火花塞延伸部的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于包括點火線圈的點火系統(tǒng)的點火線圈組件，其中所述組件具有主軸線并且被構(gòu)造成插入到與內(nèi)燃機相關(guān)聯(lián)的凹部中且/或從所述凹部中拆卸，其中所述組件包括柔性材料制成的細長的延伸本體，所述延伸本體包括上端部分和下端部分，其中所述延伸本體被構(gòu)造成相對于所述主軸線可橫向彎曲，使得所述上端部分和下端部分相對于彼此可采取一角度(α)。
【專利說明】火花塞延伸部

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于火花點燃式內(nèi)燃機的點火線圈組件，該內(nèi)燃機包括點火線圈，在此所述組件具有主軸線，并且被構(gòu)造成插入到火花塞凹部內(nèi)。

【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)燃機包括用于觸發(fā)驅(qū)動發(fā)動機活塞的燃燒的火花塞并且需要火花點燃壓縮的燃料。傳統(tǒng)上，點火線圈將電池的低壓轉(zhuǎn)變成在火花塞中產(chǎn)生電火花以點燃燃料所需的高壓。對于所有火花塞來說，共同的是它們布置成配裝在汽缸蓋上的凹部內(nèi)，該凹部刺穿燃燒室的側(cè)壁，使得點火終端與燃燒氣缸的內(nèi)部相接觸。點火線圈直接安裝在每個火花塞之上的直接點燃系統(tǒng)已知是優(yōu)越的，這是因為它們消除了火花塞引線的需要并減少了漏電流，并且它使得點火定時控制更容易。這種系統(tǒng)在EP0987435中公開。這些直接點火系統(tǒng)通常被構(gòu)成為整體組件，該整體組件包括火花塞以及點火線圈，由此火花塞通過互連延伸本體連接到線圈。延伸本體的尺寸(長度)又取決于馬達的尺寸?；鸹c燃式發(fā)動機有時設(shè)計成在發(fā)動機缸蓋和內(nèi)部燃燒氣缸之間具有較遠的距離(通常至少150mm，有時500mm那么大)，使得為了點火終端到達氣缸，需要較大的火花塞構(gòu)造。(在一些情況下，這是因為火花點燃式發(fā)動機源自于改造的柴油機。由于柴油機沒有火花塞，因此，火花塞沒有被設(shè)計成提供服務(wù)，并因此發(fā)動機通常未被改進來促進容易接近任何火花塞。盡管如此，將柴油機改進成火花點燃式發(fā)動機呈現(xiàn)出快速增長的領(lǐng)域，部分是由于不斷提高的環(huán)境意識以及改造柴油機的能力導(dǎo)致將已經(jīng)使用的車輛(例如，重型卡車、城市公交車等)改造成例如可燃氣兼容的可能性。
[0003]US5357233公開了一種用于內(nèi)燃機的點火設(shè)備，用于通過可彎曲的延伸裝置從點火線圈向火花塞提供峰值高電壓的電流，該可彎曲的延伸裝置包括從點火線圈延伸的第一部分、適于連接到火花塞的第二部分以及將第一元件連接到第二元件上使得第一元件相對于第二元件可彈性移動的彈性元件。
[0004]但是，在發(fā)動機罩下方的可用空間非常有限，甚至非常狹窄，并且空間的缺乏會導(dǎo)致在從馬達拆卸點火線圈組件且/或?qū)Ⅻc火線圈組件引入到馬達中時非常困難。這個問題導(dǎo)致了延伸部的高成本設(shè)計(例如，將其分成幾個零件)的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是解決或至少最大程度簡化上面提及的問題，提供一種將點火線圈組件從發(fā)動機汽缸蓋拆卸/將點火線圈組件引入到發(fā)動機汽缸蓋的容易并且快速的方式。這是通過如所附的權(quán)利要求1中所述的點火線圈組件來實現(xiàn)的，其中，所述組件包括細長且柔性的延伸本體，該延伸本體包括上端部分和下端部分，且其中，所述延伸本體布置成相對于主軸線可橫向彎曲，使得所述延伸本體的上端部和下端部可以相對于彼此采取O至360。之間的角度。
