JPH11260656A - 内燃機関用点火コイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】複数の区画フランジ間の環状溝に巻線を巻くボ
ビンを用いた点火コイルの信頼性を向上する。 【解決手段】二次ボビン１８と二次巻線１９とからなる
二次コイル１５の周囲は絶縁層２２によって被覆されて
いる。二次ボビン１８の周面には多数の区画フランジ１
８１が二次ボビン１８の軸線方向に列設されている。隣
合う区画フランジ１８１間の環状溝１８２内で巻かれる
二次巻線１９は、矢印Ｒで示すように二次ボビン１８の
軸線Ｌに対して傾くように重ね巻きされている。二次巻
線１９の表層１９１は二次ボビン１８の軸線Ｌに対して
傾斜しており、環状溝１８２内の二次巻線１９の終端１
９２は環状溝１８２の底面１８３に位置している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボビンの軸線の方
向に沿って前記ボビンの周面に複数の区画フランジを列
設し、隣合う前記区画フランジの間の環状溝内に巻線を
巻くと共に、前記巻線の周囲を絶縁樹脂で被覆した内燃
機関用点火コイルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６０−１０７８１３号公報、特開
平９−１２９４６０号公報、特開平９−１６７７０９号
公報に開示されるように、点火コイルは、コア、一次ボ
ビン、一次ボビンに巻かれた一次巻線、二次ボビン、二
次ボビンに巻かれた二次巻線等の部品から構成されてい
る。特開昭６０−１０７８１３号公報及び特開平９−１
２９４６０号公報の装置では、二次ボビンの周面に線材
を斜めに重ね巻きして二次巻線が構成されている。この
ような斜め巻き構造の巻線は、二次ボビンの軸線方向に
おける二次巻線の絶縁耐力の確保を図りつつ巻量を増や
すことを図ったものである。しかし、特開平９−１６７
７０９号公報の装置のように二次ボビンの周面に区画フ
ランジを形成すれば二次ボビンの軸線方向における二次
巻線の絶縁耐力を一層高めることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】特開平９−１６７７０
９号公報に開示されるように、隣合う区画フランジの間
の環状溝内で巻かれた二次巻線の表層は、ボビンの軸線
に対して略平行である。即ち、二次巻線の巻き高さ（環
状溝の底から二次巻線の表層までの高さ）は略一定であ
り、前記環状溝内の二次巻線は隣合う区画フランジの対
向面に対して前記巻き高さと同じ高さまで接触する。ボ
ビンは樹脂製であるため、巻線とボビンとの間では熱膨
張率に差がある。そのため、ボビンと巻線との間に熱的
伸縮差が生じ、この伸縮差が区画フランジにおける過大
な応力をもたらす。特に、点火コイルの冷間時における
ボビンと巻線との収縮の違いにより生じる応力が区画フ
ランジに亀裂を発生させ、点火コイルの信頼性が低下す
る。

【０００４】本発明は、複数の区画フランジ間の環状溝
に巻線を巻くボビンを用いた点火コイルの信頼性を向上
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そのために本発明は、ボ
ビンの軸線の方向に沿って前記ボビンの周面に複数の区
画フランジを列設し、隣合う前記区画フランジの間の環
状溝内に巻線を巻くと共に、前記巻線の周囲を絶縁樹脂
で被覆した内燃機関用点火コイルを対象とし、請求項１
の発明では、前記環状溝内の巻線の巻端の少なくとも一
方の側では、巻線の表層が傾斜し、かつ巻端の巻き高さ
が前記区画フランジの高さよりも低くなるようにした。

【０００６】前記巻端の巻き高さが区画フランジの高さ
よりも低いため、前記巻端側の巻線の表層と区画フラン
ジとの間に入る絶縁樹脂の量が従来よりも多くなる。従
って、区画フランジと巻線との間の熱的伸縮差は絶縁樹
脂の弾性によって吸収され、区画フランジに過大な応力
が生じることはない。

