JP5294209B2

JP5294209B2 - 内燃機関用点火コイル

Info

Publication number: JP5294209B2
Application number: JP2009177303A
Authority: JP
Inventors: 雅晶堀
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Hanshin Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Hanshin Ltd
Priority date: 2009-07-30
Filing date: 2009-07-30
Publication date: 2013-09-18
Anticipated expiration: 2029-07-30
Also published as: JP2011035019A

Description

この発明は、例えば、自動車のエンジン等の点火プラグへ高電圧を供給する内燃機関用点火コイルに関し、放電ノイズ低減のために用いる抵抗体の脱落を部品点数を増やすことなく防止することができ、取り扱いを簡便にした可能な内燃機関用点火コイルに関する。

例えば、自動車のエンジン等の点火プラグへ高電圧を供給する内燃機関用点火コイルについては、下記特許文献１に提案のものを含め、いくつかの構成のものが知られている。

図３は、従来の内燃機関用点火コイルの一例を説明する概略縦断面図であり、このような内燃機関用点火コイル１０では、熱可塑性樹脂製の絶縁ケース１１に鉄心−コイル組立体２が収容され、この鉄心−コイル組立体２の構成部品間を絶縁しながら固定する絶縁樹脂としてのエポキシ樹脂２４が注入されるとともに、絶縁ケース１１のコネクタ部１２に、外部のバッテリ等の電源やコントロールユニット等と一端にて電気的に接続する低圧端子３が収容されている。低圧端子３の他端には、鉄心−コイル組立体２とともに絶縁ケース１１に収容されるパワースイッチ２５が電気的に接続されている。また、絶縁ケース２の下部の高圧筒部１３には、エンジンのプラグに高電圧を供給する高圧端子４が取り付けられて収容されている。
なお、鉄心−コイル組立体２は、一次コイル２１と、この一次コイル２１と同心状に巻回された二次コイル２２と、一次コイル２１内を挿通することにより一次コイル２１および二次コイル２２との間で磁気的に結合する鉄心２３とで構成されている。また、二次コイル２２と高圧端子４とは、高圧接続ピン２６を介して電気的に接続されている。

ここで、図３に示した内燃機関用点火コイル１０では、内燃機関の点火プラグ（図示省略）へ高電圧を印加して火花を発生させると同時に高周波ノイズが発生し、この高周波ノイズが二次コイルの巻線まで到達して、二次コイルから電波ノイズとして外部に放射されるという現象が起こる。電波ノイズは、ラジオ、テレビ等の各種電子機器等に悪影響を及ぼす。このため、これを低減するための抵抗体５Ａを備える必要があって、従来の内燃機関用点火コイル１０では、高圧端子４とともに抵抗体５Ａが高圧筒部１３に収容されている。具体的には、高圧筒部１３に高圧端子４が収容された後に、抵抗体５Ａが絶縁ケース１１の下側から高圧筒部１３内に挿入されて収容されている。

また、下記特許文献１では、ダミーコイルと、ダミーコイルの内側に配置されている強磁性部材とにより、点火プラグにて火花とともに発生する高周波ノイズのピーク値を低減する内燃機関用点火コイルに係る発明が提案されている。

特開２００２−５０５２８号公報

しかし、上述の通り、図３に示した従来の内燃機関用点火コイル１０、上記特許文献１に係る内燃機関用点火コイルでは、以下のような問題があった。
すなわち、高圧筒部１３に高圧端子４が収容された後に、抵抗体５Ａが絶縁ケース１１の下側から高圧筒部１３内に挿入されるのみで収容されるため、内燃機関用点火コイル１０の組立の途中で、抵抗体５Ａが外部へ脱落してしまう場合があった。これは、抵抗体５Ａが径寸法、長さ寸法を含めて寸法公差が大きいために、高圧筒部１３に圧入するなどにより嵌め合せができないことに原因があり、このような抵抗体５Ａの寸法精度をどのように実現するかという課題があった。

