JP4122950B2 - 内燃機関用電子点火装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、点火コイルと該点火コイルの一次電流を制御する電子制御ユニットとをケース内に収容して該ケース内に絶縁樹脂を注型してなる内燃機関用電子点火装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関用の電子点火装置は、点火コイルと、機関の点火時期に該点火コイルの一次電流に急激な変化を生じさせるように該点火コイルの一次電流を制御する一次電流制御部とにより構成される。一次電流制御部は例えば、点火コイルの一次コイルに対して直列に接続された半導体スイッチと、機関の点火時期よりも前のタイミングで該半導体スイッチをオン状態にしてバッテリから点火コイルの一次コイルと半導体スイッチとを通して電流を流し、点火時期に該半導体スイッチをオフ状態にして、それまで流れていた一次電流を遮断するように半導体スイッチを制御するコントローラとにより構成される。
【０００３】
この種の点火装置では、装置に耐候性を持たせるため、例えば特許文献１に示されているように、点火コイルと一次電流制御部の少なくとも一部を構成する電子部品を備えた電子制御ユニットとを共通のケース内に収容し、該ケース内に絶縁性の樹脂を注型することにより形成したモールド部内に点火コイルと電子制御ユニットとを埋め込む構造をとることが多い。
【０００４】
図３は、従来の内燃機関用電子点火装置の構造を概略的に示したものである。同図において１は点火コイル、２は電子制御ユニット、３は点火コイル１及び電子制御ユニット２を収容したケースである。
【０００５】
点火コイル１は、一次ボビン（図示せず。）に巻回された一次コイル１ａと、二次ボビン（図示せず。）に巻回された二次コイル１ｂとを同心状に配置して鉄心１ｃに装着した構造を有する公知のもので、図示の例では、二次コイルの内周側から軸線方向に突出するように一次端子金具４が設けられている。
【０００６】
一次端子金具４は、例えば二次ボビンの軸線方向の一端側に取り付けられていて、この一次端子金具に一次コイル１ａの一端が接続されている。
【０００７】
電子制御ユニット２は、点火コイルの一次電流を制御する一次電流制御部の少なくとも一部を構成する電子部品をＩＣ化したもので、その外装部の軸線方向の一端には、点火コイルの一次コイルに接続される端子を構成する溶接パット２ａが設けられている。
【０００８】
点火コイル１及び電子制御ユニット２を収容するケース３は、絶縁樹脂の成型品からなっていて、その一端に開口部３ａを有し、その内部は、仕切壁３ｂ’により、点火コイル収容部３Ａと、制御ユニット収容部３Ｂとに仕切られている。
【０００９】
点火コイル１は、一次端子金具４をケース３の開口部３ａ側に位置させた状態で、点火コイル収容室３Ａ内に収容され、制御ユニット収容室３Ｂ内に電子制御ユニット２が収容されている。図示の例では、点火コイル収容室３Ａの底部の中央に、点火コイルの鉄心１ｃの端部を隙間なく嵌合させる形状に形成された孔３ｃが設けられ、点火コイルの鉄心１ｃの端部が該孔３ｃに嵌合されて点火コイル１が位置決めされている。
【００１０】
一次端子金具４に接続線５の一端が半田付けされ、該接続線５の他端が電子制御ユニット２の外装部に設けられた溶接パット２ａに溶接されている。接続線５により点火コイルの一次コイル１ａと電子制御ユニット２との間が電気的に接続されている。
【００１１】
そして、ケース３内にエポキシ樹脂などの熱硬化性を有する絶縁樹脂が注型されて、該絶縁樹脂が硬化されることによりモールド部６が形成され、このモールド部６内に点火コイル１の大部分と、電子制御ユニット２と、一次端子金具４の一部と、接続線５とが埋設されている。
【００１２】
【特許文献１】
実開平４−５９１１８号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
