JPH0893616A - 点火コイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 点火コイルのケースの開口端を簡単な構成で
確実に封止する。 【構成】 点火コイルは、エンジンのプラグチューブ内
に収容可能な細い円筒状のケース１００を有し、そのケ
ース上部の開口端からトランス部５が挿入され、トラン
ス部５は絶縁油２９の中に浸漬されている。ケース１０
０の開口には、ステンレス鋼板製の蓋２３がＯリング２
５を介して装着れている。この蓋２３は、ケース１００
の開口端の外側に設けられた段差部１０９に巻がしめさ
れており、簡単な構成で、確実な密閉性が得られ、組立
て工程を簡単化、低コスト化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の点火プラグに
高電圧を供給する点火コイルに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の点火コイルでは、一次コイル、二
次コイルおよびそれらを保持するスプールなどを含むト
ランス部をケース内に収容し、ケース内を絶縁樹脂で満
たし、さらに絶縁樹脂を硬化させてトランス部を密封す
る構成が広く用いられていた。一方、特表昭６０−５０
１９６１号公報に開示されるように、ケース内を絶縁油
で満たす点火コイルも知られている。

【０００３】この従来技術では、ケースの上部から一次
コイル、二次コイルなどを挿入し、その挿入部をモール
ド用プラスチックで封止した後に、ケースの下部の小孔
から絶縁油を注入し、小孔を栓で閉じている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の構成に
よると、ケースにはその上下に開口を設ける必要があ
り、しかもそれら開口を別々に封止する必要があるため
製造工程が複雑で部品点数も多くコストがかかるという
問題点があった。そこで本発明は、上記従来技術の問題
点に鑑み、ケースの一方の開口からトランス部と絶縁油
とを入れることができ、その開口を簡単な構成で確実に
封止できる点火コイルを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明では、トランス部を絶縁油中に浸漬してケース内
に収容した点火コイルにおいて、前記ケースは、前記ト
ランス部を受け入れる開口を一端側にのみ有する筒状に
形成されるとともに、前記ケースの開口には、金属板製
の蓋がシール部材を介して固定されていることを特徴と
する点火コイルという技術的手段を採用する。

【０００６】なお、前記ケースは、空気室を残して前記
絶縁油で満たされることが望ましい。また、前記ケース
は開口の外周に段差部を有し、前記蓋は、前記ケースの
開口外周の段差部に巻がしめにより固定されていること
が望ましい。また、前記蓋は、前記ケースの開口内側に
挿入される絞り込み部を有することが望ましい。

【０００７】また、前記シール部材は、前記ケースと前
記蓋との間に介装されたＯリングであることが望まし
い。さらに、前記Ｏリングは、前記ケースの開口の軸方
向に沿って延びる前記蓋の筒状部と接触していることが
望ましい。また、前記シール部材は、前記ケースと前記
蓋との間に塗布介装された液状ガスケットとしてもよ
い。

【０００８】

【作用】以上に述べた本発明の構成では、ケースは一方
にのみ開口を有する筒状に形成され、この開口からトラ
ンス部や絶縁油を入れられる。そして、ケースに金属板
製の蓋が装着され、ケースと蓋との間にはシール部材が
介装される。このため、ケースの開口は、簡単な構成で
確実なシール性をもって封止され、十分な耐圧性を得な
がら低コスト化を図ることができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を適用した点火コイルの実施例
を図面に従って説明する。図１、図２は第１実施例の点
火コイルの縦断面図である。なお、図１には点火コイル
の上部を、図２には点火コイルの下部を図示しており、
両図はＩ−Ｉ線およびＩＩ−ＩＩ線で接続されて点火コ
イルの全体図となる。

【００１０】この第１実施例は特開平３−１５４３１１
号に開示された点火コイルと同様にエンジンのプラグチ
ューブ内に装着可能な細い円筒状に形成されており、エ
ンジンに装着された点火プラグに直接接続され、エンジ
ンのヘッドカバー、あるいはシリンダヘッドに直接固定
される。まず点火コイル１の構成を説明する。

