(57)【要約】【課題】架橋部品が設けられる導電性フレームに作用する外力をコンパクトな構造で抑制できるイグナイタを提供する。【解決手段】金属板を抜き金型で打ち抜き形成した導電性フレームより成る配線構造に各種のディスクリート部品を接続して制御回路を構成し、制御回路をモールド樹脂４で封止するイグナイタ１は、架橋部品３が跨がって接続されるメインフレーム２１とサブフレーム２２に、メインフレーム被抑制辺部２１ｃとサブフレーム被抑制辺部２２ｃより第１無端子縁部４ｂへ向けて延出する第１外力抑制片５１と第２外力抑制片５２の延出端を平行連結片５３で接続した略Ｕ字状の外力抑制手段５を設け、モールド樹脂４で封止した後に外力抑制手段５が第１無端子縁部４ｂより突出している部分を切除することで、メインフレーム２１とサブフレーム２２を電気的に分離する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関用の点火コイル二次側に高電圧を発生させるために、外部から供給される点火信号に応じて、点火コイル一次側に流れる一次電流の通電・遮断を制御する制御回路をモールド樹脂で一体にパッケージ化したイグナイタであって、
前記制御回路は、配線構造を薄板状の導電性フレームにより構成した導電性フレーム構造体に、各種ディスクリート部品を接続して成り、
前記導電性フレーム構造体には、少なくとも、
複数の接続部を備えるディスクリート部品であって、複数の導電性フレームに跨がって各接続部が接続される架橋部品と、
モールド樹脂で封止される封止領域の一側縁部である接続端子用縁部よりも外部に露出するアウターリードと、
前記アウターリードが設けられない封止領域の一辺縁である無端子縁部に臨む被抑制辺部を備え、該被抑制辺部の近傍に前記架橋部品の第１接続部が接続される第１フレームと、
前記第１フレームと同じ被抑制辺部を備え、該被抑制辺部の近傍に前記架橋部品の第２接続部が接続される第２フレームと、
前記第１フレームの被抑制辺部と第２フレームの被抑制辺部とに跨がって設けられ、第１フレームと第２フレームに架橋部品が接続された状態を保持するように、架橋部品の接続部分に作用する外力を抑える外力抑制手段と、
を設けたことを特徴とするイグナイタ。
【請求項２】
前記外力抑制手段は、
前記第１フレームの被抑制辺部より封止領域の無端子縁部へ延出する帯板状の第１外力抑制片と、
前記第２フレームの被抑制辺部より封止領域の無端子縁部へ延出する帯板状の第２外力抑制片と、
前記第１外力抑制片と第２外力抑制片の延出端を、第１フレームおよび第２フレームと平行に連結する平行連結片と、
で構成したことを特徴とする請求項１に記載のイグナイタ。
【請求項３】
前記封止領域は、接続端子用縁部と、第１，第２フレームの被抑制辺部が臨む無端子縁部とが隣接する二辺となる形状とし、接続端子用縁部から外力抑制手段までの空部にアウターリードを設けるようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のイグナイタ。
【請求項４】
前記制御回路は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタをスイッチング素子として含むことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のイグナイタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車両に搭載される内燃機関の点火制御を行うために、内燃機関制御装置（ＥＣＵ）から供給される点火信号によって点火コイル一次電流の通電・遮断を制御するイグナイタに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両搭載の内燃機関用点火装置は、古典的な電流遮断原理により点火コイルの二次側に高電圧を発生させて点火プラグに放電を生じさせるものである。この燃焼制御は、エンジン（内燃機関）の動作を統括的に制御する内燃機関制御装置（ＥＣＵ）から供給される点火信号を受けたイグナイタによって行われる。すなわち、イグナイタによって一次コイルへの通電・遮断が適宜な燃焼タイミングで制御されると、一次電流遮断時に二次側に発生する高電圧によって点火プラグの放電が行われ、気筒内の燃料に引火させた膨張圧力でシリンダーピストンを駆動させ、エンジンの回転エネルギーが得られるのである。
