(57)【要約】【課題】組み付け作業が容易で、も接触不良の問題が生じない点火コイルを提供する。【解決手段】一次コイルＬ１と二次コイルＬ２とを含むコイル組立体がコイルケース３０に収容され、コイルケース３０に配置された高圧端子ＯＵＴを経由して点火プラグＰＧに高電圧を供給する点火コイルＣＬである。コイルケース３０は、水平面上の磁界を発生させるコイル組立体を、垂直上方から受け入れると、コイル組立体と高圧端子ＯＵＴとが接続されるよう構成され、高圧端子ＯＵＴは、コイルケースの底部中央に配置される円筒部３１Ａと、円筒部３１Ａから径方向外向きに延びる連設部３１Ｂと、板材終端の折り返し角度が弾性変形可能に構成された基端部３１Ｄと、を有して一体形成され、二次コイルの出力端子ＴＲが、基端部の板材終端に弾発接触している。【選択図】図３
2010010163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
点火信号を受ける一次コイルと、前記一次コイルとの電磁結合によって高電圧を発生する二次コイルと、を含むコイル組立体がコイルケースに収容され、
コイルケースに配置された高圧端子を経由して、前記二次コイルから点火プラグに高電圧を供給する内燃機関用の点火コイルであって、
前記コイルケースは、水平面上の磁界を発生させる前記コイル組立体を、垂直上方から受け入れると、前記コイル組立体と前記高圧端子とが接続されるよう構成され、
前記高圧端子は、前記コイルケースの底部中央に配置される先端部と、前記先端部から径方向外向きに延びる連設部と、板材終端の折り返し角度が弾性変形可能に構成された基端部と、を有して一体形成され、
二次コイルの出力端子が、前記基端部の板材終端に弾発接触していることを特徴とする内燃機関用の点火コイル。
【請求項２】
前記高圧端子には、位置決め部が形成された固定部が設けられている請求項１に記載の点火コイル。
【請求項３】
前記コイルケースには、前記先端部を受け入れる中央開口が設けられている請求項1又は２に記載の点火コイル。
【請求項４】
前記コイルケースには、前記連設部を受け入れる案内部が形成されている請求項１〜３の何れかに記載の点火コイル。
【請求項５】
前記案内部は、基端側の垂直壁と、前記垂直壁から前記中央開口に向けて延びる一対の案内壁とを有して構成され、
前記高圧端子の連設部が、前記一対の案内壁の間に収容される請求項４に記載の点火コイル。
【請求項６】
前記一対の案内壁に各々設けられた位置決め部に、前記高圧端子の固定部に形成された２つの位置決め部が係合するよう構成されている請求項５に記載の点火コイル。
【請求項７】
二次コイルの出力端子は、一本の棒材を屈曲させて構成され、二次コイル巻線が巻回される二次ボビンに形成されたフランジ間の隙間に、前記出力端子の本体部が嵌合されている請求項１〜６の何れかに記載の点火コイル。
【請求項８】
二次コイルの出力端子は、その本体部が前記フランジ間の隙間に嵌合された状態で、二次ボビンの軸方向に延びるコ字状に屈曲された水平係合部を有し、
高圧端子の折り返された板材終端が、屈曲形成された前記水平係合部の中に収容されるよう構成されている請求項７に記載の点火コイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一次コイル及び二次コイルを有するコイル組立体が水平面上の磁界を形成する一方、二次コイルの出力電圧が、コイル組立体の垂直下方に位置する点火プラグに供給される点火コイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
コイル組立体が水平面上の磁界を形成する一方、二次コイルの出力電圧が、コイル組立体の垂直下方に位置する点火プラグに供給される点火コイルとしては、特許文献１に記載の発明が知られている。
【特許文献１】特開２００８−２１７９４号公報
【０００３】
