專利名稱：閉磁路筆式點火線圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于車輛發(fā)動機中的點火線圈。
背景技術(shù)：
在汽車發(fā)動機點火系統(tǒng)中，點火線圈是一種為點燃發(fā)動機汽缸內(nèi)空氣和燃油混合物提 供點火能量的執(zhí)行部件，它是一種基于電磁感應(yīng)原理的特殊脈沖變壓器，可以將10 12V 的低電壓轉(zhuǎn)換成25000V甚至更髙的電壓。
現(xiàn)有技術(shù)下，汽車發(fā)動機普遍采用筆式點火線圈，這種點火線圈因為直接安裝于火花 塞孔上，其鐵芯和線圈部分基本都引入了火花塞孔中，線圈的主體部分形似鉛筆，所以稱 為筆式線圈，如附圖1所示，筆式線圈從內(nèi)向外依次由中央鐵芯1、高壓骨架2以及纏繞 在髙壓骨架2上的高壓線圈3、低壓骨架4以及纏繞在低壓骨架4上的低壓線圈5、導(dǎo)磁筒 6以及位于導(dǎo)磁筒6外側(cè)的外殼7構(gòu)成，中央鐵芯1采用多個硅鋼片剪裁成不同寬度的條 狀后迭制成圓柱體，髙壓骨架2與低壓骨架4依次套設(shè)在中央鐵芯1的外側(cè)，高壓線圈3 和低壓線圈5采用同軸同側(cè)安裝的方式，髙壓骨架的最大壁厚為lmm,導(dǎo)磁筒6套設(shè)在高 壓線圈3與低壓線圈5的外部，因為火花塞孔的位置限制,點火線圈的直徑大多在22 26mm， 所以均設(shè)計為開磁路的結(jié)構(gòu)以節(jié)省空間。
但是眾所周知，開磁路的結(jié)構(gòu)有很多的不足之處1、因為開磁路的漏磁通較大、轉(zhuǎn)換 效率較低，所以火花輸出的能量不高，為了增大輸出能量，只能增加高低壓線圈的圈數(shù)或 者增大輸入電流以彌補磁路的損失，而增加圈數(shù)或者增大電流必然導(dǎo)致點火線圈的直徑加 粗，但是受火花塞孔直徑的限制，點火線圈的直徑無法增加，此外，輸入電流增大必然要 引起線圈發(fā)熱量的增加，由于筆式線圈工作于高溫環(huán)境，發(fā)熱量的增加是破壞性的；2、開 磁路的筆式線圈由于磁路決定的關(guān)系，高低壓線圈只能繞制成長條的同軸同側(cè)安裝在中央 鐵芯上，高壓骨架只能制作得比較薄，導(dǎo)致髙壓骨架的絕緣性能下降，容易造成開裂和中 央鐵芯的擊穿。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述缺點，本發(fā)明的第一個目的是提供一種閉合磁路的點火線圈；本發(fā)明的 第二個目的是提供一種性能穩(wěn)定的點火線圈。
為達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是 一種用于安裝在發(fā)動機火花塞上的閉磁路筆式點火線圈，它包括中央鐵芯、髙壓骨架以及纏繞在所述的高壓骨架上的高壓線圈、 低壓骨架以及纏繞在所述的低壓骨架上的低壓線圈、導(dǎo)磁筒以及位于導(dǎo)磁筒外側(cè)的外殼， 所述的高壓骨架套設(shè)于所述的中央鐵芯上端部的外側(cè)，所述的低壓骨架套設(shè)于所述的中央 鐵芯的下端部的外側(cè)，所述的導(dǎo)磁筒套設(shè)在所述的髙壓線圈與低壓線圈的外部，且與所述 的高壓線圈與低壓線圈之間設(shè)置有間隙，所述的閉磁路筆式點火線圈還包括用于連接所述 的中央鐵芯與導(dǎo)磁筒的髙壓端連接部與低壓端連接部，所述的高壓端連接部位于所述的高 壓骨架的上方，所述的低壓端連接部位于所述的低壓骨架的下方，所述的中央鐵芯、高壓 端連接部、導(dǎo)磁筒、低壓端連接部構(gòu)成一個閉合磁路，當(dāng)連通并關(guān)斷點火線圈的低壓線圈 的電源時，低壓線圈中的電流增加后又突然減小，這樣在髙壓線圈中就會感應(yīng)產(chǎn)生點燃火 花塞所需的高電壓，由于采用了閉合磁路，即使在低溫、高速、火花塞積炭等惡劣條件下， 也能夠提供足夠的點火能量。
