点火コイル
【課題】仮に保持ケースと絶縁固着樹脂との界面が剥離して、点火コイルの加熱時又は冷却時にその内部へ水が浸入するおそれがある場合でも、絶縁固着樹脂と外周コアのコア表面部における内側面又は外側面との間が密閉されることによって、水の浸入を防止することができる点火コイルを提供すること。
【解決手段】外周コア２４は、一対の第１コア部と一対の第２コア部とを連ねた環状の閉磁路を形成している。環状の閉磁路を形成する外周コア２４の開口側に位置する開口端部の少なくとも一部は、保持ケース３によって覆われないコア表面部２４０を形成している。このコア表面部２４０は、絶縁固着樹脂４によって覆われており、コア表面部２４０を覆う絶縁固着樹脂４は、外周コア２４における内側面２４１と外側面２４２とに接触している。
【解決手段】外周コア２４は、一対の第１コア部と一対の第２コア部とを連ねた環状の閉磁路を形成している。環状の閉磁路を形成する外周コア２４の開口側に位置する開口端部の少なくとも一部は、保持ケース３によって覆われないコア表面部２４０を形成している。このコア表面部２４０は、絶縁固着樹脂４によって覆われており、コア表面部２４０を覆う絶縁固着樹脂４は、外周コア２４における内側面２４１と外側面２４２とに接触している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン等の内燃機関において、燃焼室内にスパークを発生させるために用いる点火コイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関に用いる点火コイルは、内外周に重ねて配置した一次コイル及び二次コイルの内周側と外周側とに軟磁性のコアを配置してなり、一次コイルへの通電を遮断したときの各コアを通過する磁束の変化によって、二次コイルに高電圧を発生させ、点火プラグからスパークを発生させている。各コアは、電磁鋼板を積層して形成する場合と、圧粉材料を圧縮成形して形成する場合とがある。
例えば、特許文献１の点火コイルの製造方法においては、熱硬化性樹脂によって、一次コイル及び二次コイルと樹脂部材とを絶縁を行った状態で固着すると共に、最外殻のケースを形成してなる点火コイルが開示されている。この製造方法によれば、その生産性を向上させることができ、絶縁耐久性に優れた点火コイルを製造することができる。また、特許文献１の点火コイルは、最外殻を構成する熱硬化性樹脂は閉磁路を形成する外周コアに接触している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１８２１３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、点火コイルは、その点火動作を受けてエンジンが燃焼、排気を繰り返す度に加熱、冷却を繰り返し、点火コイルを構成する各部品は、特に一次コイル及び二次コイルの軸方向へ膨張、収縮を繰り返す。このとき、特許文献１においては、樹脂部材を構成する熱可塑性樹脂と、絶縁、固着を行う熱硬化性樹脂との線膨張係数の違いによって、これらの膨張・収縮率が異なり、これらの間に界面剥離が生じるおそれがある。この場合、点火コイルの内部へ水が浸入することを防止するためには、更なる工夫が必要とされる。
【０００５】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、仮に保持ケースと絶縁固着樹脂との界面が剥離して、点火コイルの加熱時又は冷却時にその内部へ水が浸入するおそれがある場合でも、絶縁固着樹脂と外周コアのコア表面部における内側面又は外側面との間が密閉されることによって、水の浸入を防止することができる点火コイルを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、内外周に重ねて配置した一次コイル及び二次コイルと、
該一次コイル及び二次コイルの内周側に配置した軟磁性の中心コアと、
上記一次コイル及び二次コイルの外周側に配置した軟磁性の外周コアと、
熱可塑性樹脂からなり、上記一次コイル、上記二次コイル、上記中心コア及び上記外周コアを保持する保持ケースと、
熱硬化性樹脂からなり、上記保持ケースと共に上記一次コイル、上記二次コイル、上記中心コア及び上記外周コアを収容する最外殻ケースを構成する絶縁固着樹脂とを備えており、
上記外周コアは、上記一次コイル、上記二次コイル及び上記中心コアに対する径方向の両側に位置する一対の第１コア部と、上記一次コイル、上記二次コイル及び上記中心コアに対する軸方向の両側に位置する一対の第２コア部とを連ねた環状の閉磁路を形成しており、
該環状の閉磁路を形成する外周コアの開口側に位置する開口端部の少なくとも一部は、上記保持ケースによって覆われないコア表面部を形成しており、
該コア表面部は、上記絶縁固着樹脂によって覆われており、該コア表面部を覆う絶縁固着樹脂は、該コア表面部における内側面と外側面とに接触していることを特徴とする点火コイルにある（請求項１）。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の点火コイルは、熱可塑性樹脂からなる保持ケースと熱硬化性樹脂からなる絶縁固着樹脂とによって、一次コイル、二次コイル、中心コア及び外周コアを収容する最外殻ケースを構成している。
また、外周コアには、一対の第１コア部と一対の第２コア部とを連ねた環状の閉磁路を形成したものを用いており、外周コアの開口側に位置する開口端部の少なくとも一部に、意図的に保持ケースによって覆われないコア表面部を形成している。そして、コア表面部を絶縁固着樹脂によって覆い、このコア表面部を覆う絶縁固着樹脂をコア表面部における内側面と外側面とに接触させている。
【０００８】
そして、点火コイルがその点火動作を行う際に加熱されて各構成部品が膨張するとき、又は点火コイルが点火動作を行った後に冷却されて各構成部品が収縮するときには、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との線膨張係数の違いにより、保持ケースと絶縁固着樹脂とがこれらの界面において剥離するおそれがある。各構成部品が膨張するとき、外周コアに比べて線膨張係数が大きい絶縁固着樹脂は外周コアよりも多く膨張し、絶縁固着樹脂は、外周コアのコア表面部における内側面に押し付けられる。一方、各構成部品が収縮するとき、外周コアに比べて線膨張係数が大きい絶縁固着樹脂は外周コアよりも多く収縮し、絶縁固着樹脂は、外周コアのコア表面部における外側面に押し付けられる。
【０００９】
それ故、本発明の点火コイルによれば、仮に保持ケースと絶縁固着樹脂との界面が剥離して、点火コイルの加熱時又は冷却時にその内部へ水が浸入するおそれがある場合でも、絶縁固着樹脂と外周コアのコア表面部における内側面又は外側面との間が密閉されることによって、水の浸入を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例における、点火コイルの断面を示す説明図。
【図２】実施例における、点火コイルの図１のＡ−Ａ線矢視断面を示す説明図。
【図３】実施例における、点火コイルにおける各構成部品の配置を下方から見た状態で示す平面説明図。
【図４】実施例における、点火コイルをエンジンに取り付けた状態を示す断面説明図。
【図５】実施例における、外周コアのコア表面部の周辺を拡大して示す断面説明図。
【図６】実施例における、他の外周コアのコア表面部の周辺を拡大して示す断面説明図。
【図７】実施例における、コイル組付体を示す断面説明図。
【図８】実施例における、点火コイルの絶縁固着樹脂を成形する成形型を示す断面説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
上述した本発明の点火コイルにおける好ましい実施の形態につき説明する。
