JP2007303401A - 内燃機関用点火コイル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型に形成できるにも拘わらず防水性に優れた内燃機関用点火コイル装置の提供。
【解決手段】少なくともコイルケースとコネクタケースを備え、該コイルケースが内燃機関のシリンダのプラグホールに挿入されるとともに、該プラグホールの開口部を塞ぐ防水シール材を備える内燃機関用点火コイル装置であって、
前記防水シール材によって塞がれた前記プラグホールに連通して前記コネクタケース内の該コネクタケースを被うカバーとの間の空間部に開口部を有する吸気通路が形成され、
前記コネクタケースおよびカバーのうちの一方に前記吸気通路の開口部を囲むようにして突起部が形成され、該突起部の頂部は前記コネクタケースおよびカバーのうちの他方に当接されて形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は内燃機関用点火コイル装置に係り、たとえば内燃機関の点火プラグ毎に装着される内燃機関用点火コイル装置に関する。

内燃機関用点火コイル装置は、少なくともコイルケースとコネクタケースを備え、該コイルケースが内燃機関のシリンダのプラグホールに挿入され、点火プラグに電気的に接続されるようになっている。

そして、該内燃機関用点火コイル装置は、前記プラグホールへの挿入にあって該プラグホールの開口部を塞ぐ防水シール材を備えて構成され、該防水シール材で塞がれたプラグホールはほぼ密閉状態となる。

この場合、内燃機関の駆動の際に生じる熱によって、プラグホール内の空気は膨張されてしまうことから、この空気を該内燃機関用点火コイル装置を通して外部に排出させる必要がある。

このことから、該内燃機関用点火コイル装置には吸気通路（エア抜き通路）が形成されているとともに、この吸気通路を通して前記プラグホール内に水の侵入を阻止する工夫がなされている。

下記の特許文献１では、たとえば、プラグホールの内部と外部を連通する吸気通路を第１の溝→空間部→第２の溝→第３の溝のルートによって構成し、前記空間部に外気側からの水分を一時的に蓄えるようにするとともに、該水分を第１の溝を通して外部に蒸発、排水させようとする構成が開示されている。
特開２０００−２９１５２３号公報

しかし、上述した構成からなる内燃機関用点火コイル装置は、上述したように複雑なラビリンス構造で吸気通路を構成しなければならないことから、該吸気通路に占める領域が大きくなり、該内燃機関用点火コイル装置の小型化を妨げる要因となっていた。

本発明の目的は、小型に形成できるにも拘わらず、防水性に優れた内燃機関用点火コイル装置を提供することにある。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。

（１）本発明による内燃機関用点火コイル装置は、たとえば、少なくともコイルケースとコネクタケースを備え、該コイルケースが内燃機関のシリンダのプラグホールに挿入されるとともに、該プラグホールの開口部を塞ぐ防水シール材を備える内燃機関用点火コイル装置であって、
前記防水シール材によって塞がれた前記プラグホールに連通して前記コネクタケース内の該コネクタケースを被うカバーとの間の空間部に開口部を有する吸気通路が形成され、
前記コネクタケースおよびカバーのうちの一方に前記吸気通路の開口部を囲むようにして突起部が形成され、該突起部の頂部は前記コネクタケースおよびカバーのうちの他方に当接されて形成されていることを特徴とする。

（２）本発明による内燃機関用点火コイル装置は、たとえば、（１）の構成を前提とし、前記突起部の一部に前記吸気通路の開口側とその反対側を連通させる切り欠きあるいは孔が形成されていることを特徴とする。

（３）本発明による内燃機関用点火コイル装置は、たとえば、少なくともコイルケースとコネクタケースを備え、該コイルケースが内燃機関のシリンダのプラグホールに挿入されるとともに、該プラグホールの開口部を塞ぐ防水シール材を備える内燃機関用点火コイル装置であって、
前記防水シール材によって塞がれた前記プラグホールに連通して前記コネクタケース内の該コネクタケースを被うカバーとの間の空間部に開口部を有する吸気通路が形成され、
前記コネクタケースおよびカバーの間に前記吸気通路の開口部を囲むようにして弾性部材が介在されていることを特徴とする。

