JP2009094331A - 内燃機関用点火コイル - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を少なくした安価な構成で、絶縁に必要な沿面距離を確保しつつプロテクタを絶縁ケースに取り付けることのできる内燃機関用点火コイルを提供する。
【解決手段】外側被接続筒２２ｏと、この外側被接続筒２２ｏの内側に同心状に位置する高圧タワー部２２ｔとからなる被接続部２２Ｊを絶縁ケース２２に設け、外側被接続筒２２ｏが挿入される外側接続筒４２ｏと、この外側接続筒４２ｏの内側に同心状に位置し、外側被接続筒２２ｏと高圧タワー部２２ｔとの間へ挿入される内側接続筒４２ｉとからなる接続部４２Ｊをプロテクタ本体４２の上端に設け、接続部４２Ｊを被接続部２２Ｊに接続することにより、絶縁ケース２２に対してプロテクタ４１を取り付ける。
【選択図】図１

Description

この発明は、自動車のエンジンの点火プラグに、火花放電を発生させるための高電圧を供給する内燃機関用点火コイルに関するものである。

図２は従来の内燃機関用点火コイルの概略構成を示す、内燃機関用点火コイルをエンジンに取り付けた状態の部分縦断面図である。

図２において、内燃機関用点火コイル１１は、エンジン６１に取り付けられ、高電圧を発生する点火コイル本体２１と、この点火コイル本体２１を構成する絶縁ケース２２に設けられた円筒状の高圧タワー部２２ｔに、上端部分が接続部材５１で取り付けられ、高圧タワー部２２ｔ内の高圧端子２４から供給される高電圧をエンジン６１に取り付けられた点火プラグ７１へ供給するプロテクタ４１とで構成されている。

上記した点火コイル本体２１は、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）製またはガラスフィラー入りＰＢＴ製の絶縁ケース２２と、この絶縁ケース２２の側面部分に一体的に設けられたソケット部２２ｓに設けられている複数の低圧端子（一次端子、図示省略）と、絶縁ケース２２の下端部分に一体的に設けられた高圧タワー部２２ｔ内に圧入された高圧端子（二次端子）２４と、絶縁ケース２２内に収容されたコイル・鉄心組立体（図示省略）と、絶縁ケース２２内に充填され、各部品相互の高電圧絶縁を行うとともに、各部品を絶縁ケース２２内に固定する絶縁樹脂としての熱硬化性樹脂（図示省略）とで構成されている。
そして、点火コイル本体２１は、絶縁ケース２２の側面部分に一体的に設けられた取付フランジ部２２ｆを取付ねじ３４によってエンジン６１の取付部６３に取り付けることにより、エンジン６１のプラグホール６２内へ高圧タワー部２２ｔが浅く突入するように取り付けられる。
なお、複数の低圧端子は、例えば、絶縁ケース２２の成形時にインサートされる。

上記したコイル・鉄心組立体は、一次コイルボビンと、この一次コイルボビンの外周に巻線を巻き付け、積層して形成された一次コイルと、この一次コイルの外周に配置された二次コイルボビンと、この二次コイルボビンの外周に巻線を巻き付け、積層して形成された二次コイルと、閉磁路で一次コイルと二次コイルとを磁気的に結合する鉄心とで構成されている。
そして、複数の低圧端子、一次コイルの両端、二次コイルの一端は所定の回路を構成するように接続され、二次コイルの他端は、二次コイルボビンの端部に取り付けられた端末ピン（図示省略）を介して高圧端子２４に接続されている。

上記したプロテクタ４１は、点火コイル本体２１の、エンジン６１のプラグホール６２内へ浅く突入する高圧タワー部２２ｔに接続部材５１で上端部分が取り付けられる、例えば、ＰＢＴ製またはガラスフィラー入りＰＢＴ製のプロテクタ本体４２と、このプロテクタ本体４２内に収容され、高圧端子２４から供給される高電圧を点火プラグ７１へ伝達する導電体としてのコイルスプリング４３と、プロテクタ本体４２の下端部分に取り付けられ、プラグホール６２の底に取り付けられた点火プラグ７１の、頂部電極７２を有する絶縁碍子７４に被さって絶縁シールする弾性体製、例えば、シリコーンゴム製のブーツ部４４とで構成されている。

