JP2014211118A - 内燃機関用点火コイル - Google Patents

Abstract

【課題】ターミナルフレームの部品・配線の集約度を向上させ得る内燃機関用点火コイルを提供する。
【解決手段】本実施の形態では、電気接触部ｔｒ及びｔｓの間にダイオード１１４が架橋され（図６ｃ参照）、其の電気的接点で溶接・半田接続等が施される。このように、本実施の形態では、点火コイルとして構成される電気的素子をターミナルフレーム１７０の余裕のある空間へ配置させることで、実装・配線等に係る高密度化を図り、装置全体としての小型化に成功させている。また、これら電気的素子の配線をもターミナルフレーム１７０へ集約させることにより、配線作業の簡素化が図られている。
【選択図】図６

Description

本発明は、内燃機関用点火コイルに関し、特に、筐体内部にターミナルフレームを具備する内燃機関用点火コイルに関する。

特開２００４−０１９４６０号公報（特許文献１）では、点火コイル内部の配線を簡素化させる為、コネクタ端子又は一次コイルの端子を適宜に配線させる配線モジュール（特許請求の範囲におけるターミナルフレーム）が用いられている。また、同文献によれば、配線モジュールにイグナイタ回路を配置させる旨が説明されている。

特許文献１に係る技術は、コイルアセンブリをコイルケース内へ収容させてから、配線モジュールをコイルケース内へ配置させ、当該配線モジュールとの配線作業を行う。従って、この配線モジュールは、コイルケースの開口部近傍の高さに配置されることとなる。

特開２００４−０１９４６０号公報

しかしながら、特許文献１に係る配線モジュールでは、イグナイタ回路以外の回路部品を搭載させる検討が行われおらず、配線モジュール（ターミナルフレーム）の集約度を向上させる更なる工夫の余地が残る。

また、特許文献１に係る技術では、コイルケースの開口近傍へ配線モジュールが配置されるので、高圧タワー端子（高圧ターミナル）との距離を長くさせてしまう。これによれば、二次コイルの出力端に導通される配線（高圧用配線）を配線モジュールにレイアウトさせると、高圧タワー端子との配線構造が複雑化し、構造上及び配線作業上の不具合を招いてしまう。即ち、配線モジュールに高圧用配線を配備させて其の集約度を向上させたくとも、これを阻む要因が其処に存在していることになる。

本発明は上記課題に鑑み、ターミナルフレームの部品・配線の集約度を向上させ得る内燃機関用点火コイルの提供を目的とする。

上記課題を解決するため、第１の発明では次のような内燃機関用点火コイルの構成とする。即ち、コイル端子が配備されたコイルアセンブリと、前記コイル端子のうち昇圧電圧を出力する端子へ電気的に接続された高圧ターミナルと、枠状形成体に複数の電気接触部が配備されたターミナルフレームと、を備え、
前記ターミナルフレームは、前記コイル端子へ電気的に接続された第１の電気接触部と、前記高圧ターミナルへ電気的に接続された第２の電気接触部と、イオン電流に比例した信号を検出するイオン電流検出回路又は当該イオン電流検出回路を構成するイオン検出用回路部品と、前記イオン電流検出回路又は前記イオン電流検出用回路部品へ電気的に接続された部品用電気接触部と、が配置されていることとする。

また、第２の発明では次のような内燃機関用点火コイルの構成とする。即ち、コイル端子が配備されたコイルアセンブリと、前記コイル端子のうち昇圧電圧を出力する端子へ電気的に接続された高圧ターミナルと、枠状形成体に複数の電気接触部が配備されたターミナルフレームと、を備え、
前記ターミナルフレームは、前記コイル端子へ電気的に接続された第１の電気接触部と、前記高圧ターミナルへ電気的に接続された第２の電気接触部と、プレイグニッションを防止するダイオード又はイグニッションノイズを低減させる雑防抵抗のうち少なくとも何れか一方を含むコイル周辺回路部品と、前記コイル周辺回路部品へ電気的に接続された部品用電気接触部と、が配置されていることとする。

第１の発明又は第２の発明について好ましくは、前記コイルアセンブリが前記ターミナルフレームの配線平面より低圧側に配置され、且つ、前記高圧ターミナルが前記配線平面より高圧側に配置されていることとする。

また、第３の発明では次のような内燃機関用点火コイルの構成とする。即ち、コイル端子が配備されたコイルアセンブリと、前記コイル端子のうち昇圧電圧を出力する端子へ電気的に接続された高圧ターミナルと、枠状形成体に複数の電気接触部が配備されたターミナルフレームと、を備え、
前記ターミナルフレームは、前記コイル端子へ電気的に接続された第１の電気接触部と、前記高圧ターミナルへ電気的に接続された第２の電気接触部と、前記コイルアセンブリの一次電流を制御するイグナイタ回路又は当該イグナイタを構成するイグナイタ用回路部品と、前記イグナイタ回路又は前記イグナイタ用回路部品へ電気的に接続された部品用電気接触部と、が配置され、
前記コイルアセンブリが前記ターミナルフレームの配線平面より低圧側に配置され、且つ、前記高圧ターミナルが前記配線平面より高圧側に配置されていることとする。

上述した各発明について、前記ターミナルフレームに配される回路部品は、当該ターミナルフレームの枠内空間領域に配置されるのが好ましい。この場合、前記回路部品は、前記ターミナルフレームの配線平面に対し略平行に配置されるのが好ましい。

上述した各発明について、前記配線平面の低圧側には、コネクタ端子を保持したコネクタ部が配置されているのが好ましい。また、前記ターミナルフレームは、グランド中継端子が設けられていると更に良い。

