CN111448629B - 内燃机用点火线圈装置 - Google Patents

Abstract

一种内燃机用点火线圈装置，包括：绝缘壳体；点火线圈装置主体，所述点火线圈装置主体具有线圈组装体、中间铁芯、侧铁芯和弹性罩，并收纳在所述绝缘壳体内，其中，所述中间铁芯沿着所述线圈组装体的中心轴配置于所述线圈组装体的内侧，所述侧铁芯配置于所述中间铁芯和所述线圈组装体的外侧，所述弹性罩设置于所述侧铁芯；启动器，所述启动器收纳在所述绝缘壳体内，并对向所述线圈组装体的通电进行控制；以及填充物，所述填充物填充在所述绝缘壳体内并被硬化，所述弹性罩具有：包覆部，所述包覆部将所述侧铁芯覆盖；以及突起部，所述突起部从所述包覆部突出，并对产生于所述填充物的应力进行缓和。

Description

内燃机用点火线圈装置

技术领域

本发明涉及一种将高电压供给至内燃机的火花塞的内燃机用点火线圈装置。

背景技术

以往，已知一种内燃机用点火线圈装置，在收容有点火线圈和启动器的绝缘壳体内填充绝缘树脂以作为填充物。点火线圈具有：中间铁芯；将中间铁芯的外周包围的线圈组装体；以及配置于中间铁芯和线圈组装体的外侧的侧铁芯。点火线圈装置将所输入的电压升至高电压。启动器构成为包括电子元件。此外，启动器进行电流向线圈组装体的通电和切断。

内燃机用点火线圈装置暴露于使用环境中的周围的温度变化中。因此，绝缘壳体内的填充物收缩和膨胀。填充物和其他结构部件中的线膨胀系数不同。由此，重复产生因填充物的收缩和膨胀产生的应力。上述应力重复施加于启动器和点火线圈。由此，存在内置于启动器的电子元件发生损伤的可能性。在内置于启动器的电子元件已发生损伤的情况下，启动器无法进行电流向点火线圈的通电和切断。

因此，提出一种专利文献1记载的内燃机用点火线圈装置。在专利文献1所记载的以往的内燃机用点火线圈装置中，侧铁芯被弹性罩覆盖。通过上述弹性罩，能够减轻产生于填充物的应力。

在专利文献1所记载的以往的内燃机用点火线圈装置中，在沿线圈组装体的中心轴方向观察时，启动器与线圈组装体重叠。然而，在将线圈组装体与启动器连接的端子配线的关系上，存在启动器在侧铁芯的外周面的面方向上错开配置的情况。在上述结构的情况下，在由位于线圈组装体与启动器之间的填充物的收缩和膨胀产生的应力的影响下，启动器有时会损伤。

此外，在由填充物收缩和膨胀产生的应力的作用下，还存在会发生填充物从线圈组装体的剥离以及从线圈组装体向填充物内部的裂缝的可能性。在线圈组装体发生填充物的剥离或裂缝的情况下，经由剥离或裂缝而产生内部放电，使得点火线圈的可靠性下降。

伴随着线圈的大型化，填充物的体积越大，则上述这样的问题就越明显。这是由于填充物的体积越大，则因周围的温度变化引起的填充物的收缩量和膨胀量会越大。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第4658168号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明以解决上述这样的问题作为技术问题。具体而言，本发明的目的在于提供一种内燃机用点火线圈装置，能够提高可靠性。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的点火线圈装置包括：绝缘壳体；点火线圈装置主体，所述点火线圈装置主体具有线圈组装体、中间铁芯、侧铁芯和弹性罩，并且收纳于所述绝缘壳体内，其中，所述中间铁芯沿着所述线圈组装体的中心轴配置于所述线圈组装体的内侧，所述侧铁芯配置于所述中间铁芯和所述线圈组装体的外侧，所述弹性罩设置于所述侧铁芯；启动器，所述启动器收纳于所述绝缘壳体内,并对朝向所述线圈组装体的通电进行控制；以及填充物，所述填充物填充于所述绝缘壳体内并发生硬化，所述弹性罩具有：包覆部，所述包覆部将所述侧铁芯覆盖；以及突起部，所述突起部从所述包覆部突出，并对产生于所述填充物的应力进行缓和。

