(57)【要約】【課題】  巻線の絶縁耐圧のバラツキに拘わらず二次コイルの短絡を確実に防止できる点火コイルを提供する。【解決手段】  中心鉄芯１の外側に、一次コイル５と二次コイル３とを同軸的に配置してなる内燃機関用点火コイルにおいて、二次コイル３は、略円筒形の二次ボビン２と、二次ボビン２に巻着される巻線ＷＲとで構成される。二次ボビン２は、略円環状のフランジＦＧによって複数の巻着セクションＳＣに区分されると共に、隣接する巻着セクションに巻線を引き渡す移行部２１がフランジＦＧに設けられ、移行部２１に連続するフランジＦＧには、引き渡される巻線を受け入れる導入溝２５が設けられている。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心鉄芯の外側に、一次コイルと二次コイルとを同軸的に配置してなる内燃機関用点火コイルにおいて、
前記二次コイルは、略円筒形の二次ボビンと、前記二次ボビンに巻着される巻線とで構成され、
前記二次ボビンは、略円環状のフランジによって複数の巻着セクションに区分されると共に、隣接する巻着セクションに巻線を引き渡す移行部が前記フランジに設けられ、
前記移行部に連続する前記フランジには、引き渡される巻線を受け入れる導入溝が設けら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２】
巻線が引き渡される方向にフランジが緩やかに立ち下がる送出部が設けられ、この送出部に連続してフランジが実質的に欠如された前記移行部が設けられている請求項１に記載の内燃機関用点火コイル。
【請求項３】
前記移行部に連続して、フランジの最外部のみが前記移行部に向けて突出する受入部が設けられ、この受入部を基点として前記導入溝が形成されている請求項１又は請求項２に記載の内燃機関用点火コイル。
【請求項４】
前記導入溝は、巻線を受け入れるほど、徐々に狭く浅くなるように形成されている請求項１〜３の何れかに記載の内燃機関用点火コイル。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の点火コイルを備える自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などのエンジンのプラグホールに取り付けられ、先端部に点火プラグが装着されて使用される内燃機関用点火コイル、及びこの点火コイルを内蔵する自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関用点火コイルとしては、丸棒状の中心鉄芯の外側に、二次ボビンに巻かれた二次コイルが配置され、さらにその外側に、一次ボビンに巻かれた一次コイルが配置されたものが知られている。そして、このような点火コイルでは、二次ボビンの外周に複数個のフランジＦＧを設けて、コイル巻線を複数の巻着セクションＳＣ（ｉ）毎に区分することがある（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−３０９０３０号公報
【０００３】
図５は、このような構成の二次ボビンＢＯＢＢＩＮの要部を図示したものである。各巻着セクションＳＣでは、セクション内を何回も巻線が往復されることで巻線が何層にも積層される。そして、巻着作業の終わったセクションＳＣ（ｉ）から隣りのセクションＳＣ（ｉ＋１）に巻線が渡され、同様の作業でセクションＳＣ（ｉ＋１）の巻着作業が行われる。
【０００４】
隣接するセクションに巻線を渡す状態では、図５（ｂ）のような関係になり、フランジＦＧの途中に設けられた移行溝を通して巻線が引き渡される。そして、巻線が隣りのセクションに正しく着座するまでは、フランジの側壁に沿って巻線が降下することになる。すなわち、図５（ｂ）に示す通り、Ｐ１点の巻線が、Ｐ２点で着座するまでは、フランジ側壁に沿って巻線が降下する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図５に示す従来のボビン構造では、セクションＳＣ（ｉ）から引き渡された巻線が、セクションＳＣ（ｉ＋１）側のフランジ側壁に沿って降下するので、その後、セクションＳＣ（ｉ＋１）で多層に巻かれた巻線の端部が、常にＰ１点からＰ２点の巻線が接触することになり、電位差によって絶縁破壊が生じて短絡路ＳＨが形成されることがあった。
