JP3573250B2

JP3573250B2 - Ignition coil for internal combustion engine

Info

Publication number: JP3573250B2
Application number: JP35701197A
Authority: JP
Inventors: 明光杉浦; 成彦稲吉; 雅彦青山; 一豊大須賀; 川井　　一秀
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-02-14
Filing date: 1997-12-25
Publication date: 2004-10-06
Anticipated expiration: 2017-12-25
Also published as: JPH11111545A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関用点火コイルに関し、特にプラグホールに直接搭載するスティック状の内燃機関用点火コイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスティック状の内燃機関用点火コイルとして、一次コイルおよび二次コイルを巻回した樹脂製のスプールを棒状のコアの外周に配設し、コア、各コイル、および各コイルを巻回したスプールを収容する点火コイルのハウジング内に絶縁材として樹脂を充填するものが知られている。ハウジング内に充填する樹脂は絶縁材としてだけではなく、コイルの線材間に浸透しコイルの巻線崩れを防ぐ役割を果たしている。
【０００３】
さらに、線膨張率の異なるコイルとスプールとが温度変化により膨張および収縮しても、コイルとスプールとが剥離し剥離部に沿ってコイルを構成する線材間で放電が発生しないように樹脂絶縁材とスプールとは接触面で接着力を有する材質が選択されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、絶縁材として樹脂を充填した点火コイルでは樹脂絶縁材により各部材が互いに接着されているので、周囲温度の変化に伴い線膨張率の異なる各部材が膨張および収縮するときに各部材が互いに拘束力を受ける。この際、外周側よりも内周の部材の方が大きな力を受けるので、内周側部材にひずみが生じやすい。
【０００５】
このように膨張および収縮に伴う拘束力が部材同士に働くと、例えばスプールにひずみ発生し、このひずみが繰り返し発生するとスプールに亀裂が発生することがある。スプールに亀裂が生じると、この亀裂に沿ってコイルの線材間で放電が発生することがある。一次スプールおよび二次スプールのうち内周に配設される内周スプールは、前述したように外周スプールよりも大きな力を受けるので内周スプールに亀裂が生じやすい。内周スプールに亀裂が生じると、内周コイルと例えば低電圧側のコアとの間で放電が発生しやすくなる。そして、内周スプールの亀裂に沿って内周コイルとコアとの間で放電が発生すると内周スプールだけでなく内周コイルとコアとの間に充填されている樹脂絶縁材による内周コイルとコアとの間の絶縁が破壊される恐れがある。
【０００６】
さらに、内周コイルが二次コイルである場合、コアと二次コイルとの電位差は大きいので二次コイルとコアとの間で絶縁破壊が生じやすくなる。一次コイルまたは二次コイルとコアとの間で絶縁破壊が生じると、二次コイルから点火プラグに印加される高電圧が低下し、点火プラグにおいて良好な火花が発生しないという問題が生じる。
【０００７】
また、温度変化に伴い部材同士に働く力はコアと内周スプールとの間に充填される樹脂絶縁材とコアとの接触部にも働くので、コアと接する樹脂絶縁材に亀裂が生じることがある。すると、内周コイルとコアとの間で放電が発生しやすくなり、内周コイルとコアとの間で絶縁破壊が発生する恐れがある。
また、プラグホールに直接搭載するスティック状の点火コイルは径の大きさに厳しい制約があるので、点火コイル内の絶縁を保持しつつ小径化を図るためには、可能な限り部材を省略する必要がある。しかし、従来の点火コイルのように、スプールにコイルを巻回した構造体を内周側および外周側に配設する構成では小径化に限度がある。
【０００８】
本発明の目的は、温度変化に伴う絶縁破壊を防止し、所望の高電圧を発生する点火コイルを提供することにある。
本発明の他の目的は、製造コストを低減し、小径化可能な点火コイルを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１から４記載の点火コイルによると、点火コイルの内周部と外周部とが温度変化に伴いそれぞれ別々に膨張および収縮可能に分離されていることにより、大きな力が働きやすい内周部においてスプールや樹脂絶縁材に亀裂が発生することを防止する。したがって、例えば内周スプールに亀裂が発生することによりこの亀裂に沿って内周コイルを構成する線材間で放電が発生することを防止できる。また、内周スプールに生じた亀裂に沿って内周コイルと例えば低電圧側のコアとの間で放電が発生することを防止できるので、内周コイルとコアとの間の絶縁破壊を防止し、所望の高電圧を発生することができる。
【００１０】
さらに、コアと接する樹脂絶縁材に亀裂が生じることを防止し、内周コイルとコアとの間で絶縁破壊が発生することを防止できる。
さらに、一次スプールと低電位の一次コイルとの間に分離部材を介在させることにより分離部材に高電位が加わらないので、分離部材自体の絶縁破壊を防止できる。
【００１１】
本発明の請求項２記載の点火コイルによると、一次スプールが分離部材を兼ねることにより分離部材を新たに設ける必要がない。したがって、部品点数が低減し、製造工数が減少する。
本発明の請求項３記載の点火コイルによると、一次スプールに分離材を塗布することにより、一次スプールと樹脂絶縁材とがそれぞれ別々に膨張および収縮できる。したがって、一次スプールおよび一次スプールと接する樹脂絶縁材に亀裂が発生することをを防止するので、亀裂に沿って放電が発生することを防止できる。
【００１４】
本発明の請求項４記載の点火コイルによると、一次スプールの表面は一次スプールの表面と接する部材と別々に膨張および収縮可能に分離されているので、一次スプールと樹脂絶縁材とがそれぞれ別々に膨張および収縮できる。したがって、一次スプールおよび一次スプールと接する樹脂絶縁材に亀裂が発生することをを防止するので、亀裂に沿って放電が発生することを防止できる。
【００１６】