この発明では、コイルケースの上方からコイル組立体を降下させると、二次コイルの出力端子と、点火プラグに至る高圧端子との電気接続が完了するよう構成されて、組み付け作業の容易化を図っている。組み付け状態では、円筒状の高圧端子と、二次コイルの出力端子とが、線材を屈曲させた中継部材を経由して接続されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の発明では、組み付け作業時に先立って、高圧端子と中継部材とを半田付けする必要であり、この予備作業が煩雑であるだけでなく、半田付け不良時には導電性が損なわれるという問題があった。
【０００５】
また、二次コイルの出力端子は、単に、中継部材に当接されているだけであるので、組み付け状態が不完全であると、接触不良となるおそれがあった。特に、特許文献１の発明では、二次コイルの出力端子だけでなく、中継部材も線材で構成されているので、何れかの部材の屈曲状態が不正確であると、組み付け状態が完全でも、接触面積が不足するおそれがあった。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、組み付け作業が容易で、しかも接触不良の問題が生じない点火コイルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明は、点火信号を受ける一次コイルと、前記一次コイルとの電磁結合によって高電圧を発生する二次コイルと、を含むコイル組立体がコイルケースに収容され、コイルケースに配置された高圧端子を経由して、前記二次コイルから点火プラグに高電圧を供給する内燃機関用の点火コイルであって、前記コイルケースは、水平面上の磁界を発生させる前記コイル組立体を、垂直上方から受け入れると、前記コイル組立体と前記高圧端子とが接続されるよう構成され、前記高圧端子は、前記コイルケースの底部中央に配置される先端部と、前記先端部から径方向外向きに延びる連設部と、板材終端の折り返し角度が弾性変形可能に構成された基端部と、を有して一体形成され、二次コイルの出力端子が、前記基端部の板材終端に弾発接触している。
【０００８】
本発明では、便宜上、「水平面」、「垂直上方」との用語を使用するが、組み付け作業時における概略的な方向を意味するに過ぎず、正確な方向や、使用状態における方向まで限定するものではない。
【０００９】
本発明では、高圧端子が一体形成されているので、他の部材との半田付け作業などが不要となり、接続不良に伴う導電性の問題が生じることがない。また、高圧端子の板材終端と、二次コイルの出力端子とが弾発接触しているので、接触面積が広いだけでなく、接触不良の問題も生じない。
【００１０】
本発明において、高圧端子の先端部は、特に限定されないが、好ましくは、略円筒形に構成される。また、高圧端子の連設部も、好ましくは、線状ではなく板状に構成される。
【００１１】
本発明の高圧端子には、好ましくは、位置決め部が形成された固定部が更に設けられるべきである。この固定部は、好ましくは、連設部と基端部の間に設けられる。位置決め部は、例えば、切欠き溝で実現される。
【００１２】
本発明のコイルケースには、高圧端子の先端部を受け入れる中央開口が設けられているのが好適である。先端部が略円筒形に構成される場合には、これに対応して中央開口は、円柱穴で実現される。なお、中央開口は、必ずしも、コイルケースの正確な中心位置に形成される必要はない。
【００１３】
本発明のコイルケースには、好ましくは、連設部を受け入れる案内部が形成される。この案内部は、好適には、基端側の垂直壁と、垂直壁から中央開口に向けて延びる一対の案内壁とを有して構成され、高圧端子の連設部が、前記一対の案内壁の間に収容される。ここで、前記一対の案内壁に各々設けられた位置決め部に、前記高圧端子の固定部に形成された２つの位置決め部が係合するよう構成するのが最適である。
【００１４】
本発明の二次コイルの出力端子は、好ましくは、一本の棒材を屈曲させて構成され、二次コイル巻線が巻回される二次ボビンに形成されたフランジ間の隙間に、その本体部が嵌合されている。また、二次コイルの出力端子は、その本体部が前記フランジ間の隙間に嵌合された状態で、二次ボビンの軸方向に延びるコ字状に屈曲された水平係合部を有し、高圧端子の折り返された板材終端が、屈曲形成された前記水平係合部の中に収容されるよう構成されるのが好適である。