【０００６】
すなわち、図５（ａ）では黒丸で示すＰ１点の巻線と、その隣りの巻線との間には大きな電位差があるが、大きな電位差のある巻線が永続的に隣接するため、例えば、経年的に短絡路ＳＨが生じてしまい、二次コイルの出力電圧が低下してしまう問題があった（図５（ｃ）参照）。かかる場合、十分な耐圧の巻線を採用したとしても、同一巻線でも耐圧に大きなバラツキがあるので対策として十分ではない。
【０００７】
この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、巻線の絶縁耐圧のバラツキに拘わらず二次コイルの短絡を確実に防止できる点火コイルを提供することを課題とする。また、二次コイルの短絡を防止した点火コイルを内蔵した自動車を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、中心鉄芯の外側に、一次コイルと二次コイルとを同軸的に配置してなる内燃機関用点火コイルにおいて、前記二次コイルは、略円筒形の二次ボビンと、前記二次ボビンに巻着される巻線とで構成され、前記二次ボビンは、略円環状のフランジによって複数の巻着セクションに区分されると共に、隣接する巻着セクションに巻線を引き渡す移行部が前記フランジに設けられ、前記移行部に連続する前記フランジには、引き渡される巻線を受け入れる導入溝が設けられている。
【０００９】
本発明は、好ましくは、巻線が引き渡される方向にフランジが緩やかに立ち下がる送出部が設けられ、この送出部に連続してフランジが実質的に欠如された移行部が設けられている。この送出部の形状は、フランジの外周輪郭線より径方向外側に膨出した後に、緩やかに立ち下げるのが効果的である。
【００１０】
また、本発明は、好ましくは、前記移行部から巻線が引き渡される方向に、フランジが径方向外向きに膨出された受入部が設けられ、この受入部に導入溝が形成されている。導入溝の形状は特に限定されないが、巻線を受け入れるほど、徐々に狭く浅くなるように形成するのが好適である。
【００１１】
受入部は、その径方向最外部のみが移行部に向けて突出されると更に好ましい。この突出部は、フランジの外周輪郭線より径方向外側に膨出されているのが好適である。
【００１２】
また、本発明は、上記何れかの内燃機関用点火コイルを備える自動車である。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明した本発明によれば、絶縁耐圧が十分でない巻線を使用しても二次コイルの短絡を確実に防止できる点火コイルを実現できる。また、二次コイルの短絡を防止した点火コイルを内蔵した自動車を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、実施例に係る内燃機関用点火コイルについて、その概略構成から説明する。図１は、実施例に係る点火コイルの概略縦断面図である。この点火コイルは、エンジンのプラグホールに取り付けられると共に、先端部に点火プラグが装着されて、点火プラグに高電圧を直接供給するものである。
【００１５】
図示の通り、本実施例の点火コイルは、中心部から順に、中心鉄芯１、二次ボビン２に二次巻き線が巻かれた二次コイル３、一次ボビン４に一次巻き線が巻かれた一次コイル５がそれぞれ同心に配置され、それらは略円筒状のケース６に収納される。また、一次コイル３の外周面には、周方向の一部に切欠きを備えて略Ｃ字状に形成された鋼板からなる外装鉄芯７が装着される。なお、中心鉄芯１の長手方向両端部には、鉄芯の磁束の飽和を抑制するために、一次コイル５で発生する磁束と反対方向の磁束を発生させる永久磁石を装着してもよい。
【００１６】
