JP2000049024A - 内燃機関用点火コイルおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電気絶縁性能が良い内燃機関用点火コイルを提
供する。 【解決手段】点火コイル１０は、１次コイルボビン１６
の内側に２次コイルボビン１４，２次コイルボビン１４
の内側にセンターコア１１が配置されている内側２次コ
イル方式の内燃機関用点火コイルである。センターコア
１１の表面は高弾性高分子絶縁樹脂１３１で覆われてい
る。高弾性高分子絶縁樹脂１３１は、センターコア１１
の積層コア１１１間の間隙にも充填される。センターコ
ア１１と２次コイルボビン１４との間に、高弾性高分子
絶縁樹脂１３１の層とコイル絶縁樹脂２０の２つの絶縁
樹脂層ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関用点火コイ
ルに係り、特に、エンジンのプラグホール内に収納可能
な内燃機関用点火コイルに関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平8−64438号公報は、鉄心表面にボ
ビンレスで１次巻線が巻かれる樹脂モールド型点火コイ
ルで、１次巻線と鉄心間の熱抵抗を小さくするために、
鉄心表面を熱伝導性のよい電気的な絶縁膜あるいは絶縁
フィルムで覆った樹脂モールド型点火コイルを記載す
る。

【０００３】エンジンのプラグホール内に収納される内
燃機関用点火コイルとして、１次コイルの内側に２次コ
イルを配置した内側２次コイル方式の内燃機関用点火コ
イルがある。内側２次コイル方式は、センターコアがフ
ロート電位になり、高電位である２次コイルとセンター
コア間で電位差は生じるが、外側２次コイル方式の点火
コイルに比べて電位差を約半分にすることができる。そ
して、センターコアと２次ボビンとの間隙に絶縁樹脂が
充填される。

【０００４】特開平10−22144 号公報は、センターコア
付近の熱応力による応力集中を低減するために、センタ
ーコアと２次ボビン間の間隙を可撓性のエポキシ樹脂を
充填することを記載する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
内側２次コイル方式の内燃機関用点火コイルにおいて
は、センターコアと２次ボビン間の間隙に可撓性のエポ
キシ樹脂を充填してあるので、センターコア付近の熱応
力による応力集中を低減することができる。しかし、セ
ンターコアは薄い珪素鋼板を２０〜３０枚積層して形成
されているために、従来のようにセンターコアを２次ボ
ビン内に配設した状態でセンターコアと２次ボビンとの
間に絶縁樹脂を充填すると、珪素鋼板の間のガス（空
気）は除去されにくく、センターコアの内部に残留す
る。この残留ガスが空隙（ボイド）となって、部分放電
を発生させ、点火コイルの電気絶縁性能を損わせること
がある。

【０００６】本発明の目的は、電気絶縁性能が良い内燃
機関用点火コイルを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の特徴は、２次コイルボビンとセンターコアとの間
で、第１の絶縁樹脂がセンターコアを接して取り囲み、
第２の絶縁樹脂が第１の絶縁樹脂を接して取り囲むこと
にある。

【０００８】この特徴によれば、センターコアの周囲が
第１の絶縁樹脂で覆われるので、センターコアの内部に
ガスが残留していても、第１の絶縁樹脂がセンターコア
内の残留ガスが出てくるのを防ぐので、センターコアと
２次コイルボビンの間でボイドが発生するのを抑制する
ことができ、ボイドによる部分放電を防ぐことができ
る。したがって、電気絶縁性能がより向上した内燃機関
用点火コイルを得ることができる。

【０００９】また、第１の絶縁樹脂部が高弾性高分子絶
縁樹脂または可撓性樹脂であれば、センターコア付近の
熱応力の集中を低減でき、内燃機関用点火コイルの振動
や衝撃に対する耐久性をより向上させることができる。

【００１０】また、本発明の他の特徴は、センターコア
を第１の絶縁樹脂に含浸する、またはセンターコアを第
１の絶縁樹脂でモールドしてから、センターコアを２次
コイルボビンの内側に配設して、第１の絶縁樹脂と２次
コイルボビンとの間に第２の絶縁樹脂を充填することに
ある。

