JP4338476B2 - 内燃機関用点火コイル装置 - Google Patents

Description

この発明は、一次コイルの一次電流を遮断し二次コイルに高電圧を誘起して、高圧端子を通じて高圧電流を点火プラグに供給する内燃機関用点火コイル装置に関するものである。

従来、ケースと、このケース内に一部分が設けられた閉磁気回路を形成する鉄芯、この鉄芯の一部分に設けられた一次コイルおよび二次コイルを有する点火コイルと、前記一次コイルへの通電を制御する点火制御回路と、この点火制御回路と電気的に接続されたターミナルを有する低圧側コネクタと、前記二次コイルと電気的に接続された高圧端子を有する高圧側コネクタとを備え、前記一次コイルの一次電流を遮断し、前記二次コイルに高電圧を誘起して、前記高圧端子を通じて高圧電流を点火プラグに供給する内燃機関用点火コイル装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−２２９２４号公報

従来の内燃機関用点火コイル装置では、鉄心の一部分は、ケースの外部の気中に露出しており、この部分はア−ス体であり、万が一、高圧端子に接続された高圧ケ−ブルが高圧端子から脱落した場合に、鉄心と高圧端子との距離が十分に確保されていないと、高圧端子と鉄心との間で放電が生じてしまう虞がある。
そのため、高圧端子と鉄心との間での距離を十分に確保しなければならず、その結果例えば装置の全高が大きくなってしまうという問題点があった。

また、鉄芯の気中に露出した部位では、耐腐食対策として鉄心の表面に塗装処理を施さなければならないという問題点もあった。

この発明は、上記のような問題点を解消することを課題とするものであって、高圧ケ−ブルが高圧端子から脱落した場合でも高圧端子と鉄心との間で放電が発生するようなことはなく、全高が縮小できるとともに、鉄心の表面に耐腐食対策としての塗装処理を施す必要性がない内燃機関用点火コイル装置を提供するものである。

この発明に係る内燃機関用点火コイル装置は、樹脂で成形されたケースと、このケース内に設けられ閉磁気回路を形成する鉄芯、この鉄芯の一部分に設けられた一次コイルおよび二次コイルを有する点火コイルと、前記一次コイルへの通電を制御するパワースイッチと、このパワースイッチと電気的に接続されたターミナルを有する低圧側コネクタと、
前記二次コイルと電気的に接続された高圧端子を有する高圧側コネクタとを備え、前記ケースは、前記鉄心の前記一部分、前記一次コイル、前記二次コイルおよび前記パワースイッチを収容した、開口部を有するケース本体と、このケース本体と一体でケース本体の外部に位置した前記鉄心の部位を覆った覆部とから構成され、前記開口部を通じて内部に絶縁性の熱硬化性樹脂が流し込まれ、硬化されることで、ケース、点火コイル、パワースイッチが一体化され、また前記覆部には被固定部に固定するための固定穴が前記鉄心を貫通して設けられており、前記高圧側コネクタおよび前記低圧側コネクタは、前記固定穴の固定座面に対して平行であり、
前記固定穴には、前記鉄心の内壁面を覆ったブッシュが設けられている。

この発明に係る内燃機関用点火コイル装置では、高圧ケ−ブルが高圧側コネクタから脱落した場合でも高圧端子と鉄心との間で放電が発生するようなことはなく、全高が縮小できるとともに、鉄心の表面に耐腐食対策としての塗装処理を施す必要性がない。

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、同一部材、部位、あるいは相当部材、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の内燃機関用点火コイル装置（以下、点火コイル装置と略称する。）の平面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った一部断面の点火コイル装置の側面図である。
この点火コイル装置は、例えばＰＢＴ樹脂で成形されたケース１と、このケース１内に設けられた点火コイル２と、ケース１内に収納されパワートランジスタ（図示せず）とパワートランジスタを駆動制御する集積回路とがインサートモールド成形により樹脂で固体封止されたパワースイッチ（図示せず）と、このパワースイッチと電気的に接続されたターミナルがインサートモールド成形されて構成された低圧側コネクタ３とを備えている。

