JP2005159030A

JP2005159030A - 点火コイル

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Publication number: JP2005159030A
Application number: JP2003396016A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Sato; 美孝佐藤; Shoichi Takeyama; 正一武山
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-11-26
Filing date: 2003-11-26
Publication date: 2005-06-16
Anticipated expiration: 2023-11-26
Also published as: JP4329510B2

Abstract

【課題】中心コアとコイルとの間に配設される絶縁材のクラックに起因する絶縁破壊を防ぐことにより、出力電圧の低下を防止できる点火コイルを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の、点火コイル１は、中心コア２０と、２次スプール２３（内側スプール）と、２次コイル２４（内側コイル）と、１次スプール２５（外側スプール）と、１次コイル２６（外側コイル）と、外周コア２７と、コイルケース２８とを備えている。
そして、中心コア２０と２次スプール２４との間に、絶縁部材２１と、絶縁空気層２２とを設けていることを特徴とする。これにより、クラックに起因する絶縁破壊を防ぐことができ、点火コイルの出力電圧の低下を防止できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の各気筒のプラグホールに直接取り付けられる点火コイルに関する。

従来、点火コイルは、機械式ディストリビュータからハイテンションコードを介して高電圧を点火プラグに供給していた。ところが、現在では、点火コイルは、内燃機関（エンジン）の各気筒毎に独立して設けられ、高電圧を直接点火プラグへ供給している。このような独立型の点火コイルは、そのケース内部をエポキシ樹脂等の樹脂絶縁材によって封止されている。これは、点火コイルのケース内に配設された各部材間の絶縁性を確保するとともに、それら各部材を安定的に保持するためである。この点火コイルは、高電圧を直接点火プラグへ供給するため、エンジンのプラグホール内に装着されている。そのため、エンジンで発生した熱が点火コイルに直接伝達し、点火コイルを構成する各部材の膨張係数の違いに起因する熱応力が点火コイルの樹脂絶縁材に加わる。その結果、点火コイルの樹脂絶縁材にクラックが発生することがある。このクラックが拡大すると絶縁破壊が発生し、点火コイルの出力電圧が低下する。

このようなクラックの拡大を防止できる点火コイルが、例えば、特開２００３−１２４０４２号公報に開示されている。この点火コイルは、中心コア部と、その外周側にそれぞれ同心状に配設される、筒部材と、２次コイルの巻回された２次スプールと、１次コイルの巻回された１次スプールと、これら各部材を収容するハウジングとを備えている。この中心コア部は、薄いけい素鋼板を径方向に積層して円柱状に形成されており、その表面には軸方向に複数のエッジ部を有している。筒部材は、硬質チューブで構成されており、中心コア部と２次スプールとの間に軸端部を中心コア部の軸端部より突出して配設されている。ハウジング内部には樹脂絶縁材としてエポキシ樹脂が充填されている。そのため、中心コア部と筒部材との間にある隙間にもエポキシ樹脂が充填されている。このような点火コイルにエンジンで発生した熱が加わると、中心コア部の表面にある複数のエッジ部を起点としてエポキシ樹脂にクラックが発生することがある。しかし、中心コア部の外周側は軸端部も含め筒部材で覆われているためクラックが拡大することはなく、点火コイルの絶縁破壊を防止することができる。
特開２００３−１２４０４２号公報

しかし、このような点火コイルにおいても、硬質チューブとエポキシ樹脂の膨張係数の違いから、硬質チューブの軸端部を起点としてエポキシ樹脂にクラックが発生することがある。このクラックは、中心コア部のエッジ部を起点としたクラックと連結することにより拡大していく。そして、クラックが中心コア部から２次スプールに達すると、絶縁材であるエポキシ樹脂は絶縁破壊を起こす。その結果、中心コア部と２次コイルとの間で電流が流れることにより、点火コイルの出力電圧が低下する。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、中心コアとコイルとの間に配設される絶縁材のクラックに起因する絶縁破壊を防ぐことにより、出力電圧の低下を防止できる点火コイルを提供することを目的とする。

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、中心コアとコイルとの間に絶縁空気層と絶縁部材とを配設することにより、クラックの発生をなくすことを思いつき、本発明を完成するに至った。

