JPH0714162U - 内燃機関の点火コイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 モールド型点火コイルにスイッチングモジュ
ールを収容するに際し、スイッチングモジュールの金属
容器と各種リードとの接触を防ぐ。 【構成】 鉄心21, 21の貫通する一次コイル11と、一次
コイル11の周りに設けられる二次コイル12と、一次コイ
ル11に流す電流を選択的にオンオフするためのスイッチ
ング素子を金属容器51内に収めたスイッチングモジュー
ル50とを合成樹脂製の絶縁ケース10内に収める。絶縁ケ
ース10内には絶縁性の封止樹脂を充填、硬化させる。ス
イッチングモジュール50の金属容器51に対しては、少な
くともその側縁部分を覆う絶縁性カバー30を取り付けて
おく。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自動車両のエンジン等、内燃機関の点火プラグに火花放電を生じさ せるための点火コイルに関する。

【０００２】

【従来の技術】

例えば自動車両用内燃機関の点火装置としても、最近では一つの点火コイルで 一つまたは一対の点火プラグを駆動することで当該点火コイルを点火プラグの近 傍に配置できるようにし、これにより高圧配線をなくすか極端に短くし、低圧側 の配線をのみ引き回せば良いようにした、いわゆる低圧配電式の点火装置が好ま れている。そして、特にこうした点火装置に適当な点火コイルとして、すでに本 出願人が実開平４−８４１９号公報にて開示したものがある。

【０００３】 この公報開示の点火コイルは、鉄心の貫通する一次コイルと一次コイルの周り に嵌合する二次コイルとを合成樹脂製の絶縁ケース内に収めた上で絶縁ケース内 にエポキシ樹脂等の絶縁性封止樹脂を充填、硬化させて成る、いわゆるモールド 型点火コイルの一類型として提案されたものであるが、当該絶縁ケース内にさら に補助収容部を設け、この中に一次コイル電流を選択的にオンオフするためのス イッチングモジュールを一体に収容した点に特徴がある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記公報開示の点火コイルはスイッチングモジュールを内蔵しているので、車 両搭載の点火制御回路から各点火コイルに至る配線作業が単純、簡単化し、配線 用ワイヤハーネスの使用本数やコネクタの数も減らすことができる外、エンジン 組立時におけるハーネスの絡みや断線事故等を防ぐにも効果がある。しかし、一 般にスイッチングモジュールは、パワースイッチング素子とその周辺の回路部品 （通常、ハイブリッドＩＣとして構成される）を放熱の都合等から浅い皿状の金 属容器内に収めて成っているので、点火コイル組立作業時に、スイッチング素子 ないしその周辺回路部品から引き出されているリードや、一次、二次コイルから のリードを誤って金属容器に接触させたり短絡させる恐れが残った。特に金属容 器は、例えばパワースイッチング素子としてバイポーラパワートランジスタが選 択されている場合、そのコレクタ端子を兼ねることが多く、したがって、例え一 本といえども他のリードが当該金属容器に接触すると、それで最早、スイッチン グモジュールとしての動作は不能となってしまう。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

そこで本考案は、このような問題点を解決するため、スイッチングモジュール の金属容器に対し、少なくともその側縁部分を覆う絶縁性カバーを取り付け、こ の絶縁性カバーを取り付けた状態でスイッチングモジュールを点火コイルの絶縁 ケース内に収めた構造の点火コイルを提案する。

【０００６】 なお、絶縁性カバーは金属容器の全側縁部分を覆っていても良いが、必ずしも そうでなくても良く、スイッチングモジュールから引き出されているリードが折 れ曲がるか折れ曲げた場合に当該金属容器に触れそうな個所や、一次、二次コイ ルからのリードが誤って触れそうな個所においてのみ、金属容器とリードとの間 に介在するように、金属容器側縁部分の一部をのみ覆うように作製されていても 良い。

【０００７】 さらに、スイッチングモジュールの金属容器が既述のように浅い皿型等、一面 において開放した形態のものであって、この開放面からリードが引き出されてい る場合には、絶縁性カバーにはこの開放面を覆い、ただしリードを貫通させる透 孔ないし溝を設けた覆面部を設け、この覆面部と上述した金属容器の側縁部分を 覆う部分とが一体成形されているようにすることもできるし、逆に覆面部が金属 容器の開放面ではなく、底面部の表面を覆うようにすることもできる。

