(57)【要約】【課題】点火コイルと点火プラスの接触不良を解消する構造の点火コイルを提供する。【解決手段】コイルケース１と、コイルケース１に内挿される一次コイル部３と、一次コイル部３と電磁的に結合する二次コイル部４と、二次コイル部４の高圧出力を、高圧ダイオード８を通して受ける高圧端子９とを備える点火コイルである。二次ボビン１７の先端側には、軸方向に切欠き溝２７を備えると共に、最先端外周部が円弧状に形成された第２円筒部２５が設けられ、この第２円筒部２５が高圧端子９の円柱穴２９に収縮状態で嵌合されることで、高圧ダイオード８と高圧端子９との電気的接続が実現される。高圧ダイオード８のリード線８ｂは、第２円筒部２５から導出された後、第２円筒部２５の最先端外周部に沿って折り返され、圧迫状態で高圧端子の側面に接触している。【選択図】　　　図３
2004071916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルケースと、このコイルケースに内挿される一次コイル部と、前記一次コイル部と電磁的に結合する二次コイル部と、前記二次コイル部の高圧出力を、整流素子を通して受ける高圧端子とを備える点火コイルにおいて、
前記二次コイル部の構成要素である二次ボビンの先端側には、軸方向に切欠き溝を備え、且つ、最先端外周部が円弧状に形成された突出部が設けられ、
この突出部が高圧端子に形成された円柱穴に収縮状態で嵌合されることで、前記整流素子と高圧端子との電気的接続が実現されており、
前記整流素子のリード線は、前記突出部から導出された後、前記突出部の最先端外周部に沿って折り返され、圧迫状態で前記円柱穴の側面に接触し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】
コイルケースと、このコイルケースに内挿される一次コイル部と、前記一次コイル部と電磁的に結合する二次コイル部と、前記二次コイル部の高圧出力を、整流素子を通して受ける高圧端子とを備える点火コイルにおいて、
前記二次コイル部の構成要素である二次ボビンの先端側には、軸方向に切欠き溝を備えた突出部が設けられ、
この突出部が高圧端子に形成された円柱穴に収縮状態で嵌合されることで、前記整流素子と高圧端子との電気的接続が実現されており、
前記円柱穴の底面外周部、及び／又は、前記円柱穴の頂面外周部が円弧状に形成され、
前記整流素子のリード線は、前記突出部から導出されて折り返され、この折り返し部が圧迫状態で前記円柱穴の側面に接触している一方、その終端部は前記円柱穴の頂面外周部からはみ出すよう組み付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３】
前記整流素子のリード線は、圧迫による変形状態で前記円柱穴の側面と接触している請求項１又は２に記載の内燃機関用点火コイル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車エンジンなどの点火プラグに高電圧を供給する点火コイルに関し、特に、点火コイルから点火プラグまで接触不良なく高圧出力を供給できる内燃機関用点火コイルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
点火コイルは、点火プラグと組合されて内燃機関の点火動作を実現する装置であり、一般には、図５（ａ）に示すように、コイルケース６１と、コイルケース６１の下端部に嵌合されるプラグキャップ６２と、コイルケース６１に内挿される一次コイル６３及び二次コイル６４と、二次コイル６４に内挿される中心鉄心６５と、コイルケース６１の上部に収容される電圧供給部６６とを中心に構成されている。
【０００３】