そして、高圧タワー部２２ｔと、この高圧タワー部２２ｔの外側に位置するプロテクタ本体４２とは、例えば、高圧タワー部２２ｔおよびプロテクタ本体４２の外側に設けられた環状突条と、高圧タワー部２２ｔとプロテクタ本体４２との間に位置するとともに、プロテクタ本体４２の外側に位置する接続部材５１の内側に設けられた、上記した環状突条が嵌合する環状凹部とによって結合されている。
また、プロテクタ本体４２と、このプロテクタ本体４２に被さるブーツ部４４とは、例えば、プロテクタ本体４２の外側に設けられた環状突条と、プロテクタ本体４２の外側に位置するブーツ部４４の内側に設けられた、上記した環状突条が嵌合する環状凹部とによって結合されている。
そして、プロテクタ本体４２には、下端から少し上側の内側に係止段部４２ｓを形成するため、周回する肉盛り部４２ｐが設けられている。
そして、コイルスプリング４３は、プロテクタ本体４２の肉盛り部４２ｐ内へ挿入される細径部４３ａと、この細径部４３ａよりも太く、細径部４３ａとの境の段部４３ｃが肉盛り部４２ｐの上側（上端）に当接する太径部４３ｂとで構成されている。

上記したエンジン６１には、点火コイル本体２１の高圧タワー部２２ｔ、および、この高圧タワー部２２ｔに接続部材５１で取り付けられたプロテクタ４１が挿入されるプラグホール６２と、このプラグホール６２の周囲に位置し、点火コイル本体２１の取付フランジ部２２ｆを取り付けるための取付部６３とが設けられている。
そして、プラグホール６２の底には、点火プラグ７１の雄ねじ部７５ｓを螺合させて点火プラグ７１を取り付けるための取付ねじ孔６２ｓが設けられている。

上記した点火プラグ７１は、高電圧が供給される頂部端子７２と、この頂部端子７２から延びた中心電極７３と、この中心電極７３および頂部端子７２を絶縁シールする絶縁碍子７４と、この絶縁碍子７４の外側に設けられた金具７５とで構成されている。
そして、金具７５には、プラグホール６２の取付ねじ孔６２ｓに螺合する雄ねじ部７５ｓと、この雄ねじ部７５ｓから延び、中心電極７３と火花間隙をおいて対向する電極７５ｅとが設けられている。

この内燃機関用点火コイル１１はエンジン・コントロール・ユニット（ＥＣＵ）から供給される信号に基づいて点火コイル本体２１の一次コイルに通電し、一次コイルへの通電を遮断することにより、鉄心に磁束が発生し、磁束が変化することによって二次コイルに高電圧が発生し（誘起され）、高圧端子２４に高電圧が供給される。
そして、高圧端子２４に供給された高電圧はコイルスプリング４３を介して点火プラグ７１の頂部端子７２に伝達されるので、中心電極７３と電極７５ｅとの間に火花放電が発生する（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００４−２３２４６６号公報

従来の内燃機関用点火コイル１１は、絶縁ケース２２の高圧タワー部２２と、プロテクタ４１のプロテクタ本体４２との接続部分の絶縁に必要な沿面距離を、接続部材５１を用いることによって確保している。
この沿面距離を確保する接続部材５１に求められる絶縁性と、弾性とを有する材料、例えば、シリコーンゴムは高価である。
そこで、部品点数を少なくして安価な構成にするため、高圧タワー部２２ｔにプロテクタ本体４２を直接取り付けることが考えられるが、樹脂同士の接続では、沿面距離を確保することが難しいという問題がある。

この発明は、上記したような不都合を解消するためになされたもので、部品点数を少なくした安価な構成で、絶縁に必要な沿面距離を確保しつつプロテクタを絶縁ケースに取り付けることのできる内燃機関用点火コイルを提供するものである。

