CN112117099A - 内燃机用点火线圈用铁心和内燃机用点火线圈 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够防止由应力导致的性能的劣化的内燃机用点火线圈用铁心和内燃机用点火线圈。铁心(10)中的配置在第二骨架的外周的外周铁心部(15)是方形的扁平的铁心片在远离中央铁心部(11)的方向上层叠而成的部件，是将平面状的四个层叠体(16)(各层叠部(18、19、20、21))组合而形成的。

Description

内燃机用点火线圈用铁心和内燃机用点火线圈

技术领域

本发明涉及在内燃机用点火线圈中使用的线圈用铁心及内燃机用点火线圈，所述内燃机用点火线圈用于使例如汽车等的发动机的火花塞产生火花放电。

背景技术

内燃机用点火线圈将电池的电压变压为基于火花塞的火花放电所需的高电压，并安装于汽车等的发动机。内燃机用点火线圈具有产生高电压的点火线圈主体和与该点火线圈主体连接并向火花塞供给高电压的插座。

点火线圈主体是将线圈与铁心组合并收容于绝缘壳体而成的部件。初级线圈卷绕于筒状的初级线圈骨架，次级线圈卷绕于筒状的次级线圈骨架。初级线圈骨架插入到次级线圈骨架的内侧，各骨架呈同心圆状配置。初级线圈骨架的内侧及次级线圈骨架的周围配置有铁心。即，在初级线圈骨架的内侧插入棒状的中央铁心，在次级线圈骨架的外周配置有环状的外周铁心。当磁场与初级线圈的电流一起变化时，通过相互感应在次级线圈中产生电动势。此时，铁心在线圈的周围成为磁力线的闭磁路。如下述专利文献1记载的那样，铁心为在高度方向上层叠从硅钢板冲裁出的扁平构件而形成。

一般来说，在进行冲裁加工的情况下，由于冲裁出期望的形状后剩余的硅钢板被丢弃，所以材料利用率较差。因此，如下述专利文献2记载的那样，也存在具有如下铁心的点火线圈，所述铁心由带状的方向性硅钢板(所谓窄带材料)形成。该铁心为从线圈向侧方层叠窄带材料而形成。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-197319号公报

专利文献2：日本特开2005-223210号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，专利文献2记载的铁心，为了降低应力，角部弯曲而不是直角，为了降低应力，需要某种程度的弯曲半径。当过大的应力施加于铁心时，有时磁特性变化而磁通难以在铁心中流动或铁心破裂。在弯曲半径较大的情况下，不能实现构件的小型化。

本发明鉴于这样的实际情况而提出。即，其目的在于提供能够防止由应力导致的性能的劣化的内燃机用点火线圈用铁心及内燃机用点火线圈。

用于解决课题的手段

为了达成上述目的，本发明的内燃机用点火线圈用铁心的特征在于，具有：中央铁心部，所述中央铁心部穿过初级线圈，所述初级线圈用于通过相互感应使次级线圈产生感应电动势；以及外周铁心部，所述外周铁心部与所述中央铁心部的两端部连结，并且配置在所述次级线圈的外周，所述外周铁心部是在远离所述中央铁心部的方向上层叠的铁心片的层叠体，并且在角部在外周方向上相邻的该层叠体彼此连结而成。

本发明的内燃机用点火线圈用铁心的特征在于，所述层叠体由配置在所述中央铁心部的侧方的平面状的侧面层叠部和配置在所述中央铁心部的端部的平面状的端面层叠部构成。

本发明的内燃机用点火线圈用铁心的特征在于，所述层叠体彼此通过磁力、嵌合、粘接或熔敷连结。

本发明的内燃机用点火线圈用铁心的特征在于，每个所述层叠体的厚度不同。

本发明的内燃机用点火线圈的特征在于，具有：上述内燃机用点火线圈用铁心；第一骨架，所述第一骨架供所述内燃机用点火线圈用铁心的所述中央铁心部穿过；卷绕于该第一骨架的所述初级线圈；供所述第一骨架插入的第二骨架；以及卷绕于该第二骨架的所述次级线圈。

