专利名称：点火线圈、尤其是用于机动车内燃机的点火线圈的制作方法
点火线圏、尤其是用于机动车内燃机的点火线圈
背景技术：
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的、尤其是用于 机动车内燃机的点火线圈。
这种类型的点火线圏由文件DE 100 14 115 B4所知。该已知的点 火线圏具有内部磁芯，该内部磁芯包括被设计成片状的金属带材，该 金属带材层层相叠。金属带材构成整体呈矩形的横截面。该内部磁芯 同心地由初级线圏体及次级线圈体包围。初级线圈体的形状及次级线 圈体的形状与内部磁芯的横截面形状相匹配，其中，初级线圈体和/ 或次级线圈体沿着内部磁芯的拐角区域各具有倒圓的边缘。此外，在 内部磁芯、带有其初级线圈体的初级线圏以及带有其次级线圈体的次 级线圏之间的间隔被绝缘物质、尤其是被绝缘树脂所包围，其在这些 承压部件之间提供电绝缘。
制造初级线圏和次级线圈时，利用初级导线和/或次级导线来缠绕 各自的线圏体。其实现如下，即，初级线圏体和/或次级线圏体可旋转 地支承在其对称轴上且在其旋转时将导线从储存线圈中抽出，并在初 级线圈体和/或次级线圏体上绕出相应的绕巻。由于初级线圏体和/或 次级线圏体的、带有大致为矩形(带有倒圆的边缘)的横截面的几何构 造，使得在该初级线圈体和/或次级线圈体旋转时，按照线圏体的角位 置不同，获得如图6中曲线A所示的、导线的不同的抽取速度。这使 得，在初级线圈体和/或次级线圏体的拐角区域，达到最高的导线抽取 速度，这样导致了，初级导线和/或次级导线以相对4^高的张力贴在初 级线圈体和/或次级线圈体处。这使得在线圏体的拐角区域，导线层变 密，而导线层的变密使得紧接着的、利用绝缘树脂而进行的初级线圏和/或次级线圈的浸渍和/或绝缘变困难，因为树脂不再能够很好地填 充各个导线层之间的间隔。这样，点火线圈在拐角区域的电绝缘能力 和/或击穿能力被削弱。
在所谓的杆状点火线圈上(其为线圈直接布置在内燃机气缸盖的
孔中的点火线圈)，通常设计有圆形的内部磁芯截面(EP 859 383 Al)。 此处针对内部磁芯，使用了带有各不相同的宽度的金属片，以便圆形 的横截面成为可能。
此外，由文件DE299 01 095U1已知，在杆状点火线圈中设计有 这样的内部磁芯，该内部磁芯具有大致为矩形的横截面。只有叠片铁 心的最下和/或最上的金属片各自的宽度有所减少，其中，其宽度约为 其它金属带材的三分之一至一半。根据DE299 01 095U1 ,这样，就 实现了与圆形横截面相适应的截面。然而，其中不利的是，磁芯的横 截面面积(与矩形横截面相比较)有所减少，并且因此使得叠片铁心的 磁性特性无法被优化的充分利用。此外，在初级线圏体和/或次级线圏 体的缠绕时，关于在磁芯的拐角区域中提高的导线抽取速度及与之相 联系的不利影响的问题，仍然存在
发明内容
发'效说,.攻
根据本发明的点火线圈，尤其是用于机动车的内燃机的、带有权 利要求1所述特征的点火线圈，具有下述优点，即，在对初级线圏和 /或次级线圏内的可供使用的横截面进行最大可能的充分利用、并因此 获得内部磁芯的良好的磁性特性的前提下，减少在使用相应导线进行 缠绕时拐角区域处的初级线圏体和/或次级线圈体的局部速度峰值。这
初级线圏体和/或次级线圈体的较低密度的缠绕，这使得点火线圈实现 更好的、更均匀的浸渍，并因此实现更好的电绝缘。
根据本发明的点火线圈、尤其是用于机动车的内燃机的点火线圏的有利的改进方案，由从属权利要求给出。 附图
本发明的实施例在图中示出，并在接下来进行进一步阐述。其中
图1示出了根据本发明的点火线圈的纵向剖面，
图2示出了沿着图1中的平面n-n的截面，
图3以透视图视角示出了根据图1与图2所示的点火线圈的、由 层层相叠的金属片所组成的内部磁芯，
