JP4209409B2

JP4209409B2 - 内燃機関用点火コイル装置

Info

Publication number: JP4209409B2
Application number: JP2005184789A
Authority: JP
Inventors: 知和梅崎; 宣幸澤崎
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-06-24
Filing date: 2005-06-24
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2025-06-24
Also published as: CN1885455B; DE102005049201B4; US7295093B2; JP2007005605A; CN1885455A; US20070006859A1; DE102005049201A1

Description

この発明は、一端部が二次コイルと高圧ターミナルを介して電気的に接続され他端部が点火プラグに電気的に接続される高圧コードが保護管で被覆され、この保護管の先端部が高圧コードを導出する口出し部に弾性的に係止した内燃機関用点火コイル装置に関するものである。

従来、二次コイルに高圧ターミナルを介して接続された高圧コードを導出する円環状の口出し部に、周方向に延びて形成された溝部が形成されており、この溝部に高圧コードの外周面を覆った保護管の先端部が、弾性力により係止して、口出し部から内部に水が浸入するのを防止した内燃機関用点火コイル装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

実公昭５４−４４１６３号公報

従来の内燃機関用点火コイル装置では、保護管の先端部の内径寸法は、口出し部の端面の外径寸法よりも小さいので、保護管の先端部を口出し部に挿入する際、保護管の先端面は、最初は径方向外側に拡大された状態で挿入され、挿入途中の溝部上で口出し部の外径寸法は急激に減少し、それに応じて先端面の外径寸法も急激に収縮して、保護管の先端部が溝部に弾性的に係止している。

この内燃機関用点火コイル装置の場合、保護管の口出し部に対する係止力は、主に保護管の先端部の収縮力によるが、保護管、口出し部では、点火コイル装置のコイルからの自己発熱、内燃機関から発生する熱、外気熱等による熱応力が繰り返し加えられ、また振動による応力も繰り返し加えられる。
従って、保護管の先端部を口出し部に挿入する際、急激な応力変化を伴う保護管の場合には、繰り返される熱応力、振動による応力により、保護管の収縮力（係止力）の低下、硬直化の進行がそれぞれ速まり、場合によっては保護管に亀裂が生じ、係止力の低下により、保護管は軸線方向に移動して口出し部から外れ、保護管による防水性が確保されない恐れがあるという問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、保護管の係止力の低下、硬直化の進行が抑制され、保護管による防水性が向上した内燃機関用点火コイル装置を得ることを目的とする。

この発明に係る内燃機関用点火コイル装置は、有底筒状のケースと、このケースに設けられたセンターコアと、前記ケース内でこのセンターコアの外側に設けられた一次コイル、二次コイルと、一端部が前記二次コイルと高圧ターミナルを介して電気的に接続され他端部が点火プラグに電気的に接続される高圧コードと、この高圧コードの外周面を覆った保護管とを備え、前記ケースの底部には、前記高圧コードが挿入される挿入孔が形成されているとともに、挿入孔を囲むようにして外部に突出した口出し部が形成され、前記保護管の先端部は、前記口出し部を覆って弾性的に係止している内燃機関用点火コイル装置において、前記口出し部の端部には、軸線方向に沿って切断したときの断面形状が径方向外側に突出した、第１のテーパ面及び第２のテーパ面を有する「く」の字形状の被係止部が形成されており、前記被係止部の外径寸法は、先端部が最も小さく、前記第１のテーパ面と前記第２のテーパ面とが交差する中間部が最も大きく、基端部が先端部と中間部との間の値である。

この発明に係る内燃機関用点火コイル装置によれば、保護管の係止力の低下、硬直化の進行が抑制され、保護管による防水性が向上する。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１の内燃機関用点火コイル装置を示す正面図、図２は図１の正断面図、図３は図１のケース１の要部を示す拡大図である。
この内燃機関用点火コイル装置では、有底筒状のケース１には、センターコア２が底部１９を貫通して設けられている。
電磁鋼板を積層して構成され、車体フレーム（図示せず）に固定されるセンターコア２の外側には、一次ボビン３に導線が巻回されて構成された一次コイル４が設けられている。一次コイル４の外側には、二次ボビン５に導線が巻回されて構成された二次コイル６が設けられている。
一次コイル４の導線の巻き始め端部は、−側ターミナル７と電気的に接続されている。一次コイル４の導線の巻き終わり端部は、＋側ターミナル８と電気的に接続されている。二次コイル６の導線の巻き始め端部は、＋側ターミナル８と電気的に接続されている。二次コイル６の導線の巻き終わり端部は、釘形状の高圧ターミナル１１と電気的に接続されている。

