JPH09119368A - 内燃機関用点火コイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高電圧発生側への空気の回り込みによる絶縁
耐力の低下を防止する内燃機関用点火コイルを提供す
る。 【解決手段】 点火コイル１は、主に円筒状のトランス
部５と、このトランス部５の一方の端部に位置しトラン
ス部５の一次電流を断続する制御回路部７と、トランス
部５の他方の端部に位置しトランス部５に発生する二次
電圧を点火プラグに供給する接続部６とから構成され
る。カバー３１は例えば金属板からなり、ケース１００
の外側に向かって突出するような球面形状に形成され
る。このようにケース１００の外側に突出するような形
状にカバー３１を形成することにより、カバー３１を重
力方向下側にする点火コイル１の倒立状態を阻止するこ
とができる。したがって、点火コイル１の倒立状態によ
る空気空間１００ａ内の空気が接続部６側に移動するの
を阻止し、絶縁耐力の低下を防止する効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関用点火コ
イルに関し、詳細には、高電圧絶縁油を封入した内燃機
関用点火コイルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、内燃機関に設けられる点火コ
イルには、点火コイル内で発生させる高電圧の漏れを防
ぐため、絶縁油が封入されているものがあり、例えば特
表昭６０−５０１９６１号公報に開示されている内燃機
関点火装置の点火器がある。以下、高電圧の漏れを防止
することを「高電圧封止」という。

【０００３】この公報に開示される内燃機関点火装置の
点火器では、点火コイル内を高電圧封止するため二次巻
線と一次巻線との間に絶縁油を封入することにより耐電
圧確保を図っている。そして、このように絶縁油を封入
した点火コイルでは、点火コイルの機関装着状態と同様
のほぼ鉛直に立てたとき、絶縁油の液面が一次巻線およ
び二次巻線の双方の上端部が浸る程度に充填されてい
る。そのため、絶縁油が充填されていない空気空間が一
次巻線および二次巻線の上端部より上方に形成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、点火コイル
を機関本体に装着する前には、組付作業者等が点火コイ
ルを横に寝かせた状態（以下、「横置状態」という。）
または装着時とは逆に立てた状態（以下、「倒立状態」
という。）に放置することがある。このような点火コイ
ルの横置状態または倒立状態では、点火コイルの装着状
態に形成される前述した空気空間の形成位置よりも反重
力方向に点火コイルの高電圧発生部分等が位置すること
があり、前述した空間内の空気が反重力方向に位置する
高電圧発生部分等に回り込み高電圧発生部に新たな空気
空間を形成することがある。すると、組付作業者等によ
り点火コイルが機関本体に装着されても、高電圧発生部
に形成された空間内の空気の一部が点火コイル上方の空
気空間に戻ることなく高電圧発生部に残留する場合が生
ずる。この場合、高電圧発生部に空気が残留するため、
この残留空気による絶縁耐力の低下を招き、点火コイル
内を高電圧封止するため点火コイル内に絶縁油を封入し
ても耐電圧確保が十分に図れないという問題が生ずる。

【０００５】本発明の目的は、高電圧発生側への空気の
回り込みによる絶縁耐力の低下を防止する内燃機関用点
火コイルを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めの本発明は、請求項１記載の手段を採用する。この手
段によると、ハウジング内に収容した絶縁油中に浸漬状
態に配置されるコイル部の鉛直状態で上方には空気空間
が形成される。ところが、機関本体の凹部に装着される
状態と逆方向に立つことを防止する倒立阻止部をハウジ
ングが備えることから、点火コイルの倒立状態の維持を
阻止し、前記空気空間内の空気がコイル部側に移動する
のを阻止することができる。これにより、点火コイルが
倒立状態で放置されることがないため、機関本体の凹部
に点火コイルが装着された後において、コイル部側に空
気が残留するのを防止できる。したがって、点火コイル
の使用状態においては、コイル部の周囲に絶縁油を十分
に満たすことができるため、残留空気による絶縁耐力の
低下を防止する効果がある。

