JP3750739B2

JP3750739B2 - 点火コイルの製造方法

Info

Publication number: JP3750739B2
Application number: JP2002135679A
Authority: JP
Inventors: 純一和田; 晃嘉山本
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-05-10
Filing date: 2002-05-10
Publication date: 2006-03-01
Anticipated expiration: 2015-07-19
Also published as: JP2002373816A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、点火コイルのコイル部を収容可能であると共にコネクタを備えた点火コイルとその製造方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種の点火コイルとしては、例えば、イグナイタを内燃機関の点火コイルと共に収容するコイルケースなどが知られている。また、この種のコイルケースでは、例えば、特開平７−２９７４７号公報に記載のように、イグナイタおよび点火コイルの収容方向と、そのイグナイタと電気的に接続されたコネクタピン先端の突出方向とを、同一方向に配設している。すなわち、イグナイタと１次コイルおよびコネクタピンをあらかじめ結線しておき、それを一体物としてコイルケース内に挿入している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この種（コイルケースとコネクタハウジングが一体）の点火コイルでは、次のように充分な小型化を達成することができなかった。すなわち、上記の例のようにコネクタピンの先端がコネクタハウジングを通過させることができるようにするために、点火コイル等の収容方向と平行に配設されるため、コネクタハウジングをコイルケース本体に平行配置しなければならない。このため、イグナイタのコイルケース開口部側に設けたイグナイタ回路端子とコネクタピン先端近傍とを導通する経路が長くなり、その導通経路周囲の空間が比較的大きな体積を占めてしまう。
【０００４】
小型にするためには、コネクタ端子をコイルの挿入方向とは直交する方向にケース壁面ケース内外に延びるよう直立させたものをあらかじめ製作しておき、その後、コイルケース内にコイルを挿入する方法も考えられる。この方法によれば、コネクタ端子と電子部品の端子とをつなぐ導電部品が短くなりその分小型にすることができる。
【０００５】
しかしながらその製造方法によると、ケース内に延びるコネクタ端子が邪魔になり、コイルが挿入できず、コイルを挿入しようとするためには、コイルとコネクタ端子の位置をずらす必要があり、無駄なスペースができて、結局十分な小型化にはならないという問題点があった。
【０００６】
一方、近年の車両では、内燃機関近傍にも非常に多くの機器を搭載することが要請されており、点火コイルの小型化が喫緊の課題とされている。また、点火コイル以外の機器においてもその小型化が要請されており、その機器の筐体の一部となる点火コイルケースを小型化することが切に望まれている。
【０００７】
そこで、本発明は、点火コイルを収容するコイルケースと、その点火コイルと電気的に接続されるコネクタ端子を有するコネクタと、を一体に備えた良好な小型化を達成する点火コイルを容易に製造する製造方法を得ることを目的としてなされた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた請求項１記載の発明は、開口部が形成され、該開口部に近接した位置に嵌合穴が形成されたコイルケースと、該開口部よりケース内空間に収容されるコイル部と、前記コイル部の前記ケース内空間に収容される方向とは直交した方向で前記嵌合穴に挿入されることによって嵌合されるとともに、該コイル部の端子と電気的に接続される接続