发明的效果

本发明的内燃机用点火线圈用铁心具有：中央铁心部，所述中央铁心部穿过初级线圈，所述初级线圈用于通过相互感应使次级线圈产生感应电动势；以及外周铁心部，所述外周铁心部与该中央铁心部的两端部连结，并且配置在次级线圈的外周，外周铁心部是在远离中央铁心部的方向上层叠的铁心片的层叠体，并且在角部在外周方向上相邻的该层叠体彼此连结而成。即，由于通过在角部将层叠体彼此连结，从而无需将外周铁心部弯曲并环绕，所以不会在外周铁心部中产生应力。因此，能够防止由应力导致的性能的劣化。

另外，由于外周铁心部是在远离中央铁心部的方向上层叠铁心片而成的层叠体，所以一般来说铁心片为方形即可。因此，与冲裁加工特异的形状的情况相比，材料利用率良好。另外，例如，在使用方向性硅钢板作为外周铁心部的情况下，由于磁化的方向朝向铁心片的长度方向，所以能够使磁通的方向一致。在该情况下，抑制外周铁心部中的铁损，磁通的流动性提高。另外，能够维持外周铁心部的占有率。

本发明的内燃机用点火线圈用铁心的层叠体由配置在中央铁心部的侧方的平面状的侧面层叠部和配置在中央铁心部的端部的平面状的端面层叠部构成。即，由于层叠体由平面状的各层叠部构成，所以无需将外周铁心部弯曲并环绕，所以不会在外周铁心部中产生应力。因此，能够防止由应力导致的性能的劣化。

本发明的内燃机用点火线圈用铁心的层叠体彼此通过磁力、嵌合、粘接或熔敷连结。因此，层叠体彼此可靠地连结，无需将外周铁心部弯曲并环绕。

本发明的内燃机用点火线圈用铁心的每个层叠体的厚度不同。即，由于外周铁心部在次级线圈的外周方向上由独立的层叠体构成，所以按层叠体决定厚度。因此，通过增大容易磁饱和的部位的厚度，并增大截面积，从而能够抑制磁饱和。另外，能够根据需要按部位改变外周铁心部的厚度，能够实现小型化。

本发明的内燃机用点火线圈具有：内燃机用点火线圈用铁心、供该内燃机用点火线圈用铁心的中央铁心部穿过的第一骨架、卷绕于该第一骨架的初级线圈、供第一骨架插入的第二骨架以及卷绕于该第二骨架的次级线圈。因此，能够发挥与上述内燃机用点火线圈用铁心相同的效果。

附图说明

图1是示出本发明的第一实施方式的内燃机用点火线圈的截面的概略的概略剖视图。

图2是本发明的第一实施方式的内燃机用点火线圈用铁心的概略立体图。

图3是本发明的第二实施方式的内燃机用点火线圈用铁心的概略立体图。

图4是本发明的第三实施方式的内燃机用点火线圈用铁心的概略立体图。

图5是本发明的第四实施方式的内燃机用点火线圈用铁心的概略立体图。

附图标记的说明

1 内燃机用点火线圈；

2 壳体；

3 插头部；

4 初级端子；

5 高压端子；

6 引线；

7 线圈组装体；

8 初级线圈；

9 次级线圈；

10、210、310、410 内燃机用点火线圈用铁心；

11、211、311、411 中央铁心部；

12 主体部；

13 扩径部；

14 非扩径部；

15、215、315、415 外周铁心部；

16、216、316、416 层叠体；

17a、217a、317a、417a 第一角部；

17b 第二角部；

17c 第三角部；

17d、217d、317d、417d 第四角部；

18、218、318、418 一侧面层叠部；

19 另一侧面层叠部；

20、220、320、420 一端面层叠部；

21、221、321、421 另一端面层叠部；

22 永磁铁；

23 第一骨架；

24 第二骨架；

25 肋；

26 槽；

27a、d 焊接部；

28a、28d 嵌合凸部；

29a、29d 嵌合凹部。

具体实施方式

以下，基于附图说明本发明的实施方式的内燃机用点火线圈用铁心及内燃机用点火线圈。图1示出本发明的第一实施方式的内燃机用点火线圈1的截面。图2示出本发明的第一实施方式的内燃机用点火线圈用铁心(以下，记为“铁心”)10的外观。

如图1所示，内燃机用点火线圈1具有将两个线圈组合而成的线圈组装体7、配置在该线圈组装体7的内侧及外周的铁心10、经由引线6与线圈组装体7的次级线圈9连接的高压端子5以及收容它们的绝缘性的壳体2。

