JP2005529263A - 内燃エンジンの点火コイル用電子モジュール - Google Patents

Abstract

本発明は、特に車輌用の内燃エンジン点火コイルのための電子モジュールに関する。この電子モジュールは、ケーシング（２１）と、このケーシング内に配置される少なくとも２つの電子コンポーネント（２５，２６）と、この電子コンポーネントに電気的接続を提供し、電子回路を構成する手段（２９）と、前記モジュールを点火コイルの電気変圧器の高電圧出力に接続するよう設計された接続端子（２３）と、前記モジュールをスパークプラグの入力に接続するよう設計された接続端子（２４）と、電子回路を接続端子に電気的に接続する手段（２７，２８）とを備える。

Description

本発明は、内燃エンジンの点火コイル用電子モジュール、点火コイルおよび点火コイルの製造プロセスに関する。

点火コイルが、主に、ピーク電圧を供給する用途であり、順に、内燃エンジンのシリンダー内に配置されたスパークプラグの電極にスパークを引き起こす変圧器からなることが知られている。

図１は、かかる従来技術を概略的に示す。

図１において、点火コイル１は、第１ワインディング２と第２ワインディング３から構成されることができる。この第２ワインディング２の終端は、一端で車輌バッテリーに、他端で電子制御部４に接続され、点火コイルの端子は、スパークプラグ５の差込口に接続されている。

第１ワインディング２を充電する際に、スパークプラグ電極５の間で発生する所望されないスパークのリスクを制限するために、ダイオード６を利用することもまた、知られている。このダイオード６は、図示のとおり、点火コイル１の第２および第１ワインディングの間に設けることができる。

点火コイル１の第２ワインディング３を、抵抗７の中継を介してスパークプラグ５に直列に接続可能であることもまた、知られている。この抵抗は、スパーク発生に起因する電磁干渉を制限する効果を有する。

これら異なる要素を、容量を削減しつつ一体化することは困難であり、コストを要する。

本出願の目的は、これらの問題点を解決することにある。

より詳細には、本発明の目的は、点火コイル変圧器と共に用いられる可能性の高い、異なる電子コンポーネントを一体化することの可能な電子モジュールを提供することにある。

この目的のため、本発明の第１の目的は、内燃エンジンの点火コイルのための電子モジュール、特に車輌用の電子モジュールであって、少なくとも、
・ １つのケーシング；
・ 前記ケーシングに配置された少なくとも２つの電子コンポーネント；
・ 前記少なくとも２つの電子コンポーネント内に電気接続を提供し、電子回路を形成する手段；
・ 前記モジュールを、点火コイル電気変圧器の高電圧出力端子に接続するのに適した、１つの接続端子；
・ 前記モジュールをスパークプラグの入力に接続するのに適した、１つの接続端子；
・ 前記電子回路を前記接続端子に電気的に接続する手段。

従って、点火コイルの変圧器部分に関連する、異なる電子コンポーネントが必要な接続手段を備える単一のケーシングに一体化され、これにより、点火コイルの単一動作をなすブロックとして搭載可能な電子モジュールを形成する。

ある特定の実施形態によれば、前記ケーシングは、その軸方向末端が開口する、概ね円筒状の内部容積を規定し、少なくとも第１の端部は、接続端子を形成する第１のキャップによって閉止されている。

より詳細には、この第１のキャップは、電子モジュールをスパークプラグ入力に接続するのに適した接続端子を形成する。

この容積の第２の軸方向末端は、電子モジュールを点火コイルの電気変圧器の高電圧出力に接続するのに適した接続端子を形成する第２のキャップによって閉止されてもよく、これらのキャップは、電子コンポーネントが配置される容積内に空洞を画定する。

他の実施形態によれば、この容積の第２の軸方向末端は開口しており、この容積内の軸方向中間位置に隔壁が配置されている。これにより、この容積内の空洞が前記第１のキャップで閉止され、電子コンポーネントの一部が空洞内に配置され、電子コンポーネントの他の一部が前記容積内の空洞外部であってその開口端部と隔壁との間に配置されている。

