CN109935459B - 用于内燃发动机的点火线圈 - Google Patents

Abstract

一种点火线圈具有初级线圈和次级线圈、具有壳体本体、容纳部分和呈筒形形状的高压塔状部分的线圈壳体、设置为可在高压塔的塔通孔中移动的可移动构件的电阻构件、高压帽以及容纳部分所填充的绝缘树脂构件。塔通孔的近端部部分的内直径大于电阻构件的最大外直径部分的外直径。塔通孔的远端部部分的内直径小于电阻构件的最大外直径部分的外直径。形成通气部分，其中塔通孔的近端部部分通过该通气部分与塔通孔的远端部部分连通。

Description

用于内燃发动机的点火线圈

技术领域

本发明涉及待安装在内燃发动机的点火装置上的点火线圈。

背景技术

在用于内燃发动机的点火装置中，点火线圈产生高压，并将产生的高压供应至火花塞以产生电火花。通常，这种点火线圈具有初级线圈、次级线圈和外周芯。初级线圈和次级线圈围绕中心芯同心地设置，并且外周芯设置在初级线圈和次级线圈的外部。初级线圈、次级线圈和外周芯容纳在由树脂制成的线圈壳体中并且用诸如环氧树脂的绝缘树脂完全密封。高压塔状部分形成为从线圈壳体突出，初级线圈和次级线圈通过该线圈壳体电连接到火花塞。

例如，专利文献1，即日本专利公开No.2016-092363示出了用于容纳点火线圈的线圈壳体，该线圈壳体具有其中塔状通孔沿着高压塔状部分的轴向方向形成在高压塔状部分中并向容纳初级线圈和次级线圈的容纳部分开口的结构。塔状通孔的开口端部部分用高压帽密封。电阻构件和螺旋弹簧容纳在塔状通孔中。电阻构件通过螺旋弹簧的弹簧力与高压帽接触。次级线圈的高压端子电连接到电阻构件。

塔状通孔的远端部部分是敞开的，螺旋弹簧通过该远端部部分插入塔状通孔的内部中。在没有插入螺旋弹簧的状态下，由于塔状通孔具有直径减小部分，所以塔状通孔防止电阻构件移动到塔状通孔的外部，塔状通孔的直径朝向塔状通孔的远端部部分逐渐减小。

在具有前述结构的点火线圈的生产中，电阻构件插入并容纳在高压塔状部分的塔状通孔中。高压帽与塔状通孔的开口端部部分配合。由初级线圈和次级线圈等组成的组装构件容纳在容纳部分中。此后，将树脂插入线圈壳体的内部并硬化，以便用树脂密封由初级线圈和次级线圈等组成的组装构件。组装构件固定在线圈壳体中。然而，在生产中，当在树脂供应步骤期间从高压塔状部分的塔状通孔的内部抽吸空气时，电阻构件通过空气吸力装配到塔状通孔的直径减小部分。当塔状通孔的插入侧被电阻构件关闭时，塔状通孔中的内部空气的压力(下文中，称为内部空气压力)由于空气膨胀而增加，并且所增加的内部空气压力向上推动高压帽。结果，当在生产点火线圈中在树脂供应步骤期间在塔状通孔的开口端部部分和高压帽之间形成间隙时，插入的树脂通过所产生的间隙泄漏到塔状通孔的内部。

发明内容

因此，希望提供一种具有高压塔状部分的用于内燃发动机的点火线圈，该高压塔状部分能够抑制高压塔状部分中塔通孔的内部压力增加并在生产点火线圈中防止树脂等在树脂密封步骤期间由于装配到塔通孔的近端部部分的高压帽的移动而泄漏至塔通孔的内部。

根据本发明的一个方面，提供一种点火线圈，其具有初级线圈、次级线圈、线圈壳体、电阻构件、高压帽以及绝缘树脂构件。线圈壳体具有壳体本体、形成在壳体本体中的容纳部分以及呈筒形形状的高压塔状部分。容纳部分容纳初级线圈和次级线圈。高压塔状部分形成为朝壳体本体的外部突出。高压塔状部分的近端部部分设置成与容纳部分的底表面接触。塔通孔形成在高压塔状部分中。电阻构件呈柱形形状，其设置为可在塔通孔中移动的可移动构件。高压帽设置在高压塔状部分的近端部部分处以防止塔通孔和容纳部分之间的连通。高压帽将电阻构件与连接到次级线圈的高压端子电连接。容纳部分填充有绝缘树脂构件。在点火线圈中，塔通孔的近端部部分的内直径大于电阻构件的最大外直径部分的外直径。塔通孔的远端部部分的内直径小于电阻构件的最大外直径部分的外直径。当电阻构件在塔通孔中设置在最远端部位置时，一个或多个通气部分形成在高压塔状部分的内部的塔通孔中。塔通孔的近端部部分通过通气部分与塔通孔的远端部部分连通。

在根据本发明的点火线圈的改进结构中，当电阻构件移动到高压塔状部分的塔通孔的远端部部分并且位于塔通孔的远端部位置处时，由于塔通孔的近端部部分处的间隙通过通气部分与塔通孔的远端部部分处的间隙连通，所以塔通孔中的内部空气通过通气部分与高压塔状部分的外部连通。这种结构使得在诸如数百帕斯卡的减压环境下进行的树脂密封过程期间可以将近端部部分的内部空气排放到塔通孔的远端部部分的外部。线圈壳体中的容纳部分通过树脂密封过程填充有树脂组合物。因为这种结构使得可以在树脂密封过程的抽吸步骤期间抑制塔通孔的近端部部分处的内部压力增加。因此，可以防止高压帽从塔通孔中脱出，以防止在树脂密封过程中在抽吸步骤期间由于高压帽的脱出而产生间隙并防止通过树脂注入步骤注入的树脂在树脂密封过程中泄漏到高压塔状部分中的塔通孔的内部。

