JPH07101654B2 - 点火コイル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は点火コイルに関し、特に高信頼性を有する点火
コイルに関する。本発明はたとえば自動車用点火コイル
に使用される。

［従来の技術］ 従来の点火コイルの断面図を第８図に示す。

この装置は、閉磁路を構成する２個のＵ字形の第１、第
２コア101、102により構成されるコア100と、二次コイ
ル400を巻回された二次スプール300と、二次スプール30
0内に保持され一次コイル500を巻回された一次スプール
800と、上記各コイル及び各スプールを収納し上方に開
放面をもつコイルケース200と、上記コイルケース200に
注型され上記各コイル及び各スプールをモールドする注
型樹脂900と、からなる。

一次スプール800はＵ字形コア101の片方の突出する足部
103とＵ字形コア102の片方の突出する足部104によりそ
の中央貫通孔を挿通されるとともに、コイルケース200
と結合して注型樹脂部900のための液漏れ防止用枠を形
成している。

第８図に示された一次スプール800とそれに挿入された
Ｕ字形コア101との位置関係を第７図の断面図により説
明する。足部103は方形の断面形状をもつ積層鉄心であ
り、一次スプール801は一次コイル501を巻回された後で
足部103に挿通されている。

他の従来の点火コイルの一次スプール800とそれを挿通
するコアの足部103との位置関係を第６図の断面図によ
り説明する。たとえばＬ字形コアの足部103は方形の断
面形状をもつ積層鉄心であり、一次スプール800は足部1
03にインサート成型された後で一次コイル500を巻回さ
れている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが第６図に示す従来の点火コイルにおいて、一次
スプール800を成型するに時に主として成型樹脂の熱収
縮により一次スプール800に残留応力（以下成型ストレ
スという）が発生する。

また、一次スプール800に一次コイル500を巻回する時の
一次コイル500の締付け力により一次スプール800に残留
応力（以下巻回ストレスという）が発生する。更に使用
時の温度変化の繰返しにより一次スプール800と足部103
の熱膨脹率の差または一次スプール800と一次コイル500
との熱膨脹率の差から応力（以下熱ストレスという）が
発生する。その結果、各ストレスにより一次スプール80
0にクラックが発生したり、絶縁耐圧または強度が低下
したりする問題があった。

また、第７図に示す従来の点火コイルにおいても、上記
巻回ストレス及び上記熱ストレスが発生し、その結果各
ストレスにより一次スプール801にクラックが発生した
り、絶縁耐圧または強度が低下したりする問題があっ
た。

更に従来、主として加水分解性をもつ樹脂製一次スプー
ルは上記ストレスによりクラックが発生し、侵入する水
分により、一次コイルのレアショートが考えられた。

本発明は上記問題を鑑み、良い耐久性と良い信頼性をも
つ点火コイルを提供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の点火コイルは、閉磁路を形成するコアと、該コ
アの一部が挿入される柱状開口を形成する筒状中央隔壁
と該中央隔壁の下端と一体に形成され該中央隔壁の外周
面を囲んで内空間を形成する外周側壁及び底部をもつコ
イルケースと、 該筒状中央隔壁を挿通されて該コイルケースの内空間に
保持され二次コイルを巻回された筒状の二次スプール
と、 該筒状中央隔壁の外周面と所定間隔を隔てる空間部を保
持できる大きさの内周面をもち、該筒状中央隔壁の外周
面と該二次スプールの内周面の間に配置された一次コイ
ルと、 少なくとも該筒状中央隔壁の外周面と該一次コイルの内
周面との間を埋める注型樹脂部と、を備えている。

［作用］ 本発明の点火コイルにおいて、コイルケースの筒状中央
隔壁とともに、コイルケースの筒状中央隔壁と一次コイ
ルの内周面との間隙に形成された注型樹脂部は、一次コ
イルと一次コイルに挿通されたコイルとの間を良好に絶
縁し、更に湿気、各ストレス、外部振動などから一次コ
イルを保護する。

［発明の効果］ 上記説明されたように本発明の点火コイルは、一次コイ
ルの内周面と一次コイルに挿通されたコイルケースの筒
状中央隔壁の外周面との間隙に、コイルケースの上記筒
状中央隔壁を配置し、更に上記間隙に注型樹脂部を形成
しているので、以下の効果を期待することができる。