本発明の請求項５から８記載の点火コイルによると、一次コイルおよび二次コイルのうち少なくとも一方の線材を樹脂絶縁材と分離可能となる分離材で被覆することにより、分離材で被覆したコイルの線材間に樹脂絶縁材が浸透してもコイルと樹脂絶縁材とはそれぞれ別々に膨張および収縮できる。したがって、コイルの膨張および収縮に伴い樹脂絶縁材に加わる拘束力が低下するので、樹脂絶縁材に亀裂が生じることを防止し、亀裂に沿って放電が発生することを防止できる。
【００１７】
また本発明の請求項５から８記載の点火コイルによると、少なくとも一次コイルの線材は自己融着線材で巻回されている。ここで自己融着線材とは、加熱することにより線材本体の外周側が溶けて互いにくっつき合い、冷却することにより互いに結合する線材を表す。したがって、自己融着線材を仮りの芯材に巻回した後形成したコイルを加熱して線材本体の外周側を溶かし、その後冷却することによりコイルを巻回するためのスプールを用いることなくコイルの形状を保持することができる。したがって、スプールの厚み分点火コイルの径を小径化することができる。さらに、部品点数が低減し、製造コストが低減する。
【００１８】
本発明の請求項８記載の点火コイルによると、分離材が融着材を兼ねているので線材に被覆を施す工数が減少する。したがって、線材の加工が容易になるとともに加工時間が低減する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す複数の実施例について図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
本発明の第１実施例による点火コイルを図１〜図４に示す。
【００２０】
図３に示す点火コイル１０は、図示しないエンジンブロックの上部に気筒毎に形成されたプラグホール内に収容され、図示しない点火プラグと図３の下側で電気的に接続している。
点火コイル１０は、樹脂材料からなる円筒状のハウジング１１を備えており、このハウジング１１内に形成された収容室１１ａに、コア１２、磁石１３、１４、二次スプール２１、二次コイル２２、一次スプール２３、一次コイル２４、補助コア２５等が収容されている。収容室１１ａには樹脂絶縁材としてエポキシ樹脂２６が充填されている。第１実施例において、コア１２、磁石１３、１４、二次スプール２１、二次コイル２２および一次スプール２３は特許請求の範囲に記載した「内周部」を構成し、一次コイル２４、補助コア２５およびハウジング１１は特許請求の範囲に記載した「外周部」を構成している。
【００２１】
図１に示すように、円柱状のコア１２は薄い珪素鋼板を横断面がほぼ円形となるように径方向に積層して組立てられている。図３に示すように、コイルにより励磁されて発生する磁束の方向とは逆方向の極性を有する磁石１３、１４がそれぞれコア１２の軸方向両端に装着されている。図１および図２に示すようにコア１２の外周に軸方向にわたって筒状のゴム材５０が装着されている。
【００２２】
二次スプール２１はゴム材５０を装着したコア１２の外周に配設されており、樹脂材料で成形されている。二次コイル２２は二次スプール２１の外周に巻回されており、図３に示す高圧ターミナル４０と電気的に接続されている。
図１および図２に示すように、一次スプール２３は二次コイル２２の外周に配設されており、樹脂材料で成形されている。例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）からなる分離部材としての薄膜フィルム５１は図４に示す一次スプール２３の外周に巻かれており、図１および図２に示すように薄膜フィルム５１の外周に一次コイル２４が巻回されている。薄膜フィルム５１の巻き方は、図５に示す変形例１のように巻き端５１ａを重ねてもよいし、図６に示す変形例２のように隙間５１ｂを開けてもよい。ＰＥＴから形成された薄膜フィルム５１は、一次スプール２３およびエポキシ樹脂２６の両方との接着力が小さい。したがって、周囲温度の変化に伴い線膨張率の異なる一次スプール２３および一次コイル２４が膨張および収縮するときに、一次スプール２３および一次コイル２４は互いに拘束しないように別々に膨張および収縮できる。一次コイル２４は図３に示すターミナル３１を介して図示しないスイッチング回路と電気的に接続されている。
【００２３】
図１および図２に示すように、補助コア２５は一次コイル２４の外周に装着されている。補助コア２５は、薄い珪素鋼板を筒状に巻回し巻回開始端と巻回終了端とを接続していないので軸方向に隙間を形成している。補助コア２５は磁石１３の外周位置から磁石１４の外周位置にわたる軸方向長さを有する。
エポキシ樹脂２６は収容室１１ａ内に充填されている。エポキシ樹脂２６は、点火コイル１０内の各部材間に浸透し、部材間の電気絶縁を確実なものとしている。またエポキシ樹脂２６は、二次スプール２１および一次スプール２３を成形する樹脂材料と接触すると大きな接着力が働く。
【００２４】
図３に示すように、制御信号入力用のコネクタ３０はプラグホールから突出するようにハウジング１１の上端部に設けられており、このコネクタ３０に一次コイル２４に制御信号を供給するターミナル３１がインサート成形されている。ターミナル３１を介して一次コイル２４へ制御信号を供給するスイッチング回路は点火コイル１０の外部に設けられている。
【００２５】
高圧ターミナル４０は、ハウジング１１の下端部１１ｂにインサート成形されており、スプリング４１と電気的に接続している。スプリング４１は二次コイル２２と電気的に接続するとともにプラグホールに点火コイル１０を挿入した際に点火プラグと電気的に接続する。ハウジング１１の開口端にゴムからなるプラグキャップ１６が装着されており、このプラグキャップ１６に点火プラグを挿入する。スイッチング回路から一次コイル側に制御信号を供給すると二次コイル２２に高電圧が発生し、この高電圧が高圧ターミナル４０、スプリング４１を介して点火プラグに印加される。
【００２６】
