JP6089960B2 - 内燃機関用の点火コイル - Google Patents
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Description
特許文献1の点火コイルは、一次スプールの鍔部と突起部との間に剥離テープを張り付けてあり、一次スプールと絶縁樹脂層との間における熱応力を緩和している。しかし、剥離テープが貼り付けられていない部位においては、一次スプールと絶縁樹脂層とが接着されており、熱応力が生じるため、絶縁樹脂層にクラックが発生する可能性がある。
棒状の中心コアと、
該中心コアの外周側に配された筒状の一次スプールと、
該一次スプールと上記中心コアとの間、又は上記一次スプールの外周側に配された筒状の二次スプールと、
上記一次スプールの外周に巻回された一次コイルと、
上記二次スプールの外周に巻回された二次コイルと、
上記点火コイル内の空隙に充填された絶縁樹脂層と、
上記一次スプールの外周面と上記絶縁樹脂層とが接着されることを抑制する接着抑制膜とを有しており、
上記一次スプールは、上記一次コイルが巻回されたコイル巻回部と、該コイル巻回部の両端から軸方向に延設された一対のスプール端部とを有しており、
上記一対のスプール端部のいずれか一方又は両方の外周側面には、上記コイル巻回部の端部から軸方向外側に向かうにつれ、径方向における上記二次スプールとの距離が大きくなるように傾斜したテーパ面が形成されており、
上記二次スプールは、上記一次スプールと上記中心コアとの間に配されており、該一次スプールは、上記一対のスプール端部からそれぞれ外周側に向かって延びる環状の鍔部を一対有しており、該鍔部における外周側面の少なくとも一部に、上記テーパ面が形成されており、
上記鍔部の外周側面には、径方向内側に向かって凹む凹溝状の切り欠き部が形成されており、該切り欠き部に上記テーパ面が形成されていることを特徴とする内燃機関用の点火コイルにある。
また、本発明の第二の態様は、内燃機関のスパークプラグに高電圧を印加する点火コイルであって、
棒状の中心コアと、
該中心コアの外周側に配された筒状の一次スプールと、
該一次スプールと上記中心コアとの間、又は上記一次スプールの外周側に配された筒状の二次スプールと、
上記一次スプールの外周に巻回された一次コイルと、
上記二次スプールの外周に巻回された二次コイルと、
上記点火コイル内の空隙に充填された絶縁樹脂層と、
上記一次スプールの外周面と上記絶縁樹脂層とが接着されることを抑制する接着抑制膜とを有しており、
上記一次スプールは、上記一次コイルが巻回されたコイル巻回部と、該コイル巻回部の両端から軸方向に延設された一対のスプール端部とを有しており、
上記一対のスプール端部のいずれか一方又は両方の外周側面には、上記コイル巻回部の端部から軸方向外側に向かうにつれて上記二次スプールとの径方向の距離が大きくなるように傾斜したテーパ面が形成されており、
上記二次スプールは、上記一次スプールの外周側に配されており、該一次スプールは、上記一対のスプール端部からそれぞれ外周側に向かって延びる環状の鍔部を一対有しており、該鍔部の外周側面には、径方向内側に向かって凹む凹溝状の切り欠き部が形成されており、該切り欠き部に上記テーパ面が形成されていることを特徴とする内燃機関用の点火コイルにある。
さらに、本発明の第三の態様は、内燃機関のスパークプラグに高電圧を印加する点火コイルであって、
棒状の中心コアと、
該中心コアの外周側に配された筒状の一次スプールと、
該一次スプールと上記中心コアとの間、又は上記一次スプールの外周側に配された筒状の二次スプールと、
上記一次スプールの外周に巻回された一次コイルと、
上記二次スプールの外周に巻回された二次コイルと、
上記点火コイル内の空隙に充填された絶縁樹脂層と、
上記一次スプールの外周面と上記絶縁樹脂層とが接着されることを抑制する接着抑制膜とを有しており、
上記一次スプールは、上記一次コイルが巻回されたコイル巻回部と、該コイル巻回部の両端から軸方向に延設された一対のスプール端部とを有しており、
上記一対のスプール端部のいずれか一方又は両方の外周側面には、上記コイル巻回部の端部から軸方向外側に向かうにつれて上記二次スプールとの径方向の距離が大きくなるように傾斜したテーパ面が形成されており、
