JP6474213B2

JP6474213B2 - 内燃機関用の点火コイル

Info

Publication number: JP6474213B2
Application number: JP2014167661A
Authority: JP
Inventors: 亮一菊川
Original assignee: Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2014-08-20
Filing date: 2014-08-20
Publication date: 2019-02-27
Anticipated expiration: 2034-08-20
Also published as: JP2016046317A

Description

本発明は、内燃機関の点火放電を実現する点火コイルに関し、特に、プラグホールの開口端に当接されるプラグブーツとのシール性の向上を図った点火コイルに関する。

点火コイルは、内燃機関の各気筒に１つずつ配置され、固定ボルトによってエンジンヘッドに固定されている。

昨今の内燃機関では、点火プラグの搭載位置の変更などに伴い、プラグブーツに屈曲軸が形成されているタイプの点火コイルが採用されている。この場合、プラグブーツは、プラグホールの中心軸に対して平行となる部位の一部がプラグホールへ挿入されている。

図６は、この点火コイルを示したものであり、プラグブーツ10は、プラグホール40へ挿入されるブーツ先端部10aと点火コイルのケース30に接続されるブーツ根元部10bとから構成されている。そして、プラグブーツ10には、屈曲位置14が形成されており、ブーツ先端部10aとブーツ根元部10bの中心軸が傾斜している屈曲タイプの点火コイルが記載されている（特許文献１）。

特開２０１２-１９３７３７号公報

特許文献１に記載の点火コイルでは、点火コイルのケースをシリンダヘッドへ当接させる際に、プラグブーツの屈曲軸の内角側から付勢力を与えているので、ブーツ先端部の屈曲軸の外角側が浮き上がって離脱してしまう問題が生じる。

また、昨今の市場の要求として、プラグブーツとプラグホールの開口端とのシール性を高めて、プラグホール内への水の浸入を防ぐことが望まれている。したがって、ブーツ先端部の屈曲軸の外角側が浮き上がることは上記の要求に反することとなる。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであって、プラグブーツに屈曲軸が形成された点火コイルにおいて、プラグブーツとプラグホールの開口端とのシール性を高めて、プラグホール内への水の浸入を防ぐ点火コイルを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明は、コイルアセンブリを収容するコイル収容体と、前記コイル収容体に接続され、かつ屈曲部が予め設けられたプラグブーツと、前記コイル収容体における、前記屈曲部の内角側に設けられた固定ボルトと、を備える。前記プラグブーツは、所定肉厚を有した当接体を備え、前記当接体の屈曲軸方向に沿った寸法は、前記内角側よりも、前記屈曲部の外角側が大きく設定される。

前記当接体における前記屈曲軸方向に沿った寸法は、最も大きい部分と、最も小さい部分とが対向して配置されるのが好適である。

好ましくは、前記プラグブーツは、前記コイル収容体と前記当接体との間となる部位の少なくとも一部を補強カバーで覆われている。

また、前記所定肉厚における前記コイル収容体側の上端面は、前記屈曲軸に対して略垂直であるのが好適である。

上記した本発明によれば、外側当接部の軸方向寸法は、内側当接部の軸方向寸法より大きくすることで、プラグブーツに屈曲軸が形成された点火コイルであっても、プラグブーツとプラグホールの開口端とのシール性を高めて、プラグホール内への水の浸入を防ぐ点火コイルを実現できる。

また、プラグブーツは、コイル収容体と当接体との間となる部位の少なくとも一部を補強カバーで覆われていることで、可撓性を有したプラグブーツのプラグホールから露出する部位の強度を増すことができる。

実施例に係る点火コイルの側面図である。図１のＡ部を拡大した図である。実施例に係る点火コイルの内部構造を図示したものである。浮き上がり発生時の点火コイルを示す図面である。図４のＢ部を拡大した図である。従来技術に係る点火コイルを示す図面である。

以下、図１乃至図５に記載の実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。

図１は、点火コイルの側面図であり、１次ボビンに１次巻線を巻き回した１次コイルと、２次ボビンに２次巻線を巻き回した２次コイルと、珪素鋼板から形成された鉄芯と、からなるコイルアセンブリが樹脂製のコイル収容体30に収容されている。前記コイル収容体30の底面には、弾性部材から形成されたプラグブーツ10を備えている。

