JP2012186299A - Ignition coil for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の点火プラグに火花放電を発生させるために高電圧を供給する内燃機関用点火コイルに係り、特に、プラグホールの防水に好適な内燃機関用点火コイルに関する。 The present invention relates to an ignition coil for an internal combustion engine that supplies a high voltage to generate a spark discharge in an ignition plug of the internal combustion engine, and more particularly to an ignition coil for an internal combustion engine that is suitable for waterproofing a plug hole.
従来、内燃機関用点火コイルは、エンジンへの組立時に発生するプラグホール内の圧力上昇を低減するため、または高電圧により発生するオゾンガス濃度の上昇を防止するために、外気とプラグホールを接続する通気路を備え、プラグホールを外気により通気可能としている。しかしながら、エンジンの温度が高温から低温に、または常温から低温に変化した場合、プラグホール内の空気が冷やされ、結果としてプラグホールの体積が収縮し、プラグホール内部に負圧が発生する。この時点火コイルが被水すると、通気路よりプラグホール内に水が浸入することがある。 Conventionally, an ignition coil for an internal combustion engine connects outside air and a plug hole in order to reduce an increase in pressure in the plug hole that occurs during assembly to the engine or to prevent an increase in ozone gas concentration caused by a high voltage. An air passage is provided so that the plug hole can be ventilated by outside air. However, when the engine temperature changes from high temperature to low temperature or from normal temperature to low temperature, the air in the plug hole is cooled, and as a result, the volume of the plug hole contracts and negative pressure is generated inside the plug hole. If the fire coil is flooded at this time, water may enter the plug hole from the air passage.
そこで、従来、コイルケースとプラグホールシールの間に保水することができる保水チャンバー部を有するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 In view of this, there is conventionally known one having a water retention chamber that can retain water between the coil case and the plug hole seal (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1記載の点火コイルにあっては、高い防水性を確保するためには、水を貯める保水チャンバー部容積を大きくする必要があるが、保水チャンバー部の容積を大きくすると点火コイルの大型・高背化に繋がり、現在の点火コイルニーズである小型・低背化に背むく形となる。このため、特許文献1記載の構成では、通気路に形成できる保水チャンバー部容積には限りがあり、点火コイル周辺の排水性が悪いDOHCエンジンなどに装着された場合はプラグホール内への水の浸入を防止できないという問題があった。 However, in the ignition coil described in Patent Document 1, in order to ensure high waterproofness, it is necessary to increase the volume of the water retention chamber part for storing water. However, if the volume of the water retention chamber part is increased, the ignition coil This will lead to a larger size and a higher profile, and will be against the current needs for ignition coils, which are smaller and lower profile. For this reason, in the configuration described in Patent Document 1, there is a limit to the volume of the water retention chamber that can be formed in the air passage, and when it is mounted on a DOHC engine or the like having poor drainage around the ignition coil, water into the plug hole There was a problem that intrusion could not be prevented.
本発明の目的は、高い防水性を確保できるとともに、コイルの低背化を図ることができ、かつ、チャンバー部追加による重量増加を最小限に止めることができる内燃機関用点火コイルを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an ignition coil for an internal combustion engine that can ensure high waterproofness, reduce the height of the coil, and minimize the increase in weight due to the addition of the chamber portion. It is in.