【０００８】

【実施例】

図１から図５までには、本考案第一の実施例としての点火コイルが示されてい る。ただし、本考案点火コイルにおいても、いわゆるモールド型点火コイルにお ける基本的な構成は全て有していて、換言すれば、後述する本考案に特徴的なス イッチングモジュール50とその絶縁性カバー30に関与する構成部分以外には、公 知既存の構成を任意に採用することができる。

【０００９】 まず、この第一実施例における点火コイルは、図１，３，４に示されているよ うに、適当なる合成樹脂により作製されて一面が開放した絶縁ケース10を有して いる。絶縁ケース10の内部には一次コイル11とその周囲に嵌合された二次コイル 12とが収められ、一次コイル11は一般にコイルボビン13に巻き付けられている。 絶縁ケース10には低圧端子14を固定し、図示しないコネクタと係合する入力端子 構造部15と、二次コイル12の二次巻線からのリードが接続される高圧端子16を固 定し、図示しない点火プラグに接続する出力端子構造部17が設けられている。こ の実施例の場合、図４にて分かり易いように、絶縁ケース10の入力端子構造部15 にて固定されるべき低圧端子14は14a,14b,14c,14d の四つあり、また、出力端子 構造部17にて固定される高圧端子16も一対（16，16）ある。

【００１０】 さらに、絶縁ケース10の内部には、隔壁18によりコイル収容部分と分かたれた 補助収容部19が設けられ、この中に本考案に従って組み立てられた絶縁性カバー 30付きのスイッチングモジュール50が収められる。

【００１１】 図２(B) には、本実施例で用いているスイッチングモジュール50が示されてお り、浅い皿状の金属容器51内に、この場合バイポーラパワートランジスタによる パワースイッチング素子及びその周辺回路部品を搭載したハイブリッドＩＣが収 容され、図示しないが金属容器51内には一般にシリコンゲルが充填される。図５ に示すように、スイッチングモジュールに内蔵の回路をその機能に鑑み単にトラ ンジスタ表記で簡略的に表せば、スイッチングモジュール50からは車両搭載の点 火制御回路（図示せず）からの点火信号を受けるべきベースリード52a、外部に接 地されるべきエミッタリード52b、そして一次コイル11の一端に接続されるべきコ レクタリード52c が引き出されており、金属容器51はコレクタリード52c とも電 気的に接続しながら放熱機能も有している。

【００１２】 一方、図２(a) に示すように、本考案では適当なる合成樹脂により作製できる 絶縁性カバー30を用意する。この実施例の場合、当該絶縁性カバー30は、スイッ チングモジュール50の金属容器51の開放面を覆う覆面部31（図１に示す）と、当 該金属容器51の側縁部分を覆う側面部分32とを一体に成形して成っており、特に 絶縁性カバー30は矩形の金属容器51の側縁部分のほぼ全周を覆うように成形され ているので、全体として当該絶縁性カバー30は箱形を為し、この箱の中にスイッ チングモジュールの金属容器51をひっくり返して収めるような形となる。

【００１３】 絶縁性カバー30は、スイッチングモジュール50に取り付いたとき、この場合三 本ある各リード52a,52b,52c の各々を貫通させる透孔33（図１に示す）を有し、 さらに各リード52a,52b,52c は金属容器51の側に折り返される。しかし、逆に言 えば、配線の都合上、このように各リードを折り返しても、本考案に従えば絶縁 性カバー30の一部分が当該各リードと金属容器51との間に介在するので、それら リードと金属容器の誤接触は防ぐことができる。なお、各リード52a,52b,52c を 通すのは透孔33でなく、絶縁カバー30の側面部32にまで切り通されたような溝構 造でも良い。

【００１４】 また、望ましくは図２(a) に併示されているように、折り返した各リードの間 に起立する片部34も絶縁カバー30に一体成形等により設けると、それら各リード 相互の間の短絡事故も防ぐことができるし、リードの位置決めも容易になって、 配線作業も能率化する。

