JP3650162B2 - 内燃機関用点火装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
この発明は、イグニションンコイルの一次電流を断続通電するパワースイッチが絶縁ケース内に内蔵され、かつこの絶縁ケース内に注入された絶縁樹脂材によりパワースイッチが固定化された内燃機関用点火装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図6は従来の内燃機関用点火装置の部分断面図、図7は図6の絶縁ケースの全体斜視図、図8は内燃機関用点火装置の電気回路図であり、合成樹脂製の絶縁ケース1の収納部1aの底中央部には孔(図示せず)が形成されている。この孔にはイグニションコイルの第1のE形鉄芯2の中央部が貫通している。この第1のE形鉄芯2にはイグニションコイルの第2のE形鉄芯3が対向して配設されている。第1のE形鉄芯2の中央部と間隔をおいて対向した第2のE形鉄芯3の中央部とには一次コイル4が巻回されており、その一次コイル4の外周には二次コイル5が巻回されている。
【0003】
収納部1aから突出した形状の補助収納部1cにはパワースイッチ6が収納されている。パワースイッチ6は、容器である皿形をした銅製のヒートシンク7と、このヒートシンク7内に収納されたパワートランジスタからなるスイッチング素子8と、スイッチング素子8を駆動、制御する混成集積回路(ハイブリッドIC)9と、スイッチング素子8と混成集積回路9とを接続する接続線10と、一端が混成集積回路9に接続された配線11と、ヒートシンク7の内部に充填されスイッチング素子8および混成集積回路9からなるスイッチングユニットを保護するためのシリコンゲル12とを備えている。
【0004】
また、絶縁ケース1はイグニションコイルの高圧部である高圧端子(図示せず)の保持部1dおよび低圧端子の保持部1eを有している。低圧端子は、一次コイルを自動車の電池に接続するVB端子13aと、コントロールユニット(図示せず)からの点火信号をパワースイッチ6に印加する点火信号入力端子13bと、アース端子13cとを有している。
【0005】
上記のように構成された内燃機関用点火装置では、ヒートシンク7内にシリコンゲル12が充填されたパワースイッチ6を補助収納部1cに収納した後、配線11の先端部と端子13b、13cとを接続し、またパワースイッチ6と一次コイル4とを配線15で接続し、絶縁ケース1の収納部1aおよび補助収納部1c内に絶縁樹脂材14を充填、硬化してパワースイッチ6を絶縁ケース1内に固定している。
そして、点火信号入力端子13bから入力されるコントロールユニットからの点火信号はパワースイッチ6を通じてイグニションコイルの一次コイル4に流れる一次電流を制御する。イグニションコイルの二次コイル5には一次コイル4に流れる一次電流に応じて高電圧が発生し、この高電圧は高圧端子を通じてディストリビュータ(図示せず)に送られる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来の内燃機関用点火装置では、パワースイッチ6の断続運転により生じる二次コイル5およびスイッチング素子8の熱の影響で絶縁樹脂材14が膨張、収縮を繰り返し、そのため配線11、15には引張力が生じ、そのため例えば配線11の接着部11aが混成集積回路9から剥離し、耐ヒートショック性に課題があった。
また、同様に絶縁ケース1内にパワースイッチ6を組み入れ作業するとき、または配線11の接続作業のとき、配線11に引張力等の応力が加わり、配線11の接着部11aが混成集積回路9から剥離してしまい、作業信頼性がよくないという課題があった。
さらに、絶縁樹脂材14を絶縁ケース1内に真空注型する際、シリコンゲル12内のエアが絶縁樹脂材14内に移行し、絶縁樹脂材14内にボイドが生じてしまい、絶縁樹脂材14の絶縁性能がよくないという課題もあった。
【0007】
