JP3546991B2 - 点火コイルおよび二次スプールの製造方法 - Google Patents

点火コイルおよび二次スプールの製造方法 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関用の点火コイルに関し、特にプラグホールに直接搭載するスティック状の点火コイルに関する。
【0002】
【従来の技術】
スティック状の点火コイルは径が小さいので、低電圧側である一次コイル、コア、エンジンブロック等と二次コイルの高電圧側とが近接している。二次コイルと高圧端子との間を単線で結線すると、二次コイルと高圧端子とを電気的に接続する接続部が低電圧側と対向する対向面積が微小になるので、単線付近の電界の強さが大きくなる。したがって、二次コイルに高電圧が発生すると、単線と低電圧側との間で絶縁破壊が生じ、点火プラグに高電圧を印加できなくなる恐れがある。
【0003】
そこで、特開平10−177923号公報に開示されているように、二次コイルと高圧端子との間をダミーコイルで結線することが考えられる。図5に二次コイル100と端子部材102とをダミーコイル101で結線した例を示す。二次コイル100の高電圧側にダミーコイル101が巻回されており、ダミーコイル101と端子部材102とが電気的に接続している。二次コイル100とダミーコイル101との間に二次スプール103の鍔104が形成されている。鍔104に形成した切欠104aに単線を通すことにより、二次コイル100とダミーコイル101とは電気的に接続されている。ダミーコイル101は低電圧側との対向面積が大きいので、端子部材102と二次コイル100との接続部における電界の強さが小さくなる。
【0004】
図6に二次スプール103の製造方法を示す。外枠部材110とピン部材111と封止部材112とにより、有底円筒状の空間部113が形成されている。ピン部材111の一方の端部111aは外枠部材110に嵌合し固定されている。空間部113のクリアランスを軸方向に均一にし二次スプール103の軸方向の肉厚を均一にするため、外枠部材110の内周壁から突出した突起110aによりピン部材111の他方の端部外周壁は支持されている。図6に示すように型部材を組付けた後、図示しない注入口から空間部113に樹脂を充填し二次スプール103を成形する。突起110aで支持した部分が二次スプール103の鍔104になる。図5に示す貫通孔104bは、突起110aにより形成されたものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、二次コイル100とダミーコイル101との間に鍔104が形成されているので、二次コイル100とダミーコイル101との間を単線で結線する必要がある。低電圧側と対向する単線の対向面積は微小であるから、単線付近の電界の強さが大きくなる。二次コイル100に高電圧が発生すると、単線と低電圧側との間で絶縁破壊が生じ、点火プラグに高電圧を印加できなくなる恐れがある。
【0006】
さらに、二次コイル100とダミーコイル101との間に鍔104が存在しているので、鍔104に単線を通すときに巻回速度を低下させるか一旦巻回作業を停止する必要がある。二次コイル100とダミーコイル101とを連続して巻回できないので、巻回工程に要する時間が長くなるという問題がある。
【0007】
本発明の目的は、点火コイルの高電圧側と点火コイルまたは点火コイル周囲の低電圧側との絶縁破壊を防止するとともに、製造時間を短縮する点火コイルを提供することにある。
【0008】
本発明の他の目的は、点火コイルの高電圧側と点火コイルまたは点火コイル周囲の低電圧側との絶縁破壊を防止するとともに、製造時間を短縮する点火コイルの二次スプールの製造方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1記載の点火コイルによると、二次コイルを巻回している二次スプールの外周面と、ダミーコイルを巻回している二次スプールの外周面との境界は、凹凸がなく滑らかに連続している。したがって、二次コイルとダミーコイルとを二次スプールに連続して巻回できる。二次コイルとダミーコイルとの間に単線結線が存在しないので、二次コイルの高電圧側の電界の強さが局所的に大きくなることを防止する。これにより、高電圧側と低電圧側との絶縁破壊を防止することができる。さらに、二次コイルとダミーコイルとを連続して巻回できるので、巻回時間を短縮できる。