图4, 5示出了根据本发明的不同的点火线圏的纵向剖面上的、 在各内部》兹芯区域中的部分区域，而
图6以图示的形式示出根据现有技术和根据本方面的情况下，第 一线圈体和/或次级线圈体在缠绕时的速度变化过程。
实施例描述
图1所示的点火线圈IO设计成所谓的紧凑型点火线圈，并用于 为机动车的内燃机的火花塞(未示出)提供点火电压。点火线圏IO具有 由塑料制成的壳体ll,其经由成型在壳体11上的连接法兰12，可例 如地与内燃机的气缸盖相连接。与连接法兰12相对置地成型有用于 使点火线圏10与机动车的车载电压相接触的连接插头13。此外，在 下部区域，壳体11还具有带有集成式的高压螺栓15的连接支管14， 该高压螺栓可与内燃机的火花塞相接触，并提供气缸盖中混合气点火 所需的点火能量。连接插头13内的触点17与初级线圈18以电气方 式相连接，而高压螺栓15与次级线圈19以电气方式相联接。初级线 圈18具有初级绕组21，其被缠绕在初级线圈体22上。次级线圈19 具有次级绕组23，其位于次级线圈体24上。初级线圈18与次级线圈 19同心地包围内部^兹芯26。
内部磁芯26耦联到外部的、具有封闭形状的磁芯27上，该磁芯 27还包围初级线圈18与次级线圈19。两块》兹芯26, 27，初级线圏18及次级线圏19被设置在壳体11的上部区域29内，其中，位于各 个部件之间的缝隙利用绝缘树脂28进行填充，绝缘树脂满出至壳体 ll的上边缘。与所谓的杆状点火线圈相比，在紧凑型点火线圏上，设 置在区域29内的点火线圏IO的部件被设置在内燃机气缸盖的外部或 上方，与之相对，连接支管14(其可经由高压螺栓15与火花塞相联接)， 优选地位于内燃机气缸盖内的孔中。如此所描述的点火线圏10以及 其功能已知，并因此不再作进一步阐述。
联系图3,现在对内部磁芯26的根据本发明的构造进行更详细的 阐述可以看到，内部一磁芯26由大量的、例如十片至三十片层层相 叠并相互连接的、设计成片状的金属带材30所组成。^磁芯26整体地 构成在横截面上呈矩形的(在特殊情况下为正方形的)横截面表面。所 有金属带材30具有相同的厚度d,并且各自优选地通过沖压工序而制 成。此外可以看到，金属带材30具有大致为矩形的底面，其中在金 属带材的端部各构成一个成型成铁砧形的端部段31。
重要的是，至少磁芯26的最上部及最下部金属带材30a与其它金 属带材30在其形状上有所区别。该区别至少涉及金属带材30, 30a 的这样一段，该段基本上设置在初级线圏18和/或次级线圏19之内。 金属带材30在其整个纵向延展方向上(除端部段31外)，具有大致不 变的宽度B，而金属带材30a的宽度b则在初级线圈18和/或次级线 圏19内的区域里有所减少，减少的量为金属带材30, 30a的厚度d 的两倍。正如图4中可以看出的那样，由此，沿着两条上部纵向边缘 (并且相应地同样沿着两条下部纵向边缘)产生阶梯形的拐角区域32, 其中，被拐角区域32从》兹芯26切去的表面33,分別具有截面为正方 形的外形。该被切去的表面33使得，在保持拐角区域32中的几乎恒 定的、用于绝缘树脂28的缝隙34的同时，初级线圈体22的半径r(在 实施例中该初级线圏体22包围磁芯26)会相对较大。由于包围初级线 圈体22的次级线圈体24的造型同样以如下述那样被匹配，即，使得 在两个线圏体之间存在有尽可能均匀的间隔，以实现利用绝缘树脂28所进行的、均匀的湿润，所以，相应地，次级线圏体24的拐角区域 的相应半径同样可能相对较大。
在图3所示的例子中，金属带材30a在拐角区域32之外的宽度与 金属带材30的宽度B相同。此外，与金属带材30相对应，金属带材 30a同样具有端部段31。与金属带材30相对应，金属带材30a同样通 过冲压工序形成，其中，在此或是可以使用单独的沖压模具，或也可 使用金属带材30上所使用的冲压模具，其通过额外的冲压步骤而实 现在拐角区域处的缩小。
