(57)【要約】【課題】本発明は、自動車等における内燃機関の点火プラグに対して高電圧を供給し、火花放電を発生させる点火コイルにおける絶縁充填樹脂等にクラックが発生しない内燃機関用点火コイルに関するものである。【解決手段】鉄心−コイル組立体を載置する載置部上には、経年変化によって空隙が発生する部材からなる有機材料が設けられている。前記部材は、経年変化によって空隙が発生するため、鉄心との線膨張係数の相違に基づく応力を緩和することができ、信頼性の高い内燃機関用点火コイルとすることができる。【選択図】図１
2007317906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次コイルおよび二次コイルと前記各コイルと磁気的に結合させる鉄心とからなる鉄心−コイル組立体と、
前記鉄心−コイル組立体および前記一次コイルにおける電流の通電および遮断を点火信号に基づいて行うことにより高電圧を発生させるパワースイッチを含む制御回路を収納するとともに、内周の内向きに前記鉄心−コイル組立体を載置する載置部を備えた絶縁ケースと、
前記絶縁ケース内に前記鉄心−コイル組立体および制御回路を収納するとともに、内部に充填され、固化された絶縁充填樹脂部材と、
を少なくとも備えている内燃機関用点火コイルにおいて、
前記鉄心−コイル組立体は、前記絶縁ケースの載置部に載置された経年変化によって空隙が発生する部材からなる有機材料の上に設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２】
前記パワースイッチを含む制御回路は、経年変化によって空隙が発生する部材からなる有機材料で覆われていることを特徴とする請求項１に記載された内燃機関用点火コイル。
【請求項３】
前記経年変化によって空隙が発生する部材からなる有機材料は、ポリウレタン系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系のいずれかの樹脂を使用したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載された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、自動車等における内燃機関の点火プラグに対して高電圧を供給し、火花放電を発生させる点火コイルにおける絶縁充填樹脂部材等にクラックが発生しない内燃機関用点火コイルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、特開２００２−３１０２５号公報に記載されている内燃機関用点火コイルは、鉄心−コイル組立体の鉄心を載置する載置部の上に弾性を有する絶縁部材を設けている。また、特開２００２−４８０４５号公報に記載されている内燃機関用点火コイル装置は、温度の変化によって熱硬化性樹脂が膨張または収縮する応力がパワースイッチに作用するのを緩衝できるように、パワースイッチを柔軟性を有する緩衝樹脂で覆っている。
【特許文献１】特開２００２−３１０２５号公報
【特許文献２】特開２００２−４８０４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、前記緩衝樹脂および弾性を有する絶縁部材は、通常、シリコーン系樹脂を使用するため、非常に高価であり、安価で信頼性の高い内燃機関用点火コイルを得ることが困難であった。また、前記シリコーン系樹脂、および直鎖構造のゴム系樹脂は、硬化時に絶縁樹脂が充填されたケース内で、反応副生成物としてのガスが発生し、揮散するため、鉄心−コイル組立体と絶縁樹脂との密着性を阻害し、絶縁樹脂にクラックが発生する原因となっていた。前記クラックは、内燃機関用点火コイルの防水性を破壊し、二次コイルからリークを発生させるという欠点を有した。
【０００４】
以上のような課題を解決するために、本発明は、安価であるとともに、鉄心−コイル組立体と絶縁樹脂との密着性の優れた内燃機関用点火コイルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（第１発明）
第１発明の内燃機関用点火コイルは、一次コイルおよび二次コイルと前記各コイルと磁気的に結合させる鉄心とからなる鉄心−コイル組立体と、前記鉄心−コイル組立体および前記一次コイルにおける電流の通電および遮断を点火信号に基づいて行うことにより高電圧を発生させるパワースイッチを含む制御回路を収納するとともに、内周の内向きに前記鉄心−コイル組立体を載置する載置部を備えた絶縁ケースと、前記絶縁ケース内に前記鉄心−コイル組立体および制御回路を収納するとともに、内部に充填され、固化された絶縁充填樹脂部材とを少なくとも備えており、前記鉄心−コイル組立体が前記絶縁ケースの載置部に載置された経年変化によって空隙が発生する部材からなる有機材料の上に設けられていることを特徴とする。
【０００６】
（第２発明）
第２発明の内燃機関用点火コイルにおいて、第１発明のパワースイッチを含む制御回路は、経年変化によって空隙が発生する部材からなる有機材料で覆われていることを特徴とする。
