JP4203086B2

JP4203086B2 - 内燃機関用点火装置

Info

Publication number: JP4203086B2
Application number: JP2006184265A
Authority: JP
Inventors: 智仁松井; 武清水
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-07-04
Filing date: 2006-07-04
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2026-07-04
Also published as: US7383830B2; JP2008014184A; US20080006254A1

Description

この発明は、内燃機関の点火プラグに火花放電を発生させるための高電圧を印加する内燃機関用点火装置に関する。

従来、一次巻線及び二次巻線を有するトランスと、前記一次巻線への励磁電流を通電制御するイグナイタと、このイグナイタを駆動する駆動信号をイグナイタに送るコネクタと、前記トランス及び前記イグナイタを収納したケースとを備えた内燃機関用点火装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
このものの場合、前記イグナイタは、前記一次巻線及び前記二次巻線のそれぞれの端部に設けられた巻線端子に電気的に接続されたトランス側端子、及び前記コネクタの入力端子に電気的に接続されたコネクタ側端子をそれぞれ有している。

米国特許第６，５７５，１５１号明細書

この内燃機関用点火装置の場合、前記イグナイタの前記コネクタ側端子は、前記コネクタの前記入力端子と異なる方向に導出されているので、前記コネクタ側端子と前記入力端子とを電気的に接続する接続リード線が必要となり、接続リード線の設置スペース確保のために、大型化してしまい、またそれだけ製造コストも嵩むという問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、接続リード線を削除、またはその長さを短縮することができ、小型化及び低コスト化が可能な内燃機関用点火装置を得ることを目的とするものである。

この発明に係る内燃機関用点火装置は、一次巻線及び二次巻線のそれぞれの端部に巻線端子を有するトランスと、前記巻線端子を介して電気的に接続されたトランス側端子を有し、前記一次巻線への励磁電流を通電制御するイグナイタと、このイグナイタのコネクタ側端子を介して電気的に接続された入力端子を有し、イグナイタを駆動する駆動信号を送るコネクタと、前記トランス及び前記イグナイタを収納したケースとを備えた内燃機関用点火装置において、前記イグナイタの前記コネクタ側端子は、前記コネクタの前記入力端子側に導出し、また前記イグナイタの前記トランス側端子は、前記トランスの前記巻線端子側に導出し、前記コネクタ側端子のうち正極バッテリと電気的に接続される正極バッテリ側端子は、前記トランス側端子のうち前記一次巻線の端部に設けられた正極一次巻線端子に接続された正極一次巻線側端子に隣接して配置されている。

この発明に係る内燃機関用点火装置によれば、イグナイタとコネクタとを電気的に接続する接続リード線を廃止、またはその長さを短縮することができる。

以下、この発明の各実施の形態について図に基づいて説明するが、各図において同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る内燃機関用点火装置を示す正断面図、図２は図１の内燃機関用点火装置を示す平断面図、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った矢視断面図、図４は図１の内燃機関用点火装置の電気回路図である。
この内燃機関用点火装置は、トランス１がケース２内に収納されている。このトランス１は、薄板鋼板が積層された鉄心３に一次巻線４及び二次巻線５が巻装されている。ケース２は、注形絶縁樹脂６で絶縁、固定されたトランス１を収納したケース本体２ａと、このケース本体２ａと一体に形成されているとともにケース本体２ａと連通した開口部７を有する高圧タワー２ｂとから構成されている。
ケース本体２ａの側面には、コネクタ８が取り付けられている。
ケース本体２ａの内部には、トランス１とコネクタ８とにそれぞれ電気的に接続され一次巻線４への励磁電流を通電制御するイグナイタ９が設けられている。

