JPH08195320A - 内燃機関用点火コイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 イグナイタの放熱性を損なうことなく、同時
点火方式の点火コイル及びイグナイタを一体的に形成
し、小型で安定した点火性能を有する内燃機関用点火コ
イルを提供する。 【構成】 二組の点火コイル１Ａ，１Ｂをケース３０内
に収容し、夫々一次コイル１２及び二次コイル２２を巻
装した内部コアと外部コアによって磁路を形成し、二次
コイル２２の各々の両端に高圧ターミナル７を接続す
る。そして、一次コイル１２に対する一次電流を断続制
御するイグナイタ８を、少くともその放熱面（ケース８
ａ）がケース３０外に露呈する所定の位置に配設し、ケ
ース３０に穿設した孔３０ｈを介して一次コイル１２と
イグナイタ８を電気的に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関用点火コイルに
関し、特に一個の点火コイルで二気筒分の点火を行なう
同時点火方式の内燃機関用点火コイルに係る。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の点火方式としては種々の方式
のものが知られているが、このうち同時点火方式（ダブ
ル点火方式とも呼ばれる）の点火コイルにおいては、一
方の気筒が圧縮工程にあって他方の気筒が排気工程にあ
るという関係の二つの気筒が選択され、これらの気筒に
対して同時に出力高電圧が印加されるように構成されて
いる。例えば四気筒の内燃機関に関し、第１気筒と第４
気筒が同時に点火され、第２気筒と第３気筒が同時に点
火される場合において、例えば第１気筒が圧縮工程にあ
ると、気筒内部の圧力が大であるので高電圧でも容易に
放電しないが、第４気筒は排気工程にあって気筒内部の
圧力が大気圧に近いので低電圧で容易に放電し、点火プ
ラグの抵抗は無視し得る値となる。このため、第１気筒
及び第４気筒の点火プラグが直列接続されている場合、
排気工程にある第４気筒の点火プラグは殆ど抵抗となら
ず、圧縮工程にある第１気筒に対し略全ての出力高電圧
が印加されることになる。従って、各点火プラグに対し
点火コイルによって個別に高電圧が印加される場合と同
様となる。

【０００３】上記のような同時点火方式を実現する点火
コイルとしては、例えば特開平４−２２６００７号公報
に開示されている。同公報で提案された発明は、複数組
の第１の積層コアを埋設した単一の容器状樹脂製ハウジ
ング内に複数組の第２の積層コア、一次コイル、二次コ
イルをそれぞれ収納することとし、エンジンや車体への
点火コイルの組付工数および組付スペースを低減し得る
ようにするものとされている。具体的には、Ｃ字型の積
層コアとＩ字型の積層コアを有し後者にコイルを巻装し
て成る点火コイルを、二組並設したものであり、同公報
の図４に明らかなように各コイルの軸心に位置する一対
のＩ字型の積層コアが平行に配置されている。

【０００４】一方、特開平４−４３６２０号公報には、
一次コイルの一次電流を制御するイグナイタが、鉄心
（コア）に巻回された一次コイル及び二次コイルと共
に、モールドケースに収容された点火コイル装置が開示
されている。また、特開平４−４２９０９号公報に記載
の点火コイル装置においても、パワートランジスタユニ
ット（上記イグナイタに相当）を収納するためのポケッ
ト部がモールドケースに設けられており、コイルと共に
一体的に形成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記イグナイタ（イグ
ニッションモジュールとも呼ばれる）がケースに一体化
された点火コイルは、何れも内燃機関の各気筒毎に設け
られるものであり、四気筒の場合には四個のイグナイタ
が必要となる。しかし、イグナイタは封止処理等のコス
トが高く、このように分割して配置することはコストア
ップ要因となる。また、前掲の同時点火方式の点火コイ
ルにおいてはイグナイタは別体とされており、点火コイ
ルから離隔した位置に配置されることになる。このた
め、配線コストが高く、電気的な雑音発生源となり易
い。これに対処し、点火コイル及びイグナイタを一体的
に形成すべく、本願の出願人は平成６年１２月５日付に
て、イグナイタを二組の点火コイル間に近接した所定の
位置に配設し、一次コイルとイグナイタとの電気的接続
部を二組の点火コイル間に設けるように構成した内燃機
関用点火コイルを提案している。

