JPH08144919A - 内燃機関用点火装置 - Google Patents
内燃機関用点火装置Info
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- JPH08144919A JPH08144919A JP6290921A JP29092194A JPH08144919A JP H08144919 A JPH08144919 A JP H08144919A JP 6290921 A JP6290921 A JP 6290921A JP 29092194 A JP29092194 A JP 29092194A JP H08144919 A JPH08144919 A JP H08144919A
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- Japan
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- heat sink
- ignition
- heat
- coil
- ignition coil
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【構成】点火コイルの外装ケースに収容かつ保持された
点火モジュールのヒートシンク面に、放熱用ヒートシン
ク１６ａを接触（接合）させ、点火コイルの鉄心に接続
する。 【効果】点火モジュールの放熱を簡単、且つ、安価な方
法で確実に行えることにより、点火装置としての信頼
性，耐久性の向上が図れる。また、熱的に有利になるこ
とから、使用条件，取付け場所に関する制約が削減され
幅広いニーズに対応できる。
点火モジュールのヒートシンク面に、放熱用ヒートシン
ク１６ａを接触（接合）させ、点火コイルの鉄心に接続
する。 【効果】点火モジュールの放熱を簡単、且つ、安価な方
法で確実に行えることにより、点火装置としての信頼
性，耐久性の向上が図れる。また、熱的に有利になるこ
とから、使用条件，取付け場所に関する制約が削減され
幅広いニーズに対応できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関用点火装置に
係り、特に、点火モジュール内蔵点火コイル及び点火モ
ジュール一体点火コイルにおける点火モジュールの放熱
構造に関する。
係り、特に、点火モジュール内蔵点火コイル及び点火モ
ジュール一体点火コイルにおける点火モジュールの放熱
構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術には、特開平2−103913 号公報
があるが『点火装置のヒートシンクの少なくとも一部を
露出させると共に、鉄心と一体的に固定する。』として
おり、あくまでも点火装置のヒートシンクをダイレクト
に放熱することを特徴付けている。又、特開平5−21505
8 号公報では、『点火装置のヒートシンクをポッケット
状にし、点火装置の収容とコイルの外装の一部及び放熱
を考慮している。』ことを特徴としているが、この場合
も、点火装置のヒートシンクをダイレクトに放熱するこ
とを特徴付けている。このように点火装置のヒートシン
クをダイレクトに放熱することは、放熱の効果としては
大きいことはもちろんであるが、実用上ではヒートシン
クの構造が複雑になったり、ヒートシンクに制御回路及
びパワートランジスタなどのスイッチング素子を組付け
る作業がしにくいなどの問題がある。
があるが『点火装置のヒートシンクの少なくとも一部を
露出させると共に、鉄心と一体的に固定する。』として
おり、あくまでも点火装置のヒートシンクをダイレクト
に放熱することを特徴付けている。又、特開平5−21505
8 号公報では、『点火装置のヒートシンクをポッケット
状にし、点火装置の収容とコイルの外装の一部及び放熱
を考慮している。』ことを特徴としているが、この場合
も、点火装置のヒートシンクをダイレクトに放熱するこ
とを特徴付けている。このように点火装置のヒートシン
クをダイレクトに放熱することは、放熱の効果としては
大きいことはもちろんであるが、実用上ではヒートシン
クの構造が複雑になったり、ヒートシンクに制御回路及
びパワートランジスタなどのスイッチング素子を組付け
る作業がしにくいなどの問題がある。
【０００３】本発明は、点火モジュールと放熱用ヒート
シンクを分離し、放熱性を考慮しながらも、作業性，組
立て性をも向上させることを特徴としている。従来技術
との根本的な違いは、点火モジュールと分離した放熱用
ヒートシンクを点火コイルの鉄心に固定すると共に、点
火モジュールのヒートシンクに接触（又は接合）させる
ことにより放熱を行うことである。また、その放熱用ヒ
ートシンクの接続方法についても凸形状を設け、点接触
による確実な金属接触を可能にすることを特徴付けてい
る。
シンクを分離し、放熱性を考慮しながらも、作業性，組
立て性をも向上させることを特徴としている。従来技術
との根本的な違いは、点火モジュールと分離した放熱用
ヒートシンクを点火コイルの鉄心に固定すると共に、点
火モジュールのヒートシンクに接触（又は接合）させる
ことにより放熱を行うことである。また、その放熱用ヒ
ートシンクの接続方法についても凸形状を設け、点接触
による確実な金属接触を可能にすることを特徴付けてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、互い
