(57)【要約】【課題】  端子の接続とコイルの固定構造を提示し地球環境を汚濁しない信頼性も良好な内燃機関用点火コイルを提供する。【解決手段】  ２次導線に接続されると共に２次ボビンに備えられる２次ボビン端子を有し、２次ボビン端子に電気的に接続されると共に２次コイルの高電圧を点火コイル外部に配電する経路に配置される高圧リード端子を有し、２次コイルをケース収容時に２次ボビン端子と高圧リード端子とが嵌合する如く配置されていることを特徴とする内燃機関用点火コイルを提供する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次ボビンに１次導線を巻き廻した１次コイルと、２次ボビンに２次導線を巻き廻した２次コイルと、が配置され、これら１次コイルと２次コイルとで構成されるコイル組立体がケースに収納される内燃機関用点火コイルにおいて、前記２次導線に接続されると共に２次ボビンに備えられる２次ボビン端子を有し、前記２次ボビン端子に電気的に接続されると共に２次コイルの高電圧を点火コイル外部に配電する経路に配置される高圧リード端子を有し、前記２次コイルをケース収容時に前記２次ボビン端子と高圧リード端子とが嵌合する如く配置さ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】
前記２次ボビン端子と前記高圧リード端子のいずれか一方の端子は板状若しくは線状の導電材料で形成されると共に嵌合部の形状が弾性力を有する如く形状とした端子とし、他方の端子は導電材料で形成されると共に前記一方の端子の外周に弾性力で接触し嵌合する貫通穴を備えたことを特徴とする請求項１記載の内燃機関用点火コイル。
【請求項３】
前記貫通穴は、絞り加工により穴内周の接触面積を広げていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関用点火コイル。
【請求項４】
前記２次ボビン端子と前記高圧リード端子の少なくとも一方は板状若しくは線状の導電材料で弾性力を有する如く構成された端子とし、他方の端子は前記弾性力で２次ボビン端子と高圧リード端子とが接触し嵌合する如く端子の先端を円錐状若しくは幅の縮小する薄板状に加工した端子で構成したことを特徴とする請求項１記載の内燃機関用点火コイル。
【請求項５】
前記２次ボビン端子と前記高圧リード端子が導電体で棒状の線材で構成され一方端部が先端向けて中心より径が大きくなる略円錐状螺旋状部が形成される端子と、前記略円錐状螺旋状部の円錐内部に弾性力により嵌合するよう先端径が徐々に縮小する端子により構成されたことを特徴とする請求項１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】
この発明は内燃機関用点火コイルに関し、特に点火コイルの端子接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時の自動車用内燃機関には、環境を考慮した半田を使用しない構成の点火コイルが提示されている。しかし、より小型で組立性のよい点火コイルが要求されている。図７は、従来の技術の内燃機関用点火コイルの縦断面図である。また図８は、図７のＢ部拡大図である。
【０００３】
図７乃至図８において、従来技術を適用した点火コイル１０は、１次ボビン２１に１次導線を巻き廻した１次コイル２０と、その外周に２次ボビン３１に２次導線を巻き廻した２次コイル３０が配置され、前記１次コイル２０と、前記２次コイル３０と、で構成されるコイル組立体が、ケース４０内に収納されている。前記1次ボビン内部に、珪素鋼板の薄板を積層し形成した中心側コア８１と、その外周に珪素鋼板の薄板を積層し形成した外周側コア８２と、コイル組立体と共に埋設され、絶縁材であるエポキシ樹脂を注入硬化させることで一体化されている。前記２次コイル３０の高圧側は、先端が円筒形突起部を有し導電性材料で形成された２次ボビン端子３２に接続され、当該２次ボビン端子３２は、導電体で構成される板状で両端が貫通孔を設けた高圧リード端子６０を介して、ネジである高圧端子７０に電気的に接続されている。前記高圧リード端子６０と高圧端子７０とを接続するため、高圧リード端子６０の一方の貫通孔には下穴をあけて円筒状にストレッチフランジングする絞り加工を施し、前記高圧端子７０と電気的、機械的にネジ接続される。また前記ケース４０は前記開口面と反対側に２次コイル３０で発生した高電圧を配電する高圧タワー部４１を一体的に有し、高圧タワー部４１の内部には、点火コイル１０の外部と電気的に接続される前記高圧端子７０を備える。
