説明

内燃機関用点火コイル装置

【課題】通電開始時に二次コイルに発生するOn電圧を抑制するダイオードをイグナイタの基板上に配置しているため、イグナイタあるいは基板が大型化し、結果としてコイルケースの上部を塞ぐ可能性があり、コイルケース内へのエポキシ樹脂の注入に支障をきたす。また樹脂注入量も多くなり、重量増となる。
【解決手段】ダイオードを一次コイルのボビンの周辺に装着し、一次,二次巻線端及び電源端子と接続するようにした。具体的にはコイルケースの内径より内側で、一次ボビンの外側の間のスペースにダイオードを取り付けた。更に上面から投影した際にイグナイタに重ならないように配置する。
【効果】本発明により、樹脂の注入がスムースで、小型・軽量で、デッドスペースの少ない点火コイルを提供できる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、一次コイルと二次コイルとを棒状のセンターコアの周りに配置した細長円筒形状の点火コイル部を、内燃機関のプラグホールに装着して各点火プラグに直結する、いわゆる独立点火型の内燃機関用点火コイル装置に関する。ことに、点火コイル部の上部にイグナイタ(点火制御回路)が装着されたこの種点火コイル装置に関する。
【背景技術】
【0002】
この種点火コイル装置では、一次コイルへの通電が開始されると、二次コイルに電圧が誘起されて点火プラグが誤着火する虞がある。このため、一次コイルへの通電が開始されたとき二次コイルに電圧が誘起しないように二次コイルの低圧側巻線端部と電源ラインの間、若しくは二次コイルの低圧側巻線端部一端と一次コイルの低圧側巻線端部との間に、チェナーダイオード若しくはダイオードを、電源ライン若しくは一次コイルの低圧側巻線端部側がカソードになるように接続している。
【0003】
従来、このダイオードは例えば特許文献1に示されるようにイグナイタの基板上に配置するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2002−260936号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
このように構成した従来の独立点火型の点火コイル装置は、イグナイタの基板が大きくなって、コイルケース部の樹脂注入用の開口が塞がれる問題があった。
【0006】
本発明の目的は、イグナイタ基板を小さくして点火コイルのコイルケースの樹脂注入用開口が狭くならないようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するため、本発明ではイグナイタケース部に設けられたコネクタの電源端子あるいは一次コイルの巻線端部と電気的に接続されるカソード側リードと、二次コイルの巻線端部と電気的に接続されるアノード側リードとを有するダイオード若しくはチェナーダイオードを一次コイルボビンの半径方向外側でイグナイタケース内部に保持するように構成した。
【0008】
好適にはコイルケースと一次コイルボビンの間のスペースにダイオード若しくはチェナーダイオードを装着する。
【0009】
好適には、イグナイタケースに突起を設け、この突起にカソード側リードとアノード側リードを保持する。
【0010】
好適には、一次巻線端部がカソード側リードに接続され、二次巻線端部がアノード側リードに絡げられる。
【0011】
好適には、コネクタ部の電源端子とグランド端子との間に、ノイズキラーコンデンサを保持するよう構成する。
【0012】
好適には、ダイオード若しくはチェナーダイオードは回路基板取付け位置よりもコイル部に近い位置に装着する。
【0013】
好適には、ダイオード若しくはチェナーダイオードは一次コイルが巻かれた一次ボビンの外周とコイルケースの内周との間に装着される。
【0014】
コネクタの電源端子と一次巻線端部との間は中継端子で接続されても良い。
【0015】
コネクタの電源端子と二次巻線端部との間は中継端子で接続されても良い。
【発明の効果】
【0016】
かくして、上記のように構成された本発明によれば、イグナイタからダイオードを分離することができ、イグナイタ若しくはイグナイタ装着基板が小さくでき、コイルケースの上部開口をイグナイタ若しくはイグナイタ装着基板が覆う面積が小さくできたので樹脂の流れがスムースになった。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の第1の実施形態である内燃機関用点火コイルの断面図。
