(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次スプールに巻回された一次巻線からなる一次コイルと該一次コイルにほぼ同心的に配設され二次スプールに巻回された二次巻線からなる二次コイルと該一次コイルおよび該二次コイルを収納するコイルケースとを有するコイル部と、
該コイル部の下側に連なるタワーケースと該タワーケースの中央に配設され点火プラグの端子に接触し得る弾性接触子とを有する高圧タワー部とからなり、該一次コイルへの供給電圧を該二次コイルで高電圧に昇圧して点火プラグに印可する内燃機関用点火コイルにおいて、
前記コイル部の下端側には、前記二次巻線が接続される接続部と前記弾性接触子の一端側が直接接触する接触部とを有し前記二次スプールに圧入固定される二次側端子が備えられ、
さらに該二次側端子と該二次スプールとの間には充填材が該二次スプールの外部から内部へ侵入する通路が形成さ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】
前記タワーケースは、前記コイルケースに連結される外筒部と前記弾性接触子を保持して前記二次側端子に圧入される内筒部とからなり、
該内筒部と該外筒部とは、下部で連なり、該内筒部と該二次側端子との圧入部分をシール部とした充填材の充填され得る環状充填部を形成する請求項１記載の内燃機関用点火コイル。
【請求項３】
前記二次側端子は、前記一次スプールまたは前記二次スプールの下端側に形成された凹部へ圧入され内底部を前記接触部とする有底筒状である請求項１記載の内燃機関用点火コイル。
【請求項４】
前記二次側端子は、前記一次スプールまたは前記二次スプールの下端部に形成された凸部へ圧入され外底部を前記接触部とする有底筒状である請求項１記載の内燃機関用点火コイル。
【請求項５】
前記二次側端子の接続部は、開口端から延在して軸方向に折曲げられた端子片である請求項３または４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、内燃機関用点火コイル（以下、単に「点火コイル」という。）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、点火プラグへの高電圧供給は、機械式デストリビュータからハイテンションコードを介して行われていた。現在では、内燃機関（エンジン）の各気筒毎に独立して設けられた点火コイル（イグニッションコイル）から、直接点火プラグへ高電圧が供給される型式が主流となりつつある。
このような独立型の点火コイルは、一次電圧を二次電圧に昇圧するための一次コイルおよび二次コイルを有するコイル部と、二次コイルで生じた高電圧を高圧スプリング（弾性接触子）を介して点火コイルに印可する高圧タワー部とを備える。このコイル部と高圧タワー部とは、当初分割状態にあるが、組立て工程で両者が連結される。そして、各部材の保持やリーク放電防止等の観点から、その内部の隙間にエポキシ樹脂等の充填剤が充填されて、点火コイルが製作される。
この組立ての便宜を考慮して、例えば、図５（特開平１１−１８６０７８号公報）に開示されているように、コイル部と高圧タワー部との間の導通は、従来、コイル部の二次巻線が接合された二次側端子（３２９）へ、高圧タワー部の高圧スプリング（３３８）を接触保持する高圧スプリング端子（３３９）を圧入することにより行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような端子構造では、別部品として少なくとも二次側端子と高圧スプリング端子が必要であり、コスト的に好ましくない。また、部品の増加は、構造の複雑化や組付け工数の増加を招くようにもなる。
本発明の内燃機関用点火コイルは、このような事情に鑑みてなされたものである。すなわち、コイル部と高圧タワー部との間の端子構造を見直し、部品点数の削減による低コスト化等を図れる内燃機関用点火コイルを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者はこの課題を解決すべく鋭意研究し、試行錯誤を重ねた結果、コイル部側の二次側端子に高圧タワー部側の端子（従来の高圧スプリング端子）の機能を兼用させることを思いつき、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の内燃機関用点火コイルは、一次スプールに巻回された一次巻線からなる一次コイルと該一次コイルにほぼ同心的に配設され二次スプールに巻回された二次巻線からなる二次コイルと該一次コイルおよび該二次コイルを収納するコイルケースとを有するコイル部と、該コイル部の下側に連なるタワーケースと該タワーケースの中央に配設され点火プラグの端子に接触し得る弾性接触子とを有する高圧タワー部とからなり、該一次コイルへの供給電圧を該二次コイルで高電圧に昇圧して点火プラグに印可する内燃機関用点火コイルにおいて、
