JP2010121504A - 内燃機関用点火コイルのエンジンヘッドへの取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】固定を片持ち梁とならないようにし、モーメントを十分に抑えるようにした内燃機関用点火コイルのエンジンヘッドへの取付構造を提供する。
【解決手段】絶縁ケース１２の底面１２５のコネクタ部１８側に所定の長さ及び幅を有する凹部Ａを設け、この凹部Ａに対応させた凸部Ｂをエンジンヘッド３１のプラグホール３２外部であって、エンジンヘッド３１のヘッド面３１１に設けて、内燃機関用点火コイル１１を、点火コイル取付部１２１における固定ボルト１２４を用いたエンジンヘッド３１への取り付けによる固定とともに、凹部Ａ及び凸部Ｂとの間で圧入嵌合によっても固定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、自動車のエンジンの点火プラグにおいて、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のエンジンヘッドへの取付構造に関し、エンジンの振動による内燃機関用点火コイルのモーメントを最小限に抑える内燃機関用点火コイルのエンジンヘッドへの取付構造に関する。

図３（イ）は、従来の内燃機関用点火コイルを説明するための平面図で、（ロ）は同じく断面図である。図３（イ）及び（ロ）において、内燃機関用点火コイル１１は、絶縁ケース１２内に、センター鉄心１３と外環鉄心１４、一次コイル１５と二次コイル１６、及びパワースイッチ１７が少なくとも収納されている。

絶縁ケース１２は、一方の端にエンジンに取り付けるための点火コイル取付部１２１と、この点火コイル取付部１２１に設けられた取付孔１２２とが設けられ、他方の端（一方と反対側）にコネクタ部１８が設けられている。また、絶縁ケース１２の下部には、高圧端子１９を収納する高圧筒部１２３が設けられている。

図４は、従来例における内燃機関用点火コイルをエンジンに取り付けた状態を説明するための概略一部断面図であって、内燃機関用点火コイル１１は、絶縁ケース１２の高圧筒部に接続され、絶縁性を有する弾性体で構成されたラバー部２１と、図示されない点火プラグの頂部を覆うための、絶縁性を有する弾性体で構成されたブーツ部２２と、このブーツ部２２とラバー部２１とを連結する絶縁パイプ部２３と、この絶縁パイプ部２３内に収容され、内燃機関用点火コイル１１の高圧端子１９からの高電圧を点火プラグへ伝達する導電体としての図示されないコイルスプリングとで構成される高圧中継ジョイント２０を備えている。

内燃機関用点火コイル１１は、高圧中継ジョイント２０が、エンジンヘッド３１のプラグホール３２内に挿入され、高圧端子１９がコイルスプリングを介して点火プラグに接続されるとともに、内燃機関用点火コイル１１の点火コイル取付部１２１において、固定ボルト１２４を用いてエンジンヘッド３１に取り付けられることによりエンジンに取り付けられ、固定される。

このように、図３および図４に示された従来の内燃機関用点火コイル１１は、他方の端にコネクタ部１８が設けられているため、一方の端に点火コイル取付部１２１がエンジンに対して片持ち梁として固定されている。すなわち、内燃機関用点火コイル１１は、点火コイル取付部１２１によって固定されていない側のコネクタ部１８がエンジンの振動に対して数倍の振動・振幅となる。

内燃機関用点火コイル１１の自由端となるコネクタ部１８は、図４に示すように、振動により瞬断等の接触不良が発生する場合がある。また、振動の振幅が大きくなると、コネクタ部１８側におけるプラグホール３２と高圧中継ジョイント２０との間に隙間ができ、水分等が侵入する場合もある。

そこで、内燃機関用点火コイル１１の取り付けを片持ち梁とならないように、点火コイル取付部１２１と反対側にも固定部を設け、コネクタ部１８の振動・振幅を抑えるようにした内燃機関用点火コイル１１のエンジンヘッド３１のプラグホール３２への取付構造に関する発明が、下記特許文献１にて提案されている。
特許第３８６７９２１号公報

