JP3165017B2 - 内燃機関用点火装置 - Google Patents

内燃機関用点火装置

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JP3165017B2 JP32680095A JP32680095A JP3165017B2 JP 3165017 B2 JP3165017 B2 JP 3165017B2 JP 32680095 A JP32680095 A JP 32680095A JP 32680095 A JP32680095 A JP 32680095A JP 3165017 B2 JP3165017 B2 JP 3165017B2
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登 杉浦
和俊 小林
博 渡辺
洋一 安蔵
英俊 大石
健一 片岸
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Hitachi Car Engineering Co Ltd
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    • H01F38/12Ignition, e.g. for IC engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P3/00Other installations
    • F02P3/02Other installations having inductive energy storage, e.g. arrangements of induction coils
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • HELECTRICITY
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関用の点火装
置に係り、特にプラグホール内に収納される円筒形点火
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の内燃機関用点火装置は、特開昭61
−213900号のように、一次ボビンに巻装された一次コイ
ル,二次ボビンに巻装された二次コイル,センタコア等
の構成部品が、内側からセンタコア,一次コイル,二次
コイル,サイドコアの順に同心状に配置されていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来技術では、二次コ
イルの外側にサイドコアが配置されていたため、二次コ
イルの分布容量が大きく二次電圧のロスが多かった。
又、二次コイルは、センタコア,一次コイルの外側に配
置されていたため、二次コイル抵抗が大きくなり二次エ
ネルギーや放電持続時間のロスが多かった。
【0004】そこで、本発明は上記従来の問題を解決し
て、小型・軽量・高出力の内燃機関用点火装置とするこ
とを基本とし、具体的には第一の発明ではセンタコアと
絶縁層との間の熱膨張係数の差を吸収することを目的と
し、第二の発明では二次コイルとセンタコアの間の電解
集中を防止することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する
為、第1の発明では一次コイル,二次コイル,センタコ
ア,サイドコア等の構成部品を、内側からセンタコア,
二次コイル,一次コイル,サイドコアの順に同心状に配
置すると共にこれらの構成部品の周囲に熱硬化性の絶縁
樹脂を充填し、センタコアとこの絶縁樹脂層の間に独立
気泡ゴムを入れた。
【0006】第2の発明では一次コイル,二次コイル,
センタコア,サイドコア等の構成部品を、内側からセン
タコア,二次コイル,一次コイル,サイドコアの順に同
心状に配置すると共にこれらの構成部品の周囲に熱硬化
性の絶縁樹脂を充填し、センタコアと二次ボビンとの間
には軟質エポキシを充填した。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図1で説
明する。
【0008】ポリブチレンテレフタレート(PBT)等
の熱可塑性合成樹脂で成形して作った一次ボビン1には
一次コイル2が巻装されている。又、変成ポリフェニレ
ンオキサイド(変成PPO)等の熱可塑性合成樹脂で成
形して作った二次ボビン3には二次コイル4が巻装され
ている。二次ボビン3はセンタコア7と二次コイル4の
間に配置され、二次コイル4で発生した高電圧を絶縁す
る役目もある。二次コイル4で発生した高電圧を絶縁す
るためには、図11のように二次ボビン3の肉厚を1.
