JP4740197B2 - 内燃機関用点火コイル - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関に形成されたプラグホール内へ点火コイル装置ケース部が直接挿入される点火コイル装置に関し、ことに点火コイル装置の外周に装着されたプラグホールシール（シールラバー）によりプラグホール開口部を閉塞したものに関する。

この種内燃機関用点火コイル装置は、プラグホール内の空気が暖められた時や点火コイル脱着の際に発生するプラグホール内の空気を排出，吸入して脱着し易くするために、プラグホール内と外部大気圧側とは点火コイル装置の外周とプラグホールシール（シールラバー）との境界に設けられた空気通路で連通している。

しかしながら、この空気通路の大気側開口部を介して外部からプラグホール内に水が浸入することがある。

従来技術では、空気通路に浸入してきた水を貯めるためのプール構造を設けたものが知られている。

特開２０００−２９１５２３号公報

しかし、従来のこの装置では、高い防水性を確保するためには水を貯めるプール部体積を大きくする必要があるが、プール体積拡大はコイル装置拡大に繋がり、現在の点火コイルニーズである小型・軽量化に背むく形となってしまう。このため、空気通路に形成できるプール体積には限りがあり、仮に水の浸入量が多い場合にはプールに貯めきれず、プラグホール内へ水が浸入する恐れがある。特に、コイルにかかる水の中にカーシャンプーなどの界面活性剤が含まれている場合、水の表面張力が小さくなり、従来のように空気通路の大気側開口部がプラグホールシールとケースとの嵌合部界面に形成している場合、その界面部より水が伝わり（浸透）易くなり、空気通路の大気側開口部へ浸入してくる水の量も多量となる。また、エンジンが高温状態から低温に急冷された場合においても、プラグホール内の圧力が変化し外気と平衡になろうとするため外気を吸い込む負圧が発生し、その負圧により外部の水が引っ張られるため水の浸入量は多量となってしまう。このような環境下においては、従来構造では十分に水の浸入を防止できなかった。

本発明の目的は、装置の体積を大きくすることなく、高い防水性を確保することにある。

上記目的を達成するために本発明では、空気通路の大気側開口部が開口するケースとプラグホールシールとの間に、排水溝を設けたり、空気通路の大気側開口部を覆うシールド壁を設けたり、空気通路の大気側開口部の周囲に撥水性皮膜を設けた。

なお、本発明はプラグホールに高圧配線部を内蔵するケース部が挿入され、高圧配線部の上端部にコイルを装着した、いわゆるプラグトップ型の内燃機関用点火コイルにも用いることができる。

したがって、本発明では、点火コイル装置ケースとは、プラグホールに挿入されるケース部分に点火コイルが内蔵されているものも、高圧配線部のみが内蔵されているものも両方を指すものである。

上記のように構成した本発明によれば、プールを設けなくとも空気通路の大気側開口部から水が浸入しにくくなり、装置の体積を大きくすることなく、高い防水性を確保することができた。

図１〜図４を用い、本発明による点火コイル装置の説明をする。

シリンダーヘッドに形成されるプラグホール１は、点火コイル装置ケース２の下側にリング状に形成された溝部内側に装着されたプラグホールシール３の一部に凸環状型シール部３ａが設けられ、この凸環状型シール部３ａがプラグホール１の内面を圧接しプラグホール内へ水が浸入するのを防いでいる。

点火コイル装置ケース２とプラグホールシール３との嵌合部には、プラグホール内と外部との通気を図るため部分的に空気通路４が形成されており、前記点火コイル装置ケース側の一部に溝が設けられ空気通路４を形成させる構造をとっている。

そして、前記嵌合部の点火コイル装置ケース端部に配置されるプラグホールシール部には、全周に渡り凹形状３ｂを形成させている。

凹形状３ｂを形成させることで、嵌合部５（境界部）に水がかかった場合でも水は境界部５から前記空気通路４の前記大気側開口部４ａへは伝わらず（周方向へは伝わらず）、そのまま重力方向に排水されるため、プラグホール内への水浸入は抑えられる。

