專利名稱：筆式點火線圈鐵芯及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種鐵芯及其制造方法，尤其是筆式點火線圈鐵芯及其制造方法。
背景技術：
在汽車發動機點火系統中，點火線圈是一種通過提供點火能量來點燃發動機氣缸內的空氣和燃油混合物的執行部件，而鐵芯是點火線圈的核心部件，基于電磁感應原理將 8-16V的低電壓按設定頻率通斷使之次級產生20-40KV的電壓，再通過火花塞產生電火花完成點火啟動。目前，筆式點火線圈鐵芯已得到了廣泛的應用，但由于能源及環保的原因，燃料將由一種混合性的汽油或生物燃料來代替，如汽油和醇醚類按一定比例混合使用，但是混合燃料比純汽油的燃點低，所以要求點火線圈鐵芯提供的能量就更大，而現有的筆式點火線圈鐵芯卻滿足不了點火要求，不光如此，它還具有以下多個缺點1、采用無取向硅鋼片，容易產生磁回路飽和，降低了磁能轉換率。2、硅鋼片疊成圓柱體，采用幾個鉚扣方式連接，磁能量損失大，材料利用率低(約 45%利用率)，并且加工過程花費人力太多，工藝復雜。3、受電磁震動影響，由鉚扣方式連接的硅鋼片之間容易開裂，線圈的使用壽命不長。
發明內容
為了克服上述缺點，本發明的第一個目的是提供一種能使筆式點火線圈輸出能量提高到滿足新燃料點火要求的鐵芯，本發明第二個目的是提供一種材料利用率高、生產工藝簡單的筆式點火線圈鐵芯的制造方法。為了達到上述第一個目的，本發明所采用的技術方案是筆式點火線圈鐵芯是采用多片取向硅鋼片焊接成的柱體。作為優選，所述取向硅鋼片長度相同，厚度相同且厚度均小于等于0. 3mm。作為優選，所述取向硅鋼片包括9-16種寬度，并且均小于等于10mm。作為優選，所述取向硅鋼片是矩形的，較短兩邊中心各有一個缺口，矩形的四角和所述缺口處均倒角處理，所述缺口呈梯形，并在缺口底部中心設有激光焊接點。作為優選，所述激光焊接點為半圓形槽狀。作為優選，所述取向硅鋼片的矩形四角和缺口處均倒角處理。作為優選，所述柱體為圓柱體，圓柱體某一縱截面與每片取向硅鋼片平行。為了達到上述第二個目的，本發明所采用的技術方案是一種筆式點火線圈鐵芯的制造方法，它包括如下步驟選用取向硅鋼作為材料；對取向硅鋼進行開料，以獲得多片取向硅鋼片；對所述的多片取向硅鋼片進行疊加；
將疊好的多片取向硅鋼片焊接成柱體。所述對取向硅鋼進行開料的步驟包括沿取向硅鋼的取向方向開料，制造長度相同，厚度相同，寬度有9-16種的矩形取向硅鋼片。在矩形取向硅鋼片的兩個較短邊中間各開設一個缺口，在缺口的底部中心再開一個槽作為激光焊接點。對所述矩形取向硅鋼片的四個角和所述缺口均進行倒角處理。作為優選，所述取向硅鋼片每片厚度均小于等于0. 3mm，每片寬度不超過10mm。所述的多片取向硅鋼片進行疊加的步驟包括將多片取向硅鋼片按寬度大小次序，中間最寬，兩邊寬逐漸減小，疊成近似圓柱體的形狀；將多片取向硅鋼片固定夾緊。作為優選，所述將疊好的多片取向硅鋼片焊接成柱體的步驟為使用紅外線焊機對疊成近似圓柱體的取向硅鋼片在激光焊接點處進行焊接，將所有取向硅鋼片焊接成一體。采用了上述技術方案的本發明的技術效果是1、制作工藝簡單，輸出火花能量大。2、采用了取向硅鋼片使得成型后的鐵芯具有較高的飽和度及導磁率。3、在高溫下采用焊接的鐵芯比鉚扣連接的鐵芯強度高，不易開裂，線圈使用壽命長。
