JP2006009687A

JP2006009687A - イグナイタ

Info

Publication number: JP2006009687A
Application number: JP2004188035A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Yamaguchi; 山口　　剛; Gonosuke Inamura; 豪之助稲村
Original assignee: Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2004-06-25
Filing date: 2004-06-25
Publication date: 2006-01-12

Abstract

【目的】
制御装置を付加したイグナイタであっても従来より大型化しないイグナイタを提供する。
【解決手段】
内燃機関用点火装置に内蔵するイグナイタにおいて、当該イグナイタにはスイッチング素子と制御素子とを備え、前記各素子は他の構成部品と共に基板上に配置され、当該各部品をケースに収納しモールド樹脂により一体化されたイグナイタにおいて、前記基板は低圧回路と高圧回路に分割し、当該低圧回路基板と高圧回路基板を階層構造で構成したことを特徴とするイグナイタとする。
【選択図】図１

Description

この発明は、ケース内にコア部分を配置し、ケース内部を樹脂でモールドすることによって形成されるイグナイタに関する。

従来技術による、点火コイル及び外部接続用１次端子をイグナイタの外装ケースと一体化で形成し、内部に配置される部品実装基板等を樹脂にてモールドした点火装置が提案されている。このような点火装置に用いられるイグナイタ部分の上面図を図４に、当該図４の部分側面断面図を図５にそれぞれ示す。

図４と図５においては、イグナイタケース部１３０内に配置されるイグナイタコア部はヒートシンク２２０上に配置される駆動素子３５と電子部品を搭載するセラミック配線基板３０で構成され、それぞれの部品はワイヤボンディング等により配線された後に、当該ケース内に樹脂を充填しモールドされている。そして当該ヒートシンク２２０は銅などの熱伝導性のよい平板面材料を所定の寸法でカットする以外は特別な加工を行うことなく用いられ、当該平板面上には基板３０が接着剤３７を用いて固定されており、また、要部をワイヤボンディング等により電気的接続を施すことでイグナイタコア部を形成している。また当該イグナイタコア部はイグナイタケース部１３０に収容され、当該ケース部内部にモールド樹脂６０を注入硬化しイグナイタを完成している。

このようなイグナイタにおいては、近時点火制御のための信号検出や出力、またはＥＣＵからの点火信号を入力し制御する制御装置等の付加が行われ、具体的には点火後のシリンダ内のイオン電流を検出し、波形成形をすると共にＥＣＵへ信号を出力するＩＣを備えたイグナイタが提案され、従来と比して実装面積が拡大している。これによって当該制御装置を搭載する基板の大型化と共にイグナイタ周りの部品が大型化するといった問題が生じている。

本発明はこのような課題に鑑み、制御装置を付加したイグナイタであっても従来より大型化しないイグナイタを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため本発明は、次のような構成とする。すなわち請求項１においては、内燃機関用点火装置に内蔵するイグナイタにおいて、当該イグナイタにはスイッチング素子と制御素子とを備え、前記各素子は他の構成部品と共に基板上に配置され、当該各部品をケースに収納しモールド樹脂により一体化されたイグナイタにおいて、前記基板は低圧回路と高圧回路に分割し、当該低圧回路基板と高圧回路基板を階層構造で構成したことを特徴とするイグナイタとする。

また、制御素子をイオン電流検出装置としてもよいし、前記点火装置は内燃機関のプラグホールに１次コイルと２次コイルと鉄心とから構成する点火コイル部を挿入するペンシル型点火装置であり、イグナイタはプラグホール上面から突出した位置に配置される部分に配置されたイグナイタとしてもよい。

さらに、低圧回路基板と高圧回路基板とを同寸法で構成してもよいし、イグナイタ部のインサート成型された端子を曲げ加工し、低圧回路基板と高圧回路基板との階層構造が当該曲げ端子部で保持してもよい。

以上の構成によって、イグナイタ構成回路を上下方向複数枚でビルドアップ構造となる階層構造で構成でき、イグナイタの平面面積を小型化できる。加えて分割する構成素子を高圧用と低圧用に分けることによって、特に高圧側では小型を行いつつ絶縁距離が有効に取れ、品質上良好なイグナイタが提供できる。

また、近時需要が増加しているイオン電流検出機能付き点火装置において、イグナイタにイオン電流検出装置としてのICを搭載する場合においても本発明は有効なものである。当該点火装置は主にプラグホールに１次コイルと２次コイル、鉄心等点火コイル部を埋設し、この上部にイグナイタ部を一体化してなる点火装置であるが、プラグホールから突出するイグナイタ部の小型化に関しても有効な構成となる。

さらに、低圧側基板と高圧側基板を同寸法にすることで、同基板面積の基板加工工数が削減できると共に、従来の端子を折り曲げる工程のみで各基板間の間隔が維持できるために従来の工程を大きく変更することなく本発明の構成を実現可能である。

次に本発明の実施例について説明する。図１乃至３は本発明の実施例を説明する図であり、図３は点火コイルを備える点火装置の側面断面図を示し、上部円点線部のイグナイタ１０付近部分拡大図のうち、上面図を図１に、当該図１の部分側面図を図２にそれぞれ示す。本点火装置においては、近時普及が増加し、市場の占有が高いプラグホールに点火コイル部分を埋設する点火装置を示している。

