JP2003309027A - 内燃機関用点火コイル - Google Patents

内燃機関用点火コイル

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JP2003309027A
JP2003309027A JP2002110999A JP2002110999A JP2003309027A JP 2003309027 A JP2003309027 A JP 2003309027A JP 2002110999 A JP2002110999 A JP 2002110999A JP 2002110999 A JP2002110999 A JP 2002110999A JP 2003309027 A JP2003309027 A JP 2003309027A
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JP
Japan
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case
coil
tower
ignition coil
combustion engine
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JP2002110999A
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Inventor
Ryoichi Kikukawa
亮一 菊川
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Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
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Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の点火コイルは、経年の冷熱ストレスに
より絶縁材料のエポキシ樹脂などが各部材から剥離しそ
の隙間をぬって2次高電圧が1次コイル15など低電圧
部に短絡し絶縁破壊をおこしていた。 【解決手段】 タワー部は、2次コイルで発生する高電
圧を点火プラグに供給する高圧タワー部を有し、高圧タ
ワー部周辺にケースと嵌合する複数の突起を設け、前記
円筒型ケースは前記タワー部の前記突起の各々に点火コ
イル組み付け時に嵌合する穴を設け、1次コイルの外側
に外装鉄芯を配置したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、点火プラグに高電
圧を供給する特にエンジンヘッドのプラグホール内に収
容される内燃機関用点火コイルの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】近時の自動車用内燃機関に用いられる点
火コイルには、小型化および環境を考慮した希薄燃焼の
エンジンに対応する為の高出力化という相反する要求が
ある。
【0003】なかでも、エンジンの点火プラグに高電圧
を直接供給する内燃機関用円筒型点火コイルは、エンジ
ンヘッドのプラグホール内にその一部分または大部分を
収納するため、エンジンヘッド上のスペースが縮小でき
ることと、高電圧を点火プラグに直接供給するためハイ
テンションケーブルのような点火プラグに伝導する線が
必要ないため電装品に悪影響がある点火時のノイズの発
生が小さいことと、点火エネルギーの点火プラグへの伝
搬損失も少ないことなどの利点から多くのエンジンに使
用されている。
【0004】従来の技術を適用した内燃機関用円筒型点
火コイルの縦断面図を図4に示す。また図5に従来の技
術を適用した内燃機関用円筒型点火コイルのタワー部と
ケースの組み付け方向を表す図を示す。また図6に図5
のタワー部とケースを組み付けた後のタワー部の突起部
の嵌合状態を表す拡大断面図を示す。従来、点火プラグ
に高電圧を直接供給する内燃機関用円筒型点火コイル
は、外装ケースと、当該外装ケース内に装着され1次及
び2次コイルをアッセンブリするタワー部とから構成さ
れる。この構成を図4乃至6を用いて詳述すると、ケー
ス11は、樹脂製の上部に大きな開口と、円筒形下部に
も開口を有し、電気的絶縁特性が良好なポリフェニレン
サルファイド(「PPS」)や、ポリブチレンテレフタ
レート(「PBT」)等の難燃性絶縁樹脂材により円筒
形に形成されている。また、タワー部14は、樹脂製の
タワー部外周面14uに1次銅線を巻き廻した1次コイ
ル15を備え、当該タワー部11内部には、一端から一
端まで複数のセクションを設け、各セクションには積層
巻きを施した2次ボビン16に2次銅線を巻き廻した2