[0006]在一個實施方式中，延伸本體將火花塞接收端部和點火線圈彼此互連。得益于延伸本體關(guān)于主軸線可橫向彎曲，所述組件的火花塞接收端部和點火線圈可以被構(gòu)造成相對于彼此采取一角度。
[0007]在本發(fā)明的優(yōu)選方面中，延伸本體由柔性材料，如橡膠制成。要理解的是，術(shù)語“柔性的”應(yīng)解釋為能夠彎曲而不斷裂。
[0008]得益于本發(fā)明，提供了一種組件，該組件非常容易操縱并且可以被構(gòu)造成配合具有各種尺寸凹部的各種發(fā)動機類型。得益于延伸本體，所述組件能夠在長度上適應(yīng)特定的凹部，并且由于延伸本體的柔性特性，點火線圈組件甚至能夠被設(shè)計成配合深的凹部(即，需要長的延伸本體)，而在拆卸/引入組件時，不會由于發(fā)動機艙內(nèi)側(cè)的有限空間而陷入實施困難。在非常長的組件的情況下，這通常將在狹窄的發(fā)動機艙內(nèi)出現(xiàn)問題，根據(jù)本發(fā)明的組件本體可以簡單地彎曲(例如，在組件的拆卸過程中)，并由此能夠適應(yīng)在車輛的發(fā)動機罩之下的凹部周圍可用的空間。此外，這有利于提供緊湊的發(fā)動機艙。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述點火線圈在所述延伸本體的上端部分處可拆卸地布置在第一連接部分中。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的再另一方面，所述火花塞可拆卸地布置在可拆卸的火花塞護套內(nèi)，該火花塞護套可拆卸地安裝在延伸本體的下端部處。優(yōu)選地，所述火花塞護套由柔性且耐熱材料制成，該材料如硅橡膠，該火花塞護套被布置成緊密圍繞火花塞，以提供隔離層并且防止高電壓電流泄漏。在優(yōu)選的實施方式中，火花塞護套被布置成配合在適配器單元(火花塞護套適配器)中，該適配器單元又在延伸本體的下端部分處附連到第二連接部分上。適配器單元由耐熱且絕緣的材料制成，如陶瓷或高壓塑料，由此在火花塞和組件的第二最下部連接部分之間實現(xiàn)有效絕緣體。得益于這個方面，實現(xiàn)了如下益處:組件的柔軟和熱敏感部件(如延伸本體經(jīng)常由柔韌材料，如橡膠制成)得以保護免受火花塞的熱量并因此防止被損壞。否則，過熱的橡膠部件會導(dǎo)致組件破裂，這會導(dǎo)致在組件的拆卸或部件更換過程中的困難，且/或?qū)е码娏餍孤?yōu)選地是，火花塞護套易于從火花塞適配器上拆卸，并同時，相對于其直徑尺寸確定為允許火花塞扳手觸及火花塞。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的組件的透視圖，其中以虛線示出了彎曲構(gòu)型；
[0012]圖2是根據(jù)圖1中的線II的組件的橫截面圖；
[0013]圖3a是引入到汽缸蓋的凹部內(nèi)的組件的透視圖；
[0014]圖3b是引入到汽缸蓋的凹部內(nèi)的組件的橫截面圖；
[0015]圖4是根據(jù)圖2中的圈起來的IV的特寫圖；
[0016]圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的組件的分解圖；
[0017]圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的組件的另一分解圖。

【具體實施方式】
[0018]下面，參照附圖更詳細描述本發(fā)明。下面的描述應(yīng)被認為僅作為優(yōu)選的形式，而非在限制意義上的決定性的。
