CN113257550A - 点火线圈 - Google Patents

Abstract

点火线圈包括初级线圈、次级线圈、中心芯、磁体本体和外周芯。所述外周芯设置有第一相对侧、第二相对侧和联接侧，所述第一相对侧从所述中心芯的相对侧面向所述磁体本体，所述第二相对侧从所述磁体本体的相对侧面向所述中心芯，所述联接侧将所述第一相对侧与所述第二相对侧联接。所述中心芯具有设置在磁体本体侧的端部部分处沿突出方向突出的磁体侧凸缘部。厚部形成在第一相对侧的一部分和联接侧的一部分两者处，并且所述厚部的厚度大于所述第二相对侧的最小厚度。

Description

点火线圈

技术领域

本公开涉及一种点火线圈。

背景技术

作为示例，日本专利申请公开No.1996-045753公开了一种点火线圈，其具有彼此磁耦合的初级线圈和次级线圈、被布置在初级线圈和次级线圈内的中心芯、以及形成为围绕中心芯的环形外周芯。所述中心芯和所述外周芯形成闭合磁路，所述闭合磁路允许由所述初级线圈的励磁(energization)而产生的磁通量穿过所述闭合磁路。点火线圈切断所述初级线圈的励磁，以改变在闭合磁路中形成的磁通量的量，从而在次级线圈处引起高的次级电压。

此外，上述专利文献中公开的点火线圈设置有相对于线圈轴向方向布置在所述中心芯和外周线圈之间的间隙中的磁体本体。所述磁体本体用于向闭合磁路施加磁偏置，以便增大次级电压和次级能量。磁体本体响应于初级线圈的励磁而在与闭合磁路中产生的磁场的方向相反的方向上磁化，这增加了当初级线圈的励磁被切断时闭合磁路中的磁通量的变化量。因此，次级线圈中的次级电压和次级能量可以被增强。

此外，根据在上述专利文献中公开的点火线圈，中心芯在布置磁体本体的一侧的端部部分处具有朝向外周侧突出的凸缘部。因此，在布置磁体本体的一侧的端部部分的面积可以更大。因此，磁体本体的横截面面积面向中心芯的端部部分时可以更大。因此，磁场由于磁偏置可以被加强。

根据在上述专利文献中公开的点火线圈，在用于当将输入到初级线圈的初级电能转换为次级电能时减少能量损耗的观点中，应该进一步改进配置。换言之，磁饱和倾向于在外周芯中的中心芯的凸缘部附近发生，并且在外周芯与凸缘部之间可能产生不贡献能量转换的大通量泄漏。

发明内容

鉴于以上描述的情况已经实现了本公开，并且本公开提供了一种能够在将初级能量转换成次级能量时抑制能量损失的点火线圈。

本公开的第一方面是一种点火线圈，其包括：彼此磁耦合的初级线圈和次级线圈；中心芯，其相对于线圈轴向方向设置在初级线圈和次级线圈的内周侧；磁体本体，其设置在所述中心芯的在所述线圈轴向方向上的一侧处；以及外周芯，其具有第一相对侧、第二相对侧和联接侧，所述第一相对侧从所述中心芯的相对侧面向所述磁体本体，所述第二相对侧从所述磁体本体的相对侧面向所述中心芯，所述联接侧将所述第一相对侧与所述第二相对侧联接。

所述中心芯具有：磁体侧凸缘部，所述磁体侧凸缘部布置在磁体本体侧的端部部分处，在与所述线圈轴向方向正交的突出方向上突出；以及厚部，其形成在所述第一相对侧的在所述线圈轴向方向上与所述磁体侧凸缘部重叠的至少一部分处以及所述联接侧的在所述突出方向至少与所述磁体侧凸缘部或所述磁体本体重叠的至少一部分处，所述厚部的厚度大于所述第二相对侧的最小厚度。

根据第一方面的点火线圈，厚部形成在所述第一相对侧的沿所述线圈轴向方向与所述磁体侧凸缘部重叠的至少一部分处以及所述联接侧的沿突出方向至少与所述磁体侧凸缘部或磁体本体重叠的至少一部分处。所述厚部的厚度大于第二相对侧的最小厚度。因此，所述厚部形成在外周芯中可能发生磁饱和的部分处，藉此可抑制在将初级能量转换成次级能量时的能量损失。

如上所述，根据上述方面，提供了一种点火线圈，其中当将初级能量转换为次级线圈时能够抑制能量损耗。注意，被附在每个部件等括号中的附图标记指示在所述部件与在稍后描述的实施例中的具体部件等之间的对应关系的示例，这将不限制本公开的技术范围。

