JP4624394B2 - 内燃機関用点火コイル装置 - Google Patents

Description

この発明は、主として車両用内燃機関、例えば自動車や二輪車などの内燃機関に取り付けられ、点火プラグに高電圧を供給し火花放電を発生させる内燃機関用点火コイル装置に関するものである。

従来、高電圧出力用ケーブルを用いて点火プラグに高電圧を供給する内燃機関用点火コイル装置として、一次ボビンを貫通した柱状の鉄心の両端部に取付穴を形成し、この取付穴を通じてボルトを内燃機関に螺着して、内燃機関に固定したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開昭６３-２８０８６６号公報（第１図、第５図）

しかしながら、この内燃機関用点火コイル装置では、次のような問題点があった。
イ．鉄心の両端部が内燃機関を取り付けるための取付部位として使用されており、それだけ全体の重量が重くなる。
ロ．内燃機関に取り付ける場合には、一次ボビンの中心軸線上に制限され、内燃機関用点火コイル装置の内燃機関に対する搭載性が悪い。
ハ．外部に鉄心が露出しているために鉄心が被水し、発錆により性能低下を引き起こす。
ニ．磁気回路を構成する鉄心をそのまま内燃機関の被取付部に取り付けた場合には、磁性体で構成された被取付部を通じて磁界が漏洩してしまうので、磁界の漏れを防止するために非磁性体のスペーサ等を介在して点火コイル装置を内燃機関の被取付部に取り付けなければならない。

この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、軽量化、搭載性の向上及び部品点数を増加させることなく信頼性を確保することができる内燃機関用点火コイル装置を得ることを目的としている。

この発明に係る内燃機関用点火コイル装置は、絶縁ケースの開口部に、内燃機関に取り付けられるフランジと、バッテリ及び制御回路部にそれぞれ電気的に接続された端子を保持する端子保持部とが樹脂により一体成形されたフランジ・保持部成形体が設けられている。

また、この発明に係る内燃機関用点火コイル装置は、絶縁ケースの開口部に、二次コイルと電気的に接続された高電圧出力用ケーブルを装着するケーブル装着部と、バッテリ及び制御回路部にそれぞれ電気的に接続された端子を保持する端子保持部とが樹脂により一体成形された装着部・保持部成形体が設けられている。

また、この発明に係る内燃機関用点火コイル装置は、絶縁ケースの開口部には、内燃機関に取り付けられるフランジと、二次コイルと電気的に接続された高電圧出力用ケーブルを装着するケーブル装着部と、バッテリ及び制御回路部にそれぞれ電気的に接続された端子を保持する端子保持部とが樹脂により一体成形されたフランジ・装着部・保持部成形体が設けられている。

この発明に係る内燃機関用点火コイル装置によれば、絶縁ケースの開口部に、フランジと端子保持部とが樹脂により一体成形されたフランジ・保持部成形体を設けたので、軽量化、搭載性の向上及び部品点数を増加させることなく信頼性を確保することができる。

また、この発明に係る内燃機関用点火コイル装置によれば、絶縁ケースの開口部に、ケーブル装着部と端子保持部とが樹脂により一体成形された装着部・保持部成形体を設けたので、軽量化、搭載性の向上及び部品点数を増加させることなく信頼性を確保することができる。

また、この発明に係る内燃機関用点火コイル装置によれば、フランジ、ケーブル装着部及び端子保持部が樹脂により一体成形されたフランジ・装着部・保持部成形体が設けられているので、軽量化、搭載性の向上及び部品点数を増加させることなく信頼性を確保することができる。

以下、この発明の各実施の形態について図に基づいて説明するが、各図において、同一、または相当部材、部位については、同一符号を付して説明する。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１の内燃機関用点火コイル装置（以下、点火コイル装置と略称する）を示す断面図、図２は図１の点火コイル装置の電気回路図である。
この点火コイル装置では、有底筒状の絶縁ケース１内に柱状の鉄心２が収納されている。この鉄心２の外周には、一次ボビン６にエナメル線からなる導線が巻回されて構成された一次コイル３が設けられている。一次コイル３の外周には、二次ボビン７にエナメル線からなる導線が巻回されて構成された二次コイル４が設けられている。鉄心２、一次コイル３及び二次コイル４は、絶縁ケース１内に注入、固化されたエポキシ樹脂からなる絶縁樹脂５により固定化されている。
絶縁ケース１の底面には、内燃機関の被取付部に取り付けられるフランジ１７、及び二次コイル４と電気的に接続された高電圧出力用ケーブル１３を装着するケーブル装着部１８が形成されている。

一次コイル３は、一端部が第１の一次側端子１０を介して一次コイル３への通電を制御する制御回路部９と電気的に接続されており、他端部が第２の一次側端子１１を介してバッテリ（図示せず）と電気的に接続されている。制御回路部９は、絶縁ケース１の外側に別体に設けられている。
二次コイル４は、二次側端子１２、高電圧出力用ケーブル１３を介して点火プラグ１４と電気的に接続されている。

