CN115306618A - 内燃机用点火线圈及电子控制装置 - Google Patents

内燃机用点火线圈及电子控制装置 Download PDF

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CN115306618A CN202211007154.4A CN202211007154A CN115306618A CN 115306618 A CN115306618 A CN 115306618A CN 202211007154 A CN202211007154 A CN 202211007154A CN 115306618 A CN115306618 A CN 115306618A
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安达雅泰
寺田金千代
三轮哲也
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Abstract

一种内燃机用点火线圈及电子控制装置,内燃机用点火线圈(1)具备初级线圈架(2)、初级主线圈(3A)、初级副线圈(3B)、次级线圈架(42)、次级线圈(4)等。作为先卷绕线圈的初级主线圈(3A)中的各先卷绕端部(311、312)和作为后卷绕线圈的初级副线圈(3B)中的各后卷绕端部(321、322)被安装于初级线圈架(2)的连接部(22)。从绕线筒部(21)的中心轴(O)到各先卷绕端部(311、312)的最短距离(r1)比从绕线筒部(21)的中心轴(O)到各后卷绕端部(321、322)的最短距离(r2)短。

Description

内燃机用点火线圈及电子控制装置
本申请是申请日为2020年1月24日,申请号为202080023858.3,发明名称为“内燃机用点火线圈”的原申请的分案申请。
关联申请的相互参照
本申请基于2019年3月26日申请的日本的专利申请号2019-058801号,在此引用其记载内容。
技术领域
本公开涉及一种内燃机用点火线圈及电子控制装置。
背景技术
内燃机用点火线圈是在发动机等内燃机中为了使火花塞产生火花放电而使用的。在内燃机用点火线圈中,从点火器被断续地通电的初级线圈和通过在对初级线圈的通电被切断时产生的感应磁场来产生高电压的次级线圈被配置成同心状。初级线圈被卷绕于树脂制的初级线圈架、且次级线圈被卷绕于树脂制的次级线圈架的情况多。
另外,为了调整在产生火花放电之后的放电电流的持续时间、放电电流值等,将初级线圈分割为多个线圈,进行用于进行对多个线圈的通电以及通电的切断的控制。作为使用这样的初级线圈的内燃机用点火线圈,例如存在专利文献1所公开的内燃机用点火线圈。在专利文献1中,记载了:在初级线圈架的在轴向上不同的位置处卷绕被分割后的2个初级线圈,在初级线圈架的连接部固定构成初级线圈的线圈绕线的始端和末端。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-199749号公报
发明内容
但是,在将2个初级线圈卷绕于初级线圈架时,会产生先卷绕于初级线圈架的先卷绕初级线圈和后卷绕于初级线圈架的后卷绕初级线圈。而且,在进行先卷绕初级线圈的卷绕而先卷绕初级线圈的绕线端部被固定于初级线圈架的连接部之后,进行后卷绕初级线圈的卷绕而后卷绕初级线圈的绕线端部被固定于初级线圈架的连接部。
此时,根据将先卷绕初级线圈的绕线端部固定于初级线圈架的连接部的位置,有时难以进行后卷绕初级线圈的卷绕,另外,有时难以将绕线端部固定于初级线圈架的连接部。而且,可知,为了适当地进行2个初级线圈的绕线端部的固定,需要对将绕线端部固定到初级线圈架的连接部的位置进行设计。
本公开是想要提供能够改善先卷绕初级线圈的两端部和后卷绕初级线圈的两端部对初级线圈架的连接部的安装的作业性的内燃机用点火线圈而得到的。
根据本公开的一个方式是一种内燃机用点火线圈,具备:
初级线圈架,由绝缘材料形成,具有绕线筒部以及与所述绕线筒部相连、并且被配置于所述绕线筒部与连接器部之间的连接部;
初级线圈,具有在所述绕线筒部上分别卷绕的初级主线圈和初级副线圈;以及
次级线圈,被配置成与所述初级线圈以同心状重叠,
在将所述初级主线圈和所述初级副线圈中的、包括位于所述绕线筒部中的最靠内周侧的位置的线圈部分的一方的线圈设为先卷绕线圈、将另一方的线圈设为后卷绕线圈时,
作为所述先卷绕线圈中的一对端部的各先卷绕端部和作为所述后卷绕线圈中的一对端部的各后卷绕端部被安装于所述连接部,
从所述绕线筒部的中心轴到所述各先卷绕端部的最短距离比从所述绕线筒部的中心轴到所述各后卷绕端部的最短距离短。
在所述一个方式的内燃机用点火线圈中,对将构成初级线圈的初级主线圈和初级副线圈的各两端部安装到初级线圈架的连接部的位置进行了设计。具体地说,将初级主线圈和初级副线圈中的、包括位于初级线圈架的绕线筒部中的最靠内周侧的位置的线圈部分的一方的线圈设为先卷绕线圈,将另一方的线圈设为后卷绕线圈。先卷绕线圈包括初级线圈的整体中的最靠内周侧的线圈部分,由此能够获知是先卷绕于初级线圈架的线圈。
而且,在内燃机用点火线圈中,从绕线筒部的中心轴到各先卷绕端部的最短距离比从绕线筒部的中心轴到各后卷绕端部的最短距离短。换言之,在内燃机用点火线圈中,先卷绕线圈的各先卷绕端部比后卷绕线圈的各后卷绕端部靠初级线圈架的径向的内周侧。
由此,在初级线圈架的连接部安装先卷绕线圈的各先卷绕端部之后、在该初级线圈架的连接部安装后卷绕线圈的各后卷绕端部时,能够避免各先卷绕端部与各后卷绕端部交叉。另外,能够避免各先卷绕端部对各后卷绕端部的安装造成妨碍。
因此,根据所述一个方式的内燃机用点火线圈,能够改善初级主线圈和初级副线圈的两端部对初级线圈架的连接部的安装的作业性。
“连接器部”是指,用于将初级线圈等连接到内燃机用点火线圈的外部的部分。另外,“绕线筒部的中心轴”是指,穿过绕线筒部的轴向上的各部的截面的形心的虚拟线。换言之,“绕线筒部的中心轴”是指,初级线圈的绕线的中心。另外,“最短距离”是指,在与绕线筒部的轴向正交的截面中,从中心轴朝向绕线筒部的径向的距离、换言之相当于半径的距离。此外,绕线筒部具有四角筒状、圆筒状等形状。
“在绕线筒部上分别卷绕”是指,在卷绕初级主线圈和初级副线圈之后的状态下,构成它们的线材(磁导线等)在中途被分离的状态。在初级主线圈的绕线的直径与初级副线圈的绕线的直径相同的情况下,有时在对绕线筒部连续地卷绕初级主线圈和初级副线圈之后两者被切断。
此外,在本公开的一个方式中示出的各结构要素的带括号的符号表示与实施方式的图中的符号的对应关系,并不是将各结构要素仅仅限定于实施方式的内容。
附图说明
关于本公开的目的、特征、优点等通过参照附图的后述的详细的记述变得更明确。以下示出本公开的图。
图1是表示实施方式1所涉及的点火线圈的截面的说明图。
图2是表示实施方式1所涉及的点火线圈的结构部件的平面图。
图3是在点火线圈的截面中示意性地表示实施方式1所涉及的、初级主线圈和初级副线圈的各端部相对于绕线筒部的中心轴的位置的说明图。
图4是示意性地表示实施方式1所涉及的点火线圈的控制电路的一例的说明图。
图5是表示实施方式1所涉及的、配置有初级线圈的初级线圈架与配置有次级线圈的次级线圈架被组装而成的组装体的截面的说明图。
图6是表示实施方式1所涉及的、配置有初级线圈的初级线圈架与配置有次级线圈的次级线圈架被组装而成的组装体的其它截面的说明图。