【図2】本発明の第1の実施形態である内燃機関用点火コイルの上面図。
【図3】本発明の第1の実施形態である内燃機関用点火コイルの回路構成図。
【図4】本発明の第2の実施形態である内燃機関用点火コイルの主要部断面図。
【図5】本発明の第2の実施形態である内燃機関用点火コイルの上面図。
【図6】本発明の第2の実施形態であるダイオード形状図。
【図7】本発明の第3の実施形態である内燃機関用点火コイルの主要部断面図。
【図8】本発明の第3の実施形態である案内用溝の詳細図。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明の第1の実施形態を図1により説明する。
【0019】
一次ボビン2はポリブチレンテレフタレート(PBT)やポリフェニレンサルファイド
(PPS)等の熱可塑性合成樹脂で成形され、一次コイル3が巻層されている。一次コイル3は線径Φ0.5〜0.7mm程度のエナメル線を一層あたり数十回ずつ、数層にわたり合計150〜250回程度積層巻されている。
【0020】
二次ボビン4は変性ポリフェニレンオキサイド(変性PPO)やポリフェニレンサルファイド(PPS)等の熱可塑性合成樹脂で成形され、二次コイル5が巻層されている。
【0021】
二次コイル5は線径Φ0.03〜0.05mm程度のエナメル線を15000〜25000回程度分割巻されている。さらに二次ボビン4の低圧側には電源側一次端子6とコレクタ側一次端子7が固定されている。電源側一次端子6は通電開始時に二次コイルに発生するOn電圧を抑制するダイオード17のカソード側リード17aと接続し、ダイオード7の他方のアノード側リード17bと二次コイル5を溶接等により接続する。低圧側の軸反対方向の高圧側にはイタバネ18が固定されており、二次コイル5で昇圧された高電圧を高圧端子19,スプリング20を介して、点火プラグ(図示省略)に接続している。
【0022】
センターコア8は板厚0.2〜0.7mmの珪素鋼板のプレス幅を変えて多段形状に積層して、二次ボビン4の内径に対する占積率を向上させ、二次ボビン4の内側に配置している。
【0023】
センターコア8の一端または両端には、一次コイル3で発生する磁束と反対方向の磁束を発生させるマグネット9を備えている。マグネット9による磁束は、センターコア8にマイナスの磁束を与えるため、コアの磁化曲線の負側から出発して正側まで利用できるため、見かけ上飽和磁束密度の高いコア材料を用いたのと同じ結果となり、コイルの高出力化が期待できる。
【0024】
センターコア8及びマグネット9と二次ボビン4との間には可とう性エポキシ樹脂やシリコンゴム等の弾性絶縁材10を注型し硬化されている。
【0025】
円筒部のコイルケース11は一次ボビン2と同じような熱可塑性合成樹脂で成形され、サイドコア12を保持している。
【0026】
サイドコア12は板厚0.2〜0.7mmの珪素鋼板を管状に丸めて1〜3枚重ねている。ただし、磁束の1ターンショートを防ぐため、サイドコア12の円周上の少なくとも1箇所は切れ目を設けている。
【0027】
コイル上部のイグナイタケース13も一次ボビン2と同じような熱可塑性合成樹脂で成形され、イグナイタケース13には一次コイル3への電流を通電遮断するイグナイタ14が設置されており、コイルケース11及びイグナイタケース13の内部に絶縁用の熱硬化性合成樹脂であるエポキシ樹脂15を注型、硬化させ、その後イグナイタケース13の上部に熱可塑性合成樹脂製の化粧用のカバー16を被せて点火コイル1を形成している。
【0028】
イグナイタ14の基板14Aをコイルケースの中心から図2の右側にずらした位置に固定する。ダイオード17はコイルケースの側面(外周部)に配置する。
【0029】
このときダイオード17は基板14Aの固定された位置よりコイルケース側に寄ったすなわち、基板の下方に取り付けられる。
【0030】
ダイオード17のカソード側リード17aはカソード側リード接続部17cにおいて中継端子6に接続される。一次コイル巻線端部3Aとともに、一次巻線端部絡げ部3aにおいて中継端子6に絡げられる。
【0031】
ダイオード17のアノード側リード17bはダイオードのアノード側リード接続部17dにおいて二次コイル巻線端5Aが絡げられ、二次巻線端部絡げ部5aを形成している。
【0032】
一次コイル巻線端部3A及びカソード側リード17aと電源端子100aは中継端子6で接続されている。