内燃機関用点火装置は、内燃機関のフレーム等に取り付けられていて、運転中は機関の輻射熱を受け、停止中は冷えた外気に曝されるといった、冷熱サイクルが繰り返される厳しい環境下に置かれる。そのため、モールド部６は、膨張収縮を繰り返し、モールド部内に埋設された接続線５は、モールド部の膨張収縮に伴って生じる応力を受ける。
【００１４】
図３に示した従来の点火装置においては、接続線５が、点火コイルの一次コイル及び二次コイルの軸方向端面の近傍をコイルのほぼ径方向に沿って電子制御ユニット２側に延びる横方向延設部５ａと、点火コイルの外周部の近傍を該点火コイルのほぼ軸線方向に沿って延びる縦方向延設部５ｂとを有する形状を呈する。従来の点火装置では、接続線５全体がモールド部内に埋設されているため、モールド部６が膨張収縮した際にモールド部から接続線５に作用する応力は、接続線５の横方向延設部５ａに作用する応力Ｐａと、縦方向延設部５ｂに作用する応力Ｐｂとを合成したものとなる。そのため、接続線５には、リード線４との接続点Ａを支点にして大きなモーメントが働き、モールド部が膨張したときにリード線５を電子制御ユニット２の溶接パッド２ａから引き離す方向の大きな力が働く。リード線５の縦方向延設部５ｂと溶接パッド２ａとの接続部（溶接部）の強度は、リード線と一次端子金具４との接続部（半田付け部）の強度よりもかなり弱いため、上記のような力がリード線に作用すると、該リード線が電子制御ユニットの溶接パッド２ａから剥離し、点火装置の機能が失われることがあった。
【００１５】
本発明の目的は、モールド部の熱膨張収縮によりリード線と電子制御ユニットとの接続部が剥離するのを防止することができるようにした内燃機関用電子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、点火コイルと該点火コイルの一次電流を制御する回路の少なくとも一部を構成する電子制御ユニットとをケース内に収容した構造を有する内燃機関用点火装置を対象とする。
【００１７】
本発明が対象とする点火装置においては、一端に開口部を有するケース内に点火コイルと電子制御ユニットとが収容され、ケース内に絶縁性樹脂が注型されて、点火コイルと電子制御ユニットとを被覆する樹脂モールド部が形成される。
【００１８】
本発明においては、前記の目的を達成するため、ケース内を点火コイル収容部と電子制御ユニット収容部とに仕切る仕切壁がケースに設けられる。この仕切壁は、その先端部をケースの開口部側でモールド部よりも外方に突出させた状態で設けられる。そして、点火コイル収容部内で点火コイルの一次コイルに接続された接続線が、仕切壁に沿ってモールド部の外部に導出され、該モールド部の外部に導出された接続線が仕切壁の先端部を越えて制御ユニット収容部側に導入されてモールド部内で電子制御ユニットに接続される。
【００１９】
上記接続線のモールド部の外部に配置される部分は、絶縁性樹脂により被覆しておくのが好ましい。
【００２０】
上記のように構成すると、点火コイル収容部と制御ユニット収容部との間が仕切壁により分断され、モールド部が熱膨張収縮したときに点火コイル収容部側で接続線に働く力は、接続線のモールド部外に配置された部分により吸収される。従って、冷熱サイクルに伴ってモールド部が膨張収縮した際に接続線の点火コイル収容部側に配置された部分に働く力は、接続線の制御ユニット収容部側の部分には伝達されないため、モールド部が膨張収縮した際に接続線と電子制御ユニットとの接続部に働く力を弱めることができ、モールド部が膨張した際に接続線と電子制御ユニットとの接続部が剥離するおそれをなくすことができる。
【００２１】
本発明の好ましい態様では、上記接続線が、仕切壁の先端部を越える部分の前後の部分を仕切壁の板面に添わせた状態で設けられる。
【００２２】