に発熱源となる点火コイルと点火モジュールを一体化す
ることにより発生する熱的な問題を解決することにあ
り、特に安価で確実な放熱構造を構築することにある。
に発熱源となる点火コイルと点火モジュールを一体化す
ることにより発生する熱的な問題を解決することにあ
り、特に安価で確実な放熱構造を構築することにある。
【０００５】点火モジュールを形成するヒートシンクを
ダイレクトに点火コイルの鉄心に放熱する構造は、部品
の複雑化，組立て性の悪さからいって実用性に乏しい上
に、点火コイルの形状により専用化することから汎用性
にかける。
ダイレクトに点火コイルの鉄心に放熱する構造は、部品
の複雑化，組立て性の悪さからいって実用性に乏しい上
に、点火コイルの形状により専用化することから汎用性
にかける。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、点火モジュールのヒートシンクとは別に、放熱用ヒ
ートシンクを設け、このヒートシンクを点火モジュール
のヒートシンクに接触（又は接合）、固定し、かつ、点
火コイルの鉄心に放熱するために固定をすることで、点
火コイルの鉄心への安定した熱伝導による放熱と、放熱
用ヒートシンク表面から気中への放熱を行うものとし
た。放熱用ヒートシンクは、熱伝導率の高い材料を用い
ることが有効であることは当然であり、銅系の材料など
は特に有効である。
に、点火モジュールのヒートシンクとは別に、放熱用ヒ
ートシンクを設け、このヒートシンクを点火モジュール
のヒートシンクに接触（又は接合）、固定し、かつ、点
火コイルの鉄心に放熱するために固定をすることで、点
火コイルの鉄心への安定した熱伝導による放熱と、放熱
用ヒートシンク表面から気中への放熱を行うものとし
た。放熱用ヒートシンクは、熱伝導率の高い材料を用い
ることが有効であることは当然であり、銅系の材料など
は特に有効である。
【０００７】また、上記放熱用ヒートシンクの材料にお
いて、透磁率の低い材料（例えば、アルミニウムなど）
を用いることにより、点火コイルの持つリアクタンスが
変化しない放熱用ヒートシンクを提供する。
いて、透磁率の低い材料（例えば、アルミニウムなど）
を用いることにより、点火コイルの持つリアクタンスが
変化しない放熱用ヒートシンクを提供する。
【０００８】また、上記放熱用ヒートシンクまたは点火
モジュールのヒートシンクのいずれかに一つ以上の凸形
状を設け、確実な接触（又は接続）を行う。
モジュールのヒートシンクのいずれかに一つ以上の凸形
状を設け、確実な接触（又は接続）を行う。
【０００９】また、上記放熱用ヒートシンクの材料に銅
または鉄系の材料を用い、一方点火モジュールのヒート
シンクの材料にアルミニウムなどを用いて硬度差を持た
せ、放熱用ヒートシンクの凸部が点火モジュールのヒー
トシンク面に食い込むように接触（または接合）させ
る。また、上記放熱用ヒートシンクと点火モジュール用
ヒートシンクの材料が逆でも、また同様である。
または鉄系の材料を用い、一方点火モジュールのヒート
シンクの材料にアルミニウムなどを用いて硬度差を持た
せ、放熱用ヒートシンクの凸部が点火モジュールのヒー
トシンク面に食い込むように接触（または接合）させ
る。また、上記放熱用ヒートシンクと点火モジュール用
ヒートシンクの材料が逆でも、また同様である。
【００１０】また、上記放熱用ヒートシンクは、点火コ
イルの最外部に配置する。
イルの最外部に配置する。
【００１１】また一方で、上記放熱用ヒートシンクの材
料に透磁率の高い鉄系の材料を用い、点火コイルを覆う
ことにより、点火コイルの磁気遮蔽を行うこともでき
る。
料に透磁率の高い鉄系の材料を用い、点火コイルを覆う
ことにより、点火コイルの磁気遮蔽を行うこともでき
る。
【００１２】
【作用】本発明によれば、点火モジュールのヒートシン
クとは別に放熱用ヒートシンクを用い、組立てにより、
点火モジュールのヒートシンクと接続しているため、点
火モジュールのヒートシンクの形状を複雑にすることな
く、汎用タイプの点火モジュールを用いられ、点火コイ
ルの形状などが変化しても、それぞれに専用化すること
が必要でないばかりでなく、安定した点火コイルの鉄心
への放熱に加え、放熱用ヒートシンク表面から気中への
放熱も可能となり放熱効果を向上している。このため、
安価で汎用性のある部品の使用及び作業性の向上を可能
としながら、放熱性に優れた点火モジュール一体点火コ
イルが提供できる。
クとは別に放熱用ヒートシンクを用い、組立てにより、
点火モジュールのヒートシンクと接続しているため、点
火モジュールのヒートシンクの形状を複雑にすることな
く、汎用タイプの点火モジュールを用いられ、点火コイ
ルの形状などが変化しても、それぞれに専用化すること
が必要でないばかりでなく、安定した点火コイルの鉄心
への放熱に加え、放熱用ヒートシンク表面から気中への
放熱も可能となり放熱効果を向上している。このため、
安価で汎用性のある部品の使用及び作業性の向上を可能
としながら、放熱性に優れた点火モジュール一体点火コ
イルが提供できる。
【００１３】また、放熱用ヒートシンクの接続方法とし
て、点火モジュールまたは、放熱用ヒートシンクのどち
らかに一つ以上の凸形状を設けることによりヒートシン
ク同士の接触を確実なものとできる。
て、点火モジュールまたは、放熱用ヒートシンクのどち
らかに一つ以上の凸形状を設けることによりヒートシン
ク同士の接触を確実なものとできる。
