(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の点火装置に印加する高電圧を発生する点火コイルであって、
棒状のコアと、
前記コアの外周を取り囲むように配設されている一次スプールおよび二次スプールと、
前記一次スプールに巻回されている一次コイル、および前記二次スプールに巻回されている二次コイルと、
前記二次コイルに発生する高電圧を取り出す端子部材と、
前記二次スプールに巻回され、前記二次コイルと前記端子部材とを電気的に接続しているダミーコイルとを備え、
前記二次コイルを巻回している前記二次スプールの外周面と、前記ダミーコイルを巻回している前記二次スプールの外周面との境界は、凹凸がなく滑らかに連続していることを特徴とする点火コイル。
【請求項２】
請求項１記載の二次スプールの製造方法であって、
外枠部材と、前記外枠部材内に配置され前記外枠部材との間で筒状の空間部を形成するピン部材と、前記ピン部材の高電圧側の軸方向端面を支持する支持部材とを備える成形型を用い、前記筒状の空間部に樹脂を充填して成形することを特徴とする二次スプールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関用の点火コイルに関し、特にプラグホールに直接搭載するスティック状の点火コイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
スティック状の点火コイルは径が小さいので、低電圧側である一次コイル、コア、エンジンブロック等と二次コイルの高電圧側とが近接している。二次コイルと高圧端子との間を単線で結線すると、二次コイルと高圧端子とを電気的に接続する接続部が低電圧側と対向する対向面積が微小になるので、単線付近の電界の強さが大きくなる。したがって、二次コイルに高電圧が発生すると、単線と低電圧側との間で絶縁破壊が生じ、点火プラグに高電圧を印加できなくなる恐れがある。
【０００３】
そこで、特開平１０−１７７９２３号公報に開示されているように、二次コイルと高圧端子との間をダミーコイルで結線することが考えられる。図５に二次コイル１００と端子部材１０２とをダミーコイル１０１で結線した例を示す。二次コイル１００の高電圧側にダミーコイル１０１が巻回されており、ダミーコイル１０１と端子部材１０２とが電気的に接続している。二次コイル１００とダミーコイル１０１との間に二次スプール１０３の鍔１０４が形成されている。鍔１０４に形成した切欠１０４ａに単線を通すことにより、二次コイル１００とダミーコイル１０１とは電気的に接続されている。ダミーコイル１０１は低電圧側との対向面積が大きいので、端子部材１０２と二次コイル１００との接続部における電界の強さが小さくなる。
【０００４】
図６に二次スプール１０３の製造方法を示す。外枠部材１１０とピン部材１１１と封止部材１１２とにより、有底円筒状の空間部１１３が形成されている。ピン部材１１１の一方の端部１１１ａは外枠部材１１０に嵌合し固定されている。空間部１１３のクリアランスを軸方向に均一にし二次スプール１０３の軸方向の肉厚を均一にするため、外枠部材１１０の内周壁から突出した突起１１０ａによりピン部材１１１の他方の端部外周壁は支持されている。図６に示すように型部材を組付けた後、図示しない注入口から空間部１１３に樹脂を充填し二次スプール１０３を成形する。突起１１０ａで支持した部分が二次スプール１０３の鍔１０４になる。図５に示す貫通孔１０４ｂは、突起１１０ａにより形成されたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、二次コイル１００とダミーコイル１０１との間に鍔１０４が形成されているので、二次コイル１００とダミーコイル１０１との間を単線で結線する必要がある。低電圧側と対向する単線の対向面積は微小であるから、単線付近の電界の強さが大きくなる。二次コイル１００に高電圧が発生すると、単線と低電圧側との間で絶縁破壊が生じ、点火プラグに高電圧を印加できなくなる恐れがある。
【０００６】