本発明に係る内燃機関用点火コイルによると、イオン電流検出回路又はコイル周辺回路部品といった所定の回路部品がターミナルフレームに搭載されるので、当該ターミナルフレームの部品・配線の集約度が向上し、回路アセンブリ体の配線作業及び構造形成が容易となる。

また、ターミナルフレームは、コイルアセンブリ及び高圧ターミナルの中核構造となる位置に配置されるので、各部品に設けられた端子からのアプローチが容易となり、回路アセンブリ体の配線作業及び構造形成が容易となる。

実施の形態に係る内燃機関用点火コイルの構造を示す図。 実施の形態に係る内燃機関用点火コイルの回路構成を示す図。 実施の形態に係るコイル部を説明する図。 実施の形態に係るコイルアセンブリを説明する図。 ターミナルフレームに形成される回路領域を説明する図。 実施の形態に係るターミナルフレームを説明する図。 実施の形態に係る筐体の成形方法を示す図。 実施例１に係る内燃機関用点火コイルの回路構成を示す図。 実施例１に係るターミナルフレームを説明する図。 実施例２に係る内燃機関用点火コイルの回路構成を示す図。 実施例２に係るターミナルフレームを説明する図。

以下、本発明に係る実施の形態につき図面を参照して具体的に説明する。図１は、本実施の形態に係る内燃機関用点火コイルの構成が説明されている。このうち、図１（ａ）は内燃機関用点火コイルの外観が示されており、図１（ｂ）は其の内部構造が一部描かれている。内燃機関用点火コイル１００（以下、点火コイル１００と呼ぶ）は、熱可塑性樹脂（絶縁性樹脂）によって筐体部が形成される。かかる筐体部は、コネクタ部１２０と、コイル収容部１４０と、固定フランジ１５０と、高圧出力部１６０とが一体成形されている。

コネクタ部１２０は、殻状体内部に複数のコネクタ端子が配備され、ハーネス（図示なし）を介してＥＣＵ（Engine
Control Unit）といった車載電子機器に接続される。これにより、コネクタ部１２０は、車載電子機器との配線がなされ、点火信号・電源電力等が印加されることとなる。

尚、本実施の形態に係る点火コイル１００は、コイルアセンブリ１１０を収容させる筐体がプラグホールＰＨの開口端ＥＨを塞ぐように配置される。従って、この筐体に設けられるコネクタ部１２０は、接続相手のハーネスとの着脱作業が容易に行われるよう、作業スペースを確保させた高さに設けられる。このように、本実施の形態にかかる点火コイル１００にあっては、開口端直上配置方式とされるところ、プラグホールの開口端面から所定のスペースを設けた高さにコネクタ部１２０が配置されることとなる。この点で、点火コイル１００は、プラグホール開口端との間に高圧ケーブルを設ける形式の点火コイルとは全く異なるものである。

ここで、特許請求の範囲における「開口端近傍」とは、コイルアセンブリ１１０がプラグホール直上に配置される態様も含まれるが、これに限らず、点火コイルからプラグホール開口端への高圧ケーブルが不要な程度に双方が接近している態様も含まれる。

高圧出力部１６０は、高圧ターミナル（図示なし）が内蔵され、これを周囲から絶縁するよう熱可塑性樹脂が覆われている。但し、高圧出力部１６０の下部には、高圧ターミナルとの電路が確保され、この高圧ターミナルを介して点火プラグへ電気的に接続される。また、高圧ターミナルの他端には、二次コイルの高圧出力用の端子に導通されるよう適宜配線されている。

コイル収容部１４０は、コイルアセンブリ（一次コイル，二次コイル，及び，コイル鉄心，が主な構成）の全表面を覆うように、熱可塑性樹脂が形成されている。コイルアセンブリの構成は、互いに絶縁されており、鉄心の軸心を基準軸として、一次コイル用のワイヤー線及び二次コイル用のワイヤー線が巻回されている。コイル収容部１４０は、熱可塑性樹脂によって、コイルアセンブリから高電圧が発生する際も電気的絶縁が保たれる。

本実施の形態に係るコイル収容部１４０は、イグナイタ１３０の内蔵基板を縦型に配置させている。このイグナイタ１３０は、複数の端子を備えており、当該端子がコネクタ端子またはターミナルフレーム１７０等に配線される。尚、点火コイル内の配線については、追って詳述することとする。

このコイル収容部１４０には、コイルアセンブリ１１０と高圧ターミナルとの間に、ターミナルフレーム１７０が配置される。当該ターミナルフレーム１７０は、絶縁樹脂から成る枠状形成体に複数の電気接触部が配備されており、コネクタ端子及びコイル端子及び高圧ターミナル等がこの電気接触部へ電気的に接続される。尚、ターミナルフレーム１７０の詳細については、追って詳述することとする。

固定フランジ１５０は、コイル収容部１４０に隣接する位置へ、当該コイル収容部と一体的に成形される。固定フランジ１５０は、舌片状の形体を呈しており、所定箇所にアルミ材等の金属ブッシュ１５１を埋設させている。この金属ブッシュ１５１は、固定ボルトの挿通が可能な中空管が好ましく、当該固定ボルトによってエンジンブロック（図示なし）へ固定される。また、金属ブッシュ１５１は、コイル鉄心１１３と電気的に接続されている。従って、「コイル鉄心１１３→ブッシュ１５１→エンジンブロック」といったアース経路，又は，「コイル鉄心１１３→ブッシュ１５１→固定ボルト→エンジンブロック」といったアース経路が形成されることとなる。

以下、プラグホールＰＨの中心軸について、点火プラグが設けられる方向を高圧側と呼び、其の反対方向を低圧側と呼ぶ。また、本実施の形態では、コネクタ部１２０，コイル収容部１４０，及び，フランジ部１５０が略一直線状に配置されるところ、当該中心線からフランジ部１５０に向かう方向をフランジ側と呼び、当該中心線からコネクタ部１２０に向かう方向をコネクタ側と呼ぶ。

