JPH07153636A - 内燃機関用点火コイル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 放熱性がよく小型でコイルケース内の部品損
傷が少ない内燃機関用点火コイル装置を提供する。 【構成】 点火コイル装置１のコイルケース１０は、放
熱性のよい金属で形成した金属製コイルケース１１、熱
可塑性樹脂材料で形成した樹脂製コイルケース１２から
構成される。コイルケース１０には、１次コイル１５、
２次コイル１７、回路モジュール２０等が収容され、コ
イルケース１０内には電気絶縁油２２が封入されてい
る。このため、コイルケース１０内で発生する熱を良好
にコイルケース１０外に放出できるので点火プラグへの
高電圧の印加が安定して行われるとともに、コイルケー
ス１０内の部品損傷を低減できる。

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
コイルに印加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印加する内燃機関用点火コイル装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、内燃機関の点火コイル装置では、
樹脂で形成されたコイルケースにスイッチング等の回路
モジュールを内蔵し巻線および回路モジュール等の部品
の固定および絶縁のため、エポキシ樹脂等のポッティン
グ樹脂をコイルケースに注入している。しかしながら、
エポキシ樹脂の冷熱ストレスによる応力でエポキシ樹脂
に割れが発生し、コイルケース内に収容された回路モジ
ュール等の部品に損傷が生じることがある。また、内蔵
した回路モジュールからの発熱がコイルケース外に放出
されにくいという問題がある。

【０００３】このため、特開昭６０−１９２３１３号公
報の点火コイル装置では、コイルケース内の積層コアに
エラストマをモールドし、コアの上端面より下方までエ
ポキシ樹脂を注入することにより、コア上端面のコーナ
部からのエポキシ樹脂割れを防止してコイルケース内の
部品の損傷を防止するとともに点火コイル装置を小型化
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
６０−１９２３１３号公報のものでは、コア以外の他部
品がポッテイング樹脂の割れに及ぼす影響は考慮されて
いない。また、コイルケース内の発熱をコイルケース外
に放熱する効果が不十分である。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、放熱性がよく
小型でコイルケース内の部品損傷が少ない内燃機関用点
火コイル装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明の内燃機関用点火コイル装置は、１次コイル、
２次コイルおよび鉄心を有し、前記１次コイルおよび２
次コイルと電気的に接続する回路モジュールと、金属製
材料からなる第１のケース、絶縁性樹脂材料からなる第
２のケースを有し、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コイルケースと、前記コイル
ケースに注入し、前記１次コイル、２次コイルおよび回
路モジュールを絶縁する電気絶縁油と、を備えたことを
特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明の内燃機関用点火コイル装置によれば、
放熱性のよい金属製材料でコイルケースの一部を形成
し、このコイルケース内に回路モジュールを収容するこ
とにより、コイルケース内で発生する熱をコイルケース
外に良好に放出するとともに点火コイル装置を小型化す
ることができる。また、コイルケース内を電気絶縁油で
絶縁することにより、ポッティング樹脂等で絶縁する場
合に比較してコイルケース内の部品損傷を低減できる。

【０００７】

【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実施例による内燃機関用点火コイル装
置を図１に示す。点火コイル装置１のコイルケース１０
は、アルミ、銅等の放熱性のよい金属で形成した金属製
コイルケース１１、熱可塑性樹脂材料で形成した樹脂製
コイルケース１２から構成される。金属製コイルケース
１１および樹脂製コイルケース１２は係止部１１ａと係
止部１２ａとにより接合しシール部材３１でシールされ
ている。金属製コイルケース１１と樹脂製コイルケース
１２の接合は、かしめ、接着剤等の方法でも良い。