（４）本発明による内燃機関用点火コイル装置は、たとえば、（３）の構成を前提とし、前記コネクタケースおよびカバーのうちの少なくとも一方に前記弾性部材と交叉するようにして凹陥部が形成されていることを特徴とする。

（５）本発明による内燃機関用点火コイル装置は、たとえば、（１）の構成を前提とし、コネクタケース内の前記吸気通路の開口部を被って多孔質部材が形成されていることを特徴とする。

なお、本発明は以上の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

このように構成された内燃機関用点火コイル装置は、小型に形成できるにも拘わらず、防水性に優れたものとして構成することができる。

以下、図面を用いて本発明による内燃機関用点火コイル装置の実施例について説明をする。

〈実施例１〉
図１は、本発明による内燃機関用点火コイル装置の一実施例を示す図で、シリンダのプラグホールに挿入した際に該プラグホールから露出される部分であって、イグナイタ等が内蔵されるコネクタケースおよびその近傍部を示した図である。また、図１は、その左半分が側面図で、右半分は断面図として描かれている。

まず、内燃機関用点火コイル装置１のシリンダ２のプラグホール２ａ（図２参照）に挿入される部分には、該プラグホール２ａよりも若干経の小さな円筒状のコイルケース３を有する。

このコイルケース３の内部には、その中心軸に沿って延在するセンタコア４と、このセンタコア４を囲むようにして二次コイル５ａが巻回された二次コイルボビン５と、この二次コイルボビン５を囲むようにして一次コイル６ａが巻回された一次コイルボビン６と、が同心状に配置されている。

ここで、前記センタコア４はたとえば珪素鋼板をプレス積層させて構成され、その両端にはそれぞれマグネット７（図１では一方のマグネットのみ示されている）が配置されている。このマグネット７は一次電流の断続に際して磁束量の大きな変化を得るために配置されている。

一次コイルボビン６および二次コイルボビン５はたとえば熱可塑性合成樹脂で形成されている。一次コイル６ａは、線経０．５〜０．７ｍｍのエナメル線を一層あたり数十回ずつ数層にわたり１５０〜２５０回積層巻きされている。二次コイル５ａは、線経０．０３〜０．０５ｍｍのエナメル線を１５０００〜２５０００回分割巻きされている。

なお、コイルケース３の外周側には切れ目を設けて珪素鋼板を管状に丸めて形成したサイドコア７が配置されている。このサイドコア８において前記切れ目を設けているのはいわゆる磁束の１ターンショートを防ぐためである。

そして、前記コイルケース３はシリンダ２のプラグホール２ａから露出する部分においてコネクタケース９と一体的に取り付けられている。

このコネクタケース９は、イグナイタ１０および他の電子部品を内蔵するとともに、その外側面の一部に該イグナイタ１０等に信号等を供給するための端子部１１を具備して構成されている。該イグナイタ１０は前記一次コイル６ａへの電流を通電遮断させるように構成されている。

また、コネクタケース９の内部さらにはコイルケース３の内部に至って、前記イグナイタ１０、センタコア４、二次コイルボビン５、一次コイルボビン６等を被ってたとえばエポキシ樹脂等からなる合成樹脂材１２が充填されている。

また、前記コイルケース３のコネクタケース９と隣接する部分には該コイルケース３を挿入して配置される環状シールゴムからなる防水シール材１３を備えて構成されている。

すなわち、コネクタケース９はコイルケース３に対して径方向に大きな経を有して形成されており、前記防水シール材１３は、その内周面において前記コイルケース３の外周面に接触し、図中の上端面において前記コネクタケース９の図中の下端面に接触するようにして配置されている。換言すれば、内燃機関用点火コイル装置１はその軸方向にコイルケース３とコネクタケース９の間に段差部を有し、前記防水シール材１３は該段差部に当接されて配置されている。

そして前記防水シール材１３は、その図中の下端面において周方向に沿って形成される環状の溝部１３ａが形成されている。該防水シール材１３は該溝部１３ａによってシリンダ２と充分な圧接が確保されるようになっている。

