KR850000997B1 - 내연 기관용 점화코일 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

내연 기관용 점화코일

제1도는 자동차용 4기통 엔진에 사용되는 본 발명의 점화코일을 가진 계통회로도.

제2도는 제1도에 나타낸 점화계 회로의 동작을 설명하기 위한 타임 챠트.

제3도는 본 발명의 1실시에인 점화 코일의 단면도.

제4도는 제3도에 나타낸 점화 코일의 조리방법을 설명하기 위한 사시도.

제5도는 제3도에 나타낸 점화 코일의 측면도.

제6도는 본 발명의 다른 실시예를 나타내며, 고압 다이오드를 수납하는 합성 수지재의 케이스가 복수개로되어 있는 경우의 점화코일의 단면도를 나타낸다.

본 발명은 내연기관용 점화코일에 관한 것이며, 특히, 배전기(ditributor)를 사용하지 않고 내연기관의 점화를 행하는 점화코일에 관한 것이다.

이와 같은 구성의 점화 코일은 예컨대 미국특호 제3910247호 "배전기가 없는 점화장치 및 방법"에 나타내져 있다. 기계적인 배전기를 갖지 않는 무접점 방식의 점화코일은 점화시기의 제약이 없고, 점화코일과 배전기를 접속하는 고압코오드가 필요치 않으며, 또 배전기로부터의 장해전파를 발생하지 않는 등의 이점을 가지고 있다.

그러나 종래의 이러한 종류의 점화 코일은 글라스 봉입형의 고압시릴콘 다이오드와 배선에 의해 직접 접속하는 방식을 취하고 있기 때문에, 점화코일과 고압 다이오드와의 접속에 장시간을 요하는 한편, 약 30Kv정도의 절연내압(耐壓)을 얻는데 신중한 절연처리를 해야만 했었다.

본 발명의 목적은 절연성이 우수한 소형의 내연기관용의 점화코일을 제공하는데 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 고압 다이오드와 점화 플러그건에 고압 다이오드를 점화 플러그에 접속하기 위한 고압단자를 설치하고, 고압단자, 고압다이오드 및 점화코일을 합성수지로 일체로 성형하고 있다.

고압단자와 고압 다이오드 및 점화코일을 합성수지로 일체로 성형함으로써, 이하에서 기술하는 설명에 의하여 명확하게 알 수 있듯이 고압 다이오드 및 점화 코일의 절연장도를 향상시킨 수가 있다. 절연 강도를 향상시킬 수 있음으로 인해 고압 단자와 고압 다이오드 및 점화 코일간의 각 거리를 작게할 수 있기 때문에, 본 발명의 장치 전체의 칫수를 소형화할 수 있다.

제1도를 참조하면 본 발명에 적용되는 자동차의 4기통 엔진의 점화계 회로는, 엔진의 회전수에 등기한 전기 신호를 발생하는 증폭기(15)와, 증폭기(15)로부터의 전기신호를 직류 고전압으로 변환하여 출력하는 본 발명의 점화코일(11)과, 점화코일(11)로부터의 직류 고전압에 의해 점화되는 점화 플러그(P₁), (P₂), (P₃), (P₄)로 구성되어 있다. 증폭기(15)는 전력 트랜지스터(Q₁), (Q₂)와 다이오드(D₅) 및 (D₆)로 구성되어 있다. 전력 트랜지스터(Q₁), (Q₂)의 베이스(51), (52)에는 엔진의 회전에 동기한 전기 신호(S₁), (S")가 공급된다. 전력 트랜지스터(Q₁), (Q₂)의 에미터는 접지되고, 그 콜렉터는 다이오드 (D₅), (D₆)의 캐소우드에 접속되어다. 다이있오드(D₅), (D₆)의 애노드는 점화코일(11)의 1차 코일(12), (13)에 접속된다.

