(57)【要約】【課題】  安価に小型で安定的で、且つ点火コイルの信頼性を低下させることのない内燃機関用点火コイル装置を提供する。【解決手段】１次コイルと２次コイルと鉄心とスイッチング素子を備え、前記１次コイルはスイッチング素子による電子制御によって１次電流をオンオフ制御され、前記２次コイルは前記１次コイルに電磁結合されて点火プラグに高電圧を供給して、点火コイルに電源と点火信号を供給する点火１次コネクタを有する内燃機関用点火コイル装置において、１次コネクタのＧＮＤ端子を１次コネクタハーネス接続以外で設置することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次コイルと２次コイルと鉄心とイグナイタを備え、前記１次コイルはイグナイタによる電子制御によって１次電流をオンオフ制御され、前記２次コイルは前記１次コイルに電磁結合されて点火プラグに高電圧を供給して、点火コイルに電源と点火信号を供給する点火１次コネクタを有する内燃機関用点火コイル装置において、１次コネクタのＧＮＤ端子を１次コネクタハーネス接続以外で設置する手段を備えたことを特徴とする内燃機関用点火コイル装置。
【請求項２】
前記１次コネクタのＧＮＤ端子を１次コネクタハーネス接続以外で設置する手段は、エンジンヘッドに点火コイルを固定する導電性の点火コイルの取り付け部と、これに電気的接続される導電性接続手段とを設け、前記１次コネクタのＧＮＤ端子と前記導電性接続手段とが、電気的接続される点火コイルであることを特徴とする内燃機関用点火コイル装置。
【請求項３】
前記導電性接続手段は、点火コイルに機械的に固定設置されたリード端子であることを特徴とする請求項１乃至請求項２記載の内燃機関用点火コイル装置。
【請求項４】
前記イグナイタのエミッタ端子が、前記イグナイタの他の端子とは異なる位置に配置されたことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の内燃機関用点火コイル装置。
【請求項５】
前記イグナイタの近傍に導電性結線手段を配置して、前記１次コネクタのＧＮＤ端子と導電性結線手段とが電気的接続されたことを特徴とする請求項２乃至請求項３に記載の内燃機関用点火コイル装置。
【請求項６】
イオン電流検出装置を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載の内燃機関用点火コイル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型化、高信頼性を実現した内燃機関用点火コイル装置及び内燃機関用点火コイル装置に関し、特にイグナイタ内蔵点火コイルにおけるＧＮＤ端子の設置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車エンジンなどの内燃機関において、従来の技術を適用した内燃機関用点火コイル装置の回路図を図５に示す。図５において、点火コイル１０は、鉄芯１３と前記鉄芯１３と同軸的に配置される１次コイル１１と、前記１次コイル１１に電磁結合されて図示しない点火プラグに高電圧を供給する２次コイル１２とで構成された点火コイル１０と、点火タイミングに点火信号を発生させる制御回路からの点火信号に基づき１次コイルの電流を通電または遮断するイグナイタ１４と、前記点火コイル１０に電源と点火信号を供給する１次コネクタ１６と、を含む構成となっている。点火コイル１０は、円筒型でエンジンヘッドの限られたスペースに点火コイル１０を収容するため設計されており、１個の点火コイル１０に発生する高エネルギーな高電圧を、１個の点火プラグに供給する独立点火コイルである。
【０００３】
前記点火コイル１０の上部には、１次コネクタ１６を備えイグナイタ１４も収納される。また下部には、高圧タワー部１５を備え、２次コイル１２で発生する高電圧を図示しない点火プラグに伝える。点火のタイミングでイグナイタ１４がスイッチングされると、点火コイル１０の２次コイル１２端部に高電圧を発生させる。
【０００４】
