JP4318273B2 - 点火コイル - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの各気筒のプラグホール内に取り付けられるいわゆるスティック型の点火コイルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、スティック型の点火コイルは、図２に示すように、円筒状のコイルケース１内に、樹脂製の一次側スプール２に巻回した一次巻線３を収容すると共に、該一次側スプール２の内径部に、樹脂製の二次側スプール４に巻回した二次巻線５を収容し、該二次側スプール４の内径部に円柱状の中心コア６を収容し、これら各部品間の隙間にエポキシ樹脂等の絶縁性樹脂７を充填することで、コイルケース１内の各部品間を絶縁・固定するようにしている。この点火コイルは、組立時に中心コア６をコイルケース１内の中心部に位置決めするために、樹脂製のコネクタハウジング８に一体成形されたコア位置決め部材９によって中心コア６を位置決めするようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
点火コイルは、エンジン運転中に発熱して温度上昇し、エンジン停止後に放熱して温度低下する。このような温度サイクルによって、コイルケース１内の絶縁性樹脂７やコア位置決め部材９が膨張・収縮を繰り返すが、絶縁性樹脂７とコア位置決め部材９は熱膨張係数が異なるため、温度サイクルによって絶縁性樹脂７からコア位置決め部材９に熱応力が繰り返し作用し、この熱応力によって生じるコア位置決め部材９の歪みによって該コア位置決め部材９の下面側の薄い絶縁性樹脂充填層７ａにクラックが発生することがある。このようなクラックは、中心コア６の外周面と二次側スプール４の内周面との間の僅かな隙間に充填された薄い絶縁性樹脂充填層７ｂに徐々に拡大していくため、高電圧発生部である二次巻線５と中心コア６との間の絶縁性が低下して、二次巻線５の絶縁不良が発生するおそれがある。
【０００４】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、コア位置決め部材の下面側に充填された絶縁性樹脂充填層にクラックが発生することを防止できて、絶縁信頼性を向上することができる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ために、本発明の請求項１の点火コイルは、中心コアをコイルケース内の中心部に位置決めするコア位置決め部材の上面部に、その上方に充填された絶縁性樹脂と該コア位置決め部材との間の熱応力を緩和する熱応力緩和部材を設け、更に、該熱応力緩和部材を、前記絶縁性樹脂又は前記コア位置決め部材に対する接着力が弱く剥離しやすい材料であるシリコーン、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイドのいずれかで形成すると共に、該熱応力緩和部材を、前記コア位置決め部材の上面部に貼着し、且つ、該熱応力緩和部材の上面に接するように前記絶縁性樹脂を充填した構成としたものである。このようにすれば、絶縁性樹脂とコア位置決め部材との熱膨張係数が異なっても、絶縁性樹脂からコア位置決め部材に作用する熱応力を熱応力緩和部材によって緩和することができる。これにより、コア位置決め部材の下面側の絶縁性樹脂充填層に絶縁性低下の原因となるクラックが発生することを防止できて、絶縁信頼性を向上することができる。
【０００６】
しかも、請求項１に係る発明では、熱応力緩和部材を絶縁性樹脂又はコア位置決め部材に対する接着力が弱く剥離しやすい材料であるシリコーン、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイドのいずれかで形成しているので、絶縁性樹脂と熱応力緩和部材との間に作用する熱応力によって、熱応力緩和部材が絶縁性樹脂又はコア位置決め部材から容易に剥離して、コア位置決め部材の上面部と絶縁性樹脂との間が固定されない状態となり、絶縁性樹脂からコア位置決め部材の上面部に熱応力が作用しなくなる。これにより、コア位置決め部材の下面側の絶縁性樹脂充填層にクラックが発生することを確実に防止できる。
【０００７】
