JP3660916B2 - 内燃機関用点火コイルの１次、２次コイル組立体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車のエンジンなどの内燃機関の点火プラグに高電圧を供給して火花放電を生じさせるための内燃機関用点火コイルに内蔵される１次、２次コイル組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関用点火コイルの１次、２次コイル組立体は、例えば図５に示すように鉄心の直線部分の外周に１次コイル４０、その外に２次コイル１０を嵌合して鉄心ごと絶縁ケース中に収容し、絶縁ケース中に注型した熱硬化性絶縁樹脂の硬化層中に埋め殺して固定する。図５の鉄心は、外環鉄心部５１と、外環鉄心部の内部を横切るセンター鉄心部５２とからなる閉磁路型鉄心５０であり、外環鉄心部は図ではＣ形鉄心５３と、Ｃ形鉄心の開放した両端部を連結するＩ形鉄心５４とからなり、１次、２次コイル組立体はセンター鉄心部５２の外周に嵌合支持されている。尚、センター鉄心部の一端と外環鉄心部の内周との間には永久磁石片５５を閉磁路と直列に配置して鉄心体に磁気バイアスをかけ、１次コイルへの電流遮断時に鉄心体の磁束の変化量を大きくし、点火コイルの出力を高めるようにしてある。尚、本発明による１次、２次コイル組立体は図５に示した以外の鉄心に対しても使用することができる。
【０００３】
従来の２次コイル１０は、図４に示すように、基本的には内周に１次コイルを貫通させて同心状に支持する中空筒部１１と、該筒部１１の前端部に設けられた巻初め側の鍔１２、及び後端部に設けられた巻終わり側の鍔１３を一体に備えた絶縁材料、例えば合成樹脂製の２次ボビン１０′と、上記中空筒部の外周に巻初め側の鍔１２から巻終わり側の鍔１３に向かって螺旋状に密に巻回された２次電線１４とからなっている。図では巻初め側の鍔１２と巻終わり側の鍔１３との間の中空筒部１１の外周に、複数の中間鍔１５を有する分割巻き形ボビンが示され、その中間鍔は中央の一つ又は二つの鍔１５′の外形が最大で、外形が最小の巻初め側、及び巻終わり側の各鍔に向かって外形が次第に小さくなり、巻初め側の鍔から巻終わり側の鍔に向かって螺旋状に巻かれる２次電線は前後に隣接した鍔と鍔の間の複数の巻回部を巻初め側から巻終わり側に向かって順番に巻き充たしていく。
【０００４】
そして、巻初め側の鍔１２の前面上部には壁１６により上面が開放したＵ形のポケット１７が形成してあり、このポケット１７の内部に錫メッキ銅線からなるＵ形導電ピン１８を挿入、固定し、Ｕ形導電ピンの両方の上向き部１８ａ，１８ｂをポケットの開放面から上に突出させ、一方の上向き部１８ａに２次電線１４の巻初め側の端部を巻絡げ、他方の上向き部１８ｂには１次コイルの１次電線の巻終わり側や、点火コイルの外部入力端子や、或いは点火コイルがパワースイッチを内蔵したタイプの場合はパワースイッチに接続するリード線１９を巻絡げ、夫々ハンダ付けしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
