JP2007303401A - Ignition coil device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は内燃機関用点火コイル装置に係り、たとえば内燃機関の点火プラグ毎に装着される内燃機関用点火コイル装置に関する。 The present invention relates to an ignition coil device for an internal combustion engine, for example, an ignition coil device for an internal combustion engine that is mounted for each ignition plug of the internal combustion engine.
内燃機関用点火コイル装置は、少なくともコイルケースとコネクタケースを備え、該コイルケースが内燃機関のシリンダのプラグホールに挿入され、点火プラグに電気的に接続されるようになっている。 An ignition coil device for an internal combustion engine includes at least a coil case and a connector case, and the coil case is inserted into a plug hole of a cylinder of the internal combustion engine and is electrically connected to the ignition plug.
そして、該内燃機関用点火コイル装置は、前記プラグホールへの挿入にあって該プラグホールの開口部を塞ぐ防水シール材を備えて構成され、該防水シール材で塞がれたプラグホールはほぼ密閉状態となる。 The ignition coil device for an internal combustion engine includes a waterproof seal material that is inserted into the plug hole and closes the opening of the plug hole, and the plug hole that is blocked by the waterproof seal material is substantially Sealed.
この場合、内燃機関の駆動の際に生じる熱によって、プラグホール内の空気は膨張されてしまうことから、この空気を該内燃機関用点火コイル装置を通して外部に排出させる必要がある。 In this case, since the air in the plug hole is expanded by the heat generated when the internal combustion engine is driven, the air needs to be discharged to the outside through the ignition coil device for the internal combustion engine.
このことから、該内燃機関用点火コイル装置には吸気通路(エア抜き通路)が形成されているとともに、この吸気通路を通して前記プラグホール内に水の侵入を阻止する工夫がなされている。 For this reason, the ignition coil device for an internal combustion engine has an intake passage (air vent passage) and is devised to prevent water from entering the plug hole through the intake passage.
下記の特許文献1では、たとえば、プラグホールの内部と外部を連通する吸気通路を第1の溝→空間部→第2の溝→第3の溝のルートによって構成し、前記空間部に外気側からの水分を一時的に蓄えるようにするとともに、該水分を第1の溝を通して外部に蒸発、排水させようとする構成が開示されている。
しかし、上述した構成からなる内燃機関用点火コイル装置は、上述したように複雑なラビリンス構造で吸気通路を構成しなければならないことから、該吸気通路に占める領域が大きくなり、該内燃機関用点火コイル装置の小型化を妨げる要因となっていた。 However, since the ignition coil device for an internal combustion engine having the above-described configuration has to form the intake passage with a complicated labyrinth structure as described above, the area occupied in the intake passage is increased, and the ignition for the internal combustion engine is increased. This was a factor that hindered miniaturization of the coil device.
本発明の目的は、小型に形成できるにも拘わらず、防水性に優れた内燃機関用点火コイル装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an ignition coil device for an internal combustion engine that is excellent in waterproofness even though it can be formed small.
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。 Of the inventions disclosed in this application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
(1)本発明による内燃機関用点火コイル装置は、たとえば、少なくともコイルケースとコネクタケースを備え、該コイルケースが内燃機関のシリンダのプラグホールに挿入されるとともに、該プラグホールの開口部を塞ぐ防水シール材を備える内燃機関用点火コイル装置であって、
前記防水シール材によって塞がれた前記プラグホールに連通して前記コネクタケース内の該コネクタケースを被うカバーとの間の空間部に開口部を有する吸気通路が形成され、
前記コネクタケースおよびカバーのうちの一方に前記吸気通路の開口部を囲むようにして突起部が形成され、該突起部の頂部は前記コネクタケースおよびカバーのうちの他方に当接されて形成されていることを特徴とする。
(1) An ignition coil device for an internal combustion engine according to the present invention includes, for example, at least a coil case and a connector case. The coil case is inserted into a plug hole of a cylinder of the internal combustion engine and closes an opening of the plug hole. An ignition coil device for an internal combustion engine comprising a waterproof seal material,
An air intake passage having an opening is formed in a space between the connector case and a cover covering the connector case in communication with the plug hole blocked by the waterproof seal material,
One of the connector case and the cover is formed with a protrusion so as to surround the opening of the intake passage, and the top of the protrusion is formed in contact with the other of the connector case and the cover. It is characterized by.