(1)上記目的を達成するために、本発明は、高電圧を発生させる高電圧発生部と、該高電圧発生部を収容するコイルケースと、点火プラグが取り付けられるプラグホールの開口部を閉塞するために設けられたプラグホールシールとを有し、内燃機関の点火プラグに直結して使用される独立点火形の点火コイルであって、前記高電圧発生部の外側部に設けられたエアーチャンバー部と、前記高電圧発生部の側方に配置され、前記エアーチャンバー部と前記プラグホールとの通気を行うための通気部と、該エアーチャンバー部の上部に形成されるとともに、前記エアーチャンバー部の断面積より小さな断面積を有する開口部と、該開口部を封止するシール部材とを備えるようにしたものである。
かかる構成により、高い防水性を確保できるとともに、コイルの低背化を図ることができ、かつ、チャンバー部追加による重量増加を最小限に止めることができるものとなる。
(1) In order to achieve the above object, the present invention closes a high voltage generator that generates a high voltage, a coil case that houses the high voltage generator, and an opening of a plug hole to which a spark plug is attached. An independent ignition type ignition coil that is directly connected to an ignition plug of an internal combustion engine, and is provided in an outer portion of the high voltage generator , A vent portion disposed on the side of the high voltage generating portion, for venting the air chamber portion and the plug hole, and formed on an upper portion of the air chamber portion, and the air chamber portion An opening having a smaller cross-sectional area than the above-described cross-sectional area and a seal member for sealing the opening are provided.
With this configuration, high waterproofness can be secured, the coil can be reduced in height, and weight increase due to the addition of the chamber portion can be minimized.
(2)上記(1)において、好ましくは、前記シール部材は、圧入,接着あるいは溶着により固定されるものである。 (2) In the above (1), preferably, the sealing member is fixed by press-fitting, adhesion or welding.
(3)上記(1)において、好ましくは、前記開口部及び前記シール部材は、円形状である。 (3) In the above (1), preferably, the opening and the seal member are circular.
(4)上記(1)において、好ましくは、前記シール部材の上方に絶縁用樹脂を注型したものである。 (4) In the above (1), preferably, an insulating resin is cast above the seal member.
(5)上記(1)において、好ましくは、前記開口部の上方の内側は、テーパー形状としたものである。 (5) In the above (1), preferably, the inside above the opening is tapered.
(6)上記(1)において、好ましくは、前記シール部材は、前記コイルケースと同じ材料からなるものである。 (6) In the above (1), preferably, the seal member is made of the same material as the coil case.
(7)上記(1)において、好ましくは、前記シール部材は、その形状が断面が凹形状である。 (7) In the above (1), preferably, the sealing member has a concave cross section.
(8)上記(1)において、好ましくは、前記エアーチャンバー内であって、前記通気部の入口付近に設けられた被水防止用の壁を備えるようにしたものである。 (8) In the above (1), preferably, it is provided with a water-preventing wall provided in the air chamber and in the vicinity of the inlet of the ventilation portion.
本発明によれば、高い防水性を確保できるとともに、コイルの低背化を図ることができ、かつ、チャンバー部追加による重量増加を最小限に止めることができるものとなる。 According to the present invention, high waterproofness can be ensured, the coil can be reduced in height, and the weight increase due to the addition of the chamber portion can be minimized.
最初に、図1〜図3を用いて、本発明の第1の実施形態による内燃機関用点火コイルの構成について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態による内燃機関用点火コイルの構成を示す断面図である。図2は、本発明の第1の実施形態による内燃機関用点火コイルの構成を示す別の断面位置の平面図である。図2は、図3のA−A断面図である。図3は、本発明の第1の実施形態による内燃機関用点火コイルの構成を示す平面図である。
Initially, the structure of the ignition coil for internal combustion engines by the 1st Embodiment of this invention is demonstrated using FIGS. 1-3.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an ignition coil for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of another cross-sectional position showing the configuration of the internal combustion engine ignition coil according to the first embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 3 is a plan view showing the configuration of the ignition coil for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention.
