KR20050064250A - 자동차용 펜슬형 점화코일의 코어어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 펜슬형 점화코일의 코어어셈블리에 관한 것으로서, 길이가 긴 봉상체의 코어 상에 절연층을 개재하여 저압측 1차코일을 권선한 1차코일어셈블리,상기 1차코일어셈블리를 그 내방에 수용하는 2차코일용보빈 및 상기 2차코일용보빈상에 권취된 2 차코일을 가지는 2차코일어셈블리를 결선하여 가지는 펜슬형 점화코일에서 상기 코어어셈블리(300)를 구성함에 있어서,

상기 봉상체의 코어(301)의 양단에 상기 코어(301)의 단면 형상과 일치하는 형상의 1 쌍의 영구자석체인 플럭스증강마그네트(M1,M2)를 더 부여하여 가지는 것을 특징으로 하여,고에너지효율이 요구되는 컴팩트한 구성의 펜슬형 점화코일에 사용됨으로서 다양한 적용성을 가진다.

Description

자동차용 펜슬형 점화코일의 코어어셈블리{Core assembly for pencil typed ignition coils for vehicle}

본 발명은 1,2차코일권선체를 펜슬(pencil) 형으로 수용하여 직접 점화에 사용하는 자동차용의 점화코일, 더욱 상세히는 펜슬형 점화코일에 사용하기에 적합한 구성의 코어어셈블리에 관한 것이다.

자동차용 점화코일은 고전압을 실린더에 장착된 점화플러그(IP)로 전달하여 혼합기의 초기 연소에 요구되는 열원을 제공하기 위한 부품으로서, 점화코일에서 생성된 고전압을 점화배전기나 점화케이블을 경유하여 점화플러그(IP)로 전달되도록 하는 배전기타입과, 각 실린더에 장착된 점화플러그(IP)와 직접 연결되는 직접점화타입으로 크게 구분된다.

배전기타입은 점화코일에서 생성된 고전압을 케이블을 통하여 점화배전기에 인가하고, 고전압을 인가받은 점화배전기는 다시 케이블을 통하여 점화플러그(IP)와 연결하여 연소에 필요한 고전압을 배분하는 종래로 부터의 구성을 가짐으로서, 점화코일에서 생성된 고전압의 손실 우려가 높고 불필요한 부품과 이로 인한 원가상승의 요인이 발생하는 문제점을 안고 있다.

직접점화타입은 점화코일과 점화플러그(IP) 상간에 점화케이블만을 연결하여 고전압을 인가할 수 있도록 한 구성을 가짐으로서 점화배전기가 생략되어 전압의 손실을 최소화하고 관련부품을 줄여 성능과 품질 및 원가절감에 상당한 기여를 하나, 점화케이블이 엔진열에 노출된 상태에 있고, 각 실린더마다 개재되는 케이블과 케이블이 상호 접촉하는 경우가 발생하여 고전압이 손실될 우려가 잔존하는 문제점을 안고 있었다.

상술하는 문제점을 감안하여 최근에는 배전기타입과 직접점화타입의 문제점을 해결하고자 점화플러그(IP)에 직접 점화코일을 연결하여 고전압을 인가할 수 있도록 한 펜슬형 점화코일을 사용한 점화코일이 안출되어 널리 사용되고 있다.

또한, 본 출원인의 선출원으로서 이러한 펜슬형 점화코일을 복수 개 조합하여 다수의 점화플러그를 점화하기 위한 팩형의 점화코일을 제시한 바 있다.