（１） 一次コイルを一次スプールの外周面に巻回する
従来装置に比較して本発明の点火コイルでは、コイルケ
ースの筒状中央隔壁は上記説明された各種ストレス（特
に巻回ストレス）を受けず、さらに加水分解に強い注型
樹脂部が１次コイル内周部に配置され耐レアショート性
を改善することができる。特に、一次コイルは上記注型
樹脂部と樹脂製筒状中央隔壁とにより２重に絶縁される
ので、片方にピンホールまたはクラックがあっても絶縁
不良にはいたらない利点がある。

（２） 一次スプールとコイルケースとをかん合または
溶着して樹脂注型のための開放容器を形成する従来装置
に比較して、本発明の点火コイルでは、筒状中央隔壁を
もつコイルケースにより上記開放容器を形成しているの
で、一次スプールとコイルケースとの接合が熱膨脹率
差、機械衝撃、振動などにより破損または劣化する危険
が無く、また組立てが簡単である。

［実施例］ 実施例１ 本発明装置の１実施例断面図を第１図に示す。

本発明装置は、コア１とコイルケース２と二次スプール
３と二次コイル４と一次コイル５と注型樹脂部６とから
なる。

コア１は、角形中央貫通孔13をもつ口の字形積層鉄心で
あり、積層方向から見て同じＵ字形状をもつ第１コア11
と第２コア12とを閉磁路を構成するように組合せて構成
されている。

第１コア11は、複数のＵ字形けい素鋼板をその厚さ方向
に積層しコーティング樹脂を融着して形成した積層鉄心
部材であり、２本の足部111、112と連結部113とよりな
る。連結部113は互いに平行な足部111、112と直角方向
に延伸し足部111、112の各一端を連結するものである。
また、第１コア11の上記屈曲部に開孔された取付け孔11
5は取付け用ボルト（図示せず）が挿通される貫通孔で
ある。

第２コア12は、複数のＵ字形けい素鋼板をその厚さ方向
に積層しコーティング樹脂を融着して形成した積層鉄心
部材であり、２本の足部121、122と連結部123とよりな
る。連結部123は互いに平行な足部121、122と直角方向
に延伸し足部121、122の各一端を連結するものである。
また、第２コア12の上記屈曲部に開孔された取付け孔12
5は取付け用ボルト（図示せず）が挿通される貫通孔で
ある。

コイルケース２は、柱状開口を形成する筒状中央隔壁21
と、筒状中央隔壁21の下端と一体的に形成され筒状中央
隔壁21の外周面を囲む内空間を形成する外周壁22および
底部23と、をもつ開放容器であり、外周壁の一部24にお
いて外方に膨らんだ形状をもつ。更に、コイルケース２
は第１コア１の足部111と第２コア12の足部121が挿入さ
れる筒状中央隔壁21の中央部において、足部121の先端
に当接する一主面と足部111の先端に当接する反対主面
とをもつ蓋状部25をもつ。この蓋状部25はコアの飽和防
止用エアギャップを一定間隔に規定するためのものであ
る。

二次スプール３は、筒状中央隔壁21に挿通されてコイル
ケース２の内空間に保持され二次コイル４を巻回されて
いる樹脂製筒であり、その外周面には巻回される二次コ
イルが分割配置するためのリング形状の隔壁29が複数個
設置されている。

二次コイル４は、樹脂製の二次スプール３の外周面に巻
回され、一次コイル５の100倍程度の巻回数をもつ方形
絶縁コイルであり、その一端（図示せず）は接地され、
他端41は出力用高圧タワー42の一端に接続されている。

一次コイル５は、筒状中央隔壁21の外周面と所定間隔
（たとえば0.5mm乃至2mm）を隔てる空隙を保持できる大
きさの内周面をもち、筒状中央隔壁21の外周面と二次ス
プール３の内周面との間に配置された方形絶縁コイルで
ある。そしてこの一次コイル５は絶縁用エナメル樹脂の
上に更に熱軟化性樹脂を塗付された自己融着性コイルで
あり、コイル成型中または成型後の上記熱軟化性樹脂の
加熱溶融により、ばらつかないように成型されている。

