(57)【要約】【課題】様々なエンジンヘッドのプラグホール長さに対応するため、異なる長さに対応した型成形品を製作する必要があり、生産性及びコストパフォーマンスが悪い。【解決手段】ポール部１０ｂの外周面と、シール部材１１及びブーツ部材１２の内周面のうち、少なくとも一方に、その軸方向に凹凸を複数設ける。これによって、シール部材１１及びブーツ部材１２をポール部１０ｂに組付ける際に、凹凸同士が係合する位置を、ポール部１０ｂの軸方向に対して、選択可能とすることができる。つまり、プラグソケット３の全長は、シール部材１１の凹部の数に、ブーツ部材１２の凹部の数を乗じた分の組合せをとることが可能となる。よって、様々なプラグホール２の長さに対応したプラグソケット３を製造する際に、一種類の型成形品を製作するだけでよく、点火コイル１００の生産性及びコストパフォーマンスが向上する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心コアの外周側に配置された１次コイル及び２次コイルから成るトランス部と、
前記トランス部を収容し、フランジ部と、前記フランジ部よりも小径の筒状形状をなすポール部とを一体成形したハウジングと、
前記ポール部の基端側の外周に取り付けられるとともに、前記ポール部が収納されるプラグホールの開口端と前記ポール部との隙間を封止するシール部材と、
前記ポール部の先端側の外周に取り付けられるとともに、点火プラグを保持するブーツ部材と
を備える点火コイルにおいて、
前記シール部材の内周面と前記ブーツ部材の内周面のうち、少なくとも一方には、軸方向に複数の凹凸形状をなす凹凸部が設けられ、前記シール部材及び前記ブーツ部材の少なくとも一方に設けられた複数の前記凹凸部に対向する前記ポール部の外周面には、前記シール部材及び前記ブーツ部材の前記凹凸部の一部または全体に係合する前記ポール部側凹凸部が設けられていることを特徴とする点火コイル。
【請求項２】
前記シール部材の内周面に設けられた複数のシール部材側凹凸部の間隔と、前記ブーツ部材の内周面に設けられた複数のブーツ部材側凹凸部の間隔とが異なることを特徴とする請求項１記載の点火コイル。
【請求項３】
前記シール部材の片側端面及び前記ブーツ部材の片側端面のうち、少なくとも一方には、軸方向に環状の溝部が設けられ、前記ポール部の一端または両端は、前記溝部に嵌入されることを特徴とする請求項１乃至２記載の点火コイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関、例えば自動車のエンジンに取り付けられ、点火プラグに高電圧を印加する内燃機関用点火コイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガソリンエンジン等の火花方式の内燃機関において、ＥＣＵからパルス状のスパーク発生信号がイグナイタに送信されると、イグナイタにおけるスイッチング素子が作動し、１次コイルに瞬間的に電流が流れ、コアを通過する磁界が形成される。そして、この磁界の形成方向とは反対方向に向けて、コアを通過する誘導磁界が形成される。この誘導磁界の形成により、２次コイルに誘導起電力（高電圧）が発生し、点火コイルに取り付けられたスパークプラグから火花を発生する点火システムが知られている。
【０００３】
この点火システムを実現する点火コイルは、特許文献１に示されるように、エンジンヘッドに設けられたプラグホールに取り付けられる。点火コイルの先端に取り付けられる点火プラグと、点火コイルとを電気的に接続するプラグソケットは、点火プラグの碍子部分を絶縁シールするブーツ部と、点火コイルの高圧タワー部を絶縁シールするとともに、プラグホール内への水等の浸入を防ぐラバー部と、ブーツ部とラバー部とを機械的に接続する。加えて、点火コイルで発生した２０〜３０ｋＶ程度の高電圧を点火プラグに供給するために、点火プラグと点火コイルとを電気的に接続するための金属端子を保持し、且つその高電圧を外部と電気的に絶縁するための絶縁パイプとから成っている。