如前所述，根据本发明的点火线圈的改进结构使得可以抑制高压塔状部分的塔通孔的内部压力增加并且可以抑制在树脂密封过程中在抽吸步骤期间由于出现高压帽脱出而发生诸如注入树脂泄漏之类的缺陷。因此，本发明可以提供用于内燃发动机的具有改进结构和效果的点火线圈。

附图说明

将参考附图以示例的方式描述本发明的优选非限制性实施例，其中：

图1是示出了根据本发明的第一示例性实施例的用于内燃发动机的点火线圈的横截面的视图；

图2是示出了根据第一示例性实施例的用于内燃发动机的点火线圈的横截面的局部放大图以使螺旋弹簧与塔通孔组装。

图3A是示出了根据图1所示的第一示例性实施例的用于内燃发动机的点火线圈中的高压塔状部分的放大横截面的视图；

图3B是沿图3A中所示的箭头线A-A示出了高压塔状部分的横截面的视图；

图3C是沿图3A中所示的箭头线C-C示出了高压塔状部分的横截面的视图；

图3D是沿图3A中所示的箭头线B-B示出了高压塔状部分的横截面的视图；

图4A是示出了作为通气部分的具有根据第一变型的形状的三个凹槽的横截面的视图，这三个凹槽形成在根据本发明的第一示例性实施例的点火线圈的高压塔状部分的内周表面处；

图4B是示出了作为通气部分的具有根据第二变型的形状的八个凹槽的横截面的视图，这八个凹槽形成在根据本发明的第一示例性实施例的点火线圈的高压塔状部分的内周表面处；

图4C是示出了作为通气部分的具有根据第三变型的形状的十二个凹槽的横截面的视图，这十二个凹槽形成在根据本发明的第一示例性实施例的点火线圈的高压塔状部分的内周表面处；

图4D是示出了作为通气部分的具有根据第四变型的形状的凹槽的横截面的视图，这些凹槽形成在根据本发明的第一示例性实施例的点火线圈的高压塔状部分的内周表面处；

图4E是示出了作为通气部分的具有根据第五变型的形状的凹槽的横截面的视图，这些凹槽形成在根据本发明的第一示例性实施例的点火线圈的高压塔状部分的内周表面处；

图5是示出了在根据图1所示的本发明的第一示例性实施例的用于内燃发动机的点火线圈生产中的树脂密封过程的视图；

图6A和图6B是示出了根据现有技术的具有传统结构的点火线圈的视图，其中在高压塔状部分中没有形成通气部分；

图7是示出了在根据现有技术的点火线圈中在高压塔状部分中发生树脂泄漏到高压塔状部分的视图；

图8是说明在根据本发明的第一示例性实施例的点火线圈中由形成在高压塔状部分中的通气部分的结构所提供的作用和效果的视图；

图9是示出高压塔状部分的横截面的局部放大图，以解释在根据本发明第一示例性实施例的点火线圈中由形成在高压塔状部分中的通风部分所提供的作用和效果；

图10A是示出了根据图1所示的本发明的第一示例性实施例的点火线圈的横截面的视图；

图10B是沿箭头线D示出了在根据本发明的第一示例性实施例的点火线圈中的线圈壳体C的横截面的视图；

图10C是沿箭头线C-C示出了在根据本发明的第一示例性实施例的点火线圈中的高压塔状部分的横截面的视图；

图11是示出了在根据比较示例的点火线圈中的高压塔状部分的总体部分和接合部分之间的强度(MPa)关系的柱状图；

图12是示出了在根据比较示例的点火线圈中的厚部分和薄部分之间的强度(MPa)关系的柱状图，其中薄部形成在高压塔状部分中的接合部分的位置处；

图13是示出了在根据本发明的第一示例性实施例的点火线圈中厚部分和薄部分之间的强度(MPa)关系的柱状图，其中厚部分形成在高压塔状部分中的接合部分的位置处；

图14A是示出了在根据本发明的第二示例性实施例的用于内燃发动机的点火线圈中高压塔状部分的放大横截面视图；

图14B是沿图14A中所示的箭头线A-A示出了高压塔状部分的横截面的视图；

图14C是沿图14A中所示的箭头线C-C示出了高压塔状部分的横截面的视图；

图15是示出了在根据本发明的第二示例性实施例的点火线圈中作为通气部分的形成在高压塔状部分中的切口部分的正视图和平面图的视图；

图16是示出了在根据本发明的第二示例性实施例的点火线圈中具有切口部分的高压塔状部分的横截面的局部放大视图；

图17A是示出了电阻构件的外周表面的横截面的视图，利用该电阻构件，具有根据第六变型的形状的通气部分形成在根据第二示例性实施例的点火线圈的高压塔状部分的内周侧；

图17B是示出了电阻构件的外周表面的横截面的视图，利用该电阻构件，具有根据第七变型的形状的通气部分形成在根据第二示例性实施例的点火线圈的高压塔状部分的内周侧；

图17C是示出了形成具有如第八变型的形状的通气部分的电阻构件的横截面的视图，该通气部分形成在根据第二示例性实施例的点火线圈的高压塔状部分的内周侧；

图17D是示出了形成具有如第九变型的形状的通气部分的电阻构件的横截面的视图，该通气部分形成在根据第二示例性实施例的点火线圈的高压塔状部分的内周侧；

图17E是示出了形成具有如第十变型的形状的通气部分的电阻构件的横截面的视图，该通气部分形成在根据第二示例性实施例的点火线圈的高压塔状部分的内周侧；

图17F是示出了形成具有如第十一变型的形状的通气部分的电阻构件的横截面的视图，该通气部分形成在根据第二示例性实施例的点火线圈的高压塔状部分的内周侧；以及

图18是示出了在根据本发明的第一和第二示例性实施例的点火线圈生产期间电压降低时间(秒)和高压帽移动的区域之间的关系的视图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图描述本发明的各种实施例。在各种实施例的以下描述中，相同的附图标记或数字在整个数个附图中表示相同或等同的组成部分。