この発明は、以下のような発明である。
（１）高電圧を発生する点火コイル本体と、この点火コイル本体の絶縁ケースに上端部分が取り付けられ、下端部分がエンジンのプラグホールの底に取り付けられた点火プラグの上端部分に被さる筒状の中に、前記点火コイル本体から供給される高電圧を前記点火プラグへ伝達する導電体を収容したプロテクタとからなる内燃機関用点火コイルにおいて、外側被接続筒からなる被接続部を前記絶縁ケースに設け、前記外側被接続筒が挿入される外側接続筒と、この外側接続筒の内側に同心状に位置し、前記外側被接続筒内へ挿入される内側接続筒とからなる接続部を前記プロテクタの上端に設け、前記接続部を前記被接続部に接続することにより、前記絶縁ケースに対して前記プロテクタを取り付けることを特徴とする。
（２）高電圧を発生する点火コイル本体と、この点火コイル本体の絶縁ケースに上端部分が取り付けられ、下端部分がエンジンのプラグホールの底に取り付けられた点火プラグの上端部分に被さる筒状の中に、前記点火コイル本体から供給される高電圧を前記点火プラグへ伝達する導電体を収容したプロテクタとからなる内燃機関用点火コイルにおいて、外側被接続筒と、この外側被接続筒の内側に同心状に位置する内側被接続筒とからなる被接続部を前記絶縁ケースに設け、前記外側被接続筒が挿入される外側接続筒と、この外側接続筒の内側に同心状に位置し、前記外側被接続筒と前記内側被接続筒との間へ挿入される内側接続筒とからなる接続部を前記プロテクタの上端に設け、前記接続部を前記被接続部に接続することにより、前記絶縁ケースに対して前記プロテクタを取り付けることを特徴とする。
（３）（１）または（２）に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、前記接続部を前記被接続部に接続することにより、前記絶縁ケースに対して前記プロテクタを取り付けた状態で、前記外側接続筒と前記内側接続筒との間に形成された底と、前記外側被接続筒の下端との間に空間部を設けたことを特徴とする。
（４）（１）から（３）のいずれか１つに記載の内燃機関用点火コイルにおいて、前記プラグホールと外気とを連通させる通気溝を、前記絶縁ケースの外面に設けたことを特徴とする。

この発明によれば、接続部を被接続部に接続することにより、絶縁ケースに対してプロテクタを取り付けると、外側接続筒と内側接続筒との間に外側被接続筒が挿入されるので、または、外側被接続筒と内側被接続筒との間に内側接続筒が挿入され、外側接続筒と内側接続筒との間に外側被接続筒が挿入されるので、部品点数を少なくした安価な構成で、絶縁に必要な沿面距離を確保しつつプロテクタを絶縁ケースに取り付けることができる。
そして、絶縁ケースに対してプロテクタを取り付けた状態で、外側接続筒と内側接続筒との間に形成された底と、外側被接続筒の下端との間に空間部を設けたので、この空間部を水溜部として利用することができる。
したがって、外部から浸入した水を空間部（水溜部）に溜めることができるので、外部から浸入した水が直ちに点火プラグに達することがなくなり、点火プラグ周囲の絶縁を確保することができる。
さらに、プラグホールと外気とを連通させる通気溝を、絶縁ケースの外面に設けたので、空間部（水溜部）に溜まった水をエンジンからの熱で蒸発させ、通気溝から外気中へと放出させることができることにより、点火プラグ周囲の絶縁を確保することができる。

以下、この発明の実施例を図に基づいて説明する。

図１はこの発明の一実施例である内燃機関用点火コイルの要部を示す、内燃機関用点火コイルをエンジンに取り付けた状態の部分拡大縦断面図であり、図２と同一または相当部分に同一符号を付し、その説明を省略する。
なお、図示を省略した部分は、図２と同じに構成されている。

図１において、２２ｏは円筒状の外側被接続筒を示し、絶縁ケース２２に内側被接続筒として円筒状に設けられた高圧タワー部２２ｔの外側に、高圧タワー部２２ｔと同心状に位置させて絶縁ケース２２に設けられている。
そして、外側被接続筒２２ｏと高圧タワー部２２ｔとで、被接続部２２Ｊが構成されている。
２２ｄは通気溝を示し、絶縁ケース２２の外面、すなわち、外側被接続筒２２ｏの外面に軸方向に設けられた後、絶縁ケース２２の下面に外側へ向けて設けられている。