すなわち、請求項１に記載の点火コイルは、磁性材からなる棒状の中心コアと、前記中心コアの外周側に同心状に配設される筒状の内側スプールと、前記内側スプールの外周面に巻回される内側コイルと、前記内側コイルの外周側に同心状に配設される筒状の外側スプールと、前記外側スプールの外周面に巻回される外側コイルと、前記外側コイルの外周側に同心状に配設される筒状のケースとを備えた点火コイルにおいて、さらに、前記中心コアと前記内側スプールとの間に設けられる絶縁空気層と、前記中心コアの軸端部より軸方向に突出して前記絶縁空気層内に配設される筒状の絶縁部材とを有することを特徴とする。

請求項２に記載の点火コイルは、請求項１に記載の点火コイルにおいて、さらに、前記内側スプールは、筒状の筒部と、前記筒部の軸端部から径方向内側に延在する底部と、前記底部の略中央から前記筒部側に突出する環状の段差部とを有し、前記中心コアは、軸端面を前記段差部の端面に当接させ、前記絶縁部材は、軸端部を前記段差部の端面より前記底部側に突出させることを特徴とする。

請求項３に記載の点火コイルは、請求項２に記載の点火コイルにおいて、さらに、前記絶縁部材は、軸端部の内周面を前記内側スプールの段差部の外周面と嵌合させることを特徴とする。

請求項４に記載の点火コイルは、請求項１乃至３に記載の点火コイルにおいて、さらに、前記絶縁部材は、内周面を前記中心コアに当接させるとともに、外周面の軸方向の少なくとも一部を全周に渡って内周スプールに当接させることを特徴とする。

請求項５に記載の点火コイルは、請求項１乃至３に記載の点火コイルにおいて、さらに、
前記絶縁部材は、外周面を前記内側スプールに当接させるとともに、内周面の軸方向の少なくとも一部を全周に渡って前記中心コアに当接させることを特徴とする。

請求項１に記載の点火コイルによれば、絶縁空気層と絶縁部材とによって中心コアを内側スプールと絶縁することができる。さらに、絶縁部材の軸端部で中心コアの軸端部を覆うことができる。

ここで、絶縁空気層は、熱応力により機械的に破壊されることはなく、当然クラックは発生しない。そのため、クラックに起因する絶縁破壊を防ぐことができ、点火コイルの出力電圧の低下を防止できる。また、中心コアと内側スプールとの間に絶縁空気層に加えて絶縁部材を配設することにより、中心コアの内側スプールに対する絶縁性を向上することができる。

ところで、中心コアに対する２次コイル（内側コイル又は外側コイルのいずれか）の軸方向各部における電位差の絶対値は、図６に示すように、２次コイルの高圧側出力端で最大となる。ここで、２次コイルの高圧側出力端は、点火プラグ側の端子であり、中心コアの端部付近にある。つまり、中心コアに対する２次コイルの軸方向各部における電位差の絶対値は、中心コアの点火プラグ側の軸端部で最大となる。そのため、中心コアの軸端部を絶縁部材で覆うことにより、中心コアの内側スプールに対する絶縁性をさらに向上することができる。

請求項２に記載の点火コイルによれば、中心コアの軸端面を内側スプールの段差部の端面に当接させることができる。さらに、絶縁部材の軸端部を内側スプールの段差部の端面より底部側に突出させることができる。そのため、絶縁部材の軸端部を中心コアの軸端部より軸方向に確実に突出させることができ、絶縁性をさらに確保できる。

請求項３に記載の点火コイルによれば、絶縁部材を内側スプールにある段差部と嵌合させることにより、中心コアの径方向のがたつきを抑えることができる。そのため、絶縁空気層の径方向寸法を常に一定に保つことができ、中心コアの内側スプールに対する絶縁性を確実に確保することができる。また、中心コアの径方向のがたつきによる、内側スプールの内周面の磨耗を防止することができる。

請求項４に記載の点火コイルによれば、絶縁部材の内周面を中心コアの外周面と当接させるとともに、絶縁部材の外周面の軸方向の一部を全周に渡って内側スプールの内周面と当接させることができる。これにより、中心コアの径方向のがたつきをより確実に抑えることができる。そのため、絶縁部材と内側スプールとの間にある絶縁空気層の径方向寸法を常に一定に保つことができるとともに、絶縁部材の径方向寸法を一部増加することにより、中心コアの内側スプールに対する絶縁性をより向上させることができる。

