JP3711529B2 - 内燃機関用点火コイル - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関用点火コイルに関し、特に、柱状のインナコアをハウジング内に収容するとともに、このハウジング内の空隙に絶縁材料を充填する内燃機関用点火コイルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近時、内燃機関用点火コイルに関し、小型で配線、組付が容易でエンジンのプラグチューブ内に装着可能な軸方向に長尺の点火コイルが既に提案されている。本出願人も特願平１０−１３２５０号特許願によって、ハウジング内に装着されるインナコアを収容する熱収縮チューブに関する出願を行っている。前記特許願の出願明細書によれば、図４に示すようにハウジング（図示せず）内に装着されるコアアセブリ１００のインナコア１０またはインナコア１０の外端部１０ａ、１０ｂに装着される一対の永久磁石（代表して５０で示す）のエッジ部１０ｃまたは５０ａが、外側に充填される絶縁材料と直接接触しないよう、永久磁石５０の外端部に一対の弾性部材（代表して４で示す）を設け、該弾性部材４および永久磁石５０を含めてインナコア全体を熱収縮チューブ２で被覆しコアアセンブリ１００を形成する。この時、弾性部材４および熱収縮チューブ２とによってインナコア１０、永久磁石５０を収容する密封されたインナコア室５が形成される。その後、コアアセンブリ１００をハウジング内に装着し、ハウジング内に絶縁材料を充填する発明を提案している。ハウジング内の空隙に隙間なく絶縁材料を充填するために、ハウジング内を真空状態にした後、絶縁材料を充填する方法が採られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ハウジング内を真空状態にした時、図５に示すように密封されたインナコア室５内に空気が残留している場合は、この空気がインナコア室５内外の圧力差によって膨張するためインナコア室５内の残留空気の容積が増大し、そのため熱収縮チューブ２の延出屈曲部２ａを押し広げて弾性部材４が熱収縮チューブ２の外部に押し出され、金属製の永久磁石５０のエッジ部５０ａが露出することがある。この状態のまま絶縁材料がハウジング内に充填された場合には、前記エッジ部５０ａが直接絶縁材料１３に触れることになり、絶縁材料１３が硬化する際、熱膨張率の高い絶縁材料１３の前記エッジ部５０ａ近傍に割れ（クラック）が発生するおそれがある。
【０００４】
そこで本発明は、ハウジング内を真空状態にした時、インナコア室内に空気が残留している場合でも、インナコア室内の残留空気の容積の膨張によって弾性部材が熱収縮チューブの外部に押し出されない構造の点火コイルを提供することを課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題の解決を目的としてなされた請求項１の発明は、最外端部に弾性部材が装着され、該弾性部材とともに外部を熱収縮チューブで被覆された柱状のインナコア、または外端部に永久磁石を配した柱状のインナコアをハウジング内に収容するとともに、該ハウジング内の空隙に絶縁材料を充填する内燃機関用点火コイルにおいて、前記弾性部材あるいは前記熱収縮チューブに、前記熱収縮チューブおよび前記弾性部材によって形成されるインナコア室と前記ハウジング内とを連通する連通孔を設けたことを特徴とするものである。
【０００６】
【作用】
上述のように、請求項１の発明によれば、弾性部材あるいは熱収縮チューブに、熱収縮チューブおよび弾性部材によって形成されるインナコア室とハウジング内とを連通する連通孔を設けたので、ハウジング内に絶縁材料を充填する際ハウジン内を真空状態にしたときに、インナコア室とハウジング内との間に圧力差が生じず、インナコア室内に残留する空気は連通孔を通過してハウジング内を経由し図示しない真空装置に吸引されてしまうので、インナコア室内容積が圧力差によって増大することがなく、弾性部材が熱収縮チューブの延出屈曲部を押し広げて外部に押し出されることはなく、したがって、金属製の永久磁石またはインナコアのエッジ部が直接絶縁材料に触れることがない。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の望ましい実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係る点火コイルの縦断面図である。図２（ａ）は本発明の一実施形態に係るコアアセンブリの縦断面図および上面図、図２（ｂ）は該コアアセンブリの正面図、図２（ｃ）はインナコアの正面図および上面図である。図１において、ハウジング６０はロアーケース６１とアッパケース６２が接合された合成樹脂製の容器状筺体で、アッパケース６２の円筒状の下端部６２ｂ側の開口に、ロアーケース６１の円筒状の上端部６１ａを嵌合するよう構成されている。アッパケース６２の上端部６２ａは筺体でイグナイタ８が収容されている。そして、アッパケース６２の下端部６２ｂの内側には段付環状溝６２ｄが形成されている。
