JP4955607B2 - 内燃機関用点火コイル - Google Patents

Description

この発明は、自動車のエンジンなどの内燃機関の点火プラグに、火花放電を発生させるための高電圧を供給する内燃機関用点火コイルに関するものである。

図３は従来の内燃機関用点火コイルをエンジンに取り付けた状態の概略構成を示す一部を破断した正面図、図４は図３に示した内燃機関用点火コイルにおける高圧タワー部へのラバー部および絶縁パイプの取付状態を示す部分拡大図である。

図３または図４において、内燃機関用点火コイル１１は、エンジン５１に取り付けられる点火コイル本体２１と、この点火コイル本体２１を構成する絶縁ケース２２に設けられた高圧タワー部２２ｔに取り付けられ、エンジン５１に設けられたプラグホール５２の底に取り付けられた点火プラグ６１の頂部電極６２に、点火コイル本体２１の高圧端子（図示省略）からの高電圧を供給（伝達）するプロテクタ４１とで構成されている。

上記した点火コイル本体２１は、絶縁ケース２２と、この絶縁ケース２２の側面部分に一体的に設けられたソケット部２２ｓに設けられている複数の低圧端子（一次端子、図示省略）と、絶縁ケース２２の下端部分に一体的に設けられた高圧タワー部２２ｔ内に、高圧タワー部２２ｔの孔を閉塞するように圧入された高圧端子（二次端子）と、絶縁ケース２２内に収容されたコイル・鉄心組立体（図示省略）と、絶縁ケース２２内に充填され、各部品相互の高電圧絶縁を行うとともに、各部品を絶縁ケース２２内に固定する絶縁樹脂としての熱硬化性樹脂（図示省略）とで構成されている。
そして、点火コイル本体２１は、絶縁ケース２２の側面部分に一体的に設けられた取付フランジ部２２ｆを取付ねじ３４によってエンジン５１の取付部５４に取り付けることにより、エンジン５１のプラグホール５２内へ高圧タワー部２２ｔが浅く突入するように取り付けられる。
そして、高圧タワー部２２ｔの外周には、周回する突条２２ｔｐが設けられている。
なお、複数の低圧端子は、例えば、絶縁ケース２２の成形時にインサートされる。

上記したコイル・鉄心組立体は、一次コイルボビンと、この一次コイルボビンの外周に巻線を巻き付け、積層して形成された一次コイルと、この一次コイルの外周に配置された二次コイルボビンと、この二次コイルボビンの外周に巻線を巻き付け、積層して形成された二次コイルと、この二次コイルと一次コイルとを磁気的に結合し、閉磁路を形成するセンタ鉄心部、環状鉄心部からなる鉄心とで構成されている。
そして、複数の低圧端子、一次コイルの両端、二次コイルの一端は所定の回路を構成するように接続され、二次コイルの他端は、二次コイルボビンの端部に取り付けられた端末ピン（図示省略）を介して高圧端子に接続されている。

上記したプロテクタ４１は、点火コイル本体２１の高圧タワー部２２ｔに取り付けられ、エンジン５１の環状部５３に被さってプラグホール５２内への液体の浸入を防ぐとともに、点火コイル本体２１から供給される高電圧を絶縁シールする、シリコーンゴムなどの弾性体で構成されたラバー部４２と、プラグホール５２の底に取り付けられた点火プラグ６１の、頂部電極６２を有する絶縁碍子６４に被さって絶縁シールする、シリコーンゴムなどの弾性体で構成されたブーツ部４３と、このブーツ部４３とラバー部４２とを連結する、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）製の絶縁パイプ４４と、この絶縁パイプ４４内に収容され、点火コイル本体２１の高圧端子と点火プラグ６１の頂部電極６２とを導通させる導電体としてのコイルスプリング４５とで構成されている。

