CN103426619B - 用于内燃机的点火线圈 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于内燃机的点火线圈，其包括本体，该本体具有金属中空筒部和结合到该中空筒部的一端的高压部。中空筒部具有设置在其中的初级绕组和次级绕组。高压部由树脂材料制成并且包括内筒部和通过间隙设置在内筒部外部的外筒部。内筒部具有设置在其中的导电弹性构件，该导电弹性构件建立到火花塞的电连接。树脂型绝缘体设置在第一和第二筒部之间。树脂型绝缘体具有比高压部的树脂材料更高的绝缘强度，从而提高金属中空筒部和导电弹性构件之间的绝缘程度。

Description

用于内燃机的点火线圈

技术领域

本发明大体涉及一种在内燃机中使用的、用于在火花塞中产生电火花的点火线圈。

背景技术

所谓的棒状线圈（stickcoil）已知作为内燃机的点火线圈。棒状线圈一般包括在插入内燃机插孔中的筒形本体（即，外壳）内放置的升压绕组。棒状线圈还包括诸如聚苯硫醚（PPS）的树脂材料覆盖的高压部和被诸如聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）树脂覆盖的头部，以便抵御极端环境，诸如发动机插孔内的高温情况。头部定位成远离发动机燃烧室。PPS抵御水解并具有较高的电绝缘强度。PBT的耐火性较高。

内燃机的插孔直径趋于减小，以便适应减小内燃机尺寸的需求，其中点火线圈插入该插孔中。例如，日本专利首次公开No.2003-309029教导了用于以金属而非PPS制作点火线圈的筒形本体和高压部的技术，以便在不增加点火线圈的外壳厚度的情况下提高点火线圈的外壳的机械强度。以金属制作外壳使得筒形本体具有与在筒形本体的内周边内部放置的外芯部相同的功能，以使得筒形本体作为第二线圈的外芯部的一部分运行。外芯部由同轴地彼此叠加的多个筒部制成。这使得外芯部数量减少并且筒形本体直径减小。

点火线圈高压部由金属制成的外周边用作将高压施加到火花塞，然而，其导致通过初级和次级线圈逐步增高的高压施加到导电弹性体，高压通过该导电弹性体输送到火花塞，这能够导致在高压部的内部配置的绝缘材料被电击穿，从而导致导电弹性体和高压部外周边之间的意外短路。

如果高压部的外周边由树脂制成，但仅有与高压部相同的绝缘材料存在于导电弹性体和金属制筒形本体的外周边之间的最小直线距离上，那么很有可能的是击穿发生在高压部的内部，从而导致筒形本体外周边和导电弹性体之间的意外电短路。这种短路将导致点火线圈产生的施加到火花塞的电压不足，其导致内燃机运行故障。

发明内容

因此本发明的目的是提供一种改进的点火线圈的结构，其与安装在内燃机中的火花塞一起使用，该点火线圈在运行中可靠性高，以避免向火花塞的意外电连接。

根据实施例的一方面，提供了与内燃机一起使用的点火线圈。点火线圈包括：（a）本体，其包括金属的中空筒部，所述中空筒部具有一定长度并包括第一端和第二端；（b）初级线圈和次级线圈，它们设置在筒形本体的内部并且工作用以产生施加到火花塞的高压；（c）树脂型头部，其压配合在金属的中空筒部的第二端上，并且在所述头部中设置有第一树脂型绝缘体，所述头部还包括用于与外部器件建立电连接的电接头；（d）高压部，其结合到中空筒部的第一端并且其上已结合有火花塞帽，其中火花塞配合在所述火花塞帽中，所述高压部由树脂材料制成，并且在所述高压部中设置有导电弹性构件，所述导电弹性构件电连接到火花塞，所述高压部包括内筒部和通过一间隙设置在内筒部外部的外筒部，在所述内筒部中设置有所述导电弹性构件，所述外筒部压配合在中空筒部的第一端中；以及（e）第二树脂型绝缘体，其设置在高压部的第一和第二筒部（内筒部和外筒部）之间的间隙中，第二树脂型绝缘体具有比高压部的树脂材料更高的绝缘强度或电阻。