上記テーパ面は、少なくとも、上記一次スプールの軸方向に対して傾斜した第1傾斜面と、該第1傾斜面の外側端部と連続して形成されると共に上記第1傾斜面に対して傾斜した第2傾斜面とを有しており、上記第1傾斜面と上記第2傾斜面とが上記テーパ面から突出する凸状角部を形成していることを特徴とする内燃機関用の点火コイルにある。
一方、上述のごとく、上記一次コイルと上記テーパ面との間の距離を離すことにより、上記テーパ面の上記内側端部付近には上記絶縁樹脂層のみが存在している。したがって、内側端部37付近に発生する熱応力を決定する要素から、上記一次コイルを除外することができる。これにより、上記絶縁樹脂層に生じる熱応力のばらつきを小さくし、安定してクラックを形成することができる。
上記内燃機関用の点火コイルにかかる参考例について、図1〜図4を参照して説明する。
図1に示すごとく、内燃機関用の点火コイル1は、内燃機関のスパークプラグに高電圧を印加するためのものである。点火コイル1は、棒状の中心コア23と、中心コア23の外周側に配された筒状の一次スプール3と、一次スプール3と中心コア2との間に配された筒状の二次スプール4と、点火コイル1内の空隙に充填された絶縁樹脂層24と、一次スプール3の外周面と絶縁樹脂層24とが接着されることを抑制する接着抑制膜38(図2)とを有している。
図2に示すごとく、一次スプール3は、一次コイル39が巻回されたコイル巻回部31と、コイル巻回部31の両端から軸方向に延設された一対のスプール端部32とを有している。
一対のスプール端部32の外周側面には、コイル巻回部31の端部から軸方向外側に向かうにつれて二次スプール4との径方向の距離が大きくなるように傾斜したテーパ面34が形成されている。
本例においては、点火コイル1のプラグと接続される端部側を高電圧側Hとし、その反対側を低電圧側Lとして説明する。
本例の点火コイル1は、図1及び図2に示すごとく、中心コア23、一次スプール3、及び二次スプール4を備えたコイル本体部2と、コイル本体部2の高電圧側端部21に配されたプラグ装着部5と、コイル本体部2の低電圧側端部22に配されたコネクタケース部6とを有している。
中心コア23は、円柱状の軟磁性体からなり、コイル本体部2の中心軸と同軸となるように配されている。
図3に示すごとく、低電圧側Lに配された鍔部33の外周側面の全周は、軸方向外側に向かうにつれて直径が大きくなるように、つまり、軸方向外側に向かうにつれて二次スプールから離れるように、形成されたテーパ面34をなしている。テーパ面34の断面形状は、階段状をなしており、テーパ面34上に突出するように形成された複数の階段角部35を備えている。
高電圧側Hに配された鍔部33は、円環状をなしており、その外周側面は軸方向の全長において同一の直径からなる。
外周コア25は、円筒状をなす軟磁性体からなり、その内周に一次スプール3、二次スプール4及び中心コア23が挿通配置されている。
点火コイル1における間隙、すなわちコネクタケース部6、コイルケース26及びプラグ装着部5によって囲まれた空間における間隙には、熱硬化性樹脂からなる絶縁樹脂が充填されており、絶縁樹脂層24を形成している。
図4に示すごとく、自動車のエンジンを駆動させることで生じる熱によって点火コイル1が加熱されると、絶縁樹脂層24及び一次スプール3が熱膨張する。絶縁樹脂層24と一次スプール3とは、熱膨張係数が異なる材質からなるため、両者の熱膨張量には差が生じる。このとき、一次スプール3の接着抑制膜38が配された部位においては、一次スプール3と絶縁樹脂層24とが、接着されることなく相対的に移動でき、熱応力を緩和することができる。
本例の点火コイル1においては、接着抑制膜38を備えると共に、低電圧側端部22に形成されたスプール端部32の外周側面に、コイル巻回部31の端部から軸方向外側に向かうにつれ、径方向における二次スプール4との距離が大きくなるように傾斜したテーパ面34が形成されている。そのため、一次スプール3の外周側に配された絶縁樹脂層24に、熱応力緩和に有効なクラックを容易に形成することができる。
本例は、参考例における一次スプール3の鍔部33の形状を変更した例である。
図6〜図8に示すごとく、一次スプール3における鍔部33の外周側面には、径方向内側に向かって凹む凹溝状の切り欠き部331が4つ形成されている。各切り欠き部331は、軸方向から見たとき、90°毎に等間隔に形成されている。