上記したラバー部４２には、上端に、エンジン５１の環状部５３に被さる傘部４２ｕが設けられ、内側内周に周回する凹部４２ｉｄが設けられ、絶縁パイプ４４の一端（上端）が挿入される周回した溝部４２ｇが下側へ開放させて設けられ、この溝部４２ｇ内の外周に周回する複数（２つ）の凹部４２ｏｄが設けられている。
なお、ラバー部４２と高圧タワー部２２ｔとは、高圧タワー部２２ｔの外周に周回させて設けられた突条２２ｔｐ（第１抜け止め機構）と、ラバー部４２の内側内周に周回させて設けられ、突条２２ｔｐが嵌合（係合）する凹部４２ｉｄ（第１抜け止め機構）とによってラバー部４２が高圧タワー部２２ｔから抜けないように結合されている。

上記した絶縁パイプ４４には、下側内周に、コイルスプリング４５が抜けるのを防止する係止段部４４ｓを形成するための環状肉盛り部４４ｐが設けられ、上端部外周に、周回する複数（２つ）の突条４４ｕｐが設けられ、下端部外周に、周回する突条４４ｄｐが設けられている。
なお、絶縁パイプ４４とラバー部４２とは、絶縁パイプ４４の上端部外周に周回させて設けられた複数（２つ）の突条４４ｕｐ（第２抜け止め機構）と、ラバー部４２の溝部４２ｇ内の外周に周回させて設けられ、複数（２つ）の突条４４ｕｐが嵌合（係合）する複数（２つ）の凹部４２ｏｄ（第２抜け止め機構）とによって絶縁パイプ４４がラバー部４２から抜けないように結合されている。

上記したブーツ部４３には、絶縁パイプ４４の他端（下端）が挿入される周回した溝部４３ｇが上側へ開放させて設けられ、この溝部４３ｇ内の外周に周回する凹部４３ｄが設けられている。
なお、ブーツ部４３と絶縁パイプ４４とは、絶縁パイプ４４の下端部外周に周回させて設けられた突条４４ｄｐ（第３抜け止め機構）と、ブーツ部４３の溝部４３ｇ内の外周に周回させて設けられ、突条４４ｄｐが嵌合（係合）する凹部４３ｄ（第３抜け止め機構）とによってブーツ部４３が絶縁パイプ４４から抜けないように結合されている。

上記したコイルスプリング４５は、太径部４５ｂの両端に細径部４５ｓが設けられ、太径部４５ｂの一端（下端）が絶縁パイプ４４の係止段部４４ｓに係合することにより、絶縁パイプ４４から抜けないようになされている。

上記したエンジン５１には、点火コイル本体２１の高圧タワー部２２ｔ、および、この高圧タワー部２２ｔに取り付けられたプロテクタ４１が挿入されるプラグホール５２と、このプラグホール５２の上面周縁に突出させて設けられ、プロテクタ４１の傘部４２ｕで覆われる環状部５３と、この環状部５３の周囲に位置し、点火コイル本体２１の取付フランジ部２２ｆを取り付けるための取付部５４とが設けられている。
そして、プラグホール５２の底には、点火プラグ６１の雄ねじ部６５ｓを螺合させて点火プラグ６１を取り付けるための取付ねじ孔５２ｓが設けられている。

上記した点火プラグ６１は、高電圧が供給される頂部端子６２と、この頂部端子６２から延びた中心電極６３と、この中心電極６３および頂部端子６２を絶縁シールする絶縁碍子６４と、この絶縁碍子６４の外側に設けられた金具６５とで構成されている。
そして、金具６５には、プラグホール５２の取付ねじ孔５２ｓに螺合する雄ねじ部６５ｓと、この雄ねじ部６５ｓから延び、中心電極６３と火花間隙をおいて対向する電極６５ｅとが設けられている。

この内燃機関用点火コイル１１はエンジン制御装置（ＥＣＵ）から供給される信号に基づいて点火コイル本体２１の一次コイルに通電し、一次コイルへの通電を遮断することにより、鉄心に磁束が発生し、変化することによって二次コイルに高電圧が誘起され（発生し）、高圧端子に高電圧が供給される。
そして、高圧端子に供給された高電圧はコイルスプリング４５を介して点火プラグ６１の頂部電極６２に供給されるので、中心電極６３と電極６５ｅとの間に火花放電が発生する（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。

