(57)【要約】【課題】イグナイタを緩衝材で包み、緩衝材の外側に絶縁樹脂を充填した内燃機関用点火コイルにおいて、絶縁樹脂からイグナイタの樹脂モールドに加わる力による、樹脂モールドの応力の発生を防止等することを目的とする。【解決手段】ケース１０の第１収容部１２に収容された１次コイル２３及び２次コイル２８と、ケースの第２収容部１５に収容され１次コイルの１次電流を遮断して２次コイルに高電圧を発生させるイグナイタ３５と、イグナイタとの間にすきまを保ってイグナイタを包む緩衝材４０と、少なくともイグナイタと緩衝材との間のすきま４３ａから４３ｃ、及び緩衝材と第２収容部との間の空間４７ａ、４７ｂに充填された絶縁樹脂４５と、から成る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースの第１収容部に収容された１次コイル及び２次コイルと、
前記ケースの第２収容部に収容され前記１次コイルの１次電流を遮断して前記２次コイルに高電圧を発生させるイグナイタと、
前記イグナイタとの間にすきまを保って該イグナイタを包む緩衝材と、
少なくとも前記イグナイタと前記緩衝材との間のすきま、及び該緩衝材と該第２収容部との間の空間に充填された絶縁樹脂と、
から成ることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
【請求項２】
前記緩衝材は前記イグナイタの底面に対向する底壁部、側面に対向する側壁部及び端面に対向する端壁部を含み、
前記絶縁樹脂は前記イグナイタの底面と前記緩衝材の底壁部とのすきまに充填された底面樹脂部、前記側面と前記側壁部とのすきまに充填された側面樹脂部、及び前記端面と前記端壁部とのすきまに充填された端面樹脂部を含む、請求項１に記載の内燃機関用点火コイル。
【請求項３】
更に、前記１次コイルが巻回された１次スプール及び前記２次コイルが巻回された２次スプールの上端を保持し前記緩衝材の下方に位置するホルダを含み、該緩衝材と該ホルダとの間に該緩衝材の位置決め手段が形成されている請求項２に記載の内燃機関用点火コイル。
【請求項４】
前記位置決め手段の一部は、前記イグナイタの底面と前記緩衝材の底壁部との間にすきまを確保している請求項３に記載の内燃機関用点火コイル。
【請求項５】
前記ケースの第２収容部に一体化されたコネクタのターミナルが、前記緩衝材内で前記イグナイタを位置決めをしている請求項２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、内燃機関用点火コイル、特にイグナイタに加わる応力の防止に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関用点火コイルは、内燃機関において、混合気を点火（着火）する点火プラグを作動させるために使用される。ケースと、ケースに収容された１次コイル及び２次コイルと、ケースに収容され１次コイルの電流を遮断して２次コイルに高電圧を発生させるイグナイタと、ケース内のすきまに注入され硬化した絶縁樹脂とを含む。
【０００３】
内燃機関用点火コイルが使用される雰囲気では温度の上昇、下降が繰り返される。ここで、イグナイタの電子部品をモールド（パッケージング）している樹脂モールドと、巻線部やイグナイタ周りに充填されている絶縁樹脂とは線膨張係数率が異なる。温度変化の繰り返しにより、絶縁樹脂から樹脂モールドに応力が加わりイグナイタにダメージを与え、電子部品が作動不良となるおそれがある。
【０００４】
これを考慮して、図４に示す従来の点火コイル（特許文献１参照）では、ケース１００にコイル巻線部１０１ａ，１０１ｂ及びイグナイタ１０２を封入する絶縁樹脂（ポッティング樹脂）１０４内に、緩衝材（熱可塑性エラストマ）１０４を設けている。つまり、イグナイタ１０２のうち絶縁樹脂１０４に埋設される部分を緩衝材１０６でオーバコートしている。こうして、緩衝材１０６をイグナイタ１０２に接触させることにより、イグナイタ１０２での応力の発生を防止している。