【０００７】請求項２の発明では、請求項１において、
前記巻線の表層は前記ボビンの軸線に対して傾斜するよ
うにした。このような構成では、巻線の表層が隣合う区
画フランジの一方から他方へ向かうにつれて徐々に低く
なってゆき、巻線の一方の巻端の巻き高さが他方の巻端
の巻き高さ及び区画フランジの高さのいずれよりも低く
なる。従って、区画フランジの一面側では巻線の表層と
区画フランジとの間に入る絶縁樹脂の量が従来と同程度
になるが、区画フランジの他面側では巻線の巻端と区画
フランジとの間に入る絶縁樹脂の量が従来よりも多くな
る。絶縁樹脂の弾性による前記熱的伸縮差の吸収は区画
フランジの片面側だけで有効となるが、この場合にも区
画フランジに過大な応力が生じることはない。隣合う区
画フランジの一方から他方へ向かうにつれて巻線の表層
を徐々に低くする構成は、巻線の巻崩れを防止する上で
有効である。

【０００８】請求項３の発明では、請求項１及び請求項
２のいずれか１項において、前記環状溝内の巻線の終端
は前記環状溝の底面に位置するようにした。区画フラン
ジの一面側では巻端側の表層と区画フランジとの間の間
隙が環状溝の底まで達し、区画フランジの前記一面と巻
端側の表層との間に入る絶縁樹脂は環状溝の底まで到達
する。従って、絶縁樹脂による前記熱的伸縮差の吸収は
最も効果的である。

【０００９】請求項４の発明では、請求項１乃至請求項
３のいずれか１項におけるボビンは、一次ボビン及び二
次ボビンのうちの少なくとも二次ボビンとした。隣合う
環状溝内の巻線間において区画フランジの表面という界
面に沿った絶縁距離が従来よりも大きくなる。従って、
特に高い絶縁耐力を要求される二次ボビン側に本発明を
適用した構成は好適である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した第１の
実施の形態を図１及び図２に基づいて説明する。

【００１１】図１に示すように、点火コイル１１は、ケ
ース１２、イグナイタ１３、一次コイル１４、二次コイ
ル１５、内部コア１６、外部コア１７等から構成されて
いる。円柱状の内部コア１６及び円筒状の外部コア１７
は、強磁性体（例えば珪素鋼）製であり、円筒状のケー
ス１２は熱可塑性樹脂（例えばポリブチレンテレフタレ
ート）製である。外部コア１７はケース１２の外周に嵌
合されており、内部コア１６はケース１２の筒内に収容
されている。

【００１２】内部コア１６には二次コイル１５が嵌合さ
れている。二次コイル１５は、二次ボビン１８と、二次
ボビン１８に巻装された二次巻線１９とからなる。二次
コイル１５とケース１２との間には一次コイル１４が介
在されている。一次コイル１４は、一次ボビン２０と、
一次ボビン２０に巻装された一次巻線２１とからなる。
二次ボビン１８及び一次ボビン２０は、熱可塑性樹脂
（例えばポリフェニレンエーテル）製である。

【００１３】ケース１２の基端側に配置されたイグナイ
タ１３、一次コイル１４、二次コイル１５及び内部コア
１６の周囲は絶縁樹脂からなる絶縁層２２によって被覆
されている。絶縁層２２は、熱硬化性性樹脂（例えばエ
ポキシ樹脂）をケース１２内に充填して熱硬化させて形
成されている。

【００１４】イグナイタ１３は外部端子２５を介して制
御装置（図示略）に電気接続されている。イグナイタ１
３は前記制御装置からの点火信号に基づいて一次コイル
１４の一次電流を断続制御する。内部コア１６及び外部
コア１７は、一次コイル１４の一次電流によって生成さ
れる磁気の回路の一部となる。一次コイル１４における
低電圧は二次コイル１５において高電圧に昇圧される。

【００１５】ケース１２の先端側には取り付け孔１２１
が形成されており、取り付け孔１２１の底部には高圧接
続端子２３が固定されている。高圧接続端子２３は二次
巻線１９に電気接続されており、高圧接続端子２３には
スプリング２４が電気接続されている。取り付け孔１２
１には図示しない点火プラグが嵌合して装着される。二
次コイル１５で発生した高電圧は高圧接続端子２３及び
スプリング２４を介して点火プラグに印加される。

【００１６】二次ボビン１８の周面には多数の区画フラ
ンジ１８１が二次ボビン１８の軸線方向に列設されてい
る。二次巻線１９は、隣合う区画フランジ１８１間の環
状溝１８２内で巻かれている。各環状溝１８２内で巻か
れる二次巻線１９は、図１の矢印Ｒで示すように二次ボ
ビン１８の軸線Ｌに対して傾くように重ね巻きされてい
る。そして、二次巻線１９の表層１９１は二次ボビン１
８の軸線Ｌに対して傾斜しており、環状溝１８２内の二
次巻線１９の終端１９２は環状溝１８２の底面１８３に
位置している。即ち、環状溝１８２内の二次巻線１９の
一方の巻端１９４の巻き高さ（環状溝１８２の底面１８
３から巻線の表層までの高さ）は巻線の線径程度という
最低であり、他方の巻端１９５の巻き高さは区画フラン
ジ１８１の高さＨ程度である。