【００１４】また、放熱用ヒートシンクは、材料の選定
により、点火コイルからの漏れ磁束を遮蔽する遮蔽板の
働きをもかね備えることができ、他のエンジンルーム内
部部品への漏れ磁束による磁気干渉などの悪影響を低減
することも可能である。
により、点火コイルからの漏れ磁束を遮蔽する遮蔽板の
働きをもかね備えることができ、他のエンジンルーム内
部部品への漏れ磁束による磁気干渉などの悪影響を低減
することも可能である。
【００１５】
【実施例】本発明による内燃機関用点火装置の一実施例
について以下に説明する。
について以下に説明する。
【００１６】まず、本実施例の内燃機関用点火装置の構
成を図１と図２により説明する。図１において、エンジ
ンコントロールユニット（以下、ＥＣＵと称す）１より
出力された点火信号は、点火モジュール一体点火コイル
２ａの点火モジュール３に入力される。点火モジュール
３は、電流制限回路５，パワートランジスタ６，電流検
出用抵抗７より構成されており、ＥＣＵ１の点火信号に
よりパワートランジスタ６が、点火コイル４ａの一次電
流を通電，遮断することにより、その二次側に高電圧を
誘起し、点火プラグ８ａにより放電される。電源はバッ
テリ９により供給されている。点火コイル４ａの一次コ
イルからパワートランジスタ６を介し流れる一次電流
は、電流検出抵抗７で、電圧に変換され電流制限回路５
に入力される。ここで、一次電流が規定の値を超えたと
き、電流制限回路５によりパワートランジスタ６のベー
ス電流を引き込むことにより一次電流を制御する構成と
なっている。また、この実施例は、独立点火方式の電子
配電システムに用いた点火モジュール一体点火コイルの
例であると共に、ディストリビュータ配電方式の、一つ
の点火モジュールと一つの点火コイルにより多気筒分配
配電に用いた場合にも同様なことがいえる。図２には、
同時着火方式の電子配電システムに点火モジュール一体
点火コイルを用いた例であり、点火コイル４ｂの二次側
は両端が点火プラグ８ｂ，８ｃに接続されており、プラ
ス火花とマイナス火花が放電される。図３により、独立
点火方式の電子配電システムについて説明する。これ
は、６気筒エンジンに用いた一例である。センサ１０に
より検出された様々な情報（例えば、回転数，タイミン
グ，水温など）はＥＣＵ１に入力され、適正な点火信号
として制御され、点火モジュール２ｃに入力される。こ
の点火信号により、パワートランジスタ６ａ，６ｂは順
に通電，遮断し点火コイル４ｃ，４ｄの一次電流を通
電，遮断する。これにより、点火コイル４ｃ，４ｄの二
次側に高電圧が誘起され、点火プラグ８ｄ，８ｅに放電
する。１１は点火装置外装ケース、９はバッテリであ
る。この図３の動作を点火信号，一次電流，二次電圧の
タイミングチャートで表したものが図４である。図５に
は、同時着火方式の電子配電システムを４気筒エンジン
に用いた一例を示す。基本の動作は、独立点火方式の場
合と同様であるが、同時着火方式は、点火コイル４ｅ，
４ｆの二次側の両端を点火プラグと接続しているため、
一つのパワートランジスタと一つの点火コイルにより、
二つの気筒に点火するシステムとなっている。図６にそ
の動作タイミングチャートを示すように、一つのコイル
における点火は、プラスとマイナスの火花が同時に飛ん
でいるが、そのタイミングが、それぞれ、エンジンの圧
縮工程と排気工程となっているため、一方は正規点火と
なり、一方は無駄火となり着火しない。
成を図１と図２により説明する。図１において、エンジ
ンコントロールユニット（以下、ＥＣＵと称す）１より
出力された点火信号は、点火モジュール一体点火コイル
２ａの点火モジュール３に入力される。点火モジュール
３は、電流制限回路５，パワートランジスタ６，電流検
出用抵抗７より構成されており、ＥＣＵ１の点火信号に
よりパワートランジスタ６が、点火コイル４ａの一次電
流を通電，遮断することにより、その二次側に高電圧を
誘起し、点火プラグ８ａにより放電される。電源はバッ
テリ９により供給されている。点火コイル４ａの一次コ
イルからパワートランジスタ６を介し流れる一次電流
は、電流検出抵抗７で、電圧に変換され電流制限回路５
に入力される。ここで、一次電流が規定の値を超えたと
き、電流制限回路５によりパワートランジスタ６のベー
ス電流を引き込むことにより一次電流を制御する構成と
なっている。また、この実施例は、独立点火方式の電子
配電システムに用いた点火モジュール一体点火コイルの
例であると共に、ディストリビュータ配電方式の、一つ
の点火モジュールと一つの点火コイルにより多気筒分配
配電に用いた場合にも同様なことがいえる。図２には、
同時着火方式の電子配電システムに点火モジュール一体
点火コイルを用いた例であり、点火コイル４ｂの二次側
は両端が点火プラグ８ｂ，８ｃに接続されており、プラ
ス火花とマイナス火花が放電される。図３により、独立
点火方式の電子配電システムについて説明する。これ
は、６気筒エンジンに用いた一例である。センサ１０に
より検出された様々な情報（例えば、回転数，タイミン
グ，水温など）はＥＣＵ１に入力され、適正な点火信号
として制御され、点火モジュール２ｃに入力される。こ
の点火信号により、パワートランジスタ６ａ，６ｂは順
に通電，遮断し点火コイル４ｃ，４ｄの一次電流を通
電，遮断する。これにより、点火コイル４ｃ，４ｄの二
次側に高電圧が誘起され、点火プラグ８ｄ，８ｅに放電
する。１１は点火装置外装ケース、９はバッテリであ