図1において、内燃機関用点火コイル1は、内燃機関のシリンダヘッドに形成された各シリンダのプラグホール2に装着されて点火プラグ21に直結し使用される独立点火形の内燃機関用点火コイルである。内燃機関用点火コイル1は、コネクタ16を備えている。コネクタ16の内部の端子を介して、外部のバッテリから内燃機関用点火コイル1の内部のイグナイタ17やコイル部に電力が供給され、また、外部のエンジンコントロールユニット(ECU)から内燃機関用点火コイル1の内部のイグナイタ17へ点火信号が供給される。
In FIG. 1, an internal combustion engine ignition coil 1 is an independent ignition type internal combustion engine ignition coil that is mounted in a
点火コイル1は、ECUからの点火信号に応じてスイッチングするイグナイタ17と、高電圧発生部3と、コイルケース4と、プラグホールシール5とを備えている。高電圧発生部3は、一次コイル,二次コイル,積層鉄心等からなり高電圧を発生させるコイル部とからなる。コイルケース4は、高電圧発生部3とイグナイタ17を収容するものであり、熱可塑性樹脂からなる。プラグホールシール5は、コイルケース4とプラグホール2との間にプラグホール2の開口部を閉塞するために設けられている。
The ignition coil 1 includes an
プラグホール2は、内燃機関のシリンダヘッドCHに、各シリンダ毎に形成されている。プラグホール2の下部には、点火プラグ21がねじ込みによりシリンダヘッドに取り付けられている。
The
コイルケース4の下部には、金属製の端子部19で封止されている。コイルケース4の内部には、高電圧発生部3が挿入される。高電圧発生部3のコイル部の2次ボビンにピン18が固定されており、2次コイルと接続している。ピン18は、例えば、りん青銅からなり、バネ性を有している。コイルケース4の内部に高電圧発生部3が挿入された状態では、ピン18のバネ性より、ピン18の端部は、端子部19に接触し、導通している。コイルケース4の内部には、エポキシ樹脂などの絶縁用樹脂8が注入され、イグナイタ17及び高電圧発生部3を封止している。
The lower part of the
コイルケース4の下部には、プラグホールシール5が取り付けられている。プラグホールシール5は、シリコンゴム等からなる。プラグホールシール5は、図示の下方向に円筒状に延材しており、点火プラグの上部の電極端子に挿入される。プラグホールシール5の円筒状の空間の内部には、金属製のスプリング20が挿入され、端子部19と点火プラグ21の上部の電極端子とを電気的に導通し、高電圧発生部3で発生した高電圧パルスが点火プラグ21に供給される。
A
図2に示すように、コイルケース4の側部には、取り付け部4TBが一体的に成形されている。一方、シリンダヘッドCHの上部には、取り付け座ZAがシリンダヘッドCHと一体的に成形されている。取り付け部4TBは、取り付け座ZAにボルトBT等により固定され、点火コイル1がシリンダヘッドCHの上部に固定される。
As shown in FIG. 2, a
コイルケース4の図示の右方向の外側部(高電圧発生部3の側方部)には、エアーチャンバー部6及び通気部9が一体的に形成されている。エアーチャンバー部6と通気部9とは、それぞれの上部で連通している。エアーチャンバー部6は、コップを逆さまにしたような下面を「全面開口」としている。また、プラグホールシール5には、小さな貫通穴5HOが形成されている。さらに、コイルケース4の外表面には、溝部4GRが形成されている。コイルケース4の下部にプラグホールシール5が装着された状態では、溝部4GRの上部は通気部9に連通し、溝部4GRの下部はプラグホールシール5の貫通穴5HOに連通する。溝部4GRは、例えば、幅0.8mmで深さ0.4mm程度の微小なものであるが、コイルケース4の下部にプラグホールシール5が装着された状態でも、この溝部4GRは溝状態が維持され、通気部9と貫通穴4HOとを連通可能とするものである。点火コイル1がシリンダヘッドCHの上部に固定された状態では、貫通穴5HOは、プラグホール2に連通する。
An
従って、プラグホール2と外気との間の、通気の経路としては、エアーチャンバー部6,通気部9,溝部4GR,貫通穴5HO,プラグホール2の順になる。
Therefore, the air flow path between the
点火コイル1が、当該点火コイル1の周辺の排水性が悪いDOHCエンジンなどに装着された場合に、点火コイル1が被水すると、シリンダヘッドCHが冷却され、プラグホール2の温度が低下し、プラグホール内の空気が冷やされ体積が収縮し、プラグホール内には負圧が発生する。その負圧によりプラグホール内に水が入ろうとするが、エアーチャンバー部6の位置を高電圧発生部3の側方に配置することにより、点火コイル1の低背化が可能になるとともに、エアーチャンバー部6の高さ方向の制約が少なくなったのでエアーチャンバー6の容積拡大ができるので、より大きい環境変化(温度変化)にも対応することができる。
When the ignition coil 1 is attached to a DOHC engine or the like having poor drainage around the ignition coil 1, if the ignition coil 1 gets wet, the cylinder head CH is cooled, and the temperature of the
