(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内外周に重ねた一次コイル及び二次コイルと、該一次コイル及び二次コイルの内周側に配置した軟磁性材料からなる中心コアと、上記一次コイル及び二次コイルの外周側に配置した軟磁性材料からなる外周コアとを、樹脂製のコイルケース内に収容してコイル部を形成してなり、該コイル部の下端部には、上記二次コイルの高電圧側巻線端部をスパークプラグの端子部に導通させるためのプラグ装着部が設けてあり、
該プラグ装着部と上記コイル部の下側部分とをエンジンのプラグホール内に配置すると共に、上記コイル部の上側部分を上記プラグホールの外部に配置するよう構成した点火コイルであって、
上記コイルケースの上端部には、その径方向に突出する状態で複数のコネクタ側導体ピンを配列したコネクタ部が設けてあり、
上記コイルケースの上側部分であって上記コイル部の外周側部分には、上記一次コイルへの通電及びその遮断を行うスイッチング制御回路基板を樹脂によってモールド成形してなるイグナイタが配置してあり、
該イグナイタは、その上記スイッチング制御回路基板が上記コイル部の軸方向に沿う向きで配置される状態で、上記コイルケースにおける上記コネクタ部の周方向形成部位に対応して配置してあり、かつ上記スイッチング制御回路基板から上方へ引き出したイグナイタ側導体ピンは、上記コネクタ側導体ピンと接続してあり、
上記コイルケース内には、上記一次コイル、上記二次コイル、上記中心コア及び上記外周コアを収容するコイル収容部と、上記イグナイタを収容するイグナイタ収容部とが形成してあると共に、該イグナイタ収容部と上記コイル収容部との間には、上記コイルケースと繋がる仕切壁部が設けてあり、
該仕切壁部は、上記イグナイタ収容部と上記コイル収容部とを仕切っており、
上記コイル収容部内及び上記イグナイタ収容部内の隙間は、上記仕切壁部によって仕切った状態で、熱硬化性樹脂によって充填してあることを特徴とする点火コイル。
【請求項２】
請求項１において、上記コイルケースは、上記コネクタ部を設けたイグナイタ配置用ケース部と、上記コイル収容部を形成するためのメインケース部とを組み付けてなり、
上記イグナイタ配置用ケース部には、上記イグナイタが取り付けてあり、該イグナイタの上方において、上記イグナイタ側導体ピンと上記コネクタ側導体ピンとが接続されていることを特徴とする点火コイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関において、スパークプラグにおける一対の電極間にスパークを発生させるために用いる点火コイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン等の内燃機関に用いる点火コイルにおいては、内外周に重ねた一次コイル及び二次コイルをコイルケース内に収容してコイル部を形成し、このコイル部及びスパークプラグへ装着する部分を、エンジンのプラグホール内に配置することが行われている。また、例えば、特許文献１のスティック形点火コイルにおいては、一次コイル及び二次コイルを有するコイル部を備え、このコイル部をプラグホール内に配置して用いることが開示されている。
また、特許文献２の内燃機関用のイグニッションコイルにおいては、一次コイル及び二次コイルの外周側に、出力段（一次コイルへの通電及びその遮断を行うスイッチング制御回路を備えたイグナイタ）を配置し、ケーシング内の隙間に硬化可能な注型用樹脂を充填している。そして、簡単かつ廉価にイグニッションコイルを製造できるようにしている。
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１の点火コイルにおいては、一次コイルへの通電及びその遮断を行うスイッチング制御回路を備えたイグナイタが、一次コイル及び二次コイルの上方に位置する。また、特許文献２のイグニッションコイルにおいては、イグナイタと接続コネクタ（コネクタ部）における導体ピンとを接続するプリント配線板が、一次コイル及び二次コイルの上方に位置する。そのため、点火コイルがエンジン（シリンダヘッドカバー）から突出する寸法を小さくするためには十分でない。
また、特許文献２においては、一次コイル及び二次コイルの上方に基板が位置し、イグナイタにおける導体ピンとコネクタ部における導体ピンとの接続に上記プリント配線板を用いる必要があり、この接続が簡単ではない。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２６０２０９号公報