附图说明

在附图中：

图1是根据本公开的第一实施例的点火线圈的横截面图；

图2是沿着图1的II-II线截取的箭头横截面图；

图3是示出根据本实施例的中心芯、磁体本体和外周芯的平面图；

图4是沿着图3的IV-IV线截取的箭头横截面图；

图5是根据第一实施例的外周芯的主视图；

图6是根据一个比较实施例的中心芯、磁体本体和外周芯的平面图，示出了没有与初级线圈和次级线圈互连的情况下形成环的状态；

图7是示出根据第二实施例的中心芯、磁体本体和外周芯的平面图；

图8是示出根据第三实施例的中心芯、磁体本体和外周芯的横截面图；

图9是示出根据第四实施例的中心芯、磁体本体和外周芯的横截面图；

图10是示出根据第五实施例的中心芯、磁体本体和外周芯的横截面图；

图11是示出根据第六实施例的中心芯、磁体本体和外周芯的横截面图；

图12是示出根据第七实施例的沿着与线圈轴向方向和磁体侧凸缘部的突出方向两者平行的方向截取的点火线圈的横截面图；

图13是示出根据第七实施例的中心芯、磁体本体和外周芯的横截面图；

图14是根据第七实施例的外周芯的分解平面图；

图15是示出根据第七实施例的在次级线轴组装到连接器模块之前的状态的横截面图；

图16是示出次级线轴的锁定部通过中心芯的后凸缘部的状态的横截面图；

图17是示出次级线轴组装到连接器模块的状态的横截面图；

图18是用于解释外周芯组装到连接器模块的状态的横截面图，并且示出了第二分开芯接近被组装到连接器模块的第一分开芯的状态；

图19是用于解释外周芯组装到连接器模块的状态的横截面图，并且示出了第一芯和第二分开芯在磁体侧凸缘部的突出方向上彼此接触的状态；

图20是用于解释外周芯组装到连接器模块的状态的横截面图，示出了第一分开芯和第二分开芯两者组装到连接器模块的状态；

图21是示出根据第八实施例的中心芯、磁体本体和外周芯的横截面图；

图22是示出根据第九实施例的中心芯、磁体本体和外周芯的横截面图；

图23是示出根据第九实施例的第二分开芯被组装到第一分开芯而第一分开芯被组装到连接器模块的状态的横截面图；

图24是示出根据第九实施方式的第一分开芯和第二分开芯彼此接触的状态的横截面图；

图25是示出根据第九实施例的第一分开芯和第二分开芯在位置上彼此对齐的状态的横截面图；

图26是示出在D＝2.95mm的情况下因子(2×S2)/S1与次级能量E2之间的关系的曲线图；和

图27是示出L与因子(2×S2)/S1之间的关系的曲线图，其中对应于D＝0mm、2.95mm和5mm的相应情况绘制了图26中所示的饱和开始值(saturation start value)。

具体实施方式

(第一实施例)

将参考图1至图5描述点火线圈的实施例。如图1和2所示，根据本实施例的点火线圈设置有初级线圈11、次级线圈12、中心芯2、磁体本体3和外周芯4。

初级线圈11和次级线圈12彼此磁耦合。中心线圈2设置在初级线圈11和次级线圈12的内周侧。磁体本体3设置在中心芯2沿线圈轴向方向X的一侧处。

如图2和图3所示，外周芯4设置有第一相对侧41、第二相对侧42和联接侧43。第一相对侧41从中心芯的相对侧面向磁体本体3。第二相对侧42从磁体本体3的相对侧面向中心芯2。联接侧43将第一相对侧41与第二相对侧42联接。

中心芯2在磁体本体3侧的端部部分具有磁体侧凸缘部21，该磁体侧凸缘部21在与线圈轴向方向X正交的突出方向Y上突出。厚部40形成在第一相对侧41的与磁体侧凸缘部21在线圈轴向方向X上重叠的至少一部分处和联接侧43的在突出方向Y上至少与磁体侧凸缘部21或磁体本体3重叠的至少一部分处。厚部40的厚度Ttp大于第二相对侧42的最小厚度Tmin。注意，为了方便起见，向第一相对侧41的在线圈轴向方向X上与磁体侧凸缘部21重叠的部分以及联接侧43的与磁体侧凸缘部21和磁体本体3重叠的部分施加阴影。在下文中，将详细描述本实施例。

在本说明书中，线圈轴向方向X是初级线圈11和次级线圈12的绕组轴线延伸的方向。在下文中，线圈轴向方向X被称为X方向。X方向的一侧和设置磁体本体3的一侧被称为前侧，并且前侧的相反侧被称为后侧。注意，使用前侧/后侧的表述是为了方便，并且不限制点火线圈1相对于安装点火线圈1的车辆的布置的姿态。与X方向正交的方向被称为“Y”方向，中心芯2中的磁体侧凸缘部21沿着Y方向突出。此外，与X方向和Y方向两者正交的方向被称为Z方向。

例如，根据本实施例的点火线圈1可用于诸如车辆的内燃机和热电联产(cogenerations)。点火线圈1被连接到被提供用于内燃发动机的火花塞(图示被省略)，并且用于向火花塞施加高电压的装置。

如图1至图3所示，中心芯2在X方向上形成为纵向侧。例如，中心芯2被形成为使得由软磁材料制成的在Z方向上具有厚度的多个电磁钢板在Z方向上被层压。如图2所示，中心芯2垂直于Z方向的横截面形状具有大致T形。

中心芯2设置有具有在X方向上延伸的矩形柱形状的柱状构件22以及从柱状构件22的前端在Y方向的两侧上突出的一对磁体侧凸缘部21。磁体侧凸缘部21的后表面随着其远离柱状构件22而朝向前侧倾斜。因此，磁体侧凸缘部21具有与Y方向正交的横截面区域，该横截面区域随着其远离柱状构件22而变小。磁体侧凸缘部21占据中心芯2中的大区域，这允许具有与X方向正交的横截面区域的磁体本体3设置在中心芯2的前侧中。磁体本体3被设置成面向中心芯2的前表面并与其接触。

磁体本体3形成为在X方向上具有厚度的矩形板形状。当从X方向观察时，磁体本体3的尺寸与中心芯2的前表面的尺寸相同。磁体本体3设置在中心芯2的前表面的基本整个表面上。磁体本体3向中心芯2施加磁偏置以增强点火线圈1的输出电压，以增加在初级线圈的励磁被切断时在由中心芯2和外周芯4构成的磁路中形成的磁通量

的变化量，从而增加在次级线圈12处感应的电压。只要相同的材料被用于磁体本体3，则磁体本体3的横截面越大，施加到中心芯2的磁偏置就越大。外周芯4被设置成包围中心芯2和磁体本体3。

