(57)【要約】【課題】応力緩和材の拡散を防止するとともに、鉄心の上面側から発生するクラックの伸展をも確実に防止することのできる内燃機関用点火コイルを提供する。【解決手段】一次コイル２１０および二次コイル２２０と、その二つのコイルを磁気的に結合させる一次コイル２１０の内周を通るセンタ鉄心１１０と、二次コイル２２０の外周を通るサイド鉄心１２０とを有し、一次コイル２１０、二次コイル２２０、センタ鉄心１１０およびサイド鉄心１２０を高電圧から絶縁するための絶縁材５００に埋設させ、二次コイル２２０で発生する高電圧を高圧端子１３０を介して点火プラグに伝達する内燃機関用点火コイルにおいて、前記サイド鉄心１２０を覆う鉄心カバー３００を設け、この鉄心カバー３００の下面には凹部３１０を設け、この凹部３１０に応力緩和材７００を塗布した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一次コイルおよび二次コイルと、その二つのコイルを磁気的に結合させる前記一次コイルの内周を通るセンタ鉄心と、前記二次コイルの外周を通るサイド鉄心とを有し、前記一次コイル、二次コイル、センタ鉄心およびサイド鉄心を高電圧から絶縁するための絶縁材に埋設させ、二次コイルで発生する高電圧を高圧端子を介して点火プラグに伝達する内燃機関用点火コイルであって、
前記サイド鉄心に、当該サイド鉄心を覆う鉄心カバーを設け、該鉄心カバーの下面に、凹部を設けたことを特徴とする内燃機関用点火コイル。
【請求項２】
前記鉄心カバーの凹部に、応力緩和材を塗布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、自動車等の内燃機関の点火プラグに高電圧を供給し、火花放電を行うための内燃機関用点火コイルに関し、特に、絶縁を保持する絶縁材に発生するクラックの伸展を抑制する内燃機関用点火コイルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、内燃機関用点火コイルは、自動車等のエンジンルーム内に取付けられる場合が多く、他のエンジン部品等から要求される寸法的制限が厳しく、小型化が進んでいる。また、それに伴って鉄心に発生する熱応力によって生じるクラックを防止する手段が種々提案されている。
【０００３】
内燃機関用点火コイルは、例えば図４に示すように、閉磁路を形成するセンタ鉄心１１０とサイド鉄心１２０、センタ鉄心１１０の外周に巻回され通電されることによりセンタ鉄心１１０とサイド鉄心１２０を励磁する一次コイル２１０、一次コイル２１０の外周に巻回された二次コイル２２０等から構成されるコイル−鉄心組立体１００、およびこれらを絶縁している絶縁材５００が、絶縁ケース６００内に収納されている。
【０００４】
そこで、サイド鉄心１２０の熱応力を緩和するために、応力緩和材７００が前記絶縁ケース６００に形成された段部６１０に配設されている。そして、内燃機関用点火コイルは、さらに二次コイル２２０で誘起された高電圧を点火プラグに供給する高圧端子１３０、この高圧端子１３０に圧接されるスプリング１４０、このスプリング１４０を内収するラバー１５０、アダプタ１６０、ブーツ１７０等から構成されており、前記ブーツ１７０は、点火プラグをシールする。このような構成を備える内燃機関用点火コイルの一例は、例えば特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−８６４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、内燃機関用点火コイルにおいては、周囲温度の変化および点火コイルの動作に伴う自己発熱により、内部部品の構成材料による線膨張係数の差から熱応力が発生することが避けられない。例えば、内燃機関用点火コイルにおける構成部品の殆どが合成樹脂製であるのに対し、鉄心の線膨張係数は著しく小さい。このため、鉄心の外周角部に最大の熱応力が発生する。この熱応力により鉄心に接している絶縁材にクラックが発生し、その後、そのクラックが伸展して点火コイル表面に露出することがあった。
【０００７】
一方、前記特許文献１に記載された内燃機関用点火コイルでは、鉄心の底面部側においてのみ応力が緩和されることになっていた。そこで、応力が緩和されていない部位では、依然としてクラックが発生していた。また、このクラックが伸展し、点火コイル表面にまで達する可能性があった。さらに、応力緩和構造がシリコーンゴムを充填して硬化させる必要があるため、工数がかかり高価な構造となっているのが現状であった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑み提案されたものであり、応力緩和材の拡散を防止するとともに、鉄心の上面側から発生するクラックの伸展をも確実に防止することのできる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】
【０００９】
