JP2006179824A - 点火コイル - Google Patents

Abstract

【課題】一次コイル及び二次コイルと中心コアとの間に位置ずれが生じることを効果的に防止することができる点火コイルを提供すること。
【解決手段】点火コイル１は、同心円状に巻回した一次コイル２及び二次コイル３を備えた円筒部１１と、円筒部１１の軸方向一方側Ｄ１に配設したプラグ取付部と、円筒部１１の軸方向他方側Ｄ２に配設したコネクタケース部５とを有する。コネクタケース部５は、一次コイル２及び二次コイル３の軸方向他方側Ｄ２の端部を挿入して保持するケース本体部５１と、イグナイタ５２１を配設するイグナイタ配設部５２と、中心コア４１の軸方向他方側Ｄ２の端部を挿入して保持するコア保持部５３と、電気コネクタを接続するコネクタ接続部５４とを一体成形してなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、スパークプラグからスパークを発生させるための点火コイルに関する。

車両等のエンジンにおいて、スパークプラグからスパークを発生させるために用いる点火コイルは、同心円状に巻回した一次コイル及び二次コイルと、スパークプラグを取り付けるプラグ取付部とを備えている。
そして、点火コイルにおいて、エンジンのＥＣＵ（電子制御ユニット）による指令を受けてイグナイタから一次コイルに電力が供給されると、一次コイルを貫通する磁束によって二次コイルに電磁誘導による誘導起電力（逆起電力）が発生し、プラグ取付部に取り付けたスパークプラグからスパークを発生させることができる。また、一次コイル及び二次コイルの内周側には珪素鋼板よりなる円柱状の中心コアを配設し、一次コイル及び二次コイルの外周側には珪素鋼板よりなる円筒状の外周コアを配設している。これにより、上記磁束を中心コア及び外周コアを通過させることによって増大させている。

また、特許文献１の点火コイルにおいては、一次スプール及び二次スプールとは別に外周コアの軸方向移動を規制する規制部材を設けている。そして、点火コイルにおける温度変化が繰り返され、規制部材と外周コアとの線膨張係数の違いにより規制部材にクラックが発生しても、このクラックが各スプールに達することを防止して、点火コイルにおいて絶縁破壊が生ずることを防止している。また、特許文献１においては、一次スプール及び二次スプールを収容するコイルケースとは別体の蓋部（規制部材）に、円柱状の中心コアを軸方向及び径方向に位置決めする円筒状の支持部を形成している。

しかしながら、上記特許文献１の点火コイルにおいては、上記中心コアの調芯（位置決め）を行う支持部は、一次スプール及び二次スプールを収容するコイルケースとは別体の蓋部に形成されている。そのため、コイルケースと蓋部との間に位置ずれが生じた場合には、一次コイル及び二次コイルと中心コアとの間に位置ずれが生じるおそれがある。

特開２０００−１３８１２６号公報

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、一次コイル及び二次コイルと中心コアとの間に位置ずれが生じることを効果的に防止することができる点火コイルを提供しようとするものである。

本発明は、同心円状に巻回した一次コイル及び二次コイルと、該一次コイル及び二次コイルの内周側に挿通した金属性の中心コアとを備えた円筒部と、
該円筒部の軸方向一方側に配設し、スパークプラグを取り付けるよう構成したプラグ取付部と、
上記円筒部の軸方向他方側に配設し、電気コネクタを接続するよう構成したコネクタケース部とを有する点火コイルにおいて、
上記コネクタケース部は、上記一次コイル及び二次コイルを挿入して保持するケース本体部と、上記中心コアを挿入して保持するコア保持部とを一体成形してなることを特徴とする点火コイルにある（請求項１）。

本発明の点火コイルは、上記円筒部の軸方向他方側に配設したコネクタケース部に工夫を行ったものである。
すなわち、上記コネクタケース部は、上記ケース本体部と上記コア保持部とを一体成形してなる。これにより、一次コイル及び二次コイルの保持と中心コアの保持とは、１つの部材からなるコネクタケース部によって行うことができる。
それ故、上記点火コイルによれば、一次コイル及び二次コイルと中心コアとの間に位置ずれが生じることを効果的に防止することができる。

