(57)【要約】  プラグホール内への水浸入を抑制した高い防水性を確保しつつ、排水性の向上した内燃機関用点火コイルを提供することにある。コイルケース４の内部には、高電圧を発生させる高電圧発生部３が収容される。プラグホールシール５は、点火プラグ２１が取り付けられるプラグホール２の開口部を閉塞するために設けられる。高電圧発生部３の外側部に設けられた空間部６と、空間部６とプラグホール２との通気を行うための空気通路９とを有する。空間部９は、その下面を開放された開口（全面が開放されているとか型抜きがしやすい）としている。
2012121177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高電圧を発生させるコイル部と、
該コイル部を収容するコイルケースと、
点火プラグが取り付けられるプラグホールの開口部を閉塞するために設けられたプラグホールシールと、
前記コイルケースの外側部に設けられた外周壁で区画される空間部と、
該空間部と前記プラグホールとの通気を行うための空気通路とを有する内燃機関用点火コイルであって、
前記空間部は、点火プラグ接続側とは反対側の端部において、前記プラグホールに一端が連通する前記空気通路の他端部と小孔で接続され、且つ点火プラグ接続側の端部が前記小孔より大きな通路面積を有する開口によって大気側に開放されていることを特徴とした内燃機関用点火コイル。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関用点火コイルにおいて、
前記空間部及び前記空気通路は、前記コイルケースに一体に成形されており、
前記空間部の点火プラグ接続側とは反対側の端部を封止する封止部材を備え、当該封止部材によって前記小孔を介して前記プラグホールと前記空間部とを接続する前記空気通路の一部が形成されていることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
【請求項３】
請求項１記載の内燃機関用点火コイルにおいて、
前記空気通路は、前記コイルケースに一体に成形されており、
前記空間部は、前記コイルケースに後付けで固定されたサイドケースにより形成されることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
【請求項４】
請求項１記載の内燃機関用点火コイルにおいて、
前記空気通路は、前記空間部内の幅方向の中央１／３内に配置したことを特徴とする内燃機関用点火コイル。
【請求項５】
請求項２記載の内燃機関用点火コイルにおいて、
前記空間部は点火プラグ接続側とは反対側の端部に点火プラグのプラグホールへの挿入方向に沿って形成された前記小孔を備え、前記空気通路と前記小孔とを覆う前記封止部材によって両者を接続する水平方向通路が形成され、前記空気通路は点火コイルのプラグホールへの挿入方向に沿って延びその端部において前記プラグホールと接続されていることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
【請求項６】
請求項２記載の内燃機関用点火コイルにおいて、
前記空気通路は、前記小孔との接続部に段付きまたはテーパー形状部を有し、前記小孔よりも前記空気通路の断面積を広げたことを特徴とする内燃機関用点火コイル。
【請求項７】
請求項６記載の内燃機関用点火コイルにおいて、
前記空気通路の前記段付きまたはテーパー形状部の中間の水平部に、前記コイルケースにより形成され、前記封止部材に向かって突出する突起形状部が形成されていることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
【請求項８】
請求項１記載の内燃機関用点火コイルにおいて、
前記空気通路の前記プラグホールとの接続部周辺に、前記コイルケースに一体により形成され、点火プラグ接続側とは反対側に向かった突起形状を備えていることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
【請求項９】
請求項１記載の内燃機関用点火コイルにおいて、
