内燃機関用点火コイル
【課題】鉄心と導電性ブッシュとを電気的に接続させる工程を簡素化させ得る内燃機関用点火コイルを提供する。
【解決手段】点火コイル１００の製造工程では、先ず、導電性ブッシュ１２０及び中継導体１５０をインサート成形させたコイルケース１１０が準備され、これにコイルアセンブリ１３０が組み込まれる。このとき、コイルアセンブリ１３０をケースへ組み込むと同時に、鉄心端子１３５と内部端子１５５とが電気的に接続されることとなる。即ち、導電性ブッシュ１２０と鉄心端子１３５とを導通させる導電部材がコイルケース又はコイルアセンブリへ一体化されているので、鉄心と導電性ブッシュとを電気的に接続させる別体部品の装着工程が不要となり、点火コイルの製造方法が簡素化される。
【解決手段】点火コイル１００の製造工程では、先ず、導電性ブッシュ１２０及び中継導体１５０をインサート成形させたコイルケース１１０が準備され、これにコイルアセンブリ１３０が組み込まれる。このとき、コイルアセンブリ１３０をケースへ組み込むと同時に、鉄心端子１３５と内部端子１５５とが電気的に接続されることとなる。即ち、導電性ブッシュ１２０と鉄心端子１３５とを導通させる導電部材がコイルケース又はコイルアセンブリへ一体化されているので、鉄心と導電性ブッシュとを電気的に接続させる別体部品の装着工程が不要となり、点火コイルの製造方法が簡素化される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関用点火コイルに関し、特に、鉄心の電位を安定させる際に用いて好適のものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、内燃機関に取付けられる点火コイルは、プラグホールにコイル部を収容させる「ペン型コイル」、ケース頭部へコイルアセンブリを収容させる「矩形型コイル」等が広く普及している。このうち、矩形型コイルでは、小型化及び軽量化を図るため、外周鉄心をコイルケース内へ収容させる小型矩形コイルの検討が行われている。
【０００３】
特開２００９−２９９６１４（特許文献１）では、上述した小型矩形コイルの一例が紹介されている。かかる点火コイルは、側方鉄心（特許請求の範囲における外周鉄心）を外装ケース（特許請求の範囲におけるコイルケース）へ収容させ、当該外装ケースには、インサート導体（特許請求の範囲における導電性ブッシュ）を設けた取付腕（特許請求の範囲におけるフランジ部）が一体成型されている。インサート導体には、自身から延在する導通端子が設けられ、当該導通端子は、外装ケース内で露出するようインサート成形されている。そして、側方鉄心は、これを被覆する保護カバーの一部を露出させ、別体部品のＶ字状の金属板を介して、前記インサート導体の導通端子へ接続される。
【０００４】
特許文献１の点火コイルでは、かかる構成により鉄心とインサート導体とを導通させ、インサート導体をエンジンブロックへ接触させることで、鉄心がエンジンアースと同電位にされる。このように、特許文献１に係る点火コイルでは、鉄心がアースされることで、当該鉄心の電位変動が抑制され、鉄心周囲の絶縁破壊及びノイズの放射等を抑えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２９９６１４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に係る点火コイルによれば、側方鉄心とインサート導体とを電気的に結合させる金属板が別体部品とされている。このため、金属板が好ましい状態で装着されなければ、金属板と側方鉄心との接触不良が生じ、側方鉄心と金属板とを電気的に結合させることが出来なくなるとの問題が生じる。このような事態に陥ると、鉄心は、インサート導体との電気的結合が得られなくなるので、鉄心電位をアースさせることが出来なくなる。
【０００７】
また、Ｖ字状の金属板では、十分な付勢力が得られないこともある。このため、金属板との接触部に不純物が堆積されていると、当該接触部では、接触抵抗が大きくなり鉄心電位を効果的にアースできなくなる惧れもある。
【０００８】
更に、特許文献１では、別体部品の金属板が用いられる為、鉄心を含むコイルアセンブリを外装ケースへ収容させる工程と、側方鉄心とインサート導体とを導通させるよう金属板を配置装着させる工程（装着工程）とが必要となる。かかる装着工程では、その性質上、金属板を精度良く配置させなければならず、一定の品質を維持するためのコストが嵩んでしまう。加えて、製造工程を簡素化させる為には、別体部品の装着工程といった冗長原因を可能な限り排除させるのが好ましい。
【０００９】
本発明は上記課題に鑑み、鉄心と導電性ブッシュに導通される端子（鉄心端子）との電気的結合を確実にせしめ、併せて、鉄心と導電性ブッシュとを電気的に接続させる工程を簡素化させ得る内燃機関用点火コイルの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明では次のような内燃機関用点火コイルの構成とする。即ち、一次コイル及び二次コイルが巻回された中心鉄心と、前記中心鉄心と供に閉磁路を形成させる外周鉄心と、前記中心鉄心及び前記外周鉄心の双方を収容するコイルケースと、前記コイルケースに一体成型されたフランジ部と、前記中心鉄心及び前記外周鉄心のうち少なくとも何れか一方に固定され且つ双方の鉄心へ当接し電気的に接続される鉄心端子と、前記フランジ部へ設けられ前記鉄心端子へ電気的に接続される導電性ブッシュと、を備えることとする。
【００１１】
好ましくは、前記中心鉄心の中心軸は、前記フランジ部と前記コイルケースの図心とを結ぶケース対称軸に対して略平行の位置関係を形成して成り、前記鉄心端子は、前記ケース対称軸のフランジ側へ配置されることとする。
【００１２】
好ましくは、前記鉄心端子は、鉄心用の保護カバーによって固着されることとする。更に好ましくは、前記鉄心端子のうち前記保護カバーに埋設される部位では、何れかの鉄心に当接する鉄心当接部位と、前記鉄心当接部位の裏面へ突出形成された突状部位と、が配されることとする。ここで、前記鉄心当接部位には、凸型部が形成されているのがより好ましい。
【００１３】
好ましくは、前記鉄心端子は、前記外周鉄心の保護カバーによって固着されていることとする。ここで、前記鉄心端子は、前記中心鉄心との当接箇所で電気的に接続された第１の当接部位と、前記外周鉄心との当接箇所で電気的に接続された第２の当接部位と、が存在する状態とされるのが好ましい。
【００１４】
より好ましくは、前記保護カバーは、前記第２の当接部位のみを埋設させていることとする。ここで、前記第１の当接部位の裏面には、凸型部が形成されていると更に良い。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る内燃機関用点火コイルによると、鉄心表面へ直接的に鉄心端子が当接固定されるので、鉄心と鉄心端子との電気的結合が確実に保障される。また、鉄心アセンブリに鉄心端子が一体化されるので、コイルケース内に鉄心端子を装着させる工程が不要となり、鉄心と導電性ブッシュとの電気的結合を行う製造工程が簡素化される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】内燃機関用点火コイルの構成を示す図。
【図２】コイルケースのケース対称軸を説明する図。
【図３】実施の形態に係る鉄心センブリの構成を示す図。
【図４】実施の形態に係る鉄心端子の構成を示す図。
【図５】本実施の形態に係る外周鉄心の製造方法を示す図。
【図６】本実施の形態に係る外周鉄心の組立て図。
【図７】中継端子の構成を示す図。
【図８】実施の形態の要部を説明する図。
【図９】中心鉄心の軸心方向について説明する図。
【図１０】他の実施形態に係る鉄心端子の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明に係る実施の形態を説明する。図１（ａ）は、内燃機関用点火コイルの外観図が示されている。本実施の形態に係る内燃機関用点火コイル１００は、コイルケース１１０にコイルアセンブリが収容されている。尚、本実施の形態で説明される点火コイルは、小型矩形コイルに属するものである。
