JP2003142325A - 点火コイル - Google Patents
点火コイルInfo
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- Power Engineering (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
造コストが低く、製造工程が簡単な点火コイルを提供す
ることを課題とする。 【解決手段】 点火コイル1は、ケース2と、ケース2
内に配置された中心コア54と、ケース2内において中
心コア54の外周側に配置され二次巻線40が巻回され
た二次スプール4と、ケース2内において二次スプール
4の外周側に配置され一次巻線30が巻回された筒状の
一次スプール3と、ケース2内に注入され各部材間の絶
縁を確保する樹脂絶縁材8と、を備えてなる。中心コア
54はアースされておらず、中心コア54と二次スプー
ル4との隙間51および一次スプール3とケース2内周
面との隙間36の少なくとも一方には、空気層9、31
が区画されている。
Description
しくはエンジンの各気筒のプラグホールに直接取り付け
られる点火コイルに関する。
圧を発生することで、点火プラグのギャップに火花を発
生させる装置である。例えば特開平11−111545
号公報には、図7に示すような断面構造を持つ点火コイ
ル100が紹介されている。
グホール内に挿入、配置されている。ケース117は円
筒状を呈しており、点火コイル100の外殻をなす。ケ
ース117の中心には、棒状の中心コア101が配置さ
れている。この中心コア101の外周側には、円筒状の
二次スプール102が配置されている。また二次スプー
ル102の外周面には、二次巻線107が巻回されてい
る。また二次巻線107の外周側には、円筒状の一次ス
プール113が配置されている。また一次スプール11
3の外周側には、一次巻線115が配置されている。そ
してケース117内には、上記部材間の絶縁を確保する
ためにエポキシ樹脂110が注入され充填されている。
そしてエポキシ樹脂110は、上記部材を接合してい
る。
117内に収納された各部材と、エポキシ樹脂110と
の線膨張率は異なる。このため周囲温度の変化に伴い各
部材が膨張および収縮すると、各部材は互いに熱応力を
受ける。この際、例えば二次スプール102や中心コア
101のように、内周側に配置された部材ほど大きな熱
応力を受けやすい。
は、中心コア101が応力緩和部材105により被覆さ
れていた。応力緩和部材105はゴム製であって弾性を
有する。この弾性により応力緩和部材105が変形する
ことで、中心コア101とエポキシ樹脂110とに生ず
る熱応力を軽減していた。
は、一次スプール113の外周面に薄膜フィルム114
が巻装されていた。この薄膜フィルム114はPET製
であって、一次巻線115間に浸透したエポキシ樹脂1
10に対し接着力が低い。このため一次スプール113
と一次巻線115とは、薄膜フィルム114を介して容
易に剥離する。この剥離により一次巻線115側から一
次スプール113側に、つまり外周側から内周側に加え
られる熱応力を遮断していた。
と、中心コア101の外周側に応力緩和部材105を配
置し、また、一次スプール113の外周面に薄膜フィル
ム114を巻装する必要があったため、点火コイル10
0の外周径が大きかった。点火コイル100はプラグホ
ール内に設置される。このため、点火コイル100の外
周径は、プラグホールの内周径に規制される。したがっ
て、点火コイル100の外周径が大径であることは、設
置スペース上好ましくない。
応力緩和部材105および薄膜フィルム114を配置し
ている分だけ部品点数が多かった。このため、製造コス
トも高かった。また、従来の点火コイル100による
と、応力緩和部材105により中心コア101を被覆す
る工程が必要であった。また薄膜フィルム114を一次
スプール113に巻装する工程が必要であった。このた
め、製造工程も複雑であった。
成されたものである。したがって本発明は、外周径が小
径であり、部品点数が少なく、製造コストが低く、製造
工程が簡単な点火コイルを提供することを目的とする。
るため、本発明の点火コイルは、ケースと、ケース内に
配置された棒状の中心コアと、ケース内において中心コ
アの外周側に配置され二次巻線が巻回された筒状の二次