第一示例性实施例

将参照图1至图13给出根据本发明的第一示例性实施例的用于内燃发动机的点火线圈1的描述。

图1是示出了根据本发明的第一示例性实施例的用于内燃发动机的点火线圈1的横截面的视图。图2是示出根据第一示例性实施例的点火线圈1的横截面的局部放大图以便使螺旋弹簧17与塔通孔31组装。

如图1和图2所示，根据第一示例性实施例的点火线圈1具有初级线圈11、次级线圈12、线圈壳体C、呈柱形形状的电阻构件4、高压帽5以及绝缘树脂构件6。线圈壳体C具有壳体本体2、形成在壳体本体2中的容纳部分21以及呈筒形形状的高压塔状部分3。高压塔状部分3朝壳体本体2的外部突出。塔通孔31形成在高压塔状部分3的内部。电阻构件4设置为可在塔通孔31的内部中移动的可移动构件。绝缘树脂构件6装配在容纳部分21的内部中。

如图1所示，线圈壳体C的容纳部分21容纳初级线圈11和次级线圈12。如图2所示，高压塔状部分3设置成使得高压塔状部分3的近端部部分设置为与容纳部分21的底表面22接触。高压帽5附接到高压塔状部分3的近端部部分。高压帽5防止容纳部分21与高压塔状部分3中的塔通孔31连通。高压帽5将电阻构件4电连接至连接到次级线圈12的高压端子13。

如图2所示，塔通孔31具有近端部部分311和远端部部分312。塔通孔31的近端部部分311的内直径dt1(参见图3A，将在后文详细说明)大于具有电阻构件4的最大外直径的外直径Dr(参见图3A，将在后文详细说明)。此外，塔通孔31的远端部部分312的内直径dt2(参见图3A，将在后文详细说明)小于电阻构件4的最大外直径部分的外直径Dr。

更进一步，如图2所示，在高压塔状部分3的内表面上形成通气部分7。当电阻构件4在塔通孔31中设置在最远端部位置处时，塔通孔31的近端部部分311通过通气部分7与塔通孔的远端部部分312连通。塔通孔31的详细结构将在后文说明。

如图1所示，根据第一示例性实施例的点火线圈1例如应用于作为内燃发动机的机动车辆发动机。根据第一示例性实施例的点火线圈1向安装在内燃发动机上的火花塞提供高压。点火线圈1设置在形成于内燃发动机的气缸盖(未示出)中的塞孔中。线圈壳体C具有壳体本体2和高压塔状部分3。壳体本体2设置在内燃发动机的气缸盖的塞孔的外部。高压塔状部分3连接到气缸盖的塞孔中的火花塞。壳体本体2具有矩形形状，其顶部部分开放。容纳部分21形成在壳体本体2的内部。呈筒形形状的高压塔状部分3与壳体本体2组装在一起。高压塔状部分3设置成朝向远离容纳部分21的位置的方向突出。

初级线圈11和次级线圈12沿容纳部分21的轴向方向进行设置，该轴向方向平行于容纳部分21的底表面22，使得初级线圈11和次级线圈12在内周向和外周向上同心地叠覆在一起。中心芯14设置在初级线圈11和次级线圈12的内周向侧。外芯15设置在初级线圈11和次级线圈12的外径向侧。

初级线圈11和次级线圈12、中心芯14和外芯15形成线圈单元U。

如图1所示，初级线圈11缠绕在由树脂制成的初级线轴111上。次级线圈12缠绕在由树脂制成的次级线轴121上。高压端子13设置在次级线轴121上。高压端子13连接到次级线轴121的高压绕组端部部分122。高压端子13设置成与高压帽5接触。中心芯14和外芯15由软磁材料制成并形成闭合磁路，磁通量通过该闭合磁路。

点火器16在线圈壳体C的容纳部分21中设置在线圈单元U处。点火器16具有开关元件，该开关元件允许初级线圈11接收电力并且禁止初级线圈11接收电力。

容纳线圈单元U等的容纳部分21填充有绝缘树脂构件6，以使具有初级线圈11和次级线圈12的线圈单元U与其他部件电绝缘。例如，使用环氧树脂作为绝缘树脂构件6。

如图1和图2所示，凹部部分或凹陷部分形成在容纳部分21的底表面22的面向线圈单元U侧的一部分上。高压塔状部分3具有筒形形状并连接在凹部部分的中心区域处使得高压塔状部分3在高压塔状部分3的轴向方向X上设置在线圈壳体C的底表面22的下方。即，高压塔状部分3沿着垂直于初级线圈11和次级线圈12的轴向方向的轴向方向X进行设置。具有壳体本体2和高压塔状部分3的线圈壳体C由绝缘树脂制成，例如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。

如图2所示，线圈壳体C的高压塔状部分3具有塔通孔31。塔通孔31的两个端部部分均是开放的。塔通孔31的远端部部分312(参见图2中所示的底侧)沿轴向方向X朝向点火线圈1的外部开放。塔通孔31的近端部部分311(参见图2所示的上侧部)是开放的并且面向线圈壳体C的容纳部分21的底表面22。高压塔状部分3在形成于塔通孔31和线圈壳体C的容纳部分21之间的连接部分32处具有双筒形结构。即，高压塔状部分3呈具有内筒形部分33和外筒形部分的双筒形结构。高压塔状部分3的内筒形部分33突出到线圈壳体C的容纳部分21的内部。高压帽5装配到内筒形部分33。

如图2所示，高压帽5由中心盘形部分51和围绕中心盘形部分51的外周筒形部分52组成。高压塔状部分3的内筒形部分33的近端部部分311覆盖有高压帽5以便封闭塔通孔31的近端部部分311。高压帽5的中心盘形部分51具有朝向塔通孔31的内部的凹部形状或凹陷形状以形成盘形接触部分53。即，形成高压帽5的盘形接触部分53，其面对电阻构件4并由于电阻构件4是可移动本体而与电阻构件4接触。高压帽5的环形突出部分形成接触部分54，该接触部分54与图2所示的高压端子13接触。例如，高压帽5由诸如铁(Fe)、铜(Cu)和铝(Al)的金属构件制成。也就是说，高压帽5通过挤压和弯曲金属构件来制造。