【００１８】
コイルケース１１０は、ＰＰＳ又はＰＢＴといった熱可塑性樹脂から成り、収容部１１１とコネクタ部１１２と出力部１１３とフランジ部１１４とが一体成型されている。収容部１１１は、一方に開口部を有する殻状態を呈しており、コイルアセンブリを収容させると供に、其の隙間へエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が含浸されている。コネクタ１１２は、内部に複数の端子（電源端子，信号端子，アース端子，等）が配列され、ハーネスを介して、これら端子とＥＣＵ（Engine
Control Unit）とが電気的に接続される。
【００１９】
出力部１１３は、高圧タワー（図示なし）と供に、エンジンブロックのプラグホール内へ収容される。この出力端子１１３は、内部に高圧端子が配置され、当該高圧端子は、一方でコイルアセンブリから高電圧（数ｋＶ）が印加され、他方では点火プラグと電気的に接続される。
【００２０】
フランジ部１１４は、舌片形状を呈し収容部１１１の一側面に形成され、且つ、所定箇所に導電性ブッシュ１２０を埋設固定させている。導電性ブッシュ１２０は、電気的な導電性と構造上の強度との両性能が要求される為、鋼材（ステンレス，硫黄開削鋼等）を用いると良い。当該導電性ブッシュ１２０は、筒状体に形成されており、内径部がボルト貫通穴として利用される。そして、内燃機関用点火コイル１００（以下、点火コイルと略す）は、高圧タワーがプラグホールへ挿通され、固定ボルトをエンジンブロックの雌ネジ部に螺着させることで、当該点火コイルがエンジンブロックへ固定され且つ高圧端子が点火プラグと電気的に接続されることとなる。
【００２１】
図２（ａ）は、コイルケースを開口部側から観察した状態が示されている。同図を説明するにあたり、コイルケースを開口部側から観測した平面、即ち、プラグホールの中心軸に直行する平面を鉛直観測面と定義する。この鉛直観測面は、フランジ部１１４及びコネクタ部１１２を映し出す範囲で、当該中心軸の任意位置に設定されるものである。
【００２２】
図２（ａ）を参照し、鉛直観測面についてコイルケース１１０を眺めると、当該コイルケース１１０は、収容部１１１の一方の面にフランジ部１１４が配置形成され、これに対抗する対面にコネクタ部１１２が配されているのが認められる。また、同図では、コイルケース１１０にケース対称軸ＡＸｃを与えている。当該ケース対称軸ＡＸｃは、コイルケース全体の図心Ｇ（又は、重心）を経由するものであって、ケース対称軸ＡＸｃによって分けられる図形は略線対称とされている。かかるケース対称軸ＡＸｃは、対称形双方の図形の境界線となるので、フランジ部１１４の図心（又は、重心）とコイルケース全体の図心Ｇとを結ぶこととなる。以下、ケース対称軸ＡＸｃのうち、フランジ部１１４が形成される方位をフランジ側Ｆｆと呼び、コネクタ部１１２が形成される方位をコネクタ側Ｆｃと呼ぶこととする。
【００２３】
尚、エンジンブロックによってはボルト固定位置が各々異なる為、コイルケース１１０では、導電性ブッシュ１２０を偏心させなければならない場合がある。このような場合、コイルケース１１０の形状は、図２（ｂ）に示す如く、フランジ部１１４が非対称形とされる。但し、かかる場合のケース対称軸ＡＸｃについても、コイルケース全体の図心Ｇを通過し、且つ、フランジ部１１４についての図心をも通過する。このように、ケース対称軸ＡＸｃは、其の両側の形状を略対称形とさせる基準線を意味する。
【００２４】
図１に戻り、点火コイルの説明を続ける。コイルアセンブリは、トランスとして機能するものであって、中心鉄心及び外周鉄心から成る鉄心アセンブリ１３０と、中心鉄心に巻回された一次コイルと（図示なし）、一次コイルに同軸的に巻回された二次コイル１４０と、鉄心の表面に被覆された絶縁性の保護カバーと、コイルのワイヤー線を収容させる絶縁性のスプールとから構成される。図１（ｂ）に示す如く、コイルケース１１０の収容部１１１には、コイルアセンブリが格納され、この他、図示されないイグナイタ等が適宜収容される。そして、これらの隙間部にはエポキシ樹脂が充填され、高電圧が生じる部位でのリーク電流の発生が抑えられる。尚、本実施の形態では、外周鉄心の一部が僅かにエポキシ樹脂に含浸されないこととなるが、外周鉄心は、保護カバーによって被覆されているので、外部に露出されることはない。
【００２５】
かかる構成を具備する点火コイル１００では、ＥＣＵから点火信号を受けると、これに基づいてコイルアセンブリから適宜のタイミングで高電圧を発生させ、当該高電圧を高圧端子へ印加させる。そして、点火プラグでは、かかる高電圧が印加され、ピストンのサイクルに合わせて混合気を燃焼させる。
【００２６】
図３は、鉄心センブリの構成が示されている。当該鉄心アセンブリ１３０は、図３（ａ）に示す如く、外周鉄心１３１と、これを被覆する保護カバー１３２と、中心鉄心１３３と、これを被覆する保護カバー（図示なし）と、マグネット１３４と、鉄心端子１３５とから構成される。尚、中心鉄心の保護カバーは、説明の便宜上、敢えて図示省略させている。
【００２７】
中心鉄心１３３及び外周鉄心１３１は、ケイ素鋼板等の軟磁性材料を積層成形させている。本実施の形態では、外周鉄心１３１がＣ字型とされ、この両端に端部１３１ａ及び１３１ｂが形成されている。かかる外周鉄心１３１は、端部１３１ａ及び端部１３１ｂを露出させるよう保護カバー１３２が被覆されている。また、この外周鉄心１３１の側面には、鉄心端子１３５が直接当接し、併せて、保護カバー１３２によって定着するようにされている。尚、各鉄心に被覆される保護カバーは、ＰＢＴ等の熱可塑性樹脂によって成形され、かかる樹脂材は高い電気的絶縁性能を具備する。
【００２８】
鉄心端子１３５は、導電性材料から成り、後述するように導電性ブッシュへ電気的に接続させる役割を担う。鉄心端子１３５は、電気的な導通状態を確実にさせるため、鉄心に当接した状態で接着固定されるのが好ましい。このため、本実施の形態では、鉄心端子１３５を鉄心に接触させ、其の接触状態を維持するよう保護カバーで固着させることで、電気的接続が確実なものとされる。
【００２９】
特に、鉄心端子１３５は、外周鉄心１３１の保護カバーによって固着されるのが好ましい。何故なら、外周鉄心１３１と中心鉄心１３３との接続部（１３１ａ，１３１ｂ，１３３ａ，１３３ｂ）では、中心鉄心側に鉄心端子１３５を固定定着させる寸法的余裕が少ないからである。これに対し、本実施の形態では、外周鉄心１３１が曲回した形状を呈しているので、其の形状に基づく寸法的メリットを活かし、鉄心端子１３５を外周鉄心側へ固着させているのである。特に、外周鉄心１３１がＣ字型形状の形態は、外周鉄心側に端子の配置スペースを形成させることが容易である。
【００３０】
一方、中心鉄心１３３は、略Ｉ字型を呈し、外周鉄心１３１の端部形状に合わせて、端部１３３ａ，１３３ｂが適宜に形成されている。また、図示されない中心鉄心用の保護カバーは、端部１３３ａ及び１３３ｂを露出させるように被覆される。
【００３１】
そして、中心鉄心１３３及び外周鉄心１３１を組合せる際、互いの鉄心は、端部（１３１ｂ，１３３ｂ）ではマグネット１３４を挟み込み、端部（１３１ａ，１３３ａ）では直接接触することとなる。このようにして、鉄心アセンブリ１３０は組み合わされ、双方の鉄心によって閉磁路が形成される（図２ｂ参照）。尚、鉄心アセンブリ１３０の中心鉄心１３３では、一次コイル及び二次コイルが同軸的に設けられる（図示なし）。
【００３２】
ここで、図２（ｂ）を参照すると、鉄心端子１３５は、中心鉄心１３３の表面と外周鉄心１３１の表面とに当接し、各々の当接箇所で電気的な接続が行われているのが解る。より具体的に説明すると、先ず、鉄心端子１３５が外周鉄心１３１に固着されることで、鉄心端子１３５と外周鉄心１３１との当接部位（第２の当接部位）が形成される。また、中心鉄心１３３と外周鉄心１３１とが組み合されると、鉄心端子１３５の先端が中心鉄心１３３の尾端面に接触され（第１の当接部位）、これにより、鉄心端子１３５と中心鉄心１３３との当接部位（第１の当接部位）が形成される。
