JP2017098462A - 内燃機関用点火コイル - Google Patents

Abstract

【課題】火花放電で生じる電波や雑音等によるノイズの漏れを効果的に防止できる内燃機関用点火コイルを提供する。
【解決手段】本発明の要部である円環状の弾性樹脂材より成る弾性Ｏリング１２を固定手段として用い、簡易な構造で、電雑抑制用抵抗体１０の第２キャップ９（第２電極側）を保持すると共に、抵抗体収納部４の内壁面と電雑抑制用抵抗体１０の第２キャップ９との間に生ずる間隙を閉塞する。弾性Ｏリング１２によって電雑抑制用抵抗体１０を抵抗体収納部４へ固定した後は、抵抗体収納部４の内部に絶縁材５を満遍なく充填させた場合でも、抵抗体収納部４の下方への漏れ出しを防止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、自動車のエンジンの点火プラグに火花放電を発生させるために高電圧を供給するモールド型の内燃機関用点火コイルに関するものである。

従来より、内燃機関では点火コイルで発生させた高電圧により、点火プラグに大きな電流を流して点火プラグの電極間に火花放電を発生させ、この火花放電により内燃機関の燃焼室内の燃料に点火するようにしている。

しかしながら、この方法では、点火プラグでの火花放電により電波や雑音が発生し、この電波や雑音が周囲に伝播してノイズを発生させる問題がある。この場合、内燃機関内に設置されている電子部品が誤作動を起こし、点火コイルは勿論、エンジンを制御するコンピュータ等にまで悪影響を与えることがある。

そこで、この火花放電によるノイズを抑制するために、点火コイルと点火プラグとの間に電雑抑制用抵抗体を直列に接続した内燃機関の点火コイルが製品化されている。このような従来の点火コイルにおける電雑抑制用抵抗体は、容器内の適所にて高圧接続端子及び高圧出力端子により保持されている（例えば、特許文献１の図２参照）。

特許第４２０９４００号公報

しかしながら、特許文献１に記載の内燃機関用点火コイルは、電雑抑制用抵抗体が収容されている部位のケース内壁面と電雑抑制用抵抗体の外壁面との間に空隙が生じることとなる。そのため、ケースの内面壁等から、火花放電により生じた電波や雑音等のノイズが漏れてしまい、エンジンの機能を制御するコンピュータがノイズにより誤作動を起こす等、様々な問題を起こす可能性がある。

そこで、本発明は、従来の内燃機関用点火コイルにおける前述した課題を解決するためになされたものであり、火花放電で生じる電波や雑音等によるノイズの漏れを効果的に防止できる内燃機関用点火コイルの提供を目的としたものである。

本発明は、内燃機関用の点火プラグに印加する高電圧を発生させる点火コイルをコイル収納部に収納して、該コイル収納部に絶縁性樹脂を注入・固化させて固定すると共に、前記点火コイルによって生ずる電波や雑音のノイズの漏れを防止する電雑抑制用抵抗体を備える内燃機関用点火コイルであって、前記コイル収納部と連通する円筒状の空部である抵抗体収納部を、前記コイル収納部への樹脂注入時に下方となる部位に設け、前記抵抗体収納部には、電雑抑制用抵抗体の第１電極がコイル収納部側である上側に位置し、第２電極がその逆側である下側に位置するように配置し、前記抵抗体収納部の下方には、前記電雑抑制用抵抗体の第２電極側を保持すると共に、抵抗体収納部の内壁面と電雑抑制用抵抗体の第２電極側との間に生ずる間隙を閉塞する固定手段と、前記固定手段を所要位置に保持するための固定手段保持部と、を設け、前記固定手段保持部は、前記抵抗体収納部の内周方向に等間隔で配置される複数の上側突起部と、前記上側突起部の配設位置から前記固定手段の上下幅だけ下方に設けられ、前記抵抗体収納部の内周方向に等間隔で配置される複数の下側突起部と、を含み、前記上側突起部及び前記下側突起部は、円筒状である抵抗体収納部の軸方向から見て円周方向に重ならないように交互に設けられていることを特徴とする。