点火コイル２は、閉磁気回路を形成する口の字形状の鉄芯４と、この鉄芯４の一辺部を囲って設けられ一次ボビンに一次巻線が巻回されて構成された一次コイル（図示せず）と、この一次コイルの外側に同心状に設けられ二次ボビンに二次巻線が巻回されて構成された二次コイル（図示せず）とを備えている。この二次コイルと電気的に接続された高圧端子がインサートモールド成形されて高圧側コネクタである高圧タワー５を構成している。
ケース１は、パワースイッチ、鉄心４の一部分、一次コイルおよび二次コイルを収容したケース本体１Ａと、このケース本体１Ａと一体でケース本体１Ａの外部に位置した鉄心４の部位を覆った覆部１Ｂとから構成されている。この覆部１Ｂはケース本体１Ａの射出成形時に同時に形成される。覆部１Ｂの両側には、エンジン、ブラケット等の被固定部に固定するための固定穴６が形成されている。この固定穴６にはアルミニウム製で円筒状のブッシュ９が設けられている。
高圧タワー５の軸線は、低圧側コネクタ３の軸線と同一方向に延びており、また高圧タワー５および低圧側コネクタ３は、固定穴６の固定座面７に対して平行でかつ固定座面７に沿って視たときに重なって配置されている。高圧タワー５および低圧側コネクタ３の固定座面７からの高さは、ほぼ同一高さである。

上記の点火コイル装置では、内燃機関の点火時期に合わせてパワースイッチのパワートランジスタがＯＦＦとなり、一次コイルの一次電流が遮断され、この結果二次コイルに高電圧が誘起され、高圧電流が高圧タワー５の高圧端子を介して点火プラグに送られる。

上記構成の点火コイル装置によれば、ケース本体１Ａの外部に位置した鉄心４の部位をケース本体１Ａと一体の覆部１Ｂで覆ったので、高圧タワー５と鉄心４とを接近させても、高圧タワー５の高圧端子と鉄心４との間での放電が生じない。そのため、点火コイル装置の全高を低くすることができ、エンジンルーム内での据え付け自由度が向上する。
また、鉄芯４の一部が気中に露出することはなく、耐腐食対策として鉄心の表面に塗装処理を施す必要性はない。

実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２の点火コイル装置の平面図、図４は図３のＡ−Ａ線に沿った一部断面の点火コイル装置の側面図である。
この実施の形態では、覆部１Ｂの両側に鉄心４を貫通した固定穴８が形成されている点が実施の形態１と異なる。
実施の形態１では、樹脂製の覆部１Ｂに固定穴６を形成したのに対して、この実施の形態では、覆部１Ｂに鉄心４を貫通した固定穴８を形成したので、点火コイル装置は、被固定部に対して固定穴８を通じてより強固に固定される。

実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３の点火コイル装置の平面図、図６は図５のＡ−Ａ線に沿った一部断面の点火コイル装置の側面図である。
この実施の形態では、鉄心４を貫通した固定穴８に耐腐食性の例えばアルミニウムで構成されたブッシュ９が圧入されている点が実施の形態２と異なる。
従って、このものでは、点火コイル装置が被固定部に強固に固定されるとともに、固定穴８の内壁面が気中に露出せず、固定穴８における腐食の発生を防止することができる。

実施の形態４．
図７はこの発明の実施の形態４の点火コイル装置において熱硬化性樹脂がケース１内に注入される前の平面図、図８は図７のケース１の一部が切り欠かれた側面図である。
この点火コイル装置では、ケース１内において点火コイル２およびパワースイッチ１０が並列に配置されて収納されている。このパワースイッチ１０は低圧側コネクタ３と一体構造であり、この低圧側コネクタ３の外周部には２重の溝１２ａ、１２ｂが形成されている。この溝１２ａ、１２ｂには、ケース１の切り欠き部１５に形成された２重の突起１３ａ、１３ｂが係合され、ケース１と低圧側コネクタ３との間はシールされている。
ここで、溝１２ａ、１２ｂおよび突起１３ａ、１３ｂにより、シール手段を構成している。

この実施の形態では、一次コイルおよびこの一次コイルと一体の二次コイル、低圧側コネクタ３と一体のパワースイッチ１０とは、ケース１の外部でそれぞれ組み立てられた後、ケース１内に組み付けられる。その後、ケース１内に絶縁性の熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂がケース１内に流し込まれ、硬化されることで、ケース１、点火コイル２、低圧側コネクタ３およびパワースイッチ１０が一体化される。
なお、ケース１内の鉄心４の部位の表面は、熱可塑性樹脂で予め被覆されている。従って、鉄心４と熱硬化性樹脂との間に熱可塑性樹脂が介在しているので、点火コイル装置の動作中における鉄心４の発熱に起因した熱硬化性樹脂の熱応力によるクラックの発生が低減される。

この実施の形態のコイル点火装置によると、ケース１と低圧側コネクタ３との間にはシール手段が設けられているので、絶縁性樹脂がケース１内に注入されたときには、樹脂がケース１の外部に漏れることはない。
また、ケース１が形成されるときに、覆部１Ｂ内の鉄心４の部位もインサート射出成形によりケース１と一体化されており、一次コイルおよびこの一次コイルと一体の二次コイル、低圧側コネクタ３と一体のパワースイッチ１０は、ケース１の外部でそれぞれ組み立てが可能となり、組立作業性が向上する。
また、上記構成の点火コイル装置は、樹脂の注入口側が下向きで被固定部に固定されるときには、ケース１の内壁面に沿って水がケース１内に浸入するようなことはない。

