JP4194609B2 - Ignition device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関用点火装置に係り、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。 The present invention relates to an internal combustion engine ignition device, and more particularly, to a cylindrical ignition device housed in a plug hole.
従来の内燃機関用点火装置は、特開平2−92913号のように、円筒形のケース内部に開磁路コアを収容し、該コアの上部に可とう性の接着剤を注入,硬化していた。このことで、コアと絶縁用樹脂とが接触せず、熱応力による樹脂のクラック等が生じないようにしてあったが、この構造では1次ボビン内に介在している空気が漏れだしてくる可能性があった。 A conventional internal combustion engine ignition device, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-92913, houses an open magnetic path core inside a cylindrical case, and injects and cures a flexible adhesive on the core. It was. As a result, the core and the insulating resin do not come into contact with each other and cracks of the resin due to thermal stress are not generated. However, in this structure, the air present in the primary bobbin leaks out. There was a possibility.
本発明は、コイル収納ケース部の低圧部側にイグナイタ収納ケース部を形成した内燃機関用点火装置を得るにある。The present invention provides an ignition device for an internal combustion engine in which an igniter storage case portion is formed on the low pressure portion side of the coil storage case portion.
上記目的を達成するために、本発明では、コイル収納用の円筒状のケースの上部にイグナイタユニットを収納するイグナイタユニット収納ケース部を備え、イグナイタユニットはコイル収納ケース部の上部を被うように配置されており、イグナイタユニット収納ケース部には前記イグナイタユニットの位置決め用突起が形成されている構成とした。In order to achieve the above object, according to the present invention, an igniter unit storage case portion for storing an igniter unit is provided on an upper portion of a cylindrical case for coil storage so that the igniter unit covers the upper portion of the coil storage case portion. The igniter unit storage case is provided with a positioning projection for the igniter unit.
本発明によれば、コイル収納用円筒状ケースの上部にイグナイタユニット収納ケース部を備えた内燃機関用点火装置を提供できた。According to the present invention, an ignition device for an internal combustion engine having an igniter unit storage case portion on the upper part of a coil storage cylindrical case can be provided.
以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明の実施例の構成を示す点火装置の断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of an ignition device showing the configuration of an embodiment of the present invention.
1次ボビン1は、ポリブチレンテレフタレート(PBT)やポリフェニレンサルファイド(PPS)等の熱可塑性合成樹脂で成形され、1次コイル2が巻層されている。また、変性ポリフェニレンオキサイド(変性PPO)等の熱可塑性合成樹脂で成形された2次ボビン3には2次コイル4が巻層されている。1次コイル2は線径0.3〜1.0mm程度のエナメル線を一層あたり数十回ずつ、数層にわたり合計100〜300回程度積層巻されている。2次コイル4は線径0.03〜0.1mm程度のエナメル線を用いて合計5000〜