【0033】
一次コイル巻線端部3Aと電源端子100aと中継端子6とはいずれも電位的には同じであるので、ダイオードのカソード側リード17aはこの3者のいずれと接続されても良い。結果的に、ダイオード17のカソード側リード17aが接続される中継端子6は一次コイル巻線端子として機能している。
【0034】
図1〜図3に示す第1の実施例ではダイオード17のカソード側リード17aは一次コイル巻線端子部3Aが絡げられる一次巻線端部絡げ部3a(一次コイル巻線端部接続部6A)としての電源側の中継端子6に固定されている。アノード側リード17bはイグナイタケース13に設けた小さな突起の切り溝で構成される13aに挟み込まれて固定されており(図8参照)、アノード側リード17bには二次コイル巻線端部5Aが絡げられている。結果的にダイオード17のアノード側リード17bは二次コイル巻線端部5Aを絡げる二次コイル接続端子として機能している。
【0035】
その結果、一次コイル3の電源側巻線端部と二次コイル5側の電源側巻線端部は一次コイル側から見て逆方向に接続されたダイオード17を介して電気的に接続されている。
【0036】
また、ダイオード17は半径方向に見ると一次ボビン2の外周とコイルケースの上端(低圧側端部)内周との間に位置し、注入される樹脂によって周囲が覆われている。
【0037】
かくして、ダイオード17をイグナイタとは別に、イグナイタケース13内に装着できるので、イグナイタ14自身を小型化でき、イグナイタ14を収容するイグナイタケース13も結果的に小さくなり、結果としてエポキシ樹脂15の注入量も少なくなり小型・軽量化が可能となる。イグナイタ14自身を小型化できたことで、コイル部への樹脂注入開口部が確保できるので、コイルの周りに流し込む絶縁樹脂の流れが基板によって制約を受け難くスムースに注入できる。
【0038】
更にダイオードをイグナイタと二次コイルの間で、更に上面から投影した際にイグナイタに重ならないように配置することで、従来デッドスペースだったエリアを有効活用することができる。
【0039】
コネクタ200の端子のグランド端子200Gと電源端子100cとの間にはノイズキラー(ノイズ除去)コンデンサ100aが装着されている。
【0040】
ノイズキラー(ノイズ除去)コンデンサ100aの片側リード100bが電源端子100cに差し込み、あるいは巻付けあるいは溶接や半田で固定され、他方のリード100dがグランド端子200G差し込み、あるいは巻付けあるいは溶接や半田で固定されている。
【0041】
このように固定した実施例では、イグナイタケース13内のデッドスペースを有効に利用して、ノイズキラー(ノイズ除去)コンデンサ100aも一緒に内蔵し、絶縁樹脂で樹脂成形できる。
【0042】
第2の実施形態を図4,図5及び図6により説明する。
【0043】
図4は、ダイオード17のカソード側リード17a,アノード側17bを複数箇所折り曲げて配置することにより、熱衝撃の入力の際ダイオード17内部に発生する応力を低減することができる。
【0044】
また図5のように、ダイオードのカソード側リード接続部17c及びアノード側リード接続部17dを同一方向としないことで、接続部の位置自由度が増す。
【0045】
なお、図6はダイオード形状を表したものである。各カソード側リード17a,アノード側リード17bの機能については上述した通りである。
【0046】
第3の実施形態を図7及び図8により説明する。
【0047】
図7は、ダイオード17をイグナイタケース13側に配置して、ダイオード17のカソード側リード17aとコネクタの電源端子(21,100c)と接続し、ダイオード17のアノード側リード17bと二次コイル5の巻線端部が接続される中継端子22と接続する。図8のようにダイオード17の各々にカソード側リード17a及びアノード側リード17bはイグナイタケース13内のリード案内溝13aに押し込まれて案内されるため、リードと巻線,リードと端子の溶接等の接続作業時、ダイオード17の位置が安定するので、製造時の品質安定化が容易に図れる。
【0048】
以上説明した実施例は以下の特徴ある構成を有する。
【0049】
