(57)【要約】【課題】センサの信号線を二次コイルの周辺に配置する場合において、当該センサの信号線にノイズが重畳することを効果的に抑制することができる点火コイルを提供すること。【解決手段】点火コイルは、一次コイル２及び二次コイルを備えたコイル本体部の軸方向一端部に、外部との電気接続を行うコネクタ部を備えると共に、コイル本体部の軸方向他端部に、二次コイルによるスパークを発生させるスパークプラグを備え、かつスパークプラグにエンジンの気筒における状態量を計測するセンサを備えている。一次コイル２は、一次電線２１１を、軸方向Ｌに複数回巻回すると共に径方向Ｒに複数層に巻回して、複数の巻線層２１を形成してなる。センサ信号線７５１は、複数の巻線層２１のうち内側に位置する内側巻線層２１Ａと、内側巻線層２１Ａの外側に位置する外側巻線層２１Ｂとの間に配置して、コネクタ部まで引き出してある。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次コイル及び二次コイルを備えたコイル本体部の軸方向一端部に、外部との電気接続を行うコネクタ部を備えると共に、上記コイル本体部の軸方向他端部に、上記二次コイルによるスパークを発生させるスパークプラグを備え、かつ該スパークプラグに、エンジンの気筒における状態量を計測するセンサを備えてなる点火コイルにおいて、
上記一次コイルは、一次電線を、軸方向に複数回巻回すると共に径方向に複数層に巻回して、複数の巻線層を形成してなり、
上記センサの信号線は、上記複数の巻線層のうち内側に位置する内側巻線層と、該内側巻線層の外側に位置する外側巻線層との間に配置して、上記コネクタ部まで引き出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、上記センサの信号線は、上記内側巻線層と上記外側巻線層との間において、軸方向に複数回巻回して配置してあることを特徴とする点火コイル。
【請求項３】
請求項１において、上記センサの信号線は、上記内側巻線層と上記外側巻線層との間において、軸方向に沿って配置してあることを特徴とする点火コイル。
【請求項４】
請求項３において、上記一次コイル及び上記二次コイルの外周側には、磁性材料からなる外周コアが配設してあり、
該外周コアは、その周方向端面同士の間に隙間を形成してなり、
上記センサの信号線は、上記隙間によるスペースを利用して、軸方向に沿って配置してあることを特徴とする点火コイル。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項において、上記一次コイルは、２層の巻線層を形成してなり、上記センサの信号線は、上記内側巻線層としての１層目巻線層と、上記外側巻線層としての２層目巻線層との間に配置してあることを特徴とする点火コイル。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項において、上記センサは、上記エンジンの気筒における燃焼状態を検出する燃焼圧センサであ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、エンジンの気筒における燃焼室内にスパークを発生させて、燃焼の着火を行うための点火コイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等のエンジンにおける各気筒に配設して使用する点火コイルは、シリンダヘッドにおけるプラグホール内に挿入配置し、これに取り付けたスパークプラグからスパークを発生させることにより、各気筒における燃焼の着火を行っている。
この点火コイルは、ＥＣＵ（電子制御ユニット）からのスイッチング信号を受けて通電を行う一次コイルと、この一次コイルへの通電を遮断したときに生ずる誘導磁界によって、スパークプラグにスパーク用電圧を発生させる二次コイルとを備えている。また、点火コイルにおいては、エンジンの燃焼室内における状態量を測定するセンサを備えたものがある。
【０００３】
そして、上記センサの信号線は、プラグホール内に挿入配置したスパークプラグの周辺から、プラグホールの外部に配置したコネクタ部まで引き出す必要がある。