以上説明した第１実施例では、一次スプール２３と一次コイル２４との間に介在する薄膜フィルム５１は、一次コイル２４を構成する線材間に浸透したエポキシ樹脂２６および一次スプール２３との接着力が小さい。したがって、周囲温度の変化に伴い点火コイル１０の各部材が膨張および収縮するとき、▲１▼薄膜フィルム５１よりも内周側の部材、つまり一次スプール２３、二次コイル２２、二次スプール２１、コア１２、および薄膜フィルム５１よりも内周側のエポキシ樹脂２６と、▲２▼薄膜フィルム５１よりも外周側の部材、つまり一次コイル２４、補助コア２５、ハウジング１１、および薄膜フィルム５１よりも外周側のエポキシ樹脂２６とが薄膜フィルム５１を境にして互いに分離して膨張および収縮する。これにより、薄膜フィルム５１の内周部および外周部が膨張および収縮するときに互いに及ぼし合う力が薄膜フィルム５１により分断される。したがって、膨張および収縮するときに外周部よりも大きな力を受けやすい内周部に働く力が低減されるので、内周部のひずみが低減される。例えば内周部を構成する部材として二次スプール２１のひずみが低減されることにより、二次スプール２１のじん性が低下する低温時において二次スプール２１に亀裂が発生することを防止できる。これにより、二次スプール２１に発生した亀裂に沿って二次コイル２２を構成する線材間で放電することを防止するとともに、この亀裂に沿って二次コイル２２とコア１２との間で放電し、二次コイル２２とコア１２との間の絶縁が破壊されることを防止できる。したがって、二次コイル２２に所望の高電圧が発生し、この高電圧により点火プラグに良好な火花が発生する。
【００２７】
二次スプール２１だけでなく、二次スプール２１とコア１２との間に充填されている内周部としてのエポキシ樹脂２６も膨張および収縮によるひずみが低減され、コア１２との接触面において亀裂の発生が防止されるので、二次コイル２２とコア１２との間の絶縁が破壊されることを防止できる。
（第２実施例）
本発明の第２実施例を図７および図８に示す。第１実施例と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。
【００２８】
第２実施例では、薄膜フィルム５１は一次コイル２４と補助コア２５との間に介在している。第２実施例において、コア１２、磁石１３、１４、二次スプール２１、二次コイル２２、一次スプール２３および一次コイル２４は特許請求の範囲に記載した「内周部」を構成し、補助コア２５およびハウジング１１は特許請求の範囲に記載した「外周部」を構成している。薄膜フィルム５１の位置は第１実施例と異なるが、第１実施例と同様に薄膜フィルム５１を境にして内周部および外周部が膨張および収縮するときに互いに及ぼし合う力が薄膜フィルム５１により分断される。したがって、内周部を構成する部材、例えば二次スプール２１に亀裂が発生することを防止し、点火コイル１０内の絶縁破壊を防止できる。
【００２９】
以上説明した本発明の実施の形態を示す第１実施例および第２実施例によると、分離部材としてＰＥＴの薄膜フィルム５１を用いたが、分離材としてＰＥＴを一次スプール２３に塗布して分離部材を形成してもよい。一次スプール２３に塗布する分離材としてＰＥＴに代えてシリコン、ろう等を用いてもよい。また、ゴム材を一次スプール２３等に巻いたり、予めチューブ状に形成したゴム材を一次スプール２３等に嵌め込んでもよい。また、複数の薄膜フィルム５１を複数箇所に配設してもよい。さらに、シリコンからなるフィルムを用いてもよい。
【００３０】
上記複数の実施例では、スプールおよびエポキシ樹脂２６との接着力が小さい薄膜フィルム５１を分離部材として用いたが、スプールおよびエポキシ樹脂２６の少なくともいずれか一方との接着力が小さい分離部材を用いても、分離部材を境にして点火コイルの内周部と外周部とをそれぞれ別々に膨張および収縮可能に分離できる。
【００３１】
上記複数の実施例では、薄膜フィルム５１を用いることにより点火コイルの内周部と外周部とを分離したが、例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）または薄膜フィルム５１を形成したＰＥＴでスプールを形成することにより、スプール自体を分離部材として用いることができる。これにより、分離部材を新たに設ける必要がないので部品点数および製造工数が低減する。
【００３２】
また、一次コイル２４にＰＥＴ、シリコン、ろう等を分離材として塗布し、一次スプール２３にエポキシ樹脂２６が接触しないようにすることもできる。一次コイル２４に分離材を塗布することにより一次コイル２４に接する樹脂絶縁材に亀裂が生じることを防止できる。
一次コイル２４に分離材を塗布する代わりに、一次コイル２４の線材をエポキシ樹脂２６と接着しない材質、例えばナイロンやフッ素で被覆してもよい。これにより、一次コイル２４と樹脂絶縁材２６とが別々に膨張および収縮できるので、一次コイル２４の膨張および収縮に伴い樹脂絶縁材２６を介して一次スプール２３に加わる拘束力が低下する。したがって、一次スプール２３および一次スプール２３に接する樹脂絶縁材２６に亀裂が生じることを防止することができる。
【００３３】
（第３実施例）
本発明の第３実施例を図９および図１０に示す。第１実施例と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。
図９に示すように、点火コイル６０のハウジング６１は第１のハウジング６２および第２のハウジング６３を有し、第１のハウジング６２の低電圧側開口部に複数のターミナル６５をインサート成形したコネクタ６４が配設されている。第３実施例では、スイッチング回路としてのイグナイタ６６を点火コイル６０内に配設している。
【００３４】
図１０に巻回前の一次コイル７０の線材７１の構成を示す。線材７１は自己融着線材である。線材本体としての銅線７２の外周に絶縁層７３が形成されており、絶縁層７３の外周に分離材としてナイロンまたはフッ素を被覆した分離層７４が形成され、分離層７４の外周に融着材を被覆した融着層７５が形成されている。
【００３５】
図１０に示す構成の線材７１を仮の芯材にコイル状に巻回したのち加熱することにより融着層７５が融解し、線材７１同士が互いにくっつきあう。この状態で冷却すると、溶けた融着材が固化し線材同士が互いに結合し、芯材から外してもコイル形状を保持する。したがって、スプールを用いることなく一次コイル７０を組付けることができる。
【００３６】
このように形成した一次コイル７０は、コイルの外周側および内周側を融着材で覆い、融着材の内部に分離材を塗布したコイルが存在しているものと同じ構造と見なすことができる。温度変化に伴い線膨張率の異なる一次コイル７０および一次コイル７０の内周側および外周側のエポキシ樹脂２６が膨張および収縮を繰り返すと融着材はエポキシ樹脂２６との接着力が大きいのでエポキシ樹脂２６とともに膨張および収縮する。分離材は融着材との接着力が小さいので、分離材を境にして一次コイル７０と一次コイル７０の内周側および外周側のエポキシ樹脂２６とが分離され、それぞれ別々に膨張および収縮可能になる。
【００３７】
第３実施例では、スプールに巻回しなくても一次コイル７０の形状を保持できるので、一次スプールを省略し、一次スプールの厚み分だけ点火コイル６０の径を小径化できる。さらに、一次スプールを省略することができるので、部品点数を減少し、製造コストを低減することができる。