【0010】
本発明の請求項2記載の点火コイルの二次スプールの製造方法によると、外枠部材との間で筒状の空間部を形成するピン部材の高電圧側の軸方向端面を支持部材で支持し、筒状空間部に樹脂を充填して二次スプールを成形しているので、二次スプールの高電圧側端部の外周壁に鍔が形成されない。したがって、二次コイルとダミーコイルとを二次スプールに連続して巻回できる。二次コイルとダミーコイルとの間に単線結線が存在しないので、二次コイルの高電圧側の電界の強さが局所的に大きくなることを防止する。これにより、高電圧側と低電圧側との絶縁破壊を防止することができる。さらに、二次コイルとダミーコイルとを連続して巻回できるので、巻回時間を短縮できる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す一実施例を図に基づいて説明する。
本発明の一実施例による点火コイルを図1に示す。図1に示す点火コイル10は、図示しないエンジンブロックの上部に気筒毎に形成されたプラグホール内に収容され、図示しない点火装置としての点火プラグと図1の下側で電気的に接続する。
【0012】
点火コイル10はそれぞれ樹脂材料からなる円筒状のコイルケース11および高圧タワー12を備えており、このコイルケース11および高圧タワー12内に、コアとしての中心コア15、磁石16、17、二次スプール20、二次コイル21、一次スプール23、一次コイル24、外周コア25等が収容されている。コイルケース11および高圧タワー12内に充填されたエポキシ樹脂26は点火コイル10内の各部材間に浸透し、樹脂絶縁材として部材間の電気絶縁を確実なものとしている。
【0013】
円柱状の中心コア15は薄い珪素鋼板を横断面がほぼ円形となるように径方向に積層して組立てられている。コイルにより励磁されて発生する磁束の方向とは逆方向の極性を有する磁石16、17はそれぞれ中心コア15の軸方向両端に装着されている。また、中心コア15の外周を絶縁材としてゴム材18が覆っている。
【0014】
二次スプール20はゴム材18の外周に配設されており、樹脂材料で成形されている。二次コイル21は二次スプール20の外周に巻回されており、二次コイル21の高電圧側に二次コイル21に連続してダミーコイル22が一重巻き程度に巻回されている。ダミーコイル22は二次コイル21と端子部材としてのターミナルプレート40とを電気的に接続している。単線ではなくダミーコイル22で二次コイル21とターミナルプレート40とを電気的に接続することにより、二次コイル21とターミナルプレート40との電気的接続部の表面積を大きくし、電気的接続部への電界集中を避けている。図2および図3に示すように、二次コイル21を巻回している二次スプール20の外周面と、ダミーコイル22を巻回している二次スプール20の外周面との境界は、凹凸がなく滑らかに連続している。二次スプール20の高電圧側端部に貫通孔20aが形成されている。
【0015】
図1に示すように、一次スプール23は二次コイル21の外周に配設されており、樹脂材料で成形されている。一次コイル24は一次スプール23の外周に巻回されている。
【0016】
外周コア25は一次コイル24のさらに外側に装着されている。外周コア25は、薄い珪素鋼板を筒状に巻回し巻回開始端と巻回終了端とを接続していないので軸方向に隙間を形成している。外周コア25は磁石16の外周位置から磁石17の外周位置にわたる軸方向長さを有する。
【0017】
制御信号入力用のコネクタ30はプラグホールから突出するようにコイルケース11に設けられており、イグナイタ27に制御信号を供給したり、二次コイル21および一次コイル24のアース側と接続する複数のターミナル31がコネクタ30にインサート成形されている。一次コイル24に供給する一次電流をスイッチングするイグナイタ27はコイルケース11の上部に設けられている。各ターミナル31およびイグナイタ27と二次コイル21および一次コイル24とは引出線で電気的に接続されている。
【0018】
