JP4209414B2 - 内燃機関用点火装置 - Google Patents
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Description
この内燃機関用点火装置1は、同時着火システムにより用いられるもので、一つのトランスの2次コイルの両端が二つの点火プラグに接続され、3つのトランスにより6気筒の内燃機関に用いられるものである。
内燃機関のコントロールユニット(図示せず)の制御信号によりパワートランジスタ等のコイルドライバ(図示せず)が駆動され1次コイル4に流れる一次電流の通電、遮断が行われる。内燃機関の所定の点火時期にコイルドライバがOFFされて1次コイル4の一次電流が遮断される。この時、1次コイル4に逆起電力が発生し、トランス1A、1B、1Cの2次コイル6側に高電圧が発生して、接続された点火プラグ(図示せず)に高電圧が印加され、図示しない気筒内の混合気を絶縁破壊し、2次電流による放電で混合気が着火される。
また、ケース8の全高が高くなり、それだけ余分なスペースを埋める注型樹脂部12の材料増が生じ、コストがそれだけ嵩むという問題点もあった。
また、図13に示すように、内燃機関14への組付け状態において、内燃機関用点火装置1に高圧コード13を装着する場合、高圧タワー8aは互いに接近しておりスペースに余裕が無く、高圧コード13の組付け作業能率が悪いという問題点もあった。
また、点火システムトータルでのコスト低減を図るために、点火装置1の内部に、例えば1次コイル4の電流を通電、遮断するスイッチングモジュールをケース8に内蔵しようとした場合には、そのための専用のスペースを確保する必要性があり、そのために装置全体が大型化してしまうという問題点もあった。
また、ケース8内のトランス1A、1B、1Cは、注型樹脂部12により固定されているが、1次コイル4の熱や周囲環境温度の変化による各部材の線膨張係数の違いにより発生する熱歪により、ケース8の開口部の注型樹脂部12に特にクラックが発生して信頼性を損なうという問題点もあった。
また、注型樹脂部のクラックの発生を低減した内燃機関用点火装置を得ることを目的としている。
図1は、この発明の実施の形態1の内燃機関用点火装置を示す断面図、図2は図1の内燃機関用点火装置をケースの開口側から視たときの図、図3は図2の裏面図、図4は図2から注型樹脂部12および導体モジュール9を除いた図、図5は図1の導体モジュール9の平面図、図6は図4のものに導体モジュール9を載置したときの図である。
この内燃機関用点火装置120は、同時着火システムにより用いられるもので、一つのトランスの2次コイルの導線の両端が二つの点火プラグに接続され、3つのトランスにより6気筒の内燃機関に用いられるものである。
1次コイル4の導線の一端部は、点火装置内部に配設された導体10、コネクタ9a内のコネクタ端子10aおよび外部機器と電気的に接続され、最終的に1次コイル4の車輌のバッテリー等の電源(図示せず)に接続されている。1次コイル4の導線の他端部は、パワートランジスタ等のスイッチングモジュール(図示せず)のコレクタ端部に最終的に接続される。
なお、ケース8の小容器部8dは、図8に示すように、ボルト(図示せず)により内燃機関に取り付けられる取付部位8cと注型樹脂部12との間に形成されてもよい。
第1ないし第3のトランス1A、1B、1Cの各閉磁路コア2は、それぞれ軸線方向Aに沿って千鳥足状に配列され、また複数個のコイル部100も、それぞれ軸線方向Aに沿って千鳥足状に互いに異なる辺部である励磁部2aに設けら、さらに、高圧端子8bとその周囲の高圧タワー8aも、同様に軸線方向Aに沿って千鳥足状に配置されている。また、この高圧端子8bおよび高圧タワー8aは閉磁路コア2から励磁部2a側に離れて配置されている。高圧タワー8aは高圧コード(図示せず)が接続され、その先端は、点火プラグ(図示せず)に接続される。
また、空気層9bは、熱歪が最も生じやすいコイル部100の近傍に形成されているので、より効率良く注型樹脂部12のクラックの発生を防止することができる。