しかしながら、一次コイル及び二次コイルをプラグホール内に挿入配置して使用するスティックタイプの点火コイルにおいては、上記センサから引き出した信号線は、二次コイルの周辺を通ってコネクタ部まで引き出すことになる。そのため、この場合には、スパーク用電圧（高電圧）による影響、スパーク発生後に残留する磁気の影響等を受けて、センサの信号線にノイズが重畳してしまうおそれがある。
【０００４】
なお、例えば、特許文献１においては、圧力センサ内蔵スパークプラグに関する技術が開示されている。そして、そこには、圧力センサから取り出されるリード線の周方向における延出位置を、例えばノッキング検出装置等の所定の位置（方向）に容易に位置合わせすることができ、リード線の損傷・断線等の発生を防止する技術が開示されている。
しかしながら、特許文献１の技術は、一次コイル及び二次コイルをプラグホールの外部に配置して使用するタイプの点火コイルに適用するものである。そのため、センサの信号線を、二次コイルの周辺を通って配置する際の工夫はなされていない。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２４６１４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、センサの信号線を二次コイルの周辺に配置する場合において、当該センサの信号線にノイズが重畳することを効果的に抑制する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】
【０００７】
本発明は、一次コイル及び二次コイルを備えたコイル本体部の軸方向一端部に、外部との電気接続を行うコネクタ部を備えると共に、上記コイル本体部の軸方向他端部に、上記二次コイルによるスパークを発生させるスパークプラグを備え、かつ該スパークプラグに、エンジンの気筒における状態量を計測するセンサを備えてなる点火コイルにおいて、
上記一次コイルは、一次電線を、軸方向に巻回すると共に径方向に複数層に巻回して、複数の巻線層を形成してなり、
上記センサの信号線は、上記複数の巻線層のうち内側に位置する内側巻線層と、該内側巻線層の外側に位置する外側巻線層との間に配置して、上記コネクタ部まで引き出してあることを特徴とする点火コイルにある（請求項１）。
【０００８】
本発明の点火コイルは、上記センサを備えたものであり、このセンサの信号線を、二次コイルの周辺を通って配置する場合に、ノイズによる影響を受け難い構造を有している。
すなわち、本発明の点火コイルにおいては、センサの信号線を、一次コイルにおける上記内側巻線層と外側巻線層との間に配置してコネクタ部まで引き出している。これにより、一次コイルにおける内側巻線層と外側巻線層とによって、センサの信号線を覆うことができる。そのため、センサの信号線を二次コイルの周辺に配置しても、スパーク用電圧（高電圧）による影響、スパーク発生後に残留する磁気の影響等を受けて、当該センサの信号線へノイズが重畳することを効果的に抑制することができる。
【０００９】
それ故、本発明の点火コイルによれば、センサの信号線を二次コイルの周辺に配置する場合において、当該センサの信号線にノイズが重畳することを効果的に抑制することができる。
【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、上記センサの信号線は、上記内側巻線層と上記外側巻線層との間において、軸方向に複数回巻回して配置することができる（請求項２）。
この場合には、センサの信号線の配置が容易であると共に、センサの信号線を内側巻線層と外側巻線層との間に安定して配置することができる。
【００１１】
また、上記センサの信号線は、上記内側巻線層と上記外側巻線層との間において、軸方向に沿って配置することもできる（請求項３）。
この場合には、センサの信号線の配置が容易であると共に、センサの信号線の長さを短くすることができる。
【００１２】
また、上記一次コイル及び上記二次コイルの外周側には、磁性材料からなる外周コアが配設してあり、該外周コアは、その周方向端面同士の間に隙間を形成してなり、上記センサの信号線は、上記軸方向に沿って配置する場合には、上記隙間によるスペースを利用して、軸方向に沿って配置することが好ましい（請求項４）。
この場合には、外周コアの隙間によるスペースを利用してセンサの信号線を配置することができ、点火コイルの外径が大きくなることを効果的に抑制することができる。
