JP2011003812A - Ignition coil - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用の内燃機関に搭載される点火コイルに関し、特に、絶縁樹脂におけるクラックの発生を抑制させる際に用いて好適のものである。 The present invention relates to an ignition coil mounted on an internal combustion engine for a vehicle, and is particularly suitable for use in suppressing the occurrence of cracks in an insulating resin.
従来より、車両用の内燃機関に搭載された点火コイルは、点火信号又は点火電力を受けると、１２Ｖ〜２４Ｖ程度のバッテリ電位を数百Ｖ程度にまで昇圧させる。そして、当該点火コイルは、これによって得た昇圧電位を点火プラグへ印加させることにより、シリンダー内の希薄燃料を燃焼させ、内燃機関のピストンを介してクランクシャフトへ駆動力を与えている。かかる点火コイルは、近年、各々の点火コイルに対応して設けられる直接点火方式が採用されている。 Conventionally, an ignition coil mounted on an internal combustion engine for a vehicle boosts a battery potential of about 12V to 24V to about several hundred volts when receiving an ignition signal or ignition power. The ignition coil applies the boosted potential thus obtained to the ignition plug, thereby burning the lean fuel in the cylinder and applying a driving force to the crankshaft via the piston of the internal combustion engine. In recent years, a direct ignition system provided for each ignition coil has been adopted as such an ignition coil.
点火コイルは、点火タイミングを規定するディストリビュータから配電されて駆動される形式のものと、各々の点火コイルにイグナイタを内臓させＥＣＵからの信号に応じて駆動されるタイプのもが存在する。また、点火コイルは、各々のプラグホールの内部にコイルアセンブリを配置させるペン型点火コイル、コイルケースの頭部にコイルアセンブリを配置させ且つプラグホールの開口部近傍に当該コイルアセンブリの鉄芯の露出部を固定させる閉磁路型点火コイル等、種々の形態の点火コイルが実用化されている。また、近年の閉磁路型点火コイルにあっては、コイルケースの頭部に鉄芯及びコイルの全てを格納させた鉄芯格納式の閉磁路型点火コイルについても広く用いられている。 There are two types of ignition coils, one that is distributed and driven from a distributor that defines the ignition timing, and the other that is driven in response to a signal from the ECU with each ignition coil containing an igniter. The ignition coil is a pen-type ignition coil in which the coil assembly is disposed inside each plug hole, the coil assembly is disposed in the head of the coil case, and the iron core of the coil assembly is exposed in the vicinity of the opening of the plug hole. Various types of ignition coils, such as a closed magnetic circuit type ignition coil for fixing the portion, have been put into practical use. Also, in recent closed magnetic circuit type ignition coils, iron core storage type closed magnetic circuit type ignition coils in which all of the iron core and the coil are stored in the head of the coil case are widely used.
特開２００７−２９９９１９号公報（特許文献１）では、横型配置の点火コイル（上述した鉄芯格納式の閉磁路型点火コイルと同意）の一例が紹介されている。かかる横型配置の点火コイルは、コネクタ端子を備えるコイルケースと、一次コイル及び二次コイル及び鉄芯から成るコイルアセンブリと、コイルケースの出力側に配された高圧端子と、ＥＣＵからの点火信号を調整するイグナイタと、コイルケースの上部開口面を閉塞させる蓋体とを備える。かかる横型配置の点火コイルは、コイルケースの内部にイグナイタ及びコイルアセンブリを格納させ、コネクタ端子及びコイルに設けられた端子及び高圧端子及びイグナイタの端子とが適宜に接続される。また、当該点火コイルは、コイルケースと当該コイルケースへ格納された部品群との隙間に絶縁性のエポキシ樹脂が充填され、更に、高絶縁性の蓋体によってコイルケースの開口部が閉塞され、これにより、コイルアセンブリと蓋体の外側面との絶縁性が十分に確保される。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-299919 (Patent Document 1) introduces an example of a horizontally arranged ignition coil (same as the above-described iron core retractable closed magnetic circuit type ignition coil). Such a horizontally arranged ignition coil includes a coil case including a connector terminal, a coil assembly including a primary coil, a secondary coil, and an iron core, a high voltage terminal disposed on the output side of the coil case, and an ignition signal from the ECU. An igniter to be adjusted and a lid for closing the upper opening surface of the coil case are provided. In such a horizontally arranged ignition coil, an igniter and a coil assembly are housed in a coil case, and a connector terminal, terminals provided on the coil, a high voltage terminal, and an igniter terminal are appropriately connected. In addition, the ignition coil is filled with an insulating epoxy resin in the gap between the coil case and the component group housed in the coil case, and the opening of the coil case is closed by a highly insulating lid. Thereby, the insulation of a coil assembly and the outer surface of a cover body is fully ensured.
