JP3508117B2 - 内燃機関用点火コイル装置 - Google Patents

内燃機関用点火コイル装置

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JP3508117B2 JP26510194A JP26510194A JP3508117B2 JP 3508117 B2 JP3508117 B2 JP 3508117B2 JP 26510194 A JP26510194 A JP 26510194A JP 26510194 A JP26510194 A JP 26510194A JP 3508117 B2 JP3508117 B2 JP 3508117B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関用点火コイル
装置に関し、特に耐水性を向上する内燃機関用点火コイ
ル装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、点火コイルを制御する制御回
路を備えた内燃機関用点火コイル装置では、点火コイル
とこの点火コイルを制御する制御回路とを同一ケース内
に収容した後、このケース内に熱硬化型エポキシ樹脂
(以下「注型樹脂」という)を充填することで、ケース
外部からケース内部に水が進入することを防止してい
る。また、このケースに収容され制御回路を搭載する基
板には、真鍮等を材料とする受電用ターミナルが相手側
ターミナルと嵌合可能に取付けられており、ケース内に
充填される注型樹脂の表面からケース外部にこの受電用
ターミナルが突出するように構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の内燃機関用点火コイル装置によると、内燃機
関用点火コイル装置を車両等に取付けるとき、受電用タ
ーミナルと相手側ターミナルとを接続することから生ず
る機械的ストレスが受電用ターミナルに加わり、受電用
ターミナルの表面に密着していた注型樹脂が受電用ター
ミナルから剥離するため、受電用ターミナルと注型樹脂
との境界面に隙間を生ずることがある。また内燃機関運
転時には内燃機関から受ける振動および車体の振動等に
より受電用ターミナルに機械的ストレスが加わり、この
剥離の進展を促進する。さらにこの剥離は、受電用ター
ミナルに加わる機械的ストレスのほか内燃機関用点火コ
イル装置が使用される環境の温度変化による冷熱ストレ
スによっても生じ、経時変化とともに注型樹脂表面から
受電用ターミナルの付根に相当する基板の受電用ターミ
ナル取付部に向ってこの剥離が進展する。基板表面に沿
って基板表面と注型樹脂との境界面に剥離を生じると、
受電用ターミナル取付部に隣接する半導体素子と注型樹
脂との境界面にまでこの剥離が進展する。すると、この
剥離によって生じた隙間を有する内燃機関用点火コイル
装置は、使用環境等により水が降りかかった場合、水が
この隙間から受電用ターミナルを伝わり基板表面に浸入
し半導体素子に到達するおそれがある。さらにこの水が
半導体素子に到達した場合、水による回路の短絡、半導
体素子の腐食等により制御回路の動作不良を招くという
問題を生ずる。
【0004】そこで、受電用ターミナルと注型樹脂との
境界を防水樹脂カプラからなる保護材で覆うことによ
り、注型樹脂の応力を緩和し注型樹脂の剥離を防止する
方法が考えられるが、この方法では保護材を必要とする
ことから大幅なコストの増大を回避することができな
い。本発明は、このような問題を解決するためになされ
たもので、耐水性の向上を低コストに実現する内燃機関
用点火コイル装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めの本発明による請求項1記載の内燃機関用点火コイル
装置は、点火コイルを制御する半導体素子と、 前記半導体素子と電気的に接続されるターミナルと、 前記半導体素子と前記ターミナルとを搭載する基板と、 前記基板を収容するケースと、前記基板の表面および前記半導体素子の表面を覆うとと
もに、前記ターミナルの一部が表出するように 前記ケー