如图2所示，螺旋弹簧17插入塔通孔31的远端部部分312中。电阻构件4通过螺旋弹簧17的弹簧力而在塔通孔31中朝上推动。电阻构件4通过螺旋弹簧17的弹簧力而强制地与高压帽5的盘形接触部分53接触。这使得可以在电阻构件4和连接到次级线圈12的高压端子13之间形成电连接。

电阻构件4由导电陶瓷或绕组制成并且具有柱形形状，并且电阻构件4的横截面是圆形形状。导电帽41装配到电阻构件4的相应端部部分。导电帽41具有相同的外直径。导电帽41在电阻构件4的两个端部部分处装配在相应的最大外直径部分上。如图1和图2所示，由于导电帽41已经装配到电阻构件4的远端部部分，所以具有导电帽41的远端部部分在电阻构件4中具有最大外直径。

类似于先前描述的高压帽5，导电帽41中的每个由诸如铁(Fe)、铜(Cu)和铝(Al)的金属构件制成。

锥形孔部分341在高压塔状部分3中形成为塔通孔31。锥形孔部分341的直径从塔通孔31的近端部部分至远端部部分逐渐减小。切口部分342形成在塔通孔31的远端部部处的相应开口部分处和近端部部处的相应开口部分处。锥形孔部分341的近端部部分形成塔通孔31的近端部部分311。锥形孔部分341的远端部部分形成塔通孔31的远端部部分312。

图3A是示出了在根据第一示例性实施例的点火线圈1中高压塔状部分3的放大横截面的视图。图3B是沿图3A中所示的箭头线A-A示出了高压塔状部分3的横截面的视图。图3C是沿图3A中所示箭头线C-C示出了高压塔状部分3的横截面的视图。图3D是沿图3A中所示的箭头线B-B示出了高压塔状部分3的横截面的视图。

如图3A所示，高压塔状部分3具有这样的结构，其中塔通孔31的近端部部分311的内直径dt1大于电阻构件4的最大外直径部分的外直径Dr。此外，塔通孔31的远端部部分312的内直径dt2大于螺旋弹簧17的近端部部分处的外直径Ds并且小于电阻构件4的最大外直径部分的外直径Dr。

前面描述的内直径dt1、内直径dt2、外直径Dr和外直径Ds满足以下关系：

Ds<dt2<Dr<dt1。

塔通孔31和电阻构件4的结构使得可以允许电阻构件4平滑地插入并容纳在塔通孔31的内部中，并且在电阻构件4和作为塔通孔31的锥形孔部分之间形成间隙。当螺旋弹簧17插入并设置在塔通孔31中时，电阻构件4成为可沿高压塔状部分3的塔通孔31的轴向方向X移动的可移动本体。

如图3B所示，当从塔通孔31的内部拆离螺旋弹簧17(参见图2)时，由于电阻构件4的最大直径部分的外直径Dr大于塔通孔31的远端部部分312的内直径dt2，所以在塔通孔31中形成远端部部分312防止电阻构件4从塔通孔31脱出到外部。

如图3A所示，通气部分7形成在高压塔状部分3的内表面上。当电阻构件4位于塔通孔31的最远端部位置(即最大底侧)处时，塔通孔31的近端部部分311通过通气部分7与塔通孔31的远端部部分312连通。

在根据第一示例性实施例的螺旋弹簧17的结构中，通气部分7在作为高压塔状部分3中的塔通孔31的锥形孔部分341的内周表面上沿轴向方向X形成为内周凹槽71(下文中称为凹槽71)。即，在电阻构件4和凹槽71之间形成间隙作为通气部分7。

例如，凹槽71形成在作为高压塔状部分3中的塔通孔31的锥形孔部分341的内周表面上，使得凹槽71的长度在轴向方向X上大于已经装配到电阻构件4的具有最大外直径的远端部部分的导电帽41的长度。由于导电帽41(参见图3A)已经装配到电阻构件4的远端部部分，所以具有导电帽41的远端部部分在电阻构件4中具有最大外直径。

也就是说，如图1、图2和图3A中清楚地所示，在轴向方向X上，凹槽71的远端部部分的位置比导电帽41的远端部表面42的位置突出得更多。此外，在轴向方向X上，凹槽71的近端部部分的位置比装配到具有电阻构件4的最大外直径的远端部部分的导电帽41的近端部部分的位置突出得更多。

更详细地说，如图3C所示，一对凹槽71在高压塔状部分3中分别形成在塔通孔31(或锥形孔部分341)的内周表面上的两个位置处，使得凹槽71在塔通孔31的内周表面上彼此面对。

也就是说，当沿着垂直于轴向方向X的方向进行观察时，凹槽71中的每个具有弧形轮廓，并且平滑地与电阻构件4的外周表面接触。换句话说，通气部分7形成在凹槽71中的每个和具有导电帽41的电阻构件的外周表面之间并且所形成的通气部分7具有垂直于轴向方向X的弧形横截面。

如图3D、图3B和图3A所示，锥形孔部分341的近端部部分311的内直径大于电阻构件4的外直径，从而在锥形孔部分341的近端部部分311和电阻构件4之间形成环形间隙作为塔通孔31。

本发明的构思不限于根据前述第一示例性实施例的点火线圈1的结构。例如，点火线圈1可以具有各种修改。例如，代替使用弧形横截面(参见图3C)，可以接受的是凹槽71中的每个具有恒定宽度且恒定深度的结构，其中恒定宽度在垂直于轴向方向X的侧向方向上进行测量，并且恒定深度沿轴向方向X进行测量。