前記空間部を形成するための前記外周壁に、当該外周壁から前記空間部の前記開口周囲を覆うように突出する突起を形成していることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の点火プラグに火花放電を発生させるために高電圧を供給する内燃機関用点火コイルに係り、特に、プラグホールの防水に好適な内燃機関用点火コイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の内燃機関用点火コイルにおいては、プラグホール内の温度が変化した時や点火コイル脱着の際に発生するプラグホール内の空気を排出，吸入して脱着し易くするために、プラグホール内と外部大気圧側とは点火コイルの外周とプラグホールシールとの境界に設けられた空気通路で連通している。しかしながら、周囲の温度変化や内燃機関への被水等によりプラグホールの温度が低下し、プラグホール内の圧力が変化して外気と平衡になろうとするために外気を吸い込む負圧が発生し、その負圧により空気通路の大気側開口部を介して外部からプラグホール内に水が浸入することがある。【０００３】
そこで、従来、空気通路に浸入してきた水を貯めるためのプール部（保水室）を設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。外部から浸入した水はプール部に保持することで、プラグホールに浸入するのを防止するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−６０２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載のものでは、プール部に水が入りにくくするように、水を貯めるためのプール部の手前（大気側）には、小さな空気通路（通気口）が設けられている。この空気通路を小さくすることで、プール部に水が入りにくくなるが、一方では、プール部に一度水が入ってしまうと逆に水が抜けにくい構造となっていた。従って、点火コイルが一時的に完全な水没状態を繰り返すような環境条件下では、プラグホール内への水浸入を抑制した高い防水性を確保できるものと、排水性が低く、プール部に溜まった水がプラグホールに浸入する恐れがあった。【０００６】
本発明の目的は、プラグホール内への水浸入を抑制した高い防水性を確保しつつ、排水性の向上した内燃機関用点火コイルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、高電圧を発生させるコイル部と、該コイル部を収容するコイルケースと、点火プラグが取り付けられるプラグホールの開口部を閉塞するために設けられたプラグホールシールと、前記コイルケースの外側部に設けられた外周壁で区画される空間部と、該空間部と前記プラグホールとの通気を行うための空気通路とを有する内燃機関用点火コイルであって、前記空間部は、点火プラグ接続側とは反対側の端部において、前記プラグホールに一端が連通する前記空気通路の他端部と小孔で接続され、且つ点火プラグ接続側の端部が前記小孔より大きな通路面積を有する開口によって大気側に開放されているものである。【０００８】
かかる構成により、プラグホール内への水浸入を抑制した高い防水性を確保しつつ、排水性を向上し得るものとなる。【０００９】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記空間部及び前記空気通路は、前記コイルケースに一体に成形されており、前記空間部の点火プラグ接続側とは反対側の端部を封止する封止部材を備え、当該封止部材によって前記小孔を介して前記プラグホールと前記空間部とを接続する前記空気通路の一部が形成されているものである。【００１０】
（３）上記（１）において、好ましくは、前記空気通路は、前記コイルケースに一体に成形されており、前記空間部は、前記コイルケースに後付けで固定されたサイドケースにより形成されるものである。【００１１】
（４）上記（１）において、好ましくは、前記空気通路は、前記空間部内の幅方向の中央１／３内に配置したものである。【００１２】
（５）上記（２）において、好ましくは、前記空間部は点火プラグ接続側とは反対側の端部に点火プラグのプラグホールへの挿入方向に沿って形成された前記小孔を備え、前記空気通路と前記小孔とを覆う前記封止部材によって両者を接続する水平方向通路が形成され、前記空気通路は点火コイルのプラグホールへの挿入方向に沿って延びその端部において前記プラグホールと接続されている。【００１３】
（６）上記（２）において、好ましくは、前記空気通路は、前記小孔との接続部に段付きまたはテーパー形状部を有し、前記小孔よりも前記空気通路の断面積を広げたものである。【００１４】
