CN107077962B - 内燃机用点火线圈 - Google Patents

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Abstract

内燃机用点火线圈具备初级线圈、次级线圈、中央芯、外周芯、线圈壳、密封橡胶、杆连接器以及火花塞帽。线圈壳具有：收容部，收容初级线圈、次级线圈、中央芯以及外周芯，配置于配置火花塞的内燃机用气缸的塞孔的外部；和高压塔部，从收容部突出而配置在塞孔的内部。杆连接器配置在塞孔内，隔着密封橡胶安装于高压塔部。在杆连接器上设置有向外部突出而与塞孔的内周面对置的肋。肋的内周侧隔着密封橡胶与高压塔部对置。

Description

内燃机用点火线圈
技术领域
本发明涉及用于在火花塞上产生点火用火花的内燃机用点火线圈。
背景技术
在内燃机用点火线圈中，将具有初级线圈以及次级线圈的线圈部配置于塞孔的外部，利用杆连接器等来将次级线圈的高压绕组端部与配置于塞孔内的火花塞进行连接。
例如，专利文献1的内燃机的点火线圈装置中，公开了通过高压连接器来使点火线圈的高压塔与塞孔内的火花塞相连接的结构。并且，在高压连接器的外周突出形成有突条，该突条与塞孔的内周面压接，用于将高压连接器定位于塞孔的中心。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平6-58237号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
但是，在以往的点火线圈的结构中，点火线圈通过螺栓等将设置于其线圈部的安装凸缘部紧固在内燃机上，并仅通过这一点来安装于内燃机。因此，没有尝试对于在内燃机上产生的振动，牢固地固定点火线圈。
在专利文献1中，高压连接器的突条压接在塞孔的内周面，但高压连接器由橡胶材料构成。并且，在高压连接器的形成有突条的部分的内周侧，形成有基于退避槽的变形允许空间。并且，在将点火线圈插入于塞孔时，突条能够利用变形允许空间来变形，由此减少点火线圈向塞孔施加的插入载荷。因此，插入到塞孔中的点火线圈的突条的刚性低，难以提高点火线圈的抗振性。
本发明鉴于上述背景而完成，提供能够提高抵抗内燃机上所产生的振动的抗振性的内燃机用点火线圈。
解决技术问题的方案
根据本发明的一实施方式的内燃机用点火线圈，具备：初级线圈及次级线圈；中央芯，配置在初级线圈及次级线圈的内周；外周芯，配置在初级线圈及次级线圈的外周；树脂制的线圈壳，具有：收容部，收容初级线圈、次级线圈、中央芯及外周芯，被配置在配置火花塞的内燃机用气缸的塞孔的外部；和高压塔部，以至少一部分配置在塞孔的内部的方式设置于收容部；橡胶制的密封橡胶，安装在高压塔部的外周；树脂制的杆连接器，配置在塞孔内，隔着密封橡胶安装于高压塔部；以及橡胶制的火花塞帽，安装在杆连接器的前端部，装配到火花塞上。在杆连接器上设置有向外周突出而与塞孔的内周面对置的肋。肋的内周侧隔着密封橡胶与高压塔部对置。
发明效果
在上述结构的内燃机用点火线圈(以下，存在仅称为点火线圈的情况)中，采取了对于在内燃机上产生的振动而言牢固地固定的措施。具体而言，在树脂制的杆连接器上设置有肋，在肋的内周侧，隔着橡胶制的密封橡胶，对置有树脂制的线圈壳的高压塔部。
在此，杆连接器的肋的外径与塞孔的内径相比稍小，使得能够插入于塞孔内。并且，在杆连接器插入于塞孔的状态下，在肋与塞孔的内周面之间形成有微小的间隙。但是，当通过螺栓等来将点火线圈的安装凸缘部紧固在内燃机上时，因受该紧固力，点火线圈相对于塞孔的中心位置稍微偏离。并且，杆连接器的肋与塞孔的内周面相抵接。由此，树脂制的杆连接器的肋由塞孔的内周面支撑。
并且，当运行内燃机时，由于内燃机上产生的振动，点火线圈也欲大幅摇摆。此时，由于杆连接器的肋被支撑在塞孔的内周面，因而能够通过塞孔的内周面阻挡设置于线圈壳的高压塔部的摇摆。并且，还能够通过密封橡胶抑制高压塔部的摇摆。由此，对于在内燃机上产生的振动，能够牢固地固定点火线圈。因此，根据上述的内燃机用点火线圈，能够提高应对内燃机上所产生的振动的抗振性。
附图说明
