KR100528372B1 - 내연기관용 점화코일장치의 코일케이스 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엔진의 연소실 내에 압축된 혼합기(混合氣)를 점화하기 위해 고전압을 발생시키는 내연기관용 점화코일장치의 코일케이스에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 가늘고 긴 원통형으로 엔진의 헤드속에 장착되는 코일케이스와, 상기 코일케이스의 내측 중심에서부터 차례로 중앙코어와 절연체와 2차스풀에 권취된 2차코일과 1차스풀에 권취된 1차코일이 내장되고 상기 2차스풀과 1차스풀 사이 및 상기 1차스풀과 코일케이스 사이의 간극에는 절연성수지가 주입 경화된 내연기관용 점화코일장치에 있어서, 상기 코일케이스는 상부부재와 하부부재가 끼움결합되도록 되어 있되, 상기 상부부재는 내전압성이 우수한 PET, PBT 등의 재질로 되어 있고 하단부에는 고무링삽입홈이 형성되어 있으며, 상기 하부부재는 내열성이 우수한 PPS, PTA, PAI, PEEK, PI 등의 재질로 되어 있고 상단부에는 상부부재끼움턱이 형성되어 있어 서로 다른 재질의 상부부재와 하부부재사이에 "O"형의 고무링을 삽입하고 일체로 결합 부착하여 내전압성 및 내열성을 향상시키도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관용 점화코일장치의 코일케이스 및 그 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 엔진의 연소실 내에 압축된 혼합기(混合氣)를 점화하기 위해 고전압을 발생시키는 내연기관용 점화코일장치의 코일케이스에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 가늘고 긴 원통형으로 엔진의 헤드속에 장착되는 코일케이스와, 상기 코일케이스의 내측 중심에서부터 차례로 중앙코어와 절연체와 2차스풀에 권취된 2차코일과 1차스풀에 권취된 1차코일이 내장되고 상기 2차스풀과 1차스풀 사이 및 상기 1차스풀과 코일케이스 사이의 간극에는 절연성수지가 주입 경화된 내연기관용 점화코일장치에 있어서, 상기 코일케이스는 상부부재와 하부부재가 끼움결합되도록 되어 있되, 상기 상부부재는 통상적으로 내전압성이 우수한 PET, PBT 등의 재질로 되어 있고 하단부에는 고무링삽입홈이 형성되어 있으며, 상기 하부부재는 내열성이 우수한 PPS, PTA, PAI, PEEK, PI 등의 재질로 되어 있고 상단부에는 상부부재끼움턱이 형성되어 있어 서로 다른 재질의 상부부재와 하부부재사이에 "O"형의 고무링을 삽입하고 일체로 결합 부착하여 내전압성 및 내열성을 향상시키도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관용 점화코일장치의 코일케이스 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 내연기관용 점화코일장치는 코일들의 상호 전자기유도 작용을 통해 고전압을 생성함으로써 점화플러그의 틈을 통과하는 불꽃을 생성하기 위한 장치로서, 가늘고 긴 원통형의 코일케이스 내측 중심에서부터 차례로 철심으로 된 원기둥형의 중앙코어와 상기 중앙코어를 둘러싸고 있는 절연체와 상기 절연체의 외주면에 위치하며 2차코일로 감겨있는 원통형의 2차스풀과 상기 2차스풀을 둘러싸고 있고 1차코일로 감겨있는 원통형의 1차스풀로 되어 있으며, 상기 2차스풀과 1차스풀 사이 및 상기 1차스풀과 코일케이스 사이의 간극에는 각각 절연성수지가 주입 경화되어 상기 2차코일 및 1차코일의 절연성을 보증하도록 되어 있으며, 상기 1차코일에 직류전류를 인가 및 차단하게 되면 전자기유도 작용에 의하여 상기 2차코일에 강한 고전압이 발생되도록 되어 있다.
