CN102682981A

CN102682981A - 点火线圈装置

Info

Publication number: CN102682981A
Application number: CN2011103837160A
Authority: CN
Inventors: 井户川贵志; 清水武; 泽崎宣幸; 松井智仁
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-03-16
Filing date: 2011-11-16
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2031-11-16
Also published as: DE102011081076B4; CN102682981B; JP2012193670A; DE102011081076A1; JP5093375B2

Abstract

一种点火线圈装置，主要装设于内燃机中，即便是前端弯曲型的点火线圈，也能提高安装性。该弯曲型的点火线圈装置在内置有一次线圈、二次线圈的变压器结构的壳体(40)的底部具有高压塔部(41)、用于对火花塞(80)及高压塔部(41)进行保持的塞罩(60)，塞罩由高压塔部附近的罩根部(61)和火花塞附近的罩前端部(62)构成，高压塔部(41)的中心轴与罩前端部(62)的中心轴倾斜，该点火线圈装置包括刚度中间构件(90)，在该刚度中间构件(90)的内部具有将高压塔部(41)与火花塞(80)电连接的连接中继构件，刚度中间构件(90)从罩根部(61)延伸至弯曲位置。

Description

点火线圈装置

技术领域

本发明涉及一种主要安装于内燃机并将高电压供给至火花塞以产生火花放电的点火线圈装置，特别地，涉及一种火花塞中心轴相对于高电压端子的中心轴不在直线上而是倾斜的弯曲型的点火线圈装置。

背景技术

近年来，随着内燃机的汽缸盖上部结构的复杂化、紧凑化、燃烧室的紧凑化，以及采用在一个气筒中配置多个火花塞并使其点火的结构等，从布置性来看，火花塞的中心轴相对于点火线圈的高电压端子的中心轴不在直线上而是倾斜的。

在安装上述这种结构的点火线圈装置的情况下，必须使用弯曲的点火线圈，因而需要提高其安装性、尤其是将点火线圈插入塞孔的作业性。

专利文献1：日本专利特许第4267042号公报

在上述专利文献所示的装置中，尽管是直线状的点火线圈装置，但需要预先确定弯曲位置，与弯曲程度相称地使装置自身弯曲来进行安装。然而，因与塞孔的位置关系而存在点火线圈的安装性、为了维修的拆装性较差的情况。若是塞孔的入口部开口较大的内燃机，这种问题较少，但在不具有较大开口的内燃机中，不能使用密封件类，因而确保作业性成为重要的技术问题。另外，在朝塞孔插入时，有时会在塞罩的弯曲附近或塞罩前端部变形而使插入变得困难。

发明内容

本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于提供一种即便是弯曲的点火线圈也不会影响插入性的装置。

本发明的点火线圈装置由壳体、高压塔部及塞罩构成，是高压塔部的中心轴与罩前端部的中心轴倾斜的弯曲型的点火线圈装置，其中，在壳体中内置有由一次线圈、二次线圈构成的变压器结构，高压塔部具有将在二次线圈中产生的高电压传递至上述壳体下部的高压端子，塞罩将高压端子、高压塔部与火花塞电连接、机械地连接，由高压塔部附近的罩根部和火花塞附近的罩前端部构成，该点火线圈装置的特征是，将上述两中心轴的交点附近设为弯曲位置，并包括刚度中间构件，在该刚度中间构件中内置有将高压端子与火花塞电连接的连接中继构件，该刚度中间构件从罩根部延伸至弯曲位置。

根据本发明的点火线圈装置，由于在插入塞孔时能将插入力直接施加到装置前端部分，因此，能提高插入性。

附图说明

图1是本发明实施方式1的点火线圈装置的整体结构图。

图2是实施方式1的点火线圈装置的局部放大图。

图3是实施方式2的点火线圈装置的整体结构图。

图4是实施方式3的点火线圈装置的整体结构图。

图5是实施方式4的点火线圈装置的整体结构图。

(符号说明)

10 点火线圈装置

30 塞孔

40 壳体

41 高压塔部

50 高压端子

60 塞罩

61 罩根部

62 罩前端部

70 弹簧(连接中继构件)

90 套筒(刚度中间构件)

