JP7567273B2 - 内燃機関用点火コイル - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関用点火コイルに関する。
内燃機関用点火コイル(点火コイルという。)は、内燃機関としてのエンジンの燃焼室において、燃料と燃焼用空気との混合気に点火するために用いられる。点火コイルは、一次コイル、一次コイルに磁気的に結合される二次コイル、一次コイルへの通電を断続するスイッチング素子が内蔵されたイグナイタ等を備えている。
一次コイルは、樹脂製の一次ボビンの外周に巻き付けられており、二次コイルは、樹脂製の二次ボビンの外周に巻き付けられている。二次コイルの巻線にはスパーク用の高電圧が発生するため、二次コイルの巻線同士の間に生じる電位差は大きくなる。そのため、二次コイルの巻線の絶縁被膜を絶縁破壊から保護するために、二次ボビンの外周に、軸方向に並ぶ複数の鍔部を設け、この鍔部によって複数に区画された凹部に二次コイルの巻線を配置している。
そして、二次コイルの巻線を、複数の凹部に連続して巻き付けるために、両端の鍔部を除く残りの鍔部には、隣り合う凹部の間を二次コイルの巻線を渡らせるための渡り溝が形成される。例えば、特許文献1に記載の内燃機関用点火コイルにおいては、二次コイルの分割巻きボビンにおける、両端の端部鍔を除く複数の中間鍔に、二次コイルの巻線が渡る電線渡り溝を形成することが記載されている。この電線渡り溝は、一次コイル、二次コイル等を収容する絶縁ケースの開放面と平行になるように形成されている。
特開2004-304087号公報
特許文献1に記載された電線渡り溝は、一次コイル及び二次コイルをパワースイッチ(イグナイタ)に半田付け、溶接等によって接続する際に、半田カス、スパッタ等が入り込むことを防止するために、点火コイルにおけるパワースイッチの配置側とは反対側において、中間鍔に形成されている。また、電線渡り溝は、中間鍔における、絶縁ケースの開放面側に位置する角部に形成されている。
しかし、絶縁ケース内においてイグナイタを配置する位置には、種々の形態がある。特許文献1の電線渡り溝は、絶縁ケースの開放面に平行に形成されているものの、開放面側に位置する角部に形成されていることにより、電線渡り溝の一部が開放面に向けられている。そのため、絶縁ケース内におけるイグナイタの配置位置によっては、電線渡り溝に半田カス、スパッタ等が入り込むおそれがある。よって、イグナイタの配置位置に拘わらず、電線渡り溝への、半田カス、スパッタ等の異物の入り込みを効果的に防止するためには、更なる工夫が必要とされる。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたもので、コイルケース内におけるイグナイタの配置位置に拘わらず、渡り溝への異物の入り込みを効果的に防止することができる内燃機関用点火コイルを提供しようとするものである。
本発明の一態様は、
スイッチング素子を有するイグナイタ(43)と、
前記スイッチング素子によって通電及び通電の遮断が行われる一次コイル(2)と、
前記一次コイルの外周側に前記一次コイルと同軸状に配置され、前記一次コイルへの通電の遮断を受けて誘導起電力を発生させる二次コイル(3)と、
前記二次コイルが外周に巻き付けられた二次ボビン(31)と、
前記二次ボビンの軸方向(L)に直交する装着方向(D)における、スパークプラグが装着される装着側(D1)とは反対側に開口部(52)を有し、前記イグナイタ、前記一次コイル、前記二次コイル及び前記二次ボビンを収容するコイルケース(5)と、
前記コイルケース内の隙間に充填され、前記イグナイタ、前記一次コイル、前記二次コイル及び前記二次ボビンを、絶縁して固着する絶縁固着樹脂(6)と、を備え、
前記二次ボビンは、四角筒形状の筒状部(32)と、前記筒状部の外周における前記軸方向の複数箇所において、前記筒状部の外周から突出し、前記筒状部の外周を前記軸方向に並ぶ複数の凹部(321)に仕切る複数の鍔部(33,34)とを有し、
複数の前記鍔部における、両端に位置する端鍔部(33)を除く残りの複数の中間鍔部(34)には、前記凹部に配置された前記二次コイルの巻線(301)を、隣接する前記凹部に渡らせるための渡り溝(35)が形成されており、
前記二次コイルの巻線は、複数の前記凹部において前記二次ボビンの径方向(R)に複数段に重なって巻き付けられており、かつ、前記凹部における、前記複数段の巻線のうちの前記径方向の最上段位置(301B)から、前記渡り溝内を渡って、隣接する前記凹部における、前記径方向の最下段位置(301A)へ渡されており、
曲線状に窪む底面(353)と一対の側面とによって構成される前記渡り溝は、互いに隣接する複数の前記中間鍔部における、前記装着側であって、前記軸方向及び前記装着方向の双方に直交する幅方向(W)に位置する2つの曲線状角部位(343)のうちのいずれか一方である渡り用角部位(344)を含む部位に形成されており、
前記一対の側面のうちの第1側面(351)は、前記渡り用角部位において、前記中間鍔部の外周位置(P2)から内周位置(P1)まで、前記装着方向に傾斜する状態で形成されており、
