JPH11340066A - 内燃機関用点火コイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電気絶縁性能が良く、信頼性および耐久性が優
れた内燃機関用点火コイルを提供する。 【解決手段】内燃機関用点火コイル１０では、１次コイ
ルボビン１６の内側に２次コイルボビン１４、２次コイ
ルボビン１４の内側にセンターコア１１が配置されてい
る。２次コイルボビン１４は絶縁性材料でできており、
２次コイルボビン１４の内壁には、４つの２次コイルボ
ビン突起部１４ａが設けられている。２次コイルボビン
突起部１４ａは、センターコア平坦部１１ａおよびセン
ターコア積層断面部１１ｂに接触して、センターコア１
１を２次コイルボビン１４の中央に配置する。

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
イルに係り、特に、エンジンのプラグホール内に収納可
能な内燃機関用点火コイルに関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンのプラグホール内に収納される
内燃機関用点火コイルとして、１次コイルの内側に２次
コイルを配置した内側２次コイル方式の内燃機関用点火
コイルがある。内側２次コイル方式は、センターコアが
フロート電位になり、高電位である２次コイルとセンタ
ーコア間で電位差は生じるが、外側２次コイル方式の点
火コイルに比べて電位差を約半分にすることができる。
そして、センターコアと２次ボビンとの間の絶縁を保つ
ために、センターコアと２次ボビンとの間隙に合成樹脂
が充填される。充填材を十分に含浸させるためには、セ
ンターコアと２次ボビンとの間隙を所定の寸法(例え
ば、＞０.５mm）にする必要がある。特開平10−22144
号公報は、センターコアと２次ボビン間の間隙を可撓性
のエポキシレジンを充填することを記載する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、センタ
ーコアと２次ボビンとの間の電気絶縁をより良好に保つ
ためには、センターコアが偏心せずに、２次コイルボビ
ンの内壁とセンターコアとの距離が保たれてるように２
次コイルボビン内に配置される必要がある。

【０００４】本発明の目的は、電気絶縁性能の良く、信
頼性および耐久性の優れた内燃機関用点火コイルを提供
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の特徴は、２次コイルボビンは内壁に複数の突起部を
有し、突起部はセンターコアの外表面と接することにあ
る。この特徴によれば、センターコアが２次コイルボビ
ン突起部によって、センターコアと２次コイルとの距離
を所定の値に保つことができるので、１次コイルボビン
と２次コイルボビンとの間、および、２次コイルボビン
とセンターコアとの間に充填された絶縁樹脂が硬化する
ときに、絶縁樹脂が収縮しても、もしくは、温度変化に
伴って各部材に歪が生じても、２次コイルボビンとセン
ターコアとの間の絶縁樹脂に局所的に応力が集中するの
を抑制することができる。また、２次コイルからセンタ
ーコアまでの距離が十分に保てるので、センターコアに
局所的に電界が集中するのを抑制でき、電界の集中によ
る絶縁樹脂の絶縁破壊が生じない。したがって、本発明
の内燃機関用点火コイルによれば、絶縁樹脂の部分が健
全に保たれ、センターコアと２次コイルボビンとの間の
電気絶縁がより良好に保たれるので、電気絶縁性能を良
くし、信頼性および耐久性をより向上させることができ
る。

【０００６】また、複数の突起部を２次コイルボビンの
中心軸に対して互いに対象位置に配設すれば、応力は絶
縁樹脂に均等に働き、応力の集中をより抑制することが
できる。

【０００７】また、２次ボビンの複数個の突起部を、２
次コイルボビンと接続される高圧端子寄りに設ければ、
２次コイルボビンの開口部が大きく取れるので、絶縁樹
脂を充填する際のガス抜きが容易になり、ボイドの発生
を抑制して、絶縁樹脂を十分に充填できる。

【０００８】また、２次コイルボビンとセンターコアと
の間に充填される絶縁樹脂を、高弾性物質にすれば、各
部材に歪が生じても、高弾性物質である絶縁樹脂が歪を
吸収するので、高弾性物質である絶縁樹脂への応力の集
中をより抑制することができる。