【特許文献１】特開２０００−１８２７４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１の従来技術では、上述のブーツ部、ラバー部、および絶縁パイプを一体成形するものであるが、自動車によって、プラグホールの長さは様々であり、該プラグホールに取り付けられる点火コイルの軸方向長さにも、多様性が求められる。よって、従来、異なるエンジンに、同性能の点火コイルを用いる場合には、異なる長さの絶縁パイプを製造するために、各長さに対応する型成形品を製作する必要があり、多品種少量生産の点火コイルの生産効率、並びにコストパフォーマンスの改善が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、コアの外周側に配置された１次コイル及び２次コイルから成るトランス部と、前記トランス部を収容し、フランジ部と、前記フランジ部よりも小径の筒状形状をなすポール部とを一体成形したハウジングと、前記ポール部の基端側の外周に取り付けられるとともに、前記ポール部が収納されるプラグホールの開口端と前記ポール部との隙間を封止するシール部材と、前記ポール部の先端側の外周に取り付けられるとともに、点火プラグを保持するブーツ部材とを備える点火コイルにおいて、前記シール部材の内周面と前記ブーツ部材の内周面のうち、少なくとも一方には、軸方向に複数の凹凸形状をなす凹凸部が設けられ、前記シール部材及び前記ブーツ部材の少なくとも一方に設けられた複数の前記凹凸部に対向する前記ポール部の外周面には、前記シール部材及び前記ブーツ部材の前記凹凸部の一部または全体に係合する前記ポール部側凹凸部が設けられていることを特徴とする点火コイルである。
【０００６】
つまり、ポール部の軸方向に対して、シール部材及びブーツ部材のうちの少なくとも一方の取り付け位置を、選択可能とすることで、シール部材、ブーツ部材及びポール部の各部材に対して、一つの型成形品を製造すれば、多種多用なエンジンのプラグホール長さに対応する点火コイルを提供することができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、前記シール部材の内周面に設けられた複数のシール部材側凹凸部の間隔と、前記ブーツ部材の内周面に設けられた複数のブーツ部材側凹凸部の間隔とに、差異を設けたものである。
【０００８】
これにより、例えば、シール部材側凹凸部の間隔を粗く、ブーツ部材側凹凸部の間隔を細かくしたとき、任意のプラグホール長さに対して、前者が粗調整用、後者が微調整用として機能させることができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、前記シール部材の片側端面及び前記ブーツ部材の片側端面のうち、少なくとも一方には、軸方向に環状の溝部が設けられ、前記ポール部の一端または両端は、前記溝部に嵌入されるものである。
【００１０】
これにより、シール部材及びブーツ部材は、ポール部に確実に固定される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を具体化した点火コイル１００の実施形態について、図面を参照して説明する。点火コイル１００の全体図を示す図１、および点火コイル１００の外観図を示す図２において、下方を先端側、上方を基端側と定義する。
【００１２】
ＰＢＴの硬質樹脂からなるハウジング１０は、先端側がポール部１０ｂ、基端側はポール部１０ｂよりも大径のフランジ部１０ａからなる。なお、ＰＢＴではなく、ＰＥＴ、ＰＣＴ等のＤＭＴ（ジメチルテレフタレート）と１．４ＢＴ（１−４ブタンジオール）から縮重合して得られる熱可塑性樹脂の成型品や、不飽和ポリエステル等の熱硬化性樹脂の成型品を用いてもよい。
【００１３】
中空状のフランジ部１０ａの内部には、珪素鋼板等よりなるコア１７の外周に、１次スプール１３を介して１次コイル１４が巻装され、さらにその外周には、２次スプール１６を介して２次コイル１５が巻装されている。そして、２次コイル１５の外周側には、コア１７が配設され、閉磁路を形成している。フランジ部１０ａの内部には、１次コイル１４と２次コイル１５とを電気的に絶縁するために、流動性のある熱硬化性樹脂１８、例えばエポキシ樹脂が注入され、１次コイル１４、２次スプール１６、２次コイル１５が、一体にモールド成形されている。ここで、請求項記載のトランス部は、上記の１次コイル１４等がモールド成形された成形体に相当する。
