JP2008187025A - 内燃機関用点火コイル - Google Patents

Abstract

【課題】 組み立て工数を低減し小型化の構造を提示し地球環境を汚濁しない信頼性も良好な点火コイルを提供する。
【解決手段】
ケースはプラグホール外部に配置され、ケースには各コイルを挿入するコイル挿入開口部と高圧タワー部を挿入する高圧タワー挿入開口部の少なくとも２つの開口部を有し、コイル挿入開口部は高圧タワー部の軸方向に対して略垂直方向に設けられ、１次コイルと２次コイルの巻線軸は高圧タワー部の軸方向に対して略垂直方向とし、ケースは、長辺と短辺とで構成される略長方形断面を有する1次コネクタの長辺が、点火コイル装着面に平行になるように設けられていることを特徴とする内燃機関用点火コイルを提供する
【選択図】 図１

Description

この発明は内燃機関用点火コイルに関し、特に点火コイルの小型化の構造に関する。

近時の自動車用内燃機関には、より小型でより組み立て性のよい点火コイルが要求されている。点火コイルは、コアに同軸的に１次ボビンに１次導線を巻き廻した１次コイルと、その外周に２次ボビンに２次導線を巻き廻した２次コイルとで構成されるコイル組立体が、ケースに収納される。ケースはコイル組立体が、ケース内に収容されるときの開口部を有し、開口部より液体の絶縁材であるエポキシ樹脂を注入し、熱硬化させることで一体化される。またケース側面にはコイル組立体にエンジンからの点火信号や点火コイルの駆動電源を供給する1次コネクタ端子を備える1次コネクタが配置される。また２次コイルで生成した高電圧を外部に配電する高圧タワー部が、ケース下方に突出し配置される。さらに1次コネクタにはエンジンＥＣＵと接続された1次カプラが装着される。なお本発明に関わる点火コイルの高圧タワー部は完全にエンジンのプラグホールに収容され、高圧タワー部の軸芯はプラグホールの軸芯にほぼ一致するものとする。またコイル組立体を収容したケースのうち高圧タワー部と、1次コネクタ以外のエンジンの点火コイル装着面の外側に露出するケースをコイル本体として区別する。

特開２００２−４８０４６号（特許文献１）に記載の点火コイルでは、1次コネクタはケース側面に配置し、ケース開口はケースの上部で高圧タワー部と反対側にあり、コイル組立体の軸芯と、1次コネクタ端子の端子配列は、高圧タワー部の軸芯に対して垂直方向に配置している点火コイルである。ケース開口より絶縁材を注入硬化させることで一体化される。

特開平６−６６２４０号（特許文献２）に記載の点火コイルでは、ケース開口面の垂線に対して高圧タワー部が垂直方向にケースより突出形成され、1次コネクタはコイル組立体を収容しているケースの上部に配置し、コイル組立体の軸芯と、1次コネクタ端子の端子配列は、高圧タワー部の軸芯に対して垂直方向に配置している点火コイルである。ケース開口より絶縁材を注入硬化させることで一体化される。

特開２００２−４８０４６号 特開平６−６６２４０号

上記、特開２００２−４８０４６号（特許文献１）では、1次コネクタをケース側面に配置し、1次コネクタ端子の端子配列は、高圧タワー部に対して垂直方向に配置しているが、ケース開口が上部でありコイル組立体を覆い隠すため、露出せず絶縁が有効な絶縁材の注入量の管理が難しかった。特にコイル組立体外周を構成するコイルが２次コイルの場合は、２次コイル低電圧側と高電圧側との液面からの深さが均等になり、高電圧側で有効な絶縁距離は低電圧側で無駄となり、絶縁材の過肉になっていた。特開平６−６６２４０号（特許文献２）のような構成の点火コイルの場合では、ケース開口には、コイル組立体の低電圧側のみが配置され、ケース底部に高圧側が配置される構成のため、絶縁材の注入管理を緩和できるが、1次コネクタはケースの上部に配置されるので、エンジンに装着されたとき点火コイル全体の高さは高くなっていた。そこで本発明は上記課題を解決し、小型化で組み立て性のよい構造を提示し高性能な内燃機関用点火コイルを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため本発明では、請求項１は棒状の中心コアに同軸的に１次導線を巻き廻した１次コイルと、２次導線を巻き廻した２次コイルが配置され、これら１次コイル、２次コイルをケースに収納し、ケースはエンジン外部に配置され、ケース側面に点火コイルに電源や入力信号を配電するための２個以上の1次コネクタ端子を有する1次コネクタを配置し、前記２次コイルからの高電圧を点火プラグに供給しケースより突出する方向に軸を有する高圧タワー部を備えた内燃機関用点火コイルにおいて、前記ケースはプラグホール外部に配置され、前記ケースには各コイルを挿入するコイル挿入開口部と前記高圧タワー部を挿入する高圧タワー挿入開口部の少なくとも２つの開口部を有し、前記コイル挿入開口部は高圧タワー部の軸方向に対して略垂直方向に設けられ、前記１次コイルと２次コイルの巻線軸は高圧タワー部の軸方向に対して略垂直方向とし、前記ケースは、長辺と短辺とで構成される略長方形断面を有する前記1次コネクタの長辺が、点火コイル装着面に平行になるように設けられていることを特徴とする内燃機関用点火コイルとする。