【００３３】
上述の如く、鉄心アセンブリ１３０は、二つ以上のパーツに分割して一方の鉄心側にコイル部を形成させてから、外周鉄心を組合せなければならない。よって、鉄心同士の接触部（１３１ａ，１３１ｂ，１３３ａ，１３３ｂ）が形成されてしまうのを免れない。そして、このような接触境界面では電気的な抵抗が大きくなってしまうので、一方の鉄心のみに端子を当接させて当該端子をアースさせたとしても、アース用の端子に直接当接されていない鉄心では、励起された電圧を瞬時にアースさせることが出来なくなり、ノイズやリーク電流の問題を発生させてしまう。
【００３４】
これに対し、本実施の形態では、中心鉄心１３３と外周鉄心１３１との双方に直接端子が接触されるので、双方の鉄心電位を瞬時にアースさせることが可能となり、ノイズ又はリーク電流といった不都合を回避できる。
【００３５】
次に、図４を参照して、本実施の形態で用いられる鉄心端子について説明する。尚、図（ａ）は鉄心に当接する面（鉄心当接面）から観察した図であり、図４（ｂ）は鉄心当接面の裏面から観察した図が示されている。鉄心端子１３５は、導電性材料の板状体から形成され、図示の如くプレス加工される。鉄心端子１３５は、電気導電性と弾性との双方の性能が要求されるものであって、例えば、ステンレスやチタン等を用いるのが好ましい。鉄心端子１３５の形状は、主面部位１３５ａと、突状部位１３５ｂと、段差部位１３５ｃと、段差部位１３５ｃに形成された凸型部１３５ｅ及び１３５ｄとから成る。
【００３６】
このうち、主面部位１３５ａ又は段差部位１３５ｃの各々は、其の一部又は全部が鉄心に当接する鉄心当接部位に相当する。そして、主面部位１３５ａは、湾曲状に成形させた突状部位１３５ｂを有し、当該突出部位１３５ｂを鉄心当接面の裏面方向へ突出させるよう配置させている。この突状部位１３５ｂは、鉄心の保護カバー１３２の厚さに応じて、当該突状部位の頂点高さが調整される。
【００３７】
段差部位１３５ｃは、鉄心同士の接触部の段差形状に応じて、鉄心端子での段差の高さが決められている。また、段差部位１３５ｃでは、鉄心当接面から突出するように凸型部１３５ｄが形成され、鉄心当接面の裏面に突出するように凸型部１３５ｅが形成されている。従って、凸型部１３５ｄは鉄心に当接され、凸型部１３５ｅはケース内に設けられた内部端子に当接されることとなる。これらの凸型部は、接触圧を大きくし、電気的な接続を確実なものとする為に設けられている。従って、点接触させる形状の凸型部としても良いが、本実施の形態にあっては、導通断面積を効率よく確保させる為、凸型部の形状をストライプ状とし、導通箇所で線接触させるようにしている。尚、かかる凸型部は、主面体１３５ａに形成させても良い。また、鉄心と鉄心端子は、当接部分を半田接合させると良い。このようにすることで、導通断面が確保され、接触抵抗を低下させることが可能となる。
【００３８】
次に、図５を参照し、外周鉄心１３１の被覆方法について説明する。図５（ａ）では、金型ＭＴｍの輪郭線Ｓｐが太線によって示されている。即ち、金型ＭＴｍの溝部は、外周鉄心の表面から保護カバーの厚さ分がオフセットされている。また、当該溝部は、外周鉄心の端部及び鉄心端子の段差部位に隙間が生じないよう、輪郭Ｓｐが適宜に形成されている。そして、保護カバーの被覆工程では、外周鉄心１３１と鉄心端子１３５とを、金型溝の形状に合わせてセットされる。このとき、鉄心端子１３５は、突出部位１３５ｂの頂点高さが保護カバーの厚さに合わせられているので、外周鉄心１３５の側面と金型の輪郭Ｓｐとに挟持されることとなる。このため、外周鉄心１３５は、配置されるべき所望の位置に保持されることとなる。かかる如く部品がセットされると、図示されない注入孔から溶解液化された熱可塑性樹脂が注入され、これを冷却することで、樹脂を被覆させた外周鉄心が完成する（図５ｂ参照）。
【００３９】
本実施の形態では、図５（ｂ）に示す如く、中心鉄心１３３に当接される部位（第１の当接部位）を保護カバー１３２から露出させ、外周鉄心１３１に当接される部位（第２の当接部位）を保護カバーで被覆させている。このため、鉄心端子１３５は、保護カバーの途切れる地点近傍が固定端となるので、所謂、片持支持構造を呈することとなる。
【００４０】
鉄心端子１３５は、片持支持構造と弾性性能とにより、外力に対抗する方向へ反力を発生させる。即ち、段差部位１３５ｃの鉄心当接面へ中心鉄心１３３が押し当てられると、鉄心端子１３５では、中心鉄心１３３の方向へ反力を発生させるので、当該中心鉄心１３３との接触状態が好適となる。本実施の形態では、鉄心当接面の裏面方向へ段差部位１３５ｃを変異させるよう中心鉄心１３３の寸法が決められている。従って、図６（ａ）のように外周鉄心１３１へ中心鉄心１３３を組合せると、鉄心当接面方向への反力が生じ、当該端子と中心鉄心１３３とが確実に当接されることとなる。
【００４１】
尚、中心鉄心１３３には、図６（ａ）に示すような保護カバー１３６が被覆されている。そして、これを外周鉄心１３１へ組み合わせると、図６（ｂ）のように、鉄心端子１３５の一部のみを露出させた状態で、各鉄心の露出部が保護カバーによって覆われることとなる。
【００４２】
上述の如く、本実施の形態に係る点火コイル１００によると、鉄心端子１３５が鉄心へ確実に接触するように、鉄心端子１３５が鉄心アセンブリ１３０に一体的に組み込まれる。そして、かかる鉄心端子１３５とコイルケースの内部端子とを接続させることで、鉄心と導電性ブッシュ１２０との電気的接続（電気的結合）が確実に行われることとなる。
【００４３】
図７（ａ）は、鉄心端子と導電性ブッシュとを電気的に接続させる中継導体の一例が示されている。当該中継導体１５０は、ステンレス又はチタン等の導電性材料から成り、当該導電性材料の板状体がベンドされて形成される。具体的に説明すると、中継端子１５０には、湾曲状の把持部１５１ａ，１５１ｂと、当該把持部１５１ａ，１５１ａの双方端部の間に形成された空間部１５２と、中継導体の中腹に設けられた絞部１５３ａ，１５３ｂと、当該絞部１５３ａ，１５３ｂに繋がる胴部１５４ａ，１５４ｂと、当該胴部１５４ａ及び１５４ｂの双方に繋がる内部端子１５５とが形成されている。
【００４４】
中継導体１５０は、図７（ｂ）に示す如く、導電性ブッシュ１２０を挟持した状態でコイルケース１１０にインサート成形される。但し、内部端子１５５のみがケース内で露出されることとなる。かかる内部端子の端面１５５ｓは、鉄心端子１３５の露出面に当接するよう、其のレイアウト位置が適宜に工夫されている。より好ましくは、鉄心端子側の当接面と内部端子側の当接面との位置関係が、「締り嵌め」となるように互いの寸法公差を設定しておくと良い。これにより、鉄心端子１３５と内部端子１５５との当接部では、弾性変形または塑性変形を起こして接触面積が大きくなるので、かかる当接部での電気抵抗を低減させることができる。また、鉄心端子１３５と内部端子１５５との当接部では、接触圧が大きいので、当接部での不純物層が破壊され、接触界面の電気抵抗が減少する。更に、鉄心端子１３５と内部端子１５５との当接部では、接触圧が常に生じた状態となるので、電気的な接触不良を生じさせることもない。尚、本実施例では、安価な面材から中継端子を切り出すため、内部端子の当接面１５５ｓは段差の無い平面状態とされる。このため、鉄心端子１３５に凸型部１３５ｅを形成させることで、内部端子１５５と鉄心端子１３５との電気的な接続状態が好適化される。
【００４５】
図８は、本実施の形態に係る点火コイルの中継導体周辺部が示されている。点火コイル１００の製造工程では、先ず、導電性ブッシュ１２０及び中継導体１５０をインサート成形させたコイルケース１１０が準備され、これにコイルアセンブリ１３０が組み込まれる。このとき、コイルアセンブリ１３０をケースへ組み込むと同時に、鉄心端子１３５と内部端子１５５とが電気的に接続されることとなる。然して、鉄心と導電性ブッシュ１２０とが電気的に結合される。
