第二帽的与边缘侧相反一侧的端部位于与所述线圈收容部侧相反的一侧，并与所述火花塞电连接，
所述肋的线圈收容部侧的端缘位于如下位置，该位置同所述第一帽的所述边缘部与所述第一帽的和边缘侧相反一侧的端部之间相对，
所述肋的与线圈收容部侧相反一侧的端缘位于如下位置，该位置与所述第二帽的和所述边缘侧相反一侧的端部大致相对。
5.如权利要求1所述的内燃机的点火线圈装置，其特征在于，
所述壳体具有在外周面安装有绝缘物制的塞罩的塔部，
所述噪声抑制元件收容部设于所述塔部的内部，
所述塞罩具有排气孔，该排气孔用于在所述塞罩朝所述塔部安装时将所述塞罩与所述塔部之间的空气排出，
所述肋设在如下位置，该位置对应于与设有所述排气孔的所述塞罩的半径方向轴不同的半径方向轴。
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