２次ボビンを巻線機にセットし、巻線機を運転して中空筒部１１の外周に巻初め側の鍔の後面から巻終わり側の鍔の前面に向かって２次電線を螺旋状に密に巻回する際は、予め巻線機のノズルから２次電線を引出し、Ｕ形導電ピンの上向き部１８ａに２次電線の巻初め側の端部を巻絡げ、半田付けしたのち巻線機を運転し、巻線を行う。そして、巻線機での巻線作業が終わったら、巻線機のノズルから外に出ている２次電線を切断し、巻線機から２次ボビンを外してＵ形導電ピンの他方の上向き部１８ｂに１次コイルの１次電線の巻終わり側の端部や、点火コイルの外部入力端子や或いはパワースイッチに接続すべきリード線を巻絡げて半田付けしなければならず、作業に時間と手数がかゝる。更に、２次ボビンの内周に前端から１次コイルを挿入して１次コイルを２次コイルのボビンに貫通しても、１次、２次両コイルを鉄心に嵌合して組立てるまでは、１次コイルの巻終わり側の電線が２次ボビンの導電ピンに接続して１次コイルと２次コイルはつながっているだけであるため不安定で、１次コイルと２次コイルが分離することもある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した問題点を解消するために開発されたもので、前端部に巻初め側の鍔、後端部に巻終わり側の鍔を有し、上記巻初め側の鍔から巻終わり側の鍔に向かって外周に２次電線を巻回した２次コイルの絶縁材料製の２次ボビンの中空筒部の内周に、１次コイルを挿入して同心状に組立てると共に、前記２次ボビンの巻初め側の鍔の前面に、２次電線の巻初め側の端部を一端部側に接続した導電ピンを上記鍔の前面に挟圧支持する支持壁を設け、上記支持壁で支持された導電ピンの他端部側に１次コイルの１次電線を接続する内燃機関用点火コイルの１次、２次コイル組立体において、上記支持壁の下端の一部に前記導電ピンの他端部側の一部を露出させる切割り部を形成し、１次コイルの絶縁材料製の１次ボビンの前端部に、１次コイルを２次ボビンに挿入したとき、前記２次ボビンの巻初め側の鍔の前面に当接するストッパ鍔を設け、上記ストッパ鍔に１次コイルの１次電線の一端部を接続する導電片を取付け、この導電片には、１次コイルを２次ボビンに挿入したときに２次コイルの巻初め側の鍔にある前記切割り部に突入して前記導電ピンの他端部側の露出部分を咬える咬え部を設け、且つ２次ボビンの巻終わり側の鍔の後面に、内周の両側から後向きに突出する相対向した１対の弾性爪を設けると共に、１次コイルを２次ボビンに挿入貫通してストッパ鍔が２次ボビンの巻初め側の鍔に当接したときに、２次ボビンの巻終わり側の鍔から外に突出する１次ボビンの後端部に、上記弾性爪と係合する係合部を設け、１次コイルを２次ボビンに挿入することにより１次コイルの一端部と２次コイルの２次電線又は２次コイルの巻初め側の端部とを前記導電ピンと導電片を介して電気的に接続すると共に、２次ボビンの内周に１次コイルを前後動不能に貫通固定することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１〜３は本発明の一実施形態を示すもので、前述の図４と同等の構成要素には同じ符号を付して説明を省略する。
【０００８】
図１〜３の本発明の一実施形態においては、２次ボビンの巻初め側の鍔１２に、該鍔の外周から中空筒部１１の外周に達する切欠き２１を設けるほか、該鍔１２の前面には上記切欠き２１を前から遮蔽すると共に、２次電線の巻初め側の端部を一端部側の上向き部に巻絡げた錫メッキ銅線からなる導電ピン２２を支持する遮蔽支持壁２４が一体に設けてある。巻初め側の鍔１２に切欠き２１を設けた理由は、本発明には直接関係ないが、後述のように導電ピンの一端部側の上向き部に取付けられて該鍔の前面の上方に位置する２次電線の巻初め側の端部から後向きに延びる部分（渡り部１４′）を鍔１２の外を跨がせることなく上記切欠き２１に通して鍔１２の後側に導き、該鍔１２の後面から中空筒部１１の外周に密に螺旋状に巻いて２次コイルにするためである。