【０００９】また、本発明の他の特徴は、突起部が、突
起部の先端から２次コイルボビンの内壁がなす円周に垂
直に降ろした線分と、先端から突起部の面上の１／２の
高さにある点とを結んだ線分とがなす角度をθ°とし
て、θ°が５０°≦θ°≦90°の範囲となる形状である
ことにある。この特徴によれば、突起部と絶縁樹脂との
界面に剥離ボイドがあっても、センターコアから２次コ
イルへ最短距離を結んだ電界の方向と界面に沿う剥離ボ
イドの方向との角度が大きくなり、かつ、剥離ボイドの
突起部の面に沿う距離を大きくとることができるので、
剥離ボイドで放電が生じるのを低減することができる。
したがって、内燃機関用点火コイルの電気絶縁性能をよ
り良くし、信頼性および耐久性をより向上させることが
できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】（実施例１）本発明の実施例であ
る内燃機関用点火コイルを説明する。図１に、本実施例
の内燃機関用点火コイル１０の径方向の断面を示す。

【００１１】本実施例の内燃機関用点火コイル１０で
は、１次コイルボビン１６の内側に２次コイルボビン１
４，２次コイルボビン１４の内側にセンターコア１１が
配置されている。２次コイルボビン１４の外周には、２
次コイル１５が１００００〜３００００ターン巻装され
る。１次コイルボビン１６の外側には１次コイル１７が
巻装される。これらの部品はコイルケース１９内に収納
され、コイルケース１９の外周には、Ｃ字状のサイドコ
ア２１が装着される。コイルケース１９と１次コイル１
７との間、および、１次コイルボビン１６と２次コイル
１５との間は、絶縁樹脂が充填されている。

【００１２】センターコア１１は、厚さが０.３mm 程度
の薄い珪素鋼鈑のプレス幅を変えてその断面が略円形に
なるように積層し、スタッキング（複数の平板の各々に
対しプレス成型時に一方の面に凹部を形成するととも
に、他方の面に凸部を形成し、これらの複数の平板を相
互に対向する面の凸部を凹部に厚入しながら順次重ね合
して、積層体を形成すること）によって固定されてい
る。スタッキングで固定するために、センターコア積層
平坦部１１ａは２〜４mmの幅が必要となる。

【００１３】２次コイルボビン１４は絶縁性材料ででき
ており、２次コイルボビン１４の内壁には、４つの２次
コイルボビン突起部１４ａが２次コイルボビン１４の中
心軸に対して略対称位置に設けられている。２次コイル
ボビン突起部１４ａは、センターコア平坦部１１ａおよ
びセンターコア積層断面部１１ｂに接触して、センター
コア１１を２次コイルボビン１４の中央に配置する。

【００１４】センターコア１１と２次コイルボビン１４
との間には、絶縁樹脂が充填されるが、本実施例では、
センターコア１１付近の熱応力による応力集中を低減す
る機能を有する絶縁樹脂である高弾性物質１３が充填さ
れている。

【００１５】図２に２次コイルボビン１４のコイル軸方
向の縦断を示す。２次コイルボビン突起部１４ａは、２
次コイルボビン１４の内壁に、軸方向の全長にわたって
設けられている。図３に、図２のＡ１−Ａ２断面を示
す。２次コイルボビン突起部１４ａは、２次コイル１５
を巻回する際の仕切となる２次コイルボビン鍔部14ｂの
位置に合わせて設けられている。

【００１６】また、図４に示すように、２次コイルボビ
ン突起部１４ａは、２次コイルボビン１４の高圧端子２
３寄りに配置しても良い。この場合、２次コイルボビン
１４のイグナイタ１８の開口部が大きく取れるので、高
弾性物質１３の充填時のガス抜きが容易になり、ボイド
の発生を抑制して、高弾性物質１３を十分に充填できる
という利点がある。

【００１７】図５に、本実施例の内燃機関用点火コイル
１０のコイル軸方向の断面を示す。センターコア１１の
端部には永久磁石１２が配設され、高圧端子２３寄りの
永久磁石１２の片面には熱応力を抑制するために、独立
気泡ゴム２６が配設されている。

【００１８】この高弾性物質１３は、一般にはセンター
コア１１と永久磁石１２を２次コイルボビン内に収納
し、減圧状態にして充填されるが、予めセンターコア１
１と永久磁石１２を高弾性物質１３でモールドしたもの
を２次コイルボビン１４内に収納してもよい。

【００１９】コイルケース１９内にはイグナイタ１８お
よび高圧端子２３等が予め配設されてあり、１次コイル
１７および２次コイル１５をこれら部品に接続してか
ら、イグナイタ１８側から、シリカ粉充填エポキシレジ
ンなどの絶縁樹脂２０を減圧中で充填する。

