專利名稱：點(diǎn)火線圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火線圈以及用于點(diǎn)火線圈的制造方法。本發(fā)明尤其涉及點(diǎn)火線圈中的一種用于識別發(fā)生點(diǎn)火的裝置。
背景技術(shù)：
點(diǎn)火線圈在內(nèi)燃機(jī)中用于在預(yù)先確定的時間點(diǎn)點(diǎn)燃能夠燃燒的(混合)氣體。為此，通常在燃燒室中布置相互間以特定距離隔開布置的電極并且通過點(diǎn)火線圈在預(yù)先給出的時間點(diǎn)用電位差對其進(jìn)行加載，點(diǎn)火火花由于該電位差而擊穿電極之間的自由距離并且在此點(diǎn)燃(混合)氣體。下面假定點(diǎn)火線圈中用于產(chǎn)生所需電壓脈沖的初級以及次級繞組的工作原理和功能是已知的。已知的點(diǎn)火線圈的共同點(diǎn)是，模塊的關(guān)于發(fā)生點(diǎn)火的反饋要么根本不實(shí)現(xiàn)要么僅僅通過比較復(fù)雜的措施或者說部件實(shí)現(xiàn)，這引起較高的成本。

發(fā)明內(nèi)容
按本發(fā)明的具有權(quán)利要求1所述特征的點(diǎn)火線圈相對于已知的點(diǎn)火線圈具有以下優(yōu)點(diǎn)，即其提供了用于識別發(fā)生點(diǎn)火的簡單的、成本低廉的并且裝配友好的解決方案。在此，借助于相鄰于次級繞組布置的點(diǎn)火傳感器檢測由次級繞組所產(chǎn)生的磁場或者說靜電場，所產(chǎn)生的電信號例如通過連接線傳遞到分析單元上并且在那里求得點(diǎn)火時間點(diǎn)。在此，制造可靠地確定次級繞組與點(diǎn)火傳感器之間的間距尺寸，從而一方面確保點(diǎn)火信號的輸入，另一方面不會冒著尤其由于跳過點(diǎn)火脈沖到點(diǎn)火傳感器上的加載而對點(diǎn)火過程產(chǎn)生影響的風(fēng)險(xiǎn)。因此，“相鄰”在本發(fā)明中理解為尤其確保次級繞組或者說通過其激勵的場與點(diǎn)火傳感器之間功能上的共同作用。點(diǎn)火傳感器本身以及其連接線優(yōu)選由能夠?qū)щ姷牟牧侠缃饘倩蚪饘俸辖鹬瞥伞?yōu)選適合低阻抗的材料合金，例如Cu合金或Sn合金。從屬權(quán)利要求示出了本發(fā)明的有利的改進(jìn)方案。根據(jù)特別優(yōu)選的實(shí)施例，所述點(diǎn)火傳感器整體地與點(diǎn)火線圈的殼體壁連接?！罢w地”結(jié)合本發(fā)明應(yīng)該理解為要么一體地制成(在具有相同材料的部件中)，要么將有待涂覆的材料(例如金屬)部分地加入載體材料(例如塑料)中。在此,其中一種材料的份額擴(kuò)散到另外的材料的尤其在顯微下很小的空穴中，并且由此負(fù)責(zé)持續(xù)并且穩(wěn)定的連接，而不需要其它增附劑。當(dāng)連接線同樣如點(diǎn)火傳感器一樣按本發(fā)明氣相噴涂或者說噴涂到殼體材料上時，可以取消連接線與點(diǎn)火傳感器之間的接觸位置，方法是通過蒸鍍作為整體組件來制造這兩者。此外，在按本發(fā)明的點(diǎn)火傳感器制造中獲得了幾何上的自由度。例如通過殼體壁相應(yīng)的構(gòu)造以及隨后的蒸鍍可以高精度并且在制造技術(shù)上不復(fù)雜地構(gòu)造尤其配合線圈幾何形狀的結(jié)構(gòu)。特別優(yōu)選所述點(diǎn)火傳感 器的幾何形狀如此配合所述次級點(diǎn)火線圈，使得點(diǎn)火傳感器基本上位于沿著次級繞組的整個長度的軸向上。由此獲得了點(diǎn)火傳感器的對于流過次級繞組的點(diǎn)火電流脈沖的較高程度的信號靈敏度。