【００１１】点火コイル１のケース１００は、樹脂材料
により円筒状に形成されており、その下側端部には点火
プラグとの接続部３が設けられ、ケース１００内の収容
室１０２内には高電圧発生用のトランス部５とその一次
電流を断続する制御回路部７とが収容され、上側端部に
は制御信号入力用コネクタ９と、固定用ブラケット１１
とが設けられる。

【００１２】接続部３には、ケース１００によって点火
プラグを収容する筒状部１０４が形成され、その開口端
にはゴム製のプラグキャップ１３が装着されている。収
容室１０２と筒状部１０４との最も奥の底面には、導電
部材としての金属製のカップ１５がケース１００の樹脂
材料中にインサート成形されており、収容室１０２と筒
状部１０４との間を液密に区画している。カップ１５
は、底部直径が僅かに大きく形成されており、この底部
にスプリング１７の一端大径部が係止されている。スプ
リング１７の他端はその端部の面内で渦巻き状に形成さ
れており、筒状部１０４内に点火プラグが収容される
と、その端子に通電可能に接触する。

【００１３】収容室１０２は、底部がカップ１５で閉塞
されており、このカップ１５の露出部周辺に段差部１０
６を有する。制御信号入力用コネクタ９は、コネクタハ
ウジングがケース１００と一体的に成形され、３本のコ
ネクタピン１９がケース１００の内外を貫通してインサ
ート成形されている。

【００１４】固定用ブラケット１１は、ケース１００と
一体成形され、金属製のカラー２１がインサート成形さ
れている。点火コイル１は、このカラー２１に貫通して
設けられる図示せぬボルトによりエンジンのヘッドカバ
ーＥに固定される。そして、ケース１００の上側開口部
は、ステンレス鋼板製の蓋２３により密閉されている。
なお、ケース１００の上側開口部の端面には、環状の溝
１０８が設けられ、そこに密閉用のＯリング２５が収容
され、ケース１００と蓋２３との間をシールしている。
また、ケース１００の上側開口部は、外周へ向けてわず
かに大径に形成されており、段差部１０９を形成してい
る。そして、蓋２３の係止部２３４が段差部１０９を巻
き込むように折り曲げられている。

【００１５】蓋２３は、円板部２３０と、この円板部２
３０の外周から立上がる筒部２３２と、この筒部２３２
の先端部を折り曲げて形成される係止部２３４とを有す
る。ケース１００への装着前は蓋２３は円板部２３０と
筒部２３２とだけで構成された単純な浅いカップ状であ
る。そして、ケース１００への装着時に筒部２３２の先
端部が段差部１０９を巻き込むように折り曲げられ、つ
まり巻がしめされて係止部２３４が形成される。

【００１６】収容室１０２内のトランス部５は、磁路を
形成する鉄心５０２と、磁石５０４、５０６と、補助コ
ア５０８とを有する。鉄心５０２は、幅がわずかづつ異
なる薄い珪素鋼板を断面が略円形となるように複数重
ね、鋼板間を接着して棒状に形成されている。この鉄心
５０２の両端には、コイルにより励磁されて発生する磁
束の方向とは逆方向の極性を有する磁石５０４、５０６
がそれぞれ設けられている。なお、鉄心５０２と磁石５
０４、５０６との間は粘着テープを巻いて仮止めされて
いるが、図１、図２では粘着テープの図示は省略されて
いる。

【００１７】さらにトランス部５は、二次スプール５１
０と、二次コイル５１２と、一次スプール５１４と、一
次コイル５１６とを有している。二次スプール５１０
は、樹脂成形品で、両端部に鍔を有する円筒状に成形さ
れており、その下側の一端は底部５１０ａによりほぼ閉
塞され、有底円筒状に成形されている二次スプール５１
０の内部には、磁石５０６と鉄心５０２とが収容され、
その外周には二次コイル５１２が巻回されている。