【０００３】
また、イグナイタは、スイッチング素子等のディスクリート部品と配線で構成された制御回路を必須とする装置であるが、セラミック基板等を用いないで制御回路を構成したイグナイタもある。プリント配線を形成する基板の代わりに、薄板状の導電性フレームによって配線構造を形成し、これに種々のディスクリート部品を接続して制御回路を構成し、金型の空洞部内に制御回路を配置してモールド樹脂で所要形状に封止し、モールド樹脂から露出している不要なタイバー等をカットすることで、セラミック基板を用いないイグナイタを構成する。
【０００４】
上記のようなセラミック基板を用いないイグナイタにおける導電性フレーム構造体は、銅ケーク等の金属材料を一定厚の金属板に加工し、抜き金型で金属板を打ち抜き形成したものである。通常は、流れ作業に適するよう、導電性フレーム構造体となる部分を金属板へ連続的に複数設ける。このとき、各導電性フレームは、タイバーなどのフレーム結合部や金属板の送り出しに用いるガイドフレーム等と繋がっているため、バラバラになることはなく、一体の導電性フレーム構造体として扱うことができる。この状態の導電性フレーム構造体に各種ディスクリート部品を取り付け（電気的に接続し）て、イグナイタ用の制御回路となる。なお、この状態では、導電性フレームの全てが同電位になってしまうので、制御回路としては機能せず、モールド樹脂で封止した後に、ガイドフレームから分離すると共に不要なフレーム結合部を切断することで、本来の制御回路として機能するようになる。
【０００５】
しかし、モールド樹脂で封止される前の制御回路は、ガイドフレームやフレーム結合部によって各導電性フレームがばらけないように結合されているだけであり、導電性フレーム同士の位置関係が不安定である。そして、複数の導電性フレームに跨がって接続されるディスクリート部品（以下、架橋部品という）は、その接続部が導電性接着剤等で導電性フレームに取り付けられているだけであるため、架橋部品が取り付けられている複数の導電性フレームに異なる向きの外力が作用すると、架橋部品と導電性フレームとの接続部で導電性接着剤が剥がれてしまう可能性がある。
【０００６】
例えば、制御回路をモールド用金型にセットするとき、導電性フレーム構造体の周辺部がモールド用金型によって押さえ込まれて、金型当着面の平坦面に沿うように歪み等が矯正されるため、金型の空洞部内に位置する導電性フレームの内側端部が押し上げられたり押し下げられたりする。このように導電性フレームの歪む力が、架橋部品の接続部を別々の方向へ向かわせる外力として作用すると、導電性接着剤では歪みに耐えられず、加工部品と導電性フレームとが剥がれてしまう危険性がある。架橋部品と導電性フレームとの剥離が生じてしまうと、制御回路が正常に機能しないので、不良品となり、イグナイタの歩留まりを悪くしてしまう。
【０００７】
そこで、架橋部品が接続される第１配線部と第２配線部に夫々第１吊りリード、第２吊りリードを設け、両方の吊りリードを補強フレームに接続し、この補強フレームを平行安定性の高いガイドフレーム等に接続することで、外力抑制手段を構成し、各導電性フレームに作用する外力を各吊りフレームの応力によって抑制し、架橋部品の接合部が定位置に保持されるようにしたイグナイタが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００８】