【０００７】また、請求項２記載の手段を採用すること
により、倒立阻止部は、ハウジングの機関本体の凹部の
装着状態でハウジングの反重力方向端部に形成されるこ
とから、点火コイルを倒立させたとき、点火コイル全体
を支える端部に倒立阻止部が形成されることになる。し
たがって、点火コイルの倒立状態を確実に阻止する効果
がある。

【０００８】さらに、請求項３記載の手段を採用するこ
とにより、ハウジングは、ハウジングの機関本体の凹部
に装着状態でこの凹部から露出するハウジングの少なく
とも一部に径方向外側に突出する突起部を備え、ハウジ
ングが水平面に横置状態にあるとき、ハウジングの突起
部側が反突起部側より重力方向上側に位置することか
ら、点火コイルを水平面に横置状態にした場合、ハウジ
ング内の空気を突起部側に移動させることができる。こ
れにより、点火コイルが横置状態で放置されても、ハウ
ジング内の空気がコイル側に移動することがないため、
機関本体の凹部に点火コイルが装着された後において、
コイル部側に空気が残留するのを防止できる。したがっ
て、点火コイルの使用状態においては、コイル部の周囲
に絶縁油を十分に満たすことができるため、残留空気に
よる絶縁耐力の低下を防止する効果がある。

【０００９】また、本発明は、請求項４記載の手段を採
用する。この手段によると、ハウジングが水平面に横置
状態にあるとき、ハウジングの突起部側が反突起部側よ
り重力方向上側に位置するように、ハウジングが突起部
を備えることから、点火コイルを水平面に横置状態にし
た場合、ハウジング内の空気を突起部側に移動させるこ
とができる。これにより、点火コイルが横置状態で放置
されても、ハウジング内の空気がコイル側に移動するこ
とがないため、機関本体の凹部に点火コイルが装着され
た後において、コイル部側に空気が残留するのを防止で
きる。したがって、点火コイルの使用状態においては、
コイル部の周囲に絶縁油を十分に満たすことができるた
め、残留空気による絶縁耐力の低下を防止する効果があ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。 （第１実施例）本発明の第１実施例による内燃機関用点
火コイル（以下、「点火コイル」という。）を図１〜図
４に示す。

【００１１】点火コイル１は、図示しない機関本体の上
部に形成される気筒毎の凹部としてのプラグホール内に
収容されている。図１に示すように、点火コイル１は、
主に円筒状のトランス部５と、このトランス部５の一方
の端部に位置しトランス部５の一次電流を断続する制御
回路部７と、トランス部５の他方の端部に位置しトラン
ス部５に発生する二次電圧を図示しない点火プラグに供
給する接続部６とから構成されている。

【００１２】点火コイル１は、樹脂材料からなる円筒状
のハウジングとしてのケース１００を備えており、この
ケース１００の内側に形成される収容室１０２内には、
高電圧発生用のトランス部５と制御回路部７とが収容さ
れ、トランス部５の耐電圧を確保する絶縁油２９が収容
室１０２内に充填されている。図１で収容室１０２の上
端部には、制御信号入力用コネクタ９、固定用ブラケッ
ト１１、制御回路部７等とが設けられ、また収容室１０
２の下端部には、後述するカップ１５の底部により閉塞
された底部１０４が形成されている。このカップ１５の
外周壁は、ケース１００の下端に位置する接続部６に覆
われている。

【００１３】トランス部５の一端側に位置する制御信号
入力用コネクタ９は、コネクタハウジング１８とコネク
タピン１９とから構成されている。コネクタハウジング
１８は、ケース１００と一体成形されており、このコネ
クタハウジング１８内に位置する３本のコネクタピン１
９がケース１００を貫通し外部と接続可能にコネクタハ
ウジング１８に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
設けられる図示しないボルトにより図示しないエンジン
ヘッドカバーに固定される。ケース１００のトランス部
５の一端側には、トランス部５、制御回路部７、絶縁油
２９等をケース１００の外部から収容室１０２に収容す
るための開口部が形成されており、カバー３１とＯリン
グ３２とによりこの開口部が液密に閉塞されている。そ
して、収容室１０２の上端に位置する空気空間１００ａ
を残して後述する絶縁油２９が充填されている。