图1为示出实施例的内燃机用点火线圈的整体的截面说明图。
图2为示出实施例的内燃机用点火线圈的本体部分的周边的截面说明图。
图3为示出实施例的内燃机用点火线圈的高压塔部的周边的截面说明图。
图4为示出实施例的内燃机用点火线圈中向安装于杆连接器的密封橡胶压入高压塔部的状态的截面说明图。
图5为示出实施例的内燃机用点火线圈中从塞孔的中心轴线方向观察其他密封橡胶的橡胶内周部的状态的截面说明图。
图6为示出实施例的内燃机用点火线圈的其他密封橡胶的橡胶周内部的截面说明图。
图7为示出实施例的内燃机用点火线圈中从塞孔的中心轴线方向观察其他高压塔部的状态的截面说明图。
图8为示出实施例的内燃机用点火线圈的其他密封橡胶的橡胶内周部的截面说明图。
图9为示出实施例的内燃机用点火线圈的其他杆连接器的一部分的截面说明图。
具体实施方式
以下，参照附图对实施例的内燃机用点火线圈进行说明。在以下的附图中，L、R以及CR各符号分别表示设置于作为内燃机的发动机的各气缸上的火花塞用的塞孔(PlugHole)、以及配置于该塞孔内的内燃机用点火线圈的各构件(各部件)的中心轴线方向、径向、周方向。
(实施例)
如图1及图2所示，本实施例的内燃机用点火线圈1(以下，称之为点火线圈1)具备初级线圈21、次级线圈22、中央芯23、外周芯24、线圈壳3、密封橡胶4、杆连接器(Polejoint)5以及火花塞帽(Plug cap)61。
初级线圈21及次级线圈22以内外周重叠的方式配置成同心状。中央芯23由软磁材料构成，配置于初级线圈21及次级线圈22的内周。外周芯24由软磁材料构成，配置于初级线圈21及次级线圈22的外周。线圈壳3由树脂构成，具有收容部31及高压塔部32。收容部31收容初级线圈21、次级线圈22、中央芯23及外周芯24，配置于气缸CY的塞孔8的外部。高压塔部32以至少一部分配置在气缸CY的塞孔8的内部的方式设置于收容部31。
密封橡胶4由橡胶材料构成，密封高压塔部32的外周与气缸CY的塞孔8的开口端部81之间。杆连接器5由树脂材料构成，配置于气缸CY的塞孔8内，隔着密封橡胶4安装于高压塔部32。火花塞帽61由橡胶材料构成，安装于杆连接器5的前端部，并安装于火花塞7。
如图3所示，在杆连接器5上设置有向外周突出而与气缸CY的塞孔8的内周面对置的肋51。在肋51的内周侧隔着密封橡胶4对置有高压塔部32。
以下，参照图1～图7详细说明本实施例的点火线圈1。
如图1所示，点火线圈1配置在作为内燃机的发动机的各气缸CY上，用于在配置于各气缸CY的塞孔8的火花塞7上产生火花。点火线圈1的初级线圈21、次级线圈22、中央芯23、外周芯24、线圈壳3的收容部31、密封橡胶4的一部分等配置在气缸CY的塞孔8的外部。并且，线圈壳3的高压塔部32、密封橡胶4的一部分、杆连接器5、火花塞帽61等配置于气缸CY的塞孔8的内部。
如图2所示，初级线圈21缠绕在角部进行了倒圆的矩形筒形状的截面的初级线轴211的外周。次级线圈22缠绕在角部进行了倒圆的矩形筒形状的截面的次级线轴221的外周。中央芯23及外周芯24层叠呈软磁性的多个电磁钢板而形成。在中央芯23的外周配置有缠绕有初级线圈21的初级线轴211，在初级线轴211的外周配置有缠绕有次级线圈22的次级线轴221。并且，中央芯23、初级线圈21、初级线轴211、次级线圈22及次级线轴221配置于外周芯24的内周。
中央芯23、初级线圈21、初级线轴211、次级线圈22、次级线轴221及外周芯24配置于线圈壳3的收容部31内。并且，在线圈壳3的收容部31内，与外周芯24的外侧面对置地配置有点火器25，该点火器25设置有向初级线圈21进行通电及断开通电的开关电路。并且，在收容部31内的间隙填充有热固性树脂等铸型树脂26。
在线圈壳3上设置有用于将点火线圈1安装于发动机(例如，气缸头盖等)上的安装凸缘部(省略图示)。本实施例的点火线圈1通过基于凸缘部来实现的在发动机上的安装、以及杆连接器5的肋51与气缸CY的塞孔8的内周面的抵接，来支撑在气缸CY的塞孔8。