(2)本発明による内燃機関用点火コイル装置は、たとえば、(1)の構成を前提とし、前記突起部の一部に前記吸気通路の開口側とその反対側を連通させる切り欠きあるいは孔が形成されていることを特徴とする。 (2) The ignition coil device for an internal combustion engine according to the present invention is based on, for example, the configuration of (1), and a notch or a hole is provided in a part of the protrusion so as to communicate the opening side of the intake passage and the opposite side. It is formed.
(3)本発明による内燃機関用点火コイル装置は、たとえば、少なくともコイルケースとコネクタケースを備え、該コイルケースが内燃機関のシリンダのプラグホールに挿入されるとともに、該プラグホールの開口部を塞ぐ防水シール材を備える内燃機関用点火コイル装置であって、
前記防水シール材によって塞がれた前記プラグホールに連通して前記コネクタケース内の該コネクタケースを被うカバーとの間の空間部に開口部を有する吸気通路が形成され、
前記コネクタケースおよびカバーの間に前記吸気通路の開口部を囲むようにして弾性部材が介在されていることを特徴とする。
(3) An ignition coil device for an internal combustion engine according to the present invention includes, for example, at least a coil case and a connector case. The coil case is inserted into a plug hole of a cylinder of the internal combustion engine and closes an opening of the plug hole. An ignition coil device for an internal combustion engine comprising a waterproof seal material,
An air intake passage having an opening is formed in a space between the connector case and a cover covering the connector case in communication with the plug hole blocked by the waterproof seal material,
An elastic member is interposed between the connector case and the cover so as to surround the opening of the intake passage.
(4)本発明による内燃機関用点火コイル装置は、たとえば、(3)の構成を前提とし、前記コネクタケースおよびカバーのうちの少なくとも一方に前記弾性部材と交叉するようにして凹陥部が形成されていることを特徴とする。 (4) The ignition coil device for an internal combustion engine according to the present invention is based on the configuration of (3), for example, and at least one of the connector case and the cover is formed with a recess so as to cross the elastic member. It is characterized by.
(5)本発明による内燃機関用点火コイル装置は、たとえば、(1)の構成を前提とし、コネクタケース内の前記吸気通路の開口部を被って多孔質部材が形成されていることを特徴とする。 (5) An ignition coil device for an internal combustion engine according to the present invention is characterized in that, for example, on the premise of the configuration of (1), a porous member is formed covering the opening of the intake passage in the connector case. To do.
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。 In addition, this invention is not limited to the above structure, A various change is possible in the range which does not deviate from the technical idea of this invention.
このように構成された内燃機関用点火コイル装置は、小型に形成できるにも拘わらず、防水性に優れたものとして構成することができる。 The internal combustion engine ignition coil device configured as described above can be configured to be excellent in waterproofness although it can be formed in a small size.
以下、図面を用いて本発明による内燃機関用点火コイル装置の実施例について説明をする。 Embodiments of an ignition coil device for an internal combustion engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
〈実施例1〉
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図で、シリンダのプラグホールに挿入した際に該プラグホールから露出される部分であって、イグナイタ等が内蔵されるコネクタケースおよびその近傍部を示した図である。また、図1は、その左半分が側面図で、右半分は断面図として描かれている。
<Example 1>
FIG. 1 is a view showing an embodiment of an ignition coil device for an internal combustion engine according to the present invention, which is a portion exposed from a plug hole when inserted into a plug hole of a cylinder and having a built-in igniter or the like It is the figure which showed the case and its vicinity part. Further, in FIG. 1, the left half is depicted as a side view and the right half is depicted as a sectional view.