图7是表示实施方式1所涉及的、配置有初级线圈的初级线圈架的截面的说明图。
图8是表示实施方式1所涉及的、配置有初级线圈的初级线圈架的其它截面的说明图。
图9是表示实施方式1所涉及的、配置有初级线圈的初级线圈架的立体图。
图10是表示实施方式1所涉及的、配置有初级线圈的其它初级线圈架与配置有次级线圈的次级线圈架被组装而成的其它组装体的截面的说明图。
图11是表示实施方式1所涉及的、安装有初级主线圈和初级副线圈的各端部的接线端子的接线端部的立体图。
图12是示意性地表示实施方式1所涉及的、初级主线圈和初级副线圈的各端部相对于绕线筒部的中心轴的位置的说明图。
图13是表示实施方式1所涉及的、对初级主线圈和初级副线圈的各端部进行了熔合的情况的说明图。
图14是表示实施方式1所涉及的、对初级主线圈和初级副线圈的各端部进行了焊接的情况的说明图。
图15是表示实施方式1所涉及的、利用安装夹具将初级主线圈和初级副线圈的各端部安装到接线端子的接线端部的状态的说明图。
图16是表示实施方式1所涉及的、配置有初级主线圈的状态的初级线圈架的截面的说明图。
图17是表示实施方式1所涉及的、线圈组装体被配置于线圈壳体内的状态的说明图。
图18是示意性地表示实施方式2所涉及的、初级主线圈和初级副线圈的各端部相对于绕线筒部的中心轴的位置的说明图。
图19是表示实施方式3所涉及的、配置有初级线圈的初级线圈架的截面的说明图。
图20是在点火线圈的截面中示意性地表示实施方式3所涉及的、初级主线圈和初级副线圈的各端部相对于绕线筒部的中心轴的位置的说明图。
图21是表示实施方式4所涉及的、配置有初级线圈的初级线圈架的截面的说明图。
图22是在点火线圈的截面中示意性地表示实施方式4所涉及的、初级主线圈和初级副线圈的各端部相对于绕线筒部的中心轴的位置的说明图。
图23是表示实施方式4所涉及的、配置有初级线圈的其它初级线圈架的截面的说明图。
图24是表示实施方式4所涉及的、配置有初级线圈的其它初级线圈架的其它截面的说明图。
具体实施方式
关于涉及前述的内燃机用点火线圈的优选实施方式,参照图来进行说明。
<实施方式1>
如图1~图3所示,本方式的内燃机用点火线圈1(以下仅称为点火线圈1。)具备初级线圈架2、初级线圈3A、3B、次级线圈架42、次级线圈4等。初级线圈架2由绝缘材料形成,具有绕线筒部21以及与绕线筒部21相连、并且被配置于绕线筒部21与连接器部24之间的连接部22。初级线圈3A、3B包括在绕线筒部21的外周上分别卷绕的初级主线圈3A和初级副线圈3B。次级线圈4被卷绕于次级线圈架42的外周的狭缝内,被配置成与初级线圈3A、3B以同心状重叠。
在点火线圈1中,将初级主线圈3A和初级副线圈3B中的、包括位于绕线筒部21中的最靠内周侧的位置的线圈部分的一方的线圈设为先卷绕线圈,将另一方的线圈设为后卷绕线圈。“线圈部分”是指,形成初级主线圈3A或初级副线圈3B的磁导线等线材的部分。
本方式的先卷绕线圈包括初级主线圈3A,本方式的后卷绕线圈包括初级副线圈3B。作为先卷绕线圈的初级主线圈3A中的一对端部即各先卷绕端部311、312和作为后卷绕线圈的初级副线圈3B中的一对端部即各后卷绕端部321、322被安装于初级线圈架2的连接部22。从绕线筒部21的中心轴O到各先卷绕端部311、312的线材中心的最短距离r1比从绕线筒部21的中心轴O到各后卷绕端部321、322的线材中心的最短距离r2短。
在此,“绕线筒部21的中心轴O”是指,穿过绕线筒部21的轴向L上的各部的截面的形心的虚拟线。另外,“最短距离r1、r2”是指,在与绕线筒部21的轴向L正交的截面中,从中心轴O朝向绕线筒部21的径向R的距离。
以下,详细说明本方式的点火线圈1。
(点火线圈1)
如图1、图2以及图4所示,点火线圈1在作为车辆的内燃机的发动机中被配置于气缸盖罩,是为了使被配置于气缸盖的火花塞61在气缸盖的燃烧室内产生火花放电而使用的。本方式的点火线圈1是车载用的点火线圈。点火线圈1具有包括初级线圈架2、初级线圈3A、3B、次级线圈架42、次级线圈4、控制电路等的线圈主体部11以及从线圈主体部11突出并经由连接构件来与火花塞61电连结的塔部12。线圈主体部11被配置于气缸盖罩,塔部12被配置成朝向气缸盖罩的塞孔(plug hole)。另外,塔部12在塞孔内连接于未图示的连接构件。该连接构件被安装于被配置在塞孔内的火花塞61。
(轴向L、横向W、高度方向H、径向R等)
如图1~图3所示,在本方式的点火线圈1中,将与绕线筒部21的中心轴O平行的方向、换言之被配置成同心状的初级线圈3A、3B和次级线圈4的中心轴O所延伸的方向称为轴向L。另外,将与轴向L正交、并且线圈主体部11和塔部12排列的方向称为高度方向H。另外,将与轴向L及高度方向H这两方正交的方向、换言之初级主线圈3A的各先卷绕端部311、312和初级副线圈3B的各后卷绕端部321、322被分开配置在两侧的方向称为横向W。另外,将从绕线筒部21的中心轴O以辐射状扩展的方向称为径向R。
本方式的塔部12的作为虚拟线的中心轴沿着高度方向H配置,被配置成相对于线圈主体部11的中心轴O成直角。另外,在点火线圈1的轴向L上,将配置次级线圈4的高电压侧绕线端部412的一侧称为高电压侧L1,将配置次级线圈4的低电压侧绕线端部411的一侧称为低电压侧L2。在点火线圈1的高度方向H上,将相对于线圈主体部11形成有塔部12的一侧、换言之插入塔部12的气缸盖罩的塞孔的里侧称为里侧H1,将与里侧H1相反的一侧称为开口侧H2。
(初级主线圈3A和初级副线圈3B的通电时期)
在本方式的点火线圈1中,初级线圈3A、3B被分割为初级主线圈3A和初级副线圈3B这两个而形成,由此使通过点火线圈1产生的火花放电(火花)的形成状态具有各种形态。在点火线圈1的控制装置中,能够适当设定对初级主线圈3A进行通电的时机(timing)和对初级副线圈3B进行通电的时机。
初级主线圈3A是为了形成用于使次级线圈4产生高电压的主要的能量而使用的。初级副线圈3B是为了补充利用初级主线圈3A的火花放电的能量而使用的。
在本方式中,能够将开始对初级副线圈3B通电的时机(时期)设为切断了对初级主线圈3A的通电时、或切断了对初级主线圈3A的通电后。此外,能够将开始对初级副线圈3B通电的时机和切断通电的时机设为各种时机。
在点火线圈1中,将初级主线圈3A的绕线部30的卷绕方向和初级副线圈3B的绕线部30的卷绕方向能够设为相同的方向,还能够设为相反的方向。而且,将通过切断对初级主线圈3A的通电来使中心芯52产生的磁通的方向和通过切断对初级副线圈3B的通电来使中心芯52产生的磁通的方向能够设为相同的方向,还能够设为相反的方向。
通过适当调整开始对初级主线圈3A通电的时期和切断通电的时期以及开始对初级副线圈3B通电的时期和切断通电的时期、次数等,能够适当变更通过次级线圈4从火花塞61放电的电流的状态。
通过调整对初级主线圈3A的通电量,能够调整通过次级线圈4从火花塞61放电的电流的峰值。另外,通过调整对初级副线圈3B通电的方法,能够调整通过次级线圈4从火花塞61放电的电流的放电时间。对初级副线圈3B通电的方法中存在以下方法等:通过调整开始对初级副线圈3B通电的时机,来增加从火花塞61放电的电流;通过调整停止对初级副线圈3B通电的时机,使从火花塞61放电的电流下降或者使放电的电流成为设定值;调整开始对初级副线圈3B通电的时机和停止通电的时机。
(控制电路)