イグナイタケース部(13)に設けられたコネクタ(200)の電源端子(21,100a)あるいは一次コイル(3)の巻線端部(3A)と電気的に接続されるカソード側リード(17a)と、二次コイル(5)の巻線端部(5A)と電気的に接続されるアノード側リード(17b)とを有するダイオード若しくはチェナーダイオード(17)を一次コイルボビン(2)の半径方向外側でイグナイタケース(13)内部に保持するように構成した。
【0050】
好適にはコイルケース(11)と一次コイルボビン(2)の間のスペースにダイオード若しくはチェナーダイオード(17)を装着する。
【0051】
好適には、イグナイタケース(13)に突起(13A,13B)を設け、この突起(13A,13B)に設けた案内溝(13a)にカソード側リード(17a)とアノード側リード(17b)を挟み込んで保持する。
【0052】
好適には、一次コイルの巻線端部(3A)がカソード側リード(17a)に接続され、二次コイルの巻線端部(5A)がアノード側リード(17b)に絡げられる。
【0053】
好適には、コネクタ(200)部の電源端子(21,100a)とグランド端子(100G)との間に、ノイズキラー(老いず除去)コンデンサ(100a)を保持するよう構成する。
【0054】
好適には、ダイオード若しくはチェナーダイオード(17)は回路基板(14A)取付け位置よりもコイル部(2,3,4,5、&8など)に近い位置(回路基板(14A)の下方に装着する。
【0055】
好適には、ダイオード若しくはチェナーダイオード(17)は一次コイル(3)が巻かれた一次ボビン(2)の外周とコイルケース(11)の内周との間に装着される。
【0056】
コネクタ(200)の電源端子(21,100a)と一次コイルの巻線端部との間は中継端子(6、6a)で接続されても良い。
コネクタ(200)の電源端子(21,100a)と二次コイルの巻線端部(5A)との間は中継端子(22,22A)で接続されても良い。この場合、中継端子(2)の接続片(22A)に二次コイル(5)巻線端部(5A)が絡げ(5a)られる。
【0057】
このように構成することで、小型・軽量化及び製造品質が安定した内燃機関用点火コイルを提供することが可能となる。
【0058】
また、イグナイタが小型にでき、イグナイタを収容するイグナイタケースを大きくする必要がないので、結果としてエポキシ樹脂の注入量が少なくなり、重量が軽くでき、小型・軽量化できる。
【0059】
またダイオードをイグナイタと二次コイルの間で、上面から投影した際にイグナイタに重ならないように配置することで、従来デッドスペースだったエリアを有効活用することができる。その結果、小型・軽量化が可能な内燃機関用点火コイル装置が得られる。
【0060】
ノイズキラー(ノイズ除去)コンデンサも一緒に内蔵するよう構成するとより一層デッドスペースを有効活用できる。
【符号の説明】
【0061】
1 点火コイル
2 一次ボビン
3 一次コイル
3A 一次コイル巻線端部
3a 一次巻線端部絡げ部
4 二次ボビン
5 二次コイル
5A 二次コイル巻線端部
5a 二次巻線端部絡げ部
6 中継端子(一次コイル巻線端部−電源端子間)
6A 一次コイル巻線端部接続部
6a カソード接続部
7 コレクタ側一次コイル端子
8 センターコア
9 マグネット
10 弾性絶縁材
11 コイルケース
12 サイドコア
13 イグナイタケース
13a 案内溝
13A,B 突起
14 イグナイタ
14A 基板
15 エポキシ樹脂
16 カバー
17 ダイオード
17a カソード側リード
17b アノード側リード
17c カソード側リード接続部
17d アノード側リード接続部
18 板バネ
19 高圧端子
20 スプリング
21 電源端子
22 中継端子(二次コイル巻線端部−電源端子間)
22A 二次コイル巻線端部接続片
100a ノイズキラーコンデンサ
100c 電源端子
100G グランド端子

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一次コイルと二次コイルを棒状のセンターコアの周りに配置した細長円筒形状の点火コイル部を、内燃機関のプラグホールに装着して各点火プラグに直結する独立点火型の内燃機関用点火コイル装置であって、点火コイル部の上部にイグナイタ(点火制御回路)が装着されるイグナイタケース部を備えたものにおいて、
イグナイタケース部に設けられたコネクタの電源端子あるいは一次コイルの巻線端部と電気的に接続されるカソード側リードと、二次コイルの巻線端部と電気的に接続されるアノード側リードとを有するダイオード若しくはチェナーダイオードを一次コイルボビンの半径方向外側でイグナイタケース内部に保持するように構成した
