(57)【要約】【課題】点火プラグと点火コイルの接点部分への浸水を確実に防止した点火コイルを提供する。【解決手段】基端側から先端側に向けて略円筒状に延びるコイルケース１と、コイルケースの先端側外周部１ｃに外嵌される弾性体たるプラグキャップ２とを備え、プラグキャップ２に点火プラグを受け入れる点火コイルＣＬである。コイルケース１に外嵌されるプラグキャップ２の基端側外周部２ａに、溝状の流通路ＧＶが形成され、流通路ＧＶを通して点火コイルの基端側と先端側とを確実に連通させる。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基端側から先端側に向けて略円筒状に延びるコイルケースと、前記コイルケースの先端側外周部に外嵌される弾性体たるプラグキャップとを備え、前記プラグキャップに点火プラグを受け入れる点火コイルであって、
前記コイルケースに外嵌される前記プラグキャップの基端側外周部に、溝状の流通路が形成され、前記流通路を通して点火コイルの基端側と先端側とが連通し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】
前記コイルケースの先端側を包含した前記プラグキャップの基端側は、その最大外径が、前記コイルケースの外径にほぼ一致している請求項１に記載の内燃機関用点火コイル。
【請求項３】
前記コイルケースの先端側を包含した前記プラグキャップの基端側は、径方向外向きにやや膨出することで、軸方向基端側から先端側に向けて拡径されるテーパ面が形成されている請求項１又は２に記載の内燃機関用点火コイル。
【請求項４】
前記プラグキャップに包含されない前記コイルケースの露出先端部は、基端側から先端側に向けて縮径されるテーパ面に形成されている請求項３に記載の内燃機関用点火コイル。
【請求項５】
前記点火コイルは、その基端側に防水部材を装着した状態でプラグホールに挿入され、前記点火コイルの組み付け状態では、前記防水部材が前記プラグホールの上面を実質的に塞いでいる請求項１〜４の何れかに記載の内燃機関用点火コイル。
【請求項６】
前記防水部材には、プラグホールの高圧ガスを外部に開放するガス抜き穴が設けられている請求項５に記載の内燃機関用点火コイル。
【請求項７】
前記プラグキャップには、軸方向に延びる複数の突条が離散的に設けられ、
前記プラグキャップに、前記点火コイルを受け入れた状態では、前記複数の突条が径方向外向きにやや膨出して、各突条の一部がプラグホールの内周面に接触している請求項１〜６の何れか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、自動車エンジンなどの内燃機関の点火プラグに高電圧を供給する点火コイルに関し、特に、万一プラグホールに水が浸入しても、点火コイルと点火プラグの接点部の導電体を酸化させるおそれの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】
ペンシルタイプとも称される点火コイルは、基端側から先端側に向けて略円筒状に延びるコイルケースと、コイルケースの先端外周部に外嵌される弾性体たるプラグキャップとを一般に備え、先端側のプラグキャップに、点火プラグを受け入れる構成になっている。
【特許文献１】特開平１１−２３００１５号公報  例えば、特許文献１に記載の発明は、ペンシルタイプの点火コイルの一例であって、プラグキャップの一部に、点火プラグを受け入れて径方向外向きに膨出される突起を設けることを特徴としている（図６参照）。この突起の外径は、点火プラグをプラグホールに挿入する初期状態では、プラグホールの内径より小さいが、プラグキャップに点火プラグを受け入れた状態では、径方向外向きに膨出することで、プラグホールの内面に押し当てられて防振作用を実現している。
【０００３】
また、点火コイルの基端側には、弾性体を略リング状に形成した防水カバーが嵌合されており、この防水カバーがエンジンブロックに押圧されることで、プラグホールへの浸水が防止されている。但し、運転時にはプラグホール内部の空気が膨張するので、この膨張ガスを、プラグホール外部に開放するよう、防水カバーの一部にガス抜き穴が形成されている。
【０００４】