本発明は、上記実情に鑑み提案されたもので、内燃機関用点火コイルへの抵抗体の挿入方法等を見直し、抵抗体に要求される寸法精度を直接的又は間接的に備えさせることにより、抵抗体の外部への脱落を防ぐことができ、さらに、様々な種類の抵抗体であっても取り付けることができるようにして、取り扱い易さが向上し、さらに、部品の定期交換の際の不手際をも抑えることが可能な内燃機関用点火コイルを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、上面が開放され、一側部に低圧端子を収容するコネクタ部が、下部に高圧端子を収容する高圧筒部がそれぞれ設けられている熱可塑性樹脂製の絶縁ケースに、一次コイルと、二次コイルと、この二次コイルおよび前記一次コイルを磁気的に結合する鉄心とが収容され、絶縁樹脂が注入されて収容部品間の絶縁が維持されるとともに、前記高圧筒部の筒内部に前記高圧端子と放電ノイズを低減する抵抗体とが挿入されて構成された内燃機関用点火コイルにおいて、前記高圧筒部の筒内壁に、その一部が内向きに突出することで形成された内向き突出部が設けられ、この内向き突出部に前記絶縁ケースの上面から挿入されてきた前記抵抗体の下面が支持され、挿入された前記抵抗体の上面が前記高圧端子により塞がれていることを特徴とする。

特に、上記抵抗体は、高圧筒部の筒内径に対応する大きさのキャップを介して内向き突出部に支持されることが好ましい。

本発明に係る内燃機関用点火コイルでは、まず、高圧筒部の筒内壁に、その一部が内向きに突出することで形成され、抵抗体の下面を支持する内向き突出部を設けたので、組立の途中であっても抵抗体の下面が内向き突出部に支持されるため、抵抗体が寸法公差が大きくても外部へ脱落することを無くすことができる。さらに、挿入された抵抗体の上面を高圧端子で塞いでいるので、絶縁ケース内に注入された絶縁樹脂が、高圧筒部の筒内部に漏れてくることがなくなって、高圧筒部の筒内部に空間が確実に形成されて、抵抗体の放電ノイズを低減する機能に悪影響が及ぶことがなくなり、この機能を最大限に発揮させることができる。このほか本発明では、例えば、抵抗体と点火プラグとを接続するための導体を収納している部品を交換する際にも、抵抗体が外部へ脱落することがないので、取り扱い易さが向上し、部品交換の際の不手際を抑えることができる。

また、上記抵抗体は、高圧筒部の筒内径に対応する大きさのキャップを介して内向き突出部に支持されているので、内燃機関用点火コイルの特に高圧筒部の形状を変えることなく、抵抗体が多種多様な大きさであっても、キャップの存在によって上述した効果を有することができる。さらに、キャップの存在により抵抗体に機械的な強度、耐腐食性、耐摩耗性を間接的に備えさせることができる。すなわち、本発明では、様々な種類のある抵抗体を取り付ける場合にも、抵抗体を外部へ脱落させないことができるとともに、抵抗体に各種の有利な性能を備えさせつつ、取り扱い易さを向上させることが可能な内燃機関用点火コイルを提供することができる。

本発明に係る内燃機関用点火コイルの概略縦断面図である。図１における要部拡大図である。従来の内燃機関用点火コイルの概略縦断面図である。

以下、本発明の一実施形態を図に基づいて説明する。なお、図３に示した内燃機関用点火コイルと同一または相当部分に同一符号を付して説明を省略する。

図１に示すように、本発明に係る内燃機関用点火コイル１は、上面が開放され、一側部に低圧端子３を収容するコネクタ部１２が、下部に高圧端子４を収容する高圧筒部１３がそれぞれ設けられている熱可塑性樹脂製の絶縁ケース１１に、鉄心−コイル組立体２が収容され、絶縁樹脂としてのエポキシ樹脂２４が注入されて収容部品間の絶縁が維持されるとともに、高圧筒部１３の筒内部に高圧端子４と放電ノイズを低減する抵抗体としての、例えば、セラミック抵抗５が絶縁ケース１１の上面から挿入されて構成されている。

さらに、図２に示すように、高圧筒部１３の筒内部には、絶縁ケース１１の上面から挿入されたセラミック抵抗５の下面を支持する内向き突出部としての内向き突起１３ａが設けられている。また、セラミック抵抗５は、高圧筒部１３の筒内径に対応する大きさの例えば、ステンレス製のキャップ６を介して内向き突起１３ａに支持されている。すなわち、高圧筒部１３の筒内部では、セラミック抵抗５がステンレス製のキャップ６によって電気的な接続を維持して包囲されており、このキャップ６を介して内向き突起１３ａに支持されている構成である。なお、本発明に係る内燃機関用点火コイル１は、セラミック抵抗５が絶縁ケース１１の上面から挿入されると、その上面を高圧筒部１３が塞ぐ構成である。