20000回程度分割巻されている。ケース5は1次ボビン1と同じような熱可塑性合成樹脂で成形されており、コネクタ部24が一体成形されている。本実施例のような円筒形点火装置の場合、長さが長くなるため成形上1°以下のテーパが必要となるため、ケース5の内径部のみテーパが設けられている。センタコア7は1次ボビンの内側に配置され、珪素鋼板をプレス積層している。サイドコア8は2次コイルの外側且つケース5の外側に配置され、薄い珪素鋼板を管状に丸めている。ただし、磁束の1ターンショートを防ぐため、サイドコア8円周上の少なくとも一箇所は切れ目を設けている。本実施例では、サイドコア8は板厚0.3〜0.7mmの珪素鋼板一枚で構成されているが、二枚以上重ねうず電流損を減らして、出力を向上することも可能である。センタコア7とサイドコア8を磁気的に結合して閉磁路を形成するために、2次コイル4の低圧側に低圧側コア18を、2次コイル4の高圧側に高圧側コア9を配置する。本実施例では、センタコア7と低圧側コア18は一体にT型にプレスされ、袋状に成形された1次ボビン1(もしくは、マグネットを1次ボビンに収容した後に接着剤等で封止)にセンタコア7底部にマグネット10を設置した状態のコアを挿入し、収容されている。そして、高圧側コア9の上部はゴムなどの弾性部材で収容し、接着もしくは1次ボビンに設けたつめやアンダーカット等により配置させる。これにより、図1,図6,図16,図17に示すように絶縁用エポキシ樹脂6などの絶縁用樹脂と、センタコア7,低圧側コア18とを隔離することができる。また、その後、図14,図15に示すように2次ボビンに挿入し2次ボビンと1次ボビンを接着剤12aにて接着する。高圧側コア9は2次ボビン3に設けられたポケット部に収容され、可とう性樹脂を充填したり、ゴムのふたをしたりする。この時、充填した上からPBTやノリル等のふたを接着する時もある。よって、絶縁用エポキシ樹脂6と隔離されている。
高圧側コア9を収容するポケット部は2次ボビン3だけでなく1次ボビン1やケース5に設けることも可能である。さらに、ポケット部のみ別部品としてケース5に圧入あるいは接着して固定することもできる。さらに、2次ボビンや1次ボビンと一体成形すれば上記のような接着作業が不要になり、作業性が向上する。又、高圧側コア9は、応力緩和材として、ゴム55等を配置(図11に示す)すると、耐ヒートショック性をアップすることができる。更に、図12に示すように筒状の1次コイルでは、コアを挿入し2次ボビンに挿入後、1次,2次ボビンを接着させ、高圧側コア9を挿入し可とう性樹脂を充填する方法もある。閉磁路コアの一部にはコアギャップ11があり、そのコアギャップ11部には1次コイル2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
10を備えている。マグネット10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5kOe以上のマグネットを使用すれば、熱による減磁が少ないため、樹脂ケースとの一体成形も可能となる。これらのコイル部構成部品はケース5の中に圧入され、Tg点が115℃〜135℃で、かつ熱膨張係数が、Tg点以下の温度範囲に於ける平均値として10〜50×10E−6/℃の銅ヒートシンクに近い値、例えば、25×10E−6/℃程度の絶縁用エポキシ樹脂6の絶縁層で高電圧を絶縁する。2次コイル4で発生した高電圧は、点火装置の長さを少しでも低減するよう長手方向に対して垂直方向に配置された過早着火防止用高圧ダイオード17,高圧端子13,スプリング14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。シリンダヘッドカバーと接する部分にはシール用のシールゴム16が設けられている。コイル上部に設置されるイグナイタユニット20は、箱型にプレス成形された銅またはアルミ製の金属製ベース26に、パワートランジスタチップ21とハイブリッドIC回路28が内蔵されており、金属製ベース26内にはシリコンゲルが充填されている。そして、イグナイタユニット20は、ケース5に設けてあるイグナイタユニット20,位置決め用突起53,52で位置決めされる。金属製ベース26には、イグナイタ側端子22がポリブチレンテレフタレートなどの熱可塑性合成樹脂で一体成形されている端子台27がシリコン接着剤で接着されている。イグナイタ側端子22は1次コイル端子23,コネクタ側端子25と溶接で電気的に接続される。
The
It is divided and wound about 20000 times. The
The pocket portion for accommodating the high-
上記で説明したように、袋状構造とすることで、空気が泡となって、1次,2次ボビンの下部から発生することを防止できる。 As described above, the bag-like structure can prevent air from forming bubbles from the lower portions of the primary and secondary bobbins.