特許文献１の内燃機関用点火コイルは、プラグホール内のエンジン側リブが内燃機関用点火コイル側リブに嵌合するような形状にすることにより、点火コイル取付部により片持ち梁式に固定されて自由端となったコネクタ側の振動を除去している。

また、エンジン側リブをプラグホールの内周面に、内燃機関用点火コイル側リブを内燃機関用点火コイル用ソケットの外周面に、円周面に沿ってほぼ半周にそれぞれ設け、両者の接触面積を大きくして、コネクタ側の振動と水分等の侵入をより少なくしている。

さらに、内燃機関用点火コイルをエンジンのプラグホールに取り付ける際に、エンジン側リブおよび内燃機関用点火コイル側リブの代わりに凸部又は凹部を設け、この凸部と凹部とが互いに嵌合することにより、接触面積を多くするとともに、互いの密着性を増加させ、さらに、コネクタ側の振動と水分等の侵入を少なくしている。

しかし、特許文献１に提案された内燃機関用点火コイルでは、プラグホール内のエンジン側リブが内燃機関用点火コイル側リブに嵌合するような形状にすること、若しくは、エンジン側リブ及び内燃機関用点火コイル側リブの代わりに凸部又は凹部を設けて、この凸部と凹部とが互いに嵌合することにより、コネクタ部の振動・振幅、すなわち、内燃機関用点火コイルのモーメントを抑えるようにしているものの、狭いプラグホール内でのエンジン側と内燃機関用点火コイル側との嵌合には、その力に限界があるので、内燃機関用点火コイルのモーメントを十分に抑えることが保証できるような信頼性向上に向けた期待がある。特に、高圧中継ジョイントを軸とする回転方向のモーメントに対しては、従来の内燃機関用点火コイルでは抑制することが困難であるという問題がある。さらに、内燃機関用点火コイル側リブは、高圧中継ジョイントを構成するラバー部に設けられているため、ラバー部とプラグホールとの擦れ合い（特に、回転方向のモーメントによる擦れ合い）等により、ラバー部の摩耗が早期に進むという問題がある。また、内燃機関用点火コイルに対しては常に小型化の要請がある。

本発明は、上記実情を鑑み提案されたもので、点火コイル取付部と反対側、すなわち、コネクタ側に固定部を設けて内燃機関用点火コイルのモーメントを十分に抑えるようにするとともに、ラバー部の摩耗の問題を解決し、小型化への要請にも対応することができる内燃機関用点火コイルのエンジンヘッドへの取付構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、一次コイルと、二次コイルと、この二次コイル及び前記一次コイルと磁気的に結合する鉄心と、これらを収容する絶縁ケースとからなり、前記絶縁ケースの外側には、一方にエンジンヘッドに固定するための取付部が設けられ、他方に電源に接続するためのコネクタ部が設けられている内燃機関用点火コイルのエンジンヘッドへの取付構造であって、前記絶縁ケースの底面コネクタ部側に所定の長さ及び幅を有する凹部又は凸部を設け、この凹部又は凸部に対応する凸部又は凹部を前記エンジンヘッドのプラグホール外部に設け、前記絶縁ケースの底面コネクタ部側の凹部又は凸部を前記エンジンヘッドのプラグホール外部の凸部又は凹部へ圧入嵌合したことを特徴とする。

特に、上記絶縁ケースの底面コネクタ部側の凹部又は凸部の長手方向の長さを、絶縁ケースの幅とほぼ同等又はやや小さめとし、エンジンヘッドのプラグホール外部の凸部又は凹部をこれに対応させることが好ましい。