线圈组装体7具有筒状的第一骨架23、卷绕于该第一骨架23的初级线圈8、供第一骨架23插入的筒状的第二骨架24以及卷绕于该第二骨架24的次级线圈9。铁心10的中央铁心部11穿过第一骨架23，第二骨架24的外周配置有铁心10的外周铁心部15。在中央铁心部11的端部与外周铁心部15的内表面的连结部位夹置有永磁铁22。

第二骨架24的外侧面形成有多个肋25和槽26。肋25呈沿着第二骨架24的外周连续的环状，并在第二骨架24的轴向上以大致一定的间隔形成。槽26形成于肋25彼此之间。次级线圈9卷绕于槽26。次级线圈9与引线6连接，该引线6与高压端子5连接。高压端子5适当地经由噪音防止电阻、螺旋弹簧等与火花塞连接(分别省略图示)。

壳体2具有与电池等电源(图示省略)连接的插头部3，该插头部3具有初级端子4。初级端子4与初级线圈8连接。壳体2在收容有线圈组装体7及铁心10的状态下填充绝缘性的环氧树脂等，并保持各构件。

接着，基于附图说明铁心10。

如图2所示，铁心10由穿过第一骨架23的大致T字形的中央铁心部11和配置在第二骨架24的外周的环状的外周铁心部15构成。铁心10例如由压延得到的方向性硅钢板形成。此外，以下，将中央铁心部11的长度方向上的一端设为一方，将另一端设为另一方，将宽度方向设为一侧方或另一侧方，将高度方向设为上方或下方。

中央铁心部11具有：形成为大致四棱柱的棒状的主体部12、在该主体部12的一端且随着趋向一方的端部而向上下逐渐扩大的扩径部13以及相对于主体部12在与扩径部13相反一侧的另一端且面积与主体部12的截面相同的非扩径部14。从侧方观察呈与中央铁心部11相同的形状且扁平的多块铁心片(图示省略)在侧方层叠而形成中央铁心部11。在方向性硅钢板中磁化的方向朝向中央铁心部11(铁心片)的长度方向(从一方向另一方，或者从另一方向一方)。

外周铁心部15将四个层叠体16组合而形成为从上方观察时呈大致四边形。层叠体16在四边形的各角部17a～d在外周方向上相邻，并例如通过磁力、嵌合、粘接、熔敷等连结。通过磁力的连结例如利用磁铁等实现，通过嵌合的连结例如利用凹凸构造等实现，通过粘接的连结例如利用粘接剂等实现，通过熔敷的连结例如利用焊接等实现。层叠体16由配置在中央铁心部11的一侧方的平面状的一侧面层叠部18、配置在中央铁心部11的另一侧方的平面状的另一侧面层叠部19、配置于扩径部13的平面状的一端面层叠部20以及配置于非扩径部14的平面状的另一端面层叠部21构成，所述扩径部13是中央铁心部11的一方的端部，所述非扩径部14是中央铁心部11的另一方的端部。一侧面层叠部18和另一侧面层叠部19经由中央铁心部11面对，相互大致平行且相对于中央铁心部11大致平行。一端面层叠部20和另一端面层叠部21经由中央铁心部11面对，相互大致平行且相对于中央铁心部11大致垂直。

一侧面层叠部18和一端面层叠部20呈直角配置，并且在第一角部17a，一侧面层叠部18的一方与一端面层叠部20的一侧方连结。一端面层叠部20和另一侧面层叠部19呈直角配置，并且在第二角部17b，一端面层叠部20的另一侧方与另一侧面层叠部19的一方连结。另一侧面层叠部19和另一端面层叠部21呈直角配置，并且在第三角部17c，另一侧面层叠部19的另一方与另一端面层叠部21的另一侧方连结。另一端面层叠部21和一侧面层叠部18呈直角配置，并且在第四角部17d，另一端面层叠部21的一侧方与一侧面层叠部18的另一方连结。

层叠体16是方形的扁平的铁心片在远离中央铁心部11的方向上层叠而成的部件。即，一侧面层叠部18是多块铁心片在从中央铁心部11向一侧方远离的方向上层叠而成的部件，一端面层叠部20是多块铁心片在从中央铁心部11向一方远离的方向上层叠而成的部件，另一侧面层叠部19是多块铁心片在从中央铁心部11向另一侧方远离的方向上层叠而成的部件，另一端面层叠部21是多块铁心片在从中央铁心部11向另一方远离的方向上层叠而成的部件。