【００１４】
なお、１次コイル１４は、円筒状治具を用いて、巻線同士を融着剤によって結合させることで、１次スプール不要の構造でもよい。さらに、２次コイル１５の外周に１次コイル１４を配置してもよい。
【００１５】
また、フランジ部１０ａの外周には、点火コイル１００をエンジンヘッド１に固定するための固定部１０ｃが形成されている。固定部１０ｃは、固定穴が穿設され、固定穴に金属ブッシュが嵌合されている。そして、点火コイル１００は、金属ブッシュに差し込んだボルトを、エンジンヘッド１に螺合することで固定される。
【００１６】
ポール部１０ｂの基端側内部には、２次コイル１５の高圧側（巻き終わり）と接続されるターミナルプレート１９及び高圧ターミナル２０と、高圧ターミナル２０と点火プラグ１０１の基端側とを電気的に接続するための導電スプリング２１が収容されている。
【００１７】
この構成において、エンジンコントロールユニット（図示せず）からの信号により、１次コイル１４に流れる電流をイグナイタ（図示せず）で通電、遮断し、１次遮断時のｄｖ／ｄｔにより、２次コイル１５に高電圧を発生させる。２次コイル１５に発生した高電圧は、ターミナルプレート１９、高圧ターミナル２０、及び導電スプリング２１を介して、点火プラグ１０１に導かれ、点火プラグ１０１の先端ギャップ部で火花放電を発生させる。
【００１８】
以下、本発明に係る本実施形態の特徴部分について述べる。
【００１９】
プラグソケット３を構成する筒状のポール部１０ｂの外周には、図１の要部拡大図である図３及び図４に示すように、環状の凸部が、基端側に１つ、先端側には、３ｍｍの間隔で４つ設けられている。
【００２０】
鍔付きのシール部材１１は、ポール部１０ｂの外周に取り付けられ、点火コイル１００をプラグホール２に取り付けた際に、プラグホール２とポール部１０ｂとの隙間内への水等の浸入を防止する。シール部材１１の片側端面１１ａには、その軸方向に環状の溝部１１ｂが設けられている。そして、溝部１１ｂの外周側壁面には、環状の凹部Ａが、１ｍｍの間隔をおいて２つ設けられている。
【００２１】
一方、ブーツ部材１２は、ポール部１０ｂの外周に取り付けられ、点火プラグ１０１の碍子部分を絶縁するとともに、点火プラグ１０１と点火コイル１００とを機械的に接続する。ブーツ部材１２の片側端面１２ａには、その軸方向に環状の溝部１２ｂが設けられている。そして、溝部１２ｂの外周側壁面には、環状の凹部Ｂが、３ｍｍ間隔で、４つ設けられている。請求項記載の凹凸部は、凸部、凹部Ａ、及び凹部Ｂに相当する。なお、シール部材１１及びブーツ部材１２は、ゴム、エラストマー等の弾性材料よりなる。
【００２２】
ここで、本実施形態では、シール部材１１とブーツ部材１２との両方に溝部１１ｂ、１２ｂを設けたが、いずれか一方にのみ、溝部を設ける構造でもよい。
【００２３】
次いで、組付けに関しては、ポール部１０ｂの先端側、基端側に、それぞれシール部材１１の環状の溝部１１ｂ及びブーツ部材１２の環状の溝部１２ｂが嵌入することで、ポール部１０ｂにシール部材１１及びブーツ部材１２が取り付けられる。その際、凹部Ａ及び凹部Ｂが、凸部に係合するとともに、接着剤等により、確実に固定されてプラグソケット３が完成する。ここで、凹部Ａ及び凹部Ｂの幅（軸方向長さ）は、凸部の幅と同等であり、両者は確実に噛み合う。
【００２４】
本実施形態においては、シール部材１１に設けられた２つの凹部Ａのうち、先端側の凹部Ａと、ポール部１０ｂの基端側の凸部とが係合し、一方、ブーツ部材１２の内周に設けられた、４つの凹部Ｂのうち、先端側から数えて３番目の凹部Ｂと、ポール部１０ｂの最も先端側の凸部とが係合している。
【００２５】
なお、シール部材１１の基端側端面から、ブーツ部材１２の先端側端面までの長さ（プラグソケット３の長さ）Ｌが選択的に取り得る値は、凹部Ａの数に凹部Ｂの数を乗じた分の組合せがあり、本実施形態においては、８通りのＬを選択することができる。
【００２６】