前記一対の側面のうちの第2側面(352)は、前記渡り用角部位において、前記中間鍔部の外周位置から内周位置まで、前記径方向の外周側に行くほど前記第1側面から離れる状態で形成されており
前記渡り溝は、互いに隣接する複数の前記中間鍔部において、前記幅方向の一方側における前記渡り用角部位に、前記軸方向に並ぶ状態で形成されている、内燃機関用点火コイル(1)にある。
本発明の他の態様は、
スイッチング素子を有するイグナイタ(43)と、
前記スイッチング素子によって通電及び通電の遮断が行われる一次コイル(2)と、
前記一次コイルの外周側に前記一次コイルと同軸状に配置され、前記一次コイルへの通電の遮断を受けて誘導起電力を発生させる二次コイル(3)と、
前記二次コイルが外周に巻き付けられた二次ボビン(31)と、
前記二次ボビンの軸方向(L)に直交する装着方向(D)における、スパークプラグが装着される装着側(D1)とは反対側に開口部(52)を有し、前記イグナイタ、前記一次コイル、前記二次コイル及び前記二次ボビンを収容するコイルケース(5)と、
前記コイルケース内の隙間に充填され、前記イグナイタ、前記一次コイル、前記二次コイル及び前記二次ボビンを、絶縁して固着する絶縁固着樹脂(6)と、を備え、
前記二次ボビンは、四角筒形状の筒状部(32)と、前記筒状部の外周における前記軸方向の複数箇所において、前記筒状部の外周から突出し、前記筒状部の外周を前記軸方向に並ぶ複数の凹部(321)に仕切る複数の鍔部(33,34)とを有し、
複数の前記鍔部における、両端に位置する端鍔部(33)を除く残りの複数の中間鍔部(34)には、前記凹部に配置された前記二次コイルの巻線(301)を、隣接する前記凹部に渡らせるための渡り溝(35)が形成されており、
前記二次コイルの巻線は、複数の前記凹部において前記二次ボビンの径方向(R)に複数段に重なって巻き付けられており、かつ、前記凹部における、前記複数段の巻線のうちの前記径方向の最上段位置(301B)から、前記渡り溝内を渡って、隣接する前記凹部における、前記径方向の最下段位置(301A)へ渡されており、
曲線状に窪む底面(353)と一対の側面とによって構成される前記渡り溝は、互いに隣接する前記中間鍔部における、前記装着側であって、前記軸方向及び前記装着方向の双方に直交する幅方向(W)に位置する2つの曲線状角部位(343)のうちのいずれか一方である渡り用角部位(344)を含む部位に形成されており、
前記一対の側面のうちの第1側面(351)は、前記渡り用角部位において、前記中間鍔部の外周位置(P2)から内周位置(P1)まで、前記装着方向に傾斜する状態で形成されており、
前記一対の側面のうちの第2側面(352)は、前記渡り用角部位において、前記中間鍔部の外周位置から内周位置まで、前記径方向の外周側に行くほど前記第1側面から離れる状態で形成されており、
前記渡り溝は、互いに隣接する複数の前記中間鍔部において、前記幅方向の一方側の前記渡り用角部位と他方側の前記渡り用角部位とに交互に、かつ、それぞれの側で前記軸方向に並ぶ状態で配置されている、内燃機関用点火コイル(1)にある。
前記一態様の内燃機関用点火コイルにおいては、二次ボビンの中間鍔部における渡り溝の形成位置に工夫をしている。具体的には、渡り溝は、中間鍔部における、スパークプラグの装着側に位置する2つの曲線状角部位のうちのいずれか一方である渡り用角部位を含む部位に形成されている。コイルケースの装着方向において、コイルケースの開口部が形成された側とは反対側は、スパークプラグの装着側であって、コイルケースの底部側となる。
中間鍔部における渡り溝がコイルケースの底部側に位置することにより、イグナイタの導体部と、一次コイル、二次コイル、コネクタ部の導体部とを半田付け、溶接等によって接続するときには、半田カス、溶接カス等の異物が渡り溝に入り込むことを効果的に防止することができる。すなわち、半田付け、溶接等が行われるときには、渡り溝がコイルケースの底部側に対向していることにより、重力によって落下する異物が渡り溝に入り込むことができなくなる。
前記一態様の内燃機関用点火コイルによれば、コイルケース内におけるイグナイタの配置位置に拘わらず、渡り溝への異物の入り込みを効果的に防止することができる。
なお、本発明の一態様において示す各構成要素のカッコ書きの符号は、実施形態における図中の符号との対応関係を示すが、各構成要素を実施形態の内容のみに限定するものではない。
図1は、実施形態1にかかる、点火コイルの断面を示す説明図である。 図2は、実施形態1にかかる、絶縁固着樹脂が充填される前の点火コイルの断面を、図1に直交する方向から見た状態で示す説明図である。 図3は、実施形態1にかかる、二次ボビンを、スパークプラグの装着側から見た状態で示す説明図である。 図4は、実施形態1にかかる、図2における渡り溝の周辺を拡大して示す説明図である。 図5は、実施形態2にかかる、二次コイルが巻き付けられた二次ボビンの中間鍔部の断面を示す説明図である。 図6は、実施形態2にかかる、図5における渡り溝の周辺を拡大して示す説明図である。 図7は、実施形態3にかかる、二次コイルが巻き付けられた二次ボビンの中間鍔部の断面を示す説明図である。 図8は、実施形態3にかかる、二次ボビンを、スパークプラグの装着側から見た状態で示す説明図である。 図9は、実施形態4にかかる、二次コイルが巻き付けられた二次ボビンの中間鍔部の断面を示す説明図である。