如上所述，第二树脂型绝缘体介于高压部的第一和第二筒部之间，从而提升金属制成的中空筒部和导电弹性构件之间的电绝缘度。第二树脂型绝缘体布置在第一和第二筒部之间，可避免导电弹性构件和中空筒部之间的最近路径上发生短路。换言之，第二树脂型绝缘体用于形成绕过第二树脂型绝缘体的电路径。这种路径距离增长，其使得导电弹性构件和筒部之间的意外电连接的可能性降低。

高压部形成为能够与本体分离，从而使得点火线圈容易地通过改变或修改高压部而适配于内燃机插孔的几何形状或尺寸。

本体的筒形状简单并且从而能够通过挤出技术简单加工，其还使得其厚度降低。

附图说明

本发明将通过下文中的详细描述和本发明优选实施例的附图中更全面地理解，然而，该优选实施例不应被考虑为将本发明限制到特定实施例中，而是仅用于解释和理解的目的。

在图例中：

图1是展示实施例的点火线圈的纵截面图；

图2是展示图1中点火线圈的高压部的纵截面图；

图3是展示图1中点火线圈的头部壳体的一部分的局部放大纵截面图；

图4是展示图1中点火线圈的高压部的外筒部的局部放大截面图；

图5（A）、5（B）、5（C）、和5（D）是代表制作图1中点火线圈的筒形外壳的步骤顺序的截面图；以及

图6是代表以下比率的关系的图表，即，点火线圈的筒形外壳厚度、外芯部中的磁通量与中央芯部中的磁通量的比率、以及筒形外壳中的磁通量与第二实施例中的中央芯部中的磁通量的比率。

具体实施方式

参考附图，其中相同附图标记指的是多个视图中的相同部件，具体在图1中，示出用于与安装在内燃机中的火花塞700一起使用的点火线圈1。点火线圈1包括中空筒形本体100。本体100还包括如将在下文中详细描述的金属筒形外壳170。在以下讨论中，本体100（即，筒形外壳170）的更靠近内燃机燃烧室的端部或部分将称为顶端或顶部（也称为第一端或者第一部分），而本体100（即，筒形外壳170）的更加远离内燃机燃烧室的端部或部分将称为底端或底部（也称为第二端或者第二部分）。

第一实施例

图1是展示第一实施例中点火线圈1的纵截面图。

点火线圈1包括本体100、头部300、和高压部200。如上文所述，本体100包括筒形外壳170，初级线圈（也称为初级绕组）5和次级线圈（也称为次级绕组）4共轴地设置在该筒形外壳中。筒形外壳170具有沿点火线圈1的轴向方向延伸的给定长度。头部300压配合到本体100的底部、并且包括头部壳体310，点火器340设置在头部壳体中并且该头部壳体具有电接头312。点火器340运行以控制初级线圈5的通电或者断电。电接头312装备有用于电连接到外部器件上的连接器插针（即，端子）341。高压部200是点火线圈1的一部分，如经由初级线圈5和次级线圈4逐步增高的高压通过高压部施加到火花塞700上。高压部200压配合到本体100的顶部（即，开口）上、并且在所述高压部中已保持有导电弹性构件500，所述导电弹性构件用于电结合到火花塞700。与火花塞700的结合是典型的，并且其详细解释在此将省略。

头部壳体310形成为盒形并且由树脂诸如聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）制成。头部壳体310装备有插装部311、连接器312、和点火器340。插装部311是头部壳体310的一部分，所述插装部311具有孔，螺栓通过该孔紧固成将点火线圈1安装到内燃机上。如上文所述，连接器312运行以建立到外部装置（诸如电源）的电连接。点火器340运行以将初级线圈5通电或断电。

线圈密封橡胶320配合在头部壳体310底侧开口的外周边上，以避免水进入内燃机的插孔中。线圈密封橡胶320配合在头部壳体310上是通过与头部壳体310的筒形配合部313的倒钩法兰316的机械接合实现的。

