CN1255583A - 点火线圈组件 - Google Patents

Abstract

一种用于点火线圈的连接件,其连接位于壳体界定的开口腔中的电元件,该壳体由封装材料充填,该连接件包含:由电绝缘材料形成的主体;该主体包含:延伸到壳体的外部装置;至少部分地延伸到封装材料表面之下的内部装置;安装装置,该安装装置连接在所述内部装置和所述外部装置之间,使之横越于壳体的在封装材料平面的上方的端唇部分;以及传导件,该传导件至少使安装装置与内部装置沟通以使在壳体内的电元件作电连接。

Description

点火线圈组件

本申请是名称为“点火线圈组件”、申请日为：1992年12月18日、申请号为92114362.1的中国专利申请的分案申请。

本发明涉及用于内燃机的点火线圈组件。

用于内燃机特别是车辆上的传统电流点火线圈组件包含大小相当的薄钢片层叠的芯，以及相关连的初级和次级线圈组件，该线圈组件完完全全被包封在电绝缘热塑型塑料壳中。为了将线圈组件安装在或永久固定在发动机上或者发动机的旁边，正如专利号为4,763,094的美国专利中描述的那样，穿过芯同时还穿过壳体地具有一孔。这就限制了在发动机室内安排线圈组件的选择余地。特别是，上述点火线圈组件必须安装接地以消除电击的可能性。此外，已注意到，壳体的层叠芯之间的热膨胀系数的不同使壳体中的应力升高，这就影响组件整体的防水和/或超时而导致壳体内细微裂纹的扩展。

本发明的目标是针对所有上述关切的事项，此外本发明的目标是提供加工制造工艺的适应性，以允许相同基础线圈的设计可用于基座配电盘点火系统和无配电盘点火系统。

现有点火线圈组件既可被设计成用于有配电盘的点火系统中，也可被设计成用于无配电盘的点火系统中。无配电盘点火系统一般要求高压输出终端的数目等于特定发动机的汽缸数，例如，4缸发动机要求4个塔形伸出的点火组件，这就如专利号为4,763,094的美国专利中所公开的那样。这种专用于特定点火组件的设计要求相应的专用生产组装流水线来作为有配电盘系统的生产或者无配电盘系统的生产。

鉴于以上所述，本发明打算提供一种用于内燃机的点火线圈组件，该组件具有增高的整体可靠性并消除了对点火线圈内部元件的水侵入的可能性，在提高整体可靠性的同时防止线圈组件性能低下。

本发明进一步的打算就是提出的点火线圈组件具有一完全使初级和次级线圈组件以及芯件隐蔽的热塑性塑料的壳体，以及整体模制在一起的分布在壳体外周边上的安装件，以使安装件与壳体内部的线圈/芯组件相对不干涉的。

本发明还有一个打算是提出一种整体包封在点火组件壳体中的C型叠层的芯。

本发明的点火线圈组件包含一由薄钢片带材层叠而制成的“I”型芯，一带有绝缘移动接线件的初级绕线管，一初级线圈，一带有使之结合连接高压塔形伸出件的接线端件的次级绕线管，一次级线圈，高压塔形伸出件，以及带有一体形成的安装凸耳的点火组件壳体和一层叠的C型芯。初级线圈组件置于次级线圈组件内，然后二者置于C型芯的内开口中，初级连接件组件置于壳体的一边的端唇部上，并导致该初级连接件组件与包容在初级线圈组件上的绝缘移动接线端件的配合。

