电晕点火装置以及用于制造电晕点火装置的方法
【专利摘要】本发明涉及一种电晕点火装置，其包括中心电极(5)、围绕中心电极(5)的绝缘体(3)、连接至中心电极(5)的线圈(7)、以及壳体管(1)，线圈(7)布置在壳体管(1)中，其中壳体管(1)包括基底层(1a)和导电层(1b)，导电层(1b)布置在基底层(1a)的径向内侧，并且其中导电层(1b)由具有比基底层(1a)的材料大的电导率的材料制成。根据本发明，导电层(1b)具有至少0.1mm的厚度。本发明还涉及用于制造电晕点火装置的方法，其中，为了制造壳体管(1)，将内管插入外管中。本发明还涉及线圈(7)由软磁屏蔽围绕的电晕点火装置。
【专利说明】电晕点火装置以及用于制造电晕点火装置的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电晕点火装置以及用于制造电晕点火装置的方法。
【背景技术】
[0002] -种电晕点火装置，具有中心电极、围绕中心电极的绝缘体、连接至中心电极的线 圈，以及线圈布置在其中的壳体管，这种电晕点火装置从W02012/032268A1中已知。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于详述一种能够改善这种电晕点火装置的方法。
[0004] 该目的通过具有本发明的第一方面所述特征的电晕点火装置以及根据本发明的 第八方面的用于制造电晕点火装置的方法实现。该目的还通过具有本发明的第十方面所述 特征的电晕点火装置实现。本发明的有利改型通过其它方面予以说明。
[0005] 在根据本发明的电晕点火装置中，壳体管包括至少两层，具体为例如由钢制成的 基底层，以及由具有比基底层大的电导率的材料制成的导电层。导电层可由例如铝、铜或银 组成，并且布置在基底层的径向内侧。导电层可直接配置在基底层的内面上，或者可以覆盖 例如为了提高导电层的粘附而可设置的中间层。
[0006] 通过根据本发明的电晕点火装置，导电层具有至少0. 1_的厚度。具有这种厚度 的导电层的壳体管可由例如已通过轧制包覆敷有导电层的金属板材制造。制造具有这种厚 度的导电层的壳体管的另一种可能性是将内管插入外管中。例如，外管可以是钢管。由例 如铝、铜或银的具有更好导电性的材料制成的内管可插入这种钢管中。
[0007] 这种类型的制造方法确实比通过电沉积进行的常规导电层镀敷复杂得多。然而， 以合理的费用通过电沉积仅可能制造显著更薄的层。在本发明的范围内已发现，与利用电 镀制造的薄导电层可能实现的程度相比，可利用具有至少〇. 1mm厚度的较厚导电层，特别 是具有0. 15mm以上厚度的导电层，在更大程度上减少和避免电晕点火装置中的涡流损耗。
[0008] 根据本发明的有利改型，导电层由例如漆层的保护层覆盖。保护层优选地具有小 于20微米，优选小于10微米的厚度。可通过保护层减小电晕点火装置安装期间损坏导电 层的风险。如果保护层具有比导电层低的电导率，则防止损坏的这一优点与增加涡流损耗 的缺点相对立。保护层越薄，与其相关联的涡流损耗越低。利用足够薄的保护层，保护层中 的涡流损耗可忽略不计。
[0009] 如已经提到的，可通过利用轧制包覆将导电层敷于例如金属板材的基底层，然后 弯曲金属板材形成管，来制造根据本发明的电晕点火装置的壳体管。金属板材的对接的纵 向边缘然后彼此焊接。代替将纵向边缘彼此焊接，也可以重叠方式布置金属板材的相对边 缘部，然后将这些重叠部彼此焊接。可通过具有有利的低制造费用的轧制包覆敷设导电层。 [0010] 另一种可能性是将由为良好导电体的材料形成的内管插入外壳体管中。与由轧制 包覆金属板材制造管相比，这种制造方法具有焊缝沿管的纵向延伸并可因此避免损坏导电 层的优点。在插入内管后优选地加工壳体管，从而改变壳体管的直径。外壳体管可由例如 钢制造。对于形成导电层的内管，例如可使用铝、铜或银。
[0011] 通过在内管插入外壳体管中之后改变复合管的直径，可实现内管与外壳体管的非 常良好的粘附。可通过例如使用芯棒使复合管扩张而改变直径。也可替代地例如通过拉伸 所述管而减小复合管的直径。
[0012] 降低功率耗散的另一种可能性在于通过软磁屏蔽围绕线圈。类似于导电层，软磁 屏蔽可布置为基底层上的一层。在这种情况下，壳体管是复合管，其包括例如由钢或镍基合 金制成的基底层、以及软磁屏蔽层。软磁屏蔽也可以单独套管的形式松散地设置在壳体管 中。