【００１３】
また、上記一次コイルは、２層の巻線層を形成してなり、上記センサの信号線は、上記内側巻線層としての１層目巻線層と、上記外側巻線層としての２層目巻線層との間に配置することができる（請求項５）。
この場合には、一次コイルの形成が容易であると共に、内側巻線層と外側巻線層との間へのセンサの信号線の配置も容易である。
【００１４】
また、上記センサは、上記エンジンの気筒における燃焼状態を検出する燃焼圧センサとすることができる（請求項６）。
この場合には、燃焼圧センサの信号線に、ノイズが重畳することを効果的に抑制することができる。
また、上記センサは、燃焼圧センサ以外にも、エンジンの異常燃焼による振動（ノッキング）を検出するノックセンサ、スパークプラグ周辺の異常燃焼による温度を検出するプレイグセンサ、スパークプラグ周辺の温度を検出する温度センサ、又はエンジンのピストンとの間の隙間を検出する近接センサ等とすることもできる。
【実施例】
【００１５】
以下に、本発明の点火コイルにかかる実施例につき、図面と共に説明する。
（実施例１）
本例の点火コイル１は、図１、図２に示すごとく、一次コイル２及び二次コイル３を備えたコイル本体部１１の軸方向一端部１１１に、外部との電気接続を行うコネクタ部５を備えると共に、コイル本体部１１の軸方向他端部１１２に、二次コイル３によるスパークを発生させるスパークプラグ７を備えている。また、点火コイル１は、スパークプラグ７に、エンジン８の気筒における状態量を計測するセンサ７５を備えている。
【００１６】
図３、図４に示すごとく、上記一次コイル２は、一次電線２１１を、軸方向Ｌに複数回巻回すると共に径方向Ｒに複数層に巻回して、複数の巻線層２１を形成してなる。そして、センサ７５のセンサ信号線７５１は、複数の巻線層２１のうち内側に位置する内側巻線層２１Ａと、この内側巻線層２１Ａの外側に位置する外側巻線層２１Ｂとの間に配置して、コネクタ部５まで引き出してある。
【００１７】
以下に、本例の点火コイル１につき、図１〜図４と共に詳説する。
図１、図２に示すごとく、本例の点火コイル１は、上記コイル本体部１１を、エンジン（シリンダヘッドカバー）８におけるプラグホール８１内に挿入配置して用いるスティックタイプのものである。また、上記コネクタ部５は、プラグホール８１の外部に配置される。
なお、図１は、スパークプラグ７を装着する前の状態の点火コイル１を示し、図２は、スパークプラグ７を装着した状態の点火コイル１を示す。
【００１８】
図３に示すごとく、本例の一次コイル２は、円筒状樹脂からなる一次スプール２２の外周面に、絶縁被覆した一次電線２１１（本例では銅線）を軸方向Ｌに複数回巻回してなる。また、本例の一次電線２１１は、径方向Ｒに２層に積層して巻回してあり、センサ信号線７５１は、内側巻線層２１Ａとしての１層目巻線層２１Ａと、外側巻線層２１Ｂとしての２層目巻線層２１Ｂとの間に配置してある。
また、一次電線２１１の巻き始め端部２１２及び巻き終わり端部２１３は、一次コイル２における軸方向一端側Ｌ１（コネクタ部５の配置側）に位置している。
【００１９】
図１に示すごとく、本例の二次コイル３は、円筒状樹脂からなる二次スプール３２の外周面に、絶縁被覆した二次電線３１を一次電線２１１よりも多い巻回数で巻回してなる。また、二次コイル３は、一次電線２１１よりも細径の二次電線３１を、軸方向他端側Ｌ２に向けて巻き径が縮小するよう傾斜状態で巻回した複数の傾斜巻き層を、軸方向他端側Ｌ２に向けて複数巻き重ねてなる。
【００２０】
また、二次コイル３及び二次スプール３２は、一次コイル２及び一次スプール２２の内周側に配置してあり、二次スプール３２の内周側には、磁性体からなる中心コア４１が配置してある。また、一次コイル２及び一次スプール２２は、円筒状樹脂からなるコイルケース４３内に配置してあり、コイルケース４３の外周側には、磁性体からなる外周コア４２が配置してある。
【００２１】
また、図４に示すごとく、中心コア４１は、絶縁被膜を備えた平板状の電磁鋼板（本例では珪素鋼板）を点火コイル１の軸方向Ｌに直交する横断面方向に向けて複数積層してなる。また、外周コア４２は、軸方向Ｌにスリット（隙間）４２１を形成してなる円筒状の電磁鋼板（本例では珪素鋼板）を、径方向Ｒに接着剤を介して複数積層してなる。すなわち、外周コア４２は、その周方向Ｃの端面４２１同士の間に隙間４２２を形成してなる。
