(57)【要約】【課題】複数の回路パッケージを用いる場合であっても、端子の接続構造を容易な構成とさせ得る内燃機関用点火コイルを提供する。【解決手段】内燃機関用点火コイル１００は、第１端子群１８２を配備した第１の回路パッケージ１８０と、第２端子群１９２を配備した第２の回路パッケージ１９０と、第１端子群１８２へ電気的に接続される第３端子群１１４ｃと、第２端子群１９２へ電気的に接続される第４端子群１１３ｃと、第１のフレーム分枝体１１４及び第２のフレーム分枝体１１３とが一体化されたパッケージフレーム１１０と、を備え、  パッケージフレーム１１０は、第３端子群１１４ｃ及び第４端子群１１３ｃの各々が異なる位置に配置されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１端子群を配備した第１の回路パッケージと、第２端子群を配備した第２の回路パッケージと、前記第１端子群へ電気的に接続される第３端子群と、前記第２端子群へ電気的に接続される第４端子群と、前記第３端子群を分枝端部へ配列させた第１のフレーム分枝体及び前記第４端子群を分枝端部へ配列させた第２のフレーム分枝体とが一体化されたパッケージフレームと、を備え、
前記パッケージフレームは、前記分枝端部の各々が異なる位置に配置されている内燃機関用点火コイル。
【請求項２】
前記分枝端部の各々は、第１のフレーム分枝体及び第２のフレーム分枝体が形成する挟角によって、互いが離れて配置される請求項１に記載の内燃機関用点火コイル。
【請求項３】
前記第１のフレーム分枝体は、その延在方向と前記第３端子群の長手方向とが一致し、前記第２のフレーム分枝体は、その延在方向と前記第４端子群の長手方向とが一致している請求項１又は請求項２に記載の内燃機関用点火コイル。
【請求項４】
前記挟角は、略直角とされている請求項２又は請求項３に記載の内燃機関用点火コイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関用点火コイルに関し、特に、端子の接続構造を容易に形成させる際に好適のものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特開２００７−２７０７５６号公報（特許文献１）では、イグナイタ回路基板とイオン電流検出用回路基板を一の収容体へ格納させた電子素子が紹介されている。かかる電子素子の収容体は、底部構造へイグナイタ用回路基板を積層させ、その基板からオフセットさせた中層部へイオン電流検出用回路基板を配置させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２７０７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術によれば、端子溶接部が一の領域へ集中してしまうので、端子同士の溶接又は接続作業が煩雑なものとなる。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑み、複数の回路パッケージを用いる場合であっても、端子の接続構造を容易な構成とさせ得る内燃機関用点火コイルの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明では次のような内燃機関用点火コイルの構成とする。即ち、第１端子群を配備した第１の回路パッケージと、第２端子群を配備した第２の回路パッケージと、前記第１端子群へ電気的に接続される第３端子群と、前記第２端子群へ電気的に接続される第４端子群と、前記第３端子群を分枝端部へ配列させた第１のフレーム分枝体及び前記第４端子群を分枝端部へ配列させた第２のフレーム分枝体とが一体化されたパッケージフレームと、を備え、
前記パッケージフレームは、前記分枝端部の各々が異なる位置に配置されていることとする。
【０００７】