第３実施例では、内周側に分離層７４、外周側に融着層７５を形成したが、外周側に分離層７４、内周側に融着層７５を形成してもよい。また、分離材と融着材とを混合し、分離性および融着性の両方の性質を兼ねた被覆層を一つ形成してもよい。また、分離材であれば融着性を有し、融着材であれば分離性を有する材料を用いることにより両方の性質を兼ねた一つの被覆層を一つの材質で形成することも可能である。線材に分離層を形成せず、融着材で結合したコイルの内周側または外周側に分離部材を配設してもよい。
【００３８】
第３実施例では、一次コイル７０だけに融着層７５を形成し、一次スプールを省略したが、二次コイルだけに融着層を形成してもよいし、両方のコイルに融着層を形成してもよい。この場合、融着層を形成したコイルに分離層を形成しておく。
以上説明した本発明の実施の形態を示す上記複数の実施例では、一次コイルの内周側に二次コイルを配設したが、一次コイルと二次コイルの位置を逆にし、二次コイルを外周側、一次コイルを内周側に配設することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例による点火コイルを示す図３のＩ−Ｉ線断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】本発明の第１実施例による点火コイルを示す縦断面図である。
【図４】第１実施例の一次スプールを示す正面図である。
【図５】第１実施例の変形例１による薄膜フィルムの巻き方を示す斜視図である。
【図６】第１実施例の変形例２による薄膜フィルムの巻き方を示す斜視図である。
【図７】本発明の第２実施例による点火コイルを示す横断面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ− ＶＩＩＩ線断面図である。
【図９】本発明の第３実施例による点火コイルを示す縦断面図である。
【図１０】第３実施例による巻回前の一次コイルの線材を示す横断面図である。
【符号の説明】
１０点火コイル
１１ハウジング
１２コア
１３、１４磁石
２１二次スプール
２２二次コイル
２３一次スプール
２４一次コイル
２６エポキシ樹脂（樹脂絶縁材）
５０ゴム材
５１薄膜フィルム（分離部材）
７０一次コイル
７１線材
７４分離層（分離材）
７５融着層（融着材）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an ignition coil for an internal combustion engine, and more particularly to a stick-shaped ignition coil for an internal combustion engine that is directly mounted on a plug hole.
[0002]
[Prior art]
As a conventional stick-shaped ignition coil for an internal combustion engine, a resin spool around which a primary coil and a secondary coil are wound is disposed around the outer periphery of a rod-shaped core, and the core, each coil, and a spool around which each coil is wound. Is known in which a housing is filled with a resin as an insulating material. The resin filling the housing not only serves as an insulating material but also permeates between the wire members of the coil and plays a role in preventing winding collapse of the coil.
[0003]
Furthermore, even if the coil and the spool having different coefficients of linear expansion expand and contract due to a temperature change, the coil and the spool are separated from each other, and a resin insulating material is formed so that electric discharge does not occur between the wires constituting the coil along the separated portion. A material having an adhesive force at a contact surface between the and the spool is selected.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the ignition coil filled with the resin as the insulating material, the respective members are bonded to each other by the resin insulating material, so that when the members having different linear expansion coefficients expand and contract with the change of the ambient temperature, the respective members are expanded. Are binding to each other. At this time, since the inner peripheral member receives a larger force than the outer peripheral side, the inner peripheral member is likely to be distorted.
