CN105027237B - 具有端子连接插件的点火线圈组件装配 - Google Patents

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Abstract

点火系统包括点火线圈组件(100)用于供应高压电流到电阻型火花塞(20)，该点火线圈组件(100)包括点火线圈(140)、高电压线圈端子(120)、端子连接插件(30)和绝缘子(40)。该端子连接插件(30)将点火线圈(140)的高电压线圈端子(120)与电阻型火花塞(20)的电极端子(22)互相连接，用于传送高压电流从点火线圈(140)到电阻型火花塞(20)；端子连接插件(30)的导电线芯(32)由导电的细长碳纤维形成；端子连接插件(30)的导体支撑体茎(34)形成绝缘和保护层包围在导电线芯(32)的外部；该绝缘子(40)提供通道用于安置高电压线圈端子(120)、端子连接插件(30)、电极端子(22)、和部分的电阻型火花塞(20)。绝缘子(40)可以是可拆卸的单独组件，能与点火线圈(140)的高电压线圈端子(120)分拆，形成可拆卸绝缘子(42)。又绝缘子(40)可以是与点火线圈(140)形成一个不可分割的组成部分，不能与高电压线圈端子(120)分拆形成非可拆卸绝缘子(44)。

Description

具有端子连接插件的点火线圈组件装配
技术领域
本发明涉及一种具有端子连接插件的点火线圈组件装配。特别是，本发明涉及一种用于火花点火式内燃发动机(spark-ignition internal combustion engine)的点火线圈组件装配。
背景技术
内燃发动机的点火系统包括点火线圈组件用于供应高压电流到火花塞，例如插上线圈(Coil-on-Plug)的点火线圈组件包括一个点火线圈直接安装在一个火花塞提供没有点火线缆的优点，简单和容易的安装；该点火线圈组件包括用传统的金属弹簧类型导体去传送高压电流从高压线圈端子到火花塞的电极端子，这类型的点火线圈组件有公认的表现性能问题包括失火，这源于性能老化后金属弹簧的导电率恶化，导致逐渐增加汽油燃料消耗量和废气排放，又损失汽车能量，这关联于金属弹簧在结合高温度和湿度环境的苛刻应用条件下有较差的耐腐蚀性能。金属弹簧的其他缺点包括介电故障的可能性由于受到电磁场浓度的感应。
本发明的至少一个具体实施例的目的是针对解决一个典型点火线圈组件包括金属弹簧的缺点。
发明内容
本发明包括端子连接插件作为传统的金属弹簧替代品，应用于可拆卸绝缘子和非可拆卸绝缘子关联的点火线圈组件装配。
内燃发动机的点火系统包括点火线圈组件用于供应高压电流到火花塞，优选电阻型火花塞。根据本发明，该点火线圈组件包括：
端子连接插件用于将高电压点火线圈端子与电阻型火花塞的电极端子互相连接；
该端子连接插件的导电线芯包括一层若干个细长碳纤维，并排延伸，该导电线芯设置于端子连接插件的最内层；
该端子连接插件的导体支撑体茎形成绝缘和保护层包围在纤维导电线芯的外部；
可拆卸绝缘子具有纵向延伸通道用于通道内安置高电压点火线圈端子、端子连接插件和电阻型火花塞的电极端子。该可拆卸绝缘子形成圆柱形外壳用于将高电压点火线圈端子和电阻型火花塞的电极端子绝缘。
该导电线芯的细长纤维被安排成一捆，设置于端子连接插件的中心沿线。导电线芯的细长纤维包括人造纤维、煤焦油和石油沥青碳化后衍生的纤维。该人造纤维可以包括合成聚合物，例如聚丙烯腈的均聚合物和/或共聚合物。该人造纤维可以包括天然聚合物及其衍生物，例如纤维素和人造丝。该纤维导电线芯优选源自聚丙烯腈的均聚合物和共聚合物。该导电线芯可以包括没有导电涂料的细长纤维。该细长纤维的外层可以被涂上在温度15℃具有电阻率低于16KΩ·m的导电成分材料，优选电阻率低于5KΩ·m。该导电成分材料可以包括合成乳胶、弹性体橡胶和热塑性塑料，优选导电成分材料基于合成乳胶。该端子连接插件的每单元长度电阻值优选小于50Ω/m。该端子连接插件用于传送高压电流从高电压点火线圈端子到电阻型火花塞的电极端子。
该端子连接插件包括一个导体支撑体茎，该导体支撑体茎可以包括保持架支撑体茎。该保持架支撑体茎可作为用于固定端子连接插件位置的工具。该端子连接插件可以是一个管状形成的导体支撑体茎，管状的外部直径在2毫米至20毫米范围内。该端子连接插件可以包括保持架支撑体茎具有分枝配置在导体支撑体茎的表面。该端子连接插件的保持架支撑体茎可以与导体支撑体茎模压形成一个组成部分。该端子连接插件可以包括保持架支撑体茎组件与导体支撑体茎组件的装配。该端子连接插件可以包括一个单一结构的导体支撑体茎。在本发明中，该端子连接插件的配置形象设计基于导体支撑体茎和保持架支撑体茎的功能设计。该端子连接插件的配置形象设计可以包括形状的锥形、菱形、矩形、圆筒形、正方形、三角形和它们的组合，优选衍生于锥体形状和其组合。该端子连接插件可以具有不同的形状。
该保持架支撑体茎的外部直径可以在4毫米至24毫米的范围内，可以作为固定位置工具用于在安装和撤换电阻型火花塞的期间，保持端子连接插件稳定位置停留在可拆卸绝缘子的沿通道内，和确认端子连接插件的中心线位置挨着可拆卸绝缘子、高压点火线圈端子、和电阻型火花塞电极端子的纵向中心线。该端子连接插件可以包括一个至三个保持架支撑体茎。该导体支撑体茎和保持架支撑体茎是由在温度20℃具有电阻率至少1013Ω·cm的聚合成分材料制造，该聚合成分材料可以包括弹性体橡胶、热塑性橡胶和热塑性塑料，优选基于硅橡胶的聚合成分材料。