如图3所示，当从Z方向观察时，外周芯4具有矩形环形状。例如，外周芯4被形成为使得由软磁材料制成的在Z方向上具有厚度的多个电磁钢板在Z方向上被层压。外周芯4设置有第一相对侧41、第二相对侧42和一对联接侧43。第一相对侧41接合到磁体本体3的前表面并且在Y方向上延伸。第二相对侧42接合到中心芯42的后表面并且在Y方向上延伸。第二相对侧42连接到中心芯2的后表面并且在Y方向上延伸。该对联接侧43中的一个联接侧43在Y方向上联接第一相对侧41的一端和第二相对侧42的一个边缘，并且在X方向上延伸。

如图3所示，根据本实施例，厚部40形成在第一相对侧41和该对联接侧43处。如上所述，厚部40的厚度Ttp大于第二相对侧42的最小厚度Tmin。

第一相对侧41包括在Y方向上其两端处的厚部40，其朝向前侧突出。厚部40在沿X方向与磁体侧凸缘部21的突出侧端部分(即，远离柱状部件22的端部)重叠的部分处形成。第一相对侧41的厚部40形成为在X方向上与位于磁体侧凸缘部21与联接部43之间的间隙重叠的部分。根据本实施方式，厚部40每个都形成在外周芯4的与相应的磁体侧凸缘部21在x方向上重叠的部分处。但是，外周芯4在X方向上与至少一个磁体侧凸缘部21重叠的部分处可形成仅一个厚部40。

每个联接侧43在前端部具有厚部40，厚部40在Y方向上在中心芯的相反侧上突出。联接侧43的厚部40形成在在Y方向上与磁体侧凸缘部21和磁体本体3重叠的部分处。根据本实施例，厚部40形成在每个联接侧43处。但是，厚部40可形成在至少一个联接侧43处，至少与磁体侧凸缘部21或磁体本体3在Y方向上重叠的部分处。如图4和5中所示，第一相对侧41的厚部40和联接部43的厚部40在Z方向上从外周芯4的一端到外周芯4的另一端形成。

如图3所示，第二侧42在Y方向上的整个部分具有基本上恒定的厚度，其中第二侧42的相对于Y方向的任何部分具有第二侧42的最小厚度Tmin。厚部40的厚度Ttp和第二侧42的最小厚度Tmin需要满足Ttp>Tmin的条件。但是，根据本实施例，还满足条件Ttp>1.15×Tmin。

如图1所示，外周芯4在Z方向上的长度大于中心芯2和磁体本体3在Z方向上的长度。外周芯4在Z方向上的两侧的部分从中心芯2和磁体本体3朝向在Z方向上的两侧突出。如图4所示，中心芯2的插入到初级线圈11和次级线圈12的内周侧中的插入部221(即，柱状构件22的部分)在Z方向上的中心位置C1与外周芯4在Z方向上的中心位置C2不同。

如图4所示，中心芯2的插入部221中正交于X方向的横截面的面积定义为S1[mm²]。此外，每个厚部40的正交于外周芯4的磁路径方向的面积定义为S2[mm²]。换句话说，S2指的是厚部40的平行于厚部40的厚度方向和Z方向的横截面的面积。如图3所示，在布置联接侧43和中心芯2的方向(即Y方向)上在磁体侧凸缘部21与联接侧43之间的距离定义为L[mm]。L小于每个磁体侧凸缘部21在X方向上的最大长度。如图4所示，在Z方向上插入部221的中心与外周芯4的中心之间的距离被定义为D[mm]。此时，S1、S2、L和D满足条件(2×S2)/S1≥-0.189L+0.068D+1.998。任何厚部40的S2满足该方程。将在后面将描述的实验示例中描述该方程的理由。

如图1和2所示，中心芯2构成连接器模块5，其将在后面描述。连接器模块5包括中心芯2、构成连接器模块5的金属模具内的连接器部分51的端子。连接器模块5与中心芯2、连接器部分51的端子通过在金属模制中注射树脂的嵌件成型(insert molding)而形成为一体。连接器模块5包括连接器部分51、接合壁52、连接壁53和初级线轴部54。

如图1所示，连接器部分51设置在连接器模块5的前端部。连接器部分51连接在点火线圈1与外部设备之间。接合壁52形成为在X方向上具有厚度且与壳体17接合的板形状。连接器部分51从接合壁52朝向前侧突出。连接壁53设置为从接合壁52朝向后侧延伸。连接壁53在Z方向上通过第一侧41和磁体本体3的一侧并且连接在接合壁52与初级线轴部54之间。初级线轴部54覆盖中心芯2和围绕外周部缠绕的初级线圈11。中心芯2在其前表面和后表面从初级线轴部54暴露的状态下设置在初级线轴部54中。

在初级线轴部54的外周侧设置次级线轴部13。次级线轴13形成为使得具有电绝缘特性的树脂等形成为圆筒形状。次级线轴部13包括插入其内侧的初级线轴部54。次级线圈12从外周侧围绕次级线轴13缠绕。次级线圈12与初级线圈11同轴地形成。

如图1所示，连接端子14设置在次级线轴13的后端部处。连接端子14连接到次级线圈12的高压侧端部分。连接端子14连接到点火线圈1的输出端子15。输出端子15设置为靠近在点火线圈1中形成的具有圆筒形状的高压塔19。输出端子15还用作阀，以防止密封树脂18(稍后描述)通过高压塔19从点火线圈1的壳体17泄漏到壳体17外部。