91 弯曲位置

100 加强肋

120 插入肋

具体实施方式

实施方式1

以下，根据图对本发明的实施方式进行说明。在各图中，对于相同或相当的构件、部位标注相同符号来加以说明。

图1是表示本发明的点火线圈装置的整体结构的图，表示安装于内燃机的汽缸盖部(20)的点火线圈装置(10)。符号40是绝缘壳体，在该绝缘壳体中内置有变压器结构、控制电路等，其中，上述变压器结构由一次线圈、二次线圈及使该一次线圈与二次线圈磁结合的铁心构成，上述控制电路对一次线圈的电流进行控制。根据来自发动机控制元件(未图示)的控制信号，使因一次线圈电流的切断而在二次线圈中产生的高电压传递至配置于从该壳体(40)的底部突出的高压塔部(41)中的高压端子(50)。另外，利用塞罩(60)将上述高压塔部(41)与火花塞(80)这两个零件结合。特别地，将覆盖火花塞(80)且比弯曲位置(91)靠近前端(图中下方)的部位称为罩前端部(62)，将从高压塔部(41)至弯曲位置(91)附近的部位称为罩根部(61)。此外，塞罩(60)由套筒(90)、弹簧(70)及塞罩外部(95)构成，其中，上述套筒(90)是刚度中间构件，上述弹簧(70)是在上述套筒(90)中以电连接作为主要目的的导电性的连接中继构件，上述塞罩外部(95)与高压塔部(41)相比具有可挠性。

高压端子(50)经由具有导电性及可挠性的弹簧(70)而与火花塞(80)连接。藉此，在二次线圈中产生的高电压被传递至火花塞，从而能在内燃机的气筒内进行火花点火。另一方面，套筒(90)将罩根部(61)与高压塔部(41)机械地连接在一起。通过使该套筒(90)的内径中至少弯曲位置附近的内径与弹簧(70)的外径相等，从而能抑制在将点火线圈装置(10)插入塞孔(30)时所施加的力而引起的弹簧的变形及因变形而导致的压缩量减少。另外，通过用导电性材料即例如金属来形成，从而能实现电磁噪声抑制、导电性提高。该套筒(90)的上部(图中上侧)从高压端子(50)附近起始，下端延伸至弯曲位置(91)附近。

在此，弯曲位置(91)穿过高压塔部(41)的中心轴(92)与罩前端部的中心轴的(93)的交点(94)附近，并与塞罩外部(95)的弯曲点(96、97)附近连接。由于刚度中间构件即套筒(90)延伸至该弯曲位置(91)附近，因此，即便在插入点火线圈时施加力而插入，罩根部(61)也不会弯曲或变形，能承接来自点火线圈上部的插入力，从而提高了插入性。另外，与图1不同，也能使套筒(90)的下侧前端部与弯曲位置(91)相同地倾斜。在这样使套筒前端倾斜的情况下，在将套筒插入罩根部(61)时需注意其朝向。另一方面，在如图1所示套筒(90)的下侧前端部是水平前端面的情况下，能任意采用插入方向。

在弹簧(70)中存在较粗、较密的部位，通过使弯曲位置以下附近形成得较粗，能确保弹簧自身的弯曲性，另外，通过使弯曲位置上部形成得较密，能在该位置配置、固定弹簧(70)，此外，藉此能获得在此处暂时限制压缩量的效果。此外，为了确保弹簧(70)与高压端子(50)的连接且为了对弹簧的上端进行定位，使弹簧(70)的弯曲位置上部形成得较密。或者，也可使弹簧(70)的上端部与下端部同样地形成得较粗，使弹簧中间部(71)形成得较密，从而在安装于高压端子(50)时压缩弹簧(70)。若采用这种上下端附近较粗、中间部较密的结构，则可成为上下对称形状的弹簧，从而也能消除组装时的上下配置颠倒。

图2是高压塔部(41)附近的放大图，表示了套筒(90)与高压塔部(41)之间的位置关系。高压塔部(41)是绝缘构件，但其与罩根部(61)的塞罩外部(95)不同，是硬质的。套筒(90)为进行机械地连接而采用刚性体，并被插入高压塔部(41)。为了在进行上述插入时、或在将点火线圈装置整体插入塞孔时、或在内燃机振动时防止高压塔部(41)的破损，最好采用在套筒(90)与高压塔部(41)之间设置微小的间隙(42)、例如0.1mm左右的结构。另一方面，若罩根部(61)的塞罩外部(95)是具有可挠性或弹性的材料，则无需罩根部(61)与套筒(90)之间的间隙。