【００１８】二次スプール５１０の底部５１０ａ側の内
周面には、図２には図示されない３つの係止用板状突起
が等間隔に配置されている。これら突起は、樹脂成形時
には斜面をもって形成されており、鉄心ユニットが収容
される際に磁石５０６の角部で押しつぶされる。このた
め、鉄心ユニットの収容後は、押しつぶされた突起が磁
石５０６の外周面と接触して、磁石５０６を径方向に固
定する。

【００１９】二次スプール５１０は、その一端の底部５
１０ａに段差部１０６と当接して収容室１０２内での軸
方向の位置決めをする突起部５１０ｂを有するととも
に、底部５１０の径方向に突出した周方向の位置決め用
突起５１０ｃを有する。この底部５１０ａには、二次コ
イル５１２の一端が電気的に接続されたターミナルプレ
ート３３が固定され、このターミナルプレート３３にカ
ップ１５と接触するためのスプリング２７が固定されて
いる。これらターミナルプレート１５とスプリング２７
とがスプール側導電部材として機能し、二次コイル５１
６に誘起された高電圧は、ターミナルプレート３３スプ
リング２７、カップ１５、スプリング１７を通して点火
プラグに供給される。なお、スプリング２７は軸方向か
ら見て巻線がすべて渦巻き状になるよう巻かれている。

【００２０】上記二次コイル５１２は、スプール５１０
の一端に断面が三角形になるよう巻線した後、その斜面
を利用して径方向へ巻重ねながら、軸方向に順次移動し
て巻線されており、巻線間の電位差が低減されて高圧と
低圧との絶縁が確実にされている。一次スプール５１４
は、樹脂成形品で、両端部に鍔を有する円筒状に成形さ
れており、その上側の一端は蓋部５１４ａによりほぼ閉
塞され、有底円筒状に成形されている。その外周には一
次コイル５１６が巻回されている。一次スプール５１４
の蓋部５１４ａ上には一次コイル５１６とコネクタピン
１９、あるいは制御回路部７を接続するターミナル３５
が固定されている。一次スプール５１４は二次スプール
５１０の外側に被せるように設けられている。このた
め、蓋部５１４ａと底部５１０ａとの間に、鉄心５０２
と、磁石５０４、５０６とが挟持される。

【００２１】蓋部５１４ａの内側には、二次スプール５
１０の突起５１０ｅと同様の突起５１４ｅが等間隔に３
本設けられている。これら突起５１４ｅは、一次スプー
ル５１４を装着する際に、磁石５０４の角部で押しつぶ
される。このため、鉄心ユニットの収容後は、押しつぶ
された突起５１４ｅが磁石５０４の外周面と接触して、
磁石５０４を径方向に固定する。

【００２２】一次スプール５１４の下側開口端には、二
次スプール５１０の突起５１０ｃと嵌合する溝５１４ｂ
が形成され、二次スプール５１０と一次スプール５１４
とは互いに周方向に位置決めされる。さらに二次スプー
ル５１０と一次スプール５１４とは、突起５１０ｃと溝
５１４ｂとの部位で互いの樹脂材料を溶融させて溶着さ
れている。

【００２３】蓋部５１４ａには、径方向に突出した周方
向の位置決め用突起５１４ｃが形成され、この突起５１
４ｃは、ケース１００に形成された溝１１０に嵌合す
る。これにより、一次スプール５１４はケース１００に
対して周方向に位置決めされる。さらに、一次スプール
５１４とケース１００とは、突起５１４ｃと溝１１０と
の部位で互いの樹脂材料を溶融させて溶着されている。
これにより、一次スプール５１４とケース１００とが固
定される。

【００２４】さらに蓋部５１４ａには、一次コイル５１
６の両端と、二次コイル５１２の一端とが接続される複
数のターミナルが保持されている。これらターミナルは
コネクタ９のコネクタピン１９と、制御回路部７とに接
続されている。制御回路部７は３本のリードを有し、こ
れらリードをコネクタピン１９および蓋部５１４ａ上の
ターミナルに半田付けして制御回路部７は蓋部５１４ａ
上に保持されている。