5〜2.5mmとし、更に二次コイル4とセンタコア7の
間の電界集中を防止するために、二次ボビン3の内側に
軟質エポキシ16又はエポキシ樹脂17を真空注入す
る。一次コイル2は0.3〜1.0mm程度のエナメル線を
一層当り数十回ずつ、数層にわたり合計100〜300
回程度積層巻されている。二次コイル4は線径0.03
〜0.06mm程度のエナメル線を用いて合計10000〜3000
0回程度分割巻されている。ケース5は、一次ボビン1
と同じような熱可塑性合成樹脂で成形して作られてい
る。センタコア7は板厚0.2〜0.7mmの珪素鋼板をプ
レス積層している。サイドコア8は、板厚0.2〜0.7
mmの珪素鋼板を管状に丸めて1〜3枚重ねている。ただ
し、磁束の1ターンショートを防ぐ為、サイドコア8の
円周上の少なくとも1ヶ所は切れ目を設けている。これ
らの構成部品は、内側からセンタコア7,二次コイル
4,一次コイル2,ケース5,サイドコア8の順に、又
は、図3のように内側からセンタコア7,二次コイル
4,一次コイル2,サイドコア8,ケース5の順に同心
状に配置している。これらのコイル部はケース5の中に
挿入され、硬化後のガラス転移点が120〜162℃、
かつ熱膨張係数がガラス転移点以下の温度範囲における
平均値として10〜50×10-6のエポキシ樹脂等の絶
縁層6で高電圧を絶縁する。二次コイル4で発生した高
電圧は高圧端子13,スプリング14等を介して点火プ
ラグに供給される。点火プラグが挿入される部分は、シ
リコンゴム等のゴムブーツ15で絶縁する。図5のよう
にセンタコア7の一端もしくはセンタコア7の両端に
は、一次コイル2で形成された磁束と反対方向の磁束を
磁路中に発生させるマグネット12を備えている。マグ
ネット12は磁路中に反対方向の磁束を発生させること
により、珪素鋼板コアの磁化曲線の飽和点以下で動作さ
せることができる。例えば、保持力を5kOe以上のマグネ
ット12を使用すれば、熱による減磁が少ない。センタ
コア7やマグネット12とエポキシ樹脂等の絶縁層6と
の熱膨張係数の差を吸収するために、センタコア7とエ
ポキシ樹脂等の絶縁層6の間あるいはマグネット12と
エポキシ樹脂等の絶縁層6の間に独立気泡ゴム18を入
れる。図6のようにセンタコア7は、珪素鋼板のプレス
幅を変えてプレス積層したブロックを組合せ多角形形状
とするか、珪素鋼板のプレス幅を変えてプレス積層した
3種類のブロックを合計5つ組合せるか、珪素鋼板のプ
レスにおいて幅を順次増減させて積層して円筒形状に近
づけて、いかにしてセンタコアの断面積を増やすかにあ
る。
【0009】コイル部の上部に設置されるイグナイタユ
ニット20は、パワートランジスタチップ21が接合さ
れている側のヒートシンク29の下部に、放熱用の銅又
はアルミの金属板30を接着し、絶縁層6の中に埋め
る。このとき、金属板30の厚さAを0.5〜3mm に
し、絶縁層6の厚さを3mm以下にして、パワートランジ
スタチップ21の発熱を絶縁層6を通して空気中に放熱
する。前記イグナイタユニット20は、電流制限回路2
5を内蔵する。銅又は黄銅又はアルミのヒートシンク2
9は、パワートランジスタチップ21のコレクタ24を
同一もしくは接合とし、銅又は黄銅又はアルミの端子2
7を形成せしめ、エミッタ22,ベース23端子をも同
一プレスとし、モールド(トランスファーモールド2
8)成形後各端子を切断する方法もあるが、プレス作業
は非同時作業とし、端子材料を異ならせる方法もある。
【0010】
【発明の効果】一次コイル,二次コイル,センタコア、
サイドコア等の構成部品を、内側から、センタコア,二
次コイル,一次コイル,サイドコアの順に同心状に配置
することにより、二次コイルとアース間の距離が大きく
なり、二次コイルの分布容量が小さくなる為、二次電圧
のロスが小さくなる。又、二次コイルをセンタコアのす
ぐ外側に配置することにより、二次コイルをセンタコ
ア,一次コイルの外側に配置するよりも巻線長を短くす
ることができ、二次コイル抵抗が小さくなる為、二次エ
ネルギーや放電持続時間のロスが少なくなり、小型・軽
量・高出力の内熱機関用点火装置とすることができる。
【0011】更に、センタコアと絶縁層の間に独立気泡
ゴムを入れた発明では両者の熱膨張係数の差を吸収でき
た。また、二次ボビンの内側に軟質エポキシを充填した
発明ではセンタコアの電解集中を防止できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】サイドコアをケースの外側に配置した場合の断
面図。
【図2】図1の断面図。
【図3】サイドコアをケースの内側に配置した場合の断
面図。
【図4】図3の横断面図。
【図5】センタコアとマグネットの位置関係。
【図6】センタコアの横断面図。
【図7】イグナイタユニットの構成を示す断面図。
【図8】イグナイタユニットの外観図。
【図9】イグナイタユニットの回路図。
【図10】二次ボビンの肉厚と耐電圧を示す図。
【図11】二次ボビンの断面図。
【符号の説明】
1…一次ボビン、2…一次コイル、3…二次ボビン、4
…二次コイル、5…ケース、6…絶縁層、7…センタコ
ア、8…サイドコア、12…マグネット、13…高圧端
子、14…スプリング、15…ゴムブーツ、16…軟質
エポキシ、17…エポキシ樹脂、18…独立気泡ゴム、
20…イグナイタユニット、21…パワートランジスタ
チップ、22…エミッタ、23…ベース、24…コレク