【発明の効果】
【００１５】
以上の本発明によれば、組み付け作業が容易で、しかも接触不良の問題が生じない点火コイルを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。図１（ａ）は、実施例に係る点火コイルＣＬを示す回路図であり、バッテリ電圧を受ける直流入力端子Ｖｃｃと、点火パルスを受けるパルス入力端子ＳＧと、点火プラグＰＧに高電圧を出力する高圧出力端子ＯＵＴと、グランド端子ＧＮＤとが示されている。
【００１７】
この点火コイルＣＬは、制御回路から点火パルスを受けてＯＮ／ＯＦＦ動作をするスイッチング素子Ｑと、スイッチング素子ＱのＯＮ／ＯＦＦ動作に対応して充放電される一次コイルＬ１と、一次コイルＬ１に電磁結合される二次コイルＬ２と、二次コイルＬ２に直列接続されるダイオードＤとで構成されている。ここで、ダイオードＤは、逆方向の放電を阻止する用途で配置されており、カソード端子がバッテリ電圧を受けるよう接続されている。
【００１８】
二次コイルＬ２は、図１（ｂ）に平面図を示す二次ボビン２０に、二次巻線を巻回して構成される。図１（ｄ）は、二次ボビン２０の正面図、図１（ｅ）は、二次ボビン正面に対する右側面図である。また、図１（ｃ）は、二次ボビン２０に嵌合される二次コイルの出力端子ＴＲを、直交する二方向から示している。
【００１９】
二次ボビン２０は、ボビン本体が中空角型の筒状であり、ボビン本体にほぼ直立する互いに平行なフランジＦＲ１〜ＦＲ７によって複数の巻回セクションＳＣ・・・ＳＣが形成されている。二次巻線は、図１（ｂ）の下側から巻き始め、上側の巻き終わり終点を、二次コイルの出力端子ＴＲに接続するようになっている。なお、二次巻線の始点は、ダイオードＤのアノード端子に接続される。
【００２０】
図１（ｃ）に示す通り、出力端子ＴＲは、導電性の線材（丸棒）を屈曲して構成されており、近接して対面するフランジＦＲ７，ＦＲ８の隙間に、その本体が密に嵌合されている。この出力端子ＴＲは、詳細には、ボビン本体に当接される下方水平部１及び下方水平部７と、下方水平部１，７から直立する垂直部２，６と、垂直部２，６に直交する上部水平部３，５と、上部水平部３，５に直交してコ字状に屈曲されている水平係合部４と、下方水平部７から垂直斜めに立ち上がる傾斜部８とに区分される。なお、傾斜部８の先端には、二次巻線の終点が接続される。
【００２１】
図示の通り、水平係合部４を除いた全体（本体部）が、同一平面を形成しており、これら本体部が、フランジＦＲ７，ＦＲ８の間に嵌合されている。一方、水平係合部４は、フランジＦＲ８の上部に形成された切欠を通過して、水平方向に延びている。先に説明した通り、水平係合部４は、上辺４ａと、左右片４ｂ，４ｃとでコ字状に屈曲形成されているが、左右片４ｂ，４ｃの内側は、内側離間距離Ｔ１に設定されている。また、フランジから上辺４ａの内側までは、内側屈曲距離Ｄ１に設定されている（図１（ｃ）参照）。
【００２２】
二次コイルＬ２は、大略、以上の通りに構成されているが、二次ボビン２０の中空部ＨＯには、一次ボビンに一次巻線を巻回した一次コイルＬ１が挿入される。一次コイルＬ１の一次ボビンも、中空角型の筒状に形成されており、その一次ボビンの中には環状鉄心の一部が挿入される。環状鉄心は、例えば、Ｅ型に構成された一対の鉄心２１Ａ，２１Ｂを、二次ボビン２０の内外で当接させて構成される（図１（ｆ）参照）。なお、このような場合には、一次ボビンの中空部の内部に、鉄心２１Ａ，２１Ｂの中央部Ｃａ，Ｃｂが挿入され、互いに当接される。
【００２３】
図２（ａ）は、一次コイルＬ１と二次コイルＬ２を組み付けたコイル組立体を垂直上方から受け入れるコイルケース３０を示す平面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ断面図、図２（ｃ）は、コイルケース３０の一部を示す斜視図である。
【００２４】
コイルケース３０は、コイル組立体やスイッチング素子Ｑを受け入れる第一収容部３０Ａと、接続ターミナルを受け入れる第二収容部３０Ｂと、プラグホールの点火プラグに向けて突出する突出部３０Ｃと、点火コイルＣＬをエンジンボックスに取り付けるための装着部３０Ｄとに大別される。ここで、接続ターミナルは、点火コイルＣＬの直流入力端子Ｖｃｃと、パルス入力端子ＳＧと、グランド端子ＧＮＤとを外部回路に接続する部材である。
