JP4270223B2 - 点火コイルの高圧端子側接続方法 - Google Patents

Description

本発明は、点火コイルの高電圧が印加される高圧端子の導電性のスプリングを介して点火プラグに電気的に接続する点火コイルの高圧端子側接続方法に関するものである。

従来の点火コイルの高圧端子側接続装置は、例えば図４に示すように、高圧端子１を樹脂製の高圧タワー部２にインサート成形し、高圧タワー部２内に形成されたスプリング収納空間３内に導電性のスプリング４を下方から挿入して、該スプリング４の上部を高圧端子１の内径空洞部５に嵌め込んだものがある。このものでは、スプリング４の脱落を防止するために、高圧端子１の内径空洞部５に環状溝形状のアンダカット部６を切削加工して、該アンダカット部６の下端に係止凸部７を形成すると共に、スプリング４の上端部に径を大きくした大径部４ａを形成し、この大径部４ａをアンダカット部６に嵌め込んで係止凸部７で抜け止めするようにしている。これと同じスプリング脱落防止構造が、特許文献１にも記載されている。
特公平７−１０９８１０号公報

しかしながら、上記従来の構成では、高圧端子１を樹脂製の高圧タワー部２に予めインサート成形しているがため、例えば、スプリング４の脱落防止を図る上で、高圧端子１の内径空洞部５にアンダカット部６を切削加工する必要があった。よって、その切削加工に手間がかかって、コスト高になる欠点があった。

本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、高圧端子の内径空洞部にアンダカット部を切削加工しなくても、スプリングの脱落を防止することができ、生産性向上とコスト低減とを実現することができる点火コイルの高圧端子側接続方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１の発明の点火コイルの高圧端子側接続方法は、大径部を上部側に有するスプリングの一部を収納する筒状の収納空間と、収納空間の上方に設けられ、高圧端子が後工程で圧入可能な筒状の圧入部と、圧入部と収納空間との間にて、大径部の外径よりも小さく形成され、後工程で取り付けられるスプリングの大径部を係止することで、スプリングの脱落を防止する脱落防止部とを有する樹脂製の高圧タワー部を成形する成形工程と、スプリングとともに高圧端子を下方に向かって圧入部に圧入し、大径部が脱落防止部にて係止される圧入工程とを備えたものである。

ところで、従来のように高圧端子を高圧タワー部にインサート成形する構成では、例えば、高圧タワー部に脱落防止部を一体成形しようとしても、成形時に高圧端子が邪魔になるため、脱落防止部の成形がアンダカットになってしまい、成形が非常に困難である。

これに対し、請求項１の発明の方法では、スプリングを高圧端子に組み付けた後、その高圧端子を高圧タワー部の上方、すなわち、収納空間とは反対側から圧入部に圧入する、いわば、後圧入の方法を採用している。このため、例えば、高圧タワーの成形時に、従来の高圧端子インサート成形方式ではアンダカットになる脱落防止部の樹脂一体成形をアンダカットにならずに実現できる。これにより、高圧端子にアンダカット部を切削加工する必要がなくなり、高圧端子の加工が簡単になる。また、高圧タワー部に設けられる脱落防止部により、圧入工程後は、大径部が脱落防止部に係止されるため、スプリングが高圧タワー部から脱落することが防止される。

このように、本発明は、高圧タワー部の成形後、高圧端子を上記タワー部の圧入部に後圧入する方法を採用することによって、生産性向上とコスト低減とを実現することができる。

また、請求項２の発明の点火コイルの高圧端子側接続方法は、大径部を上部側に有するスプリングの一部を収納する筒状の収納空間と、収納空間の上方に設けられ、高圧端子が後工程で圧入可能な筒状の圧入部と、圧入部と収納空間との間にて、大径部の外径よりも小さく形成され、後工程で取り付けられるスプリングの大径部を係止することで、スプリングの脱落を防止する脱落防止部とを有する樹脂製の高圧タワー部を成形する成形工程と、高圧端子を下方に向かって圧入部に圧入する圧入工程と、下方から高圧端子の下方からスプリングを挿入し、大径部が脱落防止部にて係止される組付工程とを備えたものである。