（７）上記（２）において、好ましくは、前記空気通路の前記段付きまたはテーパー形状部の中間の水平部に、前記コイルケースにより形成され、前記封止部材に向かって突出する突起形状部が形成されている。【００１５】
（８）上記（１）において、好ましくは、前記空気通路の前記プラグホールとの接続部周辺に、前記コイルケースに一体により形成され、点火プラグ接続側とは反対側に向かった突起形状を備えている。【００１６】
（９）上記（１）において、好ましくは、前記空間部を形成するための前記外周壁に、当該外周壁から前記空間部の前記開口周囲を覆うように突出する突起を形成している。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、プラグホール内への水浸入を抑制した高い防水性を確保しつつ、排水性を向上し得るものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態による内燃機関用点火コイルの構成を示す断面図である。
【図２】図１の別断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態による内燃機関用点火コイルの構成を示す断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態による内燃機関用点火コイルの構成を示す断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態による内燃機関用点火コイルの構成を示す断面図である。
【図７】本発明の第５の実施形態による内燃機関用点火コイルの構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
最初に、図１〜図３を用いて、本発明の第１の実施形態による内燃機関用点火コイルの構成について説明する。  
図１は、本発明の第１の実施形態による内燃機関用点火コイルの構成を示す断面図である。図２は、図１の別断面図である。図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。
【００２０】
図１において、内燃機関用点火コイル１は、内燃機関のシリンダヘッドに形成された各シリンダのプラグホール２に装着されて点火プラグ２１に直結し使用される独立点火形の内燃機関用点火コイルである。内燃機関用点火コイル１は、コネクタ１６を備えている。コネクタ１６の内部の端子を介して、外部のバッテリから内燃機関用点火コイル１の内部のイグナイタ１７やコイル部３に電力が供給され、また、外部のエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）から内燃機関用点火コイル１の内部のイグナイタ１７へ点火信号が供給される。
【００２１】
点火コイル１は、ＥＣＵからの点火信号に応じてスイッチングするイグナイタ１７と、コイル部３と、コイルケース４と、プラグホールシール５とを備えている。コイル部３は、一次コイル，二次コイル，積層鉄心等からなり、高電圧を発生する。コイルケース４は、イグナイタ１７及びコイル部３を収容するものであり、熱可塑性樹脂からなる。プラグホールシール５は、コイルケース４とプラグホール２との間にプラグホール２の開口部を閉塞するために設けられている。
【００２２】
プラグホール２は、内燃機関のシリンダヘッドＣＨに、各シリンダ毎に形成されている。プラグホール２の下部には、点火プラグ２１がねじ込みによりシリンダヘッドＣＨに取り付けられている。
【００２３】
コイルケース４の下部には、金属製の端子１９で封止されている。コイルケース４の内部には、コイル部３が挿入される。コイル部３のコイル部の２次ボビンにピン１８が固定されており、２次コイルと接続している。ピン１８は、例えば、りん青銅からなり、バネ性を有している。コイルケース４の内部にコイル部３が挿入された状態では、ピン１８のバネ性より、ピン１８の端部は、端子１９に接触し、導通している。コイルケース４の内部には、エポキシ樹脂などの絶縁用樹脂８が注入され、イグナイタ１７及びコイル部３を封止している。
【００２４】