上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
本発明において、上記コア保持部は、上記ケース本体部から上記軸方向一方側に向けて突出形成されており、上記ケース本体部は、上記軸方向一方側に向けて開口する挿入保持口を有しており、該挿入保持口に上記一次コイル及び二次コイルを挿入して保持するよう構成することが好ましい（請求項２）。
この場合には、一次コイル及び二次コイルと中心コアとは、いずれもコネクタケース部に対して上記軸方向一方側から容易に挿入することができる。そのため、点火コイルの組付性を向上させることができる。

また、上記ケース本体部は、上記一次コイルに電力を供給するイグナイタを配設するイグナイタ配設部を有しており、上記コア保持部は、上記イグナイタ配設部における上記軸方向一方側の表面に形成してあることが好ましい（請求項３）。
この場合には、イグナイタ配設部を利用してコア保持部を形成することができ、コア保持部の形成が容易である。

また、上記一次コイル及び二次コイルは、筒状の嵌入部材を介して上記挿入保持口に嵌入してあり、上記点火コイルは、上記一次コイル及び二次コイルの内周側に上記中心コアを挿通すると共に、上記一次コイル及び二次コイルに上記嵌入部材を取り付けてなる仮組体を、上記軸方向一方側から上記挿入保持口に嵌入すると同時に、上記中心コアが上記コア保持部に挿入されるよう構成することが好ましい（請求項４）。
この場合には、上記嵌入部材によって一次コイル及び二次コイルを強固にコネクタケース部に組み付けることができる。また、仮組体をコネクタケース部に組み付けることによって中心コアをコア保持部に挿入することができ、点火コイルを一層容易に組み付けることができる。

以下に、本発明の点火コイルにかかる実施例につき、図１〜図８と共に説明する。
本例の点火コイル１は、図１、図２に示すごとく、同心円状に巻回した一次コイル２及び二次コイル３を備えた円筒部１１と、円筒部１１の軸方向一方側Ｄ１に配設したプラグ取付部６と、円筒部１１の軸方向他方側Ｄ２に配設したコネクタケース部５とを有する。
また、円筒部１１は、一次コイル２及び二次コイル３の内周側に挿通した円柱状金属からなる中心コア４１と、一次コイル２及び二次コイル３の外周側に配設した円筒状金属からなる外周コア４３とを備えている。

上記プラグ取付部６は、スパークプラグ（図示略）を取り付けるプラグ取付口６１を備えている。また、上記コネクタケース部５は、電気コネクタ（図示略）を接続するコネクタ接続部５４を備えている。そして、このコネクタケース部５は、一次コイル２及び二次コイル３の軸方向他方側Ｄ２の端部を挿入して保持するケース本体部５１と、中心コア４１の軸方向他方側Ｄ２の端部を挿入して保持するコア保持部５３と、上記コネクタ接続部５４とを一体成形してなる。
なお、軸方向一方側Ｄ１とは、点火コイル１においてプラグ取付部６を配設した側をいい、軸方向他方側Ｄ２とは、軸方向一方側Ｄ１とは反対側をいう。
以下に、上記点火コイル１を詳説する。

図１、図２に示すごとく、本例の点火コイル１は、上記円筒部１１及びプラグ取付部６をエンジンケースにおけるプラグホール（図示略）内に挿入配置し、上記コネクタケース部５をプラグホールの外部に配置して使用するものである。
上記一次コイル２は、筒状の合成樹脂からなる一次スプール２１と、この一次スプール２１の外周面に絶縁被覆した一次電線を巻回してなる一次巻線２２とから構成されている。また、上記二次コイル３は、筒状の合成樹脂からなる二次スプール３１と、この二次スプール３１の外周面に絶縁被覆した二次電線を巻回してなる二次巻線３２とから構成されている。また、二次巻線３２は、一次電線よりも細径の二次電線を一次巻線２２よりも多い巻回数で巻回してなる。