部を有するコネクタ端子と、を備える点火コイルの製造方法であって、前記コイルケースを一体成形し、前記コイル部を前記ケースの前記開口部から収容し、前記コイル部を前記開口部に収容した後に続いて、前記コネクタ端子が、前記開口部に延びるよう、前記コネクタ端子の前記接続部側から、前記嵌合穴に前記開口部へ向けて挿入し、前記コネクタ端子の接続部を、前記コイル部の前記端子に対向させ、更に、上記コネクタ端子の前記接続部と前記コイル部の端子とを接続し、樹脂をケース内に充填して前記コイル部を覆うことを特徴とする点火コイルの製造方法を要旨としている。
【０００９】
請求項２記載の発明は、前記コイル部は前記ケース内空間に所定の収容方向で収容されるとともに、前記コネクタ端子は前記コイル部の端子と対向する前記所定の収容方向に平行な平面が形成される板状ターミナルであることを特徴とする請求項１記載の点火コイルの製造方法を要旨としている。
請求項３記載の発明は、前記コイルケースには一体的にコネクタのシェルが設けられ、前記嵌合穴に挿入される前記コネクタ端子は、前記コネクタ端子の前記接続部から、前記シェルに前記開口部へ向けて、前記嵌合穴に挿入されることを特徴する請求項１及び２のいずれかに記載の点火コイルの製造方法を要旨としている。
請求項４記載の発明は、前記シェルは、前記コイルケース内空間とは直交方向に、前記コイルケースから突出するとともに、前記コイルケースの前記開口部に近接して設けられることを特徴とする請求項３記載の点火コイルの製造方法を要旨としている。
【００１０】
【発明の実施の形態および効果】
このように構成された請求項１記載の発明では、一体成形されたコイルケース内にはじめにコイル部を開口部から収容し、続いてコネクタ端子をシェルの側から嵌合穴に挿入することで、コネクタ端子に邪魔されることなく、しかも、小型を維持したままコイル部がコイルケースに収容される。そして、挿入されたコイル部とコイルケースとにより形成される空間内で、コネクタ端子の接続部とコイル部に形成された端子とを対向させ、接続部と端子とを接続することが容易である。さらに、ケース内に樹脂を充填してコイル部を覆うのでコイル部への水の侵入を防止できる。しかも、嵌合部との嵌合により、嵌合穴から樹脂が漏れ出すのを防止できる。
【００１１】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の構成に加え、コネクタ端子は前記コイル部の端子と対向する前記所定の収容方向に平行な平面が形成される板状ターミナルであるので、端子接続空間内の板状ターミナル以外の空間を有効に利用してコネクタ端子とコイル部の端子との接続することができる。
請求項３記載の発明では、コネクタ端子の前記接続部から、コイルケースには一体的に設けられたコネクタのシェルに前記開口部へ向けて、前記嵌合穴に挿入されるので、コネクタ端子の挿入作業を容易とすることができる。
請求項４記載の発明では、前記シェルは、前記コイルケース内空間とは直交方向に、前記コイルケースから突出するとともに、前記コイルケースの前記開口部に近接して設けられるので、コイルケース内の端子接続空間を、コイルケース開口部付近において確保できる。
【００１２】
【実施例】
次に、本発明の具体的実施例を図面と共に説明する。図１は、本発明が適用された点火コイル１の構成を表す断面図である。回路収容部としてのコイルケース３は、コネクタ５のシェル７と樹脂にて一体成形されている。また、コイルケース３には、点火コイル１の一次コイル電流を断続する半導体スイッチング素子を少なくとも含むイグナイタ１１を収容するイグナイタ収容部１３と、後述の一次コイル２１等を収容するコイル収容部１７とが、シェル７がコイルケース３から突出した方向と直交方向に、かつ、シェル７と近接する側に開口部１３ａ，１７ａを向けて、並列に形成されている。なお、イグナイタ１１は、半導体スイッチング素子としてのパワートランジスタの他に一次コイル電流値の制御回路などを含んで構成されている。
【００１３】