在本发明的在图5中所示的第二实施例中，不仅内部磁芯26a的 最上和/或最下金属带材30b在其宽度上减少，且直接位于金属带材 30b下方的金属带材30c也是如此。为了能够在拐角区域32a内，形 成横截面为正方形的切除表面33a,两条金属带材30b与30c在其宽 度上，在两侧各减少两倍的厚度d。与根据图4的实施形式相比，在 此，初级线圏体22的半径r可再次增加。
总之，通过使各最上部及最下部金属带材30a，b,c在其宽度上在初 级线圏18与次级线圏19区域内减少，可在内部》兹芯26的拐角区域 内切去正方形的表面。此处，由所涉及的金属带材30a,b,c的数量乘以 一条金属带材30a,b，c的两倍厚度，从而获得该金属带材相对于未在宽 度上减少的金属带材30的宽度B而在宽度上减少的量。通过正方形 留空的表面，可使在留空表面区域处，初级线圏体22的和次级线圈 体24的半径r增加。在此需要注意，出于磁和/或功能的原因，应当 尽可能将初级线圈体22与内部》兹芯26之间的全部空着的截面填满， 为此，出于热机械特性，应当存在有均匀的(并尽可能大的)、用于绝 缘树脂的缝隙34。由于另一方面，通过上部和下部金属带材30a,b,c 的减少的宽度，同时减少了内部磁芯26的磁作用面积，因此需要寻 找与在线圈体上的同时增加的半径r之间的妥协。因此，在图4，图5 中所示的例子是优选的，在这些例子中，仅仅/磁芯26的最上部金属 带材及最下部金属带材或两条最上部金属带材及最下部金属带材30a，b,c在其宽度上有所减少，减少的量为金属带材30a,b,c的厚度的 两倍或四倍。
初级线圈体22和/或次级线圏体24的、采用构成初级绕组21和/ 或次级绕组23的导线而制成的缠绕，在壳体11内部件装配之前，以 单独的工作步骤进行。在此，初级线圈体22和/或次级线圈体24在纵 轴36(图l)中可旋转地支承，并在旋转时，将相应的导线从储备线圈 中抽出。在图6中，通过曲线变化A,示出了在传统的、并未提供增 大的半径r的初级线圏体和/或次级线圈体在固定旋转角速度v下，随 转角a而变化的速度变化过程。可以看到，分别在初级线圈体和/或次 级线圈体的四个拐角区域，初级线圈体和/或次级线圈体处的导线的局 部速度达到最大值。曲线变化B示出了带有金属带材30a,b，c的、根 据本发明进行修改的内部磁芯26的速度变化过程。这使得初级线圏 体和/或次级线圈体能够在拐角区域具有增大了的半径r。可以看到， 与曲线变化A相比，其中所存在的速度峰值被降低。这样导致了，在 相应的初级线圈体和/或次级线圏体处，导线在拐角区域中以较低的张 力贴靠，以使得第一绕组21和/或第二绕组22在拐角区域中，可良好 地被绝缘树脂28所填满。
权利要求
1. 一种点火线圈(10)，尤其是用于机动车内燃机的点火线圈(10)，其具有内部磁芯(26)，所述内部磁芯(26)同心地由具有初级线圈体(22)的初级线圈(18)以及具有次级线圈体(24)的次级线圈(19)所包围，其中，所述内部磁芯(26)由层层相叠的金属带材(30，30a；30，30b，30c)组成，其中，所述金属带材(30，30a；30，30b，30c)整体地构成了内部磁芯(26)的大致为矩形或正方形的横截面，并且，其中至少形成内部磁芯(26)边界的下部金属带材和上部金属带材(30a；30b，30c)至少在部分区域内，具有与内部磁芯(26)的其它金属带材(30)相比、在所述其它金属带材(30)的纵向上看去所减少的宽度(b)，其特征在于，至少所述下部金属带材与上部金属带材(30a；30b，30c)，至少在拐角区域(32，32a)中，在包围着内部磁芯(26)的初级线圈体(22)和/或次级线圈体之内，具有这样的减少的宽度(b)，即，所涉及的上部和下部金属带材(30a；30b，30c)在那里达到所述内部磁芯(26)的拐角区域(32，32a)。