前述した内燃機関用点火コイルにかかる好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。
<実施形態1>
本形態の内燃機関用点火コイル1(点火コイル1という。)は、図1及び図2に示すように、イグナイタ43、一次コイル2、二次コイル3、二次ボビン31、コイルケース5及び絶縁固着樹脂6を備える。
図1~図4に示すように、本形態の軸方向Lとは、一次コイル2及び二次コイル3の断面の中心(図心)を通る仮想線としての中心軸線が延びる方向のことをいう。一次コイル2及び二次コイル3の中心軸線から放射状に広がる方向を径方向Rという。一次コイル2及び二次コイル3の中心軸線の周りの方向を周方向Cという。本形態の周方向Cは、四角形の周りの方向を示す。
本形態の装着方向Dとは、軸方向Lに直交する方向であって、コイルケース5の開口部52と底部53とが並ぶ方向のことをいう。コイルケース5の装着方向Dにおいて、底部53が位置する側及びスパークプラグが配置される側を装着側D1といい、開口部52が位置する側を開口側D2という。また、軸方向L及び装着方向Dの双方に直交する方向を幅方向Wという。
イグナイタ43は、スイッチング素子を有する。一次コイル2は、スイッチング素子によって通電及び通電の遮断が行われるよう構成されている。二次コイル3は、一次コイル2の外周側に一次コイル2と同軸状に配置されており、一次コイル2への通電の遮断を受けて誘導起電力を発生させるよう構成されている。
二次ボビン31は、二次コイル3が外周に巻き付けられたものである。コイルケース5は、二次ボビン31の軸方向Lに直交する装着方向Dにおける、スパークプラグが装着される装着側D1とは反対側に開口部52を有し、イグナイタ43、一次コイル2、二次コイル3及び二次ボビン31を収容するものである。絶縁固着樹脂6は、コイルケース5内の隙間に充填されており、イグナイタ43、一次コイル2、二次コイル3及び二次ボビン31を、絶縁して固着するものである。
図1は、点火コイル1のコイルケース5内の隙間に絶縁固着樹脂6が充填された状態を示す。図2は、点火コイル1のコイルケース5内の隙間に絶縁固着樹脂6が充填される前の状態を示す。
図3に示すように、二次ボビン31は、四角筒形状の筒状部32と、筒状部32の外周における軸方向Lの複数箇所において、筒状部32の外周から突出する複数の鍔部33,34とを有する。鍔部33,34は、筒状部32の外周を、軸方向Lに並ぶ複数の凹部321に仕切っている。
図2~図4に示すように、複数の鍔部33,34における、両端に位置する端鍔部33を除く残りの複数の中間鍔部34には、凹部321に配置された二次コイル3の巻線301を、軸方向Lに隣接する凹部321に渡らせるための渡り溝35が形成されている。渡り溝35は、中間鍔部34における、装着側D1に位置する2つの曲線状角部位343のうちのいずれか一方である渡り用角部位344を含む部位に形成されている。図2及び図4においては、分かりやすくするために、巻線301に断面の状態も表す。
以下に、本形態の点火コイル1について詳説する。
(点火コイル1)
図1に示すように、点火コイル1は、車両の内燃機関としてのエンジンにおいて、シリンダヘッドカバー7に配置され、シリンダヘッドに配置されたスパークプラグから、シリンダヘッドの燃焼室内に火花放電を発生させるために用いられる。本形態の点火コイル1は、車載用のものである。点火コイル1は、一次コイル2、二次コイル3、コイルケース5、イグナイタ43等によって構成されたコイル本体部11と、コイル本体部11から突出して、二次コイル3とスパークプラグとを高圧端子45及びバネ46を介して電気的に接続するためのジョイント部12とを有する。コイル本体部11は、シリンダヘッドカバー7に配置され、ジョイント部12は、シリンダヘッドカバー7のプラグホール71に配置される。
(一次コイル2)
図1及び図2に示すように、一次コイル2は、巻線としてのマグネットワイヤを、一次ボビン21の筒状部22の外周面に巻き付けることによって形成されている。一次コイル2は、イグナイタ43のスイッチング素子によって、通電及び通電の遮断が繰り返されるものである。
(二次コイル3)
図1及び図2に示すように、二次コイル3は、一次コイル2の外周側において、一次コイル2と同軸状に配置されている。二次コイル3は、巻線としてのマグネットワイヤを、二次ボビン31の筒状部32の外周面に巻き付けることによって形成されている。二次コイル3の巻線301は一次コイル2の巻線よりも細く、二次コイル3の巻線数は一次コイル2の巻線数よりも多い。二次コイル3は、一次コイル2への通電が遮断されたときに、相互誘導作用による誘導起電力を発生させるものである。一次コイル2及び二次コイル3の中心軸線は、コイルケース5の開口部52に対して直交する方向に向けられている。