請求項１に係る発明は、少なくとも一次コイルおよび二次コイルと、その二つのコイルを磁気的に結合させる前記一次コイルの内周を通るセンタ鉄心と、前記二次コイルの外周を通るサイド鉄心とを有し、前記一次コイル、二次コイル、センタ鉄心およびサイド鉄心を高電圧から絶縁するための絶縁材に埋設させ、二次コイルで発生する高電圧を高圧端子を介して点火プラグに伝達する内燃機関用点火コイルであって、前記サイド鉄心に、当該サイド鉄心を覆う鉄心カバーを設け、該鉄心カバーの下面に、凹部を設けたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載した内燃機関用点火コイルであって、前記鉄心カバーの凹部に、応力緩和材を塗布したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の内燃機関用点火コイルでは、応力緩和材を塗布する際に、この応力緩和材が周辺に拡がってしまうことを確実に防止することができる。このため、応力緩和材を所望の厚さで塗布することができずに、熱応力によって発生するクラックの伸展を抑止する充分な効果を得られなかったり、所望の厚さを得るために予定以上の応力緩和材を消費してコストの増加を招くこともない。
【００１２】
また、鉄心の上面角部から発生するクラックの伸展を、応力緩和材において確実に阻止することが可能となる。したがって、クラックが点火コイル表面にまで達してしまい、絶縁不良や高圧出力の低下等の不具合を招くことがなく、安定した性能を持続し、耐久性に優れて高寿命化した内燃機関用点火コイルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る内燃機関用点火コイルの要部を示す概略縦断面図である。
【図２】図１におけるＡ部の拡大図である。
【図３】図１におけるＢ部の拡大図である。
【図４】従来の内燃機関用点火コイルの概略を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
一般に、内燃機関用点火コイルは、自動車などのエンジンルーム内に取り付けられており、他のエンジン部品などから要求される寸法的制限が厳しく、小型化が求められている。そして、内燃機関用点火コイルは、少なくとも上面が開放し、下部に高圧タワー部を有する絶縁ケースと、この絶縁ケース内に収容されるコイル−鉄心組立体とで構成されている。
【００１５】
図１は、内燃機関用点火コイルの要部を示す概略縦断面図である。先ず、図１に示すように、コイル−鉄心組立体１００は、一次コイルボビンと、この一次コイルボビンの外周に巻線を巻回して形成され、一端が図示しない一の低圧端子に接続されている一次コイル２１０と、一次コイルボビンおよび一次コイル２１０の外側に位置する二次コイルボビンと、この二次コイルボビンの外周に巻線を巻回して形成され、一端が図示しない他の低圧端子に接続されている二次コイル２２０と、この二次コイル２２０および一次コイル２１０を磁気的に結合させ、閉磁路を形成するセンタ鉄心１１０およびサイド鉄心１２０とで構成されている。また、サイド鉄心１２０は、絶縁ケース６００内にコイル−鉄心組立体１００が収容された状態における上部が、鉄心カバー３００で覆われている。
【００１６】
そして、センタ鉄心１１０が一次コイル２１０および二次コイル２２０を貫通し、サイド鉄心１２０がセンタ鉄心１１０、一次コイル２１０および二次コイル２２０の外側に配設されることにより、一次コイル２１０への通電により二次コイル２２０および一次コイル２１０を磁気的に結合させ、閉磁路を形成している。
【００１７】
また、コイル−鉄心組立体１００の構成部品である二次コイル２２０の高圧側には、二次コイルボビンに取り付けられた接続導体２３０の他端が接続されている。そして接続導体２３０の一端２３１が、絶縁ケース６００の高圧タワー部６２０に嵌着されている高圧端子１３０に接続されている。なお、内燃機関用点火コイルは、絶縁ケース６００内にコイル−鉄心組立体１００が収容された状態で、絶縁ケース６００内にエポキシ樹脂などの絶縁材５００が注入され、この絶縁材５００が硬化することにより、絶縁ケース６００内に収容されたコイル−鉄心組立体１００の各部品の絶縁が維持されている。
【００１８】
ところで、前記したように、内燃機関用点火コイルを構成する各部材の線膨張係数が異なるために生じる熱応力によって絶縁材５００にクラックが発生してしまい、各部の絶縁が損なわれることがあった。そこで、従来から、サイド鉄心１２０の下面側に応力緩和材７００を配設して、サイド鉄心１２０の下面側に発生するクラックの伸展を防止している。
【００１９】
しかしながら、クラックは、サイド鉄心１２０の下面側から発生するばかりではなく、上面側から発生する場合もあり、このクラックが絶縁ケース６００の壁面に達し、さらには絶縁材５００の注型面にまで達することがある。
【００２０】
そこで、この実施例においては、サイド鉄心１２０を覆う鉄心カバー３００を設け、この鉄心カバー３００の下面に凹部３１０を設けるとともに、この凹部３１０に応力緩和材７００を塗布している。
【００２１】