この発明は、かかる課題を解決するためになされたもので、配線に対する耐ヒートショック性が向上し、また作業信頼性が向上し、さらに絶縁性能性が向上する内燃機関用点火装置を得ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項1の内燃機関用点火装置は、ヒートシンクと絶縁板により皿形の容器が構成されており、前記ヒートシンクに搭載されイグニションコイルの一次電流を断続通電するスイッチング素子およびこのスイッチング素子を駆動、制御する混成集積回路とからなるスイッチングユニット、このスイッチングユニットを保護するためにスイッチングユニットを覆ったゲル、および前記スイッチングユニットに一端部が接続され他端部が点火信号入力端子に接続された配線を有するパワースイッチと、このパワースイッチを絶縁樹脂材で固定化して内蔵する絶縁ケースとを備えた内燃機関用点火装置において、前記ヒートシンクの片側側面には前記絶縁板が設けられており、前記配線は、前記絶縁板に貫通、固着されているとともに一端部が前記点火信号入力端子に接続された第1の配線部と、この第1の配線部の他端部に前記ゲル内で一端部が接続され他端部が前記スイッチングユニットに接続された第2の配線部とから構成され、かつ前記第2の配線部は、前記ゲル内に位置している。
【0009】
この発明の請求項2の内燃機関用点火装置は、ヒートシンクと絶縁板により皿形の容器が構成されており、前記ヒートシンクに搭載されイグニションコイルの一次電流を断続通電するスイッチング素子およびこのスイッチング素子を駆動、制御する混成集積回路とからなるスイッチングユニット、このスイッチングユニットを保護するためにスイッチングユニットを覆ったゲル、および前記スイッチングユニットに一端部が接続され他端部が点火信号入力端子に接続された配線を有するパワースイッチと、このパワースイッチを絶縁樹脂材で固定化して内蔵する絶縁ケースとを備えた内燃機関用点火装置において、前記ヒートシンクの片側側面には前記絶縁板が設けられており、前記配線は、前記絶縁板に貫通、固着されているとともに一端部が前記点火信号入力端子に接続された第1の配線部と、この第1の配線部の他端部に前記ゲル外で一端部が接続され他端部が前記スイッチングユニットに接続された第2の配線部とから構成され、かつ前記第2の配線部は、前記ゲル内に埋設された曲げ部を有している。
【0010】
【作用】
この発明の請求項1の内燃機関用点火装置においては、第1の配線部は容器で固着されているので、組立時、接続時、および絶縁樹脂材の膨張、収縮により第1の配線部に応力が加わっても、その応力は容器で受け止められ、第2の配線部には伝わらず、また第2の配線部のスイッチングユニット側はゲル内に位置しており、第2の配線部は絶縁樹脂材の膨張、収縮の影響を受けにくく、絶縁樹脂材の膨張、収縮で第2の配線部が接着部でスイッチングユニットから剥離するのを防止することができる。
【0011】
この発明の請求項2の内燃機関用点火装置においては、曲げ部がゲル内に埋設されているので、第2の配線部に引張力が生じても、その力は曲げ部で吸収でき、第2の配線部が接着部でスイッチングユニットから剥離するのを防止することができる。
【0012】
【実施例】
参考例1.
以下、この発明の参考例を図について説明する。
図1はこの発明の一参考例を示す内燃機関用点火装置の部分正断面図であり、図6ないし図8と同一または相当部分は同一符号を付し、その説明は省略する。
【0013】
この内燃機関用点火装置の場合、一端が混成集積回路9に接続され他端が点火信号入力端子13bに接続された配線21は、シリコンゲル12内で曲げ部21aを有している。
このため、二次コイル5、スイッチング素子8の熱の影響で絶縁樹脂材14が膨張、収縮し、配線21に引張力が生じても、その引張力は曲げ部21aで吸収され、配線21の接着部21bには及ばない。
【0014】
参考例2.
図2はこの発明の内燃機関用点火装置の他の参考例を示す部分正断面図であり、ヒートシンク7はカバー22で覆われている。このカバー22は、曲げ部21aを有する配線21を貫通する穴22aと曲げ部21aを位置決めする突起部22bとシリコンゲル12を充填するためのゲル用窓22cを有している。
このカバー22はシリコンゲル12をヒートシンク7内に充填する際にはヒートシンク7に取り付けられており、シリコンゲル12をゲル用窓22cからヒートシンク7内に充填するときも曲げ部21aは突起部22bでヒートシンク7内に確実に位置決めされており、シリコンゲル12内に埋設される。従って、曲げ部21aが絶縁樹脂材14内に埋設されるようなことはなく、絶縁樹脂材14の膨張、収縮により配線21に引張力が生じても、その引張力はシリコンゲル12内の曲げ部21aで確実に吸収され、配線21の接着部21bには及ばない。
【0015】
参考例3.