ケース１の底部１９には、挿入孔９が形成されているとともに、挿入孔９を囲むようにして反高圧ターミナル１１側に突出した円環状の口出し部１０が形成されている。この挿入孔９には、高圧コード１２の一端部が挿入され、その先端部は高圧ターミナル１１と電気的に接続されている。
他端部が点火プラグ（図示せず）に電気的に接続される高圧コード１２は、撚線からなる導体芯線１３と、この導体芯線１３を被覆した絶縁ゴム２１とから構成されている。

高圧コード１２の口出し部１０側の端部は、エラストマからなる保護管１４で被覆されている。保護管１４の先端部は、口出し部１０を覆って弾性的に係止している。

口出し部１０の端部には、図３に示すように、軸線方向に沿って切断したときの断面形状が、径方向外側に突出した「く」の字形状の被係止部１５が形成されている。
被係止部１５は、高圧ターミナル１１側に向かうに従って、径方向に漸次拡がった第１のテーパ面２２及び径方向に漸次縮小した第２のテーパ面２３を有している。第２のテーパ面２３の高圧ターミナル１１側の端部には、段部１８が形成されている。

上記構成の内燃機関用点火コイル装置は、次に手順で製造される。
予めインサートモールド成形により、底部１９を貫通したセンターコア２と一体のケース１の内部に、ケース１の片側開口部から、一次コイル４及び二次コイル６を収め、また−側ターミナル７、＋側ターミナル８のそれぞれが開口部から外部に突出するように収める。また、ケース１に高圧ターミナル１１を貫通して固定する。
次に、一次コイル４の導線の巻き始め端部を−側ターミナル７と電気的に接続し、一次コイル４の導線の巻き終わり端部を＋側ターミナル８と電気的に接続し、二次コイル６の導線の巻き始め端部を＋側ターミナル８と電気的に接続し、また二次コイル６の導線の巻き終わり端部を釘形状の高圧ターミナル１１と電気的に接続する。
その後、ケース１内に熱硬化性樹脂２４を、真空下で充填して、一次コイル４、二次コイル６の各導線間まで含浸させ、その後熱硬化性樹脂２４を加熱硬化する。

最後に、ケース１の挿入孔９から高圧コード１２の先端部を、保護管１４の先端面が段部１８に当接する位置まで挿入して、導体芯線１３を高圧ターミナル１１の先端部に圧入し、高圧コード１２と高圧ターミナル１１とを電気的に接続する。
なお、ケース１の挿入孔９から高圧コード１２の先端部を挿入する際には、保護管１４から高圧ターミナル１１側の高圧コード１２の外周面には、予めエポキシ樹脂からなる接着材１７が付着されており、高圧コード１２の挿入とともに、その接着材１７は、口出し部１０側に押しやられ、その押し出された接着材１７は、口出し部１０の入口部で硬化する。

ケース１の挿入孔９から高圧コード１２の先端部を挿入する途中、被係止部１５では保護管１４の先端面は、径方向に漸次拡がりながら第１のテーパ面２２に沿って進み、第１のテーパ面２２と第２のテーパ面２３との交線を超えると、径方向に漸次縮小しながら第２のテーパ面２３に沿って進み、段部１８に当接して保護管１４の被係止部１５に対する係止は終了する。

なお、保護管１４の内径寸法Ｄに対して、上記交線の外径寸法Ｄ１が大きくなればなる程、保護管１４の口出し部１０の被係止部１５の挿入作業が困難になるが、保護管１４の被係止部１５に対する係止力は増大する。逆に、上記交線の外径寸法Ｄ１が小さくなればなる程、保護管１４の口出し部１０の被係止部１５の挿入作業が容易になるが、保護管１４の被係止部１５に対する係止力は減少する。
また、保護管１４の弾性の程度により、係止力の値は変動するが、保護管１４の材質、肉厚、硬度等が定まれば、外径寸法Ｄ１の適正な値が定まる。

また、第１のテーパ面２２の軸長Ｌ１、第２のテーパ面２３の軸長Ｌ２の増長に伴い、保護管１４の被係止部１５に対する係止力は増大するが、ケース１の大型化を招く。逆に、第１のテーパ面２２の軸長Ｌ１、第２のテーパ面２３の軸長Ｌ２の縮小に伴い、保護管１４の被係止部１５に対する係止力は減少するものの、ケース１の小型化の点で利点を有する。
第１のテーパ面２２の軸長Ｌ１、第２のテーパ面２３の軸長Ｌ２は、必要とする係止力、設置される領域の余裕スペース等から設定される。

なお、本願発明者は、経験的には保護管１４の内径寸法をＤ（ｍｍ）とすると、被係止部１５の最大外径寸法Ｄ１（ｍｍ）、第１のテーパ面２２の最小外径寸法Ｄ２（ｍｍ）、第２のテーパ面２３の最小外径寸法Ｄ３（ｍｍ）とのそれぞれの関係において、次式の関係にあるときに望ましいことを把握している。