绝缘体330设置在点火线圈1内部，以将点火线圈1内的各构成部分电绝缘。具体地，绝缘体330由热固树脂（诸如环氧树脂）制成。热固树脂从头部壳体310上端放入点火线圈1内部，并且继而从头部300内部流动到本体100内的次级线圈4和初级线圈5之间的空隙，并且流动到高压部200的外筒部210和内筒部220之间的间隙。在点火线圈1内部充满热固树脂后，热固树脂固化以形成绝缘体330，从而将点火器340、初级线圈5、次级线圈4、外筒部210和内筒部220彼此电绝缘。绝缘体330的设置在头部300（即，头部壳体310）内部的一部分也将称作第一树脂型绝缘体330a，而绝缘体330的设置在高压部200的外筒部210和内筒部220之间的间隙中的一部分也称为第二树脂型绝缘体330b。

如上文所述，本体100具有次级线圈4、初级线圈5、和设置在筒形外壳170内部的中空筒形外芯部160。次级线圈4装备有围绕由软磁材料制成的筒形中央芯部110的外周边设置的筒形次级线轴120、以及缠绕所述次级线轴120的次级绕组130。类似地，初级线圈5装备有围绕次级线圈4的外周边设置的筒形初级线轴140、以及缠绕所述初级线轴140的初级绕组150。外芯部160构造成具有诸如例如在1998年11月30日提交的受让给与本专利相同受让人的日本专利首次公开No.10-303047中公开的结构，该申请通过引用被结合在此。具体地，外芯部160由多个中空筒部的组件制成，该多个中空筒部沿其径向方向同轴地彼此重叠。中空筒部中的每个由具有纵向槽缝的非取向型磁性钢板制成。中空筒部如此布置以使得槽缝沿中空筒部的径向方向相互重合。外芯部160绕初级线圈5的外周边设置。

筒形外壳170由金属制成的中空筒形成。具体地，例如，筒形外壳170由筒形轧钢制成并且具有0.2mm至0.6mm的厚度。

例如，筒形外壳170还具有由镍（Ni）或铬（Cr）制成的镀层。优选的是，镀层由含镍的金属材料制成。镀层不占据筒形外壳170的下述部分，即如图4所示，高压部200的外突起211放置成与所述部分直接接触。

筒形外壳170具有沿点火线圈1的轴向方向延伸的给定长度，并且如图3和图4清楚展示，筒形外壳170包括内弯折端171和外弯折端172。内弯折端171是外壳170的更接近头部300并且沿点火线圈1（即，筒形外壳170）的径向向内方向弯曲的端部（即，如在本实施例的说明书的介绍部分所称的第二端）。类似地，外弯折端172是筒形外壳170的更接近高压部200并且沿点火线圈1径向向外方向（即，从筒形外壳170向内）弯曲的端部（即，第一端）。如图4所示，弯折端172配合在高压部200中。

如图1所示，次级线轴120包括线圈保持器170，该线圈保持器170将高压部200的内筒部220和次级线轴120结合在一起、并且还用于将次级线圈4和中央芯部110共同的纵向中心线与在高压部200中设置的导电弹性构件500的纵向中心线对齐。

图2是展示点火线圈1的高压部200的纵截面图。高压部200为筒形并且压配合在本体100的顶端中。高压部200由阻燃树脂诸如聚苯硫醚（PPS）制成，该聚苯硫醚（PPS）抵抗水解并且具有高绝缘属性。高压部200包括内筒部220、外筒部210、和下部筒形延伸件240。内筒部220在其中牢固地保持由螺旋形导电线制成的导电弹性构件500。外筒部210压配合在筒形外壳170的端部中。下部筒形延伸件240具有帽式锁定件230，火花塞帽400通过该帽式锁定件230牢固地结合到高压部200。帽式锁定件230形成为环形突起的形状。

导电弹性构件500将在其顶端电连接到火花塞700，以将如通过初级线圈5和次级线圈4逐步增高的高压施加到火花塞700。

如上文所述，内筒部220具有设置在其中的导电弹性构件500。具体地，内筒部220用于定位导电弹性构件500并且还用于抓握导电弹性构件500的外周边，以将导电弹性构件500的纵向中心线与本体100的纵向中心线对齐。外筒部210为中空筒形状并且在其顶端结合到内筒部220的顶端和下部筒形延伸件240的底端。