また、本例の二次コイル３は、一次コイル２の内周側に挿通されており、中心コア４１は、二次コイル３の内周側に挿通されている。また、一次コイル２は、筒状の合成樹脂からなる円筒ケース４２の内周側に挿通されており、外周コア４３は、円筒ケース４２の外周側に配設されている。
そして、一次コイル２と外周コア４３との間は、円筒ケース４２によって絶縁性が確保されている。

また、中心コア４１は、平板状の珪素鋼板を軸方向に直交する方向に複数積層してなり、外周コア４３は、円筒状の珪素鋼板を周方向に複数積層してなる。そして、一次コイル２に電流を流して発生させる磁束は、中心コア４１及び外周コア４３を通過させて増大させることができる。また、中心コア４１の外周には、収縮チューブ又はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）テープ等からなる応力緩和部材４１３が設けられている。

なお、一次コイル２を二次コイル３の内周側に挿通してもよい。また、一次コイル２は、一次スプール２１を用いずに形成することもできる。すなわち、この場合には、絶縁被覆した一次電線を円筒状に巻回した後、この巻回後の各一次電線同士を、融着剤等によって結合して、円筒状の一次コイル２を形成することができる。

図１、図２に示すごとく、本例の中心コア４１の軸方向他方側Ｄ２の端部には、スポンジ材料等からなる応力緩和用の弾性部材４１１が配設されている。そして、上記コア保持部５３は、その内周側に上記弾性部材４１１を挿入配置した状態で、上記中心コア４１の軸方向他方側Ｄ２の端部を直接保持している。また、弾性部材４１１は、中心コア４１の軸方向一方側Ｄ１の端部に配設することもできる。
また、図５に示すごとく、上記弾性部材４１１と中心コア４１との間には、上記一次コイル２に通電を行ったことによって生じる磁束を増大させるための永久磁石４１２を配設することもできる。この場合にも、上記コア保持部５３は、その内周側に上記弾性部材４１１及び永久磁石４１２を挿入配置した状態で、上記中心コア４１の軸方向他方側Ｄ２の端部を直接保持するよう構成することが好ましい。

また、図１、図３に示すごとく、本例のコネクタケース部５は、ケース本体部５１に、挿入保持口５１１、イグナイタ配設部５２、コア保持部５３、コネクタ接続部５４及び取付フランジ部５５を形成してなる。
上記コネクタケース部５は、一次コイル２及び二次コイル３を挿通配設する上記円筒ケース４２とは別の樹脂部材によって成形されたものである。
上記挿入保持口５１１は、ケース本体部５１において、軸方向一方側Ｄ１に向けて開口して形成されている。

図１、図３に示すごとく、上記イグナイタ配設部５２は、挿入保持口５１１に対向するようこの挿入保持口５１１内に配設されている。このイグナイタ配設部５２における軸方向他方側Ｄ２の表面には、一次コイル２に電力を供給するイグナイタ５２１が配設されている。このイグナイタ５２１は、ＥＣＵ（電子制御ユニット）からの信号によって動作するスイッチング素子等を用いた電力制御回路等を備えている。
上記コア保持部５３は、イグナイタ配設部５２における軸方向一方側Ｄ１の表面に形成されており、軸方向一方側Ｄ１に向けて円筒状に突出形成されている。

上記コネクタ接続部５４は、ケース本体部５１から径方向外方に向けて突出形成されている。
上記取付フランジ部５５は、点火コイル１をエンジンケースに取り付けるためのものであり、コネクタ接続部５４の形成位置とは異なる周方向位置において、ケース本体部５１から径方向外方に向けて突出形成されている。

