JP2009158558A - 内燃機関用点火コイル - Google Patents

Abstract

【課題】生産コストを低減させることができるとともに、生産性を向上させ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】外周に一次コイル２３および二次コイル２５が配置される一次コイルボビン２２を絶縁ケース２１内に取り付け、絶縁ケース２１の内側と一次コイルボビン２２の外側とで形成される収容部内に熱硬化性樹脂２９を充填して硬化させるとともに、一次コイル２３と二次コイル２５とを磁気的に結合させる鉄心２６の一部分を一次コイルボビン２２内に収容させ、鉄心２６の一部分を絶縁ケース２１の外側へ突出させた内燃機関用点火コイル１１において、熱硬化性樹脂２９内に一部分が埋没する突出部２６ａを鉄心２６に設ける。
【選択図】図１

Description

この発明は、自動車のエンジンなどの内燃機関の点火プラグに、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。

上記した内燃機関用点火コイルとして、外周に一次コイルおよび二次コイルが配置される一次コイルボビンを絶縁ケース内に、一次コイルボビンの孔が絶縁ケースを貫通するように取り付け、絶縁ケースの内側と一次コイルボビンの外側とで形成される収容部内に絶縁樹脂を充填して硬化させるとともに、一次コイルと二次コイルとを磁気的に結合させ、閉磁路を形成するＵ字状またはＪ字状の２つの鉄心部分からなる鉄心の一部分をコイルボビン内に収容させて、２つの鉄心部分を一次コイルボビン内で接着剤によって接続するとともに、２つの鉄心部分を一次コイルボビンに接着剤で固定させ、鉄心の一部分を絶縁ケースの外側へ突出させた構成のものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０００−１８２８６１号公報

上記した従来の内燃機関用点火コイルは、鉄心を接着剤によって一次コイルボビンに固定している。
したがって、鉄心の固定のみに使用する接着剤（部材）が必要になるとともに、接着剤に接着力を発揮させるために放置時間が必要になるため、内燃機関用点火コイルの生産コストが上昇するとともに、内燃機関用点火コイルの生産性が劣る。

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、生産コストを低減させることができるとともに、生産性を向上させ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）外周に一次コイルおよび二次コイルが配置されるコイルボビンを絶縁ケース内に設け、前記絶縁ケースの内側と前記コイルボビンの外側とで形成される収容部内に絶縁樹脂を充填して硬化させるとともに、前記一次コイルと前記二次コイルとを磁気的に結合させる鉄心の一部分を前記コイルボビン内に収容させ、前記鉄心の一部分を前記絶縁ケースの外側へ突出させた内燃機関用点火コイルにおいて、前記絶縁樹脂内に一部分が埋没する突出部を前記鉄心に設けたことを特徴とする。
（２）（１）に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、前記鉄心の前記コイルボビンへの挿入方向と交差し、前記絶縁樹脂内に埋没する係止部分を、前記突出部の一部分に設けたことを特徴とする。
（３）（１）または（２）に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、前記コイルボビンを、前記絶縁ケースに一体的に設けたことを特徴とする。
（４）（１）または（２）に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、前記突出部の一部分を収容するとともに、前記絶縁樹脂を貯留する絶縁樹脂貯留部を、前記コイルボビンに設けたことを特徴とする。

この発明によれば、絶縁樹脂内に一部分が埋没する突出部を鉄心に設けたので、突出部の一部分を絶縁樹脂内に埋没させることにより、硬化する絶縁樹脂によって鉄心を固定することができる。
したがって、鉄心の固定のみに使用する部材を必要としないため、すなわち、絶縁樹脂に鉄心を固定する機能を持たせたので、内燃機関用点火コイルの生産コストを低減させることができるとともに、内燃機関用点火コイルの生産性を向上させることができる。
そして、鉄心のコイルボビンへの挿入方向と交差し、絶縁樹脂内に埋没する係止部分を、突出部の一部分に設けたので、係止部分が絶縁樹脂に引っ掛かることにより、突出部を強固に固定することができるとともに、絶縁樹脂が突出部から剥離しても突出部が絶縁樹脂から抜けるのを防止することができる。
さらに、コイルボビンを、絶縁ケースに一体的に設けたので、組立部品（部品点数）が少なくなることにより、組立工数を少なくすることができる。
また、突出部の一部分を収容するとともに、絶縁樹脂を貯留する絶縁樹脂貯留部を、コイルボビンに設けたので、絶縁樹脂が絶縁樹脂貯留部によって突出部を固定する突出部固定部分と、突出部を固定しない非突出部固定部分とに区画される。
したがって、経年（経時）変化によって突出部から絶縁樹脂の突出部固定部分にクラックが入ってもそのクラックが絶縁樹脂の非突出部固定部分へ伝播しなくなるため、収容部内の部品の絶縁を維持することができる。

