JP2005277379A - スティック形点火コイル - Google Patents
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Abstract
【課題】コイル部の最外層に外周コアを配置した場合でも、プラグホール内に挿入されたとき半径方向で位置決めできるスティック形点火コイルを提供することである。
【解決手段】スティック形点火コイルは中心コア11と、中心コアの外周側に配置されそれぞれスプールとその外周面に巻かれた巻線とを含む2次コイル13及び1次コイル17と、外周側に位置する1次コイル又は2次コイルの外周側に配置された最外層の外周コア23とを含むコイル部10と、コイル部の上端部に結合された上部ケース41と、外周コアの軸方向中間部を第1軸方向に外れた第1部分41に形成され、プラグホール65の第1孔部67の内周面に当接又は近接する第1位置決め部48とから成る。
【選択図】図1
【解決手段】スティック形点火コイルは中心コア11と、中心コアの外周側に配置されそれぞれスプールとその外周面に巻かれた巻線とを含む2次コイル13及び1次コイル17と、外周側に位置する1次コイル又は2次コイルの外周側に配置された最外層の外周コア23とを含むコイル部10と、コイル部の上端部に結合された上部ケース41と、外周コアの軸方向中間部を第1軸方向に外れた第1部分41に形成され、プラグホール65の第1孔部67の内周面に当接又は近接する第1位置決め部48とから成る。
【選択図】図1
Description
本発明は、内燃機関において混合気体に点火する点火プラグに高電圧を発生させるスティック形点火コイルに関する。
スティック形点火コイルは軸方向中間部のコイル部と、一端(上端)の制御部と、他端(下端)の高圧タワー部とを含む。タワー部及びコイル部がシリンダヘッドのプラグホール内に挿入され、制御部がシリンダヘッドの上面から突出している。挿入の容易化等の理由からコイル部及びタワー部の外径(例えば20から22mm)はプラグホールの内径(例えば23から25mm)よりも少し小さくされるため、両者間に環状のすきまが存在する。このすきま分コイル部が半径方向にがたつくので、がたつきを防止するため、コイル部の外周面とプラグホールの内周面との間に半径方向の位置決め部を設けることがある。
たとえば、従来の内燃機関用点火コイル(特許文献1参照)は、図7に示すように、コイル部100の1次コイル及び2次コイル(不図示)を収容した円筒形状の樹脂ケース101の上端寄り及び下端寄りにそれぞれ上方位置決め突起103及び下方位置決め突起104を形成している。両方の位置決め部103及び104は樹脂ケース101の外周面から半径方向外向きに突出し、その頂部がプラグホール106の内周面に当接又は近接し、コイル部100の半径方向のがたつきを阻止している。
特許第3393770号公報
しかし、従来例のような位置決め手段の形成が困難又は不可能な点火コイルがある。近年、プラグホールの内径が小さく(細く)なり、これに対応して点火コイルのコイル部等の外径も細径化が要求されている。これに応えるべく、従来例のコイル部100の樹脂ケース101を廃止し外層を薄膜シート等で形成し、最外層を外周コアとする場合がある。
このようにすると、コイル部の細径化は達成されるものの、プラグホール内でのコイル部の正確な位置決めが困難になる。コイル部の最外層に露出した外周コアは金属製であり、その外周面に位置決め用突起を形成できないからである。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、コイル部の細径化のためにコイル部の最外層に外周コアを配置した場合でも、プラグホールに挿入されたとき半径方向で位置決めする位置決め部を備えたスティック形点火コイルを提供することを目的とする。
本発明のスティック形点火コイルは、コイル部の外周コアを何れかの軸方向に外れた部分に位置決め部を形成することを基本的な技術思想とする。
本発明によるスティック形点火コイルは、請求項1に記載したように、中心コアと、中心コアの外周側に配置されそれぞれスプールとその外周面に巻かれた巻線とを含む2次コイル及び1次コイルと、外周側に位置する1次コイル又は2次コイルの外周側に配置された最外層の外周コアとを含むコイル部と;コイル部の上端部に結合された上部ケースと;、外周コアを第1軸方向に外れた第1部分に形成され、プラグホールの第1孔部の内周面に当接又は近接する第1位置決め部48と;から成る。
