KR20150104775A - 점화코일 - Google Patents

Abstract

가솔린 엔진 점화를 위한 고압의 전압을 발생시키는 점화코일이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 점화코일은, 코어, 코어 외부에 1차 코일을 권선하여 구성된 1차 권선부, 1차 권선부를 둘러싸는 스풀, 스풀 외부에 1차 코일을 권선하여 구성된된 2차 권선부 및 하우징의 측벽과 상기 2차 권선부 사이로 형성되는 수지 절연층을 포함하며, 수지 절연층과 상기 2차 권선부 사이에 리브가 존재하는 것을 특징으로 한다.

Description

점화코일{Ignition coil}

본 발명은 점화코일에 관한 것으로, 특히 내연기관 등의 점화를 위한 고압을 발생시키는 점화코일에 관한 것이다.

일반적으로 내연기관은 기관의 내부에서 연소가 이루어지며 연료의 연소에 의한 연소가스의 팽창을 기계적인 일에 이용하는 기관이다. 이러한 내연기관 중 가솔린 기관은 연료의 연소를 위해 별도의 점화장치를 필요로 한다.

점화장치는 가솔린 기관의 연소실에 조합되어 불꽃을 발생시키는 점화플러그와, 운전석에 부착되어 점화장치 회로의 전류를 단속하는 점화스위치와, 점화스위치의 스위칭 동작에 따라 작동되어 상기 점화플러그가 강한 불꽃을 튀도록 배터리나 발전기의 저전압을 고전압으로 유도하는 점화코일(ignition coil)로 구성된다.

도 1은 상기와 같은 구성의 점화장치 중 점화코일의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하여 종래 점화코일의 대략적인 구조를 살펴보면, 코어(10)의 외주부에 1차 권선부(20)가 마련되고, 1차 권선부(20)를 스풀(30)이 감싸고, 스풀(30)의 외주부에 2차 권선부(40)가 마련되며, 2차 권선부(40) 외주부로 열경화성 수지(50), 하우징(60) 및 씰드(70)가 덮어씌워진 구조로 되어 있다.

미 설명부호 80은 코어(10)와 1차 권선부(20) 사이에 배치되는 절연테이프이고, 90은 1차 권선부(20)와 스풀(30) 사이에 배치되는 열경화성 수지이다.

이와 같은 구조의 종래 점화코일은, 2차 권선부(40)를 감싸는 열경화성 수지(50) 안에 열 팽창률이 서로 다른 스풀(30)과 전기강판 여러 장을 겹친 코어(10), 그리고 상기 2차 권선부(40)가 자리하고 있어 외부의 열충격에 의해 상기 열경화성 수지(50)에 크랙이 발생되기 쉽다.

상기 크랙이 재질적으로 약한 상기 2차 권선부(40) 측으로 성장하게 되면, 2차 권선부(40)를 구성하는 코일에 손상을 입혀 제품의 출력 저하 또는 성능불량을 야기시키는 문제가 있다.

크랙으로 인한 문제 해결을 위하여 버퍼(buffer) 역할을 하는 고무 재질의 피복을 추가하는 기술이 제안되었으나, 고무 재질의 피복 추가에 따른 비용 상승의 문제뿐만 아니라, 피복을 위한 공정이 추가되어야 하므로 제품의 생산성에 악영향을 미치는 문제가 있다.

공개특허 제2012-0009278호(공개일 2012. 02. 01)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 2차 권선부를 감싸는 형태의 리브를 하우징 성형 시 일체로 형성시킴으로써, 비용 상승이나 공정 추가로 인해 제품이 양산성의 저하되는 것은 최소화하면서 열경화성 수지의 크랙 성장이 2차 권선부에 미치는 영향은 효과적으로 차단할 수 있는 점화코일을 제공하고자 하는 것이다.

과제의 해결 수단으로서 본 발명에 따르면,

코어;

코어 외부에 1차 코일을 권선하여 구성된 1차 권선부;

1차 권선부를 둘러싸는 스풀;

스풀 외부에 1차 코일을 권선하여 구성된된 2차 권선부; 및

하우징의 측벽과 상기 2차 권선부 사이로 형성되는 수지 절연층;을 포함하며,

수지 절연층과 상기 2차 권선부 사이에 리브가 존재하는 것을 특징으로 하는 포함하는 점화코일을 제공한다.

본 발명의 실시예에서 상기 리브는 하우징의 상기 측벽으로부터 상기 수지 절연층 두께에 대응되는 거리만큼 떨어진 하우징 내측에 존재하는 구성일 수 있다.

또한, 상기 리브는 하우징과 일체형으로 구비될 수 있다.