る。この図３の動作を点火信号，一次電流，二次電圧の
タイミングチャートで表したものが図４である。図５に
は、同時着火方式の電子配電システムを４気筒エンジン
に用いた一例を示す。基本の動作は、独立点火方式の場
合と同様であるが、同時着火方式は、点火コイル４ｅ，
４ｆの二次側の両端を点火プラグと接続しているため、
一つのパワートランジスタと一つの点火コイルにより、
二つの気筒に点火するシステムとなっている。図６にそ
の動作タイミングチャートを示すように、一つのコイル
における点火は、プラスとマイナスの火花が同時に飛ん
でいるが、そのタイミングが、それぞれ、エンジンの圧
縮工程と排気工程となっているため、一方は正規点火と
なり、一方は無駄火となり着火しない。
【００１７】図７には、点火モジュール一体点火コイル
の従来例の一例を示す。これは、同時着火方式の点火装
置の一例である。点火モジュール１２は、点火装置外装
ケース１１により点火コイルと一体化されており、点火
コイルは、鉄心１３ａと高圧タワー（二次コイルの出
力）１４ａ，１４ｂ、接続用コネクタ１５により形成さ
れ、図には表さないが、その内部に、一次コイル，二次
コイルを有し、点火モジュール及びコネクタと適切に接
続され、エポキシ系樹脂により絶縁及び封止されてい
る。図８には、本発明を用いた一実施例を示す。図７の
従来の一例に対し、放熱用ヒートシンク１６ａを接続し
たものであり、点火モジュールのヒートシンクと接触
（または接合）させ、一方を点火コイルの鉄心にねじ止
めしている。これにより、点火モジュールの熱をヒート
シンク１６ａを介し点火コイルの鉄心へ放熱すると共
に、その表面より気中に熱を放散する構成となってい
る。図９も本発明の一実施例であり図８にたいし放熱用
ヒートシンクの形状を変えたものである。図１０も本発
明の一実施例であり、高圧タワーの取りだし部の反対の
面を放熱用ヒートシンク１６ｃにより覆うことにより、
放熱面積を広げ、放熱効果を向上させている。また、こ
の放熱用ヒートシンク１６ｃは、透磁率の高い鉄系の材
料を使用することにより、点火コイルより放出される漏
れ磁束をシールドする磁気遮蔽板の働きを持たせること
もできる。図１１には、独立点火方式の点火装置の従来
の一例を示す。点火モジュールは点火コイルの外装ケー
ス１８の中に内蔵されており、１４ｃは高圧タワー、１
３ｂが鉄心である。通常このタイプの点火モジュール内
蔵点火コイルは、各気筒毎に１セットずつ設置されるた
め、一つあたりの消費電力は比較的小さく、点火モジュ
ールのヒートシンクを外部に露出させないことが多い
が、使用条件及び環境条件により確実な放熱が必要とな
る可能性がある。そこで、図１２には放熱用ヒートシン
ク１６ｄを独立点火方式の点火装置に用いた一実施例を
示す。この場合、図象には示さないが点火モジュールの
ヒートシンクは点火コイルの外装ケースより露出され、
そのヒートシンクと放熱用ヒートシンクが接触（または
接合）している。図１３には、これら点火モジュール一
体点火コイルに放熱用ヒートシンクを設けた本発明を用
いた点火装置の断面図を示す。点火モジュールはヒート
シンク１９，回路基板２０，シリコン系充填剤２１と接
続用ワイヤ２２，端子押え台２３，接続用端子２４から
構成されている。点火コイルは、一次ボビン２８に一次
巻線２９が巻線され、二次ボビン３０に二次巻線３１が
巻線され、鉄心１３ｃと外装ケース３２により構成さ
れ、エポキシ系絶縁樹脂３５が充填されている。本発明
の放熱用ヒートシンク１６ｅは、点火モジュールのヒー
トシンク１９と接触(または接合)され、鉄心１３ｃに放
熱される構成となっている。図１４には、本発明の放熱
用ヒートシンク１６ｆと点火モジュールのヒートシンク
１９ａを確実に接触(または接合)させるため、放熱用ヒ
ートシンク１６ｆに凸形状３３を設けたものを示す。放
熱用ヒートシンクに凸形状を設けることにより、互いの
ヒートシンクの平面度がでない場合や、その接触面にヒ
ートシンク固定用の接着剤などが流れ込んでも確実な接
触が確保できる構成となっている。図１５は、図１４に
対し、放熱用ヒートシンク１６ｇを平面とし、点火モジ
ュールのヒートシンク１９ｂに凸形状３３ａを設けた例
である。この図１４，図１５の例において、ヒートシン
クの材料をそれぞれ硬度の異なる材料を用いると、一方
のヒートシンクがもう一方のヒートシンクに食い込み、
より確実な接触（または接合）が可能となる。図１６，
図１７は点火モジュールのヒートシンク１９ｃ，１９ｄ
にそれぞれ異なる凸形状３３ｂ，３３ｃを設けた一実施
例である。この場合、放熱用ヒートシンクに、このよう
な凸形状を設けても同様な効果を持たせられる。また、
凸の形状は、球形，円錐形，四角形など種々形状が考え
られるが、一つのヒートシンクに対し、少なくとも一つ
以上の凸が必要である。凸はそのｎ数が多いほど接触面
積として多く取れるため、放熱には有効であるが、ｎ数
を増すことにより、その高さ，ピッチなどの寸法精度が
要求され、コストアップなどにつながる場合もある。凸
は、ヒートシンクの板厚以下の高さであり、ヒートシン
クの面に左右対称に配置されることが望ましい。また、
図１８には放熱用ヒートシンク１６ｈの点火コイルへの
保持及び点火モジュールのヒートシンク１９ｅとの接触
方法についての一例を示す。ヒートシンク１９ｅを持つ
点火モジュールは、点火コイルの外装ケースの中に保
持，固定され、そのヒートシンク１９ｅは外部に露出さ
れている。この時、外装ケースと一体の挿入ガイド３４