二次コイル６４の出力は、二次コイルのボビン先端部６４Ａに収納された高圧ダイオード６７を経由して高圧端子６８に伝えられ、更にスプリング６９を通して点火プラグ（不図示）に供給されるようになっている。なお、高圧ダイオード６７は、二次コイル６４から出力される正パルスによって、点火プラグが誤って点火されることを防止するものである（図５（ｂ）参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、二次コイル６４の高圧出力は、高圧ダイオード６７、高圧端子６８、及びスプリング６９を経由して点火プラグに供給されるので、その途中に接触不良箇所があったのでは、点火プラグの着火動作に支障が生じることになる。
【０００５】
ここで、高圧端子６８と点火プラグの接続は、圧縮状態のスプリング６９によって確保されているので接触不良となることは余り考えられないが、一方、高圧ダイオード６７と高圧端子６８との接続は、高圧ダイオード６７のリード線との接触によらざるを得ないので接触不良のおそれがある。
【０００６】
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、点火コイルと点火プラスの接触不良を解消する構造の点火コイルを提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明は、コイルケースと、このコイルケースに内挿される一次コイル部と、前記一次コイル部と電磁的に結合する二次コイル部と、前記二次コイル部の高圧出力を、整流素子を通して受ける高圧端子とを備える点火コイルにおいて、前記二次コイル部の構成要素である二次ボビンの先端側には、軸方向に切欠き溝を備え、且つ、最先端外周部が円弧状に形成された突出部が設けられ、この突出部が高圧端子に形成された円柱穴に収縮状態で嵌合されることで、前記整流素子と高圧端子との電気的接続が実現されており、前記整流素子のリード線は、前記突出部から導出された後、前記突出部の最先端外周部に沿って折り返され、圧迫状態で前記円柱穴の側面に接触している。
【０００８】
また、本発明は、コイルケースと、このコイルケースに内挿される一次コイル部と、前記一次コイル部と電磁的に結合する二次コイル部と、前記二次コイル部の高圧出力を、整流素子を通して受ける高圧端子とを備える点火コイルにおいて、前記二次コイル部の構成要素である二次ボビンの先端側には、軸方向に切欠き溝を備えた突出部が設けられ、この突出部が高圧端子に形成された円柱穴に収縮状態で嵌合されることで、前記整流素子と高圧端子との電気的接続が実現されており、前記円柱穴の底面外周部、及び／又は、前記円柱穴の頂面外周部が円弧状に形成され、前記整流素子のリード線は、前記突出部から導出されて折り返され、この折り返し部が圧迫状態で前記円柱穴の側面に接触している一方、その終端部は前記円柱穴の頂面外周部からはみ出すよう組み付けられている。
【０００９】
上記発明において、整流素子のリード線は、圧迫による変形状態で前記円柱穴の側面と接触しているのが好ましい。なお、整流素子とは、二次コイル部から発生する正負のパルスのうち、その一方のみ通過させる機能を有する素子であれば特に限定されないが、典型的にはダイオードである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、実施例に基づいて、本発明の実施の形態をより具体的に説明する。図１は、実施例に係る点火コイルＣＬの概略構成を示す部分断面図である。
【００１１】
この点火コイルＣＬは、プラスチック金型によって一体成形されるコイルケース１（１ａ，１ｂ，１ｃ）と、コイルケース１の下端部に嵌合されるプラグキャップ２と、コイルケース１に内挿される一次コイル部３と、一次コイル部３に内挿される二次コイル部４と、二次コイル部４に内挿されるセンタコア部５と、一次コイル部３の外周に弾発的に嵌合される外装鉄心６と、コイルケース１の上部に収容される電圧供給部７とを中心に構成されている。
【００１２】
図１（ｂ）に示すように、センタコア部５は、珪素鋼板を積層してなる中心鉄心１４と、中心鉄心１４を円筒形状に覆う保護部材１５とで構成されている。二次コイル部４は、二次ボビン１７と、二次ボビン１７の回りに巻着される二次巻線１８とで構成されている。また、一次コイル部３は、一次ボビン１９と、一次ボビン１９の回りに巻着される一次巻線２０と、一次巻線２０の回りを覆う円筒状の保護テープ２１とで構成されている。保護テープ２１の外側には、外装鉄心６が弾発的に嵌合されているが、この外装鉄心６は、中心鉄心１４と共に、一次巻線２０と二次巻線１８との間の最適な磁気通路を形成するためのものである。