如图1和图2所示，点火线圈1设置有点火器16，点火器16布置在外周芯4的第一相对侧41与接合壁52之间。这里，如图2所示，外周芯4的第一相对侧的前表面包括在形成于第一相对侧41处的该对厚部40之间的前凹部411。前凹部411从在第一相对侧41处形成的厚部40朝向后侧凹进，并且在Z方向上的两侧都被开口。注意，前凹部411可形成为沿X方向穿过第一相对侧41的狭缝。点火器16的至少一部分设置在前凹部411内。换句话说，点火器16的至少一部分被容纳于在X方向上相对于前凹部411的前端(即，第一相对侧41的厚部40的前端)的后侧中。因此，由点火器16产生的热量可能朝向外周芯4辐射，并且点火线圈1也能在x方向上收缩。因此，点火器16控制初级线圈11处于励磁状态和切断状态之间。

如图1和图2所示，构成点火线圈1的部件容纳在壳体17和连接器模块5的与壳体17接合的接合壁52内的区域中。壳体17由具有电绝缘特性的树脂制成。如图1所示，壳体17在Z方向的一侧处开口。在壳体17的前侧的壁部中，接合凹部171形成为与接合壁52接合。接合凹部171形成为具有如下形状，即在该形状中，壳体17的前侧中的壁部的一部分在Z方向上从壳体17的开口端切开。连接器模块5从壳体17的开口端装配在壳体17内，同时使连接器模块5的接合壁52与接合凹部171接合。

在被壳体17和接合壁52围绕的区域中设置密封树脂18。密封树脂18由例如具有电绝缘特性的热固性树脂制成。密封树脂18密封点火线圈1的被容纳在壳体17和接合壁52内的区域中的组成部分。

接下来，将描述本实施例的效果和优点。根据本实施例的点火线圈1，厚度Ttp大于第二相对侧42的最小厚度Tmin的厚部40形成在第一相对侧41的沿X方向与磁体侧凸缘部21重叠的至少一部分处和联接侧43的沿Y方向至少与磁体侧凸缘部21或磁体本体3重叠的至少一部分处。因此，厚部40形成在外周芯4中可能发生磁饱和的部分处，由此能抑制在将初级能量转换成次级能量时的能量损失。

例如，如图6所示，在厚部4不形成在外周芯4处的情况下，在图6中所示的虚线包围的区域中(即，与磁体侧凸缘部21的突出侧端部在X方向上重叠的区域附近和在外周芯4中在Y方向上重叠的区域附近)可能发生磁饱和。因此，一部分磁通量φ1在外周芯4的处于磁体侧凸缘部21的突出侧端部附近的部分处泄露到外周芯4和中心芯2的外侧以形成环路。环路形成在不与初级线圈和次级线圈互连的路径中。因此，在形成环路的情况下，当将初级能量转换为次级能量时的能量损失变得更大。

在这方面，根据本实施例提供厚部40，由此可扩展外周芯4的可能发生磁饱和的部分的横截面。因此，能防止形成不有助于从初级能量到次级能量的能量转换的上述磁通量环路。因此，根据本实施例可以容易地抑制能量损失。

如所描述的，根据本实施例，可以提供能够在将初级能量转换成次级能量时抑制能量损失的点火线圈。

(第二实施例)

根据本实施例，如图7所示，与第一实施例相比，改变了外周芯4的形状。

根据本实施例，厚部40形成在第一相对侧41的在X方向上与磁体侧凸缘部21重叠的部分和联接侧43的在Y方向上与磁体侧凸缘部21重叠的部分上。形成在第一相对侧41处的厚部40形成于在X方向上与基本上整个磁性侧凸缘部21重叠的部分处。前凹部411形成于在第一相对侧41处形成的该对厚部40之间。当从Z方向观察时，整个前凹部411形成于在X方向上与整个柱状构件22基本重叠的部分处。

其它构造与第一实施例中的构造相同。在第二实施例和后面的实施例中使用的附图标记中与现有实施例中所使用的附图标记相同的附图标记表示与在现有实施例中相同的构成部分，除非另作说明。

根据本实施例，与磁路正交的横截面区域可被固定在外周芯4中的第一相对侧41与该对联接侧43之间的拐角部附近。因此可进一步抑制外周芯4中的磁饱和。由此能抑制在将初级能量转换为次级能量时的能量损失。

此外，当从Z方向观察时，整个前凹部411形成于在X方向上与整个柱状构件22基本重叠的部分处。这里，磁通量不可能集中在当从Z方向观察时第一相对侧41的在X方向上与柱状构件22重叠的部分处，因此不可能发生磁饱和。因此，在该部分处形成前凹部411，由此可减小外周芯4的重量，并且还可降低其制造成本而不降低磁特性。除此之外，能获得类似于第一实施例的效果和优点。

(第三实施例)

根据本实施例，如图8所示，与第一实施例相比，修改了外周芯4的形状。注意，环形外周芯4的周向方向被称为芯周向方向。换句话说，芯周向方向是指当从X方向观察时沿着外周芯4的环形方向。此外，外周芯4的内周侧被称为芯内周侧，并且外周芯4的外周侧被称为芯外周侧。

厚部40的外周表面包括在芯周向方向的两端处的渐缩表面(taper surface)401。当渐缩表面401在芯周向方向上朝向厚部的端部延伸时，渐缩表面401朝向芯内周侧倾斜。形成在联接侧43上的渐缩表面401相对于磁体侧凸缘部21朝向后侧形成。形成在第一侧41上的渐缩表面401形成于在X方向上与突出侧端部重叠的部分处。其它构造与第二实施例中的构造相同。

根据本实施例，渐缩表面401形成在芯周向方向上在厚部40的外周表面的两端处。因此，能防止在芯周向方向上在厚部40的两端处在外周表面上形成边缘。因此，可以抑制从上述边缘作为起点发生的密封树脂上的裂纹。除了该特征之外，能获得类似于第二实施例的效果和优点。

(第四实施例)