火花塞帽400由绝缘弹性材料（诸如橡胶）制成并且成形以在其内表面紧固抓握火花塞700，并且所述火花塞帽400用于将内燃机的金属部件与施加到火花塞700的高压相电绝缘。

点火线圈1的组装通过分别将头部300和高压部200压配合到本体100的端部上和本体100的端部中而完成。

具体地，机械配合在筒形外壳170的底端和头部壳体310之间、以及筒形外壳170的顶端和高压部200的外筒部210之间建立。具体地，头部壳体310的筒形配合部313在其内周边配合到筒形外壳170的底端的外周边上。如图4所示，高压部200具有筒形小直径部212，该筒形小直径部用作在其外周边与筒形外壳170的顶部开口压配合的配合部。

图3是局部放大纵截面图，其展示配合在头部壳体310的外周边上的筒形外壳170一部分。

头部壳体310包括筒形配合部313和环形槽315。如上文所述，筒形配合部313配合在本体100的筒形外壳170的底端（即，第二端）的外周边上。如图3所示，头部壳体310具有环形内突起314，该环形内突起沿头部壳体310的向内方向突出，即向头部壳体310的底端的内壁突出。环形槽315是在头部壳体310的内肩拐角形成的凹槽（其在下文中还被称为配合凹槽），用以限定内突起314。筒形外壳170的内弯折端171配合在环形槽315中，以使得头部壳体310的内突起314放置成与内弯折端171（即，筒形外壳170的内周边）抵接。筒形配合部313具有比环形内突起314更靠近本体100顶端（即，在图3中更向下）的、沿本体100的轴向方向延伸的内壁。换言之，筒形配合部313（即，配合在筒形外壳170的外周边上的筒形配合部313的内周壁）在筒形外壳170的纵向方向上比内突起314更长。筒形配合部313的内壁沿筒形外壳170的纵向方向具有3.2mm或更多的长度，其中筒形外壳170放置成与该内壁直接接触。

图4是局部放大的纵截面图，其展示高压部200的外筒部210，该外筒部配合在筒形外壳170上。

外筒部210包括小直径部212和环形槽213。如上文所述，小直径部212配合在本体100的筒形外壳170的内周边（即，内壁）中。如上文所述，外筒部210具有外突起211，该外突起211延伸到筒形外壳170的顶端的外壁或外周边。环形槽213是在外筒部210的外肩拐角中形成的凹槽（其在下文中也将被称为配合凹槽），用于限定外突起211。筒形外壳170的外弯折端172配合在环形槽213中，以使得外筒部210的外突起211放置成抵接外弯折端172（即，筒形外壳170的外周边）。小直径部212沿本体100的轴向方向从外筒部210的主体延伸成比外突起211更靠近本体100的底端（即，在图4中更向上）。小直径部212用作压配合在筒形外壳170的顶部开口中的内周配合部、并且具有1.00mm或更多的长度。具体地，小直径部212的外壁沿筒形外壳170的纵向方向具有1.02mm或更多的长度，其中筒形外壳170的内壁与该小直径部212的外壁直接接触。

在头部壳体310配合在筒形外壳170上之前，筒形外壳170的外径比头部壳体310的筒形配合部313的内径大，而高压部200的小直径部212的外径比筒形外壳170的内径大。筒形外壳170的外径和筒形配合部313的内径之差大于或等于0.01mm并且小于或等于0.25mm。这种直径差在下文中将被称为过盈量α。类似地，高压部200的小直径部212的外径和筒形外壳170的内径之间的过盈量大于或等于0.01mm并且小于或等于0.25mm（即，0.01mm≤α≤0.25mm）。

