JPH1140445A - 内燃機関用点火コイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 点火コイルの径方向の体格を大型化すること
なく外周コアの軸方向の端部内周角部付近の樹脂絶縁材
にクラックが発生することを抑制し、所望の高電圧を発
生する組付けの容易な点火コイルを提供する。 【解決手段】 二次コイル２１の高電圧側に位置する外
周コア２５の端部内周角部は角部材５０で覆われ、低電
圧側に位置する外周コア２５の端部内周角部は角部材
（５５）で覆われているので、外周コア２５はエポキシ
樹脂２６と直接接していない。角部材５０（５５）は、
ゴムリング５１（５６）、ならびに金属リング５２（５
７）から構成されている。したがって、外周コア２５の
両端部内周角部付近のエポキシ樹脂２６にクラックが発
生することを防止し、所望の高電圧を発生することがで
きる。さらに、金属リング５２（５７）の補強により角
部材５０（５５）が変形しないので、角部材５０（５
５）の組付けが容易になる。

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、特にプラグホールに直接搭載するスティッ
ク状の内燃機関用点火コイルに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のスティック状の内燃機関用点火コ
イル（以下、「内燃機関用点火コイル」を点火コイルと
いう）として、軸中心に棒状のコアを配設し、その外周
に一次コイルおよび二次コイルを巻回した樹脂製のスプ
ール、さらにその外周に外周コアを配設し、点火コイル
のハウジング内に部材間の絶縁材として樹脂を充填する
ものが知られている。ハウジング内に充填する樹脂は絶
縁材としてだけではなく、コイルの線材間に浸透しコイ
ルの巻線崩れを防ぐ役割を果たしている。

【０００３】外周コアはハウジング内で直接樹脂絶縁材
と接しているので、線膨張率の異なる外周コアと樹脂絶
縁材とが温度変化により膨張および収縮を繰り返すと、
外周コアの端部角部と接する樹脂絶縁材に絶縁欠損部で
あるクラック(crack) が発生することがある。低電圧部
である外周コアと接する樹脂絶縁材にクラックが発生す
ると、高電圧部である二次コイルや高圧ターミナルと外
周コアとの間でクラックを通って放電する恐れがある。
高電圧部と低電圧部との間で放電が発生すると、二次コ
イルに発生する電圧が低下するので点火プラグに所望の
高電圧を印加できなくなる。

【０００４】スティック状の点火コイルではないが、実
公昭５９−３０５０１号公報に開示される点火コイルで
は、コアの表面をエラストマー樹脂でオーバーコートす
ることによりコアの角部を覆っている。これにより、コ
アの角部とエポキシ樹脂とが直接接することを防止し、
コアの角部付近のエポキシ樹脂にクラックが発生するこ
とを抑制している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スティ
ック状の点火コイルはプラグホールの内径に合わせて外
径が規制されるので、実公昭５９−３０５０１号公報に
開示される点火コイルのように外周コアにコーティング
するとコーティングの厚み分点火コイルの外径が大きく
なるという問題がある。

【０００６】本発明の目的は、点火コイルの径方向の体
格を大型化することなく外周コアの軸方向の端部内周角
部付近の樹脂絶縁材にクラックが発生することを抑制
し、所望の高電圧を発生する組付けの容易な点火コイル
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
点火コイルによると、一次コイルおよび二次コイルの外
周に配設される外周コアの軸方向両端部のうち少なくと
も一方の端部内周角部を弾性部材を有する角部材が覆う
ことにより、外周コアの端部内周角部に外周コアと線膨
張率の異なる樹脂絶縁材が直接接することを防止する。
さらに、線膨張率の異なる外周コアおよび樹脂絶縁材が
温度変化に伴い膨張および収縮を繰り返しても、外周コ
アと樹脂絶縁材との線膨張率の差を弾性部材が弾性変形
することにより吸収することができる。したがって、角
部材で覆われた外周コアの端部内周角部付近の樹脂絶縁
材に絶縁欠損部としてのクラックが発生することを抑制
できる。これにより、高電圧部としての二次コイルや高
圧ターミナル等と低電圧部としての外周コアとの間で放
電することを抑制できるので、二次コイルに発生する電
圧が低下することを防止し所望の高電圧を点火プラグに
印加できる。

【０００８】変形しやすい弾性部材だけで角部材を構成
すると、組付ける際に角部材が変形しやすいので、角部
材の組付けが困難である。そこで、弾性部材とこの弾性
部材の変形を規制する補助部材とから角部材を構成する
ことにより、組付け時における角部材の変形を規制し、
点火コイルの組付けを容易にすることができる。さら
に、外周コアの端部内周角部だけを覆うことにより、点
火コイルの体格を径方向に拡大することなく外周コアの
端部内周角部付近の樹脂絶縁材にクラックが発生するこ
とを抑制できる。

