JP2009264228A - 内燃機関の点火装置 - Google Patents

Abstract

【課題】点火装置の間隙部へ絶縁性樹脂を効率良く充填させ得る内燃機関の点火装置を提供する。
【解決手段】絶縁性樹脂９００は、樹脂誘導路２１１ｄによってコイルケース４００の底面Ｚから内環間隙部Ｓ２へと誘導され、当該内環間隙部Ｓ２の空間に充填される。そして、内環間隙部Ｓ２へ流入した絶縁性樹脂９００が増加するにつれて、内環間隙部Ｓ２に分布する気体が徐々に押し出され、排気誘導路２１１ｅを経由して当該気体を内環間隙部２１１ｄの外部へ放出させる。
【選択図】図６

Description

本発明は、内燃機関の点火装置に関し、特に、絶縁性樹脂を注入させる際に用いて好適のものである。

内燃機関に用いられる点火装置は、プラグホール内に点火コイルを挿通させた状態にて固定される。かかる点火装置は、バッテリー電源の電圧を駆動信号に応じて昇圧させ、かかる昇圧電圧を点火プラグに印加し、当該点火プラグを放電させる。

例えば、特開２００６−２７８４２４号公報（特許文献１）では、かかる内燃機関に用いられる点火装置の一例が記されている。図８に示す如く、特許文献１に係る内燃機関の点火装置１０は、イグナイタ１と中心鉄芯２と二次コイル３と一次コイル４とコイルケース５と高圧端子６とから構成される。かかる点火装置１０では、イグナイタ１に駆動信号が印加されると、イグナイタ１では、バッテリー電源の電圧を駆動信号に応じて断発的に一次コイル４へと供給させる。これにより、一次コイル４では中心鉄芯２を通過する磁束に変化を生じさせるので、二次コイル３ではこれを受けて誘導起電力が発生する。その後、これによって発生した昇圧電圧は、高圧端子６に印加され、当該高圧端子６と電気的に接続された点火プラグ（図示なし）を放電させる。

図９（ａ）には、かかる点火装置１０の完成品が示されている。図示の如く、中心鉄芯２及び一次コイル４及び二次コイル３は、同心的に組合された状態にてコイルケース５のコイル格納部５ｂに格納される。また、二次コイル３の下部には、高圧端子６が配置され、二次ワイヤが接続される。更に、コイルケース５の上部では、イグナイタ格納部５ａへイグナイタ１が取り付けられる。このとき、図示の如く、二次ボビン３の挟持部及び一次ボビン及びイグナイタ１によって流入経路Ａが形成される。そして、かかる如くアセンブルされた点火装置１は、イグナイタ格納部５ａに形成された開口部から絶縁性樹脂９が注入され、コイルケース５に形成された間隙部が当該絶縁性樹脂９によって充填される。このとき、二次ボビン３１０の外周面と一次ボビン２１０に形成された内周面との間に形成される内環間隙部Ｓ２には、図９（ｂ）に示す如く、流入経路Ａを通過する絶縁性樹脂９が充填される。

特開２００６−２７８４２４号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、図９（ｂ）に示す如く、流入経路Ａの高さ寸法が極めて狭く設定されるので、流入経路Ａにおける有効断面積がこれに応じて狭くなってしまう。このとき、流入経路Ａを通過する絶縁性樹脂９が減少するので、内環間隙部Ｓ２では、絶縁性樹脂の充填効率（充填速度）が低下し、これにより、点火装置の樹脂充填工程に要する時間が長引くとの問題が生じる。また、樹脂充填工程に要する時間が十分に確保されないと、絶縁性樹脂の充填不良が多発するとの問題が発生する。更に、エポキシ樹脂等の高い粘性の絶縁性樹脂を用いる場合、流入経路Ａを通過する絶縁性樹脂の流速は粘性及び有効断面の形状に応じて低下するため、これらの問題がより顕著なものとされる。

また、図９（ｂ）に示す如く、流入経路Ａにおける一次コイル４の底面は、当該底面の標高ＥＬｐがコイルケース５の底面の標高ＥＬｃより高い位置にレイアウトされると、流入経路Ａにおいて堰の役割を果たし、絶縁性樹脂が効果的に内環間隙部Ｓ２へ誘導されなくなるとの問題が生じる。