【特許文献１】特許第２３９４５４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来例は緩衝材１０６をイグナイタ１０２に接触させることを特徴とし、それによって点火コイルの小型化、イグナイタ１０２の破損の防止等の利点が得られる。その反面、以下の点で改良の余地がある。
【０００６】
第１に、イグナイタ１０２の樹脂モールドの応力が局部的に上昇することがある。詳しくは、イグナイタ１０２と緩衝材１０４とのすきまを完全になくすることは困難で、両者間に部分的に存在するすきまに、絶縁樹脂１０４が侵入することがある。すると、絶縁樹脂１０４が侵入した部分でイグナイタ１０２と緩衝材１０４とが局部的に接着され、この部分に熱応力が集中する。その結果、接着部と非接着の境界より破損する可能性が高くなる。
【０００７】
第２に、点火コイルの組付け時、緩衝材１０６へのイグナイタ１０２への収容が容易でないことがある。組付け時は、イグナイタ１０２を緩衝材１０６に収容した状態でケース１００内にセットし、樹脂材料を注入する。ここで、イグナイタ１０２の外形寸法及び／又は緩衝材１０６の内形寸法には製造誤差等があり得る。イグナイタ１０２と緩衝材１０６とを確実に接触させるために外形寸法と内形寸法との公差をゼロに近づけると、イグナイタ１０２の緩衝材１０６への収容が困難になる。
【０００８】
第３に、緩衝材１０６のコストがかさむことがある。緩衝材１０６の形状はイグナイタ１０２の形状と対応しているので、イグナイタ１０２が設計変更されたときは緩衝材１０６も設計変更が必要となる。種々の形状のイグナイタ１０２に対応させて種々の形状の緩衝材１０６を製作すれば、そのコストが上昇する。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、イグナイタの樹脂モールド等における応力の局所的な発生を防止し、緩衝材へのイグナイタの収容が容易で、しかも種々の形状のイグナイタに適用できる内燃機関用点火コイルの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、イグナイタを緩衝材で包む際、両者の間に意図的にすきまを形成し、このすきまにも絶縁樹脂を充填することを基本的技術思想とする。なお、すきまに絶縁樹脂を充填するのは従来例の不具合を解消するためであり、樹脂モールドと絶縁樹脂との熱変形量の違いにより樹脂モールドに加わる応力は従来例と同様、緩衝材で吸収する。
【００１１】
本発明による内燃機関用点火コイルは、請求項１に記載したように、ケースの第１収容部に収容された１次コイル及び２次コイルと；ケースの第２収容部に収容され１次コイルの１次電流を遮断して２次コイルに高電圧を発生させるイグナイタと；イグナイタとの間にすきまを保ってイグナイタを包む（くるむ）緩衝材と；少なくともイグナイタと緩衝材との間のすきま、及び緩衝材と第２収容部との間の空間に充填された絶縁樹脂と；から成ることを特徴とする。
【００１２】
この内燃機関用点火コイルにおいて、イグナイタを包んだ緩衝材はイグナイタの周囲の絶縁樹脂からイグナイタに加わる力を吸収する。イグナイタと緩衝材との間の絶縁樹脂は、両者間のすきまに均等に充填され広い接触面積を確保する。
【００１３】
請求項２の内燃機関用点火コイルは、請求項１において、緩衝材は、イグナイタの底面に対向する底壁部、側面に対向する側壁部及び端面に対向する端壁部を有し；絶縁樹脂は、イグナイタの底面と緩衝材の底壁部とのすきまに充填された底面樹脂部、側面と側壁部とのすきまに充填された側面樹脂部、及び端面と端壁部とのすきまに充填された端面樹脂部を含む。
【００１４】