在图4中简略地示出在点火线圈1的控制装置中构成的、在点火线圈1的点火器51中构建的控制电路的一例。在点火线圈1的线圈主体部11内配置有构建了控制电路的点火器51。在点火器51中,配置有进行初级主线圈3A的通电及通电的切断的第一开关元件512、进行初级副线圈3B的通电及通电的切断的第二开关元件513等。
对点火器51电连接有车辆的电子控制装置(ECU)60。构成为从电子控制装置60向点火器51发送表示通过初级主线圈3A产生火花的第一点火信号(ignition signal)S1和表示通过初级副线圈3B使火花持续的第二点火信号(ignition signal)S2。对点火器51还连接有与未图示的控制电路相连的直流电源B及地G。
如图4所示,初级主线圈3A和初级副线圈3B接收来自电子控制装置60和点火器51的信号,被通电以使次级线圈4产生感应电动势。在初级主线圈3A的第一先卷绕端部311与初级副线圈3B的第一后卷绕端部321相连的中继点T处连接有直流电源B。在初级主线圈3A的第二先卷绕端部312连接有第一开关元件512,在初级副线圈3B的第二后卷绕端部322连接有第二开关元件513。
次级线圈4的低电压侧绕线端部411经由防止逆流用的二极管25和电阻器26连接于地G。次级线圈4的高电压侧绕线端部412经由高电压导体27、28连接于安装火花塞61的塔部12。此外,能够将流过次级线圈4的低电压侧绕线端部411的电流进行反馈来利用于进行第二开关元件513的开关动作的控制。
如图4~图6所示,点火器51包括各端子511及各开关元件512、513、电阻器26、未图示的控制电路、覆盖各端子511的一部分及各开关元件512、513等的模制树脂514等。点火器51中的各端子511的剩余部分从模制树脂514突出,并与连接器部24的各端子241、242、243、244接触来连接。
(初级主线圈3A)
如图7和图8所示,初级主线圈3A被卷绕于初级线圈架2的绕线筒部21的外周。初级主线圈3A遍及在初级线圈架2的绕线筒部21上形成的环状凹部211的轴向L的全长地配置。初级主线圈3A的绕线数比初级副线圈3B的绕线数多,初级主线圈3A的电感大于初级副线圈3B的电感。通过将初级主线圈3A与初级副线圈3B进行组合来使用,能够提高在火花塞中产生的火花放电的能量。
本方式的初级主线圈3A构成先卷绕线圈。初级主线圈3A是先卷绕于初级线圈架2的绕线筒部21的线圈,包括位于绕线筒部21中的最靠内周侧的位置的线圈部分。初级主线圈3A的绕线部30相当于该情况下的“位于绕线筒部21中的最靠内周侧的位置的线圈部分”。初级主线圈3A具有绕线部30和一对引线部310。各先卷绕端部311、312形成为引线部310的顶端部。
(初级副线圈3B)
如图7和图8所示,初级副线圈3B被卷绕于在初级线圈架2的绕线筒部21上卷绕的初级主线圈3A的外周。另外,初级副线圈3B被配置成偏向轴向L的靠近连接部22的一侧。换言之,初级副线圈3B被配置成偏向绕线筒部21的环状凹部211的轴向L的低电压侧L2的部位。本方式的初级副线圈3B构成后卷绕线圈。初级副线圈3B是后卷绕于初级线圈架2的绕线筒部21的线圈,包括位于绕线筒部21中的最靠外周侧的位置的线圈部分。初级副线圈3B具有绕线部30和一对引线部310。各后卷绕端部321、322形成为引线部310的顶端部。
通过将初级副线圈3B配置成偏向环状凹部211的轴向L的低电压侧L2的部位,能够使次级线圈4的轴向L的高电压侧L1的部位与初级副线圈3B之间的距离尽可能长。由此,能够确保次级线圈4的高电压侧L1的部位与初级副线圈3B之间的绝缘距离尽可能大,能够提高点火线圈1的耐久性。
(中心芯52和外周芯53)
如图1~图3所示,在初级线圈3A、3B和次级线圈4的内周侧、且初级线圈架2和初级线圈3A、3B的内周侧插通有由软磁性材料构成的中心芯52。能够由被层叠的多个电磁钢板构成中心芯52。另外,还能够由粉末的成形体构成中心芯52。本方式的中心芯52通过嵌件成形被配置于初级线圈架2的绕线筒部21的内周侧。在初级线圈3A、3B和次级线圈4的外周侧、且次级线圈架42和次级线圈4的外周侧配置有由软磁性材料构成的外周芯53。能够由被层叠的多个电磁钢板构成外周芯53。另外,还能够由粉末的成形体构成外周芯53。
外周芯53从高度方向H看时形成为四角环形状,被配置在次级线圈架42和次级线圈4的周围。中心芯52的两端面与外周芯53的内侧面面对。由中心芯52和外周芯53形成磁通沿轴向L穿过中心芯52、并且穿过外周芯53的两侧的闭合磁路。在中心芯52的轴向L的低电压侧L2的端面、换言之中心芯52的轴向L的靠近连接部22的一侧的端面与外周芯53的内侧面之间,配置有用于防止中心芯52和外周芯53中的闭合磁路成为磁饱和的状态的永磁体521。
通过产生利用永磁体521的磁偏置,提高中心芯52和外周芯53的磁化特性,提高通过次级线圈4产生的电压。另外,通过使用永磁体521,即使减小中心芯52的与轴向L正交的截面的截面积,也能够避免中心芯52和外周芯53中的磁饱和。
如图6所示,能够使中心芯52的与永磁体521面对的端部的与轴向L正交的截面的截面积大于中心芯52中的剩余部分(一般部)的与轴向L正交的截面的截面积。特别是,如利用图6的双点划线N表示的那样,能够使中心芯52的与永磁体521面对的端部的与轴向L正交的截面的截面积随着去向横向W而变大。在该情况下,还能够增大永磁体521的与轴向L正交的截面的截面积。而且,能够提高次级线圈4中产生的高电压的电压性能。
(线圈壳体54和塔部12)
如图1和图2所示,初级线圈3A、3B、初级线圈架2、次级线圈4、次级线圈架42、中心芯52、外周芯53、点火器51等被配置于形成为热可塑性树脂的成形品的线圈壳体54的内部。线圈壳体54形成线圈主体部11和塔部12的外形,塔部12是从线圈壳体54延长地形成。在线圈壳体54中形成有安装连接器部24的切口部541,由连接器部24形成线圈壳体54的壁部的一部分。
在线圈壳体54内配置有初级线圈3A、3B、一体化有连接器部24的初级线圈架2、次级线圈4、次级线圈架42、中心芯52、外周芯53、点火器51等线圈组装体10。另外,在由线圈壳体54和连接器部24包围的凹部内的、通过线圈组装体10的配置而形成的间隙K中填充有由绝缘性的热固化树脂形成的填充件55。填充件55是通过进行铸塑来形成的。
在塔部12的根部形成有填充填充件55的环状的槽部542。填充件55的耐电压高于线圈壳体54的耐电压。因此,通过在塔部12的根部配置填充件55,能够确保点火线圈1的耐电压。
虽然省略图示,但是在线圈壳体54的外侧面形成有用于将点火线圈1安装到气缸盖罩的凸缘部。在凸缘部形成有用于插通螺栓的插通孔。
(初级线圈架2)
如图4、图7~图9所示,构成初级线圈3A、3B的初级主线圈3A和初级副线圈3B被卷绕于形成为热可塑性树脂的成形品的初级线圈架2的绕线筒部21的外周。在本方式的初级线圈架2中,除了绕线筒部21和连接部22以外,还一体化有与连接部22相连的连接器部24。在连接器部24安装与外部的电子控制装置60、直流电源B以及地G相连的线束部件的母连接器。连接器部24也可以形成为与初级线圈架2分体的热可塑性树脂的成形品。
连接部22被配置于卷绕有初级线圈3A、3B的绕线筒部21及卷绕有次级线圈4的次级线圈架42与连接器部24之间。另外,在初级线圈3A、3B及次级线圈4与连接器部24之间配置点火器51、二极管25等电子部件。并且,次级线圈4的低电压侧L2被配置于初级线圈架2的连接部22侧。通过这些配置位置的关系,能够在远离次级线圈4的高电压侧绕线端部412的位置处在一个部位集中地进行初级线圈3A、3B及次级线圈4与电子部件的连接。由此,即使在初级线圈3A、3B被分成多个来设置的点火线圈1中,也能够将高电压对电子部件的影响设为最小限,并且布线变得容易。
