JPH1140446A - 点火コイル - Google Patents
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- H01F38/12—Ignition, e.g. for IC engines
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- Power Engineering (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
化、アンダカットに容易に対応できるようにする。 【解決手段】 点火コイル10のコイルケース11を、
コネクタハウジング12を有する頭部13と、一次コイ
ル14及び二次コイル15を内蔵した円筒状の筒部16
と、点火プラグに嵌合装着する高圧タワー部17とに3
分割し、これら各部をポリブチレンテレフタレート、ポ
リフェニレンサルファイド、ポリエチレンテレフタレー
ト等の絶縁性樹脂を用いて別体に成形する。これによ
り、各成形品の長さを成形流動長以下にすることがで
き、成形不良を発生することなく、各成形品を簡単な構
造の成形型で成形することができる。頭部13と筒部1
6と高圧タワー部17との接続部32,33は、圧入嵌
合する構造となっており、各接続部32,33をそれぞ
れ接着剤にて接着する。
Description
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。
円筒状のコイルケース内に、一次コイルと二次コイルが
コアと共に収納され、該コイルケースの頭部には、一次
コイルをバッテリ側と接続するためのコネクタハウジン
グが形成され、該コイルケースの下部には高圧タワー部
が形成され、この高圧タワー部をシリンダヘッドのプラ
グホール内に挿入して点火プラグに嵌合装着すること
で、二次コイルの高圧端子部を点火プラグに電気的に接
触させた状態に保持するようになっている。
外径寸法がプラグホールの内径寸法で規制されているた
め、コイルケースの全長を長くすることで、コイルの巻
数を増加して昇圧性能を高めるようにしている。更に、
コイルケース内部の耐圧性能を向上させるために、コイ
ルケースの肉厚を薄くして絶縁スペースを確保するよう
にしている。
して、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエ
チレンテレフタレート(PET)、ポリフェニレンサル
ファイド(PPS)等の絶縁性樹脂が用いられている
が、コイルケースのように、肉厚の薄い長いケースを成
形する場合、流動性の良いPPSを用いると良いことが
知られている(特開平8−339928号公報参照)。
イルの性能向上のためにコイルケースを更に薄肉化、長
尺化すると、流動性の良いPPSでも、コイルケースの
一体成形が困難である。また、コイルケースにアンダカ
ット部がある場合、一体成形しようとすると、成形型の
構造が非常に複雑となり、成形コストが高くついてしま
う。
たものであり、従ってその目的は、コイルケースの成形
を容易にすることができ、コイルケースの長尺化、薄肉
化、アンダカットに対応することができる点火コイルを
提供することにある。
に、本発明の請求項1の点火コイルは、コイルケースの
全長、肉厚、アンダカットの少なくとも1つに応じて頭
部、筒部、高圧タワー部の少なくとも1つを別体に形成
したものである。これにより、コイルケースの長尺化や
薄肉化に対しても、成形不良を発生することなく、コイ
ルケースの各部を成形することができる。また、アンダ
カット有りの場合にも、アンダカットの部分を別体にす
ることで、コイルケースの各部をアンダカットにならず
に簡単な構造の成形型で成形することができ、成形性を
向上することができる。
スを構成する成形品どうしの接続部のシール材として、
筒部内に収納された筒状の外周コアの端縁部に装着され
た弾性緩衝材を用いるようにしても良い。つまり、外周
コアとコイルケースとの間の熱膨張差によるコイルケー
スの割れや、外周コアと例えば絶縁用に注型されたエポ
キシ樹脂との熱膨張差によるクラックを防ぐために、外
周コアの端縁部には弾性緩衝材が装着されているため、
この弾性緩衝材を成形品どうしの接続部のシール材とし
て兼用すれば、専用の弾性シール材が不要となり、その
分、製造コストを低減することができる。
構成する成形品どうしの接続部のシール材として接着剤
を用いると共に、該接続部の接着面に凹状の接着剤溜り
を形成するようにしても良い。このようにすれば、成形
品どうしの接続部を接着剤により固着できると共に、接
