KR100648901B1 - 자동차용 점화코일의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 점화코일의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각 부품이 세분화된 각 공정에 의해 일괄적이고 체계적으로 조립되게 하여 제조시 부품의 파손을 효과적으로 방지하고, 각 공정이 병렬적으로 이루어지게 함으로써, 제조공정의 효율성을 높일 수 있는 자동차용 점화코일의 제조방법에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은 직립형 자동차용 점화코일에 있어서 1차스풀에 1차코일을 권선하는 1차권선단계와, 2차스풀에 2차코일을 권선하는 2차권선단계와, 상기 1차스풀 및 2차스풀, 마그네틱 코어, 외부케이스를 각각 결합시키는 1차조립단계와,상기 1차스풀과 외부케이스 사이의 공간에 절연제를 주입하고 건조시키는 경화단계와, 상기 각 스풀과 외부케이스에 추가되는 부품을 결합시키며, 상기 단계들의 수행을 통한 조립체의 이상유무를 검사하는 2차조립 및 검사단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

자동차, 점화코일, 제조, 권선, 스풀

Description

자동차용 점화코일의 제조방법{Method of Manufacturing Ignition Coil for Automobile}

도 1은 본 발명에 의해 제조된 자동차용 점화코일을 나타낸 종단면도,

도 2 내지 도 7은 본 발명에 따른 자동차용 점화코일의 제조방법을 나타낸 순서도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 1차스풀 11: 1차코일

17: 핀 20: 2차스풀

21: 2차코일 23: 접지핀

30: 마그네틱 코어 31: 절연튜브

40: 다이오드 41: 다이오드핀

45: 지지부재 50: 고전압단자

55: 스프링 60: 절연제

70: 외부케이스 71: 헤드커버

72: 방수캡 75: 자켓

80: 부트 100: 자동차용 점화코일

본 발명은 자동차용 점화코일의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각 부품이 세분화된 각 공정에 의해 일괄적이고 체계적으로 조립되게 하여 제조시 부품의 파손을 효과적으로 방지하고, 각 공정이 병렬적으로 이루어지게 함으로써, 제조공정의 효율성을 높일 수 있는 자동차용 점화코일의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 내연기관은 기관의 내부에서 연소가 이루어지며 연료의 연소에 의한 연소가스의 팽창을 기계적인 일에 이용하는 기관으로, 디젤기관과 가솔린기관으로 대분된다.

이 중, 상기 디젤기관은 압축착화 기관으로써, 별도의 점화장치를 필요로 하지 않는다.

반면에, 상기 가솔린기관은 연료의 연소를 위해 별도의 점화장치를 필요로 하는데, 이러한 점화장치는 코일 1차회로의 스위치 역할을 하는 점화 스위치와, 배터리의 저전압을 고전압으로 증폭시키는 점화코일과, 상기 점화코일로부터 발생한 고전압을 스파크 플러그로 송출하는 고압케이블과, 상기 스파크 플러그에 점화 전압을 배전하는 배전기로 구성된다.

한편, 최근에는 상기 고압케이블 및 배전기를 필요로 하지 않고 스파크 플러그로 직접 고전압을 전달하도록 구성된 점화코일이 개발되었다.

이하에서의 점화코일은 상기한 점화코일의 범위에 속한다.

상기 점화코일은 크게 중심에 축설되는 마그네틱 코어와, 상기 마그네틱 코어의 외측 방향으로 배치되는 1,2차스풀, 외부케이스가 각각 구비되어 구성된다.

그리고 상기 1차 및 2차스풀에는 각각 코일이 권선되는데, 상기 2차스풀에는 1차스풀 보다 상대적으로 많은 수의 코일이 권선된다.(이하에서는 1차스풀에 권선된 코일을 1차코일, 2차스풀에 권선된 코일을 2차코일이라 함)

이는 상기 1,2차스풀에 각각 다른 수로 권선된 코일 간에 일어나는 상호유도작용을 통해 밧데리로부터 인가된 저전압을 고전압으로 증폭시킬 수 있는 구조이다.

또한, 상기 마그네틱 코어는 상기한 상호유도작용에 의해 증폭된 전압을 보다 높은 고전압으로 유도시키기 위해 마련된다.

