KR100199300B1

KR100199300B1 - 내연기관용 점화 코일 유닛

Info

Publication number: KR100199300B1
Application number: KR1019920005913A
Authority: KR
Inventors: 아끼미쓰 스기우라; 사도루 무라떼
Original assignee: 오카메 히로무; 가부시키가이샤 덴소
Priority date: 1991-04-10
Filing date: 1992-04-09
Publication date: 1999-06-15
Also published as: JPH04313205A; US5261381A; EP0508374A1; DE69206659T2; EP0508374B1; KR920020070A; DE69206659D1

Abstract

본 발명은 내연기관의 대립된 실린더 헤드 커버의 소형용적에 설치할 수 있는 점화 코일 유닛에 관한 것으로 한쌍의 코일 어셈블리가 내연기관의 각각의 실린더중 하나에 마련된 각 쌍의 인접 점화플러그에 직접 연결되도록 단일 절연 수지 케이스에 수용된 각각의 코일 어셈블리가 케이스에 채워진 열경화성 수지와 같은 주형수지에 의해 케이스에 단단히 끼워진다.

Description

내연기관용 점화 코일 유닛

제1도는 본 발명의 실시예를 따르는 점화 코일 유닛의 단면도.

제2도는 제2도의 선(II-II)을 따라 택한 단면도.

제3도는 본 발명을 따르는 점화코일이 내연기관에 설치된 상태를 도시한 평면도.

제4도는 제3도의 단면도의 정면도.

제5도는 내연기관의 실린더 헤드를 도시한 평면도.

제6도는 또 다른 실린더 헤드를 도시한 평면도.

제7도는 종래의 점화코일 유닛이 내연기관에 설치된 상태를 도시한 평면도.

제8도는 제7도의 단면도의 정면도.

제9도는 내연기관에 설치된 점화 코일 유닛의 단면의 일부의 측면도.

제10도는 점화코일유닛의 소자간의 접속을 도시한 전기회로도.

제11도는 점화 코일 유닛의 접속을 수정한 유형의 전기 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : I 자 모양의 코어 2 : O 자 모양의 코어

3 : 일자 코일 4 : 이차 코일

6 : 절연수지케이스 7 : 주형수지

본 발명은 내연기관의 다수의 실린더중 하나에 마련된 각각의 점화플러그에 직접 연결된 하나이상의 코일 어셈블리를 가진 점화코일에 관한 것이다.

점화 코일 유닛이 내연기관의 다수의 실린더 각각에 마련되고 각각의 실린더의 점화플러그에 직접 연결된 점화 시스템은 공지되었다. [참고 : 일본전장 공개기보 정리번호 75-017(Journal of Nippondenso Technica로 Disclosure No. 75-017)]

최근에 소형이고 소배기량의 내연기관내에 점화코일을 설치하려고 시도했으나 소형이고 소배기량 내연기관에는 대립된 실린더헤드 커버 사이에 작은 용적만이 제공되어 이러한 용적으로는 점화코일을 설치하기에 불충분하기 때문에 성공하지 못했다.

선행기술의 단점을 극복하기 위해, 본 발명의 목적은 내연기관의 대립된 실린더 헤드커버 간에 형성된 매우 작은 용적에 설치할 수 있고 내연기관의 하나의 실린더에 마련된 각각의 다수의 점화플러그중 두개가 인접한 점화플러그를 각각 점화시키는 점화코일 유닛을 제공하는 것이다.

본 발명의 제1면에 따라서 내연기관중 다수의 실린더에 마련된 각각의 다수의 점화플러그중 두개가 인접한 점화플러그에 직접 연결된 점화코일은 절연수지로 만들어지고 케이스와 일체가 되어 형성된 두개의 관형부를 가진 케이스와 케이스에 수용된 두개의 코일 어셈블리와 케이스의 코일 어셈블리를 봉입, 고정하는 케이스에 채워진 주형수지등을 포함한다.

두개의 코일 어셈블리가 서로 세로 정렬로 케이스에 위치하는 것이 바람직하다.

