JP2005019869A

JP2005019869A - Ignition coil for internal combustion engine

Info

Publication number: JP2005019869A
Application number: JP2003185474A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Kamata; 孝博鎌田
Original assignee: Hanshin Electric Co Ltd
Current assignee: Hanshin Electric Co Ltd
Priority date: 2003-06-27
Filing date: 2003-06-27
Publication date: 2005-01-20
Anticipated expiration: 2023-06-27
Also published as: JP3826117B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an easy-to-assemble high quality ignition coil for internal combustion engine while eliminating the occurrence of a cracking in a filler even for severe thermal cycle. <P>SOLUTION: The case of an internal combustion engine firing coil is constituted of an upper wall part for containing thermosetting resin, a lower wall continuous to the upper wall and containing a primary coil, a secondary coil, a center core and thermosetting resin, and an outer wall higher than the thickness of the side core and provided with a groove opening downward and containing the side core. The groove opening downward is filled with the side core and a filler different from the thermosetting filler. Consequently, the primary coil, the secondary coil and the side core are covered, on three sides thereof, with the filler different from the thermosetting filler and isolated completely from the center core by the outer wall. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車エンジン等の内燃機関を点火駆動する内燃機関用点火コイルに関するものである。特に、本発明は、過酷な熱サイクルに対しても、充填物に対するクラックの発生をなくし、組み立てが容易で品質の高い内燃機関用点火コイルを提供することを目的とする。
【０００２】
【従来の技術】
従来の内燃機関用点火コイルは、サイド鉄心内周部が熱可塑性樹脂、たとえば、ゴム、エラストマー、あるいはプラストマー等で形成されたカバーで覆われている。内燃機関用点火コイルは、自動車等のエンジンルーム内に装着されているため、運転していない放置時に、外気温度と同じになり、運転している時に、エンジンの温度上昇および内燃機関用点火コイルの自己発熱による温度となる。また、前記内燃機関用点火コイルは、運転している時においても、走行およびアイドリングによって温度が変化する。
【０００３】
前記内燃機関用点火コイルは、自動車の停車時および運転時の運転態様によって温度変化の繰り返しが行われる。前記温度サイクルは、前記内燃機関用点火コイルのケース内に収容されている鉄心部と充填部の材質の違いに基づく熱膨張係数の差から前記鉄心と前記充填部の境界部において、大きな応力が発生する。前記発生した応力は、前記充填物の破断強度以下であれば、前記内燃機関用点火コイルに何等影響を与えない。
【０００４】
しかし、前記応力は、自動車の放置時でマイナス４０度、運転時でプラス１３０度という温度差を考えると、エポキシ樹脂等の充填物に対して破断以上のものとなる。その結果、前記充填物は、応力が集中する鉄心のエッジ部において、亀裂が発生する。
【０００５】
また、温度変化の繰り返し回数の増大は、前記充填物の強度劣化につながり、前記同様に、前記応力の集中する鉄心のエッジ部において、前記充填物の亀裂を大きくする。前記原因によって生じた亀裂が高電圧を発生している二次コイルに達すると、二次コイルの高電電流は、鉄心に流れてしまい、点火プラグに高電圧を供給することができなくなり、エンジン不調やエンジン停止といった不具合が発生する。
【０００６】
前記課題を解決するための従来例を以下に説明する。図５（イ）および（ロ）は従来例の内燃機関用点火コイルにおける一次コイル、二次コイル、センタ鉄心、およびサイド鉄心の組立体を説明するための概念図で、（イ）は上面図、（ロ）は正面図である。図５において、組立体は、センタ鉄心５１および互いに対抗するサイド鉄心５２、５２′と、前記センタ鉄心５１と同軸である図示されていない、ボビンに巻回された一次コイル５３および二次コイル５４とから構成されている。
【０００７】
センタ鉄心５１の先端部とサイド鉄心５２との間には、間隙５５が設けられている。したがって、前記センタ鉄心５１の先端部とサイド鉄心５２によって形成される間隙５５は、鉄心が露出されており、磁束に急激な変化を与え、内燃機関用点火コイルの性能を向上させている。
【０００８】
図６（イ）および（ロ）は従来例の内燃機関用点火コイルにおける鉄心カバーを説明するための図で、（イ）は上面図、（ロ）は（イ）のＡ−Ａ断面図である。図６に示された鉄心カバー６１は、サイド鉄心５２、５２′を覆う上部６１１とサイド鉄心５２、５２′の内側を覆う内側部６１２、およびセンタ鉄心５１の部分を避けるための切欠き部６１３とから構成されている。すなわち、前記鉄心カバー６１は、図６（ロ）に示すように（イ）のＡ−Ａ断面がＬ字状になっている。