【０００９】
上記遮蔽支持壁２４は、巻初め側の鍔の前面から前に僅かに離れ、上記前面との間に導電ピン２２を合成樹脂の弾性で挟む支持壁２５と、前記切欠き２１の下で巻初め側の鍔１２の前面に下部を接合することにより切欠きの前方で起立して切欠き２１を前から塞ぐ遮蔽壁２６とからなり、支持壁２５と遮蔽壁２６の上端は巻初め側の鍔１２の上端とほゞ同じ高さになっている。尚、上記支持壁２５は底２５′を有するＬ形断面で、底２５′によって巻初め側の鍔１２の前面に接合している。
【００１０】
そして、導電ピンの一端部側の上向き部２３に絡げて取付けた２次電線の巻初め側の端部が図１（Ｃ）で示した巻初め側の鍔１２の前から切欠き２１に入る側の切欠きの入口側の端部２１′の前方で食い違い状に対向する支持壁２５の左端２５Ｌと、遮蔽壁２６の右端２６Ｒとは連結壁２７でクランク形に連結されている。
【００１１】
又、２次電線１４の渡り部１４′が切欠き２１を斜めに通って切欠きから巻初め側の鍔の後側に出る切欠きの他端部側２１″は、該端部２１″を形成する鍔１２の端部１２′と遮蔽壁２６の左端部とを喰い違い状に連結する起立壁２８で塞いである。この起立壁２８の後面は巻初め側の鍔１２の後面と同一面であり、その高さは遮蔽壁２６よりも高く、その上部は遮蔽壁から上に突出する。
【００１２】
導電ピン２２を支持壁２５と巻初めの鍔の前面の間に挿入してその他端部側の横向き部２２′を支持壁２５の底２５′の上に横たえ、該ピン２２の一端部側の上向き部２３を切欠き２１の一端部側２１′に沿って立て、その上端部を支持壁から上に突出させた後、２次ボビン１０を巻線機に取付け、巻線機のノズル２０から引出した２次電線１４の巻初め側の端部を導電ピンの一端部側の上向き部２３に巻絡げ、必要ならば半田付けし、巻線機を運転してボビン１０を図１（Ｃ）の矢印方向に回転させ、２次電線の渡り部１４′を切欠き２１に通して巻初め側の鍔１２の後側に導き、後続の電線を該鍔の後面と巻終わり側の鍔１３の前面との間の前後に隣接した鍔の間で中空筒部の外周に螺旋状に所要回数宛、巻付け、２次コイルにする。
【００１３】
巻線機による２次電線の巻初めの当初、２次電線を巻初め側の鍔１２の後面に沿って中空筒部１１の外周に巻付ける必要があり、それには図１（Ｃ）に示すように巻線機のノズルを、ノズルから繰り出される２次電線１４が正確に巻初め側の鍔の後面に沿う位置ａにしなければならないが、図示の実施形態では切欠きの他端部側２１″は遮蔽壁２６よりも上に突出する起立壁２８で塞がれているため、ノズル２０の位置は上記位置ａよりも後側の任意なｂ位置にしておけばよい。これにより巻線機で矢印方向に回転させられる２次ボビンは最初の１回転のうちにノズル２０と、巻初め側の端部を導電ピンの一端部側の上向き部２３に巻絡げて取付けられた２次電線１４の途中を起立壁２８で引掛けて巻初め側の鍔１２の後面に沿って中空筒部１１上に巻付ける。従って、巻線機で２次ボビンを回転して巻線作業を開始する運転の当初にノズル２０を正確にａ位置に設定する必要が無くなり、作業能率は大幅に向上する。
【００１４】
図４の従来例では導電ピンとしてＵ形のものを使用し、２次電線の巻初め側の端部をその一方の上向き部１８ａに巻絡げ、他方の上向き部１８ｂには１次コイルの１次電線の巻終わり側の端部や、点火コイルの外部入力端子や或いは点火コイルがパワースイッチを内蔵したタイプの場合はパワースイッチに接続するリード線１９を巻絡げ、夫々半田付けしたが、図示の実施例では導電ピン２２の一端部側の上向き部２３に２次電線の巻初め側の端部を巻絡げて取付けたので、外部入力端子や、パワースイッチのリード線は後述のように導電ピンの他端部側の横向き部２２′を利用して電気的に接続すればよい。