ここで、高圧筒部１３の筒内部に設けられた内向き突起１３ａは、キャップ６に包囲されているセラミック抵抗５の下面側にて、キャップ６を介して支持することができる程度に高圧筒部１３の筒内壁から内向きに突出させればよい。また、この内向き突部１３ａは、例えば、１８０度毎に２箇所、１２０度毎に３箇所設けることで、キャップ６に包囲されているセラミック抵抗５を支持すればよい。また、内向き突部１３ａは、例えば、高圧筒部１３の筒内壁から環状に突出した内向き環状突部であっても好ましい形態となる。
さらに、セラミック抵抗５を包囲しているキャップ６は、高圧筒部１３の筒内部に内向き突起１３ａを設けても、その内向き突起１３ａの間を脱落する可能性があるような小さな抵抗体を挿入する場合にのみ必要であって、すなわち、セラミック抵抗５の外寸と、高圧筒部１３の筒内部の外寸との公差を小さくするために用いられるもので、高圧筒部１３の筒内径に対応させられた大きさを有しているものである。
なお、本実施形態では、抵抗体としてセラミック抵抗５を例示しているが、例えば、中心部がガラスで、このガラスの周囲をワイヤで巻いて構成した巻線抵抗と呼ばれる抵抗体であっても本発明に含まれる。その他、高圧筒部の筒内部に収容できる抵抗体であって、放電ノイズを低減することができるものである限り、特に限定されるものではない。

以下、本実施形態における内燃機関用点火コイル１の組立について、簡単に説明する。

まず、上面が開放され、一側部に低圧端子３を収容するコネクタ部１２が、下部に高圧端子４を収容する高圧筒部１３がそれぞれ設けられている熱可塑性樹脂製の絶縁ケース１１を用意する。さらに、絶縁ケース１１のコネクタ部１２に、外部のバッテリ等の電源やコントロールユニット等と一端にて電気的に接続する低圧端子３を収容し、絶縁ケース２の下部の高圧筒部１３に、エンジンのプラグに高電圧を供給する高圧端子４とともにセラミック抵抗５を上面から挿入して収容する。なお、このセラミック抵抗５には、ステンレス製のキャップ６によって電気的な接続を維持して包囲されている。

このとき、まず、高圧筒部１３へ、絶縁ケース１１の上面から、キャップ６に包囲されているセラミック抵抗５を挿入し、続いて、高圧端子４をセラミック抵抗５の上面を塞いで高圧筒部１３に収容する。これにより、高圧筒部１３の筒内部には、内向き突起１３ａが設けられ、これにセラミック抵抗５が支持されているので、セラミック抵抗５が高圧筒部１３の下側から外部へ脱落することがなくなる。また、セラミック抵抗５は、多種多様な大きさであっても、キャップ６によって電気的な接続を維持ししつつ包囲されることにより確実に高圧筒部１３に留められ、放電ノイズの低減に機能することができることとなる。

その後、絶縁ケース１１に、鉄心−コイル組立体２及びパワースイッチ２５を収容し、低圧端子３の他端と鉄心−コイル組立体２及びパワースイッチ２５を電気的に接続し、さらに、鉄心−コイル組立体２の二次コイル２２と高圧端子４とを高圧接続ピン２６を介して電気的に接続し、エポキシ樹脂２４を注入して硬化させ、収容部品間の絶縁を維持して内燃機関用点火コイル１を組み立てる。
なお、エポキシ樹脂２４を注入して硬化させる段階においては、高圧端子４がセラミック抵抗５を塞ぎつつ、高圧筒部１３を蓋をするように収容されているので、高圧筒部１３の筒内部にエポキシ樹脂２４が高圧筒部１３の筒内部に漏れ出てくることもなく、セラミック抵抗５が高圧筒部１３の筒内部の空間に確実に留まるとともに、放電ノイズの低減の機能がエポキシ樹脂２４で阻害されることもなくなる。

また、本発明に係る内燃機関用点火コイル１では、例えば、セラミック抵抗５と点火プラグとを接続する導体を収納している絶縁筒を交換する際にも、高圧筒部１３の筒内部の内向き突起１３ａの存在により、セラミック抵抗５が外部へ脱落することがなく、絶縁筒の交換の取り扱い易さが著しく向上し、部品交換等に伴う不手際が格段に抑えられる。

