JP5631677B2

JP5631677B2 - 内燃機関用点火装置

Info

Publication number: JP5631677B2
Application number: JP2010211512A
Authority: JP
Inventors: 拓志西村; 山田　修司; 修司山田; 勇人小柴; 義之福村; 尚紀片岡
Original assignee: Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2010-09-22
Filing date: 2010-09-22
Publication date: 2014-11-26
Anticipated expiration: 2030-09-22
Also published as: JP2012069613A

Description

本発明は、内燃機関用点火装置に関するものである。

従来より内燃機関用点火装置は、ケースのコイル収容部に鉄芯と１次コイル、２次コイルを備えて構成され、ケース内に絶縁性樹脂を充填することで各部材を絶縁、固定している。しかし、コイル収容部がエンジンのプラグホール内に挿入されるペン型の点火コイルでは、各部材の間隔が狭くなりモールド樹脂の充填性が悪くなることが知られている。そしてこのような状況においては例えば、特開平１１−１８６０８０号公報（以下「特許文献１」）のような構成とすることが知られている。

上記特許文献１とする２次スプールの側面図を図７に示す。図７において特許文献１では、筒状のコイルケース内に、筒状のスプール210に巻回された巻線を収納し、絶縁性の充填材を充填してなる点火コイルにおいて、前記スプール210の外周面の少なくとも高圧端子側の部分に、前記充填材を充填するための充填溝310を軸方向に延びるように形成している。また、前記充填溝310は、少なくとも二次巻線のスプール210に形成されている。さらに、前記充填材310は、低線膨張係数の樹脂が用いられている。

また、前記スプール210内に棒状の中心コアを収納し、この中心コアの少なくとも上端にクッション部材を配置したものであって、前記クッション部材を非円形状に形成している点火装置が提案されている。

特開平１１−１８６０８０号公報

しかしながら、上記従来の点火装置では次のような問題が生じている。即ち、特許文献１の点火コイルでは、ボビンの外周面の少なくとも高圧端子側の部分に、充填材を充填するための充填溝を軸方向に延びるように形成し、鉄芯の少なくとも上端に配置されたクッション部材を非円形状に形成することで、点火コイルの下端方向及び２次ボビンと鉄芯の隙間への樹脂の充填性を向上されているが、各部材の間隔が狭い部分は特許文献１のような構造とすることは困難であり、より間隔が狭くなり充填性が悪化する恐れがある。

本発明は上記課題に鑑みなされたもので、各部材の間隔が狭い部分が生じても、モールド樹脂の充填性を向上させた信頼性の高い点火装置を提供することを目標とする。

上記課題を解決するために本発明は次のような構成とする。即ち、請求項１の発明においては、鉄芯，前記鉄芯の外周に配置された１次ボビンに１次巻線が巻回された１次コイル，及び，前記１次ボビンの外周に配置された２次ボビンに２次巻線が巻回された２次コイル，の各々が同軸的に組立てられた点火コイルと、箱型の成形物に設けられた開口を有し且つ当該開口によって形成される面に対して軸を略平行とさせた状態で前記点火コイルが収容されているケースと、前記ケースに充填されたモールド樹脂と、を備える内燃機関用点火装置において、前記１次ボビンは、前記点火コイルの端に形成された多角形状のフランジと、当該フランジの各辺全てに形成された欠き部又は開口部から成る樹脂流入部と、を具備することを特徴とする内燃機関用点火装置とする。

上記構成においては、前記多角形状のフランジは、主たる辺によって四角形を成す構成としてもよいし、前記多角形状のフランジは、其の一辺が前記ケースの内側底面に対向して配置される構成としてもよい。また、前記樹脂流入部は、前記軸周りに略９０度のアングルピッチを呈して配列される構成としてもよい。さらに、前記ケースは、其の内部に前記点火コイルが２個収容される構成としてもよい。

