JP2008078607A - 点火コイル - Google Patents

Abstract

【課題】電波ノイズの漏れを低減する点火コイルを提供する。
【解決手段】点火コイル１０の円筒部１２の軸方向一端側は、点火プラグと電気的に接続し、シリンダヘッド２に気筒毎に形成されたプラグホール４内に収容されている。露出部１６は、円筒部１２の軸方向他端側の頭部１４およびターミナル部２４を含み、プラグホール４の外部に露出している。円筒部１２は、中心コア３０、二次スプール４０、二次コイル４２、一次スプール４４、一次コイル４６、コイルケース５０、および外周コア５２等から構成されている。カバー７０は、銅等の金属材でプレス加工等によりカップ状に形成されており、円筒部１２の頭部１４全体を覆っている。円筒部１２の頭部１４から放射される電波ノイズは、円筒部１２の頭部１４全体を覆う金属製のカバー７０によりシールドされる。
【選択図】図１

Description

本発明は、点火プラグとの電気的接続側がプラグホール内に収容される円筒状の点火コイルに関する。

一次コイルに供給される電流（一次電流）がスイッチングされることにより、二次コイルに高電圧を発生する点火コイルが知られている（例えば、特許文献１参照）。点火コイルは、二次コイルで発生した高電圧を点火プラグに印加し、点火プラグに火花放電を発生させる。このように、一次コイルの一次電流をスイッチングして二次コイルに高電圧を発生させると、点火コイルから電波ノイズが発生する恐れがある。ただし、点火コイルの磁気回路が閉磁路であれば、点火コイルの外部に漏れる磁束量が少ないので、点火コイルの外部に漏れる電波ノイズは少なくなる。

ここで、特許文献１のようにコイル部が矩形の点火コイル以外に、棒状のコアの周囲に一次コイルおよび二次コイルを巻回した円筒状の点火コイルが知られている。このような円筒状の点火コイルは、磁気回路が開磁路になっているので、点火コイルの外部に磁束が漏れ、点火コイルの外部に電波ノイズが漏れやすい。ただし、円筒状の点火コイルは点火プラグとの電気的接続側を例えばシリンダヘッドのプラグホール内に収容されて内燃機関に搭載されることが一般的である。したがって、シリンダヘッドのシールド効果により、プラグホール内に収容されている円筒部分から点火コイルの外部に漏れる電波ノイズは低減される。

しかしながら、プラグホールの外部に露出している点火コイルの露出部はシリンダヘッドにシールドされないので、露出部から放射される電波ノイズが点火コイルの外部に漏れる恐れがある。点火コイルから電波ノイズが外部に漏れると、例えば自車の電子制御装置（ＥＣＵ；Electronic Control Unit）等が誤作動する恐れがある。また、四輪自動車のように点火コイルがボンネットで覆われていない二輪自動車に点火コイルが使用される場合、自車の周囲の車両に電波ノイズが放射されるという問題がある。また、近年、電波ノイズの規制が強化される傾向にあるので、点火コイルから漏れる電波ノイズを低減することが求められている。

特開平７−１５３６３６号公報

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、電波ノイズの漏れを低減する点火コイルを提供することを目的とする。

請求項１から１１に記載の発明によると、一次コイルおよび二次コイルを有する円筒部のうち、プラグホールの外部に露出している頭部の少なくとも一部をカバーの金属材が覆っている。この構成によれば、カバーの金属材が電波シールドとして作用するので、円筒部の頭部から放射される電波ノイズが点火コイルの外部に漏れることを低減できる。

請求項２に記載の発明によると、カバーの金属材がプラグホールの外部に露出している点火コイルの露出部全体を覆っているので、点火コイルの外部に漏れる電波ノイズを極力低減できる。
ところで、電波ノイズは、一次コイルおよび二次コイルを有する点火コイルの円筒部で発生する。したがって、請求項３に記載の発明のように、プラグホールの外部に露出している点火コイルの露出部のうち円筒部の頭部全体をカバーの金属材が覆うことにより、円筒部の頭部をシールドして点火コイルの外部に漏れる電波ノイズを極力低減できる。また、プラグホールの外部に露出している点火コイルの露出部全体をカバーの金属材で覆う構成に比べ、カバーを小型化し、かつ軽量化できる。