更に、請求項２のように、熱応力緩和部材を中心コアの上端面よりも大きく形成し、且つ該中心コアの真上に位置させるように設けると良い。このようにすれば、コア位置決め部材から中心コアの真上の絶縁性樹脂充填層に作用する熱応力を確実に低減することができ、熱応力により中心コアの真上の絶縁性樹脂充填層にクラックが発生することを確実に防止できる。従来は、熱応力により中心コアの真上の絶縁性樹脂充填層に生じたクラックが中心コアの外周部の絶縁性樹脂充填層に拡大して絶縁性を低下させる原因となっていたが、請求項２では、この原因を確実に取り除くことができる。
【０００８】
また、コア位置決め部材は、単独の部品として形成しても良いが、請求項３のように、コア位置決め部材をコイルケースに組み付けられた樹脂製のコネクタハウジングに一体に形成するようにしても良い。このようにすれば、コア位置決め部材を単独の部品とする場合よりも、部品点数・組立工数を削減でき、製造コストを低減できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図１に基づいて説明する。円筒状のコイルケース１１は、絶縁性樹脂により形成され、その上端部には、コネクタピン１３をインサート成形したコネクタハウジング１４が圧入等により組み付けられている。このコイルケース１１の内部には、中心部と外周側にそれぞれ円柱状の中心コア１８と円筒状の外周コア１７が同心状に収納されている。円筒状の外周コア１７の内周側には、絶縁性樹脂製の円筒状の一次側スプール１９に巻回された一次巻線２０が収納され、更に、この一次側スプール１９の内周側には、絶縁性樹脂製の円筒状の二次側スプール２１に巻回された二次巻線２２が収納されている。二次側スプール２１の下端には、端子プレート２５が取り付けられ、この端子プレート２５には、二次巻線２２の一端が接続されている。
【００１０】
組立時に、中心コア１８をコイルケース１１内の中心部に位置決めするために、樹脂製のコネクタハウジング１４に一体成形されたコア位置決め部材１６が中心コア１８の上方に配置され、該コア位置決め部材１６の下面に形成した環状の位置決め突起３１によって中心コア１８が位置決めされるようになっている。
【００１１】
また、中心コア１８は、有底円筒状に形成された二次側スプール２１の内径部に収納され、該中心コア１８の上下両端には、それぞれクッション部材２３が宛てがわれている。このクッション部材２３は、中心コア１８に過大な応力が働くのを防止するための緩衝材であり、磁歪防止を兼ねるスポンジ、エラストマー等の耐熱性弾性材により形成されている。更に、コイルケース１１の内部には、絶縁性樹脂２４として、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が真空充填されている。
【００１２】
一方、コイルケース１１の下端には、高圧タワー部２６が一体に形成されている。この高圧タワー部２６の上部中心には、高圧端子２７を上向きに一体に形成した端子カップ２８がインサート成形又は圧入され、高圧端子２７が端子プレート２５に圧接して電気的に導通した状態に保持されている。この高圧タワー部２６をプラグホール（図示せず）内に挿入して点火プラグ（図示せず）の上部に圧入すると、端子カップ２８内に係止された導電性のスプリング２９が点火プラグの端子に圧接した状態となり、それによって、二次巻線２２の一端が端子プレート２５、高圧端子２７、端子カップ２８及びスプリング２９を介して点火プラグの端子に電気的に接続された状態となる。
【００１３】
本実施形態の特徴は、中心コア１８の上方に配置されたコア位置決め部材１６の上面部に、その上方に充填された絶縁性樹脂２４と該コア位置決め部材１６との間の熱応力を緩和する熱応力緩和部材３０を設けたことである。この熱応力緩和部材３０は、絶縁性樹脂２４（エポキシ樹脂）に対する接着力が弱く剥離しやすい材料であるシリコーン、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）のいずれかで形成されている。この熱応力緩和部材３０の設置方法は、組立時にシリコーンテープ等の粘着テープを熱応力緩和部材３０としてコア位置決め部材１６の上面部に貼着している。この場合、熱応力緩和部材３０は、中心コア１８の上端面よりも大きく形成され、且つ該中心コア１８の真上に位置するように設けられている。