本發(fā)明進一步的改進在于，所述的高壓端連接部的上方還設(shè)置有使所述的髙壓端連接 部與高壓銅頭絕緣的髙壓引出支架。
本發(fā)明進一步的改進在于，所述的間隙內(nèi)填充有使所述的髙壓線圈、低壓線圈與所述 的導(dǎo)磁筒絕緣的填充物，所述的填充物主要是熱固性、耐壓性、絕緣性好，散熱性、密封 性非常優(yōu)越環(huán)氧樹脂，所述的高壓端連接部上開設(shè)有高壓火花引出孔和填充物流出孔，所 述的低壓端連接部開設(shè)有低壓線圈輸入引出孔和填充物流入孔。
本發(fā)明進一步的改進在于，所述的高壓骨架和低壓骨架均與中央鐵芯熱膨脹系數(shù)相同。
本發(fā)明進一步的改進在于，所述的高壓骨架與低壓骨架由聚苯撐硫經(jīng)過熱膨脹性能改 善后制成。
本發(fā)明進一步的改進在于，所述的高壓骨架的上部壁厚大于下部壁厚。 本發(fā)明進一步的改進在于，所述的中央鐵芯分為上部中央鐵芯與下部中央鐵芯，所述
的上部中央鐵芯與所述的高壓端連接部一體成型，所述的下部中央鐵芯與所述的低壓端連
接部一體成型，所述的上部中央鐵芯與所述的下部中央鐵芯對接配合，所述的導(dǎo)磁筒套設(shè)
在所述的高壓端連接部與低壓端連接部的外圍以形成閉合磁路。
本發(fā)明進一步的改進在于，所述的上部中央鐵芯與所述的高壓端連接部使用軟磁復(fù)合
材料粉末一體壓制成型，所述的下部中央鐵芯與所述的低壓端連接部使用軟磁復(fù)合材料粉
末一體壓制成型。
本發(fā)明進一步的改進在于，所述的中央鐵芯分為上部中央鐵芯與下部中央鐵芯，所述 的導(dǎo)磁筒分為上部導(dǎo)磁筒和下部導(dǎo)磁筒，所述的上部中央鐵芯、高壓端連接部、上部導(dǎo)磁 筒一體成型，所述的下部中央鐵芯、低壓端連接部、下部導(dǎo)磁筒一體成型，所述的上部中央鐵芯與所述的下部中央鐵芯對接配合，所述的上部導(dǎo)磁筒與下部導(dǎo)磁筒對接配合。
本發(fā)明進一步的改進在于，所述的上部中央鐵芯、高壓端連接部、上部導(dǎo)磁筒使用軟
磁復(fù)合材料粉末一體壓制成型，所述的下部中央鐵芯、低壓端連接部、下部導(dǎo)磁筒使用軟
磁復(fù)合材料粉末一體壓制成型。
由于采用了上述技術(shù)方案，使得本發(fā)明具有以下優(yōu)點1、磁路閉合，減少了磁路損失，
磁力線集中，能量轉(zhuǎn)換效率高，在相同輸出的情況下，線徑和圈數(shù)均可以減小，只要保持
原有圈數(shù)和線徑就可以獲得髙的輸出能量；2、高壓線圈和低壓線圈同軸上下安裝，繞制高
壓線圈的骨架壁厚可以增大，提高了高壓骨架和鐵芯絕緣性能，具有材料節(jié)約，工作可靠
的特點。


附圖1為現(xiàn)有技術(shù)中開磁路筆式點火線圈的主剖視圖； 附圖2為本發(fā)明閉磁路筆式點火線圈的主剖視圖； 附圖3為本發(fā)明閉磁路筆式點火線圈閉合磁路的示意圖； 附圖4為本發(fā)明閉磁路筆式點火線圈高壓端連接部的主視圖； 附圖5為本發(fā)明閉磁路筆式點火線圈低壓端連接部的主視圖； 附圖6為本發(fā)明閉磁路筆式點火線圈高壓支架的主剖視圖。
其中1、中央鐵芯；11、上^P中央鐵芯；12、下部中央鐵芯；2、高壓骨架；3、髙壓 線圈；4、低壓骨架；5、低壓線圈；6、導(dǎo)磁筒；61、上部導(dǎo)磁筒；62、下部導(dǎo)磁筒；7、 外殼；81、高壓端連接部；82、低壓端連接部；9、高壓銅頭；10、高壓引出支架。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步的描述。
