专利名称：笔式点火线圈铁芯及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种用于车辆发动机上的笔式点火线圈铁芯以及该铁芯的制造方法。
背景技术：
在汽车发动机点火系统中，点火线圈是一种为点燃发动机汽缸内空气和燃油混合物提 供点火能量的执行部件，它是一种基于电磁感应原理的特殊脉冲变压器，它将10~12V的 低电压转换成25000V或更髙的电压，通过关断和打开点火线圈的初级回路，初级回路中的 电流增加然后又突然减小，这样在次级就会感应产生点燃火花塞所需的髙电压。
现有技术下，笔式点火线圈由于直接安装在发动机的火花塞上而得到广泛的应用，但 为了与火花塞的形状及位置相匹配，因此在笔式点火线圈的制作过程中，铁芯只能制作成 圆柱体状，目前采用的方法是把硅钢片剪裁成不同宽度的条状，然后叠制成近似的圆柱体， 但是这种方法存在着如下的缺点1、硅钢片叠成近视圆柱体较困难，需要花费大量的人力； 2、要使叠制后的圆度更近似于圆形，需要硅钢片的厚度尽可能的薄，随之而来的是剪裁的 条状的规格更多，使成本更高；3、由于叠片系数的始终存在，使铁芯有效面积减小，浪费 了宝贵的体积；4、硅钢片虽然导磁率比较髙，但是大电流下容易产生磁路的饱和，要增大 饱和度，不能增加体积的情况下只能釆用如附图1所示的增加永磁体来进行磁偏移，增加 了成本及制作的困难；5、由于笔式点火线圈工作于直流单向，所以硅钢片铁芯的电磁震动 很大。
发明内容
为了克服上述缺点，本发明的第一个目的是提供一种输出火花能量较大的点火线圈铁 芯。本发明的第二个目的是提供一种生产工艺简单的笔式点火线圈铁芯的制造方法。
为达到上述第一个目的，本发明所采用的技术方案是 一种笔式点火线圈铁芯，它包 括质量百分比大于98. 5!4的铁粉以及余量的酚醛树脂、二氧化锆。
为达到上述第二个目的，本发明所采用的技术方案是 一种笔式点火线圈铁芯的制造 方法，它包括如下步骤
(1) 将质量百分比为98. 5% 99. 5%的铁粉与余量的溶剂均匀混合，所述的溶剂包含 体积百分比为1. 2%的酚醛树脂、0.5%的二氧化锆、11.15 4起润滑作用的游离酚以及水；
(2) 通过造粒机对所述的铁粉与溶剂造粒，使所述的酚醛树脂均匀分布在所述的铁粉的外表面以使所述的铁粉之间彼此相互绝缘；
(3)将所述的铁粉与溶剂的混合物在预制的模具内一体压制成型，由于粉末铁芯为一 体压制成型，消除了以往采用硅钢片叠制的方法所存在的硅钢片之间的互相震动的问题。
本发明进一步的改进在于，在压制过程中压力大于30T/CM2,温度大于150'C,由于采 用了在高温高压下压制成型的工艺，其形状可以由模具决定，所以制作不规则形状的铁芯 非常方便，通常为圆柱形以得到比较精确的圆度，有效面积得到充分的利用。
本发明进一步的改进在于，所述的铁粉的粒径为S0 10Q目，在此粒径下的铁粉所成 型的铁芯的密度最大，效果最好。
由于采用了上述技术方案，使得本发明具有以下优点1、制作工艺简单，输出火花能 量较大；2、铁粉颗粒的外部由不导电的酚醛树脂覆盖，使得一体成型后的铁芯具有较高的 饱和导磁率，即使在大电流时也不易出现饱和，不用增加永磁体进行直流偏磁；3、粉末颗 粒在高温下的膨胀量小，使得尤为适合使用绝缘体整体包封铁芯的线圈上的应用。
附图1为现有技术中采用硅钢片叠制铁芯的笔式点火线圈的主剖视附图2为采用本发明的笔式点火线圈的主剖视附图3为采用硅钢片叠制铁芯的笔式线圈的输入电流波形附图4为采用硅钢片叠制铁芯的笔式线圈的输出电压波形附图5为采用本发明的笔式点火线圈的输入电流波形附图6为采用本发明的笔式点火线圈的输出电压波形图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步的描述。
一种笔式点火线圈铁芯的制造方法，它包括如下步骤
(a) 将质量百分比为99. 32%的铁粉与余量的溶剂均匀混合，该溶剂包含体积百分比 为1. 2%的酚醛树脂、0. 554的二氧化锆、11.15%的游离酚和水，为使最终产品的牢固度最好， 这里采用粒径为90目的铁粉；
(b) 通过造粒机对铁粉与溶剂造粒，使酚醛树脂均匀分布在铁粉的外表面；