[0013] 软磁屏蔽可由具有l〇〇〇A/m的矫顽力，特别优选为100A/m以下的矫顽力的材料形 成。例如，铁硅合金或铁氧体可用于软磁屏蔽。软磁屏蔽可替代或附加于导电层使用。在 两种情况下，基底层均具有增加壳体管的机械承载能力的功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 将参照附图基于示例性实施例说明本发明的进一步细节。其中，相同和相应的部 件由相同的附图标记表示。在图中：
[0015] 图1示出电晕点火装置的示例性实施例；并且
[0016] 图2示出图1的截面图。
[0017] 附图标记列表
[0018] 1壳体管
[0019] la基底层
[0020] lb导电层
[0021] lc中间层
[0022] 2绝缘体的安装架
[0023] 3绝缘体
[0024] 4封闭件
[0025] 5中心电极
[0026] 6点火尖立而
[0027] 7 线圈
[0028] 8内导体
[0029] 9 玻璃体
【具体实施方式】
[0030] 在图1和图2中所示的电晕点火装置具有壳体管1，该壳体管在位于燃烧室侧的前 端由围绕绝缘体3的安装架2封闭，并且在后端由可形成为插头连接器的封闭件4封闭。
[0031] 如图2中具体所示，中心电极5由绝缘体3围绕并通向至少一个点火尖端6。中心 电极5可由多个部件构成，例如在不同端从绝缘体3突出并且在绝缘体3中通过玻璃密封 件连接的销。玻璃密封件由导电玻璃制成，即通过诸如石墨颗粒或金属颗粒的导电添加剂 变为导电的玻璃。玻璃密封件密封穿过绝缘体3的通道。中心电极5位于该通道内，销分 别属于中心电极。
[0032] 中心电极5、绝缘体3和壳体管1形成电容器，该电容器与连接至中心电极5的线 圈7串联连接。该电容器与布置在壳体1中的线圈7形成电振荡电路。激发该振荡电路可 在点火尖端或多个点火尖端产生电晕放电。
[0033] 壳体管1具有包括基底层la和导电层lb的多层结构，导电层lb布置在基底层la 的径向内侧，即由基底层la围绕。导电层lb由具有比基底层la的材料大的电导率的材料 构成。在所示的实施例中，基底层la由钢或镍基合金构成。导电层lb可由例如铝、铜、银、 或作为良好电导体的合金，特别是基于上述金属之一的合金构成。
[0034] 导电层lb具有大于0· 10mm的厚度，例如0· 15mm以上的厚度，优选为至少0· 20mm 的厚度。电晕点火装置的导电层lb形成线圈7的屏蔽。涡流损耗因而显著降低，并且电晕 点火装置的效率因此提高。
[0035] 中间层lc，例如用于提高导电层lb的粘附的粘结层，可布置在导电层lb与基底层 la之间。然而，导电层lb也可直接设置在基底层la上。
[0036] 导电层lb可由保护层覆盖，以便降低组装电晕点火装置时损坏导电层lb的风险。 例如，保护层可以是漆层或陶瓷层，例如非晶碳或硅层。保护层应不超过20微米厚，例如不 超过10微米厚，使得在保护层内仅发生最小的涡流损耗。
[0037] 导电层lb可形成封闭区域，例如圆柱形区域。然而，导电层也可具有例如沿焊缝 的间隙，该焊缝连接已镀有导电层并已弯曲形成壳体管的金属板材的边缘部。导电层lb也 可形成网或网格。比被屏蔽的交变场的波长小的间隙仅轻微地损害导电层的屏蔽作用，但 可便于导电层的制造或者能够节省材料，这在例如金的贵金属用于导电层lb时具有经济 意义。
[0038] 导电层lb可在壳体管1的整个长度上延伸。然而，如果导电层lb设置在围绕线 圈7的壳体管1的部分内即足够。因此，在壳体管1的一个甚至两个端部内可没有导电层。 在所示的实施例中，导电层lb沿轴向在两侧延伸略微超过线圈7。
[0039] 绝缘体3的安装架2可具有用于旋入发动机机体的外螺纹。取代外螺纹，电晕点 火装置也可使用其它方式紧固至发动机机体。
[0040] 封闭件4可形成同轴插头连接器的外导体，并可围绕金属内导体8和玻璃体9,玻 璃体9密封内导体8与外导体之间的环形间隙。玻璃体9可形成内导体8的压缩玻璃密封 件。在本实施例中，玻璃体9同时还用作内导体8的绝缘支撑，因此能够省去其他部件。
[0041] 封闭件4优选地具有部分4a，该部分具有轮廓适于与扳手接合的外表面。例如，部 分3a可具有六边形或双六边形轮廓。轮廓部分la的功能面可用于将电晕点火装置旋入发 动机的螺纹内。外导体可具有例如用于与适合的配对插头连接器锁定的其它功能面。
[0042] 上述电晕点火装置的壳体管1可例如使用通过轧制包覆敷有导电层的、作为基底 层的金属板材制造。金属板材然后形成管，其中金属板材的相对的边缘区域彼此焊接。 [0043] 制造用于所述电晕点火装置的壳体管1的另一种可能性是将内管插入外管中。外 管于是形成基底层，并且内管形成导电层。在插入内管之后或期间，可使由此形成的复合管 扩张，即可例如使用芯棒使其外径增大。由于复合管变宽，并且这样做时其外径增大，因此 其内径也增大，所以导电层的厚度减小。这具有壁厚较大的内管可插入外管中的优点。具 有较大壁厚的内管机械上更稳定，并可因此更容易处理。