该细长纤维导电线芯可以直接与高电压点火线圈端子和电阻型火花塞的电极端子接触。该端子连接插件可以附有端子，用于提供与高电压点火线圈端子和电阻型火花塞电极端子的电流接触。
该可拆卸绝缘子可以是由在温度20℃具有至少电阻率1013Ω·cm的耐热和耐化学腐蚀的聚合成分材料模压成型法制造。聚合成分材料可以包括弹性体橡胶、热塑性橡胶和热塑性塑料。聚合成分材料优选基于弹性体橡胶例如硅橡胶。该可拆卸绝缘子可以包括一种复合结构具有管状塑料躯体，又管状两端装有橡胶接头。
当该点火线圈组件没有包括可拆卸绝缘子的情况下，该端子连接插件的两端可以安装有橡胶接头用于分别将高电压点火线圈端子和电阻型火花塞电极端子密封和绝缘。
绝缘子可以不能跟高电压点火线圈端子分拆，该非可拆卸绝缘子形成一个与点火线圈不可分割的组成部分。
内燃发动机的点火系统包括点火线圈组件用于供应高压电流到火花塞，优选电阻型火花塞。根据本发明，该点火线圈组件包括：
端子连接插件用于将高电压点火线圈端子与电阻型火花塞的电极端子互相连接；
该端子连接插件的导电线芯形成一层若干个细长碳纤维，并排延伸，该导电线芯设置于端子连接插件的最内层；
该端子连接插件的导体支撑体茎形成绝缘和保护层包围在纤维导电线芯的外部；
非可拆卸绝缘子具有纵向延伸通道用于通道内安置高电压点火线圈端子、端子连接插件和电阻型火花塞的电极端子。该非可拆卸绝缘子形成圆柱形外壳用于将高电压点火线圈端子和电阻型火花塞的电极端子绝缘。
该导电线芯的细长纤维被安排成一捆，设置于端子连接插件的中心沿线。导电线芯的细长纤维包括人造纤维、煤焦油和石油沥青碳化后衍生的纤维。该人造纤维可以包括合成聚合物，例如聚丙烯腈的均聚合物和/或共聚合物。该人造纤维可以包括天然聚合物及其衍生物，例如纤维素和人造丝。该纤维导电线芯优选源自聚丙烯腈的均聚合物和共聚合物。该导电线芯可以包括没有导电涂料的细长纤维。该细长纤维的外层可以被涂上在温度15℃具有电阻率低于16KΩ·m的导电成分材料，优选电阻率低于5KΩ·m。该导电成分材料可以包括合成乳胶、弹性体橡胶和热塑性塑料，优选导电成分材料基于合成乳胶。该端子连接插件的每单元长度电阻值优选小于50Ω/m。该端子连接插件用于传送高压电流从高电压点火线圈端子到电阻型火花塞的电极端子。
该端子连接插件包括一个导体支撑体茎，该导体支撑体茎可以包括保持架支撑体茎。该保持架支撑体茎可作为用于固定端子连接插件位置的工具。该端子连接插件可以是一个管状形成的导体支撑体茎，管状的外部直径在2毫米至20毫米范围内。该端子连接插件可以包括保持架支撑体茎具有分枝配置在导体支撑体茎的表面。该端子连接插的保持架支撑体茎可以与导体支撑体茎模压形成一个组成部分。该端子连接插件可以包括保持架支撑体茎组件与导体支撑体茎组件的装配。该端子连接插件可以包括一个单一结构的导体支撑体茎。在本发明中，该端子连接插件的配置形象设计基于导体支撑体茎和保持架支撑体茎的功能设计。该端子连接插件的配置形象设计可以包括形状的锥形、菱形、矩形、圆筒形、正方形、三角形和它们的组合，优选衍生于锥体形状和其组合。该端子连接插件可以具有不同的形状。
该保持架支撑体茎的外部直径可以在4毫米至24毫米的范围内，可以作为固定位置工具用于在安装和撤换电阻型火花塞的期间，保持端子连接插件稳定位置停留在非可拆卸绝缘子的沿通道内，和确认端子连接插件的中心线位置挨着非可拆卸绝缘子、高压点火线圈端子、和电阻型火花塞电极端子的纵向中心线。该端子连接插件可以包括一个至三个保持架支撑体茎。该导体支撑体茎和保持架支撑体茎是由在温度20℃具有电阻率至少1013Ω·cm的聚合成分材料制造，该聚合成分材料可以包括弹性体橡胶、热塑性橡胶和热塑性塑料，优选基于硅橡胶的聚合成分材料。
该细长纤维导电线芯可以直接与高电压点火线圈端子和电阻型火花塞的电极端子接触。该端子连接插件可以附有端子，用于提供与高电压点火线圈端子和电阻型火花塞电极端子的电流接触。
非可拆卸绝缘子形成一个绝缘子与点火线圈不可分割的组成整体。该非可拆卸绝缘子可以是由在温度20℃具有至少电阻率1013Ω·cm的耐热和耐化学腐蚀的聚合成分材料模压成型法制造。聚合成分材料可以包括工程塑料和热固性树脂。热固性树脂包括环氧树脂。热固性树脂可以包括那些从聚酯和聚酰胺衍生出来的。聚合成分优选用基于工程塑料如聚对苯二甲酸。该非可拆卸绝缘子形成一个与点火线圈不可分割的组成部分。该非可拆卸绝缘子可以包括外层有弹性套筒由弹性体成分制造，用于保护非可拆卸绝缘子防备性能老化后产生的介电泄漏。弹性体成分可包括硅橡胶、氟橡胶、氢化的丁腈橡胶，丙烯酸酯橡胶和乙烯-丙烯-二烯三元共聚物。优选弹性体成分基于硅橡胶。
附图说明
本发明的具体实施例现通过示例并结合参考附图进行描述，其中：
图1为点火系统的示意图包括本发明所提出的点火线圈组件用端子连接插件替代传统的金属弹簧；
图2为根据本发明所提出的典型端子连接插件的组成和结构特征示意图；
图3为说明点火系统包括点火线圈组件具有可拆卸绝缘子，其中，为根据本发明所提出的点火线圈组件用端子连接插件替代传统的金属弹簧；
图4为显示点火系统包括点火线圈组件具有非可拆卸绝缘子的局部剖视图，其中，为根据本发明所提出的点火线圈组件用端子连接插件替代传统的金属弹簧。
具体实施方式
