(57)【要約】【課題】小型化、絶縁性、経済性のほか、生産性、信頼性の向上に寄与することが可能な内燃機関用点火コイルを提供する。【解決手段】一次コイル２を、一次電線２２及びこの一次電線２２を巻回する一次ボビン２１からなるものとし、二次電線のみからなる二次コイル３を、一次ボビン２１に一次電線２２を巻回した一次コイル２上に直接連続して（分割巻をせずに）巻回し、特に、二次コイル３を巻線外形が断面視略山型になるように巻回して内燃機関用点火コイルを構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁ケース内に、一次コイルと、二次コイルと、前記一次コイルの内側を貫通し、前記一次コイル及び前記二次コイルとの間で電磁回路を形成する鉄心とを収容するとともに、熱硬化性樹脂を注入し硬化させた内燃機関用点火コイルにおいて、
前記一次コイルは、一次電線及びこの一次電線を巻回する一次ボビンからなり、
前記二次コイルを、前記一次ボビンに前記一次電線を巻回した一次コイル上に直接巻回した、
ことを特徴とする内燃機関用点火コイル。
【請求項２】
前記二次コイルを、巻線外形が断面視略山型又は略台形になるように巻回した、
ことを特徴とする請求項１に記載の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、例えば自動車のエンジンの点火プラグにおいて火花放電を発生させるために高電圧を供給するモールド型の内燃機関用点火コイルに関し、特に、小型化、絶縁性、経済性等の要請に応える内燃機関用点火コイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のモールド型の内燃機関用点火コイル１０について、図４及び図５を用いて説明する。
【０００３】
図４は、従来の内燃機関用点火コイルの縦断面図、図５は、図４の要部拡大図である。
これらの図において、従来の内燃機関用点火コイル１０は、一次電線２２及び二次電線３２をそれぞれ巻回し、同心状に配設した筒状の一次ボビン２１及び二次ボビン３１と、その一次ボビン２１の筒内周及び二次ボビン３１の外周を通って閉磁路を成す鉄心４と、これらを収容する絶縁ケース５と、この絶縁ケース５内に注入されて硬化し、収容した各部品の絶縁を維持する絶縁樹脂としての熱硬化性樹脂、例えば、エポキシ樹脂９と、を有している。
【０００４】
鉄心４は、ほぼＥ字状をなした珪素鋼板の積層鉄心の端部同士が向かい合わされて接着剤や溶接などによって接合されたものであり、全体で閉磁路を成す磁気回路を構成している。
一次ボビン２１は、例えば、合成樹脂等の電気的絶縁材にて一体的に形成され、その外周に一次電線２２が巻回されている。
二次ボビン３１は、一次電線２２の外周に同心状に配設され、例えば、合成樹脂等の電気的絶縁材にて構成され、かつ、二次電線３２を分割巻するための仕切りとして機能する複数個の鍔部３１１が一体的に成型されている。また、例えば、一次電線２２と巻線比にして１：８０〜１２０となる二次電線３２が、各鍔部３１１を仕切りとして分割巻にて巻回されている。
合成樹脂等の絶縁材にて成型された絶縁ケース５は、一次電線２２および一次ボビン２１からなる一次コイル２、二次電線３２および二次ボビン３１からなる二次コイル３、鉄心４が収容され、絶縁ケース５の一端に一次端子６が、他端に高圧端子８がそれぞれ配設されている。
【０００５】
そして、従来の内燃機関用点火コイル１０は、一次電線２２と一次端子６とが電気的に接続され、二次電線３２と高圧端子８とが電気的に接続されて、一次電線２２に所定の電流が通電され、遮断されると、二次電線３２に高電圧が発生し、この高電圧の電流が高圧端子８からスプリングを介して点火プラグに供給されるものである。
【０００６】
このような内燃機関用点火コイル１０は、例えば、自動車のエンジンに取り付けられる場合が多く、その場合、点火プラグホールやエンジンロッカーカバー等の寸法から来る制約が厳しく、取付スペースの問題から小型化の要請を受けている。さらに、高出力化、コストダウンの要請なども強く、例えば、下記特許文献１又は特許文献２において、これらの要請を受けて創作された発明が提案されている。