점화코일(11)은 1차코일(12), (13)과 2차코일(16)로 이루어진 변합기와, 변압기의 2차 코일 단자에 접속되는 고압 다이오드(D₁), (D₂), (D₃), (D₄)로 이루어져 있다. 1차 코일(12), (13)의 공통 단자는 바테리(4)의 +단자에 접속되어 있다. 2차코. (16)의 출력단자(61)에는 고압다이오드(D₁)의 캐소우드와 고압 다이오드(D₂)의 애노드가 접속되어 있다. 2차 코일(16)이 다른 출력단자(62)에는 고압 다이오드(D₃)의 캐소우드와 다이오드(D₄)의 애노드가 접속되어 있다.

고압고압 다이오드(D₁-D₄)는 각각 제1기통 점화플러그(P₁), 제2기통 점화플러그(P₂), 제3기통 점화프러그(P₃), 제4기통 점화 플러그(P₄)에 접속되어 있다.

제2도를 참조하면 명백하게 알 수 있듯이, 증폭기(15)의 입력단자(51), (52)로부터 엔진의 회전에 동기한 전기신호(S₁), (S₂)가 가해지고 시간 T₁-T₂및 T₅-T₆간에서 전기신호(S₁)의 값은 1이고, 시간 T₃-T₄및 T₇-T₈간에서 전기신호(S₂)의 값은 1이라고 한다.

이와 같이 전기신호(S₁), (S₂)의 값을 번갈아 1로 하면 파워 트랜지스터 (Q₁), (Q₂)가 번갈아 도통 상태가 되어, 1차 코일(12), (13)에 번갈아 전류(I₁), (I₂)가 흐른다. 그리고 전류(I₁), (I₂)의 파형은 도면에 나타낸 것처럼 톱니파형으로 나타난다.

1차 코일(12)에 흐르는 전류(I₁)가 차단됐을 때는, 2차 코일(16)에는 제1도상에 실선으로 나타낸 전류(A₁)가 흐르고, 고압 다이오드(D₁), (D₄)에는 상기(I₁)에 비례한 고전압(V₁), (V₄)이 발생하여, 제1기통 점화 플러그(P₁), 제4기통 점화플러그(P₄)를 방전시킨다.

마찬가지로 1차 코일(13)에 흐르는 전류(I₂)가 차단됐을 때는, 2차 코일(16)에는 파선으로 나타낸 전류(A₂)가 흐르고, 고압 다이오드(D₂), (D₃)에는 전류(I₂)에 비례한 고전압(V₂), (V₃)을 발생시켜 제2기통 점화플러그(P₂)와 제3기통 점화플러그(P₃)를 방전시킬다. 제1기통과 제4기통의 피스톤은 크랭크 각에 있어 360°가 다른 위치 관계에 있고 제1기통 점화시기에서는 제4기통은 배기 행정으로 되어 있다. 따라서 제2도에 나타낸 바와 같이 제1기통 점화플러그(P₁)와 제4기통 점화플러그(P₄)가 동시에 방전하더라도 엔진의 운전에 지장을 초래하는 일은 없다. 그 외의 점화플러그(P₂), (P₃)의 경우에도 마찬가지이다.

제2도의 최하단은 점화플러그(P₁), (P₂), (P₃), (P₄)의 점화시기와 크랭크 각도와의 상대관계를 나타낸 것이다.

즉 크랭크가 2회전하는 동안에 각 점화 플럭는 2회씩 방전하고 최초의 상태로 복귀한다.

다음에 제3도, 제4도, 제5도를 참조하여 본 발명의 1실시예의 점화코일에 관하여 설명한다.

제3, 4, 5도에 있어서 제1도와 동일 부분에는 동일한 부호를 붙이고 있다.

보빈(17)에 1차 코일(12), (13)을 두루감고 1차코일(12)의 선단부는 1차 단자(18)에 접속되고, 그 끝단부 및 1차 코일(13)의 선단부는 함께 1차 단자(19)에 공통 접속하고, 또 1차 코일(13)의 끝단부는 1차단자(20)에 접속되어 있다.

1차 코일(16)은 합성수지재의 케이스(24)에 수용된다. 케이스(24)는 동심형상의 반경이 다른 외벽(241)과 내벽(242)과, 외벽(241)과 내벽(242)의 일단 부분에 걸쳐서 설치되는 저부(243)로 형성되어 있다.