請求項５に記載の点火コイルによれば、絶縁部材の外周面を内側スプールの内周面と当接させるとともに、絶縁部材の内周面の軸方向の一部を全周に渡って中心コアの外周面と当接させることができる。これにより、中心コアの径方向のがたつきをより確実に抑えることができる。そのため、中心コアと絶縁部材との間にある絶縁空気層の径方向寸法を常に一定に保つことができるとともに、絶縁部材の径方向寸法を一部増加するすることにより、中心コアの内側スプールに対する絶縁性をより向上させることができる。

本実施形態は、本発明に係る点火コイルを、車両走行用のエンジンの点火プラグに直接高電圧を供給する車両用点火コイルに適用した例を示す。

（第１実施形態）
第１実施形態における点火コイルの軸方向断面図を図１に、図１におけるＡ−Ａ矢視断面図を図２に、図１における中心コアの軸端部付近の部分断面図を図３に示す。そして、これらの図を参照し、構造、動作、効果の順で具体的に説明する。

まず、図１及び図２を参照して具体的構造について説明する。必要に応じて、図３を参照して詳細を説明する。図１に示すように、点火コイル１は、コイル部２と、コネクタ部３と、高圧タワー部４とを備えている。

図２に示すように、コイル部２は、中心コア２０と、絶縁部材２１と、絶縁空気層２２と、２次スプール２３（内側スプール）と、２次コイル２４（内側コイル）と、１次スプール２５（外側スプール）と、１次コイル２６（外側コイル）と、外周コア２７と、コイルケース２８（ケース）とを備えている。

中心コア２０は、幅の異なる複数の短冊状のけい素鋼板を径方向に積層して形成される略円柱体である。絶縁部材２１は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＰＯ（ポリフェニレンオキサイド）、シリコンゴム、アクリルゴム等の樹脂やエラストマ、又は、エポキシ、アクリル、アルミナ、シリカ等を含む絶縁塗装膜、又は、集成マイカ、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃等のセラミック、又は、絶縁紙からなる円筒体である。絶縁部材２１の軸方向長さは中心コア２０の軸方向長さより長く設定されている。また、絶縁部材２１の内径は、絶縁部材２１を中心コア２０に嵌装したときに絶縁部材２１の内周面と中心コア２０の外周面とが当接する最適な大きさに設定されている。絶縁空気層２２は、絶縁部材２１の外周面と後述する２次スプール２３の内周面との間に設けられる環状の空気層である。この絶縁空気層２２は、絶縁部材２１とともに中心コア２０を２次スプール２３と絶縁する絶縁材の役割を有する。

図３に示すように、２次スプール２３は、筒部２３ａと、筒部２３ａの軸端部から径方向内側に延在する底部２３ｂとを有する有底円筒体であり、樹脂で構成されている。２次スプール２３の底部２３ｂの中央には、筒部２３ａ側に突出する環状の段差部２３ｃが形成されている。この段差部２３ｃの高さは１ｍｍに設定されている。また、段差部２３ｃの外径は、絶縁部材２１の内周面と嵌合できる最適な大きさに設定されている。そして、２次スプール２３の筒部２３ａで囲まれた空間に、中心コア２０がその軸端面を段差部２３ｃの端面に当接させて配設されている。さらに、中心コア２０の外周側に、絶縁部材２１がその内周面を中心コア２０の外周面に当接させて配設されている。このとき、絶縁部材２１の軸端部は２次スプール２３の底部２３ｂに当接し、軸端部の内周面は段差部２３ｃの外周面と嵌合している。これにより、絶縁部材２１の軸端部は、中心コア２０の軸端部より軸方向に段差部２３ｃの高さ分、つまり、１ｍｍ突出して配接される。

ここで、再度図１及び図２に戻り説明する。図１及び図２に示すように、２次コイル２４は２次スプール２３の外周面に巻回される巻線である。１次スプール２５は樹脂からなる有底円筒体である。そして、２次コイル２４の外周側に同心状に配設されている。１次コイル２６は１次スプール２５の外周面に巻回される巻線である。外周コア２７は、けい素鋼板を筒状に巻回して形成される円筒体であり、１次コイル２６の外周側に同心状に配設されている。コイルケース２８は、樹脂からなる円筒体であり、その内部には、中心コア２０と、絶縁部材２１と、絶縁空気層２２と、２次コイル２４の巻回された２次スプール２３と、１次コイル２６の巻回された１次スプール２５と、外周コア２７とが同心状に配設された状態で収納されている。