如何制造筒形外壳170将会在下文中描述。图5（A）到5（D）是示出制作筒形外壳170的步骤的纵截面图。

首先，如图5（A）所示，轧制金属板17水平设置在具有柱形孔的模具3和柱形冲头2之间。接下来，如图5（B）所示，柱形冲头2向下移动到固定的模具3。柱形冲头2将轧制金属板17推冲到模具3的孔中，从而将金属板17形成具有凸缘的杯形。当金属板17被冲头2向下挤压时，金属板17的被冲头2固定的表面（即，放置成与冲头2的底部直接接触的表面）、以及金属板17的放置成与模具3的孔的上拐角直接接触的表面通常都会受到压应力，而金属板17的未放置成与冲头2直接接触的表面（即，和冲头2的底部表面相反的反面）、以及金属板17的放置成与模具3的孔的上拐角直接接触的表面相反的表面都会受到拉应力。这导致环形拐角171在金属板17的底壁和侧壁之间形成。

接下来，如图5（C）的纵截面图所示，在图5（A）和5（B）的步骤中形成杯形的金属板17，所述金属板17的凸缘沿从Z'到Z和从W'到W的方向被切割或剪切，如图5（C）的纵截面图所示。金属板17的底部也沿从X'到X和从Y'到Y的方向被冲出，如图5（C）的纵截面图所示，从而如图5（D）所示地形成具有内弯折端171和外弯折端172的筒形外壳170。从以上讨论显而易见的是，内弯折端171具有向筒形外壳170的侧壁的外表面延续的向外弯曲表面或倒圆表面，而外弯折端172具有向筒形外壳170的侧壁的内表面延续的向内弯曲表面或倒圆表面。

如图5（C）所示，Z'到Z和W'到W的方向定向成与一平面成直角，所述平面垂直于成形为中空筒部的金属板的轴向方向而贯穿金属板17的上部开口。类似地，X'到X和Y'到Y的方向定向成与一平面成直角，所述平面垂直于成形为金属板的轴向方向而贯穿金属板17的圆形底部。

点火线圈1的有益效果将在下文描述。

高压部200包括内筒部220、压配合在筒形外壳170中的外筒部210、和其中保持有导电弹性构件500的内筒部220。绝缘体330占据在外筒部210和内筒部220之间。如之前所述，绝缘体330包括第一树脂型绝缘体330a和第二树脂型绝缘体330b。第二树脂型绝缘体330b设置在外筒部210和内筒部220之间。绝缘体330（即，第一和第二树脂型绝缘体330a和330b）由比高压部200的电绝缘程度更高的树脂制成。优选的是，至少设置在外筒部210和内筒部220之间的第二树脂型绝缘330b比高压部200的电绝缘程度更高。

高压部200的内筒部220用于抓握导电弹性构件500的外周边，以将导电弹性构件500的中心轴线与本体100中的次级线圈4的中心轴线对齐，从而确保其间电连接的稳定性。

导电弹性构件500的中心轴线和次级线圈4的中心轴线的不对齐可能导致次级线圈4的顶端到导电弹性构件500的电接合失效。此外，火花塞700的中心轴线和导电弹性构件500的中心轴线的不对齐可能导致建立从导电弹性构件500向火花塞700延伸的电路径的失效。如上文所述，高压部200的结构被形成为可以消除这种问题。

如上文所述，绝缘体330设置在内筒部220和外筒部210之间。

通过本体100中的初级线圈5和次级线圈4逐步增高的高压施加到导电弹性构件500，从而意外电短路可能出现在导电弹性构件500和金属制成的筒形外壳170之间。这种短路一般占据导电弹性构件500和筒形外壳170之间的最小距离。如果高压部200仅使用聚苯硫醚（PPS）制成并且不具有内筒部220和外筒部210，那么电短路可能造成高压部200内部在导电弹性构件500和筒形外壳170之间的最小距离上产生故障。

为了避免上述缺陷，高压部200成形为具有双壁结构，即包括从筒形延伸件240的底部（即，在图2视图中的上部）延伸的外筒部210和内筒部220。内筒部220定位成通过环形空气间隙与外筒部210远离。空气间隙被由绝缘树脂、诸如比PPS电绝缘属性（即，绝缘强度）更高的环氧树脂制成的绝缘体330（即，第二树脂型绝缘体330b）填充。绝缘体330（即，第二树脂型绝缘体330b）起作用以避免沿导电弹性构件500和筒形外壳170之间的最短距离发生短路。换言之，绝缘体330起作用以生成电短路，所述电短路绕过导电弹性构件500和筒形外壳170之间的绝缘体330。这种短路的距离增加，导致在导电弹性构件500和筒形外壳170之间的意外电连接的可能性降低。