【０００６】イグナイタを点火コイルに一体的に形成す
る従来技術としては、同時点火方式の点火コイルではな
く一般的な点火コイルのケース内にイグナイタを収容し
絶縁樹脂を注型したものが、実公平６−２７９３９号公
報に開示されている。このようにイグナイタを点火コイ
ルに一体的に形成する際には、放熱性に留意する必要が
ある。このため、同公報に記載の点火コイルにおいて
は、イグナイタ（スイッチングモジュール８）を放熱用
の金属ケース９内に収容し、この状態で絶縁性ケース４
内に収容し、熱伝導のよい樹脂を真空注型した後硬化さ
せることとしている。

【０００７】然し乍ら、このような樹脂モールド型点火
コイルにおいては、金属ケースと注型樹脂との間で熱膨
張係数に差があるため、温度変化に伴うヒートショック
により樹脂にクラックが入るおそれがあり、これを介し
て二次側の高電圧がリークするおそれも生ずる。従っ
て、熱伝導性と絶縁性の両特性に極めて優れた樹脂を選
択しなければならず、モールド用樹脂材料の選択の幅が
大幅に制限される。更に、同時点火方式の点火コイルで
は二次側の高圧ターミナルが四個配置されることになる
ので、イグナイタの収容場所が制限されることになり、
ヒートショック時には高電圧リークの可能性が大とな
る。

【０００８】そこで、本発明は、イグナイタの放熱性を
損なうことなく、同時点火方式の点火コイル及びイグナ
イタを一体的に形成し、小型で安定した点火性能を有す
る内燃機関用点火コイルを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、一次コイル及び二次コイルを巻装する内
部コアと、該内部コアと共に磁路を形成する外部コアを
備えた点火コイルを少くとも二組収容するケースと、該
ケースに支持し前記二次コイルの各々の両端に接続する
高圧ターミナルを備えた内燃機関用点火コイルにおい
て、前記一次コイルに対する一次電流を断続制御するイ
グナイタを備え、該イグナイタの少くとも放熱面が前記
ケース外に露呈する所定の位置に前記イグナイタを配設
し、前記ケースに穿設した孔を介して前記一次コイルと
前記イグナイタとを電気的に接続するように構成したも
のである。

【００１０】前記内燃機関用点火コイルにおいて、請求
項２に記載のように、前記ケースの前記イグナイタ装着
部分と反対側の所定位置に前記高圧ターミナルを配置す
ると共に、前記高圧ターミナルを同一平面上で相互に平
行に、且つ前記ケースに対して一体的に並設するとよ
い。

【００１１】尚、前記二組の点火コイルを構成する外部
コアを日の字状に形成し、該日の字状の外部コアの二つ
の空間部に、夫々前記二組の点火コイルの各内部コアを
収容するように構成してもよい。

【００１２】

【作用】本発明の内燃機関用点火コイルにおいては、二
組の点火コイルが並設され、各点火コイルでは一次コイ
ル及び二次コイルが巻装された内部コアと外部コアによ
って磁路が形成され、二次コイルの各々の両端に高圧タ
ーミナルが接続される。そして、イグナイタが、少くと
もその放熱面がケース外に露呈する所定の位置に配設さ
れ、ケースに穿設された孔を介して一次コイルとイグナ
イタとが電気的に接続される。而して、二組の点火コイ
ル及びイグナイタを有する単体の内燃機関用点火コイル
が構成され、イグナイタによって各点火コイルの一次コ
イルに供給される一次電流が断続されると、外部コア及
び内部コアに磁束変化が生じ、各点火コイルの二次コイ
ルに高電圧が誘起される。従って、各二次コイルの両端
が夫々点火プラグに接続されれば、同時点火方式の点火
コイルが構成され、二つの点火プラグが同時に点火され
る。

【００１３】請求項２に係る内燃機関用点火コイルにお
いては、高圧ターミナルがイグナイタ装着部分と反対側
の所定位置に配置されると共に、同一平面上で相互に平
行に、且つケースに対して一体的に並設され、二次コイ
ルの両端に適切に接続される。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の内燃機関用点火コイルの望ま
しい実施例を図面を参照して説明する。図１乃至図３は
本発明の内燃機関用点火コイル１の一実施例を示すもの
で、図２に示すように二組の点火コイル１Ａ，１Ｂが一
体的に並設されて成る。両者は同じ構成であるので同一
の部品及び部分については同一の符号を付し、以下の説
明では主として一方についてのみ説明する。本実施例の
内燃機関用点火コイル１は図５に一方の点火コイル１Ａ
側を拡大して示すように（点火コイル１Ｂ側も同一構
造）、日の字状のコア３を有し、その二つの空間部に一
対の柱状のコア２が同軸上に配置され略田の字を呈す
る。即ち、コア３が本発明にいう外部コアに相当し、コ
ア２が本発明にいう内部コアに相当する。そして、各コ
ア２は夫々一次コイルアセンブリ１０に内蔵され、これ
に二次コイルアセンブリ２０が組み付けられたものが二
組構成され、これらがケース３０内のコア３の二つの空
間部に収容されると、図２に示す構造となる。