次コイル17と、珪素鋼板等で形成された中心鉄芯18
とが配置されている。また、前記ケース11の上部収納
部11bに前記1次コイル15へ電源電圧を供給する1
次電圧入力部12を装着し、当該上部収納部11bに1
次電流をオン−オフするイグナイタ13を収納する。前
記ケース11の円筒部分先端には後述するタワー部の係
合突起14tと嵌合する穴11dを設けている。
【0005】また前記中心鉄芯18と当該中心鉄芯18
と同軸的に前記2次コイル17とを、前記1次コイル1
5内に配置し、これらの外側に円筒形状に形作られその
円周の一部に切り欠き部を有する外装鉄芯19を通常2
枚配置する場合もある。このとき外装鉄芯19の切り欠
き部を180°の間隔で互い違いに配置する。尚、前記
中心鉄芯18両端には、2次ボビン16に2次銅線を巻
き廻した2次コイル17内に鉄芯の磁束の飽和を抑制す
るために1次コイル15で発生する磁束と反対方向の磁
束を発生させる磁石21を両端に装着し点火エネルギー
を増加させる場合もある。これらを1次コイルアッセン
ブリ10という。
【0006】また前記タワー部14底部は、2次コイル
17で発生した高電圧を図示しない点火プラグに供給す
る為、当該タワー部14内側底部に2次高圧端子22を
備え、当該タワー部外周面14uには絶縁注型材の液漏
れを防止するO−リング41を装着し、当該タワー部外
周面14uの先端部には、180°の等間隔で径方向外
方に突出する2個の鍵状の係合突起14tを形成してい
る。
【0007】次に上述した1次コイルアッセンブリ10
を前記ケース11に組つける際には、前記ケース11上
部開口より挿入し前記タワー部14の底部周辺に設けら
れた2個の係合突起14tとケース11の前記穴11d
とを嵌合すると同時に、前記1次電圧入力部21と前記
1次コイルアッセンブリ10と電気的に接続される。さ
らに前記2次高圧端子22は導電性のスプリング23と
電気的に接続され、前記タワー部14底部に図示しない
プラグホール等の金属部に高電圧がリークしないように
電気絶縁性に優れたゴム等で成形されたプロテクタ25
を装着し前記スプリング23を覆う。また前記ケース1
1上部の開口から絶縁注型材を注入充填して硬化させ、
絶縁封止する。
【0008】点火コイル動作時には、前記イグナイタ1
3のオン動作により前記1次電圧入力部12から1次電
流を1次コイル15に通電し、点火のタイミングで前記
イグナイタ13のオフ動作により通電されていた1次電
流を遮断することで、1次コイル15で発生した磁気エ
ネルギーは、中心鉄芯18と外装鉄芯19を伝搬し、1
次コイル15と2次コイル17の巻き数比に応じた高電
圧が2次コイル17で発生する。発生した高電圧は2次
コイルから2次高圧端子22を通り前記スプリング23
を通してスプリング23に接続されている図示しない点
火プラグに送りこまれる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の点
火コイルのタワー部14底部の外周面14uには絶縁注
型材の液漏れを防止するO−リング41を装着している
が、組立工程におけるO−リングの装着に工数がかか
り、生産性の悪いものとなっている。また、当該O−リ
ング41を設けることで市場の要求となっている低コス
トの障害となり、この対策が望まれている。また、当該
O−リングを装着しない場合では、ケース11内に充填
する樹脂漏れが発生し、製品としての信頼性が低下する
といった問題が生じる。
【0010】そこで本発明は上記課題を鑑みて、エンジ
ンのプラグホール内に装着され、点火プラグに高電圧を
供給する内燃機関用点火コイルにおいて、低コストでか
つ信頼性の高い点火コイルを提供することを目的とす
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次のような構成とする。すなわち、請求項
1では、円筒形のケースを持ち、当該ケース内に1次及
び2次コイルを配置したタワー部を装着し、当該ケース
を内燃機関のプラグホールに埋設する点火コイルにおい
て、前記ケースの上端もしくは下端の少なくとも一方に
スエージング加工を施すことで個別のシール部材を使用
することなく前記タワー部とケースとの装着を行うこと
を特徴とする内燃機関用点火コイルとする。また請求項
2では、円筒形のケースを持ち、当該ケース内に1次及
び2次コイルを配置したタワー部を装着し、当該ケース
を内燃機関のプラグホールに埋設する点火コイルにおい
て、前記ケースとタワー部とを超音波溶接により一体化
したことを特徴とする内燃機関用点火コイルとする。ま
た請求項3では、円筒形のケースを持ち、当該ケース内
に1次及び2次コイルを配置したタワー部を装着し、当
該ケースを内燃機関のプラグホールに埋設する点火コイ