ス内に充填される注型樹脂と、 前記ターミナルと前記半導体素子との間の前記基板の一
部分かつ前記基板と前記注型樹脂との剥離の進展を阻止
する位置に形成され、前記注型樹脂により充填される
欠穴とからなることを特徴とする。
【0006】また、本発明による請求項2記載の内燃機
関用点火コイル装置は、請求項1記載の内燃機関用点火
コイル装置において、前記ターミナルは、一次ターミナ
ルであることを特徴とする。また、本発明による請求項
3記載の内燃機関用点火コイル装置は、請求項1または
2記載の内燃機関用点火コイル装置において、前記点火
コイルは、前記ケース内に収容されることを特徴とす
る。
【0007】また、本発明による請求項4記載の内燃機
関用点火コイル装置は、請求項1、2または3記載の内
燃機関用点火コイル装置において、前記ターミナルの付
根が前記基板に固定されていることを特徴とする。ま
た、本発明による請求項5記載の内燃機関用点火コイル
装置は、請求項1、2、3または4記載の内燃機関用点
火コイル装置において、前記点火コイルは、自動二輪車
用内燃機関に用いられることを特徴とする。
【0008】
【作用および発明の効果】本発明の内燃機関用点火コイ
ル装置によると、ターミナルと半導体素子との間の基板
の一部分かつ基板と注型樹脂との剥離の進展を阻止する
位置に切欠穴が形成されることから、例えば機械的スト
レス等がターミナルに加わることによって、ターミナル
の表面と注型樹脂との剥離が生じた場合、ターミナルの
表面と注型樹脂との間に発生した剥離の進行が切欠穴で
遮断される。これにより、この剥離が半導体素子にまで
達することを防止する。したがって、内燃機関用点火コ
イル装置が被水した場合、前記剥離により生ずる隙間か
ら浸入する水を基板の切欠穴によって遮断することでき
る。これにより、内燃機関用点火コイル装置の耐水性を
低コストに向上させる効果がある。
【0009】また、本発明の内燃機関用点火コイル装置
によると、振動、温度変化等の過酷な環境下に対応可能
な自動二輪車仕様の内燃機関用点火コイル装置を低コス
トに提供できる効果がある。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。本発明の内燃機関用点火コイル装置を自動二輪車
用コンデンサ放電式点火装置に適用した一実施例を図1
〜図6に示す。図1および図2に示すように、点火コイ
ル装置10は、コア20、一次ボビン1、二次ボビン
2、基板3、二次ターミナル6、一次ターミナル8、注
型樹脂7、ケース9とから構成されている。
【0011】コア20は、例えば磁性体からなる鉄板を
積層したものであり、筒形状の一次ボビン1がこのコア
20の外周を覆うように、コア20がインサート成形さ
れている。一次ボビン1の外周には図示しない一次コイ
ルが巻回されている。この一次ボビン1は二次ボビン2
の所定位置に嵌入されており、この二次ボビン2の外周
には軸方向に複数箇所に分割された二次コイルが巻回さ
れている。
【0012】二次ターミナル6は、二次ボビン2の高圧
側端部2aに取付けられた二次ターミナル取付部2bに
圧入固定されており、図示しない半導体制御回路で発生
した高電圧を図示しない高圧二次コードに伝えている。
二次ボビン2の低圧側端部2cから二次ボビン2の軸方
向外側に向って一体に突出する複数本のピン4は、基板
3の図示しない孔に対して位置決めされ嵌入固定されて
いる。
【0013】基板3には、半導体素子5等の電子部品が
搭載されているほか、例えば真鍮からなる板状の一次タ
ーミナル8が搭載されている。この一次ターミナル8
は、一次ターミナル8が基板3の表面に対して垂直にな
るように一次ターミナル8の付根が基板3に固定されて
いる。これらの電子部品等により図示しない半導体制御
回路が構成されている。この半導体制御回路は、自動二
輪車に用いられる点火コイル装置10を制御可能な回路
構成になっている。搭載された一次ターミナル8と半導
体素子5との間に位置する基板3の一部には、後述する
切欠穴3aが形成されている。
【0014】ケース9は例えば合成樹脂等の絶縁材を成