【００４６】
即ち、本実施の形態に係る点火コイルの製造方法によると、導電性ブッシュ１２０と鉄心端子１３５とを導通させる導電部材がコイルケース又はコイルアセンブリへ一体化されているので、鉄心と導電性ブッシュとを電気的に接続させる別体部品の装着工程が不要となり、点火コイルの製造方法が簡素化される。また、本実施の形態に係る点火コイルでは、鉄心と導電ブッシュとの電気的接続が確実に行われるので、性能上の品質基準をクリヤした製品を効率よく量産できるようになり、結果として、製造コストの低減に資することとなる。
【００４７】
図９は、鉛直観測面から点火コイルを観測した様子が示され、このうち、図９（ａ）は特許文献１に係るものであり、図９（ｂ）は本実施の形態に係るものである。尚、中心軸ＡＸｍとは、中心鉄心１３３の長手方向を指し、ケース対称軸ＡＸｃとは、フランジ部１１４とケースの図心Ｇとを結んでできる仮想の基準軸である。
【００４８】
図９（ａ）に示す如く、特許文献１に係る中心鉄心１３３は、其の中心軸ＡＸｍがケース対称軸ＡＸｃに対して直行するように配置される。このような場合、中心鉄心１３３と外周鉄心１３１との接続部Ｃは、ケース対称軸ＡＸｃから離れてしまうので、導電性ブッシュ１２０からも結果的に遠ざかってしまう。特に、フランジ部１１４と中心鉄心１３３との間に外周鉄心１３１が配置される場合、この距離が更に大きくなる。
【００４９】
本実施の形態に係る鉄心端子１３５は、中心鉄心１３３と外周鉄心１３１との双方へ電気的な接続が行われる為、本来、鉄心端子１３５を接続部Ｃの近傍に配置させるのが好ましい。ところが、特許文献１に係る点火コイルによれば、鉄心端子１３５を接続部Ｃの近傍へ配置させてしまうと、鉄心端子が導電ブッシュ１２０から遠ざかってしまうので、導電ブッシュ１２０と導通させるための中継部材の構造が複雑化されてしまう。
【００５０】
一方、本実施の形態に係る点火コイル１００では、鉄心の中心軸ＡＸｍがケース対称軸ＡＸｃに対して略平行とされている。そして、鉄心端子１３５は、ケース対称軸ＡＸｃのフランジ側Ｆｆに配置されている。このため、鉄心端子１３５は、接続部Ｃの近傍に配された状態で、導電性ブッシュ１２０へ劇的に近づくこととなる。このため、導電性ブッシュ１２０と鉄心端子１３５とを接続する中継導体１５０の構造を簡素化・小型化させることが可能となる。特に、鉄心の中心軸ＡＸｍをケース対称軸ＡＸｃへ接近させることで、導電性ブッシュ１２０と鉄心端子１３５との距離が更に近くなる。このため、上述したような内部端子１５５をケース内に露出させるだけで、鉄心端子１３５と中継導体１５０を容易に接続させることが可能となる。
【００５１】
尚、鉄心端子は、上述された形態に限定されるものでなく、本発明の思想に基づいて様々な形態に変更することが可能である。其の一例について説明すると、図１０（ａ）に示す如く、変更例に係る鉄心端子２００は、胴体部２０１と、外周鉄心当接部位２０１と、脚部２０３と、中心鉄心当接部位２０５と、が面材からプレス成型される。脚部２０３は、開口部２０４を跨るような形状を呈し、其の端部に中心鉄心当接部位２０５が各々設けられる。
【００５２】
図１０（ｂ）は、鉄心端子２００を適用させた場合の点火コイルが示されている。尚、コイルケース１１０については、便宜上、図示省略させている。図示の如く、導電性ブッシュ１２０は、下端部で中継導体１５０と接続されている。中継導体１５０は、鉄心端子２００の開口部２０４を通過し、中心鉄心１３３へ直接接触するよう固定されている。一方、鉄心端子２００は、外周鉄心当接部位２０２が起立するように配置され、当該部位２０２が外周鉄心１３１の側面で接触する。更に、中心鉄心当接部位２０５は、中心鉄心底部の保護カバーに設けられた溝部へ圧入され、当該当接部位２０５が中心鉄心の底面で接触している。
【００５３】
かかる実施の形態では、鉄心に保護カバーをモールド製法によって成形させてから鉄心端子２００を取り付け、鉄心アセンブリ１３０を完成させる。この場合、保護カバーの被膜工程では、端子部品を配置させる工程が不要となるので、当該工程の簡素化が図られる。そして、鉄心端子２００は、保護カバーの溝部に嵌着されることで、鉄心アセンブリ１３０と一体化されることとなる。即ち、この時点で、鉄心端子２００が両鉄心に当接されることとなる。そして、かかる鉄心アセンブリ１３０をコイルケース１１０へ組み込むことで、中心鉄心１３３の底部と中継導体１５０とが接続され、これにより、鉄心と導電性ブッシュ１２０とが電気的に結合されることとなる。このとき、鉄心端子と導電ブッシュとは、何れかの鉄心を介して電気的に接続されるので、鉄心同士の接続部に界面抵抗が形成されていても、双方の鉄心で励起された電位を瞬時にアースさせることが可能となる。
【００５４】
このように、かかる変更例にあっても、本発明の技術思想が適用されているので、鉄心と導電ブッシュとの電気的接続が確実に行われ、且つ、かかる電気的接続を行う作業工程の簡素化が図られる。
【符号の説明】
【００５５】
１００ 内燃機関用点火コイル， １１０ コイルケース， １１１ 収容部， １１２ コネクタ， １１３ 出力部， １１４ ブランジ部，１２０ 導電性ブッシュ， １３０ 鉄心アセンブリ， １３１ 外周鉄心， １３２ 保護カバー，１３３ 中心鉄心， １３６ 保護カバー， １３５ｂ 突状部位， １３５ｃ 第１の当接部位， １３５ａ 第２の当接部位， １３５ｅ 凸型部， １３５ｄ 凸型部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関用点火コイルに関し、特に、鉄心の電位を安定させる際に用いて好適のものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、内燃機関に取付けられる点火コイルは、プラグホールにコイル部を収容させる「ペン型コイル」、ケース頭部へコイルアセンブリを収容させる「矩形型コイル」等が広く普及している。このうち、矩形型コイルでは、小型化及び軽量化を図るため、外周鉄心をコイルケース内へ収容させる小型矩形コイルの検討が行われている。
【０００３】
特開２００９−２９９６１４（特許文献１）では、上述した小型矩形コイルの一例が紹介されている。かかる点火コイルは、側方鉄心（特許請求の範囲における外周鉄心）を外装ケース（特許請求の範囲におけるコイルケース）へ収容させ、当該外装ケースには、インサート導体（特許請求の範囲における導電性ブッシュ）を設けた取付腕（特許請求の範囲におけるフランジ部）が一体成型されている。インサート導体には、自身から延在する導通端子が設けられ、当該導通端子は、外装ケース内で露出するようインサート成形されている。そして、側方鉄心は、これを被覆する保護カバーの一部を露出させ、別体部品のＶ字状の金属板を介して、前記インサート導体の導通端子へ接続される。
【０００４】
特許文献１の点火コイルでは、かかる構成により鉄心とインサート導体とを導通させ、インサート導体をエンジンブロックへ接触させることで、鉄心がエンジンアースと同電位にされる。このように、特許文献１に係る点火コイルでは、鉄心がアースされることで、当該鉄心の電位変動が抑制され、鉄心周囲の絶縁破壊及びノイズの放射等を抑えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２９９６１４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に係る点火コイルによれば、側方鉄心とインサート導体とを電気的に結合させる金属板が別体部品とされている。このため、金属板が好ましい状態で装着されなければ、金属板と側方鉄心との接触不良が生じ、側方鉄心と金属板とを電気的に結合させることが出来なくなるとの問題が生じる。このような事態に陥ると、鉄心は、インサート導体との電気的結合が得られなくなるので、鉄心電位をアースさせることが出来なくなる。