請求項２の発明の方法は、請求項１の発明と同じく、高圧タワー部の圧入部内に高圧端子を後圧入する方法を採用している。従って、請求項１と同じく、例えば、高圧タワー部の成形時に、従来の高圧端子インサート成形方式ではアンダカットになる脱落防止部の樹脂一体成形をアンダカットにならずに実現できる。これにより、高圧端子にアンダカット部を切削加工する必要がなくなり、高圧端子の加工が簡単になる。また、高圧タワー部に設けられる脱落防止部により、組付工程後は、スプリングが高圧タワー部から脱落することが防止される。

このように、本発明は、高圧タワー部の成形後、高圧端子を上記タワー部の圧入部に後圧入する方法を採用することによって、生産性向上とコスト低減とを実現することができる。

さらに、請求項３の発明の点火コイルの高圧端子側接続方法は、大径部を上部側に有するスプリングの一部を収納する筒状の収納空間と、収納空間の上方に設けられ、高圧端子が後工程で圧入可能な筒状の圧入部と、圧入部と収納空間との間にて、大径部の外径よりも小さく形成され、後工程で取り付けられるスプリングの大径部を係止することで、スプリングの脱落を防止する脱落防止部とを有する樹脂製の高圧タワー部を成形する成形工程と、スプリングを上方から圧入部に挿入して、大径部が脱落防止部にて係止される挿入工程と、スプリングが挿入された圧入部に高圧端子を下方に向かって圧入する圧入工程とを備えたものである。

そして、請求項３の発明の方法は、成形工程を経て成形された高圧タワー部の収納空間とは反対側からスプリングを圧入部に圧入する。すなわち、請求項１の発明と同じく、高圧タワー部の圧入部内に後圧入する方法を採用している。従って、請求項１と同じく、例えば、高圧タワー部の成形時に、従来の高圧端子インサート成形方式ではアンダカットになる脱落防止部の樹脂一体成形をアンダカットにならずに実現できる。これにより、高圧端子にアンダカット部を切削加工する必要がなくなり、高圧端子の加工が簡単になる。また、高圧タワー部に設けられる脱落防止部により、挿入工程後は、スプリングが高圧タワー部から脱落することが防止される。

このように、本発明は、高圧タワー部の成形後、高圧端子を上記タワー部の圧入部に後圧入する方法を採用することによって、生産性向上とコスト低減とを実現することができる。

なお、脱落防止部の最小内径をスプリングの大径部の外径より小さくし、且つ、高圧端子の外径を脱落防止部の最小内径よりも大きくすることにより、スプリングの大径部を脱落防止部に係止させてスプリングの脱落を防止することが好ましい。

これにより、高圧タワー部に脱落防止部を一体成形できるため、高圧タワー部の成形工程の工数が増加することがなく、また、高圧端子に切削加工してアンダカット部を設ける必要がないため、生産性向上とコスト実現を図ることができる。

さらに、請求項４のように、脱落防止部は、前記圧入部への高圧端子の圧入量を規制するストッパを兼ねるように形成しても良い。このようにすれば、成形方の形状を簡単化することができ、成形コスト低減にも役立つ。

また、請求項５のように、高圧タワー部に、脱落防止部から下方に延びるガイドリブをスプリングとの間の隙間が下方側ほど大きくなるように形成しても良い。このようにすれば、点火プラグの端子にスプリングを接続する際に、ガイドリブがスプリングの横方向への撓み変形を適度に規制するガイドとなり、点火プラグの端子とスプリングとの接続を確実に行なうことができる。また、組立時に、高圧端子を圧入部に圧入した後に高圧タワー部の下方からスプリングの大径部を脱落防止部の上方に押し込む場合には、スプリングを上方に押し込む過程でガイドリブがスプリングの大径部の径をスムーズに縮小変形させる役割を果たし、スプリングの組付作業を容易に行なうことができる。

以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。

（実施形態（１））
本発明をスティック型の点火コイル１１に適用した実施形態（１）を図１及び図２に基づいて説明する。まず、図２に基づいて点火コイル１１全体の構成を説明する。絶縁性樹脂で円筒状に成形されたコイルケース１２内には、中心部と外周側にそれぞれ棒状の鉄心１３と円筒状の鉄心１４が同心状に収納されている。円筒状の鉄心１４の内周側には、ボビン１５に巻回された一次コイル１６が装着され、更に、その内周側には、ボビン１７に巻回された二次コイル１８が装着されている。コイルケース１２の空間部には、封止樹脂としてエポキシ系熱硬化性樹脂等の熱硬化性樹脂２５が真空充填されている。