そして、中心コア４１及び外周コア４２により、一次コイル２に電流を流して発生させる磁束を通過させる磁気回路を形成することができる。また、中心コア４１の外周には、応力緩和用のテープ４１１が巻き付けてある。
【００２２】
図１に示すごとく、本例のコネクタ部５は、コネクタケース５１内に、一次コイル２に電力を供給するイグナイタ５２を配設してなる。このコネクタケース５１は、イグナイタ５２を配設する配設部５１１と、コイルケース４３及び外周コア４２を嵌入するケース嵌入口５１２とを形成してなる。
【００２３】
また、コネクタケース５１には、径方向Ｒの外方に向けて、イグナイタ５２における導電ピンと導通する導電ピン５３１をインサート成形してなる接続部５３と、当該点火コイル１をエンジン８に取り付けるためのフランジ部５４とが形成してある。
また、イグナイタ５２は、ＥＣＵ（電子制御ユニット）からの信号によって動作するスイッチング素子等を用いた電力制御回路、及びセンサ信号線７５１から受けた情報信号を処理するセンサアンプ等を備えている。
【００２４】
図１に示すごとく、本例のコイルケース４３の軸方向他端部には、プラグベース部６が連結形成してあり、このプラグベース部６には、ゴム製のプラグキャップ６１が取り付けてある。このプラグキャップ６１には、スパークプラグ７の碍子部７１を嵌入するプラグ嵌入口６１１が形成してある。
また、二次スプール３２の軸方向他端部に形成した延長部３２１とプラグベース部６との間には、二次コイル３における二次電線３１の高電圧巻線端部に導通する二次ターミナル（高電圧端子）６２が挟持してあり、プラグベース部６の内周側には、二次ターミナル６２に導通するスプリング６３が配設してある。
【００２５】
また、図２に示すごとく、スパークプラグ７は、その導通端子部７２をスプリング６３に接触させた状態で、その碍子部７１がプラグキャップ６１のプラグ嵌入口６１１内に嵌入配置される。
また、コイルケース４３、プラグベース部６及びコネクタケース５１によって囲まれた点火コイル１における隙間には、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂１５が充填してある。
【００２６】
同図に示すごとく、本例のスパークプラグ７は、碍子部７１と、この碍子部７１の軸方向一端部に形成した導通端子部７２と、碍子部７１から軸方向他端側Ｌ２に向けて延長形成し、エンジン８に螺合するねじ部７３と、このねじ部７３の軸方向他端部に形成した一対の電極部７４とを有している。この一対の電極部７４は、エンジン８の気筒における燃焼室内に突出配置される。
また、本例のスパークプラグ７に設けたセンサ７５は、エンジン８の気筒における燃焼室内の燃焼状態を検出する燃焼圧センサである。このセンサ７５からは、プラスとマイナスの一対のセンサ信号線７５１が引き出されている。
【００２７】
図３に示すごとく、本例のセンサ信号線７５１は、一次コイル２における内側巻線層２１Ａと外側巻線層２１Ｂとの間において、軸方向Ｌに複数回巻回して配置してある。
そして、本例の一次コイル２を形成するに当たっては、一次スプール２２の外周面において、一次電線２１１を軸方向一端側Ｌ１から軸方向他端側Ｌ２に向けて複数回巻回して、内側巻線層（１層目巻線層）２１Ａを形成する。次いで、この内側巻線層２１Ａの外周に、一対のセンサ信号線７５１を軸方向他端側Ｌ２から軸方向一端側Ｌ１に向けて複数回巻回する。その後、巻回した一対のセンサ信号線７５１の外周に、内側巻線層２１Ａにおける一次電線２１１の端部から続けて、軸方向一端側Ｌ１に向けて複数回巻回して、外側巻線層（２層目巻線層）２１Ｂを形成する。
こうして、一次スプール２２の軸方向一端側Ｌ１から、内側巻線層２１Ａにおける一次電線２１１の巻き始め端部２１２、外側巻線層２１Ｂにおける一次電線２１１の巻き終わり端部２１３、及び一対のセンサ信号線７５１の端部を引き出して、一次コイル２を形成する。
【００２８】