【０００７】
また、Ｖ字状の金属板では、十分な付勢力が得られないこともある。このため、金属板との接触部に不純物が堆積されていると、当該接触部では、接触抵抗が大きくなり鉄心電位を効果的にアースできなくなる惧れもある。
【０００８】
更に、特許文献１では、別体部品の金属板が用いられる為、鉄心を含むコイルアセンブリを外装ケースへ収容させる工程と、側方鉄心とインサート導体とを導通させるよう金属板を配置装着させる工程（装着工程）とが必要となる。かかる装着工程では、その性質上、金属板を精度良く配置させなければならず、一定の品質を維持するためのコストが嵩んでしまう。加えて、製造工程を簡素化させる為には、別体部品の装着工程といった冗長原因を可能な限り排除させるのが好ましい。
【０００９】
本発明は上記課題に鑑み、鉄心と導電性ブッシュに導通される端子（鉄心端子）との電気的結合を確実にせしめ、併せて、鉄心と導電性ブッシュとを電気的に接続させる工程を簡素化させ得る内燃機関用点火コイルの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明では次のような内燃機関用点火コイルの構成とする。即ち、一次コイル及び二次コイルが巻回された中心鉄心と、前記中心鉄心と供に閉磁路を形成させる外周鉄心と、前記中心鉄心及び前記外周鉄心の双方を収容するコイルケースと、前記コイルケースに一体成型されたフランジ部と、前記中心鉄心及び前記外周鉄心のうち少なくとも何れか一方に固定され且つ双方の鉄心へ当接し電気的に接続される鉄心端子と、前記フランジ部へ設けられ前記鉄心端子へ電気的に接続される導電性ブッシュと、を備えることとする。
【００１１】
好ましくは、前記中心鉄心の中心軸は、前記フランジ部と前記コイルケースの図心とを結ぶケース対称軸に対して略平行の位置関係を形成して成り、前記鉄心端子は、前記ケース対称軸のフランジ側へ配置されることとする。
【００１２】
好ましくは、前記鉄心端子は、鉄心用の保護カバーによって固着されることとする。更に好ましくは、前記鉄心端子のうち前記保護カバーに埋設される部位では、何れかの鉄心に当接する鉄心当接部位と、前記鉄心当接部位の裏面へ突出形成された突状部位と、が配されることとする。ここで、前記鉄心当接部位には、凸型部が形成されているのがより好ましい。
【００１３】
好ましくは、前記鉄心端子は、前記外周鉄心の保護カバーによって固着されていることとする。ここで、前記鉄心端子は、前記中心鉄心との当接箇所で電気的に接続された第１の当接部位と、前記外周鉄心との当接箇所で電気的に接続された第２の当接部位と、が存在する状態とされるのが好ましい。
【００１４】
より好ましくは、前記保護カバーは、前記第２の当接部位のみを埋設させていることとする。ここで、前記第１の当接部位の裏面には、凸型部が形成されていると更に良い。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る内燃機関用点火コイルによると、鉄心表面へ直接的に鉄心端子が当接固定されるので、鉄心と鉄心端子との電気的結合が確実に保障される。また、鉄心アセンブリに鉄心端子が一体化されるので、コイルケース内に鉄心端子を装着させる工程が不要となり、鉄心と導電性ブッシュとの電気的結合を行う製造工程が簡素化される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】内燃機関用点火コイルの構成を示す図。
【図２】コイルケースのケース対称軸を説明する図。
【図３】実施の形態に係る鉄心センブリの構成を示す図。
【図４】実施の形態に係る鉄心端子の構成を示す図。
【図５】本実施の形態に係る外周鉄心の製造方法を示す図。
【図６】本実施の形態に係る外周鉄心の組立て図。
【図７】中継端子の構成を示す図。
【図８】実施の形態の要部を説明する図。
【図９】中心鉄心の軸心方向について説明する図。
【図１０】他の実施形態に係る鉄心端子の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明に係る実施の形態を説明する。図１（ａ）は、内燃機関用点火コイルの外観図が示されている。本実施の形態に係る内燃機関用点火コイル１００は、コイルケース１１０にコイルアセンブリが収容されている。尚、本実施の形態で説明される点火コイルは、小型矩形コイルに属するものである。
【００１８】
コイルケース１１０は、ＰＰＳ又はＰＢＴといった熱可塑性樹脂から成り、収容部１１１とコネクタ部１１２と出力部１１３とフランジ部１１４とが一体成型されている。収容部１１１は、一方に開口部を有する殻状態を呈しており、コイルアセンブリを収容させると供に、其の隙間へエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が含浸されている。コネクタ１１２は、内部に複数の端子（電源端子，信号端子，アース端子，等）が配列され、ハーネスを介して、これら端子とＥＣＵ（Engine
Control Unit）とが電気的に接続される。
【００１９】
出力部１１３は、高圧タワー（図示なし）と供に、エンジンブロックのプラグホール内へ収容される。この出力端子１１３は、内部に高圧端子が配置され、当該高圧端子は、一方でコイルアセンブリから高電圧（数ｋＶ）が印加され、他方では点火プラグと電気的に接続される。
【００２０】
フランジ部１１４は、舌片形状を呈し収容部１１１の一側面に形成され、且つ、所定箇所に導電性ブッシュ１２０を埋設固定させている。導電性ブッシュ１２０は、電気的な導電性と構造上の強度との両性能が要求される為、鋼材（ステンレス，硫黄開削鋼等）を用いると良い。当該導電性ブッシュ１２０は、筒状体に形成されており、内径部がボルト貫通穴として利用される。そして、内燃機関用点火コイル１００（以下、点火コイルと略す）は、高圧タワーがプラグホールへ挿通され、固定ボルトをエンジンブロックの雌ネジ部に螺着させることで、当該点火コイルがエンジンブロックへ固定され且つ高圧端子が点火プラグと電気的に接続されることとなる。
【００２１】
図２（ａ）は、コイルケースを開口部側から観察した状態が示されている。同図を説明するにあたり、コイルケースを開口部側から観測した平面、即ち、プラグホールの中心軸に直行する平面を鉛直観測面と定義する。この鉛直観測面は、フランジ部１１４及びコネクタ部１１２を映し出す範囲で、当該中心軸の任意位置に設定されるものである。
【００２２】
図２（ａ）を参照し、鉛直観測面についてコイルケース１１０を眺めると、当該コイルケース１１０は、収容部１１１の一方の面にフランジ部１１４が配置形成され、これに対抗する対面にコネクタ部１１２が配されているのが認められる。また、同図では、コイルケース１１０にケース対称軸ＡＸｃを与えている。当該ケース対称軸ＡＸｃは、コイルケース全体の図心Ｇ（又は、重心）を経由するものであって、ケース対称軸ＡＸｃによって分けられる図形は略線対称とされている。かかるケース対称軸ＡＸｃは、対称形双方の図形の境界線となるので、フランジ部１１４の図心（又は、重心）とコイルケース全体の図心Ｇとを結ぶこととなる。以下、ケース対称軸ＡＸｃのうち、フランジ部１１４が形成される方位をフランジ側Ｆｆと呼び、コネクタ部１１２が形成される方位をコネクタ側Ｆｃと呼ぶこととする。
【００２３】
尚、エンジンブロックによってはボルト固定位置が各々異なる為、コイルケース１１０では、導電性ブッシュ１２０を偏心させなければならない場合がある。このような場合、コイルケース１１０の形状は、図２（ｂ）に示す如く、フランジ部１１４が非対称形とされる。但し、かかる場合のケース対称軸ＡＸｃについても、コイルケース全体の図心Ｇを通過し、且つ、フランジ部１１４についての図心をも通過する。このように、ケース対称軸ＡＸｃは、其の両側の形状を略対称形とさせる基準線を意味する。
【００２４】