图4A是示出了作为通气部分7的具有根据第一变型的形状的凹槽71的横截面的视图，这些凹槽71形成在根据本发明的第一示例性实施例的点火线圈1的高压塔状部分3的内周表面处。图4B是示出了作为通气部分7的具有根据第二变型的形状的凹槽71的横截面的视图，这些凹槽71形成在根据本发明的第一示例性实施例的点火线圈1的高压塔状部分3的内周表面处。图4C是示出了作为通气部分7的具有根据第三变型的形状的凹槽71的横截面的视图，这些凹槽71形成在根据本发明的第一示例性实施例的点火线圈1的高压塔状部分3的内周表面处。

如图4A、图4B、和图4C所示，可以接受的是，点火线圈1中的高压塔状部分3具有多于两个凹槽71(参见图1至图3A和图3C)，例如，具有三个凹槽71(参见图4A)、八个凹槽71(参见图4B)或十二个凹槽71(参见图4C)，其在高压塔状部分3的内周表面上对称地形成。

如图4A至图4C所示，在高压塔状部分3的内周表面上围绕凹槽71形成具有恒定厚度的厚部分35。可以通过在高压塔状部分3的内周表面上围绕凹槽71形成的具有突出形状的厚部分35来支撑电阻构件4。

图4D是示出了作为通气部分的具有根据第四变型的形状的凹槽71的横截面的视图，这些凹槽71形成在根据本发明的第一示例性实施例的点火线圈1的高压塔状部分3的内周表面处。

如图4D所示，可以接受的是，当凹槽71中的每个具有弧形轮廓时，凹槽71中的每个在周向方向上具有宽的宽度。在图4D所示的第四变型中，塔通孔31的垂直于轴向方向X的横截面具有椭圆形状。电阻构件4的最大直径部分与塔通孔31的椭圆形状的短直径部分接触。

图4E是示出了作为通气部分的具有根据第五变型的形状的凹槽71的横截面的视图，这些凹槽形成在根据本发明的第一示例性实施例的点火线圈1的高压塔状部分3的内周表面处。

如图4E所示，根据第五变型，可以接受的是，凹槽71中的每个具有半弧形轮廓使得由凹槽71形成的通气部分7具有半圆形形状的横截面，该横截面垂直于轴向方向X。

凹槽71可以具有各种形状和尺寸，只要它们满足所需的空气通过量和强度即可。

在根据前述第一示例性实施例的点火线圈1的结构中，由于电阻构件4由作为塔通孔31的锥形孔部分341支撑，所以该结构使得可以防止电阻构件在螺旋弹簧17与塔通孔31组装之前从塔通孔31脱出到外部。此外，当电阻构件4移动到塔通孔31的远端部部分并且导电帽41接触锥形孔部分341的内周表面时，可以允许空气通过通气部分7在高压塔状部分3的塔通孔31中流动。这改进了根据第一示例性实施例的点火线圈1的结构并且使得可以防止高压帽5上升并且在点火线圈1生产中在绝缘密封步骤期间防止由于高压帽5的上升而产生问题。

将参照图5至图13给出在根据第一示例性实施例的点火线圈1生产中的绝缘密封步骤。

图5是示出了在生产根据图1所示的本发明的第一示例性实施例的用于内燃发动机的点火线圈1中的树脂密封过程的视图。

可以通过使用配备有抽吸泵装置(或真空泵，未示出)、预热装置(未示出)和树脂注入装置(未示出)的模制装置来执行图5中所示的绝缘密封步骤。

在进行图5所示的抽吸步骤(1)之前，壳体本体2通过模制形状步骤(未示出)制造，具有初级线圈11和次级线圈12的线圈单元U已经组装到壳体本体2中，并且壳体本体2和高压塔状部分3已组装至线圈壳体C中。

在图5所示的抽吸步骤(1)中，具有线圈单元U的线圈壳体C放置在抽吸泵装置(未示出)中。抽吸泵装置将内部空气从线圈壳体C移除以大约具有数百帕斯卡(Pas)的压力。

在树脂注入步骤(2)中，将树脂组合物60注入到线圈壳体C的容纳部分21的内部中，以便在容纳部分21中产生绝缘树脂构件6。即，位于设置在线圈壳体C中的线圈单元U中的部件之间的间隙填充有树脂组合物。

在树脂硬化和密封步骤(3)中，已经注入容纳部分21中的树脂组合物60被加热以硬化树脂组合物60。该树脂硬化和密封步骤(3)使得可以利用线圈壳体C中的壳体本体2的容纳部分21中的树脂组合物60完全密封线圈单元U。

图6A和图6B是示出了根据作为现有技术的比较样品的点火线圈100的视图，其具有在高压塔状部分101中没有形成通气部分的传统结构。

如图6A和图6B所示，点火线圈100不具有任何通气部分7。在点火线圈100的结构中，电阻构件4是可在高压塔状部分101中移动的可移动本体。当电阻构件4的最大直径部分装配并固定到高压塔状部分101的小直径部分的内部时，在这种情况下，高压塔状部分101的内部由高压帽5和电阻构件4所封闭而没有任何间隙，并且高压塔状部分101的内部保持在大气压(即1013hPa)。在这种情况下，当执行抽吸步骤(1)时(参见图5)，由于高压塔状部分101的内部已经关闭，高压塔状部分101的内部空气由于减小压力和高压塔状部分101的大气压(即1013hPa)之间的压力差而膨胀。

图7是示出了在根据现有技术的点火线圈100中的高压塔状部分3中发生树脂泄漏到高压塔状部分101中的视图。

由于高压塔状部分101的内部空气的膨胀产生力F(参见图6A)，所以产生的力F推动高压帽5(参见图6B)，并且高压帽5从高压塔状部分3拆离。在这种情况下，如图7所示，通过树脂注入步骤注入的树脂组合物60的一部分通过间隙泄漏到高压塔状部分101的内部。

另一方面，根据第一示例性实施例的点火线圈1的改进结构可以解决这种缺点。

图8是说明在根据本发明的第一示例性实施例的点火线圈1中由形成在高压塔状部分3中的通气部分7的改进结构所提供的作用和效果的视图。如图8所示，在根据第一示例性实施例的点火线圈1的改进结构中，通气部分7形成在塔通孔31中，即形成在高压塔状部分3的内周表面上。即，即使电阻构件4位于在塔通孔31的远端部部分处，形成在塔通孔31的近端部部分处的间隙或腔室仍通过通气部分7与形成在塔通孔31的远端部部分处的间隙或腔室连通。