しかしながら、特許文献１の技術では、鉄芯を構成する外周鉄芯がエポキシ樹脂に直接当接してしまう部分が現われるので、外周鉄芯における珪素鋼板のエッジに熱応力が発生した場合、当該珪素鋼板のエッジとエポキシ樹脂との当接部からクラックを発生させてしまうとの問題が生じる。また、当該点火コイルでは、クラックが成長するとリーク電流が発生するため、高圧端子から出力される昇圧電力が低下し、内燃機関に配置された点火プラグを適正に放電させることが出来なくなるとの弊害も生じる。 However, in the technique of Patent Document 1, a portion where the outer peripheral iron core constituting the iron core comes into direct contact with the epoxy resin appears. Therefore, when thermal stress occurs at the edge of the silicon steel plate in the outer peripheral iron core, the silicon steel plate This causes a problem that a crack is generated from the contact portion between the edge and the epoxy resin. In addition, in the ignition coil, when a crack grows, a leakage current is generated, so that the boosted power output from the high-voltage terminal is reduced, and the ignition plug disposed in the internal combustion engine cannot be discharged properly. Also occurs.
かかる問題を回避させるため、外周鉄芯の周囲にコーティング材を被覆させ、熱応力の緩和を図る方策が考えられる。しかし、かかる方策を採用したとしても、充填材として用いられるエポキシ樹脂の膨張率、又は、コーティング材の積層厚の状態如何によっては、熱応力の影響を十分緩和し得ない条件となる場合があり、上述の課題と同様、エポキシ樹脂にクラックを生じさせる惧れがある。 In order to avoid such a problem, it is conceivable to apply a coating material around the outer peripheral iron core to reduce thermal stress. However, even if such measures are adopted, there are cases where the influence of thermal stress cannot be sufficiently mitigated depending on the expansion rate of the epoxy resin used as the filler or the state of the laminated thickness of the coating material. Like the above-mentioned problem, there is a possibility of causing cracks in the epoxy resin.
また、特許文献１の技術では、上述した課題の他、以下に記す更なる問題点を有している。図４には、特許文献１の技術に係る点火コイルが示されており、このうち、図４（ａ）には、当該点火コイルにおける中心鉄芯の軸心方向の断面図が示されている。尚、同図において、矢線Ａの方向を低圧側、矢線Ｂの方向を高圧側として説明する。図示の如く、特許文献１の技術に係る点火コイル１０は、コイルケース１２０の低圧側Ａにコネクタ部１１０が嵌着され、当該コネクタ部１１０の高圧側Ｂにイグナイタ１３０が配置され、当該イグナイタ１３０の更に高圧側Ｂにコイルアセンブリ１４０が配置されている。また、イグナイタ１３０及びコイルアセンブリ１４０を収納させているコイルケース１２０には、蓋体１９０が開口部を閉塞させるように取付けられている。かかる点火コイルは、コイルアセンブリ１４０における二次ボビンの低圧端子がイグナイタを介してアースされるため、当該二次ボビンの低圧端子が低圧側Ａへ配置され、低圧端子とイグナイタ１３０のグランド端子とが溶接手段等によって電気的に接続される。一方、二次ボビンの出力側の端子は、コイルケースにおける高圧側Ｂに配置され、且つ、コイルケース１２０の点火プラグ側に位置する高圧端子１７０のリード部１７２に接続され、当該高圧端子１７０に数百Ｖの電位を断続的に印加させる。即ち、かかる点火コイル１０にあっては、同図に示される範囲Ｘよりも範囲Ｙの方が回路内に高圧電位が生じているため、範囲Ｘ及び範囲Ｙの双方に同等のクラックが形成されたとしても、範囲Ｙの方が範囲Ｘよりもリーク電流による弊害が甚大となる。
Further, the technique of Patent Document 1 has the following problems in addition to the problems described above. FIG. 4 shows an ignition coil according to the technique of Patent Document 1, and among these, FIG. 4A shows a cross-sectional view in the axial direction of the central iron core in the ignition coil. . In the figure, the direction of arrow A is described as the low pressure side, and the direction of arrow B is described as the high pressure side. As shown in the drawing, in the ignition coil 10 according to the technique of Patent Document 1, a