在此，還有利的是，將所述點(diǎn)火傳感器設(shè)計(jì)成面狀的，也就是沿著線圈的圓周方向設(shè)置點(diǎn)火傳感器的一定的最小尺寸。例如點(diǎn)火傳感器的表面可以基本上在次級繞組的投影面的平面內(nèi)相應(yīng)垂直于次級繞組。在此，點(diǎn)火傳感器的表面基本上可以構(gòu)造成矩形的并且例如在基本上柱形設(shè)計(jì)的次級繞組包絡(luò)面的情況下以特定的角度矢量同樣柱形或者部分柱形地包圍該次級繞組包絡(luò)面。由此獲得了點(diǎn)火傳感器的關(guān)于流過次級點(diǎn)火線圈的點(diǎn)火電流脈沖的特別高程度的信號靈敏度。作為替代方案，所述表面也可以基本上是圓形的或者基本上是橢圓形的。在按優(yōu)選實(shí)施例所述點(diǎn)火傳感器同樣如連接線一樣蒸鍍和/或噴涂到殼體壁上尤其內(nèi)側(cè)上時，本來就不需要將點(diǎn)火傳感器特別地固定在殼體中，也不需要尤其在線圈上方或者下方將點(diǎn)火傳感器與電連接線連接。通過涂覆的過程，對點(diǎn)火傳感器以及可能的其它電部件(例如連接線)的機(jī)械穩(wěn)定性的要求明顯更低，因?yàn)槠鋸牟华?dú)立于殼體壁(例如在制造過程中或者說在將點(diǎn)火傳感器裝入點(diǎn)火線圈的殼體中之前)進(jìn)行機(jī)械加載。由此，能夠只根據(jù)電要求來實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火傳感器的尺寸，這另一方面帶來了材料以及重量的節(jié)省(尤其銅以及絕緣材料)。作為替代方案，所述點(diǎn)火傳感器也可以涂覆到殼體壁的外側(cè)上，然而應(yīng)該相對于周圍環(huán)境影響進(jìn)行保護(hù)。然而優(yōu)選將點(diǎn)火傳感器安置在內(nèi)側(cè)上，因?yàn)樾盘枏?qiáng)度隨著點(diǎn)火傳感器與高壓通過的線圈之間的距離的接近而增強(qiáng)。在制造技術(shù)上并且在相對于熱以及機(jī)械負(fù)荷的耐抗性方面也可以有利的是，所述點(diǎn)火傳感器的連接線基本上根據(jù)點(diǎn)火傳感器本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行構(gòu)造。由此，在點(diǎn)火傳感器與其連接線之間沒有或者說只有很小的橫截面跳躍，并且由此在導(dǎo)體電路中尤其熱感應(yīng)的材料應(yīng)力方面沒有或者說只有很小的關(guān)鍵薄弱部位。更加優(yōu)選的是，將點(diǎn)火傳感器如此設(shè)置在殼體的壁上，使得點(diǎn)火傳感器不僅布置在次級繞組的周面范圍內(nèi)，而且也在至少一個其它的垂直于周面布置的壁上上升。由此，尤其可以增大點(diǎn)火傳感器的表面。特別優(yōu)選的是，所述點(diǎn)火線圈是單火花線圈或者雙火花線圈。在此，點(diǎn)火線圈可以構(gòu)造成緊湊型點(diǎn)火線圈或者棒狀點(diǎn)火線圈。按本發(fā)明的具有權(quán)利要求9所述特征的用于制造點(diǎn)火線圈的方法相對于已知的方法具有以下優(yōu)點(diǎn)，即提供了用于制造識別點(diǎn)火線圈中發(fā)生點(diǎn)火的裝置的簡單、成本低廉并且裝配友好的解決方案。例如通過粘貼、鉚接、焊接、斂縫或者其它與殼體塑料進(jìn)行的形狀鎖合的固定方法來實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火傳感器的固定，該點(diǎn)火傳感器也可以作為單獨(dú)的部件裝入點(diǎn)火線圈的殼體中。作為替代方案或者補(bǔ)充方案，可以如此選擇點(diǎn)火傳感器的尺寸，使得該點(diǎn)火傳感器在點(diǎn)火線圈的殼體中例如卡在其棱邊中或者不僅僅如此進(jìn)行固定，而且也可以簡單并且精確地進(jìn)行定位。為此，也可以在殼體內(nèi)側(cè)上設(shè)置相應(yīng)的結(jié)構(gòu)(例如空穴)以及例如卡突。在本發(fā)明的所有實(shí)施方式中，也可以相對于次級繞組的包絡(luò)面至少分段等距地構(gòu)造殼體的內(nèi)側(cè)，并且由此提供點(diǎn)火傳感器相對于次級繞組的定位輔助。