【０００４】
前記２次ボビン端子３２と前記高圧リード端子６０との接続は、２次ボビン端子３２の先端の円筒形突起を、前記高圧リード端子に設けられた貫通孔に貫通させ、貫通孔より突出した２次ボビン端子を折り曲げて折り曲げ部３２ａを形成し、そののち折り曲げ部３２ａを半田付けにより、電気的、機械的に接続される。
【０００５】
前記高圧タワー部４１の外部には、ゴムなどの弾性材料で構成された図示しない点火プラグを保持するプラグブーツ９１が装着され、前記点火コイル１０は、エンジンヘッド９９に固定される。
【０００６】
また特開平６−２５１９６４号（特許文献１）では２次コイル端子がケースに形成される案内凹凸部により案内されながらケースに挿入され、２次コイル端子と高圧端子とが位置ズレなく電気的に接続され構成の点火コイルが開示されている。また特開２００２−０３３２３０号（特許文献２）では２次コイルを絶縁ケースに収容することにより端末ピンが高圧端子に接触させる構成の点火コイルが開示されている。
【特許文献１】特開平６−２５１９６４号
【特許文献２】特開２００２−０３３２３０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記構成では、高圧リード端子と高圧端子とはネジ接続で接続するため、高圧リード端子へのバーリング加工や、ネジ接続工数がかかり、多くの加工工数が嵩んでいた。さらに２次ボビン端子と高圧リード端子との接続は、上述したように多くの組立工数がかかるうえ、半田を使用することで、地球環境を汚濁していた。また特開平６−２５１９６４号（特許文献１）は、案内凹凸部の加工をケースに施すため、設計工数増加となる。また特開２００２−０３３２３０号（特許文献２）は、接続後のコイル固定まで考慮されていない。そこで本発明は上記課題を解決し、端子の接続とコイルの固定構造を提示し地球環境を汚濁しない信頼性も良好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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明では次のような構成とする。すなわち、請求項１においては、１次ボビンに１次導線を巻き廻した１次コイルと、２次ボビンに２次導線を巻き廻した２次コイルと、が配置され、これら１次コイルと２次コイルとで構成されるコイル組立体がケースに収納される内燃機関用点火コイルにおいて、前記２次導線に接続されると共に２次ボビンに備えられる２次ボビン端子を有し、前記２次ボビン端子に電気的に接続されると共に２次コイルの高電圧を点火コイル外部に配電する経路に配置される高圧リード端子を有し、前記２次コイルをケース収容時に前記２次ボビン端子と高圧リード端子とが嵌合する如く配置されていることを特徴とする内燃機関用点火コイルとする。
【０００９】
また、前記２次ボビン端子と前記高圧リード端子のいずれか一方の端子は板状若しくは線状の導電材料で形成されると共に嵌合部の形状が弾性力を有する如く形状とした端子とし、他方の端子は導電材料で形成されると共に前記一方の端子の外周に弾性力で接触し嵌合する貫通穴を備えてもよい。また、前記貫通穴は、絞り加工により穴内周の接触面積を広げてもよい。
【００１０】
また、前記２次ボビン端子と前記高圧リード端子の少なくとも一方は板状若しくは線状の導電材料で弾性力を有する如く構成された端子とし、他方の端子は前記弾性力で２次ボビン端子と高圧リード端子とが接触し嵌合する如く端子の先端を円錐状若しくは幅の縮小する薄板状に加工した端子で構成してもよい。また、前記２次ボビン端子と前記高圧リード端子が導電体で棒状の線材で構成され一方端部が先端向けて中心より径が大きくなる略円錐状螺旋状部が形成される端子と、前記略円錐状螺旋状部の円錐内部に弾性力により嵌合するよう先端径が徐々に縮小する端子により構成してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