본 발명은 이러한 상술하는 선출원 등의 펜슬형 점화코일에 사용하기에 적합한 구성의 1차코일권선체 구성용의 코어어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 출원에서는 이러한 팩형 점화코일, 독립된 펜슬형점화코일 등에 적용됨으로서 점화코일의 성능을 개선하기 위한 것이다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여,

길이가 긴 봉상체의 코어 상에 절연층을 개재하여 저압측 1차코일을 권선한 1차코일어셈블리,상기 1차코일어셈블리를 그 내방에 수용하는 2차코일용보빈 및 상기 2차코일용보빈상에 권취된 2 차코일을 가지는 2차코일어셈블리를 결선하여 가지는 펜슬형 점화코일에서 상기 코어어셈블리를 구성함에 있어서,

상기 봉상체의 코어의 양단에 상기 코어의 단면 형상과 일치하는 형상의 1 쌍의 영구자석체인 플럭스증강마그네트를 더 부여하여 가지는 것을 기본적인 특징으로 한다.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 본 발명의 자동차용 펜슬형 점화코일의 코어어셈블리가 적용되는 다양한 실시 구성의 펜슬형점화코일을 개시하고 그에 적용되는 본 발명의 구성을 설명한다.

본 발명자는 기히 선원으로서 본 발명의 구성이 적용되기에 적합한 구성의 소위 "팩형 점화코일"을 개시한 바 있다.

도 1은 본 발명의 자동차용 펜슬형점화코일의 코어어셈블리가 적용되는 팩형의 점화코일의 사시도, 도 2 는 본 발명의 자동차용 펜슬형점화코일의 코어어셈블리가 적용되는 예시적인 팩형 점화코일인 도 1 구성의 분해사시도, 도 3 은 본 발명의 자동차용 펜슬형 점화코일의 코어어셈블리가 적용되는 1차코일권선체를 도시하기 위한 도 1 의 A-A 선 종단면도, 도 4 는 본 발명의 자동차용 펜슬형 점화코일의 코어어셈블리가 적용되는 또 다른 실시 구성인 펜슬형점화코일의 단면도로서 본발명 구성의 자동차용 펜슬형 점화코일의 코어어셈블 리가 적용되는 바람직한 개소를 도시하고 있고,

도 5 는 본 발명의 자동차용 펜슬형 점화코일의 코어어셈블리의 구성을 도시하는 단면도, 도 6 은 본 발명의 자동차용 펜슬형 점화코일의 코어어셈블리의 작용을 설명하는 히스테리시스곡선도로서 본 발명의 구성 및 작용을 설명한다.

예시적인 펜슬형점화코일이 사용된 본 발명인의 선출원을 도시하는 도 1 내지 3 에서는, 점화코일(IC)을 구성함에 있어서,

전기절연성이 우수한 다양한 사출성형재 중 하나 이상에서 선택된 성형재로서 단일 함체로 사출성형되는 코일팩하우징(1)을 대향하여 배설되는 1 쌍의 코일수용관체(2,3)를 관상체의 일부 절단체의 형상으로 배설하여 가지도록 일체로 성형하여 구성하고,

코일수용관체(2,3)는 병렬하여 배설되고 그 사이에는 다양한 형상의 판형브릿지로서의 연결브릿지부(40)에 의하여 연결하며 1 쌍의 금속재의 부싱(41)이 인서트 성형되어 도시하지 아니하는 엔진블럭부 등에 볼트 등으로 장착이 가능하다.

코일수용관체(2,3)의 양측 단부 중 일 측은 폐색된 관폐쇄단부(2',3')를 구성하고 타 측은 개방된 개방단부(2",3")를 형성하는 수용체로서 일체로 성형된다.

또한, 코일팩하우징(1)의 상방 측으로는 각각의 점화플러그(IP)로의 출력배선(O1,O2,O3,O4)인 라우팅배선을 위한 단자체(15)를 도 3에서와 같이, 내장하여 가지는 단자타워(11,12,13,14)가 직립한 관상체로서 내방에 부재의 수용이 가능하도록 성형되어 있다.

코일팩하우징(1)의 코일수용관체(2,3)의 개방단부(2",3") 측으로는 엔진제어모듈(M)의 1차배선(I)으로의 결선을 위한 인터페이스로서 커넥터(20)가 착,탈가능하도록 중앙부에 삽입,고정된다.