发明效果

根据本发明，通过使将侧铁芯覆盖的包覆部具有突起部，从而使得因填充物的收缩和膨胀而产生的应力得到缓和。由此，点火线圈装置的可靠性提高。

附图说明

图1是表示本发明实施方式的内燃机用点火线圈装置的俯视图。

图2是沿着图1的I-I线的剖视图。

图3是表示图2的突起部和启动器的位置关系的立体图。

图4是表示图3的分隔壁、点火线圈装置主体和启动器的位置关系的侧视图。

图5是表示图3的分隔壁、点火线圈装置主体和启动器的位置关系的侧视图。

图6是表示本发明实施方式中的、将突起侧面部的启动器侧面和侧铁芯的启动器侧面的包覆部的表面形成在同一平面上的实施例的侧视图。

图7是表示本发明实施方式中的、侧铁芯将线圈组装体的整周包围的形状即O型的点火线圈装置的俯视图。

具体实施方式

图1是表示本发明实施方式的内燃机用点火线圈装置的俯视图。此外，图2是表示图1的I-I截面的剖视图。

在图1中，以使点火线圈装置的宽度方向X与图1的左右方向一致的方式进行图示。此外，在图1中，以使点火线圈装置的纵深方向Y与图1的上下方向一致的方式进行图示。在图1中，将点火线圈装置的前侧设为下侧，并将点火线圈装置的后侧设为上侧进行图示。

在图2中，以使点火线圈装置的厚度方向Z与图2的上下方向一致的方式进行图示。在图2中，将点火线圈装置的厚度方向一侧设为图2的下侧，并将点火线圈装置的厚度方向另一侧设为图2的上侧进行图示。

另外，将本发明的点火线圈装置安装于车辆时的安装方向并不局限于图1和图2所示的上述方向的定义。

本发明的内燃机用点火线圈装置包括绝缘壳体1、点火线圈装置主体2、启动器7和填充物8。

绝缘壳体1由绝缘材料形成。在绝缘壳体1的内部收纳有点火线圈装置主体2、启动器7和填充物8。

在绝缘壳体1的内部设置有与绝缘壳体1一体形成的绝缘体的分隔壁1a。分隔壁1a从绝缘壳体1的内壁立起设置，以将绝缘壳体1的内部空间分隔开。在分隔壁1a的两侧存在第一空间1b和第二空间1c。分隔壁1a并未将绝缘壳体1的内部空间完全分隔开。因此，第一空间1b与第二空间1c并非被分隔壁1a完全分离开，而是一部分彼此相连。在第一空间1b配置有点火线圈装置主体2。在第二空间1c配置有启动器7。第二空间1c位于构成绝缘壳体1的壁与分隔壁1a之间。也就是说，启动器7配置于绝缘壳体1的壁与分隔壁1a之间。

点火线圈装置主体2具有中间铁芯3、侧铁芯4、线圈组装体5以及弹性罩6。点火线圈装置2将所输入的电压升至高电压。

线圈组装体5包括初级绕线管5a、初级线圈5b、次级绕线管5c和次级线圈5d。在圆筒状的初级绕线管5a的外周设置有初级线圈5b。在圆筒状的次级绕线管5c的外周设置有次级线圈5d。在初级绕线管5a的外侧配置有次级绕线管5c。初级绕线管5a和次级绕线管5c具有共同的中心轴。线圈组装体5构成为初级绕线管5a为内筒、次级绕线管5c为外筒的双层结构。线圈组装体5的中心轴方向与点火线圈装置的宽度方向X一致。

