[發(fā)明專利]一種筆式汽車點(diǎn)火線圈用軟磁鐵芯

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610603469.3
• 申請(qǐng)日: 2016-07-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106098337B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳凌;王琰;任琪;程曉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陳振德
• 主分類號(hào): H01F38/12
• 分類號(hào): H01F38/12;H01F1/147;H01F27/255;H01F41/02;B22F3/03;F02P3/02
• 代理公司: 深圳市蘭鋒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)44419
• 代理人: 曹明蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)，特別是一種筆式汽車點(diǎn)火線圈用軟磁鐵芯。

背景技術(shù)

在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)中，點(diǎn)火線圈是為點(diǎn)燃發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)空氣和燃油混合物提供點(diǎn)火能量的執(zhí)行部件。它基于電磁感應(yīng)的原理，通過(guò)關(guān)斷和打開(kāi)點(diǎn)火線圈的初級(jí)回路，初級(jí)回路中的電流增加然后又突然減小，這樣在次級(jí)就會(huì)感 應(yīng)產(chǎn)生點(diǎn)燃所需的高電壓。點(diǎn)火線圈可以認(rèn)為是一種特殊的脈沖變壓器，它將 10-12V的低電壓轉(zhuǎn)換成25000V或更高的電壓。目前，較典型的為開(kāi)磁路筆式點(diǎn)火線圈，其包括構(gòu)成點(diǎn)火線圈磁路的開(kāi)放式鐵芯、繞在鐵芯上的次級(jí)銅線繞組和繞于次級(jí)繞組外側(cè)的初級(jí)線圈繞組。主要是通過(guò)初級(jí)線圈繞組的電流作為磁場(chǎng)儲(chǔ)存。當(dāng)初級(jí)線圈繞組電流突然被切斷(通過(guò)功率晶體管斷開(kāi)電路接地端) 時(shí)，磁場(chǎng)衰減，使次級(jí)線圈繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，該感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的電壓足以使 筆式線圈放電，我們稱其為電感放電式點(diǎn)火。另外也有電容放電式點(diǎn)火系統(tǒng)， 通常被稱為CDI點(diǎn)火方式。

點(diǎn)火線圈中鐵芯是核心部件，鐵芯的電感量直接影響到線圈的點(diǎn)火能量。

2014年1月1日公開(kāi)的申請(qǐng)?zhí)枮?01310273684.8的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)，其發(fā)明創(chuàng)造的名稱為“一種汽車火花塞點(diǎn)火器鐵芯組”，其中第一鐵芯是由多層電工鋼帶的沖片料帶疊成并連在一起的分段鐵芯折疊成封閉形狀的環(huán)形鐵芯；每層沖片料帶由4個(gè)分段及連接區(qū)組成，第一分段和第二分段、第二分段和第三分段、第三分段和第四分段之間由連接區(qū)連接，而第一分段和第四分段的外側(cè)相對(duì)的位置上分別設(shè)計(jì)成凸臺(tái)及凹槽以便鉸接鎖緊；電工鋼帶的晶粒方向與四個(gè)分段的長(zhǎng)度方向一致；第二鐵芯安裝在上面提到的連接成環(huán)的第一鐵芯里面，它也是由多層電工鋼沖片料帶疊壓而成，并且其長(zhǎng)度方向與電工鋼晶粒方向一致。從而具有節(jié)省材料以及降低成本的優(yōu)點(diǎn)。

2013年2月27日公開(kāi)的申請(qǐng)?zhí)枮椤?01210485879.4”的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)，其發(fā)明創(chuàng)造的名稱為“一種汽車點(diǎn)火線圈鐵芯級(jí)進(jìn)模自動(dòng)沖壓計(jì)數(shù)疊片鉚壓成型的方法”，其主要由沖床壓鉚機(jī)、單片機(jī)及電控柜、料帶固定卷放裝置、余料帶收卷裝置組成，在電控柜中設(shè)有單片機(jī)，在級(jí)進(jìn)模上設(shè)有接近傳感器開(kāi)關(guān)、電磁閥利用接近傳感器開(kāi)關(guān)進(jìn)行記憶計(jì)數(shù)，設(shè)定要求數(shù)值，由單片機(jī)數(shù)值設(shè)置輸出信號(hào)，控制電磁閥，電磁閥輸出控制氣缸實(shí)現(xiàn)疊片計(jì)數(shù)，還在級(jí)進(jìn)模內(nèi)設(shè)置一個(gè)防錯(cuò)糾正傳感器，即防錯(cuò)糾正按鈕，控制沖床和級(jí)進(jìn)模停止工作，對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整正確后，重新開(kāi)始連續(xù)沖壓工作。本發(fā)明提高生產(chǎn)效率10倍，只需1人操作，產(chǎn)品合格率從原來(lái)的85%—90%提高到99.7%，降低了生產(chǎn)成本。

上述兩件專利申請(qǐng)中， 汽車點(diǎn)火線圈鐵芯均采用硅鋼片疊放后，鉚壓成型的方法進(jìn)行制備。硅鋼片在疊片及鉚壓成型時(shí)，疊片容易錯(cuò)位，片與片之間有鉚壓間隙及鉚壓損傷等，故導(dǎo)致汽車點(diǎn)火線圈鐵芯的電阻率低下，初始導(dǎo)磁率及磁感應(yīng)強(qiáng)度低，損耗高，高頻響應(yīng)較差，鐵芯的電感量較小，從而導(dǎo)致線圈的 點(diǎn)火能量小。

另外，目前，軟磁鐵芯的制作工藝都是采用水平固定壓制法，具體過(guò)程為：將凹模固定在 模架上，凹模內(nèi)裝上鐵粉，采用上沖和下沖一起壓制，其中，下沖為一半圓柱形，固定不動(dòng)，凹模也固定不動(dòng)，上沖也為一半圓柱形，通過(guò)上沖的上下移動(dòng) 完成壓制過(guò)程。因?yàn)檎F芯由兩個(gè)半圓柱形拼合而成，兩半圓之間總是存在一定的接口，不能形成一個(gè)完整的圓，使鐵芯的電感量較小，從而導(dǎo)致線圈的點(diǎn)火能量小。同時(shí)，鐵芯地橫截面為類似橢圓形，并且中間有較寬的接縫，表面光潔度差。鐵芯采用純鐵粉制作，具有較低的電阻率，低的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度， 較大的損耗，且高頻響應(yīng)較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種筆式汽車點(diǎn)火線圈用軟磁鐵芯，該筆式汽車點(diǎn)火線圈用軟磁鐵芯為一體豎向成型壓制，成型壓力低，具有更高的成型密度、電阻率、初始磁導(dǎo)率、飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度和頻譜特性，且高頻損耗低。另外，軟磁鐵芯的表面光潔度好，橫截面為正圓形，使一定尺寸的鐵芯具有更大的電感量，為線圈提供更高的點(diǎn)火能量。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種筆式汽車點(diǎn)火線圈用軟磁鐵芯，軟磁鐵芯的形狀為圓柱體；軟磁鐵芯的組分及含量，按重量百分比計(jì)，包括Si 7.5-8.5%、Al 2.5-4%、Ni 0.5-1%、Ba 0.1-0.3%、Mo 0.1-0.4%、Bi 0.05-0.15%、Cd 0.05-0.15%、B 0.1-0.3%、A型堿性酚醛樹(shù)脂1-2%以及余量鐵。軟磁鐵芯按照如下工藝進(jìn)行制備。

第一步，真空熔煉：將鐵、硅、鋁和鎳的塊體按照配比，投入真空感應(yīng)爐中進(jìn)行熔煉澆鑄。