图9是示出了高压塔状部分3的横截面的局部放大视图，以说明由形成在根据本发明的第一示例性实施例的点火线圈1的高压塔状部分3中的通气部分7所提供的作用和效果。如图9所示，根据第一示例性实施例的点火线圈1的改进结构使得可以在图5所示的抽吸步骤(1)期间通过作为通气部分7的空隙δ(或间隙)将塔通孔31的近端部部分处的内部空气释放到高压塔状部分3的外部。这使得可以在图5所示的抽吸步骤(1)期间避免产生力F并避免高压帽5脱出。结果，由于在高压帽5和内筒形部分33之间没有产生间隙，因此可以避免在图5所示的树脂注入步骤(2)期间所注入的树脂组合物60的一部分发生泄漏。

如前面详细描述的，根据第一示例性实施例的点火线圈1的改进结构可以在生产点火线圈1的生产中应用于图5所示的抽吸步骤(1)。然而，本发明的概念不限于此。可以将本发明的概念应用于使用压力浸渍步骤的制造。该情况使得可以具有与第一示例性实施例相同的效果。也就是说，当塔通孔31的内部从压力状态切换到通常大气压力状态时，可以抑制推动高压帽5的力F由在塔通孔31的内部所压缩的空气产生。

图10A是示出了根据图1所示的本发明的第一示例性实施例的点火线圈1的横截面的视图。图10B是沿箭头线D示出了在根据第一示例性实施例的点火线圈1中的线圈壳体C中的横截面的视图。图10C是沿箭头线C-C(参见图10A)示出了在根据第一示例性实施例的点火线圈1中的高压塔状部分3中的横截面的视图。

图10B示出了在线圈单元U容纳在线圈壳体C中之前线圈壳体C中的容纳部分21。如图10B和图10C所示，接合部分W形成在线圈壳体C中。即，接合部分W具有在热塑性树脂的注射成型期间形成的接合部。

通常，在线圈壳体C作为注射成型产品的情况下，称为“接合部”的易碎部分几乎总是在模具中形成在那些部分附近，在此，热塑性树脂的熔融树脂在浇口位置G处分支并且在金属模具中流动相遇(由图10B中所示的粗箭头表示)。在接合部附近，由于粘附失效，可能形成称为“接合线”的V形凹槽。这些导致外观不良，并且由于应力集中(由凹口效应引起)等对强度和韧性产生不利影响。

因此，如图10C所示，除了接合部分W以外，优选地在高压塔状部分3中形成通气部分7。

入步骤(一示例性实施例的点火线圈1的改进结构中，一对通气部分7形成在彼此面对的位置处。此外，具有恒定厚度的厚部分35彼此面对地形成在作为通气部分7的凹槽71之间。因此，优选地形成沿垂直于轴向方向X的径向方向穿过厚部分35的接合部分W。

图11是示出了在根据比较示例的点火线圈1中高压塔状部分3中的总体部分和接合部分W之间的强度(MPa)关系的柱状图。图12是示出了厚部分与薄部分之间的强度(MPa)关系的柱状图，其中在根据比较示例的点火线圈中薄部分形成在高压塔状部分中的接合部分的位置处。

如图11所示，当PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)用作树脂材料时，接合部分W的强度(例如，约90MPa)比总体部分(接合部分W除外)的强度(例如，约100MPa)低约30％。此外，如图12所示，当接合部分W形成在其中形成有凹槽71的薄部分处时，在厚部分35中产生的应力(例如，80MPa)变得低于基于总体部分的材料强度的容许应力(例如，130MPa)。在形成有凹槽71的厚部分中的应力变得高于基于接合部分W的材料强度的容许应力(例如，90MPa)。这经常产生图12中所示的裂缝K。

图13是示出了厚部分35和薄部分之间的强度(MPa)关系的柱状图，其中在根据本发明的第一示例性实施例的点火线圈中厚部分形成在高压塔状部分中的接合部分的位置处。

如图13所示，当接合部分W形成在厚部分35处时，具有接合部分W的厚部分35中的应力(例如，80MPa)变得低于已经基于形成接合部分W的材料的材料强度所确定的允许应力值(即，90MPa)。此外，在具有凹槽71的薄部分中的应力(例如，100MPa)变得低于基于形成总体部分的材料的材料强度所确定的允许应力值(即，130MPa)。如图13所示的该结构可以减小厚部分35和薄部分(作为总体部分)之间的材料强度差异并且可以防止产生裂缝。

当高压塔状部分具有根据图4A所示的第一变型至图4E所示的第五变型的结构时，优选地在没有形成凹槽71的位置处形成接合部分W。

第二示例性实施例

将参考图14A、图14B、图14C至图17A至图17F给出根据第二示例性实施例的点火线圈1的描述。

图14A是示出了在根据本发明的第二示例性实施例的用于内燃发动机的点火线圈1中高压塔状部分3的放大横截面的视图。

在根据前述第一示例性实施例的点火线圈1的结构中，通气部分7由形成在塔通孔31中的凹槽71形成，即形成在高压塔状部分3的内周表面上。

然而，本发明的构思不限于根据第一示例性实施例的点火线圈1的结构。

如图14A所示，根据第二示例性实施例的点火线圈1具有这样的结构：其中通气部分7形成在导电帽41-1的外周表面和锥形孔部分341之间。导电帽41-1装配至电阻构件4的远端端部分。换句话说，通气部分7由切口部分72形成，即形成在导电帽41-1的外周部分和锥形孔部分341的内周表面(即高压塔状部分3的内周表面)之间。

第一示例性实施例和第二示例性实施例之间的相同部件将用相同的附图标记和字符表示，并且为了简洁起见，省略对这些相同部件的说明。

切口部分72形成在导电帽41-1的外周表面上，该导电帽41-1仅装配到电阻构件4的远端部部分。切口部分72中的每个在导电帽41-1的外周表面上沿轴向方向X(即沿着电阻构件4的纵向方向)进行切割。