本発明では、内燃機関用点火コイルのエンジンヘッドへの取付構造において、絶縁ケースの底面コネクタ部側に所定の長さ及び幅を有する凹部又は凸部を設け、この凹部又は凸部に対応する凸部又は凹部をエンジンヘッドのプラグホール外部に設け、絶縁ケースの底面コネクタ部側の凹部又は凸部をエンジンヘッドのプラグホール外部の凸部又は凹部へ圧入嵌合したので、絶縁ケースの外側のエンジンヘッドに固定するための取付部による取り付けとともに内燃機関用点火コイルをエンジンヘッドへ取り付けることができるため、内燃機関用点火コイルの振動による瞬断等の接触不良の発生を抑えることができ、プラグホールと高圧中継ジョイントとの間に隙間ができるのを防いで水分等の侵入を抑えることができる。さらに、絶縁ケースの底面コネクタ部側の所定の長さ及び幅を有する凹部又は凸部を、これに対応するエンジンヘッドのプラグホール外部の凸部又は凹部へ圧入嵌合することにより内燃機関用点火コイルを取り付けるので、内燃機関用点火コイルの上下方向を軸とする回転方向のモーメントに対して特に有効なモーメントの抑制手段となる。また、絶縁ケースの底面コネクタ部側の凹部又は凸部に圧入嵌合される凸部又は凹部は、エンジンヘッドのプラグホール外部に設けているので、ラバー部とプラグホールとの擦れ合いが（特に、回転方向のモーメントに対して）軽減され、ラバー部の摩耗の問題を解決することができる。さらに、内燃機関用点火コイルの絶縁ケース内の空間を有効利用して絶縁ケースの底面コネクタ部側に凹部又は凸部を設けているので、内燃機関用点火コイルが大型化することなく、小型化への要請にも対応することができる。

また、上記絶縁ケースの底面コネクタ部側の凹部又は凸部の長手方向の長さを、絶縁ケースの幅とほぼ同等又はやや小さめとし、エンジンヘッドのプラグホール外部の凸部又は凹部をこれに対応させたので、絶縁ケースの底面コネクタ部側の凹部又は凸部とエンジンヘッドのプラグホール外部の凸部又は凹部との圧入嵌合に備わる力を十分に大きなものとし、内燃機関用点火コイルのモーメントを十分に抑えることができて、信頼性向上に対する期待に応えることが可能となる。

以下、本発明に係る内燃機関用点火コイルのエンジンヘッドへの取付構造について、図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る内燃機関用点火コイルのエンジンヘッドへの取付構造において、内燃機関用点火コイルをエンジンに取り付けた状態を説明するための概略一部断面図、図２は、図１の要部拡大図であって、（イ）は、内燃機関用点火コイルの概略平面図、（ロ）は、（イ）を更に拡大して説明するものであって、内燃機関用点火コイルの底面コネクタ側の概略平面図、（ハ）は、（イ）を更に拡大して説明するものであって、内燃機関用点火コイルの底面コネクタ側の概略正面図である。なお、図３及び図４に従来例として示した内燃機関用点火コイルのエンジンヘッドへの取付構造と同一又は相当部分には、同一符号を付して説明を省略する。

本発明に係る内燃機関用点火コイルのエンジンヘッドへの取付構造は、図１に示すように、絶縁ケース１２の底面１２５のコネクタ部１８側に、凹部Ａを設け、この凹部Ａに圧入嵌合する、例えば、凸部Ｂをエンジンヘッド３１のプラグホール３２外部であって、エンジンヘッド３１のヘッド面３１１に設けたものである。

また、図２（イ）乃至（ハ）に示すように、絶縁ケース１２の底面１２５のコネクタ部１８側の凹部Ａは、長手方向の長さを絶縁ケース１２の幅とほぼ同等とした所定の長さ及び幅を有して、例えば、凹んだ底面が長方形をしている。エンジンヘッド３１のプラグホール３２外部であって、エンジンヘッド３１のヘッド面３１１に設けた凸部Ｂも、絶縁ケース１２の底面１２５のコネクタ部１８側の凹部Ａの長手方向の長さに対応する所定の長さ及び幅を有して、例えば、突出した頂面が長方形となるものである。