絶縁ケース１の開口部には、図３及び図４に示すフランジ・保持部成形体１５が設けられている。
フランジ・保持部成形体１５は、フランジ１７と対向した位置にあるフランジ８と、第１の一次側端子１０及び第２の一次側端子１１を保持した端子保持部１６とがＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）樹脂により一体成形されて構成されている。端子保持部１６の両側には、第１の一次側端子１０、第２の一次側端子１１が挿入される挿入口１６ａがそれぞれ形成されている。

次に、上記構成の点火コイル装置の製造手順について説明する。
先ず、絶縁ケース１内に、鉄心２、一次コイル３及び二次コイル４を収納する。
次に、フランジ・保持部成形体１５にＬ字状の第１の一次側端子１０、Ｌ字状の第２の一次側端子１１をそれぞれ挿入口１６ａに挿入して組み付ける。
その後、一次コイル３の導線は、一端部を第１の一次側端子１０と半田により電気的に接続し、他端部を第２の一次側端子１１と半田により電気的に接続する。また、二次コイル４の導線は、端部を二次側端子１２と半田により電気的に接続する。
最後の、絶縁ケース１内に溶融した絶縁樹脂５を充填し、熱硬化させることで、点火コイル装置の製造は完了する。

この実施の形態の点火コイル装置では、内燃機関の点火時期に合わせて制御回路部９の動作により、一次コイル３の一次電流が遮断され、この結果二次コイル４に高電圧が誘起される。その結果、高圧電流が二次側端子１２、高電圧出力用ケーブル１３を介して点火プラグ１４に送られる。

以上説明したように、この実施の形態による点火コイル装置によれば、鉄心２は完全に絶縁ケース１内に収納されており、従来の鉄心と比較して、一次コイル３及び二次コイル４と磁気的に結合する領域が同じで、磁気的性能が低下することなく、外部の露出による発錆の恐れはない。

また、点火コイル装置は、ＰＢＴ樹脂製のフランジ・保持部成形体１５のフランジ８及びＰＢＴ樹脂製の絶縁ケース１の底面に形成されたフランジ１７を内燃機関の被取付部に当接し、締結手段（図示せず）を用いて固定しており、フランジの代わりに鉄心の両端部を用いた従来のものと比較して、全体の重量は軽量化される。

また、鉄心２の軸線上の位置に拘束されることなく、フランジ８は絶縁ケース１の開口部の任意の位置に形成し、フランジ１７は絶縁ケース１の底面の任意の位置に形成することで、内燃機関への搭載性を向上させることができる。

また、フランジ・保持部成形体１５は、絶縁ケース１の開口部を覆っており、絶縁ケース１内に絶縁樹脂５を注入した際に、絶縁ケース１内の鉄心２、一次コイル３及び二次コイル４の各部品の浮き上がりや、ずれを抑制することができる。

なお、この実施の形態では、フランジ１７は、フランジ８と対向した絶縁ケース１の底面に形成したが、絶縁ケース１の他の面に形成してもよいし、除き、一点支持により点火コイル装置を内燃機関に固定するようにしてもよい。

実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２の点火コイル装置を示す断面図である。
この実施の形態では、絶縁ケース１の開口部に、図６及び図７に示す装着部・保持部成形体２０が設けられている。
この装着部・保持部成形体２０は、ケーブル装着部１８と端子保持部１６とがＰＢＴ樹脂により一体成形されている。
絶縁ケース１の両側面には、対向してフランジ２１がそれぞれ形成されている。
この他の構成は、実施の形態１と同様である。

この実施の形態の点火コイル装置では、実施の形態１と同様の効果を得ることができるとともに、装着部・保持部成形体２０を設けることで、一次コイル３の導線の、第１の一次側端子１０及び第２の一次側端子１１との電気的な接続作業、二次コイル４の導線の二次側端子１２との電気的な接続作業は、予め絶縁ケース１の外で行うことができ、接続作業性が大幅に向上する。
また、絶縁ケース１内での接続作業用のスペースを確保することは不要となり、それだける小型化を図ることができる。

なお、絶縁ケース１に形成されたフランジ２１は、隣り合う面に配置してもよく、またフランジ２１の取付穴２１ａがケース開口面と垂直な方向になるようにしてもよい。
また、フランジ２１を一箇所にしたものでもよい。
また、第１の一次側端子１０、第２の一次側端子１１は、装着部・保持部成形体２０とインサート成形で一体化してもよい。