この特許文献１に記載のイグナイタによれば、モールド成型時などに架橋部品の接続部を剥離させる向きの外力が第１配線部や第２配線部に働いたとしても、第１配線部や第２配線部はそれぞれ吊りリードを介して補強フレームに接続されており、この補強フレームは平行安定性の高いガイドフレーム等に接続されているので、吊りリードの応力と補強フレームの剛性によって、第１配線部や第２配線部の平行状態が保たれ、架橋部品が配線部から剥離することを抑制できる。また、モールド樹脂で封止した後には、補強フレームを切断することで第１吊りリードと第２吊りリードは分断され、第１配線部と第２配線部を電気的に分離できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−１２９９５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に記載されたイグナイタでは、外力抑制手段を構成するためにガイドフレーム等に繋がった比較的長尺の補強フレームを設ける必要があり、導電性フレーム構造体を設計するための自由度が低くなる。例えば、補強フレームを設けるスペースがあれば、外部接続用端子となるアウターリードを設けるなど、他の導電性フレームの配置が可能であり、イグナイタ用制御基板の小形化を阻害することになる。
【００１１】
また、特許文献１に記載のイグナイタでは、外力抑制手段を構成する補強フレームが長尺となるため、平行安定度の高いガイドフレーム等に一方端が接続されていても、吊りリードと接続される他方端においては自重による垂れが生じてしまう危険性があり、補強フレーム自身が第１配線部や第２配線部に対して外力を作用させる要因となりかねない。
【００１２】
そこで、本発明は、架橋部品が設けられる導電性フレームに作用する外力をコンパクトな構造で抑制できるイグナイタの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、内燃機関用の点火コイル二次側に高電圧を発生させるために、外部から供給される点火信号に応じて、点火コイル一次側に流れる一次電流の通電・遮断を制御する制御回路をモールド樹脂で一体にパッケージ化したイグナイタであって、前記制御回路は、配線構造を薄板状の導電性フレームにより構成した導電性フレーム構造体に、各種ディスクリート部品を接続して成り、前記導電性フレーム構造体には、少なくとも、複数の接続部を備えるディスクリート部品であって、複数の導電性フレームに跨がって各接続部が接続される架橋部品と、モールド樹脂で封止される封止領域の一側縁部である接続端子用縁部よりも外部に露出するアウターリードと、前記アウターリードが設けられない封止領域の一辺縁である無端子縁部に臨む被抑制辺部を備え、該被抑制辺部の近傍に前記架橋部品の第１接続部が接続される第１フレームと、前記第１フレームと同じ被抑制辺部を備え、該被抑制辺部の近傍に前記架橋部品の第２接続部が接続される第２フレームと、前記第１フレームの被抑制辺部と第２フレームの被抑制辺部とに跨がって設けられ、第１フレームと第２フレームに架橋部品が接続された状態を保持するように、架橋部品の接続部分に作用する外力を抑える外力抑制手段と、を設けたことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項２に係る発明は、前記請求項１に記載のイグナイタにおいて、前記外力抑制手段は、前記第１フレームの被抑制辺部より封止領域の無端子縁部へ延出する帯板状の第１外力抑制片と、前記第２フレームの被抑制辺部より封止領域の無端子縁部へ延出する帯板状の第２外力抑制片と、前記第１外力抑制片と第２外力抑制片の延出端を、第１フレームおよび第２フレームと平行に連結する平行連結片と、で構成したことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項３に係る発明は、前記請求項１又は請求項２に記載のイグナイタにおいて、前記封止領域は、接続端子用縁部と、第１，第２フレームの被抑制辺部が臨む無端子縁部とが隣接する二辺となる形状とし、接続端子用縁部から外力抑制手段までの空部にアウターリードを設けるようにしたことを特徴とする。
【００１６】