また、本発明は、前記電雑抑制用抵抗体の第１電極には、導電性材からなる有底円筒状の第１キャップを、前記電雑抑制用抵抗体の第２電極には、導電性材からなる有底円筒状の第２キャップを夫々装着し、前記固定手段は、抵抗体収納部の内壁面と第２キャップとの間に生ずる円環状間隙を閉塞し、第２キャップを介して電雑抑制用抵抗体を固定することを特徴とする。

また、本発明は、前記固定手段は、円環状の弾性樹脂材よりなるＯリングであることを特徴とする。

本発明の内燃機関用点火コイルによれば、抵抗体収納部に電雑抑制用抵抗体を固定手段で保持した状態で、コイル収納部より絶縁性樹脂が注入されると、抵抗体収納部の下方へ絶縁性樹脂が漏れ出すことは無く、抵抗体収納部と電雑抑制用抵抗体との間が絶縁性樹脂で満たされる。従って、絶縁性樹脂が固化すると、その抵抗体収納部の内壁面と電雑抑制用抵抗体の外壁面との間は絶縁材で満たされるので、点火コイルによる点火プラグへの高電圧印加により生じた電波や雑音によるノイズの漏れを電雑抑制用抵抗体にて効果的に抑制しつつ、電雑抑制用抵抗体と抵抗体収納部の内壁面との間に沿面リークが生ずることを防止できる。

また、固定手段を所要位置に保持するための固定手段保持部は、複数の上側突起部と複数の下側突起部から構成し、上側突起部と下側突起部とが円周方向に重ならない配置としたので、固定手段保持部を上下の型割りで成型できるという利点がある。

本発明の内燃機関用点火コイルにおける概略断面図である。 本発明の内燃機関用点火コイルにおける抵抗体収納部の内壁に設けた突起部の断面図である。

以下に、本発明の内燃機関用点火コイルを図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の内燃機関用点火コイルの概略断面図、図２は、抵抗体収納部の内壁に設けた突起部の断面図である。

まず、本発明の内燃機関用点火コイル１の構成について説明する。

内燃機関用点火コイル１は、内部に、不図示である鉄心、ボビン、一次コイル、二次コイル、イグナイタ等を収納する収納部を形成した収納ケース２を備える。

また、図１に示すように、収納ケース２には絶縁ケース３が一体的に取り付けられ、図示を省略した点火プラグと接続される。その収納ケース２の下部には、電波や雑音等のノイズを抑制するための電雑抑制用抵抗体１０が収納される略円筒状の抵抗体収納部４を形成し、その抵抗体収納部４の内部中央には、略円筒状の電雑抑制用抵抗体１０が設置される。

内燃機関用点火コイル１の収納ケース２内に点火コイルやイグナイタ等を取り付けた後は、絶縁性樹脂である絶縁材５を形成するための樹脂材が収納ケース２のコイル収納部へ充填され、収納ケース２内の各部材間の隙間を埋めるように浸透してゆき、樹脂材を固化することで形成される絶縁材５は、樹脂絶縁材として部材間の電気絶縁を確実なものとする。

ここで、抵抗体収納部４は、収納ケース２のコイル収納部と連通しており、少なくとも、絶縁材５の充填時には、コイル収納部よりも抵抗体収納部４が下方に位置するので、点火コイルを絶縁保持する絶縁材５を形成するために樹脂材を収納ケース２内へ入れると、抵抗体収納部４の内部にも絶縁性樹脂が充填される。

従って、注入した樹脂材が固化して絶縁材５となると、抵抗体収納部４の内壁面と電雑抑制用抵抗体１０の外壁面との間は絶縁材５で満たされるので、点火コイルから点火プラグへの高電圧印加により生じた電波や雑音によるノイズの漏れを効果的に抑制しつつ、電雑抑制用抵抗体１０と抵抗体収納部４の内壁面との間に沿面リークが生ずることを防止できる。