根據(jù)按本發(fā)明的用于制造點(diǎn)火線圈的方法的另一實(shí)施例，通過將點(diǎn)火傳感器涂覆、尤其蒸鍍或者噴涂到殼體表 面上來實(shí)現(xiàn)布置以及固定。根據(jù)該方法可以將金屬結(jié)構(gòu)例如導(dǎo)體電路設(shè)在非金屬的例如由塑料以及陶瓷制成的載體材料上。在此，優(yōu)選局部地例如借助于激光使點(diǎn)火線圈殼體的設(shè)有點(diǎn)火傳感器和/或設(shè)有導(dǎo)體電路的表面變粗糙，從而確保導(dǎo)體材料的附著力，點(diǎn)火傳感器以及必要時其連接線由該導(dǎo)體材料制成。隨后熔解有待涂覆的金屬并且借助壓力來噴涂或者蒸鍍到表面上。在此，可以根據(jù)等離子方法、火焰噴涂或者冷氣噴涂的方法將金屬噴涂或者說蒸鍍到殼體表面上。通過合適的尺寸、橫截面以及冶金成分可以將涂覆的有導(dǎo)電能力的元件配合其相應(yīng)的使用目的。在合適的過程控制下沒有使點(diǎn)火線圈的殼體受到損壞并且在殼體的無意的位置上不會形成有導(dǎo)電能力的金屬沉積。在將點(diǎn)火傳感器裝入和/或涂覆到點(diǎn)火線圈的殼體中之后，可以將繞組部件裝入殼體中。隨后可以將繞組以及點(diǎn)火傳感器的電接頭引導(dǎo)到其在殼體外側(cè)上相應(yīng)的接口上并且繞組部件機(jī)械地錨固在殼體中。這例如可以通過以下方法實(shí)現(xiàn)，即繞組部件嵌入澆鑄樹脂中。當(dāng)然，除了隨后用澆鑄樹脂的澆鑄之外也可以實(shí)現(xiàn)繞組部件的機(jī)械固定。這種方法尤其有利地通常用在例如用于內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火線圈的批量制造中。此外，該方法通過機(jī)器人的使用可以很好地實(shí)現(xiàn)自動化。在前面所述的方法中，重要優(yōu)點(diǎn)還在于無化學(xué)以及掩膜的制造。點(diǎn)火線圈的按本發(fā)明的制造也實(shí)現(xiàn)了小件數(shù)的成本低廉的生產(chǎn)，這在越來越短的產(chǎn)品生命周期中是決定性的。通過節(jié)省電纜包覆以及其它材料并且放棄制造時的化學(xué)方法，滿足了汽車制造中對環(huán)境友好的制造方法以及組件的要求。


下面參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。附圖示出:
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的點(diǎn)火線圈的透視 圖2是根據(jù)第一實(shí)施例的點(diǎn)火線圈的內(nèi)視 圖3a和3b是根據(jù)第二以及第三優(yōu)選實(shí)施例的點(diǎn)火傳感器的結(jié)構(gòu)上的視 圖4a到4g是點(diǎn)火傳感器的結(jié)構(gòu)的有利的實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式下面參照圖1和2描述根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的點(diǎn)火線圈I以及其制造方法。圖1示出了按本發(fā)明的點(diǎn)火線圈I的透視外視圖。在附圖上面布置了殼體2，在該殼體中布置了繞組部件。該殼體2基本上由塑料制成，該材料的特性滿足在機(jī)動車中使用時的運(yùn)行條件。在該殼體下面布置了桿，該桿的底側(cè)用火花塞接頭7終止。圖2示出了點(diǎn)火線圈I的殼體2的內(nèi)視圖。在殼體2內(nèi)部布置了繞組部件3，該繞組部件在其外側(cè)上具有放入次級繞組載體33中的次級繞組32。在次級繞組載體33中，同軸地將初級繞組30放入初級繞組載體31中。優(yōu)選所述初級繞組載體31以及初級繞組30的表面和次級繞組載體33以及次級繞組32的表面是同平面的，也就是平齊的。