また、請求項４に係る発明は、前記請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のイグナイタにおいて、前記制御回路は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタをスイッチング素子として含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るイグナイタによれば、架橋部品が接続される第１フレームの被抑制辺部と第２フレームの被抑制辺部とに跨がるように外力抑制手段を設けるので、モールド樹脂による封止領域の無端子縁部に臨む外力抑制手段はコンパクトに形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るイグナイタの実施形態を示し、モールド樹脂の内部を露出させた概略構成図である。
【図２】導電性フレーム構造体の第１構成例を示す平面図である。
【図３】導電性フレーム構造体の第２構成例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、本発明に係るイグナイタの実施形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
イグナイタ１は、導電性フレーム構造体２に架橋部品３等のディスクリート部品（図示省略）を配置・接続してモールド樹脂４で封止した構造で、フレーム構造体２と一体的に外力抑制手段５を形成したものである。なお、図１は、モールド樹脂４を剥離させて内部を露出させた概略構成図であり、モールド樹脂４にて封止するフレーム構造体２を図２に示す。
【００２１】
イグナイタ１の制御回路における配線構造を成すフレーム構造体２は、銅ケーク等の金属材料を一定厚の金属板に加工し、抜き金型で金属板を打ち抜き形成したものである。なお、制御回路を構成するためにフレーム構造体２へ各種ディスクリート部品（例えば、スイッチング素子としての絶縁ゲートバイポーラトランジスタなど）を接続する工程やモールド金型にて樹脂モールドする工程等を流れ作業で処理し易いように、複数の導電性フレーム構造体２を第１ガイドフレーム６１および第２ガイドフレーム６２と一体に連続形成してある。
【００２２】
上記導電性フレーム構造体２は、様々な導電性フレームに分割できる。図１に示す導電性フレーム構造体２は、例えば、比較的大型でヒートシンクの機能が設けられるメインフレーム２１、比較的小さな島状のサブフレーム２２、メインフレーム２１の一端部に設けられて外部接続端子として機能する第１アウターリード部２１ａ、独立した導電性フレームとして外部接続端子を構成する第２アウターリード２３、第３アウターリード２４、第４アウターリード２５、第５アウターリード２６、第６アウターリード２７に分割される。
【００２３】
メインフレーム２１は、第１フレーム結合部６１ａおよび第２フレーム結合部６１ｂを介して第１ガイドフレーム６１と接続され、第１アウターリード部２１ａが第１フレーム結合部６２ａを介して第２ガイドフレーム６２と接続される。また、第２アウターリード２３は第２フレーム結合部６２ｂを介して、第３アウターリード部２４は第３フレーム結合部６２ｃを介して、第４アウターリード部２５は第４フレーム結合部６２ｄを介して、第５アウターリード部２６は第５フレーム結合部６２ｅを介して、第６アウターリード部２７は第６フレーム結合部６２ｆを介して、それぞれ第２ガイドフレーム６２と接続される。なお、第１，第２ガイドフレーム６１，６１には、等間隔にスプロケット孔が設けられており、スプロケットの歯部が第１，第２ガイドフレーム６１，６２のスプロケット孔に噛み合った状態でスプロケットを正転・逆転させると、フレーム構造体２を一体的に送り出したり、引き戻したり出来る。
【００２４】
上記のように構成した導電性フレーム構造体２がモールド樹脂４によって封止されると、第１アウターリード部２１ａ，第２〜第６アウターリード２３〜２７は、モールド樹脂４による封止領域の一側縁部である接続端子用縁部４ａより外部に露出する。すなわち、イグナイタ１の外部接続端子は全て接続端子用縁部４ａ側に集中させ、その他の三縁部である第１無端子縁部４ｂ、第２無端子縁部４ｃ、第３無端子縁部４ｄからは接続端子を突出させない。なお、本実施形態のイグナイタ１においては、モールド樹脂４を形成するモールド樹脂領域は略直方体とし、接続端子用縁部４ａと第１，第２無端子縁部４ｂ，４ｃは直交し、接続端子用縁部４ａと略平行な第４無端子縁部４ｄも第１，第２無端子縁部４ｂ，４ｃと直交する。
