JP3994844B2

JP3994844B2 - 点火コイル

Info

Publication number: JP3994844B2
Application number: JP2002289765A
Authority: JP
Inventors: 昌冬佐野
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-10-02
Filing date: 2002-10-02
Publication date: 2007-10-24
Anticipated expiration: 2022-10-02
Also published as: JP2004128191A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、点火コイル、より詳しくはエンジンのプラグホールに直接搭載されるスティックタイプの点火コイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１には、中心コアの軸方向両端にキャップが配置された点火コイルが紹介されている。図４に、同文献記載の点火コイルと同タイプの点火コイルの中心コア部上端付近の軸方向断面図を示す。図に示すように、点火コイル１００は、中心コア部１０１と二次スプール１０２と二次コイル部１０３とエポキシ樹脂１０８とを備えている。
【０００３】
中心コア部１０１は、中心コア１０９とキャップ１０７とからなる。中心コア１０９は、コア本体１０５とテープ１０６とからなる。コア本体１０５は、丸棒状を呈している。コア本体１０５は、短冊状の珪素鋼板が直径方向に積層され形成されている。テープ１０６は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製であって、コア本体１０５外周面に巻装されている。キャップ１０７は、シリコン製であって、下方に開口するカップ状を呈している。キャップ１０７は、中心コア１０９上端を覆っている。
【０００４】
二次スプール１０２は、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）製であって、円筒状を呈している。二次スプール１０２は、中心コア部１０１の外周側に、ほぼ同軸状に配置されている。二次コイル部１０３は、導線製であって二次スプール１０２に巻装されている。エポキシ樹脂１０８は、上記各部材間に充填され硬化している。そして、エポキシ樹脂１０８は、上記各部材を固定している。また、エポキシ樹脂１０８は、上記各部材間の絶縁を確保している。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−１８６０３３号公報（第３頁、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の点火コイル１００によると、キャップ１０７外周面と二次スプール１０２内周面とが接触している。ここで、キャップ１０７はシリコン製である。また、二次スプール１０２はＰＰＥ製である。また、二次スプール１０２上端付近には、各部材およびエポキシ樹脂１０８の線膨張係数の格差により、比較的大きな熱応力が発生する。
【０００７】
したがって、従来は、キャップ１０７外周面と二次スプール１０２内周面との接触、および二次スプール１０２上端付近に発生する熱応力が相俟って、二次スプール１０２にＥＳＣが発生するおそれがあった。
【０００８】
本発明の点火コイルは上記課題に鑑みて完成されたものである。したがって、本発明は、ＥＳＣが発生しにくい点火コイルを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
（１）上記課題を解決するため、本発明の点火コイルは、イグナイタが搭載されるイグナイタ搭載部と、該イグナイタ搭載部と軸方向に隣接して配置される棒状の中心コアと、該中心コアと該イグナイタ搭載部との間に介挿され該中心コアの角部を覆うキャップと、からなる中心コア部と、該中心コア部の外周側に配置される筒状のスプールと、該中心コア部と該スプールとの間に充填され硬化する樹脂充填材と、を備えてなる点火コイルであって、さらに、前記キャップと前記スプールとが接触して該スプールがＥＳＣを起こさないように、該キャップ外周径は該スプール内周径よりも小径に設定されており、前記中心コア部は調芯手段により前記イグナイタ搭載部に固定されていることを特徴とする。
