JP4349198B2 - スティック形点火コイル - Google Patents

Description

本発明はスティック形点火コイル、特にコイル部内のすきまに充填する絶縁樹脂の流入に関する。

スティック形点火コイルは円筒形状の胴部ケース内に中心コア、１次コイル及び２次コイルが収容されて成るコイル部と、箱形状の頭部ケース内にイグナイタが収容されて成る制御部とを含む。中心コア、１次コイル、２次コイル及び胴部ケース間のすきまに頭部ケースからエポキシ樹脂が充填され、固化して絶縁樹脂になる。すきまは上端のみに開口し下方に細長く延びており、このすきまに隅々までエポキシ樹脂を充填するのは容易でない。

これを考慮して、たとえば従来の点火コイル（特許文献１参照）では、図４に示すように、中心コア１０２、１次コイル１０３及び２次コイル１０４を収容した胴部ケース１００内のすきま内を負圧にしておき、吸引力を利用してエポキシ樹脂を流入している。頭部ケース１０７に供給されたエポキシ樹脂はイグナイタ１０８と周壁部との間のすきまを通して胴部ケース１００のすきまに流入する。ノズル１１０から樹脂が供給される頭部ケース１０７の樹脂供給部１０９の容積を一定にし、過剰のエポキシ樹脂が供給されたときは周辺にオーバフローさせている。さらに、胴部ケース１００と頭部ケース１０７とをパイプ１１２で連通させて、胴部ケース１００内の空気を頭部ケース側１０７に抜いている。
特開平１０−７４６５２号公報

上記従来例には以下のような問題点がある。一つ目は、樹脂供給部１０９で樹脂供給量を一定することによりエポキシ樹脂の過剰供給は解消しても、樹脂供給部１０９は胴部ケース１００のすきま内へのエポキシ樹脂の流入の向上には殆ど役立たない。

二つ目は、１次コイル１０３及び２次コイル１０４の外周側に配置される外周コアとエポキシ樹脂の流入との関係である。外周コアは磁性の矩形板を横断面Ｃ字形状に湾曲させて胴部ケースに取り付けられる。胴部ケース１００の内周面に取り付けたときは、外周コアの内周面と外周側に位置する１次スプール又は２次スプールの外周面との間のすきまから樹脂が流入し、外周コアの一対の側縁間のスリットから空気が流出することができ、エポキシ樹脂及び空気の流れは比較的スムーズである。

しかし、外周コアを胴部ケース１００の外周面に取り付けたときは、胴部ケース１００の内周面と外周側に位置する１次スプール又は２次スプールの外周面との間のすきまの大きさが円周方向の各部分で均一となり、エポキシ樹脂の流入と空気の流出とが干渉することがある。

三つ目に、中心コア１０２などの上端とイグナイタ１０８との間に配置されるホルダとエポキシ樹脂の流入との関係である。ホルダは中心コア１０２、１次コイル１０３及び２次コイル１０４と相互位置を決める等のために配置され、中心コア１０２などに被せられ、イグナイタ１０８の直下方に位置している。このように、胴部ケース１１０の上端開口がイグナイタ１０８及びホルダで覆われるので、樹脂流入孔の形成が困難である。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、イグナイタの下方にホルダが配置された場合でも、頭部ケースに供給されたエポキシ樹脂が胴部ケース内のすきまに流入し易く、しかも胴部ケースのすきま内の空気が頭部ケースに抜けやすいスティック形点火コイルを提供することを目的とする。

本願の発明者は、イグナイタとホルダとをオフセットさせ、ホルダの一部に樹脂流入孔及び空気抜き孔を形成することを思い付いて、本発明を完成した。

本発明によるスティック形点火コイルは、請求項１に記載したように、中心コアの外周側に配置された１次コイル及び２次コイルと；外周側に位置する１次コイル又は２次コイルの外周側に配置された胴部ケースと；イグナイタが収容され胴部ケースの上端部に結合された頭部ケースと；中心コア、１次コイル及び２次コイルの上端とイグナイタとの間に胴部ケースと同軸に配置されるとともに、頭部ケースと係止されるホルダと；中心コア、１次コイル、２次コイル、胴部ケース及びホルダ間のすきまから成り互いに連通する空間に充填された絶縁樹脂と；から成る。

このスティック形点火コイルにおいて、ホルダには、イグナイタがホルダに対して頭部ケースの径方向にオフセットすることによりイグナイタの端縁から水平に突出し且つホルダ上面から上方に突出する突出部が設けられ、ホルダは、突出部には胴部ケースの空間と外部とを連通し空間にエポキシ樹脂を流入させる樹脂流入孔が形成され、かつイグナイタの下方には空間と外部とを連通し空間内の空気を外部に抜く空気抜き孔が形成されている。これにより、頭部ケースに供給されるエポキシ樹脂はホルダの樹脂流入孔から胴部ケースのすきまに流入し、胴部ケースのすきま内の空気は空気抜き孔から外部に排出される。