[0019]在圖1至6中，點火線圈組件大致標(biāo)示為I。在圖1中，示出根據(jù)本發(fā)明的組件I的實施方式的透視圖，而圖2示出根據(jù)圖1的線II的組件的橫截面。組件I的主要部件包括火花塞接收端部10、點火線圈3和細長的延伸本體6。組件I被構(gòu)造成插入與內(nèi)燃機相關(guān)聯(lián)的汽缸蓋9的凹部90(見圖3a-3b)中?；鸹ㄈ邮斩瞬?0和線圈3借助于細長的延伸本體6彼此連接，該延伸本體6包括:內(nèi)部大致圓柱形通孔60，例如柔性導(dǎo)體裝置形式的互連元件通過該通孔60布置，該互連元件如一個或若干電纜64或者連接彈簧，其電連接插入到火花塞接收端部10內(nèi)的火花塞2;和所述線圈3。能夠使用任何可購得的點火電纜。在電纜64的每個端部處，優(yōu)選地布置接頭，該接頭用于保持上部22和下部24接觸彈簧。根據(jù)本發(fā)明，在一個實施方式中，提供了在電纜64和線圈3之間的上部接觸彈簧22以及在電纜64和定位在火花塞接收端部10處的火花塞2之間的下部接觸彈簧24。所述接觸彈簧22、24保護點火線圈3和火花塞2之間的電連接。要理解的是接觸彈簧22、24和電纜64可以由連接火花塞和線圈的一個延伸的接觸彈簧來替代。進一步理解的是互連元件64是適當(dāng)類型的柔性互連導(dǎo)體，其不局限于電纜或彈簧。
[0020]在優(yōu)選的實施方式中，組件I為大致圓柱形并具有主軸線A，并且所述細長的延伸本體6被布置成相對于主軸線A可橫向彎曲，使得火花塞接收端部10和點火線圈3可以被構(gòu)造成相對彼此采取一角度α。圖1中借助于虛線示出處于彎曲構(gòu)型的組件1，在該位置，延伸本體6已彎曲，使得其上端部62和其下端部65相對于彼此已經(jīng)采取一角度α。理論上，所述角度α可以在O至360°之間，但是更有可能的是它處于90°至180°之間。彎曲是借助于柔性、彈性材料制成的所述延伸本體6來實現(xiàn)的，這允許例如彎曲組件I而不使之?dāng)嗔?。一種用于所述延伸本體的適當(dāng)材料可以是橡膠。
[0021]包括芯部31和線圈32的點火線圈3可拆卸地布置在位于延伸本體6的上端部62處的第一連接部分63內(nèi)，并有利地定位在點火線圈殼體30內(nèi)側(cè)。點火線圈殼體30被布置成借助于耦接套筒34附連到第一連接部分63上，該耦接套筒34為螺紋的，或以任何其他適當(dāng)?shù)姆绞椒謩e附連到延伸本體6和線圈殼體30的外部，以連接和保持兩個部件。從而，在一個實施方式中，所述點火線圈殼體30設(shè)置有外螺紋，該外螺紋匹配耦接套筒34的內(nèi)螺紋。
[0022]組件I被示出設(shè)置有圖3a至3b中的火花塞2，其中，所述火花塞2可釋放地插入到組件I的火花塞接收端部10內(nèi)?；鸹ㄈ?可拆卸地布置在火花塞護套23之內(nèi)，該火花塞護套23可拆卸地安裝到在延伸本體6的下端部65處的第二連接部分66。在一個實施方式中，所述火花塞護套23定位在適配器單元20 (也稱為“火花塞殼體”或“護套適配器”)內(nèi)，該適配器單元20又附連到細長的延伸本體6的第二連接部分66上。所述護套適配器由耐熱并優(yōu)選地在高溫和高濕條件下都為電絕緣體的材料制成。適當(dāng)?shù)牟牧系氖纠梢园ㄌ沾苫驘崴苄运芰希缇郾搅蛎?PPS)?；鸹ㄈo套23優(yōu)選地與組件I可拆卸，優(yōu)選地借助于卡扣機構(gòu)，并由此在需要時容易更換。根據(jù)一個實施方式，火花塞護套23借助于卡扣機構(gòu)附連到護套適配器20上，使得火花塞護套23能夠從適配器20上拆卸，而無論火花塞是否已經(jīng)粘到其上:隨著時間，硅酮橡膠會與火花塞的硅陶瓷粘結(jié)，將護套和火花塞熔接到一起，使得火花塞被粘住。
[0023]要理解的是本發(fā)明也涉及點火線圈3直接定位在火花塞附近的實施方式，并且所述細長的延伸本體6連接到點火線圈，以形成組件I的延伸部，以促進點火線圈組件容易地從馬達上拆卸且/或?qū)Ⅻc火線圈組件引入到馬達中。