[0044] 制造用于电晕点火装置的壳体管1的另一种可能性是将线卷插入形成基底层的 管中，使得该线卷抵靠管的内壁。线卷的匝可紧密地布置在一起使得其彼此接触，或者彼此 以小距离间隔布置。可例如通过将管退火使线卷紧固至管。
[0045] 制造用于电晕点火装置的壳体管1的另一种可能性是将箔材轧制成圆筒体并将 其引入管中，使得箔材抵靠管的内表面。然后可例如通过退火将箔材紧固至管，从而产生具 有基底层la和导电层lb的壳体管。
[0046] 制造用于根据本发明的电晕点火装置的壳体管的另一种可能性是用不太导电的 材料对由例如铝、银或铜的良导体材料形成的管进行重叠模塑。该另一种材料可以是例如 环氧树脂的塑料，或者可以是金属，并且形成基底层。由是良导体的材料形成的管于是形成 导电层。如果将塑料用于重叠模塑，则该塑料的性质可通过例如石墨颗粒、金属粉末或铁氧 体粉末的导电填料改变，使得通过重叠模塑形成的基底层la也有助于屏蔽作用。
[0047] 代替由例如铝、铜或银等是良好电导体的材料制成的导电层lb，软磁屏蔽层也可 敷于基底层la，以便降低涡流损耗。例如，这种屏蔽层可由铁硅合金或另一软磁材料构成。 类似于导电层，屏蔽层也可通过轧制包覆敷于随后制成壳体管1的金属板材。也可将由软 磁材料制成的内管插入外管中。
[0048] 如果软磁屏蔽在径向内侧延伸至线圈7的两端的前方和后方，则可进一步改善磁 屏蔽；介词"前方"和"后方"是指轴向。这可例如通过绝缘体3的安装架2和/或封闭件 4在其面对线圈7的内表面上同样携载磁屏蔽层来实现。另一种可能性在于将由软磁材料 制成的一个或多个环在线圈7的前方或后方插入壳体管1中。
【权利要求】
1. 一种电晕点火装置，包括： 中心电极（5)， 围绕所述中心电极（5)的绝缘体（3)， 连接至所述中心电极（5)的线圈（7)，以及 壳体管（1)，所述线圈（7)布置在所述壳体管（1)中， 其中所述壳体管（1)包括基底层（la)和导电层（lb)，所述导电层（lb)布置在所述基 底层（la)的径向内侧，并且 其中所述导电层（lb)由具有比所述基底层（la)的材料大的电导率的材料制成， 其特征在于所述导电层（lb)具有至少0. 1mm的厚度。
2. 根据权利要求1所述的电晕点火装置，其特征在于所述导电层（lb)由铜或银制成。
3. 根据权利要求1或2所述的电晕点火装置，其特征在于所述基底层（la)由钢或镍基 合金制成。
4. 根据权利要求1或2所述的电晕点火装置，其特征在于所述壳体管（1)由已通过轧 制包覆敷有所述导电层（lb)的金属板材制造。
5. 根据权利要求1或2所述的电晕点火装置，其特征在于所述导电层（lb)由保护层覆 盖。
6. 根据权利要求5所述的电晕点火装置，其特征在于所述保护层是漆层。
7. 根据权利要求1或2所述的电晕点火装置，其特征在于中间层（lc)布置在所述导电 层（lb)与所述基底层（la)之间。
8. -种用于制造电晕点火装置的方法，包括以下步骤： 将中心电极（5)插入绝缘体（3)中，并将所述中心电极（5)连接至线圈（7)， 将所述线圈（7)布置在壳体管（1)中，以及 将所述绝缘体（3)的安装架（2)紧固至所述壳体管（1)的前端，将封闭件（4)紧固至 所述壳体管（1)的后端， 其特征在于 通过将内管插入外管（1)中而制造所述壳体管（1)，其中所述内管由具有比所述外管 的材料大的电导率或低的矫顽力的材料构成。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在插入所述内管之后或期间，使所述壳体 管（1)扩张，并且在这样做时使其外径增加。
10. -种电晕点火装置，包括： 中心电极（5)， 围绕所述中心电极（5)的绝缘体（3)， 连接至所述中心电极（5)的线圈（7)，以及 壳体管（1)，所述线圈（7)布置在所述壳体管（1)中， 其特征在于 所述线圈（7)由软磁屏蔽围绕。
【文档编号】H01T13/06GK104143765SQ201410188216
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年5月6日 优先权日:2013年5月6日
【发明者】T.阿赫特斯塔特, T.施蒂费尔, F.海尔曼, 阮刚华, G.布罗伊希勒 申请人:博格华纳贝鲁系统股份有限公司