を、点火モジュールのヒートシンク１９ｅの面に対し、
θの角度を持たせ形成することにより、放熱用ヒートシ
ンク１６ｈはＡの方向より挿入するにともない、その凸
部３３ｄが点火モジュールのヒートシンク１９ｅに確実
に押しつけられ、確実な接触を得られるとともに、圧入
による放熱用ヒートシンクの保持も可能となる。圧入に
よる、保持以外に、ロック式、接着剤による保持やねじ
止めなどの固定方法が考えられる。
の従来例の一例を示す。これは、同時着火方式の点火装
置の一例である。点火モジュール１２は、点火装置外装
ケース１１により点火コイルと一体化されており、点火
コイルは、鉄心１３ａと高圧タワー（二次コイルの出
力）１４ａ，１４ｂ、接続用コネクタ１５により形成さ
れ、図には表さないが、その内部に、一次コイル，二次
コイルを有し、点火モジュール及びコネクタと適切に接
続され、エポキシ系樹脂により絶縁及び封止されてい
る。図８には、本発明を用いた一実施例を示す。図７の
従来の一例に対し、放熱用ヒートシンク１６ａを接続し
たものであり、点火モジュールのヒートシンクと接触
（または接合）させ、一方を点火コイルの鉄心にねじ止
めしている。これにより、点火モジュールの熱をヒート
シンク１６ａを介し点火コイルの鉄心へ放熱すると共
に、その表面より気中に熱を放散する構成となってい
る。図９も本発明の一実施例であり図８にたいし放熱用
ヒートシンクの形状を変えたものである。図１０も本発
明の一実施例であり、高圧タワーの取りだし部の反対の
面を放熱用ヒートシンク１６ｃにより覆うことにより、
放熱面積を広げ、放熱効果を向上させている。また、こ
の放熱用ヒートシンク１６ｃは、透磁率の高い鉄系の材
料を使用することにより、点火コイルより放出される漏
れ磁束をシールドする磁気遮蔽板の働きを持たせること
もできる。図１１には、独立点火方式の点火装置の従来
の一例を示す。点火モジュールは点火コイルの外装ケー
ス１８の中に内蔵されており、１４ｃは高圧タワー、１
３ｂが鉄心である。通常このタイプの点火モジュール内
蔵点火コイルは、各気筒毎に１セットずつ設置されるた
め、一つあたりの消費電力は比較的小さく、点火モジュ
ールのヒートシンクを外部に露出させないことが多い
が、使用条件及び環境条件により確実な放熱が必要とな
る可能性がある。そこで、図１２には放熱用ヒートシン
ク１６ｄを独立点火方式の点火装置に用いた一実施例を
示す。この場合、図象には示さないが点火モジュールの
ヒートシンクは点火コイルの外装ケースより露出され、
そのヒートシンクと放熱用ヒートシンクが接触（または
接合）している。図１３には、これら点火モジュール一
体点火コイルに放熱用ヒートシンクを設けた本発明を用
いた点火装置の断面図を示す。点火モジュールはヒート
シンク１９，回路基板２０，シリコン系充填剤２１と接
続用ワイヤ２２，端子押え台２３，接続用端子２４から
構成されている。点火コイルは、一次ボビン２８に一次
巻線２９が巻線され、二次ボビン３０に二次巻線３１が
巻線され、鉄心１３ｃと外装ケース３２により構成さ
れ、エポキシ系絶縁樹脂３５が充填されている。本発明
の放熱用ヒートシンク１６ｅは、点火モジュールのヒー
トシンク１９と接触(または接合)され、鉄心１３ｃに放
熱される構成となっている。図１４には、本発明の放熱
用ヒートシンク１６ｆと点火モジュールのヒートシンク
１９ａを確実に接触(または接合)させるため、放熱用ヒ
ートシンク１６ｆに凸形状３３を設けたものを示す。放
熱用ヒートシンクに凸形状を設けることにより、互いの
ヒートシンクの平面度がでない場合や、その接触面にヒ
ートシンク固定用の接着剤などが流れ込んでも確実な接
触が確保できる構成となっている。図１５は、図１４に
対し、放熱用ヒートシンク１６ｇを平面とし、点火モジ
ュールのヒートシンク１９ｂに凸形状３３ａを設けた例
である。この図１４，図１５の例において、ヒートシン
クの材料をそれぞれ硬度の異なる材料を用いると、一方
のヒートシンクがもう一方のヒートシンクに食い込み、
より確実な接触（または接合）が可能となる。図１６，
図１７は点火モジュールのヒートシンク１９ｃ，１９ｄ
にそれぞれ異なる凸形状３３ｂ，３３ｃを設けた一実施
例である。この場合、放熱用ヒートシンクに、このよう
な凸形状を設けても同様な効果を持たせられる。また、
凸の形状は、球形，円錐形，四角形など種々形状が考え
られるが、一つのヒートシンクに対し、少なくとも一つ
以上の凸が必要である。凸はそのｎ数が多いほど接触面
積として多く取れるため、放熱には有効であるが、ｎ数
を増すことにより、その高さ，ピッチなどの寸法精度が
要求され、コストアップなどにつながる場合もある。凸
は、ヒートシンクの板厚以下の高さであり、ヒートシン
クの面に左右対称に配置されることが望ましい。また、
図１８には放熱用ヒートシンク１６ｈの点火コイルへの
保持及び点火モジュールのヒートシンク１９ｅとの接触
方法についての一例を示す。ヒートシンク１９ｅを持つ
点火モジュールは、点火コイルの外装ケースの中に保
持，固定され、そのヒートシンク１９ｅは外部に露出さ
れている。この時、外装ケースと一体の挿入ガイド３４
を、点火モジュールのヒートシンク１９ｅの面に対し、
θの角度を持たせ形成することにより、放熱用ヒートシ
ンク１６ｈはＡの方向より挿入するにともない、その凸
部３３ｄが点火モジュールのヒートシンク１９ｅに確実
に押しつけられ、確実な接触を得られるとともに、圧入