タ、25…電流制限回路、26…アルミワイヤ、27…
端子、28…トランスファーモールド、29…ヒートシ
ンク、30…金属板、31…接着剤、32…コネクタ、
A…金属板の厚さ、B…絶縁層の厚さ、C…二次ボビン
の肉厚。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 和俊 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所 自動車機器事業 部内 (72)発明者 渡辺 博 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所 自動車機器事業 部内 (72)発明者 安蔵 洋一 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所 自動車機器事業 部内 (72)発明者 大石 英俊 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所 自動車機器事業 部内 (72)発明者 片岸 健一 茨城県ひたちなか市高場2477番地 株式 会社 日立カーエンジニアリング内 (56)参考文献 特開 平5−135967(JP,A) 特開 平3−248509(JP,A) 特開 昭58−5984(JP,A) 特開 平5−321807(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01F 30/00 - 38/42

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】点火プラグに直結し、プラグホール内に収
    納される円筒形点火装置であって、一次ボビンに巻装さ
    れた一次コイル,二次ボビンに巻装された二次コイル,
    センタコアの各構成部品が熱可塑性合成樹脂で予め成形
    されたケースに収納されており、かつそのケース内の前
    記構成部品の周囲には熱硬化性合成樹脂が充填され、さ
    らに前記一次コイルの外側にサイドコアが配置され、且
    つ前記構成部品が、内側から前記センタコア,前記二次
    コイル,前記一次コイルの順に同心状に配置されたもの
    において、前記センタコアと前記ケース内に充填された
    前記熱硬化性合成樹脂との間に独立気泡ゴムを入れたこ
    とを特徴とする内燃機関用点火装置。
  2. 【請求項2】点火プラグに直結し、プラグホール内に収
    納される円筒形点火装置であって、一次ボビンに巻装さ
    れた一次コイル,二次ボビンに巻装された二次コイル,
    センタコアの各構成部品が熱可塑性合成樹脂で予め成形
    されたケースに収納されており、かつそのケース内の前
    記構成部品の周囲には熱硬化性合成樹脂が充填され、さ
    らに前記一次コイルの外側にサイドコアが配置され、且
    つ前記構成部品が、内側から前記センタコア,前記二次
    コイル,前記一次コイルの順に同心状に配置されたもの
    において、前記センタコアと前記二次ボビン間に軟質エ
    ポキシ樹脂を真空注入したことを特徴とする内燃機関用
    点火装置。
  3. 【請求項3】請求項1または請求項2において、前記サ
    イドコアを前記一次コイルの外側で、且つ前記ケースの
    外側に配置したことを特徴とする内燃機関用点火装置。
  4. 【請求項4】請求項1または請求項2において、前記二
    次ボビンの肉厚を1.5〜2.5mmにしたことを特徴とす
    る内燃機関用点火装置。
  5. 【請求項5】請求項1ないし請求項4のいずれかにおい
    て、前記センタコアは珪素鋼板のプレス幅を変えてプレ
    ス積層したブロックを組合せ、多角形形状としたことを
    特徴とする内燃機関用点火装置。
  6. 【請求項6】請求項1ないし請求項4のいずれかにおい
    て、前記センタコアは珪素鋼板のプレスにおいて幅を順
    次増減させて積層して、円筒形状に近づけたことを特徴
    とする内燃機関用点火装置。
  7. 【請求項7】請求項1ないし請求項4のいずれかにおい
    て、前記センタコアは珪素鋼板をプレス積層して、四角
    形形状としたことを特徴とする内燃機関用点火装置。
  8. 【請求項8】請求項1ないし請求項7のいずれかにおい
    て、前記センタコアの一端もしくは、前記センタコアの
    両端に前記一次コイルにより形成された磁束と反対方向
    の磁束を磁路中に発生させるマグネットを備えたことを
    特徴とする内燃機関用点火装置。
  9. 【請求項9】請求項1ないし請求項8のいずれかにおい
    て、厚膜回路及びスイッチング素子等で構成されるイグ
    ナイタユニットを前記コイルの上部の絶縁層の中に内蔵
    したことを特徴とする内燃機関用点火装置。
  10. 【請求項10】請求項9において、前記イグナイタユニ
    ットは樹脂モールドされて絶縁層の中に内蔵されている
    ことを特徴とする内燃機関用点火装置。
JP32680095A 1995-12-15 1995-12-15 内燃機関用点火装置 Expired - Lifetime JP3165017B2 (ja)

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