４２ｏはプロテクタ本体４２の上端に設けられた円筒状の外側接続筒、４２ｉは円筒状の内側接続筒を示し、外側接続筒４２ｏの内側に外側接続筒４２ｏと同心状に位置させてプロテクタ本体４２の上端に設けられている。
そして、外側接続筒４２ｏと内側接続筒４２ｉとで、接続部４２Ｊが構成されている。

なお、外側被接続筒２２ｏは外側接続筒４２ｏと内側接続筒４２ｉとの間へ挿入され、内側接続筒４２ｉは外側被接続筒２２ｏと高圧タワー部２２ｔとの間へ、例えば、圧入（挿入）される。
そして、接続部４２Ｊを被接続部２２Ｊに接続することにより、絶縁ケース２２に対してプロテクタ４１（プロテクタ本体４２）を取り付けた状態で、外側接続筒４２ｏと内側接続筒４２ｉとの間に形成された底４２ｂと、外側被接続筒２２ｏの下端との間に空間部としての水溜部４２Ｗが形成される。
８１はシール部材としてのＯリングを示す。

次に、点火コイル本体２１へのプロテクタ４１の取付などについて説明する。
この発明の一実施例の内燃機関用点火コイル１１は、Ｏリング８１内へ外側被接続筒２２ｏを挿入した後、接続部４２Ｊを被接続部２２Ｊに接続することにより、図１に示すように、点火コイル本体２１の絶縁ケース２２に対してプロテクタ４１（プロテクタ本体４２）を取り付けることができる。
このようにして絶縁ケース２２に対してプロテクタ本体４２を取り付けると、外側被接続筒２２ｏは外側接続筒４２ｏと内側接続筒４２ｉとの間へ挿入されるとともに、内側接続筒４２ｉは外側被接続筒２２ｏと高圧タワー部２２ｔとの間へ圧入されることにより、絶縁ケース２２とプロテクタ本体４２とは二重筒構造で接続され、水溜部４２Ｗが設けら（形成さ）れる。
このように、絶縁ケース２２とプロテクタ本体４２とが二重筒構造で接続されるので、絶縁ケース２２とプロテクタ４１との接続部分の絶縁に必要な沿面距離は、充分に確保される。

そして、従来の内燃機関用点火コイル１１と同様にエンジン６１に取り付けると、図１に示すように、内燃機関用点火コイル１１をエンジン６１取り付けることができ、プラグホール６２と外気とは、通気溝２２ｄによって連通した状態になる。

上述したように、この発明の一実施例によれば、接続部４２Ｊを被接続部２２Ｊに接続することにより、絶縁ケース２２に対してプロテクタ４１を取り付けると、外側被接続筒２２ｏと高圧タワー部２２ｔとの間に内側接続筒４２ｉが挿入され、外側接続筒４２ｏと内側接続筒４２ｉとの間に外側被接続筒２２ｏが挿入される二重筒構造になるので、部品点数を少なくした安価な構成で、絶縁に必要な沿面距離を確保しつつプロテクタ４１を絶縁ケース２２に取り付けることができる。
そして、絶縁ケース２２に対してプロテクタ４１を取り付けた状態で、外側接続筒４２ｏと内側接続筒４２ｉとの間に形成された底４２ｂと、外側被接続筒２２ｏの下端との間に水溜部４２Ｗを設けたので、外部から浸入した水を水溜部４２Ｗに溜めることができ、外部から浸入した水が直ちに点火プラグに達することがなくなることにより、点火プラグ周囲の絶縁を確保することができる。
さらに、プラグホール６２と外気とを連通させる通気溝２２ｄを、絶縁ケース２２の外面に設けたので、水溜部４２Ｗに溜まった水をエンジン６１からの熱で蒸発させ、通気溝２２ｄから外気中へと放出させることができることにより、点火プラグ周囲の絶縁を確保することができる。

上記した実施例では、外側被接続筒２２ｏと高圧タワー部２２ｔとで被接続部２２Ｊを構成した例を示したが、外側被接続筒２２ｏのみで被接続部２２Ｊを構成し、この外側被接続筒２２ｏを外側接続筒４２ｏと内側接続筒４２ｉとの間に圧入（挿入）して接続部４２Ｊを被接続部２２Ｊに接続することにより、絶縁ケース２２に対してプロテクタ４１を取り付けても、同様な効果を得ることができる。
また、プロテクタ本体４２と、コイルスプリング４３と、ブーツ部４４とでプロテクタ４１を構成した例を示したが、プロテクタ本体４２とブーツ部４４とを一体としてプロテクタ本体としも、同様な効果を得ることができる。

