專利名稱：點火線圈組件的制作方法
本申請是名稱為“點火線圈組件”、申請日為1992年12月18日、申請?zhí)枮?2114362.1的中國專利申請的分案申請。
本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃機的點火線圈組件。
用于內(nèi)燃機特別是車輛上的傳統(tǒng)電流點火線圈組件包含大小相當?shù)谋′撈瑢盈B的芯，以及相關(guān)連的初級和次級線圈組件，該線圈組件完完全全被包封在電絕緣熱塑型塑料殼中。為了將線圈組件安裝在或永久固定在發(fā)動機上或者發(fā)動機的旁邊，正如專利號為4,763,094的美國專利中描述的那樣，穿過芯同時還穿過殼體地具有一孔。這就限制了在發(fā)動機室內(nèi)安排線圈組件的選擇余地。特別是，上述點火線圈組件必須安裝接地以消除電擊的可能性。此外，已注意到，殼體的層疊芯之間的熱膨脹系數(shù)的不同使殼體中的應力升高，這就影響組件整體的防水和/或超時而導致殼體內(nèi)細微裂紋的擴展。
本發(fā)明的目標是針對所有上述關(guān)切的事項，此外本發(fā)明的目標是提供加工制造工藝的適應性，以允許相同基礎(chǔ)線圈的設計可用于基座配電盤點火系統(tǒng)和無配電盤點火系統(tǒng)。
現(xiàn)有點火線圈組件既可被設計成用于有配電盤的點火系統(tǒng)中，也可被設計成用于無配電盤的點火系統(tǒng)中。無配電盤點火系統(tǒng)一般要求高壓輸出終端的數(shù)目等于特定發(fā)動機的汽缸數(shù)，例如，4缸發(fā)動機要求4個塔形伸出的點火組件，這就如專利號為4,763,094的美國專利中所公開的那樣。這種專用于特定點火組件的設計要求相應的專用生產(chǎn)組裝流水線來作為有配電盤系統(tǒng)的生產(chǎn)或者無配電盤系統(tǒng)的生產(chǎn)。
鑒于以上所述，本發(fā)明打算提供一種用于內(nèi)燃機的點火線圈組件，該組件具有增高的整體可靠性并消除了對點火線圈內(nèi)部元件的水侵入的可能性，在提高整體可靠性的同時防止線圈組件性能低下。
本發(fā)明進一步的打算就是提出的點火線圈組件具有一完全使初級和次級線圈組件以及芯件隱蔽的熱塑性塑料的殼體，以及整體模制在一起的分布在殼體外周邊上的安裝件，以使安裝件與殼體內(nèi)部的線圈/芯組件相對不干涉的。
本發(fā)明還有一個打算是提出一種整體包封在點火組件殼體中的C型疊層的芯。
本發(fā)明的點火線圈組件包含一由薄鋼片帶材層疊而制成的“I”型芯，一帶有絕緣移動接線件的初級繞線管，一初級線圈，一帶有使之結(jié)合連接高壓塔形伸出件的接線端件的次級繞線管，一次級線圈，高壓塔形伸出件，以及帶有一體形成的安裝凸耳的點火組件殼體和一層疊的C型芯。初級線圈組件置于次級線圈組件內(nèi)，然后二者置于C型芯的內(nèi)開口中，初級連接件組件置于殼體的一邊的端唇部上，并導致該初級連接件組件與包容在初級線圈組件上的絕緣移動接線端件的配合。
然后，高壓塔形伸出件被固緊到次級線圈的接線端件中，一種包封材料接著引導進入點火線圈組件殼體內(nèi)部以灌封并使點火線圈組合件的內(nèi)部元件電絕緣。
另一種實施例是利用已被包封在一種諸如橡膠改性聚丙烯的彈性人造橡膠中的層疊芯而不是注塑到殼體組件中的層疊芯。
本發(fā)明還有一個打算使點火線圈組件在設計和制造上作相對微小的改進以使之能裝備到基座配電盤和無配電盤的二種點火系統(tǒng)中。
也就是說，本發(fā)明提出一種用于內(nèi)燃機點火系統(tǒng)的點火線圈組件，該點火線圈組件包含一電絕緣材料制成的殼體，該殼體至少具有一個一體地形成于殼體的安裝件；一電——磁芯組件位于所述殼體內(nèi)，并至少包含一初級芯件，一初級線圈以及一次級線圈；所述一安裝件具有適合容納一用以將所述殼體緊固在一支承件處的緊固件的穿通孔，并且一安裝件是位于所述線圈組件界壁的外側(cè)。