在方向性硅钢板中磁化的方向朝向外周铁心部15的外周方向。

各层叠体16(各层叠部18、19、20、21)厚度分别相同，根据磁通的分布也可以不同。例如，在各层叠体16中，通过使铁心片的层叠块数不同或使每块铁心的厚度不同，从而调整层叠体16的厚度。例如，在扩径部13侧，由于利用永磁铁22逆向地产生磁通势，所以在外周铁心部15不易磁饱和，在非扩径部14侧，由于初级线圈8对磁通势的影响，磁通变多，在外周铁心部15容易磁饱和。因此，由于通过增大容易磁饱和的另一端面层叠部21的厚度从而截面积变大，所以能够抑制磁饱和。

如以上方式构成内燃机用点火线圈1。

接着，说明本实施方式的效果。

如上所述，铁心10中的配置在第二骨架24的外周的外周铁心部15是多块铁心片在远离中央铁心部11的方向上层叠而成的部件，是将平面状的四个层叠体16(各层叠部18、19、20、21)组合而形成。即，由于通过在角部17a～d将层叠体16彼此连结，从而无需将外周铁心部15弯曲并环绕，所以不会在外周铁心部15中产生应力。因此，能够防止由应力导致的性能的劣化。

另外，由于外周铁心部15是将方形的扁平的铁心片层叠而成的部件，所以与冲裁加工特异的形状的情况相比，材料利用率良好。另外，如果铁心片为方形，则能够用已有的冲压加工法制造。另外，由于在方向性硅钢板中磁化的方向朝向外周铁心部15的外周方向，所以能够使磁通的方向一致。

层叠体16彼此例如通过磁力、嵌合、粘接、熔敷等连结。因此，层叠体16彼此可靠地连结，无需将外周铁心部15弯曲并环绕。

各层叠体16的厚度可以分别不同。因此，通过增大容易磁饱和的另一端面层叠部21的厚度，并增大截面积，从而能够抑制磁饱和。另外，根据磁通的分布，能够根据需要按层叠部18、19、20、21改变外周铁心部15的厚度，能够实现小型化。

接着，基于附图说明本发明的其他实施方式。图3示出本发明的第二实施方式的铁心210的外观。图4示出本发明的第三实施方式的铁心310的外观。图5示出本发明的第四实施方式的铁心410的外观。此外，以下，说明与第一实施方式的铁心10不同的结构，省略与铁心10相同的结构的说明。

如图3所示，铁心210为在I状的中央铁心部211的外周配置有将三个层叠体216组合而形成的C状的外周铁心部215的所谓CI形状。外周铁心部215由一侧面层叠部218、一端面层叠部220及另一端面层叠部221构成，与铁心10不同，不具有另一侧面层叠部19。此外，也可以是，不具有一侧面层叠部的结构来代替具有另一侧面层叠部。

如图4所示，铁心310为所谓的CI形状。外周铁心部315的层叠体316由另一端面层叠部321、一侧面层叠部318及一端面层叠部320构成，并分别熔敷。即，另一端面层叠部321和一侧面层叠部318呈直角配置，并且在第四角部317d，另一端面层叠部321的一侧方与一侧面层叠部318的另一方经由焊接部27d熔敷。另外，一侧面层叠部318和一端面层叠部320呈直角配置，并且在第一角部317a，一侧面层叠部318的一方与一端面层叠部320的一侧方经由焊接部27a熔敷。

如图5所示，铁心410为所谓的CI形状。外周铁心部415的层叠体416由另一端面层叠部421、一侧面层叠部418及一端面层叠部420构成，并分别嵌合。详细而言，另一端面层叠部421及一端面层叠部420的一侧方的一部分突出而形成嵌合凸部28a、28d，一侧面层叠部418的一方及另一方的一部分凹陷而形成嵌合凹部29a、29d。另一端面层叠部421和一侧面层叠部418呈直角配置，并且在第四角部417d，另一端面层叠部421的嵌合凸部28d与一侧面层叠部418的嵌合凹部29d嵌合。另外，一侧面层叠部418和一端面层叠部420呈直角配置，并且在第一角部417a，一端面层叠部420的嵌合凸部28a与一侧面层叠部418的嵌合凹部29a嵌合。