【００１５】ケース３０は合成樹脂製の筐体で、その略
中央部にインサート樹脂成形によってコア３が内蔵され
ている。従って、日の字状のコア３に対応してケース３
０内に二つの空間部が形成され、この中に夫々一次コイ
ルアセンブリ１０及び二次コイルアセンブリ２０が収容
されている。ケース３０の側壁の一方側には四つの高圧
コネクタ部３１ａ乃至３１ｄが同一面上で相互に平行に
並設され、夫々に高圧ターミナル７が収容されている。
また、ケース３０の高圧コネクタ部３１ａ乃至３１ｄと
反対側の側壁には、イグナイタ８が装着されており、他
の両側壁にフランジ部３３が延出形成されている。

【００１６】外部コアを構成するコア３は前述のように
日の字状の鉄心で、無方向性珪素鋼板が複数積層されて
成るが、方向性珪素鋼板を用いることとしてもよい。ま
た、各点火コイル１Ａ，１Ｂ毎に口の字状の外部コアを
形成し両者を接合することとしてもよい。コア３のコア
２と対向する部分は、図５に示すように何れも内側に突
出し、突出部３ａは幅広に形成され、突出部３ｂは幅狭
に形成されている。尚、突出部３ａ、及び突出部３ｂを
含みコア２に当接する部分はケース３０の樹脂材料によ
って被覆されることなく露呈している。一方、コア２
は、図５に示すように、本体部２ａの両端が拡幅され延
出部２ｂ，２ｃが形成された柱状の鉄心であり、延出部
２ｃにはコア３の突出部３ａが嵌合する凹部が形成され
ている。本実施例のコア２は、圧延方向が本体部２ａの
軸方向の方向性珪素鋼板が複数積層されて成る。

【００１７】一次コイルアセンブリ１０は図５に示すよ
うに構成されており、インサート樹脂成形により上記コ
ア２が一体的に収容された一対の一次ボビン１１及び保
持部１３を具備している。各一次ボビン１１はコア２の
本体部２ａ回りに形成され、鍔部１１ａ及び１１ｂが相
互に所定距離隔てて形成されている。各一次ボビン１１
の軸方向の一端に形成される保持部１３は、図５に示す
ように、コア２の延出部２ｂとコア３の突出部３ａとの
間に所定の間隙のエアギャップ５を確保するもので、延
出部２ｂの長手方向の端面が露呈してコア３の突出部３
ａの端面（露呈面）と対峙するように形成されている。
そして、一次ボビン１１の鍔部１１ａ，１１ｂ間に一次
コイル１２の巻線が二層もしくは四層に巻回されて一次
コイルアセンブリ１０が構成される。

【００１８】一方、二次コイルアセンブリ２０は、二次
ボビン２１に二次コイル２２が巻装されて成る。二次ボ
ビン２１は図５に示すように、軸方向に所定間隔毎に複
数の鍔部２１ａが形成された断面略矩形の樹脂製筒体で
あり、これらの鍔部２１ａ間に複数の溝２１ｂが形成さ
れており、これらの溝２１ｂ内に二次コイル２２の巻線
が図５の上方から下方へ順次巻回されている。二次ボビ
ン２１の両端は幅広の鍔部２１ｃ，２１ｄとされ、これ
らの鍔部２１ｃ，２１ｄに形成された溝（図示せず）に
夫々図１及び図２に示すターミナル２３が嵌着されてい
る。各ターミナル２３には二次コイル２２の巻線の巻始
め又は巻終りが巻き付けられ、半田等によって接続され
ている。即ち、二次コイル２２の両端は夫々ターミナル
２３に電気的に接続されている。また、各ターミナル２
３は二次ボビン２１の軸に対し直交する方向に延出して
おり、後にケース３０に組み付けられる際には、ターミ
ナル２３が高圧ターミナル７内に挿入され、両者間が電
気的に接続される。