本発明において、上記点火コイルは、上記二次コイルの高電圧側巻線端部に接続される高電圧ターミナルを収容してエンジンのプラグホール内に配置される出力タワー部を、上記絶縁固着樹脂によって形成して、上記一次コイル及び二次コイルの軸方向に交差する外周方向へ突出させてなり、上記外周コアは、その開口側を上記出力タワー部の突出側に向けて配置してあり、上記コア表面部は、少なくとも上記第２コア部において上記出力タワー部の側に位置する上記開口端部に形成してあることが好ましい（請求項２）。
この場合には、高電圧ターミナルの絶縁を行う出力タワー部の側にコア表面部を形成し、絶縁固着樹脂によって最外殻ケースを構成することによって、点火コイルの絶縁性を高めることができる。
【００１２】
また、点火コイルにおける各構成部品が繰り返し加熱・冷却されるときには、点火コイルにおける保持ケース及び絶縁固着樹脂は、一次コイル及び二次コイルの軸方向へ長く形成されているため、主に一次コイル及び二次コイルの軸方向へ膨張・収縮を繰り返す。このとき、絶縁固着樹脂が外周コアのコア表面部における内側面又は外側面に押し付けられることにより、点火コイル内部へ水が浸入することを防止することができる。
また、点火コイルにおいて、出力タワー部の側は、プラグホールの側に位置し、被水し易く水が溜り易い部分である。これに対し、出力タワー部の側に形成されたコア表面部を絶縁固着樹脂が覆っていることにより、点火コイル内部への水の浸入を効果的に防止することができる。
【００１３】
また、上記外周コアにおいて少なくとも上記コア表面部を形成する部分における開口端面には、凹部又は凸部が当該外周コアの環状方向に沿って連続して形成してあり、上記コア表面部を覆う絶縁固着樹脂は、上記凹部又は凸部における内側面と外側面とに接触していることが好ましい（請求項３）。
この場合には、点火コイルの加熱時に各構成部品が膨張するとき、絶縁固着樹脂は、外周コアのコア表面部における内側面に押し付けられると共に凹部における外側面（又は凸部における内側面）に押し付けられる。一方、点火コイルの冷却時に各構成部品が収縮するとき、絶縁固着樹脂は、外周コアのコア表面部における外側面に押し付けられると共に凹部における内側面（又は凸部における外側面）に押し付けられる。これにより、点火コイル内部への水の浸入をより効果的に防止することができる。
なお、上記凹部又は凸部は、外周コアの環状方向に沿って、上記出力タワー部の側に位置する開口端面の全周又は一部に連続して形成することができる。
【００１４】
また、上記点火コイルは、上記一対の第２コア部のうちの一方の第２コア部の軸方向外側に、上記一次コイルへの通電及びその遮断を行うためのスイッチング制御回路を備えたイグナイタを配置してなり、上記コア表面部は、上記一対の第２コア部のうちの他方の第２コア部における上記開口端部に形成してあることが好ましい（請求項４）。
この場合には、保持ケースと絶縁固着樹脂との界面が形成され、最も水が浸入し易い部分を保護することができる。
【実施例】
【００１５】
以下に、本発明の点火コイルにかかる実施例につき、図面を参照して説明する。
本例の点火コイル１は、図１に示すごとく、熱可塑性樹脂からなる保持ケース３と熱硬化性樹脂からなる絶縁固着樹脂４とによって、一次コイル２１、二次コイル２２、中心コア２３及び外周コア２４を収容する最外殻ケースを構成している。
一次コイル２１と二次コイル２２とは、同一軸心状に内外周に重ねて配置されている。中心コア２３は、軟磁性の磁性体から構成され、一次コイル２１及び二次コイル２２の内周側に配置されている。外周コア２４は、軟磁性の磁性体から構成され、一次コイル２１及び二次コイル２２の外周側に配置されている。保持ケース３は、熱可塑性樹脂からなり、一次コイル２１、二次コイル２２、中心コア２３及び外周コア２４を保持するよう構成されている。絶縁固着樹脂４は、熱硬化性樹脂からなり、保持ケース３と共に一次コイル２１、二次コイル２２、中心コア２３及び外周コア２４を収容する最外殻ケースを構成する。
【００１６】
図１〜図３に示すごとく、外周コア２４は、一次コイル２１、二次コイル２２及び中心コア２３に対する径方向の両側に位置する一対の第１コア部２４Ａと、一次コイル２１、二次コイル２２及び中心コア２３に対する軸方向Ｌの両側に位置する一対の第２コア部２４Ｂとを連ねた環状の閉磁路を形成している。図５に示すごとく、環状の閉磁路を形成する外周コア２４の開口側に位置する開口端部の一部は、保持ケース３によって覆われないコア表面部２４０を形成している。このコア表面部２４０は、絶縁固着樹脂４によって覆われており、コア表面部２４０を覆う絶縁固着樹脂４は、外周コア２４における内側面２４１と外側面２４２とに接触している。
ここで、図１、図２は、点火コイル１の断面を示し、図３は、点火コイル１における各構成部品の配置を示す。図３においては、外周コア２４を太線によって示し、他の構成部品を細線によって示す。
【００１７】
以下に、本例の点火コイル１につき、図１〜図８を参照して詳説する。
図４に示すごとく、本例の点火コイル１は、内燃機関としてのエンジンに用いるものであり、エンジン（シリンダヘッド８１及びシリンダヘッドカバー８２）のプラグホール８３の外部に横置き状態（プラグホール８３の軸方向に対して一次コイル２１及び二次コイル２２の軸方向Ｌを直交させた状態）で配置して用いるものである。本例の点火コイル１は、エンジンのプラグホール８３内に配置したスパークプラグ７に装着すると共に、一次コイル２１、二次コイル２２、中心コア２３、外周コア２４等を配置したコイル本体部をプラグホール８３の外部に横置き状態で配置して使用される。
【００１８】
図１〜図３に示すごとく、点火コイル１は、一次コイル２１及び二次コイル２２の内周側に、軟磁性材料からなる中心コア２３を配置し、一次コイル２１及び二次コイル２２の外周側に、軟磁性材料からなる外周コア２４を配置してなる。
一次コイル２１は、中心コア２３の外周に一次電線を直接巻回して形成してあり、二次コイル２２は、一次コイル２１の外周側において、樹脂製の二次スプール２２１に一次電線よりも細い二次電線を、一次電線よりも多い巻回数で巻回して形成してある。
本例の保持ケース３は、点火コイル１を外部機器と電気的に接続するためのコネクタ部３２と、点火コイル１をエンジンに取り付けるための取付部３３とを、外周コア２４の外周側に配置した連結ケース部３１によって連結して形成されている。連結ケース部３１は、外周コア２４の枠形状の外周側に配置する枠形状を有している。また、本例の点火コイル１は、一次コイル２１及び二次コイル２２の軸方向一方側にコネクタ部３２を配置すると共に、一次コイル２１及び二次コイル２２の軸方向他方側に取付部３３を配置してなる。
【００１９】
図１に示すごとく、本例の点火コイル１は、エンジンのプラグホール８３内に配置する出力タワー部４２を、一次コイル２１及び二次コイル２２の軸方向Ｌに交差する外周方向へ突出させてなる。出力タワー部４２は、絶縁固着樹脂４によって形成されており、二次コイル２２の高電圧側巻線端部に接続される高電圧ターミナル２６を収容してなる。外周コア２４は、その開口側を出力タワー部４２の突出側に向けて配置してある（枠形状の開口方向が出力タワー部４２の形成方向と平行に配置されている。）。
【００２０】
本例のコア表面部２４０は、保持ケース３の取付部３３側に位置する第２コア部２４Ｂと一対の第１コア部２４Ａとにおいて、一次コイル２１及び二次コイル２２に対して出力タワー部４２の側に位置する開口端部に形成されている。
コネクタ部３２は、イグナイタ２７へのスイッチング信号を送信する導電ピン３２１、プラス電源を接続する導電ピン３２１、マイナス電源を接続する導電ピン３２１等を有している。取付部３３は、エンジンに取り付けるためのボルトを挿通する貫通穴を形成してなる。
【００２１】