以下、図２を参照し、本実施の形態に係る点火コイルの回路構成を説明する。図示の如く、上述したコネクタ部１２０は、バッテリー端子ｔｂ１と、グランド用端子ｔｇ１と、信号用端子ｔｓ１とを配備させている。これらの端子は、ハーネスを介して車載電子機器（自動車に搭載された装置）に接続され、これにより、電源及び信号が供給され、車載電子機器のグランド電極と点火コイル１００のグランド電極とが導通される。

また、イグナイタ１３０は、制御基板１３１とパワートランジスタ１３２とを具備し、バッテリー端子ｔｂ２，信号用端子ｔｓ２，一次電流入力端子ｔｃ，及び，一次電流出力端子ｔｇ２を配備させている。制御基板１３１は、端子ｔｂ２を介してバッテリー端子ｔｂ１に接続され、制御基板用の電源がレギュレータＲＥＧによって制御される（例えば，５Ｖ電源）。また、制御基板１３１は、端子ｔｓ２を介して信号用端子ｔｓ１に接続され、制御回路Ｃｓｇに点火信号が入力される。この制御回路Ｃｓｇは、適宜の回路を具備し、点火信号の再成形，セルフシャット機能，ソフトシャット機能等を実現させる。そして、パワートランジスタ１３２では、制御回路Ｃｓｇを介して点火信号が入力されると、端子ｔｃから端子ｔｇ２へ向けて電流を通過させる。

当該パワートランジスタ１３２は、其の入力側が一次コイル１１１を介してバッテリー端子ｔｂ１に接続され、出力側が端子ｔｇ２を介して鉄心１１３に接続されている。従って、パワートランジスタ１３２の通過電流は、コイルアセンブリの一次コイル１１１を流れる一次電流に相当し、これが点火信号によって制御されることとなる。尚、この一次電流は、数μｓｅｃオーダーにてオン／オフ動作がエンジン回転数に応じて繰り返し制御される。

コイルアセンブリ１１０は、その一部に一次コイル１１１及び二次コイル１１２が巻回され、一次電流の変化が起きると、双方のコイルが電磁的に結合される。従って、コイルアセンブリ１１０は、一次電流が急変動すると、これに応じて二次巻線１１２が励起され、数百Ｖの高電圧を発生させる。このとき、点火プラグＰＧでは、この高電圧を受けて、プラグギャップを放電させる。

尚、本実施の形態では、点火プラグＰＧと二次コイル１１２の出力端との間に雑防抵抗１１５を直列接続させ、イグニッションノイズを低減させている。また、当該二次コイル１１２の入力端と一次コイル１１１の入力端との間にダイオード１１４を直列接続させ、プレイグニッションを防止させている。以下、雑防抵抗１１５及びダイオード１１４は、図示の如くコイル周辺に設けられるところ、これら双方又は何れか一方を、コイル周辺回路部品と呼ぶことがある。

図示の如く、コイル鉄心１１３は、電極または電路との電気的接点ｊ２〜ｊ３を有している。但し、この電気的接点とは、配線端点との接点を指すものに限らず、ハンダ層による接触面、リードフレームによる接触面、その他の導電性材料を介した接点等もこれに含まれる。

先ず、コイル鉄心１１３は、配線Ｌｇ１〜Ｌｇｘ及び電気的接点ｊ２を介して、コネクタ部のグランド用端子ｔｇ１に接続される。また、コイル鉄心１１３は、配線Ｌｇ２，Ｌｇｘ及び電気的接触点ｊ２を介して、イグナイタ１３０の一次電流出力端子ｔｇ２に接続される。更に、当該コイル鉄心１１３は、配線Ｌｇ３及び電気的接点ｊ３を介してグランド中継端子ｔｇ３に導通され、このグランド中継端子ｔｇ３は、自動車に搭載されたエンジンブロックとの接触部を有することで、自動車の基準電位と同電位にされる。尚、エンジンブロックは、車両のシャーシへ電気的に接続されており、当該シャーシと同電位とされている。

尚、同図において、電気的接点ｊ３及び配線Ｌｇ３及び中継端子ｔｇ３は、かかる形態に限られるものではない。例えば、これらがハンダ層のみによって構成される場合もあり得るし、リードフレームのみによって構成される場合もあり得る。

本実施の形態によると、コイルアセンブリを流れる一次電流は、「バッテリーＶｂ（１２Ｖ〜２４Ｖ）→一次コイル１１１→パワートランジスタ１３２」という電流入力経路を辿り、その後、「パワートランジスタ１３２→コイル鉄心１１３→グランド中継端子ｔｇ３→エンジンブロック」というグランド電流経路（Ｉｇ２→Ｉｇｘ）を辿る。一方、ノイズに伴う電圧成分がグランド用端子ｔｇ１へ印加されると、これによる電流経路Ｉｇ１は、接点ｊｘで電流経路Ｉｇ２と合流しアース側へ導かれる。以下、電流経路Ｉｇ１，Ｉｇ２，Ｉｇｘに流れる電流をアース電流と飛ぶこととする。

図３では、コイル成形体の構成及び其の製造工程が示されている。先ず、コイルボビン１０とコイルカバー３０とが準備される（ＳＴＥＰ１）。このうち、コイルボビン１０は、略矩形の中空筒構造を呈し、鍔部１１と鍔部１２とが一体形成されている。鍔部１１では、外部へ突出する方向へコイル端子１１ａ及び１１ｂが配備され、ボビン筒部に巻回された一次コイル１１１の端点が当該コイル端子１１ａ及び１１ｂへ各々接続される。また、鍔部１２では、コイル端子１２ａ及び１２ｂが設けられ、二次コイル１１２の両端がコイル端子１２ａ及び１２ｂへ各々接続される。二次コイル１１２は、一次コイル１１１の外周側に巻回されており、一次コイル１１１との間に絶縁材を配置させる等して互いの絶縁状態が保たれている。