形したものであり、一次ボビン1および二次ターミナル
6が嵌入可能な穴9a、bが底部に形成されている。こ
のケース9内には、前述した一次ボビン1、二次ボビン
2、半導体素子5、二次ターミナル6、一次ターミナル
8等の搭載部品が取付けられた基板3が収容されてお
り、基板3および搭載部品とケース9の内壁とから区画
形成される空間部には例えば熱硬化型の注型樹脂7が充
填されている。
【0015】次に、切欠穴3aを図3および図4に基づ
いて説明する。図3に示すように、基板3に形成される
切欠穴3aは、基板3と注型樹脂7との剥離の進展を阻
止する位置に形成されている。この「剥離の進展を阻止
する位置」とは、例えば一次ターミナル8と半導体素子
5とを基板3上で最短距離に結ぶ線のすべてと交差可能
な範囲が望ましく、一次ターミナル8の幅と半導体素子
5の搭載数および搭載位置によって決定される。またこ
の切欠穴3aの形状は、図3中の一次ターミナル8の長
辺方向に延びる長辺と一次ターミナル8の短辺と同程度
に延びる短辺とからなる矩形状の両端部に円形部3b、
cを有する形状(亜鈴形状)からなる。基板3に外力が
加わった場合、この円形部3b、cを形成することによ
り矩形状の両端部の応力集中を緩和している。
【0016】図4に示すように、機械的ストレス、冷熱
ストレス等が一次ターミナル8に加わり一次ターミナル
8の表面と注型樹脂7とが剥離し、境界面に隙間11が
生じた場合、一次ターミナル8と半導体素子5との間に
形成されている切欠穴3aに充填された注型樹脂7によ
り、この剥離の進展を阻止することができる。これによ
り、点火コイル装置10が被水した場合、隙間11から
浸入する水を基板3の切欠穴3aによって遮断し、水に
よる回路の短絡、腐食等から半導体素子5を保護するこ
とができる。
【0017】次に、点火コイル装置10の組付を図1お
よび図2に基づいて説明する。図1および図2に示すよ
うに、ケース9の底部に形成された穴9a、bにコア2
0、二次ターミナル6がそれぞれ嵌入するように前述し
た構成からなる基板3をケース9に収容する。この後、
電子部品等が搭載されている基板3とケース9の内壁と
の間に形成される空間部に注型樹脂7を充填し、さらに
ケース9の開口面9cに注型樹脂面7aが達するまで注
型樹脂7を充填する。これにより、基板3の表面および
基板3に搭載されている半導体素子5等の表面が注型樹
脂7によって覆われ、また切欠穴3aには注型樹脂7が
充填される。
【0018】本実施例によると、基板3が収容されてい
るケース9には、基板3とケース9の内壁との間に形成
される空間部を満たす注型樹脂7が充填されていること
から、点火コイル装置10が被水した場合、基板3に搭
載されている半導体素子5等を被水から保護することが
できる。また、本実施例によると、一次ターミナル8と
半導体素子5との間の基板3の表面には切欠穴3aが形
成されていることにから、機械的ストレス、冷熱ストレ
ス等が一次ターミナル8に加わり一次ターミナル8の表
面と注型樹脂7との境界面に剥離が生じた場合、この切
欠穴3aに充填された注型樹脂7によって一次ターミナ
ル8の表面と注型樹脂7との剥離の進展を阻止できる。
これにより、隙間11が半導体素子5にまで達すること
を防止するとともに、点火コイル装置10が被水した場
合、隙間11から浸入する水を基板3の切欠穴3aによ
って遮断できる。したがって、点火コイル装置10の耐
水性を低コストに向上することができる。
【0019】さらに、本実施例によると、振動、温度変
化等の過酷な環境下に対応可能な自動二輪車仕様の点火
コイル装置10を低コストに提供できる効果がある。 (変形例1)ここで、切欠穴3aの変形例として、変形
例1を図5に示す。基板3に形成される切欠穴21は、
切欠穴3aと同様、一次ターミナル8と半導体素子5と
を基板3上で最短距離に結ぶ線のすべてと交差可能な位
置に形成されている。この切欠穴21の形状は、図5中
の一次ターミナル8の長辺方向に延びる長辺と一次ター
ミナル8の短辺方向に一次ターミナル8の短辺と同程度
に延びる短辺とからなる矩形状からなる。したがって、
両端部に円形部3b、cを有する切欠穴3aより容易に