通气部分7形成在锥形孔部分341和导电帽41-1的切口部分72之间。切口部分72在轴向方向X上的长度等于导电帽41-1在轴向方向上的长度。通气部分7中的每个的远端部部分和近端部部分对应于导电帽41-1的相应远端部部分和近端部部分。

当电阻构件4位于锥形孔部分341的即塔通孔31中的远端部部分处时，远端部部分312通过通气部分7与锥形孔部分341的近端部部分连通。

图14B是沿图14A中所示的箭头线A-A示出了高压塔状部分3的横截面的视图。图14C是沿图14A中所示的箭头线C-C示出了高压塔状部分3的横截面的视图。

如图14C所示，切口部分72在导电帽41-1的外周表面上彼此面对对称地形成在两个位置处。切口部分72中的每个在垂直于轴向方向X的横截面上具有直轮廓。形成在切口部分72和锥形孔部分341即高压塔状部分3的内周表面之间的通气部分7具有新月形横截面。

如图14B和图14C所示，具有恒定厚度的厚部分43也彼此面对对称地形成为与切口部分72相邻。切口部分72中的每个的宽度大致等于厚部分43中的每个的宽度。

图14B沿图14A中所示的线C-C示出了横截面。如图14B所示，电阻构件4支撑在塔通孔31中，即锥形孔部分341中，使得导电帽41-1的厚部分43装配到锥形孔部分341。这防止了电阻构件4从点火线圈1中的高压塔状部分3脱出。

图15是示出了作为通气部分7的形成在根据本发明的第二示例性实施例的点火线圈1的高压塔状部分3中的切口部分72的正视图和平面图的视图。

如图15所示，电阻构件4在装配到电阻构件4的近端部部分的导电帽41处具有最大外直径。此外，电阻构件4在装配到电阻构件4的远端部部分的导电帽41-1的厚部分43处具有最大外直径。

类似于在第一示例性实施例中说明的Ds<dt2<Dr<dt1的关系，根据第二示例性实施例的结构在Dr，dt1，dt2和Ds之间具有相同的关系Ds<dt2<Dr<dt1，其中dt1是塔通孔31的近端部部分311的内直径，dt2是塔通孔31的远端部部分312的内直径，Dr是电阻构件4的最大外直径部分的外直径，并且Ds是螺旋弹簧17的近端部部分处的外直径(参见图2)。

图16是示出了在根据本发明第二示例性实施例的在点火线圈中具有切口部分72的高压塔状部分3的横截面的局部放大视图。如图16所示，在电阻构件4位于塔通孔31的最大远端部部分的状态下，塔通孔31的近端部部分通过通气部分7与塔通孔31的远端部部分连通。即，即使电阻构件4位于塔通孔31的远端部部分处，形成在塔通孔31的近端部部分处的间隙或腔室仍通过通气部分7与形成在塔通孔31的远端部部分处的间隙或腔室连通。

类似于根据第一示例性实施例的点火线圈1的改进结构，根据第二示例性实施例的点火线圈1的改进结构使得可以在抽吸步骤(1)期间(参见图5)将塔通孔31的近端部部分处的内部空气通过作为通气部分7的空隙δ(或间隙)释放到高压塔状部分3的外部。这使得可以避免产生力F，并且避免高压帽5(参见图8)在抽吸步骤(1)期间从塔通孔31脱出。结果，由于在高压帽5和内筒形部分33之间没有产生间隙，所以可以避免在树脂注入步骤(2)(参见图5)中注入的树脂组合物60发生泄漏。

本发明的概念不受通气部分7的形状和位置的限制。电阻构件4不必具有导电帽41,41-1。也就是说，可以改变电阻构件4的远端部部分处在外周表面上的形状，以便在电阻构件4的外周表面和高压塔状部分3的内周表面之间形成通气部分7。

图17A至图17F是示出了电阻构件4的外周表面的横截面的视图，利用该横截面，具有根据第六至第十一变型的形状的通气部分形成在根据第二示例性实施例的点火线圈1的高压塔状部分3的内周侧。

例如，在图17A所示的第六变型中，如图17A所示，可以接受的是替代使用切口部分72在电阻构件4的外周表面上的两个位置处形成一对具有恒定宽度和恒定深度的外周凹槽73。

此外，可以接受的是替代使用切口部分72在电阻构件4的外周表面上形成三个或更多个外周凹槽73，例如，以下数目中的一种：

(a)根据图17B所示的第七变型在三个位置处形成三个外周凹槽73；

(b)根据图17C所示的第八变型在八个位置处形成八个外周凹槽73；以及

(c)根据图17D所示的第九变型在十二个位置处形成十二个外周凹槽73。

在17B至图17D所示的第七到第九变型中，厚部分43形成在相邻的外周凹槽73之间，并且支撑在高压塔状部分3的塔通孔31中。

此外，在图17E所示的第十变型中，可以接受的是替代使用切口部分72在电阻构件4的外周表面上的两个位置处形成具有恒定宽度和恒定深度彼此面对的呈弧形轮廓的一对外周凹槽73。该第十变型增加了每个切口部分72的周向宽度。在图17E所示的该结构中，外周轮廓变为椭圆形状(参见图17E)，并且椭圆形状的长直径部分成为电阻构件4的最大直径部分。

此外，在图17F所示的第十二变型中，可以接受的是在导电帽41的外周边缘上的四个位置处形成具有直轮廓的切口部分72，并且使导电帽41的四个角中的每一个均倒圆。在如图17F所示的结构中，具有电阻构件4的最大直径部分的厚部分43形成在电阻构件4的对角线上。

在第一示例性实施例和第二示例性实施例中，对通气部分7而言具有能够防止高压帽5在树脂密封过程(见图5)中的抽吸步骤(1)期间从塔通孔31中脱出的尺寸就足够。也就是说，优选地是通气部分7中的每个满足下面的等式(1)：

