專利名稱：用樹脂材料填充的點火線圈的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明一般地涉及點火線圈，特別是用于內(nèi)燃機及車輛的點火系統(tǒng)，尤其涉及點火線圈的線軸組件。
隨著微信息處理機和涉及尖端電子控制技術(shù)的出現(xiàn)，車輛點火系統(tǒng)以及點火系統(tǒng)的對策方案已經(jīng)歷了極大的改進。通過這些新裝置的結(jié)合，某些效益現(xiàn)已獲得，并且，這些對策方案包括改進火花正時和可靠性的改善。結(jié)果之一是燃燒過程更有效，即可允許擴大排氣回流的百分率。結(jié)果是在排放、動力以及其它性能特征方面得到改善。
在點火線圈設(shè)計方面的改變也是這些整體改善的一部分。對于每個點火裝置是用單個點火線圈，也就是對火花塞用單個點火線圈，是有機會在每個燃燒室內(nèi)更精確地控制點火特性。用于內(nèi)燃機的一些點火系統(tǒng)采用點火線圈或線圈是具有在非傳導(dǎo)殼體內(nèi)的C形鐵芯的，而初級和次級繞組是圍繞在相互內(nèi)套入的獨立的線軸上的，并且是置于C形鐵芯的邊界之內(nèi)。在工藝過程中的最終階段用環(huán)氧樹脂填封材料或其它絕緣材料填充線圈。環(huán)氧樹脂防止扭力效應(yīng)，該扭力效應(yīng)是在運行中繞組所遭受到的。一種扭力作用會使繞組上的絕緣很快被磨損。
一種已知的以環(huán)氧樹脂充填繞組的方法是將繞組置于真空氛圍中，并讓環(huán)氧樹脂從線圈外側(cè)浸漬到線圈內(nèi)側(cè)。這種方法的一個缺點是為了將環(huán)氧樹脂滲透到線圈繞組中要有許多小時。另一個缺點是只要沒有達到完全滲透，裝置的效率就下降。事實上，為了達到理想的浸漬，要精巧地權(quán)衡許多因素，即所謂的環(huán)氧樹脂的化學(xué)反應(yīng)時間，繞組張緊的稀疏程度以及處理過程的溫度。理想的狀態(tài)出現(xiàn)在當(dāng)繞組在最短的時間內(nèi)均勻地浸漬而疑固的環(huán)氧樹脂呈現(xiàn)要求的物理性能。已做出過借助于各種確定的環(huán)氧樹脂配方的組成以及確定的制造工藝因素來減少浸漬時間的嘗試，然而沒有一種方法可充分滿意地減少浸漬時間。
美國專利3377602描述另一種以樹脂材料浸漬線圈的方法，在該方法中，樹脂材料以正壓力迫使其穿過兩-件極桿(two-piece pole)內(nèi)部的一單一圓環(huán)槽，該槽上是繞圈有線的。該專利指出避開采用真空環(huán)境保留在繞組中的油和濕氣將阻止樹脂材料的分布，這就導(dǎo)致穿過繞組的不均勻的材料分布。這種緊固繞組的方法采用一個粘接件，該粘接件也必須在環(huán)氧樹脂中飽和浸漬以使之為了握持繞組。
因此，要求提出一種以環(huán)氧樹脂在相對短的時間內(nèi)均勻地穿過繞組整個斷面的浸漬線圈繞組的方法。
發(fā)明簡述推薦實施例包含線軸，該線軸具有給定厚度的內(nèi)管壁部并帶有多個圍著間隔開的并且穿過線軸部整個厚度延伸的縫隙，多個線繞組圍著內(nèi)管壁部卷線。環(huán)氧樹脂劑同時地從繞組的外側(cè)到內(nèi)側(cè)和相反方向地浸漬到繞組中。內(nèi)管壁部中的縫隙允許環(huán)氧樹脂從內(nèi)壁部朝向繞組的外側(cè)浸漬到繞組中。
附圖簡要說明

圖1是點火線圈組件的一般立體示圖，填封材料被移去并且初級連接組件是局部剖的；圖2是示于圖1中的點火線圈組件的立體分解示圖；圖3是次級線軸和繞組組件的前視圖；圖4是示于圖3中的次級線軸和繞組組件的平面視圖，是從其上端觀察的；圖5是示于圖3中的次級線軸和繞線組件的平面視圖，是從其底上觀察的。
推薦實施例詳細說明本發(fā)明的點火線圈組件的整體組裝示于圖1中。這點火線圈是每個線圈用于一個火花塞型的點火線圈組件，是被安裝在并電連接到一個一般的點火火花塞(如圖中虛線所示)上。該組件包含一環(huán)形殼體10，殼體10內(nèi)嵌套著鋼層疊C形芯件100，該芯件在其終端之間設(shè)置有尚開的凹處部分或者空氣凹口，而初級和次級線軸組件100，400是保存在C形芯件100的終端之間的凹口部內(nèi)。初級線圈件200包含鋼T形層疊層芯(沒示出)，該T形芯件軸向延伸穿過初級線軸。