【００１５】 このようにしてスイッチングモジュール50に絶縁性カバー30を取り付けたなら ば、これらを絶縁ケース10の内部の補助収容部19内に収め、図５に示す回路を構 築するための配線作業をする。すなわち、図示しない車両搭載のバッテリから一 次電流の供給を受けるべき低圧端子14a には一次コイル11の一端側からのリード 11a を接続し、外部の点火制御回路から点火信号を受けるべき低圧端子14b には スイッチングモジュール50のベースリード52a を、また外部の接地に接続される べき低圧端子14c にはスイッチングモジュール50のエミッタリード52b をそれぞ れ接続すると共に、低圧端子14d にはスイッチングモジュール50のコレクタリー ド52c と一次コイル11の他端側からのリード11b とを接続する。二次コイル12の 両端からの各出力リードは、先に述べたようにこの実施例では二つある高圧端子 16の一方宛に接続される。

【００１６】 このような配線作業時において、本考案に従う点火コイルでは、スイッチング モジュールの金属容器51、それも特に各リードに電気的に接触し易いその側縁部 分が絶縁性カバー30にて覆われているので、それらリードと当該金属容器との誤 接触の恐れが低減でき、作業性を著しく改善すると共に、作製される点火コイル の歩留まりを向上させることができる。

【００１７】 上述の配線作業を終えた後には、公知既存のモールド型点火コイルと同様に、 代表的にはエポキシ樹脂である絶縁性封止樹脂20を絶縁ケース10内に充填して硬 化させ、各コイル11，12やスイッチングモジュール50とその絶縁カバー30を絶縁 ケース10内の各所定位置に封止、固定した後、この場合二つのＥ字型鉄心21，21 の中央脚をコイルボビン13に通されている貫通孔内にそれぞれ反対側から挿入し て突き合わせ、各鉄心21，21の両側の脚をそれぞれ絶縁ケース10の側面に沿わせ ながら固定する。なお、絶縁性封止樹脂20は図１中にのみ、ドット模様で示して いる。

【００１８】 しかるに、この実施例における絶縁性カバー30は、既述のように、金属容器51 の側縁部分のほぼ全周を覆う側面部分32を有していた。しかし、スイッチングモ ジュール50から引き出されている各リード52a,52b,52c が折れ曲がるか折れ曲げ た場合に当該金属容器51に触れそうな個所や、一次、二次コイル11，12からの各 リードが誤って触れそうな個所においてのみ、金属容器51とそれらリードとの間 に介在するように、金属容器側縁部分の一部をのみ覆う部分を有するように作製 されていても良い。

【００１９】 図６〜１０に示される本考案第二の実施例ではそのようになっているが、その 他にも、既述した第一実施例と異なる所がある。以下、そうした部分につき主と して説明するが、ただし図７(b) に示すように、スイッチングモジュール50自体 には特に変更はない。すなわち、浅い皿状の金属容器51内に、この場合バイポー ラパワートランジスタによるパワースイッチング素子及びその周辺回路部品を搭 載したハイブリッドＩＣが収容され、図示しないが金属容器51内には一般にシリ コンゲルが充填される。第一実施例に関する図５におけると同様、スイッチング モジュール内蔵回路をその機能に鑑み単にトランジスタ表記で簡略的に表せば、 図１０に示すように、スイッチングモジュール50からは車両搭載の点火制御回路 （図示せず）からの点火信号を受けるべきベースリード52a、外部に接地されるべ きエミッタリード52b、そして一次コイル11の一端に接続されるべきコレクタリー ド52c が引き出されており、金属容器51はコレクタリード52c とも電気的に接続 しながら放熱機能も有している。

【００２０】 これに対し、図７(a) 及び図６の断面図に示すように、この第二の実施例にお ける絶縁性カバー30は、スイッチングモジュール50の開放面ではなく、これに対 向する底面部の表面を覆う覆面部35と、金属容器側縁部にあって各リードが引き 出されている部分に近い側縁部のみを覆う側面部32とを有している。すなわち、 この実施例では先の実施例と異なり、金属容器51をひっくり返して絶縁性カバー 30に取り付けるのではなく、覆面部35の上に金属容器51の底面部をあてがうよう にして取り付ける。その結果、スイッチングモジュール50から引き出されている 各リード52a,52b,52c は、そのまま真っ直ぐに引き出せるが、この実施例ではさ らに、絶縁性カバー30の側面部32と一体の関係で金属容器51の開放面側に折れ曲 がって張り出すことにより、各リードとその近傍の金属容器端縁部との間の絶縁 を確保する張り出し部分36も有しているので、この部分36に当該リード群をそれ ぞれ通す溝37（透孔にすることもできる）が形成されている。

