JP2008041799A - 内燃機関用点火コイル - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、自動車等における内燃機関の点火プラグに対して高電圧を供給し、火花放電を発生させる点火コイルにおける二次コイルボビンに関するものである。
【解決手段】二次コイルは、複数の層となるようにボビンの周方向に巻回されている。また、前記二次コイルは、前記ボビンの周方向に複数の鍔によって、複数の層となるように巻回されている。前記鍔は、前記二次コイルの両端部および間に設けられ、前記ボビンと一体に成形されている。スリットは、前記複数の鍔のそれぞれに交互に設けられ、前記二次コイルの隣り合った側が開放されるように設けられている。前記二次コイルは、巻回された後、スリットを渡り次の層で、同様に巻回され、最後の層に達する。前記複数の鍔は、前記二次コイルの隣り合った側が開放されているため、この部分から絶縁充填樹脂部材がコイルの間に浸透する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等における内燃機関の点火プラグに対して高電圧を供給し、火花放電を発生させる点火コイルの二次コイル間に絶縁充填樹脂部材が浸透し易い内燃機関用点火コイルに関するものである。

図４は従来例における内燃機関用点火コイルのコイルボビンを説明するための図である。図４において、コイルボビン４１は、鍔４２１、４２２、４２３、・・・、４２ｎによって仕切られている。また、前記コイルボビン４１は、コイルが次の層に渡るためのスリット４３１、４３２が設けられている。なお、前記コイルボビン４１は、図で見えない部分にもスリットが存在する。図５（イ）は従来例における内燃機関用点火コイルのコイルボビンに二次コイルを巻回した状態を示す図で、（ロ）は（イ）のＥ−Ｅ線断面図、（ハ）は（イ）のＦ−Ｆ断面図である。図５において、図４に示されたコイルボビン４１には、二次コイル４５１、４５２、４５３、・・・、４５ｎが巻回されている。

図５（イ）におけるＥ−Ｅ線断面図である（ロ）において、二次コイル４５１から４５ｎは、鍔４２１から４２ｎによって仕切られている領域に巻回されている。図５（イ）におけるＦ−Ｆ線断面図である（ハ）において、二次コイル４５１から４５ｎは、スリット４３１、４３２に隣り合った領域に鍔が無い状態になっている。

また、特開２００３−２２９３１８号公報に記載されている内燃機関用点火コイルは、ボビンの円周上に形成された鍔部は、高さの異なる、低いスリットを設けている。また、特開２００５−２８６１５６号公報に記載されている内燃機関用点火コイルは、二次コイルが巻回されているボビンの鍔に渡り溝が設けられている。
特開２００３−２２９３１８号公報 特開２００５−２８６１５６号公報

前記特開２００３−２２９３１８号公報に記載されている内燃機関用点火コイルは、ボビンの機械的強度を考慮してスリットを低くして、機械的強度および含浸の向上を図っている。また、特開２００５−２８６１５６号公報に記載されている内燃機関用点火コイルは、金型を単純化して、金型の個数の減少および金型の抜く回数等の減少を図るものである。

また、図５（ハ）の場合、図示されていない絶縁充填樹脂部材は、二次コイルの間にあるスリット４３１、４３２から充填し易い。しかし、図５（ロ）の場合、二次コイルは、鍔４２１から４２ｎによって必ず挟まれた状態になっているため、前記絶縁充填樹脂部材が二次コイルの間に浸透し難いという問題があった。

以上のような課題を解決するために、本発明は、二次コイルの電線が鍔と鍔との間に挟まれないような形状のコイルボビンとすることで、絶縁充填樹脂部材を二次コイル電線の間に浸透できるようにした内燃機関用点火コイルを提供することを目的とする。また、前記コイルボビンの形状は、機械的強度および絶縁充填樹脂部材の浸透性を同時に達成できる内燃機関用点火コイルを提供することを目的とする。