この時、プラグホールシール側には、凹形状３ｂの一部にテーパ形状３ｃを設けるとともに、外周部に縦スリット溝３ｄを複数個形成させ、点火コイル装置ケース側にはガイド２ａを形成させることで水排出効果は更に向上できる。

ここで、点火コイル装置ケース２のスカート部７Ａのプラグホールシール３側に空気通路４の前記大気側開口部４ａが開口しているので、大気側から、直接水がかかるのを防ぐことができ、この意味で、スカート部７Ａはシールド壁と言うこともできる。

点火コイル装置ケース２のガイド２ａ及びプラグホールシール３の縦スリット溝３ｄの位置は前記空気通路４の前記大気側開口部４ａへの両側からの伝わりを抑えるため前記空気通路４の前記大気側開口部４ａの両サイドに少なくとも１つ以上配置するのが望ましい。

また、プラグホールの負圧での吸い上げによる水浸入を抑えるため、点火コイル装置ケース先端長Ｌ１を大きくするとともに、プラグホールシール部の凹高さＬ２を大きく確保することで、より高い防水性構造が可能となる。

点火コイル装置ケース先端長Ｌ１，凹高さＬ２は共に１.５mm以上確保することが望ましく、実験結果より、１.５mm確保することで界面活性剤入り水（カーシャンプー濃度５％）においても水が浸入しないことを確認している。

また、前記空気通路４の前記大気側開口部４ａを囲むようにケース側に凸リブ２ｂを形成させることで、コイル上面から前記空気通路４の前記大気側開口部４ａへ水が直接垂れてきた場合でも水はリブ形状に誘導されるため防水性向上とし有効な手段となる。

次に図５〜図８を用い更なる防水性向上手法について説明する。

図５，図６の手法は、プラグホール内への水浸入に大きな要因となっている点火コイル装置ケース２とプラグホールシール３との境界部５からの水の伝わり（周方向への伝わり）を抑えるために、前記空気通路４の前記大気側開口部４ａを形成するための点火コイル装置ケース２及びプラグホールシール３を撥水性に優れる材質（例えばフッ素系材等）で形成する。

または、前記空気通路４の前記大気側開口部４ａの近傍に撥水性に優れる材質６を塗布かまたはコーティングすることである。

撥水性に優れる材質を前記空気通路４の前記大気側開口部４ａに存在させることで、かかった水は表面張力の影響により粒状となり、重力方向に排水され易くなる。

また、図７，図８に示すように、前記空気通路４の前記大気側開口部４ａに直接水がかからないように、前記空気通路４の前記大気側開口部４ａを被うように点火コイル装置ケース２にシールド壁７を設けることも防水性を向上させるため有効である。

これらの手法を組み合わせることにより、点火コイルの防水性は格段と向上させることが可能となる。

以上の実施例によれば、点火コイルの防水性が向上するのはもちろんのこと、従来構造で必要としていた空気通路部の複雑なラビリンス構造や水を貯めるプール部を廃止することができ、防水構造の簡略化からの低コスト化及び、コイルの小型化が可能となる。

また、境界部から空気通路４の大気側開口部４ａへの水の伝わり（浸透）を抑えることができ、防水性向上が可能となる。

また、点火コイル装置ケース側には水の排出を容易にするためのガイド及び、空気通路４の大気側開口部４ａへ直接水が垂れてくる場合に水を遮断するための凸リブを形成させ、プラグホールシール側には外周部に縦スリット溝を複数個設けることで水排出効果は更に大きくなり、より防水性向上が可能となる。

また、空気通路４の大気側開口部４ａを撥水性に優れる部材で形成させたり、空気通路４の大気側開口部４ａに直接水がかからないように点火コイル装置ケースにシールド壁を設ける構造を組み合わせることで、更なる防水性向上が期待できる。