바람직하게는, 상기 리브는 하우징의 바닥 측 평면부로부터 측벽 길이방향을 따라 일체로 연장된 구성일 수 있으며, 하우징의 반경방향에 대해 원호상으로 형성된 구성일 수 있다.

또한, 상기 리브는 하우징의 중심을 지나는 제1 축선에 대해 소정의 간격을 두고 서로 대칭을 이루는 제1 리브와 제2 리브로 분리 형성된 구성일 수 있다.

이때, 상기 제1 리브의 일측 단부와 이에 대응되는 제2 리브의 일측 단부는 2차 권선 측을 향해 굽힘 가공되어 지지턱을 형성한 구성일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 2차 권선부를 감싸는 형태의 리브가 하우징에 일체로 마련됨으로써, 비용 상승이나 공정 추가로 인해 제품이 양산성의 저하되는 것은 최소화하면서 열경화성 수지의 크랙이 성장하여 그 안쪽에 위치하는 2차 권선부에 영향을 미치는 것이 효과적으로 방지될 수 있는 점화코일을 구현할 수 있다.

즉, 사출 성형되는 하우징의 구조를 단순히 변경하는 개선만으로, 점화코일의 내구성을 증대시킬 수 있는 동시에 출력저하나 성능불량 등을 감소시킬 수 있어 제품의 수명과 신뢰성을 일층 향상시킬 수 있으며, 리브 추가를 위한 공정이 별도로 요구되지 않음에 따라, 비용 상승은 최소화하면서 양호한 품질을 갖춘 제품을 대량으로 양산 가능하다는 장점이 있다.

도 1은 종래 점화코일의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 점화코일의 평면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 점화코일의 측단면도.
도 4는 도 3의 "B"부를 확대 도시한 본 발명의 요부 확대도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 점화코일의 하우징만을 발췌하여 절개 도시한 사시도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 하되, 도 1을 통해 도시된 종래의 점화코일을 이루는 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면참조부호를 부여하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 점화코일의 평면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 점화코일의 측단면도이다. 그리고 도 4는 도 3의 'B'부를 확대 도시한 본 발명의 요부 확대도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 점화코일의 하우징만을 발췌하여 절개 도시한 사시도이다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 점화코일(1)은 하우징(60)과 하우징(60)으로 보호되는 전압 증폭부(15)로 크게 구성된다.

전압 증폭부(15)는 외부 전원이 연결된 1차 권선부(20)와, 1 차 권선부에 의해 둘러싸인 코어(10)를 포함한다. 1차 권선부(20) 외주에는 스풀(30)이 위치하여 1차 권선부(20)를 둘러싸고, 스풀(30)을 사이에 두고 1차 권선부(20)와 전기적으로 절연된 2차 권선부(40)가 상기 스풀(30) 외주에 설치된다.

코어(10), 1차 권선부(20), 스풀(30) 및 2차 권선부(40) 등 전압 증폭을 위한 구성요소는 점화코일의 외형을 구성하는 하우징(60)에 수용되며, 하우징(60)에는 1차 권선부(20) 및 2차 권선부(40), 코어(10), 그리고 스풀(30) 등의 구성요소들이 설치된 상태에서 상기 열경화성수지 예컨대, 에폭시 수지가 충진되고 경화됨으로써 구성요소들 사이에 수지 절연층을 형성하게 된다.

코어(10)는 1차 권선부(20)에 제공되는 외부 전압과 상호 작용(자기유도작용)을 일으켜 2차 권선부(40)에 고전압을 유도시키기 위해 기능하며, 이와 같은 자기유도작용의 극대화를 위해 철판을 반경방향을 따라 여러 장 겹친 형태로 제작된다. 그리고 코어(10)와 코어(10)의 외측에 감기는 상기 1차 권선부(20) 사이에는 코어피복(부호 생략)이 마련될 수 있다.

열경화성수지의 경화에 의한 상기 수지 절연층 중 하우징의 측벽(62)과 2차 권선부(40) 사이의 수지 절연층(50)과 상기 2차 권선부(40)의 경계부에는 리브(100, rib)가 존재하며, 라미네이션(lamination) 등에 의해 발생되는 상기 수지 절연층의 크랙(Crack)이 2차 권선부(40) 측으로 성장함에 따른 2차 권선부(40)의 왜곡 또는 변형을 막는 방호벽 역할을 상기 리브(100)가 한다.

리브(100)는 하우징(60) 일체형으로 제공되며, 하우징(60)의 상기 측벽으로부터 수지 절연층(50) 두께에 대응되는 만큼 떨어진 하우징(60) 내측에 존재한다. 바람직하게는, 상기 리브(100)는 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 하우징(60)의 바닥 측 평면부(64)로부터 측벽 길이방향을 따라 일체로 연장되며, 하우징(60)의 반경방향에 대해 원호상으로 형성될 수 있다.