根据本实施例，如图9所示，与第二实施例相比，修改了外周芯4的形状。

根据本实施例，厚部40经由第一相对侧41形成在一个联接侧43的前端部和另一个联接侧43的前端部上。换句话说，整个第一相对侧41形成为厚部40，并且与第一相对侧41相邻的前端部43也形成为厚部40。其他构造与第二实施例中的构造相同。

根据本实施例，能获得类似于第一实施例的效果和优点。

(第五实施例)

根据本实施例，如图10所示，每个联接侧43形成为厚部40。其它构造与第二实施例中的构造相同。

根据本实施例，能获得类似于第二实施例的效果和优点。

(第六实施例)

根据本实施例，与第五实施例相比，改变了联接侧43的芯内周侧的表面形状。根据本实施例，联接侧43的芯内周侧中的基本上整个表面倾斜以便在其朝向后侧延伸时远离中心芯2。此外，根据本实施例，次级线圈12的电压随着其朝向后端侧前进而变得更高。

根据本实施例，外周芯4的联接侧43可布置成更远离次级线圈12的高电压部分(即，次级线圈12的后端部)。因此，在外周芯4和次级线圈12之间可容易地保证电绝缘特性。

(第七实施例)

根据本实施例，如图12至20所示，与第一实施例相比，改变了外周芯4和中心芯2的形状。

如图12到图14中所示，外周芯4被构造成通过组合第一分开芯4a和第二分开芯4b而具有环形形状。第一分开芯4a设置有第一相对侧41和一个联接侧43，并且第二分开芯4b设置有第二相对侧42和另一个联接侧43。第一分开芯4a和第二分开芯4b各自形成为具有相同形状的相同L形。第一分开芯4a和第二分开芯4b被组装成使得相应的姿势在芯周向方向上彼此旋转180度。对于第一分开芯4a和第二分开芯4b，第一相对侧41在Y方向上的端面412和第二分开芯4b的联接侧43的前端部彼此接触，并且第二相对侧42在Y方向上的端面422和联接侧43的后端部彼此接触。

外周芯3设置有在第一分开芯4a的第一相对侧41处的上述前凹部411和在第二分开芯4b的第二相对侧42处的后凹部421。后凹部421形成于在X方向上与中心芯2的后表面重叠的部分处，其中在Z方向上的两侧都被开口。

除了形成外周芯4的前凹部411和后凹部421的部分之外的全部部分构成厚部40。换句话说，如图13所示，除了形成外周芯4的前凹部411和后凹部421的部分之外的全体部分的厚度大于第二相对侧42的最小厚度Tmin。第二相对侧42的最小厚度Tmin是在X方向上形成后凹部421的部分在X方向上的尺寸。第一分开芯4a与第二分开芯4b之间的接触部分由厚部40构成。

如图12和图13所示，中心芯2的与磁体本体3相反的端部(即后侧)具有在Y方向上突出到后凹部421外侧的后凸缘部23。后凸缘部23从中心芯2的柱状构件22朝向Y方向的两侧突出。后凸缘部23的前表面随着其远离柱状构件22而朝向后侧倾斜。因此，后凸缘部23具有与Y方向正交的截面的面积，截面的面积随着其远离柱状构件22而变小。位于Y方向上一侧的后凸缘部23朝向Y方向上的一侧突出超过后凹部421，位于Y方向上另一侧的后凹部23朝向Y方向上的另一侧突出超过后凹部421。

当从X方向观察时，中心芯2的后凸缘部23在X方向上存在的区域形成为容纳在相对于构成次级线轴13的最小内径的部分的内周侧内。因此，在次级线轴13安装到连接器模块5(稍后将描述)的情况下，防止次级线轴13影响后凸缘部23。如图12所示，次级线轴13的内周面包括在后端部处朝向内周侧突出的锁定部131(稍后描述)，并且形成锁定部的区域构成次级线轴13的最小内径。换句话说，在X方向上中心芯2的后凸缘部23存在的区域形成为容纳在当从X方向观察时相对于次级线轴13的锁定部131的内周侧内。根据本实施例，初级线轴54的一部分形成在中心芯2的后凸缘部23的外周部处，并且初级线轴部54的该部分也形成为容纳在当从x方向观察时次级线轴13的最小内径部分内。

锁定部131由形成在初级线轴54中的被锁定部541锁定。因此，次级线轴13相对于包括初级线轴54的连接器模块5定位。

接下来，参考图15至图20，将描述用于将次级线轴13、第一分开芯4a和第二分开芯4b安装到连接器模块5的方法的示例。

如图15到图17中所示，次级线轴13安装到连接器模块5。次级线轴13安装到连接器模块使得中心芯2和初级线轴54插入到次级线轴13内。此时，如上所述，中心芯2的后凸缘部23在X方向上存在的区域形成为容纳在当从X方向观察时相对于次级线轴13的内周侧内。因此，次级线轴13能够通过后凸缘部23但不干扰后凸缘部23。然后，次级线轴13的锁定部131越过初级线轴54的被锁定部541，由此次级线轴13的锁定部131锁定在被锁定部541处，并且次级线轴13相对于连接器模块5定位，如图17所示。

接下来，如图18所示，第一分开芯4a安装到连接器模块5使得第一分开芯4a的第一相对侧41设置于被布置在中心芯2的前表面上的磁体本体3的前方。然后，第一分隔壁4a的第一相对侧41利用磁力固定到磁体本体4。

接下来，如图18和图19所示，使第二分开芯4b在Y方向上接近第一分开芯4a，第二分开芯4b与第一分开芯4a形成接触。随后，如图19和图20所示，第二分开芯4b朝向前侧移动，由此第二分开芯4b的第二相对侧42与中心芯2的后表面形成接触。因此，在第二相对侧42和中心芯2之间去除间隙。如所描述的，次级线轴13、第一分开芯4a和第二分开芯4b可被安装到连接器模块5。