好ましくは、前記分枝端部の各々は、第１のフレーム分枝体及び第２のフレーム分枝体が形成する挟角によって、互いが離れて配置されることとする。好ましくは、前記第１のフレーム分枝体は、その延在方向と前記第３端子群の長手方向とが一致し、前記第２のフレーム分枝体は、その延在方向と前記第４端子群の長手方向とが一致していることとする。  好ましくは、前記挟角は、略直角とされていることとする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る内燃機関用点火コイルによると、回路パッケージへ接続される各々の分枝端子は、フレーム分枝体の形状に応じて異なる位置へ配置され、当該端子に関係する接続構造の分散化が図られる。このため、各々のフレーム分枝体では、分枝端子の構成が簡素化され、分枝端子とパッケージ端子との接続・溶接作業が容易化される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態に係る内燃機関用点火コイルの構成を説明する図。
【図２】実施の形態に係るコネクタ部の組立工程を説明する図。
【図３】実施の形態に係るコネクタ部の完成形態を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る実施の形態につき図面を参照して具体的に説明する。図１は、本実施の形態に係る内燃機関用点火コイル（以下、単に点火コイルと呼ぶ）の構成を説明する図である。図１（ａ）に示す如く、点火コイル１００の主たる外観形状は、コネクタ部位１１１と、ケース構造部１２０及び１７０と、フランジ部１３０と、開口部１４０と、プラグブーツ２００とから成る。
【００１１】
フランジ部１３０は、ケース構造部１６０と一体に形成される樹脂構造とされ、内部に金属製ブッシュ１３１が設けられる。当該ブッシュ１３１は、筒状体を呈しており、其の両端がフランジ部１３０の樹脂構造肉厚方向へ露出している。かかるフランジ部１３０は、ブッシュ１３１へ挿通されたボルトによって、図示されない内燃機関のヘッドカバーに固定されることとなる。
【００１２】
本実施の形態に係るケース構造部１６０は、上部ケース構造部１２０と下部ケース構造部１７０とから構成される。これらの構造部は、何れも、ＰＰＳ（Polyphenylene Sulfide），ＰＢＴ（Polybutylene Terephthalate），又は，ＰＡ６（Plyamide6）といった構造性樹脂材料に適したものが用いられる。
【００１３】
下部ケース構造部１７０は、擂鉢部１７１，高圧部１７２，及び，舌片部１７３といった形状が一体的に形成されている。擂鉢部１７１は、お椀型の殻状体を呈していて、その殻状体の開口縁部に舌片部１７３が形成され、当該殻状体の底部近傍に高圧部１７２が形成されている。この高圧部１７２は、殻状体の内部から軸方向に貫通穴が設けられ、ここに高圧端子または雑防抵抗１７２ａが嵌着されている。
【００１４】
図１（ｂ）に示す如く、高圧部１７２には、絶縁弾性体のプラグブーツ２００が挿設される。プラグブーツ２００は、その周囲にシール部２２０が配置されると共に、内部に雑防抵抗１７２ａとの連通路１７４が形成されている。かかる連通路１７４は、雑防抵抗１７２ａへ電気接続される金属スプリング２３０が配備され、この金属スプリング２３０の他端側は、図示されない点火プラグへ電気的に接続される。
【００１５】
上部ケース構造部１２０は、図示の如く、複数の曲面体から成り、この曲面体が内外の空間を隔絶するように機能する。これが下部ケース構造部１７０と組合されると、その内部には、適宜の内部空間が形成され、ケース構造部の一部には、内外を連通する開口部１４０が形成される。
【００１６】
コイルアセンブリＡＳＳは、鉄心１５０と、一次コイル１６１と、二次コイル１６２とから構成される。このうち、鉄心１５０は、中心鉄心１５１、外周鉄心１５２，この他，絶縁性の鉄心カバーを有している。中心鉄心１５１には、鉄心側から外方へ向かう順に、一次コイル１６１，二次コイル１６２が同軸的かつ積層的に配置される。かかる双方のコイルは、絶縁性のスプールが適宜に設けられ、その周辺で電気的な障害を招かぬよう工夫されている。