このスティック形点火コイルにおいて、コイル部からシリンダヘッドのプラグホールに挿入され、制御部が上面に着座したとき、第1位置決め部が第1孔部に当接又は近接し、プラグホールに対してコイル部を所定位置に位置決めする。
このスティック形点火コイルにおいて、コイル部からシリンダヘッドのプラグホールに挿入され、制御部が上面に着座したとき、第1位置決め部が第1孔部に当接又は近接し、プラグホールに対してコイル部を所定位置に位置決めする。
本発明にかかるスティック形点火コイルによれば、コイル部が細径化されその最外層が外周コアでありながら、外周コアを第1軸方向に外れた位置に設けた第1位置決め部がプラグホールの第1孔部に当接又は近接するので、点火コイルがプラグホール内で半径方向に位置決めされ、がたつくことが防止される。
請求項2及び3のスティック形点火コイルによれば、コイル部の長さを短くすることなく、しかも安定して点火コイルを制御部の上部ケースにおいて位置決めできる。請求項4のスティック形点火コイルによれば、コイル部と上部ケースとを結合する結合部に形成した第1位置決め部によりがたつきが防止される。請求項5のスティック形点火コイルによれば、第1位置決め部を上部ケースの成形時に簡単に形成することができる。請求項6のスティック形点火コイルによれば、第1位置決め部と第1孔部とが確実に当接又は近接し、制御部及びコイル部の上端のふらつきが防止できる。
請求項7のスティック形点火コイルによれば、第1位置決め部に加えて、外周コアを第2軸方向に外れた位置に設けた第2位置決め突起がホールの第2孔部に当接又は近接するので、点火コイルの半径方向の位置決めがより確実になる。請求項8のスティック形点火コイルによれば、コイル部の上方のコイル部と高圧タワー部との合計長さの中間部において第2位置決め部が第2孔部に当接又は近接するので、姿勢が安定し位置決めが確実になる。
請求項9のスティック形点火コイルによれば、コイル部及び高圧タワー部の成形及び結合に要する時間及び手間が少なくできる。請求項10のスティック形点火コイルによれば、一体構造物の成形時に環状突起が簡単に形成できる。請求項11のスティック形点火コイルによれば、外周コアの外周側にはいかなる部材も配置されていないので、コイル部の外径を小さくできる。
A.エンジンブロック、プラグホール
自動車のエンジン等の内燃機関において、シリンダブロックの蓋部(頭部)を構成するシリンダヘッドにはその厚さ方向にプラグホールが形成されている。本発明の点火コイルを位置決めするためには、プラグホールはその入口(開口)側の第1孔部と、中間部及び奥側の第2孔部とを含む。第1孔部は制御部が挿入、着座される部分であり、長さは小さくて良いが、内径が大きいこと(大径孔部)が必要である。これに対して、第2孔部はコイル部及びタワー部が挿入される部分であり、内径は第1孔部よりも小さくて良い(小径孔部)が、ある程度の長さが必要である。
自動車のエンジン等の内燃機関において、シリンダブロックの蓋部(頭部)を構成するシリンダヘッドにはその厚さ方向にプラグホールが形成されている。本発明の点火コイルを位置決めするためには、プラグホールはその入口(開口)側の第1孔部と、中間部及び奥側の第2孔部とを含む。第1孔部は制御部が挿入、着座される部分であり、長さは小さくて良いが、内径が大きいこと(大径孔部)が必要である。これに対して、第2孔部はコイル部及びタワー部が挿入される部分であり、内径は第1孔部よりも小さくて良い(小径孔部)が、ある程度の長さが必要である。
B.点火コイル
本発明のスティック形点火コイル(以下必要に応じて「点火コイル」と略称する)は軸方向中間のコイル部、上端の制御部及び下端の高圧タワー部から成る。
本発明のスティック形点火コイル(以下必要に応じて「点火コイル」と略称する)は軸方向中間のコイル部、上端の制御部及び下端の高圧タワー部から成る。
<コイル部>
コイル部は少なくとも中心コア、その外周側の2次コイル及び1次コイル、最外周の外周コア等を含む。さらに、外周側スプールの外周側の円筒部材や、薄膜シートを含むことができ、これらは外周側スプールと外周コアとの間に配置される。