【０００９】
図７（イ）および（ロ）は従来例の内燃機関用点火コイルで、一次コイル、二次コイル、センタ鉄心、およびサイド鉄心からなる組立体をケースに収納した状態を示す概念図で、（イ）は上面図、（ロ）は断面図である。図７において、ケース７１は、サイド鉄心５２、５２′を載置する鉄心載置部７２および下部に点火部７３が設けられている。
【００１０】
前記センタ鉄心５１、一次コイル５３、および二次コイル５４からなる組立体は、ケース７１に収納された後、サイド鉄心５２、５２′が前記鉄心載置部７２の上に載置される。その後、熱可塑性樹脂、ゴム、エラストマー、あるいはプラストマー等からなる鉄心カバー６１は、前記サイド鉄心５２、５２′と二次コイル５４との間に挿入される。そして、充填物７４は、ケース７１に充填される。前記充填物７４は、鉄心カバー６１と二次コイル５４の間を通り、前記組立体の下部にも充填される。
【００１１】
前記従来の内燃機関用点火コイルは、サイド鉄心５２、５２′と二次コイル５４との間に熱可塑性樹脂、ゴム、エラストマー、あるいはプラストマー等からなる鉄心カバー６１が挿入されることで、サイド鉄心５２、５２′を覆い、この部分における応力の集中を緩和させて、亀裂を防止している。また、センタ鉄心５１は、図示されていないボビンの形状によって、鉄心のエッジ部を覆う構造とすることで、この部分における応力の集中を緩和させている。
【００１２】
図８は他の従来例でサイド鉄心を覆うカバーを説明するための図である。図８において、センタ鉄心５１を一体に備えたサイド鉄心５２′は、他方のサイド鉄心５２と対抗する位置に配置されるとともに、センタ鉄心５１に一次ボビン８１が嵌合されている。また、センタ鉄心５１の一方の端部には、磁石８２が配置されており、この部分において、磁束に急激な変化を与え、内燃機関用点火コイルの性能を向上させている。
【００１３】
図９は他の従来例でサイド鉄心を覆うカバーを説明するための図である。図９において、サイド鉄心５２およびサイド鉄心５２′は、予めゴム、エラストマー、あるいはプラストマー等樹脂で全面が覆われている。しかし、前記サイド鉄心５２、５２′の対抗する端部９２、９２′、およびサイド鉄心５２とセンタ鉄心５１との接触部９１は、磁束に急激な変化を与えるために、前記樹脂によって覆われていない。また、前記サイド鉄心５２、５２′を覆う樹脂は、図９に示すように、たとえば、インサート成型によって形成されている。さらに、別の従来例として、本出願人の提案した特公平５−５２４３６号公報がある。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図５ないし図７の例において、熱可塑性樹脂等でサイド鉄心５２、５２′を鉄心カバー６１で覆う構造は、ケース７１、サイド鉄心５２、５２′および鉄心カバー６１の部品組立時の寸法バラツキによる部品どうしの干渉を避けるため、製品が大きくなるという欠点がある。また、前記鉄心カバー６１は、鉄心の全面を覆うことができず、サイド鉄心５２、５２′の一部が露出してしまい、この部分から充填物７４に亀裂が発生してしまうという欠点がある。さらに、前記鉄心カバー６１を複数個にすると、前記欠点を除去することができるが、内燃機関用点火コイルは、形状がさらに大きくなるという欠点を有する。
【００１５】
図８および図９の例において、サイド鉄心５２、５２′をインサート成型して樹脂等で覆った場合は、インサート成型の金型が高価であり、そのための工程が増加する。また、前記インサート成型の金型は、寸法が鉄心寸法より大きくする必要があるが、もし、鉄心寸法が小さすぎると、金型との隙間が大きくなり、ここにゴム、エラストマー、あるいはプラストマー等が成型バリとして入ってしまう。
【００１６】
前記成型バリは、センタ鉄心５１との接触部において、磁気回路上ギャップが増加したことと同じになり、二次コイル５４に発生する高電圧およびエネルギーが低下してしまうという欠点や、バリ取りの工程を追加しなくてはならないという欠点を有する。このような余分の工程は、内燃機関用点火コイルの生産性の低下と価格の上昇という欠点につながる。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
（第１発明）
第１発明の内燃機関用点火コイルは、ボビンに巻回されている一次コイルおよび二次コイルと、前記一次コイルおよび二次コイルを貫通するセンタ鉄心と、前記一次コイルおよび二次コイルの外側に形成されたサイド鉄心と、前記一次コイルおよび二次コイルと、センタ鉄心を収納するとともに、内部に熱硬化性充填物を充填した熱可塑性樹脂からなるケースと、から構成される内燃機関用点火コイルにおいて、前記ケースは、前記熱硬化性充填物を収納する上部壁と、前記上部壁に連設され、前記一次コイルおよび二次コイル、センタ鉄心、熱硬化性充填物を収納する下部壁と、前記サイド鉄心の厚さよりも高く、サイド鉄心を収納する下方向が開放される溝が形成される外壁から構成され、前記溝にサイド鉄心と前記熱硬化性充填物と異なる充填物が充填されていることを特徴とする。
【００１８】
（第２発明）
第２発明の内燃機関用点火コイルにおいて、前記溝の外壁側には、複数の突起が設けられていることを特徴とする。
【００１９】
（第３発明）
第３発明の内燃機関用点火コイルにおいて、前記熱硬化性充填物と異なる充填物は、前記熱硬化性充填物より伸びが大きくかつ柔らかい樹脂であることを特徴とする。
【００２０】
（第４発明）
第４発明の内燃機関用点火コイルにおいて、前記熱硬化性充填物と異なる充填物は、シリコーン樹脂であることを特徴とする。
【００２１】
（第５発明）
第５発明の内燃機関用点火コイルにおいて、前記ボビンの両端部には、前記ケースと係合する凹部を有することを特徴とする。
【００２２】
（第６発明）
第６発明の内燃機関用点火コイルにおいて、前記ケースの内壁には、前記ボビンに形成された凹部と係合する凸部を有することを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
（第１発明）
第１発明の内燃機関用点火コイルは、ボビンに巻回されている一次コイルおよび二次コイルと、前記一次コイルおよび二次コイルを貫通するセンタ鉄心と、前記一次コイルおよび二次コイルの外側に形成されたサイド鉄心とから構成される。前記内燃機関用点火コイルのケース内部には、前記一次コイルおよび二次コイルとセンタ鉄心からなる鉄心組立体を収納するとともに、熱硬化性充填物が充填された熱可塑性樹脂からなるケースとからなっている。なお、本明細書において、前記コイルが組み立てられたものをコイル組立体と記載し、前記コイルおよびセンタ鉄心が組み立てられたものを鉄心組立体と記載する。
