CN109804442B

CN109804442B - 点火线圈

Info

Publication number: CN109804442B
Application number: CN201680089830.3A
Authority: CN
Inventors: 井户川贵志
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-10-11
Filing date: 2016-10-11
Publication date: 2021-09-14
Anticipated expiration: 2036-10-11
Also published as: DE112016007330T5; US20210287850A1; CN109804442A; JPWO2018069962A1; US11430604B2; JP6516934B2; WO2018069962A1

Abstract

点火线圈包括：核芯(30)；卷绕在核芯(30)周围的初级线圈(10)；卷绕在初级线圈(10)周围的次级线圈(20)；配置在次级线圈(20)周围并与核芯(30)耦合来形成闭磁路的多个侧芯(50)；***至多个侧芯(50)之间的磁体(40)；控制针对初级线圈(10)的电流的供给及切断的点火器(60)；对上述这些进行收纳的壳体(70)；及填充在壳体(70)内的绝缘树脂(80)，侧芯(50)形成有从核芯(30)朝向侧芯(50)的方向的宽度较宽的宽幅部(50b)、及宽度比宽幅部(50b)要窄的窄幅部(50a)，磁体(40)***至宽幅部(50b)，点火器(60)配置在窄幅部(50a)与壳体(70)之间。

Description

点火线圈

技术领域

本发明涉及一种点火线圈，该点火线圈例如安装于内燃机，向火花塞提供高电压来使火花塞火花放电。

背景技术

近年来，为了提高燃油效率，开发了使内燃机的压缩比增大的车辆。为了增大压缩比，需要提高点火线圈的输出电压，但由于点火线圈的安装空间有限，因而无法增大点火线圈的尺寸。因此，提出了下述技术：在铁心的闭磁路内***沿与初级线圈的通电的励磁方向相反的方向进行磁化后的磁体，从而使磁能的积累量增大，而不增大点火线圈的尺寸(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平07-263256号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在专利文献1的结构中，不能进行磁体的、向铁芯的厚度方向的放大等，磁体的大型化存在极限。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于得到一种点火线圈，可使输出电压高电压化，而不增大尺寸。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明所涉及的点火线圈具有：核芯；初级线圈，该初级线圈卷绕在核芯的周围；次级线圈，该次级线圈卷绕在初级线圈的周围；侧芯，该侧芯配置在次级线圈的周围，与核芯耦合来形成闭磁路；磁体，该磁体***至多个侧芯之间；点火器，该点火器控制针对初级线圈的电流的供给及切断；壳体，该壳体对核芯、初级线圈、次级线圈、侧芯、磁体及点火器进行收纳；以及绝缘树脂，该绝缘树脂填充在壳体内，侧芯中形成有从核芯朝向侧芯的方向的宽度较宽的宽幅部、以及宽度比宽幅部要窄的窄幅部，磁体***至宽幅部，点火器配置在窄幅部与壳体之间。

发明效果

通过在侧芯形成宽幅部和窄幅部，在宽幅部配置磁体，在窄幅部与壳体之间配置点火器，从而能提高输出电压，而不增大点火线圈的外形尺寸。

附图说明

图1是表示本发明实施方式1中的点火线圈的图。

图2是表示沿图1的II－II线的点火线圈的剖视图。

图3是表示本发明实施方式2中的点火线圈的图。

图4是表示沿图3的IV－IV线的点火线圈的剖视图。

图5是表示本发明实施方式3中的点火线圈的图。

图6是表示本发明实施方式3中的点火线圈的磁体***部的图。

图7是表示本发明实施方式4中的点火线圈的图。

图8是表示本发明实施方式4中的点火线圈的磁体***部的图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的点火线圈的实施方式1～4进行说明。

实施方式1.