したがって、本発明に係る内燃機関用点火コイル１では、まず、高圧筒部１３の筒内部に、絶縁ケース１１の上面から挿入されたセラミック抵抗５の下面を支持する内向き突起１３ａが設けられているので、組立の途中であってもセラミック抵抗５の下面が内向き突起１３ａによって支持されるため、セラミック抵抗５が高圧筒部１３の下側から外部へ脱落することを無くすことができる。さらに、高圧端子４は、挿入されたセラミック抵抗５の上面を塞ぎつつ高圧筒部１３を蓋をするように収容されているので、絶縁ケース１１内に注入されたエポキシ樹脂２４が、高圧筒部１３の筒内部に漏れ出てくることがなく、高圧筒部１３の筒内部に確実に空間が形成されて、セラミック抵抗５の放電ノイズを低減する機能に悪影響が及ぶことがなく、最大限にこの機能を発揮させることができる。

さらに、抵抗体としてのセラミック抵抗５は、高圧筒部１３の筒内径に対応する大きさのステンレス製のキャップ６に電気的な接続を維持して包囲され、このキャップ６を介して内向き突起１３ａに支持されるようになることで、本発明に係る内燃機関用点火コイル１は、外寸、大きさ等が異なる各種のセラミック抵抗５を高圧筒部１３に収容する場合であっても、キャップ６によって包囲することによって、高圧筒部１３の形状を変えることなく上述した効果を有することができる。また、キャップ６がステンレス製であるので、このキャップ６に包囲されたセラミック抵抗５は、機械的な強度や耐腐食性、耐摩耗性などの性能を間接的に備えることができる。
すなわち、本発明では、組立時、部品交換時に、様々な種類のあるセラミック抵抗５（抵抗体）であっても高圧筒部１３の下側から外部へ脱落させないようにすることができ、キャップ６に包囲されたセラミック抵抗５（抵抗体）に各種の性能を備えさせつつ、取り扱い易さを著しく向上させることができる内燃機関用点火コイルを提供することができる。

以上、本発明の一実施形態を詳述したが、本発明は、上記一実施形態に限定されるものではない。そして、本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。

また、本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱しなければ、内燃機関用点火コイルの形状を変えることも可能である。また、本発明の内燃機関用点火コイルの各構成物品に使用する材質等は、公知または周知の素材を使用できることはいうまでもない。
例えば、抵抗体を包囲するキャップは、抵抗体と高圧筒部の筒内部との外寸公差を小さくするために用いるものであって、抵抗体が高圧筒部の筒内部に設けられた内向き突出部の間を通り抜けずに引っ掛かる大きさである限り、本発明において必ずしも必須の物品ではない。また、その形状は、高圧筒部の筒内径に対応したものである限り、抵抗体の全体を包むように包囲した形状、抵抗体の上下角部のみを包囲した形状等、種々の設計変更を可能とするものである。そして、このようなキャップであれば、自らを介して抵抗体の下面を高圧筒部の筒内部の内向き突出部に支持させることで、抵抗体の外部への脱落を防ぐことができるので、本発明に係る効果を十分に発揮することができる。

１・・・内燃機関用点火コイル
１０・・従来の内燃機関用点火コイル
１１・・絶縁ケース
１３・・高圧筒部
１３ａ・内向き突起（内向き突出部）
２・・・鉄心−コイル組立体
２１・・一次コイル
２２・・二次コイル
２３・・鉄心
２４・・エポキシ樹脂（絶縁樹脂）
２５・・パワースイッチ
２６・・高圧接続ピン
３・・・低圧端子
４・・・高圧端子
５・・・セラミック抵抗（抵抗体）
５Ａ・・抵抗体（従来）
６・・・キャップ

Claims

上面が開放され、一側部に低圧端子を収容するコネクタ部が、下部に高圧端子を収容する高圧筒部がそれぞれ設けられている熱可塑性樹脂製の絶縁ケースに、一次コイルと、二次コイルと、この二次コイルおよび前記一次コイルを磁気的に結合する鉄心とが収容され、絶縁樹脂が注入されて収容部品間の絶縁が維持されるとともに、前記高圧筒部の筒内部に前記高圧端子と放電ノイズを低減する抵抗体とが挿入されて構成された内燃機関用点火コイルにおいて、
前記高圧筒部の筒内壁に、その一部が内向きに突出することで形成された内向き突出部が設けられ、この内向き突出部に前記絶縁ケースの上面から挿入されてきた前記抵抗体の下面が支持され、挿入された前記抵抗体の上面が前記高圧端子により塞がれている、
ことを特徴とする内燃機関用点火コイル。
前記抵抗体は、前記高圧筒部の筒内径に対応する大きさのキャップを介して前記内向き突出部に支持される、
ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用点火コイル。