続部の接着面に付いた余分な接着剤を接着剤溜り内に溜
めることができて、余分な接着剤が外部にはみ出すこと
を防止できる。このため、接着面からはみ出した接着剤
を拭き取る面倒な作業を行う必要がなくなり、組立能率
を向上することができる。
30mm以上、肉厚1.0mm以下、アンダカット有り
の少なくとも1つに該当する場合には、頭部、筒部、高
圧タワー部の少なくとも1つを別体に形成することが好
ましい。つまり、コイルケースの全長が130mm以
上、又は、肉厚が1.0mm以下の場合には、流動性の
良い樹脂を用いても、一体成形が困難であり、また、ア
ンダカット有りの場合にも、一体成形が簡単ではない。
従って、これらの少なくとも1つに該当する場合には、
頭部、筒部、高圧タワー部の少なくとも1つを別体に形
成すれば、コイルケースの長尺化、薄肉化、アンダカッ
ト有りに対しても、成形不良を発生することなく、コイ
ルケースの各部を簡単な構造の成形型で成形することが
できる。
スと外周コアとに嵌合され、シール材としても機能す
る。シール効果を得るために、弾性緩衝材とコイルケー
スとの嵌合部分の全周面を密着させたり、弾性緩衝材と
外周コアとの嵌合部分の全周面を密着させても良いが、
全周面を密着させる場合、組立性(嵌合しやすいこと)
とシール性とを両立させることは、必ずしも容易ではな
い。つまり、シール性を向上させるには、嵌合部分の密
着度合を強める必要があるが、嵌合部分の全周面の密着
度合を強めると、組立時の嵌合摩擦力が大きくなりすぎ
て嵌合しにくくなるおそれがあると共に、嵌合摩擦力に
より弾性緩衝材のめくれや裂傷が発生する可能性があ
り、シール不良になるおそれがある。かといって、組立
性向上(嵌合摩擦力軽減)のために、嵌合部分の密着度
合を弱めると、シール性が低下してしまう。
に、弾性緩衝材のうちのコイルケースへの嵌合部分と外
周コアへの嵌合部分との少なくとも一方に、環状のシー
ル突部を該嵌合部分の全周を連続して一周するように形
成し、このシール突部をコイルケース又は外周コアに密
着させてシールするようにすると良い。このようにすれ
ば、弾性緩衝材とコイルケース(又は外周コア)との密
着面積を小さくできるため、両者の密着度合を強めてシ
ール性を高めても、組立時の嵌合摩擦力を低減すること
ができ、組立性とシール性とを両立させることができ
る。しかも、嵌合摩擦力の低減により、組立時の弾性緩
衝材のめくれや裂傷を防止でき、シール不良を無くすこ
とができる。
ル突部を複数本形成することが好ましい。このようにす
れば、万一、1本のシール突部のシール性が低下して
も、残りのシール突部でシール性を確保でき、シール性
能を向上できる。
づいて説明する。点火コイル10のコイルケース11
は、コネクタハウジング12を有する頭部13と、一次
コイル14及び二次コイル15を内蔵した円筒状の筒部
16と、点火プラグ(図示せず)に嵌合装着する高圧タ
ワー部17とから構成され、これら頭部13、筒部16
及び高圧タワー部17は、例えばポリブチレンテレフタ
レート(PBT)、ポリフェニレンサルファイド(PP
S)、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の絶縁
性樹脂を用いて別体に成形されている。このコイルケー
ス11は、全長が130mm以上に形成されている。
ート成形したコネクタハウジング12が一体成形され、
該頭部13の内部にはイグナイタ19が搭載され、エン
ジン制御コンピュータ(図示せず)から出力された点火
信号がコネクタピン18を介してイグナイタ19に入力
される。この頭部13の内部には、絶縁性封止樹脂とし
てエポキシ系熱硬化性樹脂等の熱硬化性樹脂20が真空
充填されている。
に形成され、その内部には、中心部と外周側にそれぞれ
棒状の中心コア21と円筒状の外周コア22が同心状に
収納されている。円筒状の外周コア22の内周側には、
絶縁樹脂製のボビン23に巻回された一次コイル14が
装着され、更に、その内周側には、絶縁樹脂製のボビン
24に巻回された二次コイル15が装着されている。中
心コア21の両端には、コイル14,15により励磁さ
れて発生する磁束とは逆方向の極性の磁石25,26が
配置されている。筒部16の下端面には、二次コイル1
5の一端に接続されたターミナルプレート27が固定さ
れている。この筒部16内の空隙部にも、絶縁性封止樹
脂としてエポキシ系熱硬化性樹脂等の熱硬化性樹脂20
が真空充填されている。
ーミナル28を上向きに固着したターミナルカップ29
がインサート成形され、このターミナルカップ29の下
向きの凹部内に導電性のスプリング30(高圧端子部)
が係止されている。高圧ターミナル28は、ターミナル