図3及び図4に示すように、二次コイル3の巻線301は、二次ボビン31の各凹部321において、二次ボビン31の軸方向Lに複数列に巻き付けられるとともに、二次ボビン31の径方向Rに複数段に重なって巻き付けられている。換言すれば、二次コイル3は、1本のマグネットワイヤが、複数の凹部321に分割されて、連続して巻き付けられることによって形成されている。二次コイル3の巻線301は、各凹部321における、径方向Rの最も内周側の位置である最下段位置301Aから、径方向Rの外周側に順次重なって、径方向Rの最も外周側の位置である最上段位置301Bまで配置されている。図4に示す巻線301の段数は一例である。
二次コイル3の巻線301は、互いに隣接する凹部321同士の間に、中間鍔部34の渡り溝35を通って渡されている。より具体的には、二次コイル3の巻線301は、各凹部321における、複数段の巻線301のうちの径方向Rの最上段位置301Bから、渡り溝35内を通って、各凹部321の軸方向Lに隣接する凹部321における、径方向Rの最下段位置301Aへ渡されている。
二次コイル3の巻線301は、各凹部321において、周方向Cの一方側に向けて巻き付けられている。二次コイル3の巻線301の一端部は、低電圧側の端部として、イグナイタ43における、グラウンド又は電源の端子に接続されている。二次コイル3の巻線301の他端部は、高電圧側の端部として、スパークプラグの中心側電極に繋がる高圧端子45に接続されている。
二次コイル3の巻線301は、巻線301を形成するためのマグネットワイヤに対して二次ボビン31を回転させること、又は二次ボビン31の中心軸線の周りに、巻線301を形成するためのマグネットワイヤを送り出す治具を回転させることによって形成される。
(中心コア41)
図1及び図2に示すように、一次コイル2の内周側には、一次コイル2及び二次コイル3によって生じる磁束を通過させるための中心コア41が配置されている。本形態の中心コア41は、軟磁性材料からなる板状の電磁鋼板が複数積層されて形成されている。中心コア41は、直方体形状に形成されている。なお、中心コア41は、軟磁性材料からなる粉末が圧縮成形されて形成されたものであってもよい。
(外周コア42)
図1及び図2に示すように、二次コイル3の外周側には、一次コイル2及び二次コイル3によって生じる磁束を通過させるための外周コア42が配置されている。本形態の外周コア42は、軟磁性材料からなる板状の電磁鋼板が複数積層されて形成されている。外周コア42は、装着方向Dから見た断面において、中心コア41を内側に配置する四角環形状に形成されている。なお、外周コア42は、軟磁性材料からなる粉末が圧縮成形されて形成されたものであってもよい。
中心コア41と外周コア42とによって、磁束が通過する閉磁路が形成されている。中心コア41と外周コア42との間には、磁気飽和を防止するための永久磁石44が配置されている。
(イグナイタ43)
図1に示すように、イグナイタ43は、一次コイル2及び二次コイル3の軸方向Lにおいて、外周コア42の一部に隣接して配置されている。イグナイタ43は、スイッチング回路を形成するスイッチング素子等の電子部品が設けられた電子基板431と、この電子基板431を覆うモールド樹脂432とによって構成されている。電子基板431に設けられた導体ピン433は、モールド樹脂432の外部に引き出されている。イグナイタ43の導体ピン433は、モールド樹脂432から装着方向Dの開口側D2に突出している。イグナイタ43におけるスイッチング素子は、点火コイル1の外部に配置された電子制御装置による指令を受けて、一次コイル2への通電及び通電の遮断を行う。
(コイルケース5)
図1に示すように、コイルケース5は、熱可塑性樹脂の成形品として形成されている。コイルケース5は、一次コイル2、二次コイル3、中心コア41、外周コア42、イグナイタ43等を収容する収容部51を有する。コイルケース5の開口部52は、収容部51の装着方向Dの開口側D2の端部に形成されている。一次コイル2、一次ボビン21、二次コイル3、二次ボビン31、中心コア41、外周コア42、イグナイタ43等のコイル組付体は、開口部52から収容部51に配置される。また、液状の絶縁固着樹脂6は、開口部52からコイルケース5内の隙間に注入される。
コイルケース5の一部には、イグナイタ43を外部の電子制御装置と電気接続するためのコネクタ部24が配置されている。本形態のコネクタ部24は、ボビン成形体210として、一次ボビン21とともに一体成形されている。ボビン成形体210は、一次ボビン21の筒状部22に中心コア41を配置するとともに、コネクタ部24にコネクタ導体241を配置した、樹脂のインサート成形を行って形成されている。
また、コイルケース5の装着方向Dの装着側D1の底部53には、ジョイント部12を構成するタワー部54が形成されている。タワー部54には、点火コイル1とプラグホール71との間を封止するためのシールラバー55が装着されている。
(絶縁固着樹脂6)
図1に示すように、絶縁固着樹脂6は、熱硬化性樹脂によって構成されている。コイルケース5内に、一次コイル2、一次ボビン21、二次コイル3、二次ボビン31、中心コア41、外周コア42、イグナイタ43等が組み付けられたコイル組付体が配置された後に、このコイルケース5内の隙間に液状の熱硬化性樹脂が注入され、この液状の熱硬化性樹脂が硬化される。熱硬化性樹脂からなる絶縁固着樹脂6によって、コイルケース5内の一次コイル2、一次ボビン21、二次コイル3、二次ボビン31、中心コア41、外周コア42、イグナイタ43等が絶縁された状態で互いに固着される。