【００２０】センターコア１１，永久磁石１２、および
サイドコア２１で、内燃機関用点火コイル１０の磁気回
路が形成される。コイルケース１９の下部には高圧接続
バネ２２，高圧端子２３，プラグ接続スプリング２７が
配設され、発生した高電圧を点火プラグ（図示せず）に
導く。点火プラグが挿入される部分は、ゴムブーツ２５
で絶縁する。

【００２１】内燃機関用点火コイル１０は、内燃機関
（図示せず）に装着され、点火プラグに接続される。イ
グナイタ１８の動作により１次コイル１７の１次電流が
断続されると、２次コイル１５に３０から４０ｋＶの高
電圧が発生し、点火プラグに出力される。点火プラグの
電極部に火花放電が生じ、燃焼室（図示せず）内の圧縮
混合気が着火される。

【００２２】本実施例の内燃機関用点火コイル１０によ
れば、センターコア１１が２次コイルボビン突起部１４
ａによって、２次コイルボビン１４の中央に配置されて
おり、センターコア角部１１ｃおよび永久磁石角部１２
ａが２次コイルボビン１４の内壁から離れているので、
コイルケース１９内に充填された絶縁樹脂２０が硬化す
るときに、絶縁樹脂２０が収縮しても、もしくは、点火
コイル使用時の温度変化に伴って、センターコア１１と
絶縁樹脂２０とでは線膨張係数が異なるためにこれらの
間に歪が生じても、センターコア角部１１ｃおよび永久
磁石角部１２ａの付近において、高弾性物質１３に局所
的に応力が集中するのを抑制することができる。また、
２次コイルボビン突起部１４ａが、２次コイルボビン１
４の中心軸に対して対称位置に配置されているので、応
力は高弾性物質１３に均等に働き、さらに、高弾性物質
１３によっても、各部材の歪みが吸収されるので、応力
の集中がより抑制される。

【００２３】また、２次コイル１５からセンターコア角
部１１ｃおよび永久磁石角部１２ａまでの距離が十分に
保てるので、センターコア角部１１ｃおよび永久磁石角
部１２ａに局所的に電界が集中するのを抑制でき、電界
の集中による高弾性物質１３の絶縁破壊が生じない。

【００２４】したがって、本実施例の内燃機関用点火コ
イル１０は、高弾性物質１３の部分が健全に保たれ、セ
ンターコア１１と２次コイルボビン１４との間の電気絶
縁がより良好に保たれるので、電気絶縁性能が良く、信
頼性および耐久性が優れている。

【００２５】（実施例２）本発明の第２の実施例である
内燃機関用点火コイルを説明する。本実施例の点火コイ
ルは、第１の実施例の点火コイルと２次コイルボビン突
起部の形状が異なる。図６に、本実施例の内燃機関用点
火コイルに用いる２次コイルボビン２４の径方向の断面
を示す。２次コイルボビン突起部２４ａは、突起先端Ｔ
点から２次コイルボビン２４の内壁がなす円周に垂直に
降ろした線分ＴＯと、突起先端Ｔ点から突起部面の１／
２の高さのＰ点を結んだ線分ＴＰ（ＴＰ＝１／２ＴＱ、
Ｑは線分ＴＰの延長線と２次コイルボビンの内壁面との
交点）とがなす角度をθ°として、θ°は、５０°≦θ
°≦９０°の範囲をもつ形状である。

【００２６】２次コイルボビン突起部２４ａを上述した
形状にすることによって、２次コイルボビン突起部２４
ａと高弾性物質１３との界面に剥離ボイドがあっても、
電界の方向（センターコアから２次コイルへ最短距離を
結んだときの方向）と剥離ボイドの長尺の方向（界面の
方向）との角度が大きくなり、かつ、剥離ボイドの突起
部面に沿う距離を大きくとることができるので、剥離ボ
イドで放電が生じるのを低減することができる。

【００２７】したがって、本実施例の内燃機関用点火コ
イルは、第１の実施例と同様の作用効果が得られるとと
もに、２次コイルボビン突起部２４ａと高弾性物質１３
との界面に剥離ボイドがあっても、剥離ボイドで放電が
生じるのを低減することができるので、より電気絶縁性
能が良く、信頼性および耐久性が優れている。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、２次コイルボビンは内
壁に複数の突起部を有し、突起部はセンターコアの外表
面と接することより、２次コイルボビンとセンターコア
との間の絶縁樹脂に局所的に応力が集中するのを抑制す
ることができる。また、センターコアに局所的に電界が
集中するのを抑制でき、電界の集中による絶縁樹脂の絶
縁破壊が生じない。したがって、内燃機関用点火コイル
の電気絶縁性能を良くし、信頼性および耐久性をより向
上させることができる。

