本實(shí)用新型涉及一種用于將火花塞與燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)電連接的線圈組件。

背景技術(shù)：

通常，發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)連接至火花塞以精確地啟動(dòng)燃燒室中的燃燒過程。這種火花塞安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸蓋上，使得其電極位于發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室內(nèi)側(cè)?；鸹ㄈ砂l(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)提供高壓電以在火花塞的電極之間產(chǎn)生點(diǎn)火火花。這種點(diǎn)火系統(tǒng)包括連接至火花塞的電源?？衫酶鞣N電氣部件（諸如，點(diǎn)火線圈、配電器、電纜等等）將火花塞連接至電源?；鸹ㄈ瓦@些電氣部件之間的可靠和安全連接是必需的。

這些電氣部件（諸如，點(diǎn)火線圈）還可直接安裝在汽缸蓋上。直接安裝的點(diǎn)火線圈提供了許多優(yōu)點(diǎn)，諸如，省去了高壓引線、廢火花，以及具有包裝優(yōu)勢(shì)。然而，這些電氣部件在暴露于發(fā)動(dòng)機(jī)的周圍環(huán)境和汽缸蓋的高溫時(shí)可能受損，從而導(dǎo)致點(diǎn)火系統(tǒng)失效。

美國(guó)專利號(hào)5,363,046（'046專利）公開了一種用于內(nèi)燃機(jī)的具有點(diǎn)火失敗檢測(cè)電容器的火花塞帽。這種火花塞帽包括電容器，其用于檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火電壓以確定是否發(fā)生點(diǎn)火失敗。這種火花塞帽覆蓋火花塞接頭并且具有導(dǎo)體，導(dǎo)體用于將點(diǎn)火電壓電流從點(diǎn)火線圈傳導(dǎo)至火花塞接頭以在火花塞電極與導(dǎo)體周圍的絕緣體之間產(chǎn)生電火花。在這種火花塞帽中，第二導(dǎo)體位于第一導(dǎo)體周圍，與第一導(dǎo)體保持相距預(yù)定距離，使得在第一導(dǎo)體與第二導(dǎo)體之間形成的電容器與用于點(diǎn)火電壓檢測(cè)的電容器構(gòu)成電容分壓器。陶瓷絕緣體可位于第一導(dǎo)體與第二導(dǎo)體之間以提供更高的絕緣性質(zhì)。然而，如'046專利中公開的火花塞帽具有多個(gè)部件，這可增加成本和設(shè)計(jì)復(fù)雜性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在本實(shí)用新型的某個(gè)方面中，提供了一種用于將火花塞與具有汽缸蓋的燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)電連接的線圈組件。汽缸蓋具有其中形成的凹部。凹部包括包括第一部分和第二部分，第二部分在鄰近于第一部分處界定階狀部。線圈組件包括電換能器構(gòu)件，電換能器具有細(xì)長(zhǎng)部分和頭部，頭部設(shè)置在細(xì)長(zhǎng)部分上方并且連接至細(xì)長(zhǎng)部分。線圈組件還包括界定第一端部和第二端部的套管。套管的第一端部界定設(shè)置在外表面上的密封槽。套管包括設(shè)置在套管的第二端部上的密封部。套管還包括肩部。肩部界定在套管的第一端部處。線圈組件進(jìn)一步包括接納在套管的密封槽內(nèi)的密封構(gòu)件。另外，套管的第二端部可選擇性地連接在汽缸蓋的凹部?jī)?nèi)。當(dāng)套管與汽缸蓋符合組裝狀態(tài)時(shí)，套管的肩部與汽缸蓋中的階狀部處于鄰接關(guān)系。在組裝狀態(tài)下，電換能器構(gòu)件的頭部與套管的第二端部密封接合。另外，套管支撐電換能器構(gòu)件并且密封所述細(xì)長(zhǎng)部分使其與周圍環(huán)境隔絕。

本實(shí)用新型的套管設(shè)置在電換能器構(gòu)件的細(xì)長(zhǎng)部分的周圍，使得細(xì)長(zhǎng)部分的伸出汽缸蓋的部分完全由套管密封。因此，套管保護(hù)電換能器構(gòu)件不受汽缸蓋的高溫影響，降低了故障率，提高了使用壽命。并且線圈組件與火花塞之間可獲得安全可靠的連接。另外，套管的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，成本低。