【００１５】倒立阻止部としてのカバー３１は例えば金
属板からなり、ケース１００の外側に向かって突出する
ような球面形状に形成されている。このようにケース１
００の外側に突出するような形状にカバー３１を形成す
ることにより、平面上にカバー３１を下側にして点火コ
イル１を逆さに立てようとしても安定して立てられない
ようにすることができる。つまり、カバー３１を重力方
向下側にする点火コイル１の倒立状態を阻止することが
できる。

【００１６】空気空間１００ａに位置する制御回路部７
は、後述する一次コイル５１６への通電電流を断続する
図示しないパワートラジスタと、このパワートラジスタ
の制御信号を発生可能な図示しない制御回路と有してお
り、これらが樹脂モールド内収容されている。トランス
部５の他端側に位置する接続部６には、ケース１００に
よって図示しない点火プラグを収容可能な筒部１０５が
形成され、この筒部１０５の開口端にはゴムからなるプ
ラグキャップ１３が装着されている。筒部１０５の上端
に位置する底部１０４には、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いる。こ
れにより、収容室１０２と接続部６とは液密に区画され
ている。

【００１７】カップ１５の底部に係止されているスプリ
ング１７は、圧縮コイルスプリングからなり、接続部６
内に挿入される図示しない点火プラグの電極部がスプリ
ング１７の他端部に電気的に接触可能に位置している。
コイル部としてのトランス部５は、鉄心５０２、磁石５
０４、５０６、二次スプール５１０、二次コイル５１
２、一次スプール５１４および一次コイル５１６から構
成されている。

【００１８】円柱状の鉄心５０２は、薄い方向性珪素鋼
板を断面がほぼ円形となるように径方向に重ねて組立ら
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。樹脂成
形される二次スプール５１０は、両端部に鍔部を有する
有底円筒状に形成されており、底部５１０ａにより下端
部がほぼ閉塞されている。この二次スプール５１０の内
部には、前述した鉄心５０２と磁石５０６とが収容さ
れ、二次スプール５１０の外周には二次コイル５１２が
巻回されている。

【００１９】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５１２に誘起された
高電圧が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を経由して図示しない点火プ
ラグの電極部に供給される。

【００２０】樹脂成形される一次スプール５１４は、両
端部に鍔部を有する有底円筒状に成形されており、蓋部
５１４ａにより上端部がほぼ閉塞されている。この一次
スプール５１４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は、二次スプール５１０に
巻回された二次コイル５１２を覆うように設けられてい
る。このため、一次スプール５１４の蓋部５１４ａと二
次スプール５１０の底部５１０ａとの間に、両端に磁石
５０４、５０６を備えた鉄心５０２が挟持されている。

【００２１】一次スプール５１４の蓋部５１４ａには、
一次コイル５１６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。この複
数のターミナルには、コネクタ９のコネクタピン１９、
制御回路部７が接続されている。蓋部５１４ａの上側に
保持されている制御回路部７から３本のリードが引き出
され、これらのリードがコネクタピン１９および前記複
数のターミナルにはんだ付されている。

【００２２】一次スプール５１４のさらに外側には、薄
い珪素鋼板を筒状に巻回することにより形成される補助
コア５０８が装着されている。トランス部５の耐電圧を
確保する絶縁油２９は、前述した一次コイル５１６およ
び二次コイル５１２の図１で上端が浸る程度に充填され
ている。このように収容室１０２に絶縁油２９を充填す
ることで、収容室１０２の上端には空気空間１００ａが
形成される。そして、この充填された絶縁油２９が、一
次スプール５１４の下側開口端、一次スプール５１４の
上部蓋部５１４ａのほぼ中央部に開設される開口、二次
スプール５１０の上側開口端、および二次スプール５１
０の下部外周壁に開設された開口を通して侵入すること
により、鉄心５０２、二次コイル５１２、一次コイル５
１６、補助コア５０８等の間の電気絶縁を確実なものと
している。