（第１発明）
第１発明の内燃機関用点火コイルは、それぞれのボビンに巻回された一次コイルおよび二次コイルと、前記各コイルと磁気的に結合させる鉄心とからなる鉄心−コイル組立体と、前記鉄心−コイル組立体および前記一次コイルにおける電流の通電および遮断を点火信号に基づいて行うことにより高電圧を発生させるパワースイッチを含む制御回路を収納する絶縁ケースと、前記絶縁ケース内に前記鉄心−コイル組立体および制御回路を収納するとともに、内部に充填され、固化された絶縁充填樹脂部材とを少なくとも備えており、複数の層となるようにボビンの周方向に巻回されている二次コイルと、前記周方向に巻回された複数の二次コイルの両端部および間にそれぞれ設けられ、前記ボビンと一体に成形されている複数の鍔と、前記複数の鍔のそれぞれに交互に設けられ、前記二次コイルの隣り合った側が開放されるように設けられたスリットとから少なくとも構成されていることを特徴とする。

（第２発明）
第２発明の内燃機関用点火コイルにおいて、第１発明の鍔およびスリットは、周方向の幅が同じであることを特徴とする。

（第３発明）
第３発明の内燃機関用点火コイルにおいて、第１発明または第２発明のスリットは、前記複数の鍔のそれぞれに交互に設けられ、二次コイルの一方の側または両方の側が開放されていることを特徴とする。

（第４発明）
第４発明の内燃機関用点火コイルにおいて、第１発明から第３発明のスリットは、周方向の幅が前記鍔の幅より広いことを特徴とする。

本発明によれば、コイルボビンに巻回された二次コイルの一方の側がスリットになっており、鍔に二次コイルの両側が挟まれていないため、絶縁充填樹脂部材が容易に前記コイル間に浸透し、高い電圧に対して経年変化による絶縁の低下がない信頼性の高い内燃機関用点火コイルとすることができる。

本発明によれば、コイルボビンに鍔とスリットを交互に設けることで、二次コイルの両側が鍔で挟まれることがないようにしたため、一方のスリットの部分から絶縁充填樹脂部材がコイル内部に浸透し、絶縁性の高い内燃機関用点火コイルとすることができた。

本発明によれば、コイルボビンの鍔とスリットの間隔を適度に変えることにより、前記絶縁充填樹脂部材がコイルの内部に浸透し易い構造であり、しかも、小型の内燃機関用点火コイルとしての強度を充分に保持することができる。

本発明によれば、コイルボビンの鍔およびスリットの位置を適度の間隔に設けることにより、絶縁充填樹脂部材のコイル間に対する浸透性を良くして、充填不良が発生しないような形状になっている。

（第１発明）
第１発明の内燃機関用点火コイルは、それぞれのボビンに巻回された一次コイルおよび二次コイルと、前記各コイルと磁気的に結合させる鉄心とからなる鉄心−コイル組立体と、前記鉄心−コイル組立体および前記一次コイルにおける電流の通電および遮断を点火信号に基づいて行うことにより高電圧を発生させるパワースイッチを含む制御回路を収納する絶縁ケースと、前記絶縁ケース内に前記鉄心−コイル組立体および制御回路を収納するとともに、内部に充填され、固化された絶縁充填樹脂部材とを少なくとも備えている。

前記二次コイルは、複数の層となるようにボビンの周方向に巻回されている。また、前記二次コイルは、前記ボビンの周方向に複数の鍔によって、複数の層となるように巻回されている。前記鍔は、前記二次コイルの両端部および間に設けられ、前記ボビンと一体に成形されている。スリットは、前記複数の鍔のそれぞれに交互に設けられ、前記二次コイルの隣り合った側が開放されるように設けられている。前記二次コイルは、巻回された後、スリットを渡り次の層で、同様に巻回され、最後の層に達する。前記複数の鍔は、前記二次コイルの隣合った側が開放されているため、この部分から絶縁充填樹脂部材がコイルの間に浸透し易く、高い電圧によっても絶縁が破壊されず、信頼性が向上する。

（第２発明）
第２発明の内燃機関用点火コイルにおける鍔およびスリットは、たとえば、９０度、６０度、３０度に分割される。前記鍔は、９０度毎にスリットが設けられた場合、周方向の幅が同じに４個の鍔と４個のスリットがボビンに一体成形され、前記鍔のある部分の他方にスリットが形成されている。前記鍔とスリットの数および分割する角度は、特に限定されるものではなく、任意の数とすることができる。