根據(jù)以下描述和附圖，本實(shí)用新型的其它特征和方面將變得顯而易見。

附圖說明

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸附近具有多個(gè)線圈組件的示例性發(fā)動(dòng)機(jī)的透視圖；

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)的局部截面圖；

圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的圖2的線圈組件的截面圖，其中套管處于組裝狀態(tài)；以及

圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的圖2的線圈組件的分解圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將詳細(xì)參考具體實(shí)施例或特征，其實(shí)例在附圖中說明。只要可能，整個(gè)附圖中將使用對(duì)應(yīng)或類似附圖標(biāo)記來指代相同或?qū)?yīng)部分。

圖1示出了具有多個(gè)線圈組件200的示例性燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)100的透視圖。如本文公開的燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)100是內(nèi)燃機(jī)。燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)100可配置成使用燃料進(jìn)行工作，所述燃料諸如但不限于汽油、天然氣、液化石油氣（LPG）和生物燃料。燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)100可用作任何機(jī)器或其它裝置的動(dòng)力源，諸如公路卡車或車輛、泵、固定設(shè)備、發(fā)電機(jī)等等。

燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)100可為多缸類型（如所示）或單缸發(fā)動(dòng)機(jī)。另外，燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)100可為V型配置、直列式配置或徑向配置。本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將理解，本實(shí)用新型的實(shí)施例可在不偏離本實(shí)用新型的精神的前提下有益地實(shí)施在本領(lǐng)域公知的各種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)中。如圖1所示，燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)100向動(dòng)力轉(zhuǎn)換裝置102提供動(dòng)力。動(dòng)力轉(zhuǎn)換裝置102可包括發(fā)電機(jī)、傳動(dòng)裝置、液壓泵等。燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)100和動(dòng)力轉(zhuǎn)換裝置102安裝在機(jī)架104上。機(jī)架104可聯(lián)接至機(jī)器（未示出）的底盤?；蛘撸瑱C(jī)架104可設(shè)置在地面上。

如圖1中所示，燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)100是基于直列式LPG的燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)。燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)100包括汽缸體106以及安裝在汽缸體106上的汽缸蓋108。汽缸體106安裝在機(jī)架104上。汽缸體106還支撐曲軸（未示出）。汽缸體106包括一個(gè)或多個(gè)汽缸110（圖2中只示出了一個(gè)汽缸）。每個(gè)汽缸110均接納活塞（未示出）。另外，每個(gè)汽缸110經(jīng)由節(jié)流閥（未示出）接收燃料供給。每個(gè)汽缸110還可設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)燃料噴射器（未示出）以傳輸加壓燃料供給，例如，LPG。

另外，汽缸蓋108封閉汽缸110，使得在位于汽缸蓋108與汽缸體106之間的每個(gè)汽缸110內(nèi)界定一個(gè)或多個(gè)燃燒室（未示出）。汽缸蓋108還包括一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣端口（未示出）和/或排氣端口（未示出）。進(jìn)氣端口設(shè)置成與一個(gè)或多個(gè)汽缸110流體連通。燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)100進(jìn)一步包括進(jìn)氣歧管（未示出），進(jìn)氣歧管聯(lián)接至進(jìn)氣端口以將氣態(tài)燃料和空氣的混合物供給至每個(gè)汽缸110中。燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)100還包括空氣過濾器116，空氣過濾器116設(shè)置成與進(jìn)氣端口流體連通。

另外，每個(gè)排氣端口與對(duì)應(yīng)汽缸110流體連通以從對(duì)應(yīng)汽缸110中排出廢氣。排氣歧管（未示出）連接至排氣端口以排出廢氣。燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)100進(jìn)一步可通信地聯(lián)接至電子控制模塊（ECM）118。參考圖1，ECM 118安裝在機(jī)架104上。然而，在各種應(yīng)用中，ECM 118可安裝在靠近燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)100處分隔開的面板或外殼上。ECM 118與燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)100的一個(gè)或多個(gè)傳感器（諸如，曲軸轉(zhuǎn)速傳感器）通信。ECM 118還從傳感器接收信號(hào)并且對(duì)應(yīng)地控制燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)100的一個(gè)或多個(gè)部件。