传统内燃发动机的点火系统包括点火线圈组件用于供应高压电流到火花塞，优选电阻型火花塞。点火线圈组件包括一个点火线圈直接安装在一个火花塞。点火线圈有初级线圈与次级线圈的磁耦合，低电压电流通过初级线圈，和在次级线圈引导成为高电压电流。点火线圈组件包括传统的金属螺旋弹簧导体用于传送高压电流从高压点火线圈端子到火花塞的电极端子，该高压电流通过火花塞的空气间隙产生放电，形成火花能量用于点燃内燃发动机燃烧室里的燃料与空气混合物。
图1为点火系统的示意图包括本发明所提出的点火线圈组件(100)用端子连接插件(30)替代传统的金属弹簧。内燃发动机的点火系统具有至少一个点火线圈组件。点火线圈组件所需的数目取决于汽车发动机的输出功率，例如，小型摩托车发动机可能有一个点火线圈组件、和高输出汽车发动机可能有八个点火线圈组件。一个典型的四缸发动机有四个点火线圈组件。点火系统的每个点火线圈组件(100)跟每个其它的点火线圈组件(100)类似。因此只有一个点火线圈组件(100)将会详细描述。点火系统包括点火线圈组件(100)用于供应高压电流到火花塞(20)，优选电阻型火花塞。该点火线圈组件(100)包括点火线圈(140)、高电压点火线圈端子(120)、端子连接插件(30)和绝缘子(40)。点火线圈(140)的积累高电压电流通过高电压点火线圈端子(120)分布，其中，该高电压点火线圈端子与点火线圈的次级线圈相连接。端子连接插件(30)将点火线圈(140)的高电压线圈端子(120)和电阻型火花塞(20)的电极端子(22)互相连接。端子连接插件(30)作为一种装置用于传送高压电流从高电压点火线圈端子(120)到电阻型火花塞(20)，该高压电流通过火花塞的空气间隙产生放电，形成火花能量用于点燃内燃发动机燃烧室(50)里的燃料与空气混合物。端子连接插件(30)用以取代传统的金属弹簧作为电气设备用于传送高压电流。端子连接插件(30)的导电线芯形成一层若干个细长碳纤维，并排延伸(未显示在图1中)，设置于端子连接插件的最内层。端子连接插件(30)包括导体支撑体茎(34)。该导体支撑体茎(34)可以包括保持架支撑体茎(34B)具有分枝配置在导体支撑体茎(34)的表面。
典型端子连接插件的组成和结构特征示意于图2。延续参巧图1，绝缘子(40)具有纵向延伸通道用于通道内安置点火线圈(140)的高电压线圈端子(120)、端子连接插件(30)、电阻型火花塞(20)的电极端子(22)和部分的火花塞(20)。绝缘子(40)形成圆柱形外壳用于将高电压线圈端子(120)和电极端子(22)绝缘。
绝缘子(40)可以从点火线圈(140)的高电压线圈端子(120)拆卸分开。可拆卸绝缘子(42)可以从点火线圈(140)拆卸形成独立组件。可拆卸绝缘子(42)可以包括一个单一结构组件由弹性体成分制造。可拆卸绝缘子(42)可以包括一种复合结构具有管状塑料躯体，又管状两端装有橡胶接头。
绝缘子(40)可以不能与点火线圈(140)分开。非可拆卸绝缘子(44)形成一个与点火线圈不可分割的组成部分，与点火线圈(140)的的高电压线圈端子(120)不能拆卸分开。非可拆卸绝缘子(44)可以由工程塑料和热固性树脂制造。
图2为根据本发明所提出的典型端子连接插件的组成和结构特征示意图。进一步图1的说明，本发明的点火线圈组件体现用端子连接插件(30)替代传统的金属螺旋弹簧，该端子连接插件(30)将高电压点火线圈端子和火花塞的电极端子互相连接。该端子连接插件(30)传送高压电流从高电压线圈端子(120)到电极端子(22)。端子连接插件(30)的设计取决于绝缘子(40)和高电压线圈端子(120)的配置形象设计。该导电线芯的细长纤维安排成一捆，设置于端子连接插件的中心沿线。
端子连接插件(30)的导电线芯(32)由若干个并排延伸的细长碳纤维形成，安排成一捆，并设置于端子连接插件(30)的中心沿线。导电线芯(32)细长碳纤维设置于端子连接插件(30)的最内层。该导电线芯(32)的细长纤维包括人造纤维、煤焦油和石油沥青碳化后衍生的纤维。该人造纤维可以包括合成聚合物，例如聚丙烯腈的均聚合物和/或共聚合物。该人造纤维可以包括天然聚合物及其衍生物，例如纤维素和人造丝。该纤维导电线芯(32)优选源自聚丙烯腈的均聚合物和共聚合物。导电线芯(32)可以包括没有导电涂料的细长纤维。导电线芯(32)具有低的每单元长度电阻值优选小于50Ω/m。该若干个细长纤维的外层可以被涂上在温度15℃具有电阻率低于16KΩ·m的导电成分材料，优选用低于5KΩ·m。该导电成分材料可以包括合成乳胶、弹性体橡胶和热塑性塑料，优选导电成分材料基于合成乳胶。