図3はこの発明のさらに他の参考例を示す内燃機関用点火装置の部分正断面図であり、配線21の曲げ部21aを埋設したシリコンゲル12上には樹脂部23が設けられている。この樹脂部23は配線21およびヒートシンク7と密着性がよいエポキシ等の樹脂がシリコンゲル12上に充填、硬化されて構成されている。
【0016】
この参考例の場合、樹脂部23で密着、固定された配線21を有するパワースイッチ6を補助収納部1cに収納し、かつ配線21の先端部を点火信号入力端子13bに接続する際、配線21に引張力が加わっても、配線21は樹脂部23で固定されているので、その力は配線21の接着部21bには及ばない。
また、曲げ部21aがシリコンゲル12内に埋設されているので、二次コイル5、スイッチング素子8の熱による影響で絶縁樹脂材14および樹脂部23が膨張、収縮し、その結果配線21に引張力が生じても、その引張力はシリコンゲル12内の曲げ部21aで吸収され、配線21の接着部21bには及ばない。
さらに、シリコンゲル12は樹脂部23で覆われているので、シリコンゲル12内の残存エアはヒートシンク7内に閉じ込められ、絶縁ケース1内に絶縁樹脂材14を真空注型する際に、シリコンゲル12内に残存していたエアが絶縁樹脂材14中に移行して絶縁樹脂材14内にボイドを形成して絶縁性能が低下するようなことはない。
【0017】
実施例4.
図4はこの発明の内燃機関用点火装置の実施例4を示す部分正断面図であり、ヒートシンク7の片側側面には絶縁板24が設けられている。ヒートシンク7とともに容器の一部を構成している絶縁板24には第1の配線部26aが貫通、固着されている。この第1の配線部26aの一端部には点火信号入力端子13bが接続されている。第1の配線部26aの他端部は第2の配線部26bの先端部にシリコンゲル12内で接続されている。第2の配線部26bの基端部は混成集積回路9と接着部26cで接続されている。
【0018】
この実施例の場合、絶縁板24に第1の配線部26aが固着されたパワースイッチ6を補助収納部1cに収めた後、第1の配線部26aを点火信号入力端子13bと接続しており、その組立時、接続時に第1の配線部26aに応力が加わっても、その応力は絶縁板24で受け止められ、第2の配線部26bには伝わらず、従って第2の配線部26bが接着部26cで剥離するようなことはない。
また、二次コイル5、スイッチング素子8の熱の影響で膨張、収縮する絶縁樹脂材14により、第1の配線部26aには引張力等の応力が加わるが、そのときもその応力は絶縁板24で受け止められ、第2の配線部26bには伝わらず、また第2の配線部26b自身はシリコンゲル12内に位置しており、絶縁樹脂材14の膨張、収縮の影響を受けないので、絶縁樹脂材14の膨張、収縮で第2の配線部26bが接着部26cで混成集積回路9から剥離するようなことはない。
【0019】
実施例5.
図5はこの発明の内燃機関用点火装置の他の実施例を示す部分正断面図であり、第1の配線部26aと第2の配線部26bとの接続部26dがシリコンゲル12の外部の絶縁樹脂材14内に位置しており、また第2の配線部26bの曲げ部26eがシリコンゲル12内に位置して点が実施例4と異なる。
先に説明した実施例4の場合、第1の配線部26aと第2の配線部26bとの接続部26dはシリコンゲル12内に位置させたため、第2の配線部26bは絶縁樹脂材14の膨張、収縮の影響を受けなくてすむという利点があるものの、第1の配線部26aと第2の配線部26bとのはんだ溶接後にシリコンゲル12を容器内に充填しなければならない。そのため、接続部26dの溶接作業で生じる溶接チリでスイッチング素子8、混成集積回路9に悪影響を与える虞れがある。
【0020】
しかしながら、この実施例の場合、接続部26dがシリコンゲル12の外側に位置しているので、シリコンゲル12を容器内に充填後に第1の配線部26aと第2の配線部26bとの溶接作業を行うことができ、溶接作業で生じるはんだチリからスイッチング素子8、混成集積回路9を保護することができる。
また、二次コイル5、スイッチング素子8の熱の影響で絶縁樹脂材14が膨張、収縮し、その結果第2の配線部26bに引張力が生じても、その力は曲げ部26eで吸収でき、第2の配線部26bが接着部26cで混成集積回路9から剥離するようなことはない。
なお、上記各実施例においては、パワースイッチ6と点火信号入力端子13bとを接続する配線21、26a、26bについて説明したが、この発明はパワースイッチ6とアース端子13cとを接続する配線、パワースイッチ6と一次コイルとを接続する配線にも適用することができるのは勿論である。