ここで、図４（ｂ）を参照して、図４（ａ）におけるＺ−Ｚ断面（高電圧が生じる範囲Ｙの断面）について観察する。コイルケース１２０の隙間部には、エポキシ樹脂Ｒｅが細部に至るまで充填されている。また、二次巻線１４２ｗの表面Ｓｆは、当該表面Ｓｆの場所に応じて、エポキシ樹脂Ｒｅの充填体積が大きいコーナー領域Ａｃ、当該エポキシ樹脂Ｒｅの充填体積が小さい急縮小領域Ａｔ等、表面Ｓｆの場所に応じて、種々の形状の領域に包囲されている。近年の技術では、熱硬化前のエポキシ樹脂をコイルケース内の隙間へ充填させる場合、エア溜まりを除去させるためエポキシ樹脂を真空充填させるのが一般的である。しかし、エポキシ樹脂等の絶縁樹脂には、コイルケース表面に付着されたシリカ等の界面活性剤、又は、揮発性水分等が溶融されている。従って、液状のエポキシ樹脂が真空充填される際、これらの不純物質が溶存ガスとして析出し、その後にエポキシ樹脂が熱硬化されると、当該溶存ガスの残痕としてボイドが形成される場合がある。
Here, with reference to FIG. 4B, the ZZ cross section (the cross section in the range Y where the high voltage is generated) in FIG. 4A is observed. The gap portion of the
図５には、エポキシ樹脂に発生する溶存ガスの分布状態が示されている。このうち、図５（ａ）には、真空充填開始直後の溶存ガスＧｉの分布状態が示されている。図示の如く、真空充填開始直後では、圧力の低下に伴い溶融物質の飽和濃度も低下するので、エポキシ樹脂Ｒｅの場所に関係なく溶存ガスＧｉが略一様に析出される。尚、真空充填によるエポキシ樹脂の引抜き方向は図中のＪ方向であるとする。当該真空充填が進行すると、既に析出した溶存ガスＧｉは、図５（ｂ）に示す如く、エポキシ樹脂Ｒｅの引抜き方向Ｊへ導かれ、エポキシ樹脂の通過経路が急激に減少する領域の近傍に凝集されることとなる。尚、同図では図５（ａ）で既に析出した溶存ガスのみが示されているのであって、実際には、エポキシ樹脂Ｒｅの圧力が減圧されることに伴って、新たな溶存ガスがコイルケース内の隙間に一様に析出され、当該新たな溶存ガスが引抜き方向Ｊへ導かれるという動作を連続的に繰り返す。従って、エポキシ樹脂の通過経路が急激に減少する領域の近傍では、非常に多くの溶存ガスＧｉが集中することとなる。真空充填工程が終了すると、エポキシ樹脂Ｒｅの溶存ガスＧｉは、エポキシ樹脂の内圧が大気圧に復帰するので、当該溶存ガスＧｉの体積が圧縮されるものの、全ての溶存ガスＧｉが消滅されるには至らない。従って、かかる点火コイルが熱硬化工程へ投入されると、エポキシ樹脂Ｒｅは、残存する溶存ガスＧｉがボイドとなって硬化され、当該ボイドＶｄは、図５（ｃ）に示す如く、先の工程で溶存ガスＧｉが凝集していた領域に高密度で分布することとなる。また、かかるボイドＶｄは、エポキシ樹脂Ｒｅの移動経路が二次コイル１４２ｗによって形成されているため、当該二次コイル１４２ｗの表面Ｓｆの近傍に集中して分布することを意味する。
FIG. 5 shows the distribution state of the dissolved gas generated in the epoxy resin. Among these, FIG. 5A shows the distribution state of the dissolved gas Gi immediately after the start of vacuum filling. As shown in the figure, immediately after the start of vacuum filling, the saturated concentration of the molten material decreases as the pressure decreases, so that the dissolved gas Gi is deposited substantially uniformly regardless of the location of the epoxy resin Re. It is assumed that the drawing direction of the epoxy resin by vacuum filling is the J direction in the figure. As the vacuum filling proceeds, the dissolved gas Gi that has already been deposited is guided in the drawing direction J of the epoxy resin Re as shown in FIG. 5B, and agglomerates in the vicinity of the region where the passage route of the epoxy resin rapidly decreases. Will be. Note that FIG. 5A shows only the dissolved gas that has already been deposited in FIG. 5A. Actually, as the pressure of the epoxy resin Re is reduced, a new dissolved gas is added to the coil. The operation of depositing uniformly in the gap in the case and introducing the new dissolved gas in the drawing direction J is continuously repeated. Therefore, a very large amount of dissolved gas Gi is concentrated in the vicinity of the region where the passage route of the epoxy resin rapidly decreases. When the vacuum filling process is completed, the dissolved gas Gi of the epoxy resin Re returns to the atmospheric pressure, so that the volume of the dissolved gas Gi is compressed, but all the dissolved gas Gi disappears. Is not reached. Therefore, when such an ignition coil is put into the thermosetting process, the epoxy resin Re is cured with the remaining dissolved gas Gi as a void, and the void Vd is formed in the previous process as shown in FIG. Thus, the dissolved gas Gi is distributed at a high density in the region where the gas is agglomerated. Further, the void Vd means that the movement path of the epoxy resin Re is formed by the