まず、内燃機関用点火コイル装置1のシリンダ2のプラグホール2a(図2参照)に挿入される部分には、該プラグホール2aよりも若干経の小さな円筒状のコイルケース3を有する。
First, a
このコイルケース3の内部には、その中心軸に沿って延在するセンタコア4と、このセンタコア4を囲むようにして二次コイル5aが巻回された二次コイルボビン5と、この二次コイルボビン5を囲むようにして一次コイル6aが巻回された一次コイルボビン6と、が同心状に配置されている。
Inside the
ここで、前記センタコア4はたとえば珪素鋼板をプレス積層させて構成され、その両端にはそれぞれマグネット7(図1では一方のマグネットのみ示されている)が配置されている。このマグネット7は一次電流の断続に際して磁束量の大きな変化を得るために配置されている。
Here, the center core 4 is formed by press laminating silicon steel plates, for example, and magnets 7 (only one magnet is shown in FIG. 1) are arranged at both ends thereof. The
一次コイルボビン6および二次コイルボビン5はたとえば熱可塑性合成樹脂で形成されている。一次コイル6aは、線経0.5〜0.7mmのエナメル線を一層あたり数十回ずつ数層にわたり150〜250回積層巻きされている。二次コイル5aは、線経0.03〜0.05mmのエナメル線を15000〜25000回分割巻きされている。
The primary coil bobbin 6 and the
なお、コイルケース3の外周側には切れ目を設けて珪素鋼板を管状に丸めて形成したサイドコア7が配置されている。このサイドコア8において前記切れ目を設けているのはいわゆる磁束の1ターンショートを防ぐためである。
A
そして、前記コイルケース3はシリンダ2のプラグホール2aから露出する部分においてコネクタケース9と一体的に取り付けられている。
The
このコネクタケース9は、イグナイタ10および他の電子部品を内蔵するとともに、その外側面の一部に該イグナイタ10等に信号等を供給するための端子部11を具備して構成されている。該イグナイタ10は前記一次コイル6aへの電流を通電遮断させるように構成されている。
The
また、コネクタケース9の内部さらにはコイルケース3の内部に至って、前記イグナイタ10、センタコア4、二次コイルボビン5、一次コイルボビン6等を被ってたとえばエポキシ樹脂等からなる合成樹脂材12が充填されている。
Further, the inside of the
また、前記コイルケース3のコネクタケース9と隣接する部分には該コイルケース3を挿入して配置される環状シールゴムからなる防水シール材13を備えて構成されている。
Further, a portion of the
すなわち、コネクタケース9はコイルケース3に対して径方向に大きな経を有して形成されており、前記防水シール材13は、その内周面において前記コイルケース3の外周面に接触し、図中の上端面において前記コネクタケース9の図中の下端面に接触するようにして配置されている。換言すれば、内燃機関用点火コイル装置1はその軸方向にコイルケース3とコネクタケース9の間に段差部を有し、前記防水シール材13は該段差部に当接されて配置されている。
That is, the
そして前記防水シール材13は、その図中の下端面において周方向に沿って形成される環状の溝部13aが形成されている。該防水シール材13は該溝部13aによってシリンダ2と充分な圧接が確保されるようになっている。
The
すなわち、図2に示すように、プラグホール2aが形成されているシリンダ2の表面に該プラグホール2aを囲むようにして環状の突起部2bが形成され、内燃機関用点火コイル装置1のコイルケース3を該プラグホール2aに挿入する場合において、前記突起部2aが防水シール材13の前記溝部13aに挿入されるようになっている。この場合、防水シール材13の前記溝13aの各対向面の一部に凸面部13b、13cが形成されており、これら凸面部13b、13cにより前記突起部2bを密着挟持して圧接できるようになっている。
That is, as shown in FIG. 2, an
また、図1に示すように、防水シール材13と当接するコネクタケース9の図中の下端面には該防水シール材13の外周側に突出部9aが形成され、この突出部9aとコイルケース3との間で該防水シール材13を圧接できるようになっている。
Further, as shown in FIG. 1, a
そして、プラグホール2aの前記コイルケース3の挿入部分における空気が暖められて圧力が上昇してしまうことを回避させるため、内燃機関用点火コイル装置1には前記プラグホール2aからコネクタケース9内に通じるいわゆるエア抜き孔と称される吸気通路が形成されている。この吸気通路は次に示すように構成されている。
And in order to avoid that the air in the insertion part of the said
まず、図1に示すように、コネクタケース9のコイルケース3が取り付けられた図中の下端面に該コイルケース3を囲むように該コイルケース3と隣接して形成された凹陥部15を有する。図3は図1の矢印IIIの方向から観た平面図を示し、前記凹陥部15が該コイルケース3を囲むように該コイルケース3と隣接して形成されていることが示されている。