これらコイル端子は、図２におけるコイルアセンブリ１１０の配線の一部を形成する。即ち、コイル端子１１ａは、一次コイル１１１の出力端に設けられ、イグナイタ１３０の端子ｔｃに導通される。コイル端子１１ｂは、一次コイル１１１の入力端に設けられ、バッテリーＶｂから電力供給される。コイル端子１２ｂは、二次コイル１１２の一方の端点に設けられ、ダイオード１１４を介してコネクタ端子ｔｂ１へ接続される。また、コイル端子１２ａは、二次コイル１１２の出力端に設けられ、雑防抵抗１１５を介して点火プラグＰＧへ導通される。即ち、コイル端子１１２ａは、二次コイルで励起された昇圧電圧を出力する端子である。

また、ＳＴＥＰ１で準備されるコイルカバー３０は、一弦を開口させた矩形断面をなしており、この断面の板厚方向がコイルボビンの軸方向長さに略一致する。このコイルカバー３０は、コイルボビン１０と供に絶縁体とされ、鍔部１１及び１２を介して組付けられる（ＳＴＥＰ２）。かかるコイル部１１０ａは、二次コイル１１２の表面とコイルカバー３０との間に空間が形成され、当該空間がエポキシ樹脂等によって二次コイルの表面を絶縁させる（ＳＴＥＰ３）。本実施の形態に係るコイル部１１０ａは、コイル端子の全てが同一面且つ同一方向に設けられることで、ターミナルフレーム１７０に配備された電気接触部との接続作業を容易なものとしている。

その後、ＳＴＥＰ４では、コイルボビン１０の巻線内部を貫通するように、コイル鉄心１１３が組付けられ、コイルアセンブリ１１０が完成する（図４参照）。コイル鉄心１１３は、コイルボビン１０を貫通するＩ型鉄心と、当該Ｉ型鉄心の両端に接合されるＣ型鉄心によって、図示の如く閉磁路を形成させている。尚、本実施の形態では、かかるコイル鉄心１１３の殆どを、ＰＢＴ等の絶縁材料で被覆させている。

その後、ＳＴＥＰ５では、コイルアセンブリ１１０にターミナルフレーム１７０が組合わされる。この工程では、コイルアセンブリ１１０のコイル端子とターミナルフレーム１７０の電気接触部とが適宜に接触するように、互いの位置が正しく配置される。

その後、ＳＴＥＰ６では、コイル端子と電気接触部との接触部について、スポット溶接またはハンダ付け等の適宜の導通処理が施される。この工程では、コイルアセンブリ１１０とターミナルフレーム１７０とについて、電気的な配線とアセンブリ体の構造形成とが一挙に行われることとなる。

図５に示す如く、本実施の形態では、ターミナルフレーム１７０に配線領域ＴＦ１及びＴＦ２の配線パターンが形成される。配線領域ＴＦ１は、一次コイル１１１及び二次コイル１１２からコネクタ端子ｔｂ１へ導通する配線区間と、一次コイル１１１からイグナイタ１３０の端子ｔｃへ導通する配線区間と、二次コイル１１２から点火プラグＰＧへ導通する配線区間と、の各々が形成される。そして、当該配線領域ＴＦ１の端点は、ターミナルフレーム１７０の電気接触部ｔ１〜ｔ７，として設けられる。

具体的に説明すると、電気接触部ｔ１は、一方でコネクタ端子ｔｂ１に導通され他方で接点ｊ１に導通される。電気接触部ｔ２は、イグナイタ１３０の端子ｔｃに接続される。電気接触部ｔ３は、一次コイル１１１の入力端（コイル端子１１ａ）に導通される。電気接触部ｔ４は、一次コイル１１１の出力端（コイル端子１１ｂ）に導通される。電気接触部ｔ５は、二次コイル１１２の一方の端点（コイル端子１２ａ）に導通される。電気接触部ｔ６は、二次コイル１１２の出力端（コイル端子１２ｂ）に導通される。また、電気接触部ｔ７は、点火プラグＰＧへ導通される。

図６（ａ）は、配線区間ＴＦ１の内部配線に関するイメージ図が示されている。このイメージ図は、ターミナルフレーム１７０の枠状形成体（点線部で図示）に、配線区間ＴＦの内部配線を引き回したものである。そして、図６（ｂ）は、これを具現化させた配線パターンが示されている。図示の如く、パターンＰ１は、電気接触部ｔ２から枠状形成体１７１を辿って電気接触部ｔ４へ導通させている。パターンＰ２は、電気接触部ｔ３から枠状形成体１７１を辿って電気接触部ｔ１へ導通させている。当該パターンＰ２は、電気接触部ｔｒへも導通させている。パターンＰ３は、電気接触部ｔ５と電気接触部ｔｓとを配線させている。また、パターンＰ６は、グランド中継端子ｔｇ３に相当するものである。

また、パターンＰ４は、枠状形成体１７１に支持されつつ、電気接触部ｔ６，ｔｐを形成させている。同様に、パターンＰ５は、枠状形成体１７１に支持されつつ、電気接触部ｔｑ，ｔ７を形成させている。パターンＰ４及びＰ５は、昇圧電圧が印加されるところ、高圧用配線と呼ぶことがある。また、これに属さないパターンＰ１〜Ｐ３，Ｐ６は、低圧用配線と呼ぶことがある。