コイル部は少なくとも中心コア、その外周側の2次コイル及び1次コイル、最外周の外周コア等を含む。さらに、外周側スプールの外周側の円筒部材や、薄膜シートを含むことができ、これらは外周側スプールと外周コアとの間に配置される。
(イ)1次コイル、2次コイル
1次コイルは絶縁性で円筒形状の1次スプール上に1次巻線が巻かれて成り、2次コイルは同じく絶縁性で円筒形状の2次スプールに2次巻線が巻かれて成る。点火コイルの半径方向において、2次コイルが内周側で1次コイルが外周側でも良いし、その反対に1次コイルが内周側で2次コイルが外周側でも良い。良く知られているように、イグナイタにより1次コイルを流れる電流が遮断され、それに伴い2次コイルに高電圧が発生する。
1次コイルは絶縁性で円筒形状の1次スプール上に1次巻線が巻かれて成り、2次コイルは同じく絶縁性で円筒形状の2次スプールに2次巻線が巻かれて成る。点火コイルの半径方向において、2次コイルが内周側で1次コイルが外周側でも良いし、その反対に1次コイルが内周側で2次コイルが外周側でも良い。良く知られているように、イグナイタにより1次コイルを流れる電流が遮断され、それに伴い2次コイルに高電圧が発生する。
(ロ)中心コア、外周コア
磁性材料から成る中心コアは円柱形状を持ち、コイル部の中心部に配置される。磁性材料から成る外周コアは薄い円筒形状を持ちコイル部の最外層に配置され、中心コア等と共同して開磁路を形成する。コイル部の半径方向において最外周の外周コアの外周側にはいかなる部材も配置されておらず、その外周面がコイル部の外周面として露出している。
磁性材料から成る中心コアは円柱形状を持ち、コイル部の中心部に配置される。磁性材料から成る外周コアは薄い円筒形状を持ちコイル部の最外層に配置され、中心コア等と共同して開磁路を形成する。コイル部の半径方向において最外周の外周コアの外周側にはいかなる部材も配置されておらず、その外周面がコイル部の外周面として露出している。
(ハ)円筒部材、薄膜シート
コイル部と制御部とは必要に応じて円筒部材(ターミナルアッシ)を介して結合される。円筒部材は、少なくとも、外周側スプールに圧入される第1円筒部と、上部ケースが圧入される第2円筒部とを持つことが望ましく、1次巻線の端部及び2次巻線の端部を保持するための1次ターミナル及び2次ターミナルを備える。円筒部材は軸方向に所定長さを持ち、内周面は外周側スプールへの圧入に適した形状、寸法を持つ。外周面は制御部の上部ケースの圧入に適した形状、寸法を持ち、その外径及び内周面の内径は全長にわたり均一でも良いし、異なっても良い。
コイル部と制御部とは必要に応じて円筒部材(ターミナルアッシ)を介して結合される。円筒部材は、少なくとも、外周側スプールに圧入される第1円筒部と、上部ケースが圧入される第2円筒部とを持つことが望ましく、1次巻線の端部及び2次巻線の端部を保持するための1次ターミナル及び2次ターミナルを備える。円筒部材は軸方向に所定長さを持ち、内周面は外周側スプールへの圧入に適した形状、寸法を持つ。外周面は制御部の上部ケースの圧入に適した形状、寸法を持ち、その外径及び内周面の内径は全長にわたり均一でも良いし、異なっても良い。
薄膜シートは絶縁性で円筒形状を持ち、外周側スプールの外周側に配置され、厚さは0.1mmから0.3mmである。円筒部材の第2円筒部はこの薄膜シートを介して外周側スプールの外周面に圧入される。
<制御部>
制御部は1次電流をスイッチングする部分で絶縁性の上部ケースと、その中に収容されたイグナイタ及びターミナル等とを含む。上部ケースはイグナイタを収容する収容部と、これから下方に突出する結合部とを含み、結合部には上方位置決め部が形成されることがある(後述する)。制御部は上記円筒形状を介してコイル部に結合することも、円筒部材を介することなく直接結合することもできる。
制御部は1次電流をスイッチングする部分で絶縁性の上部ケースと、その中に収容されたイグナイタ及びターミナル等とを含む。上部ケースはイグナイタを収容する収容部と、これから下方に突出する結合部とを含み、結合部には上方位置決め部が形成されることがある(後述する)。制御部は上記円筒形状を介してコイル部に結合することも、円筒部材を介することなく直接結合することもできる。
<タワー部>
