点火线圈的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及在内燃机中使用的点火线圈，尤其，涉及实现闭合磁路而达成高效率化的点火线圈。
【背景技术】
[0002]一般，点火线圈通过在堵孔中插入的突出轴部和位于堵孔的上部的基端部成为一体化而整体上大致构成为T字状。
[0003]并且，在所谓的铅笔型的点火线圈中，在突出轴部配置有:内包中心铁芯而形成为圆筒状的初级线圈和与初级线圈同轴配置的次级线圈(专利文献I?专利文献2)。
[0004]但是，在这样的结构中，由于必须对应于圆筒状的中心铁芯而成为闭合磁路结构，所以存在在线圈输出或电力效率上存在界限的问题。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:特开2001 - 23840号公报
[0008]专利文献2:特开2002 - 50528号公报
【发明内容】
[0009]发明要解决的课题
[0010]因此，为了解除上述的问题，考虑在基端部配置初级线圈和次级线圈，形成闭合磁路的情况。但是，在这样的结构中，由于需要将初级线圈、次级线圈以及点火电路的全部配置在从堵孔露出的基端部，所以势必存在点火线圈整体比铅笔型的点火线圈大型化的问题。此外，期望能够长期维持对于次级线圈的可靠的绝缘性能而不会提高制造成本的结构。
[0011]本发明是鉴于上述的问题而完成的，其目的在于，提供一种能够高效率地输出必要的点火能量而不会提高制造成本的点火线圈。目的还在于，提供一种能够长期维持可靠的绝缘性能的点火线圈。
[0012]用于解决课题的手段
[0013]为了达到上述的目的，本发明具有线圈主体部以及从线圈主体部沿第一方向突出的突出轴部而构成，该线圈主体部容纳被电磁耦合的初级线圈以及次级线圈、和对初级线圈的电流进行导通/截止控制的开关元件，所述线圈主体部被划分为设置了容纳空间的外壳主体和与外壳主体的周边抵接的外壳底部，并且在所述外壳底部配置的初级线圈以及次级线圈由所述外壳主体覆盖而构成，次级线圈通过在沿着与第一方向大致正交的第二方向贯通了中央孔的次级绕线管上缠绕次级绕组而构成，且在第二方向的外周由所述外壳底部和保护盖覆盖的状态下，第二方向的外周由绝缘性的第一材料填充，在所述中央孔中配置了初级线圈的状态下，在所述外壳底部和所述外壳主体中剩余的间隙由绝缘性的第二材料填充。
[0014]在本发明中，由于在第二方向的外周由所述外壳底部和保护盖覆盖的状态下，第二方向的外周由绝缘性的第一材料填充，所以次级线圈的绝缘性能由保护盖和第一材料担保，通过关于保护盖或第一材料选择最佳材料，能够长期维持可靠的绝缘性能。作为选择参数，可以例示第一材料和次级绕组的贴紧性能、第一材料和次级绕组的热膨胀系数的近似性、第一材料和保护盖的亲和性等。无论是哪种情况，由于第一材料的使用量不多，所以即使是在使用了最佳材料的情况下，制造成本也不会特别上升。
[0015]在本发明中，并不特别禁止第一材料和第二材料是相同的，但优选适合关于电绝缘性和/或热传导性，第一材料和第二材料的特性不同。这是因为如下原因:由于次级线圈的绝缘性由第一材料确保，第二材料被用于在填充初级线圈或形成适当的磁路的磁心的周围的用途，所以应选择相应于此的材料。若考虑制造成本，则优选选择比第一材料便宜的材料，但若考虑散热性能则应选择热传导性优秀的材料。
[0016]若考虑第一材料的注入工序，则优选在次级绕线管上，沿第二方向分开设置多个分区凸缘，在所述分区凸缘之间缠绕次级绕组，在所述分区凸缘上，形成有成为第一材料的注入路径的缺口。进一步优选在保护盖的内周，应对应于所述缺口而形成有切槽。
[0017]为了响应于小型化的要求，优选地，次级绕线管的外形尺寸在第二方向上不同，具有喇叭状或鼓状的圆度而形成。此时，在第一材料的注入上优选:保护盖的内径尺寸对应于次级绕线管的外形尺寸而沿着第二方向具有圆度而形成，通过次级绕线管的基端侧与保护盖抵接而封闭，另一方面，次级绕线管的前端侧与保护盖的内面的间隙被开放。另外，由于第一材料优选由热固性的树脂构成，所以此时优选在注入第一材料之后，将次级绕组设为通电状态而实现内部加热状态。
[0018]此外，优选地，所述保护盖在覆盖次级线圈的状态下，通过焊接而与所述外壳底部成为一体化。