【０００８】樹脂製コイルケース１２内には、一体に成
形されロ字状に積層された外周コア１３が収容され、こ
の外周コア１３の中央部にはＩ字状に積層された中心コ
ア１４が位置している。１次コイル１５は、中心コア１
４の外周で１次スプール１６に巻回されている。２次コ
イル１７は、１次コイル１５の外周で２次スプール１８
に巻回され、一端に２次ターミナル１９を有している。
１次スプール１６と２次スプール１８とは外周上で互い
に係止し、２次スプール１８に設けた係止部１８ａと樹
脂製コイルケース１２に設けた係止部１２ｂとが係止す
ることにより前記１次コイル１５および２次コイル１７
が樹脂製コイルケース１２に保持される。なお、１次コ
イル１５および２次コイル１７の保持は、１次スプール
１６に係止部を設け樹脂製コイルケース１２の係止部で
保持する構成にしても良い。１次コイル１５および２次
コイル１７で発生する磁気に対し、外周コア１３および
中心コア１４は閉磁路の磁気回路を形成している。

【０００９】回路モジュール２０はハイブリッド基板上
に回路素子を載せた構成になっており、接着剤等により
金属製コイルケース１１に固定されている。外部から電
力供給を得るため、１次コネクタ２１は金属製コイルケ
ース１１の側壁にシール部材３２を介して固定されてい
る。樹脂製コイルケース１２の高圧タワー４０には高圧
ターミナル４１が埋設されている。スプリング４２は、
一端を高圧ターミナル４１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。点火プラグ
と高圧タワー４０との接続部はキャップ４３に覆われて
いる。

【００１０】金属製コイルケース１１に設けられた注入
口１１ｂより真空で電気絶縁用の電気絶縁油２２を注入
し、さらに絶縁性気体を封入して栓３０で封止する。栓
３０と金属製コイルケース１１間は、シール部材３３で
シールされている。なお、電気絶縁油２２はＪＩＳ分類
の４種を使用すると半田剥れ等不具合があるので、例え
ば１種、２種、６種および７種を使用する。

【００１１】金属製コイルケース１１と樹脂製コイルケ
ース１２とを嵌合するとき、１次コイル１５と１次コネ
クタ２１のそれぞれの所定ターミナルが嵌圧結合されて
電気的導通が得られる。回路モジュール２０は、ボンデ
ィングワイヤ等により１次コネクタ２１の所定のターミ
ナルと電気的に接続し、１次コイル１５のターミナルに
２次コイル１７の他端が電気的に接続している。

【００１２】前記構成において、１次コイル１５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によ
りスイッチングすることで２次コイル１７の端部に高電
圧が発生し、２次ターミナル１９からスプリング４２を
介して点火プラグに高電圧が印加される。第１実施例に
よれば、コイルケース１０の一部を金属製コイルケース
１１で構成し、その内側に回路モジュール２０を密接さ
せて配置しているので、パワートランジスタのスイッチ
ングにより発生する熱は、熱伝導率の良い金属製コイル
ケース１１により良好にコイルケース１０外に放出可能
となる。また、従来使用していたエポキシ樹脂の代わり
に電気絶縁油２２を使用したことにより、冷熱ストレス
によるコイルケース１０内の部品への応力がなくなり回
路モジュール２０等への損傷が解消できるとともに電気
絶縁油２２の冷却作用による温度低減効果も期待でき
る。

【００１３】本発明の第２実施例を図２に示す。１次ス
プール５１に凸状の嵌合部５１ａを形成し、２次スプー
ル５２に凹状の嵌合部５２ａを形成し、この凹状の嵌合
部５２ａに突起５３を設けている。この突起５３を被母
材として熱溶着により１次スプール５１と２次スプール
５２とを固定する。突起５３は１次スプール５１の嵌合
部５１ａに設けてもよい。また、接着剤、溶剤接着等に
よっても同様な効果が得られる。

【００１４】第２実施例では、１次スプール５１と２次
スプール５２との保持を第１実施例の単なる係止ではな
く、１次スプール５１と２次スプール５２とを嵌合後熱
溶着することにより堅固に保持できる。本発明の第３実
施例を図３に示す。第３実施例では、金属製コイルケー
ス５５にフィン５６を一体に形成し、この金属製コィル
ケース５５に樹脂でモールドした回路モジュール１００
を内蔵している。