タワー部は2次電圧を点火プラグに供給する部分で、タワーケース、ばね及びゴムキャップ等を含む。外周側スプールと別体のタワーケースを外周側スプールに結合しても良いし、外周側スプールとタワーケースとを一体に形成しても良い。別体の場合のタワーケース、又は一体の場合のタワーケース部には下方位置決め部が形成されることがある(後述する)。
タワー部は2次電圧を点火プラグに供給する部分で、タワーケース、ばね及びゴムキャップ等を含む。外周側スプールと別体のタワーケースを外周側スプールに結合しても良いし、外周側スプールとタワーケースとを一体に形成しても良い。別体の場合のタワーケース、又は一体の場合のタワーケース部には下方位置決め部が形成されることがある(後述する)。
<位置決め部>
位置決め部は少なくとも外周コア(正確には外周コアの軸方向中間部)を軸方向に外れた位置に形成され、外周コアを完全に外れる場合と、外周コアの端部を含んで形成される場合とがある。なお、外周コアがコイル部のほぼ全長にわたって配置される場合、外周コアを上方及び下方に外れた位置に形成される第1位置決め部及び第2位置決め部は、実質的にコイル部の上下両端又はそれに近い位置に形成されることになる。
位置決め部は少なくとも外周コア(正確には外周コアの軸方向中間部)を軸方向に外れた位置に形成され、外周コアを完全に外れる場合と、外周コアの端部を含んで形成される場合とがある。なお、外周コアがコイル部のほぼ全長にわたって配置される場合、外周コアを上方及び下方に外れた位置に形成される第1位置決め部及び第2位置決め部は、実質的にコイル部の上下両端又はそれに近い位置に形成されることになる。
具体的には、外周コアを第1軸方向(上方即ち制御部側)に外れた第1部分に形成された第1(上方)位置決め部を含み、さらに外周コアを第2軸方向(下方即ち高圧タワー側)に外れた第2部分に形成された第2(下方)位置決め部を含むことができる。第1位置決め部及び第2位置決め部との形状、個数は同じでも異なっても良い。
第1部分とは、例えば制御部の上部ケースの収容部から下方に延び外周側スプールに圧入される結合部の下端部であり、半径方向でプラグホールの第1孔部に対向する。円周方向にのびる一本又は複数本の環状突起、又は軸方向に延びる複数本の軸方向突起が第1位置決め部を構成する。なお、薄膜シートの上端部に外周コアで覆われない部分があれば、この部分に第1位置決め部を形成することもできる。
点火コイルのプラグホールへの挿入を考慮して、第1位置決め部の外周面と第1孔部の内周面との間には所定の第1すきまが、またコイル部の外周面と第2孔部の内周面との間には所定の第2すきまが設けられており、これらがプラグホール内における点火コイルのがたつきの原因となる。ここで、第1すきまの大きさは第2すきまの大きさよりも小さく選定することが望ましい。
第2部分とは、コイル部及び/又は高圧タワー部であり、半径方向でプラグホールの第2孔部に対向する。コイル部の外周側スプールと高圧タワー部のタワーケースが別体のときは、その何れか又は両方に第2位置決め部を形成できる。具体的な形成場所としては外周側スプールの下端寄り又はタワーケースの上端寄りがある。外周側スプールとタワーケースとが一体であるときは、例えばこの一体構造物上の外周側スプール部とタワーケース部との境界部分に形成できる。円周方向にのびる一本又は複数本の環状突起又は軸方向に延びる複数本のリブが第2位置決め部を構成する。なお、第2位置決め部を形成することは不可欠ではなく、形成しない場合でも、高圧タワー部の下端は点火プラグに結合され、この結合が一種の位置決めになる。
以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ説明する。
<実施例>
(構成)
図1に、スティック形点火コイル60と、これが挿入されるシリンダヘッド70のプラグホール65とを示す。プラグホール65は横断面円形状で内径がほぼ均一な小径長孔(第2孔部)66と、その入口(上端)に形成された横断面円形状で内径がほぼ均一な大径短孔(第1孔部)67とを含む。小径長孔66の内径は約16mmから22mmである。小径長孔66の底部に点火プラグ(不図示)が固定されている。大径短孔67の内径d1は小径長孔66の内径d2よりも大きく選定されている。
(構成)