特開２００５−３１５１４８号公報 特開２００７−１８４４５３号公報

図３に示すように、エンジン５１に取り付けられた内燃機関用点火コイル１１を取り外す場合、プロテクタ４１がプラグホール５２の中に残ってしまうと、内燃機関用点火コイル１１の交換が困難または不可能になるため、高圧タワー部２２ｔとプロテクタ４１（ラバー部４２）とが外れるのを回避する必要がある。
このように、高圧タワー部２２ｔとプロテクタ４１（ラバー部４２）とが外れるのを回避するためには、高圧タワー部２２ｔに対するプロテクタ４１（ラバー部４２）の取付強度（組み付け保持力）を大きく（高く）する必要がある。

しかしながら、前述したように、ラバー部４２を弾性体で構成（成型）し、ラバー部４２に凹部４２ｉｄを設けると、ラバー部４２にアンダーカット部分が発生するため、ラバー部４２の金型からの離型時にラバー部４２を金型から無理に引き抜くことになるので、ラバー部４２の金型からの離型が困難であったり、無理抜きによってラバー部４２に亀裂が発生する懸念がある。
このように、ラバー部４２に亀裂が発生する懸念があると、ラバー部４２の品質管理工程（検査工程）が必要となり、部品コストの低減が困難になる。

そこで、高圧タワー部２２ｔに設ける突条２２ｔｐの高さを低くしてラバー部４２に設ける凹部４２ｉｄの深さを浅くすることにより、ラバー部４２のアンダーカット部分の段差（高さ）を少なく（低く）すると、無理抜きによってラバー部４２に発生する亀裂をなくす（低減する）ことができるものの、高圧タワー部２２ｔに対するプロテクタ４１（ラバー部４２）の取付強度（組み付け保持力）が小さく（低く）なり、高圧タワー部２２ｔからプロテクタ４１（ラバー部４２）が容易に離脱する（外れる）ようになる。
なお、高圧タワー部２２ｔとプロテクタ４１（ラバー部４２）とを、接着剤を用いて組み付ける場合、接着剤塗布工程、接着剤硬化工程や、その設備が必要となり、コストの低減が困難になる。

この発明は、上記したような不都合を解消するためになされたもので、高圧タワー部に対するプロテクタの取付強度を大きくすることができるとともに、コストの低減を図ることのできる内燃機関用点火コイルを提供するものである。

この発明は、以下のような内容である。
（１）絶縁ケースに設けられた高圧タワー部の外周にラバー部を、前記高圧タワー部の外周と前記ラバー部とに設けた第１抜け止め機構によって取り付け、前記ラバー部に絶縁パイプを、前記ラバー部と前記絶縁パイプとに設けた第２抜け止め機構によって取り付けた内燃機関用点火コイルにおいて、前記第１抜け止め機構を、前記ラバー部に取り付けた前記絶縁パイプ内に位置する位置に設けたことを特徴とする。
（２）（１）に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、前記第１抜け止め機構を、前記高圧タワー部の軸方向に複数設けたことを特徴とする。
（３）（１）に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、前記第１抜け止め機構を、前記高圧タワー部の一端の外周に設けた突条と、この突条に当接する前記ラバー部の一端とで構成したことを特徴とする。

この発明によれば、第１抜け止め機構を、ラバー部に取り付けた絶縁パイプ内に位置する位置に設けたので、第１抜け止め機構の解除が絶縁パイプによって抑制されるため、高圧タワー部に対するラバー部の取付強度を大きくする（向上させる）ことができる。
したがって、第１抜け止め機構を、高圧タワー部の外周に設けた突条と、ラバー部の内側内周に設けられ、高圧タワー部の突条が嵌合（係合）する凹部とによって構成する場合、ラバー部のアンダーカット部分の段差（高さ）を少なく（低く）することができることにより、成型金型からの無理抜きによってラバー部に発生する亀裂をなくす（低減する）ことができ、ラバー部の品質管理工程（検査工程）が不要となることによってラバー部、ひいては、内燃機関用点火コイルのコストの低減を図ることができる。
そして、第１抜け止め機構を、高圧タワー部の軸方向に複数設けたので、高圧タワー部に対するラバー部の取付強度をより一層大きくする（向上させる）ことができる。
また、第１抜け止め機構を、高圧タワー部の一端の外周に設けた突条と、この突条に当接するラバー部の一端とで構成したので、高圧タワー部の外周に当接するラバー部の面に、凹部などの抜け止め機構を設ける必要がなくなるため、ラバー部の成型金型のコストを低減させることができることにより、ラバー部、ひいては、内燃機関用点火コイルのコストの低減を図ることができるとともに、ラバー部の成型が容易になる。