初級線軸包含一對初級接線端插座202、204，非焊接的，彈性維持的絕緣沉降接線端位于其中。
初級連接件12合適于卡在殼體上并包含在插座部14內(nèi)的引線。該引線越過初級和次級線圈建立電連接。
次級線軸400包含輸入接線端402和相應(yīng)的次級線軸輸出接線端(圖1中沒示出)，該輸出接線端位于次級線軸的下端處，在殼體的接線端套筒部16的區(qū)域內(nèi)。在接線端套筒部16上滑動裝配柔性橡膠防護罩18，該防護罩具有環(huán)圈20，該環(huán)圈將套筒部16卡夾住，桶部22適合于卡夾火花塞并與火花塞頭以下述方式建立電連接。
現(xiàn)請參考圖2，初級線軸的分總成200包含初級線軸206，該初級線軸具有圍著其縱長軸線卷繞的初級線圈208。線軸206包含上溝道形頭部210和下環(huán)部212。線軸包含矩形腔孔228，該矩形腔孔沿其縱軸線從一端到另一端延伸，并且其尺寸是可滑動裝配T形鋼層疊芯件300。線軸的上溝道部包含一對間隔開的側(cè)壁214和在其一端的止擋壁216，該止擋壁延伸于側(cè)壁之間。上溝道部包含三個定位凸起218，220，222(218和222沒有示于此圖中)。這些凸起的兩個(218，220)位于各自的接線端插座202、204的底部。環(huán)形環(huán)224位于初級線軸的底處并且徑向地從環(huán)凸伸一對相似的定位凸起226，該凸起226軸向地與線軸上部的接線端部202、204對齊。
滑動地接納到初級線軸組件100內(nèi)的T形芯件300包含在其一端的橫桿件308，該橫桿件在其下側(cè)302斜削并且T形件另一端具有一斜削端或者斜面304。T形芯件是用沖壓或模壓桿柱306將一系列鋼層片固定在一起。
磁性地裝接到橫桿部分上的是類似板狀的永磁體310，永磁體在其上表面包含多個隆起312。每個隆起的高度或者長度等于或稍為超過由T形芯件和永久磁體填入C形芯件終端之間距離所決定的最大差別的積累間隙。由粘結(jié)結(jié)合的磁性材料實質(zhì)上是低于充分密集的，它由稀土高能材料顆粒制成，諸如均勻地分散在粘合劑中的釹和釤，粘合劑諸如塑料或環(huán)氧樹脂基體，在我們推薦的實施例中，釹顆粒分散在尼龍基體中，所以，得到的組成材料具有的磁通密度為4.2千高斯，而充分密集磁體具有的磁通密度為12千高斯。
初級線圈線軸200適合于容納在筒形次級線圈的線軸400內(nèi)。次級線圈線軸組件400包含一體的次級接線端部402和404，相似于非焊接的彈簧保持的絕緣接線端位于每個接線端部的端頭內(nèi)。三條縱向延伸的縫隙406、408、410圍著次級線軸400的內(nèi)圓筒表面設(shè)置。每條縫隙形成為開口而穿過圓筒面，圍著次級線圈線軸件400的外圓周面上卷繞的線圈繞組412的一部分是暴露于筒形次級線軸的內(nèi)部，線圈繞組412以其相應(yīng)的端頭連接到次級接線端部402、404的輸入和輸出上?？p隙406、408、410的尺寸以便分別接納初級線軸組件的定位凸起218、220、222。于是，當(dāng)初級線軸插入次級線軸中時，借助于每個定位凸起銷入到限定位置，在次級線軸上初級線軸被唯一地定位。依靠線軸的上溝槽部傾斜的下側(cè)進入到座落在次級線軸的邊緣或唇部上，相對縱向定位被固定了。此外，次級線軸上的縫隙406、410在線軸的下側(cè)處具有凸舌片418。當(dāng)初級線軸的上溝槽部進入座落到次級線軸的唇上時，定位凸起226上的凸起232嚙接凸舌片418，于是，初級線軸卡扣而定位。
塑料絕緣夾件102滑動地嚙接到C形芯件100的敝口腔中，該夾件是由帶有10％填充料的改良聚丙烯制成的，或者以其它合適材料制成。夾件的尺寸是使其側(cè)壁緊緊地卡住C形芯件的外壁，如所示和下述那樣。夾件的在線軸和芯之間夾件的介入緩和了芯的任何熱膨脹效果。