プレート27に圧接して電気的に導通した状態に保持さ
れる。高圧タワー部17の下部側は筒状に形成され、そ
こにゴム製のプラグキャップ31が嵌合装着されてい
る。この高圧タワー部17のプラグキャップ31を点火
プラグ(図示せず)の上部に圧入することで、該プラグ
キャップ31の弾性圧着力により両者の連結状態を保持
すると共に、スプリング30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、二次コイル15の一端
がターミナルプレート27、高圧ターミナル28、ター
ミナルカップ29及びスプリング30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。この高圧タ
ワー部17の内部にも、絶縁性封止樹脂としてエポキシ
系熱硬化性樹脂等の熱硬化性樹脂20が真空充填されて
いる。
の接続部32,33は、圧入嵌合する構造となってお
り、各接続部32,33は、それぞれ接着剤にて接着さ
れ、シールされている。
ルケース11の成形材料として、その内部に充填するエ
ポキシ系の熱硬化性樹脂20との密着性が良いポリブチ
レンテレフタレート(PBT)が主に用いられている
が、PBTは、肉厚1mmで成形流動長が105mm、
肉厚0.5mmで成形流動長が37mm程度である。従
って、上記実施形態(1)のように、コイルケース11
の全長が130mm以上、筒部16の肉厚が1.0mm
以下である場合には、コイルケース11全体を一体成形
しようとすると、成形品の長さが成形流動長よりも長く
なって、樹脂が成形型のキャビティの隅々に行き渡らな
くなり、成形不良が発生する。
3と筒部16と高圧タワー部17とをそれぞれ別体に成
形することで、各成形品の長さを成形流動長以下にす
る。これにより、コイルケース11の長尺化や薄肉化に
対しても、成形不良を発生することなく、コイルケース
11の各部を成形することができる。また、コイルケー
ス11にアンダカットとなる部分がある場合にも、アン
ダカットの部分を別体にすることで、コイルケース11
の各部をアンダカットにならずに簡単な構造の成形型で
成形することができ、成形性を向上することができる。
発明の実施形態(2)では、筒部16の上端部と頭部1
3との接続部32の接着面と、筒部16の下端部と高圧
タワー部17との接続部33の接着面に、それぞれ凹状
の接着剤溜り34,35を形成している。尚、接着剤溜
り34,35の形成位置は、図2のように接着面の中間
部に形成したり、或は、図3のように接着面の端部に形
成しても良く、また、頭部13、筒部16、高圧タワー
部17のいずれに形成しても良い。これ以外の構成は、
図1に示す実施形態(1)と同じである。
3の接着面に付いた余分な接着剤を接着剤溜り34内に
溜めることができて、余分な接着剤が外部にはみ出すこ
とを防止できる。このため、接着面からはみ出した接着
剤を拭き取る面倒な作業を行う必要がなくなり、組立能
率を向上することができる。
基づいて本発明の実施形態(3)を説明する。但し、図
1に示す実施形態(1)と実質的に同じ部分には同一符
号を付して説明を省略する。この実施形態(3)におい
ても、コイルケース11は、頭部13、筒部16、高圧
タワー部17に3分割して成形され、これら各成形品の
接続部32,33が接着剤にて接着されている。前記実
施形態(1)で頭部13内に設けたイグナイタは、外部
に設けられており、コネクタピン18がイグナイタの出
力側に接続される。
エンジンシリンダヘッド(図示せず)にボルト締めする
ためのボルト挿通部41が一体成形されている。このボ
ルト挿通部41は、コイルケース11の上方(型開き方
向)から見て頭部13のコネクタハウジング12と部分
的に重なり合う位置に形成され(図5参照)、アンダカ
ット部となっている。
ケース11との間の熱膨張差によるコイルケース11の
割れを防ぐために、図6及び図7に示すように、外周コ
ア22の上下両端縁部には、弾性緩衝材としてエラスト
マー42,43が装着されている。このエラストマー4
2,43は、ゴム弾性、熱可塑性を共に有する弾性材料
である。エラストマー42,43は、外周コア22の端
縁部と頭部13又は高圧タワー部17との間に挟み込ま
れ、且つ頭部13と高圧タワー部17には、それぞれエ
ラストマー42,43の端縁部を筒部16との間に挟み
込む凹部44,45が形成されている。
端縁部に装着されたエラストマー42,43を、頭部1
3と筒部16と高圧タワー部17との接続部32,33
をシールするシール材としても兼用でき、専用の弾性シ
ール材が不要となり、その分、製造コストを低減するこ