ここで、エアーチャンバー部6の容積をプラグホール内の温度変化による容積収縮分よりも大きくしておくことで、エアーチャンバー部6内の水位が上がってきても、プラグホール内と連続する通気部9の入口(通気部9の上部)まで上がることはないので、プラグホール内に水が浸入することはないものである。エアーチャンバー部6の容積は、例えば、4ccとしている。一方、プラグホール2の容積は40cc程度であり、この場合のプラグホール内の温度変化による容積収縮分は2cc程度であるため、エアーチャンバー部6の容積は、容積収縮分(2cc)よりも大きくなっている。
Here, even if the water level in the
エアーチャンバー6内の容積を水平搭載時において3cc以上とすることにより、プラグホール内の温度変化による体積収縮分以上の容積を確保できるので、通気部入口11まで、水が到達することがないので、プラグホール内に水が浸入することを抑制することができる。
By setting the volume in the
また、エアーチャンバー部6の下面は「全面開口」としたことにより、点火コイル1の周辺の水位がエアーチャンバー部6の下面以下となった際は、エアーチャンバー部6内にプラグホール内の負圧によりエアーチャンバー部6に吸い上げられた水を瞬時に排出するため、排水性が向上している。従って、点火コイル1が一時的に完全な水没状態を繰り返すような環境条件下においてもプラグホール内への水浸入を抑制することができる。
In addition, since the lower surface of the
エアーチャンバー部6及び通気部9の上部には、開口部10が設けられている。開口部10の断面積は、エアーチャンバー部6の断面積より小さくなっている。エアーチャンバー部6の上部には、上記開口部10と連通する小さな開口からなる通気部入口11が形成されている。そして、この開口部10は、シール部材7により封止される。これにより、エアーチャンバー部6と通気部9とを連通するとともに、通気部9は、エアーチャンバー部6を経由して、外気に連通することになる。なお、シール部材7は、圧入,接着あるいは溶着により固定される。
An
ここで、図3を用いて、開口部10の断面積と、エアーチャンバー部6の断面積とについて説明する。図3において、一点鎖線で示す形状A1が、エアーチャンバー部6の断面形状を示しており、略長方形から通気部9の半円形状を引いた形状となっている。その断面積をA1とする。一方、破線で示す円形が、開口部10の断面形状を示しており、その断面積をA2とする。そして、本実施形態では、開口部10の断面積A2は、エアーチャンバー部6の断面積A1より小さくなっている。
Here, the cross-sectional area of the
開口部10を小さくすることで、この開口部10を封止するシール部材7を小型化できるので、シール部材7を用いることによる重量増加を最小限にすることができる。
By making the
また、エアーチャンバー部6の上部の開口部10の形状を円形状にすることにより、シール部材7も円形状にできるので、シール部材7を組み付ける際、周方向の位置決めが不要であり、組付け工程の簡略化できる。そして、開口部10上方のコイルケース4の案内部15をテーパー形状にすることにより、シール部材7をコイルケース4の上方で組付け設備より自由落下させた時、コイルケース4の開口部10とシール部材7の位置ズレを抑制し、位置精度のバラツキを低減することができる。
Further, since the shape of the
また、シール部材7の上方には高電圧発生部3を絶縁するための絶縁用樹脂8を注型することにより、絶縁用樹脂8の重量増加代をシール部材7の範囲のみとすることができるので、絶縁用樹脂8の重量増加を最小限にしている。
In addition, by casting an insulating
また、コイルケース4とシール部材7を同じ材料にすることにより、両部品の共取り化とすることができる。
Moreover, by making the
また、シール部材7を凹形状とし、開口部10の内側にはシール部材7のシール部以外の強度部材がない形態となり、圧入させた場合にはシール部材7に発生する応力を低減することができる。
Further, the seal member 7 is formed in a concave shape, and there is no strength member other than the seal portion of the seal member 7 inside the opening
また、エアーチャンバー6内の容積を水平搭載時において3cc以上とすることにより、プラグホール内の温度変化による体積収縮分以上の容積を確保できるので、通気部入口11まで、水が到達することがないので、プラグホール内に水が浸入することを抑制することができる。
In addition, when the volume in the
なお、本発明は、内燃機関のプラグホール内にコイル部を配置するタイプのみならず、プラグホール上部にコイル部を配置するタイプの点火コイルにも適用できるものである。 The present invention can be applied not only to a type in which a coil portion is disposed in a plug hole of an internal combustion engine, but also to a type of ignition coil in which a coil portion is disposed above a plug hole.
