JP2007187104A - 内燃機関用点火コイル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構成を簡単にでき、組み立てにおいて工数の低減が図れる内燃機関用点火コイル装置の提供。
【解決手段】点火コイル部と、この点火コイル部からの高電圧を通電部を介して通電させる点火プラグとを備え、
前記通電部は、少なくとも、電気的に接続された点火コイル部側の第１スプリングと、雑防抵抗と、点火プラグ側の第２スプリングとが絶縁パイプ内に配置されて構成され、
前記雑防抵抗と第２スプリングとの間に前記絶縁パイプに固定して配置される接続部材が介在され、
この接続部材は、その雑防抵抗側の端部にあって該雑防抵抗の一方の電極を当接させて圧入させる第１凹陥部と、その第２スプリング側の端部にあって該第２スプリングの一端を収納させる第２凹陥部が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は内燃機関用点火コイル装置に係り、特に、その点火コイル部からの高電圧を点火プラグに通電させるためのスプリングおよび雑防抵抗等を含む通電部に改良がなされた内燃機関用点火コイル装置に関する。

エンジンのシリンダヘッド部に取り付けられる内燃機関用点火コイル装置は、その点火コイル部の二次コイル側で発生した高電圧を、たとえば、高圧端部、第１スプリング、雑防抵抗、第２スプリング等からなる通電部を介して、点火プラグにまで通電させ、前記点火プラグのうち燃焼室内に配置されている一方の電極に前記高電圧を印加させ、前記シリンダヘッド部を通して接地された他方の電極との間に放電を生じさせるように構成されている。

そして、前記雑防抵抗は、ラジオノイズ抑制用抵抗とも称される抵抗であるが、その両端側にそれぞれ配置される第１スプリングおよび第２スプリングの圧縮にともなう弾性力で信頼性ある接続がなされるように配置されている。

この場合、これら第１スプリング、雑防抵抗、第２スプリングは絶縁パイプ内においてそれらの中心軸をほぼ一致させて配置され、前記雑防抵抗は前記絶縁パイプに対して固定されて取り付けられている。

このため、前記雑防抵抗は、抵抗接続端子とこの抵抗接続端子とは別体として構成されるスプリング保持用端子を介して、第２スプリングとの信頼性ある電気的接続を図っている。

ここで、前記抵抗接続端子は、その一部が絶縁パイプの内周面の突起部によって形成される比較的径の小さな孔に挿入されて位置決めがなされ、前記雑防抵抗の一方の電極が形成された端部を該電極と当接して挿入できる形状で構成されたものとなっている。また、前記スプリング保持用端子は、第２スプリングの前記雑防抵抗側の端部を挿入でき、絶縁パイプの前記突起部の孔を通して第２スプリングの側に配置される前記抵抗接続端子の一部と接続できる形状で構成されたものとなっている。

このような構成からなる内燃機関用点火コイル装置はたとえば下記特許文献１に開示されている。
特開２００４−４７８４１号公報

しかし、上述した内燃機関用点火コイル装置は、その雑防抵抗と第２スプリングとの信頼性ある電気的接続を図るのに、抵抗接続端子とスプリング保持用端子からなる２つの部材を必要としたものである。

このことは、構成の複雑化を招くとともに、組み立ての際においても工数の低減化に制限が付されるものとなり、その改良が望まれるに至っている。

本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、その目的は、構成を簡単にでき、組み立てにおいて工数の低減が図れる内燃機関用点火コイル装置を提供することにある。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。

（１）本発明による内燃機関用点火コイル装置は、点火コイル部と、この点火コイル部からの高電圧を通電部を介して通電させる点火プラグとを備え、
前記通電部は、少なくとも、電気的に接続された点火コイル部側の第１スプリングと、雑防抵抗と、点火プラグ側の第２スプリングとが絶縁パイプ内に配置されて構成され、
前記雑防抵抗と第２スプリングとの間に前記絶縁パイプに固定して配置される接続部材が介在され、
この接続部材は、その雑防抵抗側の端部にあって該雑防抵抗の一方の電極を当接させて圧入させる第１凹陥部と、その第２スプリング側の端部にあって該第２スプリングの一端を収納させる第２凹陥部が形成されていることを特徴とする。