【０００９】本発明の請求項２記載の点火コイルによる
と、外周コアと弾性部材との間に補助部材が位置するこ
とにより、弾性部材よりも剛性が高く、かつ通常線膨張
率の小さい補助部材が直接樹脂絶縁材に接することを防
止できる。したがって、角部材に接する樹脂絶縁材にク
ラックが発生しにくい。。本発明の請求項３記載の点火
コイルによると、弾性部材および補助部材により角部材
を一体成形することにより、弾性部材と補助部材とが離
れないので角部材の変形を防止しつつ組付けがさらに容
易になる。

【００１０】本発明の請求項４または５記載の点火コイ
ルによると、切欠部により径方向に適度な寸法自由度が
得られるため、外周コアへの組付けが容易になる。さら
に、外周コアと接触する補助部材を金属で形成したと
き、渦電流の発生を防止するとことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
実施例について図面に基づいて説明する。本発明の一実
施例による点火コイルを図１、図２および図３に示す。
図３に示す点火コイル１０は、図示しないエンジンブロ
ックの上部に気筒毎に形成されたプラグホール内に収容
され、図示しない点火プラグと図３の下側で電気的に接
続している。

【００１２】点火コイル１０は樹脂材料からなる円筒状
のハウジング１１を備えており、このハウジング１１内
に形成された収容室１１ａに、コアとしての中心コア１
５、磁石１６、１７、二次スプール２０、二次コイル２
１、一次スプール２３、一次コイル２４、外周コア２５
等が収容されている。ハウジング１１はトランス部１３
に蓋部１２が嵌合して構成されている。収容室１１ａに
充填されたエポキシ樹脂２６は点火コイル１０内の各部
材間に浸透し、樹脂絶縁材として部材間の電気絶縁を確
実なものとしている。

【００１３】円柱状の中心コア１５は薄い珪素鋼板を横
断面がほぼ円形となるように径方向に積層して組立てら
れている。磁石１６、１７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し、それぞれ
中心コア１５の軸方向両端に装着されている。また、中
心コア１５の外周を絶縁材としてゴム材１８が覆ってい
る。

【００１４】二次スプール２０はゴム材１８の外周に配
設されており、樹脂材料で成形されている。二次コイル
２１は二次スプール２０の外周に巻回されており、二次
コイル２０の高電圧側にさらにダミーコイル２２が一重
巻き程度に巻回されている。ダミーコイル２２は二次コ
イル２１とターミナルプレート４０とを電気的に接続し
ている。単線ではなくダミーコイル２２で二次コイル２
１とターミナルプレート４０とを電気的に接続すること
により、二次コイル２１とターミナルプレート４０との
電気的接続部の表面積を大きくし、電気的接続部への電
界集中を避けている。

【００１５】一次スプール２３は二次コイル２１の外周
に配設されており、樹脂材料で成形されている。二次コ
イル２１の低電圧側に位置する一次スプール２３の端部
に径方向外側に張出した鍔部２３ａが形成されている。
図２に示すように、鍔部２３ａは後述する角部材５５を
嵌合する断面Ｌ字状の取付部２３ｂを形成している。一
次コイル２４は一次スプール２３の外周に巻回されてお
り、ターミナル３１を介して図示しないスイッチング回
路と電気的に接続されている。

【００１６】外周コア２５は一次コイル２４のさらに外
側に装着されている。外周コア２５は、薄い珪素鋼板を
筒状に巻回し巻回開始端と巻回終了端とを接続していな
いので軸方向に間隙を形成している。外周コア２５は磁
石１６の外周位置から磁石１７の外周位置にわたる軸方
向長さを有する。外周コア２５の軸方向両端部の端部内
周角部は角部材５０、５５で覆われているので、外周コ
ア２５はエポキシ樹脂２６と直接接していない。二次コ
イル２１の高電圧側に位置する外周コア２５の端部内周
角部は角部材５０で覆われ、二次コイル２１の低電圧側
に位置する外周コア２５の端部内周角部は角部材５５で
覆われている。

【００１７】図１および図２に示すように、角部材５
０、５５は、角部において断面Ｌ字状に形成された弾性
部材としてのゴムリング５１、５６、ならびに角部にお
いて断面Ｌ字状に形成された補助部材としての金属リン
グ５２、５７からなる。金属リング５２、５７はゴムリ
ング５１、５６の外周側に設けられ、ゴムリング５１、
５６は金属リング５２、５７の軸方向端部５２ａ、５７
ａを包み込んでいるので、組付けた状態で金属リング５
２、５７は外周コア２５とゴムリング５１、５６との間
に位置している。したがって、金属リング５２、５７は
エポキシ樹脂２６と直接接していない。