次に、図2の主要部品展開図を用い、本発明の構造について詳しく説明する。センタコア7は、図3に示すように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、図4のように珪素鋼板のプレス工程において幅を順次増減させて積層し円筒形状に近づけ断面積を増やすよう工夫してある。図3,図4は、センタコア7と低圧側コア18が別体の場合である。これとは別に図5に示すよう、センタコア7と低圧側コア18を一体にプレス積層して、本実施例のようにT型コアを形成することもできる。以上のようにT型に形成されたセンタコア7,低圧側コア18に、コアギャップ11に配置されるマグネット10を取付け、1次ボビン1の内側に収容する。1次ボビン1にはT型コアが固定されて収容されるようにT型のポケット部1aが形成されている。低圧側コア18を収容したときのサイドコア8とのギャップはケース5の肉厚と1次ボビン1の肉厚があるため1.5〜2.5mm程度になる。低圧側コア18の上部には熱応力吸収用の可とう性エポキシ樹脂12を注型するため、T型ポケット部1aの高さは、コアのT部高さよりも高くなるように構成されている。また、1次ボビン1は、図14,図15等で示されるように2次ボビン3と接着剤12a、例えばシリコン系,エポキシ系の接着剤により接着する。2次ボビン3は高圧側に高圧側コア9を収容するポケットが設けられ、図1,図11,図12,図14に示すように固定される。
Next, the structure of the present invention will be described in detail with reference to the main component development view of FIG. As shown in FIG. 3, the
以上のように、図2に示す主要構成部品,センタコア7,低圧側コア18,1次ボビン1,2次ボビン3をケース5に組付け後、1次ボビン1のT型ポケット部1aにゴム55を配置し、低圧側コア18をカバーする。そして、図7に示すようにイグナイタユニット20をケース5に設けられている位置決め用突起52,53で横方向の位置を固定し、縦方向はケース5に乗せることで位置決めする。コネクタ側端子25aは1次コイル端子
23bと接続され、その他のコネクタ側端子25b,25cは、それぞれイグナイタ側端子22c,22bに接続される。さらに、イグナイタ側端子22aと1次コイル端子23aが接続される。1次コイル端子23a,23bは、1次ボビン1から接続する関係上、イグナイタユニット20の両サイドに配置される。次に、図8を用いて1次コイルとの接続方法を詳しく説明する。1次ボビン1には、1次コイル端子23aを固定するポケット
1bが設けられており、そのポケット1bに1次コイル端子23aが圧入固定されている。1次コイル端子23aの1次コイル巻きつけ部23a1は1次ボビン1から垂直方向にL型に曲げられており、1次コイル2の端末が巻きつけやすいように構成されている。また、イグナイタ側端子22aと溶接される側には、溶接時の応力を緩和・吸収し、1次コイル巻きつけ部23a1に応力が伝わるのを防止する目的で一部分に湾曲部23a2を設けている。イグナイタ側端子22a,22b,22c、およびコネクタ側端子25a,
25b,25cはL型に加工され、また、溶接箇所が横一列になるよう配置されているため溶接作業が容易となる。さらに、溶接作業の場合は、スパッタがコイル巻線部に飛散しないよう構成する必要があり、本実施例では、図7に示すように、イグナイタユニット
20でコイル巻線部をカバーするよう配置する。ただし、絶縁用エポキシ樹脂6の注型性や1次コイル2からの配線等に悪影響を及ぼさない範囲に配置する必要がある。さらに、スパッタの飛散する範囲をコイル巻線部から遠ざける意味から、各端子の溶接位置は、ケース5のコイル収容部5cから1mm以上とする。また、溶接する端子の先端は位置は、ケース5の端面から2〜6mm内側の位置にくるように構成し、絶縁用エポキシ樹脂6で必ず覆われるようにし、防水信頼性を確保している。
As described above, the main components shown in FIG. 2, the
Since 25b and 25c are processed into an L shape, and the welding locations are arranged in a horizontal row, welding work is facilitated. Further, in the case of welding work, it is necessary to configure so that spatter does not scatter to the coil winding portion. In this embodiment, as shown in FIG. 7, the
以上のようにイグナイタユニット20を固定し、絶縁用エポキシ樹脂6を注型硬化させた後、2次ボビン3の高圧側コア9,収納ポケット3aに高圧側コア9を収納し、接着剤で固定したのちにサイドコア8をサイドコア8のバネアクションを利用してケース5に装着する。通常、エンジンのプラグホール径はφ23〜26であるため、円筒形点火装置の最大外径は、φ23以下とする。
After the