ルにおいて、前記ケースとタワー部とを熱溶接により一
体化したことを特徴とする内燃機関用点火コイルとす
る。
【0012】
【作用】上記解決手段を用いると、従来の点火コイルに
使用していたO−リングを装着することなく良好なシー
ル状態を確保した内燃機関用点火コイルを提供できる。
また、O−リング等の個別のシール部材の填め合いに工
数がかかることもなく、O−リング等の個別のシール部
材自体が不要となるので、低コストな内燃機関用点火コ
イルを提供することができる。
【0013】
【実施例】本発明による実施例を図1乃至図3に沿って
説明する。図1は本発明の技術を適用したケースの端部
にスエージング加工を施した実施例を表す内燃機関用円
筒型点火コイルの縦断面図である。また、図2は、本発
明の技術を適用した実施例を表す内燃機関用円筒型点火
コイルのタワー部とケースの組み付け方向を表す図であ
る。また図3は図2のタワー部とケースを組み付けた後
のタワー部の突起部の嵌合状態を表す拡大断面図であ
る。
【0014】図1乃至図3によれば、本発明の実施例
は、外装ケースと、当該外装ケース内に装着され1次及
び2次コイルをアッセンブリするタワー部とから構成さ
れる。この構成を図1乃至3を用いて詳述すると、ケー
ス111は、樹脂製の上部に大きな開口と、円筒形下部
にも開口を有し、電気的絶縁特性が良好なポリフェニレ
ンサルファイド(「PPS」)や、ポリブチレンテレフ
タレート(「PBT」)等の難燃性絶縁樹脂材により円
筒形に形成されている。また、タワー部114は、樹脂
製のタワー部外周面114uに1次銅線を巻き廻した1
次コイル115を備え、当該タワー部111内部には、
一端から一端まで複数のセクションを設け、各セクショ
ンには積層巻きを施した2次ボビン116に2次銅線を
巻き廻した2次コイル117と、珪素鋼板等で形成され
た中心鉄芯118とが配置されている。また、前記ケー
ス111の上部収納部111bに前記1次コイル115
へ電源電圧を供給する1次電圧入力部112を装着し、
当該上部収納部111bに1次電流をオン−オフするイ
グナイタ113を収納する。また前記ケース111の円
筒部分の下端に、ケース111とタワー部114とのシ
ールを行えるよう、ケース111にスエージング加工を
施した部分141設ける。また当該スエージング加工
は、前記ケース111の上端もしくは下端の何れか一方
もしくは両方に施してもよい。これにより前記ケース1
11とタワー部114とのシールをより確実に行うこと
ができる。
【0015】また前記中心鉄芯118と当該中心鉄芯1
18と同軸的に前記2次コイル117とを、前記1次コ
イル115内に配置し、前記中心鉄芯118両端には、
2次ボビン1116に2次銅線を巻き廻した2次コイル
117内に鉄芯の磁束の飽和を抑制するために1次コイ
ル115で発生する磁束と反対方向の磁束を発生させる
永久磁石121を両端に装着し点火エネルギーを増加さ
せる場合もある。これらを1次コイルアッセンブリ11
0という。
【0016】また前記タワー部114底部は、2次コイ
ル117で発生した高電圧を図示しない点火プラグに供
給する為当該タワー部114内側底部に2次高圧端子1
22を備えている
【0017】次に上述した1次コイルアッセンブリ11
0を前記ケース111に組つける際には、前記ケース1
11上部開口より挿入し前記ケース111の円筒部分の
下端に設けられたスエージング加工141によって、ケ
ース111とタワー部114とがシールされる同時に、
前記1次電圧入力部112と前記1次コイルアッセンブ
リ110と電気的に接続される。さらに前記2次高圧端
子122は導電性のスプリング123と電気的に接続さ
れ、前記タワー部114底部に図示しないプラグホール
等の金属部に高電圧がリークしないように電気絶縁性に
優れたゴム等で成形されたプロテクタ125を装着し前
記スプリング123を覆う。また前記ケース111上部
の開口から絶縁注型材を注入充填して硬化させ絶縁封止
することで、前記ケース111とタワー部114との組
み付けによる接合を絶縁注型材により固着させ一体化さ
せることができる。このようなケース111とタワー部
114との一体化を超音波溶接により一体化してもよ
い。またさらには、前記ケース111とタワー部114
との一体化をヒータ等の発熱体による熱溶接により施し
てもよい。このように固着させることで前記ケース11
1とタワー部114とのシールをより確実に行うことが
できる。
【0018】点火コイル動作時には、前記イグナイタ1
13のオン動作により前記1次電圧入力部112から1
次電流を1次コイル115に通電し、点火のタイミング
で前記イグナイタ113のオフ動作により通電されてい
た1次電流を遮断することで、1次コイル115で発生