【００２５】
コイルケース３０の突出部３０Ｃには、コイルスプリングＳＰを内装する絶縁性ゴム材が下方から装着される。その結果、コイルスプリングＳＰが、第一収容部３０Ａの底部に配置される高圧端子ＯＵＴに強く当接されることで、点火コイルＣＬと点火プラグＰＧとの確実な電気的接続が実現される。なお、高圧端子ＯＵＴは、コイルスプリングＳＰと共に、点火コイルＣＬの高圧出力端子ＯＵＴ（図１（ａ））の一部を構成する。
【００２６】
第一収容部３０Ａの底面は、すり鉢状に形成され、その最底部には、高圧端子ＯＵＴの先端部が嵌合される円柱穴３２が形成されている。そして、すり鉢面の最上部から円柱穴３２に向かって、案内部３３がコイルケース内面に一体成形されている。案内部３３は、柄杓（ひしゃく）形状の高圧端子ＯＵＴを位置決めして受け入れる部分であり、詳細には、垂直壁３４と、垂直壁３４に直交して平行に延びる一対の案内壁３５，３５とで構成されている。案内壁３５は、水平に延びる第一部３５Ａと、すり鉢面に沿って降下する第二部３５Ｂに区分され、第一部３５Ａには、切欠き溝３６が形成されている。
【００２７】
図３は、柄杓形状の高圧端子ＯＵＴを図示したものである。この高圧端子ＯＵＴは、プレス加工によって一枚の導体板を任意形状に成形しており、組み付け時に半田付けなどの作業は不要である。高圧端子ＯＵＴは、先端側に位置する有底円筒状の円筒部３１Ａと、円筒部３１Ａに連設される連設部３１Ｂと、連設部３１Ｂに直交して連続する幅広の固定部３１Ｃと、折り返し曲げ加工された基端部３１Ｄとに区分される。
【００２８】
円筒部３１Ａは、コイルケースの円柱穴３２に対応して構成されており、円柱穴３２に嵌合する円筒形状となっている。また、円筒部３１Ａの底面中心は、内面側に隆起する隆起部４０が形成され、円筒部３１Ａの上側周縁は、円弧状に切欠かれた切欠部４１が１２０°間隔で設けられている。なお、隆起部４０は、ケース内の樹脂量を少しでも抑制する用途で形成されており、また、切欠部４１は、高圧端子ＯＵＴ成形上の必要性から存在する。
【００２９】
連設部３１Ｂは、コイルケース３０に形成された一対の案内壁３５に対応して構成されており、２つの案内壁３５，３５が形成する隙間よりやや幅狭に形成されている。また、固定部３１Ｃには、コイルケース３０に形成された切欠き溝３６，３６に対応する２つの切欠き溝４２，４２が形成されている。そして、点火コイルＣＬの組み付け時に、コイル組立体が降下されると、コイルケースの切欠き溝３６と、高圧端子ＯＵＴの切欠き溝４２とが嵌合することで位置決め及び取り付け作業が完了する。
【００３０】
基端部３１Ｄは、板材の終端が折り返されることで、断面視で反転略Ｖ字状に形成されており、板材終端の折り返し角度θが弾性変形可能に構成されている。すなわち、基端部３１Ｄは、板厚方向に伸縮自在であり、反転略Ｖ字状の開放角度θが適宜に可変されるよう構成されている（図３（ｃ））。ここで、基端部３１Ｄの始端部の外側端面と、基端部３１Ｄの終端部の外側端面との離間距離は、自由状態で、水平距離Ｄ２に設定されている（図３（ｂ）参照）。ここで、水平距離Ｄ２は、二次コイル出力端子ＴＲの水平係合部４の内側屈曲距離Ｄ１より大きく設定されている（Ｄ２＞Ｄ１）。
【００３１】
また、基端部３１Ｄは、最大板幅Ｔ２の底部から、折り返し頂部に向けて、その板幅が略台形状に狭くなっている（図３（ｂ）参照）。ここで、基端部３１Ｄの最大板幅Ｔ２は、二次コイル出力端子ＴＲの水平係合部４の左右幅Ｔ１より狭く設定されているので（Ｔ１＞Ｔ２）、点火コイルＣＬの組み付け時には、水平係合部４の内部に基端部３１Ｄが収容可能となる。なお、水平係合部４の内部に基端部３１Ｄが収容された状態では、基端部３１Ｄが板厚方向に縮むことで、確実な電気接続が実現される。
【００３２】