另外，燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)100聯(lián)接至熱交換裝置122。熱交換裝置122提供用來冷卻燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)100。熱交換裝置122接收來自燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)100的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)（未示出）的冷卻劑。為了控制燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)100的溫度，熱交換裝置122可包括多個(gè)管。雖然未示出，但是燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)100還包括其它部件，諸如，燃料系統(tǒng)、進(jìn)氣系統(tǒng)、曲軸箱、飛輪、氣體混合器、節(jié)流閥、氣體傳動(dòng)系統(tǒng)等等。

燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)100包括安裝在汽缸蓋108上的搖臂支架120。搖臂支架120支撐多個(gè)搖臂（未示出）。燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)100進(jìn)一步包括安裝在搖臂支架120上的頂蓋124。頂蓋124提供為封閉和密封燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)100的各個(gè)部分以使其與周圍環(huán)境隔絕。燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)100進(jìn)一步包括第一支架126、安裝在汽缸體106上的第二支架128以及聯(lián)接至熱交換裝置122的支撐支架129。第一支架126經(jīng)由緊固件130（圖2中示出）安裝在頂蓋124上。第一支架126還經(jīng)由緊固件132（圖2中示出）安裝在第二支架128上。第一支架126經(jīng)由緊固件134進(jìn)一步聯(lián)接至支撐支架129。第二支架128經(jīng)由緊固件135安裝在汽缸體106上。

第一支架126和第二支架128配置并且布置為支撐每個(gè)線圈組件200。第一支架126包括多個(gè)開口127，開口127適于容納每個(gè)線圈組件200。如圖1中所示，第一支架126包括四個(gè)這樣的開口127。

燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)100進(jìn)一步包括點(diǎn)火系統(tǒng)（未示出），點(diǎn)火系統(tǒng)提供為在汽缸110中啟動(dòng)燃燒。具體地，點(diǎn)火系統(tǒng)向安裝在汽缸蓋108中的一個(gè)或多個(gè)火花塞136（圖2中只示出了一個(gè)）供應(yīng)電流。點(diǎn)火系統(tǒng)可包括電能源（未示出），例如，電池，所述電能源通過一根或多根電纜137連接至配電器（未示出）。所述電能源提供直流電。還可以提供交流發(fā)電機(jī)以將來自源的直流電轉(zhuǎn)化為交流電。另外，配電器從電能源接收電流并且將其傳送至每個(gè)火花塞136?；蛘?，點(diǎn)火系統(tǒng)可為直接點(diǎn)火系統(tǒng)。在這種情況下，具有多個(gè)線圈的線圈組將電流從電能源傳送至每個(gè)火花塞136。

另外，火花塞136提供在每個(gè)汽缸110中以在對(duì)應(yīng)燃燒室內(nèi)產(chǎn)生火花。每個(gè)火花塞136包括適用于在對(duì)應(yīng)燃燒室內(nèi)產(chǎn)生火花的火花產(chǎn)生部分（未示出）。火花產(chǎn)生部分可包括一個(gè)或多個(gè)電極，所述電極在接收到高電壓電流時(shí)產(chǎn)生火花?；鸹óa(chǎn)生部分進(jìn)一步聯(lián)接至火花塞136的主體139。火花塞136還包括安裝在主體139上的塞連接部138。塞連接部138可包括電端子以接收電流。

參考圖2，示出了汽缸蓋108的局部截面?zhèn)纫晥D。汽缸蓋108在鄰近于汽缸110處界定凹部140。凹部140與第一支架126的每個(gè)開口127對(duì)齊，使得凹部140在汽缸蓋108內(nèi)部分接納線圈組件200。凹部140包括位于汽缸110附近的第一部分142。第一部分142部分接納火花塞136，使得火花塞136的火花產(chǎn)生部分位于汽缸110內(nèi)。另外，火花塞136的主體139位于凹部140的第一部分142內(nèi)。