（２）本発明による内燃機関用点火コイル装置は、（１）の構成を前提とし、前記接続部材の第１凹陥部の周辺に形成される筒体に、該第１凹陥部の深さ方向に延在するスリットが形成されていることを特徴とする。

（３）本発明による内燃機関用点火コイル装置は、（１）の構成を前提とし、前記接続部材の第２凹陥部の底の部分における内周面に溝が形成され、この溝内に第２スプリングの端部が係止されていることを特徴とする。

（４）本発明による内燃機関用点火コイル装置は、（１）の構成を前提とし、前記接続部材は、その一部が前記絶縁パイプの内周面の突起部によって径が小さく形成される孔に圧入されていることを特徴とする。

なお、本発明は以上の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

上述のように構成された内燃機関用点火コイル装置は、雑防抵抗と第２スプリングとの接続にあって、物理的に一個の部材で構成された接続部材によってなされており、構成を簡単にでき、組み立てにおいて工数の低減が図れるようになる。

以下、本発明による内燃機関用点火コイル装置の実施例を図面を用いて説明する。

図１は、本発明による内燃機関用点火コイル装置の一実施例を示す構成図で、一部において断面図で示している。

まず、内燃機関用点火コイル装置１０は、その一端側に備えられた点火コイル部ＩＧＣと、他端側の先端に備えられた点火プラグ部ＩＧＰと、雑防抵抗２２を備え前記点火コイル部ＩＧＣからの高電圧を前記点火プラグ部ＩＧＰに導く通電部ＩＧＤとを有して構成されている。

そして、該内燃機関用点火コイル装置１０は、エンジンのシリンダヘッド部４０において、シリンダ内の燃焼室４２に通じる孔４４内に前記点火プラグ部ＩＧＰおよび通電部ＩＧＤを挿入させることによって、取り付けられている。

さらに、該内燃機関用点火コイル装置１０は、たとえばその点火コイル部ＩＧＣの部分においてボルト１２を用いてシリンダヘッド部４０に固定され、この状態で前記点火プラグ部ＩＧＰの電極ＴＭは前記燃焼室４２内に配置されるようになっている。

前記点火コイル部ＩＧＣは、図示していないが、たとえば、一次コイルと二次コイルをそれぞれ巻回し同心状に配設した一次コイルボビンと二次コイルボビンと、該一次コイルボビンの内周および二次コイルボビンの外周を通って磁路を形成する鉄心部を有し、これらは絶縁ケース１４に収納されて構成されている。

前記通電部ＩＧＤは、前記点火コイル部ＩＧＣの二次コイル側からの高電圧が印加される高圧端部１６と、この高圧端部１６に接続される第１スプリング１８と、この第１スプリング１８に取り付けられ後述の雑防抵抗２２の一端側の電極２２ａとの接続が図られる接続端子２０と、この接続端子２０に接続される電極２２ａを一端側に有し他端側に他の電極２２ｂを有するセラミック材からなる雑防抵抗２２と、この雑防抵抗２２の他端側の他の電極２２ｂに接続される接続部材２４と、この接続部材２４に一端が接続され他端が前記点火プラグ３６のターミナル２８に接続される第２スプリング２６とを備えている。

なお、これら高圧端部１６、第１スプリング１８、雑防抵抗２２、接続部材２４、および第２スプリング２６のそれぞれの上述した接続は、それらの軸方向における前記第１スプリング１８および第２スプリング２６の圧縮による弾性力によって機械的および電気的な接続が図れるようになっている。

また、これら高圧端部１６、第１スプリング１８、接続端子２０、雑防抵抗２２、接続部材２４、および第２スプリング２６は、中心軸をほぼ同じにして点火コイル部ＩＧＣの側から点火プラグ部ＩＧＰの側にかけて配置される第１絶縁パイプ３０、第２絶縁パイプ３２、第３絶縁パイプ３４内に配置されている。

