JP2016051789A - 内燃機関用点火コイル - Google Patents
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Abstract
Description
また、応力緩和材とケースの内壁との間に隙間を設けることも考えられる。しかし、この場合には、点火コイル装置が大きくなるという別の問題が生じる。
該一次コイルの外周に同心状に配置された二次コイルと、
上記一次コイルの内周に配置された中心コアと、
上記二次コイルの回りを囲む環状の外周コアと、
該外周コアにおける内側面、貫通方向の一端面、及び貫通方向の他端面を覆う形状に形成されたコアカバーと、
上記一次コイル、上記二次コイル、上記中心コア、上記外周コア及び上記コアカバーを、上記外周コアの貫通方向の一端面が位置する側に形成された開口部から収容するケースと、
該ケース内の隙間を充填する充填樹脂と、を備え、
上記コアカバーにおける、上記外周コアの貫通方向の一端面に対向する部位であって、上記二次コイルの高圧側に位置する部位に形成された壁部の内側面、外側面、貫通方向の一端面のうちの少なくともいずれかには、凹部又は段部が形成されており、
該凹部又は該段部には、上記充填樹脂が接触していることを特徴とする内燃機関用点火コイルにある。
凹部又は段部がコアカバーの壁部の貫通方向の一端面に形成されている場合においては、内燃機関の加熱冷却サイクルにおいて、充填樹脂が熱収縮しようとするときには、凹部又は段部に接触する充填樹脂の部分が凹部又は段部に係止される。これにより、充填樹脂の熱収縮が抑えられて剥離の発生が抑えられ、仮に剥離が発生した場合でも、剥離の進展を抑制することができ、充填樹脂にクラックが生じにくくすることができる。そのため、点火コイルの寿命を引き延ばすことができる。
これらの場合には、剥離が、コアカバーの貫通方向の一端側の角部まで進展するまでの沿面距離を長くすることができる。そのため、剥離がコアカバーの貫通方向の一端側の角部まで進展しにくくなる。そして、充填樹脂にクラックが発生することを抑制して、点火コイルの寿命を引き延ばすことができる。
それ故、上記内燃機関用点火コイルによれば、コアカバーと充填樹脂との界面における剥離の発生又は剥離の進展を抑制することができ、点火コイルの寿命を引き延ばすことができる。
上記内燃機関用点火コイルにおいては、上記凹部は、上記壁部における、上記外周コアが環状に回る方向に沿って互いに平行に形成された複数の長溝と、上記壁部における、上記外周コアが環状に回る方向と、該環状に回る方向に直交する方向とに向けて繰り返し形成された複数の陥没穴との少なくとも一方によって構成されていてもよい。
複数の長溝又は複数の陥没穴が壁部の貫通方向の一端面に形成されている場合には、内燃機関の加熱冷却サイクルにおいて、充填樹脂が熱収縮しようとするときには、複数の長溝又は複数の陥没穴に充填された充填樹脂の部分が、複数の長溝又は複数の陥没穴に係止される。これにより、コアカバーと充填樹脂との界面における剥離の発生が効果的に抑えられる。一方、複数の長溝又は複数の陥没穴が壁部の外側面又は内側面に形成されている場合には、剥離がコアカバーの貫通方向の一端側の角部まで進展することを効果的に抑制することができる。
この場合には、コアカバーと充填樹脂との界面における剥離の発生及び剥離の進展を最も効果的に抑制することができる。
この場合には、コアカバーの成形時において、成形後のコアカバーを金型から離型する際のアンダーカット形状が形成されないようにすることができる。また、この場合にも、コアカバーと充填樹脂との界面における剥離の進展を抑制することができる。
(実施例1)
本例の内燃機関用点火コイル1(以下、単に点火コイル1という。)は、図1、図2に示すように、一次コイル21、二次コイル22、中心コア5、外周コア6、コアカバー7、ケース11及び充填樹脂13を備えている。二次コイル22は、一次コイル21の外周に同心状に配置されている。中心コア5は、電磁鋼板を積層して形成され、一次コイル21の内周に配置されている。外周コア6は、電磁鋼板を積層して形成され、二次コイル22の回りを囲む環状に形成されている。コアカバー7は、外周コア6における内側面61、貫通方向Lの一端面62、及び貫通方向Lの他端面63を覆う形状に形成されている。ケース11は、一次コイル21、二次コイル22、中心コア5、外周コア6及びコアカバー7を、外周コア6の貫通方向Lの一端面62が位置する側に形成された開口部111から収容するよう構成されている。充填樹脂13は、ケース11内の隙間を充填するものである。
点火コイル1は、エンジンの各シリンダーに配置され、各シリンダーのプラグホールに配置された点火プラグからスパークを発生させるためのスパーク用電圧を発生させる。
本例の点火コイル1は、一次コイル21、二次コイル22、中心コア5及び外周コア6がプラグホールの外部に配置され、プラグホール内に、点火プラグに接続されるジョイント部12が配置されるものである。
充填樹脂13は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂であり、ケース11内における、一次コイル21及び二次コイル22等の絶縁及び固着を行うものである。
コアカバー7は、外周コア6に組み付けることができるように、複数に分割して形成することができる。
図4、図5に示すように、本例の壁部75に形成された複数の長溝76は、壁部75における、外周コア6が環状に回る方向に沿って互いに平行に形成されている。この長溝76は、壁部75の内側面751、外側面752、貫通方向Lの一端面753の全てにおいて、それぞれ複数本が形成されている。本例の長溝76は、壁部75の内側面751及び外側面752のそれぞれにおける3か所に、貫通方向Lに互いに平行に並んで形成されており、また、壁部75の貫通方向Lの一端面753における2か所に、内外周方向に互いに平行に並んで形成されている。また、各長溝76は、壁部75の端面から端面まで連続して形成されている。また、壁部75における、長溝76が形成されていない残りの部分には、外周コア6が環状に回る方向に伸びる長尺状の凸部761が複数形成されている。