（第３発明）
第３発明の内燃機関用点火コイルにおけるスリットは、前記複数の鍔のそれぞれに交互に設けられ、二次コイルの両方の側で開放されるようにすることができる。すなわち、スリットの一部は、二次コイルの隣り合った両側が開放されるように設けられているため、前記鍔の存在により、絶縁充填樹脂部材がコイル内に浸透するのを妨げられない。

（第４発明）
第４発明の内燃機関用点火コイルにおけるスリットは、周方向の幅が前記鍔の幅より広くなるように成形されている。すなわち、前記複数の鍔の周方向の長さは、スリットの周方向の長さより短いため、この部分からより多くの絶縁充填樹脂部材がコイル内に浸透することができる。

図１は本発明の第１実施例である内燃機関用点火コイルにおけるコイルボビンを説明するための斜視図である。図２（イ）は本発明の第１実施例における内燃機関用点火コイルのコイルボビンに二次コイルを巻回した状態を示す図で、（ロ）は（イ）のＡ−Ａ線断面図、（ハ）は（イ）のＢ−Ｂ線断面図である。図１および図２において、コイルボビン１１は、筒体１１１に層状に複数の鍔が成形されている。前記コイルボビン１１は、図１における左の端部に鍔１２１、１２２、１２３が成形され、前記鍔１２１、１２２、１２３と鍔１４１、１４２、・・・の間に二次コイル２３（図２（イ）参照）が巻回されている。

また、図２（イ）に示すように、前記鍔１４１、１４２、・・・と、鍔１６１、・・・との間には、二次コイル２４が巻回されている。同様に鍔によって二次コイル２５、２６、２７（図２（ロ）参照）は、前記コイルボビン１１に巻回されている。図２の第１実施例において、鍔およびスリットは、６０度ずつ交互に設けられるように成形されている。たとえば、図２（ロ）に示されるように、図２（イ）のＡ−Ａ線断面では、鍔１２２、二次コイル２３、スリット１５１、二次コイル２４、鍔１６１、二次コイル２５、スリット１８１、二次コイル２６、鍔２０１、二次コイル２７、スリット２１１が交互にある。前記二次コイル２３から２７は、必ず一方の側に鍔があり、他方の側にスリットがあるような構成になっている。したがって、前記二次コイル２３から２７は、鍔のないスリット側から絶縁充填樹脂部材が浸透し易く点火コイルの絶縁を向上させることができる。

図２（ハ）に示されているように、図２（イ）のＢ−Ｂ線断面では、スリット１３１、二次コイル２３、鍔１４１、二次コイル２４、スリット１７１、二次コイル２５、鍔１９１、二次コイル２６、スリット２０２、二次コイル２７、鍔２２１が交互にある。前記二次コイル２３から２７は、前記同様に、必ず一方の側に鍔があり、他方の側にスリットがあるような構成になっており、鍔とスリットの位置が図２（ロ）と反対の位置にある。したがって、前記二次コイル２３から２７は、いずれか一方が鍔のないスリット側となり、この部分から絶縁充填樹脂部材が浸透し易く点火コイルの絶縁を向上させることができる。

図３（イ）から（ニ）は本発明の第２実施例である内燃機関用点火コイルにおけるコイルボビンを説明するためのものであり、（イ）は第２実施例におけるコイルボビンを説明するための斜視図で、（ロ）はコイルボビンに二次コイルを巻回した状態を示す斜視図で、（ハ）は（ロ）のＣ−Ｃ線断面図、（ニ）は（ロ）のＤ−Ｄ線断面図である。図３（イ）において、コイルボビン３１は、筒体３１１に層状に複数の鍔が成形されている。一つの層における鍔は、スリットと交互に成形されている。次の層における鍔は、同様に、スリットと交互に成形されていると同時に、二次コイル３７１が両側において、鍔に挟まれないような構造になっている。