従って、本発明は上記課題に鑑み、点火装置の間隙部へ絶縁性樹脂を効率良く充填させ得る内燃機関の点火装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明では次のような内燃機関の点火装置の構成とする。即ち、巻回された一次巻線を具備する一次ボビンと、巻回された二次巻線を具備すると共に前記一次ボビンの内筒部へ前記二次巻線の巻回部が挿通される二次ボビンと、前記一次ボビン及び前記二次ボビンを格納させるコイルケースと、前記一次ボビン及び前記二次ボビン及び前記コイルケースによって形成される隙間部に充填された絶縁性樹脂とを備える内燃機関の点火装置において、前記一次ボビンは、前記絶縁性樹脂が前記コイルケースの内部に充填される際、前記隙間部のうち当該一次ボビン及び前記二次ボビンによって形成される内環間隙部へ前記絶縁性樹脂を積極的に誘導させる樹脂誘導路と、前記内環間隙部に分布する気体を当該内環間隙部の外部へ放出させる排気誘導路とが形成され、前記樹脂誘導路は、当該樹脂誘導路の底面の標高が前記排気誘導路の底面の標高より低い標高とされることを特徴とする内燃機関の点火装置。

このとき、前記樹脂誘導路は、当該樹脂誘導路の底面の標高が前記コイルケースの底面の標高より低い標高とされ、前記絶縁性樹脂は、前記コイルケースの底面と前記樹脂誘導路の底面とによって形成される下り勾配を流下するのが好ましい。

また、前記排気誘導路は、当該排気誘導路の底面の標高が前記コイルケースの底面の標高より高い標高とされるのが好ましい。

更に、前記一次ボビンは、少なくとも前記樹脂誘導路の近傍にテーパー部が形成されているのが好ましい。

本発明に係る内燃機関の点火装置によると、樹脂誘導路の底面の標高が排気誘導路の底面の標高より低く設定されるので、注入される絶縁性樹脂は、樹脂誘導路へ優先的に流れ込む。そして、樹脂誘導路を低く設定することにより、絶縁性樹脂の流路における流入断面積が広くなり、絶縁性樹脂は効率よく内環間隙部へと充填される。

また、樹脂誘導路の底面Ｘの標高がコイルケースの底面の標高より低く設定されるので、絶縁性樹脂は、顕著なエネルギー損失を受けることなく、効率よく内環間隙部へと充填される。

更に、排気誘導路の底面の標高がコイルケースの底面の標高より高い標高とされるので、内環間隙部に分布する気体が効率良く外部へ排出され、これにより、内環間隙部では、短時間で絶縁性樹脂の充填が完了する。

以下、本発明に係る実施の形態につき図面を参照して説明する。先ず、図１を参照して、内燃機関の点火装置（以下、点火装置と呼ぶ）に用いられるイグナイタ１００について説明する。図１に示す如く、イグナイタ１００は、筐体１１０と端子群１１１とヒートシンクＨｐと制御基板Ｃｂとスイッチング素子Ｓｗとから構成される。

筐体１１０は、図示の如く、コネクタ部１１０ａと嵌合部１１０ｂと格納部１１０ｃとが一体的に形成され、複数の導電端子から構成される端子群１１１を適宜に配している。かかる端子群１１１は、コネクタ部１１０ａ又は格納部１１０ｃの内外部において適宜に露出されている。コネクタ部１１０ａには、図示されないＥＣＵに設けられたハーネスが接続され、バッテリー電源が端子１１１ａに駆動信号が端子１１１ｂに印加され、端子１１１ｃがグランドへアースされる。

ヒートシンクＨｐは、高放熱性の板体に形成され、筐体１１０の格納部に配置されている。かかるヒートシンクＨｐは、制御基板Ｃｂ及びスイッチング素子Ｓｗを積層させ、ボンディングワイヤが適宜に配線されている。

制御基板Ｃｂは、セラミック基板上に省電力トランジスタ又はこの他の電気的素子が実装され、セルフシャットオフ回路又はイオン電流検出回路等の機能的回路が適宜設けられている。かかる制御基板Ｃｂは、端子１１１ｂへ入力された駆動信号を修正しスイッチング素子Ｓｗへ出力させる。

スイッチング素子Ｓｗは、ＩＧＢＴ、ＭＯＳＦＥＴ、バイポーラトランジスタ、ダーリントントランジスタ等が適宜に用いられる。例えば、スイッチング素子ＳｗとしてＩＧＢＴが採用される場合、当該ＩＧＢＴは、コレクタ端子がヒートシンクに接続され、ゲート端子に制御基板Ｃｂから送信される駆動信号が印加される。そして、かかるＩＧＢＴでは、駆動信号に応じて、コレクタ端子からエミッタ端子へ向けてキャリヤを通過させる。