【００１５】
このため、巻初め側鍔の前面に設けた遮蔽支持壁の支持壁２５には底２５′を含めて切割り部３１を形成し、底２５′の上に支持した導電ピンの他端部側の横向き部２２′の一部を上記切割り部３１から露出させる。
【００１６】
そして、２次ボビン１０の巻初め側の鍔１２を有する前端部からその内周に挿入する１次コイル４０のボビン４０′の前端部に上記巻初め側の鍔１２の前面に当接するストッパ鍔４１を設け、このストッパ鍔４１に、後述のように１次コイルの１次電線の端部（巻終わり側の端部）を取付け、且つ点火コイルの外部入力端子や或いは点火コイルが内蔵したパワースイッチに電気的にリード線で接続する導電片４３を固定し、この導電片４３の一端部に上記切割り部３１から露出する導電ピンの他端部側の横向き部２２′の露出部分を咬えることが出来る咬え部４４を設ける。このため前記ストッパ鍔４１には、１次コイルを後端部から２次ボビンの内周に挿入したときに上記導電片の咬え部４４が２次ボビンの巻初め側の鍔の前面にある支持壁の切割り部３１に対向するように導電片４３を固定する保持部４２を設ける。尚、図示の実施形態では咬え部４４は導電片４３の一端を直角に後向きに折曲した短い端部に設けてある。
【００１７】
従って、１次コイルのストッパ鍔４１にある保持部４２に導電片４３を固定して１次コイルの一端部（巻終わり側の端部）を取付け、１次コイル４０を２次ボビン１１の内周に前端から挿入し、ストッパ鍔４１が２次ボビンの巻初め側の鍔１２の前面に当接したとき（このとき１次ボビンの後端部の小径の鍔４８は２次ボビンの巻終わり側の鍔１３の後面から外に突出し、１次コイルは２次ボビンの内周を貫通する。）、導電片４３の咬え部４４は２次ボビンの巻初め側の鍔１２の前面にある支持壁２５の切割り部３１の内部に突入して導電ピンの他端部側の横向き部２２′の露出部分を咬える。
【００１８】
こうして１次コイルを２次ボビンの内周に貫通することにより２次電線の巻初め側の端部を取付けた導電ピン２２と１次コイルの一端部（巻終わり側の端部）を取付けた導電片４３とを電気的に接続できるので、従来の１次コイルの一端部（巻終わり側の端部）の１次電線をＵ形導電ピンの上向き部１８ｂに巻絡げて半田付けする作業が不要になる。そして、導電片４３の他端部側に点火コイルの外部入力端子や、点火コイルがパワースイッチを内蔵している場合はパワースイッチのリード線を電気的に接続することによって、従来のＵ形導電ピンの上向き部１８ｂに、点火コイルの外部入力端子や、点火コイルがパワースイッチを内蔵している場合にパワースイッチに接続するためのリード線を巻絡げて半田付けする作業も不要になる。
【００１９】
１次コイルの１次電線の一端部（巻終わり側の端部）を導電片４３に取付けるため、導電片４３にはＴ形の電線取付け部４５を設ける。この電線取付け部４５は幅が狭い首４６と、首４６よりも幅が広く、首の上に設けられた頭４７とからなる。１次ボビン４０′を巻線機にセットし、１次電線を螺旋状に密に巻付けて１次コイルにするには、１次電線をボビンの後端部の鍔４８の前からストッパ鍔４１に向かってボビンの外周に巻き、巻数が多いときはその上にストッパ鍔４１から鍔４８に向かって折返して巻き、必要ならば再度折返してストッパ鍔に向かってその上に巻き、所要回数巻終わったら１次電線を巻線機から切断し、切断した一端部（巻終わり側の端部）を前記電線取付け部４５の首４６の回りに巻絡げ、必要ならば半田付けする。これにより首４６の回りに巻絡げた１次コイルの電線の一端部（巻終わり側の端部）は首４６の上に設けられた頭４７に阻止されて電線取付け部４５から外れない。
