JP2009283590A - 内燃機関用点火コイルとこの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 信頼性の高い内燃機関用点火コイルを提供する。
【解決手段】
コアと、コアと同軸的に配置される、１次コイルと、２次コイルと、を備え、１次コイルと２次コイルとは前記コアを介して電磁結合され、１次コイルに電源と点火信号を供給する１次コネクタと、１次コイルと２次コイルを収容するケースと、前記ケース下部より突出成形される高圧タワー部と、前記高圧タワー部内部に配置される前記２次コイルと電気的接続される高圧端子と、前記高圧端子と点火プラグとを電気的に接続する導電部材と、前記高圧タワー部と点火プラグとを接続するプラグブーツ部と、を有する内燃機関用点火コイルにおいて、前記プラグブーツ部は弾性材で、前記導電部材を収容する収容部を有し、前記高圧端子は、前記導電部材と嵌合する導電部材嵌合部を有し、前記導電部材は、前記高圧端子と嵌合する高圧端子嵌合部を有することを特徴としている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、内燃機関用点火コイルのプラグブーツ部の構造に関する。

従来技術による内燃機関用点火コイルの図を図５に示し、図５のプラグブーツ部の拡大断面図を図６に示す。従来より内燃機関の点火コイルにおいては、１次コイル１２０と２次コイル１３０およびコア１７０をケース１１０に収容すると共に、バッテリから１次電源を供給する１次コネクタ１６０を当該ケース１１０に備え、当該ケース１１０の一部をエンジンのプラグホール内部に収容し、２次コイル１３０から発生する数十ＫＶの高電圧を図示しない点火プラグへ直接供給する点火コイル１００が提案されている。

点火コイル１００は、棒状の中心コア１７０と、中心コア１７０と同軸的に１次コイル１２０と、２次コイル１３０と、を上部が開口したケース１１０に収容し、当該開口からエポキシ樹脂などの充填樹脂を流し込むことで絶縁注型される。前記ケース１１０下部には、ゴム弾性材で構成されたプラグブーツ部１５０が嵌合する下部開口した高圧タワー部１１１を突出させ、高圧タワー部１１１内部には、２次コイル１３０に電気的接続される一方が開口したカップ状の高圧端子１４０を備え、高圧端子１４０は接続されるプラグブーツ部１５０内部に配置された螺旋状に成形された導電性のスプリング１４５を介して点火プラグと電気的接続される。前記高圧端子１４０は、内底部に内周溝１４１を形成し、当該内周溝１４１と、前記スプリング１４５の点火コイル側の一方端の円環状部１４５ａとが嵌合することで電気的かつ機械的に接続される。また前記プラグブーツ部１５０は高圧タワー部１１１の開口の内周側に突出する突壁１５３が、高圧タワー部１１１の開口の内周側に接して嵌合している。

このようなケースの一部をプラグホール内部に収容する点火コイルは、例えば特開２００３−０１７３４１号（特許文献１）に示され、前記２次コイルから発生した高電圧は、高圧端子、プラグブーツ部内部のスプリングを介して点火プラグに配電される。
特開２００３−０１７３４１号公報

しかしながら、上記従来の構成では、プラグブーツ部の高圧タワー部内周側に突出する突壁が、組み立て時にスプリングの点火プラグ側先端部に引っかかり、高圧端子からスプリングを脱落させてしまう場合があった。また、前記スプリング１４５を前記高圧端子１４０の内周溝１４１に、嵌め合いし電気的かつ機械的に接続しないと組み立て不良になるので、精度よく確実な嵌め合いをしなければならなかった。

上記課題を解決するために本発明では次の構成とする。すなわち請求項１では、コアと、コアと同軸的に配置される、１次コイルと、２次コイルと、を備え、１次コイルと２次コイルとは前記コアを介して電磁結合され、１次コイルに電源と点火信号を供給する１次コネクタと、１次コイルと２次コイルを収容するケースと、前記ケース下部より突出成形される高圧タワー部と、前記高圧タワー部内部に配置される前記２次コイルと電気的接続される高圧端子と、前記高圧端子と点火プラグとを電気的に接続する導電部材と、前記高圧タワー部と点火プラグとを接続するプラグブーツ部と、を有する内燃機関用点火コイルにおいて、前記プラグブーツ部は弾性材で、前記導電部材を収容する収容部を有し、前記高圧端子は、前記導電部材と嵌合する導電部材嵌合部を有し、前記導電部材は、前記高圧端子と嵌合する高圧端子嵌合部を有す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では、コアと、コアと同軸的に配置される、１次コイルと、２次コイルと、を備え、１次コイルと２次コイルとは前記コアを介して電磁結合され、１次コイルに電源と点火信号を供給する１次コネクタと、１次コイルと２次コイルを収容するケースと、前記ケース下部より突出成形される高圧タワー部と、前記高圧タワー部内部に配置される前記２次コイルと電気的接続される高圧端子と、前記高圧端子と点火プラグとを電気的に接続する導電部材と、前記高圧タワー部と点火プラグとを接続するプラグブーツ部と、を有する内燃機関用点火コイルにおいて、前記導電部材を収容する収容部を有した弾性材である前記プラグブーツ部は、予め前記収容部に導電部材を収容し、前記高圧タワー部に前記プラグブーツ部を嵌合すると同時に、前記高圧端子に設けた前記導電部材と嵌合する導電部材嵌合部と、前記導電部材に設けた前記高圧端子と嵌合する高圧端子嵌合部とが、電気的かつ機械的に接続されることを特徴とする内燃機関用点火コイルの組み立て方法とする。