如上文所述，外筒部210由阻燃树脂制成，并且从而对内燃机排放的热量有较高抵抗性。从而，点火线圈1设计成保证施加电压到火花塞700上的稳定性、并且将在火花塞700中制造火花失效的可能性最小化。本实施例的点火线圈1在运行中高度可靠。

头部壳体310包括筒形延伸件313，该筒形延伸件具有接触筒形外壳170外壁的内壁。头部壳体310还包括槽315。槽315限定内突起314，该内突起接触筒形外壳170的内弯折端（即，筒形外壳170内壁的一部分）。换言之，头部壳体310成形为抓握筒形外壳170的外周边和内周边。筒形配合部313延伸成比内突起314更靠近本体100的顶端。

如图5（A）到5（D）所描述的，环形槽315还用于遮盖在机加工过程中形成在筒形外壳170边缘上的毛刺，从而避免在点火线圈1的组装工作期间对操作员的任何伤害，以提高其安全性。如上文所述，筒形配合部313具有配合到筒形外壳170的外周壁上的内周壁。筒形配合部313的内周壁制成长度较长，以增加与筒形外壳170地外周壁接触的面积，从而将进入本体100的水最少化，并且还避免绝缘体300漏出本体100，从而提供高气密性的点火线圈1。

如图4所清楚展示的，外筒部210具有小直径部212和槽213。小直径部212具有配合到筒形外壳170的内周壁上的外周壁。槽213限定外突起211，该外突起211的内壁配合在筒形外壳170的外周壁上。小直径部212（即，配合在筒形外壳170的内周壁上的小直径部212的外周壁）的长度制成沿筒形外壳170的纵向方向上比外突起211长，并且比外突起211更接近本体100的底端延伸。

如图5（A）到5（D）所描述的，槽213用于遮盖筒形外壳170在机械制造过程中出现的毛刺，以避免在点火线圈1的组装工作期间对操作员的任何伤害，以提高其安全性。槽213还用于保证筒形外壳170与点火线圈1的径向中心线对齐。

如上文所述，小直径部212（即，小直径部212的外周壁）制成较长的长度，从而提高接触筒形外壳170的内周壁的面积，从而使进入本体100中的水最少化，并且还避免绝缘体330漏出本体100，从而提供高气密性的点火线圈1。

如上文图3和图4所述，筒形外壳170具有内弯折端171和外弯折端172。内弯折端171是筒形外壳170更靠近头部300并且沿点火线圈1的向内方向弯曲的端部。类似地，外弯折端172是筒形外壳170更靠近高压部200并且沿点火线圈1的向外方向弯曲的端部。如图4所示，外弯折端172配合在高压部200中。

筒形外壳170的端部的向内和向外弯曲使得内弯折端171和外弯折端172能容易地密闭式配合到头部壳体310的槽315和高压部200的槽213中，而不是分别卡在筒形配合部313的内壁和小直径部212的外壁上。这种卡住现象通常导致需要将筒形外壳170强力地冲压进槽315和213中，导致筒形配合部313的内壁或小直径部212的外壁上的刮痕，在最坏情况下，导致高压部200的头部壳体310和外筒部210的损坏。筒形外壳170的上述结构缓解这种问题。

如上文所述，筒形外壳170具有镀层。镀层不占据筒形外壳170的部分214，如图4所示，高压部200的外突起211放置成与该部分214直接接触。镀层用于避免筒形外壳170氧化，以降低其上生锈的可能性。无镀层部214在筒形外壳170和高压部200的槽213之间建立密闭接触，从而将水进入本体100的可能性最小化并且避免绝缘体330泄露出本体100，从而提供高气密性的点火线圈1。

筒形外壳170的镀层优选地由镍（Ni）制成。镍强化以上有利效果。

筒形外壳170由中空金属筒部制成。将重量轻的金属用于筒形外壳170导致点火线圈1总体重量下降。替代地，使用金属（诸如高磁性的铁）使得筒形外壳170能够具有类似外芯部160的功能。这允许叠加以形成外芯部160的板的数量下降，并且还允许点火线圈1的直径降低。

