CN105810423B - 用于内燃机的点火线圈 - Google Patents

Abstract

一种用于内燃机的点火线圈包括绕线电阻器(4)。所述绕线电阻器(4)包括：芯材(5)；导体绕线(6)；设置在所述芯材(5)的两端处的一对金属盖(7)，所述一对金属盖(7)与所述导体绕线(6)接触；以及树脂涂料(8)，其设置以与所述芯材(5)和所述导体绕线(6)紧密接触。所述树脂涂料(8)填充在所述导体绕线(6)之间，且所述树脂涂料(8)被形成以从所述导体绕线(6)的外周侧覆盖所述导体绕线(6)。金属盖(7)包括底部(71)和筒形的侧部(72)。所述侧部(72)的内周侧设置有凸条部(73)，所述凸条部沿与所述导体绕线(6)的缠绕方向交叉的方向向内凸出形成。

Description

用于内燃机的点火线圈

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的点火线圈。

背景技术

已知一种用于内燃机的点火线圈，其具有通过将一次线圈和二次线圈容置在绝缘的本体壳体内而形成的线圈本体，以及通过将高压输出端子设置在高压塔内而形成的高压塔，高压输出端子电连接到二次线圈并从线圈本体朝向其前端侧凸出。

在日本专利申请特许公开2011-35019号中公开了一种点火线圈，其具有在高压塔中被插入和设置在高压输出端子的前端侧处的空间内的电阻元件。

绕线电阻器可以被用作电阻元件。

绕线电阻器具有绝缘的芯材、螺旋缠绕在芯材的外周上的导体绕线以及设置在芯材沿轴线方向的两端处的金属盖。

然而，上述具有绕线电阻器的点火线圈中可能出现以下问题。

即，在绕线电阻器中，金属盖需要被设置在芯材沿轴线方向的两端处作为导电端子，以从其外周侧接触导体绕线。

进一步的，为了防止导体绕线相对于芯材沿轴线方向被移位，需要在芯材的外周表面中将树脂填充在沿轴线方向相邻的导体绕线各部分之间。

在此，需要使导体绕线在其外周处从树脂暴露，使得导体绕线和金属盖可以接触。

然而，由于难以在暴露导体绕线的整个外周表面的同时将树脂可靠地设置在导体绕线的沿轴线方向相邻的各部分之间，在实践中，可能发生导体绕线中外周表面暴露的部分和没有暴露的部分共存的状态。

在这种状态下，可能发生从金属盖暴露的导体绕线经由树脂表面的沿面放电。

如果发生沿面放电，这种沿面放电可能变成电磁噪声且可能影响外围设备。

此外，从长远来看，还有的问题是，可能由于因导体绕线之间的树脂的劣化而导致的沿面放电而发生导体绕线的断裂。

在此，可以想到通过由树脂从其外周覆盖整个导体绕线来防止导体绕线的暴露，来防止导体绕线沿面放电和损害的发生。

然而，在此情况下，可能发生的问题是，导体绕线和金属盖之间的电传导变得困难。

发明内容

本发明是针对上面提到的问题而做出，且本发明的目的是提供一种用于内燃机的点火线圈，其可以在可靠防止导体绕线暴露的同时确保金属盖和导体绕线之间的电传导。

在第一方面，用于内燃机的点火线圈包括：线圈本体，所述线圈本体通过将一次线圈和二次线圈容置在具有绝缘特性的本体壳体内而形成；高压塔，所述高压塔通过将高压输出端子设置在所述高压塔内而形成，所述高压输出端子电连接到所述二次线圈并从所述线圈本体朝向所述线圈本体的前端侧凸出；以及绕线电阻器，所述绕线电阻器构成从所述高压输出端子到火花塞的导电路径的至少一部分。

所述绕线电阻器包括：绝缘的芯材；螺旋缠绕在所述芯材的外周上的导体绕线；设置在所述芯材沿轴线方向的两端处的一对金属盖，所述一对金属盖与所述导体绕线接触；以及树脂涂料，其设置以与所述芯材和所述导体绕线紧密接触。