【００１４】
以上のように構成した本実施形態の点火コイルは、コア位置決め部材１６の上面部に、絶縁性樹脂２４（エポキシ樹脂）に対する接着力が弱く剥離しやすい熱応力緩和部材３０を設けたので、絶縁性樹脂２４と熱応力緩和部材３０との間に作用する熱応力によって、熱応力緩和部材３０と絶縁性樹脂２５との接着が容易に剥離して、コア位置決め部材１６の上面部と絶縁性樹脂２４との間が固定されない状態となり、絶縁性樹脂２４からコア位置決め部材１６の上面部に熱応力が作用しなくなる。これにより、コア位置決め部材１６の下面側の絶縁性樹脂充填層２４ａに絶縁性低下の原因となるクラックが発生することを確実に防止できて、点火コイルの絶縁信頼性を向上することができる。
【００１５】
本実施形態では、熱応力緩和部材３０を中心コア１８の上端面よりも大きく形成し、且つ該中心コア１８の真上に位置させるように設けたので、コア位置決め部材１６から中心コア１８の真上の絶縁性樹脂充填層２４ａに作用する熱応力をより確実に低減することができ、該絶縁性樹脂充填層２４ａのクラックの発生をより確実に防止できる利点がある。
【００１６】
しかしながら、本発明は、この構成に限定されず、熱応力緩和部材３０の一部が中心コア１８の真上から少しずれていたり、或は、熱応力緩和部材３０の中央部等に開口部があっても良く、この場合でも、絶縁性樹脂２４からコア位置決め部材１６の上面部に作用する熱応力を従来よりも大幅に低減することができ、絶縁性樹脂充填層２４ａのクラック発生防止効果を得ることができる。
【００１８】
また、本実施形態では、コア位置決め部材１６をコネクタハウジング１４に一体成形したので、コア位置決め部材１６を単独の部品とする場合よりも、部品点数・組立工数を削減でき、製造コストを低減できる利点がある。但し、本発明は、コア位置決め部材１６をコネクタハウジング１４から分割した単独の部品として形成しても良く、この場合でも、本発明の所期の目的を十分に達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す点火コイルの縦断面図
【図２】従来の点火コイルの縦断面図
【符号の説明】
１１…コイルケース、１６…コア位置決め部材、１７…外周コア、１８…中心コア、１９…一次側スプール、２０…一次巻線、２１…二次側スプール、２２…二次巻線、２４…絶縁性樹脂、２４ａ…絶縁性樹脂充填層、３０…熱応力緩和部材、３１…位置決め突起。

Claims (3)

1. 円筒状のコイルケース内の中心部に円柱状の中心コアを配置し、その外周側に一次巻線と二次巻線を同心状に配置すると共に、前記中心コアの上方に、該中心コアを前記コイルケース内の中心部に位置決めするコア位置決め部材を配置し、前記コイルケース内の各部材間の隙間に絶縁性樹脂を充填して絶縁し、前記コア位置決め部材の上面部に、その上方に充填された絶縁性樹脂と該コア位置決め部材との間の熱応力を緩和する熱応力緩和部材を設けた点火コイルにおいて、
   前記熱応力緩和部材は、前記絶縁性樹脂又は前記コア位置決め部材に対する接着力が弱く剥離しやすい材料であるシリコーン、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイドのいずれかで形成されていると共に、該熱応力緩和部材は、前記コア位置決め部材の上面部に貼着され、且つ、該熱応力緩和部材の上面に接するように前記絶縁性樹脂が充填されていることを特徴とする点火コイル。
2. 前記熱応力緩和部材は、前記中心コアの上端面よりも大きく形成され、且つ該中心コアの真上に位置するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の点火コイル。
3. 前記コア位置決め部材は、前記コイルケースに組み付けられた樹脂製のコネクタハウジングに一体に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の点火コイル。

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