【００２４】
前記ケースは、前記熱硬化性充填物を収納する上部壁と、前記上部壁に連設され、前記一次コイルおよび二次コイル、センタ鉄心、熱硬化性充填物を収納する下部壁と、前記サイド鉄心の厚さよりも高く、サイド鉄心を収納する下方向が開放される溝が形成される外壁から構成されている。
【００２５】
前記下方向を向いた溝には、サイド鉄心と前記熱硬化性充填物と異なる充填物が充填されている。その結果、前記サイド鉄心は、その三方が前記熱硬化性充填物と異なる充填物によって覆われるとともに、前記下部壁によって、一次コイルおよび二次コイルおよび前記センタ鉄心と完全に隔離されている。なお、前記センタ鉄心およびコイルからなる鉄心組立体の装着と前記熱硬化性充填物と異なる充填物の充填は、前記ケースを逆さまにして行われる。
【００２６】
（第２発明）
第２発明の内燃機関用点火コイルにおいて、下部壁と外壁とによって形成される溝の外壁側の周囲には複数の突起が設けられている。前記複数の突起は、たとえば、分割されたサイド鉄心の接触を互いに良好にするとともに、センタ鉄心側に押し付けることになる。その結果、前記内燃機関用点火コイルの性能が向上する。
【００２７】
（第３発明）
第３発明の内燃機関用点火コイルにおいて、熱硬化性充填物と異なる充填物は、前記熱硬化性充填物より伸びが大きくかつ柔らかい樹脂、たとえば、ゴム、エラストマー、あるいはプラストマー等とすることで、熱による応力がサイド鉄心にかかっても、この部分において、熱硬化性充填物に対する亀裂等が発生しない。
【００２８】
（第４発明）
第４発明の内燃機関用点火コイルにおいて、熱硬化性充填物と異なる充填物は、シリコーン樹脂とすることで、ゴム、エラストマー、あるいはプラストマー等より、サイド鉄心のすみずみまで、充填されるため、品質の高い内燃機関用点火コイルを得ることができる。前記シリコーン樹脂は、耐熱性、撥水性、電気絶縁性、耐薬品性、耐老化性に優れているため、内燃機関用点火コイルに使用することで、より性能を向上させることができる。
【００２９】
（第５発明）
第５発明の内燃機関用点火コイルにおいて、一次コイルおよび二次コイルを巻回するボビンの両端部には、前記ケースと係合する凹部を有するため、前記組立体を容易にケースに固定することができる。
【００３０】
（第６発明）
第６発明の内燃機関用点火コイルにおいて、ケースの内壁には、一次コイルおよび二次コイルを巻回するボビンに形成された凹部と係合する凸部を有するため、第５発明の凹部と共に組み立てを容易にする。したがって、前記一次コイルおよび二次コイルとセンタ鉄心からなる組立体は、ケースに圧入するだけの簡単な組み立て作業になる。
【００３１】
【実施例】
図１（イ）および（ロ）は本発明の実施例を説明するための概略図で、（イ）はコイル組立体の上面図、（ロ）はコイル組立体の正面図である。図１（イ）および（ロ）において、コイル組立体１１は、一次ボビン１１１に巻回された一次コイル１２、二次ボビン１１２に巻回された二次コイル１３から構成されている。前記一次ボビン１１１の両端には、ボビン端部１１３があり、その一方に磁石または空隙１４が設けられている。
【００３２】
前記磁石または空隙１４は、磁束に急激な変化を与えるため、内燃機関用点火コイルの性能を向上させることができる。前記ボビン端部１１３の根元には、後述するケースの凸部に嵌合する凹部１１４および１１４′が設けられている。
【００３３】
図２（イ）および（ロ）は本発明の実施例を説明するための概念図で、（イ）はケースの上面図、（ロ）はケースの断面図である。図２（イ）および（ロ）において、ケース２１は、充填物を挿入する上部壁２１１と、前記コイル組立体を圧入する下部壁２１２と、後述するサイド鉄心の厚さより高い前記上部壁２１１に連設する外壁２１４と、前記外壁２１４と下部壁２１２とによって構成される溝２１３が形成されている。すなわち、前記溝２１３は、一次コイルおよび二次コイルとセンタ鉄心の組立体を装着する際と反対側に開口部を有する。
【００３４】
前記ケース２１には、前記下部壁２１２の対抗した位置にボビン端部挿入部２１５が設けられている。また、前記ボビン端部挿入部２１５には、図１に示す前記コイル組立体１１の凹部１１４、１１４′と嵌合する凸部２１６が設けられている。前記凹部１１４、１１４′は、一次ボビン１１１の両端に設けられているとともに、図１（ロ）から判るように、三方に形成されており、ケース２１の上方からコイル組立体１１を圧入し易い構造をしている。なお、点火部２２は、図２（ロ）に示すように、ケース２１の下部に設けられている。
【００３５】
図３（イ）および（ロ）は本発明の実施例である内燃機関用点火コイルを説明するための概念図で、（イ）は内燃機関用点火コイルの上面図、（ロ）は内燃機関用点火コイルの断面図である。図３（イ）および（ロ）において、前記コイル組立体１１は、センタ鉄心３１が組み立てられた後、ケース２１に装着される。前記コイル組立体１１のケース２１への装着は、前述の一次ボビン１１１に設けられた凹部１１４、１１４′をケース２１の三方に設けられた凸部２１６に圧入することによって達成される。その後、ケース２１には、熱硬化性充填物３４が充填され、硬化される。
【００３６】
前記ケース２１内の熱硬化性充填物３４が硬化した後、前記ケース２１を逆さにして、溝２１３にサイド鉄心３２が装着される。前記ケース２１の溝２１３に装着されたサイド鉄心３２は、その両側に隙間が残されている。前記隙間には、たとえば、シリコーン樹脂、ゴム、エラストマー、あるいはプラストマー３３等の伸びが大きく柔らかい部材を注入した後、硬化させる。すなわち、外壁２１４は、サイド鉄心３２の厚さより高くなっているため、前記サイド鉄心３２の三方が樹脂等によって覆われる。
【００３７】
本実施例の内燃機関用点火コイルは、一次コイル１２および二次コイル１３とセンタ鉄心３１との組立体とサイド鉄心３２とを前記ケース２１の下部壁２１２によって隔離される。そして、前記ケース２１の下部壁２１２によって隔離された空間は、熱硬化性充填物等からなる充填物よりも伸びが大きく柔らかい樹脂、たとえば、シリコーン樹脂等が注型され、硬化される。
【００３８】
予め注型、硬化する伸びが大きい柔らかい樹脂は、ケース２１に設けられた溝２１３に注入しても、外壁２１４の高さがサイド鉄心３２の高さよりも高くなっており、また、前記一次ボビン１１１の凹部１１４、１１４′およびケース２１の凸部２１６が三方に形成されているため、一次コイル１２および二次コイル１３を隔離して、コイル側に流れ込むことがない。
【００３９】