【特許文献２】実用新案登録第３０８６４７１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、点火コイルの軸方向寸法を小さくすることができ、イグナイタにおける導体ピンの接続を簡単に行うことができる点火コイルを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、内外周に重ねた一次コイル及び二次コイルと、該一次コイル及び二次コイルの内周側に配置した軟磁性材料からなる中心コアと、上記一次コイル及び二次コイルの外周側に配置した軟磁性材料からなる外周コアとを、樹脂製のコイルケース内に収容してコイル部を形成してなり、該コイル部の下端部には、上記二次コイルの高電圧側巻線端部をスパークプラグの端子部に導通させるためのプラグ装着部が設けてあり、
該プラグ装着部と上記コイル部の下側部分とをエンジンのプラグホール内に配置すると共に、上記コイル部の上側部分を上記プラグホールの外部に配置するよう構成した点火コイルであって、
上記コイルケースの上端部には、その径方向に突出する状態で複数のコネクタ側導体ピンを配列したコネクタ部が設けてあり、
上記コイルケースの上側部分であって上記コイル部の外周側部分には、上記一次コイルへの通電及びその遮断を行うスイッチング制御回路基板を樹脂によってモールド成形してなるイグナイタが配置してあり、
該イグナイタは、その上記スイッチング制御回路基板が上記コイル部の軸方向に沿う向きで配置される状態で、上記コイルケースにおける上記コネクタ部の周方向形成部位に対応して配置してあり、かつ上記スイッチング制御回路基板から上方へ引き出したイグナイタ側導体ピンは、上記コネクタ側導体ピンと接続してあり、
上記コイルケース内には、上記一次コイル、上記二次コイル、上記中心コア及び上記外周コアを収容するコイル収容部と、上記イグナイタを収容するイグナイタ収容部とが形成してあると共に、該イグナイタ収容部と上記コイル収容部との間には、上記コイルケースと繋がる仕切壁部が設けてあり、
該仕切壁部は、上記イグナイタ収容部と上記コイル収容部とを仕切っており、
上記コイル収容部内及び上記イグナイタ収容部内の隙間は、上記仕切壁部によって仕切った状態で、熱硬化性樹脂によって充填してあることを特徴とする点火コイルにある（請求項１）。
【０００７】
本発明の点火コイルは、上記イグナイタを配置する位置及び向きを工夫し、点火コイルの軸方向寸法を小さくする工夫を行っている。
具体的には、本発明におけるイグナイタは、コイルケースの上側部分であってコイル部の外周側部分に配置してある。そして、イグナイタは、コイルケースにおけるコネクタ部の周方向形成部位に対応して配置してあると共に、スイッチング制御回路基板の向き（板面方向）がコイル部の軸方向に沿った縦向きの状態になっている。また、スイッチング制御回路基板から上方へ引き出したイグナイタ側導体ピンは、コネクタ部におけるコネクタ側導体ピンと接続してある。
【０００８】
これにより、イグナイタが一次コイル及び二次コイルの上方に位置せず、点火コイルの軸方向寸法を小さくすることができる。また、イグナイタの周方向配置位置は、コネクタ部の周方向形成部位に対応しており、イグナイタ側導体ピンとコネクタ側導体ピンとを簡単に接続することができる。
また、イグナイタを収容したイグナイタ収容部は、仕切壁部を介して一次コイル、二次コイル、中心コア及び外周コアを収容したコイル収容部と仕切られている。そのため、エンジンの冷熱サイクルにおいて、点火コイルを構成する各部品の線膨張係数の違いにより、仮にイグナイタの周辺における熱硬化性樹脂に亀裂が生じたときでも、仕切壁部の存在によって、この亀裂が一次コイル及び二次コイルの周辺まで到達しないようにすることができる。
【０００９】
それ故、本発明の点火コイルによれば、点火コイルの軸方向寸法を小さくすることができ、イグナイタにおける導体ピンの接続を簡単に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
本発明において、上記コイルケースは、上記コネクタ部を設けたイグナイタ配置用ケース部と、上記コイル収容部を形成するためのメインケース部とを組み付けてなり、上記イグナイタ配置用ケース部には、上記イグナイタが取り付けてあり、該イグナイタの上方において、上記イグナイタ側導体ピンと上記コネクタ側導体ピンとが接続されていることが好ましい（請求項２）。
この場合には、イグナイタを取り付けたイグナイタ配置用ケース部をメインケース部に組み付けることにより、点火コイルに対するイグナイタの組付を容易に行うことができる。
【実施例】
【００１１】
以下に、本発明の点火コイルにかかる実施例につき、図面を参照して説明する。
本例の点火コイル１は、図１に示すごとく、内外周に重ねた一次コイル２１及び二次コイル２２と、一次コイル２１及び二次コイル２２の内周側に配置した軟磁性材料からなる中心コア２３と、一次コイル２１及び二次コイル２２の外周側に配置した軟磁性材料からなる外周コア２４とを、樹脂製のコイルケース３内に収容してコイル部１１を形成してなる。コイル部１１の下端部には、二次コイル２２の高電圧側巻線端部をスパークプラグの端子部に導通させるためのプラグ装着部１２が設けてある。