また請求項３では、前記導電部材は、導電性線材を螺旋状に加工されたスプリングで、両端部が径小で中間部が両端部より径大であり、前記高圧端子嵌合部は、導電性線材を円環状に形成した円環状部で構成され、前記高圧端子は、円筒状の導電材であり、前記導電部材嵌合部は、円筒軸外方向に徐々に径小となるテーパー部と、前記テーパー部基底の高圧端子外周に前記円環状部が嵌合する溝部が構成され、前記収容部は、両端開口径がプラグブーツ部内部より径小の径小部を有し、当該径小部と前記プラグブーツ部内部とで囲まれた空間である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乃至請求項２記載の内燃機関用点火コイルの組み立て方法とする。

また請求項４では、前記溝部は、前記円筒外周径よりは小さく、前記円環状部４５ａの内径と同じかやや径大の底を有することを特徴とする請求項３記載の内燃機関用点火コイルまたは内燃機関用点火コイルの組み立て方法とする。

また請求項５では、前記ケースは、その一部をプラグホール内部に収容し、前記コアと１次コイルと２次コイルとは開磁路で電磁結合されることを特徴とする請求項１乃至請求項４記載の内燃機関用点火コイルまたは内燃機関用点火コイルの組み立て方法とする。

また請求項６では、前記コアと１次コイルと２次コイルとは閉磁路で電磁結合されることを特徴とする請求項１乃至請求項4記載の内燃機関用点火コイルまたは内燃機関用点火コイルの組み立て方法とする。

請求項１に係る発明の構成によれば、前記導電部材は、前記プラグブーツ部の収容部に収容され、プラグブーツ部の高圧タワー部内周側に突出する突壁が、組み立て時にスプリングの先端に引っかかり、高圧端子からスプリングを脱落させてしまうことはない。また高圧端子は、前記導電部材と同士は互いが嵌合する嵌合部を有しているので、ワンタッチで嵌合することができる。

また請求項２に係る発明の構成によれば、前記高圧タワー部に前記プラグブーツ部を嵌合すると同時に、前記高圧端子と、前記導電部材とを嵌合することができるので、組み立て不良になることなく、自動的に電気的かつ機械的に確実な接続を確立できる内燃機関用点火コイルを提供することができる。

また請求項３または請求項４に係る発明の構成によれば、簡単な構成で、前記導電部材を容易に前記プラグブーツ部の収容部に収容し、組み立て不良になることなく、高圧端子と導電部材とをワンタッチで嵌合させ、電気的かつ機械的に確実な接続を確立できる内燃機関用点火コイルを提供することができる。

また請求項５に係る発明の構成によれば、１次コイル、２次コイルが開磁路で電磁結合される円筒型内燃機関用点火コイルに適用できる。

また請求項６に係る発明の構成によれば、１次コイル、２次コイルが閉磁路で電磁結合される内燃機関用点火コイルにも適用できる。

本発明の技術を適用した実施例１を表す内燃機関用点火コイルの図を図１に示し、図１のプラグブーツ部の拡大断面図を図２に示し、本発明の技術を適用した実施例１を表すプラグブーツ部にスプリングを収容する組立図を図３に示し、本発明の技術を適用した実施例１を表すスプリングを収容したプラグブーツ部と高圧端子との組立図を図４に示す。図１乃至図２において、本発明の実施例の点火コイル１は、棒状の中心コア７０と、中心コア７０と同軸的に配置される、１次導線を巻き回した１次コイル２０と、２次導線を巻き回した２次コイル３０と、を備え、１次コイル２０と２次コイル３０とは前記中心コア７０を介して電磁結合され、絶縁材で形成され１次コイル２０と２次コイル３０を収容するケース１０と、ケース１０は、上部に前記１次コイル２０に電源と点火信号を供給する１次コネクタ６０と、下部より突出成形される高圧タワー部１１と、を備える。また点火コイル１は、高圧タワー部１１内に前記２次コイル３０と電気的接続される高圧端子４０を配置し、前記高圧端子４０と点火プラグとを電気的に接続する導電部材としてのスプリング４５を前記高圧タワー部１１と点火プラグとを接続するプラグブーツ部５０内部に配置する。