コイルケース４の下部には、プラグホールシール５が取り付けられている。プラグホールシール５は、シリコンゴム等からなる。プラグホールシール５は、図示の下方向に円筒状に延材しており、点火プラグ２１の上部の電極端子に挿入される。プラグホールシール５の円筒状の空間の内部には、金属製のスプリング２０が挿入され、端子１９と点火プラグ２１の上部の電極端子とを電気的に導通し、コイル部３で発生した高電圧パルスが点火プラグ２１に供給される。
【００２５】
図２に示すように、コイルケース４の側部には、取り付け部４ＴＢが一体的に成形されている。一方、シリンダヘッドＣＨの上部には、取り付け座ＺＡがシリンダヘッドＣＨと一体的に成形されている。取り付け部４ＴＢは、取り付け座ＺＡにボルトＢＴ等により固定され、点火コイル１がシリンダヘッドＣＨの上部に固定される。
【００２６】
コイルケース４の図示に右方向の外側部には、空間部６及び空気通路９が一体的に形成されている。空間部６は、コイルケース４の外側部に設けられた外周壁で区画されている。空間部６と空気通路９とは、それぞれの上部で連通している。すなわち、空間部６は、点火プラグ接続側とは反対側の端部において、空気通路９の上端部と小孔で接続される。ここで、小孔とは、図３に符号９で示される矩形状の孔のことである。空間部６は、コップを逆さまにしたような下面を「開放された開口（全面が開放されていると型抜きがしやすい）」としている。図３にて後述するように、空間部６は、空気通路９よりも断面積の大きな通路である。すなわち、空間部６は、点火プラグ接続側の端部が前述の小孔より大きな通路面積を有する開口によって大気側に開放されている。
【００２７】
また、プラグホールシール５には、小さな貫通穴５ＨＯが形成されている。さらに、コイルケース４の外表面には、溝部４ＧＲが形成されている。コイルケース４の下部にプラグホールシール５が装着された状態では、溝部４ＧＲの上部は空気通路９に連通し、溝部４ＧＲの下部はプラグホールシール５の貫通穴５ＨＯに連通する。溝部４ＧＲは、例えば、幅０．８ｍｍで深さ０．４ｍｍ程度の微小なものであるが、コイルケース４の下部にプラグホールシール５が装着された状態でも、この溝部４ＧＲは溝状態が維持され、空気通路９と貫通穴４ＨＯとを連通可能とするものである。点火コイル１がシリンダヘッドＣＨの上部に固定された状態では、貫通穴５ＨＯは、プラグホール２に連通する。
【００２８】
従って、プラグホール２と外気との間の、通気の経路としては、空間部６，空気通路９，溝部４ＧＲ，貫通穴５ＨＯ，プラグホール２の順になる。
【００２９】
点火コイル１が被水により、一時的に完全な水没状態となった際は、シリンダヘッドＣＨが冷却され、プラグホール２の温度が低下し、プラグホール内の圧力が変化して外気と平衡になろうとするために外気を吸い込む負圧が発生し、その負圧によりプラグホール２の内部に水が入ろうとするが、前記空間部６はコップを逆さまにしたような形態により、完全な水没状態においても空気を蓄えている。空間部６の容積をプラグホール内の温度変化による容積収縮分よりも大きくしておくことで、空間部６内の水位が上がってきても、プラグホール内と連続する空気通路９の入口（空気通路９の上部）まで上がることはないので、プラグホール内に水が浸入することはないものである。空間部６の容積は、例えば、４ｃｃとしている。一方、プラグホール２の容積は４０ｃｃ程度であり、この場合のプラグホール内の温度変化による容積収縮分は２ｃｃ程度であるため、空間部６の容積は、容積収縮分（２ｃｃ）よりも大きくなっている。
【００３０】
また、空間部６の下面は「開放された開口（全面が開放されていると型抜きがしやすい）」としたことにより、点火コイル１の周辺の水位が空間部６の下面以下となった際は、空間部６内にプラグホール内の負圧により空間部６に吸い上げられた水を瞬時に排出するため、排水性が向上している。従って、点火コイル１が一時的に完全な水没状態を繰り返すような環境条件下においてもプラグホール内への水浸入を抑制することができる。
【００３１】
また、空間部６内に水が溜まったままの状態で車両が動くと、内部の水が空間部６内を移動し、跳ね返るが、図３に示すように空気通路９を空間部６内の幅方向の中央１／３内に設定することで、跳ね返った水が容易に空気通路９に入らない構造とすることができる。跳ね返った水は、図３に矢印で示すような経路で跳ね返る。この矢印の経路は、空間部６の下部方向から上部方向に向かう経路である。空間部６の短辺側側壁に水が当たり跳ね返ると、空間部６の中央部から離れた位置に水が飛び散るため、空気通路９を空間部６内の中央１／３内に設定することで、跳ね返った水が容易に空気通路９に入らないようにすることができる。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態によれば、点火コイルが一時的に完全な水没状態を繰り返すような環境条件下においても、プラグホール内への水浸入を抑制した高い防水性を確保し、さらにコイル側部の空間部の下面を開放された開口（全面が開放されていると型抜きがしやすい）とすることにより、排水性の高い構造とすることができる。