請求項３の内燃機関用点火コイルは、請求項２において、１次コイルが巻回された１次スプール及び２次コイルが巻回された２次スプールの上端を保持し緩衝材の下方に位置するホルダを含み、緩衝材とホルダとの間に該緩衝材の位置決め手段が形成されている。請求項４の内燃機関用点火コイルは、請求項３において、位置決め手段の一部は、イグナイタの底面と緩衝材の底壁部との間にすきまを確保している。請求項５の内燃機関用点火コイルは、請求項２において、ケースの第２収容部に一体化されたコネクタのターミナルが、緩衝材内で前記イグナイタを位置決めをしている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明にかかる内燃機関用点火コイルによれば、イグナイタと緩衝材とは絶縁樹脂を介して広い面積で接触するので、イグナイタ（特にその樹脂モールド）での局所的な応力の増加が防止される。また、イグナイタと緩衝材との公差を大きくとれるので緩衝材へのイグナイタの収容が容易になるとともに、一種類の緩衝材を複数種類のイグナイタに共用でき標準化が可能となる。
【００１６】
請求項２の内燃機関用点火コイルによれば、イグナイタの底面、側面及び端面側において、局所的な応力の増加の防止等が得られる。請求項３の内燃機関用点火コイルによれば、中心コア、２次スプール及び１次スプールを位置決めするホルダを利用して、ケースの第２収容部内で緩衝材ひいてはイグナイタを確実かつ容易に位置決めできる。  請求項４の内燃機関用点火コイルによれば、イグナイタを収容した緩衝材を第２収容部にセットする際、イグナイタの底面側のすきまの確保が確実かつ容易となる。請求項５の内燃機関用点火コイルによれば、点火コイルに所定信号を供給するコネクタのターミナルを利用して、ケースの第２収容部内で緩衝材ひいてはイグナイタを確実かつ容易に位置決めできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
内燃機関用点火コイルはケース、中心コア、１次スプール及び１次コイル、２次スプール及び２次コイル、イグナイタ、緩衝材及び絶縁樹脂等から成る。
＜ケース＞
ケースは１次コイル及び２次コイル等を収容する円筒形状の第１収容部と、イグナイタ及び緩衝材等を収容する箱形状の第２収容部とを含む。第１収容部には中心コア、１次スプール及び２次スプールの上端にホルダを取り付け、半径方向及び軸方向でこれらを所定関係に位置決め、保持することができる。
＜イグナイタ＞
イグナイタは直流電源から供給され１次コイルを流れる電流を遮断し、２次コイルに高電圧を発生させる。電子部品を樹脂モールドでモールドしたもので、例えば上面、下面（底面）、一対の側面及び一対の端面で区画される直方体形状を持つ。
＜緩衝材＞
樹脂、ゴム等から成る緩衝材は、絶縁樹脂から樹脂モールドに又はその反対方向に加わる応力を吸収、緩和するものである。イグナイタを包む形状を持てば良く、例えば上方が開口した箱形状（容器形状）とできる。箱形状の緩衝材は底壁部、一対の側壁部、及び一対の端壁部を有する。
【００１８】
緩衝材が応力を緩和するためには、その弾性係数が絶縁樹脂の弾性係数よりも小さいことが必要である。例えば絶縁樹脂の弾性係数Ｅが８２００ＭＰａである場合、樹脂から成る緩衝材の弾性係数Ｅは５４００ＭＰａ程度とでき、ゴムから成る緩衝材の弾性係数Ｅは１００ＭＰａ程度とできる。弾性係数が小さい方が、応力の吸収・緩和効果が大きく、この点ゴムが絶縁樹脂よりも望ましい。
＜絶縁樹脂＞
イグナイタの外表面と緩衝材の内表面との間にすきまが存在する。具体的には、イグナイタの底面と緩衝材の底壁部とが、イグナイタの側面と緩衝材の側壁部とが、イグナイタの端面と緩衝材の端壁部とが、それぞれ所定すきまで対向している（接触していない）。これらのすきまに絶縁樹脂を注入、硬化させ、それぞれ底面樹脂部、側面樹脂部及び端面樹脂部とすることができる。この他、緩衝材と第２収容部との間や、第１収容部内のすきまにも絶縁樹脂が充填されている。
＜イグナイタと緩衝材との位置決め等＞
上記ホルダの上に緩衝材を載せ、ホルダに形成した突起を緩衝材の底壁部に形成した孔に貫通させれば、ホルダに対して緩衝材が位置決めされる。このホルダの突起をイグナイタの底面に当接させれば、イグナイタの底面と緩衝材の底壁部との間にすきまが確実に確保される。また、点火コイルに所定信号を供給するコネクタのターミナルを利用して、第２収容部内で緩衝材即ちイグナイタを位置決めすることもできる。