【００１７】各区画フランジ１８１にはスリット１８４
が二次ボビン１８の半径方向に沿って形成されている。
スリット１８４は環状溝１８２の底面１８３まで到達し
ている。図２に示すように、環状溝１８２の二次巻線１
９の終端１９２と、隣の環状溝１８２の二次巻線１９の
始端１９３とはスリット１８４を通って接続している。

【００１８】第１の実施の形態では以下の効果が得られ
る。 （１-1）二次巻線１９の表層１９１は二次ボビン１８の
軸線Ｌに対して傾斜し、二次巻線１９の表層１９１が隣
合う区画フランジ１８１の一方から他方へ向かうにつれ
て徐々に低くなってゆく。環状溝１８２内の二次巻線１
９の一方の巻端１９４の巻き高さが他方の巻端１９５の
巻き高さ及び区画フランジ１８１の高さＨのいずれより
も低くなる。従って、区画フランジ１８１の一面側では
巻端１９５と区画フランジ１８１との間に入る絶縁層２
２の量は従来と同様に僅かである。しかし、区画フラン
ジ１８１の他面側では巻端１９４と区画フランジ１８１
との間に入る絶縁層２２の量が従来よりも多くなる。区
画フランジ１８１と二次巻線１９との間の熱的伸縮差
は、巻端１９４と区画フランジ１８１との間に入る絶縁
層２２の弾性によって吸収される。従って、区画フラン
ジ１８１に過大な応力が発生することはなく、区画フラ
ンジ１８１に亀裂が生じるようなことはない。その結
果、点火コイル１１の信頼性が向上する。 （１-2）区画フランジ１８１の一面側では巻端１９４と
区画フランジ１８１との間の隔離領域が環状溝１８２の
底まで達しており、区画フランジ１８１と巻端１９４と
の間に入る絶縁層２２は環状溝１８２の底面１８３まで
到達する。従って、絶縁層２２による区画フランジ１８
１と二次巻線１９との熱的伸縮差の吸収は最も効果的で
ある。 （１-3）隣合う区画フランジ１８１の一方から他方へ向
かうにつれて二次巻線１９の表層１９１を徐々に低くす
る構成は、二次巻線１９の巻崩れを防止する上で有効で
ある。 （１-4）隣合う環状溝１８２内の二次巻線１９間におい
て区画フランジ１８１と絶縁層２２との界面に沿った絶
縁距離は従来よりも長くなり、絶縁耐力が向上する。。
二次コイル１５側の電圧は一次コイル１４側に比べて数
千倍となり、特に二次巻線１９側では高い絶縁耐力が要
求される。従って、二次ボビン１８側に本発明を適用し
た構成は好適である。 （１-5）従来では、環状溝内の巻線の終端は巻線の表層
の最高位部に位置しており、この終端と隣の環状溝内の
巻線の表層の最高位部とが近接している。このような近
接構成では隣合う環状溝内の巻線間の絶縁耐力が低く、
絶縁破壊の防止の上で好ましくない。本実施の形態で
は、隣合う環状溝１８２内の二次巻線１９の終端１９２
と始端１９３とはスリット１８４を通って接続してお
り、終端１９２は始端１９３と同様に環状溝１８２の底
面１８３に位置する。従って、環状溝１８２内の二次巻
線１９の終端１９２と隣の環状溝１８２内の二次巻線１
９の表層１９１の最高位部との距離が従来よりも大きく
なり、絶縁破壊防止の効果が著しい。

【００１９】本発明では、図３の第２の実施の形態、図
４の第３の実施の形態、図５の第４の実施の形態、図６
の第５の実施の形態も可能である。図３の第２の実施の
形態では、環状溝１８２内における二次巻線１９の表層
１９１の一部が二次ボビン１８の軸線Ｌと略平行となっ
ており、傾斜した表層１９１の傾きは第１の実施の形態
の場合よりも大きくしてある。この構成においても第１
の実施の形態と同じ効果が得られる。又、環状溝１８２
内における二次巻線１９の巻量を第１の実施の形態の場
合よりも増やすことができる。