(一次ボビン21)
図1及び図2に示すように、一次ボビン21は、熱可塑性樹脂の成形品によって形成されている。一次ボビン21は、四角形状の筒状部22と、筒状部22の軸方向Lの両端に形成された鍔部と、筒状部22の軸方向Lの一方側の端部に設けられたコネクタ部24とを有する。一次コイル2の巻線は、一次ボビン21の筒状部22における、鍔部同士の間の外周面に巻き付けられている。コネクタ部24には、イグナイタ43における導体ピン433に接続されるコネクタ導体241が設けられている。なお、コネクタ部24は、一次ボビン21の筒状部22と別体に形成してもよい。
イグナイタ43は、一次ボビン21における、筒状部22とコネクタ部24との間に形成されたスペースに配置されている。イグナイタ43の複数の導体ピン433は、コネクタ部24の複数のコネクタ導体241と、コイルケース5内において、装着方向Dの開口側D2の位置において互いに対向して配置されている。そして、複数の導体ピン433と複数のコネクタ導体241とは、半田付け、溶接等によって互いに接合されている。また、複数の導体ピン433は、一次コイル2の巻線の両端部に接続されたコイル導体、及び二次コイル3の巻線301の低圧側端部に接続されたコイル導体と、半田付け、溶接等によって互いに接合されている。
(二次ボビン31)
図2及び図3に示すように、二次ボビン31は、熱可塑性樹脂の成形品によって形成されている。二次ボビン31における四角形状の筒状部32の4つの角部位は、曲線状に形成されている。また、筒状部32における複数の中間鍔部34の4つの角部位は、曲線状角部位343として形成されている。二次ボビン31の筒状部32の内周側には、一次コイル2及び一次ボビン21が配置された中空穴322が形成されている。複数の中間鍔部34は、装着方向Dに平行な、直線状の一対の第1辺部位341と、装着方向Dに垂直な、直線状の一対の第2辺部位342と、第1辺部位341と第2辺部位342とを繋ぐ4つの曲線状角部位343とによって構成されている。
装着方向Dの装着側D1に位置する2つの曲線状角部位343のうちの、渡り溝35が形成された渡り用角部位344は、複数の中間鍔部34における、装着方向Dの装着側D1であって幅方向Wの一方側としての第1側W1(図2における右側)に配置されている。図3は、二次ボビン31を装着方向Dの装着側D1から見た状態で示す。
本形態の渡り溝35は、複数の中間鍔部34の全体において、装着方向Dの装着側D1であって幅方向Wの一方側としての第1側W1に位置する渡り用角部位344において、軸方向Lに貫通する状態(並ぶ状態)で形成されている。この状態により、一対の成形型によって複数の渡り溝35を形成することが容易になる。なお、二次コイル3の軸方向Lの低圧側(イグナイタ43側)に位置する端鍔部33には、二次コイル3の巻線301を二次ボビン31から取り出すための切欠き溝が形成されていてもよい。
(渡り溝35)
図2~図4に示すように、渡り溝35は、中間鍔部34における周方向Cの一部を切り欠く切欠きとして形成されている。渡り溝35は、第1側面351及び第2側面352の一対の側面と、第1側面351と第2側面352との間の底面353とによって構成されている。第1側面351と第2側面352とは互いに傾斜しており、第1側面351と第2側面352との間の間隔は、径方向Rの外周側に行くほど広がっている。渡り溝35の底面353は、曲線状に窪んで形成されている。第1側面351及び第2側面352は、直線状に形成する他にも、曲線状に形成してもよい。
図4に示すように、渡り溝35の第1側面351は、渡り用角部位344において、中間鍔部34の外周位置P2から内周位置P1まで、装着方向Dに傾斜する状態で形成されている。この第1側面351の形成により、二次コイル3の巻線301が容易になる。渡り溝35の第2側面352は、渡り用角部位344において、中間鍔部34の外周位置P2から内周位置P1まで、径方向Rの外周側に行くほど第1側面351から離れる状態で形成されている。なお、本形態の第2側面352は、底面353を含んで形成されている。底面353の一部は、第1側面351に含まれていてもよい。
本形態の渡り溝35の第1側面351は、渡り用角部位344の第2辺部位342側の外周位置P2から、幅方向Wの外側に向けて、装着方向Dに対して傾斜して形成されている。幅方向Wの外側とは、幅方向Wの中心から離れる側のことをいう。本形態の渡り溝35の第2側面352は、装着方向Dに対して略平行に形成されている。渡り溝35の第1側面351は、凹部321における最上段位置301Bであって中間鍔部34の第2辺部位342にある二次コイル3の巻線301を、軸方向Lに隣接する凹部321における最下段位置301Aであって中間鍔部34の第1辺部位341に渡すための案内面として機能する。図2及び図4においては、二次コイル3の巻線301は、二次ボビン31の各凹部321に反時計方向に巻き付けられる。