端子连接插件(30)包括一个导体支撑体茎(34)形成绝缘和保护层包围在最内层的纤维导电线芯(32)的外部。该导体支撑体茎(34)可以包括保持架支撑体茎(34B)具有分枝配置在导体支撑体茎(34)的表面。该保持架支撑体茎可作为定位工具用于保持端子连接插件(30)在点火线圈组件(100)的绝缘子(40)通道内停留于适当的位置。端子连接插件(30)可以不包括保持架支撑体茎(34B)。图2展示典型端子连接插件的组成和结构特征。端子连接插件(30)的导体支撑体茎(34)是一个管状形具有外部直径在2毫米至20毫米范围内。导体支撑体茎(34)的任何一端(36)或(38)的外部直径设计可以分别渐减为OD3和OD4。导体支撑体茎(34)的两端(36)和(38)的外部直径设计可以分别渐减为OD3和OD4。端子连接插件(30)可以包括保持架支撑体茎(34B1)和/或(34B2)具有分枝配置在导体支撑体茎(34)的表面。端子连接插件(30)的保持架支撑体茎(34B1)和/或(34B2)可以与导体支撑体茎(34)模压形成一个组成部分。保持架支撑体茎(34B1)和/或(34B2)的外部直径OD1和/或OD2可以分别在4毫米至24毫米范围内，用于在安装和撤换电阻型火花塞的期间，保持端子连接插件(30)稳定位置停留在绝缘子(40)的沿通道内，和确认端子连接插件(30)的中心线位置挨着绝缘子(40)、点火线圈(140)的高电压线圈端子(120)、和电阻型火花塞(20)的电极端子(22)等的纵向中心线。端子连接插件(30)可以包括导体支撑体茎(34)与保持架支撑体茎(34B1)和/或(34B2)组件的装配。端子连接插件(30)可以包括一个单一结构的导体支撑体茎(34)。端子连接插件(30)可以包括至少一个和不超过三个保持架支撑体茎。端子连接插件(30)可以有一个保持架支撑体茎(34B1)或(34B2)。端子连接插件(30)可以有两个保持架支撑体茎(34B1)和(34B2)。在极端的例子，端子连接插件(30)可以有三个保持架支撑体茎。视乎点火线圈组件(100)的高电压线圈端子(120)和绝缘子(40)的配置，端子连接插件(30)的设计可以是管状形成的导体支撑体茎(34)而没有包括保持架支撑体茎。端子连接插件(30)的配置形象设计取决于点火线圈(140)高压线圈端子(120)和绝缘子(40)的配置形象。在本发明中，端子连接插件(30)的配置形象设计基于导体支撑体茎(34)和保持架支撑体茎(34B)的功能设计。端子连接插件(30)的配置形象设计可以包括形状的锥形、菱形、矩形、圆筒形、正方形、三角形和它们的组合，优选衍生于锥体形状和其组合。端子连接插件(30)可以具有不同的形状。
端子连接插件(30)的导体支撑体茎(34)和保持架支撑体茎(34B1)和/或(34B2)可以由在温度20℃具有电阻率至少1013Ω·cm、有良好的绝缘性能、耐热和耐化学腐蚀的聚合成分材料制造。该聚合成分材料可以包括弹性体橡胶、热塑性橡胶和热塑性塑料，优选弹性体橡胶。弹性体橡胶可以包括硅橡胶、氢化的丁腈橡胶、乙烯-丙烯-二烯-三元共聚物、丁基橡胶、氟橡胶和丙烯酸酯橡胶。优选聚合成分材料基于硅橡胶。硅橡胶具有优良的介电性能、耐热和抗压缩性。
导电线芯(32)的细长纤维可以与点火线圈(140)的高电压线圈端子(120)和电阻型火花塞(20)的电极端子(22)直接接触。端子连接插件(30)可以附有端子，用于提供与点火线圈(140)的高电压线圈端子(120)和电阻型火花塞(20)的电极端子(22)相间的电流接触。端子连接插件(30)的任何一端或两端可以需要端子压接。
图3说明点火系统包括点火线圈组件具有可拆卸绝缘子，其中，据本发明用端子连接插件替代传统的金属弹簧。点火系统包括点火线圈组件(100)用于提供高压电流到火花塞(20)，优选电阻型火花塞。据本发明，点火线圈组件(100)包括点火线圈(140)、高电压线圈端子(120)、端子连接插件(30)和可拆卸绝缘子(42)。继续引用图1和图2，点火线圈组件(100)包括端子连接插件(30)用于将包括点火线圈(140)的高电压线圈端子(120)和电阻型火花塞(20)的电极端子(22)互相连接；该端子连接插件的导电线芯(32)包括一层若干个细长碳纤维，并排延伸(没有展示于图3)，并设置于端子连接插件(30)的最内层；该端子连接插件(30)的导体支撑体茎(34)形成绝缘和保护层包围在导电线芯(32)的外部；该可拆卸绝缘子(42)具有纵向延伸通道用于通道内安置高电压点火线圈(140)端子(120)、端子连接插件(30)和电阻型火花塞(20)的电极端子(22)。
绝缘子(40)形成圆柱形外壳用于将点火线圈(140)的高电压线圈端子(120)和电阻型火花塞(20)的电极端子(22)绝缘。高电压线圈端子(120)与点火线圈的次级线圈连接用于积累和分布点火线圈(140)诱导的高压电流。端子连接插件(30)作为一种装置用于传送高压电流从高电压线圈端子(120)到电极端子(22)，该高压电流通过火花塞的空气间隙产生放电，形成火花能量用于点燃内燃发动机燃烧室里的燃料与空气混合物。
端子连接插件(30)用以取代传统的金属弹簧作为电气设备用于传送高压电流。端子连接插件(30)包括导电线芯(32)具有若干个细长碳纤维，安排成一捆，并设置于端子连接插件(30)的中心沿线。导电线芯(32)细长碳纤维设置于端子连接插件(30)的最内层。该导电线芯(32)的细长纤维包括人造纤维、煤焦油和石油沥青碳化后衍生的纤维。端子连接插件(30)的纤维导电线芯(32)具有低的每单元长度电阻值优选小于50Ω/m。
导电线芯可以包括没有导电涂料的细长纤维。该若干个细长纤维的外层可以被涂上在温度15℃具有电阻率低于16KΩ·m的导电成分材料，优选用低于5KΩ·m。该导电成分材料可以包括合成乳胶、弹性体橡胶和热塑性塑料，优选导电成分材料基于合成乳胶。端子连接插件(30)传送高压电流从点火线圈(140)的高电压线圈端子(120)到火花塞(20)的电极端子(22)。