スプールと、ケース内において二次スプールの外周側に
配置され一次巻線が巻回された筒状の一次スプールと、
ケース内に注入され各部材間の絶縁を確保する樹脂絶縁
材と、を備えてなる点火コイルであって、中心コアはア
ースされておらず、中心コアと二次スプールとの隙間お
よび一次スプールとケース内周面との隙間のうち少なく
とも一方には、空気層が区画されていることを特徴とす
る。
二次スプールとの隙間および一次スプールとケース内周
面との隙間のうち少なくとも一方に、空気層を配置する
ものである。
圧が低い。このため従来から、二次巻線の巻回された二
次スプールを中心コアの隣りに配置するタイプの点火コ
イルでは、固定概念的に中心コアと二次スプールとの隙
間に樹脂絶縁材が注入されていた。
ない点火コイルの場合は、中心コアがアースされている
点火コイルと比較して、中心コアと二次巻線との間の電
位差は小さい。このため、中心コアと二次巻線との隙間
に空気層を配置すれば、二次巻線と二次スプールとの隙
間に浸透した樹脂絶縁材、および二次スプール自体、お
よび空気層により、二次巻線と中心コアとの間の絶縁を
確保することは充分可能である。
を配置すると、中心コアと二次スプールとが接合されに
くい。このため、中心コアの外周側に応力緩和部材を配
置する必要はない。
に空気層を配置すると、一次巻線内に樹脂絶縁材が浸透
し、この樹脂絶縁材により一次巻線と一次スプールとが
接合するおそれが小さい。このため、一次スプールの外
周面に薄膜フィルムなどの剥離部材を巻装する必要はな
い。
と、点火コイル外周径の小径化、部品点数の削減が可能
である。また製造コストの低減化、製造工程の簡略化も
可能である。
が侵入しないように密閉して区画された密閉空気層とす
る構成がよい。つまりこの構成は空気層を密閉するもの
である。空気層を密閉空気層とすると、空気層内に樹脂
絶縁材が侵入するおそれがない。したがって、密閉空気
層を二次スプールと中心コアとの隙間に配置すれば、二
次スプールと中心コアとが接合されることもない。また
同様に、密閉空気層を一次スプールとケース内周面との
隙間に配置すれば、一次スプールと一次巻線とが接合さ
れることもない。このため本構成によると、熱応力に起
因する不具合が、一次スプールよりも内周側に配置され
た二次スプールなどに発生するのを確実に防止すること
ができる。
間の開口を塞ぐ蓋により区画されている構成がよい。つ
まりこの構成は、密閉空気層を蓋により区画するもので
ある。例えば、二次スプールと中心コアとの隙間が上方
および下方に開口を持つ場合、双方の開口に蓋を配置す
る。そして、これら二つの蓋および二次スプール内周面
および中心コア外周面により密閉空気層を形成する。本
構成によると、蓋を配置するという比較的簡単な方法で
密閉空気層を区画することができる。
の形態について説明する。
る。図1に本実施形態の点火コイルの軸方向断面図を示
す。点火コイル1は、エンジンブロックの上部におい
て、気筒毎に形成されたプラグホール(図略)内に収納
されている。また、点火コイル1は、後述するように、
点火プラグ(図略)と図中下側において接続されてい
る。
このケース2は、樹脂製であり上方に向かって拡径する
段付円筒状を呈している。そしてケース2の拡径した上
端部には、広口部20が形成されている。また広口部2
0の側壁の一部には、切り欠き窓21が形成されてい
る。またケース2の内周面上方には、リング状の上方リ
ブ22が周設されている。
スプール3と一次巻線30と二次スプール4と二次巻線
40とが、収納されている。
弾性部材50とからなる。中心コア54は、幅の異なる
短冊状の珪素鋼板を直径方向に積層して形成されてお
り、棒状を呈している。弾性部材50はシリコンゴム製
であって円柱状を呈している。弾性部材50は、中心コ
ア54の上端と下端とに計二つ配置されている。
筒状を呈している。二次スプール4は、中心コア部5と
同軸的に、かつ中心コア部5の外周側隣りに配置されて
いる。二次巻線40は、二次スプール4の外周面に巻回
されている。また二次スプール4の上端面からは、上方
向に向かって延びるスプール側係合爪41が立設されて
いる。このスプール側係合爪41は、周方向に離間して
計三つ配置されている。
筒状を呈している。一次スプール3は、二次スプール4
と同軸的に、かつ二次スプール4の外周側隣りに配置さ
れている。一次巻線30は、一次スプール3の外周面に