中间铁芯3由磁性材料形成为棒状。中间铁芯3配置于线圈组装体5的内侧。此外，中间铁芯3沿着线圈组装体5的中心轴方向配置。中间铁芯3使初级线圈5b与次级线圈5d磁结合。由此，高效地进行升压。

侧铁芯4由磁性材形成。如图1所示，侧铁芯4的整体形状形成为C型。侧铁芯4具有：一对第一铁芯部4a，一对上述铁芯部4a在中间铁芯3的两端部延伸；以及第二铁芯部4b，上述第二铁芯部4b将一对第一铁芯部4a连结。此外，侧铁心4配置于中间铁芯3和线圈组装体5的外侧。

一对第一铁芯部4a在线圈组装体5的中心轴方向上配置于中间铁芯的外侧。由此，中间铁芯3在线圈组装体5的中心轴方向上配置在一对第一铁芯部4a之间。第二铁芯部4b与中间铁芯3平行地配置。一对第一铁芯部4a分别从第二铁芯部4b的两端部延伸至中间铁芯3的两端部。此外，一对第一铁芯部4a从第二铁芯部4b的端部沿着与第二铁芯部4b垂直的方向延伸。以上述方式形成的侧铁芯4配置成将中间铁芯3和线圈组装体5包围。

在此，对点火线圈装置的厚度方向Z进行说明。点火线圈装置的厚度方向Z是与线圈组装体5的宽度方向X正交的方向。一对第一铁芯部4a和第二铁芯部4b配置于与点火线圈装置的厚度方向Z正交的平面。另外，点火线圈装置的纵深方向Y是与宽度方向X和厚度方向Z均正交的方向。一对第一铁芯部4a分别沿着点火线圈装置的纵深方向Y配置。

弹性罩6设置于侧铁心4。此外，弹性罩6由弹性材料形成。构成弹性罩6的弹性材料例如为热塑性弹性体。

弹性罩6具有：包覆部6a，上述包覆部6a将侧铁心4覆盖；以及突起部6b，上述突起部6b从包覆部6a突出。侧铁芯4的一部分未被包覆部6a覆盖，而是露出于外部。未被侧铁芯4的包覆部6a覆盖的部分是一对第一铁芯部4a的与中间铁芯3的两端面相对的相对部。第一铁芯部4a的与中间铁芯3的端面相对的相对部是图3中的区域A。包覆部6a通过嵌插成型形成在侧铁芯4的表面上。侧铁芯4与中间铁芯3一起形成闭合磁路。

突起部6b设置于将侧铁芯4的第一铁芯部4a覆盖的包覆部6a。此外，突起部6b配置于第一铁芯部4a的厚度方向Z的一侧的面。另外，突起部6b沿着点火线圈装置的厚度方向Z从包覆部6a突出。

启动器7包括电子元件。此外，启动器7在线圈组装体5的中心轴方向上配置于第一铁芯部4a的外侧。启动器7对向线圈组装体5的通电进行控制。此外，启动器7进行电流向线圈组装体5的通电和切断。

对启动器7的配置进行说明。图3是表示图2的突起部6b和启动器7的位置关系的立体图。此外，图4是表示图3的分隔壁1a、点火线圈装置主体2和启动器7的位置关系的侧视图。在沿着宽度方向X观察点火线圈装置时，启动器7的一部分从包覆部6a突出。启动器7从包覆部6a突出的部分为突出部7a。参照图2至图4对上述配置进行说明。启动器7相对于侧铁芯4朝厚度方向Z的一侧错开配置。由此，启动器7在厚度方向Z上的一侧的面的位置位于比设置于侧铁芯4在厚度方向Z上的一个面的包覆部6a的表面的位置更靠厚度方向Z的一侧。即，在沿着宽度方向X观察点火线圈装置时，如图4所示，启动器7的区域中的、从包覆部6a的区域向点火线圈装置的厚度方向Z偏离的部分为突出部7a。