[0019]第二材料的注入方法也是随意的，但优选应在上方开口所述容纳空间的所述外壳主体中适量填满第二材料的状态下，使将初级线圈以及次级线圈和保护盖固定了的外壳底部沉入，从而所述容纳空间的间隙被填充。由于细微的间隙已由第一材料填充，所以第二材料的充填通过这样的溢流方法也足够。另外，此时，若在所述外壳主体中设置有接受在使外壳底部沉入时溢出的第二材料的接受空间，则作业效率好。
[0020]发明效果
[0021]根据上述的本发明，能够实现可高效率地输出必要的点火能量而不会提高制造成本的点火线圈。此外，能够实现可长期维持可靠的绝缘性能的点火线圈。
【附图说明】
[0022]图1 (a)?(f)是说明对外壳底部20组装次级线圈L2的工序的图。
[0023]图2 (a)?(e)是说明将次级线圈L2与外壳底部20进行一体化的工序的图。
[0024]图3 (a)?(e)是说明配置中心铁芯Col或初级线圈LI，并配置外装铁芯Co2的工序的图。
[0025]图4 (a)?(e)是说明点火器组装体DEV的图。
[0026]图5(a)?⑷是说明点火器组装体DEV的内部结构、连接端子的图。
[0027]图6 (a)?(e)是说明在线圈主体部BDY中容纳点火器组装体DEV的工序的图。
[0028]图7(a)?⑷是说明使热固性树脂进行充填固化的工序的图。
【具体实施方式】
[0029]以下，基于在图1?图6中记载的实施例，更加详细说明本发明。首先，若基于表示完成状态的点火线圈I的立体图(图6(e))说明概略结构，则实施例的点火线圈I通过在堵孔中插入的突出轴部PR和配置在堵孔的上部的线圈主体部BDY成为一体化，从而整体上大致构成为T字状。
[0030]在该点火线圈I中，内置有图5(d)所示的点火电路IGN，但实施例的点火电路IGN具有进行了电磁耦合的初级线圈LI以及次级线圈L2、对初级线圈LI的一次电流进行导通/截止控制的开关元件(点火器)Q、阻止逆向的放电的二极管D而构成。
[0031]如图1(f)中简单记载，次级线圈L2的输出电压经由导电端子TR传递到高压端子OUT，经由在突出轴部PR内装的导电弹簧SP传输到火花塞PG。另外，导电端子TR和导电弹簧SP具有用于使与高压端子OUT的电连接可靠的适当的弹簧力。
[0032]在本实施例中，点火器Q例如由IGBT (绝缘栅双极晶体管(Insulated GateBipolar Transistor))构成，为了有效地将点火器Q的发热进行散热，接近点火器Q而配置有散热器He。如图5 (d)所示，点火器Q的发射极端子Q3经由散热器He和连接端子Tc，与E⑶(发动机控制单元(Engine Control Unit))等的外部电路的地GND连接。这里，由于散热器He由热传导性优秀的材料构成且具有充分宽的散热面积，所以对高输出且高速的点火动作有效地产生贡献。
[0033]点火器Q的栅极端子Ql通过连接端子(信号端子)Tb接受点火脉冲SG，集电极端子Q2经由初级线圈LI和连接端子(电源端子)Ta接受电池电压VB。另外，初级线圈LI和次级线圈L2通过中心铁芯Col和外装铁芯Co2产生的闭合磁路进行电磁耦合。
[0034]在本实施例的情况下，点火器Q和散热器He和3条连接端子Ta?Tc与对于初级线圈LI等的连接端子Td —起预先一体化而成为点火器组装体DEV(参照图5(a)?图5(c)) ο并且，通过将图5所示的点火器组装体DEV容纳在线圈主体部BDY，连接端子Ta?Tc向线圈盒(外壳主体10)的配置完成。
[0035]因此，根据本实施例的结构，不需要在线圈盒内部确保用于将连接端子Ta?Tc进行电连接的作业空间，在这个含义上，也能够将线圈盒进行小型化。
[0036]如图6(a)?图6(d)中所体现，由合成树脂构成的线圈主体部BDY大致区分为容纳点火电路IGN的箱状的外壳主体10、将外壳主体10的开口封闭的外壳底部20。这里，夕卜壳主体10划分为容纳点火电路IGN的电路容纳部11、与发动机缸体固定连接的固定部12、包含连接端子Ta?Tc的集合端子部13，但在本实施例中，这些通过树脂成型而一体地制造，不需要集合端子部13向电路容纳部11的组装作业等。
[0037]此外，如图6(c)所示，在集合端子部13的下方，设置有成为热固树脂的充填路径的充填开口 14。在本实施例的情况下，该充填开口 14也作为从点火器组装体DEV突出的散热器He3的通过路径发挥作用。S卩，如图6(a’)