なお、一般に、ペンシルタイプの点火コイルでは、プラグキャップに外嵌されないコイルケースの露出先端部が、テーパ面に形成されるので、コイルケースとプラグキャップとの連結部には、鋭角状のＶ字溝が、周方向に一巡して形成されることになる（図６参照）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した通り、一般に、ペンシルタイプの点火コイルでは、防水カバーによって防水性を実現している。
【０００６】
しかし、長期間の冷熱ストレスによる経年劣化によって、防水カバーが磨耗した場合には、プラグホールへの浸水を防止し切れないことがある。また、防水カバーのガス抜き穴を経由した浸水も懸念されるところである。
【０００７】
そして、何らかの理由によって浸水を許した場合には、プラグキャップとコイルケーとの連結部に形成されるＶ字溝に、進入水が貯留されることになる。特に、特許文献１の発明のように、プラグホールの内周面に、プラグキャップの突起を押圧させる構成を採った場合には、それより下方への浸水が防止される分だけ、Ｖ字溝への進入水の貯留の問題が顕著となる。
【０００８】
何れにしても、プラグキャップとコイルケースの連結部に進入水が貯留されると、これがコイルケースとプラグキャップの隙間を通して、点火プラグと点火コイルの接点部分に侵入するおそれがあり、そこに配置された導電体を腐食させるおそれがあった。この進入水は、浸水タイミングによっては、排気ガスが高濃度に溶解した酸性水となるので、特に、このような場合には、加熱状態の導電体を顕著に酸化腐食させるおそれがある。なお、内燃機関の運転時には進入水が気化されるものの、コイルケースとプラグキャップの隙間が閉塞傾向となって、進入水が残存するおそれがある。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、点火プラグと点火コイルの接点部分への浸水を確実に防止した点火コイルを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明に係る内燃機関用点火コイルは、基端側から先端側に向けて略円筒状に延びるコイルケースと、前記コイルケースの先端側外周部に外嵌される弾性体たるプラグキャップとを備え、前記プラグキャップに点火プラグを受け入れる点火コイルであって、前記コイルケースに外嵌される前記プラグキャップの基端側外周部に、溝状の流通路が形成され、前記流通路を通して点火コイルの基端側と先端側とが連通している。
【００１１】
本発明では、流通路を通して、点火コイルの基端側と先端側とが連通しているので、万一、浸水しても、軸方向先端向きの液流が阻止されず、コイルケースとプラグキャップとの連結部に浸水が貯留されることがない。すなわち、各部材の許容誤差の関係で、仮に、プラグキャップの基端側外周部が、プラグホールの内周面に押圧される組み付け状態となった場合でも、点火コイルの基端側と先端側との連通路が確保される。
【００１２】
本発明において、コイルケースとプラグキャップとの連結部の構成は、特に限定されないので、例えば、図１（ａ）〜図１（ｄ）のような構成を採ることができる。ここで、図１（ａ）は、コイルケースの露出先端部にも、プラグキャップの基端部にも、テーパ面を形成しない実施形態を示している。図１（ｂ）は、コイルケースの露出先端部に、先端向きに縮径されるテーパ面を形成する一方、プラグキャップの基端部には、テーパ面を形成しない実施形態を示している。
【００１３】
図１（ｃ）は、逆に、プラグキャップの基端部に、基端向きに縮径されるテーパ面を形成する一方、コイルケースの露出先端部に、テーパ面を形成しない実施形態を示している。図１（ｄ）は、コイルケースの露出先端部に、先端向きに縮径されるテーパ面を形成し、プラグキャップの基端部に、基端向きに縮径されるテーパ面を形成する実施形態を示している。
【００１４】
図１（ａ）〜図１（ｄ）何れの構成を採った場合でも、本発明では、プラグキャップの基端側の外周部に流通路が形成されている。そのため、コイルケースの外周面と、プラグホールの内周面との隙間を通って降下した浸水は、コイルケースとプラグキャップとの連結部に留まることがなく、プラグキャップ内部への浸水が防止される。もっとも、水の表面張力などを考慮すると、図１（ａ）や図１（ｂ）の構成より、図１（ｃ）や図１（ｄ）の構成の方が効果的である。そして、最適には、コイルケースとプラグキャップとの連結部に、断面視で鋭角の連結外周部が形成される図１（ｃ）の構成ではなく、断面視で鈍角の連結外周部が形成される図１（ｄ）の構成を採るべきである。