【００２１】 また、絶縁性カバー30の側面部32にあって図７(a) 中、右側の部分には庇状な いし受け棚状の部分38も設けられているが、これは図９に示されているように、 スイッチングモジュール50と絶縁性カバー30とを組み付けて絶縁ケース10内に設 けられている補助収容部19に収めた後、配線作業に移って一次コイル11からの一 方のリード11a と二次コイル12の一方のリード12a とをバッテリからの給電を受 けるべき入力端子14a にまで引き出して来て共通に接続するときに、それらリー ドが金属容器51に接触しないように図ったものである。

【００２２】 ちなみに、図１０にも即してこの第二実施例における他の配線作業についても 述べてしまうと、本実施例では一つの点火コイルが一つの点火プラグを駆動する タイプのものを想定しており、その結果、点火コイルの絶縁ケース10には一つの 高圧端子16の固定部である出力端子構造部17が一つだけ形成されているので、二 次コイル12の他方のリード12b はこの高圧端子16に接続する。一方、外部の点火 制御回路から点火信号を受けるべき低圧端子14b にはスイッチングモジュール50 のベースリード52a を、外部の接地に接続されるべき低圧端子14c にはスイッチ ングモジュール50のエミッタリード52b をそれぞれ接続すると共に、スイッチン グモジュール50のコレクタリード52c と一次コイル11の他端側からのリード11b とは、この実施例では特に接続用端子を設けていないので、互いにからげ配線し て接続する。

【００２３】 こうして配線作業が完了しなたらば、先の実施例におけると同様、図８にのみ ドット模様で示すように、代表的にはエポキシ樹脂である絶縁性封止樹脂20を絶 縁ケース10内に充填して硬化させ、各コイル11，12やスイッチングモジュール50 とその絶縁カバー30を絶縁ケース10内の各所定位置に封止、固定する。その後、 鉄心を組み付けるが、この第二実施例では鉄心はＵ字型ないしＣ字型鉄心22，22 の突き合わせ構成になっており、各鉄心の一方の脚をコイルボビン13に通されて いる貫通孔内にそれぞれ反対側から挿入して突き合わせ、他方の脚をそれぞれ絶 縁ケース10の側面に沿わせながら固定する。

【００２４】 この第二の実施例においてももちろん、配線作業時に各リードが金属容器51に 接触してしまう恐れを回避できるが、絶縁性カバー30は、必要ならば単に金属容 器51の一側縁部分のみではなく、他の側縁部分ないし全側縁部分を覆うようにも 変形できる。

【００２５】 以上、本考案の実施例を二つ程上げたが、本考案の要旨構成に即する改変はも とより自由であるし、スイッチングモジュールにて採用されているパワースイッ チング素子が電界効果トランジスタであっても本考案に直接の変更を強いること はない。また、スイッチングモジュール50の金属容器51と本考案により追加され た絶縁性カバー30との組み付け状態は、点火コイルの絶縁ケース10内に設けられ ている補助収容部19に丁度収めた後、樹脂封止することで固定関係が維持される ようにして良い外、作業途中での仮組状態を維持するために必要であれば接着剤 を使用しても良い。

【００２６】

【考案の効果】

本考案によると、金属容器を有するスイッチングモジュールを内蔵したモール ド型点火コイルを構築する際、当該金属容器に対しスイッチングモジュールから の各引き出しリードや一次、二次コイルからのリードが誤接触する恐れを回避で きるので、配線作業性が著しく向上し、製品としての信頼度や生産性も大いに向 上する。

【００２７】 また、点火コイルの絶縁ケース内に充填、硬化させた絶縁性封止樹脂に対し、 スイッチングモジュールの金属容器が直接に接触していると、それらの熱伝達係 数の相違により、点火コイルに急激な温度変化が生じた場合、当該金属容器に接 触している部分から封止樹脂に割れ（クラック）が入ることがあったが、本考案 に従い絶縁性カバーを設け、特にこのカバーが金属容器の大部分を覆うように構 成された点火コイルではこのような不都合も緩和ないし解消され、その意味でも 信頼性や製品歩留まりが向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に従って構成された点火コイルの第一実
施例におけるコイル軸方向に沿う縦断面図である。