[0005]
When the constraining force accompanying expansion and contraction acts on the members as described above, for example, a strain is generated in the spool, and when the strain is repeatedly generated, a crack may be generated in the spool. If a crack is formed in the spool, discharge may occur between the wires of the coil along the crack. Among the primary spool and the secondary spool, the inner spool, which is disposed on the inner circumference, receives a larger force than the outer spool, as described above, so that the inner spool is likely to crack. If a crack occurs in the inner peripheral spool, discharge is likely to occur between the inner peripheral coil and, for example, the core on the low voltage side. Then, when discharge occurs between the inner circumferential coil and the core along the crack of the inner circumferential spool, not only the inner circumferential spool but also the inner circumferential coil made of a resin insulating material filled between the inner circumferential coil and the core. The insulation between the core and the core may be broken.
[0006]
Furthermore, when the inner peripheral coil is a secondary coil, the potential difference between the core and the secondary coil is large, so that dielectric breakdown between the secondary coil and the core is likely to occur. When insulation breakdown occurs between the primary coil or the secondary coil and the core, the high voltage applied from the secondary coil to the spark plug is reduced, which causes a problem that a good spark is not generated in the spark plug.
[0007]
In addition, since the force acting on the members due to the temperature change also acts on the contact portion between the core and the resin insulating material filled between the core and the inner peripheral spool, cracks may occur in the resin insulating material in contact with the core. is there. Then, electric discharge easily occurs between the inner peripheral coil and the core, and there is a possibility that dielectric breakdown occurs between the inner peripheral coil and the core.
In addition, the stick-shaped ignition coil directly mounted on the plug hole has severe restrictions on the size of the diameter. Therefore, in order to reduce the diameter while maintaining the insulation inside the ignition coil, it is necessary to omit the members as much as possible There is. However, in a configuration in which a structure in which a coil is wound around a spool is provided on the inner peripheral side and the outer peripheral side as in a conventional ignition coil, there is a limit in reducing the diameter.
[0008]
An object of the present invention is to provide an ignition coil that prevents a dielectric breakdown due to a temperature change and generates a desired high voltage.
Another object of the present invention is to provide an ignition coil capable of reducing the manufacturing cost and reducing the diameter.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to the ignition coil according to the first to fourth aspects of the present invention, since the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the ignition coil are separately separated and expandable and contractable with the temperature change, a large force is easily applied. In the inner peripheral portion, the occurrence of cracks in the spool and the resin insulating material is prevented. Therefore, for example, it is possible to prevent a discharge from being generated between the wires constituting the inner circumferential coil along the crack due to the crack generated in the inner circumferential spool. Further, since it is possible to prevent discharge from occurring between the inner circumferential coil and the core on the low voltage side, for example, along the crack generated in the inner circumferential spool, it is possible to prevent dielectric breakdown between the inner circumferential coil and the core. , A desired high voltage can be generated.
[0010]
Further, it is possible to prevent the resin insulating material in contact with the core from being cracked, and to prevent the occurrence of dielectric breakdown between the inner peripheral coil and the core.
Further , since the separating member is interposed between the primary spool and the low-potential primary coil, no high potential is applied to the separating member, so that the dielectric breakdown of the separating member itself can be prevented.
[0011]
According to the ignition coil according to the second aspect of the present invention, since the primary spool also serves as the separation member, it is not necessary to newly provide a separation member. Therefore, the number of parts is reduced, and the number of manufacturing steps is reduced.
According to the ignition coil according to the third aspect of the present invention, by applying the separating material to the primary spool, the primary spool and the resin insulating material can be expanded and contracted separately. Therefore, it is possible to prevent the primary spool and the resin insulating material in contact with the primary spool from being cracked, thereby preventing the discharge from being generated along the crack.
[0014]
According to the ignition coil according to claim 4 of the present invention, the surface of the primary spool is separated from the member in contact with the surface of the primary spool so as to be able to expand and contract separately, so that the primary spool and the resin insulating material are separately provided. Can expand and contract. Therefore, it is possible to prevent the primary spool and the resin insulating material in contact with the primary spool from being cracked, thereby preventing the discharge from being generated along the crack.
[0016]
According to the ignition coil of claim 5 to 8, wherein the present invention, a coil coated with at least one of the wires of the primary coil and the secondary coil by coating with separating material to be separable from the insulating resin, the separating member Even if the resin insulating material permeates between the wires, the coil and the resin insulating material can expand and contract separately. Therefore, the restraining force applied to the resin insulating material is reduced due to the expansion and contraction of the coil, so that it is possible to prevent the resin insulating material from being cracked and prevent the discharge from being generated along the crack.
[0017]
According to the ignition coil according to claims 5 to 8 of the present invention, at least the wire of the primary coil is wound by a self-fusing wire. Here, the self-fused wire refers to a wire that is heated so that the outer peripheral side of the wire main body is melted and adhered to each other, and cooled to be bonded to each other. Therefore, after winding the self-fused wire around the temporary core, the formed coil is heated to melt the outer peripheral side of the wire main body, and then cooled, without using a spool for winding the coil. The shape can be maintained. Therefore, the diameter of the ignition coil can be reduced by the thickness of the spool. Further, the number of parts is reduced, and the manufacturing cost is reduced.
[0018]
According to the ignition coil according to claim 8 of the present invention, since the separating material also serves as the fusion material, the number of steps for coating the wire is reduced. Therefore, the processing of the wire is facilitated and the processing time is reduced.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a plurality of examples showing embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
1 to 4 show an ignition coil according to a first embodiment of the present invention.
[0020]
The ignition coil 10 shown in FIG. 3 is housed in a plug hole formed for each cylinder above an engine block (not shown), and is electrically connected to an ignition plug (not shown) on the lower side of FIG.