その他の構成は参考例と同様である。尚、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、参考例において用いた符号と同一のものは特に示さない限り、参考例と同様の構成要素等を表す。
一方、本例においては、一次コイル39とテーパ面34との間の距離を離すことにより、テーパ面34の内側端部37付近には絶縁樹脂層24のみが存在している。したがって、内側端部37付近に発生する熱応力を決定する要素から、一次コイル39を除外することができる。これにより、絶縁樹脂層24に生じる熱応力のばらつきを小さくし、安定してクラックを形成することができる。
また、本例においても参考例と同様の作用効果を得ることができる。
本例は、参考例における一次スプール3のテーパ面34の形状を変更した例である。
図9に示すごとく、本例に示す点火コイル1において、一次スプール3における鍔部33には、切り欠き部331が形成されており、切り欠き部331の内側にテーパ面34が形成されている。テーパ面34は、一次スプール3の軸方向に対して傾斜した第1傾斜面361と、第1傾斜面361に対して傾斜した第2傾斜面362とを有している。本例において、テーパ面34は、2つの第1傾斜面361と2つの第2傾斜面362とを有しており、これらの傾斜面によって、テーパ面から突出する凸状角部365が2つ形成されている。
2つの第1傾斜面361のうちの一方は、コイル巻回部31の端部から、軸方向外側に延びるように形成されており、軸方向外側に向かうにつれて、径方向外側に向かうように傾斜している。また、2つの第1傾斜面361のうちの他方は、一方の第2傾斜面362の軸方向外側に配された端部と連続して形成されている。
2つの第2傾斜面362のうちの一方は、一方の第1傾斜面361の外側端部と、他方の第1傾斜面361の内側端部37とをつなぐように形成されている。また、2つの第2傾斜面362の他方は、他方の第1傾斜面361の外側端部から、軸方向外側に向かって延びるように形成されている。
このように、テーパ面34上に、互いに傾斜した第1傾斜面361と第2傾斜面362とを交互に形成することにより、テーパ面34から突出する凸状角部365を形成している。
その他の構成は、実施例1と同様である。尚、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、参考例において用いた符号と同一のものは特に示さない限り、参考例と同様の構成要素等を表す。
尚、本例においては、実施例1と同様に、鍔部33の切り欠き部331にテーパ面34を形成したがこれに限るものではなく、参考例のように、鍔部33における外周側面の全周にテーパ面34を形成してもよい。
また、本例においても参考例と同様の作用効果を得ることができる。
本例は、実施例2におけるテーパ面34の変形例を示すものである。
図10に示す点火コイル1の一次スプール3に形成されたテーパ面34は、第1傾斜面361、第2傾斜面362及び第3傾斜面363と、これらの傾斜面によって形成された2つの凸状角部365とを有している。尚、第3傾斜面は、第1傾斜面361及び第2傾斜面362に対して傾斜した面からなる。
第2傾斜面362は、第1傾斜面361の外側端部と連続して形成されており、軸方向外側に向かうにつれて、径方向外側に広がるように傾斜している。第2傾斜面362は、軸方向に対する傾斜角度が、第1傾斜面361よりも小さく、第1傾斜面361に対して傾斜している。したがって、第1傾斜面361と第2傾斜面362とは、テーパ面34から突出する凸状角部365を形成している。
本例において、テーパ面34上には、3つの第1傾斜面361が形成されており、軸方向における、内側、外側及びこれらの中間に配されている。尚、3つの第1傾斜面361は、互いに平行に形成されている。
軸方向における内側に配された第1傾斜面361は、コイル巻回部31の端部から、軸方向外側に延びるように形成されており、軸方向外側に向かうにつれて、径方向外側に広がるように傾斜している。
軸方向における外側に配された第1傾斜面361は、第3傾斜面363の径方向外側の端部から軸方向外側に延びるように形成されており、軸方向外側に向かうにつれて、径方向外側に広がるように傾斜している。