前記コイル部の下端側には、前記二次巻線が接続される接続部と前記弾性接触子の一端側が直接接触する接触部とを有し前記二次スプールに圧入固定される二次側端子が備えられ、さらに該二次側端子と該二次スプールとの間には充填材が該二次スプールの外部から内部へ侵入する通路が形成されていることを特徴とする。
【０００５】
本発明の内燃機関用点火コイルでは、二次巻線が接続部で接続された二次側端子に、その接触部で弾性接触子が直接接触するようにした。このため、二次側端子と弾性接触子との間に介在していた従来の高圧スプリング端子等を廃止することができた。よって、部品点数の削減、コイル部と高圧タワー部との間の端子構造の簡素化、点火コイルの低コスト化等を図ることができた。
【０００６】
なお、本明細書中でいう上下関係は、コイル部側を上方とし、高圧タワー部側を下方とする、便宜的なものである。従って、本発明でいう上下関係と、内燃機関用点火コイルの実際の取付位置等とはなんら無関係である。また、弾性接触子は、例えば、高圧スプリング等であるが、弾性を有する形態であればコイル状等でなくても良い。また、一次コイルと二次コイルとの配設関係は、略同心的であればよく、一次コイルに対して二次コイルが内側でも外側でも良い。
【０００７】
ここで、前記二次側端子が、前記一次スプールまたは前記二次スプールに圧入固定されるものであると、組付けが容易でより好ましい。
また、前記タワーケースが、前記コイルケースに連結される外筒部と前記弾性接触子を保持して前記二次側端子に圧入される内筒部とからなり、該内筒部と該外筒部とが、下部で連なって、該内筒部と該二次側端子との圧入部分をシール部とした充填材の充填され得る環状充填部を形成していると好適である。
点火コイルの内部には、各部材の保持や絶縁性を確保するためにエポキシ樹脂等の充填材が封入される。この充填材は、タワーケース内に形成された環状充填部にも充填される。そして、タワーケースの内筒部と二次側端子との圧入部分をシール部として、充填材が環状充填部から外部へ漏出することが防止される。
【０００８】
ところで、二次側端子をコイル部の下端側に設ける場合、次の２通りを考えることができる。一つは、前記二次側端子を、前記一次スプールまたは前記二次スプールの下端側に形成された凹部へ圧入され内底部を前記接触部とする有底筒状とする場合である。この場合、弾性接触子が二次側端子の内側に収納されるので、少なくとも二次側端子の深さ分だけ、点火コイルを軸方向にコンパクト化できる。
【０００９】
もう一つは、前記二次側端子を、前記一次スプールまたは前記二次スプールの下端部に形成された凸部へ圧入され外底部を前記接触部とする有底筒状とする場合である。この場合、二次側端子の内筒部を一次スプールまたは二次スプールの凸部に圧入できるので、一次スプールまたは二次コイルの形状を簡素化できる。
なお、前記二次側端子の接続部は、例えば、二次側端子の開口端から延在し軸方向に折曲げられた端子片とすることができる。これにより、二次側端子の周辺をコンパクトにしつつ、二次巻線との接合を容易にできる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、実施形態を挙げて、本発明について具体的に説明する。
（実施例１）
本発明に係る実施形態である内燃機関用点火コイル１００（以下、点火コイル１００という。）を図１に示す。
点火コイル１００は、いわゆるスティックタイプの点火コイルであり、図示しないエンジンブロックのプラグホール内に気筒毎に装着される。この点火コイル１００は、大別して、制御部１と、コイル部２と、高圧タワー部３とからなる。
【００１１】
制御部１は、コネクタ１３内にインサート成形されたターミナル１２と、このターミナル１２に接続されたイグナイタ１１とからなる。そして、ＥＣＵ（図示せず）から受けた点火信号はターミナル１２を介してイグナイタ１１に伝わる。イグナイタ１１は、その点火信号に基づいて、後述の一次コイル巻線２３に供給する一次電流をスイッチングし、点火プラグで断続的な放電を生じさせる。
【００１２】
コイル部２は、外殻を形成するコイルケース２０と、その内部に順次外側から同心的に配設された外周コア２５と、一次スプール２１に巻回された一次巻線２３とからなる一次コイルと、二次スプール２２に巻回された二次巻線２４とからなる二次コイルと、中心部に配設された中心コア２６とから主に構成される。これらにより開磁路が形成され、一次コイルに供給されたバッテリ電圧（約１２Ｖ）は、二次コイルで点火プラグによって放電可能な高電圧（３０ｋＶ程度）まで昇圧される。