凹部140還包括位于汽缸110遠(yuǎn)側(cè)的第二部分144。第二部分144位于汽缸110的遠(yuǎn)側(cè)。第二部分144在鄰近于第一部分142處界定階狀部146。如圖2中所示，凹部140的第二部分144接納火花塞136的塞連接部138。

參考圖2和圖3，示出了用于將火花塞136與燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)100的點(diǎn)火系統(tǒng)電連接的線圈組件200。線圈組件200包括電換能器構(gòu)件202。電換能器構(gòu)件202是配置為以安培數(shù)“A”從電能源接收電流供應(yīng)的點(diǎn)火線圈。點(diǎn)火線圈進(jìn)一步配置為以大于安培數(shù)“A”的安培數(shù)向火花塞136供應(yīng)電流。電換能器構(gòu)件202包括細(xì)長(zhǎng)部分204。細(xì)長(zhǎng)部分204可封閉適用于提升流過其中的電流的電壓一個(gè)或多個(gè)部件，諸如導(dǎo)體線圈繞組。細(xì)長(zhǎng)部分204是具有第一段和第二段的圓柱形形狀。第一段的直徑大于第二段的直徑。細(xì)長(zhǎng)部分204在其端部處進(jìn)一步界定腔體206。細(xì)長(zhǎng)部分204可包括腔體206內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)電端子（未示出）。電端子提供為將提供在細(xì)長(zhǎng)部分204內(nèi)的線圈繞組與火花塞136連接。

電換能器構(gòu)件202進(jìn)一步包括設(shè)置在細(xì)長(zhǎng)部分204上方并且連接至細(xì)長(zhǎng)部分204的頭部208。頭部208可封閉一個(gè)或多個(gè)電連接器，所述電連接器可經(jīng)由電纜137（圖1中所示）從電能源接收電流并且將電流供應(yīng)給線圈組件。頭部208包括插座部210。插座部210封閉一個(gè)或多個(gè)卡扣配合類型的電連接器。

另外，頭部208的直徑大于細(xì)長(zhǎng)部分204的直徑，使得凸緣212界定在頭部208與細(xì)長(zhǎng)部分204之間。凸緣212將線圈組件200支撐在燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)100的第一支架126（圖1中所示）上。頭部208進(jìn)一步界定連接槽214，所述連接槽214界定在凸緣212與細(xì)長(zhǎng)部分204的表面215之間。

線圈組件200進(jìn)一步包括套管216。套管216支撐并且密封電換能器構(gòu)件202。套管216的材料可包括鋼和尼龍。套管216包括壁217，壁217界定套管216內(nèi)的空間218。壁217進(jìn)一步界定沿套管216的長(zhǎng)度延伸的外表面219和內(nèi)表面220。如圖3中所示，空間218部分接納電換能器構(gòu)件202的細(xì)長(zhǎng)部分204，使得套管216設(shè)置成圍繞電換能器構(gòu)件202的細(xì)長(zhǎng)部分204。套管216設(shè)置成沿介于頭部208與細(xì)長(zhǎng)部分204的端部221之間延伸的長(zhǎng)度L1圍繞細(xì)長(zhǎng)部分204。

套管216進(jìn)一步包括上部222、下部224以及位于上部222與下部224之間的中部226。下部224的內(nèi)表面220與細(xì)長(zhǎng)部分204的外表面215分隔開，使得在其間界定間隙。間隙促使電換能器構(gòu)件202從套管216脫離。上部222的直徑大于細(xì)長(zhǎng)部分204的直徑，使得在套管216的內(nèi)表面220與細(xì)長(zhǎng)部分204的表面215之間界定空隙209。另外，中部226相對(duì)于上部222和下部224是傾斜的。

套管216進(jìn)一步界定第一端部228和第二端部230。套管216的第一端部228界定密封槽234。密封槽234設(shè)置成在套管216的第一端部228處圍繞外表面219。另外，套管216的第二端部230在汽缸蓋108的凹部140內(nèi)是可連接的。