【０００７】
（第３発明）
第３発明の内燃機関用点火コイルにおいて、第１発明または第２発明の経年変化によって空隙が発生する部材からなる有機材料は、ポリウレタン系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系のいずれかの樹脂を使用したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、鉄心−コイル組立体を載置する部分、あるいはパワースイッチを含む制御回路を覆う部材に、高価なシリコーン系樹脂を使用する代わりに、耐熱性の劣る経年変化によって空隙が発生する部材からなる有機材料を設けて置くことで、前記部材の経年変化よってできた空隙が前記部材と鉄心との線膨張係数の差に基づく温度変化で発生するクラックを防止することができる。
【０００９】
本発明によれば、経年変化によって空隙が発生する部材からなる有機材料は、シリコーン系および直鎖構造のゴム等のように硬化時にガス状の反応副生成物が揮散しないので、鉄心に隣接する絶縁充填樹脂部材にクラックが発生しない。
【００１０】
本発明によれば、鉄心−コイル組立体の載置する部分、あるいはパワースイッチを含む制御回路を覆う部材に、耐熱性の比較的低い有機材料である前記経年変化によって空隙が発生する部材として、ポリウレタン系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系樹脂を使用することで、安価な内燃機関用点火コイルとするだけでなく、前記樹脂内に空隙が発生することにより、熱応力が緩和され、信頼性の高い内燃機関用点火コイルを提供することができる。
【００１１】
本発明によれば、鉄心−コイル組立体の載置する部分、あるいはパワースイッチを含む制御回路を覆う部材のみを安価な前記経年変化によって空隙が発生する部材として、その他を絶縁充填樹脂部材からなるシリコーン系樹脂と使い分けることで、全体で安価で、かつ、信頼性の高い内燃機関用点火コイルとすることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（第１発明）
第１発明の内燃機関用点火コイルは、一次コイルおよび二次コイルと前記各コイルと磁気的に結合させる鉄心とからなる鉄心−コイル組立体と、前記鉄心−コイル組立体および前記一次コイルにおける電流の通電および遮断を点火信号に基づいて行うことにより高電圧を発生させるパワースイッチを含む制御回路を収納するとともに、内周の内向きに前記鉄心−コイル組立体を載置する載置部を備えた絶縁ケースと、前記絶縁ケース内に前記鉄心−コイル組立体および制御回路を収納するとともに、内部に充填され、固化された絶縁充填樹脂部材とを少なくとも備えている。
【００１３】
前記鉄心−コイル組立体を載置する載置部上には、経年変化によって空隙が発生する部材からなる有機材料が設けられている。前記経年変化によって空隙が発生する部材は、前記空隙のため、この部分に発生する熱応力を緩和することができ、信頼性の高い内燃機関用点火コイルとすることができる。前記経年変化によって空隙が発生する部材からなる有機材料は、従来のシリコーン樹脂と比較して耐熱性が多少低下するが、安価であるため、内燃機関用点火コイルの価格を低減することができる。また、前記経年変化によって空隙が発生する部材は、シリコーン系および直鎖構造のゴム等のように硬化時にガス状の反応副生成物が揮散しないので、絶縁充填樹脂部材にクラックが発生しないという利点がある。
【００１４】
（第２発明）
第２発明の内燃機関用点火コイルは、第１発明のパワースイッチを含む制御回路を経年変化によって空隙が発生する部材からなる有機材料によって覆っている。前記パワースイッチを含む制御回路は、比較的熱を多く発生するため、その周辺で熱応力が生じる。前記熱応力を少なくするために、第１発明と同様に経年変化によって空隙が発生する部材が使用される。
【００１５】
（第３発明）
第３発明の内燃機関用点火コイルは、第１発明または第２発明における経年変化によって空隙が発生する部材からなる有機材料として、ポリウレタン系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系のいずれかの樹脂を使用した。前記ポリウレタン系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系の有機材料は、これらの中で、比較的耐熱の高いものが選ばれる。前記ウレタン系樹脂等は、温度サイクルを繰り返すことにより、初期に柔軟性があっても、経年変化によって収縮（劣化）して空隙が現れます。本発明は、高価なシリコーン樹脂の代わりに安価な前記経年変化によって空隙が発生する部材を採用することで、鉄心と前記部材との線膨張係数の相違によるクラックを防止している。
【実施例１】
【００１６】