【００１５】
流通路の具体的な構成は、特に限定されないが、簡易的には、軸方向に直進する軸方向溝とすべきである。本発明は、プラグキャップの先端側に、径方向外向きに膨出する部分を設けても良いが、好ましくは、コイルケースの先端側を包含したプラグキャップの基端側は、その最大外径を、コイルケースの外径にほぼ一致させるべきである。
【００１６】
この場合には、万一、多少の浸水を許した場合でも、その浸水は、コイルケースとプラグキャップの連結部に留まることがなく、プラグキャップ内部にはしみ込まない。そして、コイルケースとプラグキャップの連結部を通過した浸水は、内燃機関の運転時に蒸発して、浸水経路の逆向きの経路を通って外部に排出される。
【００１７】
先に、説明した通り、図１（ａ）〜図１（ｄ）の構成のうちでは、図１（ｄ）が最適である。そして、コイルケースの先端側の外周部に外嵌された状態のプラグキャップは、径方向外向きにやや膨出することで、軸方向基端側から先端側に向けて拡径されるテーパ面が形成されるのが好ましい。
【００１８】
ところで、プラグキャップに、先行文献１に記載のような突起を設けた場合には、周方向を一周する突条が形成されてしまい、この突条によって浸水が堰き止められることになる。そこで、本発明のプラグキャップには、好ましくは、軸方向に延びる複数の突条が離散的に設けられる。そして、プラグキャップに点火コイルを受け入れた状態では、複数個の突条が径方向外向きにやや膨出することで、突条の頂面がプラグホールの内周面に接触するのが好ましい。このような構成を採ると、確実な防振作用が発揮される上に、浸水が堰き止められるおそれがない。
【発明の効果】
【００１９】
上記した通り、本発明の構成によれば、溝状の流通路を通して、点火コイルの基端側と先端側とが連通するので、万一、浸水しても、点火プラグと点火コイルの接点部分への浸水を確実に阻止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、実施例に基づいて、本発明の実施の形態をより具体的に説明する。図２（ａ）は、実施例に係る点火コイルＣＬの概略構成を示す部分断面図であり、図２（ｂ）は、点火コイルＣＬの全体的な回路構成図である。
【００２１】
この点火コイルＣＬは、プラスチック金型によって一体成形されるコイルケース１（１ａ，１ｂ，１ｃ）と、コイルケース１の下端部に嵌合されるゴム製のプラグキャップ２と、コイルケース１に内挿される一次コイル部３と、一次コイル部３に内挿される二次コイル部４と、二次コイル部４に内挿されるセンタコア部５と、一次コイル部３の外周に弾発的に嵌合される外装鉄心６と、コイルケース１の上部に収容される電圧供給部７とを中心に構成されている。
【００２２】
そして、上記構成の点火コイルＣＬは、その基端側に防水カバーＲＣを装着した状態で、不図示のプラグホールに挿入された後、取付穴１１を利用してエンジンブロックに固定される。そして、点火コイルＣＬを固定した組み付け状態では、防水カバーＲＣの外周に設けられたシール面ＳＥがエンジンブロックに押圧されることでプラグホールの上面が実質的に塞がれる。但し、防水カバーＲＣにはガス抜き穴が形成されていて、プラグホール内部の高圧ガスは、このガス抜き穴を通して外部に開放される。
【００２３】
一次コイル部３、二次コイル部４、及びセンタコア部５は同心円状に位置決めされて、各部の空隙を無くすべく熱硬化性エポキシ樹脂８が真空注入されて硬化されている。なお、電圧供給部７は、パルス電圧を一次コイル部３に供給する部分であり、この実施例では、点火パルスＳを受けてＯＮ／ＯＦＦ動作するパワートランジスタＰＴｒを備えている（図２（ｂ）参照）。
【００２４】
コイルケース１は、詳細には、円筒状のケース本体部１ａと、電圧供給部７を収容するケース基端部１ｂと、二次コイル部４から高圧を受ける高圧端子９や不図示の点火プラグに高圧を伝えるスプリング１０などを保持するケース先端部１ｃとで構成されている。
【００２５】