【００２５】この制御回路部７は一次コイル５１６への
通電電流を断続するパワー素子と、このパワー素子の制
御信号を発生するイグナイタとしての制御回路とを樹脂
モールドして構成されており、さらに別体のヒートシン
ク７０２が蓋２３側に接着されている。一次スプール５
１４のさらに外側には、補助コア５０８が装着されてい
る。この補助コア５０８は、薄い珪素鋼板を周方向に隙
間を残して筒状に丸めて形成されており、磁石５０４の
外周位置から磁石５０６の外周位置にわたる長さを有す
る。この補助コア５０８は、一次スプール５１４両端の
鍔部に保持されている。

【００２６】トランス部５などを収容した収容室１０２
内は、僅かの空気空間を残して、図１に図示される液面
まで絶縁油２９で満たされる。絶縁油２９は、一次スプ
ール５１４の下側端開口、一次スプール５１４の上部蓋
部５１４ａのほぼ中央部に開設された開口５１４ｄ、二
次スプール５１０の上側端開口、および二次スプール５
１０の下部外周壁に開設された開口５１０ｄを通して侵
入し、二次コイル５１２、一次コイル５１６などの電気
絶縁を確実なものとしている。

【００２７】以上に述べた実施例によると、ケース１０
０の一方の開口だけからトランス部５を挿入するととも
に、絶縁油２９を流入させることができる。しかもその
ケース１００の開口を簡単な構成で密封することができ
る。また、複数の磁路構成部材としての鉄心５０２と磁
石５０４、５０６とを一次スプール５１０と二次スプー
ル５１４とで挟持したので、簡単な構成で確実な固定が
できる。しかも、一次スプール５１０の内側と、二次ス
プール５１４の内側とには、磁石５０４、５０６の角部
によって押しつぶされる突起５１０ｅ、５１４ｅを設け
たので、磁石５０４、５０６が、軸方向、径方向の両方
に対してガタなく保持される。また、二次スプールの底
部５１０ａに接続手段としてのスプリングを保持させて
いるので、二次コイル５１０を含むトランス部５をケー
ス１００内に挿入するだけでカップ１５に接続できる。
また、収容室１０２内を絶縁油２９で満たしているの
で、プラグチューブ内に挿入可能な細い形状として各構
成部品の間の隙間が小さいにもかかわらず従来の絶縁樹
脂に見られたクラックによる絶縁性低下がなく、長期間
にわたって安定して高い絶縁性が得られる。

【００２８】なお、この実施例では、磁路を一本の鉄心
と２個の磁石とで構成したが、二本の鉄心の間に磁石を
挟むなどの構成としてもよい。また、鉄心は円形が望ま
しいが、多角形、四角形断面でもよく、また薄い珪素鋼
板を積層して構成する他にも、珪素鋼線材を束ねたもの
としてもよい。また、この実施例では補助コア５０８を
設け、不完全な閉磁路を構成しているが、ケース１００
内の補助コアをケース１００外部に設けてもよい。ま
た、補助コアは、複数の珪素鋼板を重ねて丸めてもよ
い。

【００２９】また、ケースは円筒状に限らず多角形、四
角形の筒状としてもよく、各スプールも同様であり四角
形などの筒状としてもよい。また、一次スプール５１４
をケース１００に対して溶着して、トランス部５をケー
ス１００内において固定したが、蓋２３によって一次ス
プール５１４を押さえてトランス部５を固定してもよ
く、バネなど弾性部材を介装してもよい。また、一次ス
プール５１４を内側とし、二次スプール５１０を外側と
してもよい。さらに、二次スプール５１０の底部５１０
ａは、二次スプール５１０の下部開口を完全に閉塞する
必要はなく、鉄心ユニットを軸方向に支持できる底部で
あればよく、絶縁油２９が流通し、対流可能な程度の孔
が開設されることが望ましい。同様に一次スプール５１
４の蓋部５１４ａも第１実施例のように開口５１４ｄを
有することが望ましく、鉄心ユニットを軸方向に支持で
きる形状であることが重要である。なお、一次スプール
と二次スプールとのいずれか一方をケースと一体成形
し、自己融着線などを利用してコイル状に成形された一
次コイルや二次コイルを挿入する構成としてもよい。ま
た、一次スプールおよび二次スプールに形成された閉塞
部としての底部および蓋部を別部品としてもよい。