即ち、エポキシ樹脂に生じるボイドＶｄは、かかる如く二次コイル１４２ｗの表面Ｓｆに密集していると、当該表面Ｓｆ近傍の樹脂の密度を低下させ、リーク電流を発生させる一因となる。特に、二次コイルの領域Ｙにあってはリーク電流が発生し易くなるため、かかる課題を具備する点火コイルでは、所望の出力電圧を得ることが出来なくなるとの問題が生じる。また、ボイドＶｄの集中する領域では、図５（ｃ）に示す如く、緩衝材Ｗｉ（又は、間仕切壁１２５）等といった構造物の角部が配されている。このとき、当該構造物の角部では、材質または形状により程度差は現われるものの、二次コイルの表面Ｓｆに到達するクラックを形成させる原因となる。
That is, if the voids Vd generated in the epoxy resin are dense on the surface Sf of the
本発明は上記課題に鑑み、絶縁樹脂におけるクラックの発生を抑制させ得る点火コイルの提供を目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an ignition coil that can suppress the occurrence of cracks in an insulating resin.
上記課題を解決するため、本発明では次のような点火コイルの構成とする。即ち、コイルボビンを具備するコイルアセンブリと、前記コイルアセンブリの周囲に配置される外周鉄芯と、前記コイルアセンブリ及び前記外周鉄芯の双方を収容させるコイルケースと、前記コイルケースの端部を境界とする空間のうち少なくとも前記コイルボビンの巻線を収容させるコイル用空間に充填された絶縁樹脂と、前記コイルケースの開口部に取付けられ当該開口部を閉塞させる蓋体とを備え、前記外周鉄芯を収容させる鉄芯用第１空間及び前記コイル用空間は、前記蓋体及び前記コイルボビンの端部によって隔離されることとする。 In order to solve the above problems, the present invention has the following ignition coil configuration. That is, a coil assembly including a coil bobbin, an outer peripheral iron core disposed around the coil assembly, a coil case that accommodates both the coil assembly and the outer peripheral iron core, and an end of the coil case as a boundary An insulating resin filled in a coil space that accommodates at least the coil bobbin winding, and a lid that is attached to the opening of the coil case and closes the opening. The first iron core space and the coil space to be accommodated are separated by the lid and the end of the coil bobbin.
好ましくは、前記蓋体は、前記鉄芯用第１空間での端部とされる鉄芯用開口端を閉塞させる被覆面が形成されていることとする。 Preferably, the cover body is formed with a covering surface that closes an opening end of the iron core that is an end portion in the first space for iron core.
また、本発明では次のような構成としても良い。即ち、コイルアセンブリと、前記コイルアセンブリの周囲に配置される外周鉄芯と、前記コイルアセンブリ及び前記外周鉄芯の双方を収容させ且つ前記コイルアセンブリ及び前記外周鉄芯の間に間仕切壁が形成されたコイルケースと、前記間仕切壁によって仕切られる空間のうち少なくとも前記コイルアセンブリを収容させるコイル用空間に充填された絶縁樹脂と、前記コイルケースの開口部に取付けられ当該開口部を閉塞させる蓋体とを備え、前記外周鉄芯を収容させる鉄芯用第２空間及び前記コイル用空間は、前記蓋体及び前記間仕切壁によって隔離されることとする。 In the present invention, the following configuration may be used. That is, the coil assembly, the outer peripheral iron core disposed around the coil assembly, the coil assembly and the outer peripheral iron core are both accommodated, and a partition wall is formed between the coil assembly and the outer peripheral iron core. A coil case, an insulating resin filled in a coil space for accommodating at least the coil assembly in the space partitioned by the partition wall, and a lid attached to the opening of the coil case and closing the opening. The iron core second space for accommodating the outer peripheral iron core and the coil space are separated by the lid and the partition wall.
好ましくは、前記蓋体は、前記鉄芯用第２空間での端部とされる鉄芯用開口端を閉塞させる被覆面が形成されていることとする。 Preferably, the cover body is formed with a covering surface that closes an opening end of the iron core that is an end portion in the second space for iron core.
