JPH06325953A - 内燃機関用点火コイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回路素子の放熱性を高め、過酷な環境下でも
内部部材の損傷を防ぐことにより信頼性を向上させると
ともに樹脂の注入工数を軽減する内燃機関用点火コイル
を提供する。 【構成】 １次コイル１４は、中心コア１３の外周でス
プール１５に巻回される。２次コイル１６は、１次コイ
ル１４の外周でスプール１７に巻回され、一端に２次タ
ーミナル１８を有している。回路モジュール２０は、フ
ィン３１を形成した熱可塑性エラストマー３０等の弾性
材でモールドされ、パワートランジスタ２２と回路素子
とで構成される回路素子部はコイルケース１１の開口端
１１ａ側に位置するように配置されている。これによ
り、回路素子部の放熱性が高まり、回路モジュール２０
と注入樹脂との密着性が向上する。また、点火コイルと
回路モジュール２０とを樹脂で一体に注入硬化できるた
め、樹脂の注入工数が減少する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バッテリー等から１次
コイルに供給される電圧を変換し２次コイルに発生した
高電圧を点火プラグに供給する内燃機関用点火コイルに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ケースに収容した点火コイルおよび回路
素子等を振動、温度の高低等の過酷な環境下でも良好に
作動させるため、ケース内に樹脂を注入して、点火コイ
ル、回路素子等を固定させることが知られている。この
ような内燃機関用点火コイルとして、特公昭５４−３５
６６６号公報、実開平４−８４１９号公報に示されてい
るものが知られている。

【０００３】特公昭５４−３５６６６号公報に示されて
いるものでは、弾性体で被覆した回路素子と点火コイル
とを微細な粒状絶縁物と低粘度樹脂とで注入硬化させ
る。実開平４−８４１９号公報に示されているもので
は、１次コイルおよび２次コイルと電気的に接続するス
イッチングモジュールを絶縁ケースの補助収容部に収容
し、絶縁樹脂を注入硬化させる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公昭
５４−３５６６６号公報のものでは、微細な粒状絶縁物
と低粘度樹脂との２種の注入材を必要とするため、注入
工数が増加するという問題がある。実開平４−８４１９
号公報のものでは、金属製の補助収容部と絶縁樹脂とが
密着せず、界面で剥離が起こる可能性がある。この剥離
が起こるとクラックに発展し、内部の接続線を切断する
可能性がある。

【０００５】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたもので、回路素子の放熱性を高め、過酷な環
境下でも内部素子の損傷を防ぐことにより信頼性を向上
させるとともに樹脂の注入工数を軽減する内燃機関用点
火コイルを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明による内燃機関用点火コイルは、コアの周囲に
巻回された１次コイルと、この１次コイルの周囲に巻回
された２次コイルと、前記１次コイルおよび２次コイル
と電気的に接続し、回路素子とこの回路素子を設置する
コレクタ用プレートとを弾性体で一体にモールドした外
周にフィンを設けた回路モジュールと、前記１次コイ
ル、２次コイルおよび回路モジュールを収容するケース
と、このケースに注入し、前記１次コイル、２次コイル
および回路モジュールを固定する樹脂材とを備えたこと
を特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明の内燃機関用点火コイルによれば、点火
コイルと電気的に接続する回路素子をあらかじめフィン
を設けた弾性体で封入して回路モジュールを形成するこ
とにより、回路素子の放熱性が高まるとともに弾性体と
注入樹脂との接着力が高まる。また、回路モジュールと
点火コイルとをケースに収容して１種類の樹脂で同時に
注入硬化できる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。本発明の第１実施例を図１〜図３を用いて説明す
る。コイルケース１１は、一体に成形されたロ字状の積
層された外周コア１２を有し、この外周コア１２の中央
部には、Ｉ字状の積層された中心コア１３が位置してい
る。１次コイル１４は、中心コア１３の外周でスプール
１５に巻回されている。２次コイル１６は、１次コイル
１４の外周でスプール１７に巻回され、一端に２次ター
ミナル１８を有している。１次コイル１４と２次コイル
１６とに対して、中心コア１３と外周コア１２とで、磁
気回路として閉磁路を形成している。