(c) 在预制的模具内于压力为35T/CM2、温度为180'C的高温髙压环境下一体压制成 圆柱体铁芯；
该铁芯的铁粉含量在99%以上,酚醛树脂均匀分布于铁粉的外表面以使铁粉之间相互绝缘，二氧化锆起到润滑的作用，之后将该一体成型的铁芯依次按传统的笔式点火线圈的生 产组装工艺，依次安装上髙低压线圈等部件后即可形成如附图2所示的笔式点火线圈。
下面分别将如附图1所示的采用硅刚片叠制铁芯的笔式点火线圈和如附图2所示的采 用本发明的方法生产的压制铁芯笔式点火线圈在相同的测试条件下测试它们的输入电流波 形以及输出电压波形，其中二者的铁芯尺寸相同，直径10MM,高84MM， 二者的高低压线圈 数目也相同。
参见附图3和附图4，对于使用传统硅钢片叠制工艺的笔式点火线圈来说，当输入电 流增加到5A的时候，由于磁路已经处于饱和状态，输出电压不再增加，与此相对应的，在 车辆启动及低速运行时，此时低压线圈的电流会超过5A,由于磁路已经饱和，所以输出电 压和火花能量不能随着电流的增大而增大，同时由于磁路处于饱和状态，电流上升速率会 增大，会引起线圈发热量的增加，对于点火线圈的使用寿命极为不利。
参见附图5和附图6，当输入电流增加到5A的时候，磁路仍未达到饱和状态，因此相 对应的输出电压也得到明显的提升，整个线圈的工作范围得到了增大，这点尤其是在汽车 启动和低速时更有利，同时线圈的发热量也会减小，点火线圈的使用寿命也得到了增加。
可以看出，由于铁芯结构的不同，在相同的条件下，由于硅钢片叠制铁芯的加工限制, 磁路的有效面积变小，而采用本发明的方法所生产的铁芯由于采用整体压制，上述问题得 以解决，由于有效面积的增大，在点火线圈的制造过程中用铜量也得到了减小，另外，由 于采用本发明的方法压制的铁芯的磁饱和度髙，磁路的损耗小，所以不用增加永磁体偏置, 此外采用本发明的方法压制的铁芯的髙温下的物理变形量也相对较小，使得在铁芯内藏、 绝缘体整体包封的线圈上的应用尤为适合。
通过上述的实施方式，不难看出本发明是一种生产工艺简单、输出火花能量较大的点 火线圈铁芯及其制造方法。
以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了 解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所 做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
权利要求
1、一种笔式点火线圈铁芯，其特征在于它包括质量百分比大于98.5％的铁粉以及余量的酚醛树脂、二氧化锆。
2、 一种用于生产如权利要求1所述的笔式点火线圈铁芯的制造方法，其特征在于，该 方法包括如下步骤(1) 将质量百分比为98. 5% 99. 5%的铁粉与余量的溶剂均匀混合，所述的溶剂包含 体积百分比为1. 2%的酚醛树脂、0. 5%的二氧化锆、11.15%的游离酚以及水；(2) 通过造粒机对所述的铁粉与溶剂造粒，使所述的酚醛树脂均匀分布在所述的铁粉 的外表面；(3) 将所述的铁粉与溶剂的混合物在预制的模具内一体压制成型。
3、 根据权利要求2所述的笔式点火线圈铁芯的制造方法，其特征在于在压制过程中 压力大于30T/CM2，温度大于150'C。
4、 根据权利要求2所述的笔式点火线圈铁芯的制造方法，其特征在于所述的铁粉的 粒径为80 100目。
全文摘要
本发明公开了一种笔式点火线圈铁芯，它包括质量百分比大于98.5％的铁粉以及余量的酚醛树脂、二氧化锆；用于生产上述铁芯的制造方法是将质量百分比为98.5％～99.5％的铁粉与余量的溶剂均匀混合，溶剂包含体积百分比为1.2％的酚醛树脂、0.5％的二氧化锆、11.15％的游离酚以及水，之后通过造粒机对铁粉与溶剂造粒，使酚醛树脂均匀分布在铁粉的外表面，最后将铁粉与溶剂的混合物在预制的模具内一体压制成型。本发明解决了现有技术中的问题，提供了一种生产工艺简单、输出火花能量较大的点火线圈铁芯及其制造方法。
文档编号H01F27/24GK101615489SQ200910115460
公开日2009年12月30日 申请日期2009年5月25日 优先权日2009年5月25日
发明者飞 吴, 沈势业 申请人:昆山凯迪汽车电器有限公司