【００１９】ケース３０の高圧コネクタ部３１ａ乃至３
１ｄと反対側の側壁には、イグナイタ８が二組の点火コ
イル１Ａ，１Ｂ間に近接した所定の位置に接合されてい
る。イグナイタ８は図１に示すように、ケース３０に接
合される金属製のケース８ａ内の一部に、例えば図６に
一点鎖線で示した回路素子（これについては後述する）
が収容されており、スイッチングトランジスタＴｒ１，
Ｔｒ２のコレクタ側に接続されるターミナル６ａ，６
ｂ、及び共通電源端子であるターミナル６ｅが、図１に
示すように孔３０ｈを介してケース３０内に延出してい
る。尚、イグナイタ８のケース３０への接合手段として
は、接着、螺着等、種々の手段を用いることができる。

【００２０】また、図１及び図３に示すように、イグナ
イタ８にはコネクタ部１６が一体的に設けられており、
この中に図６に示す電源ターミナル１６ｅ、駆動信号タ
ーミナル１６ａ，１６ｂ、接地ターミナル１６ｃ及びモ
ニタ用ターミナル（図６では省略）が一列に配置されて
いる。即ち、これらのターミナルを含み、絶縁性を有す
る合成樹脂によってコネクタ部１６が形成されると共
に、ケース８ａ内に同合成樹脂が充填されて樹脂部８ｂ
が形成され、スイッチングトランジスタＴｒ１等の回路
素子が絶縁性を維持しつつ固定される。尚、回路素子回
りに別の高絶縁性材料を注入するように構成してもよ
い。

【００２１】このように、ケース８ａにスイッチングト
ランジスタＴｒ１等が固定されたイグナイタ８は、ケー
ス３０の外方にケース８ａが露呈した状態で接合されて
おり、従ってケース８ａによってスイッチングトランジ
スタＴｒ１等の放熱面が構成される。このとき、ケース
３０には孔３０ｈを介してターミナル６ａ，６ｂ，６ｅ
が挿入されるのみであるので、後述する樹脂部９形成時
にイグナイタ８側に樹脂が流出することはなく、適切に
樹脂部９が形成される。而して、ケース８ａ及びケース
３０内に充填する樹脂の選定に当たっては、絶縁性に着
目して選択すればよく、特に熱伝導性に優れた樹脂であ
る必要はない。また、ヒートショックを懸念する必要も
ない。

【００２２】上記一次コイルアセンブリ１０及び二次コ
イルアセンブリ２０は、図１及び図２に示すようにケー
ス３０内に収容され、図５に示すようにコア３の内側に
コア２が嵌合され、各ターミナル２３が各高圧ターミナ
ル７内に挿入される。そして、図２に示すように点火コ
イル１Ａ側では一次コイル１２の巻線の一方の端部１２
ａがリード６ｃ，６ｄを介してターミナル６ｅに電気的
に接続され、他方の端部１２ｂは鍔部１１ａの切欠（図
示せず）に案内されて導出され、ターミナル６ａ（点火
コイル１Ｂ側ではターミナル６ｂ）に電気的に接続され
る。このように、一次コイル１２とイグナイタ８との電
気的接続部は二組の点火コイル１Ａ，１Ｂ間に設けられ
ているので、配線が容易である。この配線後、ケース３
０内の空間に熱硬化性の合成樹脂、例えばエポキシ樹脂
が充填、硬化されて図５に点描で示すように樹脂部９が
形成される。これにより、一次コイル１２及び二次コイ
ル２２が含侵固着されると共に、ターミナル６ａ等の一
次コイル１２とイグナイタ８との電気的接続部が適切に
絶縁され、更に二次コイル２２の出力高電圧に耐え得る
絶縁性が確保される。

【００２３】而して、図３に示すように、ケース３０内
に二組の点火コイル１Ａ，１Ｂを有する単体の内燃機関
用点火コイル１が形成される。この内燃機関用点火コイ
ル１は内燃機関（図示せず）に装着され、図４に示すよ
うに、高圧コネクタ部３１ａ乃至３１ｄがハイテンショ
ンコード７１乃至７４を介して点火プラグ８１乃至８４
に接続される。即ち、第１気筒に装着された点火プラグ
８１と、第４気筒に装着された点火プラグ８４が点火コ
イル１Ａの高圧コネクタ部３１ａ，３１ｂに接続され、
第２気筒に装着された点火プラグ８２と、第３気筒に装
着された点火プラグ８３が点火コイル１Ｂの高圧コネク
タ部３１ｃ，３１ｄに接続される。

【００２４】図６は本実施例に係る四気筒内燃機関用の
点火回路の要部を示すもので、スイッチングトランジス
タＴｒ１，Ｔｒ２によって各一次コイル１２の一次電流
が断続されると各二次コイル２２に逆起電力が誘起され
３０乃至４０ｋｖの高電圧が発生する。この高電圧は図
２に示す各々のターミナル２３及び高圧ターミナル７を
介して点火プラグ８１乃至８４に出力される。