より好ましくは、前記蓋体は、前記コイルアセンブリに配される二次巻線の表面から当該蓋体の内面までの距離を略一定とさせる定距離面が形成されていることとする。 More preferably, the lid is formed with a constant distance surface that makes the distance from the surface of the secondary winding disposed in the coil assembly to the inner surface of the lid substantially constant.
本発明に係る点火コイルによると、外周鉄芯の配される鉄芯用第１空間または鉄芯用第２空間の何れかとコイル用空間に充填される絶縁樹脂とが蓋体の被覆面により隔離されるので、かかる鉄芯用空間の内部でクラックが生じたとしても、当該クラックの成長によって拡大したクラックが二次巻線の表面に到達するのを防止できる。また、鉄芯用第１空間に絶縁樹脂が充填されない場合であっても、外周鉄芯の周辺に熱応力が発生しないので、コイル用空間では、外周鉄芯を発生源とするクラックの侵入から免れる。 According to the ignition coil of the present invention, either the first iron core space or the second iron core space in which the outer peripheral iron core is disposed and the insulating resin filled in the coil space are isolated by the covering surface of the lid. Therefore, even if a crack is generated inside the iron core space, it is possible to prevent the crack enlarged due to the growth of the crack from reaching the surface of the secondary winding. Even if the first space for the iron core is not filled with the insulating resin, no thermal stress is generated around the outer peripheral iron core. Get away.
また、本発明に係る点火コイルによると、蓋体の内面から巻線の表面までの距離は、二次巻線の表面の位置に関わりなく略一定とされるので、当該二次巻線の表面と絶縁樹脂との当接面近傍に発生するボイドの分布状態が略一様かつ低密度となり、これにより、当該絶縁樹脂に生じるクラックの発生が抑制される。 Further, according to the ignition coil according to the present invention, the distance from the inner surface of the lid to the surface of the winding is substantially constant regardless of the position of the surface of the secondary winding. The distribution state of voids generated in the vicinity of the contact surface between the insulating resin and the insulating resin becomes substantially uniform and low density, thereby suppressing the generation of cracks in the insulating resin.
以下、本発明に係る実施の形態につき図面を参照して説明する。図１に示す如く、点火コイル１００は、コイルアセンブリ１４０等の内蔵部品を配したコイルケース１２０と、適宜な形状の蓋体１６０とから構成され、コイルケース１２０の開口部を閉塞させるように蓋体１６０が取付けられる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the
図２には、図１で示されるｑ−ｑ断面を矢線方向に観察した状態が示されている。尚、同図において、矢線Ａの方向を低圧側、矢線Ｂの方向を高圧側として説明する。図示の如く、かかる点火コイル１００は、先に説明した蓋部１６０とコネクタ部１１０とコイルケース１２０とイグナイタ１３０とコイルアセンブリ１４０と外周鉄芯１５０と高圧端子１７０とから構成されている。
FIG. 2 shows a state where the qq cross section shown in FIG. 1 is observed in the direction of the arrow. In the figure, the direction of arrow A is described as the low pressure side, and the direction of arrow B is described as the high pressure side. As shown in the figure, the
同図に係る蓋体１６０は、外周鉄芯に当接される面を平坦面とする被覆面１６２が形成され、当該被覆面１６２は、フラットな天板１６３と一体的に形成されている。かかる蓋体１６０は、ＰＰＳ等、高絶縁性の熱可組成樹脂によって形成されるのが好ましい。尚、本段落にて説明した蓋体１６０の形状は、ｑ−ｑ断面から観察した際のものであって、他の断面から観察した形状については、追って詳述することとする。