図３に示すごとく、外周コア２４は、中心コア２３、一次コイル２１及び二次コイル２２の外側において、中心コア２３の軸方向Ｌの両側の端面に各内側面２４１を対向させる状態で、枠形状（略四角形状の環形状）に形成されている。外周コア２４は、上下に開口を位置させるよう保持ケース３の連結ケース部３１内に配置してある。また、中心コア２３と外周コア２４の内側面２４１との間には、中心コア２３及び外周コア２４によって形成する磁気回路の特性を改善するための永久磁石とコアギャップ（間隙）とを設けることができる。
【００２２】
図１〜図３に示すごとく、本例の外周コア２４においては、コア表面部２４０が形成された出力タワー部４２の側（プラグホール８３の側）の開口端面（一対の第１コア部２４Ａ及び一対の第２コア部２４Ｂ）の全周に、外周コア２４の環状方向に沿って凹部２４３が連続して形成してある。
図５、図６は、外周コア２４におけるコア表面部２４０を拡大して示す。図５に示すごとく、保持ケース３の取付部３３側に位置する第２コア部２４Ｂのプラグホール８３の側の開口端部と、一対の第１コア部２４Ａのプラグホール８３の側の開口端部とに形成されたコア表面部２４０は、絶縁固着樹脂４によって覆われている。このコア表面部２４０を覆う絶縁固着樹脂４は、取付部３３側に位置する第２コア部２４Ｂのコア表面部２４０における内側面２４１及び外側面２４２と、取付部３３側に位置する第２コア部２４Ｂのコア表面部２４０の凹部２４３における内側面２４５及び外側面２４６と、一対の第１コア部２４Ａのコア表面部２４０における内側面２４１及び外側面２４２と、一対の第１コア部２４Ａのコア表面部２４０の凹部２４３における内側面２４５及び外側面２４６とに接触している。
【００２３】
なお、外周コア２４の開口端面には、図６に示すごとく、凹部２４３の代わりに凸部２４４を形成することもできる。この場合にも、コア表面部２４０を覆う絶縁固着樹脂４は、外周コア２４のコア表面部２４０における内側面２４１及び外側面２４２と、コア表面部２４０の凸部２４４における内側面２４５及び外側面２４６とに接触させることができる。
【００２４】
本例の外周コア２４は、圧粉材料を圧縮成形した圧粉コアから形成することができる。この場合、圧粉材料は、樹脂等の絶縁被膜を備える鉄系粉末から構成することができ、鉄系粉末としては、例えば、Ｆｅ−Ｓｉ系合金粉末等を用いることができる。また、圧粉材料は、鉄系粉末に対してバインダーを含有させたものとすることができる。また、外周コア２４は、電磁鋼板を積層して形成することもできる。
外周コア２４を圧粉コアから形成することにより、上記凹部２４３又は凸部２４４を容易に形成することができる。
【００２５】
図１、図２に示すごとく、本例の絶縁固着樹脂４は、一次コイル２１、二次コイル２２、中心コア２３、外周コア２４及びイグナイタ２７等を絶縁固着すると共に最外殻ケースを構成するコイルケース部４１と、スパークプラグ７を圧入するためのゴム製のプラグキャップ５１を装着する出力タワー部４２とを形成している。
本例の点火コイルにおいては、保持ケース３における枠形状の連結ケース部３１と、絶縁固着樹脂４によるコイルケース部４１とによって、点火コイル１における最外殻ケースが形成されている。連結ケース部３１は、外周コア２４の開口方向の上側（出力タワー部４２又はプラグホール８３と反対側）の開口端面を覆っており、コイルケース部４１は、連結ケース部３１によって外周コア２４が覆われた部分を除く残部を覆っている。
また、本例の絶縁固着樹脂４は、一次コイル２１、二次コイル２２、中心コア２３、外周コア２４、高電圧金具２５、高電圧ターミナル２６、イグナイタ２７、ダイオード２８等の各構成部品を、保持ケース３に対して絶縁を行った状態で固着している。
【００２６】
また、図４に示すごとく、プラグキャップ５１内には、高電圧ターミナル２６に導通されるコイルスプリング５２が配置されている。点火コイル１は、コイルスプリング５２にスパークプラグ７の端子部７２を接触させると共に、プラグキャップ５１内にスパークプラグ７の碍子部７１を圧入して、シリンダヘッド８１に螺合したスパークプラグ７に装着される。
【００２７】
図１に示すごとく、本例の点火コイル１は、電子部品を樹脂によってモールド成形してなるイグナイタ２７を内蔵しており、イグナイタ２７は、ＥＣＵ（エンジン制御ユニット）等の外部機器からの指令を受けて、一次コイル２１への通電とその遮断とのスイッチングを行うスイッチング制御回路を備えている。イグナイタ２７は、一対の第２コア部２４Ｂのうちのコネクタ部３２側に位置する一方の第２コア部２４Ｂの軸方向Ｌの外側に配置されている。
また、二次スプール２２１には、二次コイル２２の高電圧側巻線端部を接続した高電圧金具２５が設けてあり、この高電圧金具２５は、高電圧ターミナル２６と導通している。また、二次スプール２２１には、一次コイル２１に通電を行う際に二次コイル２２に生ずる電圧を一次コイル２１のプラス電源側又はグラウンドへ逃がすためのダイオード２８が設けてある。
【００２８】
本例の点火コイル１は、外周コア２４と保持ケース３との中間の値の線膨張係数を有する絶縁固着樹脂４によって点火コイル１の最外殻ケースを構成することにより、絶縁耐久性を向上させている。
保持ケース３は外周コア２４よりも線膨張係数が大きく、絶縁固着樹脂４は、保持ケース３と外周コア２４との間の線膨張係数を有している。具体的には、外周コア２４を構成する軟磁性材料の線膨張係数は、１１×１０-6（１／Ｋ）であり、保持ケース３を構成する樹脂であるＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）の線膨張係数は、４２×１０-6（１／Ｋ）であり、絶縁固着樹脂４を構成する熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂の線膨張係数は、２２×１０-6（１／Ｋ）である。
【００２９】
本例の点火コイル１において、ＥＣＵからの指令を受けてイグナイタ２７のスイッチング制御回路の動作により一次コイル２１へ通電を行ったときには、中心コア２３及び外周コア２４を通過する磁界が形成される。次いで、一次コイル２１への通電を遮断したときには、相互誘導作用により二次コイル２２に高電圧の誘導起電力が発生し、点火コイル１に装着されたスパークプラグ７における一対の電極７３間にスパークを発生させることができる（図４参照）。
【００３０】
図７に示すごとく、本例の点火コイル１は、コイル組付体１０を熱硬化性樹脂によってインサート成形して形成される。すなわち、本例においては、熱可塑性樹脂からなる保持ケース３に、一次コイル２１、二次コイル２２、中心コア２３、外周コア２４及びイグナイタ２７等を配置してコイル組付体１０を形成し、図８に示すごとく、このコイル組付体１０を成形型６内に配置した後、この成形型６内に熱硬化性樹脂を充填して絶縁固着樹脂４を成形する。コイル組付体１０は、中心コア２３、一次コイル２１及び二次コイル２２を、外周コア２４の内側に配置し、この外周コア２４を連結ケース部３１の内側に配置して形成される。
そして、充填した熱硬化性樹脂を硬化させて絶縁固着樹脂４とし、絶縁固着樹脂４によって、点火コイル１における各構成部品の絶縁固着を行うと共に、保持ケース３の連結ケース部３１を除く部分の最外殻ケースを形成する。
【００３１】
図８に示すごとく、本例の成形型６は、金属製の金型であり、その内部にコイル組付体１０を配置するキャビティ（空間）６１を形成してなる。成形型６は、絶縁固着樹脂４を構成する熱硬化性樹脂の射出成形を行うよう構成してあり、成形型６には、上記キャビティ６１に連通し、液状態の熱硬化性樹脂を射出する射出ノズルを配置するための注入口６２が設けてある。