また、本実施例の内燃機関用点火コイルは、熱硬化性充填物３４とサイド鉄心３２が下部壁２１２および伸びが大きい柔らかいシリコーン樹脂３３等で完全に隔離された構造であるため、熱硬化性充填物３４とサイド鉄心３２とが直接接触することがない。また、熱硬化性充填物３４とサイド鉄心３２の熱膨張係数差による大きな集中応力が発生しないため、熱硬化性充填物であるエポキシ樹脂の充填物は、亀裂の発生がなくなり、プラグに高電圧を安定に供給することができる。
【００４０】
前述のように、一次コイル１２および二次コイル１３とセンタ鉄心３１が収納された空間と、サイド鉄心３２が収納された空間は、ケース２１の下壁部２１２で完全に隔離された構造となっており、かつ、注型、硬化する製造工程も異なるため、エポキシ樹脂等の熱硬化性充填物からなる充填物が注入時にサイド鉄心３２に飛沫として付着することがない。
【００４１】
また、前記熱硬化性充填物等からなる充填物より伸びが大きく柔らかいシリコーン樹脂の充填物は、前記同様に、注型時に一次コイルおよび二次コイルに前記充填物の飛沫が付着することがないため、一次コイルおよび二次コイルにシリコーン樹脂の付着による絶縁性の低下や、サイド鉄心にエポキシ樹脂等の付着による亀裂の発生がなく、プラグに充分な高電圧を供給することができる。
【００４２】
図４は本発明の他の実施例である内燃機関用点火コイルのケースを説明するための下面図である。図４において、サイド鉄心３２を装着する溝２１３の外壁側には、複数個の突起４１が設けられている。前記溝２１３に設けられた複数の突起４１は、サイド鉄心３２を二分割した場合、サイド鉄心３２を組み合わせる際に隙間を生じさせないようにするとともに、コイル組立体１１側に押しつけることができる。
【００４３】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではない。そして、本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。本発明のサイド鉄心は、二分割となっているが、一体または三分割等にすることができる。
【００４４】
また、本発明のケースに充填する熱硬化性充填物と異なる充填物は、ゴムやシリコーン樹脂と同等な性質のものであれば、これに限定されない。さらに、本発明のコイルおよび鉄心の形状は、周知または公知のものとすることができ、これに伴い、ケースの形状も前記コイルおよび鉄心等が収納できる形状となることはいうまでもないことである。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、内燃機関用点火コイルの一次コイル、二次コイル、センタ鉄心と、サイド鉄心とをケースによって完全に隔離し、また、それぞれ異なる樹脂が互いに付着することがないようにしたため、鉄心のエッジによってできる応力集中が激減して、熱硬化性充填物に亀裂がなくなり、絶縁性が向上した。
【００４６】
本発明によれば、前記内燃機関用点火コイルのケースは、一次コイル、二次コイル、およびセンタ鉄心、サイド鉄心組立体の組み立てが容易でかつ簡単であるため、作製効率を向上させることができた。
【００４７】
本発明によれば、形状を小型にし、かつ組み立てを容易にしたにもかかわらず、一次コイル、二次コイル、センタ鉄心とサイド鉄心とをケースの構造により分離して、サイド鉄心の露出部を最低限に抑え、品質の優れた内燃機関用点火コイルを得ることができた。
【００４８】
本発明によれば、熱可塑性樹脂から構成されているケースの形状、前記ケース内のコイル組立体とセンタ鉄心との間に充填された熱硬化性充填物、サイド鉄心の三方または四方を覆った伸びが大きくかつ柔らかい樹脂、がそれぞれ共同して品質の優れた内燃機関用点火コイルを得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】（イ）および（ロ）は本発明の実施例を説明するための概略図で、（イ）はコイル組立体の上面図、（ロ）はコイル組立体の正面図である。
【図２】（イ）および（ロ）は本発明の実施例を説明するための概念図で、（イ）はケースの上面図、（ロ）はケースの断面図である。
【図３】（イ）および（ロ）は本発明の実施例である内燃機関用点火コイルを説明するための概念図で、（イ）は内燃機関用点火コイルの上面図、（ロ）は内燃機関用点火コイルの断面図である。
【図４】本発明の他の実施例である内燃機関用点火コイルのケースを説明するための下面図である。
【図５】（イ）および（ロ）は従来例の内燃機関用点火コイルにおける一次コイル、二次コイル、センタ鉄心、およびサイド鉄心の組立体を説明するための図で、（イ）は上面図、（ロ）は正面図である。
【図６】（イ）および（ロ）は従来例の内燃機関用点火コイルにおける鉄心カバーを説明するための図で、（イ）は上面図、（ロ）は（イ）のＡ−Ａ断面図である。
【図７】（イ）および（ロ）は従来例の内燃機関用点火コイルで、一次コイル、二次コイル、センタ鉄心、およびサイド鉄心からなる組立体をケースに収納した状態を示す図で、（イ）は上面図、（ロ）は断面図である。
【図８】他の従来例でサイド鉄心を覆うカバーを説明するための図である。
【図９】他の従来例でサイド鉄心を覆うカバーを説明するための図である。
【符号の説明】
１１・・・コイル組立体
１１１・・・一次ボビン
１１２・・・二次ボビン
１２・・・一次コイル
１３・・・二次コイル
１１３・・・ボビン端部
１１４、１１４′・・・凹部
１４・・・磁石または空隙
２１・・・ケース
２１１・・・上部壁
２１２・・・下部壁
２１３・・・溝
２１４・・・外壁
２１５・・・ボビン端部挿入部
２１６・・・凸部
２２・・・点火部
３１・・・センタ鉄心
３２、３２′・・・サイド鉄心
３３・・・シリコーン樹脂
３４・・・熱硬化性充填物
４１・・・突起[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an internal combustion engine ignition coil for igniting an internal combustion engine such as an automobile engine. In particular, an object of the present invention is to provide an ignition coil for an internal combustion engine that is easy to assemble and has a high quality by eliminating the occurrence of cracks in a filler even in a severe thermal cycle.