帶有夾件102的C形芯件100是從初級線軸溝槽形上頭部內(nèi)的敞開端插入的，這樣，C形芯件的上終端104將進入到抵靠初級線軸的止擋壁216。同時，初級線軸組件內(nèi)的T形芯件的斜面或傾斜端部304在C形件的另一終端108處沿相應(yīng)C形芯件的斜面端部106線對線地接觸。繼續(xù)組裝直到T形芯件抵靠C形芯件的止擋肩110為止。此外，設(shè)計的進入傾斜的斜面的提升程度還是被做成迫使T形芯件300和永磁體310進入與C形芯件100的另一終端部完全充分地接觸，因此，實際上消除了在其它情況下可以存在于C形芯件和T形芯件之間的任何空氣間隙。
依靠從永磁體上延伸的凸起312，在永磁體和T形芯件之間于一方面和C形芯件的端104上，某種程度的實質(zhì)性接觸經(jīng)常能保證。這反過來又分別地保證了在另一端處，芯件300、100的越過內(nèi)嚙接斜面表面304、106的線接觸。
芯以及初級和次級線軸是實質(zhì)上滑動地嚙接到殼體10中的，此后，包含維持彈簧24的套筒組件滑裝到殼體的一端上，并且，初級連接件組件夾卡到殼體的相對端，這樣，就如圖1和2所示完成了芯組裝件。
請見圖3到圖5，這里詳示了次級線軸400和繞組組件。如同初級軸線，次級線軸是一體的模注塑料件，最好是用尼龍(nylon)或相似的材料制成。這是一般的筒形或管形，而內(nèi)徑尺寸是緊密地容納初級線圈組件，并且包含多個長縫隙406、408、410?？p隙406、408、410能縱向地延伸穿過線軸400的長度，入口和出口端部402、404位于線軸的相應(yīng)端處。線軸包含多條環(huán)形肋414形成分段凹槽以用來當(dāng)線圈繞匝環(huán)圈地繞在線軸上時保持線圈線的定位。槽406、408、410適合于分別容納初級線軸組件的定位凸起218、220、222，這是如前所解釋的。
在組裝所有元件之后，點火線圈組件置于真空環(huán)境中，線圈在2到2.5小時內(nèi)被加熱到120℃，以便清除捕集在繞線中的任何濕氣，空氣和油。諸如濕氣或油的雜物會阻止進入繞線的包封材料的浸漬。當(dāng)靜止于真空環(huán)境中時，點火線圈組件是以包封材料充填的，真空防止了任何雜物或空氣再次進入線圈。
填封材料從兩個方向流入次級繞線412中，即從次級線軸400的外側(cè)流入繞線412中和從次級線軸400的內(nèi)側(cè)朝向繞線412的外側(cè)而流入?？v向縫隙提供了填封材料從次級線軸組件內(nèi)側(cè)流動的通路。當(dāng)組件以填封材料充填時，填封材料徑向地朝向中心流動，并且徑向地從中心朝外流動，所以，次級繞線412的獨立的繞線之間的空間間隔以填封材料充填了以便使其更好地握持在一起。填封材料可以是如環(huán)氧樹脂的樹脂材料。用這種方法浸漬繞線是如此之均勻不需要在繞線之間有附加的粘合手段(即粘接)并且線軸被方便地浸漬。這種以填封材料充填次級繞線412的方法粘附非常均勻分布的環(huán)氧樹脂并使環(huán)氧樹脂連續(xù)于繞線之內(nèi)以及圍著其外表面，而時間大為減少并且在該工藝過程中沒有粘性或濕度的變化。這種新工藝的滲透時間被減小大約8小時。上述本發(fā)明中的縫隙尺寸，縫隙定位以及其它變化均沒有超出本發(fā)明的范疇。這些變化都是本發(fā)明技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員能做到的。
權(quán)利要求
1.一種線圈組件，該線圈組件包含線軸，該線軸具有給定厚度的管形壁并帶有多個圍著間隔的并穿過所述壁的所述厚度延伸的縫隙，所述線軸具有由所述管形壁劃定的內(nèi)部和外部；以及多個線圈繞組，該線圈繞組圍著并列于所述縫隙的所述管形壁的所述外部而卷繞，所述縫隙定位成使之允許填封材料從所述線軸的所述內(nèi)部徑向地浸漬，因此形成所述填封材料的均勻分布于所述線圈繞組中而與從所述線軸外部流來的填封材料相結(jié)合。