ここで、第１絶縁パイプ３０は点火コイル部ＩＧＣに固定され、第３絶縁パイプ３４はその一端が第２絶縁パイプ３２を介して前記第１絶縁パイプ３０に接続されている。また、第３絶縁パイプ３４の他端は点火プラグ３６の周囲に固定された第４絶縁パイプ３８に係止されるようになっている。また、前記接続部材２４は後に詳述する圧入によって第３絶縁パイプ３４に対して固定されて配置さるている。

このように構成される内燃機関用点火コイル装置１０において、点火コイル部ＩＧＣの二次コイル側で発生した高電圧は、前記高圧端部１６、第１スプリング１８、接続端子２０、雑防抵抗２２、接続部材２４、および第２スプリング２６、点火プラグ３６のターミナル２８、点火プラグ３６の中心電極ＴＭ１にまで通電され、この中心電極ＴＭ１と近接して対向配置されシリンダヘッド部４０を通じて接地された接地電極ＴＭ２との間に放電がなされるようになっている。

また、このような構成において、前記雑防抵抗２２と第２スプリング２６との間に配置される接続部材２４を、図１（ｂ）において拡大して示し、さらにその構成について詳細に説明をする。

たとえばアルミニュウムによって形成される前記接続部材２４は、図１（ｂ）に示すように、前記雑防抵抗２２および第２スプリング２６の各中心軸とほぼ同一の中心軸を有する回転対称部材から構成されている。

そして、この接続部材２４の前記雑防抵抗２２と対向する側の端部には第１凹陥部２４ｄ１が形成されている。この第１凹陥部２４ｄ１は前記雑防抵抗２２の該接続部材２４側の端部を挿入させるようになっており、この挿入によって該接続部材２４と前記雑防抵抗２２の一方の電極２２ｂとの電気的接続を図らんとするものとなっている。このため、前記第１凹陥部２４ｄ１は前記中心軸方向から観た形状がたとえば円形となっており、この第１凹陥部２４ｄ１を囲んで形成される部分は第１円筒体２４ｐ１として構成されるようになっている。

さらに、この第１円筒体２４ｐ１は、図２に示すように、前記中心軸に平行な方向（第１凹陥部２４ｄ１の深さ方向）に延在されたスリットＳＬが形成され、このスリットＳＬは前記第１円筒体２４ｐ１の円周辺を均等にたとえば４分割するようにして４個設けられている。このスリットＳＬによって前記第１円筒体２４ｐ１は内側に指向する弾性力を保持したまま外方に広がり易くなることから、前記雑防抵抗２２を該第１円筒体２４ｐ１内に挿入し易く構成できることになる。なお、この第１円筒体２４ｐ１に形成したスリットＳＬについて、後にさらに詳述する。

また、図１（ｂ）に示すように、前記接続部材２４の前記第２スプリング２６と対向する側の端部には第２凹陥部２４ｄ２が形成されている。この第２凹陥部２４ｄ２は前記第２スプリング２６の一端部を挿入（収納）させるようになっており、この収納によって該接続部材２４と前記第２スプリング２６との電気的接続を図らんとするものとなっている。このため、第２凹陥部２４ｄ２は、第１凹陥部２４ｄ１と同様に、前記中心軸方向から観た形状がたとえば円形となっており、この第２凹陥部２４ｄ２を囲んで形成される部分は第２円筒体２４ｐ２として構成されるようになっている。

さらに、前記第２凹陥部２４ｄ２は、その底の部分において、他の部分よりも若干径を大きくするようにして形成されている。換言すれば、前記第２凹陥部の底の部分における内周面に溝２４ｇを有するように構成されている。

この溝２４ｇは、前記第２スプリング２６を接続部材２４の第２凹陥部２４ｄ２に挿入させた場合に該第２スプリング２６の端部が該溝２４ｇの内部に係止され、第２スプリング２６の接続部材２４からの離脱を阻止する機能を有するようになっている。