【特許文献１】特開平１０−２２３４６３号公報
【特許文献２】特開平１１−２０４３５６号公報
【０００７】
上記特許文献１又は特許文献２では、二次ボビンの形状を太鼓型とすることにより、また、二次電線を分割巻するための仕切りとして機能する複数個の鍔部の形状等を改良することにより、小型化の要請とともに、併せて高出力化の要請を解決している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、図４及び図５に示すような従来の内燃機関用点火コイル１０における二次ボビン３１の形状では、溝部３１２と鍔部３１１とを有するが故に、上記巻線比を考慮すると、二次コイル３が全体として大きくなる傾向があるので、小型化の要請から鍔部３１１の厚みを薄くしすぎると、二次電線３２の巻回時に鍔部３１１が倒れ、次の溝部３１２に二次電線３２が巻回できなくなってしまい、生産性が悪くなるという問題が生じている。さらに、二次ボビン３１の各鍔部３１１の間に、絶縁ケース５に注入するエポキシ樹脂９が入ってくると、巻回した二次電線３２と鍔部３１１又は溝部３１２とが剥離して空間が発生し、電流の通電、遮断時に電線同士が絶縁破壊を起こしやすくなって、火花放電をするために十分な高電圧を点火プラグに供給することができなくなるおそれがあって、信頼性の向上が困難となるという課題もあった。
【０００９】
本発明は、上記実情に鑑み提案されたもので、二次ボビンを構成物品から除く等の工夫により、小型化、絶縁性、経済性のほか、生産性、信頼性の向上に寄与することが可能な内燃機関用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】
【００１０】
上記目的を達成するために、絶縁ケース内に、一次コイルと、二次コイルと、前記一次コイルの内側を貫通し、前記一次コイル及び前記二次コイルとの間で電磁回路を形成する鉄心とを収容するとともに、熱硬化性樹脂を注入し硬化して前記一次コイル、前記二次コイル及び前記鉄心間の絶縁を確保した内燃機関用点火コイルにおいて、前記一次コイルは、一次電線及びこの一次電線を巻回する一次ボビンからなり、前記二次コイルを、前記一次ボビンに前記一次電線を巻回した一次コイル上に直接巻回した、ことを特徴とする。
【００１１】
特に、二次コイルを、巻線外形が断面視略山型又は略台形になるように巻回することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、一次電線及びこの一次電線を巻回する一次ボビンで一次コイルとし、二次コイルを、一次ボビンに一次電線を巻回した上記一次コイル上に直接巻回して内燃機関用点火コイルを構成したので、二次ボビンが不要となって、部品点数の低減によりコストダウンを実現しつつ、二次電線の巻回時に鍔部が倒れてくるような問題を不問として生産性を向上することができる。さらに、二次ボビンと巻回した二次電線と鍔部又は溝部とが剥離して空間が発生することもなく、火花放電をするために十分な高電圧を確実に点火プラグに供給することができ、内燃機関用点火コイルの信頼性を向上することができる。
【００１３】
特に、二次コイルを巻線外形が断面視略山型又は略台形になるように連続して巻回したので、コンパクトな二次コイルの形状により、二次コイルと一次電線との巻線比を従来と同等又はそれ以上とすることができ、内燃機関用点火コイルの高出力化を促すことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る内燃機関用点火コイルの実施形態を図面にもとづいて詳述する。
図１は、本発明に係る内燃機関用点火コイルの概略縦断面図、図２は、本発明に係る内燃機関用点火コイルにおける要部となる一次コイル及び二次コイルの概略縦断面図、図３は、本発明を発展させた実施例に係る二次コイルの概略縦断面図である。なお、図４及び図５に従来例として示した部分と同一又は相当部分には、同一符号を付して説明を省略する。
【００１５】