この発明の一実施例である内燃機関用点火コイルの要部を示す、内燃機関用点火コイルをエンジンに取り付けた状態の部分拡大縦断面図である。 従来の内燃機関用点火コイルの概略構成を示す、内燃機関用点火コイルをエンジンに取り付けた状態の部分縦断面図である。

符号の説明

１１ 内燃機関用点火コイル
２１ 点火コイル本体
２２ 絶縁ケース
２２ｆ 取付フランジ部
２２ｓ ソケット部
２２ｔ 高圧タワー部（内側被接続筒）
２２ｏ 外側被接続筒
２２ｄ 通気溝
２２Ｊ 被接続部
２４ 高圧端子（二次端子）
３４ 取付ねじ
４１ プロテクタ
４２ プロテクタ本体
４２ｐ 肉盛り部
４２ｓ 係止段部
４２ｏ 外側接続筒
４２ｉ 内側接続筒
４２ｂ 底
４２Ｊ 接続部
４２Ｗ 水溜部（空間部）
４３ コイルスプリング（導電体）
４３ａ 細径部
４３ｂ 太径部
４３ｃ 段部
４４ ブーツ部
５１ 接続部材
６１ エンジン
６２ プラグホール
６２ｓ 取付ねじ孔
６３ 取付部
７１ 点火プラグ
７２ 頂部端子
７３ 中心電極
７４ 絶縁碍子
７５ 金具
７５ｓ 雄ねじ部
７５ｅ 電極
８１ Ｏリング（シール部材）

Claims (4)

1. 高電圧を発生する点火コイル本体と、
   この点火コイル本体の絶縁ケースに上端部分が取り付けられ、下端部分がエンジンのプラグホールの底に取り付けられた点火プラグの上端部分に被さる筒状の中に、前記点火コイル本体から供給される高電圧を前記点火プラグへ伝達する導電体を収容したプロテクタとからなる内燃機関用点火コイルにおいて、
   外側被接続筒からなる被接続部を前記絶縁ケースに設け、
   前記外側被接続筒が挿入される外側接続筒と、この外側接続筒の内側に同心状に位置し、前記外側被接続筒内へ挿入される内側接続筒とからなる接続部を前記プロテクタの上端に設け、
   前記接続部を前記被接続部に接続することにより、前記絶縁ケースに対して前記プロテクタを取り付ける、
   ことを特徴とする内燃機関用点火コイル。
2. 高電圧を発生する点火コイル本体と、
   この点火コイル本体の絶縁ケースに上端部分が取り付けられ、下端部分がエンジンのプラグホールの底に取り付けられた点火プラグの上端部分に被さる筒状の中に、前記点火コイル本体から供給される高電圧を前記点火プラグへ伝達する導電体を収容したプロテクタとからなる内燃機関用点火コイルにおいて、
   外側被接続筒と、この外側被接続筒の内側に同心状に位置する内側被接続筒とからなる被接続部を前記絶縁ケースに設け、
   前記外側被接続筒が挿入される外側接続筒と、この外側接続筒の内側に同心状に位置し、前記外側被接続筒と前記内側被接続筒との間へ挿入される内側接続筒とからなる接続部を前記プロテクタの上端に設け、
   前記接続部を前記被接続部に接続することにより、前記絶縁ケースに対して前記プロテクタを取り付ける、
   ことを特徴とする内燃機関用点火コイル。
3. 請求項１または請求項２に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、
   前記接続部を前記被接続部に接続することにより、前記絶縁ケースに対して前記プロテクタを取り付けた状態で、前記外側接続筒と前記内側接続筒との間に形成された底と、前記外側被接続筒の下端との間に空間部を設けた、
   ことを特徴とする内燃機関用点火コイル。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、
   前記プラグホールと外気とを連通させる通気溝を、前記絶縁ケースの外面に設けた、
   ことを特徴とする内燃機関用点火コイル。

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