【００１７】
かかる構成を具備するコイルアセンブリＡＳＳは、フライバック式のトランスとされ、一次コイル１６１の通電変化に応じて二次コイル１６２と電磁気的に結合する。このとき、二次コイル１６２では、一次コイルとの巻数比に応じて、数ＫＶ程度の電位差を生じさせる。
【００１８】
コネクタ部位１１１は、パッケージフレーム１１０の構成のうち、外部へ露出する一部部位を担うものである。当該コネクタ部位１１１は、図示の如く、有底状の筒体とされ、当該底部に複数のコネクタ端子が配列されている。かかるコネクタ端子は、電源端子，ＧＮＤ端子，イオン電流検出端子，及び，信号端子を構成させている。コネクタ部位１１１は、図示されていないＥＣＵハーネスに接続され、互いの端子が各々電気的に接続される。このハーネスは、ＥＣＵ（Engine Control Unit）に接続されたものであって、適宜の電力，点火信号等を中継している。
【００１９】
パッケージフレーム１１０は、ケース構造部内へ配置される部位に、複数の回路パッケージを固定させている。本実施の形態では、第１の回路パッケージとしてイグナイタ１８０が用いられ、第２の回路パッケージとしてイオン電流を検出する機能（イオン電流検出素子１９０）が与えられている。
【００２０】
これらのパッケージは、適宜の機能的回路（第１の回路または第２の回路）が内蔵されており、当該機能的回路に樹脂製構造体が被覆形成されている。かかる樹脂製構造体は、回路基板に沿った板状の角柱体なので、その表面にフラットな主面（第１の主面または第２の主面）が各々形成される。かかるパッケージは、其の一辺に複数のパッケージ端子が一群となって配備され、其の端子を介して適宜の配線・端子へ電気的接続が施される。以下では、イグナイタ１８０へ配備される端子群を第１端子群１８２と呼び、イオン電流検出素子１９０へ配備される端子群を第２端子群１９２と呼ぶ。
【００２１】
イグナイタ１８０は、一次コイル１６１の通電制御機能を担う素子で、リードフレーム上にパワートランジスタ及び制御ＩＣ等が搭載されている。制御ＩＣは、ＥＣＵから点火信号が入力されると、これに応じてパワートランジスタを通電状態へ切り替える。このパワートランジスタは、通電経路が一次コイル１６１へ直列接続されており、その通電電流を断続的に切り替えることで、コイルアセンブリＡＳＳの昇圧動作を誘発させる。
【００２２】
イオン電流検出素子１９０は、一次コイル通電時にコンデンサへ電荷を蓄積させ、放電後のプラグギャップ間に其の電荷の開放電流を生じさせる。かかる電流は、シリンダ内のラジカル成分に応じて現れ方が変化するので、燃焼状態等を解析するに有用な情報が含まれている。イオン電流検出素子１９０は、この電流を検出してアンプによって増幅させ、イオン電流信号として適宜の端子から出力する。
【００２３】
図１（ｂ）に示す如く、イグナイタ１８０及びイオン電流検出素子１９０は、ケース構造部１２０，１７０の内部空間へ収容配置される。同様に、コイルアセンブリＡＳＳについても、その内部空間へ配置される。これらのコンポーネントは、全て、点火コイルの頭部へ内蔵され、内部空間へ充填されるエポキシ樹脂等（樹脂構造体の一部）によって含浸・固定されることとなる。
【００２４】
図２は、パッケージフレーム１１０の組立工程が示されている。図２（ａ）に示す如く、パッケージフレーム１１０は、コネクタ部位１１１と、第１のフレーム分枝体１１４と、第２のフレーム分枝体１１３とが一体的な構造とされている。かかる構造は、上述の如く、ＰＰＳ（Polyphenylene Sulfide），又は，ＰＢＴ（Polybutylene Terephthalate），といった構造性樹脂材料に適したものが用いられる。
【００２５】
パッケージフレーム１１０は、コネクタ部位１１１の背面に、コイルアセンブリＡＳＳへ配線するための内部端子１１５ａ〜１１５ｃが配備されている。かかる端子は、端部にスリットが設けられ、コイルアセンブリＡＳＳの端子との電気的な接続が溶接レスにて行われる。