また、プラグホールの外部に露出している円筒部の頭部上方は磁気的に開放されているので、電波ノイズは円筒部の頭部上方から放射されやすい。したがって、請求項４に記載の発明のように、カバーの金属材が頭部の上面を覆うことにより、金属材で覆う範囲を極力小さくして、点火コイルの外部に漏れる電波ノイズを低減できる。また、カバーを小型化し、かつ軽量化できる。

請求項５に記載の発明によると、露出部を覆っている樹脂製のコイルケースにカバーの金属材がインサート成形されているので、カバーの金属材を組み付ける工数を低減できる。
請求項７に記載の発明によると、一次コイルおよび二次コイルの外周を覆っている外周コアが頭部の少なくとも一部を覆っており、外周コアがカバーの金属材を兼ねている。これにより、外周コアを備える構成においてカバーを別部材で設置する必要がなく、部品点数が減少する。

ところで、カバーの金属材が電波ノイズをシールドすると、金属材の表面に電流が流れる。この電流をジュール熱に変換して消費することにより、金属材は電波ノイズをシールドする。
そこで請求項８に記載の発明によると、カバーの金属材部分が内燃機関と電気的に接続することによりアースされるので、カバーの金属材だけでは電波ノイズをシールドするときにジュール熱として消費しきれない電流が発生する場合にも、発生電流をジュール熱に変換することなく内燃機関側に流すことができる。これにより、カバーによる電波ノイズの低減効果が向上する。

請求項９に記載の発明によると、請求項８に記載の発明において、カバーの金属材部分が露出部とともに金属製の取付部材により内燃機関に取り付けられる。これにより、点火コイルを内燃機関に取り付ける取付部材がカバーの金属材をアースするので、カバーの金属材をアースするために新たに部品を追加する必要がない。また、カバーを内燃機関に強固に取り付けることができる。

ここで、四輪自動車の場合、エンジンルームを覆っている金属製のボンネットが点火コイルから放射される電波ノイズをシールドするので、車両の外部に漏れる電波ノイズを低減できる。しかしながら、二輪自動車では、点火コイルを覆うボンネットがないので、点火コイルから電波ノイズが漏れやすい。
そこで、請求項１１に記載の発明では、二輪自動車の点火コイルとして、点火コイル自体で点火コイルの外部に漏れる電波ノイズを低減する請求項１から４のいずれか一項に記載の点火コイルを使用するので、自車のＥＣＵ、および他車に放射される電波ノイズを低減できる。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による点火コイルを図１に示す。点火コイル１０は、二輪自動車に使用される点火コイルである。点火コイル１０の図示しない点火プラグとの電気的接続側は、シリンダヘッド２に気筒毎に形成されたプラグホール４内に収容されている。点火コイル１０は、ボルト等により、プラグホール４の外部であるシリンダヘッド２の上端面２ａに取り付けられている。

点火コイル１０の円筒部１２は、プラグホール４内に収容されている長手方向の軸方向一端側で点火プラグと電気的に接続している。露出部１６は、円筒部１２の軸方向他端側の頭部１４およびターミナル部２４を含み、プラグホール４の外部に露出している。コネクタ２０は、嵌合部２２およびターミナル部２４を有しており、ターミナル２５を樹脂でインサート成形している。嵌合部２２は、円筒状に形成されており、後述するコイルケース５０および外周コア５２の頭部１４側端部に圧入されている。ターミナル部２４は嵌合部２２の径方向外側に突出しており、ターミナル部２４の内部にターミナル２５が露出している。

円筒部１２の頭部１４側の外周にゴム製で環状のシール部材２６が取り付けられている。シール部材２６は、円筒部１２とプラグホール４との間をシールしており、プラグホール４内に水等が侵入することを防止する。
円筒部１２は、中心コア３０、二次スプール４０、二次コイル４２、一次スプール４４、一次コイル４６、コイルケース５０、および外周コア５２等から構成されている。樹脂で円筒状に形成されたコイルケース５０の内部とコネクタ２０の嵌合部２２の内部には、エポキシ樹脂５４が充填されている。エポキシ樹脂５４は、コネクタ２０の嵌合部２２内およびコイルケース５０内に収容されている点火コイル１０内の各部材間に浸透し、絶縁樹脂材として部材間を電気的に絶縁している。