による放熱用ヒートシンクの保持も可能となる。圧入に
よる、保持以外に、ロック式、接着剤による保持やねじ
止めなどの固定方法が考えられる。
【００１８】図１９に本発明に用いる点火モジュールの
一例を示す。点火モジュールは、ヒートシンク３５に、
回路基板３６を接着し、パワートランジスタ３８を積層
した絶縁板３７をはんだ付けにより固定している。回路
基板３６とパワートランジスタ３８は、ＡＬワイヤ４１
により接続されている。また、外部と接続するため接続
用端子４０をインサートした端子保持用樹脂台３９をヒ
ートシンク３５に接着剤などにより固定し構成してい
る。回路基板及びパワートランジスタと外部との接続
は、ＡＬワイヤ４１により行っている。図２０には図１
９の断面図を表す。図１９ではわかりにくかったパワー
トランジスタ部の積層構造は、ヒートシンク３５に絶縁
板３７がはんだ付けされ、絶縁板３７とパワートランジ
スタ３８の間には応力緩和用の中間材であるモリブデン
板が用いられ、それぞれ、はんだ４６により積層されて
いる。この場合、パワートランジスタは、上部（表面）
にベース電極とエミッタ電極を持っており、その反対の
裏面がコレクタ電極となっている。パワートランジスタ
３８の裏面のコレクタは、モリブデンを介し、絶縁板表
面のメタライズ面４４を介してボンディングパッド４５
から外部と接続される。一方、図２１には点火モジュー
ルのパワートランジスタの積層構造を簡略化するため、
点火モジュールのヒートシンクに直接パワートランジス
タをはんだ付けにより接合した一例を示す。この構造で
は、点火モジュールのヒートシンクは、パワートランジ
スタのコレクタ電位となる。この場合、本発明で述べて
いた放熱用ヒートシンクを用いるとコレクタ電位は放熱
用ヒートシンクを介して鉄心にショートしてしまう問題
が発生する。底で、図２２に示すように、点火コイルの
外装用ケース４８を介して放熱用ヒートシンク４７を配
置することにより、点火モジュールのヒートシンク４９
と放熱用ヒートシンクの間を外装用樹脂ケース４８によ
り絶縁することができる。５０は鉄心、５１は１次巻
線、５２は２次巻線である。ここで、外装ケースの厚み
ｔは放熱を考えて薄ければ薄い方がよいが、樹脂ケース
であるため、成形時の樹脂まわりを考慮して０.５mm 〜
１mm程度が望ましい。図２３に本発明の一実施例を示
す。取付け部５３に対し鉄心５４は水平に位置し、この
鉄心と反対側にコネクタ５６，点火コイルの上部に点火
モジュール５５、その上に放熱用ヒートシンク５７を配
置しその反対側に高圧タワーを配置している。この構成
は、点火コイルの側面にコネクタ５６を配置したことに
より、点火コイルの上部がフリースペースとなり点かモ
ジュール５５の放熱がしやすい上に、放熱用ヒートシン
ク５７の取付け，組立てなどもしやすくなること、及
び、点火コイルの外装ケース部からコネクタまでの距離
も短くなり、耐振性に優れた構造となっている。
一例を示す。点火モジュールは、ヒートシンク３５に、
回路基板３６を接着し、パワートランジスタ３８を積層
した絶縁板３７をはんだ付けにより固定している。回路
基板３６とパワートランジスタ３８は、ＡＬワイヤ４１
により接続されている。また、外部と接続するため接続
用端子４０をインサートした端子保持用樹脂台３９をヒ
ートシンク３５に接着剤などにより固定し構成してい
る。回路基板及びパワートランジスタと外部との接続
は、ＡＬワイヤ４１により行っている。図２０には図１
９の断面図を表す。図１９ではわかりにくかったパワー
トランジスタ部の積層構造は、ヒートシンク３５に絶縁
板３７がはんだ付けされ、絶縁板３７とパワートランジ
スタ３８の間には応力緩和用の中間材であるモリブデン
板が用いられ、それぞれ、はんだ４６により積層されて
いる。この場合、パワートランジスタは、上部（表面）
にベース電極とエミッタ電極を持っており、その反対の
裏面がコレクタ電極となっている。パワートランジスタ
３８の裏面のコレクタは、モリブデンを介し、絶縁板表
面のメタライズ面４４を介してボンディングパッド４５
から外部と接続される。一方、図２１には点火モジュー
ルのパワートランジスタの積層構造を簡略化するため、
点火モジュールのヒートシンクに直接パワートランジス
タをはんだ付けにより接合した一例を示す。この構造で
は、点火モジュールのヒートシンクは、パワートランジ
スタのコレクタ電位となる。この場合、本発明で述べて
いた放熱用ヒートシンクを用いるとコレクタ電位は放熱
用ヒートシンクを介して鉄心にショートしてしまう問題
が発生する。底で、図２２に示すように、点火コイルの
外装用ケース４８を介して放熱用ヒートシンク４７を配
置することにより、点火モジュールのヒートシンク４９
と放熱用ヒートシンクの間を外装用樹脂ケース４８によ
り絶縁することができる。５０は鉄心、５１は１次巻
線、５２は２次巻線である。ここで、外装ケースの厚み
ｔは放熱を考えて薄ければ薄い方がよいが、樹脂ケース
であるため、成形時の樹脂まわりを考慮して０.５mm 〜
１mm程度が望ましい。図２３に本発明の一実施例を示
す。取付け部５３に対し鉄心５４は水平に位置し、この
鉄心と反対側にコネクタ５６，点火コイルの上部に点火
モジュール５５、その上に放熱用ヒートシンク５７を配
置しその反対側に高圧タワーを配置している。この構成
は、点火コイルの側面にコネクタ５６を配置したことに
より、点火コイルの上部がフリースペースとなり点かモ