さらに、二次コイル１００とダミーコイル１０１との間に鍔１０４が存在しているので、鍔１０４に単線を通すときに巻回速度を低下させるか一旦巻回作業を停止する必要がある。二次コイル１００とダミーコイル１０１とを連続して巻回できないので、巻回工程に要する時間が長くなるという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、点火コイルの高電圧側と点火コイルまたは点火コイル周囲の低電圧側との絶縁破壊を防止するとともに、製造時間を短縮する点火コイルを提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、点火コイルの高電圧側と点火コイルまたは点火コイル周囲の低電圧側との絶縁破壊を防止するとともに、製造時間を短縮する点火コイルの二次スプールの製造方法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記載の点火コイルによると、二次コイルを巻回している二次スプールの外周面と、ダミーコイルを巻回している二次スプールの外周面との境界は、凹凸がなく滑らかに連続している。したがって、二次コイルとダミーコイルとを二次スプールに連続して巻回できる。二次コイルとダミーコイルとの間に単線結線が存在しないので、二次コイルの高電圧側の電界の強さが局所的に大きくなることを防止する。これにより、高電圧側と低電圧側との絶縁破壊を防止することができる。さらに、二次コイルとダミーコイルとを連続して巻回できるので、巻回時間を短縮できる。
【００１０】
本発明の請求項２記載の点火コイルの二次スプールの製造方法によると、外枠部材との間で筒状の空間部を形成するピン部材の高電圧側の軸方向端面を支持部材で支持し、筒状空間部に樹脂を充填して二次スプールを成形しているので、二次スプールの高電圧側端部の外周壁に鍔が形成されない。したがって、二次コイルとダミーコイルとを二次スプールに連続して巻回できる。二次コイルとダミーコイルとの間に単線結線が存在しないので、二次コイルの高電圧側の電界の強さが局所的に大きくなることを防止する。これにより、高電圧側と低電圧側との絶縁破壊を防止することができる。さらに、二次コイルとダミーコイルとを連続して巻回できるので、巻回時間を短縮できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す一実施例を図に基づいて説明する。
本発明の一実施例による点火コイルを図１に示す。図１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、図示しない点火装置としての点火プラグと図１の下側で電気的に接続する。
【００１２】
点火コイル１０はそれぞれ樹脂材料からなる円筒状のコイルケース１１および高圧タワー１２を備えており、このコイルケース１１および高圧タワー１２内に、コアとしての中心コア１５、磁石１６、１７、二次スプール２０、二次コイル２１、一次スプール２３、一次コイル２４、外周コア２５等が収容されている。コイルケース１１および高圧タワー１２内に充填されたエポキシ樹脂２６は点火コイル１０内の各部材間に浸透し、樹脂絶縁材として部材間の電気絶縁を確実なものとしている。
【００１３】
円柱状の中心コア１５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。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１６、１７はそれぞれ中心コア１５の軸方向両端に装着されている。また、中心コア１５の外周を絶縁材としてゴム材１８が覆っている。
【００１４】
二次スプール２０はゴム材１８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２１は二次スプール２０の外周に巻回されており、二次コイル２１の高電圧側に二次コイル２１に連続してダミーコイル２２が一重巻き程度に巻回されている。ダミーコイル２２は二次コイル２１と端子部材としてのターミナルプレート４０とを電気的に接続している。単線ではなくダミーコイル２２で二次コイル２１とターミナルプレート４０とを電気的に接続することにより、二次コイル２１とターミナルプレート４０との電気的接続部の表面積を大きくし、電気的接続部への電界集中を避けている。図２および図３に示すように、二次コイル２１を巻回している二次スプール２０の外周面と、ダミーコイル２２を巻回している二次スプール２０の外周面との境界は、凹凸がなく滑らかに連続している。二次スプール２０の高電圧側端部に貫通孔２０ａが形成されている。
【００１５】
図１に示すように、一次スプール２３は二次コイル２１の外周に配設されており、樹脂材料で成形されている。一次コイル２４は一次スプール２３の外周に巻回されている。
【００１６】
外周コア２５は一次コイル２４のさらに外側に装着されている。外周コア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。外周コア２５は磁石１６の外周位置から磁石１７の外周位置にわたる軸方向長さを有する。