參見附圖2, —種閉磁路筆式點火線圈，適用于直接安裝在火花塞上使火花塞點燃發(fā)動 機汽缸內(nèi)的空氣和燃油混合物，它包括中央鐵芯1、高壓骨架2以及纏繞在高壓骨架2上 的髙壓線圈3、低壓骨架4以及纏繞在低壓骨架4上的低壓線圈5、導(dǎo)磁筒6以及位于導(dǎo)磁 筒6外側(cè)的外殼7，高壓骨架2套設(shè)于中央鐵芯1上端部的外側(cè)，低壓骨架4套設(shè)于中央 鐵芯1的下端部的外側(cè)，高壓骨架2與低壓骨架4由聚苯撐硫經(jīng)過熱膨脹性能改善后制成， 具有強度高、耐熱性好等特點，具有適中的非極性和尺寸穩(wěn)定性，與中央鐵芯1熱膨脹系 數(shù)接近，防止受熱膨脹時出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象；高壓骨架2的上部壁厚大于下部壁厚，同時高 壓線圈3采用槽繞分段制作， 一方面可以降低高壓線圈3之間的電壓降，防止絕緣擊穿，另外一方面可以減少分布電容，改善髙頻性能，高壓骨架2的壁厚也可以從下到上逐漸增 厚，這樣效果更加優(yōu)越；高壓骨架2與低壓骨架4采用連體結(jié)構(gòu)可以使加工方便，由于采 用了閉磁路結(jié)構(gòu)，髙低壓骨架線圈可以各縮短一半，并且可以上下安裝，另外，由于圈數(shù) 得以下降1/3以上使得點火線圈的內(nèi)部空間增大，所以高壓骨架2與低壓骨架4的絕緣厚 度可以增大，經(jīng)過熱膨脹性能改善后的聚苯撐硫的特性是隨著厚度的增加其抗開裂的機械 強度也增大，絕緣性能也隨之提髙，髙壓端因為接近于火花塞其溫度可以達到140'C左右， 離火花塞越遠其溫度會降低，而經(jīng)過熱膨脹性能改善后的聚苯撐硫的絕緣性能隨著溫度的 增加耐壓性能隨之下降，所以高壓骨架2的厚度是不同。
導(dǎo)磁筒6套設(shè)在高壓線圈3與低壓線圈5的外部，且與高壓線圈3與低壓線圈5之間 設(shè)置有間隙，間隙內(nèi)填充有使高壓線圈3、低壓線圈5與導(dǎo)磁筒6之間絕緣的填充物，這 種填充物通常使用環(huán)氧樹脂；另外，導(dǎo)磁筒6的內(nèi)表面噴涂有厚度為O.lmm柔性樹脂涂層， 該柔性樹脂涂層一般使用軟性環(huán)氧，該軟性環(huán)氧一方面可以消除各個部件由不同溫度膨脹 系數(shù)引起的應(yīng)力，進而防止環(huán)氧樹脂開裂后沿裂縫與中央鐵芯1進行放電，另一方面由于 軟性環(huán)氧與用于填充的環(huán)氧樹脂都是環(huán)氧系的，可以有很好的粘結(jié)性能。
參見附圖3，閉磁路筆式點火線圈還包括用于連接中央鐵芯1與導(dǎo)磁筒6的高壓端連接 部81與低壓端連接部82，高壓端連接部81位于高壓骨架2的上方，低壓端連接部82位 于低壓骨架4的下方，中央鐵芯l、髙壓端連接部81、導(dǎo)磁筒6、低壓端連接部82構(gòu)成一 個閉合磁路，閉磁路的結(jié)構(gòu)改變了目前筆式點火線圈開磁路的結(jié)構(gòu)，可以獲得更大的點火 能量輸出，使發(fā)動機燃燒更充分，還可以使筆式線圈的工作更穩(wěn)定，制作方便，可靠性得 到保證；中央鐵芯1分為上部中央鐵芯11與下部中央鐵芯12，導(dǎo)磁筒6分為上部導(dǎo)磁筒 61和下部導(dǎo)磁筒62,上部中央鐵芯ll、高壓端連接部81、上部導(dǎo)磁筒61使用軟磁復(fù)合材 料粉末一體壓制成型，下部中央鐵芯12、低壓端連接部82、下部導(dǎo)磁筒62使用軟磁復(fù)合 材料粉末一體壓制成型，該軟磁復(fù)合材料粉末主要成份為80 100目的鐵粉與體積百分比 為0. 5的二氧化鋯以及體積百分比為1. 2的酚醛樹脂，共同在壓力大于30噸的環(huán)境下使得 壓制密度達到7. 5g/mm，上部中央鐵芯11與下部中央鐵芯12對接配合，上部導(dǎo)磁筒61與 下部導(dǎo)磁筒62對接配合，采用這種結(jié)構(gòu)可以極大地加快生產(chǎn)速度，降低生產(chǎn)成本。
參見附圖4和附圖5,為了配合環(huán)氧樹脂的填充與輸入輸出端的引出，高壓端連接部 81上開設(shè)有高壓火花引出孔和填充物流出孔，低壓端連接部82上也開設(shè)有低壓線圈5輸 入引出孔和填充物流入孔，低壓線圈5的低壓引出線由低壓端連接部82上的引出孔引出， 熱變形溫度140'C以上的環(huán)氧樹脂在真空狀態(tài)下通過流入孔和流出孔進行灌封填充。