また、クリップ金具を端部に一体に有する一次端子金具が設けられて、該一次端子金具のクリップ金具が、仕切壁の先端部付近と該仕切壁の先端部付近の板面に添わせた接続線とを挟み込む状態で仕切壁に固定され、クリップ金具が接続線に電気的に接触させられることにより、一次端子金具と接続線とが電気的に接続される。
【００２３】
このように構成する場合、クリップ金具と接続線のモールド部外に配置される部分とを絶縁性樹脂により被覆しておくのが好ましい。
【００２４】
上記のように、クリップ金具を有する一次端子金具を設けて、この一次端子金具のクリップ金具で仕切壁の先端部と該先端部に添わせた接続線とを挟み込むようにすると、ケース内に樹脂を注型してモールド部を形成した後に、外部から一次端子金具を取り付けることができるため、点火コイルの一次ボビン等に一次端子金具を取り付けておく必要がなくなり、点火コイルの組み立てを容易にすることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図１及び図２を参照して、本発明の一実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態を示した断面図、図２は、図１のＺ部付近の拡大斜視図である。
【００２６】
図１に示した点火装置の基本的な構成は、図３に示した点火装置のそれと同様であり、図１において、図３に示した点火装置の各部と同等の部分には図３に付した符号と同一の符号を付してある。
【００２７】
図１において、１は点火コイル、２は電子制御ユニット、３は点火コイル１及び電子制御ユニット２を収容したケース、６はケース３内に絶縁性樹脂を注型することにより形成されたモールド部である。
【００２８】
点火コイル１は、一次ボビン（図示せず。）に巻回された一次コイル１ａと、二次ボビン（図示せず。）に巻回された二次コイル１ｂと、鉄心１ｃとにより、図３に示したものと同様に構成されているが、本実施形態においては、図３の点火装置において点火コイルに取り付けられていた一次端子金具４が省略されている。その代りに、一次コイル１ａの軸線方向の一端側から該一次コイルの巻終り側の端末部が一次コイルの軸線方向の一端側から外方に引き出され、この端末部により、一次コイル１ａと電子制御ユニット２との間を接続する接続線７が構成されている。
【００２９】
電子制御ユニット２は、点火コイルの一次電流を制御する一次電流制御部の少なくとも一部を構成する電子部品をＩＣ化したもので、その外装部の軸線方向の一端には、点火コイルの一次コイルに接続される端子を構成する溶接パット２ａが設けられている。
【００３０】
点火コイル１及び電子制御ユニット２を収容するケース３は、絶縁樹脂の成形品からなっていて、その一端に開口部３ａを有し、その内部は、仕切壁３ｂにより、点火コイル収容部３Ａと、制御ユニット収容部３Ｂとに仕切られている。
【００３１】
仕切壁３ｂは、その先端部３b1がケース３の開口部３ａ側でモールド部６よりも外方に突出するように設けられる。仕切壁３ｂの先端部は、モールド部６よりも外側に突出していればよく、モールド部６の設け方によっては、ケース３の開口部３ａと同じレベルの位置、または、該開口部３ａよりも内側の位置で終端していてもよいが、本実施形態では、仕切壁３ｂの先端部３b1がケース３の開口部３ａに相応する位置よりも更に外方に突出するように、仕切壁３ｂが設けられている。
【００３２】
なお仕切壁３ｂは、点火コイル収容部３Ａと制御ユニット収容部３Ｂとの間を完全に仕切るように設けてもよく、ケース内に樹脂を注型した際に、点火コイル収容部３Ａと制御ユニット収容部３Ｂとの間で樹脂の流通が生じるように設けてもよい。例えば仕切壁３ｂの幅方向の一端または両端とケース３の側壁部との間に隙間が形成されていたり、仕切壁３ｂの電子制御ユニット２から外れた位置に窓部が設けられていたりしてもよい。
【００３３】