在连接部22中配置了安装有初级主线圈3A的各先卷绕端部311、312和初级副线圈3B的各后卷绕端部321、322的多个接线端子23A。多个接线端子23A的形状根据进行接线的部位的差异而适当不同。在接线端子23A中形成有插入初级主线圈3A的各先卷绕端部311、312和初级副线圈3B的各后卷绕端部321、322的两股状的接线端部231A。接线端部231A被配置于连接部22的横向W的两侧。
如图8所示,在连接部22的横向W的一侧配置有分别插入初级主线圈3A的第一先卷绕端部311和初级副线圈3B的第一后卷绕端部321的2个接线端部231A。在连接部22的横向W的另一侧配置有分别插入初级主线圈3A的第二先卷绕端部312和初级副线圈3B的第二后卷绕端部322的2个接线端部231A。各先卷绕端部311、312和各后卷绕端部321、322被插入到接线端部231A的槽232内而被接线(连接)于接线端子23A。
如图8和图9所示,在初级线圈架2的绕线筒部21形成有卷绕了初级主线圈3A和初级副线圈3B的环状凹部211以及位于环状凹部211的轴向L的两侧且与环状凹部211相比扩径的凸缘部212。在绕线筒部21中的、位于轴向L的低电压侧L2的凸缘部212形成有配置初级主线圈3A的引线部310(靠近各先卷绕端部311、312的部分)和初级副线圈3B的引线部310(靠近各后卷绕端部321、322的部分)的布线用槽213。在位于轴向L的低电压侧L2的凸缘部212中的、布线用槽213的两侧的部位,能够形成与其它部位相比以凸状突出的凸部216。由此,能够使引线部310容易卡定于布线用槽213。
将初级主线圈3A和初级副线圈3B对绕线筒部21的径向R的卷绕层数能够设为1层、3层等奇数层。在卷绕层数是奇数层的情况下,绕线部30的端部位于轴向L的不同侧。将初级主线圈3A和初级副线圈3B对绕线筒部21的径向R的卷绕层数还能够设为2层、4层等偶数层。在卷绕层数是偶数层的情况下,绕线部30的端部位于轴向L的相同侧。
在初级主线圈3A的卷绕层数是奇数层的情况下,初级主线圈3A的引线部310也可以沿着绕线筒部21的轴向L配置于高电压侧L1与低电压侧L2之间。另外,在该情况下,也可以在绕线筒部21的环状凹部211和低电压侧L2的凸缘部212形成有将初级主线圈3A的引线部310沿着轴向L配置的布线用槽。在初级副线圈3B的卷绕层数是奇数层的情况下,也与初级主线圈3A的卷绕层数是奇数层的情况同样。
卷绕层数是根据为了确保线圈输出所需的卷绕次数与初级线圈架2的绕线筒部21的环状凹部211的轴向L的长度的关系来决定的。通过根据卷绕次数适当调整环状凹部211的轴向L的长度,能够谋求点火线圈1的小型化。
另外,如图7~图9所示,在初级主线圈3A或初级副线圈3B的卷绕层数是奇数层的情况下,能够在位于轴向L的高电压侧L1的凸缘部212也形成布线用槽213,将该卷绕层数为奇数层的初级主线圈3A或初级副线圈3B的引线部310卡定于位于轴向L的高电压侧L1的凸缘部212的布线用槽213。在该情况下,也能够在位于轴向L的高电压侧L1的凸缘部212中的、布线用槽213的两侧的部位形成与其它部位相比以凸状突出的凸部216。由此,引线部310容易卡定于布线用槽213,引线部310的布线变得容易。另外,还实现点火线圈1的小型化。
如图7~图9所示,在初级线圈架2的连接部22形成有配置连接器部24的各端子241、242、243、244和点火器51的各端子511的配置孔221以及形成于配置孔221的横向W的两侧且与连接器部24相连的一对接合部222。连接器部24的各端子241、242、243、244与点火器51的各端子511在从配置孔221向高度方向H的开口侧H2被引出的状态下被连接。
一对接合部222形成于与中心芯52及外周芯53的高度方向H上的配置位置相比向高度方向H的开口侧H2偏离的位置。连接部22中的接线端子23A的接线端部231A被配置于比绕线筒部21的中心轴O偏向高度方向H的开口侧H2的位置。初级主线圈3A的各先卷绕端部311、312和初级副线圈3B的各后卷绕端部321、322被配置于比绕线筒部21的中心轴O偏向高度方向H的开口侧H2的位置。
在连接器部24中设置有允许对初级主线圈3A的通电的第一点火信号S1用的端子241、允许对初级副线圈3B的通电的第二点火信号S2用的端子242、直流电源B用的端子243以及地G用的端子244这4个端子。如图10所示,在连接器部24中,也可以除了这4个端子以外,还设置有表示点火线圈1中发生故障的失效信号用的端子245。
(接线端子23A、23B)
如图5和图6所示,初级主线圈3A的第一先卷绕端部311与初级副线圈3B的第一后卷绕端部321的电连接是通过初级线圈架2的连接部22中的接线端子23A来进行的。被插入有第一先卷绕端部311的接线端部231A与被插入有第一后卷绕端部321的接线端部231A通过接线端子23A相连。该接线端子23A具有用于将被插入有第一先卷绕端部311的接线端部231A和被插入有第一后卷绕端部321的接线端部231A连接到直流电源B的分支形状。由此,容易将初级主线圈3A和初级副线圈3B汇集连接到连接部22。
另外,点火器51被配置于相对于绕线筒部21的轴向L的低电压侧L2,点火器51的各端子511的整体在轴向L的高电压侧L1的方向上与连接器部24的各端子241、242、243、244的整体面对。而且,连接器部24的各端子241、242、243、244的全部与点火器51的各端子511的全部以相同的方向进行接合。由此,能够高效地进行连接器部24的各端子241、242、243、244与点火器51的各端子511的接合。因此,例如还能够由机器人进行连接器部24的各端子241、242、243、244与点火器51的各端子511的接合,能够提高该接合的可靠性。
用于将被插入有第一先卷绕端部311的接线端部231A和被插入有第一后卷绕端部321的接线端部231A连接到直流电源B的接线端子23A相当于图4中的中继点T。通过在第一先卷绕端部311与第一后卷绕端部321的连接中使用一个接线端子23A,能够容易地进行初级主线圈3A和初级副线圈3B对直流电源B的连接。另外,能够降低点火线圈1的制造所花费的组装工时。
另外,初级线圈架2的连接部22中的其它接线端子23A、23B形成为U字折回形状以使轴向L的方向翻转。通过使用U字折回形状的接线端子23A、23B,能够对连接器部24的各端子241、242、243、244的全部与点火器51的各端子511的全部以相同的方向进行接合。由此,能够降低点火线圈1的制造所花费的组装工时。
(先卷绕端部311、312、各后卷绕端部321、322以及接线端部231A)
如图3、图9和图11所示,初级线圈架2中的全部的接线端子23A中的接线端部231A的槽232被配置成朝向点火线圈1中的特定的方向。本方式的全部的接线端子23A中的接线端部231A的槽232朝向高度方向H的开口侧H2开口。换言之,接线端部231A的槽232以从高度方向H的开口侧H2向里侧H1切入的状态形成。而且,初级主线圈3A的各先卷绕端部311、312和初级副线圈3B的各后卷绕端部321、322从高度方向H的开口侧H2向里侧H1被插入到接线端部231A的槽232。由此,能够将初级主线圈3A的各先卷绕端部311、312和初级副线圈3B的各后卷绕端部321、322从相同的方向安装到接线端子23A。而且,能够实现点火线圈1的组装工时的降低、点火线圈1的组装的自动化等。