【００３３】
次に、図４を用いて、本発明の第２の実施形態による内燃機関用点火コイルの構成について説明する。  
図４は、本発明の第２の実施形態による内燃機関用点火コイルの構成を示す断面図である。なお、図１〜図３と同一符号は、同一部分を示している。
【００３４】
本実施形態では、点火コイル１Ａに用いるコイルケース４Ａの形状が、図２に示したコイルケース４とは以下の点で相違している。すなわち、コイルケース４Ａによって、空間部６Ａ及び空気通路９Ａを形成するが、空間部６Ａの上部には、空気通路入口（小孔）１０を設け、空気通路入口１０の上部及び空気通路９Ａの上部は開口している。この開口部（空間部の点火プラグ接続側とは反対側の端部の開口部）は、弾性材からなる封止部材７により、封止する。さらに、封止部材７の上部を絶縁用樹脂８で注型する。封止部材７によって前述の小孔（空気通路入口１０）を介してプラグホールと空間部６Ａとを接続する空気通路９Ａの一部が形成される。空気通路９Ａは空間部６Ａより垂直上面方向に、次に水平方向、最後に垂直下面方向に向かって形成している。すなわち、空気通路９Ａと小孔（空気通路入口１０）とを覆う封止部材７によって両者を接続する水平方向通路が形成される。そして、空気通路９Ａは点火コイルのプラグホールへの挿入方向に沿って延びその端部においてプラグホール２と接続されている。そして、他の構成は、図１〜図３に示したものと同様である。
【００３５】
本実施形態によっても、点火コイルが一時的に完全な水没状態を繰り返すような環境条件下においても、プラグホール内への水浸入を抑制した高い防水性を確保し、さらにコイル側部の空間部の下面を開放された開口（全面が開放されていると型抜きがしやすい）することにより、排水性の高い構造とすることができる。
【００３６】
次に、図５を用いて、本発明の第３の実施形態による内燃機関用点火コイルの構成について説明する。  
図５は、本発明の第３の実施形態による内燃機関用点火コイルの構成を示す断面図である。なお、図１〜図３と同一符号は、同一部分を示している。
【００３７】
本実施形態では、点火コイル１Ｂに用いるコイルケース４Ｂの形状が、図２に示したコイルケース４とは以下の点で相違している。すなわち、コイルケース４Ｂによって、空間部６は形成するが、コイルケース４Ｂとは別のサイドケース１５をコイルケース４Ｂに接着等により後付けで密着固定することで、空間部６Ｂを作り出す。これにより、より大きな容積の空間部６Ｂを確保することができる。そして、他の構成は、図１〜図３に示したものと同様である。
【００３８】
本実施形態によっても、点火コイルが一時的に完全な水没状態を繰り返すような環境条件下においても、プラグホール内への水浸入を抑制した高い防水性を確保し、さらにコイル側部の空間部の下面を開放された開口（全面が開放されていると型抜きがしやすい）することにより、排水性の高い構造とすることができる。
【００３９】
次に、図６を用いて、本発明の第４の実施形態による内燃機関用点火コイルの構成について説明する。  
図６は、本発明の第４の実施形態による内燃機関用点火コイルの構成を示す断面図である。なお、図１〜図４と同一符号は、同一部分を示している。
【００４０】
本実施形態では、点火コイル１Ｃに用いるコイルケース４Ｃの形状が、図２に示したコイルケース４とは以下の点で相違している。すなわち、コイルケース４Ｃによって、空間部６Ｃ及び空気通路９Ｃを形成するが、空間部６Ｃの上部には、空気通路入口（小孔）１０を設け、空気通路入口１０の上部及び空気通路９Ｃの上部は開口している。また、空気通路入口１０を段付きとし、仮に空気通路入口１０に水滴が付着している状態で、プラグホール内に負圧が発生した場合、水滴は空気通路入口１０より上昇するが、上昇するにつれて空気通路断面積が拡大するので水滴の厚さが薄くなり、最終的には水滴が落下する。なお、空気通路入口１０の形状としては、図示の段付き形状の他に、テーパー形状の形状部とすることもできる。