した磁気エネルギーは、中心鉄芯118と外装鉄芯11
9を伝搬し、1次コイル115と2次コイル117の巻
き数比に応じた高電圧が2次コイル117で発生する。
発生した高電圧は2次コイルから2次高圧端子122を
通り前記スプリング1123を通してスプリング123
に接続されている図示しない点火プラグに送りこまれ
る。
【0019】なお、上記実施例においては、1次コイル
115はタワー部外周面114uに巻き廻しているが、
当該構成は1次ボビンを個別構成とするコイルアッセン
ブリ構造のものでも適用可能である。すなわち、コイル
部とケース部とが別構成で形成され、当該部品を組み付
け樹脂モールドする点火コイルであれば、他の構成のも
のでも使用可能である。
【0020】
【発明の効果】以上のように本実施例を構成すること
で、前記タワー部とケースとの装着において、個別のシ
ール部材を使用することなく、かつ良好なシール状態を
確保することができるので、低コストでかつ信頼性の高
い内燃機関用円筒型点火コイルを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の技術を適用したケースの端部にスエ
ージング加工を施した実施例を表す内燃機関用円筒型点
火コイルの縦断面図である。
【図2】 本発明の技術を適用した実施例を表す内燃機
関用円筒型点火コイルのタワー部とケースの組み付け方
向を表す図である。
【図3】 図2のタワー部とケースを組み付けた後のタ
ワー部の突起部の嵌合状態を表す拡大断面図である。
【図4】 従来の技術を適用した内燃機関用円筒型点火
コイルの縦断面図である。
【図5】 従来の技術を適用した内燃機関用円筒型点火
コイルのタワー部とケースの組み付け方向を表す図であ
る。
【図6】 図5のタワー部とケースを組み付けた後のタ
ワー部の突起部の嵌合状態を表す拡大断面図である。
【符号の説明】
図において同一符号は同一、又は相当部分を示す。 10 1次コイルアッセンブリ 11 ケース 11b 上部収納部 11d 穴 21 1次電圧入力部 13 イグナイタ 14 タワー部 14u タワー部外周面 14t 係合突起 15 1次コイル 16 2次ボビン 17 2次コイル 18 中心鉄芯 19 外装鉄芯 21 永久磁石 22 2次高圧端子 23 スプリング 25 プロテクタ部 41 O−リング 110 1次コイルアッセンブリ 111 ケース 111b 上部収納部 112 1次電圧入力部 113 イグナイタ 114 タワー部 114u タワー部外周面 115 1次コイル 116 2次ボビン 117 2次コイル 118 中心鉄芯 119 外装鉄芯 121 永久磁石 122 2次高圧端子 123 スプリング 125 プロテクタ部 141 スエージング加工を施した部分

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】円筒形のケースを持ち、当該ケース内に1
    次及び2次コイルを配置したタワー部を装着し、当該ケ
    ースを内燃機関のプラグホールに埋設する点火コイルに
    おいて、前記ケースの上端もしくは下端の少なくとも一
    方にスエージング加工を施すことで個別のシール部材を
    使用することなく前記タワー部とケースとの装着を行う
    ことを特徴とした内燃機関用点火コイル。
  2. 【請求項2】円筒形のケースを持ち、当該ケース内に1
    次及び2次コイルを配置したタワー部を装着し、当該ケ
    ースを内燃機関のプラグホールに埋設する点火コイルに
    おいて、前記ケースとタワー部とを超音波溶接により一
    体化したことを特徴とする内燃機関用点火コイル。
  3. 【請求項3】円筒形のケースを持ち、当該ケース内に1
    次及び2次コイルを配置したタワー部を装着し、当該ケ
    ースを内燃機関のプラグホールに埋設する点火コイルに
    おいて、前記ケースとタワー部とを熱溶接により一体化
    したことを特徴とする内燃機関用点火コイル。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006179597A (ja) * 2004-12-21 2006-07-06 Diamond Electric Mfg Co Ltd 内燃機関用点火コイル

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006179597A (ja) * 2004-12-21 2006-07-06 Diamond Electric Mfg Co Ltd 内燃機関用点火コイル

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