加工ができ、このような切欠穴21を一次ターミナル8
と半導体素子5との間に形成することにより、切欠穴3
aを設けた場合と同様、一次ターミナル8の表面に沿っ
て基板3に浸入した水をこの切欠穴21に充填される注
型樹脂7によって遮断することができる。これにより、
一次ターミナル8の表面と注型樹脂7との間の隙間に浸
入する水を基板3の切欠穴21によって遮断し、この水
より半導体素子5をさらに低コストに保護する効果があ
る。
【0020】(変形例2)また、切欠穴3aの変形例と
して、変形例2を図6に示す。基板3に形成される切欠
穴22は、切欠穴3aと同様、一次ターミナル8と半導
体素子5とを基板3上で最短距離に結ぶ線のすべてと交
差可能な位置に形成されている。この切欠穴22の形状
は、図6中の一次ターミナル8の短辺方向に延びる第1
の辺と、一次ターミナル8の長辺方向に延びる第2の辺
と、第1の辺と第2の辺とを結ぶ斜辺とからなる略三角
形状である。したがって、前述の切欠穴3aおよび切欠
穴21より面積を広く確保することができる。このよう
な遮断面積が大きい切欠穴22を一次ターミナル8と半
導体素子5との間に形成することによって、一次ターミ
ナル8の表面に沿って基板3に浸入した水をこの切欠穴
22に充填される注型樹脂7で切欠穴3aを設けた場合
より効果的に遮断することができる。これにより、一次
ターミナル8の表面と注型樹脂7との間の隙間に浸入す
る水を基板3の切欠穴22によって効果的に遮断し、半
導体素子5をこの水からより確実に保護する効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例による点火コイル装置の平面図
である。
【図2】本発明の実施例による点火コイル装置の縦断面
図である。
【図3】図1に示す円内拡大図である。
【図4】図3に示すIV−IV線断面図である。
【図5】本発明の実施例による点火コイル装置の変形例
1を示す要部拡大図である。
【図6】本発明の実施例による点火コイル装置の変形例
2を示す要部拡大図である。
【符号の説明】
1 一次ボビン 2 二次ボビン 3 基板 3a、21、22 切欠穴 5 半導体素子 6 二次ターミナル 7 注型樹脂 8 一次ターミナル(ターミナル) 9 ケース 10 点火コイル 11 隙間 20 コア
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02P 15/00 F02P 13/00 H02K 21/22

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 点火コイルを制御する半導体素子と、 前記半導体素子と電気的に接続されるターミナルと、 前記半導体素子と前記ターミナルとを搭載する基板と、 前記基板を収容するケースと、前記基板の表面および前記半導体素子の表面を覆うとと
    もに、前記ターミナルの一部が表出するように 前記ケー
    ス内に充填される注型樹脂と、 前記ターミナルと前記半導体素子との間の前記基板の一
    部分かつ前記基板と前記注型樹脂との剥離の進展を阻止
    する位置に形成され、前記注型樹脂により充填される
    欠穴とからなることを特徴とする内燃機関用点火コイル
    装置。
  2. 【請求項2】 前記ターミナルは、一次ターミナルであ
    ることを特徴とする請求項1記載の内燃機関用点火コイ
    ル装置。
  3. 【請求項3】 前記点火コイルは、前記ケース内に収容
    されることを特徴とする請求項1または2記載の内燃機
    関用点火コイル装置。
  4. 【請求項4】 前記ターミナルの付根が前記基板に固定
    されていることを特徴とする請求項1、2または3記載
    の内燃機関用点火コイル装置。
  5. 【請求項5】 前記点火コイルは、自動二輪車用内燃機
    関に用いられることを特徴とする請求項1、2、3また
    は4記載の内燃機関用点火コイル装置。
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