そして、図２に示すように、２次コイル２４と１次スプール２５の間及び１次コイル２６と外周コア２７の間にはエポキシ樹脂２９が充填されている。このエポキシ樹脂２９は、上記各々の部材同士を接合するとともに、部材間の絶縁性を確保する役割を有する。

図１に示すように、コネクタ部３は、コイル部２の図中において上方に配設され、コネクタ３０と、イグナイタ３１と、コネクタケース３２とを備えている。コネクタ３０は、ＥＣＵ（図略）からの点火タイミング信号を後述するイグナイタ３１へ供給する電子部材である。イグナイタ３１は、コネクタ３０及び１次コイル２６と電気的に接続され、コネクタ３０を介して入力される点火タイミング信号に基づいて、１次コイル２６に供給する１次電流を制御するための電子回路である。コネクタケース３２は、樹脂からなる略円筒体であり、コイルケース２８と一体的に形成されている。そして、コネクタケース３２の内部にはイグナイタ３１が収納されエポキシ樹脂３３が充填されている。また、コネクタケース３２の外周面には径方向外側に向かってコネクタ３０が配設されている。

図１に示すように、高圧タワー部４は、コイルケース２８の図中において下方に配設され、ターミナルプレート４０と、高圧端子４１と、スプリング４２と、高圧タワーケース４３と、プラグキャップ４４とを備えている。ターミナルプレート４０は、金属からなる環状体であり、その中央には、図中において上方に折り曲げられた板状の爪部が設けられている。そして、２次スプール２３の軸端部に固定されるとともに、２次コイル２４の高圧側出力端と電気的に接続されている。高圧端子４１は、筒部と、筒部の軸端部から径方向内側に延在する底部と、底部の反筒部側に突出する突部とを有す金属部材である。高圧端子４１の突部は、ターミナルプレート４０に挿入され、爪部と咬合することにより高圧端子４１をターミナルプレート４０と電気的に接続している。スプリング４２は金属からなる螺旋状の部材である。スプリング４２の一端は高圧端子４１の底部の筒部側に電気的に接続され、他端は点火プラグ（図略）に嵌装されている。高圧タワーケース４３は、樹脂からなる円筒体であり、コイルケース２８と一体的に形成されている。そして、高圧タワーケース４３の内部には、ターミナルプレート４０と、高圧端子４１と、スプリング４２とが収納されている。プラグキャップ４４はゴム製の円筒体であり高圧タワーケース４３の端部に嵌装されている。そして、プラグキャップ４４の内周面で点火プラグが支持されている。

次に、具体的動作について説明する。ＥＣＵからの点火タイミング信号がコネクタ３０を介してイグナイタ３１へ入力される。イグナイタ３１はこの点火タイミング信号に基づいて１次コイル２６に１次電流を供給する。１次電流が流れることにより１次コイル２６は磁束を発生する。この磁束は中心コア２０から外周コア２７へと流れることにより２次コイル２４と鎖交する。このため、２次コイル２４に高電圧が誘起される。ここで、２次コイル２４の一端は車体に接地されるため、ターミナルプレート４０と接続される他端は車体に対して負電圧、例えば、−３０ｋＶとなる。この高電圧はターミナルプレート４０から高圧端子４１及びスプリング４２を介して点火プラグに印加される。これにより、点火プラグはその電極間のギャップで火花を発生する。

最後に、具体的効果について説明する。第１に、点火コイル１は、絶縁空気層２２と絶縁部材２１とによって中心コア２０を２次スプール２３と絶縁することができる。さらに、絶縁部材２１の軸端部で中心コア２０の軸端部を覆うことができる。