【００３０】また制御回路部７にはヒートシンク７０２
を接着し、収容室１０２内に収容したが、蓋２３にヒー
トシンクとなるアルミ板を埋設し、このアルミ板と制御
回路部７とを熱伝達可能に接触させる構成としてもよ
い。また、この実施例では、点火コイル１が図１，図２
に図示されるように軸方向を重力方向に略一致させてエ
ンジンに設置されることを想定しているが、点火コイル
１が軸方向を水平方向に略一致させてエンジンに設置さ
れてもよく、この場合には、収容室１０２内に絶縁油２
９を注入した後に空気がトランス部５に侵入することが
ないよう空気室を形成する。

【００３１】次に、本発明を適用した第２実施例を説明
する。第１実施例では、蓋２３が円板部２３０によって
ケース１００の開口端を閉塞しており、しかもシール部
材としてのＯリング２５が開口端面に設けられた溝１０
８内に収容されているため、コイルの発熱などでケース
内温度が異常に上昇し、絶縁油、空気室が異常に膨張す
ると図３に図示されるように円板部２３０が変形し、Ｏ
リング２５との密着性が低下するおそれがあった。この
ような変形を防止するためには蓋２３の板厚を厚くする
ことが考えられるが、係止部２３４を折り曲げる際の加
工性が悪くなるという問題点があった。

【００３２】そこで第２実施例では、図４に図示される
ように蓋４０を、その内側からケース１００の開口内に
位置する円板部４００と、この円板部４００の外周から
ケース１００の開口内面に沿って軸方向に伸びる内側筒
部４０２と、ケース１００の開口端面に沿った環状部４
０４と、この環状部４０４の外周からケース１００の開
口外側を軸方向に伸びる外側筒部４０６と、段差部１０
９を巻き込むように折り曲げられた係止部４０８とで形
成している。なお、蓋４０は第１実施例と同様に、ステ
ンレス鋼板をプレス加工することで一体成形されてい
る。

【００３３】この第２実施例によると、円板部４００と
筒部４０２とによりケース１００の開口内側に挿入され
る絞り込み部が形成される。この第２実施例によると、
第１実施例と比べてわずかに形状が複雑になるだけで、
円板部４００の変形量を小さくできるとともに、円板部
４００および環状部４０４が湾曲変形してもＯリング２
５との密着性が損なわれることが防止される。また、制
御回路部７のヒートシンク７０２に円板部４００を接近
させることができるため放熱性が向上する。なお、本発
明者らの実験によると、第１実施例では蓋２３の変形防
止のために０．７ｍｍ以上の板厚が必要であったが、第
２実施例のように蓋の円板部をケース１００の開口内側
へ向けて絞り込み部４００、４０２を形成することで、
板厚を０．４ｍｍ程度に薄くすることができ、軽量化、
コスト低減とともに、巻がしめを容易にできるようにな
った。

【００３４】次に、本発明を適用した第３実施例を説明
する。この第３実施例では、第２実施例と同じ蓋４０を
用い、Ｏリング２６を保持する溝の形状を変更してい
る。図５に図示されるように、Ｏリング２６はケース１
００の開口端の内側角部に形成された環状の段差１０８
ａ内に保持され、蓋４０の内側筒部４０２と接触してシ
ール性を発揮している。

【００３５】この第３実施例によると、蓋４０の円板部
４００、内側筒部４０２、環状部４０４がケース内圧力
の上昇により軸方向へ変位してもＯリング２６と内側筒
部４０２との密着性の変化をほとんど無くすことができ
るため、上記第２実施例の効果に加えて、さらに確実な
密閉性が得られるようになる。次に、本発明を適用した
第４実施例を説明する。