以下、この発明の実施例を図に基づいて説明する。

図１はこの発明の一実施例である内燃機関用点火コイルにおける高圧タワー部へのラバー部および絶縁パイプの取付状態を示す部分拡大図であり、図３および図４と同一または相当部分に同一符号を付し、その説明を省略する。
なお、図示を省略した部分は、従来例と同様な構成とされている。

図１に示した内燃機関用点火コイル１１が、図３および図４に示した内燃機関用点火コイル１１と異なるところは、絶縁ケース２２の高圧タワー部２２ｔにラバー部４２および絶縁パイプ４４を取り付けた状態で、絶縁パイプ４４内に突条２２ｔｐ、凹部４２ｉｄ（第１抜け止め機構）が位置する点である。
このように、絶縁ケース２２の高圧タワー部２２ｔにラバー部４２および絶縁パイプ４４を取り付けた状態で、絶縁パイプ４４内に突条２２ｔｐ、凹部４２ｉｄ（第１抜け止め機構）を位置させる場合、高圧タワー部２２ｔの外周に設けた突条２２ｔｐの根本（上端）と絶縁パイプ４４の先端（上端）とによって挟まれるラバー部４２の軸方向の長さＬを５ｍｍ以上、好ましくは１０ｍｍ以上、さらに好ましくは１５ｍｍ以上にするのが好ましい。

この発明の一実施例によれば、高圧タワー部２２ｔの外周に設けた突条２２ｔｐと、ラバー部４２の内側内周に設けられ、高圧タワー部２２ｔの突条２２ｔｐが嵌合（係合）する凹部４２ｉｄとからなる第１抜け止め機構を、ラバー部４２に取り付けた絶縁パイプ４４内に位置する位置に設けたので、第１抜け止め機構の解除が絶縁パイプ４４によって抑制されるため、高圧タワー部２２ｔに対するラバー部４２の取付強度を大きくする（向上させる）ことができる。
したがって、ラバー部４２のアンダーカット部分の段差（高さ）を少なく（低く）することができることにより、成型金型からの無理抜きによってラバー部４２に発生する亀裂をなくす（低減する）ことができ、ラバー部４２の品質管理工程（検査工程）が不要となることによってラバー部４２、ひいては、内燃機関用点火コイル１１のコストの低減を図ることができる。
そして、高圧タワー部２２ｔの外周に設けた突条２２ｔｐの根本（上端）と絶縁パイプ４４の先端（上端）とによって挟まれるラバー部４２の軸方向の長さＬを５ｍｍ以上、好ましくは１０ｍｍ以上、さらに好ましくは１５ｍｍ以上にしたので、高圧タワー部２２ｔに対するラバー部４２の取付強度をさらに大きくする（向上させる）ことができる。

図２はこの発明の他の実施例である内燃機関用点火コイルにおける高圧タワー部へのラバー部および絶縁パイプの取付状態を示す部分拡大図であり、図１、図３および図４と同一または相当部分に同一符号を付し、その説明を省略する。
なお、図示を省略した部分は、従来例と同様な構成とされている。

図２に示した内燃機関用点火コイル１１が、図１に示した内燃機関用点火コイル１１と異なるところは、絶縁ケース２２の高圧タワー部２２ｔの一端（先端）の外周に設けた突条２２ｔｐと、この突条２２ｔｐに当接するラバー部４２の一端（下端）とで第１抜け止め機構を構成した点である。

この発明の他の実施例によれば、先の実施例と同様な効果を得ることができる。
そして、絶縁ケース２２の高圧タワー部２２ｔの一端の外周に設けた突条２２ｔｐと、この突条２２ｔｐに当接するラバー部４２の一端とで第１抜け止め機構を構成したので、高圧タワー部２２ｔの外周に当接するラバー部４２の面に、凹部などの抜け止め機構を設ける必要がなくなるため、ラバー部４２の成型金型のコストを低減させることができることにより、ラバー部４２、ひいては、内燃機関用点火コイル１１のコストの低減を図ることができるとともに、ラバー部４２の成型が容易になる。