これら配線パターンは、銅材またはアルミ材等の導電性材料が用いられる。一方、枠状形成体１７１は、絶縁性材料であって、配線パターンの外周面を被覆させている。尚、図６（ｂ）に示される断面は、配線パターンが現れるような枠状形成体の枠厚保方向の位置でターミナルフレームを切断した断面であって、以後、これを配線平面と呼ぶ。

また、ターミナルフレーム１７０には、他の電気接触部として、部品用電気接触部ｔｒ，ｔｓ，ｔｐ，及び，ｔｑが設けられる（図６ｂ参照）。このうち、部品用電気接触部ｔｒは、配線パターンＰ２に属しここから分枝したものである。部品用電気接触部ｔｓは、配線パターンＰ３の端点に形成されるものである。また、部品用電気接触部ｔｐは配線パターンＰ４の端点に形成され、部品用電気接触部ｔｑは配線パターンＰ５の端点に形成される。図示の如く、部品用電気接触部ｔｒ及びｔｓは互いに対抗して間隙が形成されている。同様に、部品用電気接触部ｔｐ及びｔｑは互いに対抗して間隙が形成されている。

ターミナルフレーム１７０の外観は、図６（ｃ）に示す如く、枠状形成体１７１の内部の配線パターンにおける表面が覆われ、枠状形成体１７１に覆われない部分が電気接触部（ｔ１〜ｔ７，ｔｐ，ｔｑ，ｔｒ，ｔｓ，及び，ｔｇ３）として、適宜の空間に現れる。また、ターミナルフレーム１７０は、枠状形成体１７１によって囲われている枠内空間領域ＤＲ１〜ＤＲ３と、当該枠内領域に属さない枠外空間領域ＤＲｘ（即ち、領域ＤＲ１〜ＤＲ３の枠外に属する領域ＤＲｘ）とを形成させている。

一般に、ダイオード１１４及び雑防抵抗１１５といったコイル周辺回路部品は、コイルボビンに一体形成された回路素子用ホルダーを設けて此処に収容させることがある。しかし、このようにすると、コイルボビンは、回路素子用ホルダー及び此処での端子部を設けなければならず、当該コイルボビンの大型化及び複雑化を招いてしまう。

一方、本実施の形態では、電気接触部ｔｒ及びｔｓの間にダイオード１１４が架橋され（図６ｃ参照）、其の電気的接点で溶接・半田接続等が施される。このように、本実施の形態では、点火コイルとして構成される電気的素子をターミナルフレーム１７０の余裕のある空間へ配置させることで、実装・配線等に係る高密度化を図り、装置全体としての小型化に成功させている。また、これら電気的素子の配線をもターミナルフレーム１７０へ集約させることにより、配線作業の簡素化が図られている。

また、本実施の形態では、電気接触部ｔｐ及びｔｑの間に雑防抵抗１１５が架橋され（図６ｃ参照）、其の電気的接点で溶接・半田接続等が施される。ここでも、ターミナルフレーム１７０は、実装・配線等に係る高密度化が図られ、且つ、配線の集約が図られている。特に、本実施の形態では、ダイオード１１４及び雑防抵抗１１５の双方がターミナルフレーム１７０に設けられているので、より効果的に、配線等に係る集約度が向上する。

図６（ｃ）に示す如く、本実施の形態に係るターミナルフレーム１７０は、枠状形成体１７１から延在して設けられるか、枠状形成体１７１の間に橋架して設けられるので、上述した電気接触部を形成する導電構造が配線平面に現れることとなる。このため、全ての電気的接触部は、当該配線平面と略同じ面内に形成されることとなり、ターミナルフレーム１７０は、プラグホールの中心軸方向について、電気接続個所の統一が図られる。これによると、ステップ６では、溶接ターゲットが同一平面内に集約されるので、溶接装置等の操作（プログラムも含む）が簡素化され其の精度も向上することとなる。また、電気接触部を介して構造形成させる本実施の形態では、このような接続面を設けることで構造の簡素化が図られ、その構造形成を行う加工作業が容易となる。

特に、電気接続部ｔ１等（第１の電気接続部）は、配線平面の枠外空間領域ＤＲｘに現れるよう、当該電気接続部の導電構造が形成される。このため、電気接続部ｔ１は、コネクタ側へ固定させることが可能となり、コネクタ端子ｔｂ１との接続作業が容易となる。また、本実施の形態によると、イグナイタ１３０がコネクタ部１２０とコイルアセンブリ１１０との間に配置されているので、電気接続部ｔ１は、イグナイタ１３０に配備された端子ｔｂ２との接続も容易に行い得る。

また、電気接続部ｔ７（第２の電気接続部）は、配線平面の枠内空間領域ＤＲ３に現れるよう、当該電気接続部の導電構造が形成される。このため、電気接続部ｔ７は、高圧ターミナルと対面するような位置関係となることで、互いの距離が短縮され高圧ターミナルとの導通が容易となる。

また、本実施の形態では、コイル端子は枠内空間領域ＤＲ１〜ＤＲ３に配置されるので、これに導通される電気接触部ｔ３〜ｔ６（第１の電気接触部）も枠内空間領域ＤＲ１〜ＤＲ３に配置される。このように、本実施の形態に係るターミナルフレーム１７０には、低圧用配線の他、電気接触部ｔ６〜ｔ７を含む高圧用配線が形成されている。かかるターミナルフレーム１７０は、特許文献１と比較して配線・電気接触部の集約度が向上されており、これにコイル周辺回路部品を搭載させることで、当該小型トランスの配線作業を簡素化させることとなる。

また、本実施の形態では、部品用電気接触部（ｔｒ，ｔｓ）が枠内空間領域ＤＲ２に配置されるので、この両端に連架されるダイオード１１４も同じ枠内空間領域ＤＲ２に配置される。このため、小型トランスを構成する回路アセンブリ体は、ターミナルフレーム１７０の枠外に回路部品を配置させずに済み、装置全体としての大型化を回避できる。また、ダイオード１１４に係る配線がターミナルフレーム１７０に集約されるので、回路アセンブリ体を製造する際の配線作業が簡素化される。