また、成形型６は、真空ポンプを設けた真空槽内に配置して、キャビティ６１内の真空引きができるよう構成することができる。そして、コイル組付体１０を配置したキャビティ６１内を真空ポンプによって真空状態にした後、このキャビティ６１の残部に熱硬化性樹脂を充填することができる。また、成形型６のキャビティ６１の残部に熱硬化性樹脂を充填した後には、成形型６を加熱すると共に二次コイル２２に通電を行って発熱させてコイル組付体１０を加熱することにより、熱硬化性樹脂を硬化させて、絶縁固着樹脂４とすることができる。
【００３２】
本例の点火コイル１においては、外周コア２４に、一対の第１コア部２４Ａと一対の第２コア部２４Ｂとを連ねた環状の閉磁路を形成したものを用いており、外周コア２４の取付部３３側に位置する第２コア部２４Ｂの出力タワー部４２側の開口端部と、一対の第１コア部２４Ａの出力タワー部４２側の開口端部とに、意図的に保持ケース３によって覆われないコア表面部２４０を形成している。また、このコア表面部２４０には、外周コア２４の環状方向に沿って凹部２４３を連続して形成している。
そして、コア表面部２４０を絶縁固着樹脂４によって覆い、このコア表面部２４０を覆う絶縁固着樹脂４をコア表面部２４０における内側面２４１及び外側面２４２と、コア表面部２４０における凹部２４３の内側面２４５及び外側面２４６とに接触させている。
【００３３】
点火コイル１がその点火動作を行う際に加熱されて各構成部品が膨張するとき、又は点火コイル１が点火動作を行った後に冷却されて各構成部品が収縮するときには、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との線膨張係数の違いにより、保持ケース３と絶縁固着樹脂４とがこれらの界面Ｐ（図５参照）において剥離するおそれがある。この界面Ｐにおける剥離は、一次コイル２１及び二次コイル２２の軸方向Ｌに位置する、外周コア２４の第２コア部２４Ｂの表面コア部２４０の周辺において形成され易い。この理由は、点火コイル１における保持ケース３及び絶縁固着樹脂４は、一次コイル２１及び二次コイル２２の軸方向Ｌへ長く形成されており、点火コイル１における各構成部品が繰り返し加熱・冷却されるときには、保持ケース３、絶縁固着樹脂４等の各構成部品は、一次コイル２１及び二次コイル２２の軸方向Ｌへより多く膨張・収縮を繰り返すためである。
【００３４】
また、点火コイル１において、出力タワー部４２の側は、プラグホール８３の側に位置し、被水し易く水が溜り易い部分である。そのため、出力タワー部４２の側において界面Ｐが形成されたときには、この界面Ｐから点火コイル１の内部へ水が浸入するおそれが増大する。
これに対し、本例の点火コイル１においては、出力タワー部４２の側に形成されたコア表面部２４０を絶縁固着樹脂４が覆い、コア表面部２４０の開口端面に凹部２４３が形成されていることにより、点火コイル１の内部への水の浸入を効果的に防止することができる。
【００３５】
すなわち、点火コイル１の各構成部品が膨張するとき、外周コア２４に比べて線膨張係数が大きい絶縁固着樹脂４は外周コア２４よりも多く膨張し、絶縁固着樹脂４は、外周コア２４のコア表面部２４０における内側面２４１と、コア表面部２４０の凹部２４３における外側面２４６とに押し付けられる。一方、点火コイル１の冷却時に各構成部品が収縮するとき、絶縁固着樹脂４は、外周コア２４のコア表面部２４０における外側面２４２と、コア表面部２４０の凹部２４３における内側面２４５に押し付けられる。これにより、保持ケース３と絶縁固着樹脂４との界面Ｐから、点火コイル１の内部へ水が浸入することを防止することができる。
【００３６】
なお、図６に示すごとく、外周コア２４の開口端面に凸部２４４を形成した場合には、
コア表面部２４０に対して絶縁固着樹脂４が次のように作用する。すなわち、各構成部品が膨張するとき、絶縁固着樹脂４は、外周コア２４のコア表面部２４０における内側面２４１に押し付けられると共に凸部２４４における内側面２４５に押し付けられる一方、各構成部品が収縮するとき、絶縁固着樹脂４は、外周コア２４のコア表面部２４０における外側面２４２に押し付けられると共に凸部２４４における外側面２４６に押し付けられる。
【００３７】
また、本例においては、外周コア２４の開口端面に対する凹部２４３又は凸部２４４は、出力タワー部４２側の開口端面に形成した。これ以外にも、凹部２４３又は凸部２４４は、出力タワー部４２側とは反対側の開口端面にも形成して、外周コア２４を開口方向において対称形状にすることもできる。
【００３８】
それ故、本例の点火コイル１によれば、仮に保持ケース３と絶縁固着樹脂４との界面Ｐが剥離して、点火コイル１の加熱時又は冷却時にその内部へ水が浸入するおそれがある場合でも、絶縁固着樹脂４と、外周コア２４のコア表面部２４０における内側面２４１及び凹部２４３における外側面２４６との間、あるいは絶縁固着樹脂４と、外周コア２４のコア表面部２４０における外側面２４２及び凹部２４３における内側面２４５との間が密閉されることによって、水の浸入を効果的に防止することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１ 点火コイル
１０ コイル組付体
２１ 一次コイル
２２ 二次コイル
２３ 中心コア
２４ 外周コア
２４０ コア表面部
２４Ａ 第１コア部
２４Ｂ 第２コア部
２４１ 内側面
２４２ 外側面
２４３ 凹部
２４４ 凸部
２４５ 内側面
２４６ 外側面
３ 保持ケース
４ 絶縁固着樹脂
４２ 出力タワー部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン等の内燃機関において、燃焼室内にスパークを発生させるために用いる点火コイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関に用いる点火コイルは、内外周に重ねて配置した一次コイル及び二次コイルの内周側と外周側とに軟磁性のコアを配置してなり、一次コイルへの通電を遮断したときの各コアを通過する磁束の変化によって、二次コイルに高電圧を発生させ、点火プラグからスパークを発生させている。各コアは、電磁鋼板を積層して形成する場合と、圧粉材料を圧縮成形して形成する場合とがある。
例えば、特許文献１の点火コイルの製造方法においては、熱硬化性樹脂によって、一次コイル及び二次コイルと樹脂部材とを絶縁を行った状態で固着すると共に、最外殻のケースを形成してなる点火コイルが開示されている。この製造方法によれば、その生産性を向上させることができ、絶縁耐久性に優れた点火コイルを製造することができる。また、特許文献１の点火コイルは、最外殻を構成する熱硬化性樹脂は閉磁路を形成する外周コアに接触している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１８２１３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、点火コイルは、その点火動作を受けてエンジンが燃焼、排気を繰り返す度に加熱、冷却を繰り返し、点火コイルを構成する各部品は、特に一次コイル及び二次コイルの軸方向へ膨張、収縮を繰り返す。このとき、特許文献１においては、樹脂部材を構成する熱可塑性樹脂と、絶縁、固着を行う熱硬化性樹脂との線膨張係数の違いによって、これらの膨張・収縮率が異なり、これらの間に界面剥離が生じるおそれがある。この場合、点火コイルの内部へ水が浸入することを防止するためには、更なる工夫が必要とされる。
【０００５】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、仮に保持ケースと絶縁固着樹脂との界面が剥離して、点火コイルの加熱時又は冷却時にその内部へ水が浸入するおそれがある場合でも、絶縁固着樹脂と外周コアのコア表面部における内側面又は外側面との間が密閉されることによって、水の浸入を防止することができる点火コイルを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、内外周に重ねて配置した一次コイル及び二次コイルと、