ここで、Ｌのとる値をより細かく変更する必要がある場合には、凹部Ａ及び凹部Ｂの数を増加させるか、または、凹部Ａ及び凹部Ｂを形成する間隔を狭めればよい。つまり、凹部Ａの数に凹部Ｂの数を乗じた数が、Ｌの取り得る値の数に対応する。また、凹部Ａ及び凹部Ｂを形成する間隔を小さくすることで、Ｌの取り得る値が小刻みになるため、プラグソケット３の長さＬの小幅な変更にも対応することが可能となる。
【００２７】
上述したように、多彩なエンジン形状に適合するために、多品種少量生産が求められる点火コイル１００にあっては、同等の性能であってもエンジンヘッド１のプラグホール２長さに応じて、次から次へと、ポール部１０ｂの新たな型成形品を製作する必要があった。
【００２８】
上記の実施形態に示す構成によって、シール部材１１の基端側端面から、ブーツ部材１２の先端側端面までの長さＬを、プラグホール２長さに応じて変更することが可能となるため、一種類のポール部１０ｂの型成形品を製作するだけでよく、生産性及びコストパフォーマンスが、向上する。
【００２９】
また、図２に示す通り、シール部材１１及びブーツ部材１２を、ポール部１０ｂに組み付けた後、ポール部１０ｂの外周に見える凸部の数から、点火コイル１００の品番を確認できるため、生産ラインでの作業ミスを大幅に削減することも可能となる。
【００３０】
上記実施形態は、フランジ部１０ａに１次コイル１４等を収容する点火コイル１００であるが、ポール部１０ｂの内部に１次コイル１４等を収容する、所謂スティック状の点火コイル１００に本発明を適用しても同様の作用効果が得られる。なお、スティック状の点火コイル１００を用いる場合には、筒状の外周コア１７をポール部１０ｂの最外周として、ハウジング１０を構成してもよい。
【００３１】
次いで、上記実施形態では、ポール部１０ｂに凸部を、シール部材１１及びブーツ部材１２に凹部を設ける構造であったが、反対に、ポール部１０ｂに凹部を、シール部材１１及びブーツ部材１２に、凸部を設けてもよい。なお、シール部材及びポール部材のいずれか一方にのみ、凹部、または凸部を設ける構造としてもよい。
【００３２】
また、図５及び図６に示すごとく、上記実施形態でポール部１０ｂの外周面に設けた凸部を雄ネジとし、シール部材１１及びブーツ部材１２に設けた凹部を雌ネジとして、ポール部１０ｂとシール部材１１及びブーツ部材１２とを螺合させた後に、接着剤等を用いて固定してもよい。ポール部１０ｂと、シール部材１１及びブーツ部材１２とが螺着することで、十分な結合力が確保されるとともに、プラグソケット３の長さもプラグホール２の長さに応じて、適宜調節することが可能となる。なお、雄ネジを一周毎に、異なる色で着色しておくと、組付け時の位置決めを行い易い。
【００３３】
さらに、上記実施形態では、ポール部１０ｂの外周面に環状で、断面形状が矩形の凸部を設けたが、断面形状は、半円状でも、三角形状などでもよい。また、環状でなく、ポール部１０ｂの外周の径方向に、断続的に凸部を設けても良い。このとき、言うまでもなく、凹部Ａ及び凹部Ｂは、上記形状に確実に係合する形状をとる。
【００３４】
その他、請求項に規定する範囲内であれば、点火コイル１００の構造は、適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る点火コイル１００のエンジンヘッド１への取付断面図である。
【図２】点火コイル１００の外観図である。
【図３】シール部材１１とポール部１０ｂとの取付断面の拡大図である。
【図４】ブーツ部材１２とポール部１０ｂとの取付断面の拡大図である。
【図５】図３の変形例である。
【図６】図４の変形例である。
【符号の説明】
【００３６】
１…エンジンヘッド
２…プラグホール
３…プラグソケット
１０…ハウジング
１０ａ…フランジ部
１０ｂ…ポール部
１０ｃ…固定部
１１…シール部材
１１ａ…片側端面
１１ｂ…溝部
１２…ブーツ部材
１２ａ…片側端面
１２ｂ…溝部
１３…１次スプール
１４…１次コイル
１５…２次コイル
１６…２次スプール
１７…コア
１８…熱硬化性樹脂
１９…ターミナルプレート
２０…高圧ターミナル
２１…導電スプリング
１００…点火コイル
１０１…点火プラグ
【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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