如图2所示，高压塔部32由为了配置在气缸CY的塞孔8的内部而从收容部31向外部突出的外部突出部325、以及向收容部31的内部突出的内部突出部326构成。在线圈壳3的收容部31的内部及高压塔部32内配置有与次级线圈22的高压绕组端部电连接的导通构件62。并且，在收容部31内，在高压塔部32的内部突出部326的周围，设置有填充铸型树脂26的槽部33。由于槽部33被填充铸型树脂26，因而可提高高压塔部32的刚性。
并且，在杆连接器5内配置有用于将导通构件62与火花塞7电连接的弹簧63。而且，次级线圈22的高压绕组端部经由导通构件62及弹簧63来与火花塞7导通。
高压塔部32相对于线圈壳3的收容部31向收容部31的与形成有开口部311的一侧相反的一侧突出形成。高压塔部32从线圈壳3的收容部31呈圆筒形状地突出。在高压塔部32的前端部形成有直外周部321，该直外周部321具有与气缸CY的塞孔8的中心轴线方向L平行的外周面。在高压塔部32的直外周部321的基端侧L2相邻地形成有锥形外周部322，该锥形外周部322随着靠向基端侧L2，外周面的直径增大。
如图1所示，杆连接器5在安装密封橡胶4的基端侧部分具有连接器卡合部52，在安装火花塞帽61的前端侧部分具有另一个连接器卡合部54。连接器卡合部52具有在气缸CY的塞孔8的中心轴线方向L上排列而向外周侧突出的多个突出部。另一个连接器卡合部54具有向外周侧突出的突出部。
在此，本实施例的前端侧L1是指，在气缸CY的塞孔8的中心轴线方向L上，配置火花塞7的一侧即里侧。本实施例的基端侧L2是指，在气缸CY的塞孔8的中心轴线方向L上，气缸CY的塞孔8的开口端部81一侧及近前侧。
杆连接器5的肋51与连接器卡合部52的前端侧L1相邻地设置。并且，在杆连接器5的肋51与另一个连接器卡合部54之间的位置，设置有与气缸CY的塞孔8的内周面对置的另一个肋53。
如图2所示，密封橡胶4具有：橡胶密封部41，配置于高压塔部32的基端侧部分的外周；橡胶外周部42，从橡胶密封部41突出，来与杆连接器5的基端侧部分的外周卡合；以及橡胶内周部43，在橡胶外周部42的内周侧从橡胶密封部41突出，来配置于杆连接器5的基端侧部分的内周与高压塔部32的外周之间。橡胶密封部41具有安装于气缸CY的塞孔8的开口端部81的形状，密封高压塔部32的外周与气缸CY的塞孔8的开口端部81之间。橡胶外周部42的内周面具有根据连接器卡合部52的多个突出部的形状来形成的形状。橡胶内周部43的前端与高压塔部32的前端相比更向前端侧L1突出。
如图3及图4所示，高压塔部32被压入密封橡胶4的橡胶内周部43内。通过将高压塔部32向橡胶内周部43内压入，高压塔部32与橡胶内周部43紧贴，橡胶内周部43与杆连接器5的形成有肋51的部位紧贴。并且，即使因发动机的振动而导致高压塔部32欲自由摇摆，肋51也被气缸CY的塞孔8的内周面支撑，能够抑制摇摆。
在密封橡胶4的橡胶内周部43的内周面设置有突起431，突起431用于降低向橡胶内周部43施加的高压塔部32的压入载荷。由于形成有突起431，因此与高压塔部32的外周面相抵接，能够减少密封橡胶4的橡胶内周部43的内周面与高压塔部32的外周面之间的接触面积。由此，能够容易向橡胶内周部43内压入高压塔部32。因此，能够不使用滑石等润滑剂而相对于杆连接器5上所组装的密封橡胶4的橡胶内周部43压入高压塔部32。
如图3及图4所示，本实施例的突起431沿着密封橡胶4的橡胶内周部43的内周面的周方向CR形成为环状。突起431形成为大致半圆状的截面形状。
如图5所示，突起431也可以在密封橡胶4的橡胶内周部43的内周面上以在周方向CR上排列多个的的状态形成。并且，突起431的截面形状可以呈多种形状，例如，如图6所示，可以设为在气缸CY的塞孔8的中心轴线方向L上长的纵长形状。并且，突起431也可以通过在橡胶内周部43的内周面形成多个凹部而由这些凹部以外的部分构成。
如图3所示，本实施例的突起431隔着密封橡胶4的橡胶内周部43而与肋51的内周侧对置。换言之，突起431和肋51位于从杆连接器5的中心轴线方向L向径向R延伸的虚拟线C上。由此，能够经由橡胶内周部43的突起431及肋51，通过气缸CY的塞孔8的内周面来阻挡因接受发动机的振动而在高压塔部32的径向R上产生的载荷。