前記プラグブーツ10は、前記コイル収容部30と接続される反対側を点火プラグ60と接続される。また、前記プラグブーツ10は、屈曲軸が設けられ、当該屈曲軸と内燃機関に形成されたプラグホール40の中心軸とが略平行となる部位をブーツ先端部10aとしている。

前記ブーツ先端部10aは、エンジンブロックに形成されたプラグホール40へ挿入される。前記プラグブーツ10は、前記プラグホール40の開口端42へ当接する当接体12を形成する。ここで、前記当接体12は、円環状の前記プラグホール開口端42に沿うような円環形状を成していると供に、前記ブーツ先端部10aに対して前記プラグブーツ10の径方向寸法が大きい形状としている。また、前記当接体12は、前記屈曲軸の外角側に形成された外側当接部12aと、前記屈曲軸の内角側に形成された内側当接部12bを備えている。

ここで、前記プラグホール40の前記中心軸の軸方向成分の寸法を軸方向寸法とすると、前記外側当接部12aの軸方向寸法Ｌ_１は、前記内側当接部12bの軸方向寸法Ｌ_２より大きくなるよう形成されている。

そして、前記プラグブーツ10は、前記コイル収容体30と前記当接体12との間となる部位に樹脂製の補強カバー20を備えている。前記補強カバー20は、一方の端部20aが前記コイル収容体30 と当接し、他方の端部20bが前記当接体12と当接している。

ところで、前記コイル収容体30は、固定ボルト32を備え、当該固定ボルト32により前記屈曲軸の内角側から付勢力Ｆ_０を与えられることで前記コイル収容体30をエンジンヘッド50に固定されている。

次に、図２は、図１中に示したＡ部を拡大したものである。

前記当接体12は、前記当接体12を構成する円環形状のシール面が前記プラグホール開口端42を構成する開口面より前記プラグホール40の奥底側に配置されることでシール性を高めている。また、前記当接体12は、円環形状の軸方向寸法が前記内側当接部12bから前記外側当接部12aの方向に向かって徐々に大きくなっている。

次に、図３において、前記外側当接部12a及び前記内側当接部12bは、前記当接体12から前記プラグホール40方向へ突出する形状を成している。そして、前記プラグホール40へ前記プラグブーツ10を挿入すると前記当接体12の先端が前記プラグホール開口端42に設けられた円環状の溝内で当接する。

前記補強カバー20は、前記プラグブーツ10の前記屈曲軸が屈折する部位とする屈曲部14から前記コイル収容体30接続側までのブーツ根元部10bの外周を全て覆うと供に、前記当接体12と前記コイル収容体30とに当接して、前記当接体12が前記プラグホール開口端42から浮き上がることを防いでいる。

前記コイル収容体30の底面には、高圧タワー34を形成し、当該高圧タワー34が前記ブーツ根元部10bと嵌合して接続されている。前記プラグブーツ10内には、導電体で形成されたスプリング70が内蔵されている。そして、前記スプリング70を通して前記コイルアセンブリが生成する高電圧を前記点火プラグ60に供給している。

本実施例では、図４に示すような前記固定ボルト32による付勢力Ｆ_１が要求に満たない不良時や、内燃機関の運転時における振動によって、前記プラグブーツ10が前記プラグホール40から抜け出る方向に力が生じる。すると、前記当接体12は前記プラグホール開口端42から浮き上がる。

本実施例の場合、前記コイル収容体30に付勢力Ｆ_０を与える前記固定ボルト32が前記屈曲軸の内角側に備えられているため、前記屈曲軸の外角側は、前記固定ボルト32からの距離が遠くなる。そのため、前記外側当接部12aに働く付勢力は、前記内側当接部12bに働く付勢力より小さくなる。

すると、図４中に示したＢ部を拡大した図５に示すように、前記外側当接部12aは、前記内側当接部12bより大きく浮き上がる。しかし、前記外側当接部12aの軸方向寸法は、前記内側当接部12bの軸方向寸法より大きいため、前記当接体12を構成する円環形状のシール面が前記プラグホール開口端42を構成する開口面より前記プラグホール40の奥底側に配置された状態が維持される。即ち、上述の図３で示した前記外側当接部12aの先端が前記プラグホール開口端42から離脱することはない。