端子连接插件(30)可以是一个管状形成的导体支撑体茎(34)，管状的外部直径在2毫米至20毫米范围内。端子连接插件(30)包括保持架支撑体茎(34B)，如图1所示的模范，具有分枝配置在导体支撑体茎(34)的表面。该保持架支撑体茎(34B)的外部直径在4毫米至24毫米的范围内，用于在安装和撤换电阻型火花塞(20)的期间，保持端子连接插件(30)稳定位置停留在可拆卸绝缘子(42)的沿通道内，和确认端子连接插件(30)的中心线位置挨着可拆卸绝缘子(42)、高电压点火线圈(140)端子(120)、和电阻型火花塞(20)电极端子(22)的纵向中心线。
端子连接插件(30)可以包括导体支撑体茎(34)组件与保持架支撑体茎(34B1)和/或(34B2)组件的装配，如图2所示的模范。保持架支撑体茎可以与导体支撑体茎(34)模压形成一个组成部分。端子连接插件(30)可以包括一个单一结构的导体支撑体茎(34)。端子连接插件(30)可以包括至少一个和不超过三个保持架支撑体茎。端子连接插件(30)可以包括一个保持架支撑体茎(34B1)或(34B2)。极端的例子，端子连接插件(30)可以包括三个保持架支撑体茎。视乎点火线圈组件(100)的高电压线圈端子(120)和可拆卸绝缘子(42)的配置，端子连接插件(30)的设计可以是管状形成的导体支撑体茎(34)而没有包括保持架支撑体茎，如图3所示的模范。端子连接插件(30)的配置形象设计取决于点火线圈组件(100)的高电压线圈端子(120)和可拆卸绝缘子(42)的配置形象。在本发明中，端子连接插件(30)的配置形象设计基于导体支撑体茎和保持架支撑体茎的功能设计。端子连接插件的配置形象设计可以包括形状的锥形、菱形、矩形、圆筒形、正方形、三角形和它们的组合，优选衍生于锥体形状和其组合。端子连接插件(30)可以具有不同的形状。
端子连接插件(30)的导体支撑体茎和保持架支撑体茎可以由在温度20℃具有电阻率至少1013Ω·cm的聚合成分材料制造。聚合成分材料包括弹性体橡胶、热塑性橡胶和热塑性塑料。可以使用以下任何一个的弹性体橡胶：氢化的丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶、乙烯-丙烯-二烯-三元共聚物、丁基橡胶、氟橡胶和硅橡胶。优选聚合成分材料基于硅橡胶。硅橡胶具有优良的介电性能、耐热性、耐化学腐蚀性和抗压缩性。
导电线芯(32)的细长纤维可以与点火线圈(140)的高电压线圈端子(120)和电阻型火花塞(20)的电极端子(22)直接接触。端子连接插件(30)可以附有端子，用于提供与点火线圈(140)的高电压线圈端子(120)和电阻型火花塞(20)的电极端子(22)相间的电流接触。端子连接插件(30)的任何一端或两端可以需要端子压接。
可拆卸绝缘子(42)形成圆柱形外壳用于将点火线圈(140)的高电压线圈端子(120)、电阻型火花塞(20)的电极端子(22)和部分火花塞(20)绝缘。该可拆卸绝缘子(42)是由在温度20℃具有至少电阻率1013Ω·cm的耐热和耐化学腐蚀的聚合成分材料制造。可以用以下任何的聚合成分材料：弹性体橡胶、热塑性橡胶和塑料。优选聚合成分材料基于弹性体橡胶。可拆卸绝缘子(42)可以包括一种复合结构具有空心管状塑料躯体，又管状两端装有橡胶接头。该橡胶接头用将高电压线圈端子(120)和电极端子(22)密封和绝缘。可拆卸绝缘子(42)可以包括单一结构的组件基于弹性体成分，这可会降低塑料躯体性能老化后所产生介电质泄漏的风险。弹性体可以包括硅橡胶、氢化的丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶、氟橡胶、丁基橡胶和乙烯-丙烯-二烯三元共聚物。优选可拆卸绝缘子(42)由硅橡胶形成。硅橡胶提供点火线圈(140)的高电压线圈端子(120)、电阻型火花塞(20)的电极端子(22)和部分火花塞(20)合适的密封和绝缘。
点火线圈组件(100)可以没有包括可拆卸绝缘子(42)，然后端子连接插件(30)的两端安装有橡胶接头用于将点火线圈(140)的高电压线圈端子(120)和电阻型火花塞(20)的电极端子(22)密封和绝缘。
本发明的示范实施例包括可拆卸绝缘子(42)联系的点火线圈组件(100)用端子连接插件(30)替代传统的金属弹簧，包括：
第一实施例是基于端子连接插件(30)具有每单元长度电阻值优选小于50Ω/m，是一个管状形成的导体支撑体茎(34)由硅橡胶成分制造。
第二实施例是基于端子连接插件(30)具有每单元长度电阻值优选小于50Ω/m，又包括导体支撑体茎(34)和一个保持架支撑体茎(34B1)或(34B2)由硅橡胶成分制造。
第三实施例是基于端子连接插件(30)具有每单元长度电阻值优选小于50Ω/m，又包括导体支撑体茎(34)和两个保持架支撑体茎(34B1)及(34B2)由硅橡胶成分制造。
第四实施例是基于端子连接插件(30)具有每单元长度电阻值优选小于50Ω/m，又包括导体支撑体茎(34)和一个保持架支撑体茎(34B1)或(34B2)；该导体支撑体茎(34)的一端(36)或(38)有外径渐减；导体支撑体茎和保持架支撑体茎由硅橡胶成分制造。
第五实施例是基于端子连接插件(30)具有每单元长度电阻值优选小于50Ω/m，又包括导体支撑体茎(34)和一个保持架支撑体茎(34B1)或(34B2)；该导体支撑体茎(34)的两端(36)和(38)有外径渐减；导体支撑体茎和保持架支撑体茎由硅橡胶成分制造。