其中S表示每个通气部分7在形成于塔通孔31的远端部部分处的开口部分处垂直于塔通孔31的轴向方向X的横截面积，并且V表示形成于塔通孔31中的近端部部分处的近端部腔室的内部容积。

图18是示出了特定区域A、必要空隙横截面积S和高压塔状部分3的塔通孔31中的近端部内侧容积V的立方根)之间的关系的图，其中当压力降低时间(秒)改变时，高压帽5在树脂注入步骤(2)期间(参见图5)不从特定区域A中的塔通孔31脱出并且必要空隙横截面积S表示实现特定区域A所需的空隙δ(或作为通气部分7的间隙)的面积，并且压力降低时间(秒)表示在树脂密封过程(见图5)中在抽吸步骤(1)和树脂密封步骤期间减少线圈壳体C的内部压力的时间。

如前所述，必要空隙横截面积S表示实现特定区域A所需的多个通气部分7中的空隙δ(或间隙)中的横截面积的总和。该特定区域A表示其中上推高压帽5的力F变得小于高压端子13完全按压高压帽5且高压帽5没有脱出或移动所用的力F1的区域。对通气部分7而言只要塔通孔31中的内部空气可以在其中平稳地流动并且排出到塔通孔31的外部就足够。通气部分7中的每个在轴向方向X上的长度为0.1mm或以上。

如图18所示，为了防止高压帽5在图5所示的树脂密封过程中的抽吸步骤中在通常压力减小时间内(例如，在5秒内)从塔通孔31中脱出，当通气部分7在轴向方向X上的长度不小于0.1mm时，如式(1)所示，的值不小于0.006(mm)就足够了。

换句话说，当必要空隙横截面积S和近端部内部体积V满足下列等式(2)时，可以防止高压帽5在图5所示的树脂密封过程期间从塔通孔31脱出。

V≤(S/0.006)³(mm³)........(2)。

在图8所示的关系中，压力减少时间减少得越短，压力减少速度增加得越高，结果，进行树脂密封处理的总时间减少。这增加了生产点火线圈的生产成本。优选的是形成和设置通气部分7，使得的值如式(1)所示变为大于0.006(mm)并且根据压力减少时间的减少而位于特定区域A内。例如，当压力减少时间约为0.2秒(其间没有发生树脂组合物从线圈壳体C的泄漏)时，优选的是/>的值不小于0.0017(mm)。这种条件使得可以在图5所示的密封树脂密封过程中大大改善点火线圈的产生，同时抑制高压帽5从塔通孔31中脱出。

本发明的概念不受前面描述的第一和第二示例性实施例及其修改的限制。例如，可以将根据本发明的点火线圈1应用至用于组合热电系统的热电联产系统和各种类型的内燃发动机等的燃气发动机。

虽然已经详细描述了本发明的特定实施例，但是本领域技术人员将理解，可以根据本公开的总体教导开发对那些细节的各种修改和替换。因此，所公开的特定设置仅仅是说明性的，并不限于本发明的范围，本发明的范围将给予所附权利要求及其所有等同物的全部范围。

Claims (6)

1.一种用于内燃发动机的点火线圈，包括：

初级线圈(11)；

次级线圈(12)；

线圈壳体(C)，其包括壳体本体(2)、形成在所述壳体本体中的容纳部分(21)以及具有筒形形状的高压塔状部分(3)，所述容纳部分容纳所述初级线圈和所述次级线圈，所述高压塔状部分形成为朝所述壳体本体的外部突出，所述高压塔状部分的近端部部分设置成与所述容纳部分的底表面(22)接触，塔通孔(31)形成在所述高压塔状部分中；

电阻构件(4)，其呈设置为能够在所述塔通孔中移动的可移动构件的柱形形状；

高压帽(5)，其设置在所述高压塔状部分的所述近端部部分处以防止所述塔通孔和所述容纳部分之间的连通，并且所述高压帽将所述电阻构件与连接到所述次级线圈的高压端子(13)电连接；以及

绝缘树脂构件(6)，所述容纳部分填充有所述绝缘树脂构件，其中，

所述塔通孔(31)的近端部部分(311)的内直径大于所述电阻构件(4)的最大外直径部分的外直径，并且所述塔通孔(31)的远端部部分(312)的内直径小于所述电阻构件(4)的所述最大外直径部分的所述外直径，以及

形成有通气部分(7)，当所述电阻构件(4)在所述塔通孔(31)中设置在最远端部位置处时，所述塔通孔(31)的所述近端部部分(311)通过所述通气部分与所述塔通孔(31)的所述远端部部分(312)连通。

2.根据权利要求1所述的用于内燃发动机的点火线圈(1)，其中，所述通气部分(7)是沿着所述塔通孔(31)的轴向方向(X)形成在所述塔通孔(31)的内周表面上的凹槽(71)。

3.根据权利要求2所述的用于内燃发动机的点火线圈(1)，其中，所述通气部分(7)沿着所述塔通孔(31)的轴向方向(X)形成在所述塔通孔(31)的内周表面上的两个或更多个部分处。

4.根据权利要求1所述的用于内燃发动机的点火线圈(1)，其中，所述通气部分(7)是沿着所述电阻构件(4)的轴向方向(X)形成在所述电阻构件的外周表面上的切口部分(72)和凹槽(73)中的一种。

5.根据权利要求4所述的用于内燃发动机的点火线圈(1)，其中，所述通气部分(7)沿着所述电阻构件(4)的轴向方向(X)形成在所述电阻构件(4)的外周表面上的两个或更多个部分处。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于内燃发动机的点火线圈(1)，其中，所述通气部分(7)在形成于所述塔通孔(31)的所述远端部部分处的开口部分处垂直于所述塔通孔(31)的轴向方向(X)的横截面积(S)和形成于所述塔通孔(31)中的所述近端部部分处的近端部腔室的内部容积(V)满足由等式(mm)所表示的关系。