同様に、本実施の形態では、部品用電気接触部（ｔｐ，ｔｑ）が枠内空間領域ＤＲ３に配置されるので、この両端に連架される雑防抵抗１１５も同じ枠内空間領域ＤＲ３に配置される。このため、小型トランスを構成する回路アセンブリ体は、装置全体としての大型化が回避され、且つ、回路アセンブリ体を製造する際の配線作業が簡素化される。

また、上述したコイル周辺回路部品は、部品用電気接触部に導通される合理的な範囲において、ターミナルフレーム１７０の配線平面に対し略平行に配置される。即ち、コイル周辺回路部品は、其の多くの部分が枠内の空間に収容されることになり、枠内空間の有効活用に好適な配置が行われる。

更に、本実施の形態では、ターミナルフレーム１７０にグランド中継端子ｔｇ３（第２の電気接触部）が設けられている。このグランド中継端子ｔｇ３は、一方がコイル鉄心１１３に導通され、他方の環状端がフランジ部１５０の金属ブッシュ１５１に接触する。従って、ターミナルフレーム１７０は、アース電流の中継を容易にし得て、且つ、配線・電気接触部の集約度を更に向上させる。本実施の形態では、かかる配線を可能とするため、グランド中継端子ｔｇ３（第４の電気接続部）を配線平面の枠外空間領域ＤＲｘに配置させ、当該グランド中継端子の導電構造が形成される。このため、グランド中継端子ｔｇ３は、環状端が金属ブッシュ１５１に達し、ここでの導通接続が容易に行われる。尚、グランド中継端子ｔｇ３は、ターミナルフレーム１７０に形成される電気接触部の一形態である。

先に説明したＳＴＥＰ６では、図７に示す如く、小型トランスを構成する回路アセンブリ体ＡＳＭ１を完成させる（ＳＴＥＰ６’参照）。回路アセンブリ体ＡＳＭ１は、リードフレームｆ１を介してコネクタ端子ｔｂ１と電気接続部ｔ１とが接続されている。また、この他のコネクタ端子ｔｇ１，ｔｓ１についても、図５の回路図となるようイグナイタ１３０の端子と適宜に接続される。また、ターミナルフレーム１７０の高圧側では、リードフレームｆ２を介して高圧ターミナル１６１と電気的接触部ｔ７とが接続される。

このように、本実施の形態に係る点火コイル１００によれば、高圧ターミナル１６１が配線平面の高圧側へ配置される一方、コネクタ端子ｔｂ１〜ｔｓ１及びコイルアセンブリ１１０が配線平面より低圧側に配置され、回路アセンブリ体ＡＳＭ１が形成される。従って、ターミナルフレーム１７０は、各構成部の中核的位置に配置されることになるから、一の構成部品から著しく遠い距離に配置されることも起こり得ない。このため、当該ターミナルフレーム１７０は、各部品に設けられた端子からのアプローチが容易となり、回路アセンブリ体の配線作業及び構造形成も容易になる。

特に、コイル周辺回路部品は、ダイオード１１４又は雑防抵抗１１５の何れかを含む構成であるところ、高圧ターミナル１６１及びコイルアセンブリ１１０の双方から近い空間へ配置されるのが好ましい。そこで、本実施の形態では、ターミナルフレーム１７０にコイル周辺回路部品を搭載させることで、高圧ターミナル１６１からもコイル端子ｔ３〜ｔ６からも電気的な接続構造のアプローチが容易となる。

また、本実施の形態に係るターミナルフレーム１７０は、電気接触端子を表面裏面の何れからも露出するように、枠内に空間が形成されている。このため、ターミナルフレーム１７０は、コイルアセンブリ１１０と位置合わせされた後、其の逆の面から容易に溶接等の作業が行われる。また、かかるアセンブリに高圧ターミナル１６１を溶接する際、高圧ターミナル１６１又はリードフレームｆ２は其のサイズが限られるので、高圧側から溶接作業を容易に行うことができる。

更に、本実施の形態に係るターミナルフレーム１７０は、コネクタ端子に接続される電気接触部ｔ１はコネクタ側へ配置され、グランド中継端子ｔｇ３はフランジ側へ配置されるよう、配線パターンの検討が行われている。即ち、ターミナルフレーム１７０では、水平方向（コネクタ側−フランジ側）における各部端子からのアプローチも容易とさせており、回路アセンブリ体の配線作業及び構造形成について更なる容易化が図られている。

このように、一体構造とされた回路アセンブリ体ＡＳＭ１は、射出成形用の金型内部に投入され（ＳＴＥＰ７）、当該金型内に熱可塑性樹脂が充填・硬化されることにより、回路アセンブリ体ＡＳＭ１の周囲がモールドされ、点火コイル１００の筐体形成が完了する（ＳＴＥＰ８）。これにより、高圧端子１６１の高圧側は一部の面が外部に露出し、金属ブッシュ１５１もエンジンブロックとの導通面が形成され、コネクタ部１２０ではコネクタ端子の端片が殻状体の内部で露出することとなる。

本実施例では、ターミナルフレーム１７０の変更例を説明する。尚、実施の形態にて既に説明された構成については、同一符号を引用して其の説明を省略することとする。

図８に示す如く、本実施例に係るターミナルフレーム１７０は、イグナイタ１３０に内蔵される回路（以下、イグナイタ回路と呼ぶ）が搭載されることに伴い、配線領域の変更が行われている。当該配線領域ＴＦ１０は、電気接触部ｔａ及びｔｂが変更点とされている。