本発明にかかるスティック形点火コイルによれば、中心コア等とイグナイタとの間にホルダが存在するにもかかわらず、ホルダに樹脂流入孔及び空気抜き孔が形成されているので、頭部ケースに供給されたエポキシ樹脂が胴部ケースの構成部材間のすきまに行き渡り、またすきまの空気が頭部ケースに抜け易い。

請求項２の点火コイルによれば、胴部ケース内でエポキシ樹脂の通路と空気の通路とが区別され、エポキシ樹脂の流通がスムーズで、胴部ケースのすきまの隅々まで行き渡る。
請求項３の点火コイルによれば、頭部ケースの空間内のエポキシ樹脂がホルダの樹脂流入孔の周辺に集まり易く、しかも樹脂流入孔から胴部ケースのすきま内に進入し易い。請求項４の点火コイルによれば、複数の孔からエポキシ樹脂が流入するので、流入に要する時間が短くて済む。請求項５の点火コイルによれば、胴部ケースの外周面に外周コアが装着された場合でも、エポキシ樹脂が胴部ケースのすきま内に流入し易い。

本発明のスティック形点火コイルはコイル部と、制御部とから成る。
＜コイル部＞
コイル部では、細長い円筒形状の胴部ケースの中空孔の中心に中心コアが配置され、その外周側に１次コイル及び２次コイルが配置されている。１次コイルと２次コイルとはその何れが内周側で、その何れが外周側に位置しても良い。胴部ケースの内周面又は外周面に外周コアを装着することができる。外周コアを胴部ケースの外周面のくぼみに配置した場合、その内径は胴部ケースの上端部の外径よりも小さく、その外径は胴部ケースの外径よりも大きくすることが望ましい（請求項５）。

中心コア等とホルダとの間のすきま、内周側巻線と外周側スプールとの間のすきま、及び外周側巻線と胴部ケースとの間のすきまから成る第１空間に第１絶縁樹脂が充填されている。
＜制御部＞
制御部は頭部ケース及びイグナイタ等を含む。頭部ケースは収容部と嵌合部とを有し、収容部にイグナイタが収容され、イグナイタの回りの第２空間には第２絶縁樹脂が充填されている。嵌合部は胴部ケースの上端部に圧入されている。
＜ホルダ＞
（イ）ホルダは全体として円板形状を持ち、中心コア、２次コイル及び１次コイルの上端に被せられ半径方向でこれらの相対位置を決め、胴部ケース上端開口を覆う。点火コイルの軸方向において、ホルダは中心コアなどの上端とイグナイタとの間、換言すれば、イグナイタの下方に位置している。イグナイタは胴部ケースと同軸的に配置されたホルダに対して、頭部ケースの径方向に置いて一方向にオフセットさせる（ずらせる）ことが望ましい（請求項１）。その結果、ホルダの一部（突出部）がイグナイタから一半径方向に突出している。
（ロ）ホルダに樹脂流入孔及び空気抜き孔が形成されている。樹脂流入孔はホルダの突出部に形成することが望ましく（請求項１）、一つ又は二つ以上の小孔から成り、胴部ケースの第１空間と頭部ケースの第２空間とを連通している。樹脂流入孔はロート形状を持つことができ（請求項３）、下端は中心コア等の上端とホルダとの間のすきまに開口している。上端は、エポキシ樹脂の流入をスムーズにするために、胴部ケースと２次スプールとの間に開口することが望ましい。

空気抜き孔は一つ又は二つ以上の小孔から成り、胴部ケースの第１空間と頭部ケースの第２空間とを連通している。樹脂流入孔と空気抜き孔とはホルダの中心に対して互いに反対側に形成することが望ましい（請求項２）。なお、複数の樹脂注入孔の開口面積の合計は、複数の空気抜き孔の開口面積の合計よりも大きいことが望ましい。

以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ説明する。
＜実施例＞
（構成）
図１に示すように、スティック形点火コイル（以下「点火コイル」と略称する）は軸方向中間のコイル部１０と、上端の制御部３０と、下端の高圧タワー部（不図示）とから成る。このうちコイル部１０は円筒形状の胴部ケース１２内に収容された中心コア１５、２次コイル１７及び１次コイル２１と、胴部ケース１２の外周面に取り付けられた外周コア２５とを含む。中心コア１５の外周側に配置された２次コイル１７は絶縁性で円筒形状の２次スプール１８と、その外周面に巻かれた２次巻線１９とから成る。２次コイル１７の外周側に配置された１次コイル２１も同様に、１次スプール２２と１次巻線２３とから成る。