しかし、上記のように抵抗体収納部４へ樹脂材を充填する場合、少なくとも絶縁材５が固化するまでの間、樹脂材が充填される抵抗体収納部４の下限が確実に閉塞されていなければ、充填した樹脂材が抵抗体収納部４よりも下方へと漏れ出す恐れがある。この場合、漏れ出した絶縁材５がコイルスプリング６等に付着して点火コイル全体に悪影響を及ぼす可能性があり、品質上大きな問題となり得る。このような問題が生ずることを回避するための詳細構造を以下説明する。

まず、電雑抑制用抵抗体１０の構成について説明する。

図１に示すように、抵抗体収納部４の内部中央に設置された略円筒状の電雑抑制用抵抗体１０は、セラミックを基材とする抵抗部本体７の一方端（例えば、上部となる第１電極）に導電金属製で有底円筒状の第１キャップ８を、他方端（例えば、下部となる第２電極）に導電金属製で有底円筒状の第２キャップ９をそれぞれ備える構造となっている。この形状の電雑抑制用抵抗体１０としては、一般に規格化された安価なものを用いることができるため、コストを抑えることができる。なお、電雑抑制用抵抗体の基材はセラミックに限られず、巻線等、ノイズを抑制できるものであればよい。

第１キャップ８は接続線１５を介して不図示の２次コイルに電気的に接続され、第２キャップ９はコイルスプリング６を介して不図示の点火プラグに電気的に接続される。そして、第２キャップ９は、後述する複数の上側突起部１３と複数の下側突起部１４からなるＯリング保持部１１に保持されているＯ型形状の弾性Ｏリング１２で固定される。

弾性Ｏリング１２の内径は、第２キャップ９の外形よりも小さいものとし、弾性Ｏリング１２の上から電雑抑制用抵抗体１０を押し入れると、弾性Ｏリング１２の内空部に第２キャップ９が圧入され、弾性Ｏリング１２の内空部と第２キャップ９とは隙間無く密着する。加えて、内空部が拡径された弾性Ｏリング１２には、その外周を拡大させる力が作用するために、弾性Ｏリング１２の外周も抵抗体収納部４の内周面に隙間無く密着する。

このように、円環状の弾性樹脂材より成る弾性Ｏリング１２を固定手段として用いれば、簡易な構造で、電雑抑制用抵抗体１０の第２キャップ９（第２電極側）を保持すると共に、抵抗体収納部４の内壁面と電雑抑制用抵抗体１０の第２キャップ９との間に生ずる間隙を閉塞できる。よって、弾性Ｏリング１２によって電雑抑制用抵抗体１０を抵抗体収納部４へ固定した後は、抵抗体収納部４の内部に絶縁材５を満遍なく充填させても、抵抗体収納部４の下方へ漏れ出すことは無い。

次に、上述した弾性Ｏリング１２を保持するためのＯリング保持部１１の構成について説明する。

図２に示すように、Ｏリング保持部１１は、抵抗体収納部４の内壁において、その円周方向にほぼ等間隔で不連続に配置される複数（例えば、６個）の上側突起部１３と、複数（例えば、６個）の下側突起部１４とで構成される。また、上側突起部１３の配設位置と下型突起部１４の配設位置との間には、弾性Ｏリング１２がちょうど嵌入できる程度の幅空間が形成される。

このＯリング保持部１１を構成する各上側突起部１３と各下側突起部１４とは、略円筒状の内空部である抵抗体収納部４の軸方向から見て円周方向に重ならないように交互に設けられている。具体例として、隣接する２つの上側突起部である第１上側突起部１３１と第２上側突起部１３２と、ちょうどその間に位置する下型突起部である第１下側突起部１４１との関係を、図２に示す。第１上側突起部１３１の第１端面１３１ａ（図２の紙面に向って右側の面）と第１下側突起部１４１の第２端面１４１ｂ（図２の紙面に向って左側の面）は、抵抗体収納部４の軸と平行な仮想分割線Ｌ１に対して重ならないように配置され、第２上側突起部１３２の第２端面１３２ｂ（図２の紙面に向って左側の面）と第１下側突起部１４１の第１端面１４１ａ（図２の紙面に向って右側の面）は、抵抗体収納部４の軸と平行な仮想分割線Ｌ２に対して重ならないように配置される。この配置関係は、Ｏリング保持部１１を構成する全ての上側突起部１３と下側突起部１４とで保持されるので、上下の型割の金型にて上側突起部１３と下側突起部１４を容易に成型することができる。

