JP3714125B2 - 内燃機関用点火装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関を点火する点火装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
内燃機関用点火装置は、点火コイルと、内燃機関の点火時期に点火コイルの一次電流に急激な変化を生じさせて該点火コイルの二次コイルに点火用の高電圧を誘起させる点火ユニットとにより構成される。点火ユニットとしては、点火コイルの一次側に設けられて点火電源の出力により一方の極性に充電される点火用コンデンサと、点火タイミング信号が与えられたときに該点火用コンデンサの電荷を点火コイルの一次コイルを通して放電させる放電用スイッチとを備えて、コンデンサの放電により点火コイルの二次コイルに高電圧を誘起させるようにしたコンデンサ放電式の点火回路を有するものや、点火電源から点火コイルの一次コイルを通して流しておいた一次電流を点火時期に遮断することにより点火コイルの二次コイルに高電圧を誘起させるようにした電流遮断形の点火回路を備えたもの等が知られている。
【0003】
図6ないし図9は従来の内燃機関用点火装置の構成例を示したもので、同図において1は点火コイル、2は点火ユニットである。
【0004】
図6に見られるように、点火コイル1´は、一次ボビン100に一次コイル1aを巻回してなる一次コイルユニット1Aと、二次ボビン110に二次コイル1bを巻回してなる二次コイルユニット1Bとからなっている。
【0005】
一次ボビン100は、コイル巻回用胴部101と該コイル巻回用胴部の軸線方向の一端側に設けられた鍔板部102とを一体に有する樹脂成型品からなっていて、コイル巻回用胴部101の鍔板部102側の端部、及び鍔板部102と反対側の端部にはそれぞれ二次ボビン位置決め用の鍔部103,104が形成されている。
【0006】
一次ボビンの鍔板部102の一端側に片寄った位置からコイル巻回用胴部101と反対側に突出した状態で筒状の高圧コード接続部105aが形成され、この高圧コード接続部内に木ネジ状の高圧側二次端子金具105が取り付けられている。鍔板部102の他端側には、リード状に形成された対の一次端子金具106,107と、アース端子金具108´とが同じ方向を向けた状態で、かつそれぞれの先端が鍔板部102の端部よりも突出した状態で取り付けられている。
【0007】
一次コイル1aはコイル巻回用胴部101の外周に巻回され、その巻き始め側の端末部1a1及び巻き終わり側の端末部1a2がそれぞれ一次端子金具106及び107に巻き付けられて半田付けされている。コイル巻回用胴部101の内側には帯板状の鋼板を積層したものからなる鉄心120が挿入されている。
【0008】
二次ボビン110は、筒状に形成されていて、その外周側には、軸線方向に並ぶ多数の仕切壁111,111,…により仕切られたコイル巻回溝112,112,…が形成され、これらのコイル巻回部112,112,…にそれぞれ巻回された単位コイル1b0,1b0が順次直列に接続されて二次コイル1bが形成されている。
【0009】
二次コイル1bを巻回した二次ボビン110は、その内周面の両端を一次ボビンの鍔部103,104の外周に嵌合させた状態で配置されて、一次コイル1aに対して同心的に位置決めされている。
【0010】
図9に示したように、一次ボビンの鍔板部102と反対側(一次ボビンの他端側)に位置する二次ボビン110の一端に鍔部113が形成され、該鍔部113に一部が埋め込まれた状態でU字形に形成された低圧側二次端子金具114´が取り付けられている。この低圧側二次端子金具114´の一端に二次コイル1bの巻き始め側の端末部1b1が半田付けされ、該端子金具114´の他端に渡り線130の一端130aが半田付けされている。渡り線130は、二次ボビン110の内側を通して一次ボビン100の鍔板部102側に導かれて該鍔板部に形成された切り欠き部から外部に導出され、外部に導出された渡り線130の他端130bがアース端子金具108´に半田付けされている。一次コイル1aと渡り線との間を絶縁するため、一次コイル1aの外周には、絶縁テープが巻き付けられている。二次コイル1bの巻き終わり側の端末部1b2は高圧側二次端子金具105aの頭部に設けられた端子部105a1に半田付けされている。