巻回されている。また一次スプール3の外周面上方に
は、リング状の上方鍔部32が周設されている。また同
様に、一次スプール3の外周面下方には、リング状の下
方鍔部33が周設されている。そして上方鍔部32は、
上方から前記上方リブ22に当接している。また同様
に、下方鍔部33は、上方から後述する高圧タワー鍔2
3に当接している。
た上記部材間に介在している。このエポキシ樹脂8はエ
ポキシ主剤と硬化剤で、前記広口部20から予め真空引
きしたケース2内に注入することにより、上記部材間に
浸透し硬化する。このエポキシ樹脂8は、上記各々の部
材同士を接合し、かつ部材間の絶縁性を確保する役割を
有する。エポキシ樹脂8は本発明にいう樹脂絶縁材に該
当する。
と二次スプール4との隙間51には介在しない。また一
次スプール3とケース2内周面との隙間36にも介在し
ない。中心コア54と二次スプール4との隙間51に
は、上蓋55と下蓋56とにより仕切られたコア側密閉
空気層9が配置されている。また、一次スプール3とケ
ース2内周面との隙間36には、上方鍔部32と高圧タ
ワー鍔23とにより仕切られた一次スプール側密閉空気
層31が区画されている。これらコア側密閉空気層9お
よび一次スプール側密閉空気層31については後述す
る。
配置されている。コネクタ部6は、信号入力用コネクタ
64とイグナイタ65とを備えている。この信号入力用
コネクタ64は、樹脂製であって角筒状を呈している。
また信号入力用コネクタ64は、広口部20の切り欠き
窓21から拡径方向に突出して配置されている。
状を呈している。このイグナイタ65は、広口部20の
ほぼ中心に配置されており、信号入力用コネクタ64の
縮径側端部に一体的に形成されている。イグナイタ65
の下端面には、下方に延びるイグナイタ側係合爪66が
立設されている。このイグナイタ側係合爪66は、周方
向に離間して計三つ配置されている。そして、このイグ
ナイタ側係合爪66と前記スプール側係合爪41とが係
合することにより、イグナイタ65に二次スプール4が
係止されている。またイグナイタ65の下端面からは、
リング状の位置決めリブ63が下方に向かって立設され
ている。この位置決めリブ63は、中心コア部5の弾性
部材50と二次スプール4との隙間に、上方から介挿さ
れている。この介挿により、ケース2内における中心コ
ア5と二次スプール4との位置決めがなされている。そ
して、中心コア部5と二次スプール4との隙間が確保さ
れている。
されている。高圧タワー部7は、円筒樹脂部70と高圧
ターミナル71とスプリング72とプラグキャップ73
とを備えている。
状の高圧タワー鍔23が周設されている。また円筒樹脂
部70の内周側中程には、上方に向かって縮径しながら
突出するボス部74が形成されている。高圧ターミナル
71は、下方に開口76を持つカップ状を呈している。
開口76にはボス部74が挿入されている。すなわち、
高圧ターミナル71は、ボス部74に対して、ちょうど
伏せられたカップのように配設されている。また高圧タ
ーミナル71の上端面中央からは、上方に向かって突出
する円柱状の凸部75が配置されている。この凸部75
は、前記二次スプール4の下端部に挿入されている。
スプリング72の上端は、高圧ターミナル71の開口7
6に止着されている。一方スプリング72の下端には、
点火プラグ(図略)が嵌挿されている。
筒状を呈している。このプラグキャップ73は、円筒樹
脂部70の下端部に環装されている。プラグキャップ7
3の内周側には、点火プラグが圧入され弾接している。
ついて説明する。制御信号は信号入力用コネクタ64か
らイグナイタ65を介して一次巻線30に伝達される。
そしてこの制御信号による相互誘導作用で、二次巻線4
0に高電圧が発生する。二次巻線40に発生した高電圧
は、高圧ターミナル71とスプリング72とを介して点
火プラグに伝達される。そして、この高電圧により点火
プラグのギャップに火花が発生する。
密閉空気層9について説明する。図2に本実施形態の点
火コイルの中心コア付近の拡大断面図を示す。なお、二
次巻線40よりも外周側の部材および二次スプール4よ
りも下側の部材は省略して示す。
次スプール4との隙間51に配置されている。このコア
側密閉空気層9は、上蓋55と下蓋56とにより仕切ら
れている。上蓋55は、樹脂またはゴム製であってリン
グ状を呈している。上蓋55は、位置決めリブ63の下
端面に当接しており、かつ中心コア54の外周面上方に