本発明はプラグホールに高圧配線部が挿入され、高圧配線部の上端部にコイルを装着した、いわゆるプラグトップ型の内燃機関用点火コイルにも用いることができる。

本発明を用いた、自動車用点火コイル装置の主要部を示す部分断面図。 図１のＰ矢視図。 図１のＡ部拡大図。 図１のＢ−Ｂ断面図（内部省略）。 実施例２の主要部を示す部分断面図。 図５のＰ矢視図。 実施例３の主要部を示す部分断面図。 図７のＣ−Ｃ断面図（中心部省略）。

符号の説明

１ プラグホール
２ 点火コイル装置ケース
２ａ ガイド
２ｂ 凸リブ
３ プラグホールシール
３ａ 凸環状形状シール部
３ｂ 凹形状
３ｃ テーパ形状
３ｄ 縦スリット溝
４ 空気通路
４ａ 前記空気通路４の前記大気側開口部
５ 境界部
６ 撥水性に優れる材質
７ シールド壁
７Ａ スカート部
Ｌ１ 点火コイル装置ケース先端長
Ｌ２ 凹高さ

Claims (7)

1. 内燃機関に形成されたプラグホール内へ直接挿入固定される点火コイル装置で、前記プラグホールの開口を閉塞するために点火コイル装置のケース（２）と前記プラグホール部との間に設けられたプラグホールシール（３）を備え、前記ケース（２）と前記プラグホールシール（３）との嵌合部の境界面に、プラグホール内と外部とを連通する空気通路（４）を備えているものにおいて、
   前記ケース（２）と前記プラグホールシール（３）との嵌合部の点火コイル装置ケース（２）端部に前記空気通路（４）の大気側開口部（４ａ）を覆うシールド壁部（７）を設けるか若しくは当該開口の周辺に撥水性皮膜（６）を形成し、さらに、
   前記空気通路（４）の大気側開口部（４ａ）の重力作用方向下方に位置する前記プラグホールシール（３）の外周部に、前記空気通路（４）の前記大気側開口部（４ａ）の両サイドに位置する部分に縦スリット溝（３ｄ）を少なくとも１つ設けた
   内燃機関用点火コイル。
2. 請求項１に記載のものにおいて、前記空気通路（４）の大気側開口部（４ａ）が開口する前記点火コイル装置ケース（２）と前記プラグホールシール（３）との間に、排水溝（３ｂ）を設けた
   内燃機関用点火コイル。
3. 請求項１に記載のものにおいて、
   点火コイル装置ケース端部にガイド（２ａ）を複数個設け、そのガイド（２ａ）の位置は前記空気通路（４）の前記大気側開口部（４ａ）の両サイドに少なくとも１つ以上存在させた内燃機関用点火コイル。
4. 請求項１に記載のものにおいて、
   前記空気通路（４）の前記大気側開口部（４ａ）を囲むように点火コイル装置ケース（２）の一部に凸リブ（２ｂ）を設けた内燃機関用点火コイル。
5. 請求項１に記載のものにおいて、
   前記空気通路を形成するための点火コイル装置ケース（２）及びプラグホールシール（３）の少なくともいずれか一方を撥水性を有する材料で形成した内燃機関用点火コイル。
6. 請求項１に記載のものにおいて、
   点火コイル装置ケースの一部または、全周にシールド壁（７）を設け当該シールド壁（７）の前記プラグホールシール（３）に対面する側の面に前記空気通路（４）を形成し、前記空気通路（４）の前記大気側開口部（４ａ）を前記シールド壁（７）の前記プラグホールシール（３）に対面する側に開口した内燃機関用点火コイル。
7. 請求項２に記載したものにおいて、排水溝（３ｂ）の一部にテーパ形状（３ｃ）を設けた内燃機関用点火コイル。

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