図9,図10はイグナイタユニット20を1チップタイプイグナイタ42にした場合である。1チップタイプイグナイタ42は放熱用の金属板である放熱板41(例えば、銅,鉄,アルミ等が考えられるが、いずれも、樹脂に埋没するため耐食性を考慮しなくても良いため、表面処理をしなくても良い)にねじ止めするか、もしくは熱伝導性に優れた接着剤か電気良導性の接着剤で固定しイグナイタ42のベース部と放熱板41とが同電位となるようにする。こうすることで電位が安定し、電波障害等の不具合を防止する。その放熱板41がケース5に設けられた位置決め用突起52,54で固定される。端子の接続方法,構成等は、図1,図7,図8に示す実施例と同様であるため説明は省略する。
9 and 10 show a case where the
更に、図6,図14,図15等に書いてある1次ボビン下部の、マグネット10と高圧側コア9との仕切り壁を1次ボビンの1成形部にするか、もしくはシリコン系かエポキシ系接着剤等で仕切り袋状とするのは、上述の通りであるが、この仕切り寸法を0.3〜1.0mmにすることで、2次側に発生する2次電圧値がアップする。また、図13に示すように、高圧側コア9を入れないことで、作業性が飛躍的にアップするが、2次電圧値が低下するので、エンジン側の要求する2次電圧がそれ程高くないときには、コストを低く抑えられるので、この方式を採用する。
Further, the partition wall between the
また、図1,図16,図17等に書いてある様に、コア上部に周囲部よりも中央部が薄肉となっているゴム材を装着すれば絶縁性樹脂をコイルに注型するとき、コア7,18から発生する空気をこのゴム部から逃がすことになり、又、ダイアフラム効果により、1次ボビン内部との圧力差を吸収する。絶縁用樹脂を注型するときは、上述の如く、真空状態の作業となり、ゴム55が浮いた状態となったり、ダイアフラム効果を発揮し樹脂との境界を作りつつ空気泡を安定的に逃がしたり、空気の膨張を緩和する。よって、安定した作業が可能となる。と言うのは、空気が残存してはいけないエリアである2次コイル周辺を避け、空気を逃がすことが可能だからである。更に、上述した如く、絶縁性樹脂の注型後、大気圧に開放後、コア18と樹脂間に弾性部材(例えばニトリルゴム,スチレンブタジエンゴム,エチレンプロピレンゴム,フッ素ゴム,シリコンゴム,EPDM,天然ゴム,発砲ゴム等がある。)が存在するため、熱応力の緩和が自動的に達成できる。更に、弾性部材にてコアを押さえる(固定する)ことが達成される。もし押さえを強力に必要ならば、センタコア7下部を可とう性接着剤で固定する。
As shown in FIG. 1, FIG. 16, FIG. 17, etc., when a rubber material having a thinner central part than the peripheral part is attached to the upper part of the core, when the insulating resin is cast into the coil, Air generated from the
図9,図10に示した上述の1チップイグナイタは、特願平7−143439 号で記述した構造である。 The above-described one-chip igniter shown in FIGS. 9 and 10 has the structure described in Japanese Patent Application No. 7-143439.
又、図1等に示してある、シールゴム16は、電気良導性(導電性)の材質となっており、エンジンに接触させる。この時、サイドコア8の上部(シールゴムと接触する部分)のみを、塗装せず、電気が通る様にしておく。こうすることで、サイドコア8に帯電した電荷をアースでき、コイルを破壊から守る。さらに、シールゴム16に換気用の穴を設ける。
Further, the
1…1次ボビン、1a…低圧側コア収納ポケット、1b…1次コイル端子圧入ポケット、2…1次コイル、3…2次ボビン、3a…高圧側コア収納ポケット、4…2次コイル、5…ケース、5c…コイル収容部、6…絶縁用エポキシ樹脂、7…センタコア、8…サイドコア、9…高圧側コア、10…マグネット、11…コアギャップ、13…高圧端子、
14…スプリング、15…ゴムブーツ、16…導電性シールゴム、17…高圧ダイオード、18…低圧側コア、20…イグナイタユニット、21…パワートランジスタチップ、
22,22a,22b,22c…イグナイタ側端子、23,23a,23b…1次コイル端子、23a1…1次コイル巻きつけ部、23a2…1次コイル端子湾曲部、24…コネクタ、25,25a,25b,25c…コネクタ側端子、26…金属製ベース、27…端子台、28…ハイブリッドIC回路、41…放熱板、42…1チップイグナイタ、43…穴、52,53,54…位置決め用突起、55…ゴム。
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
22, 22a, 22b, 22c ... igniter side terminals, 23, 23a, 23b ... primary coil terminals, 23a1 ... primary coil winding parts, 23a2 ... primary coil terminal curved parts, 24 ... connectors, 25, 25a, 25b , 25c ... Connector side terminal, 26 ... Metal base, 27 ... Terminal block, 28 ... Hybrid IC circuit, 41 ... Heat sink, 42 ... One-chip igniter, 43 ... Hole, 52, 53, 54 ... Positioning projection, 55 ... rubber.