また図３において、スプリング４５は、両端部が径小で中間部が両端部より径大である導電材であり、前記高圧端子４０と嵌合する高圧端子嵌合部としての円環状部４５ａを有する。プラグブーツ部５０は、ゴム弾性材で構成され、プラグブーツ部５０両端は、点火コイル側、点火プラグ側それぞれに、プラグブーツ部５０内部より径小の径小部５２ａ、径小部５２ｂを有して開口し、点火コイル側は高圧タワー部の開口の内周側に突出する突壁５３が構成され、また中央には前記スプリング４５を収容する収容部５１を有する。前記収容部５１は、径小部５２ａ、径小部５２ｂと前記プラグブーツ部５０内部とで囲まれた空間で構成され、前記スプリング４５を前記プラグブーツ部５０の一方端より挿入することでプラグブーツ部５０にスプリング４５を収容する。

また図４において、前記高圧端子４０は円筒状の導電材であり、円筒外周径は、前記スプリング４５の前記円環状部４５ａ内周径より大きく構成され、先端が円筒軸外方向に徐々に径小となるテーパー部４２を有し、前記円筒外周の一部には、導電部材と嵌合する導電部材嵌合部として、前記スプリング４５の前記円環状部４５ａと嵌合する溝部４１が、前記円筒外周径よりは小さく、前記円環状部４５ａの内径と同じかやや径大の底を有して構成される。また前記円環状部４５ａは、導電性の螺旋状線材のスプリング４５の先端を円環状に形成してあるので、前記円環状部４５ａの内径が広がる方に対しては、バネアクションで径小になる方向に力が加わることができるので、前記テーパー部基底の高圧端子外周の溝部に前記円環状部が嵌合できる。

前記スプリング４５は、予め収容部５１に収容されているので、プラグブーツ部５０を高圧タワー部１１へ嵌合するときに同時に、前記円環状部４５ａの内周が前記テーパー部４２に先端より誘い込まれ、さらにテーパー部４２の外周を越えて、前記円環状部４５ａは、バネアクションで溝部４１に嵌合する。よって、前記スプリング４５と、高圧端子４０とが、電気的かつ機械的に確実な接続を確立できる機構である。

上述のように本発明の技術を適用することで、組み立て時に、スプリング４５が高圧端子４０の前記テーパー部４２に先端より誘い込まれるので、プラグブーツ部５０の高圧タワー部１１内周側に突出する突壁５３が、スプリング４５の点火プラグ側先端部に引っかかり、高圧端子４０からスプリング４５を脱落させてしまうことはない。また高圧端子４０は、前記スプリング４５と互いが嵌合する記円環状部４５ａを有しているので、ワンタッチで嵌合することができる。したがって簡単な構成で信頼性の高い内燃機関用点火コイルを提供することができる。

本発明は、前記ケース１０の一部をプラグホール内部に収容し、棒状の前記中心コア７０と、１次コイル２０と、２次コイル３０とは開磁路で電磁結合される点火コイル１であったが、ケースは、大部分がプラグホール外部に配置され、ロの字状のコアと、１次コイルと、２次コイルと、が閉磁路で電磁結合される点火コイルでもよい。本発明は、２次コイルから発生した高電圧が、高圧端子、プラグブーツ部内部の導電部材を介して点火プラグに配電される点火コイルのプラグブーツ部の構造に関するもので、１次コイルと、２次コイルとを収容したケース構造や、電磁結合される磁路構成は、特に問われないものである。

また導電部材を収容する前記プラグブーツ部と、高圧タワー部の高圧端子において、導電部材を高圧端子へ接続するときに、導電部材と嵌合する導電部材嵌合部と、高圧端子と嵌合する高圧端子嵌合部とが、電気的かつ機械的に確実な接続を確立できる機構及び組み立て方法であれば、どのような機構及び組み立て方法でも良い。本発明の実施の形態は、上記形態に特に限定されるものではなく、本発明の精神に基づき、請求項の文言内容の技術的範囲において、当業者が行いうる種々の変形的形態及び組み立て方法、改良的形態及び組み立て方法で実施することも可能である。