图1是表示本发明实施方式1中的点火线圈的结构图。此外，图2是沿图1的II－II线的剖视图。

如图1及图2所示，实施方式1所涉及的点火线圈具有核芯30、以及包围了初级线圈10和次级线圈20的具有C字形状的C型的侧芯50，核芯30和侧芯50形成了闭磁路。而且，侧芯50与壳体70之间配置有对流过初级线圈10的初级电流的导通、切断进行控制的点火器60。图1中与箭头一起标记的Hi和Lo分别表示点火线圈的高压侧和低压侧。

此外，实施方式1所涉及的点火线圈如图2所示，在壳体70内设置有卷绕于初级线圈用线管12的初级线圈10。初级线圈10的外侧设置有次级线圈用线管22，该次级线圈用线管22上卷绕有相当于初级线圈10的例如100倍的匝数的次级线圈20。筒状的初级线圈用线管12内贯穿有与初级线圈10和次级线圈20进行磁耦合的、具有I字形状的I型的核芯30。

并且，壳体70内如图2所示填充有热固化性的环氧树脂即绝缘树脂80并使其固化。另外，图1中，为了使配置在壳体70内部的各部件的结构便于理解，省略了填充在壳体70内的绝缘树脂80的记载。

由此构成的点火线圈在内燃机的规定的点火时刻，通过从未图示的电子控制单元输入了驱动信号的点火器60切断流过初级线圈10的初级电流，从而使初级线圈10产生反电动势，使次级线圈20产生高电压，并将所产生的高电压施加于配置在图1的高压侧的、未图示的内燃机的火花塞。

实施方式1所涉及的点火线圈中，由层叠在图2所示的X方向上的多个电磁钢板来构成侧芯50。而且，侧芯50如图1所示，与核芯30的中心轴C平行的部位在低压侧被分割成2个。分割后得到的侧芯50中高压侧的侧芯50设置有窄幅部50a，该窄幅部50a的与层叠方向X正交的Y方向的宽度形成为W1。此外，分割后得到的侧芯50中低压侧的侧芯50设置有宽幅部50b，该宽幅部50b具有比窄幅部50a的宽度W1要宽的W2的宽度。而且，在分割后得到的两个侧芯50之间***有磁体40，分割后得到的两个侧芯50隔着该磁体40互相耦合。

此外，窄幅部50a的、与磁体40耦合一侧的端部随着朝向低压侧而以其宽度从W1向W2逐渐变宽的方式形成，其端面50as随着朝向低压侧而以从次级线圈20朝向壳体70的方式倾斜。此外，宽幅部50b的高压侧的端面50bs以沿着窄幅部50a的端面50as的方式倾斜。

磁体40形成为平板状，表面和背面分别配置在分割后得到的侧芯50的窄幅部50a的端面50as和宽幅部50b的端面50bs。

如图2所示，侧芯50的、与次级线圈20相对的面90a及层叠方向即X方向的两侧面90b、90c由合成橡胶构件90覆盖。此外，在侧芯50的与面90a相反侧的面、与壳体70之间配置有点火器60，在侧芯50与点火器60之间填充有绝缘树脂80来进行绝缘。另外，若侧芯50的窄幅部50a中的、沿图2的XY平面的截面积以成为核芯30的、相同方向的截面积的80％以上的方式来形成，则能抑制效率的降低。

由此，根据实施方式1的点火线圈，通过在侧芯50的高压侧形成窄幅部50a，并在该窄幅部50a与壳体70之间隔着绝缘树脂80来配置点火器60，从而能减小点火线圈的外形。此外，通过以倾斜切断的方式分割侧芯50，并***平板状的磁体40来与各侧芯50耦合，从而能将大型的磁体40***侧芯50，并能使点火线圈高输出化，而不增大点火线圈的外形。

实施方式2.

图3是表示本发明实施方式2中的点火线圈的结构图。此外，图4是沿图3的IV－IV线的点火线圈的剖视图。如图3及图4所示，实施方式2中的点火线圈中，除了侧芯51的形状、合成橡胶构件91的形状、壳体71的外形尺寸及点火器60的配置位置不同以外，具有与实施方式1相同的结构。另外，与图1相同地，为了使配置在壳体71内部的各部件的结构便于理解，在图3中省略了填充在壳体71内的绝缘树脂80的记载。

如图3所示，实施方式2中的点火线圈中，将侧芯51的窄幅部51a设置在低压侧，将宽幅部51b设置在高压侧。此外，如图4所示，点火器60与实施方式1同样地配置在窄幅部51a与壳体71之间，但由于窄幅部51a设置于低压侧，因此即使是在侧芯51中感应出高电压的情况下，也不会从窄幅部51a向外部放电。

由此，实施方式2所涉及的点火线圈中，将点火器60配置于设置在侧芯51的低压侧的窄幅部51a，因此如实施方式1那样，无需在窄幅部51a与点火器60之间填充绝缘树脂80。由此，根据实施方式2所涉及的点火线圈，能使侧芯51与点火器60接近，并能使壳体71的尺寸W4变得比实施方式1的壳体70的尺寸W3要小。

实施方式3.