なお、前記接続部材２４は、その第１円筒体２４ｐ１と第２円筒体２４ｐ２の境部に相当する個所において最も径の大きな部分となっており、前記第１円筒体２４ｐ１の外径はそれより小さく形成されている。このため、該接続部材２４には、この径の相違によって形成される第１段差部２４ｎ１を有するようになっている。また、前記接続部材２４は、その第１円筒体２４ｐ１と第２円筒体２４ｐ２の境部に相当する個所より第２円筒体２４ｐ２の外径が小さく形成され、該接続部材２４には、この径の相違によって形成される第２段差部２４ｎ２を有するようになっている。そして、第１円筒体２４ｐ１の外径は第２円筒体２４ｐ２の外径よりも小さく形成されている。これら第１段差部２４ｎ１および第２段差部２４ｎ２は、該接続部材２４を前記第３絶縁パイプ３４に圧入によって装着させる際に有効に機能するようになっている。該接続部材２４の第３絶縁パイプ３４への装着と、この際の前記第１段差部２４ｎ１と第２段差部２４ｎ２の機能については後述する。

上述したように、前記接続部材２４は、その雑防抵抗２２が挿入される側の第１凹陥部２４ｄ１にスリットが設けられた構成となっている。

ここで、図３は、上述した構成の接続部材２４において、たとえばスリットＳＬの長さＬをたとえば４．８ｍｍに設定し、そのスリットＳＬを１個設けた場合、周方向に等間隔に２個設けた場合、同様に３個設けた場合、同様に４個設けた場合のそれぞれにおいて、前記スリットＳＬの幅Ｗ（ｍｍ）との関係で、雑防抵抗２２の接続部材２４への圧入荷重（Ｎ）を算出したグラフである。このグラフにおいて、その横軸にはスリットＳＬの幅Ｗを、縦軸には圧入加重をとっている。

このグラフから明らかとなるように、雑防抵抗２２の接続部材２４への圧入荷重は、スリットＳＬの個数を増やすことにより小さくできることが判明し、またスリットＳＬの幅Ｗを大きくすることによっても小さくできることが判明する。

そして、このことは、雑防抵抗２２の接続部材２４への圧入加重を所定の値に設定したい場合において、このグラフからスリットＳＬの数およびスリットＳＬの幅Ｗを決定することができ、そのような数および幅のスリットＳＬを有する接続部材２４を構成することができるようになる。

雑防抵抗２２を接続部材２４に挿入する際に、該雑防抵抗２２に過剰な印加応力が働いた場合、該雑防抵抗２２のセラミックに割れ等が生じることから、予め、圧入荷重がどのくらいの値で生じることが判明しておれば、部品の信頼性確保上有利となる。このような観点から、接続部材２４がたとえばアルミの場合、一例として、スリットＳＬの数を３個、スリットＳＬの幅を１．５ｍｍ、スリットＳＬの長さを４．８ｍｍに設定することで、理想的な圧入荷重を得ることができる。

また、この図３に示すグラフは各スリットＳＬの長さをたとえば４．８ｍｍとして一定としたものであるが、たとえばスリットＳＬの数を特定して該スリットＳＬの長さＬを可変させることにより雑防抵抗２２の接続部材２４への圧入加重を算出し、この算出結果に基づいて接続部材２４を構成するようにしてもよいことはいうまでもない。

なお、前記接続部材２４は、図２に示すように、その第１円筒体２４ｐ１の先端面において、外側面側から内側面側に傾斜を有するテーパ部２４ｔｐが形成されている。このようにすることによって、第１円筒体２４ｐ１に囲まれる第１凹陥部２４ｄ１の入り口における内径を大きくすることができることから、雑防抵抗２２の挿入において該雑防抵抗２２を第１凹陥部２４ｄ１内に導き易くなるという効果を奏する。

図４は、前記接続部材２４の第３絶縁パイプ３４内の所定の位置に固定させるための取り付け方法を示した説明図である。

前記接続部材２４の第３絶縁パイプ３４への固定は、該第３絶縁パイプ３４の内側面の一部において周方向に設けられた突起部３４ｐｒ内に該接続部材２４を圧入させることによって行っている。