First, as shown in FIG. 1, the
なお、この凹陥部15は、それが形成されたコネクタケース9の下端面に前記防水シール材13が被うようにして配置されることから、該防水シール材13によって目視されない状態となっている。
In addition, since this recessed
また、図1に示すように、コネクタケース9のたとえば側壁部に前記コイルケース3の軸の方向とほぼ平行な軸をもつ貫通孔16が形成され、この貫通孔16は前記凹陥部15の一部に一方の開口部を有し、他方の開口部はコネクタケース9を閉塞するカバー17側の空間部18に連通するようになっている。図3には前記貫通孔16が前記凹陥部15の一部に開口部を有して形成されていることが示されている。
Further, as shown in FIG. 1, a through
さらに、図1に示すように、コイルケース3の外側面にその軸方向に沿って延在する溝19を有し、この溝19の一端はコネクタケース9に設けられた前記凹陥部15に至るまで形成され、他端は前記防水シール材13が配置された領域を超えて充分に延在されて形成されている。図3には前記溝19が前記凹陥部15に至るまで形成されていることが示されている。
Furthermore, as shown in FIG. 1, the outer surface of the
これにより、内燃機関用点火コイル装置1が装着されたシリンダ2のプラグホール2aは、前記溝19、凹陥部15、貫通孔16をそれぞれ通して、コネクタケース9内のカバー17側の空間部18に連通されている。
As a result, the plug hole 2a of the
この空間部18は、コネクタケース9とこのコネクタケース9を被うカバー18の嵌合部において若干の隙間が形成され、充分な気密性は確保されていないことから、吸気を行うレベルにあって、該カバー18の外側の大気に連通された状態となっている。
The
しかし、コネクタケース9とこのコネクタケース9を被うカバー17の間の該隙間を通して該コネクタケース9内に水の侵入がなされる場合があり、この水はコネクタケース9に形成された前記貫通孔16内に貯まって、シリンダ2のプラグホール2aとコネクタケース9内のカバー17側の空間部18との連通を妨げてしまうことが憂慮される。
However, in some cases, water may enter into the
このため、本実施例では、図4に示すように、コネクタケース9に前記貫通孔16の開口部を囲むようにした環状の突起部20を設け、この突起部20の頂部がカバー17の裏面に当接するように構成したものとなっている。図4は図1の矢印VI方向から観たコネクタケース9の平面図であり、前記突起部20は、たとえば、該コネクタケース9の外周に沿って該コネクタケース9の中央の大部分(前記貫通孔16の開口部を含む)を囲んで形成されている。これにより、コネクタケース9とカバー17の嵌合部における隙間からの水の侵入が前記貫通孔16に至ってしまうのを、前記突起部20によって回避させるようになっている。
For this reason, in this embodiment, as shown in FIG. 4, the
なお、この場合において、図4と対応する図5に示すように、前記突起部20の一部にその環状の内側と外側とを連通させる切り欠き20aを設けるようにしてもよい。前記突起部20の形成によって前記貫通孔16からコネクタケース9とカバー17の嵌合部を介して大気に通じる吸気通路が遮断されてしまうのを回避するためである。この趣旨から、前記切り欠き20aは一つに限らず場所を異ならしめて複数形成するようにしてもよい。また、切り欠き20aに限定されず前記突起部20の一方の側の側壁から他方の側の側壁に至って形成された透孔であってもよい。
In this case, as shown in FIG. 5 corresponding to FIG. 4, a
また、上述した実施例では、前記突起部20はコネクタケース9に形成されたものとなっている。しかし、これに限定されることはなく、ケース17の側に設けられていてもよい。
In the embodiment described above, the
なお、図1において、前記コイルケース3の前記コネクタケース9と反対側の図示されていない端部には前記二次コイル5aに電気的に接続される点火プラグが配置されるようになっており、この点火プラグの電極はシリンダ内(燃焼室内)に突出されるようになっている。
In FIG. 1, a spark plug that is electrically connected to the
〈実施例2〉
図6は、本発明による内燃機関用点火コイル装置の他の実施例を示す図で、図1に対応した図となっている。
<Example 2>
FIG. 6 is a view showing another embodiment of the ignition coil device for an internal combustion engine according to the present invention and corresponds to FIG.