【００２５】上記の構成になる本実施例の内燃機関用点
火コイルにおいては、第１気筒の点火プラグ８１と第４
気筒の点火プラグ８４が同時に点火され、第２気筒の点
火プラグ８２と第３気筒の点火プラグ８３が同時に点火
される。例えば、第１気筒が圧縮工程にあると気筒内部
の圧力が大であるので点火プラグ８１は高電圧でも容易
に放電しないが、第４気筒は排気工程にあって気筒内部
の圧力が大気圧に近いので低電圧で容易に放電し、点火
プラグ８４の抵抗は無視し得る値となり、圧縮工程にあ
る第１気筒の点火プラグ８１に対し略全ての出力高電圧
が印加されることになる。而して、点火プラグ８１乃至
８４に対し、点火コイル１Ａ，１Ｂによって個別に高電
圧が印加され、各々の電極部に火花放電が生じ、各燃焼
室（図示せず）内の圧縮混合気が着火される。

【００２６】

【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で以下に記載の効果を奏する。即ち、本発明によれば、
イグナイタを少くともその放熱面がケース外に露呈する
所定の位置に配設し、ケースに穿設した孔を介して一次
コイルとイグナイタとを電気的に接続するように構成さ
れているので、イグナイタの放熱性を損なうことなく、
イグナイタを含み内燃機関用点火コイルを単体で構成し
得ると共に、各点火コイルとイグナイタとの配線を容易
且つ確実に行なうことができ、安定した点火性能を維持
しつつ小型で安価に構成することができる。

【００２７】更に、請求項２に係る内燃機関用点火コイ
ルにあっては、高圧ターミナルがケースのイグナイタ装
着部分と反対側の所定位置に配置されると共に、同一平
面上で相互に平行に、且つケースに対して一体的に並設
されているので、高電圧、大電流の配線に関し、絶縁性
を維持しつつ適切に配線することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る内燃機関用点火コイル
の一部断面側面図である。

【図２】本発明の一実施例に係る内燃機関用点火コイル
の一部断面平面図である。

【図３】本発明の一実施例に係る内燃機関用点火コイル
の斜視図である。

【図４】本発明の一実施例に係る内燃機関用点火コイル
を点火プラグに接続した状態を示す斜視図である。

【図５】本発明の一実施例に係る内燃機関用点火コイル
の一部の拡大断面図である。

【図６】本発明の一実施例に係る内燃機関用点火コイル
の要部を示す電気回路図である。

【符号の説明】

２ コア ２ａ 本体部 ２ｂ，２ｃ 延出部 ３ コア ３ａ，３ｂ 突出部 ５ エアギャップ ６ａ，６ｂ，６ｅ ターミナル ７ 高圧ターミナル ８ イグナイタ ８ａ ケース ８ｂ 樹脂部 ９ 樹脂部 １０ 一次コイルアセンブリ １１ 一次ボビン １１ａ，１１ｂ 鍔部 １２ 一次コイル １３ 保持部 １６ コネクタ部 ２０ 二次コイルアセンブリ ２１ 二次ボビン ２１ａ，２１ｃ，２１ｄ 鍔部 ２１ｂ 溝 ２２ 二次コイル ２３ ターミナル ３０ ケース ３１ａ〜３１ｄ 高圧コネクタ部 ３３ フランジ部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一次コイル及び二次コイルを巻装する内
   部コアと、該内部コアと共に磁路を形成する外部コアを
   備えた点火コイルを少くとも二組収容するケースと、該
   ケースに支持し前記二次コイルの各々の両端に接続する
   高圧ターミナルを備えた内燃機関用点火コイルにおい
   て、前記一次コイルに対する一次電流を断続制御するイ
   グナイタを備え、該イグナイタの少くとも放熱面が前記
   ケース外に露呈する所定の位置に前記イグナイタを配設
   し、前記ケースに穿設した孔を介して前記一次コイルと
   前記イグナイタとを電気的に接続するように構成したこ
   とを特徴とする内燃機関用点火コイル。
2. 【請求項２】 前記ケースの前記イグナイタ装着部分と
   反対側の所定位置に前記高圧ターミナルを配置すると共
   に、前記高圧ターミナルを同一平面上で相互に平行に、
   且つ前記ケースに対して一体的に並設したことを特徴と
   する請求項１記載の内燃機関用点火コイル。