상기하는 코일수용관체(2,3) 내방으로는 종래로 부터 안출되고 본 발명이 적용되는 예시적인 펜슬형 점화코일(50)이 각각 내장된다.

도 3 의 1 차코일은 중심부에 코어(51)상에 절연체를 구성하여 1차코일용의 권선(W)을 권취하여 1차코일권선체(55)로서 구성하고, 도 7 의 2차코일용보빈(57) 상에 2차코일권선체(58)를 권선하여 상기의 1차코일권선체(55)를 그 내방에 수용하여 결선한 것이다.

코어(51)상에 절연테이프, 보빈 등을 개재하여 권선된 1차코일권선체(55)의 는 저압측 입력단자가 배선되어 엔진제어모듈(M)로의 1차배선(I)으로의 결선을 위한 인터페이스로서 커넥터(20)의 단자핀(P)으로 배선하기 위한 터미널링부(53)가 고정되어 배선부로서 사용된다.

상기하는 펜슬형 점화코일(50)을 코일수용관체(2,3)의 각각의 수용공 내에 투입하여 에폭시수지 등으로 마감하고 커넥터(20)에 엔진제어모듈(M)로의 배선을 단자결선하고 단자타워(11,12,13,14)내의 단자체(15)에 라우팅용의 출력배선을 결선하여 완성된다.

본 발명이 적용되는 펜슬형점화코일의 다른 실시 구성이 도 4 에 개시되어 있다.

본 발명의 기술이 적용되는 분야인 펜슬형 점화코일(PC)은,원통형상의 긴 축으로 구비되고 라미네이션코어(101)의 외측에는 절연성을 가지는 열수축튜브(102)를 결합한 후 저전압이 흐르는 1차코일(103)을 권취한 1차코일어셈블리(100)를 형성한다.

상기 1차코일어셈블리(100)의 외측에는 원통형상의 2차스풀(201)을 결합한 후 고전압을 유발하는 2차코일(202)을 권취하여 2차코일어셈블리(200)를 형성하는 기본적인 구성외에 부가적으로 터미널결선구성을 다수 구비하는 형상체로 만들어진다.

상기하는 다수의 실시 구성의 펜슬형 점화코일에 있어서 공통적으로 1차코일권선체를 구성하기 위하여 그 외면이 피복되는 코어는 중실체의 코어 또는 라미네이트코어를 구성하고 그 상면에 절연을 시행하여 1차코일을 권선하여 구성하였다.

이러한 직접 점화를 위한 펜슬형 점화코일은 고전압을 2 차 측에서 유기하기 위하여 요구되는 마그네틱플럭스가 충분하여야 원활한 점화에 필요한 에너지가 얻어지게 되나, 소형의 컴팩트한 부재로 구성함에 있어서 이러한 용량 상의 제약을 받게 된다.

이러한 점을 감안한 본 발명의 자동차용 펜슬형 점화코일의 코어어셈블 리가 도 5 에 도시된다.

본 발명에서는 다양한 적용개소에 사용되는 펜슬형 점화코일의 코어어셈블리(300)를 구성함에 있어서,

중실체 또는 라미네이트 적층체의 길이가 긴 봉상체인 코어(301)를 구비하고 상기의 코어(301)의 양단에는 코어(301)의 단면 형상과 일치하는 형상(일반적으로는 디스크 형상)의 플럭스증강마그네트(M1,M2)를 더 부여한다.

상기하는 코어(301)와 양단의 플럭스증강마그네트(M1,M2)는 절연테이프, 절연용수축필름, 박판의 관상체인 절연보빈 등의 수납되어 절연층(302)을 형성하면서 일체로서 성형된다.

또한 플럭스증강마그네트(M1,M2)는 다양한 종류의 영구자석, 희토류자석 등으로 사용할 수 있고, 자속밀도, 크기나 두께 등은는 설계되는 점화코일의 용량과 부하에 따라서 결정됨은 물론이다.