【００２９】また、複数の突起部を２次コイルボビンの
中心軸に対して互いに対象位置に配設すれば、応力は絶
縁樹脂に均等に働き、応力の集中をより抑制することが
できる。

【００３０】また、２次ボビンの複数個の突起部を、２
次コイルボビンと接続される高圧端子寄りに設ければ、
ボイドの発生を抑制して、絶縁樹脂を十分に充填でき
る。

【００３１】また、２次コイルボビンとセンターコアと
の間に充填される絶縁樹脂を、高弾性物質にすれば、各
部材に歪が生じても、高弾性物質である絶縁樹脂が歪を
吸収するので、高弾性物質である絶縁樹脂への応力の集
中をより抑制することができる。

【００３２】また、本突起部が、突起部の先端から２次
コイルボビンの内壁がなす円周に垂直に降ろした線分
と、先端から突起部の面上の１／２の高さにある点とを
結んだ線分とがなす角度をθ°として、θ°が５０°≦
θ°≦９０°の範囲となる形状であることにより、突起
部と絶縁樹脂との界面に剥離ボイドがあっても、剥離ボ
イドで放電が生じるのを低減することができる。したが
って、内燃機関用点火コイルの電気絶縁性能をより良く
し、信頼性および耐久性をより向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例である内燃機関用点火コイ
ル１０の径方向の断面を示す図。

【図２】２次コイルボビン１４のコイル軸方向の縦断を
示す図。

【図３】図２のＡ１−Ａ２断面を示す図。

【図４】２次コイルボビン突起部１４ａの他の配置例を
示す図。

【図５】内燃機関用点火コイル１０のコイル軸方向の断
面を示す図。

【図６】本発明の第２実施例の内燃機関用点火コイル１
０に用いる２次コイルボビン突起部２４ａの径方向の断
面形状を示す図。

【符号の説明】

１０…内燃機関用点火コイル、１１…センターコア、１
１ａ…センターコア積層平坦部、１１ｂ…センターコア
積層断面部、１１ｃ…センターコア角部、１２…永久磁
石、１２ａ…永久磁石角部、１３…高弾性物質、１４，
２４…２次コイルボビン、１４ａ，２４ａ…２次コイル
ボビン突起部、１４ｂ…２次コイルボビン鍔部、１５…
２次コイル、１６…１次コイルボビン、１７…１次コイ
ル、１８…イグナイタ、１９…コイルケース、２０…絶
縁樹脂、２１…サイドコア、２２…高圧接続バネ、２３
…高圧端子、２５…ゴムブーツ、２６…独立気泡ゴム、
２７…プラグ接続スプリング。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１次コイルが巻回された環状の１次コイル
   ボビンと、２次コイルが巻回されて前記１次コイルボビ
   ンの内側に配置された環状の２次コイルボビンと、前記
   ２次コイルボビンの内側配置されたセンターコアとを備
   え、前記１次コイルボビンと前記２次コイルボビンとの
   間、および、前記２次コイルボビンと前記センターコア
   との間に、絶縁樹脂が充填された内燃機関用点火コイル
   において、 前記２次コイルボビンは内壁に複数の突起部を有し、前
   記突起部は前記センターコアの外表面と接することを特
   徴とする内燃機関用点火コイル。
2. 【請求項２】複数の前記突起部は、互いに２次コイルボ
   ビンの中心軸に対して対象位置に配設されたことを特徴
   とする請求項１の内燃機関用点火コイル。
3. 【請求項３】前記突起部は、前記２次コイルボビンと接
   続される高圧端子寄りに設けられたことを特徴とする請
   求項１の内燃機関用点火コイル。
4. 【請求項４】前記２次コイルボビンと前記センターコア
   との間に充填された前記絶縁樹脂は、高弾性物質である
   ことを特徴とする請求項１の内燃機関用点火コイル。
5. 【請求項５】前記突起部は、前記突起部の先端から前記
   ２次コイルボビンの内壁がなす円周に垂直に降ろした線
   分と、前記先端から前記突起部の面上の１／２の高さに
   ある点とを結んだ線分とがなす角度をθ°として、θ°
   が５０°≦θ°≦９０°の範囲となる形状であることを
   特徴とする請求項１の内燃機関用点火コイル。