以上説明したように、本実施形態では、エアーチャンバー部をコイルケースの側方に配置し、エアーチャンバーの容積はプラグホール内の温度変化による容積収縮分よりも大きくすることにより被水タフネスを向上させている。また、開口部の断面積は、エアーチャンバー部の断面積より小さくすることで、エアーチャンバー部の上部のシール部材を小型化して、重量増加を抑えることができる。 As described above, in the present embodiment, the air chamber portion is disposed on the side of the coil case, and the volume of the air chamber is made larger than the volume contraction due to the temperature change in the plug hole, thereby improving the water toughness. I am letting. Moreover, the cross-sectional area of an opening part can be made smaller than the cross-sectional area of an air chamber part, the size of the sealing member of the upper part of an air chamber part can be reduced, and an increase in weight can be suppressed.
以上説明したように、本実施形態によれば、点火コイル周辺の排水性が悪いDOHCエンジンなどに装着された場合においてもプラグホール内への水浸入を抑制した高い防水性を確保し、さらにコイルの低背化を図り、またチャンバー部追加による重量増加を最小限に止めることができる。 As described above, according to the present embodiment, even when mounted on a DOHC engine or the like having poor drainage around the ignition coil, it is possible to ensure a high waterproof property that suppresses water intrusion into the plug hole. The height can be reduced, and the increase in weight due to the addition of the chamber portion can be minimized.
次に、図4及び図5を用いて、本発明の第2の実施形態による内燃機関用点火コイルの構成について説明する。
図4は、本発明の第2の実施形態による内燃機関用点火コイルの構成を示す底面図である。図5は、本発明の第2の実施形態による内燃機関用点火コイルの構成を示す断面図である。なお、図1及び図2と同一符号は、同一部分を示している。
Next, the configuration of the ignition coil for an internal combustion engine according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 4 is a bottom view showing the configuration of the internal combustion engine ignition coil according to the second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of an internal combustion engine ignition coil according to a second embodiment of the present invention. 1 and 2 indicate the same parts.
本実施形態においては、図4に示すように、エアーチャンバー6内の通気部入口11付近にコイルケース4により形成される壁12を複数設けることにより、通気部入口11付近が被水するのを抑制する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, by providing a plurality of
また、図5に示すように、壁12は垂直方向にまっすぐ伸びたもので、その壁12の下面は水平なものを基本とするが、水滴が溜まらないようにスリットを入れたり、逆三角形の形状を成したものでも良いものである。
In addition, as shown in FIG. 5, the
本実施形態によっても、点火コイル周辺の排水性が悪いDOHCエンジンなどに装着された場合においてもプラグホール内への水浸入を抑制した高い防水性を確保し、さらにコイルの低背化を図り、またチャンバー部追加による重量増加を最小限に止めることができる。 Also according to this embodiment, even when mounted on a DOHC engine or the like with poor drainage around the ignition coil, it ensures high waterproofness that suppresses water intrusion into the plug hole, and further reduces the coil height, In addition, an increase in weight due to the addition of the chamber portion can be minimized.
