具有用于与火花塞电气连接的延长部的点火线圈组件的制作方法
【专利摘要】具有用于与火花塞电气连接的延长部的吸热式发动机点火线圈组件，其中，所述延长部（10）包括实质为管状的中空体（11），所述中空体（11）固定在一个容器上，所述容器内含所述点火线圈的电气/电子装置，所述电气/电子装置用于产生高压电能，所述高压电能被传递至用于触发火花的火花塞，所述火花塞固定在所述发动机的发动机汽缸体上；其中，所述管体（11）的第一端区域（10.1）以可拆卸的方式连接所述火花塞的自由端；以及,其中，所述管体（11）中包括电气连接装置（10.26，20，10.36），所述电气连接装置设置在所述点火线圈的电气/电子装置和所述火花塞之间，用于传递高压电能。在本发明中，所述电气连接（10.26，20，10.36）用于电气联接的所述装置（10.26，20，10.36）包括至少一个滤波器装置（20），用于所述点火线圈操作中产生的高频电磁干扰，其中导电线绕组围绕中心核（20.3），所述中心核为分散在聚合物基底中的铁氧体材料。
【专利说明】具有用于与火花塞电气连接的延长部的点火线圈组件
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种带有延长部的点火线圈组件，所述延长部用于与吸热式发动机的火花塞进行电气连接。
【背景技术】
[0002]现有技术中，已知地，点火线圈能够向内燃机火花塞的电极提供电位差，从而触发火花，以点燃发动机汽缸内的燃料、燃烧剂混合物。
[0003]已知的点火线圈组件通常包括:
实质上为平行六面体箱形状的部分，包括用于操作所述线圈所必需的主电气/电子元件和用于供电的连接装置。所述箱形部分还包括用于将吸热式发动机固定在发动机汽缸体上的装置；
实质上为中空管体形状的部分，即所谓的延长部，依靠例如力偶固定在所述箱形部分上，且包括用于将包含在所述箱形部分中的线圈元件所产生的电位差传递至内燃发动机火花塞的电气/电子元件。所述管体的自由端连接在火花塞的自由端上，一般是通过可拆卸力偶的方式。如此一来，所述点火线圈组件的一侧通过所述延长部的管体固定在火花塞上，且其另一侧依靠例如与所述点火线圈组件箱形部分成整体的螺丝装置固定在发动机汽缸体上，并依靠与所述发动机汽缸体的相应螺纹孔的螺旋连接来进行连接。此述装置的一个例子为，同一发明人的国际专利申请号W02010149194。
[0004]本领域已知的技术方案中，箱形平行六面体部分一般包括2个绕组，即磁性连接的一个初级绕组和一个次级绕组。低压电能经过初级绕组，由此在次级绕组中引发高压电能的电流。该高压电能被传导至点火装置，例如火花塞。所述高压电能击穿所述火花塞端部的电介质，由此产生火花，在吸热式发动机燃烧室中引燃。所述击穿电介质现象的瞬态性质，易于产生电磁场，所述电磁场可能对附近电子设备产生重要影响。所述电磁场的频率高于产生火花的能量的频率。
[0005]缓解上述问题的一种方法，是在点火线圈组件的中空管体中插入与次级绕组串联的电阻器。所述电阻器滤除某些电磁频率，限制所述电磁场。尽管如此，所述方法不能在需要滤波的所有频率下均提供充足阻抗。此外，所述电阻器还在低频下，例如在能量从点火线圈传递至火花塞的频率下，增加阻抗，从而降低了从点火线圈实际供应给火花塞的能量总量。
[0006]为避免电阻器存在时的如上缺陷，专利GB2328324公开了一种点火线圈组件，在中空管体中包括导电弹簧和设于所述导电弹簧中的铁磁体元件。所述导电弹簧的一端连接所述点火线圈，另一端连接火花塞，以将电能从点火线圈传递至火花塞。所述铁磁体元件的制作形式为，例如，铁氧体材料制成的棒。点火线圈组件的此种实现形式，向低频信号提供低阻抗，并向高频信号提供高阻抗，从而降低电磁干扰发射。