The ignition coil 10 includes a cylindrical housing 11 made of a resin material. A core 12, magnets 13 and 14, a secondary spool 21, a secondary coil 22, and a housing 11 a are formed in the housing 11. The primary spool 23, the primary coil 24, the auxiliary core 25 and the like are housed. The housing chamber 11a is filled with an epoxy resin 26 as a resin insulating material. In the first embodiment, the core 12, the magnets 13, 14, the secondary spool 21, the secondary coil 22, and the primary spool 23 constitute an "inner periphery" described in the claims, and the primary coil 24, the auxiliary core The housing 25 and the housing 11 constitute an "outer peripheral portion" described in the claims.
[0021]
As shown in FIG. 1, the columnar core 12 is assembled by laminating thin silicon steel plates in the radial direction so that the cross section becomes substantially circular. As shown in FIG. 3, magnets 13 and 14 having polarities opposite to the direction of the magnetic flux generated when excited by the coil are mounted on both ends of the core 12 in the axial direction. As shown in FIGS. 1 and 2, a cylindrical rubber member 50 is mounted on the outer periphery of the core 12 in the axial direction.
[0022]
The secondary spool 21 is provided on the outer periphery of the core 12 on which the rubber material 50 is mounted, and is formed of a resin material. The secondary coil 22 is wound around the outer periphery of the secondary spool 21 and is electrically connected to the high voltage terminal 40 shown in FIG.
As shown in FIGS. 1 and 2, the primary spool 23 is provided on the outer periphery of the secondary coil 22, and is formed of a resin material. For example, a thin film 51 as a separating member made of PET (polyethylene terephthalate) is wound around the outer periphery of the primary spool 23 shown in FIG. 4, and the primary coil 24 is wound around the outer periphery of the thin film 51 as shown in FIGS. It is wound. Regarding the manner of winding the thin film 51, the winding end 51a may be overlapped as in Modification 1 shown in FIG. 5, or a gap 51b may be opened as in Modification 2 shown in FIG. The thin film 51 made of PET has a small adhesive force with both the primary spool 23 and the epoxy resin 26. Therefore, when the primary spool 23 and the primary coil 24 having different linear expansion coefficients expand and contract with a change in the ambient temperature, the primary spool 23 and the primary coil 24 can be expanded and contracted separately so as not to be restrained from each other. The primary coil 24 is electrically connected to a switching circuit (not shown) via a terminal 31 shown in FIG.
[0023]
As shown in FIGS. 1 and 2, the auxiliary core 25 is mounted on the outer periphery of the primary coil 24. The auxiliary core 25 is formed by winding a thin silicon steel sheet in a cylindrical shape and does not connect the winding start end and the winding end end, so that a gap is formed in the axial direction. The auxiliary core 25 has an axial length extending from the outer peripheral position of the magnet 13 to the outer peripheral position of the magnet 14.
The epoxy resin 26 is filled in the accommodation room 11a. The epoxy resin 26 permeates between the members in the ignition coil 10 to ensure electrical insulation between the members. When the epoxy resin 26 comes into contact with the resin material forming the secondary spool 21 and the primary spool 23, a large adhesive force is exerted.
[0024]
As shown in FIG. 3, a control signal input connector 30 is provided at the upper end of the housing 11 so as to protrude from the plug hole, and a terminal 31 for supplying a control signal to the primary coil 24 is inserted into the connector 30. Is molded. A switching circuit for supplying a control signal to the primary coil 24 via the terminal 31 is provided outside the ignition coil 10.
[0025]
The high-voltage terminal 40 is insert-molded at the lower end 11 b of the housing 11 and is electrically connected to the spring 41. The spring 41 is electrically connected to the secondary coil 22 and is electrically connected to the ignition plug when the ignition coil 10 is inserted into the plug hole. A plug cap 16 made of rubber is attached to an open end of the housing 11, and an ignition plug is inserted into the plug cap 16. When a control signal is supplied from the switching circuit to the primary coil side, a high voltage is generated in the secondary coil 22, and this high voltage is applied to the ignition plug via the high voltage terminal 40 and the spring 41.
[0026]
In the first embodiment described above, the thin film 51 interposed between the primary spool 23 and the primary coil 24 has the adhesive strength between the epoxy resin 26 penetrating between the wires constituting the primary coil 24 and the primary spool 23. small. Therefore, when each member of the ignition coil 10 expands and contracts with a change in the ambient temperature, (1) the members on the inner peripheral side of the thin film 51, that is, the primary spool 23, the secondary coil 22, the secondary spool 21, The epoxy resin 26 on the inner peripheral side of the core 12 and the thin film 51, and (2) the members on the outer peripheral side of the thin film 51, that is, the primary coil 24, the auxiliary core 25, the housing 11, and the outer periphery of the thin film 51. The epoxy resin 26 on the side separates from the thin film 51 and expands and contracts. Thereby, the forces exerted on each other when the inner and outer peripheral portions of the thin film 51 expand and contract are separated by the thin film 51. Therefore, the force acting on the inner peripheral portion, which tends to receive a larger force than the outer peripheral portion when expanding and contracting, is reduced, so that the distortion of the inner peripheral portion is reduced. For example, by reducing the distortion of the secondary spool 21 as a member constituting the inner peripheral portion, it is possible to prevent the secondary spool 21 from being cracked at low temperatures when the toughness of the secondary spool 21 is reduced. This prevents discharge between the wires constituting the secondary coil 22 along the crack generated in the secondary spool 21 and discharges between the secondary coil 22 and the core 12 along the crack. In addition, it is possible to prevent the insulation between the secondary coil 22 and the core 12 from being broken. Therefore, a desired high voltage is generated in the secondary coil 22, and a good spark is generated in the spark plug by the high voltage.