点火コイル１は、プラグ装着部１２とコイル部１１の下側部分とをエンジン８のプラグホール８１内に配置すると共に、コイル部１１の上側部分をプラグホール８１の外部に配置するよう構成してある。
【００１２】
図２に示すごとく、コイルケース３の上端部には、その径方向に突出する状態で複数のコネクタ側導体ピン３４１を配列したコネクタ部３４が設けてある。コイルケース３の上側部分であってコイル部１１の外周側には、一次コイル２１への通電及びその遮断を行うスイッチング制御回路基板２５１を樹脂２５２によってモールド成形してなるイグナイタ２５が配置してある。イグナイタ２５は、そのスイッチング制御回路基板２５１がコイル部１１の軸方向Ｌに沿う向きで配置される状態で、コイルケース３におけるコネクタ部３４の周方向形成部位に対応して配置してある。また、スイッチング制御回路基板２５１から上方へ引き出したイグナイタ側導体ピン２５３は、コネクタ部３４におけるコネクタ側導体ピン３４１と接続してある。
【００１３】
コイルケース３内には、一次コイル２１、二次コイル２２、中心コア２３及び外周コア２４を収容するコイル収容部３２と、イグナイタ２５を収容するイグナイタ収容部３３とが形成してある。イグナイタ収容部３３とコイル収容部３２との間には、コイルケース３と一体成形した仕切壁部３１が設けてある。コイル収容部３２内及びイグナイタ収容部３３内の隙間は、熱硬化性樹脂１５によって充填されている。
【００１４】
以下に、本例の点火コイル１につき、図１〜図３を参照して詳説する。
図１、図２は、点火コイル１を軸方向Ｌに切断して見た状態で示し、図３は、コイルケース３のメインケース部３５を省略し、点火コイル１の上部を斜め上方から見た状態で示す。
図１に示すごとく、本例の点火コイル１は、コイル部１１の下側部分及びプラグ装着部１２を、エンジン８のシリンダーヘッド及びシリンダーヘッドカバーに設けたプラグホール８１内に配置し、コイル部１１の上側部分をプラグホール８１の外部に配置して用いるスティックタイプのものである。
本例の一次コイル２１は、二次コイル２２の外周側に配置してあり、中心コア２３は、二次コイル２２の内周側に配置してある。また、本例の外周コア２４はコイルケース３の内周側に配置してある。
【００１５】
コネクタ部３４は、イグナイタ２５を、ＥＣＵ（エンジン制御ユニット）等の外部の制御機器に接続するための部位として形成してある。
コネクタ部３４におけるコネクタ側導体ピン３４１は、プラス電源用導体ピン、グラウンド用導体ピン、点火信号用導体ピン等として設けてある。イグナイタ２５におけるイグナイタ側導体ピン２５３は、各コネクタ側導体ピン３４１と接続する導体ピンの他に、一次コイル２１における両端の巻線端部を接続する導体ピン、二次コイル２２における低電圧側巻線端部を接続する導体ピン等として設けてある。
【００１６】
図１、図２に示すごとく、コイルケース３は、コネクタ部３４を設けたイグナイタ配置用コネクタ部３６と、コイル収容部３２を形成するためのメインケース部３５とを組み付けてなる。また、メインケース部３５は、一次コイル２１、二次コイル２２、中心コア２３及び外周コア２４を収容する筒ケース部３５１と、二次コイル２２の高電圧側巻線端部に導通させる高圧端子６１を保持するための底ケース部３５２とからなる。
図３に示すごとく、イグナイタ配置用コネクタ部３６には、イグナイタ２５が取り付けてあり、イグナイタ２５の上方において、イグナイタ側導体ピン２５３とコネクタ側導体ピン３４１とが接続されている。
【００１７】
図１に示すごとく、上記一次コイル２１は、筒状に成形した樹脂からなる一次スプール２１１の外周に、絶縁被覆した一次電線を巻回してなる。上記二次コイル２２は、筒状に成形した樹脂からなる二次スプール２２１の外周に、絶縁被覆すると共に一次電線よりも細径の二次電線を、一次電線よりも多い巻回数で巻回してなる。また、中心コア２３の外周には、熱応力緩和用の絶縁シートが巻き付けてある。中心コア２３は、軟磁性の平板状の電磁鋼板を軸方向Ｌに直交する方向に積層して形成することができる。外周コア２４は、軟磁性の円弧状の電磁鋼板を径方向に積層して形成することができる。
【００１８】
また、本例のプラグ装着部１２は、コイルケース３の軸方向Ｌの下端部に連結した樹脂性のタワー部３７に、二次コイル２２の高電圧巻線端部に導通する高圧端子６１及びスプリング６２を配置し、これらをゴム製のプラグキャップ６３で覆って形成されている。そして、点火コイル１は、スパークプラグの碍子部をプラグキャップ６３内に圧入すると共に、スパークプラグの端子部をスプリング６２に接触させて、スパークプラグをプラグ装着部１２に取り付け、コイル部１１をプラグホール８１内に配置し、スパークプラグをプラグホール８１の底部に螺合して用いる。