いずれのケースにおいても、本発明に係る電子モジュールは、空洞内に、少なくとも２つの電子コンポーネントの間の電気的接続を維持する弾性手段を備えてもよく、この弾性手段により電子回路が形成される。

これらの弾性手段は、さらに、異なる電子コンポーネントをそれぞれの接続要素に押圧する役割りを果たす。

より詳細には、空洞内に、電子回路を、キャップおよび／または隔壁の少なくとも１つに接続する手段が設けられてよい。

また、ある特定の実施形態によれば、空洞内に配置された電子コンポーネントの少なくとも１つは、少なくともその端部の１つにおいて、キャップおよび／または隔壁および／または弾性手段の１つに、電気接続を保証することに適する、概ね円筒状のコンポーネントである。

電子コンポーネントの１部分が、容積内の空洞外であってその開口端部と隔壁の間に配置された場合には、空洞の外側にある電子コンポーネントの少なくとも１つは、外部接続ワイヤを含むタイプであって、これらのワイヤの１つは、隔壁の空洞外部側に電気的に接続されている。

また、この場合、空洞の外側にある電子コンポーネントの少なくとも１つは、外部接続ワイヤを含むタイプであって、これらのワイヤの１つは、電子モジュールを、点火コイルの電気変圧器の高電圧出力端子、またはスパークプラグの入力端子のいずれかに接続するのに適したコンタクトブロックに、電気的に接続される。

電子コンポーネントの少なくとも１つは、電気抵抗であってよく、他の電気コンポーネントはダイオードであってよく、これらコンポーネントは電気的に直列接続される。

この場合、そしてある特定の実施形態によれば、この電気抵抗は、点火コイルの電気変圧器の高電圧出力端子に電気的に接続されるよう配置され、ダイオードは、スパークプラグ入力に電気的に接続されるよう配置される。

本発明の第２の目的は、上述の電子モジュールを含む、特に車両用の、内燃エンジン点火コイルを提供することにある。

ある特定の実施形態によれば、この点火コイルは、電子変圧器のための第１ハウジングと、スパークプラグ入力と電気的接続を行う手段のための導管とを形成するケーシングを具備し、このケーシングは、この電気変圧器のためのハウジングとこの導管との間に、電子モジュールのための第２ハウジングを形成する。

第１のキャップによって、ケーシングの一端が封止された場合、点火コイルは、第１のキャップとスパークプラグ入力の間に電気的接続をもたらすために、導管内に弾性手段を含んでよい。

第２のキャップによって、モジュールケーシングによって画定されるスペースの第２の軸方向端部が閉止された場合、このコイルは、電気変圧器を被膜し、導管方向に、第２のキャップまで至る絶縁樹脂を含んでよい。

一方、ケーシングによって画定される容積の第２の軸方向端部が開口し、この容積の軸方向中間位置に壁部を備える場合には、絶縁樹脂は、電気変圧器を被膜し、導管方向に、隔壁まで至ってもよい。

いずれの場合においても、点火コイルは、電気変圧器の高電圧出力と電子モジュール間を電気的に接続する弾性手段を含んでよい。

本発明の第３の目的は、特に車輌用の、内燃エンジンの点火コイルの製造方法を提供することにあり、この方法は、以下のステップを含む。

・ 上述した電子モジュールを製造し；
・ 電気変圧器を製造し；
・ 前記電気変圧器のための第１ハウジングと、スパークプラグ入力との電気的接続手段のための導管と、電気的変圧器の前記ハウジングと前記導管の間に配置される前記モジュールのための第２ハウジングとを形成するケーシングを製造し；
・ 前記第２ハウジング内に前記電子モジュールを配置し；
・ 前記第１ハウジング内に前記電気変圧器を配置し；
・ 前記電気変圧器の高電圧出力と前記電子モジュールとの間に電気的接続を形成し；
・ 前記第１ハウジング内に絶縁樹脂を注入し、該樹脂は、前記モジュールの封止要素まで至って、前記電気変圧器を被膜し、
・ 前記絶縁樹脂を重合化する。