以上所提及的实施例所用的可拆卸绝缘子(42)是由硅橡胶成分制造。选择的硅橡胶成分提供给予点火线圈(140)的高电压线圈端子(120)、电阻型火花塞(20)的电极端子(22)和部分的火花塞(20)合适的密封和绝缘。
第六实施例有类似安排基于第一实施例，此外，当点火线圈组件(100)的组成部分没有包括可拆卸绝缘子(42)的情况下，端子连接插件(30)的两端安装有橡胶接头用于分别将点火线圈(140)的高电压线圈端子(120)和电阻型火花塞(20)的电极端子(22)密封和绝缘。
以上所提及的实施例的端子连接插件(30)可以有不同的形状。
图4显示点火系统包括点火线圈组件具有非可拆卸绝缘子的局部剖视图，其中，为根据本发明所提出的点火线圈组件用端子连接插件替代传统的金属弹簧。点火系统包括点火线圈组件(100)用于提供高压电流到火花塞(20)，优选电阻型火花塞。据本发明，点火线圈组件(100)包括点火线圈(140)、高电压线圈端子(120)、端子连接插件(30)和非可拆卸绝缘子(44)。继续引用图1和图2，点火线圈组件(100)包括端子连接插件(30)用于将包括点火线圈(140)的高电压线圈端子(120)和电阻型火花塞(20)的电极端子(22)互相连接；该端子连接插件的导电线芯(32)包括一层若干个细长碳纤维，并排延伸(没有展示于图4)，并设置于端子连接插件(30)的最内层；该端子连接插件(30)的导体支撑体茎(34)形成绝缘和保护层包围在导电线芯(32)的外部；该非可拆卸绝缘子(44)具有纵向延伸通道用于通道内安置高电压点火线圈(140)的高电压线圈端子(120)、端子连接插件(30)和电阻型火花塞(20)的电极端子(22)。
高电压线圈端子(120)与点火线圈的次级线圈连接用于积累和分布点火线圈(140)所诱导的高压电流。端子连接插件(30)作为一种装置用于传送高压电流从高电压线圈端子(120)到电极端子(22)，该高压电流通过火花塞的空气间隙产生放电，形成火花能量用于点燃内燃发动机燃烧室里的燃料与空气混合物。
端子连接插件(30)用以取代传统的金属弹簧作为电气设备用于传送高压电流。端子连接插件(30)包括导电线芯(32)具有若干个细长碳纤维，安排成一捆，并设置于端子连接插件(30)的中心沿线。该导电线芯(32)的细长纤维包括人造纤维、煤焦油和石油沥青碳化后衍生的纤维。端子连接插件(30)的纤维导电线芯(32)具有低的每单元长度电阻值优选小于50Ω/m。导电线芯可以包括没有导电涂料的细长纤维。该若干个细长纤维的外层可以被涂上在温度15℃具有电阻率低于16KΩ·m的导电成分材料，优选用低于5KΩ·m。该导电成分材料可以包括合成乳胶、弹性体橡胶和热塑性塑料，优选导电成分材料基于合成乳胶。端子连接插件(30)传送高压电流从点火线圈(140)的高电压线圈端子(120)到火花塞(20)的电极端子(22)。
端子连接插件(30)可以是一个管状形成的导体支撑体茎(34)，管状的外部直径在2毫米至20毫米范围内。端子连接插件(30)包括保持架支撑体茎(34B)具有分枝配置在导体支撑体茎(34)的表面。该保持架支撑体茎(34B)的外部直径在4毫米至24毫米的范围内，用于在安装和撤换电阻型火花塞(20)的期间，保持端子连接插件(30)稳定位置停留在非可拆卸绝缘子(44)的沿通道内，和确认端子连接插件(30)的中心线位置挨着非可拆卸绝缘子(44)、高电压点火线圈(140)的高电压线圈端子(120)、和电阻型火花塞(20)电极端子(22)的纵向中心线。
端子连接插件(30)可以包括导体支撑体茎(34)组件与保持架支撑体茎(34B)组件的装配，保持架支撑体茎(34B)可以与导体支撑体茎(34)模压形成一个组成部分。端子连接插件(30)可以包括一个单一结构的导体支撑体茎(34)。端子连接插件(30)可以包括至少一个和不超过三个保持架支撑体茎。端子连接插件(30)可以包括一个保持架支撑体茎(34B)，作为模范展示于图1和图4。端子连接插件(30)可以包括两个保持架支撑体茎(34B1)和(34B2)，作为模范展示于图2。极端的例子，端子连接插件(30)可以包括三个保持架支撑体茎。视乎点火线圈组件(100)的高电压线圈端子(120)和非可拆卸绝缘子(44)的配置，端子连接插件(30)的设计可以是管状形成的导体支撑体茎(34)而没有包括保持架支撑体茎。端子连接插件(30)的配置形象设计取决于点火线圈(140)的高电压线圈端子(120)和非可拆卸绝缘子(44)的配置形象。在本发明中，端子连接插件(30)的配置形象设计基于导体支撑体茎和保持架支撑体茎的功能设计。端子连接插件的配置形象设计可以包括形状的锥形、菱形、矩形、圆筒形、正方形、三角形和它们的组合，优选衍生于锥体形状和其组合。端子连接插件(30)可以具有不同的形状。
端子连接插件(30)的导体支撑体茎(34)和保持架支撑体茎(34B)可以由在温度20℃具有电阻率至少1013Ω·cm的聚合成分材料制造。聚合成分材料包括弹性体橡胶、热塑性橡胶和热塑性塑料。可以使用以下任何一个的弹性体橡胶：氢化的丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶、乙烯-丙烯-二烯-三元共聚物、丁基橡胶、氟橡胶和硅橡胶。优选聚合成分材料基于硅橡胶。硅橡胶具有优良的介电性能、耐热性、耐化学腐蚀性和抗压缩性。