渡り溝35の第1側面351は、二次ボビン31の筒状部32の各凹部321に二次コイル3の巻線301が巻き付けられるときの、二次コイル3の巻線301の巻き始め側に位置する。渡り溝35が、装着方向Dに対して傾斜する第1側面351を有して、曲線状角部位343としての渡り用角部位344に形成されていることにより、二次コイル3の巻線301が、凹部321から渡り溝35を通って、軸方向Lに隣接する凹部321に渡るときには、二次コイル3の巻線301が第2側面352の外周位置P2に引っ掛かりにくくすることができる。
渡り溝35は、渡り用角部位344を含む部位に形成されていればよい。渡り溝35は、例えば、第2辺部位342から渡り用角部位344まで形成されていてもよい。
(作用効果)
本形態の点火コイル1においては、二次ボビン31の中間鍔部34における渡り溝35の形成位置に工夫をしている。具体的には、渡り溝35は、中間鍔部34における、スパークプラグの装着側D1に位置する2つの曲線状角部位343のうちのいずれか一方である渡り用角部位344に形成されている。コイルケース5の装着方向Dにおいて、コイルケース5の開口部52が形成された側とは反対側は、スパークプラグの装着側D1であって、コイルケース5の底部53側となる。
中間鍔部34における渡り溝35がコイルケース5の底部53側に位置することにより、イグナイタ43の導体部である導体ピン433と、一次コイル2及び二次コイル3のコイル導体並びにコネクタ部24のコネクタ導体241とを半田付け、溶接等によって接続するときには、半田カス、溶接カス等の異物が渡り溝35に入り込むことを効果的に防止することができる。すなわち、半田付け、溶接等が行われるときには、渡り溝35がコイルケース5の装着側D1(底部53側)に対向し、コイルケース5の開口側D2(開口部52側)に開放されていないことにより、重力によって落下する異物が渡り溝35に入り込むことができなくなる。
また、渡り溝35が、曲線状角部位343としての渡り用角部位344に形成されていることにより、渡り溝35を介して各凹部321から、各凹部321の軸方向Lに隣接する凹部321へ、二次コイル3の巻線301を渡しやすくすることができる。特に、渡り溝35の第1側面351が、渡り用角部位344において装着方向Dに傾斜して形成されていることにより、二次コイル3の巻線301を渡しやすくする効果が顕著になる。
このように、本形態の点火コイル1によれば、二次コイル3の巻線301を容易にし、コイルケース5内におけるイグナイタ43の配置位置に拘わらず、渡り溝35への異物の入り込みを効果的に防止することができる。
<実施形態2>
本形態は、渡り用角部位344における渡り溝35の形成の仕方が、実施形態1と異なる場合について示す。
図5及び図6に示すように、本形態の渡り用角部位344も、複数の中間鍔部34における、装着方向Dの装着側D1であって幅方向Wの一方側としての第2側W2(図5における左側)に配置されている。また、本形態の渡り溝35も、複数の中間鍔部34の全体の渡り用角部位344において、軸方向Lに貫通する状態(並ぶ状態)で形成されている。
本形態の渡り溝35の第1側面351は、渡り用角部位344の第1辺部位341側の外周位置P2から、幅方向Wの内側に向けて、装着方向Dに対して傾斜して形成されている。幅方向Wの内側とは、幅方向Wの中心に近づく側のことをいう。本形態の渡り溝35の第2側面352は、幅方向Wに対して略平行に形成されている。渡り溝35の第1側面351は、凹部321における最上段位置301Bであって中間鍔部34の第1辺部位341にある二次コイル3の巻線301を、軸方向Lに隣接する凹部321における最下段位置301Aであって中間鍔部34の第2辺部位342に渡すための案内面として機能する。図5においては、二次コイル3の巻線301は、二次ボビン31の各凹部321に反時計方向に巻き付けられる。
渡り溝35は、渡り用角部位344を含む部位に形成されていればよい。渡り溝35は、第1辺部位341から渡り用角部位344まで形成されていてもよい。
本形態の点火コイル1における、その他の構成、作用効果等については、実施形態1の構成、作用効果等と同様である。また、本形態においても、実施形態1に示した符号と同一の符号が示す構成要素は、実施形態1の構成要素と同様である。
<実施形態3>
本形態も、渡り用角部位344における渡り溝35の形成の仕方が、実施形態1と異なる場合について示す。
図7及び図8に示すように、渡り溝35が形成された渡り用角部位344は、互いに隣接する複数の中間鍔部34における、装着方向Dの装着側D1であって幅方向Wの第1側W1(図7における右側)と第2側W2(図7における左側)とに交互に配置されている。図8は、二次ボビン31を装着方向Dの装着側D1から見た状態で示す。
換言すれば、渡り用角部位344は、第1の中間鍔部34においては、装着側D1であって幅方向Wの第1側W1に形成され、第1の中間鍔部34に隣接する第2の中間鍔部34においては、装着側D1であって幅方向Wの第2側W2に形成される。また、渡り用角部位344は、第2の中間鍔部34に隣接する第3の中間鍔部34においては、幅方向Wの第1側W1に、第3の中間鍔部34に隣接する第4の中間鍔部34においては、幅方向Wの第2側W2に形成される。