케이스(243)의 외벽(241)에는 절결홈(381), (382)을 갖는 돌기부(383), (384)가 케이스(24)의 축방향에 따라 설치되어 있다. 돌기부(383), (384)이 중간에는 홈을 사이에 두고 돌기부(385)가 케이스(24)의 축방향에 따라 설치되어 있다.

2차 코일(16)은 케이스(24)외벽(241)과 내벽(242)간의 공간부에 삽입되지만, 이 2차 코일(16)은 2개의 보빈(21)에 적층 권회한후 폴리에스텔 부직포인 스페이서(37)를 사이에 끼우고 케이스(24)내에 수용된다.

그리고 이 두 부분으로된 2차 코일(16)은 직열접속되어 있다. 2차 코일(16)의 끝단부(61), (62)는 2차 단자(22), (23)에 각각 접속된다. 2차 단자(22), (23)는 절결홈(381), (382)에 삽인된후 절결홈(381), (382)의 윗면

부에 접착제를 충전하여 케이스(24)에 고정된다.

여기서 2차 단자(22), (23)는 케이스(24)상에서 2차 코일의 인출에 지장을 가져오지 않는 범위내에서 케이스(24)의 돌기부(383), (384)상에 가능한한 격리시켜 설치된다. 2차 코일단자(22)(23)간에는 40Kv의 전압이 인가되지만, 2차 단자 (22), (23)간의 거리를 상술한 바와 같이 가능한한 격리 함과 동시에 한편으로는 돌기부(385)를 설치하여 2차 단자(22), (23)간의 연면(Creeping)거리를 크게 하고 있으므로, 2차 단자간의 절연강도를 보다 크게 할 수가 있다. 2차 코일(16)을 수용한 케이스(24)의 중앙 구멍(50)에 1차 코일(12), (13)을 권장한 보빈(17)을 제4도의 화살편 방향으로 삽입시킴으로세 2차 코일(16)은 1차 코일(12), (13)의 외측에 장착된다.

케이스(24)에 보빈(17)을 장착시킨후, 중앙구멍(50)을 제외한 케이스(24)내에 에폭시게 수지조성물(40)이 진공실에서 함침시키고 가열 경화시킨다. 이 에폭시게 수지 조성물(40)중에는 석영분등을 혼입시켜 절연성과 강도가 얻어지도록 하고 있다.

1차 코일(12), (13)을 권회한 보빈(17)의 중앙구멍(60)에는 L자형의 규소강판을 적층한 코어(25)가 제4도의 화살표 방향으로 삽입된다. 이 코어(25)와 2차 코일(16)을 수용한 케이스(24)를 포위하는 코어 (26)를 비자성재로된 스페이서(27)를 개재하여 조합하여 1조의 페자로(閉磁路)철심을 형성한다.

고압다이오드(D₁-D₄)는 글라스 봉입형이고, 합성 수지재의 케이스(28)내에 수용된다.

여기서 케이스(28)은, 고압다이오드(D₁-D₄)의 각 리드선(70)의 일단을 관통시키기 위한 관통구멍을 갖는 고압단자(29~32)를 그 일단에 고정하고, 그 타단에 형성시킨 중공의 개방구(281)는 합성수지로 채워져 있다.

그리고 케이스(28)는 제5도를 보면 알 수 있듯이, 고압단자(29~32)를 동일 평면상에 배열하고 있다.

고압 다이오드(D₁-D₄)의 리이드선(70~73)의 일단은 고압단자(29~32)의 관통공을 통해 고압단자(29~32)의 단부(80~83)에 납땜 접속된다. 고압 다이오드(D₁-D₂)의 리이드선(70), (71)의 타단은 케이스(28)에 설치된 다이오드 단자(33)에 접속된다.

고압 다이오드 (D₃-D₄)의 리이드선(72, 73)의 타단은 케이스(28)에 설치된 다이오드 단자(34)에 접속되어 있다.

다이오드 단자(33), (34)는 케이스(28)내에 그 일단을 고정하고 개방구(281)의 외부까지 나오도록 형성되어 있다.

케니스(28)내에는 에폭시계 수지조성물(40)을 주입시켜 가열 경화하여 단자부를 형성한다.