点火コイル１は、接続線７が引き出されたコイルの端部側をケース３の開口部３ａ側に向けた状態で、点火コイル収容室３Ａ内に収容され、点火コイル収容室３Ａの底部の中央に設けられた孔３ｃに鉄心１ｃの端部が隙間なく嵌合されて、点火コイルが位置決めされている。また制御ユニット収容室３Ｂ内に電子制御ユニット２が収容されている。
【００３４】
そして、本発明においては、点火コイル収容部３Ａ内で点火コイルの一次コイルから引き出された接続線７が、仕切壁３ｂに沿ってモールド部６の外部に導出され、該モールド部の外部に導出された接続線が仕切壁の先端部３b1を越えて制御ユニット収容部３Ｂ側に導入されてモールド部６内で電子制御ユニット２の溶接パッド２ａに接続されている。
【００３５】
更に詳細に説明すると、一次コイル１ａの端末から引き出された接続線７は、一次コイル１ａ及び二次コイル１ｂの軸線方向端部の近傍を、両コイルのほぼ径方向に沿って、仕切壁３ｂに当接する位置まで延びる横方向延設部７ａと、該横方向延設部７ａの先端から仕切壁の先端部側に直角に折れ曲がって、仕切壁３ｂの板面に添って該仕切壁３ｂの先端部まで延びる第１の縦方向延設部７ｂと、該第１の縦方向延設部７ｂの先端から制御ユニット収容部３Ｂ側に直角に折れ曲って仕切壁３ｂの先端部３b1の端面に添うように配置された頂部７ｃと、頂部７ｃの先端から電子制御ユニット２側に直角に折れ曲がって、仕切壁３ｂの板面に添いながら電子制御ユニット２の近傍まで延びるように設けられた第２の縦方向延設部７ｄとを持つように引き回され、その第２の縦方向延設部７ｄの先端部が弛み７d1を持つように電子制御ユニット２の溶接パッド２ａ側に曲げられて、該第２の縦方向延設部７ｄの先端が溶接パッド２ａに溶接されている。
【００３６】
なお、接続線７と溶接パッド２ａとの溶接は、電子制御ユニット２をケース２内に組み込む前に行うのが好ましい。
【００３７】
ケース３内には、エポキシ樹脂などの熱硬化性を有する絶縁樹脂が注型され、この絶縁樹脂が硬化されて形成されたモールド部６内に点火コイル１の大部分（少なくとも一次コイル１ａ及び二次コイル１ｂの部分）と、電子制御ユニット２と、接続線７とが埋設されている。
【００３８】
また図２に示したように、クリップ金具８ａを端部に一体に有する一次端子金具８が設けられ、この一次端子金具のクリップ金具８ａが、仕切壁の先端部７b1付近と該仕切壁の先端部付近の板面に添わせた接続線７とを挟み込む状態で、仕切壁３ｂに固定されている。そして、クリップ金具８ａと接続線７とが電気的に接触させられて、一次端子金具８と接続線７とが電気的に接続されている。
【００３９】
クリップ金具８ａと接続線７との電気的な接続を容易にするため、接続線７の頂部７ｃの前後の部分の絶縁被覆を予め除去する処理を施しておく。
【００４０】
一次端子金具８のクリップ金具８ａと該クリップ金具により挟み込まれた接続線７とを被覆するように絶縁性樹脂からなるコーティング部９が設けられている。
【００４１】
なお図１には図示してないが、点火コイルの二次コイル１ｂの端末部に高圧コードを接続するための端子金具を内部に備えた高圧コード引き出し部がケース３の側壁部の一部に設けられ、この高圧コード引き出し部で端子金具に接続された高圧コードを通して二次コイル１ｂの端末部が機関の気筒に取り付けられた点火プラグに接続される。
【００４２】
上記のように構成すると、点火コイル収容部３Ａと制御ユニット収容部３Ｂとの間が仕切壁３ｂにより分断され、モールド部６が熱膨張収縮したときに接続線の点火コイル収容部３Ａ側の横方向延設部７ａ及び縦方向延設部７ｂに働く力は、接続線７のモールド部６外に配置された部分により吸収されるため、接続線の制御ユニット収容部３Ｂ側に配置された縦方向延設部７ｄには伝達されない。従って、モールド部６が膨張収縮した際に接続線７と電子制御ユニット２の溶接パッド２ａとの接続部に働く力を弱めることができ、モールド部が膨張した際に接続線と電子制御ユニットとの接続部が剥離するおそれをなくすことができる。