1…内燃機関用点火コイル
2…プラグホール
3…高電圧発生部
4…コイルケース
5…プラグホールシール
6…エアーチャンバー部
7…シール部材
8…絶縁用樹脂
9…通気部
10…開口部
11…通気部入口
12…被水防止用壁
15…案内部
16…コネクタ
17…イグナイタ
18…ピン
19…端子
20…スプリング
21…点火プラグ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (8)
該高電圧発生部を収容するコイルケースと、
点火プラグが取り付けられるプラグホールの開口部を閉塞するために設けられたプラグホールシールとを有し、
内燃機関の点火プラグに直結して使用される独立点火形の点火コイルであって、
前記高電圧発生部の外側部に設けられたエアーチャンバー部と、
前記高電圧発生部の側方に配置され、前記エアーチャンバー部と前記プラグホールとの通気を行うための通気部と、
該エアーチャンバー部の上部に形成されるとともに、前記エアーチャンバー部の断面積より小さな断面積を有する開口部と、
該開口部を封止するシール部材とを備えることを特徴とする内燃機関用点火コイル。 A high voltage generator for generating a high voltage;
A coil case that houses the high voltage generator;
A plug hole seal provided to close the opening of the plug hole to which the spark plug is attached;
An independent ignition type ignition coil used directly connected to an ignition plug of an internal combustion engine,
An air chamber portion provided on an outer side of the high voltage generation unit;
A ventilation part disposed on the side of the high voltage generation part, for venting the air chamber part and the plug hole;
An opening having a cross-sectional area that is smaller than the cross-sectional area of the air chamber part, and formed on the air chamber part;
An ignition coil for an internal combustion engine, comprising: a seal member that seals the opening.
前記シール部材は、圧入,接着あるいは溶着により固定されることを特徴とする内燃機関用点火コイル。 The ignition coil for an internal combustion engine according to claim 1,
The ignition coil for an internal combustion engine, wherein the seal member is fixed by press-fitting, adhesion or welding.
前記開口部及び前記シール部材は、円形状であることを特徴とする内燃機関用点火コイル。 The ignition coil for an internal combustion engine according to claim 1,
The ignition coil for an internal combustion engine, wherein the opening and the seal member are circular.
前記シール部材の上方に絶縁用樹脂を注型したことを特徴とする内燃機関用点火コイル。 The ignition coil for an internal combustion engine according to claim 1,
An ignition coil for an internal combustion engine, wherein an insulating resin is cast above the seal member.
前記開口部の上方の内側は、テーパー形状としたことを特徴とする内燃機関用点火コイル。 The ignition coil for an internal combustion engine according to claim 1,
An ignition coil for an internal combustion engine, wherein an inner side above the opening is tapered.
前記シール部材は、前記コイルケースと同じ材料からなることを特徴とする内燃機関用点火コイル。 The ignition coil for an internal combustion engine according to claim 1,
The ignition coil for an internal combustion engine, wherein the seal member is made of the same material as the coil case.
前記シール部材は、その形状が断面が凹形状であることを特徴とする内燃機関用点火コイル。 The ignition coil for an internal combustion engine according to claim 1,
An ignition coil for an internal combustion engine, wherein the seal member has a concave cross section.
前記エアーチャンバー内であって、前記通気部の入口付近に設けられた被水防止用の壁を備えることを特徴とする内燃機関用点火コイル。 The ignition coil for an internal combustion engine according to claim 1,
An ignition coil for an internal combustion engine, comprising a water-preventing wall provided in the air chamber and in the vicinity of an inlet of the ventilation portion.
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