參見附圖2和附圖6，高壓端連接部81的上方還設(shè)置有使高壓端連接部81與高壓銅頭
79絕緣的高壓引出支架10，高壓引出支架10由聚苯撐硫經(jīng)過熱膨脹性能改善后制成，高壓 引出支架10起到將高壓線圈3的輸出端引出到中心髙壓銅頭9上的作用。
當(dāng)?shù)蛪壕€圈5與電源導(dǎo)通時，通過低壓線圈5的電流以磁場的形式儲存能量，當(dāng)?shù)蛪?線圈5的電流突然被切斷或者通過功率晶體管斷開電路接地端時，磁場衰減，使髙壓線圈 3中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，該感應(yīng)電動勢的電壓足以使火花塞放電，進而點燃發(fā)動機汽缸內(nèi)的 空氣和燃油混合物。
通過上述的實施方式，不難看出本發(fā)明是一種閉合磁路、輸出能量高的點火線圈。 以上實施方式只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人了 解本發(fā)明內(nèi)容并加以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍，凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所 做出的等效變化或修飾，例如將中央鐵芯分為上部中央鐵芯與下部中央鐵芯，上部中央鐵 芯與高壓端連接部使用軟磁復(fù)合材料粉末一體壓制成型，下部中央鐵芯與低壓端連接部使 用軟磁復(fù)合材料粉末一體壓制成型，上部中央鐵芯與下部中央鐵芯對接配合，采用硅鋼片 制作的導(dǎo)磁筒套設(shè)在高壓端連接部與低壓端連接部的外圍以形成閉合磁路，諸如此類的等 效變換都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種用于安裝在發(fā)動機火花塞上的閉磁路筆式點火線圈，它包括中央鐵芯(1)、高壓骨架(2)以及纏繞在所述的高壓骨架(2)上的高壓線圈(3)、低壓骨架(4)以及纏繞在所述的低壓骨架(4)上的低壓線圈(5)、導(dǎo)磁筒(6)以及位于導(dǎo)磁筒(6)外側(cè)的外殼(7)，其特征在于所述的高壓骨架(2)套設(shè)于所述的中央鐵芯(1)上端部的外側(cè)，所述的低壓骨架(4)套設(shè)于所述的中央鐵芯(1)的下端部的外側(cè)，所述的導(dǎo)磁筒(6)套設(shè)在所述的高壓線圈(3)與低壓線圈(5)的外部，且與所述的高壓線圈(3)與低壓線圈(5)之間設(shè)置有間隙，所述的閉磁路筆式點火線圈還包括用于連接所述的中央鐵芯(1)與導(dǎo)磁筒(6)的高壓端連接部(81)與低壓端連接部(82)，所述的高壓端連接部(81)位于所述的高壓骨架(2)的上方，所述的低壓端連接部(82)位于所述的低壓骨架(4)的下方，所述的中央鐵芯(1)、高壓端連接部(81)、導(dǎo)磁筒(6)、低壓端連接部(82)構(gòu)成一個閉合磁路。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閉磁路筆式點火線圈，其特征在于:所述的高壓端連接部(81) 的上方還設(shè)置有使所述的高壓端連接部(81)與高壓銅頭(9)絕緣的髙壓引出支架(10)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的閉磁路筆式點火線圈，其特征在于所述的間隙內(nèi)填充有使 所述的高壓線圈(3)、低壓線圈(5)與所述的導(dǎo)磁筒(6)絕緣的填充物，所述的高壓端 連接部(81)上開設(shè)有高壓火花引出孔和填充物流出孔，所述的低壓端連接部(82)開設(shè) 有低壓線圈(5)輸入引出孔和填充物流入孔。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閉磁路筆式點火線圈，其特征在于所述的髙壓骨架(2) 和低壓骨架(4)均與中央鐵芯(1)熱膨脹系數(shù)相同。