このような内燃機関用点火コイル装置において、前記イグナイタ１４は、イグナイタ端子１４ａとして、ベース端子、エミッタ端子、コレクタ端子の各端子が隣接して配置され、１次コネクタ１６には、１次コネクタ端子１６ａとして＋Ｂ（電源）端子，Ｓ（信号）端子，ＧＮＤ端子が配置される。１次コイル１１の一端部は１次コネクタ端子１６ａの＋Ｂ端子に接続されており、＋Ｂ端子は、図示しない電源のプラス電極に接続される。１次コイル１１のもう一端部は前記イグナイタ端子１４ａのコレクタ端子に接続される。イグナイタ端子１４ａのベース端子は、図示しない点火信号を発生させる制御回路が接続され、イグナイタ端子１４ａのエミッタ端子は、１次コネクタ端子１６ａのＧＮＤ端子に接続される。２次コイル１２の低圧側の端部は、１次コネクタ端子１６ａの＋Ｂ端子に接続された１次コイル１１の一端部と接続され、２次コイル１２高圧側の端部は図示しない点火プラグの一端部に接続される。
【０００５】
すなわち、イグナイタ１４とこれに接続される１次コネクタ端子１６ａとの電気的接続方法は、前記イグナイタ端子１４ａのベース端子、エミッタ端子、コレクタ端子の各端子がそれぞれ、１次コネクタ端子１６ａのＳ（信号）端子，ＧＮＤ端子、１次コイル１１の一端部に接続される。このようなイグナイタは、組立性を考慮すると１次コネクタ１６端子に接続が容易な構造となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら内燃機関用点火コイル装置は、イグナイタ内蔵で、１次コネクタ端子１６ａが＋Ｂ端子，Ｓ端子，ＧＮＤ端子の３端子であるので１次コネクタ１６の大型化を招く。従ってコイル上部の大型化にも繋がる。また車体全体がＧＮＤであるにもかかわらず、わざわざ１次コネクタ１６での接続となっており、ハーネスのコストアップと点火装置の小型化を阻害する問題がある。
【０００７】
又、従来の内燃機関用点火コイル装置、特にイオン電流検出回路が設けられているものや、自己診断若しくはイオン電流検出に代表される追加機能用の入出力端子が必要となる場合、１次コネクタ端子１６の数が増加し１次コネクタ１６の大型化を招く。
【０００８】
このような問題を解決するため、発明者は上記の問題点を鑑みて、安価に小型で安定的で、且つ点火コイルの信頼性を低下させることのない内燃機関用点火コイル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明では次の構成とする。すなわち請求項１では、１次コイルと２次コイルと鉄心とイグナイタを備え、前記１次コイルはイグナイタによる電子制御によって１次電流をオンオフ制御され、前記２次コイルは前記１次コイルに電磁結合されて点火プラグに高電圧を供給して、点火コイルに電源と点火信号を供給する点火１次コネクタを有する内燃機関用点火コイル装置において、１次コネクタのＧＮＤ端子を１次コネクタハーネス接続以外で設置する手段を備えたことを特徴とする内燃機関用点火コイル装置とする。
【００１０】
また、請求項２では、前記１次コネクタのＧＮＤ端子を１次コネクタハーネス接続以外で設置する手段は、エンジンヘッドに点火コイルを固定する導電性の点火コイルの取り付け部と、これに電気的接続される導電性接続手段とを設け、前記１次コネクタのＧＮＤ端子と前記導電性接続手段とが、電気的接続される点火コイルであることを特徴とする内燃機関用点火コイル装置とする。
【００１１】
また、請求項３では、前記導電性接続手段は、点火コイルに機械的に固定設置されたリード端子であることを特徴とする請求項２記載の内燃機関用点火コイル装置とする。
【００１２】
また、請求項４では、前記イグナイタのエミッタ端子が、前記イグナイタの他の端子とは異なる位置に配置されたことを特徴とする請求項２乃至請求項３に記載の内燃機関用点火コイル装置とする。
【００１３】
また、請求項５では、前記イグナイタの近傍に導電性結線手段を配置して、前記１次コネクタのＧＮＤ端子と導電性結線手段とが電気的接続されたことを特徴とする請求項２乃至請求項３に記載の内燃機関用点火コイル装置とする。
【００１４】
また、請求項６では、イオン電流検出装置を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載の内燃機関用点火コイル装置とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明の構成によれば、ＧＮＤ端子を１次コネクタ端子構成から外し、２端子（＋Ｂ，Ｓ）にする事で、１次コネクタの小型化を実現できるので、小型で安定的で信頼性の高い内燃機関用点火コイル装置を実現することができる。