【００１７】
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コイルケース１１に設けられており、イグナイタ２７に制御信号を供給したり、二次コイル２１および一次コイル２４のアース側と接続する複数のターミナル３１がコネクタ３０にインサート成形されている。一次コイル２４に供給する一次電流をスイッチングするイグナイタ２７はコイルケース１１の上部に設けられている。各ターミナル３１およびイグナイタ２７と二次コイル２１および一次コイル２４とは引出線で電気的に接続されている。
【００１８】
高圧端子４１は高圧タワー１２に圧入されている。ターミナルプレート４０の中央部に高圧端子４１を挿入する方向に折り曲げられた爪４０ａが形成されている。この爪４０ａの間に高圧端子４１の先端が挿入することにより、高圧端子４１はターミナルプレート４０を介して二次コイル２１と電気的に接続している。ダミーコイル２２の高電圧端の線材は、フュージングまたははんだ付け等でターミナルプレート４０に電気的に接続されている。スプリング４２は高圧端子４１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。高圧タワー１２の高電圧側開口端にゴムからなるプラグキャップ１９が装着されており、このプラグキャップ１９に点火プラグを挿入する。
【００１９】
一次コイル２４に供給する一次電流をイグナイタ２７でスイッチングすると二次コイル２１に高電圧が発生し、この高電圧がダミーコイル２２、ターミナルプレート４０、高圧端子４１、スプリング４２を介して点火プラグに印加される。
【００２０】
次に、二次スプール２０の製造方法について説明する。
図４に示すように、外枠部材５０内にピン部材５１が挿入され、外枠部材５０とピン部材５１とにより円筒状の空間部５４が形成されている。ピン部材５１は、嵌合部５１ａと円筒部５１ｂとから形成されている。嵌合部５１ａは外枠部材５０に嵌合しており、円筒部５１ｂの高電圧側の軸方向端面において円筒部５１ｂは支持部材５２の突起５３により固定されている。図４に示すように各型部材を組付けた状態で図示しない注入口から空間部５４に樹脂を充填し、二次スプール２０を成形する。二次スプール２０の高電圧側端部に形成されている貫通孔２０ａは突起５３により形成されたものである。
【００２１】
以上説明した本実施例では、二次スプール２０を樹脂成形する際、二次コイル２１の高電圧側を成形するピン部材５１の軸方向端面において支持部材５２の突起５３でピン部材５１を固定したことにより、二次コイル２１とダミーコイル２２との間に位置する二次スプール２０の外周面に鍔を形成していない。したがって、二次コイル２１とダミーコイル２２とを単線結線することなく連続して巻回することができるので、二次コイル２１の高電圧側の電界の強さがが局所的に大きくなることを防止できる。したがって、高電圧側と低電圧側との絶縁破壊を防止し、点火プラグに所定の高電圧を印下できる。
さらに、二次コイル２１とダミーコイル２２とを連続して巻回するので、巻回に要する時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による点火コイルを示す断面図である。
【図２】本実施例による二次コイルの高電圧側を示す斜視図である。
【図３】本実施例による二次スプールを示す斜視図である。
【図４】本実施例による二次スプールの成形型を示す模式的断面図である。
【図５】従来例による二次コイルの高電圧側を示す斜視図である。
【図６】従来例による二次スプールの成形型を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
１０      点火コイル
１１      コイルケース
１２      高圧タワー
１５      中心コア（コア）
２０      二次スプール
２１      二次コイル
２２      ダミーコイル
２３      一次スプール
２４      一次コイル
４０      ターミナルプレート（端子部材）
５０      外枠部材
５１      ピン部材
５２      支持部材
５３      突起
【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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【図６】
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