专利名称：笔式点火线圈铁芯及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种铁芯及其制造方法，尤其是笔式点火线圈铁芯及其制造方法。
背景技术：
在汽车发动机点火系统中，点火线圈是一种通过提供点火能量来点燃发动机气缸内的空气和燃油混合物的执行部件，而铁芯是点火线圈的核心部件，基于电磁感应原理将 8-16V的低电压按设定频率通断使之次级产生20-40KV的电压，再通过火花塞产生电火花完成点火启动。目前，笔式点火线圈铁芯已得到了广泛的应用，但由于能源及环保的原因，燃料将由一种混合性的汽油或生物燃料来代替，如汽油和醇醚类按一定比例混合使用，但是混合燃料比纯汽油的燃点低，所以要求点火线圈铁芯提供的能量就更大，而现有的笔式点火线圈铁芯却满足不了点火要求，不光如此，它还具有以下多个缺点1、采用无取向硅钢片，容易产生磁回路饱和，降低了磁能转换率。2、硅钢片叠成圆柱体，采用几个铆扣方式连接，磁能量损失大，材料利用率低(约 45%利用率)，并且加工过程花费人力太多，工艺复杂。3、受电磁震动影响，由铆扣方式连接的硅钢片之间容易开裂，线圈的使用寿命不长。
发明内容
为了克服上述缺点，本发明的第一个目的是提供一种能使笔式点火线圈输出能量提高到满足新燃料点火要求的铁芯，本发明第二个目的是提供一种材料利用率高、生产工艺简单的笔式点火线圈铁芯的制造方法。为了达到上述第一个目的，本发明所采用的技术方案是笔式点火线圈铁芯是采用多片取向硅钢片焊接成的柱体。作为优选，所述取向硅钢片长度相同，厚度相同且厚度均小于等于0. 3mm。作为优选，所述取向硅钢片包括9-16种宽度，并且均小于等于10mm。作为优选，所述取向硅钢片是矩形的，较短两边中心各有一个缺口，矩形的四角和所述缺口处均倒角处理，所述缺口呈梯形，并在缺口底部中心设有激光焊接点。作为优选，所述激光焊接点为半圆形槽状。作为优选，所述取向硅钢片的矩形四角和缺口处均倒角处理。作为优选，所述柱体为圆柱体，圆柱体某一纵截面与每片取向硅钢片平行。为了达到上述第二个目的，本发明所采用的技术方案是一种笔式点火线圈铁芯的制造方法，它包括如下步骤选用取向硅钢作为材料；对取向硅钢进行开料，以获得多片取向硅钢片；对所述的多片取向硅钢片进行叠加；
将叠好的多片取向硅钢片焊接成柱体。所述对取向硅钢进行开料的步骤包括沿取向硅钢的取向方向开料，制造长度相同，厚度相同，宽度有9-16种的矩形取向硅钢片。在矩形取向硅钢片的两个较短边中间各开设一个缺口，在缺口的底部中心再开一个槽作为激光焊接点。对所述矩形取向硅钢片的四个角和所述缺口均进行倒角处理。作为优选，所述取向硅钢片每片厚度均小于等于0. 3mm，每片宽度不超过10mm。所述的多片取向硅钢片进行叠加的步骤包括将多片取向硅钢片按宽度大小次序，中间最宽，两边宽逐渐减小，叠成近似圆柱体的形状；将多片取向硅钢片固定夹紧。作为优选，所述将叠好的多片取向硅钢片焊接成柱体的步骤为使用红外线焊机对叠成近似圆柱体的取向硅钢片在激光焊接点处进行焊接，将所有取向硅钢片焊接成一体。采用了上述技术方案的本发明的技术效果是1、制作工艺简单，输出火花能量大。2、采用了取向硅钢片使得成型后的铁芯具有较高的饱和度及导磁率。3、在高温下采用焊接的铁芯比铆扣连接的铁芯强度高，不易开裂，线圈使用寿命长。