以上の通り、本実施例によれば、前記プラグブーツ10は、前記プラグホール40の開口端42へ当接する前記当接体12を形成し、前記当接体12は、前記外側当接部12aの軸方向寸法Ｌ_１は、前記内側当接部12bの軸方向寸法Ｌ_２より大きくなる構成とすることで、前記当接体12が浮き上がる現象が生じても、前記外側当接部12aが前記プラグホール開口端42から完全に離脱してしまうことを防止することができる。

そのため、前記当接体12と前記プラグホール開口端42のシール性が保持され、前記プラグホール40内に水が浸入することで生じる不良を防ぐことができる。

一方、前記プラグブーツ10の前記コイル収容体30と前記当接体12との間となる部位に前記補強カバー20を備えることで、前記プラグホール40から露出した前記ブーツ根元部10bの強度を増すことができる。

また、前記補強カバー20は、前記他方の端部20bが前記当接体12を押し当てるため前記当接体12のシール性も向上させることができる。

以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、前記プラグブーツ10は、前記プラグホール40の中心軸と略平行となる部位の少なくとも一部が前記プラグホール40に挿入される構成としてもよい。また、前記外側当接部12aの軸方向寸法Ｌ_１は、前記当接体12の如何なる部位よりも前記軸方向寸法が大きくなる構成としてもよい。或いは、前記外側当接部12aの軸方向寸法Ｌ_１は、前記内側当接部12bの軸方向寸法Ｌ_２のみより大きい構成としてもよい。

また、前記外側当接部12aの軸方向寸法Ｌ_１の長さは、前記プラグブーツ10に設けられた前記屈曲軸のなす角度に応じて変更されるものとする。即ち、前記屈曲軸のなす角度が大きくなる程、前記固定ボルト32により前記外側当接部12aの与えられる付勢力Ｆ_０の値が小さくなるため、前記外側当接部12aの軸方向寸法Ｌ_１を長くする必要が生じるためである。

そして、本実施例の前記固定ボルト32は、前記プラグブーツ10の前記屈曲軸の内角側から付勢力Ｆ_０を与えている構成に対して一層効果があり、これは、前記プラグブーツ10の前記屈曲軸の外角側から付勢力Ｆ_０を与えた際の前記屈曲軸の内角側の浮揚力に対して前記プラグブーツ10の前記屈曲軸の内角側から付勢力Ｆ_０を与えた際の前記屈曲軸の外角側の浮揚力の方が小さくなるためである。

ところで、前記プラグホール開口端42が平面となる場合、前記外側当接部12a及び前記内側当接部12bは、前記プラグホール開口端42と面同士による当接でシール性を高める構成とし、前記外側当接部12aと前記プラグホール開口端42との当接する面は、前記内側当接部12bと前記プラグホール開口端42との当接する面より面積が大きくなるよう形成されることで適応することもできる。

そして、前記補強カバー20は、前記プラグブーツ10における前記プラグホール40から露出した部位の少なくとも一部の周囲を覆うものとしてよい。また、前記補強カバー20は、前記一方の端部20aを前記ブーツ根元部10bで固定させて前記他方の端部20bが前記当接体12を押し当てられる構成としてもよい。

10：プラグブーツ
10a：ブーツ先端部
10b：ブーツ根元部
12：当接体
12a：外側当接部
12b：内側当接部
14：屈曲部
20：補強カバー
20a：一方の端部
20b：他方の端部
30：コイル収容体
32：固定ボルト
34：高圧タワー
40：プラグホール
42：プラグホール開口端
50：エンジンヘッド

Claims

コイルアセンブリを収容するコイル収容体と、
前記コイル収容体に接続され、かつ屈曲部が予め設けられたプラグブーツと、
前記コイル収容体における、前記屈曲部の内角側に設けられた固定ボルトと、
を備える内燃機関用の点火コイルにおいて、
前記プラグブーツは、所定肉厚を有した当接体を備え、
前記当接体の屈曲軸方向に沿った寸法は、前記内角側よりも、前記屈曲部の外角側が大きく設定される、内燃機関用の点火コイル。
前記当接体における前記屈曲軸方向に沿った寸法は、最も大きい部分と、最も小さい部分とが対向して配置される、請求項１に記載の内燃機関用の点火コイル。
前記プラグブーツは、前記コイル収容体と前記当接体との間となる部位の少なくとも一部を補強カバーで覆われている、請求項１又は２に記載の内燃機関用の点火コイル。
前記所定肉厚における前記コイル収容体側の上端面は、前記屈曲軸に対して略垂直である、請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の内燃機関用の点火コイル。