接下来，将描述本实施例的效果和优点。根据本实施例，第二相对侧42的后表面包括在X方向上与中心芯2的后表面重叠的部分处的后凹部421。因此，提供了后凹部421，由此可以减小外周芯4的重量，并且还可以降低其制造成本。这里，考虑在第二相对侧42的后凹部421附近的部分处磁阻增加，因为后凹部421形成在第二相对侧42处，使得在相应区域中可能发生磁饱和。在这方面，根据本实施例，在中心芯2的后端部处形成后凸缘部23，其在Y方向上突出到后凹部421的外侧。因此，可抑制与在中心芯2和外周芯4中形成的磁路正交的横截面面积，从而减小磁路中的磁阻。

在X方向上形成中心芯2的后凸缘部23的部分当从X方向观察时容纳在相对于次级线轴13的内周侧内。因此，如上所述，次级线轴13能容易地安装到中心芯2的外周侧。

此外，外周芯4设置有一对联接侧43，并且环状地形成，并且由第一分开芯4a和第二分开芯4b构成，其中第一分开芯4a设置有第一相对侧41和该对联接侧43中的一联接侧43，第二分开芯4b设置有第二相对侧42和另一联接侧43。因此，在磁体本体3与第一相对侧41之间以及中心芯2的后表面与第二侧42之间形成间隙，由此能防止由中心芯2和外周芯4构成的磁路的磁阻增大。第一分开芯4a和第二分开芯4b具有相同的形状。因此，能容易地提高外周芯4的生产率。此外，能获得与第一实施例中的效果和优点相同的效果和优点。

(第八实施例)

根据本实施例，如图21所示，与第七实施例相比，将联接凹部431添加到相应的联接侧43。

联接凹部431用作在Y方向上联接侧43的外侧表面，并且形成在X方向上的中心位置处。联接凹部431在Z方向上的两侧都被开口。联接凹部431形成为从相对于磁体侧凸缘部21的后侧到相对于后凸缘部23的前侧。此外，根据本实施例，第一分开芯4a和第二分开芯4b具有相同的形状。其他构造与第七实施例中的构造相同。

根据本实施例，可以实现进一步减少重量和降低成本。此外，能获得与第七实施例中的效果和优点相同的效果和优点。

(第九实施例)

根据本实施例，如图22至25所示，与第七实施例相比，第一分开芯4a和第二分开芯4b之间的接触部分的形状被修改。如图22所示，根据本实施例，第一分开芯4a的第一相对侧41与第二分开芯4b的联接侧43之间的接触部分被称为第一接触部分441，并且在第二分开芯4b的第二相对侧42和第一分开芯4a的联接侧43之间的接触部分被称为第二接触部分442。

第二分开芯4b的联接侧43包括第二突出部46，第二突出部46在Y方向上面向第一分开芯4a中第一相对侧41的端面412的部分处朝向第一相对侧41的端面412侧突出。第二突出部46在Y方向上的端面461与第一相对侧41的端面412形成接触，以构成第一接触部分441。

第一分开芯4a的联接侧43包括第一突出部45，第一突出部45在Y方向上面向第二分开芯4b中第二相对侧42的端面422的部分处朝向第二相对侧42的端面422侧突出。第一突出部45在Y方向上的端面451与第二相对侧42的端面422形成接触，以构成第二接触部分442。

第一接触部分441和第二接触部分442中的每一个随着其向前侧延伸而在Y方向上相对于第二分开芯4b朝向第一分开芯4a侧倾斜。此外，第一接触部分441和第二接触部分442中的每一个在朝向X方向和Y方向两者倾斜的方向上是直的。第一接触部分441在X方向上的长度La和第二接触部分442在X方向上的长度Lb大于第二相对侧42的最小厚度Tmin。

接下来，如图23至图25所示，将描述用于将第一分开芯4a和第二分开芯4b安装到连接器模块5的方法的示例。

如图23所示，第一分开芯4a被安装到连接器模块5，使得第一分开芯4a的第一相对侧41布置在磁体本体3的前侧，磁体本体3设置在中心芯2的前表面上)。然后，用磁力将第一分开芯4a的第一相对侧41固定到磁体本体3。

接下来，如图23和图24所示，第二分开芯4b被安装到第一分开芯4a。此时，第二分开芯4b在Y方向上接近第一分开芯4a，第二分开芯4b的第二相对侧42的端面422与第一分开芯4a的第一突出部45的端面451接触，并且第二分开芯4b的第二突出部46的端面与第一分开芯4a的第一相对侧41的端面412接触。该状态指的是图24中示出的状态。在该状态下，在第二分开芯4b的第二相对侧42与中心芯2的后表面之间形成间隙。

根据该状态，如图24和图25所示，在Y方向上进一步按压第二分开芯4b以使得第二分开芯4b接近第一分开芯4a。因此，对于第二分开芯4b，第二相对侧42的端面422在第一分开芯4a的第一突出部45的端面451上滑动，并且第二突出部46的端面461在第一相对侧41的端面412上滑动。因此，第二分开芯4b在Y方向上朝向第一分开芯4a侧移动，并且同时朝向前侧移动(即，在图24中的箭头所指示的倾斜方向上移动)。通过这种移动，如图25所示，第一相对侧41与第二相对侧42之间的部分变窄，然后第二分开芯4b的第二相对侧42与中心芯2的后表面形成接触。因此，第二分开芯4b在X方向和Y方向上相对于第一分开芯4a定位成第一分开芯4a的第一相对侧41接合到磁体本体3的前表面并且第二分开芯4b的第二相对侧42接合到中心芯2的后表面的状态中。