【００１３】
上記の構成からなる一次コイル部３、二次コイル部４、及びセンタコア部５は同心円状に位置決めされて、各部の空隙を無くすべく熱硬化性エポキシ樹脂ＥＰＯが真空注入されて硬化されている。なお、電圧供給部７は、パルス電圧を一次コイル部３に供給する部分であり、この実施例では、点火パルスを受けてＯＮ／ＯＦＦ動作するパワートランジスタを備えている。
【００１４】
コイルケース１は、詳細には、円筒状のケース本体部１ａと、電圧供給部７を収容するケース基端部１ｂと、点火プラグの先端を受入れるケース先端部１ｃとで構成されている。このケース先端部１ｃは、高圧ダイオード８を介して二次コイル部４から高電圧を受ける高圧端子９を保持している。
【００１５】
図２に示すように、ケース基端部１ｂは、一方側（図１の左側）が矩形状に切り欠かれた略円筒形状であり、他方側（図１の右側）には金属管１１ａを内装した取付穴１１が設けられている。なお、この取付穴１１は、この点火コイルＣＬをエンジンなどのシリンダヘッドに取り付ける際のボルト穴として使用される。
【００１６】
ケース基端部１ｂの切り欠き部には、Ｕ字状の受入れ端面１２が形成されて、電圧供給部７のＵ字状のスライド溝７ａと係合するようになっている。すなわち、電圧供給部７を受入れる際には、スライド溝７ａが、ケース基端部１ｂの受入れ端面１２を挟持しつつ下方にスライドされることになる。
【００１７】
図３（ａ）は、二次コイル部の二次ボビン１７の先端突出部２３を示す斜視図であり、図３（ｂ）は、先端突出部２３の最下面を示す平面図である。また、図３（ｄ）と図３（ｅ）は、先端突出部２３と高圧端子９との関係を示す部分断面図である。
【００１８】
図３（ａ）に示すように、ボビン突条１７ａを設けた二次ボビン１７には二次巻線１８が巻着されている。この二次ボビン１７の先端突出部２３は、より詳細には、ボビン本体より段階的に細径となる第１円筒部２４と第２円筒部２５とが連設して構成されている。なお、図１（ａ）に示すように、この円筒部２４，２５には、二次巻線１８の高圧側に接続された高圧ダイオード８が、その長さ方向を円筒部２４，２５の軸方向に一致させて収容されている。
【００１９】
図３（ａ）に示されるように、第１円筒部２４の外周まで導出された二次巻線１８は、第１円筒部２４から上向に延設されて電圧供給部７に至る接続ワイヤ２６に接続されている。なお、接続ワイヤ２６に接続される二次巻線１８は、二次コイル部４の低圧側の巻線であり、一方、高圧側の巻線は、円筒部２４，２５に内包された高圧ダイオード８のカソード側リード線８ａに接続されている。
【００２０】
図３（ａ）に示す通り、第１円筒部２４と第２円筒部２５には、１本の切欠き溝２７が軸方向に形成され、これによって第２円筒部２５の径方向内向きへの収縮を可能にしている。なお、最大収縮状態でも、第２円筒部２５の内周面が高圧ダイオード８を圧迫しないのは勿論である。
【００２１】
第２円筒部２５は、さらに詳細には、本体部２５ａと先端テーパ部２５ｂとで構成され（図３（ｄ））、先端テーパ部２５ｂから高圧ダイオード８のアノード側リード線８ｂが導出されている。そして、導出されたリード線８ｂは、第２円筒部２５の外周面に沿うように屈曲されて折り返されている。ここで、折り返されたリード線８ｂは、第２円筒部２５を高圧端子９に完全に収容した際にも、リード線８ｂの終端が高圧端子９から外側にはみ出るような長さに設定されている。
【００２２】
図３（ｂ）に示すように、第２円筒部２５の終端面２５ｃには、切欠き溝２７に直交する位置に、リード線８ｂをガイドする合計４個の突起２８が設けられて、リード線８ｂの折り返し方向を位置決めしている。すなわち、一対の突起２８，２８にガイドされて、リード線８ｂは、切欠き溝２７の直交する方向に正しく折り返される。