図１に戻り、点火コイルの説明を続ける。コイルアセンブリは、トランスとして機能するものであって、中心鉄心及び外周鉄心から成る鉄心アセンブリ１３０と、中心鉄心に巻回された一次コイルと（図示なし）、一次コイルに同軸的に巻回された二次コイル１４０と、鉄心の表面に被覆された絶縁性の保護カバーと、コイルのワイヤー線を収容させる絶縁性のスプールとから構成される。図１（ｂ）に示す如く、コイルケース１１０の収容部１１１には、コイルアセンブリが格納され、この他、図示されないイグナイタ等が適宜収容される。そして、これらの隙間部にはエポキシ樹脂が充填され、高電圧が生じる部位でのリーク電流の発生が抑えられる。尚、本実施の形態では、外周鉄心の一部が僅かにエポキシ樹脂に含浸されないこととなるが、外周鉄心は、保護カバーによって被覆されているので、外部に露出されることはない。
【００２５】
かかる構成を具備する点火コイル１００では、ＥＣＵから点火信号を受けると、これに基づいてコイルアセンブリから適宜のタイミングで高電圧を発生させ、当該高電圧を高圧端子へ印加させる。そして、点火プラグでは、かかる高電圧が印加され、ピストンのサイクルに合わせて混合気を燃焼させる。
【００２６】
図３は、鉄心センブリの構成が示されている。当該鉄心アセンブリ１３０は、図３（ａ）に示す如く、外周鉄心１３１と、これを被覆する保護カバー１３２と、中心鉄心１３３と、これを被覆する保護カバー（図示なし）と、マグネット１３４と、鉄心端子１３５とから構成される。尚、中心鉄心の保護カバーは、説明の便宜上、敢えて図示省略させている。
【００２７】
中心鉄心１３３及び外周鉄心１３１は、ケイ素鋼板等の軟磁性材料を積層成形させている。本実施の形態では、外周鉄心１３１がＣ字型とされ、この両端に端部１３１ａ及び１３１ｂが形成されている。かかる外周鉄心１３１は、端部１３１ａ及び端部１３１ｂを露出させるよう保護カバー１３２が被覆されている。また、この外周鉄心１３１の側面には、鉄心端子１３５が直接当接し、併せて、保護カバー１３２によって定着するようにされている。尚、各鉄心に被覆される保護カバーは、ＰＢＴ等の熱可塑性樹脂によって成形され、かかる樹脂材は高い電気的絶縁性能を具備する。
【００２８】
鉄心端子１３５は、導電性材料から成り、後述するように導電性ブッシュへ電気的に接続させる役割を担う。鉄心端子１３５は、電気的な導通状態を確実にさせるため、鉄心に当接した状態で接着固定されるのが好ましい。このため、本実施の形態では、鉄心端子１３５を鉄心に接触させ、其の接触状態を維持するよう保護カバーで固着させることで、電気的接続が確実なものとされる。
【００２９】
特に、鉄心端子１３５は、外周鉄心１３１の保護カバーによって固着されるのが好ましい。何故なら、外周鉄心１３１と中心鉄心１３３との接続部（１３１ａ，１３１ｂ，１３３ａ，１３３ｂ）では、中心鉄心側に鉄心端子１３５を固定定着させる寸法的余裕が少ないからである。これに対し、本実施の形態では、外周鉄心１３１が曲回した形状を呈しているので、其の形状に基づく寸法的メリットを活かし、鉄心端子１３５を外周鉄心側へ固着させているのである。特に、外周鉄心１３１がＣ字型形状の形態は、外周鉄心側に端子の配置スペースを形成させることが容易である。
【００３０】
一方、中心鉄心１３３は、略Ｉ字型を呈し、外周鉄心１３１の端部形状に合わせて、端部１３３ａ，１３３ｂが適宜に形成されている。また、図示されない中心鉄心用の保護カバーは、端部１３３ａ及び１３３ｂを露出させるように被覆される。
【００３１】
そして、中心鉄心１３３及び外周鉄心１３１を組合せる際、互いの鉄心は、端部（１３１ｂ，１３３ｂ）ではマグネット１３４を挟み込み、端部（１３１ａ，１３３ａ）では直接接触することとなる。このようにして、鉄心アセンブリ１３０は組み合わされ、双方の鉄心によって閉磁路が形成される（図２ｂ参照）。尚、鉄心アセンブリ１３０の中心鉄心１３３では、一次コイル及び二次コイルが同軸的に設けられる（図示なし）。
【００３２】
ここで、図２（ｂ）を参照すると、鉄心端子１３５は、中心鉄心１３３の表面と外周鉄心１３１の表面とに当接し、各々の当接箇所で電気的な接続が行われているのが解る。より具体的に説明すると、先ず、鉄心端子１３５が外周鉄心１３１に固着されることで、鉄心端子１３５と外周鉄心１３１との当接部位（第２の当接部位）が形成される。また、中心鉄心１３３と外周鉄心１３１とが組み合されると、鉄心端子１３５の先端が中心鉄心１３３の尾端面に接触され（第１の当接部位）、これにより、鉄心端子１３５と中心鉄心１３３との当接部位（第１の当接部位）が形成される。
【００３３】
上述の如く、鉄心アセンブリ１３０は、二つ以上のパーツに分割して一方の鉄心側にコイル部を形成させてから、外周鉄心を組合せなければならない。よって、鉄心同士の接触部（１３１ａ，１３１ｂ，１３３ａ，１３３ｂ）が形成されてしまうのを免れない。そして、このような接触境界面では電気的な抵抗が大きくなってしまうので、一方の鉄心のみに端子を当接させて当該端子をアースさせたとしても、アース用の端子に直接当接されていない鉄心では、励起された電圧を瞬時にアースさせることが出来なくなり、ノイズやリーク電流の問題を発生させてしまう。
【００３４】
これに対し、本実施の形態では、中心鉄心１３３と外周鉄心１３１との双方に直接端子が接触されるので、双方の鉄心電位を瞬時にアースさせることが可能となり、ノイズ又はリーク電流といった不都合を回避できる。
【００３５】
次に、図４を参照して、本実施の形態で用いられる鉄心端子について説明する。尚、図（ａ）は鉄心に当接する面（鉄心当接面）から観察した図であり、図４（ｂ）は鉄心当接面の裏面から観察した図が示されている。鉄心端子１３５は、導電性材料の板状体から形成され、図示の如くプレス加工される。鉄心端子１３５は、電気導電性と弾性との双方の性能が要求されるものであって、例えば、ステンレスやチタン等を用いるのが好ましい。鉄心端子１３５の形状は、主面部位１３５ａと、突状部位１３５ｂと、段差部位１３５ｃと、段差部位１３５ｃに形成された凸型部１３５ｅ及び１３５ｄとから成る。
【００３６】
このうち、主面部位１３５ａ又は段差部位１３５ｃの各々は、其の一部又は全部が鉄心に当接する鉄心当接部位に相当する。そして、主面部位１３５ａは、湾曲状に成形させた突状部位１３５ｂを有し、当該突出部位１３５ｂを鉄心当接面の裏面方向へ突出させるよう配置させている。この突状部位１３５ｂは、鉄心の保護カバー１３２の厚さに応じて、当該突状部位の頂点高さが調整される。
【００３７】
段差部位１３５ｃは、鉄心同士の接触部の段差形状に応じて、鉄心端子での段差の高さが決められている。また、段差部位１３５ｃでは、鉄心当接面から突出するように凸型部１３５ｄが形成され、鉄心当接面の裏面に突出するように凸型部１３５ｅが形成されている。従って、凸型部１３５ｄは鉄心に当接され、凸型部１３５ｅはケース内に設けられた内部端子に当接されることとなる。これらの凸型部は、接触圧を大きくし、電気的な接続を確実なものとする為に設けられている。従って、点接触させる形状の凸型部としても良いが、本実施の形態にあっては、導通断面積を効率よく確保させる為、凸型部の形状をストライプ状とし、導通箇所で線接触させるようにしている。尚、かかる凸型部は、主面体１３５ａに形成させても良い。また、鉄心と鉄心端子は、当接部分を半田接合させると良い。このようにすることで、導通断面が確保され、接触抵抗を低下させることが可能となる。
【００３８】
次に、図５を参照し、外周鉄心１３１の被覆方法について説明する。図５（ａ）では、金型ＭＴｍの輪郭線Ｓｐが太線によって示されている。即ち、金型ＭＴｍの溝部は、外周鉄心の表面から保護カバーの厚さ分がオフセットされている。また、当該溝部は、外周鉄心の端部及び鉄心端子の段差部位に隙間が生じないよう、輪郭Ｓｐが適宜に形成されている。そして、保護カバーの被覆工程では、外周鉄心１３１と鉄心端子１３５とを、金型溝の形状に合わせてセットされる。このとき、鉄心端子１３５は、突出部位１３５ｂの頂点高さが保護カバーの厚さに合わせられているので、外周鉄心１３５の側面と金型の輪郭Ｓｐとに挟持されることとなる。このため、外周鉄心１３５は、配置されるべき所望の位置に保持されることとなる。かかる如く部品がセットされると、図示されない注入孔から溶解液化された熱可塑性樹脂が注入され、これを冷却することで、樹脂を被覆させた外周鉄心が完成する（図５ｂ参照）。