外周コア6の外側面とケース11の内壁面112との間、コアカバー7の壁部75における外側面752とケース11の内壁面112との間、及び外周コア6とコアカバー7との間には、微小な隙間が形成されている。この微小な隙間には、充填樹脂13が充填されている。
具体的には、コアカバー7の一対の対向辺部742に設けられた壁部75における外側面752間の寸法を、これに対向するケース11の内壁面112間の寸法よりも大きくして、一対の対向辺部742の壁部75における外側面752をケース11の内壁面112に接触させることができる。また、コアカバー7の高圧側辺部741に設けられた壁部75における外側面752と、コネクタ部32のケース11を形成する部分との間の寸法を、これに対向するケース11の内壁面112間の寸法よりも大きくして、高圧側辺部741の壁部75における外側面752をケース11の内壁面112に接触させることもできる。これらの場合には、コアカバー7と充填樹脂13との界面に生じる剥離が進展することを、コアカバー7の壁部75における複数の凸部761とケース11の内壁面112との密着部分、及び複数の長溝76によって抑制することができる。
図6に示すように、コアカバー7と充填樹脂13との界面には、外周コア6と充填樹脂13との熱膨張率の差によって充填樹脂13に生じる熱応力により、剥離が生じやすい状態が形成される。コアカバー7と充填樹脂13との界面に生じる剥離は、この界面に沿ってコアカバー7の貫通方向Lの一端側へ進展する。そして、剥離がコアカバー7の貫通方向Lの一端側の角部に到達すると、応力集中によって充填樹脂13にクラックが生じ、その後、クラックがケース11の開口部111側に位置する充填樹脂13の端面131まで進展することがわかっている。特に、二次コイル22における高圧側は、二次コイル22の電圧値が高くなる側であり、クラックの発生によって電流のリークが生じるリスクが高まる部位である。
それ故、本例の点火コイル1によれば、コアカバー7と充填樹脂13との界面における剥離の発生又は剥離の進展を抑制することができ、点火コイル1の寿命を引き延ばすことができる。
本例は、コアカバー7における壁部75の内側面751及び外側面752に複数の段部78が形成された場合について示す。
本例の複数の段部78は、壁部75の内側面751と外側面752との間の幅が、貫通方向Lの一端側に向かうに連れて順次狭くなる階段形状に形成されている。本例の壁部75の貫通方向Lの一端面753には、外周コア6が環状に回る方向に沿った長溝76が形成されている。
本例の点火コイル1においても、その他の構成及び図中の符号は上記実施例1と同様であり、上記実施例1と同様の作用効果を得ることができる。
11 ケース
111 開口部
13 充填樹脂
21 一次コイル
22 二次コイル
5 中心コア
6 外周コア
7 コアカバー
75 壁部
76 長溝(凹部)
77 陥没穴(凹部)
78 段部
Claims (5)
- 一次コイル(21)と、
該一次コイル(21)の外周に同心状に配置された二次コイル(22)と、
上記一次コイル(21)の内周に配置された中心コア(5)と、
上記二次コイル(22)の回りを囲む環状の外周コア(6)と、
該外周コア(6)における内側面(61)、貫通方向(L)の一端面(62)、及び貫通方向(L)の他端面(63)を覆う形状に形成されたコアカバー(7)と、
上記一次コイル(21)、上記二次コイル(22)、上記中心コア(5)、上記外周コア(6)及び上記コアカバー(7)を、上記外周コア(6)の貫通方向(L)の一端面(62)が位置する側に形成された開口部(111)から収容するケース(11)と、
該ケース(11)内の隙間を充填する充填樹脂(13)と、を備え、
上記コアカバー(7)における、上記外周コア(6)の貫通方向(L)の一端面(62)に対向する部位であって、上記二次コイル(22)の高圧側に位置する部位に形成された壁部(75)の内側面(751)、外側面(752)、貫通方向(L)の一端面(753)のうちの少なくともいずれかには、凹部(76,77)又は段部(78)が形成されており、
該凹部(76,77)又は該段部(78)には、上記充填樹脂(13)が接触していることを特徴とする内燃機関用点火コイル(1)。 - 上記凹部(76,77)は、上記壁部(75)における、上記外周コア(6)が環状に回る方向に沿って互いに平行に形成された複数の長溝(76)と、上記壁部(75)における、上記外周コア(6)が環状に回る方向と、該環状に回る方向に直交する方向とに向けて繰り返し形成された複数の陥没穴(77)との少なくとも一方によって構成されている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(1)。
- 上記壁部(75)の内側面(751)、外側面(752)、貫通方向(L)の一端面(753)の全てには、上記複数の長溝(76)又は上記複数の陥没穴(77)のいずれかが形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関用点火コイル(1)。
- 上記段部(78)は、上記壁部(75)の内側面(751)及び外側面(752)に形成され、かつ、上記壁部(75)の内側面(751)と外側面(752)との間の幅が、貫通方向(L)の一端側に向かうに連れて順次狭くなる階段形状に形成されている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(1)。
- 上記壁部(75)における貫通方向(L)の一端面に位置する内側及び外側の角部(743)は、曲面状に形成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の内燃機関用点火コイル(1)。
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