具体的には、図２に示すように、鉄心カバー３００の下面に、断面図形状が矩形の凹部３１０を設けている。すなわち、凹部３１０を形成するように、鉄心カバー３００の下面から下向きに延出する内側側壁３２０の下端が、サイド鉄心１２０の上面１２１に臨んでいる。一方、鉄心カバー３００の下面から下向きに延出する外側側壁３３０の下端は、サイド鉄心１２０の上面外側角部１２２を超えて、サイド鉄心１２０の外側面１２３と絶縁ケース６００を形成している側壁部６６０の内側面６３０との間にまで延出している。
【００２２】
このため、この鉄心カバー３００によって、サイド鉄心１２０の上面１２１を覆うことができるとともに、サイド鉄心１２０の上面外側角部１２２が、当該鉄心カバー３００の凹部３１０の内側に位置することになる。なお、鉄心カバー３００の上方側壁部３４０は、絶縁ケース６００の側壁部６６０の内側面６３０に僅かな間隔で対峙している。
【００２３】
また、この実施例においては、前記した鉄心カバー３００の凹部３１０に、応力緩和材７００を塗布している。すなわち、図２に示すように、凹部３１０の底面（天面）３１１から外側側壁３３０の先端（下端）３３１にかけて応力緩和材７００を塗布している。なお、応力緩和材７００としては、シリコーン系樹脂を使用するとよい。
【００２４】
このように、鉄心カバー３００に凹部３１０を設けて応力緩和材７００を塗布するときは、応力緩和材７００が周辺に拡散することがない。また、凹部３１０の上面外側隅部３１２においては、応力緩和材７００を実質的に厚く塗布することが可能である。したがって、応力緩和材７００を無駄に消費することがないし、所望の厚さを容易に得ることができる。
【００２５】
一方、サイド鉄心１２０の下面側においては、絶縁ケース６００の底板部６４０に設けた段部６５０に応力緩和材７００を塗布している。すなわち、サイド鉄心１２０の下面１２５に対応する絶縁ケース６００の底板部６４０に凹陥状の段部６５０を形成し、この段部６５０の起立片６５１と一次コイルボビンの外片２１１とに、サイド鉄心１２０の下面１２５が当接するようになっている。また、サイド鉄心１２０の下面１２５が、段部６５０の底面である絶縁ケース６００の底板部６４０の内面に対向し、サイド鉄心１２０の下面外側角部１２６が、段部６５０内において、絶縁ケース６００の底板部６４０と絶縁ケース６００の側壁部６６０とが交差するコーナー部分の内側に位置している。そして、この段部６５０に、応力緩和材７００を塗布している。
【００２６】
この実施例のような応力緩和材７００を備える内燃機関用点火コイルにおいて、例えば、サイド鉄心１２０の上面外側角部１２２からクラックＣが発生した場合に、このクラックＣの伸展は、鉄心カバー３００の凹部３１０に塗布した応力緩和材７００によって妨げられる。このため、クラックＣが絶縁ケース６００を形成している側壁部６６０の内側面６３０に達したり、この内側面６３０に沿って絶縁材５００の注型面にまで達することがない。
【００２７】
一方、サイド鉄心１２０の下面外側角部１２６からクラックＣが発生した場合に、このクラックＣの伸展は、絶縁ケース６００の段部６５０に塗布した応力緩和材７００によって妨げられ、クラックＣが絶縁ケース６００の底板部６４０や絶縁ケース６００の側壁部６６０の内面にまで達することはない。
【００２８】
なお、上記した説明は、図１において、右側に示すサイド鉄心１２０や鉄心カバー３００等についてのものであるが、左側に示すサイド鉄心１２０や鉄心カバー３００等についても同様であるので、説明を省略する。
【００２９】
そこで、サイド鉄心１２０の上面１２１および下面１２５のいずれの側の角部からクラックＣが発生しても、このクラックＣの伸展を応力緩和材７００において確実に阻止することが可能である。したがって、クラックＣが点火コイルの表面にまで達してしまい、絶縁不良や高圧出力の低下等の不具合を招くことがなく、安定した性能を維持して耐久性の高い内燃機関用点火コイルを提供することができる。
【００３０】
以上、本発明を図面の実施例について説明したが、本発明は、前記した実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、適宜変更することができる。例えば、応力緩和材としては、シリコーン系樹脂ばかりではなく、他の樹脂を利用することもできる。
【符号の説明】
【００３１】
１００  コイル−鉄心組立体
１１０  センタ鉄心
１２０  サイド鉄心
１２１  上面
１２２  上面外側角部
１２３  外側面
１２５  下面
１２６  下面外側角部
１３０  高圧端子
１４０  スプリング
１５０  ラバー
１６０  アダプタ
１７０  ブーツ
２１０  一次コイル
２１１  外片
２２０  二次コイル
２３０  接続導体
２３１  一端
３００  鉄心カバー
３１０  凹部
３１２  上面外側隅部
３２０  内側側壁
３３０  外側側壁
３４０  上方側壁部
５００  絶縁材
６００  絶縁ケース
６１０  段部
６２０  高圧タワー部
６３０  内側面
６４０  底板部
６５０  段部
６５１  起立片
６６０  側壁部
７００  応力緩和材
Ｃ  クラック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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