【００２３】次に、ケース１００の開口部を塞ぐカバー
３１の形状による効果を図１に基づいて説明する。例え
ばカバー３１を前述したようにケース１００の外側に向
かって突出するような球面形状に形成することなく、点
火コイル１の軸と垂直方向に拡がる平面状に形成する
と、作業台等の平らな面の上にカバー３１を下側にして
点火コイル１を逆さに立てる、すなわち倒立させること
ができる。すると、点火コイル１の機関装着状態に形成
される前述した空気空間１００ａの形成位置よりも反重
力方向に点火コイル１の接続部６側が位置することにな
り、空気空間１００ａ内に充満する空気が接続部６側に
向かって移動し、二次スプール５１０の底部５１０ａ付
近に新たな空気空間を形成することになる。

【００２４】そして、このような倒立状態にしたまま点
火コイル１を放置すると、前述したように二次スプール
５１０の底部５１０ａ付近に新たな空気空間が形成され
ることから、エンジンヘッドカバーに点火コイル１を装
着することにより、カバー３１が反重力方向に位置し接
続部６が重力方向に位置するように点火コイル１の姿勢
を設定しても、底部５１０ａ付近に形成された新たな空
間内の空気の一部が点火コイル１の上方に位置する空気
空間１００ａに戻ることなく底部５１０ａ付近に残留す
る場合が生ずる。また底部５１０ａ付近から点火コイル
１の上方に移動する途中で留まる空気もあり、例えば鉄
心５０２、二次コイル５１２、一次コイル５１６、補助
コア５０８などの間に形成される隙間に空気が残留する
場合も生ずる。

【００２５】一方、この底部５１０ａ付近では二次コイ
ル５１２により昇圧された高電圧が印加されるスプリン
グ２７などが位置することから、エンジンヘッドカバー
に固定される機関装着状態においては、底部５１０ａ付
近に絶縁油２９が特に満たされている必要がある。また
所定の絶縁耐力を維持するため前述したように鉄心５０
２、二次コイル５１２、一次コイル５１６、補助コア５
０８などの間に絶縁油２９を満たす必要がある。

【００２６】ところが、前述したように、接続部６側に
移動した空気のうち、高電圧が印加されるスプリング２
７などが位置する底部５１０ａ付近に残留するものが現
れることにより、この底部５１０ａ付近に残留した空気
によって絶縁油２９の充満が阻止されるため、絶縁耐力
の低下を招くことになる。つまり、点火コイル１の使用
状態において、底部５１０ａ付近等で絶縁破壊を生じ易
くなるという問題が発生する。

【００２７】この問題を解決するため、本実施例による
と、前述したようにケース１００の外側に向かって突出
するような球面形状にカバー３１を形成している。これ
により、点火コイル１が平面上に倒立状態を維持しよう
としてもそれを阻止し、点火コイル１を倒すことができ
る。したがって、点火コイル１の倒立状態による空気空
間１００ａ内の空気が接続部６側に移動を防止し、底部
５１０ａ付近等の高電圧発生側への空気の回り込みを阻
止することができるため、高電圧発生側の空気による絶
縁耐力の低下を防止する効果がある。

【００２８】ここで、カバー３１の変形例を図２〜図４
に基づいて説明する。図２に示す変形例１は、前述した
カバー３１の形状を円錐面形状にした例である。このよ
うに、ケース１００の外側に突出する円錐面形状にカバ
ー５１を形成することにより、前述同様、点火コイル１
の倒立状態の維持を阻止することができる。