図1に、スティック形点火コイル60と、これが挿入されるシリンダヘッド70のプラグホール65とを示す。プラグホール65は横断面円形状で内径がほぼ均一な小径長孔(第2孔部)66と、その入口(上端)に形成された横断面円形状で内径がほぼ均一な大径短孔(第1孔部)67とを含む。小径長孔66の内径は約16mmから22mmである。小径長孔66の底部に点火プラグ(不図示)が固定されている。大径短孔67の内径d1は小径長孔66の内径d2よりも大きく選定されている。
プラグホール65内に挿入された点火コイル60は軸方向中間のコイル部10、上端の制御部40及び下端の高圧タワー部50から成り、高圧タワー部50及びコイル部10が小径長孔66内に挿入され、制御部40が大径短孔67内に位置している。
図2に示すように、点火コイルのコイル部10及び制御部40とがターミナルアッシ30を介して結合されている。
(イ)コイル部
a.2次コイル、1次コイル
コイル部10では、中心から外周側に向かって順に中心コア11、2次コイル13、1次コイル17、薄膜シート22及び外周コア23が配置されている。2次コイル13は絶縁性で円筒形状の2次スプール14とその外周面に巻かれた2次巻線15とを含み、1次コイル17は絶縁性で円筒形状の1次スプール18とその外周面に巻かれた1次巻線19とを含む。外周側に位置する1次スプール18の上端部につば部25が形成されている。
図5に示すように、この実施例では1次スプール18とタワーケース51とが一体に形成されている(後述する)。
a.2次コイル、1次コイル
コイル部10では、中心から外周側に向かって順に中心コア11、2次コイル13、1次コイル17、薄膜シート22及び外周コア23が配置されている。2次コイル13は絶縁性で円筒形状の2次スプール14とその外周面に巻かれた2次巻線15とを含み、1次コイル17は絶縁性で円筒形状の1次スプール18とその外周面に巻かれた1次巻線19とを含む。外周側に位置する1次スプール18の上端部につば部25が形成されている。
図5に示すように、この実施例では1次スプール18とタワーケース51とが一体に形成されている(後述する)。
図2に戻って、1次巻線19を薄い円筒状の薄膜シート22が覆い、その上端はつば部25をこえて1次スプール18の上端まで延びている。薄膜シート22の外周側に1次巻線19に対向する部分に薄い外周コア23が配置され、1次巻線19の全体を覆っている。即ち、外周コア23がコイル部10の最外層を構成し、外周面で露出している。コイル部10の外径は約15mmから21mmである。図3に示すように、コイル部10の外径はD2で、小径長孔66の内径はd2で、コイル部10の外周面と小径長孔66の内周面との間のすきまの大きさ(半径方向寸法)はL2とされている。
b.ターミナルアッシ
図2に示すように、絶縁材料から成るターミナルアッシ30は全体として円筒形状を持ち、上端部31、中間部32及び下端部33を含む。上端部31は外径も内径も最も小さく、下端部33は外径も内径も最も大きく、中間部32の外径及び内径は両者の間である。中間部32の内径は上記1次スプール18のつば部25の外径とほぼ等しく、下端部43の内径は外周コア23の外径に対応している。中間部32及び下端部33の外径は後述する上部ケース41の結合部44の内径にほぼ等しい。
図2に示すように、絶縁材料から成るターミナルアッシ30は全体として円筒形状を持ち、上端部31、中間部32及び下端部33を含む。上端部31は外径も内径も最も小さく、下端部33は外径も内径も最も大きく、中間部32の外径及び内径は両者の間である。中間部32の内径は上記1次スプール18のつば部25の外径とほぼ等しく、下端部43の内径は外周コア23の外径に対応している。中間部32及び下端部33の外径は後述する上部ケース41の結合部44の内径にほぼ等しい。
2次巻線15の端部が上端部31の中空部を通過して上端面まで延び、1次ターミナル(不図示)に保持されている。1次巻線19の端部が1次スプール18のつば部25をこえ、ターミナルアッシ30の上端部31の中空部を通過して上端面まで延び、2次ターミナル(不図示)に保持されている。2次巻線15と1次スプール18との間のすきま、及び1次巻線19と薄膜シート22との間のすきま等には絶縁樹脂(不図示)が充填されている。ターミナルアッシ30の中間部32は1次スプール18の上端まで延びた薄膜シート22の外周面に密着し、1次巻線19と薄膜シート22との間の空間をシールしている。