所述初級芯件是被安全地模注在殼體內(nèi)，以使初級芯件沒有暴露的表面。
所述初級芯件包含一橡膠改性塑料的全包封層。
所述殼體的腔室充滿封裝材料以使電——磁芯組件絕緣并固定在該處。
所述殼體包含界定腔的內(nèi)壁以及外壁，所述芯組件位于該腔中，所述殼體還包含多個安裝件，每一安裝件從所述殼體的外壁向外延伸。
本發(fā)明還提出一種適用于內(nèi)燃機點火系統(tǒng)的點火線圈組件和一發(fā)動機室內(nèi)的支承件的結(jié)合部件，其特征是，所述點火線圈組件包含一絕緣材料制成的殼體，該殼體至少具有一個所述殼體一體地形成的安裝件；一電——磁芯組件位于所述殼體內(nèi)并包含至少一初級芯件，一初級線圈以及一次級線圈；所述一安裝件是位于所述線圈組件界壁的外側(cè)以使殼體具有一裝置用來絕緣線圈組件；以及用以固定所述安裝件的裝置，于是所述線圈組件固定到支承件上而使整個所述線圈組件是不接地的。
所述殼體和所述初級芯件二個中的一個具有一長形鍵槽而所述殼體和所述初級芯件二個中的另一個具有長形鍵，該鍵和鍵槽是能配合的以使之用來將所述初級芯件定位在所述殼體中。
本發(fā)明還提出一種用于內(nèi)燃機中的適于采用配電盤的點火系統(tǒng)的點火線圈組件，其特征是，該點火線圈組件包含一電絕緣材料制成的殼體；一具有一內(nèi)在的敞開口凹腔的第一C型芯；
一位于所述第一芯的所述內(nèi)敞開口凹腔中的并具有一對次級接線端件的次級繞線管；次級線圈環(huán)繞所述次級繞線管上并與次級接線端件連接；一第二芯；一初級繞線管包封著所述第二芯，所述初級繞線管是位于所述次級繞線管中并具有一對初級接線件；所述初級繞線管是滑裝配在次級線管圈中；一初級線圈環(huán)繞在所述初級繞線管上并與所述初級接線件連接；一初級連接組件具有一對與所述初級接線件接合的電導線并通過電偶合所述連接組件中的電導線之一與所述次級接線件之一而提出實際上接地。
所述初級連接件組件包含一從所述電導線之一延伸到一次級接線件的旁通件，一緊固裝置用來將所述旁通件與所述一高電壓接線件相結(jié)合。
所述殼體具有一端唇部，所述初級連接件組件以電絕緣材料制成并具有一容納件和電絕緣段；所述電絕緣段橫過所述殼體的所述端唇部并延伸向下進入所述殼體。
本發(fā)明還提出一種內(nèi)燃機用點火圈組件，該點火線圈采用配電盤來作為定時分配線圈高壓輸出到個別的燃燒汽缸，并且用作為直接分配點火線圈的輸出給指定的燃燒缸，其特征是，該點火線圈包含一電絕緣材料制成的殼體；在所述殼體中的第一芯；具有二個次級接線件的第一繞線管；一線圈繞在所述第一繞線管上并與所述二個次級接線件相連接；一第二芯；一第二繞線管包封所述第二芯并具有一對初級接線件；一線圈繞在第二繞線管上并與所述初級接線件相連接；
第一初級連接件具有一對適合于與所述初級連接件相嚙合的電導線，并具有一裝置用以通過所述電導線之一與次級線圈連接來提供次級線圈實際上的接地；第二初級連接件只具有一對適合與所述初級連接件相嚙合的電導線；當所述點火線圈組件用于基座配電盤點火系統(tǒng)時，所述初級連接件對和次級連接件接受所述第一初級連接件；當所述點火線圈組件用于點火系統(tǒng)的分配點火線圈的輸出是直接到指定的燃燒汽缸時，所述初級連接件對和所述高壓連接端接受所述第二初級連接件。