本発明は、図１に示すとおり、絶縁ケース５内に、一次コイル２と、この一次コイル２の外側に配設される二次コイル３と、一次コイル２の内側を貫通し、一次コイル２及び二次コイル３との間で電磁回路を形成する鉄心４とを収容するとともに、絶縁樹脂としての熱硬化性樹脂、例えば、エポキシ樹脂９を注入し硬化して絶縁を確保した内燃機関用点火コイル１であって、特に、図２に示すとおり、一次コイル２は、一次電線２２及びこの一次電線２２を巻回する一次ボビン２１からなり、二次電線のみからなる二次コイル３を、一次ボビン２１に一次電線２２を巻回した一次コイル２上に直接連続して（分割巻をせずに）巻回したものである。なお、二次コイル３は、一次コイル２上に巻線外形が断面視略山型になるように巻回されている。
【００１６】
以下、図２にもとづいて具体的に説明する。
一次ボビン２１は、両端にのみ鍔状のフランジ部２１ｙを備える筒状の形態を有する。また、両端のフランジ部２１ｙの間には、フランジ部２１ｙに比べ相対的に凹んだ電線巻回部２１ｘが形成されている。この電線巻回部２１ｘに一次電線２１が連続して（分割巻されずに）巻回されて、この一次ボビン２１と一次電線２２とで一次コイル２を構成している。そして、両端のフランジ部２１ｙの高さは、従来の一次ボビン２１と比べ背丈を高くして、例えば、従来に比べ２倍背丈を高くして設けられている。
【００１７】
一次コイル２上には、二次電線のみからなる二次コイル３が直接連続して（分割巻をせずに）巻回されている。特に、二次コイル３は、一次コイル２の両端のフランジ部２１ｙから遠い中央部分に位置するほど高さのある断面視略山型になるようにして一次コイル２上に巻回されている。この二次コイル３の断面視略山型の両端部分は、従来の一次ボビン２１と比べ２倍高くして設けられている一次ボビン２１のフランジ部２１ｙの上部内壁２１ｚにそれぞれ接している。これにより、二次コイル３は、巻回の過程において巻ずれを起こすこともない。
【００１８】
なお、図示しないが、外側に略くの字状に突出させた形状の絶縁板（例えば、合成樹脂等の電気的絶縁材にて構成された板材）が、一次コイル２のフランジ部２１ｙを両端とし、二次コイル２の外側を頂点として架設されている。この絶縁板の略くの字状の突出部には、二次コイル３の巻終わり部と接続するための線材としての、例えば、リン青銅線を固定する固定部が設けられ、この固定部にて、二次コイル３の巻終わり部３ａがリン青銅線の一方に複数回、例えば、１０回、巻回されて接続されている。
なお、このリン青銅線の他方は、図１に示す高圧端子８（高圧側）に接続される。また、二次コイル３の図示しない巻はじめ部は、低圧側である図１に示す一次端子６に接続されている。
【００１９】
上記のような関係で一次コイル２と二次コイル３とを構成すれば、従来必要であった二次ボビン３１を不要としてコストダウンを果たすことが可能となる。さらに、二次コイル３の巻線外形を断面視略山型になるようにしているので、高出力化のために一次コイル２との巻線比を考慮しても、二次コイル３が大型化するような問題もほとんど生じない。また、二次コイル３の図示しない巻はじめ部は、図１に示す一次端子６に接続されて低圧側であるために、電流の通電、遮断時の二次コイル３の絶縁破壊も極めて生じにくい構成となる。
【００２０】
また、従来と違って、二次ボビン３１が不要であるため、本発明に係る内燃機関用点火コイル１では、当然に、二次コイル３の巻回時に鍔部３１１が倒れてくるような問題が解決され、さらに、巻回した二次コイル３２と二次ボビン３１の鍔部３１１又は溝部３１２とが剥離して空間が発生することもない。このほか、二次コイル３の巻線外形は断面視略山型であるため、コンパクトな二次コイル３の形態のまま巻線比を考慮することが可能となり、一次コイル２と二次コイル３との巻線比を従来と同等又はそれ以上とすることが可能となる。
【００２１】