本発明の各種実施形態を、非制限的例として、添付図面を参照して説明する。

図２は、内燃エンジンのヘッド１１に搭載された点火コイル１０を示す。

点火コイル１０は、成形プラスティック材料から製造されたケーシング１２を含む。このケーシング１２は、変圧器１４のための第１ハウジング１３と、以下において図３を参照して説明する電子モジュール１６のための第２ハウジングと、公知の方法により、点火コイル１０および導管１７を受容するヘッドの凹部下端に搭載されるスパークプラグ（図示せず）を電気的に接続するスプリング１８を配置する導管１７とを形成する。

変圧器１４はまた、公知の方法により、例えば、磁気コア、同心プライマリスプール、プライマリワインディング、セカンダリスプール、セカンダリワインディング、および磁束のための帰路から製造される。

弾性接触ストリップ２０は、その一端で、変圧器１４のセカンダリワインディングの出力に接続し、その他端は、図３を参照して以下説明する電子モジュール１６の入力端子によって支持される。

このモジュール１６は、円筒状内部容積２２を、例えば円形断面に区切る成形プラスティック材料からなるケーシング２１を含む。容積２２の両端は、例えば端部周囲を押圧するか、あるいは接着することによりモジュールへの固定を保証可能な導体キャップ２３、２４によって封止される。容積２２の側面隔壁およびキャップ２３、２４は、ダイオード２５および抵抗２６を受容する空洞の境界を画定する。これらのコンポーネントのそれぞれは、概ね円筒状であって、２つの端子コンタクトブロック２７、２７’、２８、２８’とを各々含む。

スプリング２９は、コンポーネント２５および２６の間の空洞に配置され、このスプリングによって、コンポーネント２５のブロック２７をキャップ２３に対して、またコンポーネント２６のブロック２８’をキャップ２４に対してそれぞれ押圧することにより、コンポーネントが互いに離隔し、終始ブロック２７’および２８の間の電気コンタクトが保証される。従って、コンポーネント２５および２６は、キャップ２３および２４によって外部環境との接続端子が構成される電気回路を形成する。

コイル１０を製造するには、まずケーシング１２、電気変圧器１４、および電子モジュール１６を独立に製造する。この電子モジュール１６を、その後ハウジング１５内に、電気変圧器１４はハウジング１３内に、配置する。コンタクトストリップ２０をその後、キャップ２３に対して押圧する。

その後絶縁樹脂をハウジング１３内に注入し、変圧器１４を被膜する。この樹脂は、封止部材ともなるキャップ２３まで至る。この樹脂を、重合化する。

最後に、スプリング１８を導管１７内に配置する。

図４に示す実施形態は、主として、ダイオード２５の端子２７、２７’間の容積２２内にある空気中の電気アークの発生の阻止を図るものである。

この実施形態において、ケーシング２１は、スプリング１８との接触を提供する端部キャップ２４のみを受容し、その他端は開口したままである。しかしながら、中間隔壁３０が、ケーシング２１の軸方向中間領域に、力または接着によって挿入されており、これが封止部材を形成する。ケーシング２１の内壁は、キャップ２４および隔壁３０とともに、空洞３１の境界を画定する。

抵抗２６が、空洞３１内に配置される。スプリング３２が、抵抗２６および隔壁３０に抗して配置され、コンタクトブロック２８’をキャップ２４に対して押圧するとともに、抵抗および隔壁３０巻の電気接続を提供する。

ダイオード３２が、ケーシング２１内の、隔壁３０およびこのケーシングの開口端の間に配置される。このダイオード３２は、２つの接続ワイヤを有し、その１つ３３は隔壁３０の外側に溶接されており、空洞３１から観察される。他の接続ワイヤ３４は、ケーシング２１の外側に突出する。