【００１０】
つまり、本発明の点火コイルは、イグナイタ搭載部と中心コア部とスプールと樹脂充填材とを備えるものである。このうち、中心コア部は、中心コアとキャップとからなる。キャップ外周径は、スプール内周径よりも小径に設定されている。また、中心コア部は、調芯手段によりイグナイタ搭載部に固定されている。このため、本発明の点火コイルによると、キャップとスプールとを非接触状態で配置することができる。したがって、ＥＳＣの発生を抑制することができる。
【００１１】
（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記調芯手段は、前記中心コア部および前記イグナイタ搭載部のうち一方に凹設された調芯凹部と、該中心コア部および該イグナイタ搭載部のうち他方から突設され該調芯凹部に係合する調芯凸部と、からなる構成とする方がよい。
【００１２】
つまり、本構成は、調芯手段として、調芯凹部と調芯凸部とを配置するものである。本構成によると、調芯凹部に調芯凸部を係止させるという比較的簡単な機構により、キャップとスプールとの非接触状態を確保することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の点火コイルの実施の形態について説明する。
【００１８】
（１）第一実施形態
まず、本実施形態の点火コイルの構成について説明する。図１に、本実施形態の点火コイルの軸方向断面図を示す。いわゆるスティックタイプの点火コイル１は、エンジンブロックの上部において、気筒毎に形成されたプラグホール（図略）内に収納されている。また、点火コイル１は、後述するように、点火プラグ（図略）と図中下側において接続されている。
【００１９】
ハウジング２は、樹脂製であり上方に向かって拡径する段付筒状を呈している。段差よりも下部は、円筒状を呈している。一方、段差よりも上部は、矩形状を呈している。ハウジング２の上端部には、広口部２０が形成されている。広口部２０の側壁の一部には、切り欠き窓２１が形成されている。
【００２０】
ハウジング２内には、イグナイタ３、コネクタ部４のイグナイタ搭載部４１、中心コア部５、二次スプール６０、二次コイル部６１、一次スプール６２、一次コイル部６３、外周コア６４が収納されている。
【００２１】
中心コア部５は、中心コア５０とキャップ５１とからなる。中心コア５０は、コア本体５００とテープ５０１と下方弾性部材５０３とからなる。コア本体５００は、幅の異なる短冊状の珪素鋼板５０２を直径方向に積層して形成されており、棒状を呈している。また、コア本体５００の上端からは、調芯凸部９１が突設されている。調芯凸部９１については後述する。下方弾性部材５０３は、シリコン製であって、円柱状を呈している。下方弾性部材５０３は、コア本体５００の下端に配置されている。テープ５０１は、ＰＥＴ製であって、コア本体５００外周面および下方弾性部材５０３外周面に巻装されている。キャップ５１は、シリコン製であって、下方に開口するカップ状を呈している。キャップ５１は、中心コア５０上端を覆っている。キャップ５１の上底壁からは、前記調芯凸部９１が突出している。
【００２２】
二次スプール６０は、ＰＰＥ製であって有底円筒状を呈している。二次スプール６０は、中心コア部５と同軸的に、かつ中心コア部５の外周側隣りに配置されている。二次スプール６０は、本発明のスプールに含まれる。二次コイル部６１は、二次スプール６の外周面に巻装されている。
【００２３】
一次スプール６２は、樹脂製であって円筒状を呈している。一次スプール６２は、二次スプール６０と同軸的に、かつ二次スプール６０の外周側隣りに配置されている。一次コイル部６３は、一次スプール６２の外周面に巻装されている。外周コア６４は、一枚の珪素鋼板からなり、長手方向に貫通するスリット（図略）の入った円筒状を呈している。外周コア６４は、一次コイル部６３の外周側に配置されている。
【００２４】