即ち、電気接触部ｔａは、一方がコネクタ端子ｔｂ１へ電気的に接続され、他方が接点ｊ１を介してダイオード１１４のカソード側に配線されている。また、電気接触部ｔｂは、一方が配線Ｌｖを介してイグナイタ端子ｔｂ２に接続され、他方が接点ｊｚに接続されている。更に、これらの電気接触部ｔａ及びｔｂは、配線領域ＴＦ１０において、接点ｊ１及びｊｚを介して電気的に接続されている。

ターミナルフレーム１７０では、図９（ａ）に示す如く、内部空間領域ＤＲ１にイグナイタ回路が配備される。イグナイタ回路は、制御基板１３１及びパワートランジスタ１３２から構成されるものであって、その各々については、イグナイタ用回路部品と呼ぶことがある。

制御基板１３１に実装された回路Ｃｓｇは、接点ｔｓ３を介して電気接触部ｔｓ２へ導通され、これが信号経路とされる。また、レギュレータＲＥＧは、接点ｔｂ及び接点ｊｚを介して電気接触部ｔａへ導通され、これが電源経路とされる。また、パワートランジスタ１３２は、信号入力端が制御回路Ｃｓｇに配線され、一次電流の入力端が接点ｔｄ及びｔ４を介して一次コイル１１１に導通され、一次電流の出力端が接点ｊｘに導通される。また、当該接点ｊｘは、制御回路Ｃｓｇ及びレギュレータＲＥＧのアース線とも接続されており、コイル鉄心１１３（図示なし）を介してアース中継端子ｔｇ３の接点ｊｙに導通されている。すなわち、接点ｊｘでは、様々な経路でのアース電流を結合させ、これをアース中継端子ｔｇ３へ与える。

尚、接点ｔｓ３，接点ｔｂ，接点ｔｄ，及び，接点ｊｘについては、イグナイタ用部品回路に接続されるところ、これらを部品用電気接触部と呼ぶこととする。図９（ｂ）に示す如く、部品用電気接触部は、配線パターンＰ１１〜Ｐ１３の一部を形成する導電材であって、一端が枠状形成体１７１に支持され固定される。これら配線パターンは、図９（ａ）での配線部を具現化させている。

具体的に説明すると、部品用電気接触端ｔｓ３は、配線パターンＰ１１の端部に形成され、他端の電気接触部ｔｓ２に導通される。部品用電気接触部ｔｄは、配線パターンＰ１２の端部に形成され、他端の電気接触部ｔｓ４に導通される。部品用電気接触部ｔｂは、配線パターンＰ１３から分枝するパターン形成部であって、端部ｔ１，ｔ３，ｔｒへ導通される。部品用電気接触部ｊｘは、領域ＤＲ１に形成された突型の枠状形成体に固定されている。

そして、部品用電気接触端（ｔｓ３，ｔｂ，ｔｄ，ｊｘ）は、図９（ｃ）に示す如く、ヒートシンクＨＳに制御基板１３１及びパワートランジスタ１３２が実装され、端子またはワイヤー線等を介して適宜に配線される。

本実施例に係る点火コイル１００では、ターミナルフレーム１７０の内部にイグナイタを収容させているので、部品・配線の集約度を向上させ、且つ、装置の小型化が図られる。また、イグナイタ１３０は、ターミナルフレーム１７０に搭載させているので、コイル端子と配線させるのに好都合となる。

本実施例では、ターミナルフレーム１７０の更なる変更例を説明する。先と同様、実施の形態にて既に説明された構成については、同一符号を引用して其の説明を省略することとする。

図１０に示す如く、本実施例に係るターミナルフレーム１７０は、イオン電流検出回路１９０が搭載される。これに伴い、配線領域ＴＦ２０は、電気接触部ｔｗ２及びｔｇ４と、イオン電流検出回路１９０の回路構成とが追加されている。

即ち、電気接触部ｔｗ２は、一方がコネクタ端子ｔｗ１へ電気的に接続され、他方がイオン電流検出回路１９０の信号出力部に接続される。また、電気接触部ｔｇ４は、一方がイオン電流検出回路１９０の接点ｊｂに接続され、他方がアース電位ＧＮＤへ導通されている。このイオン電流検出回路１９０は、抵抗Ｒａ及びコンデンサＣａから成る第１の直列回と、ダイオードＤａ及びツェナーダイオードＤｚから成る第２の直列回路とから構成され、双方の直列回路が接点ｊａ及び接点ｊｂの間で並列接続される。また、双方の直列回路は、ブリッジ回路を形成しており、各々の中点が信号出力部とされている。

イオン電流検出回路１９０は、一次電流の導通期間にコンデンサＣａがチャージされ、一次電流が瞬断され点火動作が行われた後に、其のチャージ電荷が放電され、このときのイオン電流に比例する信号（イオン電流検出信号）を出力させる。

ターミナルフレーム１７０では、図１１（ａ）に示す如く、内部空間領域ＤＲ２にイオン電流検出回路１９０が配備される。上述したように、イオン電流回路１９０は、複数の電子素子から構成されるものであって、その各々については、イオン電流検出用回路部品と呼ぶことがある。また、同図におけるイオン電流検出回路１９０の回路構成は、代表的な一例を示したものに過ぎず、オペアンプ等を追加させた回路構成としても良い。

図９（ｂ）に示す如く、本実施例に係るターミナルフレーム１７０は、配線パターンＰ１，Ｐ２１〜Ｐ２５が形成されている。このうち、配線パターンＰ２１は、高圧用配線であって、電気接触部ｔ６，ｔ７を形成する。また、配線パターンＰ２２は、電気接触部ｔ１とｔ３とを導通させている。配線パターンＰ２３〜Ｐ２５は、イオン電流検出回路１９０を形成する配線パターンであり、互いの配線パターン端部による間隙を形成させている。この間隙部を形成する電気接触部は、部品用電気接触部と呼び換えることとする。