2.如權(quán)利要求1所述線圈組件，其中，所述縫隙縱向地延伸于所述管形壁部內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述線圈組件，其中，所述縫隙延伸為所述繞組的長度。
4.如權(quán)利要求1所述線圈組件，其中，所述線軸的所述部的外面包含多個軸向地延伸的壁以使之形成分段的山凹。
5.如權(quán)利要求4所述繞圈組件，其中，所述多個線圈繞組是繞在所述分段的山凹內(nèi)的。
6.如權(quán)利要求1所述線圈組件，它還包含均勻分布在所述繞組內(nèi)的填封材料以使之提供剛性的支承。
7.如權(quán)利要求6所述線圈組件，其中，所述填封材料包含環(huán)氧樹脂。
8.如權(quán)利要求1所述線圈組件，所述線軸由一整體件構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求1所述線圈組件，其中，所述縫隙是圍著所述線軸的圓周均勻地間隔開的。
10.如權(quán)利要求9所述線圈組件，其中，所述線軸具有形成在其中的三條縫隙。
11.一種點火線圈組件，該組件包含初級繞組組件；次級繞組組件，它包含線軸，該線軸具有管形壁，管形壁具有在其中界定的多條圍著間隔開的并且延伸穿過整個所述管形壁部厚度的縫隙，所述縫隙形成為將所述初級繞組容納在所述次級繞組內(nèi)，所述線軸具有由所述管形壁劃定的內(nèi)部和外部；多個并列于所述縫隙的線圈繞組卷繞在所述管形壁部的外部上；以及填充所述次級繞組的填封材料，所述內(nèi)壁部中的所述縫隙允許所述填封材料穿過所述管形壁浸漬到所述次級繞組中。
12.如權(quán)利要求11所述線圈組件，其中，所述縫隙形成為使之唯一地定位所述初級線繞組于所述次級繞組內(nèi)。
13.如權(quán)利要求12所述線圈組件，其中，所述初級線圈具有定位凸起以使所述初級線圈銷入所述次級線圈內(nèi)，所以所述初級線圈唯一地定位于其中。
14.如權(quán)利要求11所述線圈組件，其中，所述內(nèi)壁的所述外部包含多個分段的山凹。
15.如權(quán)利要求14所述線圈組件，其中，所述多條線是繞在所述分段的山凹內(nèi)的。
16.如權(quán)利要求11所述線圈組件，其中，所述填封材料包含環(huán)氧樹脂。
17.如權(quán)利要求11所述線圈組件，其中，所述線軸由整體件組成。
18.一種在線軸上形成繞組的方法，該線軸具有界定內(nèi)部和外部的管形壁，所述管形壁具有多個分段的間隔的山凹，該山凹是圍著并定位在外部上，并具有多個在所述線軸內(nèi)壁中的間隔的縫隙，縫隙延伸穿過所述內(nèi)壁部的整個厚度，所述方法包含以下步驟所述線軸的所述外部上的所述分段的山凹中的線繞組層以預(yù)定的厚度而產(chǎn)生在所述線軸上的多個繞組；將具有所述繞組的所述線軸置于真空環(huán)境中以使之從所述繞組中除去污物雜質(zhì)；在其上用填封材料填充具有所述繞組的所述線軸；使所述填封材料，從所述線圈繞組的外部穿過在所述內(nèi)壁部中的所述縫隙流入所述繞組。
19.如權(quán)利要求18所述方法，還包含均勻所述繞組的步驟，以所述填封材料從所述外部穿過所述縫隙到所述內(nèi)部而均質(zhì)所述繞組。
20.如權(quán)利要求18所述方法，還包含加熱具有所述繞組的所述線軸的步驟，將具有所述繞組的所述線軸在真空環(huán)境中加熱到預(yù)定溫度以使之穿過所述繞組均勻地分布所述填封材料。
全文摘要
一種次級點火線圈圍著在其上具有多條縫隙?？p隙是圍著線軸的筒形壁間隔的以提供樹脂填封材料穿過筒形壁中的縫隙快捷均勻地流進到線圈中。樹脂還從線圈組的外部流進所述線圈繞組中。
文檔編號H01F27/32GK1128576SQ9419298
公開日1996年8月7日 申請日期1994年7月20日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月26日
發(fā)明者馬克·愛德華·希普 申請人:福特汽車公司