図４に示す実施形態に従った点火コイルの製造は、概ね上述の例に従ってなされる。

しかしながら、絶縁樹脂３５は、ケーシング内に注入され、隔壁３０まで至り、これによりダイオード３２を被膜する。ダイオードの接続ワイヤ間のアーク発生のリスクがこうして制限される。

図４を参照すると、ケーシングは１つの端部キャップのみを受容する。しかしながら、もちろん、他端に、樹脂の通路のために部分的に開口する第２のキャップを設計することも可能である。

上述の従来技術を示す図である。 本発明に係る点火コイルの断面図である。 図２の点火コイルに従った、本発明にかかる電子モジュールの断面図である。 本発明の他の実施形態に係る点火コイルの部分断面図である。

Claims (19)

1. 特に車輌用の、内燃エンジン点火コイルのための電子モジュールであって、少なくとも、１つのケーシング（２１）と、
   前記ケーシング２１内に配置される少なくとも２つの電子コンポーネント（２５，２６；３２）と、
   前記少なくとも２つの電子コンポーネントの間に電気接続を提供し、電子回路を形成する手段（２９；３０，３２）と、
   前記モジュールを、点火コイル電気変圧器（１４）の高電圧出力に接続するのに適する接続端子（２３，３４）と、
   前記モジュールを、スパークプラグの入力に接続するのに適する接続ブロック（２４）と、および
   前記電子回路を前記接続端子に電気的に接続する手段（２７、２８’）とを具備する
   ことを特徴とする電子モジュール。
2. 前記ケーシングは、その軸方向端部で開口する、概ね円筒状の内部容積を画定し、
   少なくともその端部の１つは、接続端子を形成する第１のキャップ（２４）によって封止される
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子モジュール。
3. 前記第１のキャップは、前記モジュールを前記スパークプラグの入力に接続するのに適する接続端子を形成する
   ことを特徴とする請求項２に記載の電子モジュール。
4. 前記容積の前記第２の軸方向端部は、前記モジュールを、点火コイの電気変圧器の高電圧出力に接続するのに適する接続端子を形成する第２のキャップ（２３）によって封止され、
   前記キャップは、前記スペース内で、前記電子コンポーネントが配置される空洞（２２）の境界を画定する
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の電子モジュール。
5. 前記容積の前記第２の軸方向端部は開口しており、
   隔壁（３０）が前記容積内の軸方向中間位置に配置され、これにより前記容積内で前記第１のキャップとともに空洞（３１）の境界が画定され、
   前記電子コンポーネントの一部が、前記空洞内に配置されるとともに、前記電子コンポーネントの他の一部が、前記容積内の前記空洞外部であって、その開口端部および前記隔壁端の間に配置される
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の電子モジュール。
6. 上記電子モジュールは、さらに、前記空洞内に、前記少なくとも２つの電子コンポーネントの間の電気的接続を保証し、これにより電子回路を形成する弾性手段（２９）を含む
   ことを特徴とする請求項４または５に記載の電子モジュール。
7. 上記電子モジュールは、さらに、前記空洞内に、前記電子回路を、前記キャップおよび／または前記隔壁の少なくとも１つに接続する弾性手段（３２）を含む
   ことを特徴とする請求項４ないし６のいずれか記載の電子モジュール。
8. 前記空洞内に配置される前記電子コンポーネントの少なくとも１つは、概ね円筒状のコンポーネントであって、少なくともその一端に、前記キャップおよび／または前記隔壁および／または前記弾性手段の１つとの電気的接続を保証するのに適するコンタクトブロック（２７、２７’、２８、２８’）を備える
   ことを特徴とする請求項４ないし７のいずれか記載の電子モジュール。