使用高磁性的金属制作筒形外壳170导致漏通量（即，通过次级线圈4和初级线圈5间逐步增高的电压所不需要的磁通量）减小，以保证磁通量满足点火线圈1的性能需求。

外芯部160由软磁材料（诸如晶粒取向型磁性钢板或者非取向型磁性钢板）制成。典型的外芯部由内部磁通规律排列的晶粒取向型磁性钢板叠加制成。晶粒取向型磁性钢板有如此属性，即允许朝向给定方向的磁通通过并且阻挡朝向其他方向的磁通。因此，外芯部通常设置成使得内部磁通的方向和点火线圈的本体的轴向方向对齐，以确保磁通量有助于对点火线圈的电压逐步增高能力。替代地，非取向型磁性钢板具有如此属性，即其中磁通量的方向并未固定并且提供加工简单便宜的优点，但非取向型磁性钢板的电压逐步增高的能力低于晶粒取向型磁性钢板。

本实施例的点火线圈1设计成将轧钢制成的筒形外壳170设置成围绕由非取向型磁性钢板制成的外芯部160。这样，筒形外壳170承担外芯部160的功能，由此降低漏通量并且在不牺牲点火线圈1的性能的前提下允许外芯部160的叠加板的数量或厚度减小。这同样允许点火线圈1的整体尺寸下降。筒形外壳170形成为简单的中空筒部的形状、并且由此允许制成0.1mm到0.6mm的较小壁厚，在该较小壁厚中由铁损耗引起的不利影响较少（该铁损耗将由电流的流动引起），从而抵消筒形外壳170中的磁通。这确保中央芯部110中的70%或更多的磁通，该磁通在筒形外壳170内满足对点火线圈1的性能要求。

第二实施例

我们进行了测试来分析筒形外壳170的厚度、外芯部160中的磁通量与中央芯部110中的磁通量的比率、以及筒形外壳170中的磁通量与中央芯部中的磁通量的比率之间的关系。我们准备了两种测试样例：在第一种中，外芯部160由四层厚度为0.23mm（即，总厚度为0.92mm）的筒形的晶粒取向型磁性钢板组成；在另一种中，外芯部160由两层筒形的非取向型磁性钢板组成，每层厚度为0.35mm，并且由具有0.3mm厚度的冷轧钢组成的筒形外壳170缠绕在外芯部160（即，外芯部160和筒形外壳170组装后的总厚度为1.00mm）。我们测量了上述测试样品上的磁通比率。测量结果在图6中示出。

在图6中，线C代表对于不同的筒形外壳170厚度而言外芯部160和筒形外壳170中的磁通总量与中央芯部110中的磁通量的比率。D线代表当没有铁损耗时对于不同的筒形外壳170厚度而言筒形外壳170中的磁通量与中央芯部110的磁通量的比率。E线代表对于不同的筒形外壳170厚度而言，由四层筒形的晶粒取向型磁性钢板组成的外芯部160中的磁通量与中央芯部110中的磁通量的比率。

图6的图表示出，筒形外壳170的厚度过大导致筒形外壳170的面积增加，其中磁通沿本体100的轴向方向以外的方向取向，这将增强铁损耗的活动，从而减小本体100中的磁通量，原因在于轧钢中的磁通的方向并不固定。图6的图表的竖直轴线中的线C线和D线之间的间隔表示铁损耗。图表示出增加筒形外壳170的厚度会导致铁损耗增加。

典型地，外芯部160需要产生中央芯部中的磁通量的70%或更多（即，磁通含量）。在由四层筒形的晶粒取向型磁性钢板制成外芯部的测试样品中，外芯部160建立中央芯部110中的大约75%的磁通量，足以满足对磁通量的需求。

在配备有由两层非取向型磁性钢缠绕筒形外壳170而制成外芯部160的测试样例中，筒形外壳170可能需要降低其厚度，原因在于筒形外壳170的厚度增加导致铁损耗增加，所以外芯部160中的磁通量可能为中央芯部110中的磁通量的70%。