図1の構成と比較して異なる構成は、前記突起部20を形成した部分において、該突起部20を形成することなく、替わりに環状のたとえばゴム等からなる弾性部材21を配置させていることにある。
1 is different from the configuration of FIG. 1 in that, in the portion where the
この弾性部材21は前記突起部20と同様にコネクタケース9とカバー17の嵌合部の隙間から貫通孔16に至る水の侵入を遮断させることができるようになっている。この場合、前記弾性部材21はコネクタケース9(あるいはカバー17)と接着がなされていてもなされていなくてもよい。前記弾性部材21はコネクタケース9(あるいはカバー17)との間で位置規制がされているだけで効果を得ることができるからである。
The
図7(a)は図6の矢印VII方向から観たコネクタケース9の平面図である。前記弾性部材21は、たとえば、該コネクタケース9の外周に沿って該コネクタケース9の中央の大部分(前記貫通孔16の開口部を含む)を囲んで形成されている。そして、図7aに示すように、環状の前記弾性部材21の一部を横切るようにしてコネクタケース9(あるいはカバー17)の側に凹陥部9aが形成されている。この凹陥部9aは図7(a)のb−b線における断面図である図7(b)に示すように、該弾性部材21の環状の内側と外側を連結する空気通路の機能をもたせるものである。
FIG. 7A is a plan view of the
なお、この実施例では、前記弾性部材21に替えて、後述する多孔質部材を用いるようにしてもよい。この場合、上述した凹陥部9aを形成しなくてもよい効果を奏する。該多孔質部材は液体の通過を阻止するが気体を通過させる機能を有するからである。
In this embodiment, instead of the
〈実施例3〉
図8は、本発明による内燃機関用点火コイル装置の他の実施例を示す図で、図1に対応した図となっている。
<Example 3>
FIG. 8 is a view showing another embodiment of the ignition coil device for an internal combustion engine according to the present invention and corresponds to FIG.