上記した実施例では、ラバー部４２に取り付けた絶縁パイプ４４内に位置する部分に、高圧タワー部２２ｔの外周に設けた突条２２ｔｐと、ラバー部４２の内側内周に設けられ、高圧タワー部２２ｔの突条２２ｔｐが嵌合（係合）する凹部４２ｉｄとからなる第１抜け止め機構を１つ設けた例を示したが、この第１抜け止め機構を、高圧タワー部２２ｔの軸方向に複数設けてもよい。
このように、ラバー部４２に取り付けた絶縁パイプ４４内に位置する部分に、複数の第１抜け止め機構を設けることにより、高圧タワー部２２ｔに対するラバー部４２の取付強度をより一層大きくする（向上させる）ことができる。
また、図２に示した実施例において、絶縁ケース２２の高圧タワー部２２ｔの一端（先端）の外周に突条２２ｔｐを周回させて設けた例を示したが、突条は周回させて設けなくとも、すなわち、不連続に周回させて設けても、同様な効果を得ることができる。

この発明の一実施例である内燃機関用点火コイルにおける高圧タワー部へのラバー部および絶縁パイプの取付状態を示す部分拡大図である。 この発明の他の実施例である内燃機関用点火コイルにおける高圧タワー部へのラバー部および絶縁パイプの取付状態を示す部分拡大図である。 従来の内燃機関用点火コイルをエンジンに取り付けた状態の概略構成を示す一部を破断した正面図である。 図３に示した内燃機関用点火コイルにおける高圧タワー部へのラバー部および絶縁パイプの取付状態を示す部分拡大図である。

符号の説明

１１ 内燃機関用点火コイル
２１ 点火コイル本体
２２ 絶縁ケース
２２ｆ フランジ部
２２ｓ ソケット部
２２ｔ 高圧タワー部
２２ｔｐ 突条（第１抜け止め機構）
３４ 取付ねじ
４１ プロテクタ
４２ ラバー部
４２ｇ 溝部
４２ｉｄ 凹部（第１抜け止め機構）
４２ｕ 傘部
４２ｏｄ 凹部（第２抜け止め機構）
４３ ブーツ部
４３ｇ 溝部
４３ｄ 凹部（第３抜け止め機構）
４４ 絶縁パイプ
４４ｄｐ 突条（第３抜け止め機構）
４４ｐ 環状肉盛り部
４４ｓ 係止段部
４４ｕｐ 突条（第２抜け止め機構）
４５ コイルスプリング（導電体）
４５ｂ 太径部
４５ｓ 細径部
５１ エンジン
５２ プラグホール
５２ｓ 取付ねじ孔
５３ 環状部
５４ 取付部
６１ 点火プラグ
６２ 頂部電極
６３ 中心電極
６４ 絶縁碍子
６５ 金具
６５ｓ 雄ねじ部
６５ｅ 電極
Ｌ 長さ

Claims (3)

1. 絶縁ケースに設けられた高圧タワー部の外周にラバー部を、前記高圧タワー部の外周と前記ラバー部とに設けた第１抜け止め機構によって取り付け、前記ラバー部に絶縁パイプを、前記ラバー部と前記絶縁パイプとに設けた第２抜け止め機構によって取り付けた内燃機関用点火コイルにおいて、
   前記第１抜け止め機構を、前記ラバー部に取り付けた前記絶縁パイプ内に位置する位置に設けた、
   ことを特徴とする内燃機関用点火コイル。
2. 請求項１に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、
   前記第１抜け止め機構を、前記高圧タワー部の軸方向に複数設けた、
   ことを特徴とする内燃機関用点火コイル。
3. 請求項１に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、
   前記第１抜け止め機構を、前記高圧タワー部の一端の外周に設けた突条と、この突条に当接する前記ラバー部の一端とで構成した、
   ことを特徴とする内燃機関用点火コイル。

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