在绝缘壳体1的内部，填充物8以被填充的状态硬化。填充物8的材料例如为热固性的环氧树脂。

接着，对突起部6b与启动器7之间的位置关系进行说明。突起部6b在点火线圈装置的宽度方向X上配置在线圈组装体5与启动器7之间。此外，突起部6b配置成在沿着点火线圈装置的宽度方向X观察时，突起部6b与突出部7a的至少一部分重叠。还能够采用如下结构，即在沿着宽度方向X观察时，突出部7a的整体与突起部6b重叠。在沿宽度方向X观察时，突起部6b与启动器7重叠的面积越多，则启动器7的保护效果越大。

突起部6b沿着点火线圈装置的纵深方向Y配置。突起部6b的形状呈板状。突起部6b的侧面6c的至少任一个面与启动器7的侧铁芯4一侧的面平行。

对突起部6b的启动器7一侧的侧面6c与包覆部6a的启动器7一侧的侧面在宽度方向X上的位置关系进行说明。

图5是表示图3的突起部6b与包覆部6a之间的位置关系的放大主视图。当突起部6b在成型时因热收缩变形时，存在在向绝缘壳体1组装时与分隔壁1a接触的情况。在突起部6b与分隔壁1a接触的情况下，点火线圈装置主体2不易安装于绝缘壳体1，存在在点火线圈装置的组装作业中出现障碍的可能性。因此，需要即使存在突起部6b的变形也避免与分隔壁1a的接触。因此，在本实施方式中，如图5所示，突起部6b的启动器7一侧的侧面6c从将侧铁芯4的启动器7一侧的侧面覆盖的包覆部6a的表面向中间铁芯3一侧偏置。若是这种结构，则能够避免在组装时突起部6b与分隔壁1a接触。由此，能够实现组装性优异的点火线圈装置。

以下，对突起部6b进行进一步说明。

对突起部6b的长度进行说明。突起部6b的长度为从包覆部6a的表面至突起部6b的前端部的尺寸。上述尺寸形成为在厚度方向Z上的、侧铁芯4的一侧的面的从包覆部6a的表面至启动器7的一侧的面的尺寸和侧铁芯4的一侧的面的从包覆部6a的表面至线圈组装体5的一侧的最外部的尺寸中的较大那个尺寸以上。由此，能够使保护启动器7和线圈组装体5免受因填充物的收缩和膨胀产生的应力的效果更好。

点火线圈装置在纵深方向Y上的突起部6b的尺寸为启动器7在纵深方向Y上的尺寸以上。也就是说，在沿着宽度方向X观察时，启动器7收拢于突起部6b在纵深方向Y上的范围内。根据上述结构，能够使保护启动器7免受因填充物的收缩和膨胀产生的应力的效果更好。

在上述构成的点火线圈装置中，对产生于填充物8的应力进行缓和的突起部6b设置于包覆部6a。因而，即使发生填充物8的收缩和膨胀，也能够通过突起部6b可靠地缓和产生于填充物8的应力。其结果是，能够可靠地保护启动器7。

此外，由于能够缓和因填充物8的收缩和膨胀产生的应力，因此，能够防止线圈组装体5中的填充物8的剥离和填充物8内部的裂缝的产生。其结果是，能够更可靠地保护线圈组装体5。

另外，能够将填充物8占据点火线圈装置的体积的一部分替换为突起部6b的材质即弹性体。因而，能够减少填充物8的体积。这也有助于填充物8的收缩量和膨胀量的减少，因此，能够防止填充物8的剥离和填充物8内部的裂缝的产生。

由此，能够更可靠地保护启动器7和线圈组装体5，并且能够提高点火线圈装置的可靠性。

此外，突起部6b设置于将靠近启动器7一侧的第一铁芯部4a覆盖的包覆部6a。因而，能够将突起部6b配置在启动器7与线圈组装体5之间，并能够有效地缓和填充物8收缩和膨胀时施加于启动器7和线圈组装体5每一个的应力。