【図２】本考案第一実施例にて用いる絶縁性カバーとス
イッチングモジュールとの関係を示す説明図である。

【図３】本考案第一実施例の斜視図である。

【図４】本考案第一実施例におけるコイル軸とは直角な
方向に沿う断面図である。

【図５】本考案第一実施例の点火コイルにおける回路図
である。

【図６】本考案に従って構成された点火コイルの第二実
施例におけるコイル軸方向に沿う縦断面図である。

【図７】本考案第二実施例にて用いる絶縁性カバーとス
イッチングモジュールとの関係を示す説明図である。

【図８】本考案第二実施例の斜視図である。

【図９】本考案第二実施例におけるコイル軸とは直角な
方向に沿う断面図である。

【図１０】本考案第二実施例の点火コイルにおける回路
図である。

【符号の説明】

10 絶縁ケース， 11 一次コイル， 12 二次コイル， 13 コイルボビン， 14 低圧端子， 15 入力端子構造部， 16 高圧端子， 17 出力端子構造部， 18 隔壁， 19 スイッチングモジュール収容用の補助収容部， 20 封止樹脂， 21 Ｅ字型鉄心 22 Ｕ字型ないしＣ字型鉄心， 30 絶縁性カバー， 31 覆面部， 32 側面部， 33 透孔， 34 起立した片部， 35 覆面部， 36 張り出し部， 37 溝， 38 庇状ないし受け棚状部分， 50 スイッチングモジュール， 51 金属容器， 52a,52b,52c 引き出しリード．

Claims (7)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄心の貫通する一次コイルと、該一次コ
   イルの周りに設けられる二次コイルと、該一次コイルに
   流す電流を選択的にオンオフするためのスイッチング素
   子を金属容器内に収めたスイッチングモジュールとを合
   成樹脂製の絶縁ケース内に収めた後、該絶縁ケース内に
   絶縁性の封止樹脂を充填、硬化させて成る内燃機関の点
   火コイルであって；上記スイッチングモジュールの金属
   容器に対し、少なくともその側縁部分を覆う絶縁性カバ
   ーを取り付けたこと；を特徴とする内燃機関の点火コイ
   ル。
2. 【請求項２】 請求項１記載の点火コイルであって；上
   記絶縁性カバーは、上記金属容器の上記側縁部分の全て
   を覆うように作製されていること；を特徴とする内燃機
   関の点火コイル。
3. 【請求項３】 請求項１記載の点火コイルであって；上
   記絶縁性カバーは、上記スイッチングモジュールから引
   き出されているリード及び上記一次、二次コイルからの
   リードが上記金属容器に触れ得る個所においてのみ該金
   属容器と該リードとの間に介在するように、該金属容器
   の上記側縁部分の一部をのみ覆うように作製されている
   こと；を特徴とする内燃機関の点火コイル。
4. 【請求項４】 請求項１，２または３記載の点火コイル
   であって；上記金属容器は一面において開放した皿型で
   あり；上記絶縁性カバーはさらに、該金属容器の該開放
   面を覆い、上記スイッチングモジュールから引き出され
   ているリードを貫通させる透孔ないし溝を設けた覆面部
   を有し；該覆面部と上記金属容器の上記側縁部分を覆う
   部分とは一体に樹脂成形されていること；を特徴とする
   点火コイル。
5. 【請求項５】 請求項１，２または３記載の点火コイル
   であって；上記金属容器は一面において開放した皿型で
   あり；上記絶縁性カバーはさらに、該金属容器の該開放
   面に対向する底面部の表面をを覆う覆面部を有し；該覆
   面部と上記金属容器の上記側縁部分を覆う部分とは一体
   に樹脂成形されていること；を特徴とする点火コイル。
6. 【請求項６】 請求項５記載の点火コイルであって；上
   記絶縁性カバーはさらに、上記金属容器の上記側縁部分
   を覆う部分と一体であって上記金属容器の上記開放面の
   一部を覆うように張り出した部分をも有していること；
   を特徴とする点火コイル。
7. 【請求項７】 請求項６記載の点火コイルであって；上
   記絶縁性カバーにあって上記金属容器開放面の一部を覆
   うように張り出した部分には、上記スイッチングモジュ
   ールから引き出されているリードを貫通させる透孔ない
   し溝が形成されていること；を特徴とする点火コイル。