【００２９】図３に示す変形例２は、平面形状に形成さ
れたカバー６１の一部に突起部を設けた例である。図３
に示すように、平面形状に形成されたカバー６１の中心
部を避けた位置にケース１００の外側に向かって突出す
る倒立阻止部としての突起部６３が形成される。このよ
うにカバー６１の中心部を避けた位置に突起部６３を形
成するのは、突起部６３の上端面が平面に形成される場
合、この平面により点火コイル１の倒立可能の維持を防
止するためである。これにより、前述したカバー３１お
よびカバー５１のようにカバー全体の形状をケース１０
０の外側に向かって突出するように形成しなくても、点
火コイル１の倒立状態の維持を阻止することができる。

【００３０】図４に示す変形例３は、カバー７１が空間
部１００ａの容積を小さくするように窪んでいる場合に
倒立阻止部としての突起部７３が形成される例である。
この突起部７３も前述したカバー６１の突起部６３と同
様、カバー７１の中心部を避ける位置に形成される。さ
らに突起部７３は、突起部７３の軸方向高さがカバー７
１の窪み深さより高く設定されている。これは、カバー
７１の窪み深さより突起部７３の高さが低いとカバー７
１の周縁部７１ａによって点火コイル１の倒立状態の維
持が可能になるためである。これにより、変形例２と同
様、カバー全体の形状をケース１００の外側に向かって
突出するように形成しなくても、点火コイル１の倒立状
態の維持を阻止することができる。

【００３１】以上説明したように、第１実施例による
と、点火コイル１の反接続部６側に位置する端面を形成
するカバー３１の形状をケース１００の外側に向かって
突出する形状に形成することによって点火コイル１の倒
立状態の維持を阻止することができる。これにより、倒
立状態による反接続部６側に形成される空気空間１００
ａ内の空気が接続部６側に移動するのを阻止することが
できるため、接続部６側、すなわち鉄心５０２、二次コ
イル５１２、一次コイル５１６、補助コア５０８などの
間に形成される隙間および底部５１０ａ付近に空気が侵
入するのを防止することができる。したがって、これら
の隙間および底部５１０ａ付近への空気の侵入を防止す
るため、点火コイル１の接続部６側を絶縁油２９によっ
て十分に浸すことができ、絶縁耐力の低下による絶縁破
壊を防止できる効果がある。

【００３２】なお、本実施例では、点火コイル１の反接
続部６側に位置するカバー３１、５１、６１、７１をケ
ース１００の外側に向かって突出する球面形状、円錐面
形状、突起部を有する形状に形成したが、本発明では、
これに限られることはなく、点火コイルの倒立状態の維
持を阻止可能な形状であれば、カバーを曲面形状、凹凸
形状等にしても良い。

【００３３】（第２実施例）本発明の第２実施例による
点火コイルを図５〜図７に示す。第１実施例と実質的に
同一の構成部分にある同一符号を付す。図５〜図７に示
す第２実施例は、点火コイル１のケース１００の外周に
平面形状で円盤状の鍔部１１０を設けた例である。

【００３４】図５および図６に示すように点火コイル１
のケース１００の周囲には、突起部としての鍔部１１０
が全周に渡って形成されている。この鍔部１１０が形成
される位置は、エンジンヘッドカバーのプラグホールに
収容される点火コイル１のうち、プラグホールから露出
する点火コイル１の上側部分である。このように点火コ
イル１の上側部分に鍔部１１０を設けることにより、コ
イル１を横置状態にしても接続部６側が反接続部６側よ
り高くなることを防止することができる。つまり、ケー
ス１００の外周に鍔部１１０が形成されることによっ
て、点火コイル１を横置状態にしても、高電圧発生側で
ある接続部６側を空気空間１００ａが形成される点火コ
イル１の上側部分より重力方向で低い位置することがで
きる。これにより、点火コイル１の上側部分に形成され
る空気空間１００ａ内の空気が接続部６側に向かって移
動することを防止できる。したがって、空気空間１００
ａ内の空気が接続部６側に向かって移動するのを防止で
きるため、すなわち鉄心５０２、二次コイル５１２、一
次コイル５１６、補助コア５０８などの間に形成される
隙間および底部５１０ａ付近に空気が侵入するのを防止
することができ、絶縁耐力の低下による絶縁破壊を防止
する効果がある。