図３において点火装置の概要を説明すると、点火装置は略円筒状に形成される鉄芯１０１と、当該鉄芯１０１の外周においてボビンに巻回される２次コイル１０２とさらにその外周に配置されるボビンに巻回される１次コイル１０３とからなる点火コイル部分と、当該点火コイル部分を収容する点火コイルケース１２０があり、当該点火コイルケース１２０の下端には図示しない点火プラグに装着され当該点火コイルから得られる２次高電圧を出力する高圧出力部１１０が備えられている。当該高圧出力部１１０は２次端子としてバネ状の２次端子とゴム等の弾性材からなる点火プラグカバー部とから構成されている。

また、点火コイルケース１２０の上端には１次端子部１４０が形成され、自動車から得られる１２Ｖ電源が供給されている。本実施例においては、当該１次端子部１４０は後述のイグナイタケース部１３０と一体のケースで形成されている。当該イグナイタケース部１３０の部分拡大図として図１に上面図を、また、この側面図を図２に示す。図１と２において、イグナイタケース部１３０内部を上面を開口したコ字状に形成することで内部にイグナイタコア部１１を配置する空間を備え、当該イグナイタコア部１１は、主に駆動制御用ＩＣを中心とする電子部品がアルミナ等で形成されたセラミックで形成される高圧回路基板３２と、主に１次電流の遮断または通電といったスイッチングを行うＩＧＢＴ等で形成された駆動素子３５を搭載する低圧回路基板３０とから構成されている。当該駆動素子３５はＩＧＢＴで構成されても良い。また当該高圧回路基板３２と低圧回路基板３０とには、付加機能を持たせるための回路パターンの印刷、及び電子部品のマウントが成されて配線、配置されている。また、当該基板３０の背面には放熱用ヒートシンク２０が密着している。これら高圧回路基板３２と低圧回路基板３０、電子部品、駆動素子３５、及び放熱用ヒートシンク２０によりイグナイタコア部１１が構成され、当該イグナイタコア部１１は上述のようにプラスチック形成された外装ケースとなるイグナイタケース部１３０内に収められた後にモールド樹脂６０で固定されイグナイタ１０を形成している。また前記イグナイタ１０を構成する電子部品や駆動動素子、また外部接続用１次端子はワイヤボンディング等の手法にて電気的に接続されている。

なお、上記駆動制御ＩＣは、近時普及の進むイオン電流検出装置を備えたものであってもよい。当該イオン電流検出装置とは、燃焼工程後に燃焼室内に発生するイオン電流を検出し、イオン波形を生成し、点火装置外のエンジン制御システム（ＥＣＵ）へ波形出力を行う装置であり、主にはイオン電流検出部とイオン電流処理部、及び波形成形部等から構成されている。当該イオン電流検出回路付きイグナイタは、プラグ間に一定の直流電圧を印可するための高圧電源回路と、エンジン燃焼火炎により流れるイオン電流を検出する回路及び及びＥＣＵにイオン電流を電圧へ変換し出力する回路及びイグナイタのＩＧＢＴゲート部を制御する低圧回路部とで構成されるために、高圧回路部と低圧回路部とは別の基板上に構成することが望ましく、本実施例の通り階層状の基板構造としている。

また、上下の配線基板は同寸法で形成することが望ましい。すなわち、製造工程において異なる寸法の基板を準備しなくとも、同寸法であれば加工工数が削減でき、さらに従来と同じ端子４０を使用する場合には、端子４０の一部を折り曲げることで上方基板の固定具を兼用できるといった利点がある。

本発明の技術を適用したイグナイタの上面図を示す図１の部分側面断面図を示す本発明の点火装置の側面断面図を示す従来の技術を適用したイグナイタの上面図を示す図５の部分側面断面図を示す

符号の説明

１０イグナイタ
１１イグナイタコア部
２０ヒートシンク
３０低圧回路基板
３２高圧回路基板
３５駆動素子
４０端子
６０モールド樹脂
１００点火コイル
１０１鉄芯
１０２２次コイル
１０３１次コイル
１１０高圧出力部
１２０点火コイルケース
１３０イグナイタケース部
１４０１次端子部

Claims

内燃機関用点火装置に内蔵するイグナイタにおいて、当該イグナイタにはスイッチング素子と制御素子とを備え、前記各素子は他の構成部品と共に基板上に配置され、当該各部品をケースに収納しモールド樹脂により一体化されたイグナイタにおいて、前記基板は低圧回路と高圧回路に分割し、当該低圧回路基板と高圧回路基板を階層構造で構成したことを特徴とするイグナイタ。
制御素子をイオン電流検出装置としたことを特徴とする請求項１記載のイグナイタ。
点火装置は内燃機関のプラグホールに１次コイルと２次コイルと鉄心とから構成する点火コイル部を挿入するペンシル型点火装置であり、イグナイタはプラグホール上面から突出した位置に配置される部分に配置されたことを特徴とする請求項１に記載のイグナイタ。
低圧回路基板と高圧回路基板とを同寸法で構成したことを特徴とする請求項１に記載のイグナイタ。
イグナイタ部のインサート成型された端子を曲げ加工し、低圧回路基板と高圧回路基板との階層構造が当該曲げ端子部で保持されていることを特徴とする請求項１に記載のイグナイタ。