【００２３】
なお、図３（ｄ）の実施例では、第２円筒部２５が、本体部２５ａと先端テーパ部２５ｂとで構成されているが、先端テーパ部２５ｂに代えて、図３（ｅ）のように、先端を円弧状に湾曲させた先端アール部２５Ｂとするのが好適である。この場合、リード線８ｂの折り返しが円滑に実現されるだけでなく、先端アール部２５Ｂの曲率を高圧端子９の底面から側面に至る曲率に対応させることで、高圧ダイオード８と高圧端子９との確実な接触を実現できる。
【００２４】
図３（ｄ）（ｅ）に示すように、高圧端子９には、二次ボビン１７の第２円筒部２５よりやや大径の円柱穴２９が上方に開口して形成されている。一方、高圧端子９の下部には、スプリング１０の基端部を収容する保持溝３０が形成されている。図示の通り、円柱穴２９の底面から側面に至る立ち上がり面２９ａと、側面から頂面に至る受入れ面２９ｂは、それぞれ所定曲率で円弧状に形成されている。
【００２５】
本実施例の場合、円柱穴２９の半径ｒ１と、第２円筒部２５の自由状態における半径ｒ２との差は殆どなく（ｒ１−ｒ２≒０）、ｒ１−ｒ２の値は、リード線８ｂの外径より相当小さく設定されている。そのため、二次ボビン１７の第２円筒部２５を、高圧端子９の円柱穴２９に挿入する際には、第２円筒部２５が径方向内向きに収縮される。一方、リード線８ｂも、第２円筒部２５の径方向外向きの付勢力によって圧縮変形される。
【００２６】
具体的には、図３（ｄ）に示すように、本来の半径がｒ２であった第２円筒部２５は、高圧端子９に挿入される際に半径ｒ３まで収縮し、一方、ダイオードのリード線８ｂは、図示のような圧迫形状に変形することになる。本実施例では、二次コイル部４の二次ボビン１７と高圧端子９とを、このように圧縮状態で組付けるが、高圧端子９の受入れ面２９ｂが円弧形状であるので、テーパ形状の場合のような接触不良のおそれがない。
【００２７】
すなわち、高圧端子９の受入れ面２９ｂが仮にテーパ形状の場合には、第２円筒部２５の挿入時に、受入れ面２９ｂのテーパ形状の角においてリード線８ｂが削られて肉薄となってしまい、点火コイルの動作時の発熱による高圧端子９の熱膨張などによって接触不良の可能性があるが、本実施例の場合には、円弧状の受入れ面２９ｂによってリード線２８ｂが削られることなく円滑に収納される。また、第２円筒部２５が円柱穴２９に完全に収容された際にも、リード線２８ｂの終端が円柱穴２９からはみ出すように構成されているので、非圧縮状態（むしろ膨出状態）のリード線２８ｂが高圧端子９の受入れ面２９ｂに沿うことになり、この意味でも、接触面積が広い分だけ確実な接触が実現される。
【００２８】
図４（ｂ）は、二次コイル部４を上から見た平面図を図示したものである。図４（ａ）に現われるように、二次ボビン１７の上端部には、二次巻線１８の導出部３５と、導出部３５と直交方向に延設された一対の取付フランジ３６，３６とが設けられている。なお、導出部３５から導出される導出ワイヤ３４は、図３（ａ）に示す接続ワイヤ２６に接続されている。
【００２９】
続いて、一次コイル部３の一次ボビン１９について説明する。図４（ｂ）に示すように、一次ボビン１９のボビン上端部１９ｂには、合計四本の延長腕３７Ａ，３７Ｂ，３８Ａ，３８Ｂが設けられている。この延長腕３７，３８の基端側には、それぞれ円柱穴３９が設けられており、この４個の円柱穴３９によって、一次コイル部３（一次ボビン１９）と電圧供給部７との位置決めをするようにしている。
【００３０】
隣接する延長腕３７，３８の基端側の間には、二次ボビン１７の取付フランジ３６に対応した大きさと形状を有する矩形状の凹部４０が形成されている。この凹部４０は、二次ボビン１７の取付フランジ３６を受入れる部分であり、取付フランジ３６と凹部４０とによって、一次コイル部３（一次ボビン１９）と二次コイル部４（二次ボビン１７）とを位置決めするようになっている。
【００３１】