本発明の技術を適用した実施例１を表す内燃機関用点火コイルの図である。 図１のプラグブーツ部の拡大断面図である。 本発明の技術を適用した実施例１を表すプラグブーツ部にスプリングを収容する組立図である。 本発明の技術を適用した実施例１を表すスプリングを収容したプラグブーツ部と高圧端子との組立図である。 従来技術による内燃機関用点火コイルの断面図である。 図５のプラグブーツ部の拡大断面図である。

符号の説明

１、１００ 点火コイル
１０、１１０ ケース
１１、１１１ 高圧タワー部
２０、１２０ １次コイル
２１、１２１ １次ボビン
３０、１３０ ２次コイル
３１、１３１ ２次ボビン
４０、１４０ 高圧端子
４１ 溝部
４２ テーパー部
４５、１４５ スプリング
４５ａ、１４５ａ 円環状部
５０、１５０ プラグブーツ部
５１ 収容部
５２ａ、５２ｂ 径小部
５３、１５３ 突壁
６０、１６０ １次コネクタ
７０、１７０ 中心コア
１４１ 内周溝

Claims (6)

1. コアと、コアと同軸的に配置される、１次コイルと、２次コイルと、を備え、１次コイルと２次コイルとは前記コアを介して電磁結合され、１次コイルに電源と点火信号を供給する１次コネクタと、１次コイルと２次コイルを収容するケースと、前記ケース下部より突出成形される高圧タワー部と、前記高圧タワー部内部に配置される前記２次コイルと電気的接続される高圧端子と、前記高圧端子と点火プラグとを電気的に接続する導電部材と、前記高圧タワー部と点火プラグとを接続するプラグブーツ部と、を有する内燃機関用点火コイルにおいて、前記プラグブーツ部は弾性材で、前記導電部材を収容する収容部を有し、前記高圧端子は、前記導電部材と嵌合する導電部材嵌合部を有し、前記導電部材は、前記高圧端子と嵌合する高圧端子嵌合部を有することを特徴とする内燃機関用点火コイル。
2. コアと、コアと同軸的に配置される、１次コイルと、２次コイルと、を備え、１次コイルと２次コイルとは前記コアを介して電磁結合され、１次コイルに電源と点火信号を供給する１次コネクタと、１次コイルと２次コイルを収容するケースと、前記ケース下部より突出成形される高圧タワー部と、前記高圧タワー部内部に配置される前記２次コイルと電気的接続される高圧端子と、前記高圧端子と点火プラグとを電気的に接続する導電部材と、前記高圧タワー部と点火プラグとを接続するプラグブーツ部と、を有する内燃機関用点火コイルにおいて、前記導電部材を収容する収容部を有した弾性材である前記プラグブーツ部は、予め前記収容部に導電部材を収容し、前記高圧タワー部に前記プラグブーツ部を嵌合すると同時に、前記高圧端子に設けた前記導電部材と嵌合する導電部材嵌合部と、前記導電部材に設けた前記高圧端子と嵌合する高圧端子嵌合部とが、電気的かつ機械的に接続されることを特徴とする内燃機関用点火コイルの組み立て方法。
3. 前記導電部材は、導電性線材を螺旋状に加工されたスプリングで、両端部が径小で中間部が両端部より径大であり、前記高圧端子嵌合部は、導電性線材を円環状に形成した円環状部で構成され、前記高圧端子は、円筒状の導電材であり、前記導電部材嵌合部は、円筒軸外方向に徐々に径小となるテーパー部と、前記テーパー部基底の高圧端子外周に前記円環状部が嵌合する溝部が構成され、前記収容部は、両端開口径がプラグブーツ部内部より径小の径小部を有し、当該径小部と前記プラグブーツ部内部とで囲まれた空間であることを特徴とする請求項２記載の内燃機関用点火コイルの組み立て方法。
4. 前記溝部は、前記円筒外周径よりは小さく、前記円環状部４５ａの内径と同じかやや径大の底を有することを特徴とする請求項３記載の内燃機関用点火コイルまたは内燃機関用点火コイルの組み立て方法。
5. 前記ケースは、その一部をプラグホール内部に収容し、前記コアと１次コイルと２次コイルとは開磁路で電磁結合されることを特徴とする請求項１乃至請求項４記載の内燃機関用点火コイルまたは内燃機関用点火コイルの組み立て方法。
6. 前記コアと１次コイルと２次コイルとは閉磁路で電磁結合されることを特徴とする請求項１乃至請求項４記載の内燃機関用点火コイルまたは内燃機関用点火コイルの組み立て方法。

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