또한 점화 플러그 유닛은 케이스의 반대 세로단과 일체가 되어 형성되고 점차 코일을 내연기판에 직접 설치하는 한쌍의 고정용 다리부와 관형부에 위치하여 코일 어셈블리에서 점화플러그까지 고전압을 공급하는 한쌍의 압력터미널(tension terminal)를 포함한다.

고정용 다리부를 배제한 케이스의 길이와 하나의 고정용 다리부의 길이의 합은 한쌍의 고압력터미널간의 거리의 두배보다 작거나 같다.

본 발명의 제2면에 따라서, 내연기판의 다수의 실린더중 하나에 마련된 각각의 다수의 점화 플러그중 두개가 인접한 점화플러그에 직접 접속된 점화 코일 유닛은 폐자기회로 코어를 경유해 서로가 자기적으로 연결된 폐자기회로 코일 및 일차 코일 및 이차 코일을 포함하는 각각의 한쌍의 코일 어셈블리와 절연수지로 만들어지고 세로 정렬관계로 한쌍의 코일 어셈블리에 수용되고 케이스의 반대 세로단부와 일체가 되어 형성된 한쌍의 버지부(bulged portion)와 버지부의 단쪽으로 접해져 점차플러그에 대해 마주한 한쌍의 관형부와 케이스의 중심부에 마련되고 이 위에 폐자기회로 코어를 보유하는 섀도바닥부를 포함하는 케이스와 관형부에 설치되어 버지부내의 이차 코일의 고압력측에 각각 전기적으로 접속된 한쌍의 고압력터미널과 케이스의 코일 어셈블리를 봉입, 고정하는 케이스에 채워진 주형 수지 등 을 포함한다.

본 발명의 위의 및 다른 장점을 수반한 도면과 상세한 설명을 관련지어 설명함으로서 분명해질 것이다.

본 발명은 수반한 도면에 도시된 바람직한 실시예와 관련해서 설명하므로서 분명해질것이다. 제1도와 제2도는 본 발명의 실시예를 따르는 점차 코일 유닛(20)의 단면도를 도시한다.

점화 코일 유닛(20)은 I자 모양코어(1)와 0자 모양코어(2)에 의해 결합 할 수 있게 형성된 폐자기회로를 구성하는 한쌍의 코일어셈불리(25)와 I자 모양코어(1)에 동축으로 감긴 일차 코일(3) 및 이차 코일(4)를 포함한다.

일차 코일(3)의 반대단은 일자접속기(5)(제2도)에 접속되어 있다.

이차 코일(4)의 저고압측에서 이차 코일(4)은 온전압 방지다이오드(4a)(제2도)에 접속된다.

이차 코일(4)의 고압력측은 일자코일(4)밑에 위지한 접속용 터미널(4b)에 전기적으로 접속된다.

상기구조의 한쌍의 코일어셈블리(25)는 서로가 일직선상으로 신장케이스(6)에 수용되어 있다. 케이스(6)는 절연수지로 만들어져 있다.

절연수지케이스(6)에서 코일 어셈블리(25)는 절연 수지케이스(6)에 채워진 열경화성수지와 같은 주형수지(7)에 의해 봉입, 고정된다.

제2도에 도시되었듯이, 신장 절연수지 케이스(6)는 접속용 터미널(4b)를 이곳에 수용하는 케이스(6)의 바닥벽의 반대세로단부에서 아래로 돌출한 한쌍의 버지부(6g), (6g)와 각각의 버지부(6g)및(6g)의 하단으로부터 일체가 되어 형성되고 아래로 연장한 한쌍의 관형부(6a), (6a)를 포함한다.

한쌍의 컵모양 고압력터미널(6b), (6b)은 일체 주형으로 관형부(6a), (6a)에 단단히 설치되어 있다.

케이스(6)의 바닥벽은 0자 모양의 코어(2)의 하나의 단이 보유된 돌출구식의 섀도증심 부(6h)를 포함한다.