在繞組部件3下方，將點(diǎn)火傳感器4噴涂到殼體2的內(nèi)側(cè)21上。該點(diǎn)火傳感器4平面地設(shè)計(jì)，其中其長度(沿著線圈縱軸線X-X的方向)與次級繞組載體33的長度相一致。點(diǎn)火傳感器4的連接線5同樣噴涂到殼體2的內(nèi)側(cè)21上。該連接線5在同樣布置了點(diǎn)火傳感器4的一側(cè)上延伸并且延續(xù)到 殼體2的垂直于該側(cè)定向的端壁20上，連接線在該端壁上從殼體2中導(dǎo)出從而與外圍電設(shè)備連接。不僅所述點(diǎn)火傳感器4而且所述連接線5都由導(dǎo)電材料例如銅制成。在圖2中可以看出，所述連接線5具有比點(diǎn)火傳感器4更小的材料厚度。在連接線5為了與外圍電設(shè)備連接而從殼體2中導(dǎo)出的位置上，在殼體2的外側(cè)上設(shè)置具有觸針60的插頭6。在此，該觸針60優(yōu)選可以類似于點(diǎn)火傳感器4以及其連接線5同樣整體地放入插頭6的表面中并且整體地與點(diǎn)火傳感器4的連接線5連接。由此取消了其它制造步驟以及材料接合位置?？梢允纠缘赝ㄟ^“冷觸通”、壓接觸、絕緣移位接觸(SchneidklemmKontakt)或者通過材料鎖合連接例如熔焊或者釬焊來實(shí)現(xiàn)連接線5到觸針60上的連接。所述繞組部件3借助于澆鑄樹脂8澆鑄在殼體2中。該澆鑄樹脂8 一方面用于機(jī)械持久并且可靠地將繞組部件3定位在殼體2中，另一方面其在材料特性方面可以如此進(jìn)行設(shè)計(jì)，使得其確保初級繞組30和次級繞組32之間的電絕緣和擊穿強(qiáng)度并且還作為電介質(zhì)有利于通過次級繞組32和點(diǎn)火傳感器4構(gòu)成的電容器的電容。由此，按本發(fā)明可以獲得具有可簡單并且成本低廉地制造的點(diǎn)火傳感器4的點(diǎn)火線圈I。在此，尤其在單火花線圈中可以通過識別是否點(diǎn)燃布置在氣缸中的點(diǎn)火線圈來識別曲軸的位置并且由此識別相位。在此，通過相鄰于次級繞組的電容抽頭來識別點(diǎn)火，其中點(diǎn)火傳感器4優(yōu)選整體地制造在殼體2的內(nèi)側(cè)21上。如果需要，也還可以在殼體2的垂直于線圈縱軸線X-X的壁區(qū)域上提高點(diǎn)火傳感器4的表面。圖3a示出了原則上類似于圖2所示的本發(fā)明第二實(shí)施例的橫截面圖。然而在此，所述點(diǎn)火傳感器位于同軸于次級繞組32的柱形包絡(luò)面的柱形部分表面上。在此，次級繞組32的線圈縱軸線X-X垂直地位于附圖平面內(nèi)。點(diǎn)火傳感器4位于殼體2的基本上柱形構(gòu)造的內(nèi)側(cè)22上。點(diǎn)火傳感器相對于次級繞組32的柱形包絡(luò)面等距離地布置，方法是其同樣具有柱形周面段的形狀并且在此包圍次級繞組表面的圓周角α。該造型對于通過點(diǎn)火傳感器識別點(diǎn)火提供了很高程度的敏感度。圖3b示出了第三實(shí)施例，其中點(diǎn)火傳感器不僅設(shè)置在底面上而且設(shè)置在兩個圍繞繞組部件3的側(cè)面上。如在圖3a中，第三實(shí)施例的點(diǎn)火傳感器4也布置在殼體2的內(nèi)側(cè)上，由此特別良好地保護(hù)該點(diǎn)火傳感器。圖4相對于面狀的矩形的實(shí)施方式(圖4g)示出了其它有利的實(shí)施方式用于點(diǎn)火傳感器的幾何構(gòu)造。示出了線狀的導(dǎo)體電路，所述導(dǎo)體電路構(gòu)造成曲折形的(圖4a和4b)，構(gòu)造成封閉或者敞開的、圓形或者基本上矩形的導(dǎo)體回線(圖4c、4d、4e和4f)。這些形狀用于從點(diǎn)火傳感器4中量取更大的范圍，然而使用更少連續(xù)的材料。由此，一方面可以節(jié)省材料并且另一方面降低了熱感應(yīng)電 壓。
權(quán)利要求