図10及び図11に示した点火コイルにおいて、その他の構成は、実施例2と同様である。尚、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、参考例において用いた符号と同一のものは特に示さない限り、参考例と同様の構成要素等を表す。
本例においても参考例と同様の作用効果を得ることができる。
本例は、一次スプール3の外周側に二次スプール4が配された例を示すものである。
図12に示すごとく、本例の点火コイル1は、中心コア23の外周側に一次スプール3が配されており、一次スプール3の外周側に二次スプール4が配されている。
二次スプール4は、内径及び外径が拡大された部分を除いて、参考例と同様の形状を有している。
その他の構成は、実施例1と同様である。尚、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、参考例において用いた符号と同一のものは特に示さない限り、参考例と同様の構成要素等を表す。
また、本例においても参考例と同様の作用効果を得ることができる。
23 中心コア
24 絶縁樹脂層
3 一次スプール
31 コイル巻回部
32 スプール端部
34 テーパ面
38 接着抑制膜
39 一次コイル
4 二次スプール
41 二次コイル
Claims (9)
- 内燃機関のスパークプラグに高電圧を印加する点火コイル(1)であって、
棒状の中心コア(23)と、
該中心コア(23)の外周側に配された筒状の一次スプール(3)と、
該一次スプール(3)と上記中心コア(23)との間、又は上記一次スプール(3)の外周側に配された筒状の二次スプール(4)と、
上記一次スプール(3)の外周に巻回された一次コイル(39)と、
上記二次スプール(4)の外周に巻回された二次コイル(41)と、
上記点火コイル内の空隙に充填された絶縁樹脂層(24)と、
上記一次スプール(3)の外周面と上記絶縁樹脂層(24)とが接着されることを抑制する接着抑制膜(38)とを有しており、
上記一次スプール(3)は、上記一次コイル(39)が巻回されたコイル巻回部(31)と、該コイル巻回部(31)の両端から軸方向に延設された一対のスプール端部(32)とを有しており、
上記一対のスプール端部(32)のいずれか一方又は両方の外周側面には、上記コイル巻回部(31)の端部から軸方向外側に向かうにつれて上記二次スプール(4)との径方向の距離が大きくなるように傾斜したテーパ面(34)が形成されており、
上記二次スプール(4)は、上記一次スプール(3)と上記中心コア(23)との間に配されており、該一次スプール(3)は、上記一対のスプール端部(32)からそれぞれ外周側に向かって延びる環状の鍔部(33)を一対有しており、該鍔部(33)における外周側面の少なくとも一部に、上記テーパ面(34)が形成されており、
上記鍔部(33)の外周側面には、径方向内側に向かって凹む凹溝状の切り欠き部(331)が形成されており、該切り欠き部(331)に上記テーパ面(34)が形成されていることを特徴とする内燃機関用の点火コイル(1)。 - 内燃機関のスパークプラグに高電圧を印加する点火コイル(1)であって、
棒状の中心コア(23)と、
該中心コア(23)の外周側に配された筒状の一次スプール(3)と、
該一次スプール(3)と上記中心コア(23)との間、又は上記一次スプール(3)の外周側に配された筒状の二次スプール(4)と、
上記一次スプール(3)の外周に巻回された一次コイル(39)と、
上記二次スプール(4)の外周に巻回された二次コイル(41)と、
上記点火コイル内の空隙に充填された絶縁樹脂層(24)と、
上記一次スプール(3)の外周面と上記絶縁樹脂層(24)とが接着されることを抑制する接着抑制膜(38)とを有しており、
上記一次スプール(3)は、上記一次コイル(39)が巻回されたコイル巻回部(31)と、該コイル巻回部(31)の両端から軸方向に延設された一対のスプール端部(32)とを有しており、
上記一対のスプール端部(32)のいずれか一方又は両方の外周側面には、上記コイル巻回部(31)の端部から軸方向外側に向かうにつれて上記二次スプール(4)との径方向の距離が大きくなるように傾斜したテーパ面(34)が形成されており、