各先卷绕端部311、312和各后卷绕端部321、322被安装于在连接部22设置的接线端子23A的接线端部231A。而且,安装有各先卷绕端部311、312的接线端部231A与安装有各后卷绕端部321、322的接线端部231A被配置于在横向W上相互错开的位置。
如图11所示,接线端子23A的接线端部231A具有在轴向L上相互面对的一对板状部233以及将一对板状部233的高度方向H的开口侧H2的端部进行连结的连结部234。而且,接线端部231A的槽232以将一对板状部233和连结部234从高度方向H的开口侧H2分割成2个的状态形成。而且,通过接线端部231A中的一对板状部233来支承各先卷绕端部311、312和各后卷绕端部321、322被插入到槽232内的状态。
各先卷绕端部311、312和被插入有各先卷绕端部311、312的接线端部231A在隔着绕线筒部21的中心轴O的横向W的两侧排列配置。各后卷绕端部321、322和被插入有各后卷绕端部321、322的接线端部231A也在隔着绕线筒部21的中心轴O的横向W的两侧排列配置。本方式的各先卷绕端部311、312和各后卷绕端部321、322以绕线筒部21的中心轴O为对称轴被配置于横向W的对称位置。
此外,各先卷绕端部311、312和各后卷绕端部321、322不必一定被配置于横向W的对称位置。在该情况下,也以从绕线筒部21的中心轴O到各先卷绕端部311、312的最短距离r1比从绕线筒部21的中心轴O到各后卷绕端部321、322的最短距离r2短为前提。
在接线端部231A的槽232的形成方向朝向高度方向H的情况下,初级主线圈3A的各先卷绕端部311、312及被插入有各先卷绕端部311、312的接线端部231A与初级副线圈3B的各后卷绕端部321、322及被插入有初级副线圈3B的各后卷绕端部321、322的接线端部231A被配置于至少在横向W上错开的位置。
具体地说,在该情况下,如图12所示,以从绕线筒部21的中心轴O到各先卷绕端部311、312的最短距离r1比从绕线筒部21的中心轴O到各后卷绕端部321、322的最短距离r2短为前提,能够将各先卷绕端部311、312的整体和各后卷绕端部321、322的整体配置于仅在横向W上错开的位置。而且,各后卷绕端部321、322在隔着绕线筒部21的中心轴O的横向W的两侧被配置于各先卷绕端部311、312的横向W的外侧。换言之,从绕线筒部21的中心轴O到各先卷绕端部311、312的线材中心的横向W的分量中的距离w1比从绕线筒部21的中心轴O到各后卷绕端部321、322的线材中心的横向W的分量中的距离w2短。另外,安装有各先卷绕端部311、312的接线端部231A相对于安装有各后卷绕端部321、322的接线端部231A被配置于横向W的内侧。此外,距离w1、w2被示为从包括中心轴O的与高度方向H平行的平面到各先卷绕端部311、312或各后卷绕端部321、322的横向W的距离。将距离w1、w2还能够称为横向距离w1、w2。
另外,在接线端部231A的槽232的形成方向朝向高度方向H的情况下,能够将各先卷绕端部311、312和各后卷绕端部321、322配置于在横向W上错开、并且在轴向L和高度方向H的至少一方上错开的位置。另外,能够将安装有各先卷绕端部311、312的接线端部231A与安装有各后卷绕端部321、322的接线端部231A配置于在横向W上错开、并且在轴向L和高度方向H的至少一方上错开的位置。如图3、图5以及图6所示,本方式的各先卷绕端部311、312和各后卷绕端部321、322被配置于使各后卷绕端部321、322位于各先卷绕端部311、312的横向W的外侧、并且在轴向L和高度方向H上错开的位置。
更具体地说,如图3所示,各先卷绕端部311、312和各后卷绕端部321、322被配置于与绕线筒部21的中心轴O相比在高度方向H上远离塔部12的一侧。换言之,各先卷绕端部311、312和各后卷绕端部321、322被配置于比绕线筒部21的中心轴O的高度方向H的位置靠高度方向H的开口侧H2的位置。另外,如图1和图2所示,在隔着绕线筒部21的中心轴O的横向W的两侧,各先卷绕端部311、312的轴向L上的位置与各后卷绕端部321、322的轴向L上的位置互不相同。并且,各先卷绕端部311、312的高度方向H上的位置与各后卷绕端部321、322的高度方向H上的位置互不相同。
在接线端部231A的槽232的形成方向朝向高度方向H的情况下,各先卷绕端部311、312和各后卷绕端部321、322被配置于至少在横向W上错开的位置,由此在利用安装夹具8将各先卷绕端部311、312或各后卷绕端部321、322插入到接线端部231A的槽232内时,能够使各先卷绕端部311、312、各后卷绕端部321、322以及接线端部231A均不与安装夹具8发生干扰。在安装有各先卷绕端部311、312的接线端部231A与安装有各后卷绕端部321、322的接线端部231A在横向W上错开的情况下,也得到同样的作用效果。
另外,通过各先卷绕端部311、312和各后卷绕端部321、322的轴向L和高度方向H的至少一方的位置错开,能够更适当地避免各先卷绕端部311、312、各后卷绕端部321、322或接线端部231A与安装夹具8的干扰。在安装有各先卷绕端部311、312的接线端部231A和安装有各后卷绕端部321、322的接线端部231A在轴向L和高度方向H的至少一方上错开的情况下,也得到同样的作用效果。
各先卷绕端部311、312和各后卷绕端部321、322是指,初级主线圈3A或初级副线圈3B中的除了被卷绕成圆环状的绕线部30以外的引线部310中的、为了安装于接线端子23A的接线端部231A而与初级线圈架2的轴向L平行地配置的部分。
关于初级线圈架2中的接线端子23A的接线端部231A,除了能够设为进行各先卷绕端部311、312或各后卷绕端部321、322的插入(压入、压接)的构造以外,还能够设为进行各先卷绕端部311、312或各后卷绕端部321、322的熔合、焊接、熔接等的构造。在该情况下,将接线端部231A能够称为接合各先卷绕端部311、312或各后卷绕端部321、322的接合端部。另外,在该情况下,使用接合夹具以代替安装夹具8。
如图13所示,在进行熔合时,一边对各先卷绕端部311、312或各后卷绕端部321、322进行加压一边对各先卷绕端部311、312或各后卷绕端部321、322流通电流,从而能够将各先卷绕端部311、312或各后卷绕端部321、322接合到接合端部。
如图14所示,在进行焊接时,能够利用熔融的焊剂将各先卷绕端部311、312或各后卷绕端部321、322与接合端部进行接合。在进行熔接时,能够将各先卷绕端部311、312或各后卷绕端部321、322与接合端部进行熔接。在这些情况下,由于空出了各先卷绕端部311、312或各后卷绕端部321、322与接合端部之间的高度方向H的空间,因此也能够容易地避免各先卷绕端部311、312或各后卷绕端部321、322与接合夹具的干扰。
(二极管25)