また、各延長腕３７，３８の先端側には、それぞれ円筒部４１が軸方向に突設され、引出溝４２に引き出された一次巻線２０は、この円筒部４１を経由して引き回され、一次巻線２０の始点と終点とが係止片４２に保持されるようになっている。
【００３２】
図４（ｃ）は、電圧供給部７の裏面側を示す背面図である。図示の通り、電圧供給部７の裏面には、４つの円柱突起４３が設けられている。この円柱突起４３は、一次コイル部のボビン１９の円柱穴３９に対応して形成されており、４つの円柱突起４３が４つの円柱穴３９に嵌合して、電圧供給部７と一次コイル部３とが位置決めされる。
【００３３】
電圧供給部７からは、一対の接続端子４４と別の接続端子４５が延設されている。一対の接続端子４４，４４は、水平部４４ａと垂直部４４ｂとでそれぞれＬ型に形成され、電圧供給部７を一次コイル部のボビン１９に位置決めした状態では、２つの垂直部４４ｂ，４４ｂが、ボビン１９から引き出された一次巻線２０，２０を挟持するようになっている。なお、接続端子４４は一次巻線２０に接続され、接続端子４５は、導出ワイヤ３４を介して二次巻線１８に接続される。
【００３４】
続いて、以上の構成からなる点火コイルＣＬについて、その組み立て方法を説明する。先ず、二次コイル部４の中央開口４６の中に、センタコア部５を挿入する（図４（ｂ））。なお、センタコア部５の保護キャップ１６の外径は、二次コイル部４の中央開口４６の内径とほぼ同一であるから、両者の中心は正しく一致する。
【００３５】
続いて、この状態の二次コイル部４を、一次コイル部３のボビン１９に挿入する。先に説明したように、二つの取付フランジ３６，３６が、２つの凹部４０，４０に嵌入して位置決めが行われる。次に、この状態のまま、一次コイル部３の上に電圧供給部７を重ねて、電圧供給部７の４つの円柱突起４３を、ボビン１９の４つの円柱穴３９に嵌合させる。
【００３６】
この状態では、電圧供給部７と、一次コイル部３及び二次コイル部４とが正しく位置決めされるので、一次巻線２０を接続端子４４に接続すると共に、二次巻線１８を接続端子４５に接続する。以上の処理によって、一次コイル部３、二次コイル部４、及び電圧供給部７とが一体化されるので、電圧供給部７のスライド溝７ａを、コイルケース１の受入れ端面１２に滑り込ませて全体を一体化する（図２参照）。
【００３７】
この状態では、二次コイル部４の先端は、高圧端子９に挿入されて、図３（ｄ）のように、高圧ダイオード８と高圧端子９とは確実に接続状態となる。最後に、この状態のまま真空引きした後に、各隙間に熱硬化性エポキシ樹脂ＥＰＯを充填して硬化させて全体を固定する。
【００３８】
以上、本発明の実施例について具体的に説明したが、具体的な記載内容は特に本発明を限定するものではない。すなわち、本発明は、請求項において規定している以外の事項は適宜に変更可能である。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、点火コイルと点火プラスの接触不良を解消する構造の内燃機関用点火コイルを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係る点火コイルの断面図（ａ）、及びｂ−ｂ断面図（ｂ）である。
【図２】電圧供給部をコイルケースに組み付ける方法を説明する図面である。
【図３】二次コイル部の先端側の構成を説明する図面、及び高圧端子の構成を説明する図面である。
【図４】二次コイル部の平面図（ａ）、一次コイル部の平面図（ｂ）、及び電圧供給部の背面図（ｃ）である。
【図５】従来の点火コイルを説明する図面である。
【符号の説明】
ＣＬ　　点火コイル
１　　　コイルケース
３　　　一次コイル部
５　　　二次コイル部
８　　　整流素子（高圧ダイオード）
２７　　切欠き溝
２３　　突出部
９　　　高圧端子
２９　　円柱穴
【図１】
2004071916.tif 000003
【図２】
2004071916.tif 000004
【図３】
2004071916.tif 000005
【図４】
2004071916.tif 000006
【図５】
2004071916.tif 000007