コイル収容部１７には、二つに分割可能なコア１５が挿入される角筒状の一次ボビン１７ｂが形成され、その一次ボビン１７ｂ周囲には一次コイル２１が配設され、更にその周囲には、二次コイル２３が巻回された二次ボビン２５がはめ込まれている。また、コイル収容部１７の底部（開口部１７ａと反対側）には、高電圧金具２７が固定され、その高電圧金具２７には、二次コイル２３両端の二次端子２３ａが接続されている。
【００１４】
次に、シェル７の内側には、開口部１３ａの中央に伸びるピン３１が４本挿入され、イグナイタ１１の開口部１３ａ側端面１１ａ（図３）には、四つの端子４１が形成されている。ピン３１の基端部（開口部１３ａ側）には第２平面部３３が、各端子４１には平面部４１ａが、それぞれ、ピン３１の挿入方向およびイグナイタ１１の収容方向に平行に形成されている。また、この第２平面部３３と平面部４１ａとは、後述のようにプロジェクション溶接により接続されている。更に、コイルケース３には、その内部に配設されたイグナイタ１１，二次コイル２３等を覆って樹脂４３が充填されている。
【００１５】
続いて、ピン３１および端子４１の構成について詳述する。図２（Ａ），（Ｂ）は、ピン３１の構成を表す右側面図（図１右視方向）および正面図（図１正面方向）である。図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、ピン３１は、平面状の金属部材を稜線３５で９０°折り曲げて形成され、全体がシェル７内に露出する平面状の第１平面部３７と前述の第２平面部３３とからなっている。第１平面部３７の先端３７ａは面取りが施され、図示しないソケットコンタクトに容易に嵌合するようにされている。また、第２平面部３３は、端子４１と接続される接続部３３ａと、シェル７の基底部に嵌合する嵌合部３３ｂとからなっており、接続部３３ａと嵌合部３３ｂとの間には溝部３３ｃが形成されている。
【００１６】
図３（Ａ），（Ｂ）は、イグナイタ１１の構成を表す裏面図および右側面図である。イグナイタ１１は、厚膜技術を用いたハイブリッド基板として組まれた回路をステンレス製の皿状容器内に収容し、樹脂により封止したもので、集積化された回路ユニットとして構成されている。なお、イグナイタ１１は、樹脂により全周を覆ってユニット化されてもよい。図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、開口部１３ａ側に配設されるイグナイタ１１の端面１１ａには、四つの端子４１が立設され、各端子４１は端面１１ａに垂直（ピン３１の挿入方向およびイグナイタ１１の収容方向に平行）な平面部４１ａを備えている。また、平面部４１ａの略中央には、円形の突起（裏面から見れば窪み）４１ｂが形成されている。更に、端面１１ａの両端には、一次コイル２１の両端に接続される一次端子４５が設けられている。
【００１７】
このように構成された本実施例の点火コイル１では、イグナイタ１１は、ピン３１を介して入力される信号に基づき、一次コイル２１への一次電流の通電を制御し、二次コイル２３が発生する高電圧を、高電圧金具２７を介して所望のタイミングで出力することができる。すると、この高電圧は図示しない内燃機関の点火プラグに送られ、内燃機関に上記所望のタイミングで点火を行うことができる。
【００１８】
また、本実施例の点火コイル１では、コネクタ５が開口部１３ａの近傍に一体に配設され、ピン３１はイグナイタ１１の収容方向と直交して開口部１３ａ内に伸び、端子４１と直接接続されている。このため、開口部１３ａ内を有効に活用することができると共に、端子４１からピン３１先端にいたる導通経路をきわめて短くすることができる。従って、コイルケース３をきわめて良好に小型化することができる。そして、本実施例の点火コイル１を適用すれば、車両の内燃機関近傍にも非常に多くの機器を搭載することが可能となる。
【００１９】
次に、本実施例の点火コイル１の製造方法を説明する。図４は、点火コイル１の製造工程を表す説明図である。本実施例の点火コイル１は以下のような手順で製造される。なお、図４では断面を表すハッチングを省略している。