如图5和图6所示,在初级线圈架2的连接部22中配置有用于将次级线圈4的绕线端部411、412和二极管25进行接线的接线端子23B。接线端子23B中的、插入二极管25或次级线圈4的绕线端部411、412的接线端部231B被配置成从初级线圈架2突出。二极管25的两侧的导体部251和次级线圈4的绕线端部411、412被插入到接线端部231B的槽232内。
用于连接二极管25的两侧的导体部251的、两方的接线端部231B被嵌入到初级线圈架2,由此二极管25对线圈架2的安装位置不易产生误差。因此,使二极管25对接线端子23B的连接容易,能够实现由机器人进行二极管25的连接的自动化,另外,能够提高二极管25的连接的可靠性。
在本方式中,在初级线圈架2的连接部22中的接线端子23A、23B的接线端部231A、231B的槽232内插入初级主线圈3A的各先卷绕端部311、312、初级副线圈3B的各后卷绕端部321、322、次级线圈4的绕线端部411、412以及二极管25的方向均相同,为从高度方向H的开口侧H2向里侧H1的方向。另外,而且,全部的接线端子23A、23B的接线端部231A、231B的槽232的形成方向均相同。由此,能够提高点火线圈1中的组装作业性。
(各先卷绕端部311、312和各后卷绕端部321、322的安装夹具8)
如图15所示,在将初级主线圈3A的各先卷绕端部311、312和初级副线圈3B的各后卷绕端部321、322插入到初级线圈架2中的接线端子23A、23B的接线端部231A、231B的槽232内时,使用安装夹具8。安装夹具8包括:保持夹具部81,保持各先卷绕端部311、312或各后卷绕端部321、322;以及承受夹具部82,被配置成与保持夹具部81相向,受到保持夹具部81将各先卷绕端部311、312或各后卷绕端部321、322插入到槽232内的力。各先卷绕端部311、312或各后卷绕端部321、322通过作为安装夹具8的压入夹具被压入到槽232内。
在将保持在保持夹具部81的各先卷绕端部311、312或各后卷绕端部321、322从高度方向H的开口侧H2插入到接线端部231A的槽232内时,使承受夹具部82从高度方向H的里侧H1与接线端部231A的与槽232相反的一侧的端面相向。然后,由承受夹具部82接受在保持夹具部81将各先卷绕端部311、312或各后卷绕端部321、322插入到槽232内时对接线端部231A施加的力。然后,利用保持夹具部81和承受夹具部82,以夹入各先卷绕端部311、312或各后卷绕端部321、322和接线端部231A的方式将各先卷绕端部311、312或各后卷绕端部321、322插入到槽232内。
(次级线圈架42)
如图5和图6所示,次级线圈4被卷绕于形成为热可塑性树脂的成形品的次级线圈架42的外周的狭缝内。次级线圈架42和次级线圈4被配置于初级线圈架2和初级线圈3A、3B的外周侧。换言之,初级线圈架2和初级线圈3A、3B被插通于次级线圈架42和次级线圈4的中心侧。在次级线圈架42中,由在轴向L上排列的多个凸缘部421隔开的多个环状凹部422形成为在轴向L上排列的狭缝。
次级线圈架42的、位于轴向L的高电压侧L1的环状凹部422的底部423的厚度被设定为大于位于轴向L的低电压侧L2的环状凹部422的底部423的厚度。关于环状凹部422的底部423的厚度,能够设为越是靠轴向L的高电压侧L1的环状凹部422则越厚。在该情况下,能够尽可能增大次级线圈4中的高电压侧L1的部位与初级线圈3A、3B之间的绝缘距离。由此,点火线圈1中的高电压耐久性提高。
在本方式中,轴向L的最靠(第一靠)高电压侧L1的环状凹部422的底部423的厚度最大。另外,轴向L的第二靠高电压侧L1的环状凹部422的底部423的厚度次大。而且,轴向L的第一靠高电压侧L1的环状凹部422和第二靠高电压侧L1的环状凹部422以外的其余的环状凹部422的底部423的厚度最小。此外,环状凹部422的厚度也可以随着去向轴向L的低电压侧L2而阶梯式地变小。
(初级主线圈3A和初级副线圈3B的卷绕)
说明将初级主线圈3A和初级副线圈3B卷绕于初级线圈架2的方法。在本方式中,如图16所示,对于初级线圈架2的绕线筒部21,初级主线圈3A比初级副线圈3B先被卷绕。在卷绕初级主线圈3A时,利用安装夹具8,将磁导线的端部插入到初级线圈架2中的、横向W的一侧的接线端子23A的接线端部231A的槽232内。磁导线是利用清漆等树脂将由铜材料构成的导体覆盖而成的。
接着,磁导线绕初级线圈架2进行相对旋转,在初级线圈架2的绕线筒部21的环状凹部211内卷绕用于构成初级主线圈3A的磁导线。接着,利用安装夹具8,将磁导线的端部插入到初级线圈架2中的、横向W的另一侧的接线端子23A的接线端部231A的槽232内。通过这样,初级主线圈3A被配置于初级线圈架2的绕线筒部21的外周。
接着,如图7和图8所示,在卷绕初级副线圈3B时,利用安装夹具8,将磁导线的端部插入到初级线圈架2中的、横向W的一侧的接线端子23A的接线端部231A的槽232内。接着,磁导线绕初级线圈架2进行相对旋转,在初级线圈架2中的初级主线圈3A的外周卷绕用于构成初级副线圈3B的磁导线。接着,利用安装夹具8,将磁导线的端部插入到初级线圈架2中的、横向W的另一侧的接线端子23A的接线端部231A的槽232内。通过这样,初级副线圈3B被配置于初级主线圈3A的外周。
此外,磁导线的2个端部构成2个先卷绕端部311、312或2个后卷绕端部321、322。另外,在初级主线圈3A的线径与初级副线圈3B的线径相同的情况下,也可以如下形成初级主线圈3A和初级副线圈3B。即,首先,将1条磁导线卷绕于初级线圈架2的绕线筒部21,并且将该磁导线的适当部位插入到接线端部231A的槽232。然后,在初级线圈架2形成初级主线圈3A和初级副线圈3B的连续体之后,将该磁导线在中继点T处切断来形成初级主线圈3A和初级副线圈3B。在该情况下,初级线圈3A、3B的生产率提高。
(点火线圈1的制造)
在制造点火线圈1时,首先,如图17所示,制作初级主线圈3A、初级副线圈3B、初级线圈架2、次级线圈4、次级线圈架42、中心芯52、外周芯53、点火器51、二极管25等被一体化而成的线圈组装体10。
具体地说,在制造线圈组装体10时,如图8~图10所示,在初级线圈架2上卷绕初级主线圈3A和初级副线圈3B,并且配置二极管25,从而制作初级线圈架组装体13。此外,中心芯52通过嵌件成形被配置于初级线圈架2。另外,如图5和图6所示,在次级线圈架42上卷绕次级线圈4,并且以与次级线圈4的高电压侧L1的绕线端部412导通的方式在次级线圈架42上配置高电压导体27,从而制作次级线圈架组装体14。
接着,将次级线圈架组装体14配置于初级线圈架组装体13的外周侧,将次级线圈架组装体14中的次级线圈4的低电压侧绕线端部411经由二极管25安装于初级线圈架2的连接部22中的接线端部231B。接着,如图8、图9以及图17所示,对于初级线圈架组装体13,从高度方向H的里侧H1相对地配置外周芯53和点火器51。然后,将点火器51中的各端子511与初级线圈架组装体13中的初级线圈架2的连接器部24的各端子241、242、243、244进行连接。通过这样,制作线圈组装体10。
接着,将线圈组装体10中的初级线圈架2的连接器部24安装于线圈壳体54的切口部541,并且将线圈组装体10配置于线圈壳体54内。此时,能够事先在构成塔部12的线圈壳体54的部分配置高电压导体28。接着,如图1所示,在线圈壳体54内配置线圈组装体10而形成的间隙K中填充由环氧树脂等热固化性树脂形成的填充件55。通过这样,线圈组装体10与线圈壳体54被一体化,制造出点火线圈1。