图5是表示本发明实施方式3中的点火线圈的结构图。此外，图6是实施方式3中的点火线圈和磁体40的***部的放大图。如图5所示，实施方式3中的点火线圈中，在低压侧的弯曲部A分割C型的侧芯52，并将平板状的磁体40***其弯曲部A。

分割后得到的侧芯52中低压侧的侧芯52设置有窄幅部52a和宽幅部52b，在窄幅部52a与壳体72之间配置有点火器60。而且，在低压侧的侧芯52的宽幅部52b与高压侧的侧芯52之间***有磁体40。分割后得到的低压侧的侧芯52与高压侧的侧芯52隔着磁体40互相耦合。其它结构与实施方式1相同。

如图5所示，实施方式3所涉及的点火线圈中，将磁体40***侧芯52的弯曲部A。而且，磁体40的端部配置为相比于次级线圈20的外径更向核芯30的中心轴C侧延伸。由此，能将更大的磁体40***侧芯52，而不增大点火线圈的外形尺寸W5。

接下来，对图6进行说明。另外，此处，设为核芯30在中心轴C的方向的尺寸L上具有±δ的制造上的偏差。图6的放大图中的实线表示核芯30的尺寸为L的情况下的侧芯52的弯曲部A的状态，虚线表示核芯30的尺寸成为L+δ的情况下的侧芯52的宽幅部52b的位置。

在核芯30的尺寸从L变成L+δ的情况下，宽幅部52b的、与磁体40的接合面52bs的位置向点火线圈的低压侧移动δ。另一方面，在核芯30的尺寸从L变成L+δ的情况下，弯曲部A中的、磁体40的***部的间隔d变大δ1。如图6所示，实施方式3所涉及的点火线圈中，磁体40的***部的间隔d的变化量δ1与核芯30的尺寸的变化量δ几乎相同。

实施方式4.

图7是表示本发明实施方式4中的点火线圈的结构图。此外，图8是实施方式4中的点火线圈和磁体40的***部的放大图。如图7所示，实施方式4中的点火线圈中，与实施方式3同样地在低压侧的弯曲部B分割C型的侧芯53，并将平板状的磁体40***其弯曲部B。

分割后得到的侧芯53中低压侧的侧芯53与实施方式3中的点火线圈相同地设置有窄幅部53a和宽幅部53b，在窄幅部53a与壳体73之间配置有点火器60。而且，在低压侧的侧芯53的宽幅部53b与高压侧的侧芯53之间***有磁体40。分割后得到的低压侧的侧芯53与高压侧的侧芯53隔着磁体40互相耦合。其它结构与实施方式1相同。

如图7所示，实施方式4所涉及的点火线圈中，将磁体40***侧芯53的弯曲部B。而且，将磁体40***侧芯53，以使得磁体40的与侧芯53之间的接合面40a和核芯30的中心轴C所成的角度θ成为45°以下。由此，能减小侧芯53的与核芯30的中心轴C平行的部位中的、从中心轴C朝向壳体73的方向的宽度。因此，能将更大的磁体40***侧芯53，而不增大点火线圈的与核芯30的中心轴垂直的方向的尺寸W6。

接下来，对图8进行说明。另外，此处，如在对图6的说明中记载的那样，设为核芯30在中心轴C的方向的尺寸L上具有±δ的制造上的偏差。图8的放大图中的实线表示核芯30的尺寸为L的情况下的侧芯53的弯曲部B的状态，虚线表示核芯30的尺寸变成L+δ的情况下的侧芯53的宽幅部53b的位置。