[0007]但是，后一种方案仍未能令人满意地减少上述干扰发射。
[0008]此外，文件GB2328324所公开的铁氧体棒的刚性结构，使得所述点火线圈对机械冲击和热冲击特别敏感。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于克服上述缺陷。
[0010]本发明的目的之一在于，提供一种吸热式发动机的点火线圈组件，所述点火线圈组件具有用于与火花塞电气连接的延长部，其能够消除，或至少显著降低，点火线圈正常使用中产生的电气/电磁干扰。
[0011]本发明的又一目的在于，提供一种吸热式发动机的点火线圈组件，所述点火线圈组件具有用于与火花塞电气连接的延长部，其能够承受热冲击，尤其是在发动机工作期间。
[0012]本发明的又一目的在于，提供一种如上所述的具有用于电气连接的延长部的点火线圈组件，其能够承受发动机工作期间产生的机械应力。
[0013]本发明的又一目的在于，提供一种上述具有用于电气连接的延长部的点火线圈组件，其具有简化的结构，生产容易，使用简便，成本低廉。
[0014]基于所述目标，本发明提供一种吸热式发动机的点火线圈组件，所述点火线圈组件具有用于与火花塞电气连接的延长部，其基本特征构成权利要求1的主题。
[0015]进一步的有益特征列举在从属权利要求中。
[0016]所有权利要求均理解为在此全部公开。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]下面将结合以下附图，更详细地描述本发明，所述附图仅作为非限定性的例子:
图1是根据本发明的一种点火线圈组件的延长部的正面局部剖面正视图，所述点火线圈组件的延长部用于电气连接吸热式发动机的火花塞；
图2是在更大的放大比例上图1沿I1-1I线剖开的剖面图；
图3是图2的细节III以更大的放大比例的细节视图；
图4是图2的细节IV以更大的放大比例的细节视图。
【具体实施方式】
[0018]图中，标号10从整体上代表一种吸热式发动机的点火线圈组件的延长部，所述延长部用于与火花塞电气连接。
[0019]所述延长部10实质上包括(图1):
实质上为圆筒状的长管体11，所述管体11的管壁具有尺寸可变的横截面，所述管壁由有弹性的柔性聚合物制成。
[0020]所述管体11以可拆卸的方式连接在箱形容器(本领域已知，未图示)上，所述箱形容器主要包括初级绕组、次级绕组和必要的电气连接装置，所述次级绕组用于产生高压电能，以便在火花塞的端部产生火花。
[0021]所述管体11 (图1和图2)实质上具有3段连续轴向区域，SP:
第一自由端区域10.1，其朝所述自由端边缘变得渐细，且具有轴向贯通腔10.11 ；
第二端区域10.3，在所述第一端对面，大致为圆柱形，且具有轴向贯通腔10.34 ；
中间区域10.2，大致为圆柱形，相对于所述第一端和第二端区域具有较长的轴向延伸，且具有轴向贯通腔10.21。所述第二端区域10.3的外表面上具有3个同轴环形固定凸缘10.31和I个自由端凸缘10.32 ;在使用根据本发明的配备有延伸部10的点火线圈的配置中，通过轻微示例来将所述固定凸缘插入吸热式发动机的汽缸盖(未显示)的对应壁上，以令所述管体11保持就位；所述自由端凸缘与所述箱形容器并置，并朝所述箱形容器折返，所述箱型容器是已知的因而未显示。此外，所述第二端区域10.3的内表面具有环形槽10.33，所述环形槽永久性地连接已知的箱形容器，由此令所述已知的箱形容器和所述延长部10形成整体。
[0022]应当注意，所述延长部10各个轴向区域10.1,10.2和10.3的所述轴向贯通腔10.11,10.21和10.34同轴且内连通，形成一个单一连续轴向贯通腔。