此外，在沿着宽度方向观察点火线圈装置主体2时，突起部6b的至少一部分与启动器7的突出部7a重叠。因而，能够通过突起部6b可靠地减少因填充物的收缩和膨胀产生的应力。因此，能够进一步可靠地缓和填充物8收缩和膨胀时施加于启动器7的应力。

此外，在沿着宽度方向观察点火线圈装置主体2时，启动器7的突出部7a的整体与突起部6b重叠。因而，能够进一步可靠地缓和填充物8收缩和膨胀时施加于启动器7的应力。

此外，板状的突起部6b的至少任一个侧面与启动器7的侧铁芯4一侧的面平行。因而，能够通过突起部6b的板状的面整体对启动器7进行保护。因此，能够进一步可靠地缓和填充物8收缩和膨胀时施加于启动器7的应力。

此外，突起部6b的启动器7一侧的侧面从包覆部6a的启动器7一侧的表面向中间铁芯3一侧偏置。因而，即使突起部6b在成型时发生了变形的情况下，也能够防止在将点火线圈装置主体2安装于绝缘壳体1时突起部6b与分隔壁1a接触。因此，能够实现点火线圈装置的组装作业的高效化。

此外，突起部6b配置在启动器7与线圈组装体5之间。因而，能够有效地保护启动器7和线圈组装体5两者免受因填充物8的收缩和膨胀产生的应力。

另外，在上述实施方式中，突起部6b的启动器7一侧的侧面从包覆部6a的启动器7一侧的表面向中间铁芯3一侧偏置。然而，如图6所示，也可以将突起部6b的启动器7一侧的侧面形成在与包覆部6a的启动器7一侧的表面同一平面上。这样，能够缩短突起部6b与启动器7之间的距离。其结果是，能够减少突起部6b与启动器7之间的填充物8的量。由此，能够减少因填充物8的收缩和膨胀而施加于启动器7的应力。

此外，点火线圈装置的突起部6b在纵深方向Y上的尺寸也可以设定为线圈组装体5在纵深方向Y上的尺寸以上。也就是说，也可以是沿着宽度方向X观察时，线圈组装体5收拢在突起部6b在纵深方向Y上的范围内。根据上述结构，能够使保护线圈组装体5免受因填充物的收缩和膨胀产生的应力的效果更好。

另外，点火线圈装置的突起部6b在纵深方向Y上的尺寸也可以设定为启动器7在纵深方向Y上的尺寸和线圈组装体5在纵深方向Y上的尺寸中的较大那个尺寸以上。也就是说，也可以是在沿着宽度方向X观察时，启动器7和线圈组装体5收拢在突起部6b在纵深方向Y上的范围内。这样，能够使保护线圈组装体5和启动器7免受因填充物的收缩和膨胀产生的应力的效果更好。

此外，在上述实施方式中，一个突起部6b从包覆部6a突出。但是，突起部6b的数量并不局限于一个。例如，也可以在将第一铁芯部4a在厚度方向Z上的一个面覆盖的包覆部6a设置多个突起部6b。此外，也可以在将第一铁芯部4a在厚度方向Z上的一个面以外的面覆盖的包覆部6a设置突起部6b。例如，也可以在将第一铁芯部4a在厚度方向Z上的另一个面和第一铁芯部4a在纵深方向Y上的前表面中的任一个覆盖的包覆部6a设置突起部6b。

此外，关于突起部6b的数量，能够针对各个面确定所设置的突起部6b的数量。也就是说，能够在厚度方向Z上的一侧的面和另一侧的面上使包覆部6a的数量不同。例如，突起部6b的数量能在包覆部6a的厚度方向Z上的一侧的面设置两个，而在包覆部6a的厚度方向Z上的另一侧的面设置一个。由此，能够使保护启动器7和线圈组装体5的效果更加好。