上記の発明によって、１次コイル外周と２次コイル内周の間隔が狭くてもモールド樹脂の充填を確実に行うことができる信頼性の高い点火装置が実現できる。また、リーン燃焼や成層燃焼では空燃比にばらつきがあることや点火プラグのくすぶりによって起こるミスファイアを防ぐためにケース内に２個の点火コイルを備えて多重点火させる点火装置においては、限られた空間に取り付けるためにケースを小型化する必要が生じたり、各ボビンに巻き回される巻線が少なくすむことから各ボビンが小型になり、１次コイル外周と２次コイル内周の間隔がケース内に点火コイルを１つ有した点火装置よりも狭くなるため、上記構成によって同等以上の効果を得ることができる。

本発明の実施例とする点火装置の斜視図である。図１の点火装置の矢印（Ａ）方向から見たＢ−Ｂ断面図である。本発明の実施例とする１次コイルと２次コイルの組み立て前の斜視図である。本発明の実施例とする１次コイルと２次コイルの組み立て後の斜視図である。図４の矢印（Ｃ）方向から見た図である。本発明の変形例とする１次コイルの斜視図である。特許文献１とする２次スプールの側面図である。

以下に本発明の実施の形態を示す実施例１及び実施例２を図１乃至図６に基づいて説明する。

本発明の実施例とする点火装置の斜視図を図１に、図１の点火装置の矢印（Ａ）方向から見たＢ―Ｂ断面図を図２に、本発明の実施例とする１次コイルと２次コイルの組み立て前の斜視図を図３に、本発明の実施例とする１次コイルと２次コイルの組み立て後の斜視図を図４に、図４の矢印（Ｃ）方向から見た図を図５に、本発明の変形例とする１次コイルの斜視図を図６に示す。

図１乃至図６において、点火装置70の外形を形成するケース50は開口面を一面備える箱型とした一体成形で形成されている。また、当該ケース50には当該点火装置70を図示しないエンジンヘッドに取り付け固定するためのケース固定部52を当該ケース50の開口面と略垂直面の２箇所に形成している。さらに、当該ケース50の底面には、２次電圧を点火プラグに供給する高圧端子を備えるための高圧タワー54がエンジン上部に形成されたプラグホール内に向かって突出するように形成されている。

また、前記ケース50のコイル収容部には、第１の点火コイル80及び第２の点火コイル90を備え、当該第１の点火コイル80及び当該第２の点火コイル90はそれぞれ個別に複数の薄板を積層して構成された鉄芯30と、当該鉄芯30の外周に樹脂で形成された１次ボビン10の外周に１次巻線12を５０ターン前後巻き回した１次コイル14と、当該１次コイル14の外周に樹脂で形成された２次ボビン20の外周に２次巻線22を３０００ターン前後巻き回した２次コイル24とから構成されている。さらに、前記１次ボビン10の軸方向両端に前記１次巻線12の巻き崩れを防止するフランジ16を形成している。

また、前記フランジ16に前記１次コイル14外周と前記２次ボビン20内周間に充填するモールド樹脂60の充填性を向上させる為の樹脂流入部18を形成し、当該樹脂流入部18は一方向を開口した形状で形成され、前記フランジ16の外周に９０度の間隔で４箇所形成されている。さらに、当該樹脂流入部18は前記１次ボビン10の両端の前記フランジ16に形成されている。

また、前記２次コイル24の低圧側に２次低圧端子46を備え、前記第１の点火コイル80及び前記第２の点火コイル90の前記１次コイル14は当該２次低圧端子46と電気的に接続されている。さらに、前記２次コイル24の高圧側に２次高圧端子48を備え、前記ケース50内側底面に前記第１の点火コイル80及び前記第２の点火コイル90のそれぞれにケース側２次高圧端子38を備え、前記第１の点火コイル80の当該２次高圧端子48及び当該ケース側２次高圧端子38を電気的に接続し、前記第２の点火コイル90の当該２次高圧端子48及び当該ケース側２次高圧端子38を電気的に接続している。