【００１８】角部材５０、５５は、金属リングに接着
剤を塗布して接着剤を乾燥させ、接着剤の塗布面に焼
き付けによりゴムリングを貼付けることにより一体成形
されている。このように、ゴムリング５１、５６、なら
びに金属リング５２、５７から角部材５０、５５を構成
することにより、角部材５０、５５の変形が規制され
る。

【００１９】また図４に示すように、金属リング５２
は、円周の一部に切欠部５２ｂが設けられているととも
に、この切欠部５２ｂが外周コア２５のスリット２５ａ
とほぼ一致するように組付けられている。ゴムリング５
１にも金属リング５２に合わせて切欠部５１ａが設けら
れている。これにより、金属リング５２が外周コア２５
と接触していることに起因する金属リング２５の渦電流
の発生を防止でき、渦電流損による二次発生電圧の低下
を防止できる。またこの切欠部５２ｂにより、径方向に
適度な寸法自由度が得られ、金属リング５２の外周コア
２５、あるいはハウジング１１への組付け時に寸法公差
のばらつきを吸収でき、適度な嵌合状態が実現できる。
図示しないが、角部材５５のゴムリング５６、金属リン
グ５７にもそれぞれ角部材５０のゴムリング５１、金属
リング５２と同様に切欠部が形成されており、これら切
欠部が外周コア２５のスリット２５ａとほぼ一致するよ
うに角部材５５が組付けられている。

【００２０】図３に示すように、制御信号入力用のコネ
クタ部３０はプラグホールから突出するように蓋部１２
に設けられており、このコネクタ３０に一次コイル２４
に制御信号を供給するターミナル３１がインサート成形
されている。ターミナル３１を介して一次コイル２４へ
制御信号を供給するスイッチング回路は点火コイル１０
の外部に設けられている。

【００２１】高圧ターミナル４１はトランス部１３にイ
ンサート成形されている。ターミナルプレート４０の中
央部は高圧ターミナル４１を挿入する方向に折り曲げら
れた爪部を構成している。この爪部に高圧ターミナル４
１の先端が挿入することにより、高圧ターミナル４１は
ターミナルプレート４０と電気的に接続している。ダミ
ーコイル２２の高電圧端の線材は、フュージングまたは
はんだ付け等でターミナルプレート４０に電気的に接続
されている。スプリング４２は高圧ターミナル４１と電
気的に接続するとともにプラグホールに点火コイル１０
を挿入した際に点火プラグと電気的に接続する。ハウジ
ング１１の高電圧側開口端にゴムからなるプラグキャッ
プ１９が装着されており、このプラグキャップ１９に点
火プラグを挿入する。スイッチング回路から一次コイル
２４に制御信号を供給すると二次コイル２１に高電圧が
発生し、この高電圧がダミーコイル２２、ターミナルプ
レート４０、高圧ターミナル４１、スプリング４２を介
して点火プラグに印加される。

【００２２】ここで、エポキシ樹脂２６の線膨張率は珪
素鋼板から形成された外周コア２５の線膨張率よりも大
きいので、外周コア２５の両端部内周角部が角部材５
０、５５で覆われておらず、エポキシ樹脂２６が外周コ
ア２５の両端部内周角部と直接接していると、温度変化
により外周コア２５およびエポキシ樹脂２６が膨張およ
び収縮を繰り返すことにより外周コア２５の両端内周角
部と接しているエポキシ樹脂２６にクラックが発生し易
い。外周コア２５の両端内周角部と接しているエポキシ
樹脂２６にクラックが発生すると、高電圧部である二次
コイル２１の高電圧側、ダミーコイル２２、ターミナル
プレート４０または高圧ターミナル４１と低電圧部であ
る外周コア２５との間でクラックを通って放電すること
がある。高電圧部と低電圧部との間で放電すると、二次
コイルに発生する電圧が低下するので点火プラグに所望
の高電圧を印加できなくなる。

【００２３】しかしながら本実施例では、外周コア２５
の両端部内周角部を角部材５０、５５で覆い、外周コア
２５の両端部内周角部とエポキシ樹脂２６が直接接する
ことを防止している。さらに、外周コア２５とエポキシ
樹脂２６の線膨張率の差を角部材５０、５５を構成する
ゴムリング５１、５６が弾性変形することにより吸収す
ることができる。さらに、ゴムリング５１、５６が金属
リング５２、５７を包み込み、金属リング５２、５７が
直接エポキシ樹脂２６と接することを防止しているの
で、角部材５０、５５と接するエポキシ樹脂２６からク
ラックが発生することを防止している。したがって、外
周コア２５の両端部内周角部付近のエポキシ樹脂２６に
クラックが発生しないので、二次コイル２１の高電圧
側、ダミーコイル２２、ターミナルプレート４０または
高圧ターミナル４１と外周コア２５との間で放電するこ
とを抑制できる。したがって、点火プラグに所望の高電
圧を印加することができる。