環装されている。すなわち上蓋55の内周面は中心コア
54の外周面に圧接している。また上蓋55の外周面
は、二次スプール4の内周面のテーパー部42に圧接し
ている。このようにして上蓋55は、隙間51に上方か
らエポキシ樹脂8が流入するのを防止している。
って段差を持つ円柱状、すなわちボタン形電池状を呈し
ている。下蓋56の上端面は、中心コア54の下端に配
置された弾性部材50の下端面に当接している。また下
蓋56の段差は、二次スプール4の内周面下方の段差部
43に係合している。すなわち下蓋56の外周面は、段
差部43に当接している。このようにして下蓋56は、
隙間51に下方からエポキシ樹脂8が流入するのを防止
している。
プール側密閉空気層31について説明する。図3に本実
施形態の点火コイルの一次スプール付近の拡大断面図を
示す。なお、一次スプール3よりも内周側の部材は省略
して示す。
プール3とケース2内周面との隙間36に配置されてい
る。この一次スプール側密閉空気層31は、上方鍔部3
2と高圧タワー鍔23とにより仕切られている。上方鍔
部32の下端面は、上方リブ22の上端面と当接してい
る。そしてこの当接により、隙間36に上方からエポキ
シ樹脂8が流入するのを防止している。また高圧タワー
鍔23の上端面は、下方鍔部33の下端面と当接してい
る。そして隙間36に下方からエポキシ樹脂8が流入す
るのを防止している。
プール4とが離間しており、エポキシ樹脂8により接合
されていない。このため、中心コア54の外周側に応力
緩和部材を配置する必要がない。
浸しておらず、一次巻線30と一次スプール3とが接合
されていない。このため、一次スプール3の外周面に薄
膜フィルムなどの剥離部材を配置する必要がない。した
がって本実施形態の点火コイル1の外周径は小径であ
る。
気層を区画するのに下蓋だけが配置されている点であ
る。言い換えると上蓋が配置されていない点である。そ
の他の構成、動作などは第一実施形態と同様である。し
たがって、本項では、相違点であるコア側密閉空気層に
ついてのみ説明する。
付近の拡大断面図を示す。なお、二次巻線よりも外周側
の部材および二次スプールよりも下側の部材は省略して
示す。また、図2と対応する部材については同じ記号で
示す。
ブ63は、二次スプール4と当接して配置されている。
このため位置決めリブ63の外周面と二次スプール4の
上端内周面との間に隙間が形成されない。したがって位
置決めリブ63と二次スプール4との間は密閉されてお
り、両部材の間からエポキシ樹脂8が侵入するおそれは
ない。このため本実施形態によると、上蓋を配置する必
要がなく、下蓋56だけでコア側密閉空気層9を区画す
ることができる。本実施形態によると、点火コイルの部
品点数が少なくなる。
端部と上蓋の構造である。その他の構成、動作などは第
一実施形態と同様である。したがって、本項では、相違
点についてのみ説明する。
付近の拡大断面図を示す。なお、二次巻線よりも外周側
の部材および二次スプールよりも下側の部材は省略して
示す。また、図2と対応する部材については同じ記号で
示す。
65の下端面には位置決めリブが配置されていない。エ
ポキシ樹脂8は、上方開口45を介して二次スプール4
と中心コア54との隙間51に侵入する。そこで、本実
施形態においては、この上方開口45にタブレット状の
上蓋55を圧入している。そしてこの圧入により、上方
開口45から隙間51にエポキシ樹脂8が侵入するのを
防止している。
側密閉空気層を区画するのに、上蓋と下蓋とが配置され
ている点である。その他の構成、動作などは第一実施形
態と同様である。したがって、本項では、相違点につい
てのみ説明する。
ール付近の拡大断面図を示す。なお、一次スプールより
も内周側の部材は省略して示す。また、図3と対応する
部材については同じ記号で示す。
ル側密閉空気層31は上方鍔部32と下方鍔部33とに
より区画されている。上方鍔部32の上方には、樹脂ま
たはゴム製であってリング状の上蓋34が配置されてい
る。また下方鍔部33の下方には、樹脂またはゴム製で
あってリング状の下蓋35が配置されている。そして上
蓋34および上方鍔部33により上方から隙間36への
エポキシ樹脂8の流入を防止している。また下蓋35お
よび下方鍔部33により下方から隙間36へのエポキシ
樹脂8の流入を防止している。
簡便な手段により、一次スプール側密閉空気層31を容