此外，也可以在另一端面层叠部421及一端面层叠部420的一侧方形成嵌合凹部，并在一侧面层叠部418的一方及另一方形成嵌合凸部。另外，也可以在另一端面层叠部421或一端面层叠部420中的任一方的一侧方形成嵌合凸部，在另一端面层叠部421或一端面层叠部420中的任意另一方的一方侧形成嵌合凹部，在一侧面层叠部418的一方或另一方中的任一侧形成嵌合凸部，在一侧面层叠部418的一方或另一方中的任意另一侧形成嵌合凹部。另外，嵌合凸部及嵌合凹部也可以形成有多个。

上述各实施方式也能够发挥与第一实施方式相同的效果。

此外，作为本发明的其他实施方式，骨架或铁心也可以是圆筒状。另外，铁心也可以是无方向性硅钢板。另外，也可以是，中央铁心部或外周铁心部中的任一个为方向性硅钢板，或者，任一个为无方向性硅钢板。

以上，详细说明了本发明的实施方式，但本发明不限定于上述实施方式。而且，只要不脱离权利要求书记载的内容，本发明能够进行各种设计变更。

Claims (11)

1.一种内燃机用点火线圈用铁心，其特征在于，具有：

中央铁心部，所述中央铁心部穿过初级线圈，所述初级线圈用于通过相互感应使次级线圈产生感应电动势；以及

外周铁心部，所述外周铁心部与所述中央铁心部的两端部连结，并且配置在所述次级线圈的外周，

所述外周铁心部是在远离所述中央铁心部的方向上层叠的铁心片的层叠体，并且在角部在外周方向上相邻的该层叠体彼此连结而成。

2.根据权利要求1所述的内燃机用点火线圈用铁心，其特征在于，

所述层叠体包括配置在所述中央铁心部的侧方的平面状的侧面层叠部和配置在所述中央铁心部的端部的平面状的端面层叠部。

3.根据权利要求1所述的内燃机用点火线圈用铁心，其特征在于，

所述层叠体彼此通过磁力、嵌合、粘接或熔敷连结。

4.根据权利要求1所述的内燃机用点火线圈用铁心，其特征在于，

每个所述层叠体的厚度不同。

5.一种内燃机用点火线圈，其特征在于，具有：

权利要求1所述的内燃机用点火线圈用铁心；

第一骨架，所述第一骨架供所述内燃机用点火线圈用铁心的所述中央铁心部穿过；

卷绕于该第一骨架的所述初级线圈；

供所述第一骨架插入的第二骨架；以及

卷绕于该第二骨架的所述次级线圈。

6.根据权利要求2所述的内燃机用点火线圈用铁心，其特征在于，

所述层叠体彼此通过磁力、嵌合、粘接或熔敷连结。

7.根据权利要求2所述的内燃机用点火线圈用铁心，其特征在于，

每个所述层叠体的厚度不同。

8.根据权利要求3所述的内燃机用点火线圈用铁心，其特征在于，

每个所述层叠体的厚度不同。

9.一种内燃机用点火线圈，其特征在于，具有：

权利要求2所述的内燃机用点火线圈用铁心；

第一骨架，所述第一骨架供所述内燃机用点火线圈用铁心的所述中央铁心部穿过；

卷绕于该第一骨架的所述初级线圈；

供所述第一骨架插入的第二骨架；以及

卷绕于该第二骨架的所述次级线圈。

10.一种内燃机用点火线圈，其特征在于，具有：

权利要求3所述的内燃机用点火线圈用铁心；

第一骨架，所述第一骨架供所述内燃机用点火线圈用铁心的所述中央铁心部穿过；

卷绕于该第一骨架的所述初级线圈；

供所述第一骨架插入的第二骨架；以及

卷绕于该第二骨架的所述次级线圈。

11.一种内燃机用点火线圈，其特征在于，具有：

权利要求4所述的内燃机用点火线圈用铁心；

第一骨架，所述第一骨架供所述内燃机用点火线圈用铁心的所述中央铁心部穿过；

卷绕于该第一骨架的所述初级线圈；

供所述第一骨架插入的第二骨架；以及

卷绕于该第二骨架的所述次级线圈。

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