また、空気層9bの深さは、2次コイル6とほぼ同一高さまで達しているので、2次コイル6による注型樹脂部12の熱歪による応力を確実に吸収することができ、注型樹脂部12と2次コイル6との間に発生する剥離を防止することができる。
なお、導体モジュール9がない内燃機関用点火装置の場合には、ケースの開口部の注型樹脂部に空気層を有するように凹部を形成するようにしても、注型樹脂部のクラックの発生を防止することができる。
当然に、導体モジュール9がない内燃機関用点火装置の場合には、ケースのみに小容器部を設けるようにすることで熱衝撃雰囲気下での注型樹脂のクラックの発生を防止することができる。
また、小容器部8dには、図7に示すケース8の外周部8fより低い切り欠き部8eが形成されているので、ケース8の開口部から注型樹脂部12が大目に注入されても、導体モジュール9の凹部9c内に注型樹脂部12が注入される前に、小容器部8dに流れ込み、導体モジュール9の空気層9bに注型樹脂部12が流れ込むことが防止され、空気層9bでの熱歪による応力吸収効果は確保される。
また、図8に示すように小容器部8dが注型樹脂12と取付部位8cとの間に形成されているときには、熱歪による取付部位8c近傍の注型樹脂12のクラックの発生を防止することができる。
図10は、この発明の実施の形態2の内燃機関用点火装置の要部断面図であり、電子部品であるスイッチングモジュール11が注型樹脂部12に内蔵されている。このスイッチングモジュール11は、1次コイル4の電流を通電、遮断する、パワートランジスタ、IGBTと言ったスイッチング素子11aと、スイッチング素子11aを制御するICを搭載した基板をエポキシ樹脂によりモールドパッケージ化されて構成されている。この実施の形態でも、3個の閉磁路コア2は、その平面が同一平面をなし、かつこの同一平面がケース8の底面に対して平行になるように、コイル部100の軸線方向Aに沿って配置されている。スイッチングモジュール11は、前記同一平面と平行に、かつ高圧端子8bの直下に配置されている。この高圧端子8bは導体10と溶接等により電気的に接続されている。
なお、電子部品としてイオン電流検出ユニット等のセンサモジュールであってもよい。
Claims (5)
- ケースと、このケースに内蔵され口の字形状の複数個の閉磁路コアと、この各閉磁路コアの辺部である励磁部にそれぞれ囲って設けられ1次コイルおよび2次コイルからなる複数個のコイル部と、前記ケース内に充填され前記閉磁路コアおよび前記コイル部をケース内に固定した樹脂部と、このコイル部と外部接続端子とを電気的に接続する複数本の導体がインサートモールド成型された導体モジュールとを備えた内燃機関用点火装置であって、
複数個の前記閉磁路コアは、各前記閉磁路コアの平面が同一平面をなし、この同一平面が前記ケースの底面に対して平行になるように、前記コイル部の軸線方向に沿って配置され、
また、複数個の前記閉磁路コアは、前記励磁部の端面から直交して延びた、隣接した前記辺部同士が前記コイル部の軸線方向において少なくとも一部が重なるように、千鳥足状に配置され、
前記コイル部の作動を制御する電子部品は、前記同一平面と平行にかつ前記コイル部と重ならない領域に配置され、
前記導体モジュールは、前記コイル部と重ならない領域に配置されている内燃機関用点火装置。 - 前記導体モジュールには、熱による前記樹脂部の変形を吸収する空気層を有する凹部が形成されている請求項1に記載の内燃機関用点火装置。
- 前記ケースの外周部には、前記閉磁路コアおよび前記コイル部を前記ケース内に固定した樹脂部の熱による変形を吸収する空気層を有する小容器部が設けられている請求項1または2に記載の内燃機関用点火装置。
- 前記励磁部を除いた前記閉磁路コアの辺部には、辺部を囲い熱による前記樹脂部に生じる応力を緩衝する緩衝部材が設けられている請求項1〜3の何れか1項に記載の内燃機関用点火装置。
- 前記ケースには複数個の高圧タワーを有し、この高圧タワーに収納された高圧端子と前記2次コイルとを電気的に接続する複数本の導体を備え、前記高圧タワーは、前記軸線方向に沿って千鳥足状に互いに異なる側の励磁部側に離れて配置されている請求項1〜4の何れか1項に記載の内燃機関用点火装置。
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