内燃機関用点火コイル１１は、絶縁ケース１２内に、一次コイルと、二次コイルと、この二次コイル及び一次コイルと磁気的に結合する鉄心と、パワースイッチとが少なくとも収容されている。図１に示すように、絶縁ケース１２の外側には、一方（図１の右側）にエンジンヘッド３１に固定するための点火コイル取付部１２１が設けられ、他方（図１の左側）に電源に接続するためのコネクタ部１８が設けられている。また、絶縁ケース１２の高圧筒部に接続され、内燃機関用点火コイル１１の高圧端子からの高電圧を点火プラグへ伝達する高圧中継ジョイント２０は従来と同様、ラバー部２１、ブーツ部２２、絶縁パイプ部２３及びコイルスプリングとで構成されている。
また、エンジンヘッド３１は、プラグホール３２が備えられ、ヘッド面３１１には、内燃機関用点火コイル１１の点火コイル取付部１２１を固定ボルト１２４を用いて取り付ける被取付部３３及び、絶縁ケース１２の底面１２５の凹部Ａに圧入嵌合する凸部Ｂが設けられている。

内燃機関用点火コイル１１をエンジンに取り付ける際には、高圧中継ジョイント２０をエンジンヘッド３１のプラグホール３２内に挿入し、コイルスプリングを介して高圧端子を点火プラグに接続するとともに、内燃機関用点火コイル１１の一方（図１の右側）を、点火コイル取付部１２１において、固定ボルト１２４を用いてエンジンヘッド３１に取り付けることにより固定する。続いて、内燃機関用点火コイル１１の他方（図１の左側）を、絶縁ケース１２の底面１２５のコネクタ部１８側に設けられた凹部Ａにエンジンヘッド３１のプラグホール３２外部のヘッド面３１１に設けられた凸部Ｂを圧入嵌合することにより固定する。すなわち、本発明では、内燃機関用点火コイル１１を、点火コイル取付部１２１とエンジンヘッドの被取付部３３、及び、絶縁ケース１２の底面１２５のコネクタ部１８側に設けられた凹部Ａとエンジンヘッド３１の凹部Ｂの二個所によって、エンジンヘッド３１へ固定している。

そして、この二個所の固定のうち、図２（イ）乃至（ハ）に示すような、内燃機関用点火コイル１１の凹部Ａとエンジンヘッド３１の凸部Ｂとの固定は、絶縁ケース１２の底面１２５のコネクタ部１８側の凹部Ａが、長手方向の長さを絶縁ケース１２の幅とほぼ同等であり、エンジンヘッド３１のヘッド面３１１に設けた凸部Ｂが、この凹部Ａの長手方向の長さに対応する大きさであるために、内燃機関用点火コイル１１のモーメントを十分に抑えることが可能な大きな力、所謂嵌合力を備えるようになる。

特に、絶縁ケース１２の底面１２５のコネクタ部１８側の凹部Ａが、所定の長さ及び幅（少なくとも長手方向の長さは絶縁ケース１２の幅とほぼ同等の長さ及び幅）を有し、この凹部Ａに対応するエンジンヘッドのプラグホール外部に設けた凸部Ｂも所定の長さ及び幅を有して、これらが圧入嵌合されるので、高圧中継ジョイント２０を軸とする回転方向のモーメントに対し、特に有効なモーメントの抑制手段となる。

また、内燃機関用点火コイル１１の凹部Ａとエンジンヘッド３１の凸部Ｂとの固定は、特許文献１に記載の内燃機関用点火コイル１１のエンジンのプラグホール３２への取付構造のように、エンジンヘッド３１のプラグホール３２内におけるラバー部２１との固定と異なり、プラグホール３２外部での固定であるために、ラバー部２１とプラグホール３２との擦れ合いが（特に、回転方向のモーメントに対して）軽減され、ラバー部２１の摩耗による早期劣化の問題を解決する。