1.用于內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火線圈(I)，包括: -尤其由塑料制成的殼體(2 )，以及 -具有初級繞組(30)和次級繞組(32)的繞組部件(3)， 其特征在于， -用于檢測點(diǎn)火的點(diǎn)火傳感器(4 )， -其中點(diǎn)火傳感器(4)相鄰于次級繞組(32)地布置在殼體(2)的壁(20)上，尤其是內(nèi)壁(21)上。
2.按權(quán)利要求1所述的點(diǎn)火線圈(1)，其中，點(diǎn)火傳感器(4)與殼體(2)的壁(20)整體地形成，尤其借助于蒸鍍和/或噴涂尤其以等離子方法和/或冷氣噴涂方法實(shí)現(xiàn)。
3.按權(quán)利要求1或2所述的點(diǎn)火線圈(1)，其中，所述點(diǎn)火傳感器(4)構(gòu)造成基本上平面的導(dǎo)體電路，優(yōu)選構(gòu)造成直線形或者曲折形，或者構(gòu)造成封閉或者敞開的導(dǎo)體環(huán)路。
4.按權(quán)利要求1或2所述的點(diǎn)火線圈(1)，其中，所述點(diǎn)火傳感器(4)構(gòu)造成緊湊的尤其基本上矩形表面的造型。
5.按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的點(diǎn)火線圈(1)，其中點(diǎn)火傳感器(4)的表面相應(yīng)于次級繞組(32)的包絡(luò)面進(jìn)行構(gòu)造，并且尤其位于與次級繞組(32)的包絡(luò)面對應(yīng)的柱形表面中。
6.按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的點(diǎn)火線圈(1)，其中，所述點(diǎn)火傳感器(4)沿次級繞組(32)的軸向(X-X)具有長度(LI)，該長度至少是次級繞組(32)的長度(L2)的一半，優(yōu)選等于或者大于次級繞組(32)的長度(L2)。
7.按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的點(diǎn)火線圈(1)，其中所述點(diǎn)火傳感器(4)具有連接線(5)，該連接線與殼體(2)的壁(20)整體地形成，尤其進(jìn)行蒸氣噴涂或者說噴涂，并且/或者與點(diǎn)火傳感器(4)整體地形成。
8.按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的點(diǎn)火線圈(1)，其中，該點(diǎn)火線圈(I)是單火花線圈或者雙火花線圈。
9.用于制造具有殼體(2)、繞組部件(3)和點(diǎn)火傳感器(4)的點(diǎn)火線圈(I)的方法，其中繞組部件具有初級繞組(30)以及次級繞組(32)，其中所述方法包括: -將點(diǎn)火傳感器布置并且固定在殼體(2)的相鄰于次級繞組(32)的壁(20)上。
10.按權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述點(diǎn)火傳感器(4)和/或連接線(5)借助于蒸鍍或噴涂整體地涂覆到殼體(2)的相鄰于次級繞組(32)的壁(20)上，尤其以等離子方法進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火線圈(1)，其包括尤其由塑料制成的殼體(2)、具有初級繞組(30)和次級繞組(32)的繞組部件(3)以及用于檢測點(diǎn)火的點(diǎn)火傳感器(4)，其中點(diǎn)火傳感器(4)與次級繞組(32)相鄰地布置在殼體(2)的壁(20)上，尤其是內(nèi)壁(21)上。
文檔編號H01F38/12GK103222018SQ201180058055
公開日2013年7月24日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月2日
發(fā)明者M.邁爾, K.里斯米勒, N.豪特曼 申請人:羅伯特·博世有限公司