Claims (6)
円筒状のコイルの中心に配置される磁路としてのコアを備え、
前記円筒状のコイル,前記コアを収納する円筒状のケースを備え、
当該ケースの上部にイグナイタユニットを収納するイグナイタユニット収納ケース部を備え、
前記イグナイタユニットは前記コイル収納ケース部の上部を被うように配置されており、
前記イグナイタユニット収納ケース部の一辺は、前記イグナイタユニットの端子が接続される接続端子が埋設された、コネクタ部で構成されており、
前記イグナイタユニット収納ケース部を構成する前記コネクタ部と、前記イグナイタユニットを横方向に位置決めする位置決め部とは一体に樹脂成形されており、
さらに、前記イグナイタユニットを乗せて縦方向に位置決める部分が、前記コネクタ部と一体に樹脂成形されるケース部に一体に形成されている
ことを特徴とする内燃機関用点火装置。 A cylindrical ignition device accommodated in a plug hole,
A core as a magnetic path arranged at the center of a cylindrical coil,
A cylindrical case for accommodating the cylindrical coil and the core;
An igniter unit storage case portion for storing the igniter unit at the top of the case,
The igniter unit is arranged so as to cover the upper part of the coil storage case part,
One side of the igniter unit storage case part is composed of a connector part in which a connection terminal to which a terminal of the igniter unit is connected is embedded,
The connector part constituting the igniter unit storage case part and the positioning part for positioning the igniter unit in the lateral direction are integrally molded with resin ,
Further, the internal combustion engine ignition device is characterized in that a portion for positioning the igniter unit in a vertical direction is formed integrally with a case portion molded with resin integrally with the connector portion .
前記イグナイタユニット収納ケース部は前記コイル収納ケース部に充填される絶縁樹脂
と同じ樹脂が充填され、
前記イグナイタユニットが当該樹脂で覆われている
ことを特徴とする内燃機関用点火装置。 In claim 1,
The igniter unit storage case portion is filled with the same resin as the insulating resin filled in the coil storage case portion,
The ignition device for an internal combustion engine, wherein the igniter unit is covered with the resin.
前記コネクタの端子と前記イグナイタユニットの端子との端子溶接部が前記絶縁用樹脂で覆われている
ことを特徴とする内燃機関用点火装置。 In claim 2,
Before Kiko connector terminal and said igniter unit ignition device terminal welding portion is characterized by being covered with the insulating resin between the terminals of the.
前記絶縁用樹脂がエポキシ樹脂である内燃機関用点火装置。 In any one of Claims 2 thru | or 3,
An internal combustion engine ignition device, wherein the insulating resin is an epoxy resin.
前記イグナイタユニットは前記コイルの上部をカバーする位置で、前記イグナイタ収納
ケース部の中心から一側にずらして配置されており、
前記イグナイタ収納ケース部から前記コイル収納ケース内に絶縁用樹脂注入が可能に構
成されている
ことを特徴とする内燃機関用点火装置。 In claim 1,
The igniter unit is arranged at a position covering the upper part of the coil and is shifted from the center of the igniter storage case part to one side,
An internal combustion engine ignition device characterized in that an insulating resin can be injected from the igniter storage case into the coil storage case.
前記コアの前記グナイタユニット収納ケース部側端部と前記絶縁用樹脂との間に弾性体
が設けられている
ことを特徴とする内燃機関用点火装置。 In the thing in any one of Claim 2 thru | or 5 ,
An internal combustion engine ignition device, wherein an elastic body is provided between an end of the core on the side of the igniter unit storage case and the insulating resin.
Priority Applications (1)
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JP2006139676A JP4194609B2 (en) | 2006-05-19 | 2006-05-19 | Ignition device for internal combustion engine |
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JP18882195A Division JP3828596B2 (en) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | Ignition device for internal combustion engine |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2006229252A JP2006229252A (en) | 2006-08-31 |
JP4194609B2 true JP4194609B2 (en) | 2008-12-10 |
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