コネクタ８は、入力端子である、正極バッテリ端子１０ａ、負極バッテリ端子１０ｂ、正極信号端子１１ａ及び負極信号端子１１ｂが絶縁性樹脂で一体化されている。
イグナイタ９は、制御ＩＣ１２と、この制御ＩＣ１２からの駆動信号により駆動するパワートランジスタ１３と、コネクタ８の、正極バッテリ端子１０ａ、負極バッテリ端子１０ｂ、正極信号端子１１ａ及び負極信号端子１１ｂにそれぞれ直接接続された、正極バッテリ側端子１４ａ、負極バッテリ側端子１４ｂ、正極信号側端子１５ａ及び負極信号側端子１５ｂを備えている。
また、イグナイタ９は、一次巻線４の正極一次巻線端子１６ａ、負極一次巻線端子１６ｂ及び低圧側二次巻線端子１７ａにそれぞれ直接接続された、正極一次巻線側端子１８ａ、負極一次巻線側端子１８ｂ及び低圧側二次巻線側端子１９ａとを備えている。
制御ＩＣ１２、パワートランジスタ１３、バッテリ側端子１４ａ，１４ｂ、信号側端子１５ａ，１５ｂ、一次巻線側端子１８ａ，１８ｂ及び低圧側二次巻線側低圧端子１９ａは、注形絶縁性樹脂６で一体化されている。なお、図４において（）内の符号は、イグナイタ９側の端子を示している。

また、図５及び図６に示すように、低圧側二次巻線側端子１９ａの両側に正極一次巻線側端子１８ａ、負極一次巻線側端子１８ｂがそれぞれ配置されている。
また、正極バッテリ側端子１４ａは、正極一次巻線側端子１８ａに隣接して配設されている。

高圧タワー２ｂの開口部７は、高圧側二次巻線高圧端子１７ｂで開口部７が塞がれている。
ケース２の高圧タワー２ｂ側では、ゴム製のプラグブーツ２０が嵌着されている。プラグブーツ２０には、その中心軸線に沿って貫通孔２１が形成されている。高圧タワー２ｂの内部及び貫通孔２１には、点火プラグ２２と電気的に接続された導電体であるスプリング２３が点火プラグ２２を付勢して設けられている。

次に、上記構成の内燃機関用点火装置の組み立て手順について説明する。
先ず、トランス１の一次巻線端子１６ａ，１６ｂ及び低圧側二次巻線端子１７ａと、イグナイタ９の一次巻線側端子１８ａ，１８ｂ及び低圧側二次巻線側端子１９ａとを例えば半田付けによりそれぞれ接続して、トランス１とイグナイタ９とを電気的に接続する。
次に、高圧側二次巻線端子１７ｂを高圧タワー２ｂの開口部７に圧入して、トランス１及びイグナイタ９をケース２内に組み入れる。
その後、ケース２にコネクタ８を組み付けた後、コネクタ８の、バッテリ端子１０ａ，１０ｂ及び信号端子１１ａ，１１ｂと、イグナイタ９の、バッテリ側端子１４ａ，１４ｂ及び信号側端子１５ａ，１５ｂとを例えば半田付けによりそれぞれ接続して、コネクタ８とイグナイタ９とを電気的に接続する。
次に、溶融した注形絶縁樹脂６をケース２内に注入、硬化して、トランス１、イグナイタ９及びコネクタ８を絶縁、固定する。
最後に、貫通孔２１にスプリング２３が挿入されたプラグブーツ２０を高圧タワー２ｂに圧入することで、内燃機関用点火装置の組み立ては終了する。
なお、コネクタ８とイグナイタ９との電気的接続は、トランス１とイグナイタ９とを電気的に接続する際に同時に行ってもよい。

この内燃機関用点火装置では、エンジンコントロールユニット（図示せず）で演算処理された電気信号は、コネクタ８を通じてイグナイタ９の制御ＩＣ１２に送られる。この制御ＩＣ１２では、パワートランジスタ１３の駆動信号が作成され、この信号に基づいてパワートランジスタ１３では一次巻線４への励磁電流を通電制御し、高圧側二次巻線端子１７ｂには、高電圧が印加され、点火プラグ２２のギャップ部で放電する。