【００１６】
また請求項２に係る発明の構成によれば、１次コネクタの小型化を実現できるので、小型で安定的で信頼性の高い内燃機関用点火コイル装置を実現することができる。
【００１７】
また請求項３に係る発明の構成によれば、点火コイルに機械的に固定設置されたリード端子を用いるので、点火コイルの組み立て性を向上することができる。
【００１８】
また請求項４に係る発明の構成によれば、前記スイッチング素子の他の端子とは異なる位置に配置されたエミッタ端子を有するスイッチング素子を用いることができるので、点火コイルの内部配線接続の容易性を実現でき、点火コイルの組み立て性を向上することができる。
【００１９】
また請求項５に係る発明の構成によれば、前記スイッチング素子の近傍に導電性結線手段を配置して、前記１次コネクタのＧＮＤ端子と導電性結線手段とが電気的接続するので、入出力端子が従来構成のようなイグナイタにおいても、結線板を用いて内部接続の容易性を実現できる。
【００２０】
また請求項６に係る発明の構成によれば、イオン電流検出装置を有する点火コイルにも適用でき、小型で安定的で信頼性の高い内燃機関用点火コイル装置を実現することができる。
【実施例】
【００２１】
本発明の実施例１は、前述の背景技術と異なる点のみ述べる。実施例１においては、図１乃至図２に示すように内燃機関用点火コイル装置は、エンジンヘッドに点火コイルを固定する導電性の点火コイルの取り付け部１７０（ねじ締め部）が設けられ、これに電気的接続される導電性のリード端子１９０が、点火コイル１００に設置される。コイル上部のイグナイタ１４０のイグナイタ端子１４０ａのエミッタ端子は、前記リード端子１９０と電気的接続される。これよりイグナイタ端子１４０ａのエミッタ端子は、点火コイル１００に電源と点火信号を供給する１次コネクタ１６０の１次コネクタ端子１６０ａのＧＮＤ端子を１次コネクタ端子１６０ａのハーネス接続以外で設置され、前記リード端子１９０を介して、点火コイル１００の取り付け部１７０と電気的接続されるので、点火コイル１００をエンジンに組み付ける際には、エンジンのＧＮＤに接続される。
【００２２】
これはイグナイタ１４０のイグナイタ端子１４０ａのエミッタ端子（ＧＮＤ部）を、従来のイグナイタ端子１４ａとは異なる位置に配置する事で実現する。イグナイタ端子１４０ａのエミッタ端子（ＧＮＤ部）は、点火コイル組み立ての構造上、前記リード端子１９０と直接的に電気的接続が可能な位置に配置されたものを使用することで、点火コイルの内部配線接続の容易性を実現できる。
【００２３】
また、電気的導電性の結線板１８０をイグナイタ１４０の近傍に配置して、イグナイタ端子１４０ａのエミッタ端子と前記結線板１８０とを電気的接続してもよい。これより、イグナイタ端子１４０ａのエミッタ端子は、点火コイル１００に電源と点火信号を供給する１次コネクタ端子１６０ａのＧＮＤ端子を１次コネクタ端子１６０ａのハーネス接続以外で設置され、前記結線板１８０と前記リード端子１９０を介して、点火コイル１００の取り付け部１７０と電気的接続されるので、エンジンのＧＮＤに接続される。このような構成によると、従来のようなイグナイタ端子１６０ａの構成のようなイグナイタ１４０を搭載しても前記結線板１８０を用いて内部接続の容易性を実現できる。なお、前述の各々の端子は、アルミや真鍮で構成され、各々の接続は、はんだや溶接による電気的かつ機械的な接続で行われる。
【００２４】
従来のような端子構成のイグナイタを使用した場合は、図２のような前記リード端子１９０と前記取り付け部１７０において、前記取り付け部１７０は円筒環状の中空形状で構成される。前記リード端子１９０は、取り付け部１７０の頭頂端面に当接する円環板状で、前記取り付け部１７０の円筒環状中空形状の内側に当接するように円環板の内周端部が円環板に対して垂直下に伸びた縁１９０ｂにより取り付け部１７０と勘合し圧接される。またリード端子１９０はリード端子１９０の円環板の円周一部より外周方向に伸びる腕部１９０ａが形成され、前記腕部１９０ａが前記結線板１８０と電気的に接続される。
【００２５】