かかる構成を具備するイグナイタ１００では、ＥＣＵから駆動信号が供給されると、当該駆動信号は、制御基板Ｃｂに搭載された各種機能的回路によって修正され、スイッチング素子Ｓｗへ送信される。このとき、スイッチング素子Ｓｗでは、駆動信号がパルス波形とされているので、当該スイッチング素子Ｓｗへ入力された電力を断続的に開放させる。

図２には、一次コイルが示されている。図示の如く、一次コイル２００は、絶縁性の被膜が施された銅線材から成る一次ワイヤ２２０が一次ボビン２１０に巻回されている。当該一次ボビン２１０は、円筒部２１２とフランジ部２１１と図示されない下端部とが一体的に形成されている。

かかる一次ボビン２１０は、絶縁性の材質から成り、フランジ部２１１の表面に開口を有する内筒部２１２ａが設けられ、これにより、円筒部２１２が中空状に形成されている。フランジ部２１１には、浅い箱状の凹部２１１ａと、径方向に突出した梁状体２１１ｂ及び２１１ｃと、当該フランジ部２１１の所定領域に設けられた樹脂誘導路２１１ｄ及び排気誘導路２１１ｅとが形成されている。

図示の如く、樹脂誘導路２１１ｄは、矩形状の欠きが略径方向に形成され、フランジ部２１１の外部と内筒部２１２ａとが連通されている。また、かかる樹脂誘導経路２１１ｄには、幅Ｂ及び高さＨから成る矩形状の欠きによって当該樹脂誘導経路２１１ｄの底面Ｘが形成されている。かかる樹脂誘導経路２１１ｄは、水平に形成されても良く、フランジ部２１１の外部から円筒部２１２に向かって下り勾配を形成させても良い。尚、幅Ｂ及び高さＨから成る矩形断面は、従来例における絶縁性樹脂の流入経路の断面と比較して、十分に広い面積とされる状態に設計される。

一方、排気誘導路２１１ｅにあっても、略矩形状の通路がフランジ部２１１の一部に加工され、当該排気誘導路２１１ｅの底面Ｙが形成されている。

このとき、樹脂誘導路２１１ｄは、樹脂誘導路２１１ｄの底面Ｘの標高が排気誘導路２１１ｅの底面Ｙの標高より低い標高とされるのが好ましい。これにより、絶縁性樹脂がコイルケースの内部に充填される際、絶縁性樹脂が樹脂誘導路２１１ｄへ優先的に誘導され、他方、一次ボビン２００及び二次ボビン３００によって形成される間隙部に分布する気体を当該間隙部から外部へと放出させる。また、樹脂誘導通路２１１ｄは、底面Ｘの標高が低位置に形成されているので、絶縁性樹脂が充填される際に、当該絶縁性樹脂によって形成される液面レベルとの差が拡大し、絶縁性樹脂による圧力ヘッドが上昇する。

また、一次ワイヤ２２０は、一端が梁状体２１１ｂに結ばれた後、円筒部２１２の表面に巻き崩れすることなく複数ターン巻回され、末端が梁状体２１１ｃに結ばれる。このとき、一次ワイヤ２２０の一端と梁状体２１１ｂとによって、又は、一次ワイヤ２２０の末端と梁状体２１１ｃとによって、ワイヤ端子２２１及びワイヤ端子２２２がそれぞれ形成される。

図３には、二次コイルが示されている。当該二次コイル３００は、二次ボビン３１０とボビン端子３２０と二次ワイヤ３３０とから構成される。ここで、二次ボビン３１０は、絶縁性の材質から成り、フランジ部３１１及び円筒部３１２及び図示されない下端部が一体的に形成されている。そして、段付状に形成されたフランジ部３１１には、径方向に延在する複数の舌片３１１ａと、ボビン端子３２０を固定させる狭持部とが形成されている。また、二次ボビン３１０には、フランジ部３１１の上面に開口を有する内筒部３１２ａが形成されており、当該内筒部３１２ａには、図示されない珪素鋼板から成る中心鉄芯が挿入される。

ボビン端子３２０は、導電性材が細板体に形成され、適宜な形状に折り曲げられている。かかるボビン端子３２０は、二次ボビン３１０の狭持部にて固定され、更に、イグナイタ接続端３２０ｂがイグナイタに配された端子に溶接され、ワイヤ接続端３２０ａが二次ワイヤ３３０の一端に巻き付けられている。

ワイヤ接続端３２０ａに巻き付けられた二次ワイヤ３３０は、図示の如く、円筒部３１２に巻回され、図示されない高圧端子へ電気的に接続される。尚、かかる二次ワイヤ３３０によって、当該二次ワイヤによる巻回部３３１が形成される。