該一次コイル及び二次コイルの内周側に配置した軟磁性の中心コアと、
上記一次コイル及び二次コイルの外周側に配置した軟磁性の外周コアと、
熱可塑性樹脂からなり、上記一次コイル、上記二次コイル、上記中心コア及び上記外周コアを保持する保持ケースと、
熱硬化性樹脂からなり、上記保持ケースと共に上記一次コイル、上記二次コイル、上記中心コア及び上記外周コアを収容する最外殻ケースを構成する絶縁固着樹脂とを備えており、
上記外周コアは、上記一次コイル、上記二次コイル及び上記中心コアに対する径方向の両側に位置する一対の第１コア部と、上記一次コイル、上記二次コイル及び上記中心コアに対する軸方向の両側に位置する一対の第２コア部とを連ねた環状の閉磁路を形成しており、
該環状の閉磁路を形成する外周コアの開口側に位置する開口端部の少なくとも一部は、上記保持ケースによって覆われないコア表面部を形成しており、
該コア表面部は、上記絶縁固着樹脂によって覆われており、該コア表面部を覆う絶縁固着樹脂は、該コア表面部における内側面と外側面とに接触していることを特徴とする点火コイルにある（請求項１）。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の点火コイルは、熱可塑性樹脂からなる保持ケースと熱硬化性樹脂からなる絶縁固着樹脂とによって、一次コイル、二次コイル、中心コア及び外周コアを収容する最外殻ケースを構成している。
また、外周コアには、一対の第１コア部と一対の第２コア部とを連ねた環状の閉磁路を形成したものを用いており、外周コアの開口側に位置する開口端部の少なくとも一部に、意図的に保持ケースによって覆われないコア表面部を形成している。そして、コア表面部を絶縁固着樹脂によって覆い、このコア表面部を覆う絶縁固着樹脂をコア表面部における内側面と外側面とに接触させている。
【０００８】
そして、点火コイルがその点火動作を行う際に加熱されて各構成部品が膨張するとき、又は点火コイルが点火動作を行った後に冷却されて各構成部品が収縮するときには、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との線膨張係数の違いにより、保持ケースと絶縁固着樹脂とがこれらの界面において剥離するおそれがある。各構成部品が膨張するとき、外周コアに比べて線膨張係数が大きい絶縁固着樹脂は外周コアよりも多く膨張し、絶縁固着樹脂は、外周コアのコア表面部における内側面に押し付けられる。一方、各構成部品が収縮するとき、外周コアに比べて線膨張係数が大きい絶縁固着樹脂は外周コアよりも多く収縮し、絶縁固着樹脂は、外周コアのコア表面部における外側面に押し付けられる。
【０００９】
それ故、本発明の点火コイルによれば、仮に保持ケースと絶縁固着樹脂との界面が剥離して、点火コイルの加熱時又は冷却時にその内部へ水が浸入するおそれがある場合でも、絶縁固着樹脂と外周コアのコア表面部における内側面又は外側面との間が密閉されることによって、水の浸入を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例における、点火コイルの断面を示す説明図。
【図２】実施例における、点火コイルの図１のＡ−Ａ線矢視断面を示す説明図。
【図３】実施例における、点火コイルにおける各構成部品の配置を下方から見た状態で示す平面説明図。
【図４】実施例における、点火コイルをエンジンに取り付けた状態を示す断面説明図。
【図５】実施例における、外周コアのコア表面部の周辺を拡大して示す断面説明図。
【図６】実施例における、他の外周コアのコア表面部の周辺を拡大して示す断面説明図。
【図７】実施例における、コイル組付体を示す断面説明図。
【図８】実施例における、点火コイルの絶縁固着樹脂を成形する成形型を示す断面説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
上述した本発明の点火コイルにおける好ましい実施の形態につき説明する。
本発明において、上記点火コイルは、上記二次コイルの高電圧側巻線端部に接続される高電圧ターミナルを収容してエンジンのプラグホール内に配置される出力タワー部を、上記絶縁固着樹脂によって形成して、上記一次コイル及び二次コイルの軸方向に交差する外周方向へ突出させてなり、上記外周コアは、その開口側を上記出力タワー部の突出側に向けて配置してあり、上記コア表面部は、少なくとも上記第２コア部において上記出力タワー部の側に位置する上記開口端部に形成してあることが好ましい（請求項２）。
この場合には、高電圧ターミナルの絶縁を行う出力タワー部の側にコア表面部を形成し、絶縁固着樹脂によって最外殻ケースを構成することによって、点火コイルの絶縁性を高めることができる。
【００１２】
また、点火コイルにおける各構成部品が繰り返し加熱・冷却されるときには、点火コイルにおける保持ケース及び絶縁固着樹脂は、一次コイル及び二次コイルの軸方向へ長く形成されているため、主に一次コイル及び二次コイルの軸方向へ膨張・収縮を繰り返す。このとき、絶縁固着樹脂が外周コアのコア表面部における内側面又は外側面に押し付けられることにより、点火コイル内部へ水が浸入することを防止することができる。
また、点火コイルにおいて、出力タワー部の側は、プラグホールの側に位置し、被水し易く水が溜り易い部分である。これに対し、出力タワー部の側に形成されたコア表面部を絶縁固着樹脂が覆っていることにより、点火コイル内部への水の浸入を効果的に防止することができる。
【００１３】
また、上記外周コアにおいて少なくとも上記コア表面部を形成する部分における開口端面には、凹部又は凸部が当該外周コアの環状方向に沿って連続して形成してあり、上記コア表面部を覆う絶縁固着樹脂は、上記凹部又は凸部における内側面と外側面とに接触していることが好ましい（請求項３）。
この場合には、点火コイルの加熱時に各構成部品が膨張するとき、絶縁固着樹脂は、外周コアのコア表面部における内側面に押し付けられると共に凹部における外側面（又は凸部における内側面）に押し付けられる。一方、点火コイルの冷却時に各構成部品が収縮するとき、絶縁固着樹脂は、外周コアのコア表面部における外側面に押し付けられると共に凹部における内側面（又は凸部における外側面）に押し付けられる。これにより、点火コイル内部への水の浸入をより効果的に防止することができる。
なお、上記凹部又は凸部は、外周コアの環状方向に沿って、上記出力タワー部の側に位置する開口端面の全周又は一部に連続して形成することができる。
【００１４】
また、上記点火コイルは、上記一対の第２コア部のうちの一方の第２コア部の軸方向外側に、上記一次コイルへの通電及びその遮断を行うためのスイッチング制御回路を備えたイグナイタを配置してなり、上記コア表面部は、上記一対の第２コア部のうちの他方の第２コア部における上記開口端部に形成してあることが好ましい（請求項４）。
この場合には、保持ケースと絶縁固着樹脂との界面が形成され、最も水が浸入し易い部分を保護することができる。
【実施例】
【００１５】
以下に、本発明の点火コイルにかかる実施例につき、図面を参照して説明する。
本例の点火コイル１は、図１に示すごとく、熱可塑性樹脂からなる保持ケース３と熱硬化性樹脂からなる絶縁固着樹脂４とによって、一次コイル２１、二次コイル２２、中心コア２３及び外周コア２４を収容する最外殻ケースを構成している。