【００２０】図４の第３の実施の形態では、区画フラン
ジ１８１に接する巻端１９４の巻き高さは、最低ではな
いが区画フランジ１８１の高さＨよりも低い。巻端１９
４側の表層１９１と区画フランジ１８１との間の隔離領
域は環状溝１８２の底面１８３まで到達しないが、巻端
１９４側の表層と区画フランジ１８１との間に入る絶縁
樹脂の量が従来よりも多くなる。従って、区画フランジ
１８１と二次巻線１９との間の熱的伸縮差は、前記隔離
領域の絶縁樹脂の弾性によって吸収され、区画フランジ
１８１に過大な応力が生じることはない。又、環状溝１
８２内の二次巻線１９の終端１９２と隣の環状溝１８２
内の二次巻線１９の表層１９１の最高位部との距離も従
来よりも大きく、絶縁破壊防止の効果が得られる。

【００２１】図５の第４の実施の形態では、巻端１９
４，１９５の両側で表層１９１が互いに逆向きに傾斜し
ており、巻端１９４，１９５の巻き高さは最低である。
この実施の形態では、環状溝１８２内の巻量は少なくな
るが、区画フランジ１８１における応力発生は第１の実
施の形態の場合よりも更に低減する。又、環状溝１８２
内の二次巻線１９の終端１９２と隣の環状溝１８２内の
二次巻線１９の表層１９１の最高位部との距離も従来よ
りも大きく、絶縁破壊防止の効果が得られる。

【００２２】図６の第５の実施の形態では、環状溝１８
２内における二次巻線１９の表層１９１の巻き高さを全
体に第４の実施の場合よりも高くしている。前記各実施
の形態ではいずれも表層１９１の最大の巻き高さは区画
フランジ１８１の高さＨ以下であるが、この実施の形態
における表層１９１の最大の巻き高さは区画フランジ１
８１の高さＨよりも大きい。区画フランジ１８１に接す
る巻端１９４，１９５の巻き高さは、最低ではないが区
画フランジ１８１の高さＨよりも低い。この実施の形態
では、区画フランジ１８１に過大な応力を生じさせるこ
となく、かつ絶縁破壊防止の効果を確保しつつ環状溝１
８２内における巻量を第４の実施の形態の場合よりも増
やすことができる。

【００２３】本発明は、一次巻線に適用することもでき
る。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述したように本発明では、隣合う
区画フランジの間の環状溝内の巻線の巻端の少なくとも
一方の側では、巻線の表層が傾斜し、かつ巻端の巻き高
さが前記区画フランジの高さよりも低くなるようにした
ので、過大な応力が区画フランジに発生しないようにし
て点火コイルの信頼性を向上し得るという優れた効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態を示し、要部拡大断面図を組
み込んだ縦断面図。

【図２】要部拡大側面図。

【図３】第２の実施の形態を示す要部拡大断面図。

【図４】第３の実施の形態を示す要部拡大断面図。

【図５】第４の実施の形態を示す要部拡大断面図。

【図６】第５の実施の形態を示す要部拡大断面図。

【符号の説明】

１１…点火コイル、１８…二次ボビン、１８１…区画フ
ランジ、１８２…環状溝、１９…二次巻線、１９１…表
層、１９４…巻端、２２…絶縁樹脂製の絶縁層。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ボビンの軸線の方向に沿って前記ボビンの
   周面に複数の区画フランジを列設し、隣合う前記区画フ
   ランジの間の環状溝内に巻線を巻くと共に、前記巻線の
   周囲を絶縁樹脂で被覆した内燃機関用点火コイルにおい
   て、 前記環状溝内の巻線の巻端の少なくとも一方の側では、
   巻線の表層が傾斜し、かつ巻端の巻き高さが前記区画フ
   ランジの高さよりも低くなるようにした内燃機関用点火
   コイル。
2. 【請求項２】前記巻線の表層は前記ボビンの軸線に対し
   て傾斜している請求項２に記載の内燃機関用点火コイ
   ル。
3. 【請求項３】前記環状溝内の巻線の終端は前記環状溝の
   底面に位置する請求項１及び請求項２のいずれか１項に
   記載の内燃機関用点火コイル。
4. 【請求項４】請求項１乃至請求項３のいずれか１項にお
   けるボビンは、一次ボビン及び二次ボビンのうちの二次
   ボビンである内燃機関用点火コイル。