図４には、コイルケースが示されている。図示の如く、コイルケース４００は、ＰＰＳ（Poly-phenylene-sulfide）等の難燃性とされる熱可塑性樹脂が材料として用いられ、かかる材料によってイグナイタ格納部４１０とコイル格納部４２０とが一体的に形成されている。コイル格納部４２０は、内部に中空部４１３が形成され、薄肉状の円筒体を成している。イグナイタ格納部４１０は、当該コイルケース４００の底面Ｚと複数の壁面４１２ａとから形成される殻状体であって、適宜に開口部が設けられている。かかる壁面４１２ａには、嵌入部４１１と片持梁４１５とが形成されている。嵌入部４１１は、凸断面の突部が半矩形状に形成されている。片持梁４１５には、固定ボルトを挿通させる導電性の固定孔４１６が埋設されている。尚、コイルケース４００の内壁には界面活性剤が塗布されているのが好ましい。これにより、壁面と絶縁性樹脂とにおける境界摩擦が低下し、絶縁性樹脂の流動性が向上する。

図５には内燃機関に用いられる点火装置１０００の組立てられる状態が示されている。図示の如く、二次ボビン３１０は、二次巻線３３０の巻回部３３１が一次ボビン２１０の内筒部２１２ａに挿通され、一次コイル２００と二次コイル３００とが同心的に組み合わされる。このとき、二次ボビン３１０に形成された舌片３１１ａは、それぞれ一次ボビン２１０の凹部２１１ａへ嵌込まれる。そして、二次ボビン３１０の円筒部３１２の外周面と一次ボビン２１０の内筒部２１２の側壁との間に内環間隙部が形成される。

また、かかる如くアセンブリされた一次ボビン２１０及び二次ボビン３１０は、コイルケース４００におけるコイル格納部４２０の内部へと格納される。このとき、一次ボビン２１０の外周面とコイルケース４００における中空部４１３の内壁との間に外環間隙部が形成される。

更に、イグナイタ１００をコイルケース４００へ接続する際、二次コイル３００のボビン端子３２０と一次コイル２００に形成されたワイヤ端子２２１及び２２２とがイグナイタ１００の適宜な端子へ当接され、各当接部では抵抗溶接が施されて電気的に接続される。そして、イグナイタ１００の嵌合部１１０ｂがコイルケース４００の嵌入部４１１へ嵌め込まれると、制御基板Ｃｂを配する格納部１１０ｄは、コイルケース４００におけるイグナイタ格納部４１０の適切な位置へ固定される。このとき、樹脂誘導路２１１ｄでは、底面Ｘに対面する状態にてイグナイタ格納部４１０の底部がレイアウトされ、全体として矩形状の流路が形成される。同様に、排気誘導路２１１ｅにあっても、イグナイタ格納部４１０の底部を伴って略矩形状の通気路が形成される。

そして、コイルケース４００のイグナイタ格納部４１０に設けられた開口部から絶縁性樹脂９００が注入されると、当該絶縁性樹脂９００は、コイルケース４００のイグナイタ格納部４１０にて適宜な液面を保ち、一次ボビン２１０とコイルケース４００の内部に形成された間隙部が当該絶縁性樹脂９００によって充填される。このとき、一次ボビン２１０とコイルケース４００の内部に形成された間隙部には、樹脂誘導路２１１ｄへ導かれた絶縁性樹脂９００が流れ込む。尚、かかる絶縁性樹脂９００は、エポキシ樹脂等の絶縁特性の高い熱硬化性樹脂が用いられる。

図６（ａ）には、完成状態とされた点火装置の断面図が示されている。点火装置１０００は、前述の如く、イグナイタ１００と一次コイル２００と二次コイル３００と中心鉄芯５００とがコイルケース４００の内部にレイアウトされている。かかる部品によって形成される間隙部には、絶縁性樹脂９００が充填され、その後、当該絶縁性樹脂９００が硬化される。また、かかる点火装置１０００には、中心鉄芯５００と高圧端子６００と緩衝材７００と外装鉄芯８００とが併せて構成されている。

中心鉄芯５００は、珪素鋼板を複数枚積層させ略円柱体を成している。かかる中心鉄芯５００は、二次コイル３００の内筒部３１２ａに挿入され、周囲に絶縁性樹脂９００が充填される。当該中心鉄芯５００は、シリコン又はウレタン等から成る被覆材を周面に貼付けても良い。また、緩衝材７００は、中心鉄芯５００の上端部に配置され、絶縁性樹脂９００の膨張によって生じる応力を吸収する。尚、中心鉄芯５００には、磁束の飽和が生じないように、端部へ永久磁石を適宜設けても良い。