所述树脂涂料沿所述轴线方向填充在所述导体绕线之间，且所述树脂涂料被形成以从所述导体绕线的外周侧覆盖所述导体绕线。

所述金属盖包括沿所述轴线方向面对所述芯材的底部，和沿所述轴线方向从所述底部的外周边缘伸出的筒形的侧部。

所述侧部的内周侧设置有沿与所述导体绕线的缠绕方向交叉的方向向内凸出形成的凸条部。

在上述用于内燃机的点火线圈中，树脂涂料被形成以从导体绕线的外周侧覆盖导体绕线。

因此，可以可靠地防止形成导体绕线从树脂涂料部分暴露的状态，能够防止发生沿面放电。

此外，也可以防止发生诸如由于沿面放电而导致的树脂在导体绕线之间劣化的问题。

进一步的，例如通过防止导体绕线从树脂涂料暴露，可以在点火线圈的制造等过程中处理绕线电阻器时防止导体绕线被损害。

进一步的，沿与导体绕线的缠绕方向交叉的方向向内凸出形成的凸条部设置在金属盖的侧部的内周侧上。

因此，金属盖的凸条部通过破开树脂涂料可以与导体绕线接触。

由此，即使没有从树脂涂料暴露导体绕线，仍然能够确保金属盖和导体绕线之间的电传导。

如上所述，根据本发明，能够提供一种用于内燃机的点火线圈，其可以在可靠地防止导体绕线暴露的同时确保金属盖和导体绕线之间的电传导。

附图说明

在附图中：

图1示出了实施例中的点火线圈的组装结构的剖视图；

图2示出了该实施例中在绕线电阻器附近的点火线圈的剖视图；

图3示出了该实施例中绕线电阻器的正视图；

图4示出了沿图3的IV-IV线截取的剖视图；

图5示出了该实施例中金属盖的透视图；

图6示出了该实施例中金属盖的剖开透视图；

图7示出了沿图3金属盖的VII-VII线截取的剖视图；

图8示出了该实施例中凸条部和导体绕线在接触状态下的放大剖视图；

图9示出了该实施例中金属盖的比凸条部更在开口侧的一部分被配合到绕线结构的状态下的放大剖视图；以及

图10示出了该实施例中在使金属帽压接之前的状态下的放大剖视图。

具体实施方式

用于内燃机的点火线圈可以用于例如机动车或热电联供系统等的内燃机。

在本说明书中，高压塔的中心轴线延伸的方向被定义为轴线方向。

进一步的，高压塔沿轴线方向相对于本体壳体凸出的一侧被定义为前端侧，而与前端侧相反的一侧被定义为基端侧。

进一步的，当仅仅描述径向方向或周向方向时，是指高压塔的径向方向或周向方向，除非另有所指。

【实施例】

将参照图1至10描述用于内燃机的点火线圈1的实施例。

如图1所示，本实施例的用于内燃机的点火线圈1包括线圈本体2、高压塔3和绕线电阻器4。

线圈本体2通过将一次线圈21和二次线圈22容置在具有绝缘特性的本体壳体20内而形成。

如图1和图2所示，高压塔3通过将高压输出端子31设置在高压塔3内而形成，高压输出端子电连接到二次线圈22并从线圈本体2朝向其前端侧凸出。

绕线电阻器4构成从高压输出端子31到火花塞111的导电路径的至少一部分。

注意，在本实施例中，绕线电阻器4在高压输出端子31的前端侧处被插入并设置在高压塔3内侧。

如图3和图4所示，绕线电阻器4包括：具有绝缘特性的芯材5；螺旋缠绕在芯材5的外周上的导体绕线6；设置在芯材5沿轴线方向Z的两端处与导体绕线6接触的一对金属盖7；以及树脂涂料8，其设置以与芯材5和导体绕线6紧密接触。