続いて、以上の構成からなる点火コイルＣＬの製造方法を説明する。先ず、二次コイルＬ２の二次ボビン２０の内部に、一次コイルＬ１を組み付けて、コイル組立体を完成させる。なお、この完成状態では、ダイオードＤや出力端子ＴＲの組み付けは、完了している。また、一次コイルＬ１と二次コイルＬ２の磁束通路を形成する環状鉄心についても、その配置を完了している。
【００３３】
次に、コイルケース３０の底部に、柄杓状の高圧端子ＯＵＴを組み付ける。具体的には、高圧端子ＯＵＴの円筒部３１Ａを、コイルケース３０の円柱穴３２に嵌合させ、高圧端子ＯＵＴの連設部３１Ｂを、コイルケース３０の案内壁３５，３５の間に着座させる。また、高圧端子ＯＵＴの切欠き溝４２と、コイルケース案内壁３５の切欠き溝３６とを互いに嵌合させる。この組み付け状態では、高圧端子ＯＵＴの基端部３１Ｄは、垂直壁３４の前面に位置して折り返し姿勢をとっている。
【００３４】
以上の通り、高圧端子ＯＵＴは、案内部３３に位置決めされてコイルケース３０に装着されるので、その組み付け作業が容易且つ正確に完了する。また、高圧端子ＯＵＴを単に配置するだけであり、半田付けなどの余分の作業も不要である。
【００３５】
次に、高圧端子ＯＵＴが着座したコイルケースの第一収容部３０Ａに、コイル組立体を落とし込む。この場合、二次コイルＬ２の水平係合部４が、コイル組立体の底部で水平となるよう位置決めされるので、図１（ｂ）（ｄ）の右方向が、コイル組立体の降下方向となる。
【００３６】
コイル組立体を降下させると、二次コイルＬ２の水平係合部４は、高圧端子ＯＵＴの基端部３１Ｄに向けて降下する。ここで、高圧端子ＯＵＴの基端部３１Ｄの最大板幅Ｔ２は、二次コイル出力端子ＴＲの水平係合部４の左右幅Ｔ１より狭く設定されているので、基端部３１Ｄの外側を水平係合部４が取り囲む状態で、基端部３１Ｄが水平係合部４を受け入れる。
【００３７】
先に説明した通り、基端部３１Ｄは、その折り返し頂点に向けて、台形状に幅狭に形成されているので、台形形状の側片がスライド片として機能して、コイル組立体の降下作業を正確に案内する。そして、水平係合部４が、基端部３１Ｄの最下部まで降下すると、コイル組立体のコイルケース３０への組み付けが完了する。この実施例では、基端部３１Ｄの水平距離Ｄ２は、水平係合部４の内側屈曲距離Ｄ１より大きく設定されているので、基端部３１Ｄは、板厚方向に収縮して、二次コイルの出力端子ＴＲと高圧端子ＯＵＴとが弾発接触して、確実な電気接続が実現される。
【００３８】
以上の通り、本実施例によれば、水平面上の磁界を発生させるコイル組立体を、垂直上方から降下させて、コイルケース３０に受け入れるだけで、二次コイル出力端子ＴＲと高圧端子ＯＵＴとが確実に接続される。
【００３９】
続いて、接続ターミナルやスイッチング素子がコイルケースに配置されて、半田付け作業などによって必要な電気接続が実行される。そして、最後に、エポキシ樹脂などの絶縁性樹脂がコイルケース３０の隙間を埋めて点火コイルＣＬが完成される。なお、使用時には、コイルスプリングＳＰを内蔵する絶縁ゴム材がコイルケースの突出部３０Ｃに嵌合される。
【００４０】
以上、本発明の実施例について具体的に説明したが、具体的な記載内容は特に本発明を限定するものではない。特に、二次コイルの出力端子ＴＲや、これに接続される高圧端子ＯＵＴについて、その具体的な形状や配置位置は、実施例の具体的記載に限定されない。例えば、二次コイル出力端子ＴＲの水平係合部４は、二次ボビン２０より水平方向外側に突出させても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】点火コイルの回路構成と、二次コイルの構成部材を図示したものである。
【図２】コイルケースを説明する図面である。
【図３】高圧端子を説明する図面である。
【符号の説明】
【００４２】
Ｌ１    一次コイル
Ｌ２    二次コイル
３０    コイルケース
ＯＵＴ  高圧端子
ＰＧ    点火プラグ
ＣＬ    点火コイル
３１Ａ  先端部
３１Ｂ  連設部
３１Ｄ  基端部
ＴＲ    出力端子
【図１】
2010010163.tif 000003
【図２】
2010010163.tif 000004
【図３】
2010010163.tif 000005