ここで、絶縁空気層２２は、熱応力により機械的に破壊されることはなく、当然クラックは発生しない。そのため、クラックに起因する絶縁破壊を防ぐことができ、点火コイル１の出力電圧の低下を防止できる。また、中心コア２０と２次スプール２３との間に、絶縁空気層２２に加えて絶縁部材２１を配設することにより、中心コア２０の２次スプール２３に対する絶縁性を向上することができる。さらに、中心コア２０に対する２次コイル２４の軸方向各部における電位差の絶対値が最大となる中心コア２０の点火プラグ側の軸端部を、絶縁部材２１で覆うことにより、中心コア２０の２次スプール２３に対する絶縁性をより向上することができる。

第２に、点火コイル１は、中心コア２０の軸端面を２次スプール２３の段差部２３ｃの端面に当接させることができる。さらに、絶縁部材２１の軸端部を２次スプール２３の段差部２３ｃの端面より底部２３ｂ側に突出させることができる。そのため、絶縁部材２１の軸端部を確実に中心コア２０の軸端部より軸方向に突出させることができる。

第３に、点火コイル１は、絶縁部材２１を２次スプール２３の段差部２３ｃと嵌合させることにより、中心コア２０の径方向のがたつきを抑えることができる。そのため、絶縁空気層２２の径方向寸法を常に一定に保つことができ、中心コア２０の２次スプール２３に対する絶縁性を確実に確保することができる。また、中心コア２０の径方向のがたつきによる、２次スプール２３の内周面の磨耗を防止することができる。

なお、上述した実施形態では、２次スプール２３の段差部２３ｃの高さは１ｍｍであり、絶縁部材２１の軸端部が中心コア２０の軸端部より軸方向に１ｍｍ突出して配設される例を挙げているが、これに限られるものではない。例えば、絶縁部材２１の軸端部が中心コア２０の軸端部より軸方向に０．１ｍｍ〜２ｍｍ突出していれば中心コア２０の軸端部における絶縁性を向上できる。ただし、強度や剛性を確保するため、その突出寸法は０．３ｍｍ〜１ｍｍの範囲内に設定するのがよい。

また、上述した実施形態では、段差部２３ｃは環状体であるが、これに限られるものではない。段差部２３ｃは、中心コア２０の軸端面と当接し、中心コア２０を安定して保持できる形状であればよい。例えば、２次スプール２３の底部２３ｂに配接される複数の突状体、好ましくは、等間隔に配接される少なくとも３つ以上の突状体であってもよい。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態における中心コアの軸端部付近の部分断面図を図４に示す。ここでは、第１実施形態における点火コイルとの相違部分についてのみ説明し、共通する部分ついては、必要とされる箇所以外説明を省略する。なお、前記実施形態と同一の要素には同一の符号を付して説明する。

まず、図４を参照して具体的構造について説明する。図４に示すように、絶縁部材２１は、第１絶縁部材２１ａと、第２絶縁部材２１ｂとから構成されている。第１絶縁部材２１ａは、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＰＯ（ポリフェニレンオキサイド）、シリコンゴム、アクリルゴム等の樹脂やエラストマ、又は、エポキシ、アクリル、アルミナ、シリカ等を含む絶縁塗装膜、又は、集成マイカ、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃等のセラミック、又は、絶縁紙からなる円筒体である。第１絶縁部材２１ａの軸方向長さは、中心コア２０の軸方向長さより長く設定されている。また、第１絶縁部材２１ａの内径は、第１絶縁部材２１ａを中心コア２０に嵌装したときに、第１絶縁部材２１ａの内周面と中心コア２０の外周面とが当接する最適な大きさに設定されている。この第１絶縁部材２１ａは、中心コア２０の外周側に同心状に配接され、その軸端部を中心コア２０の軸端部より軸方向に１ｍｍ突出させた状態で、中心コア２０の外周面に接着固定されている。第２絶縁部材２１ｂは、第１絶縁部材２１ａと同じく、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＰＯ（ポリフェニレンオキサイド）、シリコンゴム、アクリルゴム等の樹脂やエラストマ、又は、エポキシ、アクリル、アルミナ、シリカ等を含む絶縁塗装膜、又は、集成マイカ、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃等のセラミック、又は、絶縁紙からなる円筒体である。第２絶縁部材２１ｂの軸方向長さは、第１絶縁部材２１ａより短く設定されている。また、第２絶縁部材２１ｂの外径は、第２絶縁部材２１ｂを２次スプール２３の筒部２３ａ内に挿入したときに、第２絶縁部材２１ｂの外周面と２次スプール２３の筒部２３ａの内周面とが当接する最適な大きさに設定されている。この第２絶縁部材２１ｂは、第１絶縁部材２１ａの外周側に同心状に配接され、その軸端部を第１絶縁部材２１ａの軸端部とそろえた状態で第１絶縁部材２１ａの外周面に接着固定されている。２次スプール２３の段差部２３ｃの高さは２ｍｍに設定されている。また、２次スプール２３の段差部２３ｃの外径は、第１絶縁部材２１ａの内径より小さく設定されている。そして、２次スプール２３の筒部２３ａで囲まれた空間に、外周に第１絶縁部材２１ａ及び第２絶縁部材２１ｂが接着固定された中心コア２０が、その軸端面を段差部２３ｃの端面に当接させて配接されている。このとき、第１絶縁部材２１ａの内周面は中心コア２０の外周面と当接し、第２絶縁部材２１ｂの外周面は２次スプール２３の外周面と当接している。