図９（ｃ）に示す如く、配線パターンＰ２３〜Ｐ２５は、部品用電気接触部の間隙にイオン電流検出用回路部品を橋架させ、イオン電流検出回路１９０を形成している。また、イオン電流検出回路１９０を通過したアース電流は、電気接触部ｔｇ４からコイル鉄心１１３（図示なし）を介してアース中継端子ｔｇ３に導かれる。

本実施例に係る点火コイル１００では、ターミナルフレーム１７０の内部にイオン電流検出回路１９０を収容させているので、部品・配線の集約度が向上され、且つ、装置の小型化が図られる。また、イオン電流検出回路１９０は、ターミナルフレーム１７０に搭載させているので、コイル端子及びコイル鉄心１１３との配線が容易となり、その構造についても簡素化されることとなる。

尚、本実施例では、ターミナルフレーム１７０にイオン電流検出回路の構成素子を全て搭載させているが、当該イオン電流検出回路の一部の素子（イオン電流検出用回路部品）をターミナルフレーム１７０へ搭載させるようにしても良い。これによれば、ターミナルフレームの余剰空間を最大限に利用でき、且つ、回路素子の過剰搭載に伴う装置の大型化をも回避できる。

１００ 内燃機関用点火コイル， １１０ コイルアセンブリ， １１３ コイル鉄心， １２０ コネクタ部， ｔｂ１〜ｔｓ１ コネクタ端子， １３０ イグナイタ， １４０ コイル収容部， １５０ フランジ部， １６０ 高圧出力部， １６１ 高圧ターミナル， １７０ ターミナルフレーム， １９０ イオン電流検出回路， ｔ３〜ｔ６ 第１の電気接触部， ｔ７ 第２の電気接触部， ｔｒ〜ｔｓ 部品用電気接触部， ｔｂ 部品用電気接触部， ｔｄ 部品用電気接触部， ｔｓ３ 部品用電気接触部。

Claims (12)

1. コイル端子が配備されたコイルアセンブリと、前記コイル端子のうち昇圧電圧を出力する端子へ電気的に接続された高圧ターミナルと、枠状形成体に複数の電気接触部が配備されたターミナルフレームと、を備え、
   前記ターミナルフレームは、前記コイル端子へ電気的に接続された第１の電気接触部と、前記高圧ターミナルへ電気的に接続された第２の電気接触部と、イオン電流に比例した信号を検出するイオン電流検出回路又は当該イオン電流検出回路を構成するイオン検出用回路部品と、前記イオン電流検出回路又は前記イオン電流検出用回路部品へ電気的に接続された部品用電気接触部と、が配置されていることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
2. 前記イオン電流検出回路又は前記イオン電流検出用回路部品は、前記ターミナルフレームの枠内空間領域に配置されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用点火コイル。
3. 前記イオン電流検出回路又は前記イオン電流検出用回路部品は、前記ターミナルフレームの配線平面に対し略平行に配置されることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関用点火コイル。
4. コイル端子が配備されたコイルアセンブリと、前記コイル端子のうち昇圧電圧を出力する端子へ電気的に接続された高圧ターミナルと、枠状形成体に複数の電気接触部が配備されたターミナルフレームと、を備え、
   前記ターミナルフレームは、前記コイル端子へ電気的に接続された第１の電気接触部と、前記高圧ターミナルへ電気的に接続された第２の電気接触部と、プレイグニッションを防止するダイオード又はイグニッションノイズを低減させる雑防抵抗のうち少なくとも何れか一方を含むコイル周辺回路部品と、前記コイル周辺回路部品へ電気的に接続された部品用電気接触部と、が配置されていることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
5. 前記コイル周辺回路部品は、前記ターミナルフレームの枠内空間領域に配置されることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関用点火コイル。
6. 前記コイル周辺回路部品は、前記ターミナルフレームの配線平面に対し略平行に配置されることを特徴とする請求項５に記載の内燃機関用点火コイル。
7. 前記コイルアセンブリが前記ターミナルフレームの配線平面より低圧側に配置され、且つ、前記高圧ターミナルが前記配線平面より高圧側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の内燃機関用点火コイル。
8. コイル端子が配備されたコイルアセンブリと、前記コイル端子のうち昇圧電圧を出力する端子へ電気的に接続された高圧ターミナルと、枠状形成体に複数の電気接触部が配備されたターミナルフレームと、を備え、
   前記ターミナルフレームは、前記コイル端子へ電気的に接続された第１の電気接触部と、前記高圧ターミナルへ電気的に接続された第２の電気接触部と、前記コイルアセンブリの一次電流を制御するイグナイタ回路又は当該イグナイタを構成するイグナイタ用回路部品と、前記イグナイタ回路又は前記イグナイタ用回路部品へ電気的に接続された部品用電気接触部と、が配置され、
   前記コイルアセンブリが前記ターミナルフレームの配線平面より低圧側に配置され、且つ、前記高圧ターミナルが前記配線平面より高圧側に配置されていることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
9. 前記イグナイタ回路又は前記イグナイタ用回路部品は、前記ターミナルフレームの枠内空間領域に配置されることを特徴とする請求項８に記載の内燃機関用点火コイル。
10. 前記イグナイタ回路又は前記イグナイタ用回路部品は、前記ターミナルフレームの配線平面に対し略平行に配置されることを特徴とする請求項９に記載の内燃機関用点火コイル。
11. 前記配線平面の低圧側には、コネクタ端子を保持したコネクタ部が配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れか一項に記載の内燃機関用点火コイル。
12. 前記ターミナルフレームは、グランド中継端子が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項１１の何れか一項に記載の内燃機関用点火コイル。

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