그리고, 상기 점화코일에서 최외곽에 배치되는 외부케이스는 내부부품을 케이싱하고, 발생된 전압이 외부로 유출되는 것을 방지한다.

아울러, 상기 2차스풀의 하방으로는 2차코일에 형성된 고전압의 역류를 방지하는 다이오드가 배치되는데, 상기 다이오드는 양측으로 핀(이하, 다이오드핀이라함)이 돌출되어 있으며 지지부재에 결합되어 상기 2차스풀의 하측에 고정된다.

상술한 바와 같이, 상기 다이오드는 2차코일에 형성된 고전압의 역류를 방지하는 기능을 하는바, 상기 다이오드와 2차코일은 전기적으로 연결되어 회로를 구성하게 되는데, 이는 상기 다이오드의 양측으로 돌출된 다이오드핀 중 일측에 상기 2차코일이 권선됨으로써 이루어진다.

상술한 바와 같이, 상기 점화코일은 장치의 소형화를 이루기 위해 다수개의 부품이 상호 밀집되어 결합되며, 주요부품에 권선되는 코일은 공간대비 높은 권선비를 유도하기 위하여 매우 얇게 구성된다.

따라서, 상기 점화코일은 제조시, 코일단선을 비롯한 각부품의 파손을 방지하면서, 생산효율을 높이기 위해서는 일괄적이고, 체계적인 제조방법에 의하여 제조되어야 한다.

즉, 제조방법의 최적화가 구현되어야만 하는 것이다.

본 발명은 상기한 과제에 부합하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 각부품이 세분화된 각 공정에 의해 일괄적이고 체계적으로 조립되게 하여 제조시 부품의 파손을 효과적으로 방지할 수 있는 자동차용 점화코일의 제조방법을 제공하는데 있다.

더 나아가, 본 발명의 또 다른 목적은 각 공정이 병렬적으로 이루어지게 함으로써, 제조공정의 효율성을 높일 수 있는 자동차용 점화코일의 제조방법을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 직립형 자동차용 점화코일에 있어서 1차스풀에 1차코일을 권선하는 1차권선단계와, 2차스풀에 2차코일을 권선하는 2차권선단계와, 상기 1차스풀 및 2차스풀, 마그네틱 코어, 외부케이스를 각각 결합시키는 1차조립단계와, 상기 1차스풀과 외부케이스 사이의 공간에 절연제를 주입하고 건조시키는 경화단계와, 상기 각 스풀과 외부케이스에 추가되는 부품을 결합시키며, 상기 단계들의 수행을 통한 조립체의 이상유무를 검사하는 2차조립 및 검사단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명은 바람직한 하나의 실시예를 통해 보다 명확히 설명될 수 있을 것이다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부되는 도면과 더불어 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 의해 제조된 자동차용 점화코일을 나타낸 종단면도이고,

도 2 내지 도 7은 본 발명에 따른 자동차용 점화코일의 제조방법을 나타낸 순서도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 점화코일의 제조방법에 의해 자동차용 점화코일(100)을 제조하기 위해서는 1차스풀(10)에 1차코일(11)을 권선하는 1차권선단계(S100)와, 2차스풀(20)에 2차코일(21)을 권선하는 2차권선단계(S200)와 ,상기 1차스풀(10) 및 2차스풀(20), 마그네틱 코어(30), 외부케이스(70)를 각각 결합시키는 1차조립단계(S300)와, 상기 1차스풀(10)과 외부케이스(70) 사이의 공간에 절연제(60)를 주입하고 건조시키는 경화단계(S400)와, 상기 각 스풀(10,20)과 외부케이스(70)에 추가되는 부품을 결합시키며, 상기 단계들의 수행을 통한 조립체의 이상유무를 검사하는 2차조립 및 검사단계(S500)를 거치게 된다.