上記二次スプール(4)は、上記一次スプール(3)の外周側に配されており、該一次スプール(3)は、上記一対のスプール端部(32)からそれぞれ外周側に向かって延びる環状の鍔部(33)を一対有しており、該鍔部(33)の外周側面には、径方向内側に向かって凹む凹溝状の切り欠き部(331)が形成されており、該切り欠き部(331)に上記テーパ面(34)が形成されていることを特徴とする内燃機関用の点火コイル(1)。 - 内燃機関のスパークプラグに高電圧を印加する点火コイル(1)であって、
棒状の中心コア(23)と、
該中心コア(23)の外周側に配された筒状の一次スプール(3)と、
該一次スプール(3)と上記中心コア(23)との間、又は上記一次スプール(3)の外周側に配された筒状の二次スプール(4)と、
上記一次スプール(3)の外周に巻回された一次コイル(39)と、
上記二次スプール(4)の外周に巻回された二次コイル(41)と、
上記点火コイル内の空隙に充填された絶縁樹脂層(24)と、
上記一次スプール(3)の外周面と上記絶縁樹脂層(24)とが接着されることを抑制する接着抑制膜(38)とを有しており、
上記一次スプール(3)は、上記一次コイル(39)が巻回されたコイル巻回部(31)と、該コイル巻回部(31)の両端から軸方向に延設された一対のスプール端部(32)とを有しており、
上記一対のスプール端部(32)のいずれか一方又は両方の外周側面には、上記コイル巻回部(31)の端部から軸方向外側に向かうにつれて上記二次スプール(4)との径方向の距離が大きくなるように傾斜したテーパ面(34)が形成されており、
上記テーパ面(34)は、少なくとも、上記一次スプール(3)の軸方向に対して傾斜した第1傾斜面(361)と、該第1傾斜面(361)の外側端部と連続して形成されると共に上記第1傾斜面(361)に対して傾斜した第2傾斜面(362)とを有しており、上記第1傾斜面(361)と上記第2傾斜面(362)とが上記テーパ面(34)から突出する凸状角部(365)を形成していることを特徴とする内燃機関用の点火コイル(1)。 - 上記二次スプール(4)は、上記一次スプール(3)と上記中心コア(23)との間に配されており、該一次スプール(3)は、上記一対のスプール端部(32)からそれぞれ外周側に向かって延びる環状の鍔部(33)を一対有しており、該鍔部(33)における外周側面の少なくとも一部に、上記テーパ面(34)が形成されていることを特徴とする請求項3に記載の内燃機関用の点火コイル(1)。
- 上記鍔部(33)における上記外周側面の全周に、上記テーパ面(34)が形成されていることを特徴とする請求項4に記載の内燃機関用の点火コイル(1)。
- 軸方向における、上記複数のテーパ面(34)の内側端部(37)は、上記鍔部(33)の内側端面よりも軸方向外側に配されていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用の点火コイル(1)。
- 上記テーパ面(34)は、少なくとも、上記一次スプール(3)の軸方向に対して傾斜した第1傾斜面(361)と、該第1傾斜面(361)の外側端部と連続して形成されると共に上記第1傾斜面(361)に対して傾斜した第2傾斜面(362)とを有しており、上記第1傾斜面(361)と上記第2傾斜面(362)とが上記テーパ面(34)から突出する凸状角部(365)を形成していることを特徴とする請求項1、2、及び6のいずれか一項に記載の内燃機関用の点火コイル(1)。
- 上記テーパ面(34)は、少なくとも、上記一次スプール(3)の軸方向に対して傾斜した第1傾斜面(361)と、該第1傾斜面(361)の外側端部と連続して形成されると共に上記第1傾斜面(361)に対して傾斜した第2傾斜面(362)とを有しており、上記第1傾斜面(361)と上記第2傾斜面(362)とが上記テーパ面(34)から突出する凸状角部(365)を形成していることを特徴とする請求項3〜5及び7のいずれか一項に記載の内燃機関用の点火コイル(1)。
- 上記テーパ面(34)が階段状に形成されていることを特徴とする請求項1、2、及び6のいずれか一項に記載の内燃機関用の点火コイル(1)。
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