2. 根据权利要求1所述的点火线圏，其特征在于，从具有所述减 少了的宽度(b)的所述金属带材(30a;30b,30c)中，在所述拐角区域 (32,32a)内，从所述内部磁芯(26)的横截面中切去一正方形面(33，33a)。
3. 根据权利要求1或2所述的点火线圏，其特征在于，所述金属 带材(30,30a,30b，30c)的厚度(d)相同，且宽度上有所减少的金属带材 (30a;30b，30c)的宽度与在宽度上未减少的金属带材(30)的宽度(B)相 比，减少了所述金属带材(30,30a;30，30b,30c)的厚度(d)的两倍乘以在宽 度上减少的上部与下部金属带材(30a;30b，30c)的数目的两倍，并且优 选的，内部磁芯(26)的最上部金属带材及最下部金属带材或最上部两 条金属带材及最下部的两条金属带材(30a;30b，30c)在其宽度上有所减 少。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的点火线圈，其特征在于， 在其宽度(b)上有所减少的金属带材(30a;30b，30c)在所述初级线圏体(22)和所述次级线圈体(24)之外具有与其余金属带材(30)的宽度和形 状相同的宽度和形状。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的点火线圏，其特征在于， 所述金属带材(30a;30b，30c)的在宽度上减少的区域通过冲压工序产 生。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的点火线圈，其特征在于， 所述内部磁芯(26)与直接包围所述内部;兹芯(26)的初级线圈体(22)或 次级线圏体(24)之间的间隔由绝缘材料所填充，优选由绝缘树脂(28) 所填充。
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的点火线圏，其特征在于， 至少直接包围所述内部^f兹芯(26)的初级线圈体(22)或次级线圏体至少 在拐角区域(32;32a)具有半径(r)，所述半径(r)在所述内部/F兹芯(26)与直 接包围所述内部磁芯的初级线圈体(22)或次级线圈体(24)之间形成至 少大致相同大小的缝隙(34)。
8. 根据权利要求1至7中任一项所述的点火线圏，其特征在于， 点火线圏设计成紧凑型点火线圈(10)。
全文摘要
一种点火线圈(10)，尤其是用于机动车的内燃机的点火线圈(10)，其具有内部磁芯(26)，该内部磁芯(26)同心地被初级线圈(18)和次级线圈(19)所包围。内部磁芯(26)由层层相叠的金属带材(30，30a；30，30b，30c)组成，其中金属带材(30，30a；30，30b，30c)构成内部磁芯(26)的、大致为矩形或正方形的横截面。本发明突出的地方在于，至少形成内部磁芯(26)界限的下部金属带材和上部金属带材(30a；30b，30c)至少在部分区域内，具有与内部磁芯(26)的其它金属带材(30)相比、在金属带材(30)的纵向上减少的宽度(b)。这使得具有增加的拐角半径(r)的初级线圈体(22)和/或次级线圈体(24)成为可能，并使得初级线圈(18)和/或次级线圈(19)的更均匀的缠绕密度。
文档编号H01F38/12GK101427330SQ200780014489
公开日2009年5月6日 申请日期2007年4月5日 优先权日2006年4月26日
发明者W·斯泰因伯格 申请人:罗伯特.博世有限公司