上記点火コイル１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５２に送信されると、イグナイタ５２における電力制御回路が動作し、一次コイル２に電流が流れて、中心コア４１及び外周コア４２を通過する磁界が形成される。そして、一次コイル２に流れる電流を遮断したときには、上記磁界の形成方向とは反対方向に向けて、中心コア４１及び外周コア４２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、二次コイル３に誘導起電力（逆起電力）が発生し、点火コイル１に装着したスパークプラグ７の一対の電極部７４からスパークを発生させることができる。
【００２９】
本例の点火コイル１においては、一対のセンサ信号線７５１を、一次コイル２における内側巻線層２１Ａと外側巻線層２１Ｂとの間に配置してコネクタ部５まで引き出している。これにより、一次コイル２における内側巻線層２１Ａと外側巻線層２１Ｂとによって、一対のセンサ信号線７５１を覆うことができる。そのため、一対のセンサ信号線７５１を二次コイル３の近傍を通ってイグナイタ５２まで配線しても、スパーク用電圧（高電圧）による影響、スパーク発生後に残留する磁気の影響等を受けて、当該一対のセンサ信号線７５１へノイズが重畳することを効果的に抑制することができる。
【００３０】
それ故、本例の点火コイル１によれば、一対のセンサ信号線７５１を二次コイル３の近傍を通ってイグナイタ５２まで配線する場合において、当該一対のセンサ信号線７５１にノイズが重畳することを効果的に抑制することができる。
【００３１】
（実施例２）
本例は、図５に示すごとく、上記センサ信号線７５１を、上記一次コイル２における内側巻線層２１Ａと外側巻線層２１Ｂとの間において、軸方向Ｌに沿って配置した例である。
本例の一次コイル２の外側巻線層２１Ｂは、その周方向Ｃの一部においてセンサ信号線７５１を内側巻線層２１Ａとの間に挟んでいることにより、その周方向Ｃの一部に、径方向Ｒの外方に突出した巻線突出部２１５が形成されている。また、一次コイル２の外周側に配置したコイルケース４３は、巻線突出部２１５に対応する位置に、ケース突出部４３１を有している。そして、このケース突出部４３１は、上記外周コア４２における周方向Ｃの端面４２１同士の間に形成した隙間４２２に配置してある。
【００３２】
本例においては、センサ信号線７５１を、外周コア４２における隙間４２２によるスペースを利用して、軸方向Ｌに沿って配置することができる。そのため、点火コイル１の外径が大きくなることを防止して、センサ信号線７５１の配線を行うことができる。また、本例においては、センサ信号線７５１の長さを短くすることもできる。
本例においても、その他の構成は上記実施例１と同様であり、上記実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
【００３３】
なお、上記実施例１、２に示した点火コイル１の構造は、上記センサ７５を、ノックセンサ、プレイグセンサ、温度センサ又は近接センサ等とする場合にも同様に採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施例１における、スパークプラグを装着する前の状態の点火コイルの軸方向における断面を示す説明図。
【図２】実施例１における、スパークプラグを装着した状態の点火コイルの軸方向における断面を示す説明図。
【図３】実施例１における、一次スプールの外周に一次コイル及びセンサ信号線を巻回した状態の軸方向における断面を示す説明図。
【図４】実施例１における、点火コイルのコイル本体部の横方向における断面を示す説明図。
【図５】実施例２における、点火コイルのコイル本体部の横方向における断面を示す説明図。
【符号の説明】
【００３５】
１  点火コイル
１１  コイル本体部
２  一次コイル
２１  巻線層
２１Ａ  内側巻線層
２１Ｂ  外側巻線層
２１１  一次電線
２２  一次スプール
３  二次コイル
３２  二次スプール
４１  中心コア
４２  外周コア
４２２  隙間
４３  コイルケース
５  コネクタ部
５２  イグナイタ
６  プラグベース部
７  スパークプラグ
７５  センサ
７５１  センサ信号線
８  エンジン
８１  プラグホール
Ｌ  軸方向
Ｃ  周方向
Ｒ  径方向
【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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