棒状の中心コア３０は薄い珪素鋼板を横断面がほぼ円形となるように径方向に積層して組立てられている。中心コア３０の頭部１４側端には、樹脂製のキャップ３４によりスポンジ３２が装着されている。
二次スプール４０は中心コア３０の外周に配設されており、樹脂材料で円筒状に成形されている。二次コイル４２は二次スプール４０の外周に巻回されている。二次コイル４２の点火プラグ側である高電圧側の巻高さは、二次スプール４０の端部に向けて低くなっている。

一次スプール４４は二次コイル４２の外周に配設されており、樹脂材料で円筒状に成形されている。一次コイル４６は、一次スプール４４の外周に巻回されており、コネクタ２０のターミナル２５を介して図示しないスイッチング回路と電気的に接続されている。
外周コア５２は、コイルケース５０の外側に装着されている。外周コア５２は、薄い珪素鋼板を筒状にして形成されている。外周コア５２は、中心コア３０の軸方向一端側から他端側にわたる軸方向長さを有する。外周コア５２は、軸方向両端において、コイルケース５０の段部５１とコネクタ２０の嵌合部２２の段部２３との間で挟持されている。

高圧ターミナル６０は、コイルケース５０の一端側である点火プラグ側にインサート成形されており、二次コイル４２と電気的に接続している。高圧ターミナル６０の内周側に、Ｃ字状結合部６２が突出して設けられている。プラグホール４内に点火コイル１０を挿入する際に点火プラグのターミナルのねじ部分が高圧ターミナル６０のＣ字状結合部６２に嵌合して結合することにより、高圧ターミナル６０は点火プラグと電気的に接続する。高圧ターミナル６０がインサート成形されているコイルケース５０の高電圧側開口端の外周に、ゴム製のプラグキャップ６４が装着されており、このプラグキャップ６４内に点火プラグが挿入される。
カバー７０は、円筒部１２の頭部１４全体を覆っている。図２に示すように、カバー７０は、銅等の金属材でプレス加工等によりカップ状に形成されている。カバー７０には、コネクタ２０のターミナル部２４の根本部分に嵌合するように周方向の一箇所に切欠７２が形成されている。

図示しないスイッチング回路により一次コイル４６に供給する一次電流がスイッチングされると、二次コイル４２に高電圧が発生し、この高電圧が高圧ターミナル６０から点火プラグに印加される。点火コイル１０の磁気回路は開磁路であるから、一次コイル４６の一次電流をスイッチングして二次コイル４２に高電圧を発生させると、点火コイル１０に電波ノイズが発生する。円筒部１２の側方はシリンダヘッド２に覆われておりシリンダヘッド２が電波シールドとなるので、プラグホール４内に収容されている円筒部１２の側方から電波ノイズは外部に殆ど漏れ出さない。
また、プラグホール４の外部に露出している円筒部１２の頭部１４は、頭部１４全体を覆う金属製のカバー７０によりシールドされるので、円筒部１２の頭部１４から点火コイル１０の外部に漏れる電波ノイズを極力低減できる。

（第２〜第１０実施形態）
本発明の第２〜第１０実施形態を以下に説明する。尚、既述の実施形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。
（第２実施形態）
図３に示す第２実施形態の点火コイル８０では、カバー８２は、プラグホール４の外部に露出する点火コイル８０の露出部１６の全体を覆っている。カバー８２は、銅等の金属材でプレス加工等により形成されている。図４に示すように、カバー８２は、カップ部８４と、カップ部８４の周方向一箇所でカップ部８４から径方向外側に突出している突出部８６とから構成されている。カップ部８４は円筒部１２の頭部１４全体を覆い、突出部８６は、コネクタ２０のターミナル部２４を覆っている。
第２実施形態では、プラグホール４の外部に露出する点火コイル８０の露出部１６全体を金属製のカバー８２が覆いシールドしているので、点火コイル８０の外部に漏れる電波ノイズを極力低減できる。