【００１９】
図１に示すごとく、本例の熱硬化性樹脂１５は、エポキシ樹脂であり、この熱硬化性樹脂１５は、点火コイル１の各構成部品（一次コイル２１、二次コイル２２、中心コア２３、外周コア２４、コイルケース３、イグナイタ２５、高圧端子６１等）の組付を行った後、当該点火コイル１の間隙内を真空状態にし、この真空状態の間隙内に液状態で充填した後、硬化させて形成したものである。そして、熱硬化性樹脂１５により、各構成部品の固定及び絶縁を行うことができる。
メインケース部３５の筒ケース部３５１の上端部付近には、点火コイル１をエンジン８に取り付けるためのフランジ部３８が径方向外方に突出して設けてある。本例のフランジ部３８は、コネクタ部３４に対して周方向に約９０°ずれた位置に形成してある。また、点火コイル１のコイルケース３とプラグホール８１の開口端部との間には、ゴム製のシール部材５が配置してあり、このシール部材５によって、プラグホール８１の内外の換気と、プラグホール８１内への水の浸入の防止とを行うよう構成してある。
【００２０】
なお、点火コイル１における点火動作は次のように行うことができる。
すなわち、点火コイル１において、ＥＣＵからの指令によるスイッチング制御回路の動作により一次コイル２１へ通電を行ったときには、中心コア２３及び外周コア２４を通過する磁界が形成される。次いで、一次コイル２１への通電を遮断したときには、自己誘導作用により一次コイル２１に電圧が発生すると共に、相互誘導作用により二次コイル２２に高電圧の誘導起電力が発生し、点火コイル１に装着されたスパークプラグにおける一対の電極間にスパークを発生させることができる。
【００２１】
本例の点火コイル１は、上記イグナイタ２５を配置する位置及び向きを工夫し、点火コイル１の軸方向Ｌの寸法を小さくする工夫を行っている。
具体的には、本例におけるイグナイタ２５は、コイルケース３の上側部分であってコイル部１１の外周側に配置してある。そして、イグナイタ２５は、コイルケース３におけるコネクタ部３４の周方向形成部位に対応して配置してあると共に、スイッチング制御回路基板２５１の向き（板面方向）がコイル部１１の軸方向Ｌに沿った縦向きの状態になっている。また、スイッチング制御回路基板２５１から上方へ引き出したイグナイタ側導体ピン２５３は、コネクタ部３４におけるコネクタ側導体ピン３４１と接続してある。
【００２２】
これにより、イグナイタ２５が一次コイル２１及び二次コイル２２の上方に位置せず、点火コイル１の軸方向Ｌの寸法を小さくすることができる。また、イグナイタ２５の周方向配置位置は、コネクタ部３４の周方向形成部位に対応しており、イグナイタ側導体ピン２５３とコネクタ側導体ピン３４１とを簡単に接続することができる。
また、イグナイタ２５を収容したイグナイタ収容部３３は、仕切壁部３１を介して一次コイル２１、二次コイル２２、中心コア２３及び外周コア２４を収容したコイル収容部３２と仕切られている。そのため、エンジン８の冷熱サイクルにおいて、点火コイル１を構成する各部品の線膨張係数の違いにより、仮にイグナイタ２５の周辺における熱硬化性樹脂１５に亀裂が生じたときでも、仕切壁部３１の存在によって、この亀裂が一次コイル２１及び二次コイル２２の周辺まで到達しないようにすることができる。
【００２３】
それ故、本例の点火コイル１によれば、点火コイル１の軸方向Ｌの寸法を小さくすることができ、イグナイタ２５における導体ピンの接続を簡単に行うことができる
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施例における、点火コイルを示す断面説明図。
【図２】実施例における、コイル部の上側部分を拡大して示す断面説明図。
【図３】実施例における、コイルケースのメインケース部を省略した状態で、点火コイルの上部を示す斜視説明図。
【符号の説明】
【００２５】
１  点火コイル
１１  コイル部
１２  プラグ装着部
１５  熱硬化性樹脂
２１  一次コイル
２２  二次コイル
２３  中心コア
２４  外周コア
２５  イグナイタ
２５１  スイッチング制御回路基板
２５２  樹脂
２５３  イグナイタ側導体ピン
３  コイルケース
３１  仕切壁部
３２  コイル収容部
３３  イグナイタ収容部
３４  コネクタ部
３４１  コネクタ側導体ピン
３５  メインケース部
３６  イグナイタ配置用ケース部
Ｌ  軸方向
【図１】
0005181858.tif 000002
【図２】
0005181858.tif 000003
【図３】
0005181858.tif 000004