The
コネクタ端子１１０は、ハーネス（図示なし）のカプラと接続されるように、適宜な殻状体を成している。また、板状体が先の殻状体と一体的に形成され、当該殻状体の内部から板状体の所望の位置にかけてリード１１１が含浸成型されている。尚、かかるコネクタ端子１１０にあっても、上述の如く、ＰＰＳ等の熱可組成樹脂から成型されるのが好ましい。また、次に説明するコイルケース１２０の材質にあっても同様である。
The
コイルケース１２０は、嵌着部１２１と側壁部１２２とフランジ部１２３とターミナル部１２４とが一体的に形成されている。嵌着部１２１は、コネクタ端子の板状体に組み合う適宜な溝が形成され、当該コネクタ端子１１０を嵌着させる。側壁部１２２は、三方に形成され、コネクタ端子１１０の板状体及びコイルケース１２０の底面と供に、コイルアセンブリ１４０及びイグナイタ１３０及び外周鉄芯１５０を収容させる空間を形成させる。ここで、本実施の形態では、かかる空間に間仕切壁が形成され、イグナイタ１３０を収容させる空間とコイルアセンブリ１４０を収容させる空間とが設けられている。フランジ部１２３は、舌片状の構造に金属管１２３ａが埋設されている。かかるフランジ部１２３は、点火コイル１００が内燃機関のプラグホールへセットされた際、固定ボルト（図示なし）が金属管１２３ａを介して内燃機関の上部ブロックに形成されたタップへ固定され、これにより、離脱不能な状態にて当該内燃機関に固定される。ターミナル部１２４は、爪部を有する略円筒体とされ、コイルケースの内部空間に連通する連通孔が形成されている。
The
イグナイタ１３０は、ＥＣＵ（図示なし）からの信号を適宜に調整させ、コイルアセンブリ１４０を適宜のタイミングで駆動させる。かかるイグナイタ１３０は、コイルケース１２０に形成された空間のうち、間仕切壁によって形成された低圧側Ａの空間へ収容される。また、当該イグナイタ１３０は、複数の接続端子を備え、これらの端子は、ターミナル部Ｔにおいて、コネクタ端子１１０のリード１１１及びコイルアセンブリに設けられた端子に接続される。
The
コイルアセンブリ１４０は、中心鉄芯１４３ａと一次コイルと二次コイルとマグネット１４３ｃとから構成される。中心鉄芯１４３ａは、珪素鋼板を積層させ、略角柱の形状を呈している。マグネット１４３ｃは、点火コイル１００の出力電圧を調整させるために設けられ、中心鉄芯１４３ａと外周鉄芯１４３ｂとの間に配置される。一次コイルは、中心鉄芯１４３ａの外周に積層され、絶縁性のコイルボビン１４１ｉの外周に一次巻線１４１ｗが巻回される。二次コイルは、当該一次コイルの外周に二次ボビン１４２ｉが積層され、当該二次ボビン１４２ｉの外周に二次ワイヤ１４２ｗが巻回される。かかる二次巻線１４２ｗは、一端が二次ボビン１４２ｉに設けられた出力端子に導通され、当該出力端子は、点火コイル１００の高圧側Ｂに配置されている。
The
外周鉄芯１５０は、ロの字型の珪素鋼板を積層させ、これにより、中空状の角柱体を呈している。かかる外周鉄芯１５０は、コイルケース１２０に配置された際、図示の如く、コイルアセンブリ１４０の周囲を包囲する状態で配置される。尚、本実施例にあっては、外周鉄芯１５０の周囲に熱応力を緩和させる素材が被覆されていないが、当該外周鉄芯１５０にコーティング材または弾性状の緩衝材を被覆させた変形例にあっても、本実施例と同様の効果を得ることができる。
The outer
高圧端子１７０は、銅板等の高導電性材料から形成され、皿部１７１とリード部１７２と突状端子部１７３とが一体構成とされている。当該高圧端子１７０は、コイルケース１２０の底面に形成された連通孔１２４ａに皿部１７１が嵌着させ、当該底面にリード部１７２が沿う状態にてレイアウトされる。
The high-
かかる点火コイル１００のアセンブル時には、図示の如く、コイルケース１２０の嵌着部１２１にコネクタ端子１１０が嵌入されると、コイルケース１２０の間仕切壁によって二つの空間に分割される。このうち一方の空間（以下、イグナイタ用空間と呼ぶ）には、 イグナイタ１３０が挿入され、他方の空間には、外装鉄芯１５０及びコイルアセンブリ１４０が挿入される。コイルアセンブリ１４０は、外周鉄芯１５０と組み付けられてから、コイルケース１２０の内部へレイアウトされる。このとき、コイルアセンブリ１４０の出力端子は、高圧端子１７０の突状端子部１７３に接続され、これにより、コイルアセンブリ１４０の二次巻線１４２ｗと高圧端子１７０とが導通されることと成る。更に、コイルケース１２０の開口部には、蓋体１６０が取り付けられ、その後、エポキシ樹脂等の絶縁樹脂がコイルケース内の隙間部へ充填され硬化される。
When the
かかる点火コイル１００は、コイルケース１２０のターミナル部１２４に高圧タワー（図示なし）の一端が接続され、高圧タワーの他端には、プラグホール内の点火プラグの頭部が接続される。そして、当該点火コイル１００は、ＥＣＵから点火信号を受信すると、当該点火信号を適宜に調整させ、イグナイタ１３０に内蔵されたパワースイッチング素子を駆動させることにより、内部で生成された昇圧電圧を出力させ、内燃機関の点火プラグを所望のタイミングで放電させる。
In the
ここで図を参照すると、先のイグナイタ用空間を除くコイルケース内の空間には、高圧側Ｂの外周鉄芯１５０を収容させる空間（以下、鉄芯用第１空間と呼ぶ）と、一次巻線１４１ｗ及び二次巻線１４２ｗを収容させる空間（以下、コイル用空間と呼ぶ）とが形成されることとなる。より具体的には、本実施の形態において、鉄芯用第１空間が蓋体１６０の被覆面１６２とコイルケースの側壁とコイルアセンブリ１４０の高圧側Ｂの端面とによって形成され、コイル用空間が二次ボビン及び二次巻線の表面及び蓋体１６０の内面及びその他構造物の表面によって形成される。但し、特許請求の範囲における鉄芯用第１空間及びコイル用空間の意味は、当然の如くかかる構成に限定されるものではない。