根据本实施例，在第一分开芯4a和第二分开芯4b即将被组装之前的状态(即，图23中所示的状态)中，点火器16和接合壁52存在于外周芯4的前侧中。因此，当在X方向上定位第一分开芯4a和第二分开芯4b时，难以在X方向上按压第一分开芯4a和第二分开芯4b。另一方面，根据本实施例，第二分开芯4b仅从Y方向被按压，由此第一分开芯4a和第二分开芯4b能在X方向和Y方向两个方向上定位，同时使磁体本体3的前表面和第一相对侧41接触并使中心芯2的后表面和第二相对侧42接触。因此，可以提高点火线圈1的生产率。

接下来，将描述本实施例的效果和优点。在本实施例的点火线圈1中，第一接触部分441和第二接触部分442中的每一个随着其朝向前侧延伸而在Y方向上相对于第二分开芯4b朝向第一分开芯4a侧定位。因此，当将第一分开芯4a和第二分开芯4b安装到中心芯2和磁体本体3时，例如，应用上述方法，由此可如上所述地提高点火线圈1的生产率。

此外，磁体本体3设置在中心芯2的前表面与第一分开芯4a的第一相对侧41之间。因此，可以容易地提高点火线圈1的生产率。换句话说，当组装中心芯2、磁体本体3、第一分开芯4a和第二分开芯4b时，磁体本体3布置在中心芯2的前表面上，并且第一分开芯4a布置在磁体本体3的前表面上，由此中心芯2、磁体本体3和第一分开芯4a利用磁体本体3的磁力集成。然后，第二分开芯4b可以被安装到已经与中心芯2和磁体本体3集成的第一分开芯4a。

这里，由于第一分开芯4a和第二分开芯4b的尺寸的变化，第一相对侧41的端面和第二突出部46的端面可在其间移位，并且第一突出部45的端面和第二相对侧42的端面可在其间移位。在它们之间发生移位的情况下，出现如下问题：其中第一分开芯4a和第二分开芯4b彼此面对的区域变得更小，并且磁通量倾向于在外周芯4处泄漏。

在这方面，构成第一接触部分441的第一相对侧41的端面412和第二突出部46的端面461中的至少一个的X方向上的长度La被设置为比第二相对侧42的最小厚度Tmin长。此外，构成第二接触部分442的第二相对侧42的端面422和第一突出部45的端面451中的至少一个的X方向上的长度Lb被设置为比第二相对侧42的最小厚度Tmin长。因此，第一相对侧41的端面412和第二突出部46的端面461彼此面对的区域和第二相对侧42的端面422和第一突出部45的端面451彼此面对的区域可容易地固定，防止磁通量从外周芯4泄漏。因此，能防止点火线圈1的性能降低。

此外，第一接触部分441和第二接触部分442各自形成为平面形状并且形成为彼此平行。因此，可以容易地固定相应的第一接触部分441和第二接触部分442的接触区域。因此，能防止点火线圈1的性能降低。

第一分开芯4a的联接侧43包括第一突出部45，并且第二分开芯4b的联接侧43包括第二突出部46。第一突出部45的端面451构成第二接触部分442，并且第二突出部46的端面461构成第一接触部分441。因此，第一接触部分441和第二接触部分442可以被构造为具有简单的形状。

此外，第一突出部45的整个端面451形成在Y方向上远离第一分开芯4a的联接侧43的位置处，并且第二突出部46的整个端面461形成在Y方向上远离第二分开芯4b的联接侧43的位置处。因此，当导致第一分开芯4a和第二分开芯4b在第一接触部分441和第二接触部分442上滑动以被组装时，通过第一分开芯4a与第二分开芯4b的联接侧43形成接触或第二分开芯4b与第一分开芯4a的联接侧43形成接触，能防止第一分开芯和第二分开芯之间的滑动被妨碍。

(实验的示例)

该示例利用了使得S1[mm²]、S2[mm²]、L和D优选满足条件(2×S2)/S1≥-0.189L+0.086D+1.998的仿真。如上所述，如图4所示，面积S1是中心芯2的插入部221与X方向正交的横截面面积。如图4所示，面积S2是厚部40的与外周芯4的磁路正交的横截面面积。如图3所示，距离L是指在Y方向上磁体侧凸缘部21与联接侧43之间的距离。如图4所示，距离D是指中心芯2的插入部221的中心与外周芯4的中心之间的距离。

在该示例中，如图7所示，上述方程的左侧中的(2×S2/S1)和上述方程的右侧中的距离L[mm]，距离D[mm]被不同地改变。

在该示例中，点火线圈1的环境温度被确定为室温。然后，使10A初级电流流过点火线圈1的初级线圈11，并且当初级电流被切断时确定次级线圈12侧产生的次级能量。次级线圈12的绕组电阻被设置为5kΩ，并且放电维持电压(discharge sustaining voltage)被设置为800伏。

首先，距离D被固定为D＝2.95mm，并且项(2×S2)/S1和距离L被不同地改变，并且确认次级能量E2[MJ]。对于项(2×S2)/S1，S1不改变并且S2不同地改变。距离L被设置为0.2mm、0.7mm、1.2mm、1.7mm、2.2mm、和3.2mm的值中的任何一个。实验结果在图26中示出。

在图26中，认识到，在(2×S2)/S1的值超过饱和开始值(即，图26中所示虚线所围绕的圆圈)的情况下，次级能量E2不可能增加。换句话说，当(2×S2)/S1的值是饱和开始值或更大时，能获得可获取的最大次级能量E2。

在这方面，在D＝2.95mm(即固定值)情况下的(2×S2)/S1的饱和开始值描绘在图27所示的曲线中，在图27中，横轴是L，竖轴是(2×S2)/S1。具体地，根据图27所示的曲线图，当值(2×S2)/S1位于关于实线(指示在D＝2.95mm下曲线的结果)的上部区域时，(2×S2)/S1的值超过上述饱和开始值，从而获得最大次级能量。图27中所示的指示D＝2.95mm下的曲线的结果的实线被确定为如下线性线，即该线性线通过2.95代替线(2×S2)/S1＝-0.189L+0.086D+1.998中的D来表达，其中等号代替上述方程(2×S2)/S1≥-0.189L+0.086D+1.998中的不等号。