【０００９】回路モジュール２０は、フィン３１を形成
した熱可塑性エラストマー３０等の弾性材でモールドさ
れ、パワートランジスタ２２と回路素子２３および２４
とで構成される回路素子部はコイルケース１１の開口端
１１ａ側に位置するように配置されている。外部から電
力供給を得るため、コイルケース１１の開口端１１ａ側
の側壁に１次コネクタ５１が配置されており、回路モジ
ュール２０のターミナル４１〜４３が１次コネクタ５１
の近傍でかつ２次コイル１６の低電圧側に位置するよう
に配置されている。また、回路モジュール２０は、１次
コネクタ５１に一体で形成された支持プレート５２上に
位置している。さらに、１次コイル１４および２次コイ
ル１６等のコイル構成部材と回路モジュール２０とをエ
ポキシ樹脂４０でコイルケース１１内に硬化させると
き、回路モジュール２０に形成されたフィンの一部がエ
ポキシ樹脂界面に位置するように配置されている。

【００１０】コイルケース１１の高圧タワー６１には、
高圧ターミナル６２が埋設されている。スプリング６３
は、一端を高圧ターミナル６２に接続し、他端を図示し
ない点火プラグの頭部と電気的に接続している。図２お
よび図３に示すように、回路素子２３および２４の配置
されたハイブリッド基盤２５と半田付等によりパワート
ランジスタ２２とが回路モジュール２０のヒートシンク
を兼ねたコレクタ用プレート２１上に配置されている。
パワートランジスタ２２と回路素子２３および２４との
間または回路素子２３および２４とターミナル４１〜４
３との間はボンディングワイヤ４４により電気的に接続
されている。ヒートシンクを兼ねたコレクタ用プレート
２１上に配置されたパワートランジスタ２２と回路素子
２３および２４との回路素子部は、回路素子部が配置さ
れている側にフィン３１を形成した熱可塑性エラストマ
ー３０でモールドされている。なお、回路素子部を保護
するため、モールド前に回路素子部に保護膜を被覆して
おいてもよい。ターミナル４１〜４３および４５は、コ
レクタ用プレート２１と一体で形成され、これらのうち
ターミナル４１〜４３はモールド後、所定位置で切断す
ることにより独立したターミナルとなる。ターミナル４
１〜４３および４５の一部は１次コイル１４の端末線と
電気的に接続し、１次コイル１４のターミナルを兼ねて
いる。

【００１１】以下、各部材の組付け工程を説明する。回
路モジュール２０がコイルケース１１に組付けられる
前、回路モジュール２０と指示プレート５２とを相互に
係止部を設けて保持しながら、１次コネクタ５１のター
ミナルと回路モジュール２０の所定のターミナルとが電
気的に接続される。その後、中心コア１３の外周に巻回
された１次コイル１４と回路モジュール２０を接続した
１次コネクタ５１とを組付け、２次コイル１６の低圧側
端末に図示しないダイオードを接続する。他端に２次タ
ーミナル１８を有する２次コイル１６を１次コイル１４
の外周に組付けた後、１次コイル１４の端末線を回路モ
ジュール２０の所定のターミナルに電気的に接続し、２
次コイル１６の低電圧側端末と１次コネクタ５１の所定
の端末とを電気的に接続する。

【００１２】このように組付けられた部材を外周コア１
２および高圧ターミナル６２を有するコイルケース１１
内に開口端１１ａ側から組付けすることにより、２次コ
イル１６の２次ターミナル１８と高圧ターミナル６２と
が嵌圧固定されて電気的に接続される。コイルケース１
１への部材の組付けが完了した後、エポキシ樹脂４０の
界面が回路モジュール２０のフィン３１の近傍に位置す
るようにコイルケース１１にエポキシ樹脂４０を注入し
て硬化させる。その後、高圧タワー６１の高圧ターミナ
ル６２内にスプリング６３を組付け、高圧タワー６１の
外周にプラグキャップ６４を密接に組付けする。

【００１３】このように組付けられた内燃機関用点火コ
イル１０は、図示しない電力供給源から１次コネクタ５
１を介して１次コイル１４に流れる電流を回路モジュー
ル２０のパワートランジスタ２２が所定のタイミングで
スイッチングすることにより、２次コイル１６に高電圧
が発生する。この高電圧は、２次ターミナル１８、高圧
ターミナル６２、スプリング６３を介して図示しない点
火プラグに印加される。