上記構成の内燃機関用点火装置によれば、イグナイタ９のコネクタ側端子である、正極バッテリ側端子１４ａ、負極バッテリ側端子１４ｂ、正極信号側端子１５ａ及び負極信号側端子１５ｂは、コネクタ８の入力端子である、正極バッテリ端子１０ａ、負極バッテリ端子１０ｂ、正極信号端子１１ａ及び負極信号端子１１ｂと直接接続されている。また、イグナイタ９のトランス側端子である、正極一次巻線側端子１８ａ、負極一次巻線側端子１８ｂ及び低圧側二次巻線側端子１９ａは、トランス１の巻線端子である、正極一次巻線端子１６ａ、負極一次巻線端子１６ｂ及び低圧側二次巻線端子１７ａにそれぞれ直接接続されている。従って、イグナイタ９と、コネクタ８及びトランス１とのそれぞれの電気的接続のための接続リード線をわざわざ必要としない。

また、イグナイタ９の低圧側二次巻線側端子１９ａの両側に正極一次巻線側端子１８ａ、負極一次巻線側端子１８ｂがそれぞれ配置されているので、図７及び図８に示すように、イグナイタ９を半転させるだけで、同一イグナイタ９を用いてコネクタ８側の入力端子の配列が逆の内燃機関用点火装置にも適用できる。

また、正極バッテリ側端子１４ａは、正極一次巻線側端子１８ａに隣接して配設されているので、イグナイタ９内部の配線を、図５の斜線で示すように短く、かつ簡略化される。

なお、イグナイタ９のコネクタ側端子である各端子１４ａ，１４ｂ，１５ａ及び１５ｂと、イグナイタ９のトランス側端子である各端子１８ａ，１８ｂ及び１９ａとは、それぞれ異なる方向に導出しているが、コネクタ８の入力端子である各端子１０ａ，１０ｂ，１１ａ及び１１ｂの配置、トランス１の巻線端子である各端子１６ａ，１６ｂ及び１７ａの配置によっては、同じ方向に導出される。

実施の形態２．
図９はこの発明の実施の形態２に係る内燃機関用点火装置を示す正断面図、図１０は図９の内燃機関用点火装置を示す平断面図である。
この実施の形態では、トランス１は、ケース本体２ａの内部で高圧タワー２ｂに向かって延びている。トランス１は、薄板鋼板が積層された鉄心３と、この鉄心３を囲った一次巻線４と、この一次巻線４を囲った二次巻線５とから構成されている。このケース本体２ａの外周面には一次巻線４に1次電流を通電した際に発生する磁束の通路となる外装鉄心３０が設けられている。
ケース本体２ａ内に設けられたイグナイタ９は、正極一次巻線側端子１８ａ、低圧側二次巻線側端子１９ａ及び負極一次巻線側端子１８ｂがそれぞれ３方向に導出されている。それぞれの端子１８ａ，１９ａ，１８ｂの導出先には、トランス１の正極一次巻線端子１６ａ、低圧側二次巻線端子１７ａ及び負極一次巻線端子１６ｂが配設されており、それぞれ半田付けまたは溶接により電気的に直接接続されている。
また、イグナイタ９の正極バッテリ側端子１４ａ、負極バッテリ側端子１４ｂ、正極信号側端子１５ａ及び負極信号側端子１５ｂは、コネクタ８側に導出されている。それぞれの端子１４ａ，１４ｂ，１５ａ及び１５ｂは、それぞれコネクタ８の、正極バッテリ端子１０ａ、負極バッテリ端子１０ｂ、正極信号端子１１ａ及び負極信号端子１１ｂにそれぞれ半田付けまたは溶接により電気的に直接接続されている。
他の構成は、実施の形態１と同様である。

この内燃機関用点火装置によれば、実施の形態１と同様に、イグナイタ９のコネクタ側端子である各端子１４ａ，１４ｂ，１５ａ及び１５ｂは、コネクタ８の入力端子である各端子１０ａ，１０ｂ，１１ａ及び１１ｂと直接接続されており、またイグナイタ９のトランス側端子である各端子１８ａ，１８ｂ及び１９ａは、トランス１の巻線端子である、各端子１６ａ，１６ｂ及び１７ａにそれぞれ直接接続されているので、イグナイタ９と、コネクタ８及びトランス１とのそれぞれの電気的接続のための接続リード線をわざわざ必要としない。