すなわち、図２に示すように、プラグホール２ａが形成されているシリンダ２の表面に該プラグホール２ａを囲むようにして環状の突起部２ｂが形成され、内燃機関用点火コイル装置１のコイルケース３を該プラグホール２ａに挿入する場合において、前記突起部２ａが防水シール材１３の前記溝部１３ａに挿入されるようになっている。この場合、防水シール材１３の前記溝１３ａの各対向面の一部に凸面部１３ｂ、１３ｃが形成されており、これら凸面部１３ｂ、１３ｃにより前記突起部２ｂを密着挟持して圧接できるようになっている。

また、図１に示すように、防水シール材１３と当接するコネクタケース９の図中の下端面には該防水シール材１３の外周側に突出部９ａが形成され、この突出部９ａとコイルケース３との間で該防水シール材１３を圧接できるようになっている。

そして、プラグホール２ａの前記コイルケース３の挿入部分における空気が暖められて圧力が上昇してしまうことを回避させるため、内燃機関用点火コイル装置１には前記プラグホール２ａからコネクタケース９内に通じるいわゆるエア抜き孔と称される吸気通路が形成されている。この吸気通路は次に示すように構成されている。

まず、図１に示すように、コネクタケース９のコイルケース３が取り付けられた図中の下端面に該コイルケース３を囲むように該コイルケース３と隣接して形成された凹陥部１５を有する。図３は図１の矢印IIIの方向から観た平面図を示し、前記凹陥部１５が該コイルケース３を囲むように該コイルケース３と隣接して形成されていることが示されている。

なお、この凹陥部１５は、それが形成されたコネクタケース９の下端面に前記防水シール材１３が被うようにして配置されることから、該防水シール材１３によって目視されない状態となっている。

また、図１に示すように、コネクタケース９のたとえば側壁部に前記コイルケース３の軸の方向とほぼ平行な軸をもつ貫通孔１６が形成され、この貫通孔１６は前記凹陥部１５の一部に一方の開口部を有し、他方の開口部はコネクタケース９を閉塞するカバー１７側の空間部１８に連通するようになっている。図３には前記貫通孔１６が前記凹陥部１５の一部に開口部を有して形成されていることが示されている。

さらに、図１に示すように、コイルケース３の外側面にその軸方向に沿って延在する溝１９を有し、この溝１９の一端はコネクタケース９に設けられた前記凹陥部１５に至るまで形成され、他端は前記防水シール材１３が配置された領域を超えて充分に延在されて形成されている。図３には前記溝１９が前記凹陥部１５に至るまで形成されていることが示されている。

これにより、内燃機関用点火コイル装置１が装着されたシリンダ２のプラグホール２ａは、前記溝１９、凹陥部１５、貫通孔１６をそれぞれ通して、コネクタケース９内のカバー１７側の空間部１８に連通されている。

この空間部１８は、コネクタケース９とこのコネクタケース９を被うカバー１８の嵌合部において若干の隙間が形成され、充分な気密性は確保されていないことから、吸気を行うレベルにあって、該カバー１８の外側の大気に連通された状態となっている。

しかし、コネクタケース９とこのコネクタケース９を被うカバー１７の間の該隙間を通して該コネクタケース９内に水の侵入がなされる場合があり、この水はコネクタケース９に形成された前記貫通孔１６内に貯まって、シリンダ２のプラグホール２ａとコネクタケース９内のカバー１７側の空間部１８との連通を妨げてしまうことが憂慮される。

このため、本実施例では、図４に示すように、コネクタケース９に前記貫通孔１６の開口部を囲むようにした環状の突起部２０を設け、この突起部２０の頂部がカバー１７の裏面に当接するように構成したものとなっている。図４は図１の矢印VI方向から観たコネクタケース９の平面図であり、前記突起部２０は、たとえば、該コネクタケース９の外周に沿って該コネクタケース９の中央の大部分（前記貫通孔１６の開口部を含む）を囲んで形成されている。これにより、コネクタケース９とカバー１７の嵌合部における隙間からの水の侵入が前記貫通孔１６に至ってしまうのを、前記突起部２０によって回避させるようになっている。