그러나 코어(10)의 단면 형상과 코어(10) 외둘레에 소정의 횟수로 도전성 코일을 감아 형성시킨 상기 1차 권선부(20)의 권선 형태에 따라 2차 권선부(40)의 권선 형태 또한 달라질 수 있으므로, 상기 리브(100) 역시 도시된 원호상으로 국한되는 것은 아니며, 2차 권선부(40)의 형태에 따라 이를 외측에서 감쌀 수 있는 구성이기만 하면 특별한 제한은 없다.

리브(100)는 또한, 도 2와 도 5에 도시된 바와 같이 상기 하우징(60)의 중심을 지나는 제1 축선(가로방향 축선, A)에 대해 원호상의 제1 리브(100a)와 제2 리브(100b)가 소정의 간격을 두고 상하 서로 대칭을 이루는 형태로 제공될 수 있으며, 제1 리브(100a)의 일측 단부와 이에 대응되는 제2 리브(100b)의 일측 단부는 2차 권선부(40) 측을 향해 굽힘 가공되어 지지턱(102)을 형성한 구성일 수 있다.

지지턱(102)은 2차 권선부(40)의 형태에 달라질 수 있으므로 도시된 형태로 국한되는 것은 아니며, 코어(10), 1차 권선부(20), 2차 권선부(40)로 이루어진 어셈블리 형태의 부품을 상기 하우징(60)에 조립함에 있어 정확한 조립위치를 안내하는 동시에, 조립 후 상기 부품이 하우징(60) 내에서 전후좌우로 유동되지 않도록 잡아주는 지지체로서 기능한다.

도면에서 미설명 부호 120은 외부 전원과의 연결을 위한 커넥터부이다.

이와 같은 구성의 본 발명의 실시예에 따른 점화코일에 의하면, 2차 권선부를 감싸는 형태의 리브가 하우징에 일체로 마련됨으로써, 비용 상승이나 공정 추가로 인해 제품이 양산성의 저하되는 것은 최소화하면서 열경화성 수지의 크랙이 성장하여 그 안쪽에 위치하는 2차 권선부에 영향을 미치는 것이 효과적으로 방지될 수 있는 점화코일을 구현할 수 있다.

즉, 사출 성형되는 하우징의 구조를 단순히 변경하는 개선만으로, 점화코일의 내구성을 증대시킬 수 있는 동시에 출력저하나 성능불량 등을 감소시킬 수 있어 제품의 수명과 신뢰성을 일층 향상시킬 수 있으며, 리브 추가를 위한 공정이 별도로 요구되지 않음에 따라, 비용 상승은 최소화하면서 양호한 품질을 갖춘 제품을 대량으로 양산 가능하다는 장점이 있다.

이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

1 : 점화코일 10 : 코어
20 : 1차 권선부 30 : 스풀
40 : 2차 권선부 50 : 수지 절연층
60 : 하우징 100 : 리브(rib)
102 : 지지턱

Claims (7)

1. 코어;
   코어 외부에 1차 코일을 권선하여 구성된 1차 권선부;
   1차 권선부를 둘러싸는 스풀;
   스풀 외부에 1차 코일을 권선하여 구성된된 2차 권선부; 및
   하우징의 측벽과 상기 2차 권선부 사이로 형성되는 수지 절연층;을 포함하며,
   수지 절연층과 상기 2차 권선부 사이에 리브가 존재하는 것을 특징으로 하는 포함하는 점화코일.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 리브는 하우징의 상기 측벽으로부터 상기 수지 절연층 두께에 대응되는 거리만큼 떨어진 하우징 내측에 존재하는 것을 특징으로 하는 점화코일.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 리브는 하우징과 일체형으로 구비됨을 특징으로 하는 점화코일.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 리브는 하우징의 바닥 측 평면부로부터 측벽 길이방향을 따라 일체로 연장됨을 특징으로 하는 점화코일.
   
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 리브는 하우징의 반경방향에 대해 원호상으로 형성됨을 특징으로 하는 점화코일.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 리브는 하우징의 중심을 지나는 제1 축선에 대해 소정의 간격을 두고 서로 대칭을 이루는 제1 리브와 제2 리브로 분리 형성된 구성임을 특징으로 하는 점화코일.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   제1 리브의 일측 단부와 이와 대응되는 제2 리브의 일측 단부는 2차 권선부 측을 향해 굽힘 가공되어 지지턱을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 점화코일.

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