また、前記ケース50内には前記第１の点火コイル80及び前記第２の点火コイル90への点火信号を供給するイグナイタ34を前記第１の点火コイル80及び前記第２の点火コイル90のそれぞれに備え、当該イグナイタ34は前記第１の点火コイル80及び前記第２の点火コイル90の前記１次コイル14と電気的に接続している。さらに、前記ケース50の側面にバッテリ及びＥＣＵ、点火装置制御部から１次電圧若しくは点火信号を供給するコネクタ32を前記第１の点火コイル80及び前記第２の点火コイル90のそれぞれに１つずつ備えている。

また、前記第１の点火コイル80側の前記コネクタ32は前記第１の点火コイル80の前記１次コイル14及び前記イグナイタ34と電気的に接続され、前記第２の点火コイル90側の前記コネクタ32は前記第２の点火コイル90の前記１次コイル14及び前記イグナイタ34と電気的に接続されている。さらに、前記ケース50の内側底面には、前記第１の点火コイル80及び前記第２の点火コイル90のどちらか一方の２次電圧が他方の点火コイルに流れるのを阻止するためのダイオード群40を前記第１の点火コイル80及び前記第２の点火コイル90のそれぞれに備えている。

また、前記ダイオード群40は３つのダイオードから構成されており、当該それぞれのダイオードはリード線44を備えており、当該リード線44を半田付けで接続することで当該それぞれのダイオードを電気的に接続している。さらに、前記第１の点火コイル80及び前記第２の点火コイル90の前記ダイオード群40のアノード端子側の前記リード線44は１つに結合され、前記高圧端子と電気的に接続している。

また、前記第１の点火コイル80側の前記ダイオード群40のカソード端子側の前記リード線44は前記第１の点火コイル80側の前記ケース側２次高圧端子38と電気的に接続され、前記第２の点火コイル90側の前記ダイオード群40のカソード端子側の前記リード線44は前記第２の点火コイル90側の前記ケース側２次高圧端子38と電気的に接続されている。さらに、前記ケース50の内側底面には前記第１の点火コイル80及び前記第２の点火コイル90の前記ダイオード群40を埋め込むための溝部56を形成している。

また、前記溝部56には前記第１の点火コイル80及び前記第２の点火コイル90の前記ダイオード群40の前記リード線44を挟んで固定するための略Ｕ字型のリード線固定部58を形成し、前記ダイオード群40を構成するそれぞれのダイオードの両端に１箇所ずつ、合計で１２箇所固定し、当該リード線固定部58の前記リード線44挿入口を面取りしている。さらに、前記溝部56は前記ダイオード群40及び当該リード線固定部58が前記ケース50の底面から出ない深さに形成されている。

また、前記ケース50の内側底面には外周溝57が形成され、当該外周溝57は前記ダイオード群40及び前記リード線固定部58を埋め込んだ前記溝部56及び前記ケース側２次高圧端子38、前記高圧端子、前記リード線44の外周全周を囲う如く形成されている。さらに、当該外周溝57は前記溝部56の幅の３分の１前後の幅で形成され、当該外周溝57は前記溝部56と等しい深さに形成されている。

また、前記ケース50内には前記第１の点火コイル80と前記第２の点火コイル90間に発生するクラックの波及を防ぐために前記第１の点火コイル80に第１の隔壁55aを形成し、前記第２の点火コイル90に第２の隔壁55bを形成している。さらに、当該第１の隔壁55a及び当該第２の隔壁55bは前記第１の点火コイル80と前記第２の点火コイル90とを結ぶ直線上に形成されている。

また、前記第１の隔壁55aは前記第１の点火コイル80の鉄芯クラックを封じ、前記第１の点火コイル80の前記鉄芯30の位置決めをするために前記第１の点火コイル80の前記鉄芯30の外周面に接する如く配置され、前記第２の隔壁55bは前記第２の点火コイル90の鉄芯クラックを封じ、前記第２の点火コイル90の前記鉄芯30の位置決めをするために前記第２の点火コイル90の前記鉄芯30の外周面に接する如く配置されている。さらに、前記第１の隔壁55a及び前記第２の隔壁55bは前記鉄芯30の前記ケース50底面からの垂直方向の高さと等しい高さに形成されている。