コネクタ部４は、ハウジング２上端部に配置されている。コネクタ部４は、樹脂製であって、コネクタ本体４０とイグナイタ搭載部４１とからなる。コネクタ本体４０は、角筒状であって、切り欠き窓２１からハウジング２外方に突出して配置されている。コネクタ本体４０には、複数のコネクタ端子４００がインサート成形されている。イグナイタ搭載部４１は、平板状を呈している。イグナイタ搭載部４１は、広口部２０のほぼ中央に配置されている。イグナイタ搭載部４１の下面には、調芯凹部９０が凹設されている。調芯凹部９０については後述する。
【００２５】
イグナイタ３は、パワートランジスタ（図略）や混成集積回路（図略）やヒートシンク（図略）などがモールド樹脂により封止され形成されている。イグナイタ３は、イグナイタ搭載部４１上面に載置されている。イグナイタ３は、ＥＣＵ（エンジン制御ユニット、図略）および一次コイル部６３に電気的に接続されている。
【００２６】
エポキシ樹脂７は、ハウジング２内に配置された上記部材間に介在している。エポキシ樹脂７は、本発明の樹脂充填材に含まれる。エポキシ樹脂７は、真空引きしたハウジング２内に広口部２０から注入され、上記各部材間に充填され硬化する。エポキシ樹脂７は、各部材間の絶縁を確保している。また、エポキシ樹脂７は、各部材を固定している。
【００２７】
高圧タワー部８は、ハウジング２の下方に配置されている。高圧タワー部８は、タワーハウジング８０と高圧ターミナル８１とスプリング８２とプラグキャップ８３とを備えている。
【００２８】
タワーハウジング８０は、樹脂製であって円筒状を呈している。タワーハウジング８０の内周側中程には、上方に突出するボス部８００が形成されている。高圧ターミナル８１は、金属製であって下向き開口８１０を持つカップ状を呈している。下向き開口８１０には、ボス部８００が挿入されている。すなわち、ボス部８００により高圧ターミナル８１が支持されている。また、高圧ターミナル８１の上端面中央からは、上方に突出する凸部８１１が配置されている。この凸部８１１は、前記二次スプール６０の下端開口６５に挿入されている。また、凸部８１１は、二次コイル部６１と電気的に接続されている。
【００２９】
スプリング８２は、金属製であって螺旋状を呈している。スプリング８２の上端は、高圧ターミナル８１の下向き開口８１０に止着されている。スプリング８２には、点火プラグが弾接している。
【００３０】
プラグキャップ８３は、ゴム製であって円筒状を呈している。プラグキャップ８３は、タワーハウジング８０の下端部に環装されている。プラグキャップ８３の内周側には、点火プラグが圧入され弾接している。
【００３１】
次に、本実施形態の点火コイル１の通電時の動きについて説明する。ＥＣＵからの制御信号は、コネクタ端子４００を介して、イグナイタ３に伝達される。イグナイタ３により電流の断続が行われると、自己誘導作用により一次コイル部６３に所定の電圧が発生する。この電圧が、一次コイル部６３と二次コイル部６１との相互誘導作用により、昇圧される。そして、昇圧により発生した高電圧が、二次コイル部６１から、高圧ターミナル８１およびスプリング８２を介して、点火プラグに伝達される。この高電圧により、点火プラグのギャップに火花が発生する。
【００３２】
次に、本実施形態の点火コイル１の調芯手段について説明する。図２に、本実施形態の点火コイル１の調芯手段付近の軸方向断面図を示す。調芯手段９は、調芯凹部９０と調芯凸部９１とからなる。多数の珪素鋼板５０２のうち、コア本体５００中央部を形成する珪素鋼板５０２の上端縁を凸型とすることにより、調芯凸部９１は形成される。調芯凸部９１は、調芯凹部９０に係合している。また、キャップ５１外周径は、二次スプール６０内周径よりも小径である。
【００３３】
次に、本実施形態の点火コイルの効果について説明する。キャップ５１外周径は、二次スプール６０内周径よりも小径に設定されている。また、中心コア部５は、調芯手段９によりイグナイタ搭載部４１に係止されている。このため、エポキシ樹脂７充填時に、中心コア部５が軸に対して傾いたまま二次スプール６０筒内で固定されてしまうおそれが小さい。言い換えると、キャップ５１と二次スプール６０とが接触した状態のまま、エポキシ樹脂７が硬化してしまうおそれが小さい。したがって、本実施形態の点火コイル１によると、ＥＳＣの発生を抑制することができる。
【００３４】
また、本実施形態の点火コイル１の調芯手段９は、調芯凹部９０と調芯凸部９１とからなる。このため、比較的簡単な機構により、キャップ５１と二次スプール６０との非接触状態を確保することができる。