【実施例】
【００１９】
＜実施例＞
以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ説明する。
（構成）
図１及び図２に示す内燃機関用点火コイルはケース１０と、中心コア２０と、１次コイル２８及び２次コイル２３と、１次コイル２８を流れる１次電流を遮断するイグナイタ３５と、緩衝材４０と、絶縁樹脂４５とから成る。このうち、絶縁性のケース１０は１次コイル２８及び２次コイ２３を収容する円筒部１２と、イグナイタ３５等を収容する箱状部１５とを含む。円筒部１２に、中心コア２０、１次スプール２７及び２次スプール２２等が収容されている。
【００２０】
薄い複数の珪素鋼板を積み重ねて成る円柱形状の中心コア２０の外周側に、円筒状で絶縁性の２次スプール２２が配置され、その外周面に２次コイル２３が巻回されている。２次スプール２２の外周側に円筒状で絶縁性の１次スプール２７が同心的に配置され、その外周面に１次コイル２８が巻回されている。中心コア２０と２次スプール２２との間、２次コイル２３と１次スプール２７との間、及び１次コイル２８と円筒部１２との間の空間にはそれぞれ絶縁樹脂（不図示）が充填されている。
【００２１】
箱状部１５内にホルダ３０、イグナイタ３５及び緩衝材（セパレータ）４０等が配置されている。ホルダ３０は中心コア２０、２次スプール２２及び１次スプール２７の上端に嵌合され、これらを位置決め及び保持している。
【００２２】
ホルダ３０の上方に緩衝材（セパレータ）４０を介してイグナイタ３５が配置され、これらと箱状部１５との間に絶縁樹脂４５が充填されている。箱形状の緩衝材４０はすきま４３ａから４３ｃを保って直方体形状のイグナイタ３５を包んでいる。即ち、緩衝材４０は底壁部４１ａ、一対の側壁部４１ｂ及び一対の端壁部４１ｃを含む。底壁部４１ａがすきま４３ａを保ってイグナイタ３５の下面３６ａに対向し、側壁部４１ｂがすきま４３ｂを保って側面３６ｂと対向し、端壁部４１ｃがすきま４３ｃを保って端面３６ｃと対向している。
【００２３】
すきま４３ａ、４３ｂ及び４３ｃにはそれぞれ絶縁樹脂４５の絶縁部４６ａ、４６ｂ及び４６ｃが充填されている。絶縁樹脂４５は更に、緩衝材４０内でイグナイタ３５の上方空間に充填された樹脂部４７ａ、及び緩衝材４０と箱状部１５との間の空間に充填された樹脂部４７ｂを含む。
【００２４】
ホルダ３０の上面に形成された突起３１が、緩衝材４０の底壁部４１ａに形成された貫通孔４１ｄを貫通して上方に延び、その上端はイグナイタ３５の底面３６ａに当接している。箱状部１５に一体化されたコネクタ４８のコネクタピン４９が、イグナイタ３５の端子（ターミナル）５１、１次コイル２３及び２次コイル２８の端部に接続されている。
【００２５】
緩衝材４０及びイグナイタ３５等の組付け時は、イグナイタ３５を緩衝材４０内にその上方開口から収容し、ホルダ３０上に載置する。その後箱状部１５に樹脂材料を注入し、硬化させると絶縁樹脂４５となる。
（作用）
この内燃機関用点火コイルの作動自体は公知であるので、詳しい説明を割愛する。点火コイルの作動時、温度の昇降によって絶縁樹脂４５からイグナイタ３５の樹脂モールド（不図示）に応力が作用する。この応力はイグナイタ３５と絶縁樹脂４５との間に介在された緩衝材４０により吸収、緩和される。詳細は効果の欄で次述する。
（効果）
この実施例によれば以下の効果が得られる。 第１に、イグナイタ３５の樹脂モールドと絶縁樹脂４５との線膨張係数の相違に起因する、イグナイタ３５での応力の発生が防止される。例えば温度上昇時のイグナイタ３５の絶縁樹脂４５よりも大きな膨張を、緩衝材４０の弾性変形が吸収する。緩衝材４０はイグナイタ３５の上方開口以外の全ての面を覆っており、これら全ての方向からの力（変形）の伝達を吸収、緩和できる。つまり、緩衝材４０が存在するおかげで、イグナイタ３５と絶縁樹脂４５とは独立して膨張、収縮できるのである。