【００２０】
１次コイルを２次ボビンの内周に挿入し、導電片４３の咬え部４４が２次ボビンの巻初め側の鍔１２の前面にある支持壁２５の切割り部３１の内部に突入して導電ピンの他端部側の横向き部２２′の露出部分を咬える際、導電片４３は支持壁２５の前面に接近する。しかし、導電片４３の電線取付け部の首４６の回りに巻絡げた１次電線の一端部（巻終わり側の端部）が太くなっていて導電片が接近する前にその太くなった１次電線の一端部が支持壁２５の前面に当接して導電片が支持壁の前面に接近できず、ひいては導電片の咬え部４４が切割り部３１に充分に突入できず、導電ピンの他端部側の横向き部２２′の露出部分を咬えることができない事態の発生も考えられる。これを防止するため、２次ボビンの支持壁２５には、導電片の電線取付け部の首の回りに巻絡げた１次電線の一端部が当接する位置に切欠き３２を設け、この切欠き中に上記１次電線の一端部を収容するようにすることが好ましい。
【００２１】
２次ボビンの内周に挿入、貫通した１次コイルが挿入方向とは逆方向に抜け出すのを阻止するため（１次コイルはストッパ鍔４１で２次ボビンの巻初め側の鍔１２の前面に当接しているため、挿入方向には抜け出ない。）、２次ボビンの巻終わり側の鍔１３の後面に、内周の両側から後向きに突出する一対の相対向した弾性爪３３，３３を設ける。この弾性爪３３，３３の間隔は後に向かって狭まっている。この一対の弾性爪３３，３３の後端部は、１次コイルのボビンの、２次コイルの内周から外に突出した後端部の鍔４８の両側に係合する。
【００２２】
従って、鍔４８を有する後端部から１次コイルを、２次コイルのボビンの巻初め側の鍔１２を有する内周に挿入し、前述したように１次コイルの前端のストッパ鍔が上記鍔１２に近付き、導電片４３の咬え部４４が支持壁の切割り部３１に突入して導電ピン２２の他端部側の横向き部の露出部分を咬える際に、１次コイルの後端部の鍔４８は２次ボビンの内周から後に突出した前記一対の弾性爪３３，３３を押し拡げ、１次コイルのストッパ鍔が２次ボビンの鍔の前面の支持壁２５に当接し、咬え部４４が導電ピンの他端部側の横向き部２２′の露出部分を咬えたとき、対の弾性爪３３，３３は復元力で１次ボビンの後端部の鍔４８に係合する。これにより１次コイルは弾性爪３３，３３で阻止されて２次コイルの内周から挿入方向とは逆方向に抜け出ることはない。尚、弾性爪３３，３３が係合するのは必ずしも鍔４８である必要はなく、２次ボビンの内周を通過し、２次ボビンの後端から外に突出するよう１次ボビンの後端部に設けた適宜の係合部であってもよい。
【００２３】
【発明の効果】
こうして１次コイルを２次コイルの内周に挿入、貫通する本来の組立て作業によって２次電線の巻初め側の端部を取付けた導電ピン２２と、１次電線の一端部を取付けた導電片４３とを電気的に接続できると共に、導電片に点火コイルの外部入力端子や、パワースイッチのリード線を接続することができ、半田付けする作業が大幅に省略されるので１次、２次両コイルの組立体の生産性は著しく向上する。そして、１次コイルは２次コイルの内周から挿入方向とは逆方向に抜け出るのが阻止されるため、導電片の咬え部４４は導電ピンから外れず、電気接続が不良になることはないと共に、１次コイルは２次コイルに貫通した組立て状態を維持するので、両コイルは分離せず、その後の点火コイルの製造作業が行い易い。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明による２次コイルのボビンと導電ピンの分解斜視図、（ｂ）は同上の正面図と、その一部の拡大図、（ｃ）は同じく平面図と、その一部の拡大図、（ｄ）は図１（ａ）のｄ−ｄ線での要部の拡大断面図である。