[0002]
[Prior art]
In the conventional ignition coil for an internal combustion engine, the inner periphery of the side iron core is covered with a cover formed of a thermoplastic resin such as rubber, elastomer, or plastomer. Since the ignition coil for an internal combustion engine is mounted in an engine room of an automobile or the like, it becomes the same as the outside air temperature when it is not in operation, and when it is in operation, the temperature of the engine rises and the ignition coil for the internal combustion engine Temperature due to self-heating. In addition, the temperature of the ignition coil for an internal combustion engine changes due to running and idling even during operation.
[0003]
The ignition coil for the internal combustion engine is repeatedly temperature-changed depending on the driving mode when the automobile is stopped and operating. In the temperature cycle, a large stress is applied at the boundary between the iron core and the filling portion due to the difference in thermal expansion coefficient based on the difference in material between the iron core portion and the filling portion housed in the case of the ignition coil for the internal combustion engine. appear. The generated stress has no influence on the internal combustion engine ignition coil as long as it is below the breaking strength of the filler.
[0004]
However, considering the temperature difference of minus 40 degrees when the automobile is left and plus 130 degrees when the automobile is in operation, the stress is more than the fracture with respect to the filler such as epoxy resin. As a result, the filler is cracked at the edge of the iron core where stress is concentrated.
[0005]
In addition, an increase in the number of repetitions of temperature change leads to deterioration of the strength of the filler, and similarly, the crack of the filler is enlarged at the edge portion of the iron core where the stress is concentrated. When the crack caused by the cause reaches the secondary coil generating the high voltage, the high current of the secondary coil flows to the iron core, and the high voltage cannot be supplied to the spark plug. Problems such as malfunctions and engine stoppages occur.
[0006]
A conventional example for solving the above problem will be described below. FIGS. 5A and 5B are conceptual diagrams for explaining an assembly of a primary coil, a secondary coil, a center iron core, and a side iron core in an ignition coil for an internal combustion engine of a conventional example, and FIG. (B) is a front view. In FIG. 5, the assembly includes a center iron core 51, side iron cores 52 and 52 'facing each other, and a primary coil 53 and a secondary coil 54 wound around a bobbin (not shown) that are coaxial with the center iron core 51. It consists of and.
[0007]
A gap 55 is provided between the tip of the center iron core 51 and the side iron core 52. Accordingly, the gap 55 formed by the front end portion of the center iron core 51 and the side iron core 52 exposes the iron core, gives a sudden change in the magnetic flux, and improves the performance of the ignition coil for the internal combustion engine.
[0008]
6 (a) and 6 (b) are views for explaining an iron core cover in an ignition coil for an internal combustion engine according to a conventional example. FIG. 6 (a) is a top view, and FIG. is there. The iron core cover 61 shown in FIG. 6 includes an upper portion 611 covering the side iron cores 52 and 52 ′, an inner portion 612 covering the inner side of the side iron cores 52 and 52 ′, and a notch 613 for avoiding the center iron core 51 portion. It consists of and. In other words, as shown in FIG. 6 (b), the iron core cover 61 has an L-shaped AA section in (A).
[0009]
FIGS. 7A and 7B are conceptual diagrams showing a state in which an assembly consisting of a primary coil, a secondary coil, a center iron core, and a side iron core is housed in a case, which is a conventional ignition coil for an internal combustion engine. (B) is a top view and (b) is a cross-sectional view. In FIG. 7, the case 71 is provided with an iron core placing portion 72 for placing the side iron cores 52 and 52 ′ and an ignition portion 73 at the lower portion.
[0010]
After the assembly including the center iron core 51, the primary coil 53, and the secondary coil 54 is housed in the case 71, the side iron cores 52 and 52 ′ are placed on the iron core placing portion 72. Thereafter, an iron core cover 61 made of thermoplastic resin, rubber, elastomer, plastomer or the like is inserted between the side iron cores 52 and 52 ′ and the secondary coil 54. Then, the filling 74 is filled in the case 71. The filling 74 passes between the iron core cover 61 and the secondary coil 54 and is also filled in the lower part of the assembly.
[0011]
In the conventional ignition coil for an internal combustion engine, an iron core cover 61 made of thermoplastic resin, rubber, elastomer, plastomer or the like is inserted between the side iron cores 52, 52 'and the secondary coil 54, whereby the side iron cores are inserted. 52 and 52 'are covered, stress concentration in this portion is relaxed, and cracks are prevented. Further, the center iron core 51 has a structure that covers the edge portion of the iron core by a bobbin shape (not shown), thereby reducing the stress concentration in this portion.