１次ボビンに１次導線を巻き廻した１次コイルと、２次ボビンに２次導線を巻き廻した２次コイルと、が配置され、これら１次コイルと２次コイルとで構成されるコイル組立体がケースに収納される内燃機関用点火コイルにおいて、前記２次導線に接続されると共に２次ボビンに備えられる２次ボビン端子を有し、前記２次ボビン端子に電気的に接続されると共に２次コイルの高電圧を点火コイル外部に配電する経路に配置される高圧リード端子を有し、前記２次コイルをケース収容時に前記２次ボビン端子と高圧リード端子とが嵌合する如く配置することで、ケースにコイル組立体を収容時にケース側の高圧リード端子とコイル組立体の２次ボビン端子とが電気的に接続すると共に機構的にも自動的に嵌合し、はんだ付け等の接続作業が不要になる。
【００１２】
また、前記２次ボビン端子と前記高圧リード端子のいずれか一方の端子は板状若しくは線状の導電材料で形成されると共に嵌合部の形状が弾性力を有する如く形状とした端子とし、他方の端子は導電材料で形成されると共に前記一方の端子の外周に弾性力で接触し嵌合する貫通穴を備えることで、弾性力により２つの端子の接続が確実に行える。
【００１３】
前記貫通穴は、絞り加工により穴内周の接触面積を広げること、また、前記２次ボビン端子と前記高圧リード端子の少なくとも一方は板状若しくは線状の導電材料で弾性力を有する如く構成された端子とし、他方の端子は前記弾性力で２次ボビン端子と高圧リード端子とが接触し嵌合する如く端子の先端を円錐状若しくは幅の縮小する薄板状に加工した端子で構成としたり、さらには、前記２次ボビン端子と前記高圧リード端子が導電体で棒状の線材で構成され一方端部が先端向けて中心より径が大きくなる略円錐状螺旋状部が形成される端子と、前記略円錐状螺旋状部の円錐内部に弾性力により嵌合するよう先端径が徐々に縮小する端子により構成することでで、より確実な端子間の電気的および機構的な接続が達成される。
【実施例】
【００１４】
図１は、本発明の技術の内燃機関用点火コイルの縦断面図である。また図２は、図１のＡ部拡大図である。また図３は、本発明の技術の内燃機関用点火コイルのコ字状部を有する端子と、コ字状部の外周に嵌合する端子を表す拡大図である。また図４は、本発明の技術の内燃機関用点火コイルのコ字状部を有する端子と、コ字状部の内周に嵌合する端子を表す拡大図である。また図５は、本発明の技術の内燃機関用点火コイルのU字状部を有する端子と、Ｕ字状部の外周に嵌合する端子を表す拡大図である。また図６は、本発明の技術の内燃機関用点火コイルの略円錐状螺旋状部を有する端子と、略円錐状螺旋状部の円錐内部に嵌合する端子を表す拡大図である。
【００１５】
本発明の点火コイル１００は従来技術との差違のみ示す。図１乃至図２において、本発明の実施例１の内燃機関用点火コイル１００は、１次ボビン１２１に１次導線を巻き廻した１次コイル１２０と、その外周に２次ボビン１３１に２次導線を巻き廻した２次コイル１３０とで構成されるコイル組立体が、ケース１４０に収納される。前記ケース１４０は、開口部１４７を有し、前記開口部１４７と反対側には、前記１次ボビン１２１の一部と係合する1次ボビン係合孔１４２を設ける。また２次コイル１３０で発生した高電圧を配電する高圧タワー部１４１をケース１４０下方に別体で構成し配置する。前記ケース１４０は、前記高圧タワー部１４１を挿入し嵌合させる高圧タワー挿入開口部を有し、前記高圧タワー部１４１は前記開口部の内径よりやや径大の挿入部１４５を有する。前記高圧タワー部１４１は、前記挿入部１４５より下方に導通孔が形成され、その内部には、コイル動作時のラジオノイズを低減する円筒形で両端が導電体１９４ａ、１９４ｂで形成されたラジオノイズ低減用抵抗１９４の下方端の導電体１９４ｂの端部が前記導通孔先端より露出するように固定され、上方端の導電体１９４ａの端部が後述する高圧リード端子１６３と接続されて配置される。よって高圧リード端子１６３は高圧タワー部１４１の内部に固定される。また前記２次コイル１３０の高圧側は、導電性材料で形成された２次ボビン端子１３２に接続され、前記２次ボビン端子１３２は、前記高圧リード端子１６３を介してラジオノイズ低減用抵抗１９４に接続され、スプリング１９５を介して図示しない点火プラグに電気的に接続される。
【００１６】