【００２０】
▲１▼．一次コイル２１を巻回し、その両端をイグナイタ１１の一次端子４５に接続する。
【００２１】
▲２▼．二次ボビン２５に二次コイル２３を巻回し、その両端を二次端子２３ａに接続する。
【００２２】
▲３▼．コイルケース３とシェル７とを樹脂にて一体成形する。また、このときシェル７の基底部に、ピン３１の嵌合部３３ｂが嵌合する嵌合穴７ａを形成する。
【００２３】
▲４▼．▲２▼の二次コイル２３を、▲３▼で成形したコイルケース３のコイル収容部１７に収容する（矢印▲５▼）。
【００２４】
▲５▼．▲１▼で構成した一次コイル２１とイグナイタ１１とを、▲３▼で成形したコイルケース３のコイル収容部１７とイグナイタ収容部１３とに、それぞれ収容する（矢印▲３▼）。
【００２５】
▲６▼．▲３▼で形成した嵌合穴７ａにピン３１を接続部３３ａ側から挿入し、嵌合部３３ｂを嵌合穴７ａに嵌合させる（矢印▲６▼）。この工程によりピン３１を挿入すると、図５の右側面図に示すように、端子４１の平面部４１ａの突起４１ｂを設けた側とピン３１の接続部３３ａとが対向配置される。また、嵌合部３３ｂは嵌合穴７ａに密接し、後述の▲８▼にて樹脂４３をコイルケース３に充填する際に、樹脂４３がシェル７の内側に漏れ出すのを防止することができる。
【００２６】
▲７▼．図６に示すように、互いに対向した平面部４１ａおよび接続部３３ａを一対の溶接電極５１で挾圧しつつ、この溶接電極５１間に高電圧を印加し、平面部４１ａ，接続部３３ａをプロジェクション溶接する。このとき、仮に平面部４１ａ，接続部３３ａの間隔にばらつきがあったとしても、図６に二点鎖線で例示するように、第２平面部３３は溝部３３ｃを形成した部分で容易に屈曲する。従って、上記溶接部分に非所望な力が作用するのを防止して溶接強度を確保することができる。
【００２７】
▲８▼．コイルケース３内に開口部１３ａ，１７ａ側から流動化した樹脂４３を充填し、続いてその樹脂４３を固化させる。この樹脂４３の充填により、イグナイタ１１，コイル２１，２３等への水の侵入を防止することができる。
【００２８】
▲９▼．最後に、二つに分割したコア１５を一次ボビン１７ｂに両側から挿入し、両者を合体させて点火コイル１が完成する。
【００２９】
このように、本実施例では、コイルケース３を成形した後からピン３１をそのコイルケース３に挿入しているので、コイルケース３の成形時にピン３１を位置決めする必要がない。また、ピン３１は稜線３５で９０°折れ曲がった構造をしているので、ピン３１を嵌合穴７ａに挿入すると平面部４１ａと接続部３３ａとが対向配置され、右側面から容易にプロジェクション溶接を行うことができる。このため、本実施例の点火コイル１は、ピン３１の先端をピン３１の配列方向と平行な平面状に形成しているにも関わらず、きわめて容易に製造することができる。
【００３０】
なお、本発明は、上記実施例になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の態様で実施することができる。例えば、ピンの先端をピンの配列方向と直交する平面状に形成する場合は、平面状のピンを嵌合穴７ａに挿入すればよい。また、ピンを位置決めしてからコイルケースを成形する場合は、図７に例示するような点火コイル１０１（比較例）に対して本発明を適用して設計変更することもできる。
【００３１】
点火コイル１０１では、ピン１３１の基端部１３１ａが開口部１１３ａ方向に屈曲しており、このピン１３１を位置決めした後、コイルケース１０３とシェル１０７とを一体成形している。また、イグナイタ収容部１１３に収容されるイグナイタ１１１には、コネクタ１０５側に配設される端面から端子１４１が突出しており、イグナイタ１１１をイグナイタ収容部１１３に収容すると、端子１４１と基端部１３１ａとが平行に対向する。この端子１４１および基端部１３１ａを溶接電極５１を介してプロジェクション溶接することにより、ピン１３１とイグナイタ１１１とが電気的に接続される。点火コイル１０１の上記以外の構成は、前述の点火コイル１と同様であるので、図１〜６で使用したものと同一の符号を図７に付して構成の詳細な説明を省略する。