[0023]第一导电螺旋弹簧10.26 (图2)同轴地封装在所述第二端10.3的贯通腔10.34内部；同时，第二导电螺旋弹簧10.36同轴地部分封装在所述第一端10.1的轴向贯通腔10.11内部且部分封装在所述中间区域10.2的轴向腔10.22内部。
[0024]同轴圆柱形滤波器装置20封装在所述中间区域10.2的腔10.21的剩余部分和所述端部区域10.3的轴向腔10.34的局部中。所述滤波器装置20包括:
用于上部连接的电导体装置20.1，例如第一导体盖，在导体弹簧10.26和滤波器元件20之间提供物理性和电气性连接；
用于下部连接的电导体装置20.2，例如第二导体盖，在第二导体弹簧10.36和滤波器元件20之间提供物理性和电气性的连接；
中心部分20.3，包括铁磁质材料制成的核，例如分散在聚合物中的铁氧体，所述聚合物例如PPS (聚亚苯基硫化物);围绕所述核缠绕有导电线构成的装置，其形式为螺旋盘绕的纤丝，可根据需要涂有一层半导体材料。所述中心部分20.3是有弹性的柔性材料。
[0025]在所述点火线圈的操作配置中，所述延长部10通过环形连接腔10.33机械性地连接所述点火线圈组件的箱形容器(未显示)，并通过所述第一弹簧10.26电气性地连接令点火线圈正确操作的必要电气/电子装置，同时，火花塞(已知，未显示)的末端封装在所述延长部10的第一端区域10.1的轴向腔10.11内，与所述第二弹簧10.36的自由端具有紧密的电气性和机械性接触。
[0026]如此一来，在发动机的操作阶段，所述线圈组件的所述箱中封装的初级绕组产生低压电能，并在次级绕组中触发高压电能。所述高压电能随后被传导至所述第一导电弹簧
10.26，并通过所述第一盖20.1，由绕组装置进行传导，所述绕组装置由缠绕在滤波器装置20的所述中心部分20.3上的导电线构成。然后，通过第二盖20.2和第二弹簧10.36，所述高压电能被传递至火花塞。
[0027]所述滤波器装置20存在于所述高压电能路径沿线，这意味着在高压电能从位于线圈组件箱中的绕组传递至火花塞的过程中，没有显著的能量损失，同时还能够在高频下如愿地降低电磁干扰。由于所述滤波器装置20的元件的正确尺寸，或由于构成中心核的分布在聚合物中的铁氧体材料的正确数量和缠绕在所述中心核20.3上的导电线圈的正确数量，获得了正确的阻抗值，该阻抗值能够允许降低电磁干扰，而不会损害从线圈至火花塞的能量传递。
[0028]此外，所述滤波器装置20的特定形状，令制得的延长部10在点火线圈的正常操作中，能够吸收传递到自身的热应力和机械应力，而不会产生任何特定问题。
[0029]最后，所述滤波器装置20具有例如令构造和安装成本最小化，促进和加速延长部10内部组装过程等特征。
【权利要求】
1.具有用于与火花塞进行电气连接的延长部的吸热式发动机点火线圈组， 其中，所述延长部(10)包括大致为管状的中空体(11)，所述管状中空体(11)固定在一个容器上，所述容器内含点火线圈的电气/电子装置，所述电气/电子装置用于产生高压电能，并将高压电能传递至用于触发火花的火花塞，所述火花塞固定在所述发动机的发动机汽缸体上； 其中，所述管体(11)的第一端区域(10.1)以可拆卸的方式连接在所述火花塞的自由端，以及 其中，所述管体(11)中包括电气连接装置(10.26,20,10.36)，所述电气连接装置设在所述点火线圈的电气/电子装置和所述火花塞之间，用于传递高压电能； 其特征在于，用于电气联接的所述装置(10.26，20，10.36)包括至少一个滤波器装置(20 )，用于所述点火线圈操作中产生的高频电磁干扰，其中导电线绕组围绕中心核(20.3 )，所述中心核为分散在聚合物基底中的铁氧体材料。