本發(fā)明還提出一種連接件，該連接件用于連接位于殼體界定的開口腔中的電元件，該殼體是由封裝材料充填的，其特征是，所述連接件包含一由電絕緣材料形成的主體；該主體包含延伸到殼體的外部裝置；至少部分地延伸到封裝材料表面之下的內(nèi)部裝置；安裝裝置，該安裝裝置連接在所述內(nèi)部裝置和所述外部裝置之間，使之橫越于殼體的在封裝材料平面的上方的端唇部分；以及傳導件，該傳導件至少使安裝裝置與內(nèi)部裝置溝通以使在殼體內(nèi)的電元件作電連接。
所述安裝裝置包含與殼體內(nèi)表面并列的與端唇部分足夠靠近地相鄰的第一表面，以防止由于封裝材料而引起的封裝材料從殼體中由于毛細管作用而產(chǎn)生的漏失。
所述安裝裝置的第一表面靠近地與所述殼體的內(nèi)表面相一致，以提供通常與所述第一表面相正交的支承。
所述安裝裝置包含支承在殼體外表面上的第二表面以使之可再移動地將連接件配合到殼體上。
所述安裝裝置包含一大致呈U型的部分以便可移動地嚙合在殼體的端唇部分上。
所述安裝裝置包含通溝和凸脊以限制在一般地平行于殼體端唇部分的擴展部分的連接件的相對運動。
所述外部裝置包含連接件裝置以使連接件機械地外部配裝到殼體上。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的點火線圈組件的部分立體分解視圖，局部是剖示的；圖2是圖1所示點火線圈組件的側(cè)視分解視圖，也是局部剖示的；其中包封材料和高壓塔形伸出件(即高壓接線柱)未示出；圖3是根據(jù)圖1和2所示實施例的整體包封在一種橡膠絕緣材料中的C型層疊芯的立體視圖；圖4是現(xiàn)有技術(shù)中四個塔形伸出件(即高壓接線柱)的點火線圈組件的立體視圖；圖5是圖1所示本發(fā)明的初級繞線管，初級線圈，初級接線端件以及初級接線端件容納件的部分放大立體分解視圖；圖6是圖5中沿6-6線的側(cè)視剖視圖，圖示了絕緣移動接線件和嵌入在其中的初級線圈的一部分；圖7是本發(fā)明另一實施例的立體分解視圖，顯示初級連接件組件和使用在配電器型點火線圈組件中的旁通電連接；圖8是初級連接件組件的另一個實施例的部分頂視圖；圖示了旁通電連接和插接鎖定以及容納部分；圖9是本發(fā)明的另一個實施例的部分橫截面圖，其中芯是模注在線圈組件殼體中的。
請參考圖1、2和3，本發(fā)明的點火線圈組件2包含一具有多個榫接安裝件6、8和10的殼體4，所有安裝件6、8、10設置在殼體的外周上并與殼體模注成一體。伸長的金屬襯套12置于安裝件的中心以保證方便可靠地在發(fā)動機室內(nèi)安裝點火線圈組件。
插接嵌入接納部分14也是一體地模注在殼體的外側(cè)上的。插接或嵌入接納部分14可靠地容納并在其中固定住相應的形成在初級連接件組件上的插接嵌入鎖定部分16。鎖定部分16每一側(cè)上的支撐18在相應的容納部分14的溝道中滑入裝配并與其相配合。
薄鋼片層疊C型芯20位于殼體中，芯20具有一開口內(nèi)凹腔22，在凹腔中嵌裝分別以24和26為標號的初級線圈組件和次級線圈組件。次級線圈組件26中包含一繞線管28。線圈30環(huán)繞在繞線管28上并且線圈30的端部接在一次級接線盒32上。次級線圈的端部是釬焊在壓配入次級接線盒32中的次級接線端34上。
參考圖1、2和5，初級線圈組件24如見到的那樣包含一模注在繞線管38中的“I”型層疊芯36。初級接線端容納件40是一體地模注在繞線管38的一端上并包含一接線座部分42。第二接線座44位于繞線管38的另一端。每個接線座42、44用于和分別形成在芯20上的第一內(nèi)側(cè)凹坑46和第二內(nèi)側(cè)凹坑48相匹配，如圖3所示。
為了在安裝中，保證線圈組件在殼中合適地定向，座42、44是如凹坑46，48一樣彼此橫向錯位設置的。其功能正如一定向件的特征，就像是分別為芯和殼體的鍵54和鍵槽52一樣。這將在以下作詳細解釋。