但是，当筒形外壳170的构造复杂时，会导致难以加工，这可能导致筒形外壳170损坏。为了减轻这种问题，筒形外壳170必须具有0.8mm到1mm、或更大的厚度，然而，这导致铁损耗增加和点火线圈1的性能劣化。

因此，为了满足性能要求，点火线圈1设计为具有筒形外壳170，所述筒形外壳170的厚度t介于0.lmm到0.6mm的范围之间（即，0.lmm≤t≤0.6mm）。

尽管本发明已借助于优选实施例公开，以便协助其更好理解，但是需要认识到的是，本发明能够以多种方式实施而不背离本发明的原理。因此，本发明应当被认为将所有可能实施例和改型包括到所示的实施例中，该可能实施例和改型能够实施而不背离如所附权利要求阐明的本发明的原理。

Claims (10)

1.一种用于内燃机的点火线圈，包括：

本体，其包括金属的中空筒部，所述中空筒部具有一定长度并包括第一端和第二端；

初级线圈和次级线圈，它们设置在筒形本体的内部并且工作用以产生施加到火花塞的高压；

树脂型头部，其压配合在金属的中空筒部的第二端上，并且在所述头部中设置有第一树脂型绝缘体，所述头部还包括用于与外部器件建立电连接的电接头；

高压部，其结合到中空筒部的第一端并且其上已结合有火花塞帽，其中火花塞配合在所述火花塞帽中，所述高压部由树脂材料制成，并且在所述高压部中设置有导电弹性构件，所述导电弹性构件电连接到火花塞，所述高压部包括内筒部和通过一间隙设置在内筒部外部的外筒部，在所述内筒部中设置有所述导电弹性构件，所述外筒部压配合在中空筒部的第一端中；和

第二树脂型绝缘体，其设置在高压部的外筒部和内筒部之间的间隙中，所述第二树脂型绝缘体具有比高压部的树脂材料更高的绝缘强度。

2.如权利要求1所述的点火线圈，还包括绕初级线圈的外周边设置的外芯部，所述外芯部由非取向型磁性材料制成，并且其中所述中空筒部由包含主要成份为铁的金属制成，并且厚度t满足0.1mm≤t≤0.6mm的范围。

3.如权利要求1所述的点火线圈，其中所述头部包括配合部和配合凹部，所述配合部压配合在中空筒部的第二端的外周边上，而所述配合凹部形成在头部的内壁中以限定向中空筒部的第二端的内周边突出的突起；并且其中高压部的外筒部包括配合部和配合凹部，所述配合部压配合在中空筒部的第一端的内周边上，而所述配合凹部形成在外筒部的外壁中以限定布置成与中空筒部的第一端的外周边接触的突起。

4.如权利要求3所述的点火线圈，其中所述头部的配合部沿中空筒部的长度方向比头部的配合突起更长；并且所述外筒部的配合部沿中空筒部的长度方向比外筒部的配合突起更长。

5.如权利要求4所述的点火线圈，其中所述中空筒部包括内弯折端和外弯折端，所述内弯折端被作为配合在头部中的第二端，而所述外弯折端被作为配合在高压部上的第一端，所述内弯折端沿中空筒部的向内方向弯曲，所述外弯折端从中空筒部向外弯曲。

6.如权利要求3所述的点火线圈，其中所述中空筒部的外径比头部的配合部的内径大α值；同时所述高压部的配合部的外径比中空筒部的内径大α值；并且所述α值被选择为满足0.01mm≤α≤0.25mm的关系。

7.如权利要求3所述的点火线圈，其中所述中空筒部具有镀层，所述镀层不占据中空筒部的与高压部的外筒部的突起直接接触的一部分。

8.如权利要求7所述的点火线圈，其中所述镀层由镍制成。

9.如权利要求1所述的点火线圈，其中所述第二树脂型绝缘体与第一树脂型绝缘体的材料相同。

10.如权利要求9所述的点火线圈，其中所述第二树脂型绝缘体和第一树脂型绝缘体彼此成一体地形成。