また、図１に示すごとく、上記一次スプール２１、円筒ケース４２及び外周コア４３の軸方向他方側Ｄ２の端部は、筒状の嵌入部材４４の内周側に嵌入されている。そして、一次スプール２１、円筒ケース４２及び外周コア４３は、嵌入部材４４を介して上記コネクタケース部５における挿入保持口５１１に嵌入されている。
また、二次スプール３１の軸方向他方側Ｄ２の端部は、上記コネクタケース部５におけるコア保持部５３の外周側に配設されている。
そして、中心コア４１と二次コイル３とは、コア保持部５３を中心コア４１と二次スプール３１との間の隙間に挿入配置することにより、径方向における相対的な位置決めがなされている。

図４に示すごとく、上記点火コイル１を組み付けるに当たっては、中心コア４１、二次コイル３、一次コイル２、円筒ケース４２及び外周コア４３を相互に挿入配置し、一次スプール２１、円筒ケース４２及び外周コア４３の各軸方向他方側Ｄ２の端部を嵌入部材４４に嵌入して、仮組体１２を形成する。そして、この仮組体１２における嵌入部材４４をコネクタケース部５における挿入保持口５１１に嵌入する。
このとき、この嵌入部材４４の嵌入を行うと同時に、コネクタケース部５におけるコア保持部５３が、中心コア４１と二次スプール３１との間の隙間に挿入配置される。これにより、コネクタケース部５に対して、中心コア４１、一次コイル２及び二次コイル３を簡単に組み付けることができ、点火コイル１を容易に組み付けることができる。

また、図１に示すごとく、中心コア４１と二次コイル３との間、二次コイル３と一次コイル２との間、一次コイル２と円筒ケース４２との間の各隙間には、エポキシ樹脂等の絶縁樹脂７が充填されている。また、コネクタケース部５内は、イグナイタ配設部５２にイグナイタ５２１を配設した状態で上記絶縁樹脂７によって充填されている。
また、図２に示すごとく、上記プラグ取付部６は、筒状の合成樹脂とゴムからなり、上記プラグ取付口６１には、スパークプラグと接触するコイルバネ６３が配設されている。このコイルバネ６３は、高圧端子６２を介して二次コイル３の二次巻線３２の高電圧側端部と電気的に接続されている。

そして、ＥＣＵからスパーク発生信号がイグナイタ５２１に送信されると、イグナイタ５２１におけるスイッチング素子等が動作し、一次コイル２の一次巻線２２に電流が流れて中心コア４１及び外周コア４３を通過する磁束が形成される。そして、この磁束の形成に伴って二次コイル３の二次巻線３２に電磁誘導による誘導起電力（逆起電力）が発生し、点火コイル１に取り付けたスパークプラグからスパークを発生させることができる。

本例の点火コイル１は、上記円筒部１１の軸方向他方側Ｄ２に、円筒部１１を構成する部材とは別の部材によって成形したコネクタケース部５を配設してなる。
そして、このコネクタケース部５は、挿入保持口５１１を備えたケース本体部５１に、イグナイタ配設部５２、コア保持部５３及びコネクタ接続部５４を一体成形してなる。これにより、一次コイル２、二次コイル３、中心コア４１、円筒ケース４２及び外周コア４３の保持は、１つの部材からなるコネクタケース部５によって行うことができる。
それ故、上記点火コイル１によれば、一次コイル２及び二次コイル３と中心コア４１との間に位置ずれが生じることを効果的に防止することができる。

また、上記コネクタケース部５におけるコア保持部５３は、中心コア４１の軸方向他方側Ｄ２の端部を直接保持している。そのため、中心コア４１が傾いたり、径方向に位置ずれを行ったりすることを確実に防止することができる。これにより、点火コイル１の組付を行った後には、中心コア４１、一次コイル２、二次コイル３及び円筒ケース４２の芯出しが正確に行われる。
また、この芯出しが正確に行われることにより、中心コア４１と二次コイル３との間、二次コイル３と一次コイル２との間、一次コイル２と円筒ケース４２との間に、全周にわたって幅がほぼ均一な隙間がそれぞれ形成される。