【００１１】この特徴によれば、センターコアを第１の
絶縁樹脂に含浸する、またはセンターコアを第１の絶縁
樹脂でモールドするので、センターコアの内部のガスが
容易に除去され、第２の絶縁樹脂が第１の絶縁樹脂と２
次コイルボビンとの間に充填される際に、センターコア
の内部から第２の絶縁樹脂中に出てくるガスが少なくな
る。したがって、第２の絶縁樹脂中にボイドが発生する
のを防ぐことができ、センターコアと２次コイル間で部
分放電は生じず、点火コイルの電気絶縁性能をより向上
することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】（実施例１）本発明の実施例であ
る点火コイル１０を説明する。図１に、本実施例の点火
コイル１０の径方向の断面を示す。

【００１３】本実施例の点火コイル１０は、１次コイル
ボビン１６の内側に２次コイルボビン１４、２次コイル
ボビン１４の内側にセンターコア１１が配置されている
内側２次コイル方式の内燃機関用点火コイルである。１
次コイルボビン１６には１次コイル１７が巻回されてい
る。２次コイルボビン１４には、２次コイル１５が１０
０００〜３００００ターン巻回されている。コイルケー
ス１９と１次コイル１７との間、および、１次コイルボ
ビン１６と２次コイル１５との間は、コイル絶縁樹脂２
０が充填されている。

【００１４】センターコア１１は、厚さが０.３mm 程度
の薄い珪素鋼板を積層しスタッキング（複数の平板の各
々に対しプレス成型時に一方の面に凹部を形成するとと
もに、他方の面に凸部を形成し、これらの複数の平板を
相互に対抗する面の凸部を凹部に圧入しながら順次重ね
合わして、積層体を形成すること）によって固定されて
いる。センターコア１１の断面が略円形になるように、
センターコア１１の珪素鋼板は幅を変えてプレスされ
る。センターコア１１の表面は高弾性高分子絶縁樹脂１
３１で覆われている。高弾性高分子絶縁樹脂１３１は、
センターコア１１の積層コア１１１間の間隙にも充填さ
れる。

【００１５】図２に、センターコア１１と永久磁石１２
の縦断面を示す。センターコア１１の長手方向の両端に
それぞれ、永久磁石１２が配置されている。高弾性高分
子絶縁樹脂１３１は、永久磁石１２の表面も覆う。図３
に図２のＡ１−Ａ２断面を示す。

【００１６】本実施例の内燃機関用点火コイルの製造方
法を説明する。

【００１７】まず、センターコア１１と永久磁石１２を
高弾性高分子絶縁樹脂１３１で一体化したものを作成す
る。センターコア１１の両端部にそれぞれ、永久磁石１
２を配置して、減圧下で高弾性高分子絶縁樹脂１３１中
に所定の時間浸漬する。その後に大気中に取り出し、加
熱硬化させる。本実施例では、高弾性高分子絶縁樹脂１
３１として可撓性エポキシ樹脂（長瀬チバ社製のＸＮ１
０１９(Ｎ)）を用いた。本実施例におけるセンターコア
１１と永久磁石１２の高弾性高分子絶縁樹脂１３１中へ
浸漬する条件は、温度：６０℃，真空度：５〜１０tor
r，浸漬時間：１０分，大気中の加熱硬化条件：１２０
℃で１時間である。

【００１８】次に、コイルケース１９内にイグナイタ１
８および高圧端子２３等を予め配設しておく。２次コイ
ル１５を巻回した２次コイルボビン１４内に、高弾性高
分子絶縁樹脂１３１で一体化したセンターコア１１と永
久磁石１２を配置する。センターコア１１と永久磁石１
２を内側に入れた２次コイルボビン１４を１次コイルボ
ビン１６の内側に入れてコイルケース１９内に配置す
る。そして、コイルケース１９内の各部品を接続する。

【００１９】最後に、減圧中で、コイルケース１９内に
イグナイタ１８側から、コイル絶縁樹脂２０を充填す
る。コイル絶縁樹脂２０は、高弾性高分子絶縁樹脂１３
１と２次コイルボビン１４との間、および、２次コイル
１５と１次コイルボビン１６との間に充填される。した
がって、センターコア１１と２次コイルボビン１４との
間には、高弾性高分子絶縁樹脂１３１の層とコイル絶縁
樹脂２０の２層ができる。図４に、センターコア１１と
２次コイルボビン１４との間に、２つの絶縁樹脂層がで
きている様子を示す。

【００２０】図５に、本実施例の点火コイル１０のコイ
ル軸方向の断面を示す。本点火コイル１０の磁気回路
は、センターコア１１，永久磁石１２、および、サイド
コア２１で形成される。２次コイルボビン１４内の下部
には、永久磁石１２の先端部付近の応力集中を抑制する
ために独立気泡ゴム２６を配置する。コイルケース１９
の下部には、高圧接続バネ２２，高圧端子２３，プラグ
接続スプリング２７が配置され、発生した高電圧を点火
プラグ（図示せず）に導く。点火プラグが挿入される部
分は、ゴムブーツ２５で絶縁する。