通过上述程序，系数D变为固定的0mm和5mm，结果在图27中显示为针对D＝0mm的点划线图和针对D＝5mm的双点划线图。图27中所示的指示D＝0mm下曲线的结果的点划线被确定为如下线性线，即该线性线通过用0代替线(2×S2)/S1＝-0.189L+0.086D+1.998中的D来表达，其中等号代替上述方程(2×S2)/S1≥-0.189L+0.086D+1.998中的不等号。此外，图27中所示的指示D＝5mm下曲线的结果的双点划线被确定为如下线性线，即该线性线由5代替线(2×S2)/S1＝-0.189L+0.086D+1.998中的D，其中等号代替上述方程(2×S2)/S1≥-0.189L+0.086D+1.998中的不等号。结果，考虑到固定次级能量，可优选满足方程(2×S2)/S1≥-0.189L+0.086D+1.998。此外，因为在固定次级能量的同时使区域S2更小(即，使外周芯4具有更小尺寸)，因此优选满足等式(2×S2)/S1＝-0.189L+0.086D+1.998。

注意，距离L可以优选被设置为满足条件L≤1.0mm。当距离L小于或等于1.0mm时，外周芯4的联接侧43和中心芯2的磁体侧凸缘部21彼此接近，使得可能发生不贡献能量转换的磁通量环。因此，从形成厚部40获得显著的效果。

本公开不限于上述实施例，而是可以在不脱离本公开的精神的情况下应用于各种实施例。

例如，在各个实施例中，外周芯环形地形成，具有一对联接侧。但是，例如，外周芯可以形成为具有一个联接侧并且整体形成为大致U形。另外，在各个实施例中，磁体侧凸缘部朝向线圈轴向方向上的两侧突出。但是，本发明并不限于此。例如，磁体侧凸缘部可以形成为在与线圈轴向方向正交的方向上朝向仅一侧突出。此外，磁体侧凸缘部可以形成为在与线圈轴向方向正交的特定方向上以及与线圈轴向方向和特定方向两者正交的方向上突出。对于第七实施例至第九实施例中描述的后凸缘部，对磁体侧凸缘部做类似修改。

Claims (5)

1.点火线圈(1)，包括：

彼此磁耦合的初级线圈(11)和次级线圈(12)；

中心芯(2)，其相对于线圈轴向方向(X)布置在所述初级线圈和所述次级线圈的内周侧；

磁体本体(3)，其布置在所述中心芯的在所述线圈轴向方向(X)上的一侧处；和

外周芯(4)，其设有第一相对侧(41)、第二相对侧(42)和联接侧(43)，所述第一相对侧从所述中心芯的相对侧面向所述磁体本体，所述第二相对侧从所述磁体本体的相对侧面向所述中心芯，所述联接侧将所述第一相对侧与所述第二相对侧联接，

其中

所述中心芯具有设置在磁体本体侧的端部部分处的磁体侧凸缘部(21)，所述磁体侧凸缘部(21)在与所述线圈轴向方向正交的突出方向(Y)上突出；和

在所述第一相对侧的在所述线圈轴向方向上与所述磁体侧凸缘部重叠的至少一部分处以及所述联接侧的在所述突出方向上至少与所述磁体侧凸缘部或所述磁体本体重叠的至少一部分处形成厚部(40)，所述厚部的厚度大于所述第二相对侧的最小厚度。

2.根据权利要求1所述的点火线圈，其中

在所述第二相对侧的一表面处设置凹部(421)，所述第二相对侧的所述表面与所述中心芯相反；

所述凹部布置在所述第二相对侧中的相对于所述线圈轴向方向与所述中心芯的表面重叠的部分处；和

所述中心芯的与所述磁体本体相反的端部具有抗磁侧凸缘部(23)，所述抗磁侧凸缘部(23)在与所述线圈轴向方向正交的方向上突出到所述凹部的外侧。

3.根据权利要求2所述的点火线圈，其中

所述点火线圈还包括次级线轴(13)，所述次级线圈围绕所述次级线轴(13)缠绕；和

在所述线圈轴向方向上所述中心芯的抗磁侧凸缘部所存在的区域形成为当在所述线圈轴向方向上观察时容纳在所述次级线轴(13)的内周侧内。

4.根据权利要求2或3所述的点火线圈，其中

所述外周芯环形地形成，具有一对联接侧，并且由第一分开芯(4a)和第二分开芯(4b)的组合构成，其中所述第一分开芯(4a)设置有所述第一相对侧和该对联接侧中的一个联接侧，所述第二分开芯(4b)设置有所述第二相对侧和该对联接侧中的另一个联接侧；和

所述第一分开芯和所述第二分开芯具有相同的形状。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的点火线圈，其中

所述外周芯环形地形成，具有一对联接侧；和

作为所述中心芯的被定位在所述初级线圈和所述次级线圈的内周侧处的插入部(221)的正交于所述线圈轴向方向的横截面面积的面积S1[mm²]、作为所述厚部的正交于所述外周芯的磁路的横截面面积的面积S2[mm²]、在所述联接侧和所述中心芯被布置的布置方向上所述磁体侧凸缘部与所述联接侧之间的距离L[mm]、以及在与所述布置方向和所述线圈轴向方向两者正交的方向上所述插入部的中心与所述外周芯的中心之间的距离D[mm]满足条件(2×S2)/S1≥-0.189L+0.086D+1.998。

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