(ロ)制御部
図2から分かるように、制御部40の回路ケース41が収容部42、コネクタ部43及び結合部44とを備えている。箱形状の収容部41内にイグナイタ46が配置され、収容部42の一側から延びたコネクタ部43内にターミナル47が設置され、イグナイタ46及び1次巻線19の他端部に接続されている。収容部42にはイグナイタ46の回りに絶縁樹脂(不図示)が充填されている。
図2から分かるように、制御部40の回路ケース41が収容部42、コネクタ部43及び結合部44とを備えている。箱形状の収容部41内にイグナイタ46が配置され、収容部42の一側から延びたコネクタ部43内にターミナル47が設置され、イグナイタ46及び1次巻線19の他端部に接続されている。収容部42にはイグナイタ46の回りに絶縁樹脂(不図示)が充填されている。
収容部42の下面から延びた結合部44は円筒形状を持ち、その内径はターミナルアッシ30の上端部31の外径とほぼ等しくなっている。1次スプール18に圧入されたターミナルアッシ30に結合部44を圧入することにより、制御部40がコイル部10に結合されている。
図1及び図4に示すように、結合部44の下端寄りに上下方向に延びる複数の軸方向突起(上方位置決め部)48が形成されている。軸方向突起48は上部ケース41の成形と同時に形成されたもので、その高さは3mmから20mm程度である。すべての軸方向突起48は同じ形状を持ち横断面半円形状とされ、結合部44の軸線と平行に延び円周方向において所定間隔で形成されている。
図3に示すように、軸方向突起48の外径はD1で、大径短孔67の内径はd1で、軸方向突起48の外周面と大径短孔67の内周面との間のすきまの大きさ(半径方向寸法)L1は上記L2よりも小さく選定されている。
(ハ)高圧タワー部
図5に示す高圧タワー部50はタワーケース51、ゴムキャップ55及びバネ57等を含む。一部上述したように、円筒形状のタワーケース51は環状の結合部53により1次スプール18と一体に形成されており、タワーケース51の上端と1次スプール18の下端とが結合部53で結合されている。結合部53の外周面に、一つの環状突起(下方位置決め部)58が形成されている。この環状突起58は結合部53の成形と同時に形成されたもので横断面半円形状を持ち、高さは0.5mmから2.0mm程度で、その頂部がプラグホール65の小径長孔66の内周面に当接又は近接している。
図5に示す高圧タワー部50はタワーケース51、ゴムキャップ55及びバネ57等を含む。一部上述したように、円筒形状のタワーケース51は環状の結合部53により1次スプール18と一体に形成されており、タワーケース51の上端と1次スプール18の下端とが結合部53で結合されている。結合部53の外周面に、一つの環状突起(下方位置決め部)58が形成されている。この環状突起58は結合部53の成形と同時に形成されたもので横断面半円形状を持ち、高さは0.5mmから2.0mm程度で、その頂部がプラグホール65の小径長孔66の内周面に当接又は近接している。
タワーケース51はゴムキャップ55の上端の円筒状くぼみ56内に挿入され、タワーケース51からゴムキャップ55にかけて中空部にバネ57が装着されている。
図3において、環状突起58外径D3は上記外径D2よりも大きく、外径D1よりも小さい。環状突起58の外周面と小径長孔66の内周面との間のすきまの大きさ(半径方向寸法)L3は上記すきまL2より小さく、L1より大きくされている。
(組付け方法)
次に、スティック形点火コイルの組立てにつき図2等を参照しつつ説明する。高圧タワー50と一体化されたコイル部10にターミナルアッシ30を利用して制御部40を組み付ける。詳述すると、タワーケース51内にバネ57をセットし、1次スプール18に巻かれた1次コイル17の外周側に薄膜シート22及び外周コア23を装着する。次に、ターミナルアッシ30の下端部33を外周コア23の外周面に圧入し、中間部32を1次スプール19のつば部25を覆う薄膜シート22の外周面に圧入する。これにより、ターミナルアッシ30が1次スプール18と薄膜シート22との間のすきまをシールする。