胴部ケース１２の外周面に形成されたくぼみに外周コア２５が装着され、半径方向で中心コア１５と対向している。横断面Ｃ字形状の外周コア２５の内径は胴部ケース１２の上端部１３の外径よりも小さく、外径は上端部１３の外径よりも大きく選定されている。換言すれば、上端部１３の外径は外周コア２５の内径よりも大きく、外径よりも小さい。

制御部３０は頭部ケース３２とその内部に収容されたイグナイタ３４とを含み、頭部ケース３２は収容部３３、嵌合部３６及びコネクタ部３８を有する。箱形状の収容部３３にイグナイタ３４が収容され、また収容部３３から側方に延びたコネクタ部３８にターミナル３９が取り付けられている。収容部３３から下方に延びた円筒形状の嵌合部３６が胴部ケース１２の上端部１３に圧入され、外周コア２５の上端部を覆っている。

中心コア１５、２次コイル１７及び１次コイル２１の上端に被せられたホルダ４１は円板形状の本体部４２、その下面から下方に延びた円筒部５１、及び本体部の外周縁に形成された係止部５３を含む。本体部４２は中心コア１５の上端面に載置され、円筒部５１は中心コア１５と２次スプール１８とのすきまに入り込み、係止部５３は頭部ケース３０の段部３５の内周縁に係止されている。

２次巻線１９と１次スプール２２との間、１次巻線２３と胴部ケース１２との間、及び中心コア１５などとホルダ４１との間には、それぞれすきまが形成されている。これらのすきまは互いに連通されて一つの密閉された第１空間６１を形成し、この第１空間６１に流入された液状のエポキシ樹脂が加熱硬化されて第１絶縁樹脂６２となっている。

図１及び図２に示すように、矩形状のイグナイタ３４は円形状のホルダ４１に対して一半径方向（図１では右方向）にオフセットしている。オフセット量はホルダ４１の半径よりも少し小さい程度であり、その結果イグナイタ３４の左端縁３４ａがホルダ４１の中心よりも左方にずれている。換言すれば、ホルダ４１の左半分４３がイグナイタ３４の左端縁から左方に突出している。

突出部４３に複数の樹脂流入孔５６ａから５６ｃが形成されている。各流入孔は小さい矩形状を持ち、ターミナル３９に対応して形成され、上記第１空間６１の外周左寄りの部分に連通している。比較的大きい樹脂流入孔５６ｂはロート形状を持ち、内径は上面から下面に向かうにつれて漸減している。複数の空気抜き孔５８ａから５８ｅは矩形状を持ち円周方向に離れて形成され、上記第１空間６１の外周右寄りの部分に連通している。空気抜き５８ａ，５８ｂ及び５８ｅはダイオード６６の取付け孔の周縁から成り、イグナイタ３４の下方に位置している。
（組付け）
この点火コイルは以下のようにして組み立てられる。胴部ケース１２内に中心コア１５、２次コイル１７及び１次コイル１８を挿入し、これらの上端にホルダ４１を被せる。胴部ケース１２の上端部１３に頭部ケース３２の嵌合部３６を圧入し、収容部３３内にイグナイタ３４をセットする。第１空間６１を負圧にしておき、収容部３３の第２空間６３に液状のエポキシ樹脂を供給する。

エポキシ樹脂は樹脂流入孔５６ａから５６ｃから第１空間６１内に流入し、軸方向下方にかつ円周方向に左側から右側に流れ、２次巻線１９と１次スプール２２との間のすきま、１次巻線２３と胴部ケース１２との間のすきま、及び中心コア１５などとホルダ４１との間のすきまに行き渡る。エポキシ樹脂の流入に伴い、第１空間６１内の空気が空気抜き孔５８ａから５８ｅから第２空間６３に排出される。第１空間６１内のエポキシ樹脂が硬化して第１絶縁樹脂６２となる。第２空間６３内のエポキシ樹脂が硬化して第２絶縁樹脂６４となる。
（効果）
この点火コイルによれば以下の効果が得られる。第１に、中心コア１５などの上端にホルダ４１が配置されているにもかかわらず、頭部ケース３２の第１空間６１に供給されるエポキシ樹脂が胴部ケース１２の第１空間６１内に流入し易い。その理由は、樹脂流入孔３６ａから３６ｃはホルダ４１の突出部４３に形成されており、その上方にイグナイタ３４は存在しないからである。また、ターミナル３９に沿って形成された複数の矩形孔から流入するので、流入に要する時間が短くて済む。さらに、矩形孔はロート形状を持つので、エポキシ樹脂が進入し易い。