【００１３】
高圧タワー部３は、略円筒状をしたタワーケース３０と、その内部中央に配設され点火プラグの端子に弾性接触する高圧スプリング（弾性接触子）３１と、タワーケース３０の下端側に環装されて点火プラグを密着保持するゴム製のプラグキャップ６とからなる。
そして、コイル部２に高圧タワー部３を組付け後、制御部１の上方（図中）からエポキシ樹脂製の樹脂絶縁材５が真空充填される。この樹脂絶縁材５は、一次スプール２１と二次スプール２２との間を通り、タワーケース３０の環状充填部３０ｃまで至る。この樹脂絶縁材５により、二次コイルと一次コイル等の間が絶縁されると共に、各部材が固定保持される。
【００１４】
次に、本実施例の特徴部分である二次スプール２２と二次側端子２７について詳述する。
二次スプール２２とその下端側に圧入される二次側端子２７とを拡大した断面斜視図を図２に示す。また、二次スプール２２および二次側端子２７と、タワーケース３０および高圧スプリング３１との組付け状態を示す部分断面図を図４（ａ）に示す。
【００１５】
これらの図から解るように、二次側端子２７は鍔２７ｃが僅かに張出した円筒カップ状をしている。そして、その鍔２７ｃの一部から延出した端子片２７ｂが上方へほぼ直角的に折返されている。この端子片２７ｂに、二次巻線２４の一端がハンダ付けされる。また、二次側端子２７の内側にある内底面２７ａが、高圧スプリング３１の一端が接触する接続部となる。なお、このような二次側端子２７は、板金加工により容易に形成され得る。
【００１６】
二次スプール２２は、二次側端子２７を内包するように、下方に開口した段付円筒状の凹部２２ａを下端側に備える。但し、その一部には切欠き２２ｃが形成されている。二次側端子２７の端子片２７ｂがこの切欠き２２ｃに収納される。また、二次スプール２２は、中心コア２６が収納される円筒状のコア収納部２２ｄを有し、このコア収納部２２ｄと凹部２２ａとは細孔２２ｂを介して連通している。なお、この細孔２２ｂは、成形型の支持ピンにより、二次スプール２２を樹脂一体成形するときに形成されるものである。
【００１７】
この二次スプール２２の凹部２２ａの内周側に、二次側端子２７の外周側を圧入することにより、二次側端子２７は二次スプール２２に固定され、コイル部２が形成される。なお、二次側端子２７の圧入部周辺には、エポキシ樹脂が通る穴２２ｅが形成されている。この穴２２ｅの外側からからエポキシ樹脂が細孔２２ｂを通って二次スプール２２の内部に流入し、二次側端子２７と中心コア２６との間の絶縁性が確保される。
【００１８】
こうして組立てられたコイル部２に、高圧タワー部３が組付けられる。コイルケース２０とタワーケース３０の外筒部３０ａとは接着固定されるが、二次側端子２７とタワーケースの内筒部３０ｂとは圧入固定されるのみである。なお、この組付けに際して予め、上部の拡径した高圧スプリング３１を内筒部３０ｂ上端に掛止しておいた。こうして、高圧スプリング３１は内筒部３０ｂ上端で支持され、下方に脱落することはない。参考までに、縮径した高圧スプリング３１の他端側が点火プラグＰに当接する様子を図４（ａ）に示した。
【００１９】
最後に、樹脂絶縁材５を上部から真空充填する。このとき、本実施例では、二次側端子２７とタワーケースの内筒部３０ｂとの圧入部分がシール部となる。このため、環状充填部３０ｃに充填された樹脂絶縁材５は、タワーケース３０から外部に漏出することはない。一方、切欠き２２ｃは二次側端子２７の端子片２７ｂによって全体が閉塞されることはなく、その上部や端子片２７ｂの周囲に隙間が残っている。この隙間から、樹脂絶縁材５が浸入して、二次スプール２２の内部に入り、細孔２２ｂからコア収納部２２ｄに至る。そして、コア収納部２２ｄ内の中心コア２６が樹脂絶縁材５で固定保持されることになる。
【００２０】
（実施例２）
次に、他の実施例である二次スプール１２２と二次側端子１２７について、図３および図４（ｂ）を用いて説明する。図３は、二次スプール１２２および二次側端子１２７と、タワーケース１３０および高圧スプリング３１との組付け状態を示す断面図である。図４（ｂ）は、その部分断面図である。なお、上記実施例１と共通する部材には同じ符号を付した。
これらの図から解るように、二次側端子１２７も、鍔１２７ｃが僅かに張出した円筒カップ状をしている。そして、その鍔１２７ｃの一部から延出した端子片１２７ｂが上方にほぼ直角的に折返されている。この端子片１２７ｂに、二次巻線１２４の一端がハンダ付けされる。また、二次側端子１２７の外側にある外底面１２７ａが、高圧スプリング３１の一端が接触する接続部となる。