각각의 고압력터미널(6b)은 접속용 터미널(4b)에 의해 상응하는 이차 코일(4)의 고압력측에 전기적으로 접속되고 내연기관(E)의 각각의 다수의 플러그(10)(제4도)에 전기적으로 접속된 압축 코일 스프링(6c)을 수용한다.

신장 절연수지(6)는 케이스(6)이 반대단과 일체가 되어 형성되어 내연기관(E)에 점화코일를 설치하는 한쌍의 고정용 다리(6d), (6d)를 포함한다.

고무보우트(rubber boot)(6f)는 관형부(6a)의 각각의 전방단에 고정되어 있다.

상기 구조의 점화 코일 유닛(20)은 다음과 같은 크기를 한다.

고압력터미널(6b)간의 거리(피치)가 A'로 주어지면 고정용 다리부(6e)를 제외한 점화코일 유닛의 길이는 D로 주어지고 각각의 고정용 다리부(6e)의 길이는 제2도에 도시된 것저럼 C로 주어진다.

크기 A', D및 C의 관계는

D+C ≤ 2A'‥‥‥(1)

이다. 인접 고압력 단말(6b)은 인접 점화 플러그(10)의 피치(제4도)와 같다. 따라서, D + C≤ 2A ‥‥‥‥(2)를 얻는다.

제7도 및 제8도에 도시되어 있듯이, 각각의 실린더에 마련된 하나만의 점화 코일 어셈블리를 가진 각각의 다수의 종래의 점화코일 유닛(30)이 실린더 헤드(9)의 헤드커버(8)에 형성된 조그만 용적에 설치될때 점화코일 유닛(30)중 두개의 인접 점화코일의 고정다리부(6d)는 제7도에 빗금친 부분에서 서로 방해하여 종래의 점화코일 유닛(30)의 설치가 사실상 불가능하다.

본 발명의 점화코일(20)인 경우에 크랭크축의 세로방향에서의 점화코일 유닛(20)의 길이(즉, 점화 코일 유닛의 길이)는 종래의 점화 코일 유닛(30)중 두개의 인접한 점화 코일 유닛의 합의 길이보다 하나의 고정용 다리부(6d)의 길이와 같은 거리만큼 최소한 짧다.

길이의 감소로 인해, 실린더와 같은 코일 어셈블리(25)와 같은 수를 갖는 점화 코일 유닛(20)이 제3도 및 제4도에 도시되어 있듯이 실린더 헤드(9)의 대립 헤드커버(8)에 한정된 조그만 용적에 간단히 설치될 수 있다.

점화 코일 유닛의 특별한 세로길이와 점화플러그(10)의 피치(A)사이의 관계는 아래에서 상세히 설명될 것이다.

이 경우에, 점화 코일 유닛의 폭은 내연기관의 대립된 헤드커버(8)간의 길이 보다 작으므로 제9도에 도시된 것처럼 점화 코일 유닛이 헤드커버(8)사이에 수용된다.

제7도에 도시된 것과 같은 종래 점화 유닛(30)의 경우에, 점화 코일 유닛(30)이 설치될 내연기관은 각각의 점화 코일 유닛(30)의 몸체의 길이(B)와 고정용 다리부(6d)의 길이의 합보다 작은 점화 플러그의 피치(A)를 갖는다.

즉, 만일 A B + C, ‥‥‥(3)이면 엔진에 대한 점화 코일 유닛(30)의 설치가 인접 고정용 다리(6d)사이의 방해로 불가능하다.

네개 실린더 엔진인 경우에 예컨대 제5도에 빗금으로 표시된 것저럼, 제1실린더와 제2실린더 사이 및 제3실린더와 제4실린더 사이에 각각 마련된 두쌍의 헤드 커버 설치부(9a)를 포함한다. 대안으로서 제6도에 빗금으로 표시되었듯이 실린더 헤드(9)가 주형되는 시간에 실린더헤드(9)가 모래주형으로 주형된 두개의 구멍(9b)를 갖는다.

따라서, 점화 코일 유닛을 설치하는데 충분한 용적이 실린더헤드(9)에 제공될 수 없다.