そして、組付後の点火コイル１におけるコネクタケース部５内へ絶縁樹脂７を注入し、この絶縁樹脂７を点火コイル１における各隙間に充填する際には、絶縁樹脂７は、全周にわたって幅がほぼ均一な隙間に充填される。これにより、上記各隙間に全周において幅がほぼ均一な絶縁樹脂層７を形成することができる。そのため、点火コイル１における絶縁性能を向上させることができ、点火コイル１の耐久性を向上させることができる。

また、上記コネクタケース部５におけるコア保持部５３は、必ずしも円筒状に突出形成する必要はなく、例えば、図６に示すごとく、複数の立設ピン５３１を円形状に配置して形成することもできる。また、図７に示すごとく、この複数の立設ピン５３１は、その先端部において円形状の連結補強部５３２によって連結して補強することができる。さらに、図８に示すごとく、複数の立設ピン５３１は、上記先端部及びその中間部において円形状の連結補強部５３２によって連結して補強することもできる。

実施例における、点火コイルの要部を示す断面説明図。 実施例における、点火コイルの全体を示す断面説明図。 実施例における、コネクタケース部を示す平面説明図。 実施例における、仮組体をコネクタケース部に組み付ける状態を示す断面説明図。 実施例における、他の点火コイルの要部を示す断面説明図。 実施例における、他のコネクタケース部を示す断面説明図。 実施例における、他のコネクタケース部を示す断面説明図。 実施例における、他のコネクタケース部を示す断面説明図。

符号の説明

１ 点火コイル
１１ 円筒部
１２ 仮組体
２ 一次コイル
３ 二次コイル
４１ 中心コア
４２ 円筒ケース
４３ 外周コア
４４ 嵌入部材
５ コネクタケース部
５１ ケース本体部
５１１ 挿入保持口
５２ イグナイタ配設部
５２１ イグナイタ
５３ コア保持部
５４ コネクタ接続部
６ プラグ取付部
７ 絶縁樹脂
Ｄ１ 軸方向一方側
Ｄ２ 軸方向他方側

Claims (4)

1. 同心円状に巻回した一次コイル及び二次コイルと、該一次コイル及び二次コイルの内周側に挿通した金属性の中心コアとを備えた円筒部と、
   該円筒部の軸方向一方側に配設し、スパークプラグを取り付けるよう構成したプラグ取付部と、
   上記円筒部の軸方向他方側に配設し、電気コネクタを接続するよう構成したコネクタケース部とを有する点火コイルにおいて、
   上記コネクタケース部は、上記一次コイル及び二次コイルを挿入して保持するケース本体部と、上記中心コアを挿入して保持するコア保持部とを一体成形してなることを特徴とする点火コイル。
2. 請求項１において、上記コア保持部は、上記ケース本体部から上記軸方向一方側に向けて突出形成されており、
   上記ケース本体部は、上記軸方向一方側に向けて開口する挿入保持口を有しており、該挿入保持口に上記一次コイル及び二次コイルを挿入して保持するよう構成してあることを特徴とする点火コイル。
3. 請求項１又は２において、上記ケース本体部は、上記一次コイルに電力を供給するイグナイタを配設するイグナイタ配設部を有しており、
   上記コア保持部は、上記イグナイタ配設部における上記軸方向一方側の表面に形成してあることを特徴とする点火コイル。
4. 請求項２又は３において、上記一次コイル及び二次コイルは、筒状の嵌入部材を介して上記挿入保持口に嵌入してあり、
   上記点火コイルは、上記一次コイル及び二次コイルの内周側に上記中心コアを挿通すると共に、上記一次コイル及び二次コイルに上記嵌入部材を取り付けてなる仮組体を、上記軸方向一方側から上記挿入保持口に嵌入すると同時に、上記中心コアが上記コア保持部に挿入されるよう構成してあることを特徴とする点火コイル。

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