【００１５】第３実施例では、金属製コイルケース５５
にフィン構造５６を一体に形成することにより金属製コ
イルケース５５の放熱面積が増大し、第１実施例に比較
してさらに放熱効果が向上する。なお、フィン５６は別
体で製作した後、金属製コイルケース５５と一体にする
ことも可能である。

【００１６】本発明の第４実施例を図４に示す。第４実
施例は、１次コネクタ２１と一体に形成した第１樹脂製
コイルケース５６の上部開口部内壁に溝５６ａを形成
し、この溝５６ａにＬ字状の嵌合部５７ａを有する金属
板５７が嵌合している。第１樹脂製コイルケース５６と
金属板５７とはインサート成形により形成される。金属
板５７の内壁には回路モジュール１００が設置されてい
る。第１樹脂製コイルケース５６は、下部周囲に溝５６
ｂを形成し、この溝５６ｂにシール部材３４が嵌合さ
れ、点火コイル装置の他の部分を覆う図示しないコイル
ケースとシール部材３４を介して接合している。

【００１７】この第４実施例においても、回路モジュー
ル１００で発生する熱が金属板５７を伝導しやすいので
放熱性が良好である。本発明の第５実施例を図５に示
す。第５実施例は、樹脂製コイルケース５８の高圧タワ
ー５９および高圧ターミナル６０にそれぞ注入口５９ａ
および６０ａを形成し、この注入口５９ａおよび６０ａ
から電気絶縁油２２を注入する。そして、電気絶縁油２
２注入後、金属製の導電栓６１で注入口５９ａおよび６
０ａを封止する。導電栓６１と注入口６０ａ間はシール
部材３５でシールされている。２次コイルに発生した高
電圧は、２次ターミナル１９、導電栓６１、スプリング
４２を介して点火プラグに印加される。導電栓６０は、
パッキンを有するネジまたは接着剤を伴ったネジ等を使
用することも可能である。

【００１８】第５実施例では、内径の小さい高圧タワー
５９および高圧ターミナル６０に形成した注入口５９ａ
および６０ａを導電栓６１で封止するため、薄く面積の
広い金属製コイルケースに注入口を設けて封止する構成
に比較し、封止強度が高く絶縁油を確実に封止できる。

【００１９】

【発明の効果】本発明の内燃機関用点火コイル装置によ
ると、コイルケースの一部を金属製材料で形成し、コイ
ルケースに回路モジュールを内蔵ことにより、コイルケ
ース内で発生する熱を良好にコイルケース外に放熱する
ので点火コイル装置の点火プラグに高電圧を安定して印
加できるとともに点火コイル装置を小型化することがで
きる。また、コイルケース内に電気絶縁油を封入するこ
とにより、コイルケース内の部品の損傷を低減し点火装
置の寿命を延ばすことが出来る。

【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
ル装置を示す断面図である。

【図２】本発明の第２実施例による内燃機関用点火コイ
ル装置の主要部分を示す断面図である。

【図３】本発明の第３実施例による内燃機関用点火コイ
ル装置の主要部分を示す断面図である。

【図４】本発明の第４実施例による内燃機関用点火コイ
ル装置の主要部分を示す断面図である。

【図５】本発明の第５実施例による内燃機関用点火コイ
ル装置の主要部分を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 内燃機関用点火コイル装置 １０ コイルケース １１ 金属製コイルケース（第１のケース） １２ 樹脂製コイルケース（第２のケース） １３ 外周コア（鉄心） １４ 中心コア（鉄心） １５ １次コイル １７ ２次コイル ２０ 回路モジュール ２１ １次コネクタ ２２ 電気絶縁油 ４１ 高圧ターミナル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １次コイル、２次コイルおよび鉄心を有
   し、 前記１次コイルおよび２次コイルと電気的に接続する回
   路モジュールと、 金属製材料からなる第１のケース、絶縁性樹脂材料から
   なる第２のケースを有し、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コイルケースと、 前記コイルケースに注入し、前記１次コイル、２次コイ
   ルおよび回路モジュールを絶縁する電気絶縁油と、 を備えたことを特徴とする内燃機関用点火コイル装置。