2.根据权利要求1所述的带有用于电气连接的延长部(10)的点火线圈组件，其特征在于，所述用于电气连接的装置(10.26,20,10.36)，分别在所述至少一个滤波器装置(20)的导电绕组和所述火花塞之间还包括至少一个弹簧(10.26，10.36)，所述弹簧以良好导电材料制成，设置在所述至少一个滤波器装置(20)的所述导电绕组和所述点火线圈之间并在其间建立电气连接。
3.根据权利要求2所述的带有用于电气连接的延长部(10)的点火线圈组件，其特征在于，所述至少一个滤波器装置(20)包括以良好导电材料制得的连接装置(20.1,20.2),所述连接装置在所述导电线绕组和所述以良好导电材料制得的至少一个弹簧(10.26，10.36)之间建立机电连接。
4.根据权利要求3所述的带有用于电气连接的延长部(10)的点火线圈组件，其特征在于，所述连接装置(20.1，20.2)包括至少一个以良好导电材料制成的盖，所述盖电气性地连接所述绕组，并固定于所述至少一个滤波器装置(20)的所述中心核(20.3)的一端，并电气性和机械性地连接所述至少一个弹簧(10.26，10.36)。
5.根据以上任一项权利要求所述的带有用于电气连接的延长部(10)的点火线圈组件，其特征在于，所述至少一个滤波器装置(20)的所述导电线绕组包括半导体材料涂层。
6.根据前述权利要求中的一项或多项所述的带有用于电气连接的延长部(10)的点火线圈组件，其特征在于，所述中心核(20.3)的聚合物基底包括聚亚苯基硫化物。
7.根据前述权利要求中的一项或多项所述的带有用于电气连接的延长部(10)的点火线圈组件，其中，所述管体(11)包括3个连续轴向区域: 第一端区域(10.1)，具有轴向贯通腔(10.11)，在所述轴向贯通腔中连接着所述火花塞的自由端； 第二端区域(10.3)，具有轴向贯通腔(10.34)，所述第二端区域固定在含有所述点火线圈的电气/电子装置的所述容器上，以及 中间区域(10.2)，具有中间轴向贯通腔(10.21);以及 其中所述3个轴向腔(10.11，10.21，10.34)形成单一连续轴向贯通腔； 其特征在于， 所述至少一个滤波器装置(20)永久性地封装在至少一个所述轴向腔(10.11，10.21，10.34)中。
8.根据权利要求7所述的带有用于电气连接的延长部(10)的点火线圈组件，其特征在于，所述至少一个滤波器装置(20)实质上为棒状，且永久性地封装在至少所述中间区域(10.2)的所述轴向腔(10.21)中，同时所述管体(11)的其他2个轴向腔(10.11，10.34)中的每一个都各自包括由良好导电材料制成的弹簧(10.26,10.36);所述弹簧电气性地连接所述至少一个滤波器装置(20)和所述点火线圈的电气/电子装置，且所述弹簧中的另一个连接所述火花塞。
9.根据前述权利要求中的一项或多项所述的带有用于电气连接的延长部(10)的点火线圈组件，其特征在于，所述至少一个滤波器装置(20)与所述延长部(10)的所述中空管体(11)共同模制。
10.根据前述权利要求中的一项或多项所述的带有用于电气连接的延长部(10)的点火线圈组件，其特征在于，所述延长部(10)的所述中空管体(11)为弹性柔性材料，且所述至少一个滤波器装置(20)为弹性柔性材料。
【文档编号】H01T13/05GK104137356SQ201280058910
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2012年11月22日 优先权日:2011年11月29日
【发明者】史蒂芬劳·席尔瓦, 帕斯奎尔·福特 申请人:艾尔多公司