高圧端子６００は、二次ボビン３１０の下端部に配置され、二次ワイヤ３３０と電気的に接続される。かかる高圧端子６００は、プラグホールへ配された点火プラグ（図示なし）に点火装置１０００が接続されると、当該点火プラグの頭部端子と電気的に接続される。

外装鉄芯８００は、珪素鋼板が円筒状に加工され、コイルケース４００におけるコイル格納部４２０に装着されている。かかる外装鉄芯８００は、一次コイル２００及び二次コイル３００及び中心鉄芯５００と協働して電磁回路を構成する。

かかる如く構成された点火装置１０００では、イグナイタ１００に駆動信号が印加されると、一次コイル２００には、駆動信号に応じてバッテリー電力が断続的に供給される。このとき、二次コイル３００では、当該二次コイル３００を貫通する磁束が変動するので、誘導起電力が発生し、バッテリー電力の電圧を昇圧させる。その後、昇圧された電圧は、高圧端子６００へ印加され、当該高圧端子６００へ電気的に接続された点火プラグを放電させる。

図６（ｂ）には、コイルケース４００におけるイグナイタ格納部４１０の拡大図が示されている。尚、同図は、絶縁性樹脂９００をコイルケース４００の内部に充填される際の状態が示されており、便宜的にイグナイタ１００を図示省略している。また、絶縁性樹脂９００の流入経路Ｒｅと、絶縁性樹脂９００の流入によって排出される気体の流出経路Ｒａとが追加図示され、更に、樹脂誘導路２１１ｄの底面Ｘの標高ＥＬｐと、排気誘導路２１１ｅの底面Ｙの標高ＥＬｓと、コイルケース４００の底面Ｚの標高ＥＬｃとが示されている。

図示の如く、絶縁性樹脂９００を充填させる前では、コイルケース４００の内部に種々の間隙部Ｓ１〜Ｓ４が形成される。

頭部間隙部Ｓ１は、コイルケース４００におけるイグナイタ格納部４１０に形成され、当該イグナイタ格納部４１０の内壁と図示省略されたイグナイタ１００の外周面とコイルの端部等とによって形成される。

内環間隙部Ｓ２は、二次ボビン３１０の外周面と一次ボビン２１０に形成された内筒部２１２ａの壁面との間に形成される。但し、かかる内環間隙部Ｓ２は、「二次ワイヤ２２０の表面と一次ボビン２１０に形成された内筒部２１２ａの壁面との間に形成された間隙」を含む意とする。

外環間隙部Ｓ３は、一次ボビン２１０の外周面とコイルケース４００の内壁との間に形成される。かかる外環間隙部Ｓ３には、図示されない部分に流路が形成されており、当該流路から絶縁性樹脂が流れ込む。

鉄芯側間隙部Ｓ４は、中心鉄芯５００の周面と二次ボビンに形成された内筒部３１２ａの壁面との間に形成される。尚、中心鉄芯５００の外径と内筒部３１２ａの内径とを一致させ、鉄芯側間隙部Ｓ４を省略させても良い。

尚、コイルケース４００の内部に形成される間隙は、上述の領域に限定されるものでなく、点火装置１０００の構成によって種々の形態に適宜変更される。

標高ＥＬｐは、樹脂誘導路２１１ｄの底面Ｘの標高とされる。かかる標高ＥＬｐは、底面Ｘの平均高さとしても良く、底面Ｘの最大高さとしても良い。樹脂誘導路２１１ｄの底面Ｘは、傾斜の無い水平面としても良く、所定の勾配を設けても良い。このとき、底面Ｘは、一次コイル２００の外周面から内筒部２１２ａに向かって下り勾配とされるのが好ましい。これにより、絶縁性樹脂９００における動水勾配が増加し、内環間隙部Ｓ２に絶縁性樹脂９００が充填され易くなる。

標高ＥＬｃは、コイルケース４００の底面Ｚの標高とされる。かかる標高ＥＬｃは、底面Ｚの平均高さとしても良く、底面Ｚの最大高さ又は最小高さとしても良い。コイルケース４００の底面Ｚは、傾斜の無い水平面としても良く、標高ＥＬｐを下回らない範囲にて所定の勾配を設けても良い。このとき、底面Ｚは、樹脂誘導路２１１ｄに向かって下り勾配とされるのが好ましい。