以下、この発明の実施例を図に基づいて説明する。

図１はこの発明の第１実施例である内燃機関用点火コイルの部分縦断面図である。

図１において、内燃機関用点火コイル１１は、一端（上面）が開放し、他端（下面、底）に、例えば、矩形の開口２１ｈが設けられた絶縁ケース２１と、この絶縁ケース２１の開口２１ｈを閉塞するように絶縁ケース２１の他端に下端外周が固定され、絶縁ケース２１の一端へ達する矩形筒状の一次コイルボビン２２と、この一次コイルボビン２２の外周に第１巻き線を巻き付けて形成された一次コイル２３と、この一次コイル２３の外周に配置された二次コイルボビン２４と、この二次コイルボビン２４の外周に第２巻き線を巻き付けて形成された二次コイル２５と、一次コイル２３と二次コイル２５とを磁気的に結合させ、一次コイルボビン２２を貫通する鉄心２６と、絶縁ケース２１の内側と一次コイルボビン２２の外側とで形成される収容部内に充填され、硬化することによって各部品相互の高圧絶縁を行うととともに、各部品を絶縁ケース２１内に固定する絶縁樹脂である、例えば、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂２９とで構成されている。

上記した絶縁ケース２１には、図示を省略したソケット部および高圧タワー部が設けられている。
そして、ソケット部には、図示を省略した複数の低圧端子（一次端子）が設けられている。
また、高圧タワー部には、図示を省略した高圧端子（二次端子）が設けられている。
なお、複数の低圧端子、一次コイル２３、二次コイル２５は所定の回路を構成するように接続され、二次コイル２５の一端（端末）は、二次コイルボビン２４の端部に取り付けられた端末ピン、導線などの導電体（図示省略）を介して高圧端子に接続されている。

上記した鉄心２６は、珪素鋼板を積層した構成とされている。
そして、鉄心２６には、上部の対向する両側にＬ字状に突出して垂下（下降）する突出部２６ａが上側部分に設けられるとともに、内燃機関用点火コイル１１をエンジンに取り付けるための取付孔２６ｈが上下端部にそれぞれ設けられている。

次に、内燃機関用点火コイル１１の組立の一例について説明する。
まず、一次コイル２３が外周に巻かれた一次コイルボビン２２を絶縁ケース２１内へ上側から挿入し、一次コイルボビン２２の下端で開口２１ｈを閉塞するように、例えば、溶着または接着剤で一次コイルボビン２２を絶縁ケース２１に固定する（取り付ける）。
そして、二次コイル２５が外周に巻かれた二次コイルボビン２４内へ、一次コイル２３が外周に巻かれた一次コイルボビン２２を挿入するように、二次コイルボビン２４を収容部内へ収容させるとともに、一次コイル２３、二次コイル２５、複数の低圧端子、高圧端子を、所定の回路を構成するように接続する。
次に、各突出部２６ａが下側へ向いて開放した状態の鉄心２６を、上側から一次コイルボビン２２内へ挿入して収容させると、各突出部２６ａが一次コイルボビン２２の上端に引っ掛かることにより、図１に示すように、各突出部２６ａの一部分（先端部分）が収容部内に突入するとともに、鉄心２６の上下端部は絶縁ケース２１の上下に突出した状態となる。
この状態で、収容部内に熱硬化性樹脂２９を注入し、硬化（固化）させると、一次コイルボビン２２〜二次コイル２５および突出部２６ａの一部分（先端部分）が熱硬化性樹脂２９内に埋没し、各部品が熱硬化性樹脂２９で高圧絶縁され、固定されるとともに、突出部２６ａの一部分（先端部分）も固定されることにより、図１に示すように、内燃機関用点火コイル１１の組立が完了する。