また請求項２は、前記1次コネクタ端子の２個以上の端子は同列に配置され、前記列は点火コイル装着面に平行になるように設けられて配置され、前記1次コネクタの略長方形断面の短辺がエンジン外部に配置される前記点火コイル装着面からのケースの高さより短い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とする。

また請求項３では、前記1次コネクタは、ＥＣＵと接続される1次カプラが接続され、エンジン外部に配置される前記点火コイル装着面からのケースの高さに対して、前記1次カプラの長辺が長く、前記1次カプラの短辺が短いことを特徴とする請求項１乃至請求項２記載の内燃機関用点火コイルとする。

上述の通り、棒状の中心コアに同軸的に１次導線を巻き廻した１次コイルと、２次導線を巻き廻した２次コイルが配置され、これら１次コイル、２次コイルをケースに収納し、ケースはエンジン外部に配置され、ケース側面に点火コイルに電源や入力信号を配電するための２個以上の1次コネクタ端子を有する1次コネクタを配置し、前記２次コイルからの高電圧を点火プラグに供給しケースより突出する方向に軸を有する高圧タワー部を備えた内燃機関用点火コイルにおいて、前記ケースはプラグホール外部に配置され、前記ケースには各コイルを挿入するコイル挿入開口部と前記高圧タワー部を挿入する高圧タワー挿入開口部の少なくとも２つの開口部を有し、前記コイル挿入開口部は高圧タワー部の軸方向に対して略垂直方向に設けられ、前記１次コイルと２次コイルの巻線軸は高圧タワー部の軸方向に対して略垂直方向とし、前記ケースは、長辺と短辺とで構成される略長方形断面を有する前記1次コネクタの長辺が、点火コイル装着面に平行になるように設けられていることで、エンジンに装着した点火コイル全体の高さを低く構成でき、かつ絶縁材の注入管理を緩和できる点火コイルを提供できる。

また前記1次コネクタ端子の２個以上の端子は同列に配置され、前記列は点火コイル装着面に平行になるように設けられて配置され、前記1次コネクタの略長方形断面の短辺がエンジン外部に配置される前記点火コイル装着面からのケースの高さより短くすることで、前記1次コネクタ端子の２個以上の端子が同列に配置される前記1次コネクタに適用でき、エンジンに装着した点火コイル全体の高さを低く構成でき、かつ絶縁材の注入管理を緩和できる点火コイルを提供できる。

また前記1次コネクタは、ＥＣＵと接続される1次カプラが接続され、エンジン外部に配置される前記点火コイル装着面からのケースの高さに対して、前記1次カプラの長辺が長く、前記1次カプラの短辺が短くすることで、前記1次コネクタが前記1次カプラと接続された場合でも、エンジンに装着した点火コイル全体の高さを低く構成でき、かつ絶縁材の注入管理を緩和できる点火コイルを提供できる。

図１は、本発明の技術の内燃機関用点火コイルを構成する図である。また図２は、図１のＢ−Ｂ断面図である。本発明の点火コイル１００は図１乃至図２において、本発明の実施例１の内燃機関用点火コイル１００は、コア６０に同軸的に１次ボビン２１に１次導線を巻き廻した１次コイル２０と、その外周に２次ボビン３１に２次導線を巻き廻した２次コイル３０とで構成されるコイル組立体が、ケース４０に収納される。前記ケース４０は開口部４７を有し、コイル組立体はこの開口部４７よりケース４０内に収容され、前記開口部４７より液体の絶縁材であるエポキシ樹脂９６を注入し、熱硬化させることで一体化される。またケース４０側面には1次コネクタ１５０が配置され、内部にエンジンからの点火信号や点火コイルの駆動電源を供給する２個の1次コネクタ端子１５１、１５２を備える。当該1次コネクタ端子１５１の端子配列と、前記コイル組立体の軸芯は、高圧タワー部４１の軸芯に対して垂直方向に配置される。さらに1次コネクタ１５０にはエンジンＥＣＵと接続された1次カプラ１７０が1次コネクタ１５０の外周を覆う様に装着される。