ケース６内には、熱硬化性エポキシ樹脂が充填される。このエポキシ樹脂は、中心鉄芯１と二次コイル３の間、二次コイル３と一次コイル５の間、一次コイル５とケース６の間にそれぞれ侵入し、それらの間の絶縁性を確保する。なお、ケース６の上部には、イグナイタ８などが収容される大径部６ａが形成されているが、エポキシ樹脂はこの大径部６ａにも充填される。このエポキシ樹脂は、ケース６の上部開口から注入充填され、均一温度の硬化雰囲気温度に保たれた炉に一定時間保持されて硬化される。
【００１７】
ケース６の上部には、一次電流をオンオフするための点火駆動回路としてのイグナイタ８が設けられると共に、イグナイタ８に一次電流を供給するための一次電流入力用コネクタ端子９が設けられる。ケース６の下部には、二次コイル３に電気的に接続された二次高圧端子１０を介して、スプリング１１が設けられる。このスプリング１１を介して、ケース６の下部には点火プラグが接続される。その接続部は、プラグホール等の金属部に高電圧がリークしないように、ケース６の下部に設けられたプロテクタ１２に内蔵される。
【００１８】
中心鉄芯１の外周面には、電気的絶縁性を有する緩衝テープＴＰが巻き付けられる。本実施例の緩衝テープＴＰは、薄いポリエステルフィルムとされ、内面側に接着剤を塗布した矩形状のフィルムが中心鉄芯１の外周面に巻かれる。なお、緩衝テープＴＰは、中心鉄芯１の上下両端部１Ｃ，１Ｃを少しだけ残して巻かれており、そのため、中心鉄芯１の上下両端部１Ｃ，１Ｃは、緩衝テープＴＰから露出した露出部となる。
【００１９】
この露出部（上下両端部）１Ｃ，１Ｃには、有底円筒状のコアキャップＣＰが装着される。このコアキャップＣＰは、耐熱性に優れた弾性体で形成され、中心鉄芯１の両端部に被せて接着されて、中心鉄芯を構成する短冊状の珪素鋼板とエポキシ樹脂の熱膨張率の差を吸収する緩衝材として機能する。
【００２０】
本発明の点火コイルは、基本的に上述のような構造であるが、特に、二次ボビン２の構成に特徴があるので、この点を更に詳述する。図２は、二次ボビン２の正面図（ａ）、左側面図（ｂ）、Ａ−Ａ断面図（ｃ）、右側面図（ｄ）を図示したものである。また、図３は、二次ボビン２の背面図（ａ）、右側面図（ｂ）、Ｂ−Ｂ断面図（ｃ）を図示したものである。
【００２１】
図２に示すように、この実施例では、高圧端子１０の装着される先端側ＴＯＰから、低圧端子３０の装着される基端側ＢＡＳＥに向けて、１８個のフランジＦ１〜Ｆ１８が設けられ、二次巻線ＷＲを巻着する１９個のセクションＳＣ１〜ＳＣ１９が形成されている。なお、二次ボビン２の径方向の肉厚は、例えば１ｍｍ程度であり、この場合には、この肉厚に対応して、各フランジＦ１〜Ｆ１８の軸方向の幅が１ｍｍ弱、径方向の突出高さが１ｍｍ強に設定される。
【００２２】
この実施例では、先端側ＴＯＰから基端側ＢＡＳＥに向けて、自動巻き機によって二次巻線ＷＲの巻着されており、セクションＳＣ（ｉ）の巻着作業が終われば、基端側に隣接するセクションＳＣ（ｉ＋１）の巻着作業に移行するようになっている（図２（ａ）の矢印参照）。なお、各セクションＳＣ（ｉ）では、セクション内を軸方向に何回か往復することで二次巻線ＷＲが積層的に巻着される。
【００２３】
二次ボビン２のＡ−Ａ断面図（図２（ｃ））や右側面図（図２（ｄ））に現れるように、円環状に形成された各フランジＦＧ１〜ＦＧ１８には、実質的にフランジＦＧが存在しない移行部２１が、周方向に一ヶ所設けられている。
【００２４】
図４は、移行部２１の構成をより詳細に図示したものである。図４（ｄ）及び図２（ｃ）に示すように、移行部２１は、フランジ終点の送出部２２と、フランジ始点の受入部２３との間に形成され、フランジＦＧが実質的に欠如されて構成されている。図４（ｄ）に破線で示す通り、送出部２２は、フランジＦＧの略円形の周縁線（破線で示すフランジ輪郭線）より、径方向に膨出して峰状に形成されている。
【００２５】
そのため、特定のセクションＳＥ（ｉ）から隣接するセクションＳＥ（ｉ＋１）に巻線ＷＲを引き渡す場合にも、径方向に膨出する送出部２２の存在によって、元のセクションＳＥ（ｉ）に巻着されている巻線が巻崩れすることが防止される。また、峰状の送出部２２は、移行部２１に向けて緩やかな角度で立ち下がるので、巻線ＷＲは、立下り面２２Ａの上面を通過して隣りのセクションＳＥ（ｉ＋１）に緩やかな角度で引き渡される。なお、立下り面２２Ａは、二次ボビン２の成形金型の抜き通路の役目も果たしている。