【００２４】さらに、ゴムリング５１、５６、ならびに
金属リング５２、５７から角部材５０、５５が一体成形
されているので、角部材５０、５５を組付ける際に角部
材５０、５５が変形することを規制できるとともに、ゴ
ムリング５１、５６と金属リング５２、５７とが離れて
ばらばらになることを防止できる。したがって、例えば
一次スプール２３の取付部２３ｂに角部材５５を嵌合し
た組立体をハウジング１１内に挿入しても、角部材５５
が捩じれたり取付部２３ｂから脱落しにくい。このよう
に容易に変形するゴムリング５１、５６を金属リング５
２、５７で補強し、ゴムリング５１、５６の変形を規制
することにより、組付ける際の角部材５０、５５の変形
を防止できる。したがって、点火コイル１０の組付けが
容易になるとともに、ロボット等を用いた点火コイルの
自動組み立てが可能になるので、点火コイルの大量生産
に好適である。

【００２５】また、外周コア２５の全面ではなく両端部
内周角部だけを角部材５０、５５で覆っているので、点
火コイルの径が拡大しない。本実施例では、金属リング
５２、５７にゴムリング５１、５６を貼り付けて角部材
を一体成形したが、金属リングにゴムリングを嵌合する
構成を採用してもよい。また、角部材を構成する弾性部
材をゴムで形成したが、ゴムに代えてエラストマー樹脂
を用いてもよい。また金属に代えて硬質樹脂を用いて補
助部材を成形してもよい。

【００２６】本実施例では、外周コア２５の両端部内周
角部を角部材で覆ったが、外周コア２５のいずれか一方
の端部内周角部だけを角部材で覆うことも可能である。
また本実施例では、外周コア２５の両端部内周角部を覆
ったが、径方向に制限がない場合、例えば本実施例の二
次コイル低電圧側の外周コアの端部を断面コ字状の角部
材で覆うようにしてもよい。

【００２７】さらに図５に示す変形例のように、金属リ
ング５２のみに切欠部５２ｂを設け、ゴムリング５８に
切欠部を設けず連続した環状に構成してもよい。この場
合にも、金属リング５２およびゴムリング５８の両方に
切欠部を設けた場合と同等の効果を得ることができる。
金属リング５７側のゴムリングも切欠部を設けず連続し
た環状に構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明の一実施例による点火コイルの
高電圧側示す模式的断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ
線部分の拡大図である。

【図２】（Ａ）は本実施例による点火コイルの低電圧側
を示す断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ線部分の拡大
図である。

【図３】本実施例による点火コイルを示す断面図であ
る。

【図４】本実施例による角部材構造を示す斜視図であ
る。

【図５】本実施例の変形例による角部材構造を示す斜視
図である。

【符号の説明】

１０ 点火コイル １１ ハウジング １５ 中心コア（コア） １６、１７ 磁石 ２０ 二次スプール ２１ 二次コイル ２３ 一次スプール ２４ 一次コイル ２５ 外周コア ２５ａ 間隙 ２６ エポキシ樹脂（樹脂絶縁材） ５０、５５ 角部材 ５１、５６ ゴムリング（弾性部材） ５２、５７ 金属リング（補助部材） ５２ｂ 切欠部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 勝 岡山県岡山市江並338番地 内山工業株式 会社内 (72)発明者 千田 寿夫 岡山県岡山市江並338番地 内山工業株式 会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の点火装置に印加する高電圧を
   発生する内燃機関用点火コイルであって、 棒状のコアと、 前記コアの外周に配設された一次スプール、および二次
   スプールと、 前記一次スプールに巻回された一次コイル、および前記
   二次スプールに巻回された二次コイルと、 前記一次コイルおよび前記二次コイルの外周に配設され
   る外周コアと、 前記点火コイル内に充填された樹脂絶縁材と、 前記外周コアの軸方向両端部のうち少なくとも一方の端
   部内周角部を覆い、弾性部材、ならびに前記弾性部材の
   形状変化を規制する補助部材を有する角部材と、 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】 前記補助部材は前記外周コアと前記弾性
   部材との間に位置す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】 前記角部材は前記弾性部材および前記補
   助部材から一体成形され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】 前記補助部材は、一部に切欠部を備える
   リング状であることを特徴とする請求項１、２または３
   記載の内燃機関用点火コイル。
5. 【請求項５】 前記外周コアは軸方向に間隙を備え、前
   記補助部材の切欠部は前記外周コアの間隙とほぼ一致し
   て設けられていることを特徴とする請求項４記載の内燃
   機関用点火コイル。