본 발명의 점화 코일 유닛(20)의 몸체의 길이(B)가 종래 점화 코일 유닛(30)의 몸체의 길이(B)에 두배로 이 길이(D)는 기능상 종래 점화 코일 유닛(30)의 두개에 해당한다.

D = 2B 이다. 이 값을(2)에 대입하면, 2B+C ≤ 2A된다.

따라서, A ≥ B + C/2 이 된다.

이것은 본 발명의 점화 코일 유닛(20)이 값(B + C/2)보다 크거나 같은 점화플러그 피치(A)를 갖는 내연기관에 설치할 수 있다는 것을 의미한다.

따라서, 본 발명의 구조를 사용하므로서 식(3)에 표시된 것과 같이 점화 플러그 피치(A)에 대해 종래의 점화 코일 유닛을 설치하기 위해 제공된 최대 허용범위는 점화 코일 유닛의 수행특성이 저하하지 않고 다음식에 의해 표시되었듯이 어느정도까지 연장할 수 있다.

B+C/2≤ A≤ B+C

게다가 본 발명의 점화 코일 유닛(20)이 네개의 실린더 엔진에 설치될때 점화 코일 유닛(20)이 직접 실린더 헤드위에 설치되기 때문에 제1실린더와 제2실린더 또는 제3실린더와 제4실린더 사이에 어떠한 용적도 필요하지 않게 된다. 따라서 제5도 및 제6도에서 설명한 이유때문에 실린더 헤드(9)가 상응하는 부분에서 충분한 용적을 갖지 않아도 점화코일 유닛(20)이 실린더 헤드(9)에 설치될 수 있다.

위에서 설명했듯이, 본 발명의 각각의 점화 코일은 두개의 코일 어셈블리(25)를 포함한다. 각각의 코일 어셈블리(25)는 고압력측 아래에 위치한 접속용 터미널(4b)을 가진 이차 코일(14)과 이차 코일(4)을 동축으로 맞물린 일차 코일(30 과 이차 코일(4)의 저압력측에 인접한 일자코일(3)의 단에 위치하고 일차 코일(3)의 반대단쪽으로 일차 코일(3)의 세로방향으로 방향을 한 일차접속기(5)와 폐자기회로를 결합할 수 있게 형성된 제1및 제2코어(1), (2)와 이차 코일(4)의 저장력측에 접속된 온전압 방지다이오드(4a)를 포함한다.

두개의 코일 어셈블리(25)는 서로가 세로관계 및 서로가 근접 위치한 각각의 이차 코일(4)의 저압력측과 서로가 반대관계로 절연 수지케이스(6)에 수용되었다.

각각의 일자 접속기(5)의 맞물림부(5a)가 점화 코일 유닛(20)의 중심부에 수평으로 위지해 있고 반대방향(서로에 대해 멀리)을 하기 때문에 일자 접속기(5)가 차량측에 마련된 정합접속기(5)와 쉽게 결합할 수 있고 일자 접속기(5)와 자량측 접속기 사이에 접속부를 포함하는 차량측의 배선구조의 전체 높이를 낮게 할 수 있다.

게다가 각각의 이차 코일(4)의 고압력측이 점화코일 유닛(20)이 조립될 내연기판의 점화플러그(10)의 피치와 같은 피치로 케이스(4)에 위치한 상응하는 고압력 터미널(6b)위에 직접 위치되어 있다.

이차 코일(4)아래에 위치한 접속용 터미널(4b)은 매우 소형이다(즉, 코일 어셈블리(25)의 축방향 길이에서의 접속단말(4b)의 크기가 작다)

위에서 설명한 실시예에서 제1및 제2코어(1)및(2)에 의해 형성된 폐자기회로는 일반적으로 0 모양이지만 0자 모양의 자기회로를 사용할 수도 있다.

게다가 코어(1)및(2)의 부분은 절연 수지 케이스(6)와 일체가 되어 주형되어 있다.

더구나 두개가 인접한 0 자 모양 코어(2)는 단대단으로 일체구조에 결합 할수 있다. 그러나 폐자기회로의 부분은 영구자석을 사용하여 만든다.