9. 前記空洞外部の前記電子コンポーネントの少なくとも１つ（３２）は、外部接続ワイヤ（３３、３４）を含むタイプであり、
   これらワイヤの１つは、前記空洞外部にある前記隔壁の側に電気的に接続される
   ことを特徴とする請求項５に記載の電子モジュール。
10. 前記空洞外部の前記電子コンポーネントの少なくとも１つは、外部接続ワイヤを含む種類であり、
    これらワイヤの１つは、前記モジュールを、前記点火コイルの前記電気変圧器の高電圧出力、またはスパークプラグの入力のいずれかに接続するのに適する接続ブロックに、電気的に接続される
    ことを特徴とする請求項５ないし９のいずれか記載の電子モジュール。
11. 前記電子コンポーネントの少なくとも１つ（２６）は、電気抵抗であり、
    他の電子コンポーネント（２５，３２）はダイオードであり、
    これらのコンポーネントは電気的に直列接続される
    ことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか記載の電子モジュール。
12. 前記電気抵抗は、前記点火コイルの前記前記変圧器の高電圧出力に、電気的に接続され、
    前記ダイオードは、前記スパークプラグの入力に電気的に接続可能に構成される
    ことを特徴とする請求項１１に記載の電子モジュール。
13. 請求項１ないし１２のいずれか１つに係る電子モジュールを具備する
    ことを特徴とする、特に車輌用の、内燃エンジンの点火コイル。
14. 上記点火コイルは、
    電気変圧器（１４）のための第１ハウジング（１３）と、スパークプラグの入力と電気的接続をなす手段（１８）のための導管（１７）とを形成するケーシング（１２）を具備し、
    前記ケーシングは、前記電気変圧器のためのハウジングと、前記導管との間に、前記モジュールのための第２のハウジング（１５）を形成する
    ことを特徴とする請求項１３に記載の点火コイル。
15. 上記点火コイルは、さらに、前記導管内に、前記第１のキャップと、前記スパークプラグの入力との間に電気的接続を提供する弾性手段（１８）を含む
    ことを特徴とする請求項１４または２に記載の点火コイル。
16. 上記点火コイルは、さらに、前記電気変圧器を被膜し、前記導管方向に前記第２のキャップ（２３）に至る絶縁樹脂を含む
    ことを特徴とする請求項１３ないし１５、および４のいずれか１項に記載の点火コイル。
17. 上記点火コイルは、さらに、前記電気変圧器を被膜し、前記導管方向に前記隔壁（３０）に至る絶縁樹脂（３５）を含む
    ことを特徴とする請求項１３ないし１５、および５のいずれか１項に記載の点火コイル。
18. 上記点火コイルは、さらに、前記電気変圧器の高電圧出力と、前記電子モジュールとの間を電気的に接続する弾性手段（２０）を含む
    ことを特徴とする請求項１３ないし１７のいずれか記載の点火コイル。
19. 特に車輌用の、内燃エンジン点火コイルの製造方法であって、
    ・ 請求項１ないし１２のいずれか１項に従って電子モジュール（１６）を製造し、
    ・ 電気変圧器（１４）を製造し、
    ・前記電気変圧器のための第１ハウジング（１３）と、スパークプラグ入力との電気的接続をなす手段のための導管（１７）と、前記電気変圧器のための前記ハウジングおよび前記導管の間に、前記モジュールのための第２のハウジング（１５）を製造し、
    ・ 前記第２ハウジング内に前記電子モジュールを配置し、
    ・ 前記第１ハウジング内に前記電気変圧器を配置し、
    ・前記電気変圧器の高電圧出力と前記電子モジュールとの間に電気的接続（２０）を形成し、
    ・前記第１ハウジング内に絶縁樹脂（３５）を注入し、前記樹脂は、前記モジュールの封止部材（２３、３０）に至り、前記電気変圧器を被膜し、
    ・ 前記絶縁樹脂を重合化する
    ステップを含む
    ことを特徴とする方法。

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