그러나, 상기와 같은 통상적인 내연기관용 점화코일장치는 그 외형을 구성하는 코일케이스가 전체적으로 하나의 재질로 된 가늘고 긴 원통형 부재로 되어 있는데, 이러한 코일케이스를 사출 성형으로 제조하는 과정에서 코일케이스를 하나의 긴 원통형으로 형성하여 제조하기 때문에 코일케이스의 상하 부위별로 적은 온도차가 발생하게 되며 이 적은 온도차에 의해 코일케이스의 내주면 및 외주면에는 다수개의 미세 기공이 형성되어 고전압 발생시 상기 미세기공을 통해 방전현상 등이 일어나 점화코일장치의 전기 절연성 등이 크게 저하되는 문제점이 있었으며, 또한 코일케이스에 내장된 1차코일과 2차코일의 상호 전자기유도 작용을 통해 고전압 발생으로 점화플러그의 틈을 통과하는 불꽃을 생성하는 과정에서 코일케이스의 하부쪽에는 상부쪽보다 상대적으로 고전압(대략 30,000V 이상)이 발생하게 되고, 이 고전압에 의해 코일케이스의 하부에는 큰 열적 스트레스(thermal stress)가 가해져 코일케이스의 하부가 다른 부위보다 쉽게 파손되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 코일케이스를 긴 일체형의 원통형으로 형성하지 않고 상부부재와 하부부재로 나누어 형성하여 상하 부위별 온도차에 의해 코일케이스의 내주면 및 외주면에 미세기공이 형성되는 것을 방지하며, 상대적으로 큰 열적 스트레스가 가해지는 코일케이스의 하부부재를 내열성이 강한 재질로 형성하여 쉽게 파손되지 않도록 하는 것에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 점화코일장치에 사용되는 코일케이스는 상부부재와 하부부재가 끼움결합되도록 되어 있되, 상기 상부부재는 통상적으로 내전압성이 우수한 PET, PBT 등의 재질로 되어 있고 하단부에는 고무링삽입홈이 형성되어 있으며, 상기 하부부재는 내열성이 우수한 PPS, PTA, PAI, PEEK, PI 등의 재질로 되어 있고 상단부에는 상부부재끼움턱이 형성되어 있어 서로 다른 재질의 상기 상부부재와 하부부재사이에 "O"형의 고무링을 삽입하고 일체로 결합 부착하여 내전압성 및 내열성을 향상시키도록 되어 있는 것에 본 발명의 특징이 있다.
이하 본 발명에 따른 구체적인 구성을 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 내연기관용 점화코일장치(1)는 도 1, 2에 도시된 바와 같이 원통형으로 엔진의 헤드속에 장착되는 코일케이스(2)와, 상기 코일케이스(2)의 내측 중심에서부터 차례로 철심으로 된 원기둥형의 중앙코어(3)와, 상기 중앙코어(3)의 외주면을 둘러싼 절연체(4)와, 상기 절연체(4)의 외주면을 둘러싸고 있으며 2차코일(5)로 감겨진 원통형의 2차스풀(6)과, 상기 2차스풀(6)의 외주면을 둘러싸고 있고 1차코일(7)로 감겨진 원통형의 1차스풀(8)이 동일 축상에 구비되어 있으며, 상기 2차스풀(6)과 1차스풀(8) 사이 및 상기 1차스풀(8)과 코일케이스(2) 사이의 간극에는 에폭시수지 등으로 되어 있는 절연성수지(9a)(9b)가 각각 주입 경화되어 코일의 절연성을 보증하도록 되어 있어 상기 1차코일(7)에 직류 전류를 인가 및 차단하게 되면 전자기유도 작용에 의하여 상기 2차코일(5)에 강한 고전압(통상적으로 3만볼트이상)이 발생하도록 되어 있다.
상기 코일케이스(2)는 코일케이스(2)의 제조시 상하 부위별 온도차에 의해 코일케이스(2)의 내주면 및 외주면에 미세기공이 형성되는 것을 방지하기 위하여 상부부재(10)와 하부부재(11)로 나뉘어져 있고 상기 상부부재(10)와 하부부재(11)가 상하로 끼움 결합되도록 되어 있는데, 상기 상부부재(10)와 하부부재(11)의 길이비율이 3 ~ 4 : 1 정도가 되도록 상부부재(10)와 하부부재(11)를 형성하는 것이 가장 안정적이며 바람직하다.