注型樹脂部６は、コイルケース２内の上方を開放された
内空間に注型されて、各コイル４、５と二次スプール３
と高圧タワー42とを固定するエポキシ樹脂である。

足部121のＡ−Ａ′線矢視の部分断面図を第２図に示
す。筒状の一次コイル５に筒状中央隔壁21が挿通され、
筒状中央隔壁21の柱状開口部に第１コア11の足部111が
挿通されている。筒状中央隔壁21の内周面には筒状中央
隔壁21と足部111との間に一定の間隔（たとえば0.5mm）
を確保するための線状突起26が形成されている。そして
筒状中央隔壁21と一次コイル５との間の空隙に注型樹脂
部６が形成されている。

上記点火コイルの組立て方法を以下に説明する。

まず、二次コイル４を巻回された二次スプール３の貫通
孔に一次コイル５を挿通する。第１図では図示されてい
ないが二次スプール３の底部には上記貫通孔の中心に向
かう樹脂製小突起が二次スプール３と一体に成型されて
おり、一次コイル５は二次スプール３の内周側面および
上記小突起により保持されている。なお予め、一次コイ
ル５の一端は入力ターミナル（図示せず）に接続され、
その他端は接地用ターミナル（図示せず）にハンダ付け
されている。同様に、二次コイル４の一端は二次スプー
ル３に設置された出力ターミナル41は予めハンダ付けさ
れ、出力ターミナル41は高圧タワー42の下部のターミナ
ルに接続されている。また二次コイル４の他端は一次コ
イルの一端に予め接続されている。

次に、筒状中央隔壁21が一次コイル５の中央開孔部を挿
通するように、二次スプール３をコイルケース２の内空
間に収納する。

なおこの時に、一次コイル５と二次スプール２とはコイ
ルケース２の底部23に設置された保持用突起（図示せ
ず）により所定間隔だけ離れて配置され、更に筒状中央
隔壁21の外周面と一次コイル５の内周面もまた、コイル
ケース２の底部23に設置された保持用突起（図示せず）
により所定間隔だけ離れて配置される。

その後でコイルケース２の上方を開放された内空間にエ
ポキシ樹脂（PBTなどでもよい）液を注型して注型樹脂
部６を形成する。注型樹脂部６は一次コイル５、二次ス
プール３、高圧タワー42を固定し、入力ターミナル（図
示せず）および接地ターミナル（図示せず）を露出する
ようにして他の導体部分をモールドしている。最後に、
コイルケース２の筒状中央隔壁21に第１コア11の足部11
1と第２コア12の足部121とを挿通している。なお、コイ
ルケース２の筒状中央隔壁21への第１コア11の足部111
と第２コア12の足部121の挿通は上記樹脂液の注型前に
実施することも可能である。

また本実施例では、注型樹脂部６は一次コイル５の内周
面と筒状中央隔壁21の外周面との間の間隔に上記注入樹
脂によりに被膜を形成している。

以下に第１図を参照して上記点火コイルの動作を説明す
る。

一次コイル５に流れる電流が遮断されると二次コイル４
に高圧のイグニッションパルス電圧が誘導され、高圧タ
ワー42から出力される。

本実施例によれば、レアアースしにくく、製造が簡単な
点火コイルを製造することができる。即ち、筒状中央隔
壁21と一次コイル５の間の注型樹脂被膜６と筒状中央隔
壁21とのどちらか片方の絶縁がたとえばピンホールやク
ラック等により不良となっても、まだなお残りの絶縁層
により一次コイルの絶縁を維持することができる。

更に本実施例では、一次スプールを使用せずに一次コイ
ルを自己融着性導線の加熱により成型している。従っ
て、一次スプールの不使用にも拘らずコイルがばらける
ことは無い。さらにこのようにすれば、上記注型樹脂被
膜６と筒状中央隔壁21と自己融着性被膜の３種類の絶縁
層により一次コイルを絶縁でき、たとえそのうちの２層
が絶縁破壊されてもなお一次コイルの絶縁を維持でき
る。

実施例２ 本発明の点火コイルの他の実施例の断面図を第３図に示
す。

この装置は、コア70とコイルケース80と二次スプール30
と一次コイル40と二次コイル50と注型樹脂部60とからな
り、高圧タワーが図示省略された点と、コイルケース80
の形状が変更されている点と、そして第１コア71と第２
コア72の形状が変更されている点とが、実施例１の点火
コイルと異なっている。