第２実施例は、二次コイル３７１から３７５が鍔とスリットによって挟まれている部分と、前記二次コイル３７１から３７５の両側がスリットからなる部分とから構成されている。たとえば、図３（ロ）におけるＣ−Ｃ線断面図である（ハ）は、スリット３２からスリット３７によって、二次コイルの両側が鍔によって挟まれていない。すなわち、前記構成は、二次コイルの両側から前記絶縁充填樹脂部材が浸透することができる。しかし、前記鍔は、数が少なすぎると、コイルボビン３１の機械的強度にも影響するため、この点を考慮して、鍔およびスリットの数、あるいはスリットの設ける位置を決めるようにすることが望ましい。

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例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。たとえば、本実施例における内燃機関用点火コイル、コイルボビンの材質、二次コイル巻線方法等は、公知または周知のものを採用することができる。また、本発明の鍔およびスリットの数および幅は、点火コイルの大きさ、容量等によって任意に変えることができる。

本発明の第１実施例である内燃機関用点火コイルにおけるコイルボビンを説明するための斜視図である。（実施例１） （イ）は本発明の第１実施例における内燃機関用点火コイルのコイルボビンに二次コイルを巻回した状態を示す図で、（ロ）は（イ）のＡ−Ａ線断面図、（ハ）は（イ）のＢ−Ｂ線断面図である。 （イ）から（ニ）は本発明の第２実施例である内燃機関用点火コイルにおけるコイルボビンを説明するためのものであり、（イ）は第２実施例におけるコイルボビンを説明するための斜視図で、（ロ）はコイルボビンに二次コイルを巻回した状態を示す斜視図で、（ハ）は（ロ）のＣ−Ｃ線断面図、（ニ）は（ロ）のＤ−Ｄ線断面図である。（実施例２） 従来例における内燃機関用点火コイルのコイルボビンを説明するための図である。 （イ）は従来例における内燃機関用点火コイルのコイルボビンに二次コイルを巻回した状態を示す図で、（ロ）は（イ）のＥ−Ｅ線断面図、（ハ）は（イ）のＦ−Ｆ線断面図である。

符号の説明

１１・・・コイルボビン
１１１・・・筒体
１２１、１２２、１２３、１４１、１４２、１６１、１９１、１９２、２０１、２２１、２２２・・・鍔
１３１、１３２、１３３、１５１、１７１、１８１、２０２、２１１・・・スリット
２３、２４、２５、２６、２７・・・二次コイル
３１・・・コイルボビン
３１１・・・筒体
３２１、３４１、３６１・・・鍔
３２、３３、３４、３５、３６、３７・・・スリット
３７１、３７２、３７３、３７４、３７５・・・二次コイル

Claims (4)

1. それぞれのボビンに巻回された一次コイルおよび二次コイルと、前記各コイルと磁気的に結合させる鉄心とからなる鉄心−コイル組立体と、
   前記鉄心−コイル組立体および前記一次コイルにおける電流の通電および遮断を点火信号に基づいて行うことにより高電圧を発生させるパワースイッチを含む制御回路を収納する絶縁ケースと、
   前記絶縁ケース内に前記鉄心−コイル組立体および制御回路を収納するとともに、内部に充填され、固化された絶縁充填樹脂部材と、
   を少なくとも備えている内燃機関用点火コイルにおいて、
   複数の層となるようにボビンの周方向に巻回されている二次コイルと、
   前記周方向に巻回された複数の二次コイルの両端部および間にそれぞれ設けられ、前記ボビンと一体に成形されている複数の鍔と、
   前記複数の鍔のそれぞれに交互に設けられ、前記二次コイルの隣り合った側が開放されるように設けられたスリットと、
   から少なくとも構成されていることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
2. 前記鍔およびスリットは、周方向の幅が同じであることを特徴とする請求項１に記載された内燃機関用点火コイル。
3. 前記スリットは、前記複数の鍔のそれぞれに交互に設けられ、二次コイルの一方の側または両方の側が開放されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された内燃機関用点火コイル。
4. 前記スリットは、周方向の幅が前記鍔の幅より広いことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載された内燃機関用点火コイル。

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