標高ＥＬｓは、排気誘導路２１１ｅの底面Ｙの標高とされる。かかる標高ＥＬｓは、樹脂誘導路２１１ｄにおける底面Ｘの標高ＥＬｐより高い標高とされるのが好ましい。これにより、樹脂誘導路２１１ｄには注入された絶縁性樹脂９００が優先的に流入するので、排気誘導路２１１ｅでは、内環間隙部Ｓ２に分布する気体を当該内環間隙部Ｓ２の外部へ放出させる。ここで、内環間隙部Ｓ２の外部とは、コイルケース４００におけるイグナイタ格納部４１０の空間であって且つ一次ボビン２１０に形成された内筒部２１２ａの領域を排除した領域、又は、イグナイタ格納部４１０に形成された開口部の外部領域を指す。また、内環間隙部Ｓ２に分布する気体とは、当該内環間隙部Ｓ２の空間に分布する気体を指し、絶縁性樹脂９００の含浸を完了させるために排除されるべき気体を指す。

尚、ここで用いられる標高とは、海抜レベル等のように地理学上用いられるレベルを意味するよりも、互いの底面の高さを比較するための基準であって、単に高さを意味するものとして解釈するのが好ましい。

次に、コイルケース４００の内部における絶縁性樹脂９００及び内環間隙部Ｓ２に分布する気体の流れについて説明する。尚、ここで説明される絶縁性樹脂９００は、硬化される前の液体状態を指す。図６（ｂ）に示す如く、絶縁性樹脂９００がイグナイタ格納部４１０の開口部から注入されると、当該イグナイタ格納部４１０に所定の液面を形成させ、これにより、流入経路Ｒｅを辿る絶縁性樹脂９００の流れが発生する。

ここで、図示の如く、一次ボビン３１０には、端部にテーパー部Ｔｐが形成されているのが好ましい。また、かかるテーパー部Ｔｐは、一次ボビン３１０における内周面の全周に形成されても良く、樹脂誘導路２１１近傍の一部領域に形成されても良い。これにより、絶縁性樹脂９００は、内環間隙部Ｓ２へと効率よく導かれる。

絶縁性樹脂９００は、樹脂誘導路２１１ｄによってコイルケース４００の底面Ｚから内環間隙部Ｓ２へと誘導され、当該内環間隙部Ｓ２の空間に充填される。そして、内環間隙部Ｓ２へ流入した絶縁性樹脂９００が増加するにつれて、内環間隙部Ｓ２に分布する気体が徐々に押し出され、図示の如く、排気誘導路２１１ｅを経由して当該気体を内環間隙部Ｓ２の外部へ放出させる。尚、特許請求の範囲に記される「内環間隙部に分布する気体を当該内環間隙部の外部へ放出させる」の文意は、内環間隙部２１１ｄに分布する気体のうち少なくとも一部の気体を外部へ放出させることを指し、従って、当該気体の全てを外部へ放出させる場合も含み、当該気体の一部のみを放出させる場合も含む。即ち、排気誘導路２１１ｅは、内環間隙部２１１ｄに分布する気体の全てを排出させることとしても良く、当該気体の一部のみを排出させることとしても良い。ここで、排気誘導路２１１ｅが内環間隙部Ｓ２の一部の気体を排出させている場合、内環間隙部Ｓ２における残りの気体は、一次ボビン２１０及び二次ボビン３１０によって形成される輪環状の開口のうち、絶縁性樹脂９００が流入している領域を除く他の領域から排出される。

尚、樹脂誘導路２１１ｄは、当該樹脂誘導路２１１ｄの底面Ｘの標高ＥＬｐがコイルケース４００の底面Ｚの標高ＥＬｃより低い標高とされるのが好ましい。これにより、底面Ｚ〜底面Ｘ〜内環間隙部Ｓ２に至る一連の流入経路では、全体として略下り勾配が形成されるので、絶縁性樹脂の流れに係るエネルギー損失が減少し、樹脂誘導路２１１ｄが効率良く内環間隙部Ｓ２へ誘導される。ここで、「略下り勾配」の語意は、コイルケース４００の底面Ｚの標高ＥＬｃから樹脂誘導路２１１ｄの底面Ｘの標高ＥＬｐを差し引いた値ΔＥＬが正とされる全ての場合を含む。従って、底面Ｚ及び底面Ｘが各々水平面とされる場合であっても、底面Ｚ及び底面Ｘによって形成される流入経路は、上述した値ΔＥＬが正であることを条件として「略下り勾配」に含まれることとされる。