さらに、絶縁ケース１２の底面１２５のコネクタ部１８側に設けられた凸部Ａは、絶縁ケース１２内に収容されたパワースイッチの下側若しくはパワースイッチと二次コイルとの間の空間を利用して設けられているため、絶縁ケース１２内の空間を有効利用することになるので、内燃機関用点火コイル１１が大型化することもない。

このほか、内燃機関用点火コイル１１の凹部Ａとエンジンヘッド３１の凸部Ｂとの固定は、特許文献１に記載の内燃機関用点火コイル１１のエンジンのプラグホール３２への取付構造のように、所定の力を要するリブ等を介した固定ではなく、凹部Ａに凸部Ｂを圧入嵌合するという差し込み型の取り付けとなるので、内燃機関用点火コイルのエンジンヘッドへの取付作業を容易にする。

したがって、本発明に係る内燃機関用点火コイル１１のエンジンヘッド３１への取付構造は、絶縁ケース１２の底面１２５のコネクタ部１８側に凸部Ａを設け、この凹部Ａに圧入嵌合する凸部Ｂをエンジンヘッド３１のプラグホール３２外部であって、エンジンヘッド３１のヘッド面３１１に設けて、この凹部Ａと凸部Ｂとの圧入嵌合、及び、絶縁ケース１２の外側のエンジンヘッド３１に固定するための点火コイル取付部１２１とエンジンヘッド３１の被取付部３３との固定ボルト１２４による取り付けにより、内燃機関用点火コイル１１をエンジンヘッド３１へ取り付けて固定するので、内燃機関用点火コイル１１の振動による瞬断等の接触不良の発生を抑えるほか、プラグホール３２と高圧中継ジョイント２０との間に隙間ができるのを防止して水分等が侵入する等を防ぐことができる。特に、絶縁ケース１２の底面１２５のコネクタ部１８側に凸部Ａの長手方向の長さを、絶縁ケース１２の幅とほぼ同等とし、エンジンヘッド３１のプラグホール３２外部であって、エンジンヘッド３１のヘッド面３１１に設けた凸部Ｂの大きさをこれに対応させたので、凹部Ａと凸部Ｂとの圧入嵌合に備わる所謂嵌合力が十分に大きなものとなり、内燃機関用点火コイル１１のモーメントを十分に抑えることができて、信頼性向上に対する期待に応えることができる。さらに、絶縁ケース１２の底面１２５のコネクタ部１８側の凹部Ａは所定の長さ及び幅（少なくとも長手方向の長さは絶縁ケース１２の幅とほぼ同等の長さ及び幅）を有し、この凹部Ａに対応するエンジンヘッド３１のプラグホール３２外部に設けた凸部Ｂも所定の長さ及び幅を有して、これらが圧入嵌合されるので、高圧中継ジョイント２０を軸とする回転方向のモーメントに対して特に有効なモーメントの抑制手段となる。

また、絶縁ケース１２の底面１２５のコネクタ部１８側に凹部Ａを設け、この凹部Ａに圧入嵌合する凸部Ｂをエンジンヘッド３１のプラグホール３２外部であって、エンジンヘッド３１のヘッド面３１１に設けているので、内燃機関用点火コイル１１側とエンジンヘッド３１側との嵌合個所がラバー部２１ではなくなるため、特に、回転方向のモーメントに対して、ラバー部２１の摩耗の問題を解決する。内燃機関用点火コイル１１の凹部Ａは、絶縁ケース１２内の空間を有効利用して設けているので、内燃機関用点火コイル１１が大型化することなく、小型化への要請にも対応することができる。

このほか、内燃機関用点火コイル１１の凹部Ａとエンジンヘッド３１の凸部Ｂとの固定は、凹部Ａに凸部Ｂを圧入嵌合するという差し込み型の取り付けとなるので、内燃機関用点火コイル１１のエンジンヘッド３１への取付作業を容易にすることができる。