【００２６】
受入部２３も、送出部２２と同様に、フランジＦＧの略円形の周縁線（破線で示すフランジ輪郭線）より径方向に膨出して形成されている。そして、受入部２３は、送出部２２に向けて周方向に膨出する岬部２３ａと、膨出する岬部２３ａをフランジ本体２４に連続させる連設部２３ｂとで構成されている。また、引き渡された巻線ＷＲが最初に当接する連設部２３ｂの開始端面には、巻線ＷＲの進行方向に向けて、徐々に狭く浅くなるように、略円錐状に切除された導入溝２５が形成されている。
【００２７】
また、引き渡された巻線ＷＲが最初に当接する連設部２３ｂの開始端面には、巻線ＷＲの進行方向に向けて、徐々に狭く浅くなるように、略円錐状に切除された導入溝２５が形成されている。
【００２８】
本実施例は、送出部２２の立下り面２２Ａ、受入部２３の岬部２３ａ、及び、受入部２３の導入溝２５を備えるので、図４（ｆ）に示すように、巻着作業の終わったセクションＳＥ（ｉ）から、隣りのセクションＳＥ（ｉ＋１）に向けて直線的に、かつ緩やかな角度で巻線ＷＲが引き渡される。なお、図４（ｇ）と図４（ｅ）は、巻線ＷＲがＰ０点からＰ１点を経て、Ｐ２点まで降下しつつ直線的に延びている状態を示している。
【００２９】
また、本実施例では、受入部２３が導入溝２５を備えるので、引き渡される巻線ＷＲが、隣りのセクションＳＥ（ｉ＋１）に積層される巻線ＷＲ’と接触することがなく、絶縁破壊などによって二次コイルの出力電圧が降下することもない。すなわち、図４（ｃ）に示すように、Ｐ１点の巻線ＷＲは、導入溝２５の内部に位置するので、隣りのセクションＳＥ（ｉ＋１）において積層された巻線ＷＲ’とは十分な絶縁距離ｔが確保されることになり、コイル巻線の絶縁耐圧が低くても巻線間の短絡のおそれがない。
【００３０】
先端側ＴＯＰから基端側ＢＡＳＥに向けて、順番に各セクションＳＥ１〜ＳＥ１９に巻着された巻線ＷＲは、引出溝２６に装着される引出線を通して低圧端子３０に接続される。また、先端側の巻線ＷＲは、先端開口２７に装着されるダイオード３１を通して高圧端子１０に接続される（図１（ｂ）参照）。なお、基端側に形成されるリブ２８ａ，２８ｂは、二次ボビン２を一次ボビン４に挿入する際の位置決めに用いられる。
【００３１】
以上、本発明の実施例について具体的に説明したが、上記の記載内容は一例を示したに過ぎず、本発明の趣旨を逸脱することなく適宜に変更可能である。例えば、岬部２３ａや連設部２３ｂを設けることなく、フランジ本体２４を送出部２２に向けて前進させ、前進させたフランジ本体２４に導入溝２５を設けても良い。
【００３２】
また、引き渡す巻線ＷＲを、導入溝２５の内部に位置させる構成であれば、導入溝２５の形状は、必ずしも略円錐状である必要はなく、適宜な形状に変更可能である。同様に、送出部２２の立下り面２２Ａも、導入溝２５を形成する成形型を引抜き可能な形状であれば、適宜に変更される。なお、二次ボビン２を製造する上で、必ずしも成形型を用いる必要はなく、二次加工によって導入溝２５を設けても良く、この場合には、成形型に関する上記の条件も不要である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の点火コイルの一実施例を示す概略縦断面図（ａ）と、電気的等価回路（ｂ）である。
【図２】二次ボビンの正面図（ａ）、左側面図（ｂ）、Ａ−Ａ断面図（ｃ）、右側面図（ｄ）である。
【図３】二次ボビンの背面図（ａ）、右側面図（ｂ）、Ｂ−Ｂ断面図（ｃ）である。
【図４】フランジの送出部と受入部を説明する図面である。
【図５】従来技術の問題点を説明する図面である。
【符号の説明】
【００３４】
１  中心鉄芯
２  二次ボビン
３  二次コイル
５  一次コイル
２５  導入溝
ＷＲ  巻線
ＦＧ  フランジ
ＳＣ  セクション
【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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