実施の形態３．
図８はこの発明の実施の形態３の点火コイル装置を示す断面図である。
この実施の形態では、絶縁ケース１の開口部に、図９及び図１０に示すフランジ・装着部・保持部成形体２２が設けられている。
このフランジ・装着部・保持部成形体２２は、フランジ８と、ケーブル装着部１８と、端子保持部１６とがＰＢＴ樹脂により一体成形されている。
この他の構成は、実施の形態１と同様である。

この実施の形態の点火コイル装置では、実施の形態１と同様の効果を得ることができるとともに、フランジ・装着部・保持部成形体２２を設けることで、第１の一次側端子１０と制御回路部９との電気的接続作業、第２の一次側端子１１とバッテリとの電気的接続作業、及び高電圧出力用ケーブル１３と内燃機関側の点火プラグ１４との電気的接続作業は、全て絶縁ケース１の開口側で行うことができ、内燃機関搭載時の作業性や搭載性が向上する。
また、点火コイル装置の組み立て方法は、実施の形態２と同様の方法で行うことができ、実施の形態２と同様に、一次コイル３の導線の、第１の一次側端子１０及び第２の一次側端子１１との電気的な接続作業、二次コイル４の導線と二次側端子１２との電気的な接続作業は、予め絶縁ケース１の外で行うことができ、接続作業性が大幅に向上する。
また、絶縁ケース１内での接続作業用のスペースを確保することは不要となり、それだける小型化を図ることができる。

実施の形態４．
図１１はこの発明の実施の形態４の点火コイル装置を示す平面図、図１２は図１１の点火コイル装置の正面図である。
この実施の形態では、フランジ８に、内燃機関２３側に突出した回り止め手段である凸部２４が形成されている。
点火コイル装置を矢印方向に移動することで、凸部２４が内燃機関２３の被取付部２５に形成された凹部２５ａに係合し、点火コイル装置の内燃機関２３に対して回り止めされる。
この実施の形態では、フランジ８に凸部２４が形成されている点、絶縁ケース１の底面に形成されたフランジ１７が削除されている点を除いては、実施の形態１の点火コイル装置と同様である。

この実施の形態による点火コイル装置によれば、点火コイル装置を内燃機関２３に被取付部２５の一箇所のみで締結手段を用いて取り付ける際に、点火コイル装置は締め付けと共に回転することなく容易に所定の位置に取り付けられる。

また、図１３、図１４に示すように、フランジ８に内燃機関２３側に突出した回り止め手段である一対のリブ２６を形成するようにしてもよい。
このリブ２６が内燃機関２３の被取付部２５を挟むことで、図１１，１２に示した点火コイル装置と同様の効果がある。
なお、上記回り止め手段である、凸部２４、リブ２６については、一方のフランジ８を除いた実施の形態２の点火コイル装置、実施の形態３の点火コイル装置にも適用できるのは勿論である。

実施の形態５．
図１５はこの発明の実施の形態５の点火コイル装置を示す正面図である。
この実施の形態では、フランジ８，１７の取付穴８ａ，１７ａに金属製のリング２７が嵌着されている。
その他の構成は、実施の形態１の点火コイル装置と同様である。

この実施の形態による点火コイル装置によれば、フランジ８の取付部を物理的に補強することができ、内燃機関の振動により取付部が破損することを防ぐことができる。
なお、このリング２７については、実施の形態２〜４の点火コイル装置にも適用することができるのは、勿論である。

実施の形態６．
図１６はこの発明の実施の形態６の点火コイル装置を示す断面図、図１７は図１６に示したフランジ・保持部成形体１５の平面図、図１８は図１６に示したフランジ・保持部成形体１５正面図である。
この実施の形態では、第１の一次側端子１０、第２の一次側端子１１は、コネクタ２８の端子である。
その他の構成は、実施の形態１の点火コイル装置と同じである。
この実施の形態では、コネクタ２８を通じて第１の一次側端子１０と制御回路部９側との電気的接続、第２の一次側端子１１とバッテリ側との電気的接続を簡単に行うことができる。
なお、第１の一次側端子１０、第２の一次側端子１１をコネクタ２８の端子とすることに対しては、実施の形態２〜５の点火コイル装置にも適用することができるのは、勿論である。

なお、各実施の形態１〜６の点火コイル装置については、一次コイル３の導線の、第１の一次側端子１０及び第２の一次側端子１１との電気的な接続、二次コイル４の導線の二次側端子１２との電気的な接続は、半田を用いたいが、勿論このものに限定されるものではなく、電気的な導通が取れるのであれば別の手段を用いてもよい。

また、点火コイル装置として、絶縁ケースの開口部に、内燃機関に取り付けられるフランジと二次コイルと電気的に接続された高電圧出力用ケーブルを装着するケーブル装着部とが樹脂により一体成形されたフランジ・装着部成形体を設けたものでもよい。