树脂涂料8沿轴线方向Z填充在导体绕线6之间，同时树脂涂料8被形成以从导体绕线6的外周侧覆盖导体绕线6。

如图4至图6所示，金属盖7包括沿轴线方向Z面对芯材5的底部71，和沿轴线方向Z从底部71的外周边缘伸出的筒形的侧部72。

如图4至图8所示，侧部72的内周侧设置有沿与导体绕线6的缠绕方向交叉的方向向内凸出一体形成的凸条部73。

如图1所示，一次线圈21和二次线圈22沿径向方向重叠同心地设置。

中心芯23被插入和设置在一次线圈21和二次线圈22内侧。

外芯24被设置以从垂直于轴线方向Z的方向围绕一次线圈21和二次线圈22的外周。

中心芯23和外芯24由软磁材料制成。

本体壳体20从垂直于轴线方向Z的方向围绕一次线圈21、二次线圈22、中心芯23和外芯24，且包括基端侧开口的壳体侧壁部分201，和封闭壳体侧壁部分201的前端侧的壳体底壁部分202。

如图1和图2所示，大致圆筒形的高压塔3形成为从壳体底壁部分202朝向前端侧凸出。

高压输出端子31被压配合到高压塔3的基端部。

高压输出端子31经由连接端子11电连接到二次线圈22。

具有电绝缘特性的填充树脂12在比高压输出端子31更基端侧的区域内被填充到本体壳体20内，一次线圈21、二次线圈22等被密封。

绕线电阻器4在高压塔3中被插入和设置到高压输出端子31的前端侧。

绕线电阻器4的基端表面与高压输出端子31的前端表面接触。

高压塔3的内径比绕线电阻器4的外径大。

因此，在绕线电阻器4和高压塔3的内壁之间介入间隙的同时，绕线电阻器4可以被插入和设置在高压塔3内侧。

例如约0.05至1.00毫米的间隙被介入绕线电阻器4和高压塔3的内壁之间。

换句话说，绕线电阻器4在没有被埋设在树脂中的状态下被设置在高压塔3中。

绕线电阻器4的芯材5例如通过浸渍环氧树脂以使玻璃纤维一体化而制成，且是电绝缘体。

芯材5具有大致圆柱体形状。

如图3和图4所示，导体绕线6沿芯材5的外周表面缠绕。

导体绕线6例如通过螺旋缠绕细线(比如镍铬合金、镍铁合金等)而形成。

导体绕线6沿轴线方向Z整个围绕芯材5缠绕。

沿轴线方向Z在相邻导体绕线6的各部分之间设置恒定间隔。

芯材5和导体绕线6由树脂涂料8从其外周侧覆盖。

树脂涂料8在从芯材5的外周表面到沿径向方向比导体绕线6的外周表面更外的位置的区域内围绕导体绕线6填充。

树脂涂料8设置在芯材5的沿轴线方向Z的整个区域内。

绕线电阻器4的外周表面由树脂涂料8形成，除了设置金属盖7的部分。

树脂涂料8例如由环氧树脂制成。

由金属制成的金属盖7配合到绕线结构40的沿轴线方向Z的两端，绕线结构由导体绕线6和树脂涂料8构成。

如图3至图6所示，金属盖7的每一个具有大致圆形的底部71和从底部71的外周边缘伸出到底部71彼此面对的一侧的大致筒形的侧部72。

如图4所示，金属盖7的每一个开口于彼此面对的一侧。

各金属盖7的各底部71沿轴线方向Z与芯材5的各端表面接触。

然而，底部71和芯材5的端表面不必彼此接触。

侧部72从导体绕线4的外周侧覆盖导体绕线4。

如图4至图7所示，金属盖7具有多个在侧部72上向内凸出的凸条部73。

如图7所示，金属盖7设置有三个或更多个沿圆周方向等间隔设置的凸条部73。

在本实施例中，形成十二个凸条部73。

如图4、图6和图8所示，凸条部73沿轴线方向Z形成。

凸条部73沿轴线方向Z从底部71到去往金属盖7的开口端的途中位置连续形成。

凸条部73具有一形状使得凸出高度随着凸条部更加远离底部71而降低。

即，凸条部73沿轴线方向Z具有渐缩形状，随着凸条部从底部71延伸向金属盖7的开口侧，沿径向方向的凸出高度逐渐降低。

进一步的，凸条部73的沿径向方向的凸出高度沿径向方向具有至少一个部分比树脂涂料8在导体绕线6的外周处的厚度大。