[0024]優(yōu)選地是，所述火花塞護套23的直徑小于火花塞扳手的直徑，使得在火花塞粘住的情況下它仍可以去除/更換火花塞。從而，例如，可以利用傳統(tǒng)的火花塞扳手去除火花塞
2。在一個實施方式中，火花塞護套23布置成與火花塞一起被拆下并丟棄。優(yōu)選地是,火花塞護套23尺寸確定成既容易從適配器單元20上拆卸，且允許扳手正確觸及火花塞2。優(yōu)選地是，所述火花塞護套23由柔性耐熱且絕緣的材料制成，如硅酮橡膠，由此在火花塞2和延伸本體6的第二連接部分66之間實現(xiàn)有效絕緣體?；鸹ㄈo套23尺寸確定成緊密圍繞火花塞，由此產(chǎn)生有效的隔離層并且防止高電壓電流泄漏。得益于火花塞護套23，也實現(xiàn)了如下優(yōu)點，即:由于火花塞護套23產(chǎn)生了保護層，該保護層使得火花塞護套23容易拆下，因此防止火花塞2被粘到適配器單元20。
[0025]現(xiàn)在描述根據(jù)一個方面的組件I的功能。如圖1至6所示，提供了根據(jù)本發(fā)明的直接點燃組件1，且火花塞2配合在組件I的下端部65處的火花塞護套23中?；鸹ㄈ?的配合到位導(dǎo)致經(jīng)由所述互連元件64(例如，電纜和/或彈簧)與設(shè)置在火花塞2之上的線圈3電連接。組件I被引入到汽缸蓋9的凹部90中，使得火花塞終端與燃燒室的內(nèi)部相接觸。這個操作借助于彈性和柔性的所述延伸本體6得以明顯改善，這是因為在包括火花塞終端2的下端部分65被帶到正確位置以用于進入凹部90的過程中，該延伸本體6允許組件I彎曲。作為一個示例，如果特定車輛的發(fā)動機罩之下可用的空間非常狹窄，并且同時凹部90較長，將傳統(tǒng)的剛性點火線圈組件引入將是非常麻煩的。但是，根據(jù)本發(fā)明的組件I將允許容易和快速的引入，即使在凹部90較深并且組裝本體相應(yīng)地是細長的情況下。延伸本體6的彎曲允許首先引入火花塞端部10，同時在線圈3的位置處的上端部62可以被迫使相對于主軸線A并相對于火花塞接收端部10的對齊位置采取一角度α。根據(jù)本發(fā)明的組件I由此能夠被引入到凹部90中，而不會遇到發(fā)動機罩阻擋點火線圈組件進入凹部的問題:如果發(fā)動機罩擋路，則延伸本體6簡單地彎曲，使得引入操作可以進行。
[0026]一旦整個組件本體I處于凹部90內(nèi)側(cè)的位置處，在組件I的最上端部處的線圈殼體4被布置成將組件固定到氣缸蓋9上，使得凹部90和燃燒室適當(dāng)密封。線圈殼體4借助于緊固裝置40，如螺釘或任何其他傳統(tǒng)/適當(dāng)?shù)奶娲b置附連到氣缸蓋9上。線圈殼體4包括連接器主體5，用于電連接線圈3的初級終端。
[0027]在圖3a中，可以看到在組件I的上端部分處的線圈殼體4的示例，該組件I已經(jīng)插入并固定到汽缸蓋9的凹部90中。如在此看到的，線圈殼體4布置有橫向突出元件41，稱為安裝凸耳，該安裝凸耳提供了緊固結(jié)構(gòu)，緊固裝置40通過該安裝凸耳將密封件4固定到汽缸蓋9上。緊固可以由多種方式如通過螺釘或借助于鉚釘耦接而實現(xiàn)。安裝凸耳41優(yōu)選地布置在抓持表面42的附近，以便于將組件I從凹部90中拆除，如現(xiàn)在將描述的。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，汽缸蓋9的火花塞凹部90的孔口包括提升凸輪91，該提升凸輪91布置成與密封件4的安裝凸耳41協(xié)作，以有助于將組件I從凹部90中拆除。在將組件I從凹部90中拆除時，緊固裝置40 (如果存在的話)被首先拆下，此后，密封件4在抓持表面42的位置處被抓持，并且密封件4轉(zhuǎn)動，使得安裝凸耳41被促使向上滑動并且滑動到提升凸輪91上。由此，在旋轉(zhuǎn)運動的同時，整個組件I在離開凹部90的方向上被提升。使得可以簡單且有效地將組件I從凹部90拆除。