【００２５】
また、サブフレーム２２は平行安定性の高い第１，第２ガイドフレーム６１，６２には接続されていないが、外力抑制手段５を介してメインフレーム２１と連結されると共に、架橋部品３が接続される。この架橋部品３は、例えば２つの接続端子（第１接続部と第２接続部）を備えるディスクリート部品で、その第１接続部が第１フレームとしてのメインフレーム２１に接続され、第２接続部が第２フレームとしてのサブフレーム２２に接続される。この架橋部品のサイズに合わせて、メインフレーム２１の対向離隔辺部２１ｂとサブフレーム２２の対向離隔辺部２２ｂの離隔距離が設定される。
【００２６】
さらに、メインフレーム２１とサブフレーム２２における架橋部品３が設けられる部位の近傍は、モールド樹脂４の第１無端子縁部４ｂに臨むメインフレーム被抑制辺部２１ｃとサブフレーム被抑制辺部２２ｃであり、メインフレーム被抑制辺部２１ｃよりモールド樹脂４の第１無端子縁部４ｂへ向けて延出する帯板状の第１外力抑制片５１と、サブフレーム被抑制辺部２２ｃよりモールド樹脂４の第１無端子縁部４ｂへ向けて延出する帯板状の第２外力抑制片５２を設ける。そして、第１外力抑制片５１と第２外力抑制片５２の延出端を、メインフレーム２１およびサブフレーム２２と平行に連結する平行連結片５３を設けることで、略Ｕ字状の外力抑制手段５となる。なお、モールド樹脂４で制御回路が封止された後には、第２無端子縁部４ｂから露出している部分（第１，第２外力抑制片５１，５２の途中）から外力抑制手段５が切除されるので、メインフレーム２１とサブフレーム２２は電気的に分離される。
【００２７】
上記外力抑制手段５は、メインフレーム２１やサブフレーム２２と一体に板金打ち抜き加工で形成すれば、平行連結片５３はメインフレーム２１およびサブフレーム２２とほぼ平行な状態にできる。このとき、平行連結片５３に代えて、第１ガイドフレーム６１もしくは第２ガイドフレーム６２に連結される長尺な保護フレームによって第１外力抑制片５１と第２外力抑制片５２を接続すると、平行安定性の高い第１，第２ガイドフレーム６１，６１によってメインフレーム２１およびサブフレーム２２の平行状態が良好に保持されるように錯覚するかもしれない。しかしながら、長尺な平板材は自重によって垂れが生じてしまうので、長尺な保護フレームによって第１外力抑制片５１と第２外力抑制片５２を接続すると、むしろメインフレーム２１とサブフレーム２２との平行状態を崩してしまう危険性がある。よって、第１外力抑制片５１と第２外力抑制片５２の延出端を平行連結片５３で連結した構造の外力抑制手段５を備えるイグナイタ１では、メインフレーム２１およびサブフレーム２２の平行状態を阻害する外力を与えてしまうことは無いし、外力抑制手段５の構造をコンパクトにできるという利点もある。
【００２８】
上記のように構成した外力抑制手段５は、メインフレーム２１とサブフレーム２２の平行状態を保持する機能と、メインフレーム２１もしくはサブフレーム２２の平行状態が失われるような外力が作用して架橋部品３の接続部位に歪みが生じた場合にこれを抑制する機能を発揮するものである。例えば、未分離の導電性フレーム構造体２よりなる制御回路を金型Ｍにセットした時、金型Ｍの平坦面に第１ガイドフレーム６１が圧着されて、圧着前の状態から変動が生じた場合、ガイドフレーム６１の変動が第１フレーム結合部６１ａおよび第２フレーム結合部６１ｂを介してメインフレーム２１に伝わり、架橋部品３の接続部位近傍において、メインフレーム２１とサブフレーム２２の平行状態を損なわせる外力として作用する可能性がある。しかしながら、外力抑制手段５の第１外力抑制片５１により、元々の平行状態を維持するような逆向きの力を生じさせるので、メインフレーム２１のメインフレーム被抑制辺部２１ｃとサブフレーム２２のサブフレーム被抑制辺部２２ｃには外力抑制作用が働き、架橋部品３がメインフレーム２１もしくはサブフレーム２２から剥離することを効果的に防げる。