并且，设置于橡胶内周部43的内周面上的突起431与直外周部321的外周面对置。通过直外周部321与突起431相抵接，在将高压塔部32向橡胶内周部43压入时，能够更稳定地压溃突起431。
并且，如图7所示，突起431还可以设置于高压塔部32的直外周部321的外周面上。在这种情况下，也能够获得与突起431设置于橡胶内周部43的内周面上的情况相同的作用效果。
并且，如图8所示，还可以在橡胶内周部43的外周面上设置突起432，来替代橡胶内周部43的突起431。并且，如图9所示，突起432还可以设置于杆连接器5的内周面上。在这种情况下，突起432也可以设置在与直外周部321的外周侧对置且与肋51的内周侧对置的位置。并且，在这种情况下，能够相对杆连接器5压入组装在高压塔部32上的密封橡胶4的橡胶内周部43。并且，通过突起432能够减少进行压入时的载荷。
并且，在高压塔部32的前端部可以不设置直外周部321。此时，高压塔部32的前端部仅由锥形外周部形成，该锥形外周部越靠向气缸CY的塞孔8的中心轴线方向L的方向上的基端侧L2，外周面的直径越增大。
并且，高压塔部32的前端部也可以仅由直外周部形成，该直外周部具有与气缸CY的塞孔8的中心轴线方向L平行的外周面。
在本实施例的点火线圈1中，在树脂制的杆连接器5上设置有肋51，在肋51的内周侧隔着橡胶制的密封橡胶4的橡胶内周部43与树脂制的线圈壳3的高压塔部32的直外周部321对置。
在此，杆连接器5的肋51的外径与气缸CY的塞孔8的内径相比稍小，使得能够插入于塞孔8内。而且，在杆连接器5插入于气缸CY的塞孔8的状态下，在肋51与气缸CY的塞孔8的内周面之间形成有微小的间隙。但是，当通过螺栓等来将点火线圈1的安装凸缘部紧固在内燃机上时，因受该夹紧力，点火线圈1相对于气缸CY的塞孔8的中心位置稍微偏离。而且，杆连接器5的肋51与气缸CY的塞孔8的内周面相抵接。由此，杆连接器5的肋51由气缸CY的塞孔8的内周面支撑。
当运行发动机时，由于发动机上产生的振动，点火线圈1也欲大幅摇摆。此时，由于杆连接器5的肋51被支撑在气缸CY的塞孔8的内周面，因而能够通过气缸CY的塞孔8的内周面阻挡设置于线圈壳3的高压塔部32的摇摆。并且，还能够通过密封橡胶4抑制高压塔部32的摇摆。由此，对于在内燃机上产生的振动，能够牢固地固定点火线圈1。
并且，在组装点火线圈1时，如图4所示，在杆连接器5上安装密封橡胶4后，向该密封橡胶4的橡胶内周部43内压入高压塔部32。此时，高压塔部32的锥形外周部322在橡胶内周部43内被引导，并且高压塔部32的直外周部321能够在橡胶内周部43的突起431的表面上滑动。由此，能够减少高压塔部32与橡胶内周部43之间的摩擦阻力，能够容易向橡胶内周部43压入高压塔部32。因此，根据本实施例的点火线圈1，能够提高其抗振性及组装性。
附图标记说明
1：内燃机用点火线圈
21：初级线圈
22：次级线圈
23：中央芯
24：外周芯
3：线圈壳
31：收容部
32：高压塔部
4：密封橡胶
5：杆连接器
51：肋
61：火花塞帽
7：火花塞
8：塞孔
81：开口端部

Claims (12)

1.一种内燃机用点火线圈(1)，其特征在于，具备：
初级线圈(21)及次级线圈(22)；
中央芯(23)，配置在上述初级线圈(21)及上述次级线圈(22)的内周；
外周芯(24)，配置在上述初级线圈(21)及上述次级线圈(22)的外周；
树脂制的线圈壳(3)，具有：收容部(31)，收容上述初级线圈(21)、上述次级线圈(22)、上述中央芯(23)及上述外周芯(24)，被配置在配置火花塞(7)的内燃机用气缸的塞孔(8)的外部；和高压塔部(32)，以至少一部分配置在上述塞孔(8)的内部的方式设置于上述收容部(31)；
橡胶制的密封橡胶(4)，安装在上述高压塔部(32)的外周；
树脂制的杆连接器(5)，配置在上述塞孔(8)内，隔着上述密封橡胶(4)安装于上述高压塔部(32)；以及
橡胶制的火花塞帽(61)，安装在上述杆连接器(5)的前端部，装配到上述火花塞(7)上，