如图3至图6和图8所示，附接到绕线结构40的金属盖7具有压接部分74，其为侧部72中沿径向方向从导体绕线6的外周侧向内压接的部分。

在沿侧部72的圆周方向的多个位置处形成压接部分74。

在本实施例中，压接部分74在侧部72中以等间隔设置在沿圆周方向的六个位置中。

压接部分74形成在沿径向方向与凸条部73重叠的位置处。

如图4、图6和图8所示，压接部分74的至少一部分从凸条部73沿轴线方向Z的中心部分形成在金属盖7的开口侧上。

如图8所示，金属盖7在凸条部73处与导体绕线6接触。

即，凸条部73与导体绕线6直接接触，从外周侧破开树脂涂料8。

在十二个凸条部73中，至少沿径向方向与压接部分74重叠的凸条部73与导体绕线6直接接触。

凸条部73沿圆周方向的宽度例如等于或小于金属盖7的厚度。

如图1所示，高压塔3经由密封橡胶101与大致圆筒形的接头102组装。

接头102被插入和设置在发动机的塞孔110中。

用于将高压输出端子31和火花塞111电连接的弹簧104被插入和设置在接头102中。

那么，二次线圈22经由连接端子11、高压输出端子31、绕线电阻器4和弹簧104电连接到火花塞111。

绕线电阻器4在绕线电阻器4的前端侧上的金属盖7处经由弹簧104电连接到火花塞111。

注意，图1和图2中未示出绕线电阻器4的细节。

进一步的，芯材5和导体绕线6在图3中以虚线表示。

进一步的，在图8和图10中，树脂涂料8在被破开之前的外周由虚线表示。

进一步的，在图1中，附图标记13示出了用于将点火线圈1连接到外部设备的连接器，附图标记14示出了用于执行电源到一次线圈21的供应和切断的点火器。

接下来，参照图8至图10等描述制造绕线电阻器4的方法。

沿芯材5的外周表面螺旋缠绕细线以在芯材5周围形成导体绕线6。

随后，树脂涂料8设置在芯材5上，导体绕线6从芯材5的外周侧组装到芯材。

此时，树脂涂料8沿轴线方向Z填充在导体绕线6之间，而且从外周侧覆盖导体绕线6。

这样制造了绕线结构40。

接下来，各金属盖7从绕线结构40沿轴线方向Z的两侧配合到绕线结构40。

首先，如图9所示，金属盖7的比凸条部73更在开口侧的一部分配合到绕线结构40的一端。

从该状态(参照图9)，金属盖7沿轴线方向Z被进一步推向绕线结构40，这样凸条部73干涉树脂涂料8并破开树脂涂料8。

随后，如图10所示，金属盖7被推到绕线结构40直到金属盖7的底部71邻接绕线结构40沿轴线方向Z的端表面。

此时，金属盖7在凸条部73更靠近底部71的一部分处与导体绕线6接触。

然而，在此阶段，凸条部73可以不必与导体绕线6接触。

接下来，如图8所示，金属盖7的侧部72在沿圆周方向的多个位置处沿径向方向向内压接以形成压接部分74。

此时，金属盖7被压接直到在沿径向方向与压接部分74重叠位置处设置的凸条部73接触导体绕线6。

换句话说，通过压接金属盖7使得与压接部分74重叠位置处设置的凸条部73沿径向方向内向移位。

相应的，凸条部73推开树脂涂料8，并与导体绕线6接触。

由此，金属盖7可以在凸条部73处可靠地与导体绕线6接触。

相应的，能够制造绕线电阻器4。

接下来，将描述本实施例的功能和效果。

在用于内燃机的点火线圈1中，树脂涂料8被形成以从导体绕线的外周侧覆盖导体绕线6。

因此，可以可靠地防止形成导体绕线6从树脂涂料8部分暴露的状态，能够防止发生沿面放电。

此外，也可以防止发生由于沿面放电或金属盖7的组装而导致的对导体绕线6的损害。

进一步的，例如通过防止导体绕线6从树脂涂料8暴露，可以在点火线圈1的制造等过程中处理绕线电阻器4时防止导体绕线6被损害。