ジュール５５の放熱がしやすい上に、放熱用ヒートシン
ク５７の取付け，組立てなどもしやすくなること、及
び、点火コイルの外装ケース部からコネクタまでの距離
も短くなり、耐振性に優れた構造となっている。
【００１９】
【発明の効果】本発明を採用することにより、点火モジ
ュール一体点火コイルで問題となる点火モジュールの放
熱効果が改善され、熱による部品の劣化が防止できると
共に、使用環境温度条件の範囲をも広げることができ
る。また、本発明は、電子配電システム用点火装置のよ
うに、エンジンなどの発熱源となる部分に取り付けられ
る熱的環境の厳しい場合に特に有効である。
ュール一体点火コイルで問題となる点火モジュールの放
熱効果が改善され、熱による部品の劣化が防止できると
共に、使用環境温度条件の範囲をも広げることができ
る。また、本発明は、電子配電システム用点火装置のよ
うに、エンジンなどの発熱源となる部分に取り付けられ
る熱的環境の厳しい場合に特に有効である。
【図１】点火モジュール一体点火コイルの回路図（独立
点火方式）。
点火方式）。
【図２】点火モジュール一体点火コイルの回路図（同時
着火方式）。
着火方式）。
【図３】独立点火方式のシステムの回路図。
【図４】独立点火方式の動作タイミングチャート。
【図５】同時着火方式のシステムの回路図。
【図６】同時着火方式の動作タイミングチャート。
【図７】点火モジュール一体点火コイルの従来例の斜視
図（同時着火方式）。
図（同時着火方式）。
【図８】本発明の一実施例の斜視図。
【図９】本発明の一実施例の斜視図。
【図１０】本発明の一実施例の斜視図。
【図１１】点火モジュール一体点火コイルの従来例の斜
視図（独立点火方式）。
視図（独立点火方式）。
【図１２】本発明の一実施例の斜視図。
【図１３】本発明の一実施例の断面図。
【図１４】本発明の一実施例であり、放熱用ヒートシン
クと点火モジュール用ヒートシンクとの接触方法の説明
図。
クと点火モジュール用ヒートシンクとの接触方法の説明
図。
【図１５】本発明の一実施例であり、放熱用ヒートシン
クと点火モジュール用ヒートシンクとの接触方法の説明
図。
クと点火モジュール用ヒートシンクとの接触方法の説明
図。
【図１６】本発明の一実施例であり、凸形状の設け方の
斜視図。
斜視図。
【図１７】本発明の一実施例であり、凸形状の設け方の
斜視図。
斜視図。
【図１８】本発明の一実施例であり、放熱用ヒートシン
クの接触方法及び保持方法の説明図。
クの接触方法及び保持方法の説明図。
【図１９】本発明の点火モジュールの一実施例の斜視
図。
図。
【図２０】図１９の断面図。
【図２１】図２０においてパワートランジスタを直接ヒ
ートシンクにはんだ付けした例の説明図。
ートシンクにはんだ付けした例の説明図。
【図２２】図２１の点火モジュールを用いた点火装置の
一実施例の断面図。
一実施例の断面図。
【図２３】本発明を用いた点火装置の一実施例の斜視
図。
図。
１１…点火装置外装ケース、１２…点火モジュール、１
３…鉄心、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ…放熱用ヒ
ートシンク、１９…点火モジュール用ヒートシンク、２
０…回路基板、２１…シリコン系充填剤。
３…鉄心、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ…放熱用ヒ
ートシンク、１９…点火モジュール用ヒートシンク、２
０…回路基板、２１…シリコン系充填剤。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 9375−5Ｅ Ｈ０１Ｆ 31/00 ５０１ Ｌ
Claims (8)
- 【請求項１】点火コイルの一次電流を通電，遮断するた
めの点火モジュールが点火コイルに内蔵又は一体化した
内燃機関用点火装置において、上記点火モジュールのヒ
ートシンクを点火コイルの最外部に露出させ、上記ヒー
トシンクと接触し点火コイルの鉄心に固定させた放熱用
ヒートシンクを備えたことを特徴とする内燃機関用点火
装置。 - 【請求項２】請求項１において、上記ヒートシンクの材
料に透磁率の低い材料を用いて点火コイルの鉄心に固定
することにより、点火コイルのもつリアクタンスを変化
させることなく点火モジュールの放熱効率を向上する内
燃機関用点火装置。 - 【請求項３】請求項１において、点火モジュールのヒー
トシンクと放熱用ヒートシンクを接触させる方法とし
て、上記どちらか一方のヒートシンクに凸形状を設け、
もう一方は平面のヒートシンクとすることで、ヒートシ
ンク同士の接触を確実な金属接触とした内燃機関用点火
装置。 - 【請求項４】請求項１において、上記ヒートシンクの材
料に、透磁率の高い金属を用いて、点火モジュールの放
熱効果を上げ、上記点火コイルから放出される漏れ磁束
を遮蔽し、他の部品への漏れ磁束の影響を低減する磁気
遮蔽板の効果をもたせた内燃機関用点火装置。 - 【請求項５】請求項１において、上記ヒートシンクを点
火モジュールのヒートシンクに接触させつつ、上記点火
コイルの最外部に配置し、上記点火コイルの鉄心に固定
することで鉄心へ放熱すると共に上記ヒートシンク自体
からの気中への放熱をも考慮した内燃機関用点火装置。 - 【請求項６】請求項３において、凸形状を設けるヒート
シンクの材料を、平面とする一方のヒートシンクの材料
よりも硬度の高い材料を用いることにより、平面を有す
るヒートシンクに、もう一方のヒートシンクの凸部を食