また、排気誘導路２１１ｅは、排気誘導路２１１ｅの底面Ｙの標高ＥＬｓがコイルケース４００の底面Ｚの標高ＥＬｃより高い標高とされるのが好ましい。かかる場合、底面Ｚ〜底面Ｙ〜内環間隙部Ｓ２に至る一連の流入経路では、底面Ｙによって絶縁性樹脂の流路に堰が形成される。従って、液面レベルが標高ＥＬｓ以下の場合、絶縁性樹脂９００は、底面Ｙを乗り越えることなく、樹脂誘導路２１１ｄへ優先的に導かれる。一方、液面レベルが標高ＥＬｓ以上の場合、絶縁性樹脂９００は、底面Ｙの標高ＥＬｓが高所にレイアウトされているので、当該底面Ｙを乗り越える流量が抑制され、これにより、樹脂誘導路２１１ｄへ積極的に流れ込む。

更に、樹脂誘導路２１１ｄでは、矩形断面の面積が十分広く設計されるので、絶縁性樹脂９００が内環間隙部Ｓ２へ積極的に誘導される。このとき、矩形断面の幅Ｂの寸法を広く設計することにより、絶縁性樹脂９００が内環間隙部Ｓ２へより積極的に誘導される。

図７には、絶縁樹脂の充填速度に係る観察結果が示されている。同図では、本実施の形態に係る点火装置の観察結果が上段に示され、従来例に係る点火装置の観察結果が下段に示されている。

同図の破線にて示す如く、本実験では、外部から観察可能な半透明の一次ボビン２１０及びコイルケース４００が使用される。また、コイルケース４００は、イグナイタ格納部４１０を除く他の構成が切除され、当該イグナイタ格納部４１０のみが利用される。更に、通常の製造工程と条件を一致させるため、イグナイタ１００及び二次コイル３００が適宜組み込まれる。即ち、本実験で用いられる観察用アセンブリは、イグナイタ格納部４１０とイグナイタ１００と一次ボビン２１０と二次コイル３００とから構成される。そして、点火装置１０００と同様に各々の構成が組み立てられる。尚、イグナイタ格納部４１０の底部と一次ボビン２１０のフランジ部２１１とは、液状の絶縁性樹脂９００を一次ボビン２１０の外部へ漏出させない状態にシール接合される。かかる構成により、当該観察用アセンブリに絶縁性樹脂が注入されると、当該絶縁性樹脂の充填状態が外部から観察される。ここで、本実施の形態に係る点火装置に対応させて製作された装置を観察用アセンブリＥｘｅとし、従来例に係る点火装置に対応させて製作された装置を観察用アセンブリＥｘａとする。また、絶縁性樹脂の注入条件は双方同一である。以下、各時刻Ｔ０〜Ｔ２における絶縁性樹脂９００の注入状態について、観察用アセンブリＥｘｅと観察用アセンブリＥｘａとを対比しつつ検討する。

時刻Ｔ０では、イグナイタ格納部４１０の開口から絶縁性樹脂９００の真空充填を開始させる。このとき、観察用アセンブリＥｘｅでは、イグナイタ格納部４１０の頭部間隙Ｓ１にて絶縁性樹脂９００の液面が急激に上昇する。但し、この時刻では、一次ボビン２１０の内筒部２１２ａへ絶縁性樹脂９００が殆ど進入するに至っていない。また、観察用アセンブリＥｘａにあっても、絶縁性樹脂９００の充填状態は、観察用アセンブリＥｘｅの状態と略同一とされている。従って、観察用アセンブリＥｘｅ及び観察用アセンブリＥｘａの両者に相違は観察されなかった。

時刻Ｔ１では、絶縁性樹脂９００の真空充填が開始されてから１０ｓｅｃ経過した状態が示されている。このとき、観察用アセンブリＥｘｅでは、絶縁性樹脂９００が一次ボビン２１０の中間点まで到達しているのが観察される。そして、図示の如く、一次ボビンに設けられた排気誘導路２１１ｅから、内環間隙部Ｓ２に分布する気体ｈｉ０が排出されているのが観察できる。一方、観察用アセンブリＥｘａでは、絶縁性樹脂９００が一次ボビン２１０の略中間点まで到達しているものの、気体ｈｉ１が効率よく排出されていないので、観察用アセンブリＥｘｅの充填状態と比較して若干の遅れが見られる。

時刻Ｔ１’では、時刻Ｔ１〜時刻Ｔ２における或る時点の充填状態が示されている。このとき、観察用アセンブリＥｘｅでは、樹脂誘導路２１１ｄの流路に導かれ、絶縁性樹脂９００の充填状態が更に進行している。また、内環間隙部Ｓ２に分布する気体ｈｉ０は、絶縁性樹脂９００によって押し出され、排気誘導路２１１ｅから排出している状態が観察される。一方、観察用アセンブリＥｘａでは、外気へ排出される通路が適宜に確立されていないため、多くの気体ｈｉ１が排出されることなく、一次ボビンの内部に浮遊している。