需使连接中继构件即弹簧(70)与高压端子(50)电连接，能利用弹簧的弹性力来确保接触性。在高压端子(50)附近，将保持部(72)插入弹簧(70)的局部，从而对弹簧的位置进行限制。藉此，来确保保持部(72)与高压端子(50)之间的弹性力。

另外，在高压塔部(41)和塞罩(60)是分体构件的情况下，具有以下效果：即便是曲率分别不同的点火线圈也能共用壳体(40)、高压塔部(41)及高压端子(50)。即，尽管存在因内燃机或气筒形状不同而导致曲率不同、或者到弯曲位置为止的长度或从弯曲位置起始的长度不同的规格，但能共用点火线圈的上部(壳体、高压塔部、高压端子)，使其与下方的和各种规格配套的塞罩组合在一起。

实施方式2

图3表示本发明实施方式2的点火线圈装置。其与图1的不同点在于：塞罩被分割成三部分(符号61、符号62及它们的中间部分)；在罩前端部(62)的突出端设有盖形状的部位(120)；以及罩前端部(62)从弯曲位置(91)延伸至图中上方，此外，盖部位(120)的供弹簧(70)配置的部分的内径与弹簧(70)的外径大致相等。在这种罩前端部(62)中，由于从弯曲位置(91)附近朝下侧延伸的弹簧(70)弯曲，因此，不能进行该弹簧(70)的中心轴的定位。因此，使罩前端部(62)的内径与弹簧外径大致相等或使罩前端部的内径稍大，以能对弹簧(7)进行定位。

此外，图3与图1的不同点还在于：在罩前端部(62)的突出端设有多个插入肋(120a、120b)。利用这些插入肋能起到朝塞孔插入时进行导向的作用。此外，插入肋的前端及盖部位(120)呈楔形，从而进一步提高了朝塞孔的插入性。尤其是位于弯曲方向外侧的插入肋(120b)形成得比内侧插入肋(120a)粗且长，因此，即便插入时弯曲外侧受到了外力，也不变形。另外，即使与内侧插入肋的形状相同，也能通过增加外侧插入肋的个数来加以对应。

另外，由于塞罩被分割为三部分，因此，需要保持套筒(90)的刚度。因此，采用在套筒(90)上设置多个突起部(90a～90d)的硬质树脂成形。上部通过两个突起(90a、90b)与高压塔部(41)一起被保持于罩根部(61)。另外，下部也同样地通过两个突起(90c、90d)安装于罩前端部来实现定位、保持。通过将导电性材料添加到套筒(90)中，能有助于抑制电磁干扰。

另一方面，弹簧70与图1同样地形成粗密部，除了至少弯曲部附近形成得较粗之外，作为上下非对称形状，也可采用将弯曲部位置限制在中心进行组装的形状。

在图3中，具有将套筒(90)覆盖的塞罩外部(95)，上部、下部通过套筒突起(90b、90c)分别与罩根部(61)、罩前端部(62)接触。特别地，由于套筒(90)具有刚度，因此，塞罩外部(95)无需刚度，反倒由弹力性、耐热性的材料形成是较为理想的。另外，也可不分体地而以一体的方式或一个构件形成套筒(90)和塞罩外部(95)。

在如图3所示分割成上部、中央部、下部的结构的情况下，能根据内燃机的规格，使上部或中央部共用化，并使中央部或下部形成与各规格配合的形状，从而具有通用性优异的效果。

实施方式3

图4表示本发明实施方式3的点火线圈装置。在罩前端部(62)的弯曲位置附近的外部设有加强肋(100a、110b)。由于在将点火线圈插入塞孔时所施加的力集中在弯曲部，因此，采用利用该加强肋来防止变形并能直接承受插入力的结构。所以，最好设置多个加强肋。除此之外，考虑到在不能目视观察到是否将点火线圈插入到规定位置的情况等下，会施加较强的插入力并继续压入点火线圈。即便在这种情况下，也能利用该加强肋应对力集中于弯曲位置的情形。此外，虽然内燃机会因点火驱动而产生较大的振动，但也能提高对于内燃机的振动的耐久性。