この発明の実施の形態１の内燃機関用点火コイル装置を示す断面図である。 図１の内燃機関用点火コイル装置の電気回路図である。 図１のフランジ・保持部成形体の平面図である。 図１のフランジ・保持部成形体の断面図である。 この発明の実施の形態２の内燃機関用点火コイル装置を示す断面図である。 図５の装着部・保持部成形体の平面図である。 図５の装着部・保持部成形体の断面図である。 この発明の実施の形態３の内燃機関用点火コイル装置を示す断面図である。 図８のフランジ・装着部・保持部成形体の平面図である。 図８のフランジ・装着部・保持部成形体の断面図である。 この発明の実施の形態４の内燃機関用点火コイル装置を示す平面図である。 図１１の正面図である。 この発明の実施の形態４の内燃機関用点火コイル装置の他の例を示す平面図である。 図１３の正面図である。 この発明の実施の形態５の内燃機関用点火コイル装置を示す正面図である。 この発明の実施の形態６の内燃機関用点火コイル装置を示す断面図である。 図１６のフランジ・保持部成形体の平面図である。 図１６のフランジ・保持部成形体の断面図である。

符号の説明

１ 絶縁ケース、２ 鉄心、３ 一次コイル、４ 二次コイル、５ 絶縁樹脂、８，１７，２１ フランジ、８ａ 取付穴、９ 制御回路部、１０ 第１の一次側端子、１１ 第２の一次側端子、１２ 二次側端子、１３ 高電圧出力用ケーブル、１４ 点火プラグ、１５ フランジ・保持部成形体、１６ 端子保持部、１８ ケーブル装着部、２０ 装着部・保持部成形体、２１ａ 取付穴、２２ フランジ・装着部・保持部成形体、２３ 内燃機関、２４ 凸部（回り止め手段）、２５ 被取付部、２５ａ 凹部、２６ リブ（回り止め手段）、２７ 金属製リング、２８ コネクタ。

Claims (8)

1. 有底筒状の絶縁ケースと、この絶縁ケース内に収納された鉄心と、この鉄心の外周に設けられた一次コイル及び二次コイルと、前記絶縁ケース内に注入、固化された絶縁樹脂と、前記一次コイルに電気的に接続され前記一次コイルへの通電を制御する制御回路部と、バッテリ及び前記制御回路部にそれぞれ電気的に接続された端子とを備えた内燃機関用点火コイル装置において、
   前記絶縁ケースの開口部には、内燃機関に取り付けられるフランジと、前記端子を保持する端子保持部とが樹脂により一体成形されたフランジ・保持部成形体が設けられていることを特徴とする内燃機関用点火コイル装置。
2. 有底筒状の絶縁ケースと、この絶縁ケース内に収納された鉄心と、この鉄心の外周に設けられた一次コイル及び二次コイルと、前記絶縁ケース内に注入、固化された絶縁樹脂と、前記一次コイルに電気的に接続され前記一次コイルへの通電を制御する制御回路部と、バッテリ及び前記制御回路部にそれぞれ電気的に接続された端子とを備えた内燃機関用点火コイル装置において、
   前記絶縁ケースの開口部には、前記二次コイルと電気的に接続された高電圧出力用ケーブルを装着するケーブル装着部と、前記端子を保持する端子保持部とが樹脂により一体成形された装着部・保持部成形体が設けられていることを特徴とする内燃機関用点火コイル装置。
3. 有底筒状の絶縁ケースと、この絶縁ケース内に収納された鉄心と、この鉄心の外周に設けられた一次コイル及び二次コイルと、前記絶縁ケース内に注入、固化された絶縁樹脂と、前記一次コイルに電気的に接続され前記一次コイルへの通電を制御する制御回路部と、バッテリ及び前記制御回路部にそれぞれ電気的に接続された端子とを備えた内燃機関用点火コイル装置において、
   前記絶縁ケースの開口部には、内燃機関に取り付けられるフランジと、前記二次コイルと電気的に接続された高電圧出力用ケーブルを装着するケーブル装着部と、前記端子を保持する端子保持部とが樹脂により一体成形されたフランジ・装着部・保持部成形体が設けられていることを特徴とする内燃機関用点火コイル装置。
4. 前記フランジには、前記内燃機関と係合して内燃機関に対する回り止めをする回り止め手段が設けられていることを特徴とする請求項１または３に記載の内燃機関用点火コイル装置。
5. 前記回り止め手段は、前記内燃機関の被取付部に形成された凹部に係合する凸部であることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関用点火コイル装置。
6. 前記回り止め手段は、前記内燃機関の被取付部を挟む一対のリブであることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関用点火コイル装置。
7. 前記フランジには、締結手段が挿入される取付穴に金属製のリングが嵌着されていることを特徴とする請求項１，３〜６の何れか１項に記載の内燃機関用点火コイル装置。
8. 前記端子は、コネクタの端子であることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の内燃機関用点火コイル装置。

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