다이오드 단자(3), (34)가 2차 단자(22), (23)와 리이드선(221), (231)을 거쳐 접속되는 한편, 케이스(24)내의 1차 코일(12), (13)이 1차 단자(18), (19), (20)의 각각에 접속된 후에, 케이스(28), 리이드선(221), (231) 및 케이스(24)는 일체가 되도록 합성수지(35)에 의해 가열 경화시켜 점화코일(11)을 형성한다.

그리고 케이스(28)는 합성수지(35)와 케이스(28)와의 경계(36)에 합성수지(35)성형시의 수축등에 의해 간격이 생기는 것을 방지하기 위해 케이스(28)의 개구부)281)의 전외주부에 리브(39)를 설치한다.

상술한 바와 같이 케이스(28)는 합성수지로 성형되어 있으나, 글라스 섭유를 혼합한 강화 폴리부틸렌, 테레프탈레이트가 가장 적합하다. 또한 외장 합성수지(35)에도 동일한 것을 사용하면 케니스(28)의 합성수지(35)로부터의 박리를 방지할 수 있고 기계적인 강도를 높일 수가 있다.

본 실시예의 점화 코일에 의하면 다음과 같은 효과를 가지고 있다.

(1) 고압다이오드(D₁-D₄)를 일체로 매설함과 동시에 고압단자(29~32)가 일열로 배치되고, 고압 배선을 고압 다이오드와 점화 플러그간만 하면 되므로 배선 작업이 간단해짐과 동시에 점화 계통을 소형화 할 수가 있다.

(2) 고압다이오드를 에폭시계 수지중에 매설하고 있으므로, 고압다이오드에 역전압이 가해졌을때, 그 표면을 통해 누설되는 전류를 방지할 수가 있다. 따라서 실제로 40Kv의 내전압 특성을 갖는 우수한 점화코일이 된다.

(3) 코일부와 고압다이오드를 별도로 각각 성형하여 각부분을 전기적 또는 기계적으로 견고하게 한 후, 일체로 성형하고 있으므로 완성품의 비량율을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수가 있다. 또, 코일부에 주입하는 합성수지는 2차 코일의 권선간에도 잘 스며드는 합침성이 양호한 수지 조성물을 사용하고, 고다이오드부에 주입하는 합성수지는 고압다이오드와 선팽창계수가 동일한 수지 배합으로 하고 있으므로, 높은신뢰성 및 고성능의 점화 코일의 만들수가 있다.

(4) 4개의 고압단자를 미리 동일 평면상에 성형 배열시키고 있으므로, 점화코일을 몰드하는 금형에 본 발명에 의한 점화코일을 삽입하는 것이 간단하고 또 금형의 제작도 비교적 용이하다. 따라서 생상성이 향상된다.

제6도와 제3도에 나타낸 점화코일과의 차이점은 제6도에서는 고압다이오드를 수납하는 케이스가 복수개의 케이스(281), (282)로 되어 있는데 데하여 제3도에서는 케이스가 1개로 되어 있는 점이 다를뿐이다. 제6도에서 제3도와 동일 부분에는 동일부호를 붙이고 있다.

제6도에 나타낸 점화코일에 의하며, 케니스(2810, (282)가 합성수지(35)로부터 분리되는 한편, 다이오드 단자(33), (34)가 완전히 분리되기 때문에 다이오드단자(33), (34)간에서 내부방전이 발생하지도 않으며, 내 전압 특성이 보다 우수한 점화코일을 제공할 수가 있다.

Claims (1)

1. 내연기관의 회전수에 동기하는 저기 신호를 1차 코일에 입력시키고, 2차 코일을 고압 다이오드를 거쳐 점화코일에 접소시키는, 내연기관용 점화 코일에 있어서, 케이스(28)에는 부분적으로 절연 재료에 의해 형성시켜, 고압단자(29~32)와 고압 다이오드(D₁~D₄)가 각각 절연되도록 구성하고, 1차 코일(12, 13)과 2차 코일(16)을 합성수지(35)로 피복하여, 1차 코일(12), (13)과 2차 코일(16)을 케이스(28)와 동시에 일체로 결합시킨 것을 특징으로하는 내연 기관용 점화코일.

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