すなわち、第３絶縁パイプ３４にはその内側面において周方向に沿って形成された突起部材３４ｐｒが形成され、この突起部材３４ｐｒによって形成される内径は前記接続部材２４の第２円筒体２４ｐ２の外径よりも若干小さく構成されている。

前記接続部材２４は、その第２円筒体２４ｐ２側から第３絶縁パイプ３４内に挿入され、その際に、治具５０を用いることによって、前記突起部材３４ｐｒの個所にまで導かれるとともに、接続部材３４の第２円筒体２４ｐ２が該突起部材３４ｐｒ内に圧入され、かつ固定される。

前記治具５０は少なくとも接続部材３４側の端部において該接続部材３４の第１円筒体２４ｐ１を内包する筒体として構成され、該端部の端面は接続部材２４の第１段差部２４ｎ１に当接するようになっている。

このことから、接続部材２４を構成する各部のうち第１円筒体２４ｐ１を最小の径とすることにより、この部分において第３絶縁パイプ３４の内側面との間に比較的大きな間隙を形成でき、この間隙内に前記治具５０を配置させるのが容易な構成とすることができる。

第３絶縁パイプ３４が第４絶縁パイプ３８によってその軸方向の移動が規制されている場合、前記治具５０を介して前記接続部材２４に加わる力は、該接続部材２４が前記突起部材３４ｐｒの内径を広げる力として利用され、該接続部材２４は前記突起部材３４ｐｒ内に挟持（圧入）されるようになる。

上述した各実施例はそれぞれ単独に、あるいは組み合わせて用いても良い。それぞれの実施例での効果を単独であるいは相乗して奏することができるからである。

本発明による内燃機関用点火コイル装置の一実施例を示す構成図である。 本発明による内燃機関用点火コイル装置に用いられる接続部材の一実施例を示す斜視図である。 図３に示したスリットの数および幅と雑防抵抗の接続部材への圧入荷重との関係を示したグラフである。 本発明による内燃機関用点火コイル装置において、絶縁パイプに対する接続部材の圧入による取り付けの一実施例を示す説明図である。

符号の説明

ＩＧＣ……点火コイル部、ＩＧＰ……点火プラグ部、ＩＧＳ……通電部、ＴＭ１……中心電極、ＴＭ２……接地電極、１０……内燃機関用点火コイル装置、１２……ボルト、１４……絶縁ケース、１６……高圧端部、１８……第１スプリング、２０……接続端子、２２……雑防抵抗、２４……接続部材、２４Ｐ１……第１円筒体、２４ｐ２……第２円筒体、２４ｎ１……第１段差部、２４ｎ２……第２段差部、２８……ターミナル（点火プラグ３６の）、３０……第１絶縁パイプ、３２……第２絶縁パイプ、３４……第３絶縁パイプ、３８……第４絶縁パイプ、３６……点火プラグ、４０……シリンダヘッド部、４２……燃焼室、４４……孔。

Claims (4)

1. 点火コイル部と、この点火コイル部からの高電圧を通電部を介して通電させる点火プラグとを備え、
   前記通電部は、少なくとも、電気的に接続された点火コイル部側の第１スプリングと、雑防抵抗と、点火プラグ側の第２スプリングとが絶縁パイプ内に配置されて構成され、
   前記雑防抵抗と第２スプリングとの間に前記絶縁パイプに固定して配置される接続部材が介在され、
   この接続部材は、その雑防抵抗側の端部にあって該雑防抵抗の一方の電極を当接させて圧入させる第１凹陥部と、その第２スプリング側の端部にあって該第２スプリングの一端を収納させる第２凹陥部が形成されていることを特徴とする内燃機関用点火コイル装置。
2. 前記接続部材の第１凹陥部の周辺に形成される筒体に、該第１凹陥部の深さ方向に延在するスリットが形成されていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関用点火コイル装置。
3. 前記接続部材の第２凹陥部の底の部分における内周面に溝が形成され、この溝内に第２スプリングの端部が係止されていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関用点火コイル装置。
4. 前記接続部材は、その一部が前記絶縁パイプの内周面の突起部によって径が小さく形成される孔に圧入されていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関用点火コイル装置。

Images