如圖3所示，C型層疊芯20全包封在橡膠改性聚丙烯殼50中。該C型層疊芯用于被容納并滑裝在殼體下部之內(nèi)。橡膠改性聚丙烯，諸如由美國舒爾曼公司(Schulman，Inc)銷售的，注冊商標為“Polytrope”(詳目號TPP503，504，514，517和524)，還有的是由美國先進人造橡膠系統(tǒng)(Advanced Elastomeric System)銷售的，注冊商標為“Santoprene”和“Vistaflex”(TPR)(詳目號分別為123-60和9203-54W900)，是一種較佳的包封材料，因為該殼的作用僅是在金屬芯20和殼體4之間的一層順從而可壓縮的應力卸去層。包封材料的表面化學性質(zhì)必須是與殼體及封裝材料不粘合或不起反應的以確保這些材料之間的相對運動同時使不同物質(zhì)不同的膨脹系數(shù)造成的影響得以釋去，在熱循環(huán)過程中或者在延長使用期時，點火線圈的溫度常會升高，而不粘合的化學性能這時可防止整體破裂。
一鍵槽52位于殼體4內(nèi)部的內(nèi)側(cè)，一個與之配合的鍵54位于芯的外側(cè)部與殼體4上的鍵槽52相配。
如圖5和6所示，初級繞線管38還在初級接線座42上方設置一初級接線端容納件40，該容納件的形狀可以使之容納一對絕緣移動的接線件56。線圈58環(huán)繞在線管38上，其終端60位于絕緣移動接線件56中并且約束在相對地設置的倒V型槽62中。
初級線圈58的終端60延伸在裝有接線件56的凹腔中。接線件56為U型并包含彈性傾斜臂64，該傾斜臂64約束著線頭60。通過接線件56側(cè)邊上的突翅66，接線件56被固定在凹腔中。當絕緣移動接線件56進入初級接線容納凹腔68中時，接線件將會被楔入在該處并抵靠著凹腔的側(cè)壁68。每一絕緣移動接線件56包含倒V型槽62也就是線圈接納開口，所以當接線件被施力向下進入凹腔70時，初級線圈的終端60將被約束住。
如圖6所示，初級線圈終端60延伸穿過初級接線容納件40和絕緣移動接線件56二者。由于線圈容納開口62是在初級線圈端部60自上往下運動的，完全包覆著初級線圈58的絕緣材料會被刮掉并使初級線圈終端60和絕緣移動接線件56之間形成直接電接觸。
初級連接件組件74如圖1和2所示是由電絕緣材料制成，它具有電絕緣段76和容納部分78，電絕緣段76的形狀使其能騎到殼體4的端唇部80并能向下延伸進入殼體中，腿18’與容納部分78相間隔開以形成一個寬度稍微大于殼體厚度的間隔82，所以連接件組件能滑裝在殼體上并使端唇80與連接件組件的彎折部84處配合。正如早先描述的初級連接件組件74還包含一插接嵌入鎖定部14用以將初級連接件組件固定在殼體上。而間隔82保持組件74從殼體向外間隔開，鎖定部分14，特別是通溝件86是用于消除它們之間的相對橫向移動。
如圖7所示，電導線88和90穿過電絕緣段76和容納部分78。導電線88、90在它們的端部具有開口92、94，該開口使電導線88、90和初級線圈58之間可以很容易地在它們的端部直接電連接。
正如傳統(tǒng)的電導線88接受來自車上的點火控制系統(tǒng)的點火系統(tǒng)控制數(shù)據(jù)，第二根初級連接件組件的電導線90接受來自車輛蓄電池系統(tǒng)的12伏的輸出。
為了組裝線圈組件2，初級線圈組件24被嵌在次線圈組件26中。然后芯20再被嵌在殼體4中。然后結(jié)合在一起的線圈組件24、26置于芯20的凹腔22中。并且初級繞線管38的初級接線座42和延伸座44分別座落在C型芯20的凹坑46和48中。于是，次級線圈組件26和初級線圈組件24被支承在C型層疊芯20的內(nèi)開口凹腔22中。
然后，塔形件96螺旋裝入次級接線端部分34。接著，所有部件組裝完成后模注樹脂98被引導進入殼體內(nèi)部，覆蓋并電絕緣整個點火線圈組件。