Referring to the drawing, the space inside the coil case excluding the igniter space is a space for accommodating the outer
即ち、かかる構成を具備する点火コイル１００では、コイルケース内にレイアウトされた外周鉄芯１５０のうち開口部側に露出する面（特許請求の範囲における鉄芯用開口端）を蓋体１６０の被覆面１６２によって被覆させるので、外周鉄芯１５０及びコイルアセンブリ１４０を収容させる空間から、高圧側Ｂの外周鉄芯１５０を収容させる鉄芯用第１空間が隔離されることとなる。尚、当該鉄芯用第１空間の壁面と外周鉄芯１５０の表面との間には、他の隙間部から流入してきたエポキシ樹脂が充填されていても良く、単なる空間が形成されるようにしても良い。
That is, in the
上述の如く、本実施の形態に係る点火コイル１００によると、外周鉄芯１５０の配される鉄芯用第１空間とコイル用空間に充填される絶縁樹脂とが蓋体１６０の被覆面１６２により隔離されるので、鉄芯用第１空間の内部でクラックが生じたとしても、当該クラックの成長によって拡大したクラックが二次巻線１４２ｗの表面Ｓｆに到達するのを防止できる。また、鉄芯用第１空間に絶縁樹脂が充填されない場合であっても、外周鉄芯１５０の周辺に熱応力が発生しないので、コイル用空間では、外周鉄芯を発生源とするクラックの侵入から免れる。
As described above, according to the
図３には、図２におけるＺ−Ｚ断面を矢線方向に観察した点火コイルの断面図が示されている。同図は、昇圧電圧が高値になる範囲Ｙの断面図とされる。 FIG. 3 shows a cross-sectional view of the ignition coil obtained by observing the ZZ cross section in FIG. 2 in the direction of the arrow. This figure is a cross-sectional view of a range Y in which the boosted voltage becomes a high value.
Ｚ−Ｚ断面に現われる点火コイル１００を参照すると、同図では、コイルケース１２０とコイルアセンブリ１４０と外周鉄芯１５０とが観察される。以下、観察方向を変更することによって現われた本実施の形態の特徴部について説明する。
Referring to the
コイルケース１２０は、側壁部１２２とターミナル部１２４と間仕切壁１２５とが一体的に形成されている。このうち間仕切壁１２５は、側壁部１２２に対応して設けられ、外周鉄芯１５０を及びコイルアセンブリ１４０を各々個別に収容させる。
In the
蓋体１６０は、コイルケース１２０の開口部に取付けられるものであって、当該開口部を閉塞させる。当該蓋体１６０は、被覆面１６２と定距離面１６１とが一体的に形成されている。図示の如く、蓋体の被覆面１６２は、外周鉄芯１５０の上端面に当接される。一方、定距離面１６１は、二次巻線１４２ｗの断面に略比例した形状とされ、コイルアセンブリ１４０が収容される空間の上部に配置される。
The
ここで、コイルケース１２０の開口部に蓋体１６０が取り付けられると、コイルケース１２０の内部には２種類の空間が形成される。具体的に説明すると、一方の空間は、コイルケース１２０の壁面１２２及び底面，蓋体１６０の被覆面１６２，間仕切壁１２５によって、外周鉄芯１５０を収容させる鉄芯用第２空間が形成される。これに対して、他方の空間には、コイルケース１２０の間仕切壁１２５及び底面，蓋体１６０の定距離面１６１によって、コイルアセンブリ１４０を収容させるコイル用空間が形成される。かかるコイル用空間では、蓋体１６０及びコイルケース１２０によって形成される外周面と、二次巻線１４２ｗの表面Ｓｆによって形成される内周面との間に、溝幅が略等距離に調整された液体樹脂の通路が形成される。
Here, when the
即ち、Ｚ−Ｚ方向の断面における点火コイル１００にあっても、コイルケース内にレイアウトされた外周鉄芯１５０のうち開口部側に露出する面（特許請求の範囲における鉄芯用開口端）が蓋体１６０の被覆面１６２によって被覆されるので、コイルアセンブリ１４０を収容させるコイル用空間から、外周鉄芯１５０を収容させる鉄芯用第２空間が隔離されることとなる。尚、当該鉄芯用第２空間の壁面と外周鉄芯１５０の表面との間には、他の隙間部から流入してきたエポキシ樹脂が充填されていても良く、単なる空間が形成されるようにしても良い。
That is, even in the
上述の如く、本実施の形態に係る点火コイル１００によると、外周鉄芯１５０の配される鉄芯用第２空間とコイル用空間に充填される絶縁樹脂Ｒｅとが蓋体１６０の被覆面１６２により隔離されるので、鉄芯用第２空間の内部でクラックが生じたとしても、当該クラックの成長によって拡大したクラックが二次巻線１４２ｗの表面Ｓｆに到達するのを防止できる。また、鉄芯用第１空間に絶縁樹脂が充填されない場合であっても、外周鉄芯１５０の周辺に熱応力が発生しないので、コイル用空間では、外周鉄芯を発生源とするクラックの侵入から免れる。
As described above, according to the
一方、コイル用空間に形成される絶縁樹脂Ｒｅの充填経路は、二次巻線１４２ｗの位置に関わりなく、当該充填経路の有効断面形状が略一様なものとされる。従って、絶縁樹脂Ｒｅが真空充填される場合であっても、減圧によって析出された溶存ガスは、当該充填経路内を一様に移動するのみとなり、局所的に停滞するようなことは起こらない。また、本実施の形態に係る点火コイル１００では、蓋体１６０によって不要な絶縁樹脂が排除されるので、蓋体１６０及びコイルアセンブリ１４０の間に形成される充填経路では、絶縁に必要な最低限度の樹脂量しか注入されず、溶存ガスの析出がこれに応じて抑制される。