套管216還包括設(shè)置在第二端部230上的密封部236。如圖3中所示，密封部236是接納在細(xì)長(zhǎng)部分204的連接槽214內(nèi)的凸起，使得密封部236將電換能器構(gòu)件202密封。另外，線圈組件200包括位于套管216的密封槽234內(nèi)的密封構(gòu)件238（圖2中所示）。密封構(gòu)件238是圍繞密封槽234的圓周設(shè)置的O形環(huán)。

參考圖2和圖3，示出了線圈組件200的套管216與汽缸蓋108的組裝狀態(tài)。在套管216的組裝狀態(tài)中，線圈組件200部分地接納在汽缸蓋108的凹部140內(nèi)，使得電換能器構(gòu)件202安裝在火花塞136上。具體地，細(xì)長(zhǎng)部分204的腔體206接納火花塞136的塞連接部138。電換能器構(gòu)件202的電端子可經(jīng)由連接彈簧（未示出）與火花塞136的塞連接部138連接。連接彈簧可為導(dǎo)電線圈彈簧。在這種情況下，還可在電換能器構(gòu)件202的第二端部230與火花塞136的塞連接部138之間提供間隙。

另外，電換能器構(gòu)件202的頭部208支撐在第一支架126（圖1中所示）上。電換能器構(gòu)件202的頭部208經(jīng)由緊固件（未示出）安裝在第一支架126上。

參考圖4，線圈組件200的套管216接納在凹部140內(nèi)，使得套管216支撐并且密封電換能器構(gòu)件202。具體地，電換能器構(gòu)件202的細(xì)長(zhǎng)部分204伸出汽缸蓋108的某個(gè)段完全由套管216的上部222封閉。另外，套管216的下部224位于凹部140的第二部分144內(nèi)。套管216下部224的外表面219鄰接凹部140。另外，密封構(gòu)件238在套管216的第一端部228處設(shè)置在密封槽234內(nèi)，使得密封構(gòu)件238密封電換能器構(gòu)件202。

套管216進(jìn)一步包括肩部240，肩部240界定在套管216的第一端部228處。套管216的肩部240與汽缸蓋108中的階狀部146成鄰接關(guān)系。肩部240與凹部140的階狀部146嚙合，使得線圈組件200的移動(dòng)減到最少。

工業(yè)實(shí)用性

本實(shí)用新型涉及一種用于將火花塞136與燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)100的點(diǎn)火系統(tǒng)電連接的線圈組件200。如上所述，線圈組件200包括電換能器構(gòu)件202、套管216和密封構(gòu)件238以使火花塞136與電能源連接。套管216設(shè)置在電換能器構(gòu)件202的細(xì)長(zhǎng)部分204的周圍，使得細(xì)長(zhǎng)部分204的伸出汽缸蓋108的部分完全由套管216密封。套管216的密封部236接納在電換能器構(gòu)件202的頭部208的連接槽214內(nèi)。另外，肩部240鄰接凹部140的階狀部146使得線圈組件200朝汽缸110的移動(dòng)減到最少。因此，電換能器構(gòu)件202可與火花塞136準(zhǔn)確地連接。

此外，密封構(gòu)件238設(shè)置在套管216的密封槽234內(nèi)。套管216還保護(hù)電換能器構(gòu)件202不受汽缸蓋108的高溫影響。因此，線圈組件200與火花塞136之間可獲得安全連接。另外，套管216的設(shè)計(jì)和使用可為簡(jiǎn)單和經(jīng)濟(jì)的。

如上所述，線圈組件200部分地接納在界定于汽缸蓋108中的凹部140內(nèi)。線圈組件200還可安裝在預(yù)界定的凹部中，諸如柴油機(jī)中的電熱塞凹部中。在這種情況下，柴油機(jī)可修改為接納線圈組件200并且轉(zhuǎn)換成LPG發(fā)動(dòng)機(jī)。因此，線圈組件200可利用現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)方便地改裝。

雖然已經(jīng)特別參考以上實(shí)施例示出并且描述了本實(shí)用新型的方面，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，在不偏離公開內(nèi)容的精神和范圍的前提下，可通過修改所公開的機(jī)器、系統(tǒng)和方法來預(yù)期各種另外的實(shí)施例。這些實(shí)施例應(yīng)當(dāng)理解為落在如根據(jù)權(quán)利要求書及其等同物所確定的本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。