[0028]本發(fā)明并非被認為受到上述實施方式的限制，而是可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)變化。例如,延伸本體的柔性材料可以是橡膠之外的材料,并且進一步地,取決于凹部90的深度，延伸本體可以在長度上變化。
[0029]如本領(lǐng)域技術(shù)人員將輕易理解到的，很多其他變型都是有可能的。
【權(quán)利要求】
1.一種用于包括點火線圈(3)的點火系統(tǒng)的點火線圈組件，其中所述組件(1)具有主軸線(A)并且被構(gòu)造成可插入與內(nèi)燃機相關(guān)聯(lián)的凹部(90)且/或可從所述凹部(90)移除，且所述組件(1)包括柔性材料制成的細長的延伸本體￠)，所述延伸本體(6)包括上端部分(62)和下端部分(65),其中延伸本體(6)被布置成相對于主軸線(A)可橫向彎曲，使得所述上端部分￠2)和下端部分￠5)可以相對于彼此采取一角度(α )，其特征在于，火花塞(2)可拆卸地布置在火花塞護套(23)中，所述火花塞護套可拆卸地安裝到所述延伸本體(6)的下端部分￠5)處的第二連接部分￠6)上，其中，所述火花塞護套(23)具有直徑，該直徑被布置成允許使用火花塞扳手。
2.如權(quán)利要求1所述的組件,其中,所述細長的延伸本體(6)將火花塞接收端部(10)和點火線圈(3)彼此互連，并且布置成相對于所述主軸線(A)可橫向彎曲，使得所述火花塞接收端部(10)和點火線圈(3)可以被構(gòu)造成相對于彼此采取一角度。
3.如權(quán)利要求1或2所述的組件，其中，所述點火線圈(3)可拆卸地布置在所述延伸本體(6)的上端部分￠2)處的第一連接部分￠3)之內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的組件，其中，所述延伸本體(6)由柔性材料、優(yōu)選地橡膠制成。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的組件，其中，所述延伸本體(6)具有在100至500mm之間的長度，優(yōu)選地至少150mm。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的組件，其中，所述火花塞護套(23)可拆卸地布置在護套適配器(20)中，所述護套適配器(20)附連在所述延伸本體(6)的下端部分(65)處。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的組件，包括線圈殼體(4)，所述線圈殼體(4)布置有用于將定位在凹部(90)內(nèi)側(cè)的組件(1)連接到相應(yīng)的汽缸蓋(9)上的裝置(40、41)，所述線圈殼體(4)還包括橫向突出的安裝凸耳(41)，該安裝凸耳(41)布置成與汽缸蓋(9)上的垂直突出的提升結(jié)構(gòu)相協(xié)作，以促進將組件(1)從所述凹部(90)中容易地拆除。
8.用于將點火線圈組件(1)安裝到汽缸蓋(9)的凹部(90)中的方法，該方法包括如下步驟: -在借助于相對于主軸線(A)橫向彎曲延伸本體(6)而使得所述組件(1)適應(yīng)在汽缸蓋周圍可用的空間，使得火花塞部分(65)和點火線圈(3)被構(gòu)造成相對于彼此采取一角度的同時，將所述組件(1)引入所述凹部(90)之內(nèi)；以及 -將所述組件(1)經(jīng)線圈殼體(4)緊固到所述汽缸蓋(9)上。
【文檔編號】H01T13/00GK104364513SQ201380031130
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2013年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月14日
【發(fā)明者】L-A.安德森, J.本特森, B.古斯塔夫森 申請人:Sem股份公司