상기 1차권선단계(S100)를 위해서는 우선, 1차코일(11)과 상기 1차코일(11) 을 감기 위한 부품인 1차스풀(10) 및 점화코일의 전원과 이씨유(ECU)신호를 전달 받기 위한 핀(17)이 준비된다.(S110)

그리고, 상기 1차스풀(10)과 핀(17)이 결합되는데, 이는 상기 1차스풀(10)의 상측면에 상기 핀(17)이 관통됨으로써 이루어진다.(S120)

아울러, 상기 1차스풀(10)은 이물질 등을 제거하기 위해 에어세척 된다.(S130)

상기 1차스풀(10)의 세척이 끝나면, 상기 1차스풀(10)에 1차코일(11)을 권선하는데, 이때 상기 1차코일(11)은 1차스풀(10)의 외주면을 따라 감겨지는 형태로 권선된다.(S140)

상기 2차권선단계(S200)를 위해서는 점화코일(100) 내부에서 전압이 역류되는 것을 방지하는 다이오드(40), 2차스풀(20), 상기 다이오드(40)를 수용하여 상기 2차스풀(20)에 결합되는 지지부재(45), 상기 2차스풀(20)에 권선되는 2차코일(21), 상기 핀(17)과 2차코일(21)간의 전원을 연결하는 접지핀(23)이 준비된다.(S210)

여기서, 상기 다이오드(40)는 그 양측으로 일정길이의 다이오드핀(41)이 돌출되도록 절단된다.(S220)

절단된 다이오드(40)는 상기 지지부재(45)의 내부에 수용되는 형태로 상기 지지부재(45)와 결합된다.(S230)

그리고, 상기 2차스풀(20)은 세척되며, 그 방법에 있어서는 플라즈마 세척이 바람직하다.(S240)

세척된 2차스풀(20)에는 접지핀(23)과 지지부재(45)가 각각 결합된다.

이때, 상기 접지핀(23)은 2차스풀(20)의 대략 상부측에 결합되며, 상기 지지부재(45)는 상기 2차스풀(20)의 하측에 끼워짐으로써 결합된다.(S250)

상기의 과정이 끝나게 되면, 상기 2차스풀(20)에는 2차코일(21)이 권선된다.(S260)

상기 2차코일(21)은 상기 2차스풀(20)에 결합된 접지핀(23)을 시점으로 상기 2차스풀(20)의 외주면을 따라 감겨지고, 상기 다이오드핀(41)의 외주면에서 권선이 마감된다.

그리고, 상기 다이오드핀(41)은 2차코일(21)의 권선후에 밴딩되는데, 이는 상기 다이오드핀(41)에 권선된 2차코일(21)이 외부부품에 간섭되어 단선되는 것을 방지하기 위함이다.(S270)

또한, 밴딩된 상기 다이오드핀(41) 중 2차코일(21)이 권선된 부분은 아크(Arc)용접되어 상기 2차코일(21)의 이탈을 방지토록 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 1차조립단계(S300)는 마그네틱 코어(30), 상기 마그네틱 코어(30)를 절연시키기 위해 그 외측을 감싸는 절연튜브(31), 점화코일(100)의 최외곽에 배치되어 내부부품을 보호하는 외부케이스(70), 발생된 고전압을 수송하는 고전압단자(50)가 준비되어 시작된다.(S310)

상기 절연튜브(31)는 마그네틱 코어(30)와 결합되는데, 이는 상기 마그네틱 코어(30)가 상기 절연튜브(31)에 내삽됨으로써 이루어진다.(S320)

그리고, 절연튜브(31)와 결합된 상기 마그네틱 코어(30)는 다시 2차스풀(20)에 내삽된다.(S330)

또한, 상기 외부케이스(70)는 이물질이 제거되도록 에어세척 된다.(S340)

세척이 끝난 후, 상기 외부케이스(70)는 상기 1차스풀(10)과 조립된다.(S350)

이때, 상기 외부케이스(70)와 1차스풀(10)이 조립되는 것을 살펴보면, 상기 외부케이스(70)의 내부에 상기 1차스풀(10)이 삽입되는 형태이다.