然后，高压塔形伸出件被固紧到次级线圈的接线端件中，一种包封材料接着引导进入点火线圈组件壳体内部以灌封并使点火线圈组合件的内部元件电绝缘。

另一种实施例是利用已被包封在一种诸如橡胶改性聚丙烯的弹性人造橡胶中的层叠芯而不是注塑到壳体组件中的层叠芯。

本发明还有一个打算使点火线圈组件在设计和制造上作相对微小的改进以使之能装备到基座配电盘和无配电盘的二种点火系统中。

也就是说，本发明提出一种用于内燃机点火系统的点火线圈组件，该点火线圈组件包含：

一电绝缘材料制成的壳体，该壳体至少具有一个一体地形成于壳体的安装件；

一电——磁芯组件位于所述壳体内，并至少包含一初级芯件，一初级线圈以及一次级线圈；

所述一安装件具有适合容纳一用以将所述壳体紧固在一支承件处的紧固件的穿通孔，并且一安装件是位于所述线圈组件界壁的外侧。

所述初级芯件是被安全地模注在壳体内，以使初级芯件没有暴露的表面。

所述初级芯件包含一橡胶改性塑料的全包封层。

所述壳体的腔室充满封装材料以使电——磁芯组件绝缘并固定在该处。

所述壳体包含界定腔的内壁以及外壁，所述芯组件位于该腔中，所述壳体还包含多个安装件，每一安装件从所述壳体的外壁向外延伸。

本发明还提出一种适用于内燃机点火系统的点火线圈组件和一发动机室内的支承件的结合部件，其特征是，所述点火线圈组件包含：

一绝缘材料制成的壳体，该壳体至少具有一个所述壳体一体地形成的安装件；

一电——磁芯组件位于所述壳体内并包含至少一初级芯件，一初级线圈以及一次级线圈；

所述一安装件是位于所述线圈组件界壁的外侧以使壳体具有一装置用来绝缘线圈组件；以及

用以固定所述安装件的装置，于是所述线圈组件固定到支承件上而使整个所述线圈组件是不接地的。

所述壳体和所述初级芯件二个中的一个具有一长形键槽而所述壳体和所述初级芯件二个中的另一个具有长形键，该键和键槽是能配合的以使之用来将所述初级芯件定位在所述壳体中。

本发明还提出一种用于内燃机中的适于采用配电盘的点火系统的点火线圈组件，其特征是，该点火线圈组件包含：

一电绝缘材料制成的壳体；

一具有一内在的敞开口凹腔的第一C型芯；

一位于所述第一芯的所述内敞开口凹腔中的并具有一对次级接线端件的次级绕线管；

次级线圈环绕所述次级绕线管上并与次级接线端件连接；

一第二芯；

一初级绕线管包封着所述第二芯，所述初级绕线管是位于所述次级绕线管中并具有一对初级接线件；

所述初级绕线管是滑装配在次级线管圈中；

一初级线圈环绕在所述初级绕线管上并与所述初级接线件连接；

一初级连接组件具有一对与所述初级接线件接合的电导线并通过电偶合所述连接组件中的电导线之一与所述次级接线件之一而提出实际上接地。

所述初级连接件组件包含一从所述电导线之一延伸到一次级接线件的旁通件，一紧固装置用来将所述旁通件与所述一高电压接线件相结合。

所述壳体具有一端唇部，所述初级连接件组件以电绝缘材料制成并具有一容纳件和电绝缘段；所述电绝缘段横过所述壳体的所述端唇部并延伸向下进入所述壳体。

本发明还提出一种内燃机用点火圈组件，该点火线圈采用配电盘来作为定时分配线圈高压输出到个别的燃烧汽缸，并且用作为直接分配点火线圈的输出给指定的燃烧缸，其特征是，该点火线圈包含：

一电绝缘材料制成的壳体；

在所述壳体中的第一芯；

具有二个次级接线件的第一绕线管；

一线圈绕在所述第一绕线管上并与所述二个次级接线件相连接；

一第二芯；

一第二绕线管包封所述第二芯并具有一对初级接线件；

一线圈绕在第二绕线管上并与所述初级接线件相连接；

第一初级连接件具有一对适合于与所述初级连接件相啮合的电导线，并具有一装置用以通过所述电导线之一与次级线圈连接来提供次级线圈实际上的接地；

第二初级连接件只具有一对适合与所述初级连接件相啮合的电导线；

当所述点火线圈组件用于基座配电盘点火系统时，所述初级连接件对和次级连接件接受所述第一初级连接件；

当所述点火线圈组件用于点火系统的分配点火线圈的输出是直接到指定的燃烧汽缸时，所述初级连接件对和所述高压连接端接受所述第二初级连接件。

本发明还提出一种连接件，该连接件用于连接位于壳体界定的开口腔中的电元件，该壳体是由封装材料充填的，其特征是，所述连接件包含：

一由电绝缘材料形成的主体；

该主体包含：延伸到壳体的外部装置；至少部分地延伸到封装材料表面之下的内部装置；安装装置，该安装装置连接在所述内部装置和所述外部装置之间，使之横越于壳体的在封装材料平面的上方的端唇部分；以及传导件，该传导件至少使安装装置与内部装置沟通以使在壳体内的电元件作电连接。