상기 상부부재(10)는 내전압성이 우수한 통상의 PET(Poly Ethylene Terephthalate), PBT(Poly Buthylene Terephthalate) 등에서 선택된 어느 하나의 재질로 되어 있고 하단부 외주면에는 "O"형의 고무링(12)이 삽입되는 고무링삽입홈(13)이 형성되어 있으며, 상부부재(10)의 하단부는 하부부재(11)의 상부부재끼움턱(14)에 일체로 끼움 결합되도록 되어 있다.
상기 하부부재(11)는 점화코일장치(1)의 작동에 의한 고전압(대략 30,000V 이상) 발생으로 코일케이스(2)의 하부에 큰 열적 스트레스(thermal stress)가 가해져 코일케이스(2)의 하부가 쉽게 파손되는 것을 방지하기 위하여 내열성이 우수한 PPS(Poly Phenylene Sulfide resin), PTA(Poly Thal amide), PAI(Poly Amide Imide), PEEK(Poly Ether-Ether-Ketone), PI(Poly Imide resin) 등에서 선택된 어느 하나의 재질로 되어 있고 상단부에는 상기 상부부재(10)의 하단부가 일체로 끼움 결합되도록 소정의 높이로 되어 있는 상부부재끼움턱(14)이 형성되어 있다.
상기 고무링(12)은 서로 다른 재질로 되어 있는 상기 상부부재(10)와 하부부재(11) 사이를 일체로 끼움 결합시 상부부재(10)와 하부부재(11)의 연결부위 사이로 전기적 손실 및 방전현상이 발생되는 것을 방지하고 기밀성(氣密性)을 높이기 위한 것으로 실리콘 재질로 되어 있으며 두께가 1.0 ~ 2.5mm 정도인 "O"형의 고무링(12)이 삽입되어 상부부재(10)와 하부부재(11) 사이에 기밀을 유지하도록 되어 있다.
본 고안에 따른 작용을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 코일케이스(2)를 상부부재(10)와 하부부재(11)로 각각 나누어 사출 성형하여 코일케이스(2)의 상하 부위별 온도차를 감소시킴으로써 코일케이스(2)의 내주면 및 외주면에 미세기공이 발생되는 것을 방지하며, 상기 상부부재(10)는 내전압성 재질로 형성하고 상기 하부부재(11)는 내열성 재질로 형성하여 코일케이스(2)의 하부쪽에 30,000V 이상의 고전압 발생으로 큰 열적 스트레스(thermal stress)가 가해져 코일케이스(2)의 하부가 쉽게 파손되는 것을 방지하며, 상기 상부부재(10)와 하부부재(11) 사이에 실리콘 재질로 된 "O"형 고무링(12)을 상부부재(10)의 하단부에 형성된 고무링삽입홈(13)에 삽입하여 기밀성을 유지하고 상부부재(10)를 하부부재(11)의 상단부에 형성된 상부부재끼움턱(14)에 끼움 결합한 후 상부부재(10)와 하부부재(11) 사이의 결합부위에 접착제를 주입하여 고정부착시키거나 전기융착을 통해 상부부재(10)와 하부부재(11)를 일체로 형성한다.
상기와 같이 본 발명에 의하면 코일케이스를 종래와 같이 긴 일체형의 원통형으로 형성하지 않고 상부부재와 하부부재로 나누어 형성하여 코일케이스의 상하 부위별 온도차에 의해 코일케이스의 내주면 및 외주면에 미세기공이 형성되는 것을 방지함으로써 고전압 발생시에도 미세기공을 통한 방전현상과 전기 절연성 저하 현상 등이 발생되지 않으며, 상대적으로 큰 열적 스트레스가 가해지는 코일케이스의 하부부재를 내열성이 강한 재질로 형성함으로써 고전압이 발생되는 점화코일장치를 장시간 사용시에도 하부부재가 쉽게 파손되지 않는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 내연기관용 점화코일장치의 일부 단면개략도
도 2는 본 발명에 따른 코일케이스의 상부부재와 하부부재의 결합 상태를 도시한 단면 개략도
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
1. 내연기관용 점화코일장치
2. 코일케이스
3. 중앙코어
4. 절연체
5. 2차코일
6. 2차스풀
7. 1차코일
8. 1차스풀
9a, 9b. 절연성수지
10. 상부부재
11. 하부부재
12. 고무링
13. 고무링삽입홈
14. 상부부재끼움턱
Claims (3)
- 엔진의 헤드속에 장착되는 코일케이스와 상기 코일케이스의 내측 중심에서부터 차례로 중앙코어와 절연체와 2차스풀에 권취된 2차코일과 1차스풀에 권취된 1차코일이 내장되고 상기 2차스풀과 1차스풀 사이 및 상기 1차스풀과 코일케이스 사이의 간극에는 절연성수지가 주입 경화된 내연기관용 점화코일장치에 있어서, 상기 코일케이스(2)는 상부부재(10)와 하부부재(11)로 나뉘어져 있고 상기 상부부재(10)와 하부부재(11)가 상하로 끼움 결합되도록 되어 있는데, 상기 상부부재(10)는 하단부 외주면에 "O"형의 고무링(12)이 삽입되는 고무링삽입홈(13)이 형성되어 있으며, 상기 하부부재(11)는 상단부에 상기 상부부재(10)의 하단부가 일체로 끼움 결합되도록 상부부재끼움턱(14)이 형성되어 있어 상기 상부부재(10)와 하부부재(11) 사이에 "O"형의 고무링(12)을 삽입하여 일체로 결합 부착하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관용 점화코일장치의 코일케이스.