여기서, 상기 외부케이스(70)와 1차스풀(10)이 조립되기 전에는 상기 1차스풀(10)에 결합된 핀(17)이 접지핀(23)의 외측면을 따라 접하도록 밴딩되며,(S345) 상기 핀(17)과 접지핀(23)이 접하는 부위는 용접되어 전기적 연결을 이루도록 하는 것이 바람직하다.(S347)

그리고, 상기 외부케이스(70)의 하측에는 고전압단자(50)가 압착되어 결합된다.(S360)

아울러, 상기 경화단계(S400)를 위해서는 내부 전압이 외부로 누출되는 것을 방지하는 절연제(60)가 준비되며(S410), 준비된 절연제(60)는 상기 1차스풀(10)과 외부케이스(70) 사이의 공간에 주입된다.(S420)

상기 절연제(60)의 주입이 완료되면, 상기 절연제(60)가 충분히 굳도록 건조시키는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 상기 절연제(60)의 건조시 에이징(Aging)과정도 수행되는 것이 좋다.(S430)

상기한 과정들을 통한 조립체는 2차조립 및 검사단계(S500)를 거치게 되며, 이를 위해서 내부부품을 보호하며 필요시 제품정보가 표시되는 헤드커버(71), 점화코일(100)이 엔진(미도시)에 장착될시 이물질이 상기 엔진으로 유입되는 것을 방지하는 방수캡(72), 마그네틱 코어(30)를 중심으로 성능 향상 효과를 높이기 위해 마련되는 자켓(75), 스파크 플러그(미도시)와의 결합시 발생되는 공차를 흡수하며 전압을 상기 스파크 플러그로 인가하는 스프링(55), 상기 스파크 플러그와의 연결지점을 절연시키기 위한 부트(80), 상기 부트(80)의 결합력 및 고정력을 증대시키기 위한 실리콘(미도시)이 준비된다.(S510)

상기 헤드커버(71)는 내부부품을 보호하도록 상기 외부케이스(70)와 1차스풀(10)의 상부측에 결합된다.(S520)

그리고, 상기 외부케이스(70)의 외측면에는 자켓(75)이 결합된다.(S530)

아울러, 상기 스프링(55)은 상기 외부케이스(70)의 하측에 결합된 고전압단자(50)와 연결된다.(S540)

한편, 상기 외부케이스(70)에는 상기 방수캡(72)과 부트(80)가 결합되는데, 상기 방수캡(72)은 상기 외부케이스(70)의 상부측면에(S550), 상기 부트(80)는 상기 외부케이스(70)의 하측에 결합된다.(S560)

여기서, 상기 부트(80)가 외부케이스(70)에 결합될 시에는 보다 견고한 결합이 이루어질 수 있도록 상기 부트(80)는 실리콘이 도포되어 상기 외부케이스(70)에 결합되는 것이 바람직하다.

상기한 과정들이 완료되면, 조립품을 검사하게 되는데, 이때, 회로 및 내구성, 결함유무 등을 총괄적으로 검사하게 된다.(S570)

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 점화코일의 제조방법(S1000)은 1차권선단계(S100), 2차권선단계(S200), 1차조립단계(S300), 경화단계(S400), 2차조립 및 검사단계(S500)를 포함한다.

그리고, 상기한 바에 의하면, 상기 단계들은 일정단계까지 각각 개별적으로 진행되는 것이 가능하다.

따라서, 상기한 실시예 뿐만 아니라, 본 발명의 다양한 응용이 가능할 수 있음은 물론이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 다수개의 부품이 세분화된 각 공정에 의해 일괄적이고 체계적으로 조립되게 하여 제조시 부품의 파손을 효과적으로 방지함으로써 제조품의 불량률을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

더 나아가, 본 발명은 각 공정이 병렬적으로 이루어지게 함으로써, 제조공정의 효율성을 높이는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 직립형 자동차용 점화코일(100)에 있어서,

   1차스풀(10)에 1차코일(11)을 권선하는 1차권선단계(S100)와;

   2차스풀(20)에 2차코일(21)을 권선하는 2차권선단계(S200)와;

   상기 1차스풀(10) 및 2차스풀(20), 마그네틱 코어(30), 외부케이스(70)를 각각 결합시키는 1차조립단계(S300)와;

   상기 1차스풀(10)과 외부케이스(70) 사이의 공간에 절연제(60)를 주입하고 건조시키는 경화단계(S400)와;