一次コイル２１と二次コイル２２とは、同一軸心状に内外周に重ねて配置されている。中心コア２３は、軟磁性の磁性体から構成され、一次コイル２１及び二次コイル２２の内周側に配置されている。外周コア２４は、軟磁性の磁性体から構成され、一次コイル２１及び二次コイル２２の外周側に配置されている。保持ケース３は、熱可塑性樹脂からなり、一次コイル２１、二次コイル２２、中心コア２３及び外周コア２４を保持するよう構成されている。絶縁固着樹脂４は、熱硬化性樹脂からなり、保持ケース３と共に一次コイル２１、二次コイル２２、中心コア２３及び外周コア２４を収容する最外殻ケースを構成する。
【００１６】
図１〜図３に示すごとく、外周コア２４は、一次コイル２１、二次コイル２２及び中心コア２３に対する径方向の両側に位置する一対の第１コア部２４Ａと、一次コイル２１、二次コイル２２及び中心コア２３に対する軸方向Ｌの両側に位置する一対の第２コア部２４Ｂとを連ねた環状の閉磁路を形成している。図５に示すごとく、環状の閉磁路を形成する外周コア２４の開口側に位置する開口端部の一部は、保持ケース３によって覆われないコア表面部２４０を形成している。このコア表面部２４０は、絶縁固着樹脂４によって覆われており、コア表面部２４０を覆う絶縁固着樹脂４は、外周コア２４における内側面２４１と外側面２４２とに接触している。
ここで、図１、図２は、点火コイル１の断面を示し、図３は、点火コイル１における各構成部品の配置を示す。図３においては、外周コア２４を太線によって示し、他の構成部品を細線によって示す。
【００１７】
以下に、本例の点火コイル１につき、図１〜図８を参照して詳説する。
図４に示すごとく、本例の点火コイル１は、内燃機関としてのエンジンに用いるものであり、エンジン（シリンダヘッド８１及びシリンダヘッドカバー８２）のプラグホール８３の外部に横置き状態（プラグホール８３の軸方向に対して一次コイル２１及び二次コイル２２の軸方向Ｌを直交させた状態）で配置して用いるものである。本例の点火コイル１は、エンジンのプラグホール８３内に配置したスパークプラグ７に装着すると共に、一次コイル２１、二次コイル２２、中心コア２３、外周コア２４等を配置したコイル本体部をプラグホール８３の外部に横置き状態で配置して使用される。
【００１８】
図１〜図３に示すごとく、点火コイル１は、一次コイル２１及び二次コイル２２の内周側に、軟磁性材料からなる中心コア２３を配置し、一次コイル２１及び二次コイル２２の外周側に、軟磁性材料からなる外周コア２４を配置してなる。
一次コイル２１は、中心コア２３の外周に一次電線を直接巻回して形成してあり、二次コイル２２は、一次コイル２１の外周側において、樹脂製の二次スプール２２１に一次電線よりも細い二次電線を、一次電線よりも多い巻回数で巻回して形成してある。
本例の保持ケース３は、点火コイル１を外部機器と電気的に接続するためのコネクタ部３２と、点火コイル１をエンジンに取り付けるための取付部３３とを、外周コア２４の外周側に配置した連結ケース部３１によって連結して形成されている。連結ケース部３１は、外周コア２４の枠形状の外周側に配置する枠形状を有している。また、本例の点火コイル１は、一次コイル２１及び二次コイル２２の軸方向一方側にコネクタ部３２を配置すると共に、一次コイル２１及び二次コイル２２の軸方向他方側に取付部３３を配置してなる。
【００１９】
図１に示すごとく、本例の点火コイル１は、エンジンのプラグホール８３内に配置する出力タワー部４２を、一次コイル２１及び二次コイル２２の軸方向Ｌに交差する外周方向へ突出させてなる。出力タワー部４２は、絶縁固着樹脂４によって形成されており、二次コイル２２の高電圧側巻線端部に接続される高電圧ターミナル２６を収容してなる。外周コア２４は、その開口側を出力タワー部４２の突出側に向けて配置してある（枠形状の開口方向が出力タワー部４２の形成方向と平行に配置されている。）。
【００２０】
本例のコア表面部２４０は、保持ケース３の取付部３３側に位置する第２コア部２４Ｂと一対の第１コア部２４Ａとにおいて、一次コイル２１及び二次コイル２２に対して出力タワー部４２の側に位置する開口端部に形成されている。
コネクタ部３２は、イグナイタ２７へのスイッチング信号を送信する導電ピン３２１、プラス電源を接続する導電ピン３２１、マイナス電源を接続する導電ピン３２１等を有している。取付部３３は、エンジンに取り付けるためのボルトを挿通する貫通穴を形成してなる。
【００２１】
図３に示すごとく、外周コア２４は、中心コア２３、一次コイル２１及び二次コイル２２の外側において、中心コア２３の軸方向Ｌの両側の端面に各内側面２４１を対向させる状態で、枠形状（略四角形状の環形状）に形成されている。外周コア２４は、上下に開口を位置させるよう保持ケース３の連結ケース部３１内に配置してある。また、中心コア２３と外周コア２４の内側面２４１との間には、中心コア２３及び外周コア２４によって形成する磁気回路の特性を改善するための永久磁石とコアギャップ（間隙）とを設けることができる。
【００２２】
図１〜図３に示すごとく、本例の外周コア２４においては、コア表面部２４０が形成された出力タワー部４２の側（プラグホール８３の側）の開口端面（一対の第１コア部２４Ａ及び一対の第２コア部２４Ｂ）の全周に、外周コア２４の環状方向に沿って凹部２４３が連続して形成してある。
図５、図６は、外周コア２４におけるコア表面部２４０を拡大して示す。図５に示すごとく、保持ケース３の取付部３３側に位置する第２コア部２４Ｂのプラグホール８３の側の開口端部と、一対の第１コア部２４Ａのプラグホール８３の側の開口端部とに形成されたコア表面部２４０は、絶縁固着樹脂４によって覆われている。このコア表面部２４０を覆う絶縁固着樹脂４は、取付部３３側に位置する第２コア部２４Ｂのコア表面部２４０における内側面２４１及び外側面２４２と、取付部３３側に位置する第２コア部２４Ｂのコア表面部２４０の凹部２４３における内側面２４５及び外側面２４６と、一対の第１コア部２４Ａのコア表面部２４０における内側面２４１及び外側面２４２と、一対の第１コア部２４Ａのコア表面部２４０の凹部２４３における内側面２４５及び外側面２４６とに接触している。
【００２３】
なお、外周コア２４の開口端面には、図６に示すごとく、凹部２４３の代わりに凸部２４４を形成することもできる。この場合にも、コア表面部２４０を覆う絶縁固着樹脂４は、外周コア２４のコア表面部２４０における内側面２４１及び外側面２４２と、コア表面部２４０の凸部２４４における内側面２４５及び外側面２４６とに接触させることができる。
【００２４】
本例の外周コア２４は、圧粉材料を圧縮成形した圧粉コアから形成することができる。この場合、圧粉材料は、樹脂等の絶縁被膜を備える鉄系粉末から構成することができ、鉄系粉末としては、例えば、Ｆｅ−Ｓｉ系合金粉末等を用いることができる。また、圧粉材料は、鉄系粉末に対してバインダーを含有させたものとすることができる。また、外周コア２４は、電磁鋼板を積層して形成することもできる。
外周コア２４を圧粉コアから形成することにより、上記凹部２４３又は凸部２４４を容易に形成することができる。
【００２５】
図１、図２に示すごとく、本例の絶縁固着樹脂４は、一次コイル２１、二次コイル２２、中心コア２３、外周コア２４及びイグナイタ２７等を絶縁固着すると共に最外殻ケースを構成するコイルケース部４１と、スパークプラグ７を圧入するためのゴム製のプラグキャップ５１を装着する出力タワー部４２とを形成している。
本例の点火コイルにおいては、保持ケース３における枠形状の連結ケース部３１と、絶縁固着樹脂４によるコイルケース部４１とによって、点火コイル１における最外殻ケースが形成されている。連結ケース部３１は、外周コア２４の開口方向の上側（出力タワー部４２又はプラグホール８３と反対側）の開口端面を覆っており、コイルケース部４１は、連結ケース部３１によって外周コア２４が覆われた部分を除く残部を覆っている。
また、本例の絶縁固着樹脂４は、一次コイル２１、二次コイル２２、中心コア２３、外周コア２４、高電圧金具２５、高電圧ターミナル２６、イグナイタ２７、ダイオード２８等の各構成部品を、保持ケース３に対して絶縁を行った状態で固着している。