【００３６】この第４実施例では、第２実施例と同じ蓋
４０を用い、Ｏリング２６を廃止しているが、シール部
材としての液状ガスケット５０を蓋４０とケース１００
との間に塗布している。液状ガスケット５０は、蓋４０
をケース１００に装着する前に蓋４０とケース１００の
開口端周辺とのいずれか、または両方に塗布される。こ
の実施例では、内側筒部４０２と環状部４０４と外側筒
部４０６とに液状ガスケット５０が塗布されている。

【００３７】この実施例によるとシール部材としてＯリ
ングを用いないので、コスト低減、組付け工数の低減が
可能である。なお、シール部材としては、Ｏリング、液
状ガスケットの他に平パッキンを使用してもよい。ま
た、蓋の変形を防止するために、円板部に例えば放射状
にリブをプレス成形してもよい。また、金属板製の蓋
は、ケース１００の開口内側で係止されてもよい。この
場合、ケース１００の開口内側に溝を形成し、この溝へ
向けてカップ状に形成された金属製の蓋の筒部を膨出さ
せる。さらに、制御回路部７からの放熱を良好にするた
めに制御回路部７と蓋２３、４０とを直接に接触させて
もよく、両者の間に熱伝達の良好な部材を介装してもよ
い。このような構成を採用することで、ケース１００内
からの放熱性を改善することができるとともに、蓋を金
属性とし外周を巻がしめしたことによる耐圧性の向上と
合わせて耐高温性能を改善することができる。

【００３８】

【発明の効果】以上に述べた本発明の構成および作用に
よると、ケースに金属板製の蓋を装着し、ケースと蓋と
の間にシール部材を介装してケースの開口を密閉してい
るから、ケースを一方にのみ開口を有する筒状とし、こ
の開口だけからトランス部や絶縁油を入れる構成として
も、確実なシール性をもってケースの開口を密閉するこ
とができ、十分な耐圧性を得ながら低コスト化を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明を適用した点火コイルの第１実施
例を示す縦断面図である。

【図２】図２は本発明を適用した点火コイルの第１実施
例を示す縦断面図である。

【図３】図３は第１実施例の高温状態を示す要部断面図
である。

【図４】図４は第２実施例の要部断面図である。

【図５】図５は第３実施例の要部断面図である。

【図６】図６は第４実施例の要部断面図である。

【符号の説明】

１ 点火コイル １００ ケース １０２ 収容室 ３ 接続部 ５ トランス部 ５０２ 鉄心 ５０４ 磁石 ５０６ 磁石 ５０８ 補助コア ５１０ 二次スプール ５１２ 二次コイル ５１４ 一次スプール ５１６ 一次コイル ７ 制御回路部 ９ コネクタ １１ ブラケット部 ２３ 蓋 ２９ 絶縁油

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トランス部を絶縁油中に浸漬してケース
   内に収容した点火コイルにおいて、 前記ケースは、前記トランス部を受け入れる開口を一端
   側にのみ有する筒状に形成されるとともに、前記ケース
   の開口には、金属板製の蓋がシール部材を介して固定さ
   れていることを特徴とする点火コイル。
2. 【請求項２】 前記ケースは、空気室を残して前記絶縁
   油で満たされることを特徴とする請求項１記載の点火コ
   イル。
3. 【請求項３】 前記ケースは開口の外周に段差部を有
   し、前記蓋は、前記ケースの開口外周の段差部に巻がし
   めにより固定されていることを特徴とする請求項１また
   は２に記載の点火コイル。
4. 【請求項４】 前記蓋は、前記ケースの開口内側に挿入
   される絞り込み部を有することを特徴とする請求項１な
   いし３のいずれかに記載の点火コイル。
5. 【請求項５】 前記シール部材は、前記ケースと前記蓋
   との間に介装されたＯリングであることを特徴とする請
   求項１ないし４のいずれかに記載の点火コイル。
6. 【請求項６】 前記Ｏリングは、前記ケースの開口の軸
   方向に沿って延びる前記蓋の筒状部と接触していること
   を特徴とする請求項５に記載の点火コイル。
7. 【請求項７】 前記シール部材は、前記ケースと前記蓋
   との間に塗布介装された液状ガスケットであることを特
   徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の点火コイ
   ル。