【0011】
点火ユニット2´は、内燃機関の点火時期に点火コイル1´の二次コイル1bに点火用の高電圧を誘起させるように、点火コイルの一次電流を制御する一次電流制御回路の構成部品201をプリント基板202に実装したもので、プリント基板202の一端側の裏面には、点火電源の非接地側の出力端子が接続される電源接続用端子電極203と、一次コイルの一端及び他端に接続される対の一次端子電極204,205と、アース線が接続されるアース端子電極206とが並べて設けられている。
【0012】
プリント基板202は、点火コイル1´の側方に配置され、一次ホビンの鍔板部102に取り付けられた対の一次端子金具106,107及びアース端子金具108´がそれぞれプリント基板202の一次端子電極204,205及びアース端子電極206に半田付けされて、点火コイル1´と点火ユニット2´とが電気的及び機械的に接続されている。電源接続用端子電極203には図示しない点火電源に接続されるリード線140が接続され、アース端子電極108´にはアース線150が接続されている。
【0013】
点火装置に耐候性をもたせるため、上記点火コイル1´及び点火ユニット2´は、図示しないケースに挿入され、該ケース内に注型された絶縁樹脂によりモールドされる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような内燃機関用点火装置においては、電源につながるリード線140とアース線150とを同じ側から導出する必要があるため、従来は、二次コイルの巻き始め側の端末部1b1に低圧側二次端子金具114´を介して渡り線130を接続して、該渡り線130を二次ボビンの内側を通してアース端子金具108´に接続するようにしていた。そのため、一次コイル1aと渡り線130とを絶縁するために一次コイル1aの外周に絶縁テープを巻く必要があり、点火コイルの組み立て工数が多くなるという問題があった。また渡り線130としては、半田付けを容易にするために、絶縁被覆が除去されたものを用いるため、二次コイルを巻回した二次ボビンを一次ボビンに組み付ける際に、一次コイルの外周に巻かれた絶縁テープが破れて渡り線130が一次コイル1aの外周に接触すると、二次コイルの巻き始め側の端末部が一次コイルの外周に電気的に接続されて、一次、二次間の短絡事故が生じるおそれがあり、これが原因となって、製品の歩留りが悪くなったり、信頼性が低下したりするおそれがあった。
【0015】
本発明の目的は、点火コイルの二次コイルの巻き始め側の端末部を渡り線を用いることなく点火ユニットに接続することができるようにして、点火コイルの組み立てを容易にするとともに、点火コイルの一次、二次間の短絡事故が生じるおそれをなくした内燃機関用点火装置を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明は、コイル巻回用胴部と該コイル巻回用胴部の軸線方向の一端側に設けられた鍔板部とを有する一次ボビンと、一次ボビンの鍔板部に取り付けられた対の一次端子金具及び高圧側二次端子金具と、一次ボビンのコイル巻回用胴部に巻回されて一端及び他端がそれぞれ対の一次端子金具の一方及び他方に接続された一次コイルと、一次コイルを囲むように配置された二次ボビンと、一次ボビンの他端側に位置する二次ボビンの一端に取り付けられた低圧側二次端子金具と、二次ボビンに巻回されて巻き始め側の端末部が低圧側二次端子金具に接続されるとともに巻き終わり側の端末部が高圧側二次端子金具に接続された二次コイルとを有する点火コイルと、内燃機関の点火時期に点火コイルの二次コイルに点火用の高電圧を誘起させるように点火コイルの一次電流を制御する一次電流制御回路の構成部品をプリント基板に実装してなる点火ユニットとを備えた内燃機関用点火装置を対象とする。
【0017】
この種の点火装置では、点火電源の非接地側の出力端子が接続される電源接続用端子電極と一次コイルの一端及び他端に接続される対の一次端子電極とアース線が接続されるアース端子電極とが点火ユニットのプリント基板の一端側に並べて設けられて、点火コイルの対の一次端子金具がプリント基板の対の一次端子電極に半田付けされ、点火コイルの二次コイルの巻き始め側の端末部はプリント基板のアース電極に電気的に接続される。
【0018】