导电线芯(32)的细长纤维可以与点火线圈(140)的高电压线圈端子(120)和电阻型火花塞(20)的电极端子(22)直接接触。端子连接插件(30)可以附有端子，用于提供与点火线圈(140)的高电压线圈端子(120)和电阻型火花塞(20)的电极端子(22)相间的电流接触。端子连接插件(30)的任何一端或两端可以需要端子压接。
非可拆卸绝缘子(44)提供一个纵向延伸通道用于在通道内安置高电压线圈端子(120)、端子连接插件(30)、和电阻型火花塞(20)的电极端子(22)和部分的火花塞(20)。该非可拆卸绝缘子(44)形成一个与点火线圈(140)不可分割的组成部分。非可拆卸绝缘子(44)可以由在温度20℃具有至少电阻率1013Ω·cm的耐热和耐化学腐蚀的聚合成分衍生于工程塑料和热固性树脂的材料制造。工程塑料可以包括那些来自聚酯和聚酰胺。热固性树脂可以包括环氧树脂。优选非可拆卸绝缘子(44)是由工程塑料制造如聚对苯二甲酸。本发明实施例用的非可拆卸绝缘子(44)是基于聚对苯二甲酸，其中需要橡胶接头用于提供非可拆卸绝缘子(44)和火花塞(20)接头连接之间的密封和电性绝缘。聚对苯二甲酸具有良好的耐热和介电性能。
非可拆卸绝缘子(44)可以包括外层有弹性套筒由弹性体成分制造，用于保护非可拆卸绝缘子(44)防备其性能经老化后所产生的介电泄漏。优选弹性体成分基于硅橡胶。
本发明的示范实施例包括非可拆卸绝缘子(44)联系的点火线圈组件(100)用端子连接插件(30)替代传统的金属弹簧，包括：
第七实施例是基于端子连接插件(30)具有每单元长度电阻值优选小于50Ω/m，是一个管状形成的导体支撑体茎(34)由硅橡胶成分制造。
第八实施例是基于端子连接插件(30)具有每单元长度电阻值优选小于50Ω/m，又包括导体支撑体茎(34)和一个保持架支撑体茎(34B)由硅橡胶成分制造。
第九实施例是基于端子连接插件(30)具有每单元长度电阻值优选小于50Ω/m，又包括导体支撑体茎(34)和两个保持架支撑体茎(34B1)及(34B2)由硅橡胶成分制造。
第十实施例是基于端子连接插件(30)具有每单元长度电阻值优选小于50Ω/m，又包括导体支撑体茎(34)和一个保持架支撑体茎(34B)；该导体支撑体茎(34)的一端(36)或(38)有外径渐减；端子连接插件(30)的导体支撑体茎和保持架支撑体茎由硅橡胶成分制造。
第十一实施例是基于端子连接插件(30)具有每单元长度电阻值优选小于50Ω/m，又包括导体支撑体茎(34)和一个保持架支撑体茎(34B)；该导体支撑体茎(34)的两端(36)和(38)有外径渐减；端子连接插件(30)的导体支撑体茎和保持架支撑体茎由硅橡胶成分制造。
以上所提及的实施例所用的非可拆卸绝缘子(44)是由聚对苯二甲酸制造。
第十二实施例有类似安排基于第七实施例，此外，该非可拆卸绝缘子(44)包括外层有弹性套筒(没有展示于图4)由弹性体成分制造，用于保护非可拆卸绝缘子防备性能老化后所产生的介电泄漏。优选弹性体成分基于硅橡胶。
传统的点火线圈组件包括金属弹簧用于传送高压电流从点火线圈的高电压线圈端子到火花塞的电极端子。该金属弹簧可能导致失火问题关联于其性能经老化后所产生的不稳定导电率，由于金属弹簧在苛刻的汽车操作环境下有较差的抗腐蚀性能。这可能会导致逐渐增加耗油量和损失汽车能量。金属线圈弹簧的另一缺点包括介电故障的可能性由于受到电磁场浓度的感应。本发明的实施例用端子连接插件替代传统的金属弹簧可以克服这些缺点。端子连接插件的导电线芯具有优异的耐热性、抗腐蚀性和耐化学侵蚀性。

Claims (36)

1.点火线圈组件，点火系统包括点火线圈组件用于供应高压电流到电阻型火花塞，该点火线圈组件包括：
端子连接插件用于将高电压点火线圈端子与电阻型火花塞的电极端子互相连接；
该端子连接插件的导电线芯包括一层若干个细长碳纤维，并排延伸，该导电线芯设置于端子连接插件的最内层；
该端子连接插件的导体支撑体茎形成绝缘和保护层包围在导电线芯的外部；
该导体支撑体茎包括保持架支撑体茎，该保持架支撑体茎具有分枝配置在导体支撑体茎的表面，作为用于固定具有不同形状端子连接插件位置的工具；
可拆卸绝缘子具有纵向延伸通道用于通道内安置高电压点火线圈端子、端子连接插件和电阻型火花塞的电极端子。
2.根据权利要求1所述的点火线圈组件，其中，该导电线芯的细长纤维安排成一捆，设置于端子连接插件的中心沿线。
3.根据权利要求1所述的点火线圈组件，其中，该导电线芯的细长纤维包括人造纤维、煤焦油和石油沥青碳化后衍生的纤维。
4.根据权利要求1所述的点火线圈组件，其中，该细长碳纤维的外层被涂上在温度15℃具有电阻率低于16KΩ·m的导电成分材料。
5.根据权利要求1所述的点火线圈组件，其中，该端子连接插件的每单元长度电阻值包括小于50Ω/m，用于传送高压电流从高电压点火线圈端子到电阻型火花塞的电极端子。
6.根据权利要求1所述的点火线圈组件，其中，该端子连接插件是一个管状形成的导体支撑体茎，管状的外部直径在2毫米至20毫米范围内。
7.根据权利要求1所述的点火线圈组件，其中，该端子连接插件包括保持架支撑体茎与导体支撑体茎模压形成一个组成部分。
8.根据权利要求1所述的点火线圈组件，其中，该端子连接插件包括保持架支撑体茎组件与导体支撑体茎组件的装配。