【００３５】
（２）第二実施形態
本実施形態と第一実施形態との相違点は、調芯凹部が中心コア部に配置されている点である。また、調芯凸部がイグナイタ搭載部に配置されている点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
【００３６】
図３に、本実施形態の点火コイル１の調芯手段付近の軸方向断面図を示す。なお、図２と対応する部位については同じ符号で示す。図に示すように、調芯凹部９０は、中心コア部５上端に凹設されている。多数の珪素鋼板５０２のうち、コア本体５００中央部を形成する珪素鋼板５０２の上端縁を凹型とすることにより、調芯凹部９０は形成される。また、調芯凸部９１は、イグナイタ搭載部４１の下面から突設されている。調芯凸部９１は、調芯凹部９０に係合している。
【００３７】
本実施形態の点火コイル１の調芯手段９は、調芯凹部９０と調芯凸部９１とからなる。このため、比較的簡単な機構により、キャップ５１と二次スプール６０との非接触状態を確保することができる。
【００４６】
（３）その他
以上、本発明の点火コイルの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
【００４７】
例えば、調芯凹部９０、調芯凸部９１の数は特に限定しない。
【００４８】
また、一次スプール６２を内周側に、二次スプール６０を外周側に、配置してもよい。この場合、一次スプール６２が本発明のスプールに該当する。また、下方弾性部材５０３は配置しなくてもよい。
【００４９】
また、コア本体５００は、例えば断面正六角形の鋼材を、多数本束ねて形成してもよい。この場合、コア本体５００に調芯凹部９０を配置するには、コア本体５００中央付近を、軸長の短い鋼材を束ねることにより形成すればよい。また、コア本体５００に調芯凸部９１を配置するには、コア本体５００中央付近を、軸長の長い鋼材を束ねることにより形成すればよい。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によると、ＥＳＣが発生しにくい点火コイルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施形態の点火コイルの軸方向断面図である。
【図２】第一実施形態の点火コイルの調芯手段付近の軸方向断面図である。
【図３】第二実施形態の点火コイルの調芯手段付近の軸方向断面図である。
【図４】従来の点火コイルの中心コア部上端付近の軸方向断面図である。
【符号の説明】
１：点火コイル、２：ハウジング、２０：広口部、２１：切り欠き窓、３：イグナイタ、４：コネクタ部、４０：コネクタ本体、４１：イグナイタ搭載部、５：中心コア部、５０：中心コア、５００：コア本体、５０１：テープ、５０２：珪素鋼板、５０３：下方弾性部材、５１：キャップ、６０：二次スプール（スプール）、６１：二次コイル部、６２：一次スプール、６３：一次コイル部、６４：外周コア、６５：下端開口、７：エポキシ樹脂（樹脂充填材）、８：高圧タワー部、８０：タワーハウジング、８００：ボス部、８１：高圧ターミナル、８１０：下向き開口、８１１：凸部、８２：スプリング、８３：プラグキャップ、９：調芯手段、９０：調芯凹部、９１：調芯凸部。

Claims

イグナイタが搭載されるイグナイタ搭載部と、
該イグナイタ搭載部と軸方向に隣接して配置される棒状の中心コアと、該中心コアと該イグナイタ搭載部との間に介挿され該中心コアの角部を覆うキャップと、からなる中心コア部と、
該中心コア部の外周側に配置される筒状のスプールと、
該中心コア部と該スプールとの間に充填され硬化する樹脂充填材と、
を備えてなる点火コイルであって、
さらに、前記キャップと前記スプールとが接触して該スプールが環境応力割れ（以下、「ＥＳＣ」と称す。）を起こさないように、該キャップ外周径は該スプール内周径よりも小径に設定されており、前記中心コア部は調芯手段により前記イグナイタ搭載部に固定されていることを特徴とする点火コイル。
前記調芯手段は、前記中心コア部および前記イグナイタ搭載部のうち一方に凹設された調芯凹部と、該中心コア部および該イグナイタ搭載部のうち他方から突設され該調芯凹部に係合する調芯凸部と、からなる請求項１に記載の点火コイル。