圖1為多片取向硅鋼片疊成的圓柱體正面示意圖；圖2為多片取向硅鋼片疊成的圓柱體橫截面示意圖；圖3為制作好的單片取向硅鋼片示意圖；圖4為多片取向硅鋼片疊成的圓柱體一端放大示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖，對本發明的具體實施方式
做詳細的說明。如圖1所示，該筆式點火線圈鐵芯由多片取向硅鋼片1疊成一個近似圓柱體3，并用紅外線焊接機焊接成一體。本發明所采用的取向硅鋼片是采用冷軋與高溫熱處理相結合的方法，使硅鋼片中晶粒沿軋制方向有序排列，具有優良的磁性；而現有技術中所采用的無取向硅鋼片則是在形變和退火后，硅鋼片中晶粒呈無規則取向分布的硅鋼片，生產工藝要求比取向硅鋼片低。從圖1中可以看出，每片取向硅鋼片1的取向方向均相同，且沿圓柱體3中軸線方向。如圖2所示，多片取向硅鋼片1組成的近似圓柱體3的截面圖，圖中示例性地畫出了 11種寬度不同的取向硅鋼片1，每片取向硅鋼片1的寬度不超過10mm，按照實際生產工藝需求，也可以采用9-16種不同寬度的取向硅鋼片1，其排列方式為寬度由中間向兩邊遞減，其中，中間三片寬度相同，緊靠中間三片的兩邊各有兩片寬度相同的取向硅鋼片1，其余取向硅鋼片1則按照寬度遞減依次排列。可選的，多片取向硅鋼片1也可以疊成長方體，三棱柱體及各種多棱柱體等結構。如圖3所示，每片取向硅鋼片1呈矩形，兩端各有一個梯形缺口 2，矩形的四角和
5梯形的四角全部倒成圓角，每片取向硅鋼片1的長度均相同，每片取向硅鋼片1的厚度均相同，且厚度小于等于0.3mm。當然，所述缺口 2的形狀也可以是三角形、矩形、圓弧形等。如圖4所示，該局部放大圖顯示，缺口 2底部中心具有半圓形的激光焊接點4，該激光焊接點4其實也是一個缺口，方便焊液流入。可選的，激光焊接點4的形狀也可以是梯形、三角形、矩形、圓弧形等。如圖1-4所示，一種筆式點火線圈鐵芯的制造方法，它包括以下步驟1、選用取向硅鋼作為原材料。2、沿取向硅鋼片1的取向方向使用裝有特制刀具的開料機開料，制造長度相同， 厚度相同，寬度控制在IOmm以下的14-16種的矩形硅鋼片，每一片硅鋼片的厚度均小于 0. 3mm，且越薄越好。在矩形硅鋼片的兩個較短邊中間各開設一個梯形缺口 2，在梯形缺口 2 的底部中心再開一個半圓槽，作為激光焊接點4，然后將做好的矩形硅鋼片上的矩形四角和缺口四角倒成圓弧。3、將上述制作好的取向硅鋼片1按寬度大小次序疊成圓柱體3，中間寬度最寬，兩邊逐漸減小，每片硅鋼片1均平行于圓柱體3的縱切面，然后將上述疊成的圓柱體3夾緊在焊接治具上，該治具有夾緊裝置、定位裝置能夠保證焊接時焊接規定位置不變。4、使用紅外線焊接機在激光焊接點4對疊成圓柱體3的硅鋼片1進行焊接。作為可選的另一方案，連接過程可為將疊制好的取向硅鋼片使用膠粘固定或沖壓固定形成一體。作為可選的另一方案，連接過程可為在疊制好的取向硅鋼片外面包裹一層牢固的保護膜或保護殼。根據瞬間能量W= 3/5*V*I*T計算結果，傳統技術的無取向鉚扣疊制鐵芯的筆式點火線圈能量僅為44. 8mJ，不能滿足新燃料的點火需要，而本發明采用有取向，紅外線焊接疊制鐵芯的筆式點火線圈為51. 2mJ，能夠滿足新燃料的點火需要。并且現有點火線圈鐵芯的材料利用率僅為45%左右，而本發明的材料利用率約95%，而且制作簡便，結構牢靠，大大節省了人力物力，提高了點火線圈鐵芯的生產水平。
權利要求
1.一種筆式點火線圈鐵芯，其特征在于所述筆式點火線圈鐵芯是由多片取向硅鋼片焊接成的柱體。