9.根据权利要求1所述的点火线圈组件，其中，该保持架支撑体茎的外部直径在4毫米至24毫米的范围内，用于在安装和撤换电阻型火花塞的期间，保持端子连接插件稳定位置停留在可拆卸绝缘子的沿通道内，和确认端子连接插件的中心线位置挨着可拆卸绝缘子、高压点火线圈端子、和电阻型火花塞电极端子的纵向中心线。
10.根据权利要求1所述的点火线圈组件，其中，该端子连接插件的配置形象设计基于导体支撑体茎和保持架支撑体茎的功能设计。
11.根据权利要求1所述的点火线圈组件，其中，该端子连接插件的配置形象设计包括形状的锥形、菱形、矩形、圆筒形、正方形、三角形和它们的组合。
12.根据权利要求1所述的点火线圈组件，其中，该端子连接插件包括一个至三个保持架支撑体茎。
13.根据权利要求1所述的点火线圈组件或端子连接插件，其中，该导体支撑体茎和保持架支撑体茎是由在温度20℃具有电阻率至少1013Ω·cm的聚合成分材料制造。
14.根据权利要求1所述的点火线圈组件，其中，该细长纤维导电线芯直接与高电压线圈端子和电极端子接触。
15.根据权利要求1所述的点火线圈组件，其中，该端子连接插件附有端子，用于提供与高电压线圈端子和电极端子的电流接触。
16.根据权利要求1所述的点火线圈组件，其中，该可拆卸绝缘子是由在温度20℃具有至少电阻率1013Ω·cm的耐热和耐化学腐蚀的聚合成分材料模压成型法制造。
17.根据权利要求1所述的点火线圈组件，其中，该可拆卸绝缘子包括一种复合结构具有管状塑料躯体，又管状两端装有橡胶接头。
18.根据权利要求1所述的点火线圈组件，其中，当点火线圈组件没有包括可拆卸绝缘子的情况下，该端子连接插件的两端安装有橡胶接头用于分别将高电压线圈端子和电极端子密封和绝缘。
19.点火线圈组件，点火系统包括点火线圈组件用于供应高压电流到电阻型火花塞，该点火线圈组件包括：
端子连接插件用于将高压点火线圈端子与电阻型火花塞的电极端子互相连接；
该端子连接插件的导电线芯包括一层若干个细长碳纤维，并排延伸，该导电线芯设置于端子连接插件的最内层；
该端子连接插件的导体支撑体茎形成绝缘和保护层包围在导电线芯的外部；
该导体支撑体茎包括保持架支撑体茎，该保持架支撑体茎具有分枝配置在导体支撑体茎的表面，作为用于固定具有不同形状端子连接插件位置的工具；
非可拆卸绝缘子具有纵向延伸通道用于通道内安置高压点火线圈端子、端子连接插件和电阻型火花塞的电极端子。
20.根据权利要求19所述的点火线圈组件，其中，该导电线芯的细长纤维安排成一捆，设置于端子连接插件的中心沿线。
21.根据权利要求19所述的点火线圈组件，其中，该导电线芯的细长纤维包括人造纤维、煤焦油和石油沥青碳化后衍生的纤维。
22.根据权利要求19所述的点火线圈组件，其中，该细长碳纤维的外层被涂上在温度15℃具有电阻率低于16KΩ·m的导电成分材料。
23.根据权利要求19所述的点火线圈组件，其中，该端子连接插件的每单元长度电阻值包括小于50Ω/m，用于传送高压电流从高电压点火线圈端子到电阻型火花塞的电极端子。
24.根据权利要求19所述的点火线圈组件，其中，该端子连接插件是一个管状形成的导体支撑体茎，管状的外部直径在2毫米至20毫米范围内。
25.根据权利要求19所述的点火线圈组件，其中，该端子连接插件包括保持架支撑体茎与导体支撑体茎模压形成一个组成部分。
26.根据权利要求19所述的点火线圈组件，其中，该端子连接插件包括保持架支撑体茎组件与导体支撑体茎组件的装配。
27.根据权利要求19所述的点火线圈组件，其中，该保持架支撑体茎的外部直径在4毫米至24毫米的范围内，用于在安装和撤换电阻型火花塞的期间，保持端子连接插件稳定位置停留在非可拆卸绝缘子的沿通道内，和确认端子连接插件的中心线位置挨着非可拆卸绝缘子、高压点火线圈端子、和电阻型火花塞电极端子的纵向中心线。
28.根据权利要求19所述的点火线圈组件，其中，该端子连接插件的配置形象设计基于导体支撑体茎和保持架支撑体茎的功能设计。
29.根据权利要求19所述的点火线圈组件，其中，该端子连接插件的配置形象设计包括形状的锥形、菱形、矩形、圆筒形、正方形、三角形和它们的组合。
30.根据权利要求19所述的点火线圈组件，其中，该端子连接插件包括一个至三个保持架支撑体茎。
31.根据权利要求19所述的点火线圈组件或端子连接插件，其中，该导体支撑体茎和保持架支撑体茎是由在温度20℃具有电阻率至少1013Ω·cm的聚合成分材料制造。
32.根据权利要求19所述的点火线圈组件，其中，该细长纤维导电线芯直接与高压线圈端子和电极端子接触。
33.根据权利要求19所述的点火线圈组件，其中，该端子连接插件附有端子，用于提供与高电压线圈端子和电极端子的电流接触。
34.根据权利要求19所述的点火线圈组件，其中，该非可拆卸绝缘子是由在温度20℃具有至少电阻率1013Ω·cm的耐热和耐化学腐蚀的聚合成分衍生于工程塑料和热固性树脂的材料模压成型法制造。
35.根据权利要求19所述的点火线圈组件，其中，该非可拆卸绝缘子形成一个与点火线圈不可分割的组成部分。
36.根据权利要求19所述的点火线圈组件，其中，该非可拆卸绝缘子包括外层有弹性套筒由弹性体成分制造，用于保护非可拆卸绝缘子防备性能老化后产生的介电泄漏。
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