【００３５】ここで、前述した鍔部１１０の変形例を図
７に基づいて説明する。図７に示す変形例４は、点火コ
イル１の上部に形成される鍔部の平面形状を円盤形状で
はなく十字形状に形成した例である。図７に示すよう
に、十字形状に形成される突起部としての鍔部１１５
は、前述した鍔部１１０と同様、点火コイル１のケース
１００の上側部分に径方向外側に延びるように形成され
ている。この鍔部１１５によっても、前述した鍔部１１
０と同様、点火コイル１を横置状態にしたとき、空気空
間の形成される点火コイル１の上部より重力方向下側に
接続部６を位置させることができるため、空気空間１０
０ａ内の空気が接続部６側に向かって移動するのを防止
できる。したがって、鉄心５０２、二次コイル５１２、
一次コイル５１６、補助コア５０８などの間に形成され
る隙間および底部５１０ａ付近に空気が侵入するのを防
止することができ、絶縁耐力の低下による絶縁破壊を防
止する効果がある。

【００３６】なお、本実施例で説明した鍔部１１０、１
１５は、円盤形状または十字形状に形成したが、本発明
では、点火コイルを横置状態にしたとき点火コイルの接
続部が反接続部側より重力方向で低くすることができれ
ばこれに限られることなく、例えば径方向外側に突出し
た棒状、板状、筒状などの形状に点火コイルの上側部分
を形成しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による内燃機関用点火コイ
ルの縦断面図である。

【図２】第１実施例の変形例１による内燃機関用点火コ
イルの要部縦断面図である。

【図３】第１実施例の変形例２による内燃機関用点火コ
イルの要部縦断面図である。

【図４】第１実施例の変形例３による内燃機関用点火コ
イルの要部縦断面図である。

【図５】本発明の第２実施例による内燃機関用点火コイ
ルの要部縦断面図である。

【図６】図５に示すVI方向矢視図である。

【図７】第２実施例の変形例４による内燃機関用点火コ
イルの平面図である。

【符号の説明】

１ 点火コイル ５ トランス部（コイル部） ６ 接続部 ２９ 絶縁油 ３１、５１ カバー （倒立阻止部） ６１、７１ カバー ６３、７３ 突起部 （倒立阻止部） ８０ 点火プラグ １００ ケース （ハウジング） １００ａ 空気空間 １１０、１１５ 鍔部 （突起部）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング内に収容した絶縁油中にコイ
   ル部を浸漬状態に配置し、前記ハウジングが機関本体の
   凹部に装着される内燃機関用点火コイルであって、 前記ハウジングは、前記凹部に装着される状態と逆方向
   に立つことを防止する倒立阻止部を備えることを特徴と
   する内燃機関用点火コイル。
2. 【請求項２】 前記倒立阻止部は、前記ハウジングの前
   記凹部に装着状態で前記ハウジングの反重力方向端部に
   形成されることを特徴とする請求項１記載の内燃機関用
   点火コイル。
3. 【請求項３】 前記ハウジングは、前記ハウジングの前
   記凹部に装着状態で前記凹部から露出する前記ハウジン
   グの少なくとも一部に径方向外側に突出する突起部を備
   え、 前記ハウジングが水平面に横置状態にあるとき、前記ハ
   ウジングの前記突起部側が反突起部側より重力方向上側
   に位置することを特徴とする請求項１または２記載の内
   燃機関用点火コイル。
4. 【請求項４】 ハウジング内に収容した絶縁油中にコイ
   ル部を浸漬状態に配置し、前記ハウジングが機関本体の
   凹部に装着される内燃機関用点火コイルであって、 前記ハウジングは、前記ハウジングの前記凹部に装着状
   態で前記凹部から露出する前記ハウジングの少なくとも
   一部に径方向外側に突出する突起部を備え、 前記ハウジングが水平面に横置状態にあるとき、前記ハ
   ウジングの前記突起部側が反突起部側より重力方向上側
   に位置することを特徴とする内燃機関用点火コイル。