即ち、コア70はほぼ同一形状の第１コア71のコア72とか
らなり、第１コア71と第２コア72の足部711、722は他の
足部712、721と異なる足長（突起長）をもつ。

コイルケース80は、第１コア71の足部711と第２コア72
との足部721とが挿通される柱状開口を形成する筒状中
央隔壁81と、筒状中央隔壁81の下端と一体的に形成され
筒状中央隔壁81の外周面を囲む内空間を形成する外周壁
82および底部83と、をもつ開放容器であり、更にコアを
保持する筒型保持部86をもつ。筒型保持部86は足部722
と712と保持する柱状開口部をもつ筒形部材であり、上
記柱状開口部内に足部722の先端にに当接する一面と足
部712の先端に当接する反対主面とをもつ蓋状部85をも
つ。蓋状部85は、足部712の先端と足部722の先端との間
隔を所定距離に保持固定する部材である。更にコイルケ
ース80の底部83の内側表面にスプール87を保持固定する
突起87が形成されている。

本実施例によれば、第１コア71と第２コア72の保持固定
をコイルケース80の筒状保持部86により実施できるので
足部711、721をコイルケース80の筒状中央隔壁81に緩か
に挿通でき、足部711、721が筒状中央隔壁81に与えるス
トレス（応力）を低減することができる。

実施例３ 本発明の点火コイルの更に他の実施例を第４図に示す。

この装置は、コア１とコイルケース２と二次スプール30
00と一次コイル5000と二次コイル４と注型樹脂部６とか
らなり、一次コイル5000および二次スプール3000の形状
が変更されている点が実施例１の点火コイルと異なって
いる。

即ち第４図の領域Ａの拡大断面図である第５図に示すよ
うに、二次スプール3000はその底部から内側に張出した
突起35を備えている。この突起35の断面は三角形状であ
り、その水平方向の一面36はコイルケース２の底部23に
当接し、その直立する他の一面37は筒状中央隔壁21に当
接している。従って二次スプール3000は上記当接面によ
りコイルケース２に固定されている。更に、突起35の三
角断面の残りの一面は上記他の２面36、37に対して斜め
に形成されている。なお、一次コイル5000の下部は突起
35の斜面38に当接するように斜めに形成されている。こ
のようにすれば、一次コイル5000の内周面と筒状中央隔
壁21の外周面との間隔を確実に設定することができる。
更に樹脂をコイルケース２内に注入する時の一次コイル
5000の変位を減らして確実に一次コイル5000の内周面と
筒状中央隔壁21の外周面との間の間隔を保持することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の点火コイルの第１実施例を示す一部断
面形状を含む正面図である。第２図は第１図の点火コイ
ルの部分断面図である。第３図は本発明の点火コイルの
第２実施例を示す断面図である。第４図は本発明の点火
コイルの第３実施例を示す断面図である。第５図は第４
図の領域Ａの拡大断面図である。第６図と第７図とは従
来の点火コイルの部分断面図である。第８図は従来の点
火コイルの一部断面形状を含む正面図である。 １……コア ２……コイルケース ３……二次スプール ４……二次コイル ５……一次コイル ６……注型樹脂部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】閉磁路を形成するコアと、 該コアの一部が挿入される柱状開口を形成する筒状中央
   隔壁と該中央隔壁の下端と一体に形成され該中央隔壁の
   外周面を囲んで内空間を形成する外周側壁及び底部をも
   つコイルケースと、 該筒状中央隔壁を挿通されて該コイルケースの内空間に
   保持され二次コイルを巻回された筒状の二次スプール
   と、 該筒状中央隔壁の外周面と所定間隔を隔てる空間部を保
   持できる大きさの内周面をもち、該筒状中央隔壁の外周
   面と該二次スプールの内周面の間に配置された一次コイ
   ルと、 少なくとも該筒状中央隔壁の外周面と該一次コイルの内
   周面との間を埋める注型樹脂部と、からなる事を特徴と
   する点火コイル。
2. 【請求項２】上記一次コイルは、自己融着性導線を巻回
   後に加熱成型したものである特許請求の範囲第１項記載
   の点火コイル。
3. 【請求項３】二次スプールは、その端部から内側に張出
   す樹脂製輪状突起をもち、上記輪状突起は一面が一次コ
   イルを外方に付勢する三角断面形状のもつ特許請求の範
   囲第１項記載の点火コイル。