図1の構成と比較して異なる構成は、たとえば図1に示した構成を前提として、貫通孔16の開口を閉塞するようにして配置させた多孔質部材22を具備することにある。
1 differs from the configuration of FIG. 1 in that, for example, on the premise of the configuration shown in FIG. 1, a
図9は、図8の矢印IX方向から観たコネクタケース9の平面図である。前記多孔質部材22が貫通孔16の開口を被って配置されていることが示されている。
FIG. 9 is a plan view of the
この多孔質部材22は微細孔を有するたとえば四フッ化エチレン樹脂多孔質膜からなり、気体は通過できるが液体は通過できないという性質をもつ部材が選定される。
The
貫通孔16の開口を閉塞させた該多孔質部材22は、それ自体で水の該貫通孔16への侵入を阻止させることができる。しかし、該水にたとえば泥等の異物が混入している場合、この異物によって前記多孔質部材22の微細孔を塞いでしまう場合があり、該貫通孔16を通した吸気が阻害される憂いを有するする。このため、この実施例では、該貫通孔16を囲むようにして形成された前記突起部20によって泥等の異物の該貫通孔16側への侵入を阻止させる機能を持たせている。
The
該多孔質部材22のコネクタケース9への固定として両面テープによる接着、カシメによる固定、あるいは溶着による固定が選定される。−40℃〜150℃の温度範囲で使用される場合はカシメによる固定および溶着による固定が好ましく、小型化が要求される場合には溶着固定が好ましい。
As the fixing of the
コネクタケース9をたとえばポリブチレンテレフタレート(PBT)あるいはポリフエニレンサルファイド(PPS)等の樹脂で構成し、前記多孔質部材22として四フッ化エチレン樹脂多孔質膜を選定した場合、該多孔質部材22をその耐熱温度よりも低い温度で溶着することができるため、該多孔質部材22にダメージを与えることなく強い強度で固着させることができる。
When the
また、該多孔質部材22をコネクタケース9に溶着する場合、前記貫通孔16はスペースの関係上たとえばφ0.5〜φ2の範囲でしか形成できないことから、コネクタケース9は該貫通孔16を塞ぐ方向に変形する場合がある。この場合、前記貫通孔16の多孔質部材22が溶着される側において経を大きく形成することによって、上記不都合を回避することができる。
Further, when the
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。 Each of the embodiments described above may be used alone or in combination. This is because the effects of the respective embodiments can be achieved independently or synergistically.
1……内燃機関用点火コイル装置、2……シリンダ、2a……プラグホール、2b……突起部、3……コイルケース、4……センタコア、5a……二次コイル、5……二次コイルボビン、6a……一次コイル、6……一次コイルボビン、7……マグネット、8……サイドコア、9……コネクタケース、9a……突出部、10……イグナイタ、11……端子部、12……合成樹脂材、13……防水シール材、13a……溝部、15……凹陥部、16……貫通孔、17……カバー、18……空間部、19……溝、20……突起部、20a……切り欠き、21……弾性部材、22……多孔質部材。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記防水シール材によって塞がれた前記プラグホールに連通して前記コネクタケース内の該コネクタケースを被うカバーとの間の空間部に開口部を有する吸気通路が形成され、
前記コネクタケースおよびカバーのうちの一方に前記吸気通路の開口部を囲むようにして突起部が形成され、該突起部の頂部は前記コネクタケースおよびカバーのうちの他方に当接されて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。 An ignition coil device for an internal combustion engine comprising at least a coil case and a connector case, the coil case being inserted into a plug hole of a cylinder of the internal combustion engine and having a waterproof sealing material that closes an opening of the plug hole,
An air intake passage having an opening is formed in a space between the connector case and a cover covering the connector case in communication with the plug hole blocked by the waterproof seal material,
One of the connector case and the cover is formed with a protrusion so as to surround the opening of the intake passage, and the top of the protrusion is formed in contact with the other of the connector case and the cover. An ignition coil device for an internal combustion engine.
前記防水シール材によって塞がれた前記プラグホールに連通して前記コネクタケース内の該コネクタケースを被うカバーとの間の空間部に開口部を有する吸気通路が形成され、
前記コネクタケースおよびカバーの間に前記吸気通路の開口部を囲むようにして弾性部材が介在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。 An ignition coil device for an internal combustion engine comprising at least a coil case and a connector case, the coil case being inserted into a plug hole of a cylinder of the internal combustion engine and having a waterproof sealing material that closes an opening of the plug hole,
An air intake passage having an opening is formed in a space between the connector case and a cover covering the connector case in communication with the plug hole blocked by the waterproof seal material,
An ignition coil device for an internal combustion engine, wherein an elastic member is interposed between the connector case and the cover so as to surround the opening of the intake passage.
2. The ignition coil device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a porous member is formed covering the opening of the intake passage in the connector case.
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