예시된 실시예에서 두개의 코일 어셈블리(25)는 점화 코일 유닛(20)의 세로 방향에 대해 반대 위치관계 또는 방향으로 하나의 절연수지 케이스(6)에 수용되어 있지만 이들은 같은 방향으로 위치하고 있다.

게다가 예시된 실시예에서 각각의 점화 코일 유닛(20)의 지지용 다리부(6d)가 점화 코일 유닛(20)의 세로 중심측에 대해 반대로 위치한다 해도 점화 코일 유닛(20)의 세로 중심축에 대해 같은 방향에 위치하거나 점화 코일 유닛(20)의 세로 중심축과 정렬된다.

제10도는 제1도 및 제2도에 도시된 점화 코일 유닛의 회로도이다.

제10도에 도시되어있듯이 일자전류가 일차코일(3)에 흐를때 이차 코일(4)에서 발생한 전압에 대해 점화플러그(10)증 상응하는 하나의 플러그를 보호하기 위해 각각의 온전압 저지다이오드(4a)가 이차 코일(4)의 하나의 저압력측과 일차 코일(3)의 하나의 전원 공급단말(+B)사이에 접속되어 있다.

두개의 온전압 저지다이오드(4a)는 제11도에 도시되어 있듯이, 하나만의 온전압 저지 다이오드(4a)와 바꾸어져 있다.

이 경우에, 두개의 일자코일(3)중 하나의 전압 공급단말(+B)이 온접압 저지다이오드(4a)의 에노드에 접속되어 있는 반면, 다이오드(4a)의 케소우드는 각각의 이차 코일(4)의 저압력측 사이의 접합부에 접속되어 있다.

각각의 점화 코일(20)이 두개의 코일 어셈블리(25)를 갖기 때문에, 단일 다이오드(4a)를 이용하면, 쉽게 두개의 코일 어셈블리(23)의 이차 코일(4)에 접속할 수 있다.

위에서 설명했듯이 본 발명을 따르는 점화 코일 유닛은 각 쌍의 인접 점화 플러그에 인접한 한쌍의 관형부를 가진 절연 수지케이스와 케이스에 수용된 한쌍의 코일 어셈블리와 케이스의 코일 어셈블리를 봉입 고정하는 케이스에 채워진 주형수지를 포함한다.

제조된 점화코일 유닛은 대체로 소형이고 내연기관의 대립 실린더 헤드 커버 사이의 소형공간에 설치할 수 있다.

첨부한 본 발명은 청구범위내에서 여러 종류의 변경과 수정이 본 발명에서 가능하다.