在上述杆连接器(5)上设置有向外周突出而与上述塞孔(8)的内周面对置的肋(51)，
上述肋(51)的内周侧隔着上述密封橡胶(4)与上述高压塔部(32)对置。
2.根据权利要求1所述的内燃机用点火线圈(1)，其特征在于，
上述密封橡胶(4)具有：橡胶密封部(41)，配置在上述高压塔部(32)的基端侧部分的外周；橡胶外周部(42)，从上述橡胶密封部(41)突出而与上述杆连接器(5)的基端侧部分的外周卡合；以及橡胶内周部(43)，在上述橡胶外周部(42)的内周侧从上述橡胶密封部(41)突出而配置在上述杆连接器(5)的基端侧部分的内周与上述高压塔部(32)的外周之间，
上述高压塔部(32)被压入到上述橡胶内周部(43)内。
3.根据权利要求2所述的内燃机用点火线圈(1)，其特征在于，
在上述杆连接器(5)的基端侧部分设置有与上述橡胶外周部(42)卡合的连接器卡合部(52)，
上述肋(51)与上述连接器卡合部(52)相邻地设置。
4.根据权利要求2所述的内燃机用点火线圈(1)，其特征在于，
在上述高压塔部(32)的外周面和与该外周面对置的上述橡胶内周部(43)的内周面中的至少一方设置有突起(431)。
5.根据权利要求3所述的内燃机用点火线圈(1)，其特征在于，
在上述高压塔部(32)的外周面和与该外周面对置的上述橡胶内周部(43)的内周面中的至少一方设置有突起(431)。
6.根据权利要求4所述的内燃机用点火线圈(1)，其特征在于，
在上述高压塔部(32)的前端部形成有圆筒形状的直外周部(321)，该直外周部(321)具有与上述塞孔(8)的中心轴线方向(L)平行的外周面，
在上述直外周部(321)的基端侧相邻地形成有圆筒形状的锥形外周部(322)，该锥形外周部(322)越靠向基端侧，外周面的直径越大，
上述突起(431)设置在上述直外周部(321)的外周面、或与该外周面对置的上述橡胶内周部(43)的内周面。
7.根据权利要求5所述的内燃机用点火线圈(1)，其特征在于，
在上述高压塔部(32)的前端部形成有圆筒形状的直外周部(321)，该直外周部(321)具有与上述塞孔(8)的中心轴线方向(L)平行的外周面，
在上述直外周部(321)的基端侧相邻地形成有圆筒形状的锥形外周部(322)，该锥形外周部(322)越靠向基端侧，外周面的直径越大，
上述突起(431)设置在上述直外周部(321)的外周面、或与该外周面对置的上述橡胶内周部(43)的内周面。
8.根据权利要求2所述的内燃机用点火线圈(1)，其特征在于，
在上述橡胶内周部(43)的外周面和与该外周面对置的上述杆连接器(5)的内周面中的至少一方设置有突起(432)。
9.根据权利要求3所述的内燃机用点火线圈(1)，其特征在于，
在上述橡胶内周部(43)的外周面和与该外周面对置的上述杆连接器(5)的内周面中的至少一方设置有突起(432)。
10.根据权利要求8所述的内燃机用点火线圈(1)，其特征在于，
在上述高压塔部(32)的前端部形成有圆筒形状的直外周部(321)，该直外周部(321)具有与上述塞孔(8)的中心轴线方向(L)平行的外周面，
在上述直外周部(321)的基端侧相邻地形成有圆筒形状的锥形外周部(322)，该锥形外周部(322)越靠向基端侧，外周面的直径越大，
上述突起(432)被设置在与上述直外周部(321)的外周侧对置的位置。
11.根据权利要求9所述的内燃机用点火线圈(1)，其特征在于，
在上述高压塔部(32)的前端部形成有圆筒形状的直外周部(321)，该直外周部(321)具有与上述塞孔(8)的中心轴线方向(L)平行的外周面，
在上述直外周部(321)的基端侧相邻地形成有圆筒形状的锥形外周部(322)，该锥形外周部(322)越靠向基端侧，外周面的直径越大，
上述突起(432)被设置在与上述直外周部(321)的外周侧对置的位置。
12.根据权利要求4至11中任一项所述的内燃机用点火线圈(1)，其特征在于，
上述突起(431、432)与上述肋(51)的内周侧对置。
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