なお、この場合において、図４と対応する図５に示すように、前記突起部２０の一部にその環状の内側と外側とを連通させる切り欠き２０ａを設けるようにしてもよい。前記突起部２０の形成によって前記貫通孔１６からコネクタケース９とカバー１７の嵌合部を介して大気に通じる吸気通路が遮断されてしまうのを回避するためである。この趣旨から、前記切り欠き２０ａは一つに限らず場所を異ならしめて複数形成するようにしてもよい。また、切り欠き２０ａに限定されず前記突起部２０の一方の側の側壁から他方の側の側壁に至って形成された透孔であってもよい。

また、上述した実施例では、前記突起部２０はコネクタケース９に形成されたものとなっている。しかし、これに限定されることはなく、ケース１７の側に設けられていてもよい。

なお、図１において、前記コイルケース３の前記コネクタケース９と反対側の図示されていない端部には前記二次コイル５ａに電気的に接続される点火プラグが配置されるようになっており、この点火プラグの電極はシリンダ内（燃焼室内）に突出されるようになっている。

〈実施例２〉
図６は、本発明による内燃機関用点火コイル装置の他の実施例を示す図で、図１に対応した図となっている。

図１の構成と比較して異なる構成は、前記突起部２０を形成した部分において、該突起部２０を形成することなく、替わりに環状のたとえばゴム等からなる弾性部材２１を配置させていることにある。

この弾性部材２１は前記突起部２０と同様にコネクタケース９とカバー１７の嵌合部の隙間から貫通孔１６に至る水の侵入を遮断させることができるようになっている。この場合、前記弾性部材２１はコネクタケース９（あるいはカバー１７）と接着がなされていてもなされていなくてもよい。前記弾性部材２１はコネクタケース９（あるいはカバー１７）との間で位置規制がされているだけで効果を得ることができるからである。

図７（ａ）は図６の矢印VII方向から観たコネクタケース９の平面図である。前記弾性部材２１は、たとえば、該コネクタケース９の外周に沿って該コネクタケース９の中央の大部分（前記貫通孔１６の開口部を含む）を囲んで形成されている。そして、図７ａに示すように、環状の前記弾性部材２１の一部を横切るようにしてコネクタケース９（あるいはカバー１７）の側に凹陥部９ａが形成されている。この凹陥部９ａは図７（ａ）のｂ−ｂ線における断面図である図７（ｂ）に示すように、該弾性部材２１の環状の内側と外側を連結する空気通路の機能をもたせるものである。

なお、この実施例では、前記弾性部材２１に替えて、後述する多孔質部材を用いるようにしてもよい。この場合、上述した凹陥部９ａを形成しなくてもよい効果を奏する。該多孔質部材は液体の通過を阻止するが気体を通過させる機能を有するからである。

〈実施例３〉
図８は、本発明による内燃機関用点火コイル装置の他の実施例を示す図で、図１に対応した図となっている。

図１の構成と比較して異なる構成は、たとえば図１に示した構成を前提として、貫通孔１６の開口を閉塞するようにして配置させた多孔質部材２２を具備することにある。

図９は、図８の矢印IX方向から観たコネクタケース９の平面図である。前記多孔質部材２２が貫通孔１６の開口を被って配置されていることが示されている。

この多孔質部材２２は微細孔を有するたとえば四フッ化エチレン樹脂多孔質膜からなり、気体は通過できるが液体は通過できないという性質をもつ部材が選定される。

貫通孔１６の開口を閉塞させた該多孔質部材２２は、それ自体で水の該貫通孔１６への侵入を阻止させることができる。しかし、該水にたとえば泥等の異物が混入している場合、この異物によって前記多孔質部材２２の微細孔を塞いでしまう場合があり、該貫通孔１６を通した吸気が阻害される憂いを有するする。このため、この実施例では、該貫通孔１６を囲むようにして形成された前記突起部２０によって泥等の異物の該貫通孔１６側への侵入を阻止させる機能を持たせている。

該多孔質部材２２のコネクタケース９への固定として両面テープによる接着、カシメによる固定、あるいは溶着による固定が選定される。−４０℃〜１５０℃の温度範囲で使用される場合はカシメによる固定および溶着による固定が好ましく、小型化が要求される場合には溶着固定が好ましい。