【００２６】
また、図４に示すごとく、プラグキャップ５１内には、高電圧ターミナル２６に導通されるコイルスプリング５２が配置されている。点火コイル１は、コイルスプリング５２にスパークプラグ７の端子部７２を接触させると共に、プラグキャップ５１内にスパークプラグ７の碍子部７１を圧入して、シリンダヘッド８１に螺合したスパークプラグ７に装着される。
【００２７】
図１に示すごとく、本例の点火コイル１は、電子部品を樹脂によってモールド成形してなるイグナイタ２７を内蔵しており、イグナイタ２７は、ＥＣＵ（エンジン制御ユニット）等の外部機器からの指令を受けて、一次コイル２１への通電とその遮断とのスイッチングを行うスイッチング制御回路を備えている。イグナイタ２７は、一対の第２コア部２４Ｂのうちのコネクタ部３２側に位置する一方の第２コア部２４Ｂの軸方向Ｌの外側に配置されている。
また、二次スプール２２１には、二次コイル２２の高電圧側巻線端部を接続した高電圧金具２５が設けてあり、この高電圧金具２５は、高電圧ターミナル２６と導通している。また、二次スプール２２１には、一次コイル２１に通電を行う際に二次コイル２２に生ずる電圧を一次コイル２１のプラス電源側又はグラウンドへ逃がすためのダイオード２８が設けてある。
【００２８】
本例の点火コイル１は、外周コア２４と保持ケース３との中間の値の線膨張係数を有する絶縁固着樹脂４によって点火コイル１の最外殻ケースを構成することにより、絶縁耐久性を向上させている。
保持ケース３は外周コア２４よりも線膨張係数が大きく、絶縁固着樹脂４は、保持ケース３と外周コア２４との間の線膨張係数を有している。具体的には、外周コア２４を構成する軟磁性材料の線膨張係数は、１１×１０-6（１／Ｋ）であり、保持ケース３を構成する樹脂であるＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）の線膨張係数は、４２×１０-6（１／Ｋ）であり、絶縁固着樹脂４を構成する熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂の線膨張係数は、２２×１０-6（１／Ｋ）である。
【００２９】
本例の点火コイル１において、ＥＣＵからの指令を受けてイグナイタ２７のスイッチング制御回路の動作により一次コイル２１へ通電を行ったときには、中心コア２３及び外周コア２４を通過する磁界が形成される。次いで、一次コイル２１への通電を遮断したときには、相互誘導作用により二次コイル２２に高電圧の誘導起電力が発生し、点火コイル１に装着されたスパークプラグ７における一対の電極７３間にスパークを発生させることができる（図４参照）。
【００３０】
図７に示すごとく、本例の点火コイル１は、コイル組付体１０を熱硬化性樹脂によってインサート成形して形成される。すなわち、本例においては、熱可塑性樹脂からなる保持ケース３に、一次コイル２１、二次コイル２２、中心コア２３、外周コア２４及びイグナイタ２７等を配置してコイル組付体１０を形成し、図８に示すごとく、このコイル組付体１０を成形型６内に配置した後、この成形型６内に熱硬化性樹脂を充填して絶縁固着樹脂４を成形する。コイル組付体１０は、中心コア２３、一次コイル２１及び二次コイル２２を、外周コア２４の内側に配置し、この外周コア２４を連結ケース部３１の内側に配置して形成される。
そして、充填した熱硬化性樹脂を硬化させて絶縁固着樹脂４とし、絶縁固着樹脂４によって、点火コイル１における各構成部品の絶縁固着を行うと共に、保持ケース３の連結ケース部３１を除く部分の最外殻ケースを形成する。
【００３１】
図８に示すごとく、本例の成形型６は、金属製の金型であり、その内部にコイル組付体１０を配置するキャビティ（空間）６１を形成してなる。成形型６は、絶縁固着樹脂４を構成する熱硬化性樹脂の射出成形を行うよう構成してあり、成形型６には、上記キャビティ６１に連通し、液状態の熱硬化性樹脂を射出する射出ノズルを配置するための注入口６２が設けてある。
また、成形型６は、真空ポンプを設けた真空槽内に配置して、キャビティ６１内の真空引きができるよう構成することができる。そして、コイル組付体１０を配置したキャビティ６１内を真空ポンプによって真空状態にした後、このキャビティ６１の残部に熱硬化性樹脂を充填することができる。また、成形型６のキャビティ６１の残部に熱硬化性樹脂を充填した後には、成形型６を加熱すると共に二次コイル２２に通電を行って発熱させてコイル組付体１０を加熱することにより、熱硬化性樹脂を硬化させて、絶縁固着樹脂４とすることができる。
【００３２】
本例の点火コイル１においては、外周コア２４に、一対の第１コア部２４Ａと一対の第２コア部２４Ｂとを連ねた環状の閉磁路を形成したものを用いており、外周コア２４の取付部３３側に位置する第２コア部２４Ｂの出力タワー部４２側の開口端部と、一対の第１コア部２４Ａの出力タワー部４２側の開口端部とに、意図的に保持ケース３によって覆われないコア表面部２４０を形成している。また、このコア表面部２４０には、外周コア２４の環状方向に沿って凹部２４３を連続して形成している。
そして、コア表面部２４０を絶縁固着樹脂４によって覆い、このコア表面部２４０を覆う絶縁固着樹脂４をコア表面部２４０における内側面２４１及び外側面２４２と、コア表面部２４０における凹部２４３の内側面２４５及び外側面２４６とに接触させている。
【００３３】
点火コイル１がその点火動作を行う際に加熱されて各構成部品が膨張するとき、又は点火コイル１が点火動作を行った後に冷却されて各構成部品が収縮するときには、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との線膨張係数の違いにより、保持ケース３と絶縁固着樹脂４とがこれらの界面Ｐ（図５参照）において剥離するおそれがある。この界面Ｐにおける剥離は、一次コイル２１及び二次コイル２２の軸方向Ｌに位置する、外周コア２４の第２コア部２４Ｂの表面コア部２４０の周辺において形成され易い。この理由は、点火コイル１における保持ケース３及び絶縁固着樹脂４は、一次コイル２１及び二次コイル２２の軸方向Ｌへ長く形成されており、点火コイル１における各構成部品が繰り返し加熱・冷却されるときには、保持ケース３、絶縁固着樹脂４等の各構成部品は、一次コイル２１及び二次コイル２２の軸方向Ｌへより多く膨張・収縮を繰り返すためである。
【００３４】
また、点火コイル１において、出力タワー部４２の側は、プラグホール８３の側に位置し、被水し易く水が溜り易い部分である。そのため、出力タワー部４２の側において界面Ｐが形成されたときには、この界面Ｐから点火コイル１の内部へ水が浸入するおそれが増大する。
これに対し、本例の点火コイル１においては、出力タワー部４２の側に形成されたコア表面部２４０を絶縁固着樹脂４が覆い、コア表面部２４０の開口端面に凹部２４３が形成されていることにより、点火コイル１の内部への水の浸入を効果的に防止することができる。
【００３５】
すなわち、点火コイル１の各構成部品が膨張するとき、外周コア２４に比べて線膨張係数が大きい絶縁固着樹脂４は外周コア２４よりも多く膨張し、絶縁固着樹脂４は、外周コア２４のコア表面部２４０における内側面２４１と、コア表面部２４０の凹部２４３における外側面２４６とに押し付けられる。一方、点火コイル１の冷却時に各構成部品が収縮するとき、絶縁固着樹脂４は、外周コア２４のコア表面部２４０における外側面２４２と、コア表面部２４０の凹部２４３における内側面２４５に押し付けられる。これにより、保持ケース３と絶縁固着樹脂４との界面Ｐから、点火コイル１の内部へ水が浸入することを防止することができる。
【００３６】
なお、図６に示すごとく、外周コア２４の開口端面に凸部２４４を形成した場合には、