另外，在罩前端部的孔径比弹簧(70)的外径大的情况下，在孔的内侧设置突起(101)。该突起(101)起到了弹簧(70)的调心的作用，特意配置于弯曲方向外侧。另一方面，除了弹簧的与火花塞的连接部之外，弹簧直径可以是任意大小。因此，能减小弹簧的高压塔部(41)下部的直径，从而存在以下优点：不仅能减少材料、实现轻量化，而且能自由地设计、改变弹簧负载、共振频率。然而，需根据塞孔、火花塞的各自的规格来设计弹簧与火花塞的连接部，罩前端部的内径可能形成得比弹簧直径大且罩前端部是弯曲的，因此需要调节弹簧的中心。不过通过设置该突起(101)具有能简单地实现调心的效果。

实施方式4

图5(a)、图5(b)表示本实施方式4的点火线圈装置。图5(b)是从A方向观察罩前端部的图。在设置于塞孔的点火线圈工作的情况下，因火花塞的放电及内燃机的发热使得塞孔处于高温下。因此，外部气体温度比塞孔的温度低，从而使塞孔内外的温度差非常大，此外，还会产生压力差。为此，为了将被加热的空气从塞孔排出，打开气孔(63a、63b、63c)。不将该气孔的位置配置于弯曲的外侧方向上而是将其配置于内侧方向上。在图5中，表示了将气孔(63a)、(63c)配置于弯曲方向内外的正中央附近、将气孔(63b)配置于弯曲的内侧方向的情况。然而，由于形成气孔，一方面降低了温度差、压力差，另一方面可能会导致水的浸入。由于在弯曲外侧方向上会使气孔位置相对于水平方向靠下方，因此出于防止水浸入的目的，将气孔朝上方即弯曲的内侧方向配置。

另外，通过不将各气孔(63a～63c)配置成直线状，能进一步防止水的浸入。此外，气孔的中心轴形成得与罩前端部的中心轴平行。藉此，具有气孔的罩前4部(62)的成形变得容易。此外，将定位部位(64)设置于壳体(40)附近的罩根部(61)及壳体(40)，藉此在将罩前端部(62)插入壳体(40)中来进行组装的情况下，通过使定位部位(64)一致，能不弄错弯曲方向地进行组装。在罩根部(61)和罩前端部(62)不是一体构件而是分离的构件的情况下，通过将该定位部位(64)设置于罩根部(61)和罩前端部(62)这两个构件的接近位置，能起到相同的效果。

如上所述，本发明的点火线圈装置主要装设于利用内燃机的汽车、摩托车、船外发动机等，并能提高朝内燃机的插入性、装拆性。

Claims

1.一种点火线圈装置，由壳体、高压塔部及塞罩构成，是所述高压塔部的中心轴与所述罩前端部的中心轴倾斜的弯曲型的点火线圈装置，其中，在所述壳体中内置有由一次线圈、二次线圈构成的变压器结构，所述高压塔部具有将在二次线圈中产生的高电压传递至所述壳体下部的高压端子，所述塞罩将所述高压端子、高压塔部与火花塞电连接、机械地连接，并由所述高压塔部附近的罩根部和所述火花塞附近的罩前端部构成，其特征在于，

将所述两中心轴的交点附近设为弯曲位置，并包括刚度中间构件，在该刚度中间构件中内置有将所述高压端子与所述火花塞电连接的连接中继构件，该刚度中间构件从所述罩根部延伸至所述弯曲位置。

2.如权利要求1所述的点火线圈装置，其特征在于，

所述刚度中间构件的内径中至少弯曲位置附近的内径与所述连接中继构件的外径大致相同。

3.如权利要求1所述的点火线圈装置，其特征在于，

所述连接中继构件形成具有粗密部的弹簧形状，至少所述弯曲位置较粗。

4.如权利要求1所述的点火线圈装置，其特征在于，

在所述罩前端部的突出端形成有多个插入肋，弯曲方向外侧的插入肋比弯曲方向内侧的插入肋粗、长或个数较多。

5.如权利要求1所述的点火线圈装置，其特征在于，

在所述塞罩的弯曲位置外部形成有加强肋。

6.如权利要求1所述的点火线圈装置，其特征在于，

在所述罩前端部的内径比所述连接中继构件的外径大的情况下，在所述罩前端部的孔的内侧的弯曲方向外侧设有突起。

7.如权利要求1所述的点火线圈装置，其特征在于，

在所述罩前端部将气孔设于弯曲的内侧方向上。