上述したように、この発明の第１実施例によれば、熱硬化性樹脂２９内に一部分（先端部分）が埋没する突出部２６ａを鉄心２６に設けたので、突出部２６ａの一部分を熱硬化性樹脂２９内に埋没させることにより、硬化する熱硬化性樹脂２９によって鉄心２６を固定することができる。
したがって、鉄心２６の固定のみに使用する部材を必要としないため、すなわち、熱硬化性樹脂２９に鉄心２６を固定する機能を持たせたので、内燃機関用点火コイル１１の生産コストを低減させることができるとともに、内燃機関用点火コイル１１の生産性を向上させることができる。

図２はこの発明の第２実施例である内燃機関用点火コイルの部分縦断面図であり、図１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。

図２において、突出部２６ａの一部分（先端部分）には、鉄心２６の一次コイルボビン２２への挿入方向（長さ方向）と交差して外側へ突出し、熱硬化性樹脂２９内に埋没する係止部分２６ｂが設けられている。

この第２実施例の内燃機関用点火コイル１１の組立方は、図１に示した第１実施例と同様になるので、その説明を省略する。

この発明の第２実施例によれば、第１実施例と同様な効果を得ることができる。
そして、鉄心２６の一次コイルボビン２２への挿入方向と交差し、熱硬化性樹脂２９内に埋没する係止部分２６ｂを、突出部２６ａの一部分（先端部分）に設けたので、係止部分２６ｂが熱硬化性樹脂２９に引っ掛かることにより、突出部２６ａを強固に固定することができるとともに、熱硬化性樹脂２９が突出部２６ａから剥離しても突出部２６ａが熱硬化性樹脂２９から抜けるのを防止することができる。

図３はこの発明の第３実施例である内燃機関用点火コイルの部分断面図であり、図１、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。

図３において、一次コイルボビン２２には、鉄心２６の突出部２６ａの一部分（先端部分）を収容するとともに、熱硬化性樹脂２９を貯留する絶縁樹脂貯留部２２ａが設けられている。
この絶縁樹脂貯留部２２ａは、一次コイルボビン２２の外周から外側へ環状で突出する環状突出部分２２ｈと、この環状突出部分２２ｈの外周縁から垂直に立ち上がる環状起立部分２２ｖとによって凹部とされている。

次に、内燃機関用点火コイル１１の組立の一例について説明する。
まず、二次コイル２５が外周に巻かれた二次コイルボビン２４内へ、一次コイル２３が外周に巻かれた一次コイルボビン２２を上側から挿入した後、一次および二次コイルボビン２２，２４を絶縁ケース２１内へ上側から挿入し、一次コイルボビン２２の下端で開口２１ｈを閉塞するように、例えば、溶着または接着剤で一次コイルボビン２２を絶縁ケース２１に固定する（取り付ける）。
そして、一次コイル２３、二次コイル２５、複数の低圧端子、高圧端子を、所定の回路を構成するように接続する。
次に、各突出部２６ａが下側へ向いて開放した状態の鉄心２６を、上側から一次コイルボビン２２内へ挿入して収容させると、各突出部２６ａが一次コイルボビン２２の上端に引っ掛かることにより、図３に示すように、各突出部２６ａの一部分（先端部分）および係止部分２６ｂが絶縁樹脂貯留部２２ａ内に突入するとともに、鉄心２６の上下端部は絶縁ケース２１の上下に突出した状態となる。
この状態で、収容部内および絶縁樹脂貯留部２２ａ内に熱硬化性樹脂２９を注入し、硬化（固化）させると、一次コイルボビン２２〜二次コイル２５および突出部２６ａの一部分（先端部分）および係止部分２６ｂが熱硬化性樹脂２９内に埋没し、各部品が熱硬化性樹脂２９で高圧絶縁され、固定されるとともに、突出部２６ａの一部分（先端部分）および係止部分２６ｂも固定されることにより、図３に示すように、内燃機関用点火コイル１１の組立が完了する。