【０００８】
ロアーケース６１には一次コイル１２および二次コイルアセンブリ２０が収容されるとともに、ロアーケース６１と一次コイル１２の間にはアウタコア３０が装着されている。また、ロアーケース６１の下端部６１ｂに連続して高圧ターミナル部６１ｃが形成されている。この高圧ターミナル部６１ｃには高圧ターミナル７が内蔵されており、この高圧ターミナル部６１ｃの外側には、絶縁材料（例えばゴム）によって筒状に形成されたプラグキャップ７０が装着されている。
【０００９】
一次コイル１２は巻線が二層もしくは四層に巻回された状態でロアーケース６１内に嵌合される。ロアーケース６１の下端部６１ｂの内周には段部６１ｆが形成されており、段部６１ｆに一次コイル１２が係止されるように構成されている。そして、エポキシ樹脂等の絶縁材料に対して剥離性を有する絶縁フィルム４０が、一次コイル１２の内側を覆うとともに、一次コイル１２の上下で軸方向に延出するように配設されている。ロアーケース６１の下端部６１ｂの内側には、環状の溝６１ｄが上方に開口するように形成されており、この溝６１ｄに絶縁フィルム４０の下端が収容され、壁部６１ｅによって覆われている。一方、一次コイル１２の上方は、ロアーケース６１の上端部６１ａと絶縁フィルム４０の上端部との間に例えばスポンジゴム４１が充填されている。アウタコア３０は、図１に示すように珪素鋼板によって円筒状に形成されており、ハウジング６０のロアーケース６１の内側に嵌着されると軸方向にスリット（図示せず）が形成されるように構成されている。ロアーケース６１の下端部６１ｂの段部６１ｆにアウタコア３０の端部が係止されるように構成されている。
【００１０】
二次コイルアセンブリ２０は、図１に示すように二次ボビン２１に二次コイル２２が巻回され、二次ボビン２１の中空部にコアアセンブリ１が収容されている。二次ボビン２１の下端部の内面には複数の突起２１ｃが形成されており、この突起２１ｃにコアアセンブリ１が支持されている。コアアセンブリ１は、図２（ａ）に断面を図２（ｂ）に外形を示すように、長尺の円柱状のインナコア１０、一対の円柱状の永久磁石（代表して５０で示す）および弾性部材３、４が熱収縮チューブ２によって被覆されてなる。本実施形態のインナコア１０は図２（ｃ）に示すように、複数の磁性体の平板、例えば珪素鋼板が積層され、円柱状に形成されている。
【００１１】
図２において、複数の磁性体鋼板を積層して形成された円柱状のインナコア１０の外端面１０ａ、１０ｂには、一対の永久磁石５０が当接するように配置され、その外端面には弾性部材３、４が装着されている。一対の永久磁石５０は、発生する磁束の方向がそれぞれ同一の方向であって、一次コイル１２の通電時にインナコア１０内に形成される磁束の方向と逆向きになるように配置され、インナコア１０、永久磁石５０およびアウタコア３０（図１）によって磁気回路が構成される。
【００１２】
また、本実施形態の弾性部材３、４は例えばシリコンゴムプレートで形成され、一端部の端面の略中央に凸部３ａ、４ａが形成されており、その周縁の角部は曲面に形成されている。そして、各弾性部材３、４の一端部から軸方向に延出し、その端面側に屈曲するように、例えばフッ素系収縮チューブ（シリコンチューブ等）の熱収縮チューブ２が被覆されている。この熱収縮チューブ２はその両開口端部２ａが各弾性部材３、４の周縁から軸方向に所定距離延出する長さを有し、これが加熱されると径方向に収縮するとともに開口端部２ａが屈曲し、弾性部材３、４の周縁が被覆され弾性部材３、４と共働してインナコア１０および永久磁石５０を収容するインナコア室５を形成する。一対の弾性部材３、４の内少なくともいずれか一方の弾性部材（ここでは３に示す）には、インナコア室５とインナコア室５外部とを連通する連通孔３ｂが設けられインナコア室５内の気密を逃がすよう構成され、インナコア１０、永久磁石５０、弾性部材３、４、熱収縮チューブ２によりコアアセンブリ１を形成している。
【００１３】
図１に示すように、二次ボビン２１の上端には保持部２１ｅが形成されており、この保持部２１ｅに二次ターミナル１８が支持され、これに二次コイル２２の低圧側が接続されている。すなわち、二次コイル２２の巻線の低圧側の端部は二次ボビン２１の上端に数回巻回された後、二次ターミナル１８の基端部に巻き付けられる。一方、二次ボビン２１の下端には高圧側の二次ターミナル１７が装着されている。二次ターミナル１７は導電材料の板体がコ字状に折曲されたもので、これに高圧ターミナル７の先端部が係合される。二次ターミナル１７の一対の脚部は、二次ボビン２１の下端面に形成された一対の溝２１ｄに係止される。また、二次ターミナル１７は、その基板部から横方向に接続部（図示せず）が延出し、この接続部に二次コイル２２の巻線の高圧側の端部が巻き付けられる。そして、接続部は必要に応じ半田が付着された後、二次ボビン２１の軸と平行になるように屈曲される。