[0012]
FIG. 8 is a view for explaining a cover that covers the side iron core in another conventional example. In FIG. 8, a side iron core 52 ′ integrally provided with a center iron core 51 is disposed at a position facing the other side iron core 52, and a primary bobbin 81 is fitted to the center iron core 51. A magnet 82 is disposed at one end of the center iron core 51. In this portion, the magnetic flux is abruptly changed to improve the performance of the internal combustion engine ignition coil.
[0013]
FIG. 9 is a view for explaining a cover covering the side iron core in another conventional example. In FIG. 9, the side iron core 52 and the side iron core 52 ′ are covered in advance with a resin such as rubber, elastomer, or plastomer. However, the opposing end portions 92 and 92 'of the side iron cores 52 and 52' and the contact portion 91 between the side iron core 52 and the center iron core 51 are covered with the resin in order to give a sudden change in the magnetic flux. Absent. Further, as shown in FIG. 9, the resin covering the side iron cores 52 and 52 'is formed by insert molding, for example. Furthermore, as another conventional example, there is Japanese Patent Publication No. 5-52436 proposed by the present applicant.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the example of FIGS. 5 to 7, the structure in which the side iron cores 52, 52 ′ are covered with the iron core cover 61 with a thermoplastic resin or the like is the size of the case 71, the side iron cores 52, 52 ′, and the iron core cover 61 when the parts are assembled. In order to avoid interference between parts due to variations, there is a drawback that the product becomes large. Further, the iron core cover 61 cannot cover the entire surface of the iron core, and part of the side iron cores 52 and 52 ′ is exposed, and the filling 74 is cracked from this portion. . Furthermore, if the iron core cover 61 is made plural, the above-mentioned drawback can be eliminated, but the ignition coil for an internal combustion engine has a disadvantage that the shape is further increased.
[0015]
8 and 9, when the side iron cores 52 and 52 'are insert-molded and covered with a resin or the like, the insert-molding mold is expensive, and the number of steps for that purpose increases. In addition, the mold for the insert molding needs to have a dimension larger than the core dimension. However, if the core dimension is too small, a gap between the mold and the mold becomes large, and rubber, elastomer, plastomer, etc. Entered as a molding burr.
[0016]
The molding burr is the same as the gap on the magnetic circuit at the contact portion with the center iron core 51, and the high voltage and energy generated in the secondary coil 54 are reduced. It has the disadvantage of having to add a process. Such extra steps lead to the disadvantages of reduced productivity and increased price of the internal combustion engine ignition coil.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
(First invention)
An ignition coil for an internal combustion engine according to a first aspect of the invention includes a primary coil and a secondary coil wound around a bobbin, a center iron core that passes through the primary coil and the secondary coil, and outside the primary coil and the secondary coil. Ignition coil for an internal combustion engine comprising a formed side iron core, a primary coil and a secondary coil, and a case made of a thermoplastic resin that houses a center iron core and is filled with a thermosetting filler. The case includes an upper wall that houses the thermosetting filler, a lower wall that is connected to the upper wall, and houses the primary and secondary coils, a center iron core, and a thermosetting filler. The outer wall is formed with a groove that is higher than the thickness of the side iron core and is opened in the downward direction to accommodate the side iron core. The groove is different from the side iron core and the thermosetting filler. Packings, characterized in that it is filled that.
[0018]
(Second invention)
The ignition coil for an internal combustion engine according to the second invention is characterized in that a plurality of protrusions are provided on the outer wall side of the groove.
[0019]
(Third invention)
In the ignition coil for an internal combustion engine according to the third aspect of the present invention, the filler different from the thermosetting filler is a resin having a larger elongation and softer than the thermosetting filler.
[0020]
(Fourth invention)
In the ignition coil for an internal combustion engine according to a fourth aspect of the present invention, the filler different from the thermosetting filler is a silicone resin.
[0021]
(Fifth invention)
The ignition coil for an internal combustion engine according to a fifth aspect of the present invention is characterized in that both ends of the bobbin have recesses that engage with the case.
[0022]
(Sixth invention)
In the ignition coil for an internal combustion engine according to a sixth aspect of the invention, the inner wall of the case has a convex portion that engages with a concave portion formed in the bobbin.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First invention)
An ignition coil for an internal combustion engine according to a first aspect of the invention includes a primary coil and a secondary coil wound around a bobbin, a center iron core that passes through the primary coil and the secondary coil, and outside the primary coil and the secondary coil. It is composed of a formed side iron core. The ignition coil case for the internal combustion engine includes a case made of a thermoplastic resin containing a core assembly composed of the primary coil, the secondary coil and a center iron core and filled with a thermosetting filler. ing. In addition, in this specification, what assembled the said coil is described as a coil assembly, and what assembled the said coil and center iron core is described as an iron core assembly.
[0024]
The case includes an upper wall that stores the thermosetting filler, a lower wall that is connected to the upper wall and stores the primary and secondary coils, a center iron core, and a thermosetting filler; It is comprised from the outer wall in which the groove | channel which is higher than the thickness of an iron core and in which the downward direction which accommodates a side iron core is open | released is formed.
[0025]
The downward facing groove is filled with a filler different from the side iron core and the thermosetting filler. As a result, the three sides of the side iron core are covered with a filler different from the thermosetting filler, and are completely separated from the primary coil, the secondary coil, and the center iron core by the lower wall. The mounting of the iron core assembly composed of the center iron core and the coil and the filling of the filler different from the thermosetting filler are performed by turning the case upside down.
[0026]
(Second invention)
In the ignition coil for an internal combustion engine of the second invention, a plurality of protrusions are provided around the outer wall side of the groove formed by the lower wall and the outer wall. The plurality of protrusions, for example, make good contact with the divided side iron cores and press them against the center iron core side. As a result, the performance of the internal combustion engine ignition coil is improved.
[0027]
(Third invention)
In the ignition coil for an internal combustion engine of the third invention, the filler different from the thermosetting filler is a resin having a larger elongation and softness than the thermosetting filler, such as rubber, elastomer, or plastomer, Even if the stress due to heat is applied to the side iron core, no crack or the like occurs in the thermosetting filler in this portion.