【００３９】
本実施の形態では、図５（ｂ）に示す如く、中心鉄心１３３に当接される部位（第１の当接部位）を保護カバー１３２から露出させ、外周鉄心１３１に当接される部位（第２の当接部位）を保護カバーで被覆させている。このため、鉄心端子１３５は、保護カバーの途切れる地点近傍が固定端となるので、所謂、片持支持構造を呈することとなる。
【００４０】
鉄心端子１３５は、片持支持構造と弾性性能とにより、外力に対抗する方向へ反力を発生させる。即ち、段差部位１３５ｃの鉄心当接面へ中心鉄心１３３が押し当てられると、鉄心端子１３５では、中心鉄心１３３の方向へ反力を発生させるので、当該中心鉄心１３３との接触状態が好適となる。本実施の形態では、鉄心当接面の裏面方向へ段差部位１３５ｃを変異させるよう中心鉄心１３３の寸法が決められている。従って、図６（ａ）のように外周鉄心１３１へ中心鉄心１３３を組合せると、鉄心当接面方向への反力が生じ、当該端子と中心鉄心１３３とが確実に当接されることとなる。
【００４１】
尚、中心鉄心１３３には、図６（ａ）に示すような保護カバー１３６が被覆されている。そして、これを外周鉄心１３１へ組み合わせると、図６（ｂ）のように、鉄心端子１３５の一部のみを露出させた状態で、各鉄心の露出部が保護カバーによって覆われることとなる。
【００４２】
上述の如く、本実施の形態に係る点火コイル１００によると、鉄心端子１３５が鉄心へ確実に接触するように、鉄心端子１３５が鉄心アセンブリ１３０に一体的に組み込まれる。そして、かかる鉄心端子１３５とコイルケースの内部端子とを接続させることで、鉄心と導電性ブッシュ１２０との電気的接続（電気的結合）が確実に行われることとなる。
【００４３】
図７（ａ）は、鉄心端子と導電性ブッシュとを電気的に接続させる中継導体の一例が示されている。当該中継導体１５０は、ステンレス又はチタン等の導電性材料から成り、当該導電性材料の板状体がベンドされて形成される。具体的に説明すると、中継端子１５０には、湾曲状の把持部１５１ａ，１５１ｂと、当該把持部１５１ａ，１５１ａの双方端部の間に形成された空間部１５２と、中継導体の中腹に設けられた絞部１５３ａ，１５３ｂと、当該絞部１５３ａ，１５３ｂに繋がる胴部１５４ａ，１５４ｂと、当該胴部１５４ａ及び１５４ｂの双方に繋がる内部端子１５５とが形成されている。
【００４４】
中継導体１５０は、図７（ｂ）に示す如く、導電性ブッシュ１２０を挟持した状態でコイルケース１１０にインサート成形される。但し、内部端子１５５のみがケース内で露出されることとなる。かかる内部端子の端面１５５ｓは、鉄心端子１３５の露出面に当接するよう、其のレイアウト位置が適宜に工夫されている。より好ましくは、鉄心端子側の当接面と内部端子側の当接面との位置関係が、「締り嵌め」となるように互いの寸法公差を設定しておくと良い。これにより、鉄心端子１３５と内部端子１５５との当接部では、弾性変形または塑性変形を起こして接触面積が大きくなるので、かかる当接部での電気抵抗を低減させることができる。また、鉄心端子１３５と内部端子１５５との当接部では、接触圧が大きいので、当接部での不純物層が破壊され、接触界面の電気抵抗が減少する。更に、鉄心端子１３５と内部端子１５５との当接部では、接触圧が常に生じた状態となるので、電気的な接触不良を生じさせることもない。尚、本実施例では、安価な面材から中継端子を切り出すため、内部端子の当接面１５５ｓは段差の無い平面状態とされる。このため、鉄心端子１３５に凸型部１３５ｅを形成させることで、内部端子１５５と鉄心端子１３５との電気的な接続状態が好適化される。
【００４５】
図８は、本実施の形態に係る点火コイルの中継導体周辺部が示されている。点火コイル１００の製造工程では、先ず、導電性ブッシュ１２０及び中継導体１５０をインサート成形させたコイルケース１１０が準備され、これにコイルアセンブリ１３０が組み込まれる。このとき、コイルアセンブリ１３０をケースへ組み込むと同時に、鉄心端子１３５と内部端子１５５とが電気的に接続されることとなる。然して、鉄心と導電性ブッシュ１２０とが電気的に結合される。
【００４６】
即ち、本実施の形態に係る点火コイルの製造方法によると、導電性ブッシュ１２０と鉄心端子１３５とを導通させる導電部材がコイルケース又はコイルアセンブリへ一体化されているので、鉄心と導電性ブッシュとを電気的に接続させる別体部品の装着工程が不要となり、点火コイルの製造方法が簡素化される。また、本実施の形態に係る点火コイルでは、鉄心と導電ブッシュとの電気的接続が確実に行われるので、性能上の品質基準をクリヤした製品を効率よく量産できるようになり、結果として、製造コストの低減に資することとなる。
【００４７】
図９は、鉛直観測面から点火コイルを観測した様子が示され、このうち、図９（ａ）は特許文献１に係るものであり、図９（ｂ）は本実施の形態に係るものである。尚、中心軸ＡＸｍとは、中心鉄心１３３の長手方向を指し、ケース対称軸ＡＸｃとは、フランジ部１１４とケースの図心Ｇとを結んでできる仮想の基準軸である。
【００４８】
図９（ａ）に示す如く、特許文献１に係る中心鉄心１３３は、其の中心軸ＡＸｍがケース対称軸ＡＸｃに対して直行するように配置される。このような場合、中心鉄心１３３と外周鉄心１３１との接続部Ｃは、ケース対称軸ＡＸｃから離れてしまうので、導電性ブッシュ１２０からも結果的に遠ざかってしまう。特に、フランジ部１１４と中心鉄心１３３との間に外周鉄心１３１が配置される場合、この距離が更に大きくなる。
【００４９】
本実施の形態に係る鉄心端子１３５は、中心鉄心１３３と外周鉄心１３１との双方へ電気的な接続が行われる為、本来、鉄心端子１３５を接続部Ｃの近傍に配置させるのが好ましい。ところが、特許文献１に係る点火コイルによれば、鉄心端子１３５を接続部Ｃの近傍へ配置させてしまうと、鉄心端子が導電ブッシュ１２０から遠ざかってしまうので、導電ブッシュ１２０と導通させるための中継部材の構造が複雑化されてしまう。
【００５０】
一方、本実施の形態に係る点火コイル１００では、鉄心の中心軸ＡＸｍがケース対称軸ＡＸｃに対して略平行とされている。そして、鉄心端子１３５は、ケース対称軸ＡＸｃのフランジ側Ｆｆに配置されている。このため、鉄心端子１３５は、接続部Ｃの近傍に配された状態で、導電性ブッシュ１２０へ劇的に近づくこととなる。このため、導電性ブッシュ１２０と鉄心端子１３５とを接続する中継導体１５０の構造を簡素化・小型化させることが可能となる。特に、鉄心の中心軸ＡＸｍをケース対称軸ＡＸｃへ接近させることで、導電性ブッシュ１２０と鉄心端子１３５との距離が更に近くなる。このため、上述したような内部端子１５５をケース内に露出させるだけで、鉄心端子１３５と中継導体１５０を容易に接続させることが可能となる。
【００５１】
尚、鉄心端子は、上述された形態に限定されるものでなく、本発明の思想に基づいて様々な形態に変更することが可能である。其の一例について説明すると、図１０（ａ）に示す如く、変更例に係る鉄心端子２００は、胴体部２０１と、外周鉄心当接部位２０１と、脚部２０３と、中心鉄心当接部位２０５と、が面材からプレス成型される。脚部２０３は、開口部２０４を跨るような形状を呈し、其の端部に中心鉄心当接部位２０５が各々設けられる。
【００５２】
図１０（ｂ）は、鉄心端子２００を適用させた場合の点火コイルが示されている。尚、コイルケース１１０については、便宜上、図示省略させている。図示の如く、導電性ブッシュ１２０は、下端部で中継導体１５０と接続されている。中継導体１５０は、鉄心端子２００の開口部２０４を通過し、中心鉄心１３３へ直接接触するよう固定されている。一方、鉄心端子２００は、外周鉄心当接部位２０２が起立するように配置され、当該部位２０２が外周鉄心１３１の側面で接触する。更に、中心鉄心当接部位２０５は、中心鉄心底部の保護カバーに設けられた溝部へ圧入され、当該当接部位２０５が中心鉄心の底面で接触している。