【図２】（ａ）は１次コイルと図１の２次コイルの組立て状況の説明図、（ｂ）は同上の組立て状態の平面図である。
【図３】図２（ｂ）の拡大平面図である。
【図４】（ａ）は従来の２次コイルのボビンとＵ形導電ピンの分解斜視図、（ｂ）は同上の正面図、（ｃ）は同じく平面図、（ｄ）は図１（ａ）のｄ−ｄ線での一部の拡大図である。
【図５】点火コイルの１次、２次コイル組立体と、鉄心との関係の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ ２次コイル
１０′ ２次ボビン
１１ ２次ボビンの中空筒部
１２ ２次ボビンの巻初め側の鍔
１３ ２次ボビンの巻終わり側の鍔
１４ ２次電線
２２ 導電ピン
２３ 導電ピンの一端部側（上向き部）
２２′ 導電ピンの他端部側（横向き部）
２５ 支持壁
２５′ 支持壁の底
３１ 支持壁の切割り部
３３ 一対の弾性爪
４０ １次コイル
４０′ １次ボビン
４１ １次ボビンのストッパ鍔
４３ 導電片
４４ 導電片の咬え部
４８ １次ボビンの後端部の鍔ないし係合部
５０ 閉磁路型鉄心
５１ 閉磁路型鉄心の外環鉄心部
５２ 閉磁路型鉄心のセンター鉄心部
５３ 外環鉄心部のＣ形鉄心
５４ 外環鉄心部のＩ形鉄心
５５ 永久磁石片

Claims (1)

1. 前端部に巻初め側の鍔、後端部に巻終わり側の鍔を有し、上記巻初め側の鍔から巻終わり側の鍔に向かって外周に２次電線を巻回した２次コイルの絶縁材料製の２次ボビンの中空筒部の内周に、１次コイルを挿入して同心状に組立てると共に、前記２次ボビンの巻初め側の鍔の前面に、２次電線の巻初め側の端部を一端部側に接続した導電ピンを上記鍔の前面に挟圧支持する支持壁を設け、上記支持壁で支持された導電ピンの他端部側に１次コイルの１次電線を接続する内燃機関用点火コイルの１次、２次コイル組立体において、上記支持壁の下端の一部に前記導電ピンの他端部側の一部を露出させる切割り部を形成し、１次コイルの絶縁材料製の１次ボビンの前端部に、１次コイルを２次ボビンに挿入したとき、前記２次ボビンの巻初め側の鍔の前面に当接するストッパ鍔を設け、上記ストッパ鍔に１次コイルの１次電線の一端部を接続する導電片を取付け、この導電片には、１次コイルを２次ボビンに挿入したときに２次コイルの巻初め側の鍔にある前記切割り部に突入して前記導電ピンの他端部側の露出部分を咬える咬え部を設け、且つ２次ボビンの巻終わり側の鍔の後面に、内周の両側から後向きに突出する相対向した１対の弾性爪を設けると共に、１次コイルを２次ボビンに挿入貫通してストッパ鍔が２次ボビンの巻初め側の鍔に当接したときに、２次ボビンの巻終わり側の鍔から外に突出する１次ボビンの後端部に、上記弾性爪と係合する係合部を設け、１次コイルを２次ボビンに挿入することにより１次コイルの一端部と２次コイルの巻初め側の端部とを前記導電ピンと導電片を介して電気的に接続すると共に、２次ボビンの内周に１次コイルを前後動不能に貫通固定することを特徴とする内燃機関用点火コイルの１次、２次コイル組立体。

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