とができると共に、接続部32,33の隙間をエラスト
マー42,43と接着剤との双方でシールすることがで
き、シール性も向上することができる。
及び図3に示す実施形態(2)と同じく、接続部32,
33の接着面に接着剤溜りを形成するようにしても良
い。
基づいて本発明の実施形態(4)を説明する。図8は図
4のB部に相当する部分の拡大縦断面図であり、図9は
弾性緩衝材であるエラストマー50の斜視図である。こ
の実施形態(4)は、エラストマー50の形状が上記実
施形態(3)と異なる点を除き、実施形態(3)と同じ
構造である。
0のうちのコイルケース11の筒部16と嵌合する部分
の外周面を蛇腹状に形成することで、複数本の環状のシ
ール突部51を該嵌合部分の全周を連続して一周するよ
うに形成し、このシール突部51をコイルケース11の
筒部16の内周面に密着させてシールするようにしてい
る。
に示すように、エラストマー43のうちのコイルケース
11の筒部16と嵌合する部分の外周面全体を筒部16
に密着させる構成であるため、組立性(嵌合しやすいこ
と)とシール性とを両立させることは、必ずしも容易で
はない。つまり、シール性を向上させるには、嵌合部分
の密着度合を強める必要があるが、嵌合部分の全周面の
密着度合を強めると、組立時の嵌合摩擦力が大きくなり
すぎて嵌合しにくくなるおそれがあると共に、嵌合摩擦
力によりエラストマー43のめくれや裂傷が発生する可
能性があり、シール不良になるおそれがある。かといっ
て、組立性向上(嵌合摩擦力軽減)のために、嵌合部分
の密着度合を弱めると、シール性が低下してしまう。
(4)では、エラストマー50とコイルケース11の筒
部16との嵌合部分の全周面を密着させる構造ではな
く、エラストマー50の嵌合部分に形成した複数本のシ
ール突部51をコイルケース11の筒部16に密着させ
てシールするようにしているため、エラストマー50と
筒部16との密着面積を前記実施形態(3)よりもかな
り小さくすることができる。従って、両者の密着度合を
強めてシール性を高めても、組立時の嵌合摩擦力を低減
することができ、組立性とシール性とを両立させること
ができる。しかも、嵌合摩擦力の低減により、組立時の
エラストマー50のめくれや裂傷を防止でき、シール不
良を無くすことができる。
(f)は、本発明で使用可能な種々の形状のエラストマ
ーを例示している。図10(a)のエラストマー52
は、外周コア22の内周面と嵌合する部分の外周面を蛇
腹状に形成することで、複数本の環状のシール突部62
を該嵌合部分の全周を連続して一周するように形成し、
このシール突部62を外周コア22の内周面に密着させ
てシールするようになっている。
コア22の内周面と嵌合する部分とコイルケース11の
筒部16と嵌合する部分との双方の外周面を蛇腹状に形
成することで、エラストマー53の両方の嵌合部分の外
周面にそれぞれ複数本の環状のシール突部63a,63
bを形成し、そのシール突部63a,63bをそれぞれ
外周コア22の内周面と筒部16の内周面に密着させて
シールするようなっている。
ルケース11の筒部16と嵌合する部分の外周面に形成
したシール突部64の形状がヒレ状となっている。更
に、このエラストマー54は、外周コア22の内周面と
嵌合する部分が無い。
ルケース11の筒部16と高圧タワー部17との間に嵌
め込まれる部分の外周面と内周面に、それぞれ複数本の
環状のシール突部65a,65bを形成し、そのシール
突部65a,65bをそれぞれ筒部16の内周面と高圧
タワー部17の内周面に密着させてシールするようなっ
ている。
及び図9に示すエラストマー50とほぼ同じ形状である
が、蛇腹状に形成された複数本のシール突部66の一部
分71が上下方向に帯状に連続し、この帯状部分71は
蛇腹状に形成されていない。この帯状部分71は、シー
ル突部66と同じく、コイルケース11の筒部16の内
周面に密着するようになっている。
ルケース11の筒部16と嵌合する部分の上下両端部の
みに環状の2本のシール突部67を形成し、2本のシー
ル突部67でコイルケース11の筒部16との間をシー
ルするようになっている。
を用いて、上記各形状の弾性緩衝材を形成するようにし
ても良い。また、シール突部の本数は、少なくとも1本
あれば良い。
に、面取り、段差、R等を設けると、より組付け性が向
上し、好ましい。同様に、組付け性向上の観点から、エ
ラストマーの側面にテーパを設けても良い。
ケース11を頭部13、筒部16、高圧タワー部17に
3分割したが、頭部13と高圧タワー部17のいずれか
一方を筒部16に一体成形するようにしても良く、要
は、コイルケース11の全長130mm以上、肉厚1.