圖7和8所示為本發(fā)明的另一個實施例，適合于無配電盤點火系統(tǒng)的點火線圈組件也適合用于配電盤基座的點火系統(tǒng)的點火線圈組件。一高壓塔形件96的去除并對初級連接件稍作改進有效地將點火線圈轉(zhuǎn)變成用于傳統(tǒng)內(nèi)燃機中的配電盤型線圈。特別是，本實施例的改進的初級連接件組件利用一旁通件108，該旁通件108使次級接線端部34與初級線圈正極接線端的第二導電線88連接。電導線88是處于低電壓狀態(tài)，即傳統(tǒng)12伏系統(tǒng)的12伏，就是提供了一個實質(zhì)上的接地。固緊螺絲110將電旁通連接件108固定到接線端34上。
圖9表示本發(fā)明的再一個實施例，其中芯20是被模注在外殼的內(nèi)壁和外壁100、102中。芯20整體包封在殼體中并具有適合與接線管38的接線座部分42和第二座44相配合的第一內(nèi)凹坑104和第二內(nèi)凹坑106。內(nèi)凹坑相應的位置與圖3所示的一樣。可供選擇的是，橡膠包覆的芯可以是模注嵌在組裝殼體2的內(nèi)、外壁之間(沒有顯示)。
權(quán)利要求
1.一種連接件，該連接件用于連接位于殼體界定的開口腔中的電元件，該殼體是由封裝材料充填的，其特征是，所述連接件包含一由電絕緣材料形成的主體；該主體包含延伸到殼體的外部裝置；至少部分地延伸到封裝材料表面之下的內(nèi)部裝置；安裝裝置，該安裝裝置連接在所述內(nèi)部裝置和所述外部裝置之間，使之橫越于殼體的在封裝材料平面的上方的端唇部分；以及傳導件，該傳導件至少使安裝裝置與內(nèi)部裝置溝通以使在殼體內(nèi)的電元件作電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的連接件，其特征是，所述安裝裝置包含與殼體內(nèi)表面并列的與端唇部分足夠靠近地相鄰的第一表面，以防止由于封裝材料而引起的封裝材料從殼體中由于毛細管作用而產(chǎn)生的漏失。
3.如權(quán)利要求1所述的連接件，其特征是，所述安裝裝置的第一表面靠近地與所述殼體的內(nèi)表面相一致，以提供通常與所述第一表面相正交的支承。
4.如權(quán)利要求1所述的連接件，其特征是，所述安裝裝置包含支承在殼體外表面上的第二表面以使之可再移動地將連接件配合到殼體上。
5.如權(quán)利要求1所述的連接件，其特征是，所述安裝裝置包含一大致呈U型的部分以便可移動地嚙合在殼體的端唇部分上。
6.如權(quán)利要求1所述的連接件，其特征是，所述安裝裝置包含通溝和凸脊以限制在一般地平行于殼體端唇部分的擴展部分的連接件的相對運動。
7.如權(quán)利要求1所述的連接件，其特征是，所述外部裝置包含連接件裝置以使連接件機械地外部配裝到殼體上。
全文摘要
一種用于點火線圈的連接件,其連接位于殼體界定的開口腔中的電元件,該殼體由封裝材料充填,該連接件包含:由電絕緣材料形成的主體;該主體包含:延伸到殼體的外部裝置;至少部分地延伸到封裝材料表面之下的內(nèi)部裝置;安裝裝置,該安裝裝置連接在所述內(nèi)部裝置和所述外部裝置之間,使之橫越于殼體的在封裝材料平面的上方的端唇部分;以及傳導件,該傳導件至少使安裝裝置與內(nèi)部裝置溝通以使在殼體內(nèi)的電元件作電連接。
文檔編號H01F38/00GK1255583SQ99102840
公開日2000年6月7日 申請日期1999年3月5日 優(yōu)先權(quán)日1991年12月23日
發(fā)明者菲列普·查爾斯·查普凱斯, 查理·李·特里薩·格林, 羅伯特·勞倫斯·漢考克, 詹姆斯·保羅·莫里斯, 麗貝卡·安妮·穆羅尼, 詹姆斯·佩雷蒂克, 格雷格·邁克爾·斯蒂芬斯基 申請人:福特汽車公司