（第３実施形態）
図５および図６に示す第３実施形態の点火コイル９０のカバー９２は、カップ部９４と円板９８とから構成されている。カップ部９４は樹脂により一体成形されており、プラグホール４の外部に露出する円筒部１２の頭部１４全体を覆っている。カップ部９４には、コネクタ２０のターミナル部２４の根本部分に嵌合するように周方向の一箇所に切欠９６が形成されている。円板９８は銅等の金属材で形成されており、カップ部９４の上面に接着等で取り付けられている。このように、カップ部９４の上面に取り付けられた金属製の円板９８が頭部１４の上面を覆いシールドするので、点火コイル９０の外部に漏れる電波ノイズを低減できる。

（第４実施形態）
図７に示す第４実施形態の点火コイル１００では、カバー１０２は、プラグホール４の外部に露出する円筒部１２の頭部１４の側方を覆っている。図８に示すように、カバー１０２は、銅等の金属材で周方向の一箇所が不連続なＣ字状に形成されている。カバー１０２は、頭部１４の側方から放射される電波ノイズをシールドするので、点火コイル１００の外部に漏れる電波ノイズを低減できる。

（第５実施形態）
図９に示す第５施形態の点火コイル１１０では、カバー１１２は、プラグホール４の外部に露出する円筒部１２の頭部１４の上面を覆っている。図１０に示すように、カバー１１２は、銅等の金属材で円板状に形成されている。カバー１１２は頭部１４の上方から放射される電波ノイズをシールドするので、点火コイル１１０の外部に漏れる電波ノイズを低減できる。

（第６実施形態）
図１１に示す第６実施形態の点火コイル１２０は、第１実施形態の点火コイル１０において頭部１４内にイグナイタ１２２を内蔵しエポキシ樹脂５４で覆う構成を採用している。

（第７実施形態）
図１２に示す第７実施形態の点火コイル１３０では、銅等の金属材で円筒状に形成されたカバー１３２が樹脂製のコネクタ２０にインサート成形され、頭部１４の側方を覆っている。コネクタ２０内にカバー１３２がインサート成形されているので、カバー１３２の組付工数を低減できる。

（第８実施形態）
図１３に示す第８実施形態の点火コイル１４０では、二次コイル４２および一次コイル４６の外周を覆っている外周コア１４２が頭部１４まで筒状に延び、頭部１４の側方を覆っている。これにより、第８実施形態では、外周コア１４２がカバーの金属材を兼ね、電波ノイズをシールドするので、部品点数が減少する。
円筒部１２から頭部１４に延びている外周コア１４２は、全周が筒状に頭部１４まで延びてもよいし、部分的に櫛の歯状に頭部１４まで延びてもよい。

（第９実施形態）
図１４に示す第９実施形態の点火コイル１５０のカバー１５２は、筒状の取付部１５４と金属材としてのシールド板１５６とから構成されている。取付部１５４は樹脂により一体成形されており、プラグホール４の外部に露出する頭部１４の側方を覆っている。取付部１５４には、コネクタ２０のターミナル部２４の根本部分に嵌合するように周方向の一箇所に切欠１５５が形成されている。シールド板１５６は銅等の金属材で形成されており、取付部１５４の外周側面に接着等で頭部１４を囲むように複数取り付けられている。

（第１０実施形態）
図１５に示す第１０実施形態の点火コイル１６０では、銅等の金属材でキャップ状に形成されたカバー１６２が頭部１４全体を覆っている。露出部１６のコネクタ２０とカバー１６２とに、径方向外側に延びる鍔２８、１６３がそれぞれ形成されている。取付部材としての金属製のボルト１６４は、カバー１６２の鍔１６３とコネクタ２０の鍔１６３とに貫挿され点火コイル１６０をシリンダヘッド２に固定し取り付ける。

ところで、金属製のカバー１６２が電波ノイズをシールドすると、カバー１６２の表面に電流が流れる。この電流をジュール熱に変換して消費することにより、カバー１６２は電波ノイズをシールする。第１０実施形態では、金属製のカバー１６２が金属製のボルト１６４によりシリンダヘッド２と電気的に接続しアースされるので、電波ノイズをシールドするときにカバー１６２に発生する電流がボルト１６４を通りシリンダヘッド２に流れる。これにより、カバー１６２だけでは電波ノイズをシールドするときにジュール熱として消費しきれない電流が発生する場合にも、発生電流をジュール熱に変換することなく内燃機関側のシリンダヘッド２に流すことができるので、カバー１６２による電波ノイズの低減効果が向上する。