On the other hand, the filling path of the insulating resin Re formed in the coil space has a substantially uniform effective cross-sectional shape regardless of the position of the secondary winding 142w. Therefore, even when the insulating resin Re is vacuum-filled, the dissolved gas deposited by the reduced pressure only moves uniformly within the filling path and does not stagnate locally. In addition, in the
従って、本実施の形態に係る点火コイル１００によると、蓋体１６０の内面から巻線の表面までの距離は、二次巻線１４２ｗの表面Ｓｆの位置に関わりなく略一定とされるので、当該二次巻線１４２ｗの表面Ｓｆと絶縁樹脂Ｒｅとの当接面近傍に発生するボイドの分布状態が略一様かつ低密度となり、これにより、当該絶縁樹脂Ｒｅに生じるクラックの発生が抑制される。
Therefore, according to
１００ 点火コイル
１２０ コイルケース
１２５ 間仕切壁
１４０ コイルアセンブリ
１４１ｉ 二次ボビン
１４１ｗ 二次巻線
１５０ 外周鉄芯
１６０ 蓋体
１６１ 定距離面
１６２ 被覆面
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記外周鉄芯を収容させる鉄芯用第１空間及び前記コイル用空間は、前記蓋体及び前記コイルボビンの端部によって隔離されることを特徴とする点火コイル。 A coil assembly including a coil bobbin, an outer peripheral iron core disposed around the coil assembly, a coil case that accommodates both the coil assembly and the outer peripheral iron core, and a space having an end portion of the coil case as a boundary An insulating resin filled in a coil space that accommodates at least the coil bobbin winding, and a lid that is attached to the opening of the coil case and closes the opening.
The ignition coil according to claim 1, wherein the iron core first space for accommodating the outer peripheral iron core and the coil space are separated by an end portion of the lid and the coil bobbin.
前記外周鉄芯を収容させる鉄芯用第２空間及び前記コイル用空間は、前記蓋体及び前記間仕切壁によって隔離されることを特徴とする点火コイル。 A coil assembly, an outer peripheral iron core disposed around the coil assembly, a coil that accommodates both the coil assembly and the outer peripheral iron core, and a partition wall is formed between the coil assembly and the outer peripheral iron core A case, an insulating resin filled in a coil space that accommodates at least the coil assembly among the spaces partitioned by the partition wall, and a lid that is attached to the opening of the coil case and closes the opening. ,
The ignition coil, wherein the iron core second space for accommodating the outer peripheral iron core and the coil space are separated by the lid and the partition wall.
Priority Applications (1)
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| JP2009147154A JP2011003812A (en) | 2009-06-22 | 2009-06-22 | Ignition coil |
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2009
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