Claims

내연기관의 다수의 실린더중 하나에 마련된 각각의 다수의 점화 플러그중 두개의 인접한 점화플러그에 직접 연결된 점화 코일 유닛에 있어서, 절연수지로 만들어지고 상기 케이스와 일체가 되어 형성된 관형부를 가진 케이스와 상기 케이스에 수용된 두개의 코일 어셈블리와 상기 케이스에 수용된 두개의 코일 어셈블리를 봉입, 고정하는 케이스에 채워진 주형수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 점화 코일 유닛.
제1항에 있어서, 두개의 코일 어셈블리는 서로에 대해 세로 정렬로 상기 케이스에 위치하고 상기 점화 유닛은 상기 케이스의 반대 세로단과 일체가 되어 형성되고 내연기관의 점화코일 유닛을 직접 설치하는 한쌍의 고정용 다리부와 관형부에 위치하고 고전압을 코일 어셈블리에서 점화 플러그까지 공급하는 한쌍의 고압력터미널을 포함하고 고정용 다리를 제외한 케이스의 길이와 하나의 설치 다리의 길이가 한쌍의 고압력 터미널 사이의 거리의 두배보다 작거나 같은 것을 특징으로하는 점화 코일 유닛.
제1항에 있어서, 케이스의 중심부에 위치하고 한쌍의 맞물림부를 가진 한쌍의 일차 접속기, 서로에게서 방향을 하고 케이스의 세로방향으로 구멍이난 상기 맞물림부를 더 포함하는 것을 특징으로하는 점화 코일 유닛.
제1항에 있어서, 각각의 상기 두개의 코일 어셈블리는 일차 코일과 이차 코일을 갖고 상기 점화 코일 유닛은 한쌍의 온 전압 저지 다이오드를 포함하고 각각의 상기 다이오드는 일차 코일중 하나의 단과 각각의 이차 코일의 고압력측 사이에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 점화 코일 유닛.
제1항에 있어서, 각각의 상기 두개의 코일 어셈블리는 일차 코일과 이차 코일을 갖고 상기 이차 코일은 공통접촉면에 함께 접속된 저압력측을 갖고 상기 점화 코일 유닛은 상기 일차 코일의 하나의 단과 이차 코일의 각각의 고압력측들 사이의 공통접촉면 사이에 접속된 온전압 저지 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 점화 코일 유닛.
제2항에 있어서, 상기 고정용 다리는 상기 케이스의 세로 중심축에 대해 다른 방향에 위치한 것을 특징으로하는 점화 코일 유닛.
내연기관의 다수의 실린더중 하나에 마련된 다수의 점화 플러그중 두개가 인접한 점화플러그에 직접 연결된 점화 코일 유닛에 있어서, 폐자기코일과 폐자기 코일 코어를 경유하여 서로에게 자기적으로 접속된 일자코일과 이차 코일을 포함하는 한쌍의 각각의 코일 어셈블리와 절연층으로 만들어지고 세로로 정렬된 관계로 한쌍의 코일 어셈블리에 수용되어 있고 상기 케이스의 대립 세로단부와 일체가 되어 형성될 한쌍의 버지부와 버지부의 전방단에 접촉되고 두개의 인접 점화플러그에 인접한 한쌍의 관형부와 케이스의 중심부에 마련되고 폐자기 회로 코어를 보유하여 유지시키는 섀도바닥부를 포함하는 케이스와 관형부에 설치되고 버지부내의 이차 코일의 고압력측에 전기적으로 접속된 한쌍의 고압력터미널과 상기 케이스내에 수용된 코일어셈블리를 봉입, 고정시키는 케이스에 채워진 주형수지 등을 포함하는 것을 특징으로 하는 점화 코일 유닛.
제7항에 있어서, 상기 케이스는 내연기관의 케이스를 설치하는 케이스의 대립 세로단과 일체가 되어 형성된 한쌍의 고정용 다리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 점화 코일 유닛.
제8항에 있어서, 상기 고정용 다리부는 상기 케이스의 세로 중심축에 대해 다른 방향에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 점화 코일 유닛.
제8항에 있어서, 고정용 다리부를 제외한 케이스의 길이와 고정용 다리부의 하나의 길이의 합이 한쌍의 고압력 터미널간의 거리의 두배보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는 점화 코일 유닛.
제7항에 있어서, 한쌍의 코일 어셈블리는 서로에 대해 반대관계로 위치해 있고 이차 코일의 각각의 고압측은 서로가 근접한 것을 특징으로 하는 점화 코일 유닛.
제11항에 있어서, 상기 케이스의 중심부에 위치하고 각각의 이차 코일의 저압력측에 인접한 하나의 측에 위치한 한쌍의 일자 접속기를 더 포함하고 각각의 일차 코일 접속기는 또 다른 일차 코일 접속기의 맞물림부에서 멀리 방향을 하고 케이스의 세로방향으로 구멍이 나 있는 것을 특징으로 하는 점화 코일 유닛.
제7항에 있어서, 한쌍의 온전압 저지 다이오드를 더 포함하고 각각의 상기 다이오드는 일차 코일의 하나의 단과 이자 코일의 고압력측 사이에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 점화 코일 유닛.
제7항에 있어서, 한쌍의 코일 어셈블리의 이차코일은 공통접촉면에 함께 접속된 저압력측을 갖고 상기 점화 유닛은 일자코일의 하나의 단과 이차 코일의 각각의 저압력측 사이의 공통접촉부 사이에 접속된 온전압 저지다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 점화 코일 유닛.