【００１４】第１実施例によれば、熱可塑性エラストマ
ー等の弾性材でフィン構造を形成して回路モジュールを
構成する回路素子等をモールドすることにより冷熱スト
レスによる応力の緩和ができるとともに回路モジュール
の表面積が増加してエポキシ樹脂との密着性が向上し、
エポキシ樹脂の界面での剥離が生じにくくなる。さら
に、ヒートシンクを兼ねたコレクタ用プレート上にパワ
ートランジスタと回路素子とからなる回路素子部を配置
しているため、コレクタ用プレートと外側のフィンとに
より回路素子部からの発熱の放熱が可能となる。また、
フィンがエポキシ樹脂界面近傍に位置する構成のため、
外部への放熱性が向上できる。

【００１５】また、回路モジュールの回路素子部を点火
コイルと反対側のコイルケースの開口端側に配置したこ
とで、点火コイルで発生する高電圧から回路素子部が保
護できる。また、回路モジュールのターミナルを２次コ
イルの低電圧側でかつ１次コネクタの近傍に配置し、回
路モジュールの一部のターミナルが１次コイル端末線の
ターミナルを兼ねており、回路モジュールを保持する支
持プレートを１次コネクタに一体で形成したことにより
回路モジュールへの組付け性の向上および部品点数の低
減ができるとともに部材間の接続が容易になる。

【００１６】また、点火コイルと回路モジュールとが同
時に注型可能となることにより、注入工数が低減すると
いう効果が得られる。本発明の第２実施例を図４に示
す。第１実施例は回路モジュールの片側にフィンを設け
たものであるが、第２実施例では、図４に示すように、
回路モジュール７０の上下にフィン７１を設けている。
また、図示しないが、全周にフィンを形成することもで
きる。

【００１７】フィン７１を上下または全周に形成するこ
とにより、回路素子の放熱性がさらに高まり、注入する
エポキシ樹脂との密着性が向上する。本発明の第３実施
例を図５に示す。第３実施例は、１次コイル１４を巻回
する１次スプール８３に回路モジュール８０を保持する
保持部８２を一体に形成したものであり、また、回路モ
ジュール８０の回路素子部がコイルケース１１の側壁面
に位置するように配置されており、フィン８１がエポキ
シ樹脂面より露出している。

【００１８】

【発明の効果】本発明の内燃機関用点火コイルによる
と、フィンを形成した弾性材で回路素子とコレクタ用プ
レートとをモールドして回路モジュールを形成すること
により、回路素子の放熱性が高まり、回路モジュールと
注入樹脂との密着性が向上するため、点火プラグに安定
した電圧を印加できるという効果がある。また、点火コ
イルと回路モジュールとを樹脂で一体に注入硬化できる
ため、樹脂の注入工数が減少するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による内燃機関用点火コイ
ルを示す断面図である。

【図２】本発明の第１実施例による内燃機関用点火コイ
ルの回路モジュールの回路部分を示す模式図である。

【図３】本発明の第１実施例による内燃機関用点火コイ
ルの回路モジュールの断面図である。

【図４】本発明の第２実施例による内燃機関用点火コイ
ルを示す断面図である。

【図５】本発明の第３実施例による内燃機関用点火コイ
ルを示す断面図である。

【符号の説明】

１０ 内燃機関用点火コイル １１ コイルケース（ケース） １３ 中心コア（コア） １４ １次コイル １６ ２次コイル ２０ 回路モジュール ２２ パワートランジスタ（回路素子） ２３、２４ 回路素子 ３０ 熱可塑性エラストマー（弾性体） ３１ フィン ４０ エポキシ樹脂（樹脂材） ５１ １次コネクタ ６２ 高圧ターミナル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｐ 15/00 ３０３ Ｈ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コアの周囲に巻回された１次コイルと、 この１次コイルの周囲に巻回された２次コイルと、 前記１次コイルおよび２次コイルと電気的に接続し、回
   路素子とこの回路素子を設置するコレクタ用プレートと
   を弾性体で一体にモールドした外周にフィンを設けた回
   路モジュールと、 前記１次コイル、２次コイルおよび回路モジュールを収
   容するケースと、 このケースに注入し、前記１次コイル、２次コイルおよ
   び回路モジュールを固定する樹脂材とを備えたことを特
   徴とする内燃機関用点火コイル。