一方、コイルケース１２の上部には、取付用のボルト挿通部１９とコネクタ２０とが設けられ、このコネクタ２０には、一次コイル１６の両端が接続された２本のターミナル２１（１本のみ図示）がインサート成形されている。一次コイル１６の一端は一方のターミナル２１を介してバッテリ（図示せず）に接続され、他端は他方のターミナル２１を介してイグナイタ（図示せず）に接続される。また、二次コイル１８の一端は一次コイル１６側又はアースに接続され、他端は後述する高圧端子２２に接続されている。

次に、コイルケース１２の下端部に組み付けられた高圧タワー部２３の構造を図１に基づいて説明する。高圧タワー部２３は、絶縁性樹脂により成形され、その上端部がコイルケース１２の下端部に圧入嵌合され、接着剤等により気密に固着されている。この高圧タワー部２３の内部には、高圧端子２２を上方から圧入するための筒状の圧入部２４が一体成形されている。高圧端子２２と圧入部２４との圧入深さや圧接力は、熱硬化性樹脂２５（図２参照）をコイルケース１２から高圧タワー部２３内に真空充填した時に該熱硬化性樹脂２５が高圧端子２２と圧入部２４との圧入部分から漏れないように設計されている。また、圧入部２４の外周部に空間部（熱硬化性樹脂２５の充填部）を形成することで、圧入部２４の肉厚を他の部分と同じ程度の肉厚とし、樹脂成形時のボイドの発生を防いで、成形性を向上させると共に、圧入部２４の全周を熱硬化性樹脂２５の充填部で包囲することで、耐久性を向上させている。

一方、高圧端子２２は、例えばアルミニウム、真鍮等の金属の切削加工により形成され、その上部には、二次コイル１８と接続する凸部２２ａが形成されている。この高圧端子２２の下半部には、導電性のスプリング２６の上部を挿着する内径空洞部２２ｂが下向きに形成されている。また、スプリング２６の上端部には、径を大きくした脱落防止用の大径部２６ａが形成されている。

前記圧入部２４の下端には、スプリング２６の脱落を防止する脱落防止部２７が高圧端子２２の圧入量を規制するストッパを兼ねるように形成されている。この場合、脱落防止部２７は、圧入部２４の下端全周に環状に形成され、圧入部２４の下方に形成されたスプリング収納空間２８の内径が脱落防止部２７で最小になると共に、この脱落防止部２７の内径（スプリング収納空間２８の最小内径）がスプリング２６の大径部２６ａの外径より小さく設定されている。これにより、スプリング２６の大径部２６ａが脱落防止部２７に係止され、スプリング２６の脱落が防止される。

また、高圧タワー部２３内には、脱落防止部２７から下方に延びる複数のガイドリブ２９がスプリング２６との間の隙間が下方側ほど大きくなるように形成されている。高圧タワー部２３の下部側は筒状に形成され、そこにゴム製のプラグキャップ３０が嵌合装着されている。この高圧タワー部２３のプラグキャップ３０を点火プラグ（図示せず）の上部に圧入することで、該プラグキャップ３０の弾性圧着力により両者の連結状態を保持すると共に、スプリング２６が点火プラグの端子に圧接した状態となり、それによって、二次コイル１８の一端が高圧端子２２とスプリング２６を介して点火プラグの端子に電気的に接続された状態となる。また、スプリング２６を点火プラグの端子に圧接させる際に、脱落防止部２７から下方に延びるガイドリブ２９がスプリング２６の横方向への撓み変形を適度に規制するガイドとなり、点火プラグの端子とスプリング２６との接続を確実に行うことができる。