【0021】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の請求項1記載の内燃機関用点火装置によれば、配線は、絶縁板に貫通、固着されているとともに一端部が点火信号入力端子に接続された第1の配線部と、この第1の配線部の他端部に一端部が接続され他端部がスイッチングユニットに接続された第2の配線部とから構成されたので、組立時、接続時の第1の配線部に対する引張力は第2の配線部には伝達されず、作業の信頼性が向上するという効果がある。
また、前記第2の配線部の前記スイッチングユニット側は前記ゲル内に位置しているので、第2の配線部は絶縁樹脂材の膨張、収縮の影響を受けにくく、絶縁樹脂材の膨張、収縮で第2の配線部が接着部でスイッチングユニットから剥離するのを防止することができる。
【0022】
また、この発明の請求項2記載の内燃機関用点火装置によれば、容器内において、第2の配線部のゲル内には、曲げ部が形成されているので、第2の配線部に引張力が生じても、その力は曲げ部で吸収でき、第2の配線部が接着部でスイッチングユニットから剥離するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の参考例1の内燃機関用点火装置の正断面図である。
【図2】 この発明の参考例2の内燃機関用点火装置の正断面図である。
【図3】 この発明の参考例3の内燃機関用点火装置の正断面図である。
【図4】 この発明の実施例4の内燃機関用点火装置の正断面図である。
【図5】 この発明の実施例5の内燃機関用点火装置の正断面図である。
【図6】 従来の内燃機関用点火装置の正断面図である。
【図7】 図6の絶縁ケースの斜視図である。
【図8】 内燃機関用点火装置の電気回路図である。
【符号の説明】
1 絶縁ケース、5 二次コイル、6 パワースイッチ、7 ヒートシンク(容器)、8 スイッチング素子、9 混成集積回路、12 シリコンゲル、13b 点火信号入浴端子、14 絶縁樹脂材、21 配線、21a 曲げ部、22 カバー、22b 突起部、23 樹脂部、24 絶縁板、26a 第1の配線部、26b 第2の配線部、26c 接着部、26d 接続部、26e 曲げ部。
Claims (2)
- ヒートシンクと絶縁板により皿形の容器が構成されており、前記ヒートシンクに搭載されイグニションコイルの一次電流を断続通電するスイッチング素子およびこのスイッチング素子を駆動、制御する混成集積回路とからなるスイッチングユニット、このスイッチングユニットを保護するためにスイッチングユニットを覆ったゲル、および前記スイッチングユニットに一端部が接続され他端部が点火信号入力端子に接続された配線を有するパワースイッチと、
このパワースイッチを絶縁樹脂材で固定化して内蔵する絶縁ケースとを備えた内燃機関用点火装置において、
前記ヒートシンクの片側側面には前記絶縁板が設けられており、
前記配線は、前記絶縁板に貫通、固着されているとともに一端部が前記点火信号入力端子に接続された第1の配線部と、この第1の配線部の他端部に前記ゲル内で一端部が接続され他端部が前記スイッチングユニットに接続された第2の配線部とから構成され、かつ前記第2の配線部は、前記ゲル内に位置していることを特徴とする内燃機関用点火装置。 - ヒートシンクと絶縁板により皿形の容器が構成されており、前記ヒートシンクに搭載されイグニションコイルの一次電流を断続通電するスイッチング素子およびこのスイッチング素子を駆動、制御する混成集積回路とからなるスイッチングユニット、このスイッチングユニットを保護するためにスイッチングユニットを覆ったゲル、および前記スイッチングユニットに一端部が接続され他端部が点火信号入力端子に接続された配線を有するパワースイッチと、
このパワースイッチを絶縁樹脂材で固定化して内蔵する絶縁ケースとを備えた内燃機関用点火装置において、
前記ヒートシンクの片側側面には前記絶縁板が設けられており、
前記配線は、前記絶縁板に貫通、固着されているとともに一端部が前記点火信号入力端子に接続された第1の配線部と、この第1の配線部の他端部に前記ゲル外で一端部が接続され他端部が前記スイッチングユニットに接続された第2の配線部とから構成され、かつ前記第2の配線部は、前記ゲル内に埋設された曲げ部を有していることを特徴とする内燃機関用点火装置。
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