この発明の第３実施例によれば、第１実施例と同様な効果を得ることができる。
そして、突出部２６ａの一部分（先端部分）を収容するとともに、熱硬化性樹脂２９を貯留する絶縁樹脂貯留部２２ａを、一次コイルボビン２２に設けたので、熱硬化性樹脂２９が絶縁樹脂貯留部２２ａによって突出部２６ａを固定する突出部固定部分と、突出部２６ｂを固定しない非突出部固定部分とに区画される。
したがって、経年（経時）変化によって突出部２６ａから熱硬化性樹脂２９の突出部固定部分にクラックが入ってもそのクラックが熱硬化性樹脂２９の非突出部固定部分へ伝播しなくなるため、収容部内の部品の絶縁を維持することができる。

図４はこの発明の第４実施例である内燃機関用点火コイルの部分断面図であり、図１〜図３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。

この第４実施例の内燃機関用点火コイル１１の組立方は、図３に示した第３実施例と同様になるので、その説明を省略する。

この第４実施例によれば、第１実施例、第２実施例および第３実施例と同様な効果を得ることができる。

上記した実施例では、一次コイル２３の外側に二次コイル２５を配置し、一次コイルボビン２２を絶縁ケース２１に固定する例を示したが、二次コイルの外側に一次コイルを配置し、二次コイルボビンを絶縁ケースに固定する構成であってもよい。
また、鉄心２６が絶縁ケース２１を貫通する例を示したが、鉄心が絶縁ケースを貫通せずに、絶縁ケースの底に当接するものであってもよい。
また、第１および第２実施例では、一次コイルボビン２２を絶縁ケース２１に取り付け、固定する例を示したが、一次コイルボビンを絶縁ケースに一体的に設け、一次コイル内に一次コイルボビンを挿入する構成としてもよい。
このように、一次コイルボビンを絶縁ケースに一体的に設けると、組立部品（部品点数）が少なくなることにより、組立工数を少なくすることができる。
なお、コイルボビンを絶縁ケースに一体的に設ける場合、そのコイルボビンは、一次コイルボビンであっても、二次コイルボビンであってもよい。

この発明の第１実施例である内燃機関用点火コイルの部分縦断面図である。 この発明の第２実施例である内燃機関用点火コイルの部分縦断面図である。 この発明の第３実施例である内燃機関用点火コイルの部分縦断面図である。 この発明の第４実施例である内燃機関用点火コイル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 絶縁ケース
２１ｈ 開口
２２ 一次コイルボビン
２２ａ 絶縁樹脂貯留部
２２ｈ 環状突出部分
２２ｖ 環状起立部分
２３ 一次コイル
２４ 二次コイルボビン
２５ 二次コイル
２６ 鉄心
２６ａ 突出部
２６ｂ 係止部分
２６ｈ 取付孔
２９ 熱硬化性樹脂（絶縁樹脂）

Claims (4)

1. 外周に一次コイルおよび二次コイルが配置されるコイルボビンを絶縁ケース内に設け、前記絶縁ケースの内側と前記コイルボビンの外側とで形成される収容部内に絶縁樹脂を充填して硬化させるとともに、前記一次コイルと前記二次コイルとを磁気的に結合させる鉄心の一部分を前記コイルボビン内に収容させ、前記鉄心の一部分を前記絶縁ケースの外側へ突出させた内燃機関用点火コイルにおいて、
   前記絶縁樹脂内に一部分が埋没する突出部を前記鉄心に設けた、
   ことを特徴とする内燃機関用点火コイル。
2. 請求項１に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、
   前記鉄心の前記コイルボビンへの挿入方向と交差し、前記絶縁樹脂内に埋没する係止部分を、前記突出部の一部分に設けた、
   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、
   前記コイルボビンを、前記絶縁ケースに一体的に設けた、
   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、
   前記突出部の一部分を収容するとともに、前記絶縁樹脂を貯留する絶縁樹脂貯留部を、前記コイルボビンに設けた、
   ことを特徴とする内燃機関用点火コイル。

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