内燃機関用点火コイル装置。
【請求項2】
請求項1に記載のものにおいて、
前記コイルケースと前記一次コイルボビンの間のスペースに前記ダイオード若しくはチェナーダイオードを装着した
内燃機関用点火コイル装置。
【請求項3】
請求項1若しくは2のいずれかに記載したものにおいて、
イグナイタケースに突起を設け、この突起にカソード側リードとアノード側リードを保持する
内燃機関用点火コイル装置。
【請求項4】
請求項1乃至3のいずれかに記載したものにおいて、
前記一次巻線端部が前記カソード側リードに接続され、前記二次巻線端部が前記アノード側リードに絡げられる
内燃機関用点火コイル装置。
【請求項5】
請求項1乃至4のいずれかに記載したものにおいて、
前記コネクタ部の電源端子とグランド端子との間に、ノイズキラーコンデンサを保持するよう構成した
内燃機関用点火コイル装置。
好適には、ダイオード若しくはチェナーダイオードは回路基板取付け位置よりもコイル部に近い位置に装着する。
【請求項6】
請求項2に記載したものにおいて、
前記ダイオード若しくはチェナーダイオードは前記一次コイルが巻かれた一次ボビンの外周とコイルケースの内周との間に装着される
内燃機関用点火コイル装置。
【請求項7】
請求項1に記載のものにおいて、
前記コネクタの電源端子と前記一次巻線端部との間は中継端子で接続されている
内燃機関用点火コイル装置。
【請求項8】
請求項1に記載のものにおいて、
前記コネクタの電源端子と前記二次巻線端部との間は中継端子で接続されている
内燃機関用点火コイル装置。
【請求項9】
内燃機関の各シリンダのプラグホールに内挿されて、点火プラグに直結して使用される独立点火形の内燃機関用点火コイル装置において、一次電流を遮断するイグナイタをプラグホール上部に配置、高電圧を発生させるコイル部をプラグホール内に配置し、そのコイル部は磁気回路を構成するセンターコア及びサイドコア,一次ボビン,一次コイル,二次ボビン,二次コイル,コイルケースを径方向に配置され、二次ボビンとの圧入あるいは接着により固定される電源側一次端子及びコレクタ側一次端子を配置し、通電開始時に二次コイルに発生するOn電圧を抑制するためのダイオードをイグナイタと二次コイルの間に配置し、更にダイオードは上面から投影した際にイグナイタに重ならないことを特徴とする内燃機関用点火コイル装置。
【請求項10】
請求項9の内燃機関用点火コイル装置において、ダイオードはカソード側リードは電源側一次端子と接続し、アノード側リードは二次コイルと接続することを特徴とする内燃機関用点火コイル装置。
【請求項11】
請求項10の内燃機関用点火コイル装置において、ダイオードの双方のリードと電源側一次端子または二次コイルとの接続を溶接,熱かしめ、あるいは、はんだ接続とした
内燃機関用点火コイル装置。
【請求項12】
請求項10若しくは請求項11に記載したものにおいて、
前記ダイオードのリードを複数箇所折り曲げて接続した
内燃機関用点火コイル装置。
【請求項13】
請求項11若しくは請求項12に記載したものにおいて、
前記ダイオードの双方のリードの接続部を異なった方向に屈曲させた
内燃機関用点火コイル装置。
【請求項14】
内燃機関の各シリンダのプラグホールに内挿されて、点火プラグに直結して使用される独立点火形の内燃機関用点火コイル装置において、イグナイタをプラグホール上部に配置、コイル部をプラグホール内に配置し、イグナイタを収容するイグナイタケース内にダイオードを配置した
内燃機関用点火コイル装置。
【請求項15】
請求項14に記載したものにおいて、
前記ダイオードのアノード側の一端と二次コイルの間に二次コイル端子を配置した
内燃機関用点火コイル装置。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate


【公開番号】特開2011−71246(P2011−71246A)
【公開日】平成23年4月7日(2011.4.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−219899(P2009−219899)
【出願日】平成21年9月25日(2009.9.25)
【出願人】(509186579)日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Fターム(参考)】