次に、高圧タワー部２３内への高圧端子２２とスプリング２６の組付手順を説明する。高圧タワー部２３は、高圧端子２２をインサートせずに成形する。この高圧タワー部２３の圧入部２４に上方から高圧端子２２を圧入する際に、高圧端子２２の内径空洞部２２ｂ内にスプリング２６を挿入して組み付けた状態で、該高圧端子２２を圧入部２４に上方から圧入し、高圧端子２２とスプリング２６を同時に組み付ける。

或は、他の組付方法として、スプリング２６を組付けずに、高圧端子２２のみを圧入部２４に上方から圧入し、その後、スプリング２６を高圧タワー部２３の下方からスプリング２６の大径部２６ａを脱落防止部２７の上方に押し込んで高圧端子２２の内径空洞部２２ｂ内に挿着しても良い。この際、スプリング２６を上方に押し込む過程で、脱落防止部２７の下方に位置するガイドリブ２９がスプリング２６の大径部２６ａの径をスムーズに縮小変形させる役割を果たし、スプリング２６の組付作業を容易に行うことができる。

上述したいずれかの方法で、高圧タワー部２３内に高圧端子２２とスプリング２６とを組み付けた後、この高圧タワー部２３の上端部を、鉄心１３，１４やコイル１６，１８等が組み付けられたコイルケース１２の下端部に圧入して、両者を接着剤等により気密に固着する。この後、コイルケース１２内にその上端開口部から熱硬化性樹脂２５を真空充填すると共に、その熱硬化性樹脂２５の一部をコイルケース１２から高圧タワー部２３内に侵入させて充填する。

ところで、従来は、図４に示すように、高圧端子１を高圧タワー部２にインサート成形する構造であるため、上記実施形態（１）のように高圧タワー部２に脱落防止部を一体成形しようとしても、成形時に高圧端子１が邪魔になって、脱落防止部の成形がアンダカットになってしまい、成形が非常に困難である。

これに対し、上記実施形態（１）では、高圧端子２２を高圧タワー部２３の圧入部２４内に後圧入する構成を採用しているため、高圧タワー部２３の成形時に圧入部２４内の空間を成形型の型抜き穴として利用して脱落防止部２７の上端面を成形することができ、従来の高圧端子インサート成形方式ではアンダカットになる脱落防止部２７の樹脂一体成形をアンダカットにならずに実現できる。これにより、従来（図４参照）とは異なり、高圧端子２２の内径空洞部２２ｂにアンダカット部を切削加工する必要がなくなり、高圧端子２２の加工が簡単になる。しかも、高圧タワー部２３に脱落防止部２７を一体成形できるため、高圧タワー部２３の成形工程の工数が増加せず、上述した高圧端子２２の加工容易性と相俟って、生産性向上とコスト低減とを実現することができる。

本発明は、圧入部２４への高圧端子２２の圧入量を規制するストッパを脱落防止部２７とは別に形成しても良いが、上記実施形態（１）のように、脱落防止部２７が圧入部２４への高圧端子２２の圧入量を規制するストッパを兼用するように成形すれば、成形型の形状を簡単化することができ、成形コスト低減にも役立つ。

（実施形態（２））
以上説明した実施形態（１）では、高圧端子２２に内径空洞部２２ｂを形成して、この内径空洞部２２ｂ内にスプリング２６の上部を嵌め込むようにしたが、図３に示す本発明の実施形態（２）では、高圧端子３１に内径空洞部を形成せずに、高圧端子３１の下面を平坦面に形成し、脱落防止部２７上に載せたスプリング２６の大径部２６ａを、圧入部２４内に圧入した高圧端子３１で挟み付けて固定するようにしている。これ以外は、前記実施形態（１）と同じ構成であるので、同一符号を付して説明を省略する。組付手順は、まず、スプリング２６を高圧タワー部２３の上方から圧入部２４に挿入してスプリング２６の大径部２６ａを脱落防止部２７上に載せた状態にし、その後、高圧端子３１を圧入部２４内に圧入すれば良い。このように構成した実施形態（２）でも、前記実施形態（１）と同じ効果を得ることができる。

尚、上記各実施形態では、脱落防止部２７を圧入部２４の下端全周に環状に形成したが、圧入部２４の下端又はその下方に複数個の凸部を脱落防止部として形成しても良く、要は、これらの脱落防止部によってスプリング収納空間２８の最小内径をスプリング２６の大径部２６ａの外径より小さくすれば良い。