易に確保することができる。
がら実施の形態は上記形態に特に限定されるものではな
い。上記実施形態においては、樹脂絶縁材としてエポキ
シ樹脂を用いたが、シリコン樹脂や不飽和ポリエステル
樹脂などを用いてもよい。また上記実施形態において
は、密閉空気層としてコア側密閉空気層9および一次ス
プール側密閉空気層31を配置したが、いずれか一つだ
けを配置すしてもよい。密閉空気層が一つだけであって
も、従来の点火コイルと比較すれば、点火コイルの外周
径を小さくできるからである。また第一実施形態および
第三実施形態においては上蓋55と下蓋56により、第
二実施形態においては下蓋56によりコア側密閉空気層
9を区画した。しかしながら密閉性を確保できるのであ
れば、上蓋55や下蓋56を配置しなくてもよい。また
二次スプール4に不具合が生じない程度の量であれば、
隙間51に対するエポキシ樹脂8の侵入を許容してもよ
い。また第一実施形態においては上方鍔部32、下方鍔
部33、上方リブ22、高圧タワー鍔23により、第四
実施形態においては上方鍔部32、下方鍔部33、上蓋
34、下蓋35により、一次スプール側密閉空気層31
の密閉性を確保した。しかしながら、密閉性を確保でき
れるのであれば、必ずしも上記全ての部材を配置しなく
てもよい。例えば、上方鍔部32および下方鍔部33だ
けを配置して、一次スプール側密閉空気層31を区画し
てもよい。また一次スプール3よりも内周側に配置され
た部材に不具合が生じない程度の量であれば、隙間36
に対するエポキシ樹脂8の侵入を許容してもよい。
部品点数が少なく、製造コストが低く、製造工程が簡単
な点火コイルを提供することができる。
ある。
拡大断面図である。
近の拡大断面図である。
拡大断面図である。
拡大断面図である。
近の拡大断面図である。
り欠き窓、22:上方リブ、23:高圧タワー鍔、3:
一次スプール、30:一次巻線、31:一次スプール側
密閉空気層、32:上方鍔部、33:下方鍔部、34:
上蓋、35:下蓋、36:隙間、4:二次スプール、4
0:二次巻線、41:スプール側係合爪、42:テーパ
ー部、43:段差部、45:上方開口、5:中心コア
部、50:弾性部材、51:隙間、54:中心コア、5
5:上蓋、56:下蓋、6:コネクタ部、60:ターミ
ナル、63:位置決めリブ、64:信号入力用コネク
タ、65:イグナイタ、66:イグナイタ側係合爪、
7:高圧タワー部、70:円筒樹脂部、71:高圧ター
ミナル、72:スプリング、73:プラグキャップ、7
4:ボス部、75:凸部、76:開口、8:エポキシ樹
脂、9:コア側密閉空気層。
Claims (3)
- 【請求項1】 ケースと、 該ケース内に配置された棒状の中心コアと、 該ケース内において該中心コアの外周側に配置され二次
巻線が巻回された筒状の二次スプールと、 該ケース内において該二次スプールの外周側に配置され
一次巻線が巻回された筒状の一次スプールと、 該ケース内に注入され各部材間の絶縁を確保する樹脂絶
縁材と、を備えてなる点火コイルであって、 該中心コアはアースされておらず、該中心コアと該二次
スプールとの隙間および該一次スプールと該ケース内周
面との隙間のうち少なくとも一方には、空気層が区画さ
れていることを特徴とする点火コイル。 - 【請求項2】 前記空気層は、前記樹脂絶縁材が侵入し
ないように密閉して区画された密閉空気層である請求項
1に記載の点火コイル。 - 【請求項3】 前記密閉空気層は、隙間の開口を塞ぐ蓋
により区画されている請求項2に記載の点火コイル。
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---|---|---|---|
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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---|---|---|---|
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Country | Link |
---|---|
US (1) | US6720854B2 (ja) |
JP (1) | JP4032700B2 (ja) |
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