コア表面部２４０に対して絶縁固着樹脂４が次のように作用する。すなわち、各構成部品が膨張するとき、絶縁固着樹脂４は、外周コア２４のコア表面部２４０における内側面２４１に押し付けられると共に凸部２４４における内側面２４５に押し付けられる一方、各構成部品が収縮するとき、絶縁固着樹脂４は、外周コア２４のコア表面部２４０における外側面２４２に押し付けられると共に凸部２４４における外側面２４６に押し付けられる。
【００３７】
また、本例においては、外周コア２４の開口端面に対する凹部２４３又は凸部２４４は、出力タワー部４２側の開口端面に形成した。これ以外にも、凹部２４３又は凸部２４４は、出力タワー部４２側とは反対側の開口端面にも形成して、外周コア２４を開口方向において対称形状にすることもできる。
【００３８】
それ故、本例の点火コイル１によれば、仮に保持ケース３と絶縁固着樹脂４との界面Ｐが剥離して、点火コイル１の加熱時又は冷却時にその内部へ水が浸入するおそれがある場合でも、絶縁固着樹脂４と、外周コア２４のコア表面部２４０における内側面２４１及び凹部２４３における外側面２４６との間、あるいは絶縁固着樹脂４と、外周コア２４のコア表面部２４０における外側面２４２及び凹部２４３における内側面２４５との間が密閉されることによって、水の浸入を効果的に防止することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１ 点火コイル
１０ コイル組付体
２１ 一次コイル
２２ 二次コイル
２３ 中心コア
２４ 外周コア
２４０ コア表面部
２４Ａ 第１コア部
２４Ｂ 第２コア部
２４１ 内側面
２４２ 外側面
２４３ 凹部
２４４ 凸部
２４５ 内側面
２４６ 外側面
３ 保持ケース
４ 絶縁固着樹脂
４２ 出力タワー部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内外周に重ねて配置した一次コイル及び二次コイルと、
該一次コイル及び二次コイルの内周側に配置した軟磁性の中心コアと、
上記一次コイル及び二次コイルの外周側に配置した軟磁性の外周コアと、
熱可塑性樹脂からなり、上記一次コイル、上記二次コイル、上記中心コア及び上記外周コアを保持する保持ケースと、
熱硬化性樹脂からなり、上記保持ケースと共に上記一次コイル、上記二次コイル、上記中心コア及び上記外周コアを収容する最外殻ケースを構成する絶縁固着樹脂とを備えており、
上記外周コアは、上記一次コイル、上記二次コイル及び上記中心コアに対する径方向の両側に位置する一対の第１コア部と、上記一次コイル、上記二次コイル及び上記中心コアに対する軸方向の両側に位置する一対の第２コア部とを連ねた環状の閉磁路を形成しており、
該環状の閉磁路を形成する外周コアの開口側に位置する開口端部の少なくとも一部は、上記保持ケースによって覆われないコア表面部を形成しており、
該コア表面部は、上記絶縁固着樹脂によって覆われており、該コア表面部を覆う絶縁固着樹脂は、該コア表面部における内側面と外側面とに接触していることを特徴とする点火コイル。
【請求項２】
請求項１に記載の点火コイルにおいて、上記点火コイルは、上記二次コイルの高電圧側巻線端部に接続される高電圧ターミナルを収容してエンジンのプラグホール内に配置される出力タワー部を、上記絶縁固着樹脂によって形成して、上記一次コイル及び二次コイルの軸方向に交差する外周方向へ突出させてなり、
上記外周コアは、その開口側を上記出力タワー部の突出側に向けて配置してあり、
上記コア表面部は、少なくとも上記第２コア部において上記出力タワー部の側に位置する上記開口端部に形成してあることを特徴とする点火コイル。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の点火コイルにおいて、上記外周コアにおいて少なくとも上記コア表面部を形成する部分における開口端面には、凹部又は凸部が当該外周コアの環状方向に沿って連続して形成してあり、
上記コア表面部を覆う絶縁固着樹脂は、上記凹部又は凸部における内側面と外側面とに接触していることを特徴とする点火コイル。
【請求項４】
請求項３に記載の点火コイルにおいて、上記点火コイルは、上記一対の第２コア部のうちの一方の第２コア部の軸方向外側に、上記一次コイルへの通電及びその遮断を行うためのスイッチング制御回路を備えたイグナイタを配置してなり、
上記コア表面部は、上記一対の第２コア部のうちの他方の第２コア部における上記開口端部に形成してあることを特徴とする点火コイル。
【請求項１】
内外周に重ねて配置した一次コイル及び二次コイルと、
該一次コイル及び二次コイルの内周側に配置した軟磁性の中心コアと、
上記一次コイル及び二次コイルの外周側に配置した軟磁性の外周コアと、
熱可塑性樹脂からなり、上記一次コイル、上記二次コイル、上記中心コア及び上記外周コアを保持する保持ケースと、
熱硬化性樹脂からなり、上記保持ケースと共に上記一次コイル、上記二次コイル、上記中心コア及び上記外周コアを収容する最外殻ケースを構成する絶縁固着樹脂とを備えており、
上記外周コアは、上記一次コイル、上記二次コイル及び上記中心コアに対する径方向の両側に位置する一対の第１コア部と、上記一次コイル、上記二次コイル及び上記中心コアに対する軸方向の両側に位置する一対の第２コア部とを連ねた環状の閉磁路を形成しており、
該環状の閉磁路を形成する外周コアの開口側に位置する開口端部の少なくとも一部は、上記保持ケースによって覆われないコア表面部を形成しており、
該コア表面部は、上記絶縁固着樹脂によって覆われており、該コア表面部を覆う絶縁固着樹脂は、該コア表面部における内側面と外側面とに接触していることを特徴とする点火コイル。
【請求項２】
請求項１に記載の点火コイルにおいて、上記点火コイルは、上記二次コイルの高電圧側巻線端部に接続される高電圧ターミナルを収容してエンジンのプラグホール内に配置される出力タワー部を、上記絶縁固着樹脂によって形成して、上記一次コイル及び二次コイルの軸方向に交差する外周方向へ突出させてなり、
上記外周コアは、その開口側を上記出力タワー部の突出側に向けて配置してあり、
上記コア表面部は、少なくとも上記第２コア部において上記出力タワー部の側に位置する上記開口端部に形成してあることを特徴とする点火コイル。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の点火コイルにおいて、上記外周コアにおいて少なくとも上記コア表面部を形成する部分における開口端面には、凹部又は凸部が当該外周コアの環状方向に沿って連続して形成してあり、
上記コア表面部を覆う絶縁固着樹脂は、上記凹部又は凸部における内側面と外側面とに接触していることを特徴とする点火コイル。
【請求項４】
請求項３に記載の点火コイルにおいて、上記点火コイルは、上記一対の第２コア部のうちの一方の第２コア部の軸方向外側に、上記一次コイルへの通電及びその遮断を行うためのスイッチング制御回路を備えたイグナイタを配置してなり、
上記コア表面部は、上記一対の第２コア部のうちの他方の第２コア部における上記開口端部に形成してあることを特徴とする点火コイル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１７１６５９（Ｐ２０１１−１７１６５９Ａ）
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３６２５２（Ｐ２０１０−３６２５２）
【出願日】平成２２年２月２２日（２０１０．２．２２）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２２日（２０１０．２．２２）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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