図１（イ）は本発明の第１実施例である内燃機関用点火コイルにおける鉄心−コイル組立体と絶縁ケースを説明するための断面図で、（ロ）は一部拡大図である。図１（イ）および（ロ）において、内燃機関用点火コイル１１は、一次コイル１２と、二次コイル１３と、センタ鉄心１４と、外環鉄心１５と、これらを収納する絶縁ケース１６と、高圧端子１７とから少なくとも構成されている。前記一次コイル１２と、二次コイル１３と、センタ鉄心１４と、外環鉄心１５と、は、鉄心−コイル組立体を構成している。前記絶縁ケース１６は、図示されていない電源に接続するコネクタ１６１と、前記鉄心−コイル組立体の一部を収納する下部凹部１６２と、高圧端子１７を収納する高圧筒部１６３と、前記鉄心−コイル組立体を載置する載置部１６４とから構成されている。
【００１７】
前記絶縁ケース１６の鉄心−コイル組立体の載置部１６４には、凹部１６５が成形されており、後述する経年変化によって空隙が発生する部材１９が設けられている。前記経年変化によって空隙が発生する部材１９は、たとえば、ポリウレタン系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系のいずれかの有機材料を使用した。前記ポリウレタン系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系の有機材料は、シリコーン部材より耐熱性が低いものであっても安価であるだけでなく、ゴム系のような硬化時にガスの発生がないので好都合である。前記絶縁ケース１６には、前記鉄心−コイル組立体および絶縁充填樹脂部材１８が収納されている。
【実施例２】
【００１８】
図２は本発明の第２実施例である内燃機関用点火コイルにおける鉄心−コイル組立体、パワースイッチ、絶縁ケースを説明するための断面図である。図２において、内燃機関用点火コイル２１は、鉄心−コイル組立体２２と、前記鉄心−コイル組立体２２を収納する絶縁ケース２３と、パワースイッチ２５と、絶縁充填樹脂部材２６と、前記パワースイッチ２５を覆った経年変化によって空隙が発生する部材２７とから構成されている。前記鉄心−コイル組立体２２は、センタ鉄心２２１と、一次コイル２２２と、二次コイル２２３とから構成されている。前記絶縁ケース２３は、図示されていない電源に接続する端子２９を備えたコネクタ２３１と、前記パワースイッチ２５および前記経年変化によって空隙が発生する部材２７を収容する補助収容部２３２と、高圧端子２８が導出される高圧タワー２３３とから構成されている。なお、前記一次コイル２２２および二次コイル２２３は、コイルボビン２４に巻回されている。
【００１９】
前記補助収容部２３２は、パワースイッチ２５を収容するとともに、たとえば、ポリウレタン系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系のいずれかの有機材料からなる経年変化によって空隙が発生する部材によって覆われている。前記ポリウレタン系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系の有機材料は、初期に柔軟性を有しているが、経年変化により収縮して空隙が発生し、この空隙がパワースイッチ２５の熱等による前記部材の熱応力を緩和することができる。
【００２０】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではない。そして、本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。たとえば、本実施例における内燃機関用点火コイル、絶縁ケースの材質、絶縁充填樹脂部材の材質、パワースイッチの種類等は、公知または周知のものを採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】（イ）は本発明の第１実施例である内燃機関用点火コイルにおける鉄心−コイル組立体と絶縁ケースを説明するための断面図で、（ロ）は一部拡大図である。（実施例１）
【図２】本発明の第２実施例である内燃機関用点火コイルにおける鉄心−コイル組立体、パワースイッチ、絶縁ケースを説明するための断面図である。（実施例２）
【符号の説明】
【００２２】
１１・・・内燃機関用点火コイル
１２・・・一次コイル
１３・・・二次コイル
１４・・・センタ鉄心
１５・・・外環鉄心
１６・・・絶縁ケース
１６１・・・コネクタ
１６２・・・下部凹部
１６３・・・高圧筒部
１６４・・・載置部
１６５・・・凹部
１７・・・高圧端子
１８・・・絶縁充填樹脂部材
１９・・・経年変化によって空隙が発生する部材
２１・・・内燃機関用点火コイル
２２・・・鉄心−コイル組立体
２２１・・・センタ鉄心
２２２・・・一次コイル
２２３・・・二次コイル
２３・・・絶縁ケース
２３１・・・コネクタ
２３２・・・補助収容部
２３３・・・高圧タワー
２４・・・コイルボビン
２５・・・パワースイッチ
２６・・・絶縁充填樹脂部材
２７・・・経年変化によって空隙が発生する部材
２８・・・高圧端子
２９・・・端子
【図１】
2007317906.tif 000003
【図２】
2007317906.tif 000004