(作用效果)
在本方式的点火线圈1中,对将初级主线圈3A的各先卷绕端部311、312和初级副线圈3B的各后卷绕端部321、322安装到初级线圈架2的连接部22的位置和方向进行了设计。具体地说,将包括位于初级线圈架2的绕线筒部21中的最靠内周侧的位置的线圈部分的初级主线圈3A设为先卷绕于初级线圈架2的先卷绕线圈,将初级副线圈3B设为后卷绕于初级线圈架2的后卷绕线圈。
而且,在点火线圈1中,从绕线筒部21的中心轴O到初级主线圈3A的各先卷绕端部311、312的最短距离r1比从绕线筒部21的中心轴O到初级副线圈3B的各后卷绕端部321、322的最短距离r2短。换言之,在点火线圈1中,初级主线圈3A的各先卷绕端部311、312比初级副线圈3B的各后卷绕端部321、322靠初级线圈架2的径向R的内周侧。
初级主线圈3A的各先卷绕端部311、312和初级副线圈3B的各后卷绕端部321、322从初级线圈架2的绕线筒部21被引出到连接部22的横向W的两侧。此时,为了适当地进行初级主线圈3A的各先卷绕端部311、312和初级副线圈3B的各后卷绕端部321、322的引绕和安装,重要的是避免各先卷绕端部311、312与各后卷绕端部321、322的干扰。另外,重要的是避免先安装于初级线圈架2的连接部22的接线端部231A的各先卷绕端部311、312对后安装于初级线圈架2的连接部22的接线端部231A的各后卷绕端部321、322的引绕和安装造成妨碍。
为此,在本方式的点火线圈1中,初级主线圈3A的各先卷绕端部311、312在初级线圈架2的连接部22中被安装于在靠近中心轴O的内周侧配置的接线端部231A。另外,初级副线圈3B的各后卷绕端部321、322在初级线圈架2的连接部22中被安装于在与安装有各先卷绕端部311、312的接线端部231A相比靠远离中心轴O的外周侧的位置配置的接线端部231A。而且,初级主线圈3A的各先卷绕端部311、312比初级副线圈3B的各后卷绕端部321、322靠初级线圈架2的径向R的内周侧。
由此,在初级线圈架2的连接部22的各接线端部231A安装作为先卷绕线圈的初级主线圈3A的各先卷绕端部311、312之后、在该初级线圈架2的连接部22的各接线端部231A安装作为后卷绕线圈的初级副线圈3B的各后卷绕端部321、322时,能够避免各先卷绕端部311、312与各后卷绕端部321、322交叉。另外,能够避免各后卷绕端部321、322与各先卷绕端部311、312及安装有各先卷绕端部311、312的接线端部231A发生干扰。而且,能够避免各先卷绕端部311、312和安装有各先卷绕端部311、312的接线端部231A对各后卷绕端部321、322的引绕和安装造成妨碍。
另外,如前述那样,本方式的全部的接线端子23A中的接线端部231A的槽232朝向高度方向H的开口侧H2开口。另外,全部的接线端子23A被配置于初级主线圈3A及初级副线圈3B与连接器部24之间。由此,各先卷绕端部311、312和各后卷绕端部321、322对接线端子23A的槽232的引绕和安装容易。
因此,根据本方式的点火线圈1,能够改善初级主线圈3A的各先卷绕端部311、312和初级副线圈3B的各后卷绕端部321、322对初级线圈架2的连接部22的引绕和安装的作业性。
<实施方式2>
本方式示出将初级主线圈3A的各先卷绕端部311、312和初级副线圈3B的各后卷绕端部321、322安装到初级线圈架2的连接部22的位置不同于实施方式1的情况的点火线圈1。在本方式中,如图18所示,各先卷绕端部311、312的高度方向H上的位置与各后卷绕端部321、322的高度方向H上的位置互不相同。更具体地说,各先卷绕端部311、312和各后卷绕端部321、322比绕线筒部21的中心轴O的位置靠高度方向H的开口侧H2,并且作为先卷绕线圈的初级主线圈3A的各先卷绕端部311、312比作为后卷绕线圈的初级副线圈3B的各先卷绕端部311、312靠高度方向H的里侧H1、换言之径向R的内周侧。
本方式的初级线圈架2中的连接部22的接线端部231A的槽232朝向横向W的外侧开口。换言之,接线端部231A的槽232以从横向W的外侧向内侧切入的状态形成。而且,初级主线圈3A的各先卷绕端部311、312和初级副线圈3B的各后卷绕端部321、322从横向W的外侧向内侧被插入到接线端部231A的槽232。在插入各先卷绕端部311、312或各后卷绕端部321、322的接线端部231A的横向W的内侧形成有配置安装夹具8的承受夹具部82的空间。
本方式的各先卷绕端部311、312和各后卷绕端部321、322也在隔着绕线筒部21的中心轴O的横向W的两侧排列配置。另外,各先卷绕端部311、312和各后卷绕端部321、322被配置于比绕线筒部21的中心轴O靠高度方向H的开口侧H2的位置。换言之,各先卷绕端部311、312和各后卷绕端部321、322被配置于比包括绕线筒部21的中心轴O的与横向W平行的平面靠高度方向H的开口侧H2的位置。另外,各先卷绕端部311、312和各后卷绕端部321、322被安装于在连接部22设置的接线端子23A的接线端部231A。
在接线端部231A的槽232的形成方向朝向横向W的情况下,各先卷绕端部311、312及安装有各先卷绕端部311、312的接线端部231A与各后卷绕端部321、322及安装有各后卷绕端部321、322的接线端部231A在高度方向H上错开地配置。换言之,从绕线筒部21的中心轴O到各先卷绕端部311、312的线材中心的高度方向H的分量中的距离h1比从绕线筒部21的中心轴O到各后卷绕端部321、322的线材中心的高度方向H的分量中的距离h2短。另外,安装有各先卷绕端部311、312的接线端部231A与安装有各后卷绕端部321、322的接线端部231A被配置于在高度方向H上相互错开的位置。此外,距离h1、h2被示为从包括中心轴O的与横向W平行的平面到各先卷绕端部311、312或各后卷绕端部321、322的高度方向H的距离。将距离h1、h2还能够称为高度方向距离h1、h2。
在接线端部231A的槽232的形成方向朝向横向W的情况下,各先卷绕端部311、312和各后卷绕端部321、322被配置于至少在高度方向H上错开的位置,由此在利用安装夹具8将各先卷绕端部311、312或各后卷绕端部321、322插入到接线端部231A的槽232内时,能够使各先卷绕端部311、312、各后卷绕端部321、322以及接线端部231A均不与安装夹具8发生干扰。在安装有各先卷绕端部311、312的接线端部231A与安装有各后卷绕端部321、322的接线端部231A在高度方向H上错开的情况下,也得到同样的作用效果。
能够将各先卷绕端部311、312和各后卷绕端部321、322配置于在高度方向H上错开、并且在轴向L和横向W的至少一方上错开的位置。在该情况下,通过各先卷绕端部311、312和各后卷绕端部321、322的轴向L和横向W的至少一方的位置错开,能够更适当地避免各先卷绕端部311、312、各后卷绕端部321、322或接线端部231A与安装夹具8的干扰。在安装有各先卷绕端部311、312的接线端部231A和安装有各后卷绕端部321、322的接线端部231A在轴向L和横向W的至少一方上错开的情况下,也得到同样的作用效果。
关于本方式的点火线圈1中的其它的结构、作用效果等,与实施方式1的情况同样。另外,在本方式的点火线圈1中,与实施方式1中示出的符号相同的符号所表示的结构要素也与实施方式1的情况同样。