이러한 플럭스증강마그네트(M1,M2)를 코어(301)에 부가하여 사용함으로서 코어(301)와 그 상방의 1차코일권선(310)에 의하여 형성되는 자속플럭스(F)에 부가하여 플럭스증강마그네트(M1,M2)에 의한 플럭스증강분(FM)이 부가됨으로서 고출력의 2차전압의 유기가 가능하다.

이는 도 6 에 도시되는 히스테리시스곡선과 같이,

코어(301) 만으로 형성되는 곡선(C1)에 대하여 플럭스증강마그네트(M1,M2)를 구비함으로서 얻어지는 곡선(C2)에 의하여,

고전압형성용의 교류유기구간(a-b)에서의 곡선의 플럭스증강마그네트(M1,M2)에 의한 자속밀도의 증강으로 선형구간으로 변경되어 영역(A1,A2)만큼의 에너지 증강효과를 얻기 때문인 것으로서 실험결과 밝혀졌다.

이상과 같은 본 발명의 자동차용 펜슬형 점화코일의 코어어셈블리는,

간단한 구성으로서 고에너지효율이 요구되는 컴팩트한 구성의 펜슬형 점화코일의 용량의 증강에 유용하고, 전체 크기의 변경없이 용이한 적용이 가능함으로서 다양한 적용성을 가지는 유용한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명의 자동차용 펜슬형점화코일의 코어어셈블리가 적용되는 팩형의 점화코일의 사시도.

도 2 는 본 발명의 자동차용 펜슬형점화코일의 코어어셈블리가 적용되는 예시적인 팩형 점화코일인 도 1 구성의 분해사시도.

도 3 은 본 발명의 자동차용 펜슬형 점화코일의 코어어셈블리가 적용되는 1차코일권선체를 도시하기 위한 도 1 의 A-A 선 종단면도.

도 4 는 본 발명의 자동차용 펜슬형 점화코일의 코어어셈블리가 적용되는 또 다른 실시 구성인 펜슬형점화코일의 단면도.

도 5 는 본 발명의 자동차용 펜슬형 점화코일의 코어어셈블리의 구성을 도시하는 단면도.

도 6 은 본 발명의 자동차용 펜슬형 점화코일의 코어어셈블리의 작용을 설명하는 히스테리시스곡선도이다.

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*

IC: 점화코일

Claims (3)

1. 길이가 긴 봉상체의 코어 상에 절연층을 개재하여 저압측 1차코일을 권선한 1차코일어셈블리, 상기 1차코일어셈블리를 그 내방에 수용하는 2차코일용보빈 및 상기 2차코일용보빈상에 권취된 2 차코일을 가지는 2차코일어셈블리를 결선하여 가지는 펜슬형 점화코일에서 상기 코어어셈블리(300)를 구성함에 있어서,

   상기 봉상체의 코어(301)의 양단에 상기 코어(301)의 단면 형상과 일치하는 형상의 1 쌍의 영구자석체인 플럭스증강마그네트(M1,M2)를 더 부여하여 가지는 것을 특징으로 하는 하는 자동차용 펜슬형 점화코일의 코어어셈블리.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 코어(301) 양단에 부여되는 플럭스증강마그네트(M1,M2)는 절연층(302)에 의하여 상기 코어(301)와 함께 일체로 수납,수용되는 것을 특징으로 하는 자동차용 펜슬형 점화코일의 코어어셈블리.
3. 제 1 항 또는 2 항에 있어서,

   상기 코어(301)와 플럭스증강마그네트(M1,M2)를 함께 수납,수용하는 절연층(302)은 절연테이프, 절연용수축필름, 박판의 관상체인 절연보빈의 어느 하나로 선택되는 것을 특징으로 하는 자동차용 펜슬형 점화코일의 코어어셈블리.