【００５３】
かかる実施の形態では、鉄心に保護カバーをモールド製法によって成形させてから鉄心端子２００を取り付け、鉄心アセンブリ１３０を完成させる。この場合、保護カバーの被膜工程では、端子部品を配置させる工程が不要となるので、当該工程の簡素化が図られる。そして、鉄心端子２００は、保護カバーの溝部に嵌着されることで、鉄心アセンブリ１３０と一体化されることとなる。即ち、この時点で、鉄心端子２００が両鉄心に当接されることとなる。そして、かかる鉄心アセンブリ１３０をコイルケース１１０へ組み込むことで、中心鉄心１３３の底部と中継導体１５０とが接続され、これにより、鉄心と導電性ブッシュ１２０とが電気的に結合されることとなる。このとき、鉄心端子と導電ブッシュとは、何れかの鉄心を介して電気的に接続されるので、鉄心同士の接続部に界面抵抗が形成されていても、双方の鉄心で励起された電位を瞬時にアースさせることが可能となる。
【００５４】
このように、かかる変更例にあっても、本発明の技術思想が適用されているので、鉄心と導電ブッシュとの電気的接続が確実に行われ、且つ、かかる電気的接続を行う作業工程の簡素化が図られる。
【符号の説明】
【００５５】
１００ 内燃機関用点火コイル， １１０ コイルケース， １１１ 収容部， １１２ コネクタ， １１３ 出力部， １１４ ブランジ部，１２０ 導電性ブッシュ， １３０ 鉄心アセンブリ， １３１ 外周鉄心， １３２ 保護カバー，１３３ 中心鉄心， １３６ 保護カバー， １３５ｂ 突状部位， １３５ｃ 第１の当接部位， １３５ａ 第２の当接部位， １３５ｅ 凸型部， １３５ｄ 凸型部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次コイル及び二次コイルが巻回された中心鉄心と、前記中心鉄心と供に閉磁路を形成させる外周鉄心と、前記中心鉄心及び前記外周鉄心の双方を収容するコイルケースと、前記コイルケースに一体成型されたフランジ部と、前記中心鉄心及び前記外周鉄心のうち少なくとも何れか一方に固定され且つ双方の鉄心へ当接し電気的に接続される鉄心端子と、前記フランジ部へ設けられ前記鉄心端子へ電気的に接続される導電性ブッシュと、を備えることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
【請求項２】
前記中心鉄心の中心軸は、前記フランジ部と前記コイルケースの図心とを結ぶケース対称軸に対して略平行の位置関係を形成して成り、
前記鉄心端子は、前記ケース対称軸のフランジ側へ配置され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。
【請求項３】
前記鉄心端子は、鉄心用の保護カバーによって固着されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内燃機関用点火コイル。
【請求項４】
前記鉄心端子のうち前記保護カバーに埋設される部位では、何れかの鉄心に当接する鉄心当接部位と、前記鉄心当接部位の裏面へ突出形成された突状部位と、が配されることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の内燃機関用点火コイル。
【請求項５】
前記鉄心当接部位には、凸型部が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関用点火コイル。
【請求項６】
前記鉄心端子は、前記外周鉄心の保護カバーによって固着されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載の内燃機関用点火コイル。
【請求項７】
前記鉄心端子は、前記中心鉄心との当接箇所で電気的に接続された第１の当接部位と、前記外周鉄心との当接箇所で電気的に接続された第２の当接部位と、が存在することを特徴とする請求項１乃至請求項６に記載の内燃機関用点火コイル。
【請求項８】
前記保護カバーは、前記第２の当接部位のみを埋設させていることを特徴とする請求項７に記載の内燃機関用点火コイル。
【請求項９】
前記第１の当接部位の裏面には、凸型部が形成されていることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の内燃機関用点火コイル。
【請求項１】
一次コイル及び二次コイルが巻回された中心鉄心と、前記中心鉄心と供に閉磁路を形成させる外周鉄心と、前記中心鉄心及び前記外周鉄心の双方を収容するコイルケースと、前記コイルケースに一体成型されたフランジ部と、前記中心鉄心及び前記外周鉄心のうち少なくとも何れか一方に固定され且つ双方の鉄心へ当接し電気的に接続される鉄心端子と、前記フランジ部へ設けられ前記鉄心端子へ電気的に接続される導電性ブッシュと、を備えることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
【請求項２】
前記中心鉄心の中心軸は、前記フランジ部と前記コイルケースの図心とを結ぶケース対称軸に対して略平行の位置関係を形成して成り、
前記鉄心端子は、前記ケース対称軸のフランジ側へ配置され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。
【請求項３】
前記鉄心端子は、鉄心用の保護カバーによって固着されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内燃機関用点火コイル。
【請求項４】
前記鉄心端子のうち前記保護カバーに埋設される部位では、何れかの鉄心に当接する鉄心当接部位と、前記鉄心当接部位の裏面へ突出形成された突状部位と、が配されることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の内燃機関用点火コイル。
【請求項５】
前記鉄心当接部位には、凸型部が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関用点火コイル。
【請求項６】
前記鉄心端子は、前記外周鉄心の保護カバーによって固着されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載の内燃機関用点火コイル。
【請求項７】
前記鉄心端子は、前記中心鉄心との当接箇所で電気的に接続された第１の当接部位と、前記外周鉄心との当接箇所で電気的に接続された第２の当接部位と、が存在することを特徴とする請求項１乃至請求項６に記載の内燃機関用点火コイル。
【請求項８】
前記保護カバーは、前記第２の当接部位のみを埋設させていることを特徴とする請求項７に記載の内燃機関用点火コイル。
【請求項９】
前記第１の当接部位の裏面には、凸型部が形成されていることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の内燃機関用点火コイル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−１１５０７６（Ｐ２０１３−１１５０７６Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５６９８７（Ｐ２０１１−２５６９８７）
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００１０９０９３）ダイヤモンド電機株式会社 (387)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００１０９０９３）ダイヤモンド電機株式会社 (387)
【Ｆターム（参考）】
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