Ｄ１＝Ｄ+α１ α１＝２〜３（ｍｍ）
Ｄ２＝Ｄ+α２ α２＝０〜１．５（ｍｍ）
Ｄ３＝Ｄ+α３ α３＝０．５〜１．５（ｍｍ）

また、本願発明者は、経験的に第１のテーパ面２２の軸長Ｌ１（ｍｍ）、第２のテーパ面２３の軸長Ｌ２（ｍｍ）は、３．５〜５ｍｍであるときが望ましい値であることを把握している。

上記構成の内燃機関用点火コイル装置では、内燃機関のコントロールユニット（図示せず）の制御信号により、内燃機関の所定の点火時期で一次コイル４に流れる一次電流を遮断すると、一次コイル４に逆起電力が発生し、二次コイル６に高電圧を発生する。
発生した高電圧は高圧コード１２を介して接続された内燃機関の点火プラグに印加される。

上記構成の内燃機関用点火コイル装置によれば、口出し部１０の端部には、軸線方向に沿って切断したときの断面形状が、径方向外側に突出した「く」の字形状の被係止部１５が形成されているので、保護管１４は、比較的容易に口出し部１０に乗り上げて係止され、保護管１４の口出し部１０に対する取り付け作業性がよい。
また、保護管１４の先端部を口出し部１０に挿入する際、被係止部１５では、保護管１４の先端面は、第１のテーパ面２２、第２のテーパ面２３に沿って進むので、保護管１４の先端部には、急激な応力変化は伴わない。そのため、従来のものの場合生じた、急激な応力変化に起因した、保護管の係止力の低下、硬直化の進行はそれぞれ抑制され、保護管１４の亀裂の発生が低減され、防水性が向上する。
また、保護管１４が温度環境のストレスにより、弾性が失われて硬直化した状態において、保護管１４に対して口出し部１０から抜ける方向に力が作用しても、第２のテーパ面２３がその力に対して抗する面として作用し、保護管１４は口出し部１０から容易に抜けるようなことはない。

また、被係止部１５の高圧ターミナル１１側には、保護管１４の先端面が当接した段部１８が形成されているので、保護管１４の口出し部１０に対する取り付け作業の際、保護管１４の先端面が被係止部１５の段部１８に当接した時点で、高圧コード１２の挿入孔９に対する挿入作業を止めることで、導体芯線１３は高圧ターミナル１１に確実に電気的に接続される。また、保護管１４の先端部の内径面が被係止部１５の表面から離間することなく、その先端部の内径面が第１のテーパ面２２及び第２のテーパ面２３と確実に面接触し、保護管１４の先端部は、口出し部１０に強固に係止される。

また、口出し部１０の内径面と高圧コード１２の外周面との間には、接着材１７が介在しているので、たとえ保護管１４が口出し部１０から外れたとしても、防水性は確保される。

この発明の実施の形態１の内燃機関用点火コイル装置を示す正面図である。図１の正断面図である。図１のケースの要部を示す拡大図である。

符号の説明

１ケース、２センターコア、４一次コイル、６二次コイル、９挿入孔、１０口出し部、１１高圧ターミナル、１２高圧コード、１４保護管、１５被係止部、１７接着材、１８段部、１９底部。

Claims

有底筒状のケースと、
このケースに設けられたセンターコアと、
前記ケース内でこのセンターコアの外側に設けられた一次コイル、二次コイルと、
一端部が前記二次コイルと高圧ターミナルを介して電気的に接続され他端部が点火プラグに電気的に接続される高圧コードと、
この高圧コードの外周面を覆った保護管とを備え、
前記ケースの底部には、前記高圧コードが挿入される挿入孔が形成されているとともに、挿入孔を囲むようにして外部に突出した口出し部が形成され、前記保護管の先端部は、前記口出し部を覆って弾性的に係止している内燃機関用点火コイル装置において、
前記口出し部の端部には、軸線方向に沿って切断したときの断面形状が径方向外側に突出した、第１のテーパ面及び第２のテーパ面を有する「く」の字形状の被係止部が形成されており、
前記被係止部の外径寸法は、先端部が最も小さく、前記第１のテーパ面と前記第２のテーパ面とが交差する中間部が最も大きく、基端部が先端部と中間部との間の値である
内燃機関用点火コイル装置。
前記被係止部の前記高圧ターミナル側には、前記保護管の先端面が当接した段部が形成されている請求項１に記載の内燃機関用点火コイル装置。
前記口出し部の内径面と前記高圧コードの外周面との間には、接着材が介在している請求項１または２に記載の内燃機関用点火コイル装置。