本発明においては、アース端子電極に一端がつながり、他端が点火コイルの低圧側二次端子金具の近傍に達するアースパターンをプリント基板に設けて、該アースパターンの他端側に二次コイル用アース電極を形成し、点火コイルの低圧側二次端子金具を二次コイル用アース電極に直接半田付けするようにした。
【0019】
本発明の好ましい実施態様では、上記プリント基板の低圧側二次端子金具に相応する位置に該プリント基板を厚み方向に貫通した孔または溝部を設けて、該孔または溝部に隣接する位置に二次コイル用アース電極を形成する。この場合、低圧側二次端子金具は、プリント基板の孔または溝部内に挿入された状態で二次コイル用アース電極に半田付けされる。
【0020】
上記のように、プリント基板に二次コイル用アース電極を形成して、該二次コイル用アース電極に点火コイルの低圧側二次端子金具を直接半田付けするようにすると、渡り線を用いることなく、点火コイルの巻き始め側の端末部を点火ユニットに接続することができる。したがって、点火コイルの組み立てを容易にしてそのコストの低減を図ることができるだけでなく、点火コイルの一次、二次間で短絡が生じるおそれをなくして、製品の歩留りを向上させ、信頼性を向上させることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
図1ないし図4は本発明に係わる内燃機関用点火装置の一実施形態を示したもので、これらの図において図6ないし図9に示した従来の点火装置の各部と同等の部分にはそれぞれ同一の符号を付してある。
【0022】
図1ないし図4に示した点火装置は、点火コイル1と点火ユニット2とからなっている。点火コイル1は、一端に鍔板部102を有する一次ボビン100のコイル巻回用胴部101に一次コイル1aを巻回してなる一次コイルユニット1Aと、二次ボビン110に二次コイル1bを分割巻きしてなる二次コイルユニット1Bとからなっていて、低圧側二次端子金具114が点火ユニット2側に設けられている点、及び図6ないし図9に示した従来の点火装置の点火コイルの一次ボビンに取り付けられていたアース端子金具108´と同様に形成された金具が、点火コイルと点火ユニット2とを連結する連結金具108として一次ボビンの鍔板部102に取り付けられている点を除き、従来の点火装置で用いられていた点火コイル1と同様に構成されている。
【0023】
図4に示したように、低圧側二次端子金具114は、棒状に形成された第1の端子部114aと、該第1の端子部114aよりも長い第2の端子部114bと、これらの端子部の後端部側を相互に連結する連結部114cとを有するほぼJ字形の形状に形成されていて、第1及び第2の端子部114a及び114bの先端を点火ユニット2側に向けた状態で二次ボビン110の鍔部113にその一部が埋め込まれて取り付けられている。低圧側二次端子金具114の第1の端子部114aは、その先端が点火ユニットのプリント基板202よりも手前の位置で終端するようにその長さが設定され、第2の端子部114bは、その先端が一次端子金具106及び107の先端とほぼ同じ位置まで達するようにその長さが設定されている。低圧側二次端子金具114の第1の端子部114aには点火コイルの二次コイル1bの巻き始め側の端末部1b1が巻き付けられて半田付けされている。
【0024】
点火ユニット2は、一次電流制御回路(点火回路)の構成部品201をプリント基板202に実装したもので、プリント基板202は、その表面202aを点火コイル1側に向けた状態で、点火コイルの一次端子金具106,107及び低圧側二次短資金具114が設けられた側の側方に、その板面を点火コイル1の軸線と平行にした状態で配置されている。
【0025】
図示のプリント基板においては、その表面202aに配線パターンが設けられ、裏面202bに一次電流制御回路回路を構成する電子部品の大部分が実装されている。基板の裏面に実装された各電子部品の端子はスルーホールを通して基板の表面側の配線パターンに接続されている。またプリント基板202の表面202aには、点火回路を構成する電子部品のうち、後記する点火用コンデンサC1 が取り付けられている。
【0026】