第２に、胴部ケース１２の外周面に外周コア２５が装着し易く、しかも１次スプール２２の上端つば部２２ａと胴部ケース１２の上端部１３との間にエポキシ樹脂の流通路が形成され易い。これは上端部１３の外径を外周コア２５の内径より大きく、外径よりも小さく選定したことによる。つまり、横断面Ｃ字形状の外周コア２５を開いて軸方向に挿入し上端つば部２２ａを通過させる際、外周コア２５の内径と上端部１３の外径との差が小さいので、開き量が少なくて済む。また、１次スプール２２の上端つば部２２ａと胴部ケース１２の上端部１３との間にすきまが形成されるので、２次巻線２３と胴部ケース１２との間のすきまにエポキシ樹脂が流入しやすい。

第３に、ホルダ４１に空気抜き孔５８ａから５８ｅを形成しているので第１空間６１内の空気の圧力の上昇が防止され、エポキシ樹脂の流入が促進される。また、樹脂流入孔５６ａから５６ｃと空気抜き孔５８ａから５８ｅとがホルダ４１の中心に対して互いに反対側に形成しているので、換言すれば、円周方向で離れているので、第１空間６１内でエポキシ樹脂の通り道と空気の通り道が区別され、第１空間６１内に残存した空気がエポキシ樹脂の進入を妨げることが防止される。
＜比較例＞
図３に上記実施例の比較例を示す。図３（ａ）に示す第１変形例では、外周コア２５は胴部ケース１２の外周面のくぼみに装着され、胴部ケース１２の内周面が半径方向内向きに突出している。外周コア２５の外径と胴部ケース１２の屈曲した上端部１３の外径とはほぼ等しくされ、外周コア２５の内径は上端部の外径よりも小さくされている。

このようにすれば、胴部ケース１２の上端部１３と１次スプール２２の上端つば部２２ａとの間にすきまが形成され易く、エポキシ樹脂は流入し易い。しかし、外周コア２５の内径と胴部ケース１２の外径との差が大きく、外周コア２５の胴部ケース１２への装着が困難である。

一方、図３（ｂ）に示す第２変形例では、胴部ケース１２の上端部１３は屈曲しておらず、外周コア２５の内径と上端部１３の外径とがほぼ等しくなっている。このようにすれば、外周コア２５の胴部ケース１２への装着は容易である。しかし、胴部ケース１２の内周面と１次スプール２２との間にすきまが形成されにくく、エポキシ樹脂が流入しにくい。

本発明の実施例（スティック形点火コイル）を示す要部縦断面図である。 上記スティック形点火コイルの平面図である。 （ａ）及び（ｂ）は比較例を示す要部断面図である。 従来例を示す要部縦断面図である。

符号の説明

１０：コイル部 １２：胴部ケース
１５：中心コア １７：２次コイル
２１：１次コイル ２５：外周コア
３０：制御部 ３２：頭部ケース
３４：イグナイタ ４１：ホルダ
５６ａから５６ｃ：樹脂流入孔 ５８ａから５８ｅ：空気抜き孔
６１：空間 ６２：絶縁樹脂

Claims (5)

1. 中心コアの外周側に配置された１次コイル及び２次コイルと、
   外周側に位置する前記１次コイル又は２次コイルの外周側に配置された胴部ケースと、
   イグナイタが収容され前記胴部ケースの上端部に結合された頭部ケースと、
   前記中心コア、前記１次コイル及び前記２次コイルの上端と前記イグナイタとの間に前記胴部ケースと同軸に配置されるとともに、前記頭部ケースと係止されるホルダと、
   前記中心コア、前記１次コイル、前記２次コイル、前記胴部ケース及び前記ホルダ間のすきまから成り互いに連通する空間に充填された絶縁樹脂と、から成るスティック形点火コイルにおいて、
   前記ホルダには、前記イグナイタが該ホルダに対して前記頭部ケースの径方向にオフセットすることにより前記イグナイタの端縁から水平に突出し且つホルダ上面から上方に突出する突出部が設けられ、
   前記ホルダは、前記突出部には前記空間と外部とを連通し前記空間にエポキシ樹脂を流入させる樹脂流入孔が形成され、かつ前記イグナイタの下方には前記空間と外部とを連通し該空間内の空気を外部に抜く空気抜き孔が形成されたことを特徴とするスティック形点火コイル。
2. 前記樹脂流入孔と前記空気抜き孔とは前記ホルダの中央部に対して互いに反対側に形成されている請求項１に記載のスティック形点火コイル。
3. 前記ホルダの突出部に形成された前記樹脂流入孔は、内径が上面から下面に向かうにつれて漸減するロート形状を持つ請求項１または２に記載のスティック形点火コイル。
4. 前記ホルダの突出部に形成された前記樹脂流入孔は、ターミナルに対応して複数形成される請求項１乃至３のいずれか１項に記載のスティック形点火コイル。
5. 前記胴部ケースの外周面には、横断面Ｃ字形状の外周コアが装着され、該外周コアの内径は該胴部ケースの上端つば部の外径よりも小さく、外径は該上端つば部の外径よりも大きい請求項１乃至４のいずれか１項に記載のスティック形点火コイル。

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