【００２１】
二次スプール１２２は、二次側端子１２７が冠着される、下方に突出した円柱状の凸部１２２ａを下端側に備える。但し、凸部１２２ａの中央には、中心コア２６が収納される円筒状のコア収納部１２２ｄに連通する細孔１２２ｂが形成されている。この細孔１２２ｂも、成形型の支持ピンによって、二次スプール１２２を樹脂一体成形したときに形成されたものである。
【００２２】
そして、二次スプール１２２の凸部１２２ａの外周面に、二次側端子１２７の内周面を圧入することにより、二次側端子１２７は二次スプール１２２に固定される。二次スプール１２２の凸部１２２ａにも、実施例１と同様にエポキシ樹脂の通る溝１２２ｃを有している。そして、この溝１２２ｃは、二次側端子１２７に沿った段差状に形成されている。そして、この溝１２２ｃと二次側端子１２７とでエポキシ樹脂の流路が形成される。
【００２３】
こうして組立てられたコイル部２に、高圧タワー部３が組付けられる。ここで前述の実施例と異なり、二次側端子１２７の外周面にタワーケースの内筒部１３０ｂが圧入固定される。そして、内筒部１３０ｂの内部は段付円筒状となっているため、上部が拡径した高圧スプリング３１はその段付部分で掛止される。
【００２４】
なお、環状充填部１３０ｃに樹脂絶縁材５を充填することは実施例１と同様である。但し、本実施例では、二次側端子１２７の外周面とタワーケースの内筒部１３０ｂの内周面との間の圧入面がシール部となる。また、二次側端子１２７の凸部１２２ａ等にコア収納部１２２ｄまたは細孔１２２ｂへ連通する切り欠きや連通孔を設ければ、前述したように、樹脂絶縁材５が二次スプール１２２の内部に浸入して、中心コア２６が樹脂絶縁材５で固定保持される。
【００２５】
次に、上記実施例１と実施例２とのコンパクト性を比較して説明する。図４を観れば解るように、実施例１の方が実施例２よりも軸方向にコンパクトに（つまり、短く）なっている。具体的には、二次側端子２７、１２７と高圧スプリング３１との接触面を基準に考えると、実施例１の二次スプール２２は、ほぼ二次側端子１２７のカップ深さ分（ｄ１）だけ少なくとも短くなる。また、端子片１２７ｂの配設方法によっては、実施例１の二次スプール２２は、実施例２の二次スプール１２２に対して、端子片１２７ｂの長さ分（ｄ２）短くなる。いずれにしても、実施例１の構成の方が、点火コイルを軸方向にコンパクトにできる。また、軸方向に同じ寸法なら、実施例１の構成の方が細径化や高性能化を図り易い。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の内燃機関用点火コイルによれば、従来必要とされていた高圧スプリング端子等を廃止でき、部品点数削減による低コスト化を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例である点火コイルの全体を示す縦断面図である。
【図２】実施例１に係る二次スプールおよび二次側端子の断面斜視図である。
【図３】実施例２に係る二次スプールおよび二次側端子の周辺断面図である。
【図４】実施例１と実施例２との主要部を比較した断面図である。
【図５】従来の二次側端子と高圧スプリング端子とを示す断面図である。
【符号の説明】
１                      制御部
２                      コイル部
３                      高圧タワー部
２０                    コイルケース
２１                    一次スプール
２２、１２２            二次スプール
２３                    一次巻線
２４                    二次巻線
２７、１２７            二次側端子
２７ａ、                内底面（接触部）
１２７ａ、              外底面（接触部）
２７ｂ、１２７ｂ        端子片（接続部）
３０、１３０            タワーケース
３０ａ、１３０ａ        外筒部
３０ｂ、１３０ｂ        内筒部
３０ｃ、１３０ｃ        環状充填部
３１                    高圧スプリング（弾性接触子）
１００                  内燃機関用点火コイル
【図１】
0003997463.tif 000002
【図２】
0003997463.tif 000003
【図３】
0003997463.tif 000004
【図４】
0003997463.tif 000005
【図５】
0003997463.tif 000006