また前記高圧タワー部４１はプラグホール９９に収容されるためケース４０はエンジン外部に配置される。また前記1次コネクタ端子１５１、１５２の配列は２個の端子で同列を構成し、この列を収容するため前記1次コネクタ１５０は、長辺と短辺とで構成される略長方形断面を有する。また前記1次カプラ１７０は、前記1次コネクタ１５０の外周形状に合わせてその外周を構成している。したがって前記1次カプラ１７０の断面は前記1次コネクタ１５０と同様な位置と方向に長辺と短辺とで構成される略長方形断面を有する。また前記ケース４０には組立体を挿入するコイル挿入開口部４７と、前記高圧タワー部４１を挿入する高圧タワー挿入開口部４６とを有し、前記コイル挿入開口部４７は高圧タワー部４１の軸方向に対して略垂直方向に設けられる。また前記高圧タワー部４１の軸方向と点火コイル装着面９７は垂直方向になるよう構成されている。またコイル組立体の巻線軸は高圧タワー部４１の軸方向に対して略垂直方向に配置され、前記1次コネクタ１５０の長辺が、高圧タワー４０軸芯に対して垂直方向になるように設けられている。

上記構成により、前記1次コネクタ１５０を含む1次カプラ１７０は、高圧タワー部の軸方向において、コイル本体より小さく構成できる。またケース４０の開口部４７には、コイル組立体の低電圧側のみが配置され、ケース底部に高圧側が配置される構成のため、開口部４７より液体の絶縁材であるエポキシ樹脂を注入するときは絶縁材の注入管理を緩和でき、組み立て性がよい。

本発明の実施例では、前記1次コネクタ端子１５１、１５２は２個の端子で構成された例を示したが、同列を構成された列が1次コネクタに収容されたものであれば２個以上の端子で構成されたものでもよい。1次コネクタ端子の２個以上の端子は同列に配置され、前記列が、点火コイル装着面に平行になるように設けられており、前記1次コネクタ１５０の略長方形断面の短辺がコイル本体より短いとき、1次コネクタは、コイル本体より小さく構成できるので、点火コイル全体の高さを低く構成できる。また前記1次コネクタ１５０を含む前記1次カプラ１７０の略長方形断面の短辺がコイル本体より短いとき、1次カプラは、コイル本体より小さく構成できるので、点火コイル全体の高さを低く構成できる。

上記構成を適用することで、エンジンに装着した点火コイルのエンジン外部に装着される点火コイルの高さを低く構成でき、絶縁材の注入管理を緩和できる点火コイルを提供できる。しかし、上記構成のみならず、例えば高圧タワー部の軸方向と点火コイル装着面が垂直方向でない構成の点火コイルにおいても適用でき、コイル本体の高さに対して、1次コネクタまたは1次カプラの略長方形断面の短辺が短く長辺が長いとき、1次コネクタまたは1次カプラの長辺が、点火コイル装着面に平行になるように設けられているものであれば、そのサイズ、位置、材質を特に限定しない。すなわち本発明の趣旨を逸脱することのない各種の改変が可能である。

本発明の技術の内燃機関用点火コイルを構成する図である。 図１のＢ−Ｂ断面図である。

符号の説明

１０、１００ 点火コイル
２０ １次コイル
３０ ２次コイル
４０ ケース
４１ 高圧タワー部
４６ 高圧タワー挿入開口部
４７ コイル挿入開口部
１５０ 1次コネクタ
１５１、１５２ 1次コネクタ端子
６０ コア
７０ 1次カプラ
９５ スプリング
９７ 点火コイル装着面
９８ プラグブーツ
９９ エンジンヘッド

Claims (3)

1. 棒状の中心コアに同軸的に１次導線巻き廻した１次コイルと、２次導線を巻き廻した２次コイルが配置され、これら１次コイル、２次コイルをケースに収納し、ケースはエンジン外部に配置され、ケース側面に点火コイルに電源や入力信号を配電するための２個以上の1次コネクタ端子を有する1次コネクタを配置し、前記２次コイルからの高電圧を点火プラグに供給しケースより突出する方向に軸を有する高圧タワー部を備えた内燃機関用点火コイルにおいて、前記ケースはプラグホール外部に配置され、前記ケースには各コイルを挿入するコイル挿入開口部と前記高圧タワー部を挿入する高圧タワー挿入開口部の少なくとも２つの開口部を有し、前記コイル挿入開口部は高圧タワー部の軸方向に対して略垂直方向に設けられ、前記１次コイルと２次コイルの巻線軸は高圧タワー部の軸方向に対して略垂直方向とし、前記ケースは、長辺と短辺とで構成される略長方形断面を有する前記1次コネクタの長辺が、点火コイル装着面に平行になるように設けられていることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
2. 前記1次コネクタ端子の２個以上の端子は同列に配置され、前記列は点火コイル装着面に平行になるように設けられて配置され、前記1次コネクタの略長方形断面の短辺がエンジン外部に配置される前記点火コイル装着面からのケースの高さより短い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。
3. 前記1次コネクタは、ＥＣＵと接続される1次カプラが接続され、エンジン外部に配置される前記点火コイル装着面からのケースの高さに対して、前記1次カプラの長辺が長く、前記1次カプラの短辺が短いことを特徴とする請求項１乃至請求項２記載の内燃機関用点火コイル。

Images