すなわち、本発明は、内燃機関用点火コイル１における一次コイル２を、一次電線２２及びこの一次電線２２を巻回する一次ボビン２１からなるものとし、二次電線３２のみからなる二次コイル３を、一次ボビン２１に一次電線２２を巻回した一次コイル２上に直接連続して（分割巻をせずに）巻回し、さらに、二次コイル３を巻線外形が断面視略山型になるように巻回しているので、二次ボビン３１を不要としてコストダウンを実現しつつ、二次電線３２の巻回時に鍔部３１１が倒れてくるような問題を解決することができ、さらに、巻回した二次電線３２と鍔部３１１又は溝部３１２との剥離の問題を不問として、火花放電をするために十分な高電圧を確実に点火プラグに供給することができる。また、二次コイル３を一次コイル２上に巻線外形が断面視略山型になるように連続して巻回したことにより、一次コイル２と二次コイル３との巻線比を考慮しても、二次コイル３が大型化するような問題もほとんど生じない。さらに、コンパクトな二次コイル３の形態のままで、巻線比を考慮することが可能となり、二次コイル３と一次コイル２との巻線比を従来と同等又はそれ以上とすることも可能である。
【００２２】
なお、二次コイル３の巻はじめ部を、一次端子６に接続して低圧側とすれば、電流の通電、遮断時の二次コイル３の絶縁破壊も極めて生じにくい内燃機関用点火コイル１を提供することができ、したがって、二次コイル３の小型化、絶縁性及び生産性が向上し、かつ、内燃機関用点火コイル１の経済性、信頼性の向上に寄与することも可能となる。
【００２３】
ここで、本発明は、上記実施形態のほか、内燃機関用点火コイルにおける二次コイルの巻線外形を断面視略台形となるようにして一次コイル上に直接巻回しても、望ましい実施形態となる。二次コイルの巻線外形を断面視略山型とするか、断面視略台形とするかは、内燃機関用点火コイルの小型化の要請との関係で、適宜選択すればよいものであり、いずれも上記のような効果を得ることが可能である。
【００２４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記した具体的な実施形式に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した構成を変更しない限り適宜に実施できる。
【００２５】
例えば、上記実施形態では、二次ボビンを不要とした内燃機関用点火コイルを例示して説明したが、図３に示すような、両端にのみ鍔状のフランジ部３１ｙを備え、両端のフランジ部３１ｙの間にフランジ部３１ｙに比べ相対的に凹んだ電線巻回部３１ｘが形成されている筒状の形態を有する二次ボビン３１を用い、この二次ボビン３１の電線巻回部３１ｘに、巻線外形が両端のフランジ部３１ｙから遠い中央部分に位置するほど高さのある断面視略山型（又は断面視略台形）になるようにして二次コイル３（二次電線３２）巻回しても好ましい実施形態となる。
この形態では、二次ボビン３１が必要となるものの、二次コイル３（二次電線３２）の巻ずれが生じにくいという有利な効果を有するとともに、内燃機関用点火コイル１の小型化、絶縁性、経済性のほか、生産性、信頼性の向上に寄与するという上記実施形態と同等の効果を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る内燃機関用点火コイルの概略縦断面図である。
【図２】本発明に係る内燃機関用点火コイルにおける要部となる一次コイル及び二次コイルの概略縦断面図である。
【図３】本発明を発展させた実施例に係る二次コイルの概略縦断面図である。
【図４】従来の内燃機関用点火コイルの縦断面図ある。
【図５】図４の要部拡大図である。
【符号の説明】
【００２７】
１      内燃機関用点火コイル
１０    従来の内燃機関用点火コイル
２      一次コイル
２１    一次ボビン
２１ｘ  電線巻回部
２１ｙ  フランジ部
２１ｚ  上部内壁
２２    一次電線
３      二次コイル（二次電線）
３ａ    巻終わり部
３１    二次ボビン
３１ｘ  電線巻回部
３１ｙ  フランジ部
３１１  鍔部
３１２  溝部
３２    二次電線
４      鉄心
５      絶縁ケース
６      一次端子
８      高圧端子
９      エポキシ樹脂（熱硬化性樹脂、絶縁樹脂）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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