次に点火コイルの組立について述べる。先ず前記挿入部１４５を前記高圧タワー挿入開口部へ向けて挿入することで、前記高圧タワー部１４１と前記ケース１４０とが嵌合し組立られる。次にコイル組立体を前記ケース１４０の開口部１４７より収納するとき、１次ボビン１２１の後端の一部が、前記1次ボビン係合孔１４２に案内され嵌合され、前記２次ボビン端子は、容易に前記高圧リード端子１６３に向かって直線的に進み、自動的に電気的に接続される。前記２次ボビン端子１３２は、後述するコ字状部１３２ａを有する導電材料で構成された端子である。前記高圧リード端子１６３は、コ字状部１３２ａと勘合するため高圧リード端子１６３の一方の先端に設けられた前記コ字状部１３２ａ外周より径小の貫通穴１６３ａを有する板状の導電材料で構成された端子である。また前記貫通穴１６３ａと前記コ字状部１３２ａとの接触面積向上のため、前記貫通穴１６３ａは、前記コ字状部１３２ａが貫通穴１６３ａに嵌合する方向に貫通穴１６３ａの周囲が絞り加工により突出した突出部１６３ｂを有する形状を構成しているものが好ましい。したがって、前記コ字状部１３２ａ外周に前記貫通穴１６３ａの内周とが、前記コ字状部１３２ａのバネ弾性力により嵌合して前記２次ボビン端子と前記高圧リード端子１６３とが固定され、コイル組立体が前記ケース１４０に固定される。そののち絶縁材であるエポキシ樹脂を注入硬化させることで一体化される。
【００１７】
図３は図２の２次ボビン端子と高圧リード端子との嵌合を表す部分の紙面右方向より見た拡大図である。また図４乃至図６は、２次ボビン端子と高圧リード端子との嵌合を表す別の実施例を示す拡大図である。図３に示すように前記２次ボビン端子１３２は、導電体でコ字状部１３２ａを有し棒状の線材を己字状に加工した端子である。また前記高圧リード端子１６３は、前記コ字状部１３２ａ外周に嵌合し接触するように一方の先端に設けられた前記コ字状部１３２ａ外周より径小の貫通穴１６３ａを有する板状の導電材料で構成された端子である。前記２次ボビン端子１３２と前記高圧リード端１６３との接続は、コイル組立体が前記ケース１４０に収納されるときに、前記２次ボビン端子１３２のコ字状部１３２ａが、前記高圧タワー部１４１に設置された前記高圧リード端１６３の貫通穴１６３ａに直線的に向かい、前記コ字状部１３２ａの外周が、前記貫通穴１６３ａの内周に、バネ弾性力で嵌合することで自動的に電気的接続される。これよりコイル組立体が前記ケース１４０に固定される。また前記１次ボビン１２１の後端の一部が、前記1次ボビン係合孔１４２に案内され嵌合されるが多少のブレに対応できるように、前記貫通穴１６３ａは接触面積を確保しつつ貫通箇所の中央径大ものが望ましい。
【００１８】
変形例１として、図４に示すように前記２次ボビン端子１３３は、導電体でコ字状部１３３ａを有し棒状の線材を己字状に加工した端子である。また前記高圧リード端子１６４は、前記コ字状部１３３ａ内周に嵌合し接触するように一方の先端を幅の縮小する薄板状に加工された貫通穴１６４ａを有する板状の導電材料で構成された端子である。このとき前記２次ボビン端子１３３と前記高圧リード端１６４との接続は、コイル組立体が前記ケース１４０に収納されるときに、前記２次ボビン端子１３３のコ字状部１３３ａが、前記高圧タワー部１４１に設置された前記高圧リード端１６４の貫通穴１６４ａに直線的に向かい、前記コ字状部１３３ａの内周が、前記貫通穴１６４ａの外周にバネ弾性力により嵌合することで自動的に電気的接続される。これよりコイル組立体が前記ケース１４０に固定される。
【００１９】
また図示しないが、前記高圧リード端子１６４は、前記コ字状部１３３ａ内周に嵌合し接触するように一方の先端を円錐状に加工された貫通穴を有する導電材料で構成された端子であってもよい。この場合も、前記コ字状部１３３ａの内周が、貫通穴の外周に、嵌合することで電気的接続される。
【００２０】
また変形例２として、図５に示すように前記２次ボビン端子１３４は、導電体でＵ字状部１３４ａを有し棒状の線材を５字状に加工した端子である。また前記高圧リード端子１６５は、前記Ｕ字状部１３４ａ外周に嵌合し接触するように一方の先端に設けられた貫通穴１６５ａを有する板状の導電材料で構成された端子である。このとき前記２次ボビン端子１３４と前記高圧リード端１６５との接続は、コイル組立体が前記ケース１４０に収納されるときに、前記２次ボビン端子１３４のＵ字状部１３４ａが、前記高圧タワー部１４１に設置された前記高圧リード端１６５の貫通穴１６５ａに直線的に向かい、前記Ｕ字状部１３４ａの外周が、前記貫通穴１６５ａの内周に、バネ弾性力により嵌合することで自動的に電気的接続される。これよりコイル組立体が前記ケース１４０に固定される。また前記貫通穴１６５ａと前記Ｕ字状部１３４ａとの接触面積向上のため、前記貫通穴１６５ａは、前記Ｕ字状部１３４ａが貫通穴１６５ａに嵌合する方向に貫通穴１６５ａの周囲が絞り加工により突出した突出部１６５ｂを有する形状を構成しているものが好ましい。