【００２６】
第１のフレーム分枝体１１４は、一対の側部部位１１４ａと、これを両側で支持する板状部位１１４ｂとから成る。特に、板状体１１４ｂは、端子中継部が適宜にインサート成型されており、一端の辺から複数の端子端部が配列されている。かかる第３端子１１４ｃは、イグナイタ１８０の第１端子群に接続されるもので、パワートランジスタへ配線する為の端子、制御ＩＣへ配線する為の端子が配備される。
【００２７】
第２のフレーム分枝体１１３は、第１のフレーム分枝体と同様、一対の側壁１１３ａと、これを両側で支持する板状体１１３ｂとから成る。板状体１１３ｂにあっても、端子中継部が適宜にインサート成型され、イオン電流検出素子１９０の第２端子群に接続される端子端部１１３ｃ（第４端子群）が配列される。
【００２８】
パッケージフレーム１１０は、第１のフレーム分枝体１１４と第２のフレーム分枝体１１３とが一体化された構造である。従って、パッケージフレーム１１０は、双方のフレーム分枝体が結合される分枝部位を具備し、ここを起点に、第１のフレーム分枝体と第２のフレーム分枝体とが枝分かれする形状とされる。
【００２９】
従って、各々のフレーム分枝体は、その端部部位（分枝端部）に端子群が配列されることとなる。即ち、かかる端子群は、フレーム分枝体の形態に応じて、その配置位置が決定されることとなる。特に、その各々の分枝端部は、パッケージフレームが異なる方向に向いた形状とされるので、そこに固定される分枝端子の各々を異なる位置へ配置させる。
【００３０】
上述の如く、本実施の形態に係る点火コイルによると、回路パッケージへ接続される各々の分枝端子は、フレーム分枝体の形状に応じて異なる位置へ配置され、当該端子に関係する接続構造の分散化が図られる。このため、各々のフレーム分枝体では、分枝端子の構成が簡素化され、分枝端子とパッケージ端子との接続・溶接作業が容易化される。
【００３１】
図２（ｂ）に示す如く、イグナイタ１８０は、その主面１８１ｂが板状体１１４ｂに沿うよう、第１のフレーム分枝体１１４へ搭載される。また、図２（ｃ）に示す如く、イオン電流検出素子１９０は、その主面１９１ｂが板状体１１３ｂに沿うよう第２のフレーム分枝体１１３へ搭載される。本実施の形態では、双方のフレーム分枝体に挟角が与えられるので、分枝端部の各々が当該分枝体の長さに応じて効果的に離れる。
【００３２】
従って、本実施の形態では、パッケージ端子と分枝端子との接合構造（溶接部、その他）が、二方の分枝端部へ適宜に分散される。従って、これらの接合構造は、簡素化されるので、溶接作業等の接合作業が容易化される。
【００３３】
特に、本実施の形態では、双方の連接体が直角関係とされているところ、接合構造同士のレイアウト上の効果が顕著となる（図３参照）。
【００３４】
更に、第１のフレーム分枝体１１４は、その延在方向と第３端子群１１４ｃの長手方向とが一致している。一方、第２のフレーム分枝体１１３は、その延在方向と第４端子群１１３ｃの長手方向とが一致している。従って、双方端子群の向きは、フレーム分枝体の挟角によって規定され、これが交わることはない。
【００３５】
このように、本実施の形態では、分枝端子の向きをこれに対応するフレーム分枝体の角度へ沿わせることで、双方の分枝端子が接近することが避けられる。このため、双方の接合構造は、互いの距離が十分に確保され、溶接作業等が非常に容易に行われ得る。
【符号の説明】
【００３６】
１００  内燃機関用点火コイル，    １１３ｃ  第４端子群，    １１４ｃ  第３端子群，    １８０  イグナイタ（第１の回路パッケージ），    １９０  イオン電流検出素子（第２の回路パッケージ），    １１４  第１のフレーム分枝体，    １１３  第２のフレーム分枝体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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