【００４３】
上記のように、クリップ金具を有する一次端子金具を設けて、該一次端子金具のクリップ金具を仕切壁に取り付けることにより、一次端子金具との取付と、該一次端子金具と接続線との電気的な接続とを行うようにすると、一次端子金具の取付を容易にすることができる。また点火コイルのボビンなどに一次端子金具を取り付けておく必要がないため、点火コイルの製造コストの低減を図ることができる。
【００４４】
本発明では、上記のようにケースの仕切壁にクリップ金具を備えた一次端子金具を取り付けるようにするのが好ましいが、図３に示した例と同様に、点火コイルの二次ボビンなどに一次端子金具を取り付けて、該一次端子金具と電子制御ユニットとの間を接続線で接続する場合にも本発明を適用することができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、点火コイルと電子制御ユニットとを収容するケース内を点火コイル収容部と制御ユニット収容部とに仕切る仕切壁の先端部を、該ケース内に形成されるモールド部よりも外方に突出させた状態で設けて、点火コイルの一次コイル側から引き出した接続線を仕切壁に沿ってモールド部の外部に導出し、外部に導出した接続線を仕切壁の先端部を越えて制御ユニット収容部側に導入して、モールド部内で電子制御ユニットに接続するようにしたので、モールド部が膨張収縮した際に点火コイル収容部内で接続線に働く力が、接続線の制御ユニット収容部内に配置された部分に伝達されるのを防ぐことができる。従って、冷熱サイクルによりモールド部に膨張収縮が生じた際に、接続線と電子制御ユニットとの接続部に働く力を弱めることができ、モールド部が膨張した際に接続線と電子制御ユニットとの接続部が剥離するおそれをなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の構造を示した断面図である。
【図２】図１のＺ部の拡大斜視図である。
【図３】従来の点火装置の構成を示した断面図である。
【符号の説明】
１：点火コイル、１ａ：一次コイル、１ｂ：二次コイル、２：電子制御ユニット、３：ケース、３ｂ：仕切壁、３b1：仕切壁の先端部、３Ａ：点火コイル収容部、３Ｂ：制御ユニット収容部、７：接続線、８：端子金具、８ａ：クリップ金具。

Claims (2)

1. 一端に開口部を有するケース内に点火コイルと前記点火コイルの一次電流を制御する電子制御ユニットとが収容され、前記ケース内に絶縁性樹脂が注型されて樹脂モールド部が形成されている内燃機関用電子点火装置において、
   前記ケース内を点火コイル収容部と電子制御ユニット収容部とに仕切る仕切壁が前記ケースに設けられ、
   前記仕切壁は、その先端部が前記ケースの開口部側で前記モールド部よりも外方に突出するように設けられ、
   前記点火コイル収容部内で前記点火コイルの一次コイルに接続された接続線が、前記仕切壁に沿って前記モールド部の外部に導出され、該モールド部の外部に導出された接続線が前記仕切壁の先端部を越えて前記制御ユニット収容部側に導入されて前記モールド部内で前記電子制御ユニットに接続されていること、
   を特徴とする内燃機関用電子点火装置。
2. 前記接続線は、前記仕切壁の先端部を越える部分の前後の部分を前記仕切壁の先端部付近の板面に添わせた状態で設けられ、
   クリップ金具を端部に一体に有する一次端子金具が設けられて、該一次端子金具のクリップ金具が、前記仕切壁の先端部付近と該仕切壁の先端部付近の板面に添わせた接続線とを挟み込む状態で前記仕切壁に固定され、
   前記クリップ金具が前記接続線に電気的に接触させられて、前記一次端子金具と前記接続線とが電気的に接続されていること、
   を特徴とする請求項１に記載の内燃機関用電子点火装置。

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