点火コイルの前面側(高圧コード接続部105が設けられた側)に向いたプリント基板202の一端の裏面には、一次端子電極204,205及びアース端子電極206が並べて形成されている。これらの電極204,205及び206はそれぞれ、点火コイル1の一次端子金具106,107及び連結金具108に相応する位置に設けられていて、これらの電極204,205及び206にそれぞれ点火コイルの一次ホビンに設けられた対の一次端子金具106,107及び連結金具108が半田付けされている。
【0027】
図示の例では、一次端子金具106,107及び連結金具108のそれぞれの先端が鉤形(J字形)に形成されていて、これらの端子金具の先端がプリント基板202の裏面202b側から一次端子電極204,205及びアース端子電極206にそれぞれ接続されている。
【0028】
プリント基板202は、点火コイルの低圧側二次端子金具114の第2の端子部114bに相応する位置に、該プリント基板202を厚み方向に貫通した切欠き溝部210を有し、一次端子電極204,205及びアース端子電極206にそれぞれ一次端子金具106,107及び連結金具108の先端を半田付けして点火コイル1と点火ユニット2とを連結した状態で、低圧側二次端子金具114の第2の端子部114bが溝部210内に受け入れられるようになっている。プリント基板202の点火コイル1と反対側の面の、溝部210に隣接する領域に二次コイル用アース電極207が形成されている。
【0029】
図2に示したように、プリント基板202の裏面202bには、プリント基板202の一辺に沿って伸びるアースパターン212が形成されていて、このアースパターンの一端はアース端子電極206に接続され、他端は二次コイル用アース電極207に接続されている。
【0030】
プリント基板202の溝部210内に受け入れられた点火コイルの低圧側二次端子金具114の第2の端子部114bは、二次コイル用アース電極207に半田付けされている。
【0031】
上記点火コイル1及び点火ユニット2は、図示しないケースに挿入されて、該ケース内に注型された絶縁樹脂によりモールドされる。
【0032】
図5は、上記の点火ユニットの構成例を示した回路図で、同図において1は1次コイル1aと二次コイル1bとを有する点火コイル、2は点火ユニット、3は図示しない内燃機関により駆動される磁石発電機内に設けられて一端が接地された点火電源としてのエキサイタコイルである。エキサイタコイル3は、内燃機関の回転に同期して、図示の実線矢印方向の正の半サイクルの電圧と、破線矢印方向の負の半サイクルの電圧とからなるの交流電圧を誘起する。
【0033】
点火ユニット2は、公知のコンデンサ放電形の一次電流制御回路を備えたもので、一次端子電極205と一次端子金具107とを通して点火コイルの一次コイルの巻終り側の端末部1a2に一端が接続される点火用コンデンサC1 と、コンデンサC1 の他端にアノードが接続され、カソードが一次端子電極204と一次端子金具106とを通して点火コイルの一次コイルの巻き始め側の端末部1a1に接続される放電用スイッチとしてのサイリスタTh1と、アノードが電源接続用端子電極203を通してエキサイタコイル3の非接地側端子に接続され、カソードがコンデンサC1 の他端に接続されたコンデンサ充電用ダイオードD1 と、点火コイルの一次コイル1aの巻き始め側の端末部とサイリスタTh1のカソードとがつながる共通ラインと接地ラインLeとの間にカソードを接地ライン側に向けて挿入されたダイオードD2 と、サイリスタTh1に点火信号を与える点火信号供給回路2Aとを備えている。アースラインLeの一端はアース端子電極206に接続されたアース線150を通して接地され、アースラインLeの他端は二次コイル用アース電極207と、低圧側二次端子金具114とを通して二次コイル1bの巻き始め側の端末部1b1に接続される。アースラインLeは、前記アースパターン212と、プリント基板の表面側に形成されたアースパターンとにより構成される。
【0034】
図示の点火信号供給回路2Aは、サイリスタTh1のゲートにカソードが接続され、アノードが電流制限用抵抗R1 を通して接地ラインLeに接続された点火信号供給用ダイオードD3 と、サイリスタTh1のカソードとエキサイタコイル3の非接地側端子との間にアノードをサイリスタTh1のカソード側に向けて接続された帰還ダイオードD4 と、サイリスタTh1のゲートカソード間に接続された抵抗R2 及びコンデンサC2 とからなっている。
【0035】