【００１４】
ハウジング６０のアッパケース６２にはコネクタ部６２ｃが一体的に形成されており、このコネクタ部６２ｃには複数のコネクタターミナル（代表して６３ａで示す）が平行に配置されている。これらのコネクタターミナル６３ａの基端部側はイグナイタ８に接続され一次コイル１２への通電が断続制御されるように構成されている。さらに、イグナイタ８と二次ターミナル１８との間にはダイオード（図示せず）が接続されている。
【００１５】
次に、本実施形態の作用について説明する。上記の構成になる本実施形態の内燃機関用点火コイルは、プラグキャップ７０がロアーケース６１の高圧ターミナル部６１ｃの外側に装着される。このプラグキャップ７０を介して内燃機関（図示せず）に装着され、点火プラグ（図示せず）に接続される。この状態で一次コイル１２の一次電流が断続されると、二次コイル２２に逆起電力が誘起され３０ないし４０ｋｖの高電圧が発生し、この高電圧は点火プラグに出力される。これにより、各点火プラグの電極部に火花放電が生じ、各燃焼室（図示せず）内の圧縮混合気が着火される。
【００１６】
図１に示すように、上述のごとく構成されたコアアセンブリ１は、アッパケース６２およびロアケース６１によって保持される巻回された一次コイル１２の内側に、略同心に配置され二次コイル２２が巻回された二次ボビン２１の内側に挿入される。ハウジング６０内にイグナイタ８等の他の必要部品が組み付けられた後、各部品を固定、絶縁するためのエポキシ樹脂等の絶縁材料１３を充填するため、ハウジング６０内が真空状態に保たれる。この時、インナコア室５内に残留する空気は、弾性部材３に設けられた連通孔３ｂを通過し、ハウジング６０内を経由して図示しない真空装置に吸引されるため、インナコア室５内外には圧力差は生じずインナコア室５の容積の増大を来さない。したがって、弾性部材３、４が熱収縮チューブ２の延出屈曲部（図２の開口端部２ａ）を押し広げて外部に押し出されることがなく、熱収縮チューブの開口端部２ａ（図２）は弾性部材３、４の曲面に沿って被覆する状態で絶縁材料１３が充填される。また、連通孔は図３に示す実施例のように、連通溝１０３ｂとしたり、熱収縮チューブ２の側部に貫通孔（図示せず）を設けても同様の効果がある。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成されているので以下に記載の効果を奏する。すなわち、弾性部材あるいは熱収縮チューブに連通孔を設けたので、真空状態においてもインナコア室内が気密状態でなくなるため、インナコア室の容積膨張による弾性部材の外部への押し出されがなく、したがってインナコアまたは永久磁石のエッジ部が直接絶縁部材と接触することがないので、インナコアまたは永久磁石の熱膨張率と絶縁部材の熱膨張率に相違があっても、絶縁部材の割れを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る点火コイルの縦断面図である。
【図２】図２（ａ）は本発明の一実施形態に係るコアアセンブリの縦断面図および上面図である。
図２（ｂ）は本発明の一実施形態に係るコアアセンブリの正面図である。
図２（ｃ）はインナコアの正面図および上面図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係るコアアセンブリの縦断面図である。
【図４】図４（ａ）は従来のコアアセンブリの縦断面図および上面図である。
図４（ｂ）は従来のコアアセンブリの正面図である。
図４（ｃ）はインナコアの正面図および上面図である。
【図５】従来の点火コイルの絶縁部材を充填した状態を示すコアアセンブリの部分断面
図である。
【符号の説明】
１ コアアセンブリ
２ 熱収縮チューブ
３ 弾性部材
３ｂ 連通孔
４ 弾性部材
５ インナコア室
１０ インナコア
１３ 絶縁材料
５０ 永久磁石
６０ ハウジング

Claims (1)

1. 最外端部に弾性部材が装着され、該弾性部材とともに外部を熱収縮チューブで被覆された柱状のインナコア、または外端部に永久磁石を配した柱状のインナコアをハウジング内に収容するとともに、該ハウジング内の空隙に絶縁材料を充填する内燃機関用点火コイルにおいて、前記弾性部材あるいは前記熱収縮チューブに、前記熱収縮チューブおよび前記弾性部材によって形成されるインナコア室と前記ハウジング内とを連通する連通孔を設けたことを特徴とする内燃機関用点火コイル。

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