[0028]
(Fourth invention)
In the ignition coil for an internal combustion engine according to the fourth aspect of the present invention, the filler different from the thermosetting filler is filled with silicone resin, so that it is filled throughout the side iron core from rubber, elastomer, plastomer, etc. A high quality ignition coil for an internal combustion engine can be obtained. Since the silicone resin is excellent in heat resistance, water repellency, electrical insulation, chemical resistance, and aging resistance, the performance can be further improved by using it for an ignition coil for an internal combustion engine.
[0029]
(Fifth invention)
In the ignition coil for an internal combustion engine according to the fifth aspect of the present invention, since the both ends of the bobbin around which the primary coil and the secondary coil are wound have recesses that engage with the case, the assembly can be easily fixed to the case. Can do.
[0030]
(Sixth invention)
In the ignition coil for an internal combustion engine according to the sixth aspect of the invention, the inner wall of the case has a convex part that engages with a concave part formed in the bobbin around which the primary coil and the secondary coil are wound. To make it easier. Therefore, the assembly composed of the primary coil, the secondary coil and the center iron core is a simple assembling work that is simply press-fitted into the case.
[0031]
【Example】
1A and 1B are schematic views for explaining an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a top view of the coil assembly, and FIG. 1B is a front view of the coil assembly. 1A and 1B, the coil assembly 11 includes a primary coil 12 wound around a primary bobbin 111 and a secondary coil 13 wound around a secondary bobbin 112. Bobbin end portions 113 are provided at both ends of the primary bobbin 111, and magnets or gaps 14 are provided on one end thereof.
[0032]
Since the magnet or the gap 14 gives a sudden change in the magnetic flux, the performance of the ignition coil for the internal combustion engine can be improved. At the base of the bobbin end 113, there are provided recesses 114 and 114 'that fit into the protrusions of the case described later.
[0033]
2A and 2B are conceptual diagrams for explaining an embodiment of the present invention. FIG. 2A is a top view of the case, and FIG. 2B is a sectional view of the case. 2A and 2B, the case 21 includes an upper wall 211 into which a filler is inserted, a lower wall 212 into which the coil assembly is press-fitted, and the upper wall 211 that is higher than the thickness of a side iron core to be described later. A continuous outer wall 214 and a groove 213 constituted by the outer wall 214 and the lower wall 212 are formed. That is, the groove 213 has an opening on the opposite side to the case where the assembly of the primary coil and the secondary coil and the center iron core is mounted.
[0034]
The case 21 is provided with a bobbin end insertion portion 215 at a position opposed to the lower wall 212. Further, the bobbin end portion insertion portion 215 is provided with a convex portion 216 that fits into the concave portions 114 and 114 'of the coil assembly 11 shown in FIG. The recesses 114, 114 ′ are provided at both ends of the primary bobbin 111, and are formed on three sides as can be seen from FIG. 1 (b), so that the coil assembly 11 can be easily press-fitted from above the case 21. Has a structure. In addition, the ignition part 22 is provided in the lower part of the case 21, as shown in FIG.
[0035]
FIGS. 3A and 3B are conceptual diagrams for explaining an ignition coil for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. FIG. 3A is a top view of the ignition coil for the internal combustion engine, and FIG. FIG. 3A and 3B, the coil assembly 11 is mounted on the case 21 after the center iron core 31 is assembled. Mounting of the coil assembly 11 on the case 21 is achieved by press-fitting the concave portions 114 and 114 ′ provided on the primary bobbin 111 to the convex portions 216 provided on three sides of the case 21. Thereafter, the case 21 is filled with a thermosetting filler 34 and cured.
[0036]
After the thermosetting filler 34 in the case 21 is cured, the case 21 is turned upside down and the side iron core 32 is mounted in the groove 213. The side iron core 32 mounted in the groove 213 of the case 21 has a gap left on both sides thereof. For example, a silicone resin, rubber, elastomer, or plastomer 33 or the like having a large elongation is injected into the gap and then cured. That is, since the outer wall 214 is higher than the thickness of the side iron core 32, three sides of the side iron core 32 are covered with resin or the like.
[0037]
In the ignition coil for an internal combustion engine of the present embodiment, the assembly of the primary coil 12 and the secondary coil 13 and the center iron core 31 and the side iron core 32 are separated by the lower wall 212 of the case 21. The space isolated by the lower wall 212 of the case 21 is cast and cured with a soft resin, such as a silicone resin, which has a larger elongation than a filler made of a thermosetting filler or the like.
[0038]
Even if the soft resin that has been cast and hardened in advance is injected into the groove 213 provided in the case 21, the height of the outer wall 214 is higher than the height of the side iron core 32, and the primary bobbin Since the concave portions 114 and 114 ′ of 111 and the convex portion 216 of the case 21 are formed in three directions, the primary coil 12 and the secondary coil 13 are isolated and do not flow into the coil side.
[0039]
Further, the ignition coil for an internal combustion engine of the present embodiment has a structure in which the thermosetting filler 34 and the side iron core 32 are completely isolated by the lower wall 212 and the soft silicone resin 33 having a large elongation. There is no direct contact between the filler 34 and the side iron core 32. Moreover, since a large concentrated stress due to the difference in thermal expansion coefficient between the thermosetting filler 34 and the side iron core 32 does not occur, the epoxy resin filling, which is a thermosetting filler, is free from cracks and has a high voltage applied to the plug. Can be supplied stably.
[0040]
As described above, the space in which the primary coil 12 and the secondary coil 13 and the center iron core 31 are accommodated and the space in which the side iron core 32 is accommodated are completely isolated by the lower wall portion 212 of the case 21. In addition, since the casting and curing manufacturing processes are different, the filler made of a thermosetting filler such as an epoxy resin does not adhere as a droplet to the side iron core 32 during injection.