- 제 1항에 있어서, 상기 상부부재(10)는 내전압성이 우수한 PET(Poly Ethylene Terephthalate), PBT(Poly Buthylene Terephthalate) 중에서 선택된 어느 하나의 재질로 되어 있고, 상기 하부부재(11)는 내열성이 우수한 PPS(Poly Phenylene Sulfide resin), PTA(Poly Thal amide), PAI(Poly Amide Imide), PEEK(Poly Ether-Ether-Ketone), PI(Poly Imide resin) 중에서 선택된 어느 하나의 재질로 되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관용 점화코일장치의 코일케이스.
- 엔진의 헤드속에 장착되는 코일케이스의 내측 중심에서부터 차례로 중앙코어와 절연체와 2차스풀에 권취된 2차코일과 1차스풀에 권취된 1차코일을 내장하고 상기 2차스풀과 1차스풀 사이 및 상기 1차스풀과 코일케이스 사이의 간극에는 각각 절연성수지를 주입경화한 내연기관용 점화코일장치의 제조방법에 있어서, 상기 코일케이스(2)는 상부부재(10)와 하부부재(11)로 각각 나누어 사출 성형하여 코일케이스(2)의 상하 부위별 온도차를 감소시킴으로써 코일케이스(2)의 내주면 및 외주면에 미세기공이 발생되는 것을 방지하며, 상기 상부부재(10)는 내전압성이 우수한 PET(Poly Ethylene Terephthalate), PBT(Poly Buthylene Terephthalate) 중 선택된 어느 하나의 재질로 형성하고 하단부 외주면에는 "O"형의 고무링(12)이 삽입되는 고무링삽입홈(13)이 형성하며, 상기 하부부재(11)는 내열성이 우수한 PPS(Poly Phenylene Sulfide resin), PTA(Poly Thal amide), PAI(Poly Amide Imide), PEEK(Poly Ether-Ether-Ketone), PI(Poly Imide resin) 중 선택된 어느 하나의 재질로 형성하여 코일케이스(2) 하부가 열적 스트레스에 의해 쉽게 파손되는 것을 방지하고 상단부에는 상기 상부부재(10)의 하단부가 일체로 끼움 결합되도록 상부부재끼움턱(14)이 형성하여 상기 상부부재(10)와 하부부재(11) 사이에 실리콘 재질로 된 "O"형 고무링(12)을 삽입하여 기밀성을 유지하고 상부부재(10)와 하부부재(11)를 끼움 결합한 후 접착제를 주입하거나 전기융착으로 상부부재(10)와 하부부재(11)를 일체로 고정 부착시키는 것을 특징으로 하는 내연기관용 점화코일장치의 코일케이스 제조방법.
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| KR10-2004-0023240A KR100528372B1 (ko) | 2004-04-06 | 2004-04-06 | 내연기관용 점화코일장치의 코일케이스 및 그 제조방법 |
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| KR10-2004-0023240A KR100528372B1 (ko) | 2004-04-06 | 2004-04-06 | 내연기관용 점화코일장치의 코일케이스 및 그 제조방법 |
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