図３に示すように、ケース基端部１ｂは、一方側（図２の左側）が矩形状に切り欠かれた略円筒形状であり、他方側（図２の右側）には金属管１１ａを内装した取付穴１１が設けられている。なお、この取付穴１１は、この点火コイルＣＬをエンジンブロックに取り付ける際のボルト穴として使用される。
【００２６】
ケース基端部１ｂの切り欠き部には、Ｕ字状の受入れ端面１２が形成されて、電圧供給部７のＵ字状のスライド溝７ａと係合するようになっている。すなわち、電圧供給部７を受入れる際には、スライド溝７ａが、ケース基端部１ｂの受入れ端面１２を挟持しつつ下方にスライドされることになる。
【００２７】
図４（ａ）は、ケース先端部１ｃを詳細に図示したものであり、図４（ｂ）は、ケース先端部１ｃにプラグキャップ２を装着した状態を図示したものである。図示の通り、ケース本体部１ａは、基端側から先端側に向けて縮径されるテーパ面ＴＰを経由して、ケース先端部１ｃに連続している。なお、このテーパ面ＴＰは、プラグキャップ２に外嵌されないので、コイルケース１にとっての露出先端部となる。
【００２８】
ケース先端部１ｃは、ケース本体部１ａに比べ、プラグキャップ２の厚み分だけ略小径に形成されており、大径円筒部４２と小径円筒部４３との間に、係合突条４４が周回されている。なお、係合突条４４は、プラグキャップ２を受入れる傾斜面４４ｃと、軸方向に延びる外周平坦面４４ｂと、外周平坦面４４ｂとほぼ直交する径方向端面４４ａとを備えて、プラグキャップ２との係合を確実なものとしている。
【００２９】
本実施例では、ケース先端部１ｃにプラグキャップ２が外嵌されて、コイルケース１にプラグキャップ２が装着されると、プラグキャップ２は、係合突条４４に押圧されて径方向外向きにやや膨出される。その結果、露出先端部たるコイルケースのテーパ面ＴＰと、膨出されたプラグキャップ２とで、断面視で、緩やかな鈍角を形成する連結外周部が形成されることになる。そのため、万一、プラグホール内に水が浸水しても、その浸水は、連結外周部に留まることなく、軸方向先端側に向けて円滑に移動する。
【００３０】
また、本実施例では、コイルケース１にプラグキャップ２を装着した状態で、膨出状態のプラグキャップ２の最大外径は、コイルケースのケース本体部１ａの外径に、ほぼ一致するよう構成されている。つまり、ケース本体部１ａの外径と、膨出状態のプラグキャップ２の最大外径とは、プラグホールの内径よりやや細く設定されている。そのため、プラグキャップ２がプラグホールの内周面に加圧接触することがなく、後述する流通路ＧＶの機能を阻害しない。なお、ケース本体部１ａは、同一外径の円筒形に構成されている。
【００３１】
ところで、ケース先端部１ｃの内周面の基端側には、高圧端子９を保持する保持端面４５が設けられ、この保持端面４５から先端側に向けて、第１テーパ面４６と、軸方向に延びる内周平坦面４７と、第２テーパ面４８とが連設されている。このような基端側から先端側に向けた段階的な拡径構造によって、十分な機械的強度を確保している。ここで、コイルケースの素材が特に限定されないが、好適にはＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）や、変性ＰＰＯ（変性ポリフェニレンオキサイド）などの熱可塑性合成樹脂が使用される。
【００３２】
図５は、上記したケース先端部１ｃに嵌合されるプラグキャップ２の具体的構成を図示したものである。図示の通り、プラグキャップ２は、最大径に形成されたキャップ基端部２ａと、テーパ面２００を経由してキャップ基端部２ａに連続する連結部２ｂと、先端側に向けて縮径される円錐斜面を形成する接続部２ｃと、最小径に形成されたキャップ先端部２ｄとが一体化されて構成されている。
【００３３】
キャップ基端部２ａは、軸方向に同一外径を維持する円筒形であるが、その一部に、軸方向に延びる凹溝ＧＶが形成されている。この凹溝ＧＶは、プラグホールに装着された点火コイルＣＬの基端側と先端側とを連通させる通液路及びガス通路として機能する。すなわち、膨出状態のプラグキャップ２の最外部が、プラグホールの内周面に、ほぼ当接された場合でも、凹溝ＧＶを経由して、点火コイルの基端側と先端側とが連通するので、プラグホール内には、水蒸気を含む高圧ガスのガス通路が確実に形成される。