第4の鍔部に隣接する第5の鍔部以降の鍔部がある場合も、同様に、渡り用角部位344は、幅方向Wの第1側W1と第2側W2とに交互に形成される。中間鍔部34には、奇数個の場合と偶数個の場合とがある。渡り用角部位344は、図8に示すように、第1の中間鍔部34においては、装着側D1であって幅方向Wの第2側W2に形成され、第1の中間鍔部34に隣接する第2の中間鍔部34においては、装着側D1であって幅方向Wの第1側W1に形成されていてもよい。第1側W1は、幅方向Wのどちら側としてもよい。
幅方向Wの第1側W1の渡り用角部位344に形成された渡り溝35は、実施形態1に示した渡り溝35と同様であり、幅方向Wの第2側W2の渡り用角部位344に形成された渡り溝35は、実施形態2に示した渡り溝35と同様である。
本形態の二次ボビン31においては、複数の中間鍔部34における各渡り溝35の形成位置を意図的にずらすことによって、二次コイル3の巻線301から複数の中間鍔部34に局部的に作用する張力を低減させることができる。そして、二次コイル3の巻線301によって複数の中間鍔部34に生じる応力を分散し、複数の中間鍔部34が変形しにくくすることができる。
本形態の点火コイル1における、その他の構成、作用効果等については、実施形態1,2の構成、作用効果等と同様である。また、本形態においても、実施形態1,2に示した符号と同一の符号が示す構成要素は、実施形態1の構成要素と同様である。
<実施形態4>
本形態は、図9に示すように、実施形態3に示した二次ボビン31において、幅方向Wの第2側W2(図9における左側)の渡り用角部位344に形成された渡り溝35の形状が異なる場合について示す。
本形態の幅方向Wの第2側W2の渡り用角部位344に形成された渡り溝35の第1側面351は、実施形態2の場合と同様に、渡り用角部位344の第1辺部位341側の外周位置P2から、幅方向Wの内側に向けて、装着方向Dに対して傾斜して形成されている。本形態の幅方向Wの第2側W2の渡り用角部位344に形成された渡り溝35の第2側面352は、装着方向Dに対して略平行に形成されている。
本形態の幅方向Wの第1側W1に位置する渡り溝35と、幅方向Wの第2側W2に位置する渡り溝35とは、装着方向Dの装着側D1に開かれている。また、本形態の二次ボビン31を成形する一対の成形型は、二次ボビン31の装着方向Dに型開きをして、成形後の二次ボビン31を一対の成形型から取り出せるよう構成されている。本形態の渡り溝35の形状により、成形型における、渡り溝35を成形する部位に、成形後の二次ボビン31の取り出しを可能にするための可動型部を設ける必要がなくなる。これにより、二次ボビン31を成形する一対の成形型の型抜き構造を容易にすることができる。
本形態の点火コイル1における、その他の構成、作用効果等については、実施形態1~3の構成、作用効果等と同様である。また、本形態においても、実施形態1~3に示した符号と同一の符号が示す構成要素は、実施形態1の構成要素と同様である。
本発明は、各実施形態のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲においてさらに異なる実施形態を構成することが可能である。また、本発明は、様々な変形例、均等範囲内の変形例等を含む。さらに、本発明から想定される様々な構成要素の組み合わせ、形態等も本発明の技術思想に含まれる。
1 点火コイル
2 一次コイル
3 二次コイル
31 二次ボビン
32 筒状部
34 中間鍔部
343 曲線状角部位
344 渡り用角部位
35 渡り溝

Claims (5)

  1. スイッチング素子を有するイグナイタ(43)と、
    前記スイッチング素子によって通電及び通電の遮断が行われる一次コイル(2)と、
    前記一次コイルの外周側に前記一次コイルと同軸状に配置され、前記一次コイルへの通電の遮断を受けて誘導起電力を発生させる二次コイル(3)と、
    前記二次コイルが外周に巻き付けられた二次ボビン(31)と、
    前記二次ボビンの軸方向(L)に直交する装着方向(D)における、スパークプラグが装着される装着側(D1)とは反対側に開口部(52)を有し、前記イグナイタ、前記一次コイル、前記二次コイル及び前記二次ボビンを収容するコイルケース(5)と、
    前記コイルケース内の隙間に充填され、前記イグナイタ、前記一次コイル、前記二次コイル及び前記二次ボビンを、絶縁して固着する絶縁固着樹脂(6)と、を備え、
    前記二次ボビンは、四角筒形状の筒状部(32)と、前記筒状部の外周における前記軸方向の複数箇所において、前記筒状部の外周から突出し、前記筒状部の外周を前記軸方向に並ぶ複数の凹部(321)に仕切る複数の鍔部(33,34)とを有し、
    複数の前記鍔部における、両端に位置する端鍔部(33)を除く残りの複数の中間鍔部(34)には、前記凹部に配置された前記二次コイルの巻線(301)を、隣接する前記凹部に渡らせるための渡り溝(35)が形成されており、