さらに本発明の実施例２として、リード端子１９０として図３のような、前記取り付け部１７０の頭頂端面と同形状で当接する円環板状で、円環板の円周一部より外周方向に等間隔に三箇所の突状部１９０ｄが形成され、さらに円環板の円周一部より外周方向に伸びる腕部１９０ａが形成され、前記三箇所の突状部１９０ｄを取り付け部１７０の側面側に変形させることにより、円環板状と取り付け部１７０の頭頂端面を接続し固定する。
【００２６】
さらにまた本発明の実施例３として、エミッタ端子（ＧＮＤ部）が従来とは異なる位置に配置されたイグナイタを使用する場合は、図４のような前記リード端子１９０と前記取り付け部１７０において、取り付け部１７０は円筒環状の中空形状で構成され、筒側面の一部がリード端子１９０と勘合する凹状の勘合受部１７０ａを有する。リード端子１７０は、イグナイタ端子１４０ａのエミッタ端子（ＧＮＤ部）が配置された位置に設置され、リード端子１９０の一方端部は前記勘合受部１７０ａと勘合できる凸状の勘合部１９０ｃを形成し、前記取り付け部１７０の勘合受部１７０ａに圧入し接続される。リード端子１９０の他方端部は、イグナイタ端子１４０ａのエミッタ端子とローリングかしめで接続される。
【００２７】
上述のように本発明技術を適用することで、ＧＮＤ端子を１次コネクタ端子１６０ａの構成から外し、２端子（＋Ｂ，Ｓ）にする事で、１次コネクタ１６を小型化を実現できる。また小型で安定的で信頼性の高い内燃機関用点火コイル装置を実現することができる。また、結線板１８０を配置した場合には、従来のようなイグナイタ端子１６０ａの構成のようなイグナイタ１４０を搭載した場合でも、前記結線板１８０を用いて内部接続の容易性を実現できる。これによっても、１次コネクタを２端子（＋Ｂ，Ｓ）にする事で、１次コネクタ１６の小型化となり、１次コネクタＧＮＤ端子の１次コネクタハーネス接続が無くなり、車体ハーネス削減によるコストダウンと、軽量化、コイル製造コストダウンと、体積小型化によるエンジン振動の耐性向上が実現できる。したがって、小型で安定的で信頼性の高い内燃機関用点火コイル装置を実現することができる。
【００２８】
以上のように、本発明の実施の形態について説明したが、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当該点火コイル装置が必要なあらゆるエンジンに使用できるものであり、サイズにおいても用途に応じて適宜拡大縮小して使用できるものであることはいうまでもなく、例えば１次コネクタ端子１６ａが＋Ｂ端子，Ｓ端子，ＧＮＤ端子の３端子や、自己診断若しくはイオン電流検出に代表される追加機能用の入出力端子がある１次コネクタを使用した場合にも、エミッタ端子（ＧＮＤ部）が従来とは異なる位置に配置されたイグナイタを使用し、内燃機関用点火コイル装置を構成してもよいし、他の構成を含め種々の変形的形態、改良的形態で実施できるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の内燃機関用点火コイル装置を示した縦断面図。
【図２】本発明の実施例１を示した図。
【図３】本発明の実施例２を示した図。
【図４】本発明の実施例３を示した図。
【図５】従来の内燃機関用点火コイル装置を示した縦断面図。
【符号の説明】
【００３０】
１０      点火コイル
１１      １次コイル
１２      ２次コイル
１３      鉄芯
１４      イグナイタ
１４ａ    イグナイタ端子
１５      高圧タワー部
１６      １次コネクタ
１６ａ    １次コネクタ端子
１００    点火コイル
１１０    １次コイル
１２０    ２次コイル
１３０    鉄芯
１４０    イグナイタ
１４０ａ  イグナイタ端子
１６０    １次コネクタ
１６０ａ  １次コネクタ端子
１７０    取り付け部
１７０ａ  勘合受部
１８０    結線板
１９０    リード端子
１９０ａ  腕部
１９０ｂ  縁
１９０ｃ  勘合部
１９０ｄ  突状部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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