进一步的，沿与导体绕线6的缠绕方向交叉的方向向内凸出形成的凸条部73设置在金属盖7的侧部72的内周侧上。

因此，金属盖7的凸条部73通过破开树脂涂料8变得能够与导体绕线6接触。

由此，即使没有从树脂涂料8暴露导体绕线6，仍然能够确保金属盖7和导体绕线6之间的电传导。

进一步的，凸条部73具有一形状使得凸出高度随着凸条部从底部71延至更远而降低。

因此，在可以平滑地执行金属盖7到绕线结构40的配合的同时，能够容易可靠地使凸条部73接触到导体绕线6。

此外，金属盖7中的每一个都设置有三个或更多个沿圆周方向等间隔设置的凸条部73。

因此，能够确保凸条部73和导体绕线6之间的接触。

这使得能够可靠地确保导体绕线6和金属盖7之间的传导。

如上所述，根据本实施例，能够提供一种用于内燃机的点火线圈，其可以在可靠地防止导体绕线暴露的同时确保金属盖和导体绕线之间的电传导。

注意，虽然在以上实施例中有沿轴线方向形成凸条部的范例，但并不意在特别限制形状等，只要凸条部沿与导体绕线的缠绕方向交叉的方向形成。

进一步的，虽然示出了沿轴线方向从底部到去往金属盖7的开口端的途中位置形成凸条部的范例，但并不受限于此。

例如，凸条部也可以沿轴线方向形成在整个侧部上。

进一步的，虽然压接部分形成在侧部中的六个位置中，但并不受限于此。

压接部分优选形成在侧部中的三个或更多个位置中。

进一步的，虽然在以上实施例中有通过将金属盖压接到绕线结构来将金属盖固定到绕线结构的范例，但并不受限于此。

例如，能够通过在绕线结构的端表面和金属盖的底部之间介入粘合剂来确保金属盖到绕线结构。

即使在这种情况，也能够确保金属盖的凸条部和导体绕线之间的传导。

此外，虽然在以上实施例中示出了绕线电阻器设置在高压塔内侧，只要绕线电阻器构成从高压输出端子结构到火花塞的导电路径的至少一部分，则并不受限于此。

即，即使在例如绕线电阻器被插入和设置在接头内侧的一部分中、同时围绕绕线电阻器设置游隙的这种结构中，仍然能够实现本发明的效果。

Claims (3)

1.一种用于内燃机的点火线圈(1)，包括：

线圈本体(2)，所述线圈本体通过将一次线圈(21)和二次线圈(22)容置在具有绝缘特性的本体壳体(20)内而形成；

高压塔(3)，在所述高压塔(3)内设置有高压输出端子(31)，所述高压输出端子电连接到所述二次线圈(22)并从所述线圈本体(2)朝向所述线圈本体(2)的前端侧凸出；以及

绕线电阻器(4)，所述绕线电阻器构成从所述高压输出端子(31)到火花塞(111)的导电路径的至少一部分；其中，

所述绕线电阻器(4)包括：绝缘的芯材(5)；螺旋缠绕在所述芯材(5)的外周上的导体绕线(6)；设置在所述芯材(5)沿轴线方向(Z)的两端处的一对金属盖(7)，所述一对金属盖(7)与所述导体绕线(6)接触；以及树脂涂料(8)，其设置以与所述芯材(5)和所述导体绕线(6)紧密接触；

所述树脂涂料(8)沿所述轴线方向(Z)填充在所述导体绕线(6)之间，且所述树脂涂料(8)被形成以从所述导体绕线(6)的外周侧覆盖所述导体绕线(6)；

所述金属盖(7)包括沿所述轴线方向(Z)面对所述芯材(5)的底部(71)，和沿所述轴线方向(Z)从所述底部(71)的外周边缘伸出的筒形的侧部(72)；以及

所述侧部(72)的内周侧设置有凸条部(73)，所述凸条部沿与所述导体绕线(6)的缠绕方向交叉的方向向内凸出形成。

2.根据权利要求1的用于内燃机的点火线圈(1)，其中，

所述凸条部(73)具有一形状使得凸出高度随着所述凸条部从所述底部(71)延至更远而降低。

3.根据权利要求1或2的用于内燃机的点火线圈(1)，其中，

所述金属盖(7)中的每一个都设置有三个或更多个沿圆周方向等间隔设置的凸条部(73)。