所述安装装置包含与壳体内表面并列的与端唇部分足够靠近地相邻的第一表面，以防止由于封装材料而引起的封装材料从壳体中由于毛细管作用而产生的漏失。

所述安装装置的第一表面靠近地与所述壳体的内表面相一致，以提供通常与所述第一表面相正交的支承。

所述安装装置包含支承在壳体外表面上的第二表面以使之可再移动地将连接件配合到壳体上。

所述安装装置包含一大致呈U型的部分以便可移动地啮合在壳体的端唇部分上。

所述安装装置包含通沟和凸脊以限制在一般地平行于壳体端唇部分的扩展部分的连接件的相对运动。

所述外部装置包含连接件装置以使连接件机械地外部配装到壳体上。

图1是根据本发明实施例的点火线圈组件的部分立体分解视图，局部是剖示的；

图2是图1所示点火线圈组件的侧视分解视图，也是局部剖示的；其中包封材料和高压塔形伸出件(即高压接线柱)未示出；

图3是根据图1和2所示实施例的整体包封在一种橡胶绝缘材料中的C型层叠芯的立体视图；

图4是现有技术中四个塔形伸出件(即高压接线柱)的点火线圈组件的立体视图；

图5是图1所示本发明的初级绕线管，初级线圈，初级接线端件以及初级接线端件容纳件的部分放大立体分解视图；

图6是图5中沿6-6线的侧视剖视图，图示了绝缘移动接线件和嵌入在其中的初级线圈的一部分；

图7是本发明另一实施例的立体分解视图，显示初级连接件组件和使用在配电器型点火线圈组件中的旁通电连接；

图8是初级连接件组件的另一个实施例的部分顶视图；图示了旁通电连接和插接锁定以及容纳部分；

图9是本发明的另一个实施例的部分横截面图，其中芯是模注在线圈组件壳体中的。

请参考图1、2和3，本发明的点火线圈组件2包含一具有多个榫接安装件6、8和10的壳体4，所有安装件6、8、10设置在壳体的外周上并与壳体模注成一体。伸长的金属衬套12置于安装件的中心以保证方便可靠地在发动机室内安装点火线圈组件。

插接嵌入接纳部分14也是一体地模注在壳体的外侧上的。插接或嵌入接纳部分14可靠地容纳并在其中固定住相应的形成在初级连接件组件上的插接嵌入锁定部分16。锁定部分16每一侧上的支撑18在相应的容纳部分14的沟道中滑入装配并与其相配合。

薄钢片层叠C型芯20位于壳体中，芯20具有一开口内凹腔22，在凹腔中嵌装分别以24和26为标号的初级线圈组件和次级线圈组件。次级线圈组件26中包含一绕线管28。线圈30环绕在绕线管28上并且线圈30的端部接在一次级接线盒32上。次级线圈的端部是钎焊在压配入次级接线盒32中的次级接线端34上。

参考图1、2和5，初级线圈组件24如见到的那样包含一模注在绕线管38中的“I”型层叠芯36。初级接线端容纳件40是一体地模注在绕线管38的一端上并包含一接线座部分42。第二接线座44位于绕线管38的另一端。每个接线座42、44用于和分别形成在芯20上的第一内侧凹坑46和第二内侧凹坑48相匹配，如图3所示。

为了在安装中，保证线圈组件在壳中合适地定向，座42、44是如凹坑46，48一样彼此横向错位设置的。其功能正如一定向件的特征，就像是分别为芯和壳体的键54和键槽52一样。这将在以下作详细解释。

如图3所示，C型层叠芯20全包封在橡胶改性聚丙烯壳50中。该C型层叠芯用于被容纳并滑装在壳体下部之内。橡胶改性聚丙烯，诸如由美国舒尔曼公司(Schulman，Inc)销售的，注册商标为“Polytrope”(详目号：TPP503，504，514，517和524)，还有的是由美国先进人造橡胶系统(Advanced Elastomeric System)销售的，注册商标为“Santoprene”和“Vistaflex”(TPR)(详目号分别为：123-60和9203-54W900)，是一种较佳的包封材料，因为该壳的作用仅是在金属芯20和壳体4之间的一层顺从而可压缩的应力卸去层。包封材料的表面化学性质必须是与壳体及封装材料不粘合或不起反应的以确保这些材料之间的相对运动同时使不同物质不同的膨胀系数造成的影响得以释去，在热循环过程中或者在延长使用期时，点火线圈的温度常会升高，而不粘合的化学性能这时可防止整体破裂。

一键槽52位于壳体4内部的内侧，一个与之配合的键54位于芯的外侧部与壳体4上的键槽52相配。

如图5和6所示，初级绕线管38还在初级接线座42上方设置一初级接线端容纳件40，该容纳件的形状可以使之容纳一对绝缘移动的接线件56。线圈58环绕在线管38上，其终端60位于绝缘移动接线件56中并且约束在相对地设置的倒V型槽62中。

初级线圈58的终端60延伸在装有接线件56的凹腔中。接线件56为U型并包含弹性倾斜臂64，该倾斜臂64约束着线头60。通过接线件56侧边上的突翅66，接线件56被固定在凹腔中。当绝缘移动接线件56进入初级接线容纳凹腔68中时，接线件将会被楔入在该处并抵靠着凹腔的侧壁68。每一绝缘移动接线件56包含倒V型槽62也就是线圈接纳开口，所以当接线件被施力向下进入凹腔70时，初级线圈的终端60将被约束住。