【００３４】
また、万一、プラグホール内に水が浸水した場合でも、その浸水は、凹溝ＧＶを通過して、プラグホールの先端部に移動するので、液溜まり状態が発生したり、発生した液溜まり部のために、点火コイルと点火プラグの接続部に、水がしみ込むおそれもない。なお、凹溝ＧＶを通過してプラグホールの先端部に移動した浸水は、エンジンの運転時に水蒸気となって、凹溝ＧＶを経由して確実に外部に放出される。
【００３５】
ところで、接続部２ｃとキャップ小径部２ｃの上面には、軸方向に延びる補強リブＲＶが、周方向に等間隔に４個設けられている。なお、プラグキャップ２は、適宜な弾性を有し絶縁性能にも優れるゴム材が使用される。
【００３６】
キャップ基端部２ａとキャップ傾斜部２ｂの各内周側には、コイルケース１の大径円筒部４２に嵌合する軸方向に延びた第１円筒面４９と、係合突条４４に嵌合する係合溝５０と、小径円筒部４３に嵌合する軸方向に延びた第２円筒面５１と、第２円筒面５１の先端側から基端側に向けて径方向内向き傾斜して延びる小円筒部５２とが形成されている。
【００３７】
係合溝５０の内径は、係合突条４４の外径よりやや小さく設定されているので、プラグキャップ２をコイル先端部１ｃに外嵌合した状態では、係合溝５０の部分を中心に、プラグキャップ２が径方向外向きにやや膨出して、先端側から基端側に向けて縮径されるテーパ面が形成される。
【００３８】
以上のように、この実施例では、コイルケースのケース先端部１ｃに外嵌されるプラグキャップ２の基端側外周部（キャップ基端部）２ａに、凹溝ＧＶが設けられることで、ガス通路と通液路とを兼ねる流通路が形成されている。また、コイルケースのケース本体部１ａの外径と、プラグキャップ２の基端側における最大径とが、ほぼ一致するよう構成されている。そのため、万一、浸水があっても、これがコイルケースとプラグキャップ２の連結外周部に留まることがなく、プラグキャップ内部に配置される導電体を酸化腐食させることがない。
【００３９】
以上、本発明の実施例について具体的に説明したが、具体的な記載内容は特に本発明を限定するものではない。例えば、上記の実施例では、補強リブＲＶの頂面を、軸方向に直進させる構成を採ったが（図６（ｃ）参照）、図６（ｅ）に示すように、補強リブＲＶ’を径方向外向きに、広がるよう隆起させる構成も好適である。なお、この場合、プラグキャップの内面における補強リブＲＶ’に対応する位置に、内向きの突起（不図示）を設けても良い。
【００４０】
何れにしても、隆起した補強リブＲＶ’は、プラグキャップの周方向に、複数個（図示例では４個）が離散的に配置される。そして、プラグホールに点火コイルＣＬを配置した状態では、複数の補強リブＲＶ’の突出頂面が、各々、プラグホールの内周面に、軽く加圧接触するよう構成することで、点火コイルの防振性を高めることができる。なお、この変形例の場合、複数個の補強リブが、周方向に離散的に配置されているので、プラグホールの内周面に押圧される補強リブＲＶ'が、ガス流や液流の流通を阻害することはない。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の構成の一部を例示したものである。
【図２】実施例に係る点火コイルの部分断面図（ａ）、回路構成図（ｂ）、及びＣ−Ｃ断面図（ｃ）である。
【図３】電圧供給部をコイルケースに組み付ける方法を説明する図面である。
【図４】コイルケースの先端部の構成を説明する図面である。
【図５】プラグキャップの構成を説明する図面である。
【図６】従来技術の構成を図示した図面である。
【符号の説明】
【００４２】
ＣＬ    点火コイル
１      コイルケース
２      プラグキャップ
２ａ    基端側外周部
ＧＶ    流通路
【図１】
2009267166.tif 000003
【図２】
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【図３】
2009267166.tif 000005
【図４】
2009267166.tif 000006
【図５】
2009267166.tif 000007
【図６】
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