在核芯30的尺寸从L变成L+δ的情况下，宽幅部53b的、与磁体40之间的接合面53bs的位置与实施方式3时同样地向点火线圈的低压侧移动δ。另一方面，弯曲部B中的、磁体40的***部的间隔d的变化量成为图8所示的δ2。

若将相对于图6的δ的δ1的大小同相对于图8的δ的δ2的大小进行比较，则可知δ2相对于δ较小。由此，实施方式4所涉及的点火线圈中，能使相对于核芯30的尺寸的变化量δ的、磁体40的***部的间隔d的变化量δ2变得比实施方式3所涉及的点火线圈的情况下的变化量δ1要小。由此，根据实施方式4的点火线圈，由磁体40的***部来吸收核芯30的尺寸L的变化量，从而能将磁窄道的间隙的变化抑制得较小，并能使作为点火线圈的性能稳定。

另外，实施方式1至实施方式4中，将侧芯50至53的形状设为具有C字形状的C型，但并不限于此。例如，可以设为具有O字形状。此外，实施方式1至实施方式4中，未对侧芯50至53的、配置有点火器60的面设置合成橡胶构件90的覆盖层，但并不限于此。例如，在图1至图6所记载的侧芯50至侧芯53的、配置有点火器60的一侧的面上，可以分别设置合成橡胶构件90至93的覆盖层。并且，实施方式3及实施方式4中，将磁体40的形状设为平板状，但并不限于此。例如，若在表面和背面具有可与侧芯接合的面，则可以是框状的面。并且，磁体40中的、与侧芯的接合面并不限于平面，例如也可以具有凹凸。

标号说明

10 初级线圈

20 次级线圈

30 核芯

40 磁体

50～53 侧芯

50a～53a 窄幅部

50b～53b 宽幅部

60 点火器

70～73 壳体

80 绝缘树脂

90～93 合成橡胶构件

A 弯曲部

B 弯曲部

Claims

1.一种点火线圈，包括：

核芯；

初级线圈，该初级线圈卷绕在所述核芯的周围；

次级线圈，该次级线圈卷绕在所述初级线圈的周围；

多个侧芯，该多个侧芯配置在所述次级线圈的周围，与所述核芯耦合来形成闭磁路；

磁体，该磁体***至所述多个侧芯之间；

点火器，该点火器控制针对所述初级线圈的电流的供给及切断；

壳体，该壳体对所述核芯、所述初级线圈、所述次级线圈、所述多个侧芯、所述磁体及所述点火器进行收纳；以及

绝缘树脂，该绝缘树脂填充在所述壳体内，所述点火线圈的特征在于，

所述侧芯形成有从所述核芯朝向所述侧芯的方向的宽度较宽的宽幅部、以及所述宽度比所述宽幅部要窄的窄幅部，

所述磁体***至所述宽幅部，

所述点火器配置在所述窄幅部与所述壳体之间。

2.如权利要求1所述的点火线圈，其特征在于，

所述窄幅部形成在所述次级线圈的低压侧。

3.如权利要求2所述的点火线圈，其特征在于，

所述磁体在表面和背面上具有平面，

在使所述平面相对于所述侧芯倾斜的状态下，将所述磁体配置在所述侧芯内。

4.如权利要求3所述的点火线圈，其特征在于，

所述磁体使所述平面相对于所述核芯的中心轴以45°以下的角度倾斜，并配置在所述侧芯内。

5.如权利要求1所述的点火线圈，其特征在于，

所述磁体在表面和背面上具有平面，

6.如权利要求5所述的点火线圈，其特征在于，

7.如权利要求1至6的任一项所述的点火线圈，其特征在于，

将所述侧芯中的、***有所述磁体的位置及配置有所述点火器的位置设置于在与所述核芯的中心轴垂直的方向上延伸出的部位。

8.如权利要求1至6的任一项所述的点火线圈，其特征在于，

配置有所述点火器的窄幅部中，

与所述核芯的中心轴垂直的方向的所述侧芯的截面积是所述核芯的相同方向的截面积的80％以上。

9.如权利要求1至6的任一项所述的点火线圈，其特征在于，

所述侧芯中的、至少配置有所述点火器的部位由合成橡胶构件所覆盖。