[0027]
Not only the secondary spool 21 but also the epoxy resin 26 as an inner peripheral portion filled between the secondary spool 21 and the core 12 is reduced in strain due to expansion and contraction, and cracks are generated at the contact surface with the core 12. Since the occurrence is prevented, it is possible to prevent the insulation between the secondary coil 22 and the core 12 from being broken.
(Second embodiment)
A second embodiment of the present invention is shown in FIGS. Components substantially the same as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
[0028]
In the second embodiment, the thin film 51 is interposed between the primary coil 24 and the auxiliary core 25. In the second embodiment, the core 12, the magnets 13, 14, the secondary spool 21, the secondary coil 22, the primary spool 23, and the primary coil 24 constitute an "inner peripheral portion" described in the claims, and include an auxiliary core. The housing 25 and the housing 11 constitute an "outer peripheral portion" described in the claims. Although the position of the thin film 51 is different from that of the first embodiment, the force exerted on each other when the inner peripheral portion and the outer peripheral portion expand and contract from the thin film 51 as in the first embodiment is exerted by the thin film 51. Be divided. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of a crack in a member constituting the inner peripheral portion, for example, the secondary spool 21, and to prevent dielectric breakdown in the ignition coil 10.
[0029]
According to the first and second examples of the embodiment of the present invention described above, the PET thin film 51 is used as the separating member, but PET is applied to the primary spool 23 as a separating member to separate the separating member. May be formed. Silicon, wax, or the like may be used instead of PET as the separating material applied to the primary spool 23. Further, a rubber material may be wound around the primary spool 23 or the like, or a rubber material formed in a tube shape may be fitted into the primary spool 23 or the like. Further, a plurality of thin film films 51 may be provided at a plurality of locations. Further, a film made of silicon may be used.
[0030]
In the above embodiments, the thin film 51 having a small adhesive force with the spool and the epoxy resin 26 is used as the separating member. However, the separating member having a small adhesive force with at least one of the spool and the epoxy resin 26 is used. Also, the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the ignition coil can be separately separated and inflatable and contractible with the separating member as a boundary.
[0031]
In the above-described embodiments, the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the ignition coil are separated by using the thin film 51. However, for example, the spool is formed by using PPS (polyphenylene sulfide) or PET on which the thin film 51 is formed. The spool itself can be used as a separating member. Accordingly, it is not necessary to newly provide a separation member, so that the number of parts and the number of manufacturing steps are reduced.
[0032]
Alternatively, PET, silicon, wax, or the like may be applied to the primary coil 24 as a separating material, so that the epoxy resin 26 does not contact the primary spool 23. By applying the separating material to the primary coil 24, it is possible to prevent the resin insulating material in contact with the primary coil 24 from being cracked.
Instead of applying the separating material to the primary coil 24, the wire of the primary coil 24 may be coated with a material that does not adhere to the epoxy resin 26, for example, nylon or fluorine. Accordingly, the primary coil 24 and the resin insulating material 26 can be expanded and contracted separately, so that the expansion and contraction of the primary coil 24 reduces the restraining force applied to the primary spool 23 via the resin insulating material 26. Therefore, it is possible to prevent the primary spool 23 and the resin insulating material 26 in contact with the primary spool 23 from being cracked.
[0033]
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention is shown in FIGS. Components substantially the same as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
As shown in FIG. 9, a housing 61 of the ignition coil 60 has a first housing 62 and a second housing 63, and a connector in which a plurality of terminals 65 are insert-molded in a low-voltage side opening of the first housing 62. 64 are provided. In the third embodiment, an igniter 66 as a switching circuit is provided in the ignition coil 60.
[0034]
FIG. 10 shows the configuration of the wire 71 of the primary coil 70 before winding. The wire 71 is a self-fusing wire. An insulating layer 73 is formed on the outer periphery of a copper wire 72 as a wire body, and a separating layer 74 coated with nylon or fluorine is formed on the outer periphery of the insulating layer 73 as a separating material. Is formed.
[0035]
After the wire 71 having the configuration shown in FIG. 10 is wound around a temporary core in a coil shape and heated, the fusion layer 75 is melted, and the wires 71 adhere to each other. When cooled in this state, the melted fusion material solidifies and the wires are bonded to each other, and retains the coil shape even when removed from the core material. Therefore, the primary coil 70 can be assembled without using a spool.
[0036]
The primary coil 70 thus formed may be regarded as having the same structure as that in which the outer peripheral side and the inner peripheral side of the coil are covered with the fusing material, and the coil in which the separating material is applied is present inside the fusing material. it can. When the primary coil 70 and the epoxy resin 26 on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the primary coil 70 which have different linear expansion coefficients due to the temperature change repeat the expansion and contraction, the fusion material has a large adhesive force with the epoxy resin 26, so the epoxy resin It expands and contracts with 26. Since the separating material has a small adhesive force with the fusion bonding material, the primary coil 70 and the epoxy resin 26 on the inner circumferential side and the outer circumferential side of the primary coil 70 are separated from each other at the separating material, and can be expanded and contracted separately. become.
[0037]
In the third embodiment, since the shape of the primary coil 70 can be maintained without being wound around the spool, the primary spool can be omitted, and the diameter of the ignition coil 60 can be reduced by the thickness of the primary spool. Further, since the primary spool can be omitted, the number of parts can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.
In the third embodiment, the separation layer 74 is formed on the inner side and the fusion layer 75 is formed on the outer side. However, the separation layer 74 may be formed on the outer side and the fusion layer 75 may be formed on the inner side. Alternatively, the separating material and the fusing material may be mixed to form one coating layer having both the separating property and the fusing property. It is also possible to form a single coating layer having both properties by using a material having fusibility as a separating material and a material having separability as a fusible material with one material. is there. Instead of forming a separation layer on the wire, a separation member may be provided on the inner peripheral side or the outer peripheral side of the coil joined by the fusion bonding material.