次に、具体的効果について説明する。これら、第２の実施形態によれば、点火コイル１は、絶縁部材２１の内周面を中心コア２０の外周面と当接させるとともに、絶縁部材２１の外周面の軸端部付近を全周に渡って２次スプール２３の内周面と当接させることができる。これにより、中心コア２０の径方向のがたつきを確実に抑えることができる。そのため、絶縁部材２１と２次スプール２３との間にある絶縁空気層２２の径方向寸法を常に一定に保つことができるとともに、中心コア２０の軸端部付近で絶縁部材２１の径方向寸法を増加することにより、中心コア２０の２次スプール２３に対する絶縁性を向上させることができる。

なお、上述した実施形態では、絶縁部材２１は第１絶縁部材２１ａと第２絶縁部材２１ｂとで構成されているが、これに限られるものではない。例えば、第１絶縁部材２１ａと第２絶縁部材２１ｂとが一体的に形成されていてもよい。

また、上述した実施形態では、絶縁部材２１の外周面の軸端部付近が全周に渡って２次スプール２３の内周面と当接しているが、これに限られるものではない。例えば、絶縁部材２１が、その外周面に設けられる複数の突状体、より好ましくは、等間隔に配設される少なくとも３つ以上の突状体により、２次スプール２３の内周面と当接していてもよい。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態における中心コアの軸端部付近の部分断面図を図５に示す。ここでは、第１実施形態及び第２実施形態における点火コイルとの相違部分についてのみ説明し、共通する部分ついては、必要とされる箇所以外説明を省略する。なお、前記実施形態と同一の要素には同一の符号を付して説明する。

まず、図５を参照して具体的構造について説明する。図５に示すように、絶縁部材２１は、第１絶縁部材２１ａと第２絶縁部材２１ｂとから構成されている。第１絶縁部材２１ａは、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＰＯ（ポリフェニレンオキサイド）、シリコンゴム、アクリルゴム等の樹脂やエラストマ、又は、エポキシ、アクリル、アルミナ、シリカ等を含む絶縁塗装膜、又は、集成マイカ、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃等のセラミック、又は、絶縁紙からなる円筒体である。第１絶縁部材２１ａの軸方向長さは、中心コア２０の軸方向長さより長く設定されている。また、第１絶縁部材２１ａの外径は、第１絶縁部材２１ａを２次スプール２３の筒部２３ａ内に挿入したときに、第１絶縁部材２１ａの外周面と２次スプール２３の内周面とが当接する最適な大きさに設定されている。この第１絶縁部材２１ａは、その軸端部を２次スプール２３の底部２３ｂの端面に当接させた状態で、２次スプール２３の筒部２３ａの内周側に同心状に配接されている。第２絶縁部材２１ｂは、第１絶縁部材２１ａと同じく、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＰＯ（ポリフェニレンオキサイド）、シリコンゴム、アクリルゴム等の樹脂やエラストマ、又は、エポキシ、アクリル、アルミナ、シリカ等を含む絶縁塗装膜、又は、集成マイカ、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃等のセラミック、又は、絶縁紙からなる円筒体である。第２絶縁部材２１ｂの軸方向長さは、第１絶縁部材２１ａより短く設定されている。また、第２絶縁部材２１ｂの内径は、第２絶縁部材２１ｂを中心コア２０に嵌装したときに、第２絶縁部材２１ｂの内周面と中心コア２０の外周面とが当接する最適な大きさに設定されている。この第２絶縁部材２１ｂは、その軸端部を２次スプール２３の底部２３ｂの端面に当接させた状態で第１絶縁部材２１ａの内周側に同心状に配接されている。２次スプール２３の段差部２３ｃの高さは１ｍｍに設定されている。また、２次スプール２３の段差部２３ｃの外径は、第２絶縁部材２１ｂの内径より小さく設定されている。このとき、第１絶縁部材２１ａの外周面は２次スプール２３の内周面と当接し、第２絶縁部材２１ｂの内周面は中心コア２０の外周面と当接している。