点火コイルの二次コイル1bの巻き終り側の端末部(非接地側の端子)1b2は、高圧端子金具105aと高圧コード接続部105に接続された図示しない高圧コードとを通して、機関の気筒に取り付けられた点火プラグ4の非接地側の端子に接続される。
【0036】
図1の点火装置においては、エキサイタコイル3が発生する図示の実線矢印方向の正の半サイクルの出力電圧でダイオードD1 と点火コイルの一次コイル1aとダイオードD2 とを通して点火用コンデンサC1 が図示の極性に充電される。エキサイタコイル3が、図示の破線矢印方向の負の半サイクルの電圧を発生すると、エキサイタコイル3−抵抗R1 −ダイオードD3 −サイリスタTh1のゲートカソード間−ダイオードD4 −エキサイタコイル3の経路で電流が流れ、サイリスタTh1のゲートに点火信号が与えられる。これによりサイリスタTh1が導通するため、点火用コンデンサC1 の電荷がサイリスタTh1と点火コイルの一次コイル1aとを通して放電する。これにより点火コイル1の二次コイル1bに点火用高電圧が誘起する。
【0037】
上記のコンデンサ放電式の点火ユニットにおいては、点火用コンデンサC1 が相当大形になるのを避けられないが、上記のように、点火用コンデンサC1 をプリント基板の表面側(点火コイル側)に点火コイルと並べて配置すると、点火コイルの側方に形成されるデッドスペースを有効に利用して部品を配置することができるため、部品をバランス良く配置して、点火装置の小形化を図ることができる。
【0038】
上記のように、プリント基板202に二次コイル用アース電極207を形成して、この二次コイル用アース電極に点火コイルの低圧側二次端子金具114を直接半田付けするようにすると、渡り線を用いることなく、点火コイルの巻き始め側の端末部を点火ユニットに接続することができるため、点火コイルの組み立てを容易にして、その組み立て工数の削減を図ることができ、点火コイルのコストの低減を図ることができる。また、渡り線を用いないため、点火コイルの一次、二次間で短絡が生じるおそれをなくして、製品の歩留まりを向上させ、信頼性を向上させることができる。
【0039】
また上記のように、点火コイルの前面側に設けた一次端子金具106,107と後面側に設けた低圧側二次端子金具114とをプリント基板202に半田付けするようにすると、点火コイルの前面側でのみ点火コイルとプリント基板とを接続していた、従来の点火装置に比べて、機械的強度を向上させることができ、点火コイルと点火ユニットとを接続した後、両者をモールドするまでの間に点火コイルと点火ユニットとに加わる外力により、点火コイルと点火ユニットとの接続部に無理な力が加わって、端子金具が破損するなどの不具合が生じるのを防ぐことができる。
【0040】
上記の例では、点火コイルの低圧側二次端子金具をプリント基板202に形成した溝部210内に挿入して二次コイル用アース電極207に半田付けするようにしているが、このように構成すると、低圧二次端子金具114の二次コイル用アース電極207に対する位置決めを自動的に行うことができるため、低圧側二次端子金具114と二次コイル用アース電極207との半田付けを容易にすることができ、点火装置の組み立て作業の自動化を容易にすることができる。
【0041】
なお上記の例では、低圧側二次端子金具207を挿入するためにプリント基板に溝部210を形成したが、この溝部210に代えて、プリント基板を厚み方向に貫通した孔を用いることもできる。
【0042】
上記の例では、エキサイタコイル3の負の半波の誘起電圧を利用して点火用コンデンサを放電させるサイリスタTh1に点火信号を与えるようにしているが、マイクロコンピュータなどを用いた点火時期制御回路からサイリスタTh1に点火信号を与えるようにする場合にも本発明を適用することができる。
【0043】
上記の例では、点火ユニット2として、コンデンサ放電式の点火回路を備えたものを用いたが、電流遮断形の点火回路を備えた点火ユニットを用いる場合にも本発明を適用することができるのはもちろんである。
【0044】
上記の例のように、点火コイルの鍔板部に連結金具108を取付けて、この連結金具をプリント基板に連結するようにすると、点火コイルと点火ユニットとの連結を強固に行うことができるが、連結金具108は省略してもよい。