[0041]
Further, the filling of the silicone resin, which is softer than the filling made of the thermosetting filling or the like, does not adhere to the primary coil and the secondary coil during casting as in the case of the casting. Therefore, there is no deterioration in insulation due to adhesion of silicone resin to the primary coil and secondary coil, and cracks due to adhesion of epoxy resin or the like to the side iron core, and a sufficiently high voltage can be supplied to the plug.
[0042]
FIG. 4 is a bottom view for explaining a case of an internal combustion engine ignition coil according to another embodiment of the present invention. In FIG. 4, a plurality of protrusions 41 are provided on the outer wall side of the groove 213 in which the side iron core 32 is mounted. When the side iron core 32 is divided into two, the plurality of protrusions 41 provided in the groove 213 can be pressed against the coil assembly 11 side while preventing a gap when the side iron cores 32 are combined.
[0043]
As mentioned above, although the Example of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to the said Example. The present invention can be modified in various ways without departing from the scope of the claims. Although the side iron core of the present invention is divided into two parts, it can be integrated or divided into three parts.
[0044]
Further, the filler different from the thermosetting filler to be filled in the case of the present invention is not limited to this as long as it has a property equivalent to that of rubber or silicone resin. Furthermore, the shape of the coil and the iron core of the present invention can be known or publicly known, and it goes without saying that the shape of the case becomes a shape that can accommodate the coil, the iron core, and the like. is there.
[0045]
【The invention's effect】
According to the present invention, the primary coil, secondary coil, center iron core, and side iron core of the ignition coil for an internal combustion engine are completely separated by the case, and different resins are not attached to each other. The stress concentration produced by the edge of the iron core was drastically reduced, and the thermosetting filler was free of cracks and improved insulation.
[0046]
According to the present invention, the case of the ignition coil for an internal combustion engine can improve the production efficiency because the assembly of the primary coil, the secondary coil, the center iron core, and the side iron core assembly is easy and simple. It was.
[0047]
According to the present invention, the primary coil, the secondary coil, the center iron core and the side iron core are separated by the structure of the case, although the shape is reduced and the assembly is facilitated, and the exposed portion of the side iron core is formed. An ignition coil for an internal combustion engine with a minimum quality and excellent quality could be obtained.
[0048]
According to the present invention, the shape of the case made of a thermoplastic resin, the thermosetting filler filled between the coil assembly in the case and the center iron core, and three or four sides of the side iron core are covered. The high-strength and soft resin jointly obtained an ignition coil for an internal combustion engine with excellent quality.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are schematic views for explaining an embodiment of the present invention, FIG. 1A is a top view of a coil assembly, and FIG. 1B is a front view of the coil assembly.
2A and 2B are conceptual diagrams for explaining an embodiment of the present invention, FIG. 2A is a top view of the case, and FIG. 2B is a cross-sectional view of the case.
3A and 3B are conceptual diagrams for explaining an internal combustion engine ignition coil according to an embodiment of the present invention. FIG. 3A is a top view of the internal combustion engine ignition coil, and FIG. It is sectional drawing of the ignition coil for internal combustion engines.
FIG. 4 is a bottom view for explaining a case of an internal combustion engine ignition coil according to another embodiment of the present invention.
FIGS. 5A and 5B are views for explaining an assembly of a primary coil, a secondary coil, a center iron core, and a side iron core in an ignition coil for an internal combustion engine of a conventional example, and FIG. (B) is a front view.
6A and 6B are views for explaining an iron core cover in an ignition coil for an internal combustion engine of a conventional example, FIG. 6A is a top view, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG.
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing ignition coils for an internal combustion engine of a conventional example, in which an assembly composed of a primary coil, a secondary coil, a center iron core, and a side iron core is housed in a case; (A) is a top view and (B) is a cross-sectional view.
FIG. 8 is a view for explaining a cover covering a side iron core in another conventional example.
FIG. 9 is a view for explaining a cover covering a side iron core in another conventional example.
[Explanation of symbols]
11 ... Coil assembly 111 ... Primary bobbin 112 ... Secondary bobbin 12 ... Primary coil 13 ... Secondary coil 113 ... Bobbin ends 114, 114 '... Recess 14 .. Magnet or gap 21... Case 211... Upper wall 212 .. lower wall 213... Groove 214 .. outer wall 215... Bobbin end insertion portion 216. -Ignition part 31 ... Center iron core 32, 32 '... Side iron core 33 ... Silicone resin 34 ... Thermosetting filler 41 ... Projection

Claims

A primary coil and a secondary coil wound around a bobbin;
A center iron core passing through the primary coil and the secondary coil;
A side iron core formed outside the primary coil and the secondary coil;
A case made of a thermoplastic resin containing the primary coil and the secondary coil and the center iron core and filled with a thermosetting filler inside,
In an internal combustion engine ignition coil comprising:
The case includes an upper wall that stores the thermosetting filler, a lower wall that is connected to the upper wall and stores the primary and secondary coils, a center iron core, and a thermosetting filler; It is composed of an outer wall formed with a groove that is higher than the thickness of the iron core and opens downward to accommodate the side iron core, and the groove is filled with a different filler from the side iron core and the thermosetting filler. An ignition coil for an internal combustion engine.

The ignition coil for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a plurality of protrusions are provided on the outer wall side of the groove.

3. The ignition coil for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the filler different from the thermosetting filler is a resin having a larger elongation and softer than the thermosetting filler.

The internal combustion engine ignition coil according to claim 1 or 2, wherein the filler different from the thermosetting filler is a silicone resin.

The ignition coil for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the bobbin has recesses that engage with the case at both ends.

6. The ignition coil for an internal combustion engine according to claim 5, wherein the inner wall of the case has a convex portion that engages with a concave portion formed in the bobbin.