【００２９】
また、本構成例の導電性フレーム構造体２におけるサブフレーム２２は、外力抑制手段５を介してメインフレーム２１のみに接続されており、他の導電性リードとの接続はないので、メインフレーム２１とサブフレーム２２と外力抑制手段５との平行状態は保持し易いのであるが、金型Ｍにセットされた時、外力抑制手段における平行連結片５３と金型Ｍの圧着面とが平行でなかった場合、平行連結片５３自身がメインフレーム２１とサブフレーム２２との平行状態を崩す外力として働く可能性がある。しかしながら、平行連結片５３は、第１外力抑制片５１と第２外力抑制片５２を介して、メインフレーム２１のメインフレーム被抑制辺部２１ｃとサブフレーム２２のサブフレーム被抑制辺部２２ｃに接続されているので、平行連結片５３に生じた捩れを第１外力抑制片５１と第２外力抑制片５２の応力によって吸収することが可能であり、架橋部品３がメインフレーム２１もしくはサブフレーム２２から剥離することを効果的に抑制できる。
【００３０】
なお、平行連結片５３と金型Ｍの圧着面が平行であるが、圧着位置が若干下方（例えば、図１において紙面奥方向）や上方（例えば、図１において紙面手前方向）にずれていた場合、外力抑制手段５を介してメインフレーム２１とサブフレーム２２には同じ向きの力が作用することとなり、架橋部品３をメインフレーム２１もしくはサブフレーム２２から剥離させるような歪み力とはならないので、架橋部品３がメインフレーム２１もしくはサブフレーム２２から剥離する心配はない。
【００３１】
以上のように、本実施形態に係るイグナイタ１では、架橋部品３が接続されるメインフレーム被抑制辺部２１ｃとサブフレーム被抑制辺部２２ｃとに跨がるように外力抑制手段５を設けるので、モールド樹脂４による封止領域の第１無端子縁部４ｂに臨む外力抑制手段５はコンパクトに形成できる。よって、外力抑制手段５の第１外力抑制片５１からモールド樹脂４による封止領域の第２無端子縁部４ｃとの間、および外力抑制手段５の第２外力抑制片５２からモールド樹脂４による封止領域の接続端子用縁部４ａとの間は空き領域となり、別の導電性フレームを配置するなど、設計の自由度を高めることが出来る。
【００３２】
図３に示す第２構成例の導電性フレーム構成体２′は、接続端子用縁部４ａと第１無端子縁部４ｂとが隣接する二辺となっていることを利用して、接続端子用縁部４ａから外力抑制手段５′までの空部に第７アウターリード２８の基部を設けたものである。この第７アウターリード部２８は第７フレーム結合部６２ｇを介して第２ガイドフレーム６２と連結される。なお、第７アウターリード２８を設けることで、その分だけ接続端子用縁部４ａの第１無端子縁部４ｂ側を長くしなければならない場合、メインフレーム被抑制辺部２１ｃおよびサブフレーム被抑制辺部２２ｃから第１無端子縁部４ｂまでの距離も長くなるので、第１，第２外力抑制片５１′，５２′の延出距離を長く設定することで、平行連結片５３をモールド樹脂４の封止領域外方に位置させれば良い。また、第２無端子縁部４ｃから外力抑制手段５までの空部に別の導電性フレームを設けることも可能である。
【００３３】
以上、本発明に係るイグナイタの実施形態を添付図面に基づいて説明したが、本発明は、この実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の構成を変更しない範囲で、公知既存の等価な技術手段を転用することにより実施しても構わない。
【符号の説明】
【００３４】
１      イグナイタ
２      導電性フレーム構造体
２１    メインフレーム
２１ｃ  メインフレーム被抑制辺部
２２    サブフレーム
２２ｃ  サブフレーム被抑制辺部
３      架橋部品
４      モールド樹脂
４ａ    接続端子用縁部
４ｂ    第１無端子縁部
５      外力抑制手段
５１    第１外力抑制片
５２    第２外力抑制片
５３    平行連結片
【図１】
2017079223.tif 000003
【図２】
2017079223.tif 000004
【図３】
2017079223.tif 000005