【００２１】
また変形例３として、図６に示すように、前記２次ボビン端子１３５は、先端部１３５ａを有し導電体で棒状の線材をコ字状に加工した端子である。また前記高圧リード端子１６６は、導電体で構成され一方端部が先端向けて中心より径が大きくなる略円錐状螺旋状部１６６ａが形成される端子である。このとき前記２次ボビン端子１３５と前記高圧リード端１６６との接続は、コイル組立体が前記ケース１４０に収納されるときに、前記２次ボビン端子１３５の先端部１３５ａが、前記高圧タワー部１４１に設置された前記高圧リード端１６６の略円錐状螺旋状部１６６ａに直線的に向かい、前記コ字状部１３５ａの外周が、前記略円錐状螺旋状部１６６ａの内周に、バネ弾性力により嵌合することで電気的接続される。これよりコイル組立体が前記ケース１４０に固定される。また先端部１３５ａは、望ましくは前記略円錐状螺旋状部１６６ａの円錐内部に嵌合するよう先端径が徐々に縮小するよう構成されるものが好ましい。
【００２２】
上記構成を採用することで、コイル組立体が前記ケース１４０に収納されるとき、前記２次ボビン端子は、前記高圧リード端子１６１に直線的に向かって進み、自動的に電気的に接続される。これよりコイル組立体が端子の接続により前記ケース１４０に固定される。したがって半田を使用しない電気的接続構造を提供でき、組立工数を低減し、また地球環境を汚濁しない信頼性も良好な内燃機関用点火コイルを提供することができる。
【００２３】
以上、本発明の本発明の趣旨に基づき実施例について説明したが、組立工数を低減でき、地球環境を汚濁しない信頼性も良好な内燃機関用点火コイルを提供することができるものであれば、本発明の技術を用いて、その組み合わせ、サイズ、位置、材質を特に限定しない。すなわち本発明の趣旨を逸脱することのない各種の改変が可能である。
【符号の説明】
【００２４】
１０、１１０  点火コイル
２０、１２０  １次コイル
２１、１２１  １次ボビン
３０、１３０  ２次コイル
３１、１３１  ２次ボビン
３２、１３２、１３３、１３４、１３５  ２次ボビン端子
４０、１４０  ケース
４１、１４１  高圧タワー部
６０、１６３、１６４、１６５、１６６  高圧リード端子
７０  高圧端子
８１、１８１  中心側コア
８２、１８２  外周側コア
９１、１９９  プロテクタ
９５、１９５  スプリング
９９  エンジンヘッド
１３２ａ、１３３ａ  コ字状部、
１３４ａ  Ｕ字状部
１３５ａ  先端部
１４２  1次ボビン係合孔
１４７  ケース開口
１６３ａ、１６４ａ、１６５ａ  貫通穴
１６３ｂ、１６５ｂ  突出部
１６６ａ  略円錐状螺旋状部
１９４  ラジオノイズ低減用抵抗
１９４ａ、１９４ｂ  導電体
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の技術の内燃機関用点火コイルの縦断面図である。
【図２】図１のＡ部拡大図である。
【図３】本発明の技術の内燃機関用点火コイルのコ字状部を有する端子と、コ字状部の外周に嵌合する端子を表す拡大図である。
【図４】本発明の技術の内燃機関用点火コイルのコ字状部を有する端子と、コ字状部の内周に嵌合する端子を表す拡大図である。
【図５】本発明の技術の内燃機関用点火コイルのU字状部を有する端子と、Ｕ字状部の外周に嵌合する端子を表す拡大図である。
【図６】本発明の技術の内燃機関用点火コイルの略円錐状螺旋状部を有する端子と、略円錐状螺旋状部の円錐内部に嵌合する端子を表す拡大図である。
【図７】従来の技術の内燃機関用点火コイルの縦断面図である。
【図８】図７のＢ部拡大図である。
【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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【図７】
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【図８】
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