图1为多片取向硅钢片叠成的圆柱体正面示意图；图2为多片取向硅钢片叠成的圆柱体横截面示意图；图3为制作好的单片取向硅钢片示意图；图4为多片取向硅钢片叠成的圆柱体一端放大示意图。
具体实施例方式下面结合附图，对本发明的具体实施方式
做详细的说明。如图1所示，该笔式点火线圈铁芯由多片取向硅钢片1叠成一个近似圆柱体3，并用红外线焊接机焊接成一体。本发明所采用的取向硅钢片是采用冷轧与高温热处理相结合的方法，使硅钢片中晶粒沿轧制方向有序排列，具有优良的磁性；而现有技术中所采用的无取向硅钢片则是在形变和退火后，硅钢片中晶粒呈无规则取向分布的硅钢片，生产工艺要求比取向硅钢片低。从图1中可以看出，每片取向硅钢片1的取向方向均相同，且沿圆柱体3中轴线方向。如图2所示，多片取向硅钢片1组成的近似圆柱体3的截面图，图中示例性地画出了 11种宽度不同的取向硅钢片1，每片取向硅钢片1的宽度不超过10mm，按照实际生产工艺需求，也可以采用9-16种不同宽度的取向硅钢片1，其排列方式为宽度由中间向两边递减，其中，中间三片宽度相同，紧靠中间三片的两边各有两片宽度相同的取向硅钢片1，其余取向硅钢片1则按照宽度递减依次排列。可选的，多片取向硅钢片1也可以叠成长方体，三棱柱体及各种多棱柱体等结构。如图3所示，每片取向硅钢片1呈矩形，两端各有一个梯形缺口 2，矩形的四角和
5梯形的四角全部倒成圆角，每片取向硅钢片1的长度均相同，每片取向硅钢片1的厚度均相同，且厚度小于等于0.3mm。当然，所述缺口 2的形状也可以是三角形、矩形、圆弧形等。如图4所示，该局部放大图显示，缺口 2底部中心具有半圆形的激光焊接点4，该激光焊接点4其实也是一个缺口，方便焊液流入。可选的，激光焊接点4的形状也可以是梯形、三角形、矩形、圆弧形等。如图1-4所示，一种笔式点火线圈铁芯的制造方法，它包括以下步骤1、选用取向硅钢作为原材料。2、沿取向硅钢片1的取向方向使用装有特制刀具的开料机开料，制造长度相同， 厚度相同，宽度控制在IOmm以下的14-16种的矩形硅钢片，每一片硅钢片的厚度均小于 0. 3mm，且越薄越好。在矩形硅钢片的两个较短边中间各开设一个梯形缺口 2，在梯形缺口 2 的底部中心再开一个半圆槽，作为激光焊接点4，然后将做好的矩形硅钢片上的矩形四角和缺口四角倒成圆弧。3、将上述制作好的取向硅钢片1按宽度大小次序叠成圆柱体3，中间宽度最宽，两边逐渐减小，每片硅钢片1均平行于圆柱体3的纵切面，然后将上述叠成的圆柱体3夹紧在焊接治具上，该治具有夹紧装置、定位装置能够保证焊接时焊接规定位置不变。4、使用红外线焊接机在激光焊接点4对叠成圆柱体3的硅钢片1进行焊接。作为可选的另一方案，连接过程可为将叠制好的取向硅钢片使用胶粘固定或冲压固定形成一体。作为可选的另一方案，连接过程可为在叠制好的取向硅钢片外面包裹一层牢固的保护膜或保护壳。根据瞬间能量W= 3/5*V*I*T计算结果，传统技术的无取向铆扣叠制铁芯的笔式点火线圈能量仅为44. 8mJ，不能满足新燃料的点火需要，而本发明采用有取向，红外线焊接叠制铁芯的笔式点火线圈为51. 2mJ，能够满足新燃料的点火需要。并且现有点火线圈铁芯的材料利用率仅为45%左右，而本发明的材料利用率约95%，而且制作简便，结构牢靠，大大节省了人力物力，提高了点火线圈铁芯的生产水平。
权利要求
1.一种笔式点火线圈铁芯，其特征在于所述笔式点火线圈铁芯是由多片取向硅钢片焊接成的柱体。