【0045】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、点火ユニットのプリント基板に二次コイル用アース電極を形成して、この二次コイル用アース電極に点火コイルに設けた低圧側二次端子金具を直接半田付けするようにしたので、渡り線を用いることなく、点火コイルの巻き始め側の端末部を点火ユニットのアース回路に接続することができる。したがって、点火コイルの組み立てを容易にして、その組み立て工数の削減を図ることができ、コストの低減を図ることができる。
【0046】
また、本発明によれば、渡り線を用いないため、点火コイルの一次、二次間で短絡が生じるおそれをなくして、製品の歩留まりを向上させ、信頼性を向上させることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる点火装置の構成例を、その点火コイルの部分を断面して示した正面図である。
【図2】図1の点火装置の左側面図である。
【図3】図1の点火装置の平面図である。
【図4】図1の点火装置の底面図である。
【図5】図1の点火装置で用いる点火ユニットの構成例を示した回路図である。
【図6】従来の点火装置の構成を、その点火コイルの部分を断面して示した正面図である。
【図7】図6の点火装置の左側面図である。
【図8】図6の点火装置の平面図である。
【図9】図6の点火装置の底面図である。
【符号の説明】
1…点火コイル、1A…一次コイルユニット、1a…一次コイル、1B…二次コイルユニット、1b…二次コイル、100…一次ボビン、101…コイル巻回用胴部、106,107…一次端子金具、108…連結金具、110…二次ボビン、114…低圧側二次端子金具、2…点火ユニット、202…プリント基板、203…電源接続用電極、204,205…一次端子電極、206…アース端子電極、207…二次コイル用アース電極、212…アースパターン、3…エキサイタコイル。
Claims (2)
- コイル巻回用胴部と該コイル巻回用胴部の軸線方向の一端側に設けられた鍔板部とを有する一次ボビンと、前記一次ボビンの鍔板部に取り付けられた対の一次端子金具及び高圧側二次端子金具と、前記一次ボビンのコイル巻回用胴部に巻回されて一端及び他端がそれぞれ前記対の一次端子金具の一方及び他方に接続された一次コイルと、前記一次コイルを囲むように配置された二次ボビンと、前記一次ボビンの他端側に位置する前記二次ボビンの一端に取り付けられた低圧側二次端子金具と、前記二次ボビンに巻回されて巻き始め側の端末部が前記低圧側二次端子金具に接続されるとともに巻き終わり側の端末部が前記高圧側二次端子金具に接続された二次コイルとを有する点火コイルと、内燃機関の点火時期に前記点火コイルの二次コイルに点火用の高電圧を誘起させるように前記点火コイルの一次電流を制御する一次電流制御回路の構成部品をプリント基板に実装してなる点火ユニットとを備え、点火電源の非接地側の出力端子が接続される電源接続用端子電極と前記一次コイルの一端及び他端に接続される対の一次端子電極とアース線が接続されるアース端子電極とが前記点火ユニットのプリント基板の一端側に並べて設けられていて、前記点火コイルの対の一次端子金具が前記プリント基板の対の一次端子電極に半田付けされ、前記点火コイルの二次コイルの巻き始め側の端末部は前記プリント基板のアース電極に電気的に接続される内燃機関用点火装置において、
前記アース端子電極に一端がつながり、他端が前記点火コイルの低圧側二次端子金具の近傍に達するアースパターンを前記プリント基板に設けて、該アースパターンの他端側に二次コイル用アース電極を形成し、前記点火コイルの低圧側二次端子金具を前記二次コイル用アース電極に直接半田付けしたことを特徴とする内燃機関用点火装置。 - 前記プリント基板は、前記低圧側二次端子金具に相応する位置に該プリント基板を厚み方向に貫通した孔または溝部を有し、
前記二次コイル用アース電極は前記孔または溝部に隣接する位置に形成され、前記低圧側二次端子金具は、前記プリント基板の孔または溝部内に挿入された状態で前記二次コイル用アース電極に半田付けされている請求項1に記載の内燃機関用点火装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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