コネクタケース９をたとえばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）あるいはポリフエニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の樹脂で構成し、前記多孔質部材２２として四フッ化エチレン樹脂多孔質膜を選定した場合、該多孔質部材２２をその耐熱温度よりも低い温度で溶着することができるため、該多孔質部材２２にダメージを与えることなく強い強度で固着させることができる。

また、該多孔質部材２２をコネクタケース９に溶着する場合、前記貫通孔１６はスペースの関係上たとえばφ０．５〜φ２の範囲でしか形成できないことから、コネクタケース９は該貫通孔１６を塞ぐ方向に変形する場合がある。この場合、前記貫通孔１６の多孔質部材２２が溶着される側において経を大きく形成することによって、上記不都合を回避することができる。

上述した各実施例はそれぞれ単独に、あるいは組み合わせて用いても良い。それぞれの実施例での効果を単独であるいは相乗して奏することができるからである。

本発明による内燃機関用点火コイル装置の一実施例を示す側面図（断面図）である。 本発明による内燃機関用点火コイル装置がシリンダのプラグホールに挿入された際の防水シール材の機能を示した説明図である。 図１の矢印IIIの方向から観た平面図である。 図１の矢印IVの方向から観た平面図である。 本発明による内燃機関用点火コイル装置の他の実施例を示す平面図で、図４に対応する図である。 本発明による内燃機関用点火コイル装置の他の実施例を示す側面図（断面図）である。 図６の矢印VIIの方向から観た平面図である。 本発明による内燃機関用点火コイル装置の他の実施例を示す側面図（断面図）である。 図８の矢印IXの方向から観た平面図である。

符号の説明

１……内燃機関用点火コイル装置、２……シリンダ、２ａ……プラグホール、２ｂ……突起部、３……コイルケース、４……センタコア、５ａ……二次コイル、５……二次コイルボビン、６ａ……一次コイル、６……一次コイルボビン、７……マグネット、８……サイドコア、９……コネクタケース、９ａ……突出部、１０……イグナイタ、１１……端子部、１２……合成樹脂材、１３……防水シール材、１３ａ……溝部、１５……凹陥部、１６……貫通孔、１７……カバー、１８……空間部、１９……溝、２０……突起部、２０ａ……切り欠き、２１……弾性部材、２２……多孔質部材。

Claims (5)

1. 少なくともコイルケースとコネクタケースを備え、該コイルケースが内燃機関のシリンダのプラグホールに挿入されるとともに、該プラグホールの開口部を塞ぐ防水シール材を備える内燃機関用点火コイル装置であって、
   前記防水シール材によって塞がれた前記プラグホールに連通して前記コネクタケース内の該コネクタケースを被うカバーとの間の空間部に開口部を有する吸気通路が形成され、
   前記コネクタケースおよびカバーのうちの一方に前記吸気通路の開口部を囲むようにして突起部が形成され、該突起部の頂部は前記コネクタケースおよびカバーのうちの他方に当接されて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装置。
2. 前記突起部の一部に前記吸気通路の開口側とその反対側を連通させる切り欠きあるいは孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用点火コイル装置。
3. 少なくともコイルケースとコネクタケースを備え、該コイルケースが内燃機関のシリンダのプラグホールに挿入されるとともに、該プラグホールの開口部を塞ぐ防水シール材を備える内燃機関用点火コイル装置であって、
   前記防水シール材によって塞がれた前記プラグホールに連通して前記コネクタケース内の該コネクタケースを被うカバーとの間の空間部に開口部を有する吸気通路が形成され、
   前記コネクタケースおよびカバーの間に前記吸気通路の開口部を囲むようにして弾性部材が介在されていることを特徴とする内燃機関用点火コイル装置。
4. 前記コネクタケースおよびカバーのうちの少なくとも一方に前記弾性部材と交叉するようにして凹陥部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関用点火コイル装置。
5. コネクタケース内の前記吸気通路の開口部を被って多孔質部材が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用点火コイル装置。
   

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