2.如权利要求1所述的笔式点火线圈铁芯，其特征在于所述取向硅钢片长度相同，厚度相同且厚度均小于等于0. 3mm。
3.如权利要求1所述的笔式点火线圈铁芯，其特征在于所述取向硅钢片包括9-16种宽度，并且均小于等于10mm。
4.如权利要求1所述的笔式点火线圈铁芯，其特征在于所述取向硅钢片是矩形的，较短两边中心各有一个缺口。
5.如权利要求4所述的笔式点火线圈铁芯，其特征在于所述矩形的四角和所述缺口处均倒角处理。
6.如权利要求4所述的笔式点火线圈铁芯，其特征在于所述缺口呈梯形。
7.如权利要求4所述的笔式点火线圈铁芯，其特征在于所述缺口底部中心设有激光焊接点。
8.如权利要求7所述的笔式点火线圈铁芯，其特征在于所述激光焊接点为半圆形槽状。
9.如权利要求1所述的笔式点火线圈铁芯，其特征在于所述柱体为圆柱体。
10.如权利要求9所述的笔式点火线圈铁芯，其特征在于所述圆柱体某一纵截面与每片取向硅钢片平行。
11.一种如权利要求1所述的笔式点火线圈铁芯的制造方法，其特征在于，包括如下步骤选用取向硅钢作为材料； 对取向硅钢进行开料，以获得多片取向硅钢片； 对所述的多片取向硅钢片进行叠加； 将叠好的多片取向硅钢片焊接成柱体。
12.如权利要求11所述的笔式点火线圈铁芯的制造方法，其特征在于，所述对取向硅钢进行开料的步骤包括沿取向硅钢的取向方向开料，制造长度相同，厚度相同，宽度有9-16种的矩形取向硅钢片。
13.如权利要求12所述的笔式点火线圈铁芯的制造方法，其特征在于所述取向硅钢片每片厚度小于等于0. 3mm,每片宽度不超过10mm。
14.如权利要求13所述的笔式点火线圈铁芯的制造方法，其特征在于，所述对取向硅钢进行开料的步骤还包括在矩形取向硅钢片的两个较短边中间各开设一个缺口，在缺口的底部中心再开一个槽作为激光焊接点。
15.如权利要求14所述的笔式点火线圈铁芯的制造方法，其特征在于，所述对取向硅钢进行开料的步骤还包括对所述矩形取向硅钢片的四个角和所述缺口均进行倒角处理。
16.如权利要求14所述的笔式点火线圈铁芯的制造方法，其特征在于，对所述的多片取向硅钢片进行叠加的步骤包括将多片取向硅钢片按宽度大小次序，中间最宽，两边宽逐渐减小，叠成近似圆柱体的形状；将多片取向硅钢片固定夹紧。
17.如权利要求16所述的笔式点火线圈铁芯的制造方法，其特征在于，所述将叠好的多片取向硅钢片焊接成柱体的步骤为使用红外线焊机对叠成近似圆柱体的取向硅钢片在激光焊接点处进行焊接，将所有取向硅钢片焊接成一体。
全文摘要
本发明涉及一种笔式点火线圈铁芯及其制造方法。该铁芯包括多片叠成一个圆柱体并用红外线焊接成一体的取向硅钢片。制造该铁芯的方法包括如下步骤1、选用取向硅钢片作为原材料。2、沿取向硅钢片的取向方向开料，制造长度相同，厚度相同，宽度控制在10mm以下的14-16种的硅钢片。3、将上述制作好的取向硅钢片叠成圆柱体，每片硅钢片均平行于圆柱体的某一纵切面，然后将该圆柱体夹紧在焊接治具上。4、使用红外线焊接机对叠成圆柱体的硅钢片进行焊接。装有本发明的铁芯的点火线圈工作时点火能量比现有笔式点火线圈明显提高，能够胜任新型汽车燃料的点火工作，而且该铁芯制作材料利用率高，用焊接代替了铆扣，大大的节省了人力物力。
文档编号H01F38/12GK102376429SQ20111040625
公开日2012年3月14日 申请日期2011年12月8日 优先权日2011年12月8日
发明者沈势业 申请人:昆山凯迪汽车电器有限公司