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的閉磁路筆式點火線圈，其特征在于所述的髙壓骨架(2) 與低壓骨架(4)由聚苯撐硫經(jīng)過熱膨脹性能改善后制成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閉磁路筆式點火線圈，其特征在于所述的髙壓骨架(2) 的上部壁厚大于下部壁厚。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的閉磁路筆式點火線圈，其特征在于所述的中央鐵芯分為上 部中央鐵芯(11)與下部中央鐵芯(12),所述的上部中央鐵芯(11)與所述的髙壓端連接 部(81) —體成型，所述的下部中央鐵芯(12)與所述的低壓端連接部(82) —體成型， 所述的上部中央鐵芯(11)與所述的下部中央鐵芯(12)對接配合，所述的導(dǎo)磁筒(6)套 設(shè)在所述的髙壓端連接部(81)與低壓端連接部(82)的外圍以形成閉合磁路。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的閉磁路筆式點火線圈,其特征在于:所述的上部中央鐵芯(11) 與所述的高壓端連接部(81)使用軟磁復(fù)合材料粉末一體壓制成型，所述的下部中央鐵芯(12)與所述的低壓端連接部(82)使用軟磁復(fù)合材料粉末一體壓制成型。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的閉磁路筆式點火線圈，其特征在于所述的中央鐵芯分為上 部中央鐵芯(11)與下部中央鐵芯(12),所述的導(dǎo)磁筒(6)分為上部導(dǎo)磁筒(61)和下 部導(dǎo)磁筒(62),所述的上部中央鐵芯(11)、高壓端連接部(81)、上部導(dǎo)磁筒(61) —體 成型，所述的下部中央鐵芯(12)、低壓端連接部(82)、下部導(dǎo)磁筒(62) —體成型，所 述的上部中央鐵芯(11)與所述的下部中央鐵芯(12)對接配合，所述的上部導(dǎo)磁筒(61) 與下部導(dǎo)磁筒(62)對接配合。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的閉磁路筆式點火線圈，其特征在于所述的上部中央鐵芯 (11)、髙壓端連接部(81)、上部導(dǎo)磁筒(61)使用軟磁復(fù)合材料粉末一體壓制成型，所述的下部中央鐵芯(12)、低壓端連接部(82)、下部導(dǎo)磁筒(62)使用軟磁復(fù)合材料粉末 一體壓制成型。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種閉磁路筆式點火線圈，它包括中央鐵芯、高壓骨架以及纏繞在高壓骨架上的高壓線圈、低壓骨架以及纏繞在低壓骨架上的低壓線圈、導(dǎo)磁筒以及位于導(dǎo)磁筒外側(cè)的外殼，高壓骨架套設(shè)于中央鐵芯上端部的外側(cè)，低壓骨架套設(shè)于中央鐵芯的下端部的外側(cè)，導(dǎo)磁筒套設(shè)在高壓線圈與低壓線圈的外部且與高壓線圈與低壓線圈之間設(shè)置有間隙，閉磁路筆式點火線圈還包括用于連接中央鐵芯與導(dǎo)磁筒的高壓端連接部與低壓端連接部，高壓端連接部位于高壓骨架的上方，低壓端連接部位于低壓骨架的下方，中央鐵芯、高壓端連接部、導(dǎo)磁筒、低壓端連接部構(gòu)成一個閉合磁路。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供了一種閉合磁路、性能穩(wěn)定的點火線圈。
文檔編號F02P3/02GK101599355SQ20091011521
公開日2009年12月9日 申請日期2009年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月15日
發(fā)明者飛 吳, 沈勢業(yè) 申請人:昆山凱迪汽車電器有限公司