次に、スティック形点火コイルの組立てにつき図2等を参照しつつ説明する。高圧タワー50と一体化されたコイル部10にターミナルアッシ30を利用して制御部40を組み付ける。詳述すると、タワーケース51内にバネ57をセットし、1次スプール18に巻かれた1次コイル17の外周側に薄膜シート22及び外周コア23を装着する。次に、ターミナルアッシ30の下端部33を外周コア23の外周面に圧入し、中間部32を1次スプール19のつば部25を覆う薄膜シート22の外周面に圧入する。これにより、ターミナルアッシ30が1次スプール18と薄膜シート22との間のすきまをシールする。
その際、1次巻線19の引出し部及び2次巻線15の引出し部をターミナルアッシ30の中空孔に通過させ、上端面から上方に引き出す。1次巻線19の引出し部をターミナルアッシ30に設置された1次ターミナルで、2次巻線15の引出し部を2次ターミナルで、それぞれ保持する。一次巻線19の引出し部を制御部40内のイグナイタ46及びターミナル47に接続する。
次に、1次コイル17の内周側に2次コイル13を挿入し、2次コイル13の内周側に中心コア11を挿入する。その後、予め上部ケース41内にイグナイタ46やターミナル47が位置決めされた制御部40をコイル部10に結合するため、上部ケース41の結合部44をターミナルアッシ30の外周面に圧入する。この状態で上部ケース41内の空間に溶融樹脂を注入すれば、2次巻線15と1次スプール18との間のすきま、及び1次巻線19と薄膜シート22との間のすきま等に行きわたる。
完成した点火コイル60をシリンダヘッド70のプラグホール65に高圧タワー側50から挿入する。挿入状態では、1次スプール18の下端結合部54に形成された環状突起58の頂部が小径長孔66の内周面に当接又は近接し、上部ケース41の結合部44に形成された軸方向突起48の頂部が大径短孔67の内周面に当接又は近接する。
(効果)
この実施例によれば、以下の効果が得られる。第1に、プラグホール65内で点火コイル60特にそのコイル部10が半径方向で所定状態に位置決めされる。コイル部10は細長い形状を持ち、またその外周面とプラグホール65の小径長孔66の内周面との間にはすきまがある。しかし、コイル部10の上下両端を環状突起58及び軸方向突起48により半径方向で位置決めしているので、がたつきが防止できる。
この実施例によれば、以下の効果が得られる。第1に、プラグホール65内で点火コイル60特にそのコイル部10が半径方向で所定状態に位置決めされる。コイル部10は細長い形状を持ち、またその外周面とプラグホール65の小径長孔66の内周面との間にはすきまがある。しかし、コイル部10の上下両端を環状突起58及び軸方向突起48により半径方向で位置決めしているので、がたつきが防止できる。
詳しくは、図3に示すように大径短孔67の内径d1は小径長孔66の内径d2よりも大きいので、制御部50は大径短孔67に確実に着座できる。また、軸方向突起48と大径短孔67との間のすきまの大きさL1を、コイル部10即ち外周コア23と小径長孔66との間のすきまの大きさL2よりも小さく選定している。そのため、コイル部10が小径長孔66に接触するより先に、軸方向突起48が大径短孔67に接触するので、プラグホール65内での点火コイルのふらつきがより確実に防止される。
第2に、1次スプール18とタワーケース51とが一体で、結合部53に環状突起58を形成しているので、これらが同時に形成でき、1次スプール18、タワーケース51及び環状突起58の形成が容易である。また、軸方向突起48を上部ケース41に形成したので、両者が同時に形成でき、上部ケース41及び軸方向突起48の形成が容易である。なお、高圧タワー部50は半径方向の積極的な位置決め部を持たないが、タワーケース51が1次スプール18と一体を成し、またその下端が点火プラグに結合されるので位置決めが不十分となる心配はない。
第3に、コイル部10の外径が細くできる。細径化できる理由は、コイル部10の外層を薄膜シート22で形成し、最外層を外周コア23で形成して外周面を露出させたためである。薄膜シート22の厚さは従来のコイルケースの厚さに比べて半分から三分の一程度であり、コイル部10の細径化に大きく貢献する。
第4に、外層が薄膜シート22で構成されたコイル部10と制御部40とがしっかり結合できる。これは、コイル部10の1次スプール18をターミナルアッシ30を介して制御部40の上部ケース41と結合しているからである。コイル部10の1次スプール18の上端部にターミナルアッシ30を圧入し、このターミナルアッシ30に上部ケース41を圧入しているので、薄膜シートの剛性不足が問題となる心配はない。