また、前記ケース50内には前記点火装置70の電気的絶縁及び各部材の物理的固定を実現する如く熱硬化性のモールド樹脂60が充填されている。さらに、前記第１の点火コイル80及び前記第２の点火コイル90から出力される２次電圧は前記高圧端子から前記プラグホール内に収容された導電部材を介して前記点火プラグへ供給される。

なお、上記実施例１の変形例として、前記１次ボビン10と前記２次ボビン20のどちらか一方のボビンの内側に配置される方のボビンに前記樹脂流入部18を形成してもよい。また、前記フランジ16は前記１次ボビン10又は前記２次ボビン20の軸方向のどちらか一端のみに形成してもよい。さらに、前記樹脂流入部18の形状は例えば、曲線で構成された形状など設計事情によって任意に変更してもよいし、前記樹脂流入部18の形成位置及び個数は設計事情によって任意に変更してもよい。

また、前記樹脂流入部18は前記１次ボビン10又は前記２次ボビン20の軸方向両端に形成された前記フランジ16のどちらか一方に形成してもよい。さらに、前記フランジ16及び前記樹脂流入部18は設計事情によっては前記第１の点火コイル80もしくは前記第２の点火コイル90のどちらか一方に形成してもよい。

また、前記フランジ16の形状は前記1次巻線12又は前記２次巻線22の巻き崩れを防ぐことができる形状であれば任意に変更してもよい。さらに、前記樹脂流入部18の換わりに一方を覆ったスリット19を形成してもよいし、当該スリット19の形状及び個数、位置は設計事情によって任意に変更してもよい。

また、前記樹脂流入部18は前記１次コイル14と前記２次コイル24のうち、外側に配置されるコイルのボビンに形成してもよい。さらに、上記実施例１では、ケース50内に前記1次コイル14と前記２次コイル24と前記鉄芯30からなる点火コイルをそれぞれ２個ずつ備えた多重点火型の点火装置を用いたが、前記ケース50内に点火コイルを１つ備えた点火装置に実施してもよいし、前記ケース50内のコイル収容部を前記プラグホール内に挿入するペン型の点火装置に実施してもよい。

10：１次ボビン
12：１次巻線
14：１次コイル
16：フランジ
18：樹脂流入部
19：スリット
20：２次ボビン
22：２次巻線
24：２次コイル
30：鉄芯
32：コネクタ
34：イグナイタ
38：ケース側２次高圧端子
40：ダイオード群
44：リード線
46：２次低圧端子
48：２次高圧端子
50：ケース
52：ケース固定部
54：高圧タワー
55a：第１の隔壁
55b：第２の隔壁
56：溝部
57：外周溝
58：リード線固定部
60：モールド樹脂
70：点火装置
80：第１の点火コイル
90：第２の点火コイル

Claims

鉄芯、前記鉄芯の外周に配置された１次ボビンに１次巻線が巻回された１次コイル，及び，前記１次ボビンの外周に配置された２次ボビンに２次巻線が巻回された２次コイル，の各々が同軸的に組立てられた点火コイルと、箱型の成形物に設けられた開口を有し且つ当該開口によって形成される面に対して軸を略平行とさせた状態で前記点火コイルが収容されているケースと、前記ケースに充填されたモールド樹脂と、を備える内燃機関用点火装置において、
前記１次ボビンは、前記点火コイルの端に形成された多角形状のフランジと、当該フランジの各辺全てに形成された欠き部又は開口部から成る樹脂流入部と、を具備することを特徴とする内燃機関用点火装置。
前記多角形状のフランジは、主たる辺によって四角形を成す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。
前記多角形状のフランジは、其の一辺が前記ケースの内側底面に対向して配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内燃機関用点火装置。
前記樹脂流入部は、前記軸周りに略９０度のアングルピッチを呈して配列されることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の内燃機関用点火装置。
前記ケースは、其の内部に前記点火コイルが２個収容されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の内燃機関用点火装置。