また、上記各実施形態では、高圧タワー部２３をコイルケース１２とは別体に形成し、両者を接着等により結合するようにしたが、両者を絶縁性樹脂で一体成形するようにしても良い。

また、上記各実施形態は、本発明をスティック型の点火コイル１１に適用したものであるが、特公平７−１０９８１０号公報に示すように、スティック型以外のＳ−ＤＬＩ方式の点火コイルにも本発明を適用して実施できる。

本発明の実施形態（１）における高圧タワー部の構造を示す縦断面図である。 スティック型の点火コイル全体の縦断面図である。 本発明の実施形態（２）における高圧タワー部の構造を示す縦断面図である。 従来の高圧タワー部の構成例を示す縦断面図である。

符号の説明

１１ 点火コイル
１２ コイルケース
２２ 高圧端子
２３ 高圧タワー部
２４ 圧入部
２６ スプリング
２８ スプリング収納空間
３１ 高圧端子

Claims (5)

1. 点火コイルの高電圧が印加される高圧端子を導電性のスプリングを介して点火プラグに接続する点火コイルの高圧端子側接続方法において、
   大径部を上部側に有する前記スプリングの一部を収納する筒状の収納空間と、
   前記収納空間の上方に設けられ、前記高圧端子が後工程で圧入可能な筒状の圧入部と、
   前記圧入部と前記収納空間との間にて、前記大径部の外径よりも小さく形成され、後工程で取り付けられる前記スプリングの前記大径部を係止することで、前記スプリングの脱落を防止する脱落防止部と
   を有する樹脂製の高圧タワー部を成形する成形工程と、
   前記スプリングとともに前記高圧端子を下方に向かって前記圧入部に圧入し、前記スプリングの前記大径部が前記脱落防止部にて係止される圧入工程と
   を備えることを特徴とする点火コイルの高圧端子側接続方法。
2. 点火コイルの高電圧が印加される高圧端子を導電性のスプリングを介して点火プラグに接続する点火コイルの高圧端子側接続方法において、
   大径部を上部側に有する前記スプリングの一部を収納する筒状の収納空間と、
   前記収納空間の上方に設けられ、前記高圧端子が後工程で圧入可能な筒状の圧入部と、
   前記圧入部と前記収納空間との間にて、前記大径部の外径よりも小さく形成され、後工程で取り付けられる前記スプリングの前記大径部を係止することで、前記スプリングの脱落を防止する脱落防止部と
   を有する樹脂製の高圧タワー部を成形する成形工程と、
   前記高圧端子を下方に向かって前記圧入部に圧入する圧入工程と、
   前記高圧端子の下方から前記スプリングを挿入し、前記スプリングの前記大径部が前記脱落防止部にて係止される組付工程と
   を備えることを特徴とする点火コイルの高圧端子側接続方法。
3. 点火コイルの高電圧が印加される高圧端子を導電性のスプリングを介して点火プラグに接続する点火コイルの高圧端子側接続方法において、
   大径部を上部側に有する前記スプリングの一部を収納する筒状の収納空間と、
   前記収納空間の上方に設けられ、前記高圧端子が後工程で圧入可能な筒状の圧入部と、
   前記圧入部と前記収納空間との間にて、前記大径部の外径よりも小さく形成され、後工程で取り付けられる前記スプリングの前記大径部を係止することで、前記スプリングの脱落を防止する脱落防止部と
   を有する樹脂製の高圧タワー部を成形する成形工程と、
   前記スプリングを上方から前記圧入部に挿入し、前記スプリングの前記大径部が前記脱落防止部にて係止される挿入工程と、
   前記スプリングが挿入された前記圧入部に前記高圧端子を下方に向かって圧入する圧入工程と
   を備えることを特徴とする点火コイルの高圧端子側接続方法。
4. 前記脱落防止部は、前記圧入部に対する前記高圧端子の圧入量を規制するストッパを兼ねるように形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の点火コイルの高圧端子側接続方法。
5. 前記高圧タワー部には、前記脱落防止部から下方に延びるガイドリブを前記スプリングとの間の隙間が下方側ほど大きくなるように形成したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の点火コイルの高圧端子側接続方法。

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