実施の形態５．
図９はこの発明の実施の形態５の点火コイル装置の低圧側コネクタ３がケース１に取り付けられる様子を示す図である。
この実施の形態では、低圧側コネクタ３が嵌着されるケース１の切り欠き部１５には２重の突起１３ａ、１３ｂが形成されている。この切り欠き部１５は、開口側に向かった拡がったＶ字形状である。低圧側コネクタ３の外周面には突起１３ａ、１３ｂが嵌着する２重の溝１２ａ、１２ｂが形成されている。
この切り欠き部１５は開口側に向かって拡がったＵ字形状であるので、低圧側コネクタ３はケース１の切り欠き部１５に円滑に嵌着されるとともに、溝１２ａ、１２ｂおよび突起１３ａ、１３ｂはそれぞれ２重構造であるので、シール性が高い。
なお、上記実施の形態４、５では、シール手段として、低圧側コネクタ３に溝１２ａ、１２ｂを形成し、ケース１に突起１３ａ、１３ｂを形成したが、勿論このものに限定されるものではなく、低圧側コネクタに突起を形成し、ケースに突起が嵌着する溝を形成するようにしてもよい。

この発明の実施の形態１の内燃機関用点火コイル装置の平面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿った一部断面の内燃機関用点火コイル装置の側面図である。 この発明の実施の形態２の内燃機関用点火コイル装置の平面図である。 図３のＡ−Ａ線に沿った一部断面の内燃機関用点火コイル装置の側面図である。 この発明の実施の形態３の内燃機関用点火コイル装置の平面図である。 図５のＡ−Ａ線に沿った一部断面の内燃機関用点火コイル装置の側面図である。 この発明の実施の形態４の内燃機関用点火コイル装置の熱硬化性樹脂がケース内に注入される前の平面図である。 図７のケースの一部が切り欠かれた内燃機関用点火コイル装置の側面図である。 この発明の実施の形態５の内燃機関用点火コイル装置の低圧側コネクタがケースに取り付けられる様子を示す図である。

符号の説明

１ ケース、２ 点火コイル、３ 低圧側コネクタ、４ 鉄心、５ 高圧タワー（高圧側コネクタ）、６，８ 固定穴、７ 固定座面、９ ブッシュ、１０ パワースイッチ、１２ａ，１２ｂ 溝、１３ａ，１３ｂ 突起、１５ 切り欠き部。

Claims (5)

1. 樹脂で成形されたケースと、
   このケース内に設けられ閉磁気回路を形成する鉄芯、この鉄芯の一部分に設けられた一次コイルおよび二次コイルを有する点火コイルと、
   前記一次コイルへの通電を制御するパワースイッチと、
   このパワースイッチと電気的に接続されたターミナルを有する低圧側コネクタと、
   前記二次コイルと電気的に接続された高圧端子を有する高圧側コネクタと
   を備え、
   前記ケースは、前記鉄心の前記一部分、前記一次コイル、前記二次コイルおよび前記パワースイッチを収容した、開口部を有するケース本体と、このケース本体と一体でケース本体の外部に位置した前記鉄心の部位を覆った覆部とから構成され、前記開口部を通じて内部に絶縁性の熱硬化性樹脂が流し込まれ、硬化されることで、ケース、点火コイル、パワースイッチが一体化され、
   また、前記覆部には被固定部に固定するための固定穴が前記鉄心を貫通して設けられており、前記高圧側コネクタおよび前記低圧側コネクタは、前記固定穴の固定座面に対して平行であり、
   前記固定穴には、前記鉄心の内壁面を覆ったブッシュが設けられている内燃機関用点火コイル装置。
2. 前記ケースには前記低圧側コネクタが嵌着される切り欠き部が形成され、この切り欠き部と前記低圧側コネクタとの間には、前記ケース内に注入された前記熱硬化性樹脂が外部に漏れるのを防止するシール手段が設けられている請求項１に記載の内燃機関用点火コイル装置。
3. 前記シール手段は、前記切り欠き部に形成された突起と、前記低圧側コネクタに形成され前記突起と係合する溝とから構成されている請求項２に記載の内燃機関用点火コイル装置。
4. 前記切り欠き部は、開口側に向かった拡がったＶ字形状である請求項３に記載の内燃機関用点火コイル装置。
5. 前記高圧側コネクタ及び前記低圧側コネクタは、前記ケースの両側からそれぞれ同一軸線上で反対方向に延びており、また前記固定穴は、前記ケースの両側に前記高圧側コネクタ及び前記低圧側コネクタから離間して設けられている請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の内燃機関用点火コイル装置。

Images