その後、時刻Ｔ２経過時において、真空充填から自然充填へと切り替えると、本実施例の場合には、時刻Ｔ１’の段階で気体ｈｉ０が十分に排出されているので、一次ボビン２１０の内部にボイドが現われることはない。一方、従来例の場合、時刻Ｔ１’の段階で多くの気体ｈｉ１が一次ボビン２１０の内部に残存しているので、Ｔ２に示す如く、ボイドが発生することとなる。尚、従来技術にてボイドが形成されない程度に充填樹脂を注入させるには、約３０秒の時間を要するため、本実施例の場合、充填時間について約１０秒間の短縮が実現されている。

上述の如く、本実施の形態に係る点火装置１０００によると、樹脂誘導路２１１ｄの底面Ｘの標高が排気誘導路２１１ｅの底面Ｙの標高より低く設定されるので、注入される絶縁性樹脂９００は、樹脂誘導路２１１ｄへ優先的に流れ込む。そして、樹脂誘導路２１１ｄを低く設定することにより、絶縁性樹脂９００の流路における流入断面積が広くなり、絶縁性樹脂９００は効率よく内環間隙部Ｓ２へと充填される。

また、樹脂誘導路２１１ｄの底面Ｘの標高ＥＬｐがコイルケース４００の底面Ｚの標高ＥＬｃより低く設定されるので、絶縁性樹脂９００は、高いエネルギー損失を受けることなく、効率よく内環間隙部Ｓ２へと充填される。

更に、排気誘導路２１１ｅの底面Ｙの標高ＥＬｓがコイルケース４００の底面Ｚの標高ＥＬｃより高い標高とされるので、内環間隙部Ｓ２に分布する気体が効率良く外部へ排出され、これにより、内環間隙部Ｓ２では、短時間で絶縁性樹脂９００の充填が完了する。

点火装置に用いられるイグナイタの構成を示す図 本実施の形態に係る一次ボビンを示す図 点火装置に用いられる二次ボビンを示す図 点火装置に用いられるコイルケースを示す図 本実施の形態に係る点火装置の組立図 点火装置の断面を示す図 本実施の形態に係るコイルケースの間隙部に充填される絶縁性樹脂の状態を示す図 従来例に係る点火装置の組立図 従来例に係るコイルケースの間隙部に充填される絶縁性樹脂の状態を示す図

符号の説明

１０００ 内燃機関の点火装置
２１０ 一次ボビン
２２０ 一次巻線
２１１ｄ 樹脂誘導路
２１１ｅ 排気誘導路
３１０ 二次ボビン
３３０ 二次巻線
３３１ 二次巻線の巻線部
４００ コイルケース
Ｓ２ 内環間隙部
９００ 絶縁性樹脂
ＥＬｐ 樹脂誘導路の底面の標高
ＥＬｓ 排気誘導路の底面の標高
ＥＬｃ コイルケースの底面の標高

Claims (4)

1. 巻回された一次巻線を具備する一次ボビンと、巻回された二次巻線を具備すると共に前記一次ボビンの内筒部へ前記二次巻線の巻回部が挿通される二次ボビンと、前記一次ボビン及び前記二次ボビンを格納させるコイルケースと、前記一次ボビン及び前記二次ボビン及び前記コイルケースによって形成される隙間部に充填された絶縁性樹脂とを備える内燃機関の点火装置において、
   前記一次ボビンは、前記絶縁性樹脂が前記コイルケースの内部に充填される際、前記隙間部のうち当該一次ボビン及び前記二次ボビンによって形成される内環間隙部へ前記絶縁性樹脂を積極的に誘導させる樹脂誘導路と、前記内環間隙部に分布する気体を当該内環間隙部の外部へ放出させる排気誘導路とが形成され、
   前記樹脂誘導路は、当該樹脂誘導路の底面の標高が前記排気誘導路の底面の標高より低い標高とされることを特徴とする内燃機関の点火装置。
2. 前記樹脂誘導路は、当該樹脂誘導路の底面の標高が前記コイルケースの底面の標高より低い標高とされ、
   前記絶縁性樹脂は、前記コイルケースの底面と前記樹脂誘導路の底面とによって形成される下り勾配を流下することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の点火装置。
3. 前記排気誘導路は、当該排気誘導路の底面の標高が前記コイルケースの底面の標高より高い標高とされることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の点火装置。
4. 前記一次ボビンは、少なくとも前記樹脂誘導路の近傍にテーパー部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の内燃機関の点火装置。

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