【００３２】
このように構成された点火コイル１０１では、コイルケース１０３およびシェル１０７の成形時にピン１３１を位置決めしなければならない点で本発明とは異なる。また、ピン１３１の基端部１３１ａとシェル１０７との間に、溶接電極５１を挿入するためのクリアランスＬを設けなければならない点でも、点火コイル１と異なる。とはいえ、点火コイル１と同様、コネクタ１０５が開口部１１３ａの近傍に配設され、ピン１３１はイグナイタ１１１の収容方向と直交して配設されているので、端子１４１からピン１３１先端にいたる導通経路を短くしてコイルケース１０３を小型化することができる。
【００３３】
また、点火コイル１０１を次のように設計変更すれば、コイルケース１０３およびシェル１０７の成形後にピン１３１を挿入可能にすることも可能であり、本発明の他の実施例となる。すなわち、ピン１３１をまっすぐに伸びた状態でシェル１０７に挿入し、その後、基端部１３１ａを左側面方向に曲げるようにすればよい。この場合、点火コイル１０１を一層容易に製造することができる。
【００３４】
更に、上記各実施例では、コネクタ５，１０５のコネクタ端子として先端が平面状に形成されたピン３１，１３１を使用しているが、本発明は、先端が円柱状のピンやソケットコンタクトをコネクタ端子として使用したものにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の点火コイルの構成を表す断面図である。
【図２】その点火コイルのピンの構成を表す右側面図および正面図である。
【図３】その点火コイルのイグナイタ端子の構造を表す裏面図および右側面図である。
【図４】その点火コイルの製造工程を表す説明図である。
【図５】その点火コイルのピン挿入時の構成を表す右側面図である。
【図６】その点火コイルのプロジェクション溶接工程を表す説明図である。
【図７】比較例の点火コイルの構成を表す断面図である。
【符号の説明】
１…点火コイル
３…コイルケース
５…コネクタ
７…シェル
１１…イグナイタ
１３…イグナイタ収容部
１７…コイル収容部
２１…一次コイル
２３…二次コイル
３１…ピン
３３…第２平面部
３７…第１平面部
４１…端子
４１ａ…平面部
５１…溶接電極

Claims

開口部が形成され、該開口部に近接した位置に嵌合穴が形成されたコイルケースと、
該コイルケース内空間に収容されるコイル部と、
前記コイル部の前記ケース内空間に収容される方向とは直交した方向で前記嵌合穴に挿入されることによって嵌合されるとともに、該コイル部の端子と電気的に接続される接続部を有するコネクタ端子と、を備える点火コイルの製造方法であって、
前記コイルケースを成形し、
前記コイル部を前記ケースの前記開口部から収容し、
前記コイル部を前記開口部に収容した後、前記コネクタ端子が、前記開口部に延びるよう、前記コネクタ端子の前記接続部側から、前記嵌合穴に前記開口部へ向けて挿入し、前記コネクタ端子の前記接続部を、前記コイル部の前記端子に対向させ、
上記コネクタ端子の前記接続部と前記コイル部の端子とを接続し、
樹脂をケース内に充填して前記コイル部を覆うことを特徴とする点火コイルの製造方法。
前記コイル部は前記ケース内空間に所定の収容方向で収容されるとともに、
前記コネクタ端子は前記コイル部の端子と対向する前記所定の収容方向に平行な平面が形成される板状ターミナルであることを特徴とする請求項１記載の点火コイルの製造方法。
前記コイルケースには一体的にコネクタのシェルが設けられ、
前記嵌合穴に挿入される前記コネクタ端子は、前記コネクタ端子の前記接続部から、前記シェルに前記開口部へ向けて、前記嵌合穴に挿入されることを特徴する請求項１及び２のいずれかに記載の点火コイルの製造方法。
前記シェルは、前記コイルケース内空間とは直交方向に、前記コイルケースから突出するとともに、前記コイルケースの前記開口部に近接して設けられることを特徴とする請求項３記載の点火コイルの製造方法。