如图6所示，初级线圈终端60延伸穿过初级接线容纳件40和绝缘移动接线件56二者。由于线圈容纳开口62是在初级线圈端部60自上往下运动的，完全包覆着初级线圈58的绝缘材料会被刮掉并使初级线圈终端60和绝缘移动接线件56之间形成直接电接触。

初级连接件组件74如图1和2所示是由电绝缘材料制成，它具有电绝缘段76和容纳部分78，电绝缘段76的形状使其能骑到壳体4的端唇部80并能向下延伸进入壳体中，腿18’与容纳部分78相间隔开以形成一个宽度稍微大于壳体厚度的间隔82，所以连接件组件能滑装在壳体上并使端唇80与连接件组件的弯折部84处配合。正如早先描述的初级连接件组件74还包含一插接嵌入锁定部14用以将初级连接件组件固定在壳体上。而间隔82保持组件74从壳体向外间隔开，锁定部分14，特别是通沟件86是用于消除它们之间的相对横向移动。

如图7所示，电导线88和90穿过电绝缘段76和容纳部分78。导电线88、90在它们的端部具有开口92、94，该开口使电导线88、90和初级线圈58之间可以很容易地在它们的端部直接电连接。

正如传统的电导线88接受来自车上的点火控制系统的点火系统控制数据，第二根初级连接件组件的电导线90接受来自车辆蓄电池系统的12伏的输出。

为了组装线圈组件2，初级线圈组件24被嵌在次线圈组件26中。然后芯20再被嵌在壳体4中。然后结合在一起的线圈组件24、26置于芯20的凹腔22中。并且初级绕线管38的初级接线座42和延伸座44分别座落在C型芯20的凹坑46和48中。于是，次级线圈组件26和初级线圈组件24被支承在C型层叠芯20的内开口凹腔22中。

然后，塔形件96螺旋装入次级接线端部分34。接着，所有部件组装完成后模注树脂98被引导进入壳体内部，覆盖并电绝缘整个点火线圈组件。

图7和8所示为本发明的另一个实施例，适合于无配电盘点火系统的点火线圈组件也适合用于配电盘基座的点火系统的点火线圈组件。一高压塔形件96的去除并对初级连接件稍作改进有效地将点火线圈转变成用于传统内燃机中的配电盘型线圈。特别是，本实施例的改进的初级连接件组件利用一旁通件108，该旁通件108使次级接线端部34与初级线圈正极接线端的第二导电线88连接。电导线88是处于低电压状态，即传统12伏系统的12伏，就是提供了一个实质上的接地。固紧螺丝110将电旁通连接件108固定到接线端34上。

图9表示本发明的再一个实施例，其中芯20是被模注在外壳的内壁和外壁100、102中。芯20整体包封在壳体中并具有适合与接线管38的接线座部分42和第二座44相配合的第一内凹坑104和第二内凹坑106。内凹坑相应的位置与图3所示的一样。可供选择的是，橡胶包覆的芯可以是模注嵌在组装壳体2的内、外壁之间(没有显示)。

Claims (7)

1、一种连接件，该连接件用于连接位于壳体界定的开口腔中的电元件，该壳体是由封装材料充填的，其特征是，所述连接件包含：

一由电绝缘材料形成的主体；

该主体包含：延伸到壳体的外部装置；至少部分地延伸到封装材料表面之下的内部装置；安装装置，该安装装置连接在所述内部装置和所述外部装置之间，使之横越于壳体的在封装材料平面的上方的端唇部分；以及传导件，该传导件至少使安装装置与内部装置沟通以使在壳体内的电元件作电连接。

2、如权利要求1所述的连接件，其特征是，所述安装装置包含与壳体内表面并列的与端唇部分足够靠近地相邻的第一表面，以防止由于封装材料而引起的封装材料从壳体中由于毛细管作用而产生的漏失。

3、如权利要求1所述的连接件，其特征是，所述安装装置的第一表面靠近地与所述壳体的内表面相一致，以提供通常与所述第一表面相正交的支承。

4、如权利要求1所述的连接件，其特征是，所述安装装置包含支承在壳体外表面上的第二表面以使之可再移动地将连接件配合到壳体上。

5、如权利要求1所述的连接件，其特征是，所述安装装置包含一大致呈U型的部分以便可移动地啮合在壳体的端唇部分上。

6、如权利要求1所述的连接件，其特征是，所述安装装置包含通沟和凸脊以限制在一般地平行于壳体端唇部分的扩展部分的连接件的相对运动。

7、如权利要求1所述的连接件，其特征是，所述外部装置包含连接件装置以使连接件机械地外部配装到壳体上。

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