<实施方式3>
本方式示出将初级主线圈3A和初级副线圈3B的对初级线圈架2的配置位置相对于实施方式1的情况进行了变更的点火线圈1。在本方式中,如图19和图20所示,初级主线圈3A的绕线部30被配置成偏向初级线圈架2的绕线筒部21的外周的轴向L的低电压侧L2。初级副线圈3B的绕线部30被配置于初级线圈架2的绕线筒部21的外周的、比初级主线圈3A靠轴向L的高电压侧L1的位置。
另外,在初级线圈架2的绕线筒部21的外周的、轴向L的两侧的凸缘部212之间,设置有将卷绕初级主线圈3A的轴向L的位置与卷绕初级副线圈3B的轴向L的位置隔开的中间凸缘部214。中间凸缘部214形成为与环状凹部211的外径相比扩径。
另外,如图19和图20所示,在本方式中,初级副线圈3B构成先卷绕于初级线圈架2的先卷绕线圈,初级主线圈3A构成后卷绕于初级线圈架2的后卷绕线圈。而且,从绕线筒部21的中心轴O到初级副线圈3B的各先卷绕端部311X、312X的线材中心的最短距离r1比从绕线筒部21的中心轴O到初级主线圈3A的各后卷绕端部321X、322X的线材中心的最短距离r2短。
在初级线圈架2的绕线筒部21的外周的、轴向L的低电压侧L2的凸缘部212和中间凸缘部214,形成有用于将初级副线圈3B的各引线部310沿着轴向L收容的槽215。初级副线圈3B的各引线部310在被配置到槽215的状态下经过初级主线圈3A的内周侧,并被引出至连接部22的接线端部231A。
将用于将本方式的先卷绕线圈与后卷绕线圈相辨别的、位于初级线圈架2的绕线筒部21中的最靠内周侧的位置的线圈部分设为初级副线圈3B中的被配置于槽215的引线部310。
另外,在本方式中,初级副线圈3B的径向R上的绕线高度低于初级主线圈3A的径向R上的绕线高度。而且,能够尽可能增大初级副线圈3B与次级线圈4的高电压侧L1的部位之间的径向R的绝缘距离。由此,点火线圈1中的高电压耐久性提高。
另外,在中心芯52的轴向L的低电压侧L2的端面与外周芯53的内侧面之间配置有永磁体521,初级主线圈3A被配置于配置有永磁体521的轴向L的低电压侧L2。在由中心芯52和外周芯53形成的闭合磁路的轴向L上,配置有永磁体521的部位的附近的磁通密度比周围的其它部位的磁通密度高。因此,通过初级主线圈3A被配置于靠近永磁体521的位置,能够进一步增大初级主线圈3A的电感。随之,能够提高次级线圈4的产生电压性能。
另外,在如图21和图22所示那样初级副线圈3B被配置于初级主线圈3A的轴向L的高电压侧L1的结构中,也可以由初级主线圈3A构成先卷绕于初级线圈架2的先卷绕线圈,由初级副线圈3B构成后卷绕于初级线圈架2的后卷绕线圈。在该情况下,初级副线圈3B的一对引线部310在初级主线圈3A的外周侧与轴向L平行地配置,各引线部310的各后卷绕端部321、322被安装于连接部22的接线端子23A的接线端部231A。而且,从绕线筒部21的中心轴O到初级主线圈3A的各先卷绕端部311、312的线材中心的最短距离r1比从绕线筒部21的中心轴O到初级副线圈3B的各后卷绕端部321、322的线材中心的最短距离r2短。
在该情况下,初级线圈架2的绕线筒部21中的最靠内周侧的线圈部分包括在初级主线圈3A的绕线部30和初级副线圈3B的绕线部30这两方。因此,在该情况下,初级副线圈3B的一对引线部310在初级主线圈3A的绕线部30的径向R的外周侧与轴向L平行地配置,因此判断为作为位于初级线圈架2的轴向L的低电压侧L2的线圈的初级主线圈3A是先卷绕线圈。
在本方式中,对将被配置于初级线圈架2的绕线筒部21的外周的轴向L的高电压侧L1的、作为先卷绕线圈的初级副线圈3B的各后卷绕端部321、322引出到初级线圈架2的连接部22的位置进行了设计,能够避免初级副线圈3B的各后卷绕端部321、322与初级主线圈3A的各先卷绕端部311、312的干扰。
关于本方式的点火线圈1中的其它的结构、作用效果等,与实施方式1、2的情况同样。另外,在本方式的点火线圈1中,与实施方式1、2中示出的符号相同的符号所表示的结构要素也与实施方式1、2的情况同样。
<实施方式4>
本方式示出与实施方式1~3不同的点火线圈1的各种方式。
在实施方式1的点火线圈1的初级主线圈3A和初级副线圈3B中,作为先卷绕线圈的初级主线圈3A的各先卷绕端部311、312比作为后卷绕线圈的初级副线圈3B的各后卷绕端部321、322靠轴向L的低电压侧L2。另一方面,也可以如图23和图24所示那样,作为先卷绕线圈的初级主线圈3A的各先卷绕端部311、312比作为后卷绕线圈的初级副线圈3B的各后卷绕端部321、322靠轴向L的高电压侧L1。
另外,只要能够确保次级线圈4的产生电压性能,则初级主线圈3A的线径与初级副线圈3B的线径既可以相同,也可以不同。在初级主线圈3A的线径与初级副线圈3B的线径相同的情况下,能够将初级主线圈3A和初级副线圈3B的各卷绕连续地进行。
另外,还能够由不使用初级线圈架2而能够卷绕的自熔合铜线形成初级主线圈3A和初级副线圈3B,来废除初级线圈架2。在该情况下,初级主线圈3A和初级副线圈3B被配置于中心芯52的外周侧。另外,在该情况下,将安装初级主线圈3A的各端部和初级副线圈3B的各端部的、接线端子23A的接线端部231A能够与连接器部24一体化地设置。
另外,只要能够确保次级线圈4的产生电压性能,则还能够不使用被配置于中心芯52与外周芯53之间的永磁体521。
关于本方式的点火线圈1中的其它的结构、作用效果等,与实施方式1~3的情况同样。另外,在本方式的点火线圈1中,与实施方式1~3中示出的符号相同的符号所表示的结构要素也与实施方式1~3的情况同样。
本公开不仅仅限定于各实施方式,在不脱离其主旨的范围内能够进一步构成不同的实施方式。另外,本公开包括各种变形例、均等范围内的变形例等。并且,基于本公开设想的各种结构要素的组合、方式等也包括在本公开的技术思想内。

Claims (2)

1.一种内燃机用点火线圈,其特征在于,具备:
初级线圈架,由绝缘材料形成,具有绕线筒部以及与所述绕线筒部相连、并且被配置于所述绕线筒部与连接器部之间的连接部;
初级线圈,具有在所述绕线筒部上分别卷绕的初级主线圈和初级副线圈;以及
次级线圈,与所述初级线圈以同心状重叠地配置,
在将所述初级主线圈和所述初级副线圈中的、包括位于所述绕线筒部中的最靠内周侧的位置的线圈部分的一方的线圈设为先卷绕线圈、将另一方的线圈设为后卷绕线圈时,
所述先卷绕线圈中的一对端部即各先卷绕端部和所述后卷绕线圈中的一对端部即各后卷绕端部被安装于所述连接部,
在所述初级线圈及所述次级线圈的内周侧,配置有由软磁性材料构成的中心芯,
在所述初级线圈及所述次级线圈的外周侧,配置有由软磁性材料构成且和所述中心芯一起形成闭合磁路的外周芯,
在将与所述绕线筒部的中心轴平行的方向设为轴向时,在所述中心芯上的所述轴向的靠近所述连接部的一侧的端面与所述外周芯的内侧面之间,配置有永磁体,
所述初级副线圈被设置于在所述轴向上与所述初级主线圈相比更靠近所述永磁体的位置。
2.一种电子控制装置,是车辆的电子控制装置,与点火器电连接,其特征在于,
从所述电子控制装置向所述点火器发送表示通过初级主线圈产生火花的第一点火信号和表示通过初级副线圈使火花持续的第二点火信号。
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