ここで、本発明では、絶縁ケースの底面のコネクタ部側に凸部を設け、この凸部に圧入嵌合される凹部をエンジンヘッドのプラグホール外部であって、エンジンヘッドのヘッド面に設けても、上記実施例と同様の効果を得ることができる。また、この凹凸による圧入嵌合により十分な嵌合力を保証できる限り、絶縁ケースの底面のコネクタ部側の凹部又は凸部の長手方向の長さを絶縁ケースの幅よりもやや小さめとし、エンジンヘッドの凸部又は凹部をこれに対応させたものであっても、好ましい実施形態となる。

また、絶縁ケースの底面のコネクタ部側に設ける凹部又は凸部、エンジンヘッドのプラグホール外部であって、エンジンヘッドのヘッド面に設ける凸部又は凹部は、様々な設計変更により、より強力な嵌合力を備えさせることも可能である。

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、上記実施例に限定されるものではない。そして、本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。

本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱しなければ、内燃機関用点火コイルおよびエンジン側の形状を変えることも可能である。また、本発明の内燃機関用点火コイル等に使用する材質等は、公知または周知の素材を使用できることはいうまでもない。

本発明に係る内燃機関用点火コイルのエンジンヘッドへの取付構造において、内燃機関用点火コイルをエンジンに取り付けた状態を説明するための概略一部断面図である。 図１の要部拡大図であって、（イ）は、内燃機関用点火コイルの概略平面図、（ロ）は、（イ）を更に拡大して説明するものであって、内燃機関用点火コイルの底面コネクタ側の概略平面図、（ハ）は、（イ）を更に拡大して説明するものであって、内燃機関用点火コイルの底面コネクタ側の概略正面図である。 （イ）は従来例における内燃機関用点火コイルを説明するための平面図で、（ロ）は同じく断面図である。 従来例における内燃機関用点火コイルをエンジン側に取り付けた状態を説明するための概略一部断面図である。

符号の説明

１１ 内燃機関用点火コイル
１２ 絶縁ケース
１２１ 点火コイル取付部（取付部）
１２２ 取付孔
１２３ 高圧筒部
１２４ 固定ボルト
１２５ 絶縁ケースの底面
１３ センター鉄心
１４ 外環鉄心
１５ 一次コイル
１６ 二次コイル
１７ パワースイッチ
１８ コネクタ部
１９ 高圧端子
２０ 高圧中継ジョイント
２１ ラバー部
２２ ブーツ部
２３ 絶縁パイプ部
３１ エンジンヘッド
３１１ ヘッド面
３２ プラグホール
３３ 被取付部
Ａ 凹部
Ｂ 凸部

Claims (2)

1. 一次コイルと、二次コイルと、この二次コイル及び前記一次コイルと磁気的に結合する鉄心と、これらを収容する絶縁ケースとからなり、前記絶縁ケースの外側には、一方にエンジンヘッドに固定するための取付部が設けられ、他方に電源に接続するためのコネクタ部が設けられている内燃機関用点火コイルのエンジンヘッドへの取付構造であって、
   前記絶縁ケースの底面コネクタ部側に所定の長さ及び幅を有する凹部又は凸部を設け、この凹部又は凸部に対応する凸部又は凹部を前記エンジンヘッドのプラグホール外部に設け、
   前記絶縁ケースの底面コネクタ部側の凹部又は凸部を、前記エンジンヘッドのプラグホール外部の凸部又は凹部へ圧入嵌合した、
   ことを特徴とする内燃機関用点火コイルのエンジンヘッドへの取付構造。
2. 前記絶縁ケースの底面コネクタ部側の凹部又は凸部の長手方向の長さを、前記絶縁ケースの幅とほぼ同等又はやや小さめとした、
   ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用点火コイルのエンジンヘッドへの取付構造。

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