    前記二次コイルの巻線は、複数の前記凹部において前記二次ボビンの径方向(R)に複数段に重なって巻き付けられており、かつ、前記凹部における、前記複数段の巻線のうちの前記径方向の最上段位置(301B)から、前記渡り溝内を渡って、隣接する前記凹部における、前記径方向の最下段位置(301A)へ渡されており、
    曲線状に窪む底面(353)と一対の側面とによって構成される前記渡り溝は、前記中間鍔部における、前記装着側であって、前記軸方向及び前記装着方向の双方に直交する幅方向(W)に位置する2つの曲線状角部位(343)のうちのいずれか一方である渡り用角部位(344)を含む部位に形成されており、
    前記一対の側面のうちの第1側面(351)は、前記渡り用角部位において、前記中間鍔部の外周位置(P2)から内周位置(P1)まで、前記装着方向に傾斜する状態で形成されており、
    前記一対の側面のうちの第2側面(352)は、前記渡り用角部位において、前記中間鍔部の外周位置から内周位置まで、前記径方向の外周側に行くほど前記第1側面から離れる状態で形成されており、
    前記渡り溝は、互いに隣接する複数の前記中間鍔部において、前記幅方向の一方側における前記渡り用角部位に、前記軸方向に並ぶ状態で配置されている、内燃機関用点火コイル(1)。
  2. 前記渡り溝の前記第1側面は、前記渡り用角部位の外周位置から前記幅方向の外側又は内側に向けて、前記装着方向に対して傾斜して形成されており、前記渡り溝の前記第2側面は、前記装着方向又は前記幅方向に対して略平行に形成されており、前記渡り溝は、前記第1側面が前記装着側を向くように配置されている、請求項1に記載の内燃機関用点火コイル。
  3. スイッチング素子を有するイグナイタ(43)と、
    前記スイッチング素子によって通電及び通電の遮断が行われる一次コイル(2)と、
    前記一次コイルの外周側に前記一次コイルと同軸状に配置され、前記一次コイルへの通電の遮断を受けて誘導起電力を発生させる二次コイル(3)と、
    前記二次コイルが外周に巻き付けられた二次ボビン(31)と、
    前記二次ボビンの軸方向(L)に直交する装着方向(D)における、スパークプラグが装着される装着側(D1)とは反対側に開口部(52)を有し、前記イグナイタ、前記一次コイル、前記二次コイル及び前記二次ボビンを収容するコイルケース(5)と、
    前記コイルケース内の隙間に充填され、前記イグナイタ、前記一次コイル、前記二次コイル及び前記二次ボビンを、絶縁して固着する絶縁固着樹脂(6)と、を備え、
    前記二次ボビンは、四角筒形状の筒状部(32)と、前記筒状部の外周における前記軸方向の複数箇所において、前記筒状部の外周から突出し、前記筒状部の外周を前記軸方向に並ぶ複数の凹部(321)に仕切る複数の鍔部(33,34)とを有し、
    複数の前記鍔部における、両端に位置する端鍔部(33)を除く残りの複数の中間鍔部(34)には、前記凹部に配置された前記二次コイルの巻線(301)を、隣接する前記凹部に渡らせるための渡り溝(35)が形成されており、
    前記二次コイルの巻線は、複数の前記凹部において前記二次ボビンの径方向(R)に複数段に重なって巻き付けられており、かつ、前記凹部における、前記複数段の巻線のうちの前記径方向の最上段位置(301B)から、前記渡り溝内を渡って、隣接する前記凹部における、前記径方向の最下段位置(301A)へ渡されており、
    曲線状に窪む底面(353)と一対の側面とによって構成される前記渡り溝は、前記中間鍔部における、前記装着側であって、前記軸方向及び前記装着方向の双方に直交する幅方向(W)に位置する2つの曲線状角部位(343)のうちのいずれか一方である渡り用角部位(344)を含む部位に形成されており、
    前記一対の側面のうちの第1側面(351)は、前記渡り用角部位において、前記中間鍔部の外周位置(P2)から内周位置(P1)まで、前記装着方向に傾斜する状態で形成されており、
    前記一対の側面のうちの第2側面(352)は、前記渡り用角部位において、前記中間鍔部の外周位置から内周位置まで、前記径方向の外周側に行くほど前記第1側面から離れる状態で形成されており
    前記渡り溝は、互いに隣接する複数の前記中間鍔部において、前記幅方向の一方側の前記渡り用角部位と他方側の前記渡り用角部位とに交互に、かつ、それぞれの側で前記軸方向に並ぶ状態で配置されている、内燃機関用点火コイル(1)。
  4. 前記幅方向の一方側及び他方側において、前記渡り溝の前記第1側面は、前記渡り用角部位の外周位置から前記幅方向の外側又は内側に向けて、前記装着方向に対して傾斜して形成されており、前記渡り溝の前記第2側面は、前記装着方向に対して略平行に形成されており、前記渡り溝は、前記装着側に開かれている、請求項3に記載の内燃機関用点火コイル。
  5. 前記渡り溝の前記第1側面は、前記凹部における前記最上段位置にある前記二次コイルの巻線を、隣接する前記凹部における前記最下段位置に渡すための案内面として機能する、請求項1~のいずれか1項に記載の内燃機関用点火コイル。
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