【００４１】
また、空気通路の中間の水平部にはコイルケース４Ｃによって形成され、上面に向かった突起形状部１１とすることにより、一段高い防波堤のような役割を成し、水が乗り越えにくい構造となる。なお、突起形状部１１は、封止部材７に向かって突出している。
【００４２】
上述の開口部は、弾性材からなる封止部材７により、封止する。さらに、封止部材７の上部を絶縁用樹脂８で注型する。空気通路９Ｂは空間部６Ｂより垂直上面方向に、次に水平方向、最後に垂直下面方向に向かって形成している。
【００４３】
また、空気通路９Ｃの下部の出口１２の周辺に突起形状部１３を設けることにより、貯水できる領域を作り、空気通路の出口１２に水が入りにくい構造としている。突起形状部１３は、空気通路９Ｃのプラグホールとの接続部周辺に備えられ、コイルケースに一体により形成されている。また、突起形状部１３は、点火プラグ接続側とは反対側に向かって突出している。そして、他の構成は、図１〜図３に示したものと同様である。
【００４４】
本実施形態によっても、点火コイルが一時的に完全な水没状態を繰り返すような環境条件下においても、プラグホール内への水浸入を抑制した高い防水性を確保し、さらにコイル側部の空間部の下面を開放された開口（全面が開放されていると型抜きがしやすい）口することにより、排水性の高い構造とすることができる。
【００４５】
次に、図７を用いて、本発明の第５の実施形態による内燃機関用点火コイルの構成について説明する。  
図７は、本発明の第５の実施形態による内燃機関用点火コイルの構成を示す断面図である。なお、図１〜図４と同一符号は、同一部分を示している。
【００４６】
本実施形態では、点火コイル１Ｄに用いるコイルケース４Ｄの形状が、図４に示したコイルケース４Ａとは以下の点で相違している。すなわち、コイルケース４Ｄの空間部６Ａを形成する外周壁に直角方向の突起１４を形成している。突起１４は、空間部６Ａを形成するための外周壁に、当該外周壁から空間部６Ａの開口周囲を覆うように突出している。この突起１４により、高圧洗車時のような水圧の高い水が点火コイル１Ｄにかかった場合においても、空間部６Ａの下面側に水が集中することがないので、開口している下面側からの水の浸入を抑制することができる。なお、突起１４の高さは外周壁に設置することが出来る任意の高さで良いものとする。
【００４７】
本実施形態によっても、点火コイルが一時的に完全な水没状態を繰り返すような環境条件下においても、プラグホール内への水浸入を抑制した高い防水性を確保し、さらにコイル側部の空間部の下面を開放された開口（全面が開放されていると型抜きがしやすい）することにより、排水性の高い構造とすることができる。
【００４８】
なお、本発明は、コイル部をプラグホール上部に配置する形態のいわゆるプラグトップ型の点火コイル及びコイル部をプラグホール内に配置する形態のいわゆるプラグホール型の点火コイルの双方を指すものである。
【符号の説明】
【００４９】
１…内燃機関用点火コイル
２…プラグホール
３…コイル部
４…コイルケース
５…プラグホールシール
６…空間部
７…封止部材
８…絶縁用樹脂
９…空気通路
１０…空気通路入口
１１…空気通路水平部突起
１２…空気通路出口
１３…空気通路出口付近突起
１４…外周壁直角方向突起
１５…サイドケース
１６…コネクタ
１７…イグナイタ
１８…ピン
１９…端子
２０…スプリング
２１…点火プラグ
【図１】
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【図２】
2012121177.tif 000004
【図３】
2012121177.tif 000005
【図４】
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【図５】
2012121177.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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2012121177.tif 000011
2012121177.tif 000012
2012121177.tif 000013
2012121177.tif 000014
2012121177.tif 000015
2012121177.tif 000016