なお、上記各実施の形態とも、イグナイタ９のコネクタ側端子１４ａ，１４ｂ，１５ａ及び１５ｂと、コネクタ８の入力端子１０ａ，１０ｂ，１１ａ及び１１ｂとを直接接続し、またイグナイタ９のトランス側端子１８ａ，１８ｂ及び１９ａと、トランス１の巻線端子１６ａ，１６ｂ及び１７ａとを直接接続した内燃機関用点火装置について説明したが、イグナイタのコネクタ側端子と、コネクタの入力端子とを接続リード線を介して接続し、またイグナイタのトランス側端子と、トランスの巻線端子とを接続リード線を介して接続した内燃機関用点火装置でもこの発明は適用でき、このものの場合、接続リード線の長さを従来のものと比較して短くすることができるという効果がある。

この発明の実施の形態１に係る内燃機関用点火装置を示す正断面図である。図１の内燃機関用点火装置を示す平断面図である。図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った矢視断面図である。図１の内燃機関用点火装置の電気回路図である。図１のイグナイタの正面図である。図５のイグナイタの側面図である。図１の内燃機関用点火装置の別の使用態様を示す平断面図である。図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った矢視断面図である。この発明の実施の形態２に係る内燃機関用点火装置を示す正断面図である。図９の内燃機関用点火装置を示す平断面図である。

符号の説明

１トランス、２ケース、３鉄心、４一次巻線、５二次巻線、６注形絶縁樹脂、８コネクタ、９イグナイタ、１０ａ正極バッテリ端子（入力端子）、１０ｂ負極バッテリ端子（入力端子）、１１ａ正極信号端子（入力端子）、１１ｂ負極信号端子（入力端子）、１４ａ正極バッテリ側端子（コネクタ側端子）、１４ｂ負極バッテリ側端子（コネクタ側端子）、１５ａ正極信号側端子（コネクタ側端子）１５ｂ負極信号側端子（コネクタ側端子）、１６ａ正極一次巻線端子（巻線端子）、１６ｂ負極一次巻線端子（巻線端子）、１７ａ低圧側二次巻線端子（巻線端子）、１７ｂ高圧側二次巻線端子（巻線端子）、１８ａ正極一次巻線側端子（トランス側端子）、１８ｂ負極一次巻線側端子（トランス側端子）、１９ａ低圧側二次巻線側端子（トランス側端子）。

Claims

一次巻線及び二次巻線のそれぞれの端部に巻線端子を有するトランスと、
前記巻線端子を介して電気的に接続されたトランス側端子を有し、前記一次巻線への励磁電流を通電制御するイグナイタと、
このイグナイタのコネクタ側端子を介して電気的に接続された入力端子を有し、イグナイタを駆動する駆動信号を送るコネクタと、
前記トランス及び前記イグナイタを収納したケースとを備えた内燃機関用点火装置において、
前記イグナイタの前記コネクタ側端子は、前記コネクタの前記入力端子側に導出し、また前記イグナイタの前記トランス側端子は、前記トランスの前記巻線端子側に導出し、
前記コネクタ側端子のうち正極バッテリと電気的に接続される正極バッテリ側端子は、前記トランス側端子のうち前記一次巻線の端部に設けられた正極一次巻線端子に接続された正極一次巻線側端子に隣接して配置されていることを特徴とする内燃機関用点火装置。
前記コネクタ側端子と前記トランス側端子とは、それぞれ異なる方向に導出していることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用点火装置。
前記巻線端子は、前記一次巻線の両端部に設けられた、正極一次巻線端子及び負極一次巻線端子、並びに前記二次巻線の低圧側端部に設けられた低圧側二次巻線端子であり、
前記トランス側端子は、前記正極一次巻線端子、前記負極一次巻線端子及び前記低圧側二次巻線端子とそれぞれ接続された、正極一次巻線側端子、前記負極一次巻線側端子、及び低圧側二次巻線側端子であり、
前記低圧側二次巻線側端子の両側に前記正極一次巻線側端子、前記負極一次巻線側端子がそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関用点火装置。
前記イグナイタの前記コネクタ側端子は、前記コネクタの前記入力端子側と直接接続されており、また前記イグナイタの前記トランス側端子は、前記トランスの前記巻線端子側と直接接続されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の内燃機関用点火装置。