2.如權利要求1所述的筆式點火線圈鐵芯，其特征在于所述取向硅鋼片長度相同，厚度相同且厚度均小于等于0. 3mm。
3.如權利要求1所述的筆式點火線圈鐵芯，其特征在于所述取向硅鋼片包括9-16種寬度，并且均小于等于10mm。
4.如權利要求1所述的筆式點火線圈鐵芯，其特征在于所述取向硅鋼片是矩形的，較短兩邊中心各有一個缺口。
5.如權利要求4所述的筆式點火線圈鐵芯，其特征在于所述矩形的四角和所述缺口處均倒角處理。
6.如權利要求4所述的筆式點火線圈鐵芯，其特征在于所述缺口呈梯形。
7.如權利要求4所述的筆式點火線圈鐵芯，其特征在于所述缺口底部中心設有激光焊接點。
8.如權利要求7所述的筆式點火線圈鐵芯，其特征在于所述激光焊接點為半圓形槽狀。
9.如權利要求1所述的筆式點火線圈鐵芯，其特征在于所述柱體為圓柱體。
10.如權利要求9所述的筆式點火線圈鐵芯，其特征在于所述圓柱體某一縱截面與每片取向硅鋼片平行。
11.一種如權利要求1所述的筆式點火線圈鐵芯的制造方法，其特征在于，包括如下步驟選用取向硅鋼作為材料； 對取向硅鋼進行開料，以獲得多片取向硅鋼片； 對所述的多片取向硅鋼片進行疊加； 將疊好的多片取向硅鋼片焊接成柱體。
12.如權利要求11所述的筆式點火線圈鐵芯的制造方法，其特征在于，所述對取向硅鋼進行開料的步驟包括沿取向硅鋼的取向方向開料，制造長度相同，厚度相同，寬度有9-16種的矩形取向硅鋼片。
13.如權利要求12所述的筆式點火線圈鐵芯的制造方法，其特征在于所述取向硅鋼片每片厚度小于等于0. 3mm,每片寬度不超過10mm。
14.如權利要求13所述的筆式點火線圈鐵芯的制造方法，其特征在于，所述對取向硅鋼進行開料的步驟還包括在矩形取向硅鋼片的兩個較短邊中間各開設一個缺口，在缺口的底部中心再開一個槽作為激光焊接點。
15.如權利要求14所述的筆式點火線圈鐵芯的制造方法，其特征在于，所述對取向硅鋼進行開料的步驟還包括對所述矩形取向硅鋼片的四個角和所述缺口均進行倒角處理。
16.如權利要求14所述的筆式點火線圈鐵芯的制造方法，其特征在于，對所述的多片取向硅鋼片進行疊加的步驟包括將多片取向硅鋼片按寬度大小次序，中間最寬，兩邊寬逐漸減小，疊成近似圓柱體的形狀；將多片取向硅鋼片固定夾緊。
17.如權利要求16所述的筆式點火線圈鐵芯的制造方法，其特征在于，所述將疊好的多片取向硅鋼片焊接成柱體的步驟為使用紅外線焊機對疊成近似圓柱體的取向硅鋼片在激光焊接點處進行焊接，將所有取向硅鋼片焊接成一體。
全文摘要
本發明涉及一種筆式點火線圈鐵芯及其制造方法。該鐵芯包括多片疊成一個圓柱體并用紅外線焊接成一體的取向硅鋼片。制造該鐵芯的方法包括如下步驟1、選用取向硅鋼片作為原材料。2、沿取向硅鋼片的取向方向開料，制造長度相同，厚度相同，寬度控制在10mm以下的14-16種的硅鋼片。3、將上述制作好的取向硅鋼片疊成圓柱體，每片硅鋼片均平行于圓柱體的某一縱切面，然后將該圓柱體夾緊在焊接治具上。4、使用紅外線焊接機對疊成圓柱體的硅鋼片進行焊接。裝有本發明的鐵芯的點火線圈工作時點火能量比現有筆式點火線圈明顯提高，能夠勝任新型汽車燃料的點火工作，而且該鐵芯制作材料利用率高，用焊接代替了鉚扣，大大的節省了人力物力。
文檔編號H01F38/12GK102376429SQ20111040625
公開日2012年3月14日 申請日期2011年12月8日 優先權日2011年12月8日
發明者沈勢業 申請人:昆山凱迪汽車電器有限公司