此外，考虑到模具中的成型性，能够在突起部6b中设置越靠突起部6b的前端侧越细的脱模斜度。脱模斜度例如为0.5°～2°。若在突起部6b设置脱模斜度，则能够更容易地成型出突起部6b。在突起部6b设置脱模斜度的情况下，能够使突起部6b的中心线与启动器7的侧面平行。

此外，能够在突起部6b的前端的角部设置圆角。圆角的大小例如为R1～R5。这样的话，能够抑制从位于突起部6b角部的填充物8产生裂缝。

在上述实施方式中，对使用形状为C型的侧铁芯4的点火线圈装置进行了说明。但是，侧铁芯4的形状并不局限于C型。例如，如图7所示，侧铁芯4的形状也可以为在整周将中间铁芯3和线圈组装体5包围的O型。

另外，本发明能够在其发明的范围内对实施方式进行自由组合，或是对实施方式进行适当变形、省略。

符号说明

1绝缘壳体；1a分隔壁；2点火线圈装置主体；3中间铁芯；4侧铁芯；4a第一铁芯部；5线圈组装体；6弹性罩；6a包覆部；6b突起部；6c突起部侧面；7启动器；7a突出部；8填充物。

Claims (7)

1.一种内燃机用点火线圈装置，包括：

绝缘壳体；

点火线圈装置主体，所述点火线圈装置主体具有线圈组装体、中间铁芯、侧铁芯和弹性罩，并收纳在所述绝缘壳体内，其中，所述中间铁芯沿着所述线圈组装体的中心轴配置于所述线圈组装体的内侧，所述侧铁芯配置于所述中间铁芯和所述线圈组装体的外侧，所述弹性罩设置于所述侧铁芯；

启动器，所述启动器收纳在所述绝缘壳体内，并对向所述线圈组装体的通电进行控制；以及

填充物，所述填充物填充在所述绝缘壳体内并被硬化，

所述弹性罩具有：包覆部，所述包覆部将所述侧铁芯覆盖；以及突起部，所述突起部从所述包覆部突出，并对产生于所述填充物的应力进行缓和，

所述突起部的形状呈板状。

2.如权利要求1所述的内燃机用点火线圈装置，其特征在于，

所述侧铁芯具有第一铁芯部，所述第一铁芯部配置于所述中间铁芯在所述线圈组装体的中心轴方向上的外侧，

所述启动器在所述线圈组装体的中心轴方向上配置于所述第一铁芯部的外侧，

所述突起部设置于将所述第一铁芯部覆盖的所述包覆部。

3.如权利要求2所述的内燃机用点火线圈装置，其特征在于，

所述突起部的所述启动器一侧的侧面形成在与将所述侧铁芯的所述启动器一侧的侧面覆盖的所述包覆部的表面同一平面上。

4.如权利要求2所述的内燃机用点火线圈装置，其特征在于，

所述突起部的所述启动器一侧的侧面从将所述侧铁芯的所述启动器一侧的侧面覆盖的所述包覆部的表面向所述中间铁芯一侧偏置。

5.如权利要求1至4中任一项所述的内燃机用点火线圈装置，其特征在于，

在沿着所述线圈组装体的中心轴方向观察所述点火线圈装置主体和所述启动器时，所述启动器的一部分从所述包覆部突出作为突出部，且所述突起部的至少一部分与所述突出部重叠。

6.如权利要求1至4中任一项所述的内燃机用点火线圈装置，其特征在于，

在沿着所述线圈组装体的中心轴方向观察所述点火线圈装置主体和所述启动器时，所述启动器的一部分从所述包覆部突出作为突出部，且所述突出部的整体与所述突起部重叠。

7.如权利要求1至4中任一项所述的内燃机用点火线圈装置，其特征在于，

所述突起部的至少任一个侧面与所述启动器的所述侧铁芯一侧的面平行。