交互に設けられた上側突起部１３と下側突起部１４の間には、シリコーンゴム等の樹脂からなる弾性Ｏリング１２を弾性変形させて嵌め入れることができるので、Ｏリング保持部１１へ弾性Ｏリング１２を容易に入れることができ、しかも、Ｏリング保持部１１に保持された弾性Ｏリング１２は簡単に抜け落ちることが無い。よって、固定手段たる弾性Ｏリング１２を良好に保持できる固定手段保持部を簡易な構造で実現できる。

なお、弾性Ｏリング１２をＯリング保持部１１に保持させて、電雑抑制用抵抗体１０の第２キャップ９を弾性Ｏリング１２の内空部に圧入しても、上側突起部１３および下側突起部１４に第２キャップ９が押し当たることの無いよう、上側突起部１３と下側突起部１４が抵抗体収納部４の内壁面から突出する突出量は、適宜に設定してある。

上述した実施形態では、電雑抑制用抵抗体１０を固定する固定手段として弾性Ｏリング１２を用いるものとしたが、これに限定されるものではなく、電雑抑制用抵抗体１０の第２電極側を保持すると共に、抵抗体収納部４の内壁面と電雑抑制用抵抗体１０の第２電極側との間に生ずる間隙を閉塞できれば、如何様なシーリング材を用いても良い。

１ 内燃機関用点火コイル
２ 収納ケース
３ 絶縁ケース
４ 抵抗体収納部
５ 絶縁材
６ コイルスプリング
７ 抵抗部本体
８ 第１キャップ
９ 第２キャップ
１０ 抵抗体
１１ 突起部
１２ 弾性Ｏリング
１３ 上側突起部
１４ 下側突起部
１５ 接続線

Claims (3)

1. 内燃機関用の点火プラグに印加する高電圧を発生させる点火コイルをコイル収納部に収納して、該コイル収納部に絶縁性樹脂を注入・固化させて固定すると共に、前記点火コイルによって生ずる電波や雑音のノイズの漏れを防止する電雑抑制用抵抗体を備える内燃機関用点火コイルであって、
   前記コイル収納部と連通する円筒状の空部である抵抗体収納部を、前記コイル収納部への樹脂注入時に下方となる部位に設け、
   前記抵抗体収納部には、電雑抑制用抵抗体の第１電極がコイル収納部側である上側に位置し、第２電極がその逆側である下側に位置するように配置し、前記抵抗体収納部の下方には、
   前記電雑抑制用抵抗体の第２電極側を保持すると共に、抵抗体収納部の内壁面と電雑抑制用抵抗体の第２電極側との間に生ずる間隙を閉塞する固定手段と、
   前記固定手段を所要位置に保持するための固定手段保持部と、
   を設け、
   前記固定手段保持部は、
   前記抵抗体収納部の内周方向に等間隔で配置される複数の上側突起部と、
   前記上側突起部の配設位置から前記固定手段の上下幅だけ下方に設けられ、前記抵抗体収納部の内周方向に等間隔で配置される複数の下側突起部と、
   を含み、
   前記上側突起部及び前記下側突起部は、円筒状である抵抗体収納部の軸方向から見て円周方向に重ならないように交互に設けられていることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
2. 前記電雑抑制用抵抗体の第１電極には、導電性材からなる有底円筒状の第１キャップを、前記電雑抑制用抵抗体の第２電極には、導電性材からなる有底円筒状の第２キャップを夫々装着し、
   前記固定手段は、抵抗体収納部の内壁面と第２キャップとの間に生ずる円環状間隙を閉塞し、第２キャップを介して電雑抑制用抵抗体を固定す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。
3. 前記固定手段は、円環状の弾性樹脂材よりなるＯリングであることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関用点火コイル。