高圧端子41は高圧タワー12に圧入されている。ターミナルプレート40の中央部に高圧端子41を挿入する方向に折り曲げられた爪40aが形成されている。この爪40aの間に高圧端子41の先端が挿入することにより、高圧端子41はターミナルプレート40を介して二次コイル21と電気的に接続している。ダミーコイル22の高電圧端の線材は、フュージングまたははんだ付け等でターミナルプレート40に電気的に接続されている。スプリング42は高圧端子41と電気的に接続するとともにプラグホールに点火コイル10を挿入した際に点火プラグと電気的に接続する。高圧タワー12の高電圧側開口端にゴムからなるプラグキャップ19が装着されており、このプラグキャップ19に点火プラグを挿入する。
【0019】
一次コイル24に供給する一次電流をイグナイタ27でスイッチングすると二次コイル21に高電圧が発生し、この高電圧がダミーコイル22、ターミナルプレート40、高圧端子41、スプリング42を介して点火プラグに印加される。
【0020】
次に、二次スプール20の製造方法について説明する。
図4に示すように、外枠部材50内にピン部材51が挿入され、外枠部材50とピン部材51とにより円筒状の空間部54が形成されている。ピン部材51は、嵌合部51aと円筒部51bとから形成されている。嵌合部51aは外枠部材50に嵌合しており、円筒部51bの高電圧側の軸方向端面において円筒部51bは支持部材52の突起53により固定されている。図4に示すように各型部材を組付けた状態で図示しない注入口から空間部54に樹脂を充填し、二次スプール20を成形する。二次スプール20の高電圧側端部に形成されている貫通孔20aは突起53により形成されたものである。
【0021】
以上説明した本実施例では、二次スプール20を樹脂成形する際、二次コイル21の高電圧側を成形するピン部材51の軸方向端面において支持部材52の突起53でピン部材51を固定したことにより、二次コイル21とダミーコイル22との間に位置する二次スプール20の外周面に鍔を形成していない。したがって、二次コイル21とダミーコイル22とを単線結線することなく連続して巻回することができるので、二次コイル21の高電圧側の電界の強さがが局所的に大きくなることを防止できる。したがって、高電圧側と低電圧側との絶縁破壊を防止し、点火プラグに所定の高電圧を印下できる。
さらに、二次コイル21とダミーコイル22とを連続して巻回するので、巻回に要する時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による点火コイルを示す断面図である。
【図2】本実施例による二次コイルの高電圧側を示す斜視図である。
【図3】本実施例による二次スプールを示す斜視図である。
【図4】本実施例による二次スプールの成形型を示す模式的断面図である。
【図5】従来例による二次コイルの高電圧側を示す斜視図である。
【図6】従来例による二次スプールの成形型を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
10 点火コイル
11 コイルケース
12 高圧タワー
15 中心コア(コア)
20 二次スプール
21 二次コイル
22 ダミーコイル
23 一次スプール
24 一次コイル
40 ターミナルプレート(端子部材)
50 外枠部材
51 ピン部材
52 支持部材
53 突起

Claims (2)

  1. 内燃機関の点火装置に印加する高電圧を発生する点火コイルであって、
    棒状のコアと、
    前記コアの外周を取り囲むように配設されている一次スプールおよび二次スプールと、
    前記一次スプールに巻回されている一次コイル、および前記二次スプールに巻回されている二次コイルと、
    前記二次コイルに発生する高電圧を取り出す端子部材と、
    前記二次スプールに巻回され、前記二次コイルと前記端子部材とを電気的に接続しているダミーコイルとを備え、
    前記二次コイルを巻回している前記二次スプールの外周面と、前記ダミーコイルを巻回している前記二次スプールの外周面との境界は、凹凸がなく滑らかに連続していることを特徴とする点火コイル。
  2. 請求項1記載の二次スプールの製造方法であって、
    外枠部材と、前記外枠部材内に配置され前記外枠部材との間で筒状の空間部を形成するピン部材と、前記ピン部材の高電圧側の軸方向端面を支持する支持部材とを備える成形型を用い、前記筒状の空間部に樹脂を充填して成形することを特徴とする二次スプールの製造方法。
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