[0038]
In the third embodiment, the fusion layer 75 is formed only on the primary coil 70 and the primary spool is omitted. However, the fusion layer may be formed only on the secondary coil, or the fusion layer may be formed on both coils. It may be formed. In this case, a separation layer is formed on the coil on which the fusion layer has been formed.
In the above-mentioned plurality of examples showing the embodiment of the present invention described above, the secondary coil is disposed on the inner peripheral side of the primary coil, but the positions of the primary coil and the secondary coil are reversed, and the secondary coil is It is also possible to arrange the outer peripheral side and the primary coil on the inner peripheral side.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view taken along line II of FIG. 3 showing an ignition coil according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the ignition coil according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a front view showing a primary spool of the first embodiment.
FIG. 5 is a perspective view showing a method of winding a thin film according to a first modification of the first embodiment.
FIG. 6 is a perspective view showing how to wind a thin film according to Modification 2 of the first embodiment.
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating an ignition coil according to a second embodiment of the present invention.
8 is a sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. 7;
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing an ignition coil according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a wire of a primary coil before winding according to a third embodiment.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 10 ignition coil 11 housing 12 cores 13, 14 magnet 21 secondary spool 22 secondary coil 23 primary spool 24 primary coil 26 epoxy resin (resin insulating material)
50 Rubber material 51 Thin film (separation member)
70 primary coil 71 wire rod 74 separation layer (separation material)
75 Fusion layer (fusion material)

Claims

内燃機関の点火装置に印加する高電圧を発生する内燃機関用点火コイルであって、
棒状のコアと、
前記コアの外周に巻回された一次コイルおよび二次コイルと、
前記一次コイルを巻回する一次スプール、および前記二次コイルを巻回する二次スプールと、
前記点火コイル内に充填される樹脂絶縁材とを備え、
前記一次スプールは前記二次スプールの外周側に設置され、
前記一次スプールと前記一次コイルとの間に、前記点火コイルの内周部と外周部とをそれぞれ別々に膨張および収縮可能に分離するポリエチレンテレフタレートまたはシリコンのうちいずれか一方からなる薄膜の分離部材が介在することを特徴とする内燃機関用点火コイル。An internal combustion engine ignition coil that generates a high voltage applied to an internal combustion engine ignition device,
A rod-shaped core,
A primary coil and a secondary coil wound around the outer periphery of the core,
A primary spool for winding the primary coil, and a secondary spool for winding the secondary coil,
A resin insulating material filled in the ignition coil,
The primary spool is installed on an outer peripheral side of the secondary spool,
Between the primary spool and the primary coil, a thin film separating member made of any one of polyethylene terephthalate and silicon that separates the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the ignition coil so as to expand and contract separately, respectively. An ignition coil for an internal combustion engine, which is interposed .

前記一次スプールが前記分離部材を兼ねていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関用点火コイル。Ignition coil of claim 1, wherein said primary spool has also serves as the separation member.

前記一次スプールに分離材を塗布することを特徴とする請求項１記載の内燃機関用点火コイル。The ignition coil according to claim 1, wherein a separating material is applied to the primary spool.

前記一次スプールの表面は前記一次スプールの表面と接する部材と別々に膨張および収縮可能に分離されていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関用点火コイル。The ignition coil for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a surface of the primary spool is separately expandable and contractable from a member that contacts the surface of the primary spool.

内燃機関の点火装置に印加する高電圧を発生する内燃機関用点火コイルであって、
棒状のコアと、
前記コアの外周に巻回された一次コイルおよび二次コイルと、
前記点火コイル内に充填される樹脂絶縁材とを備え、
前記一次コイルは前記二次コイルの外周側に設置され、
前記一次コイルおよび前記二次コイルのうち、少なくとも外周側に設置される前記一次コイルの線材は、前記樹脂絶縁材と分離可能となる分離材で被覆され、前記一次コイルの線材は自己融着線材であることを特徴とする内燃機関用点火コイル。An internal combustion engine ignition coil that generates a high voltage applied to an internal combustion engine ignition device,
A rod-shaped core,
A primary coil and a secondary coil wound around the outer periphery of the core,
A resin insulating material filled in the ignition coil,
The primary coil is installed on an outer peripheral side of the secondary coil,
Of the primary coil and the secondary coil, at least the wire of the primary coil installed on the outer peripheral side is coated with a separating material that can be separated from the resin insulating material, and the wire of the primary coil is a self-fusing wire. ignition coil, characterized in that it.

前記一次コイルおよび前記二次コイルのうち、少なくとも前記分離材で被覆されているコイルの線材は自己融着線材であることを特徴とする請求項５記載の内燃機関用点火コイル。6. The ignition coil for an internal combustion engine according to claim 5 , wherein at least one of the primary coil and the secondary coil, the wire of the coil covered with the separating material is a self-fusing wire.

前記分離材の内周側または外周側に融着材を被覆することを特徴とする請求項５または６記載の内燃機関用点火コイル。7. The ignition coil for an internal combustion engine according to claim 5, wherein an inner peripheral side or an outer peripheral side of the separation member is coated with a fusion material.

前記分離材は融着材を兼ねていることを特徴とする請求項５または６記載の内燃機関用点火コイル。7. The ignition coil for an internal combustion engine according to claim 5, wherein the separating material also serves as a fusing material.