0mm以下、アンダカット有りの少なくとも1つに該当
する場合には、頭部13、筒部16、高圧タワー部17
の少なくとも1つを別体に形成すれば良く、これによっ
て、コイルケース11の長尺化、薄肉化、アンダカット
有りに対しても、成形不良を発生することなく、コイル
ケース11の各部を簡単な構造の成形型で成形すること
ができ、成形コストを低減できる。
30mm未満の場合、又は、肉厚が1.0mmより厚い
場合でも適用でき、同様に、コイルケースにアンダカッ
ト部が無い場合でも適用できる。
高圧タワー部17との接続部32,33の嵌合構造を適
宜変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変
更して実施できる。
縦断面図
の接続構造を示す拡大縦断面図
ワー部との接続構造を示す拡大縦断面図
縦断面図
上面図
の接続構造(図4のA部)を示す拡大縦断面図
ワー部との接続構造(図4のB部)を示す拡大縦断面図
ワー部との接続構造(図4のB部に相当する部分)を示
す拡大縦断面図
の斜視図
例を示す部分拡大縦断面図、(e)及び(f)はそれぞ
れエラストマーの異なる変形例を示す斜視図
タハウジング、13…頭部、14…一次コイル、15…
二次コイル、16…筒部、17…高圧タワー部、20…
熱硬化性樹脂、21…中心コア、22…外周コア、28
…高圧ターミナル、30…スプリング(高圧端子部)、
31…プラグキャップ、32,33…接続部、34,3
5…接着剤溜り、41…ボルト挿通部(アンダカット
部)、42,43,50…エラストマー(弾性緩衝
材)、51…シール突部、52〜57…エラストマー
(弾性緩衝材)、62〜67…シール突部。
Claims (6)
- 【請求項1】 コネクタハウジングを有する頭部と、一
次コイル及び二次コイルを内蔵した筒部と、点火プラグ
に嵌合装着することで前記二次コイルの高圧端子部を該
点火プラグに電気的に接触させた状態に保持する高圧タ
ワー部とから樹脂製のコイルケースを構成した点火コイ
ルにおいて、 前記コイルケースの全長、肉厚、アンダカットの少なく
とも1つに応じて前記頭部、筒部、高圧タワー部の少な
くとも1つを別体に形成したことを特徴とする点火コイ
ル。 - 【請求項2】 前記コイルケースを構成する成形品どう
しの接続部のシール材として、前記筒部内に収納された
筒状の外周コアの端縁部に装着された弾性緩衝材を兼用
することを特徴とする請求項1に記載の点火コイル。 - 【請求項3】 前記コイルケースを構成する成形品どう
しの接続部のシール材として接着剤を用いると共に、該
接続部の接着面に凹状の接着剤溜りを形成したことを特
徴とする請求項1に記載の点火コイル。 - 【請求項4】 前記コイルケースの全長130mm以
上、肉厚1.0mm以下、アンダカット有りの少なくと
も1つに該当する場合に、前記頭部、筒部、高圧タワー
部の少なくとも1つを別体に形成したことを特徴とする
請求項1乃至3のいずれかに記載の点火コイル。 - 【請求項5】 前記弾性緩衝材は、前記コイルケースへ
の嵌合部分と前記外周コアへの嵌合部分との少なくとも
一方に、該コイルケース又は該外周コアに密着する環状
のシール突部が該嵌合部分の全周を連続して一周するよ
うに形成されていることを特徴とする請求項2に記載の
点火コイル。 - 【請求項6】 前記環状のシール突部は、複数本形成さ
れていることを特徴とする請求項5に記載の点火コイ
ル。
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