また、ターミナルアッシ30は1次スプール18と薄膜シート22との間、及び1次スプール18と上部ケース41との間のすきまをシールし、エポキシ樹脂の漏れを防止する。
<変形例>
上記実施例の変形例を図6に示す。この変形例では、上部ケース41の結合部44に、上記軸方向突起48に代えて、一つの環状突起82が形成されている。環状突起82は軸方向突起48の長さに相当する幅(軸方向寸法)を持ち、その高さ(突出量)は軸方向突起のそれと同じである。その他の構成は、実施例と同じである。
上記実施例の変形例を図6に示す。この変形例では、上部ケース41の結合部44に、上記軸方向突起48に代えて、一つの環状突起82が形成されている。環状突起82は軸方向突起48の長さに相当する幅(軸方向寸法)を持ち、その高さ(突出量)は軸方向突起のそれと同じである。その他の構成は、実施例と同じである。
この変形例によれば、第1(上方)位置決め部としての環状突起82がシンプルな形状を持つので、上部ケース41の成形時における環状突起82の形成が容易になる。
10:コイル部 11:中心コア
13:2次コイル 17:1次コイル
18:1次スプール 19:1次巻線
22:薄膜シート 23:外周コア
30:ターミナルアッシ 40:制御部
41:上部ケース 44:結合部
46:イグナイタ 48:軸方向突起
50:高圧タワー部 51:タワーケース
58:環状突起
13:2次コイル 17:1次コイル
18:1次スプール 19:1次巻線
22:薄膜シート 23:外周コア
30:ターミナルアッシ 40:制御部
41:上部ケース 44:結合部
46:イグナイタ 48:軸方向突起
50:高圧タワー部 51:タワーケース
58:環状突起
Claims (11)
- 中心コア(11)と、該中心コアの外周側に配置されそれぞれスプールとその外周面に巻かれた巻線とを含む2次コイル(13)及び1次コイル(17)と、外周側に位置する1次コイル又は2次コイルの外周側に配置された最外層の外周コア(23)とを含むコイル部(10)と、
前記コイル部の上端部に結合された上部ケース(41)と、
前記外周コアの軸方向中間部を第1軸方向に外れた第1部分(41)に形成され、プラグホール(65)の第1孔部(67)の内周面に当接又は近接する第1位置決め部(48)と、
から成ることを特徴とするスティック形点火コイル。 - 前記第1部分は前記上部ケースであり、前記第1孔部は前記プラグホールの第2孔部の入口側に形成されている請求項1に記載のスティック形点火コイル。
- 前記プラグホールの前記第1孔部の内径は前記第2孔部の内径よりも大きい請求項2に記載のスティック形点火コイル。
- 前記上部ケースは、その収容部から突出し前記コイル部の外周側の前記スプールの上端部に結合された結合部を持ち、該結合部に前記第1位置決め部が形成されている請求項3に記載のスティック形点火コイル。
- 前記第1位置決め部は少なくとも一つの環状突起又は複数の軸方向突起である請求項4に記載のスティック形点火コイル。
- 前記第1位置決め部の外径と前記第1孔部の内径との差は、前記コイル部の外径と前記第2孔部の内径との差よりも小さい請求項1に記載のスティック形点火コイル。
- さらに、前記外周コアの軸方向中間部を第2軸方向に外れた第2部分に形成され、前記プラグホールの第2孔部の内周面に当接又は近接する第2位置決め部を含む請求項1に記載のスティック形点火コイル。
- 前記第2部分は外周側の前記スプールの下端部であり、前記第2孔部は前記プラグホールの中間部に形成された小径孔部である請求項7に記載のスティック形点火コイル。
- 前記コイル部の外周側の前記スプールと前記高圧タワー部のタワーケースとが一体に形成された一体構造物に前記第2位置決め部が形成されている請求項8に記載のスティック形点火コイル。
- 前記第2位置決め部は少なくとも一つの環状突起である請求項9に記載のスティック形点火コイル。
- 前記コイル部の外周面に前記外周コアが露出している請求項1に記載のスティック形点火コイル。
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