次に、具体的効果について説明する。これら、第３の実施形態によれば、点火コイル１は、絶縁部材２１の外周面を２次スプール２３の内周面と当接させるとともに、絶縁部材２１の内周面の軸端部付近を全周に渡って中心コア２０の外周面と当接させることができる。これにより、中心コア２０の径方向のがたつきを確実に抑えることができる。そのため、中心コア２０と絶縁部材２１との間にある絶縁空気層２２の径方向寸法を常に一定に保つことができるとともに、絶縁部材２１の径方向寸法を一部増加するすることにより、中心コア２０の２次スプール２３に対する絶縁性を向上させることができる。

また、上述した実施形態では、絶縁部材２１の内周面の軸端部付近が全周に渡って中心コア２０の外周面と当接しているが、これに限られるものではない。例えば、絶縁部材２１が、その内周面に設けられる複数の突状体、より好ましくは、等間隔に配設される少なくとも３つ以上の突状体により、中心コア２０の外周面と当接していてもよい。

第１実施形態における点火コイルの軸方向断面図を示す。図１におけるＡ−Ａ矢視断面図を示す。図１における中心コアの軸端部付近の部分断面図を示す。第２実施形態における中心コアの軸端部付近の部分断面図を示す。第３実施形態における中心コアの軸端部付近の部分断面図を示す。点火コイルの軸方向位置に対する中心コア、２次コイルの電位を示す。

符号の説明

１・・・点火コイル
２・・・コイル部
２０・・・中心コア
２１・・・絶縁部材
２２・・・絶縁空気層
２３・・・２次スプール
２３ａ・・・筒部
２３ｂ・・・底部
２３ｃ・・・段差部
２４・・・２次コイル
２５・・・１次スプール
２６・・・１次コイル
２７・・・外周コア
２８・・・コイルケース
２９・・・エポキシ樹脂
３・・・コネクタ部
４・・・高圧タワー部

Claims

磁性材からなる棒状の中心コアと、前記中心コアの外周側に同心状に配設される筒状の内側スプールと、前記内側スプールの外周面に巻回される内側コイルと、前記内側コイルの外周側に同心状に配設される筒状の外側スプールと、前記外側スプールの外周面に巻回される外側コイルと、前記外側コイルの外周側に同心状に配設される筒状のケースとを備えた点火コイルにおいて、
さらに、前記中心コアと前記内側スプールとの間に設けられる絶縁空気層と、前記中心コアの軸端部より軸方向に突出して前記絶縁空気層内に配設される筒状の絶縁部材とを有することを特徴とする点火コイル。
前記内側スプールは、筒状の筒部と、前記筒部の軸端部から径方向内側に延在する底部と、前記底部の略中央から前記筒部側に突出する環状の段差部とを有し、
前記中心コアは、軸端面を前記段差部の端面に当接させ、
前記絶縁部材は、軸端部を前記段差部の端面より前記底部側に突出させることを特徴とする請求項１記載の点火コイル。
前記絶縁部材は、軸端部の内周面を前記内側スプールの段差部の外周面と嵌合させることを特徴とする請求項２記載の点火コイル。
前記絶縁部材は、内周面を前記中心コアに当接させるとともに、外周面の軸方向の少なくとも一部を全周に渡って前記内側スプールに当接させることを特徴とする請求項１乃至３記載の点火コイル。
前記絶縁部材は、外周面を前記内側スプールに当接させるとともに、内周面の軸方向の少なくとも一部を全周に渡って前記中心コアに当接させることを特徴とする請求項１乃至３記載の点火コイル。