   상기 각 스풀(10,20)과 외부케이스(70)에 추가되는 부품을 결합시키며, 상기 단계들의 수행을 통한 조립체의 이상유무를 검사하는 2차조립 및 검사단계(S500);를 포함하여 이루어지되,

   상기 1차권선단계(S100)는

   1차스풀(10)과, 1차코일(11)과, 핀(17)을 준비하는 단계(S110)와;

   상기 1차스풀(10)과 핀(17)을 결합하는 단계(S120)와;

   상기 1차스풀(10)을 세척하는 단계(S130)와;

   상기 1차스풀(10)에 1차코일(11)을 권선하는 단계(S140);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 점화코일의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 2차권선단계(S200)는

   다이오드(40)와, 지지부재(45)와, 2차스풀(20)과, 접지핀(23)과, 2차코일(21)을 준비하는 단계(S210)와;

   상기 다이오드(40)를 그 양측으로 일정길이의 다이오드핀(41)이 돌출되도록 절단하는 단계(S220)와;

   상기 다이오드(40)와 지지부재(45)를 결합하는 단계(S230)와;

   상기 2차스풀(20)을 세척하는 단계(S240)와;

   상기 2차스풀(20)의 상측과 하측에 상기 접지핀(23)과 지지부재(45)를 각각 결합하는 단계(S250)와;

   상기 2차스풀(20)에 2차코일(21)을 권선하는 단계(S260)와;

   상기 다이오드핀(41)을 밴딩하는 단계(S270);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 점화코일의 제조방법.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 다이오드핀(41)을 밴딩하는 단계(S270)는 상기 다이오드핀(41)의 2차코일(21)이 권선된 부분을 아크(Arc)용접하는 단계(S275)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 점화코일의 제조방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 1차조립단계(S300)는

   절연튜브(31)와, 마그네틱 코어(30)와, 외부케이스(70)와, 고전압단자(50)를 준비하는 단계(S310)와;

   상기 절연튜브(31)와 마그네틱 코어(30)를 결합하는 단계(S320)와;

   상기 마그네틱 코어(30)를 2차스풀(20)에 내삽하는 단계(S330)와;

   상기 외부케이스(70)를 세척하는 단계(S340)와;

   상기 외부케이스(70)를 1차스풀(10)과 조립하는 단계(S350)와;

   상기 외부케이스(70)에 고전압단자(50)를 압착하는 단계(S360);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 점화코일의 제조방법.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 1차조립단계(S300)는

   핀(17)을 접지핀(23)의 외측면을 따라 접하도록 밴딩하는 단계(S345)와;

   상기 핀(17)과 접지핀(23)이 접하는 부위를 용접하는 단계(S347);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 점화코일의 제조방법.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 경화단계(S400)는

   절연제(60)를 준비하는 단계(S410)와;

   1차스풀(10)과, 외부케이스(70) 사이의 공간에 절연제(60)를 주입하는 단계(S420)와;

   상기 절연제(60)를 건조시키는 단계(S430);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 점화코일의 제조방법.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 2차조립 및 검사단계(S500)는

   헤드커버(71), 자켓(75), 스프링(55), 방수캡(72), 부트(80), 실리콘을 준비하는 단계(S510)와;

   상기 헤드커버(71)를 외부케이스(70)와 1차스풀(10)의 상부측에 결합시키는 단계(S520)와;

   상기 자켓(75)을 외부케이스(70)의 외측면에 결합시키는 단계(S530)와;

   상기 스프링(55)을 고전압단자(50)에 연결하는 단계(S540)와;

   상기 방수캡(72)을 외부케이스(70)의 상부 측면에 결합하는 단계(S550)와;

   상기 부트(80)를 외부케이스(70)의 하측에 결합하는 단계(S560)와;

   상기 단계들을 수행하여 완성된 조립품을 검사하는 단계(S570);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 점화코일의 제조방법.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 부트(80)를 외부케이스(70)의 하측에 결합하는 단계(S560)에서는

   상기 부트(80)가 실리콘으로 도포된 후 상기 외부케이스(70)의 하측에 결합되는 것을 특징으로 하는 자동차용 점화코일의 제조방법.
9. 삭제

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