【００２６】
第２に、イグナイタ３５の緩衝材４０への収容が容易である。セパレータ４０の両側壁部４１ｂ間の間隔及び両端壁間４１ｃの間隔は、それぞれイグナイタ３５の長さ及び幅よりも大きい。よって、イグナイタ３５と緩衝材４０との相対位置の細かい調整をすることなく、緩衝材４０内にイグナイタ３５を収容できる。
【００２７】
第３に、一種類の緩衝材４０を複数種類のイグナイタ３５の収容に共用すること（標準化）が可能となる。緩衝材４０の内形寸法はイグナイタ３５の外形寸法よりも大きく、複数種類のイグナイタ３５間の外形寸法差をこのすきま４３ａから４３ｃが相殺するからである。
【００２８】
第４に、緩衝材４０及びイグナイタ３５の位置決めが確実である。ホルダ３０の突起３１が緩衝材４５の貫通孔４１ｄに貫通しているからである。しかも、突起３１はイグナイタ３５の底面３６ａに当接し、すきま４３ａを確保している。
＜変形例＞
なお、上記実施例の変形例として、イグナイタ３５の端子５１をコネクタピン４９に接続し、イグナイタ３５を端子５１により片持ち支持として緩衝材４０内に浮かせることもできる。
【００２９】
また、箱状の緩衝材４０の側壁部４１ｂ及び端壁部４１ｃの先端が絶縁樹脂の上面から突き出ない（先端を絶縁樹脂４５の内部に残す）構造とすることもできる。このようにすれば、万一、緩衝材４０と絶縁樹脂４５とが剥がれた場合でも、剥離部分からの水分の侵入を防止できる。なお、この構造でもイグナイタ３５の周りに緩衝材４０が位置しているので、応力の吸収、緩和効果は期待できる。
【００３０】
また、実開昭５３−５０３３８号公報（関連技術）は、図３に示すように、アンプ部７２と点火コイル７４とを同一ケース内７０に収容し、ケース内７０に樹脂７６を充填した点火装置を開示する。ケース７０の側面に設けた溝内に点火コイル７４とアンプ部７２とを仕切る絶縁板７８を嵌合固定している。
【００３１】
しかし、上記実施例はこの関連技術と以下の点で異なる。まず、実施例では緩衝材４０は容器形状で、イグナイタ３５の底面３６ａ、側面３６ｂ及び端面３６ｃを取り囲んでいる。これに対して、関連技術では絶縁板７８はアンプ部７２の底面及び一側面しか囲んでいない。
【００３２】
また、実施例の緩衝材４０は上壁を持たずイグナイタ３５の上方空間は開放されているのに対して、関連技術のアンプ部７２のすぐ上方にケース７０の天井部が位置し、開放されていない。更に、実施例のイグナイタ３５は緩衝材４０内でその底面３６ａに当接するホルダ３０の突起３１やイグナイタ３５から延びた端子等により位置決めされている。これに対して、関連技術のアンプ部７２は位置決め方法は記載されていない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施例による内燃機関用点火コイルの要部断面図である。
【図２】図１の要部平面図である。
【図３】関連技術の正面断面である。
【図４】従来の点火コイルの要部縦断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０：ケース                          １２：円筒部
１５：箱状部                          ２３：１次コイル
２８：２次コイル                      ３０：ホルダ
３５：イグナイタ                      ３６ａ：底面
３６ｂ：側面                          ３６ｃ：端面
４０：緩衝材                          ４１ａ：底壁部
４１ｂ：側壁部                        ４１ｃ：端壁部
４３ａ、４３ｂ、４３ｃ：すきま
４５：絶縁樹脂
４６ａ、４６ｂ、４６ｃ：樹脂部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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