い込ませ、ヒートシンク同士の接触を確実なものとする
内燃機関用点火装置。 - 【請求項７】請求項１において、上記パワートランジス
タを上記ヒートシンクに直接接合した点火モジュールを
内蔵し、上記パワートランジスタのコレクタ電位と上記
ヒートシンクとの間を点火コイルの外装用樹脂ケースに
より絶縁する内燃機関用点火装置。 - 【請求項８】請求項１において、取付け面にたいし、水
平に置いた鉄心と、上記鉄心のまわりに巻線された１次
コイル、上記１次コイルと電磁的に結合している２次コ
イルを収容したケースの巻線部を中心として鉄心を配置
する側の反対側にコネクタを配置し、ケースの上方に点
火モジュールと放熱用ヒートシンク、また、その下方に
高圧タワーを配置する内燃機関用点火装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6290921A JPH08144919A (ja) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | 内燃機関用点火装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6290921A JPH08144919A (ja) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | 内燃機関用点火装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08144919A true JPH08144919A (ja) | 1996-06-04 |
Family
ID=17762238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6290921A Pending JPH08144919A (ja) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | 内燃機関用点火装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08144919A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012072312A1 (de) * | 2010-12-02 | 2012-06-07 | Robert Bosch Gmbh | Zündspule mit integrierter elektronik |
| JP2015201603A (ja) * | 2014-04-10 | 2015-11-12 | 株式会社デンソー | 内燃機関用点火コイル |
| CN105280339A (zh) * | 2014-06-05 | 2016-01-27 | 江苏圣塔电力设备有限公司 | 一种散热板定位装置 |
| WO2017141541A1 (ja) * | 2016-02-15 | 2017-08-24 | 株式会社デンソー | 点火装置 |
| WO2019220483A1 (ja) * | 2018-05-14 | 2019-11-21 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の点火コイル装置 |
-
1994
- 1994-11-25 JP JP6290921A patent/JPH08144919A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012072312A1 (de) * | 2010-12-02 | 2012-06-07 | Robert Bosch Gmbh | Zündspule mit integrierter elektronik |
| US9129740B2 (en) | 2010-12-02 | 2015-09-08 | Robert Bosch Gmbh | Ignition coil having integrated electronics |
| JP2015201603A (ja) * | 2014-04-10 | 2015-11-12 | 株式会社デンソー | 内燃機関用点火コイル |
| CN105280339A (zh) * | 2014-06-05 | 2016-01-27 | 江苏圣塔电力设备有限公司 | 一种散热板定位装置 |
| WO2017141541A1 (ja) * | 2016-02-15 | 2017-08-24 | 株式会社デンソー | 点火装置 |
| US10361027B2 (en) | 2016-02-15 | 2019-07-23 | Denso Corporation | Ignition device |
| WO2019220483A1 (ja) * | 2018-05-14 | 2019-11-21 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の点火コイル装置 |
| US11901116B2 (en) | 2018-05-14 | 2024-02-13 | Mitsubishi Electric Corporation | Internal-combustion-engine ignition coil apparatus |
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