また、点火コイル１６０をシリンダヘッド２に固定するボルト１６４を通してカバー１６２をアースするので、カバー１６２をアースするために新たに部品を追加する必要がない。さらに、ボルト１６４によりカバー１６２をシリンダヘッド２に強固に固定できる。

（他の実施形態）
上記実施形態において、カバーの金属部分を、樹脂材の表面に金属めっきを施す、あるいは樹脂材の表面に金属箔を貼り付けることにより形成してもよい。この場合、金属めっき、または金属箔がカバーの金属材になる。
上記第１実施形態〜第９実施形態においても、第１０実施形態と同様にカバーの金属材をアースすることにより、カバーによる電波ノイズの低減効果を向上できる。

また、本発明の点火コイルは、上記実施形態で説明した二輪自動車用に限らず、四輪自動車に使用してもよい。
このように、本発明は、上記複数の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。

第１実施形態による点火コイルを示す断面図。 第１実施形態のカバーを示す斜視図。 第２実施形態による点火コイルを示す断面図。 第２実施形態のカバーを示す斜視図。 第３実施形態による点火コイルを示す断面図。 第３実施形態のカバーを示す斜視図。 第４実施形態による点火コイルを示す断面図。 第４実施形態のカバーを示す斜視図。 第５実施形態による点火コイルを示す断面図。 第５実施形態のカバーを示す斜視図。 第６実施形態による点火コイルを示す断面図。 第７実施形態による点火コイルを示す断面図。 第８実施形態による点火コイルを示す断面図。 第９実施形態による点火コイルを示す斜視図。 第１０実施形態による点火コイルを示す斜視図。

符号の説明

２：シリンダヘッド（内燃機関）、４：プラグホール、１０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０：点火コイル、１２：円筒部、１４：頭部、１６：露出部、３０：中心コア（コア）、４０：二次スプール、４２：二次コイル、４４：一次スプール、４６：一次コイル、５２：外周コア、７０、８２、１０２、１１２：カバー（金属材）、９２：カバー、９８：円板（金属材）、１２２：イグナイタ、１３２：カバー、１４２：外周コア（カバー）、１５２：カバー、１５６：シールド板（金属材）、１６２：カバー、１６４：ボルト（取付部材）

Claims (11)

1. 棒状のコアと、前記コアの外周に巻回された一次コイルおよび二次コイルとを有し、点火プラグと電気的に接続する軸方向一端側が内燃機関のプラグホール内に収容される円筒部と、
   前記円筒部の軸方向他端側である頭部を含み、前記プラグホールの外部に露出する露出部と、
   前記頭部の少なくとも一部を金属材で覆っているカバーと、
   を備える点火コイル。
2. 前記カバーの金属材は前記露出部全体を覆っている請求項１に記載の点火コイル。
3. 前記カバーの金属材は前記頭部全体を覆っている請求項１に記載の点火コイル。
4. 前記カバーの金属材は前記頭部の上面を覆っている請求項１に記載の点火コイル。
5. 前記カバーの金属材は前記露出部を覆っている樹脂製のコイルケースにインサート成形されている請求項１から４のいずれか一項に記載の点火コイル。
6. 前記カバーの金属材は前記露出部を覆っている樹脂製のコイルケースに貼り付けられている請求項１から４のいずれか一項に記載の点火コイル。
7. 前記一次コイルおよび前記二次コイルの外周と前記頭部の少なくとも一部とを覆っている外周コアをさらに備える請求項１に記載の点火コイル。
8. 前記カバーの金属材部分は前記内燃機関と電気的に接続される請求項１から７のいずれか一項に記載の点火コイル。
9. 前記カバーの金属材部分は前記露出部とともに金属製の取付部材により前記内燃機関に取り付けられる請求項８に記載の点火コイル。
10. 前記露出部内に設置されているイグナイタをさらに備える請求項１から９のいずれか一項に記載の点火コイル。
11. 二輪自動車の点火コイルとして使用される請求項１から１０のいずれか一項に記載の点火コイル。

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