【００２１】点火コイル１０は、内燃機関（図示せず）
に装着され、点火プラグに接続される。イグナイタ１８
の動作により１次コイル１７の１次電流が断続される
と、２次コイル１５に３０ｋＶから４０ｋＶの高電圧が
発生し、点火プラグに出力される。点火プラグの電極部
に火花放電が生じ、燃焼室（図示せず）内の圧縮混合気
が着火される。

【００２２】本実施例では、センターコア１１と永久磁
石１２を第１の高弾性高分子絶縁樹脂１３１中に浸漬さ
せて一体化した。しかし、センターコア１１の径よりも
やや大きい円筒状の金型にセンターコア１１と永久磁石
１２を配置し、高弾性高分子絶縁樹脂１３１でモールド
して一体化してもよい。

【００２３】本実施例の内燃機関用点火コイルによれ
ば、積層コア１１１間の間隙にも高弾性高分子絶縁樹脂
１３１が充填されていることにより、積層コア１１１の
間のガスを除去することができるので、コイル絶縁樹脂
２０がコイル容器１９内に充填される際に、絶縁樹脂２
０中にボイドが発生するのを防ぐことができる。

【００２４】また、センターコア１１の表面が高弾性高
分子絶縁樹脂１３１で覆われていることにより、センタ
ーコアの内部にガスが残留していても、高弾性高分子絶
縁樹脂１３１がセンターコア１１から残留ガスがコイル
絶縁樹脂２０中に出てくるのを防ぐので、コイル絶縁樹
脂２０中にボイドが発生するのを防ぐことができる。ま
た、センターコア１１の表面を覆う高弾性高分子絶縁樹
脂１３２によって、センターコア１１付近に生じる熱応
力の集中が低減でき、内燃機関用点火コイルの振動や衝
撃に対する耐久性をより向上させることができる。

【００２５】したがって、電気絶縁性能が良く、かつ振
動や衝撃に対する耐久性が優れている、信頼性の高い内
燃機関用点火コイルを得ることができた。

【００２６】（実施例２）本発明の第２の実施例である
点火コイルを説明する。図６に、本実施例の点火コイル
の２次コイルボビン１４付近の径方向部分拡大断面を示
す。センターコア１１と２次コイルボビン１４との間に
は、２つの高弾性高分子絶縁樹脂，高弾性高分子絶縁樹
脂１３１および１３２がある。

【００２７】第１の実施例では、センターコア１１と永
久磁石１２とを内側に入れた２次コイルボビン１４をコ
イルケース１９内に配置してから、高弾性高分子絶縁樹
脂１３１と２次コイルボビン１４との間にコイル絶縁樹
脂２０を充填した。しかし、本実施例では、２次コイル
ボビン１４をコイルケース１９内に配置する前に、予め
センターコア１１，永久磁石１２および２次コイルボビ
ン１４を一体化しておく。

【００２８】はじめに第１の実施例と同様に、センター
コア１１と永久磁石１２とを高弾性高分子絶縁樹脂１３
１で一体化する。その後、センターコア１１および永久
磁石１２を２次コイルボビン１４の内側に入れ、減圧下
で高弾性高分子絶縁樹脂131と２次コイルボビン１４と
の間に高弾性高分子絶縁樹脂１３２を充填する。そし
て、一体化したセンターコア１１，永久磁石１２および
２次コイルボビン１４を１次コイルボビン１６とともに
コイルケース１９内に配置して、第１の実施例と同様
に、各部品を接続した後、減圧下でコイル絶縁樹脂２０
を充填する。

【００２９】本実施例の点火コイルによれば、第１の実
施例の点火コイルと同様の作用効果が得られると共に、
センターコアの周辺は高弾性高分子絶縁樹脂１３１と高
弾性高分子絶縁樹脂１３２の２層が高弾性高分子絶縁樹
脂からなるので、センターコア付近に生じる熱応力の集
中を第１の実施例の点火コイルよりも緩和でき、振動や
衝撃に対する耐久性をより向上することができる。

【００３０】第１および第２の実施例では、高弾性高分
子絶縁樹脂として、可撓性のエポキシ樹脂を用いたが、
シリコン樹脂を用いても同様の効果が得られる。また、
センターコア１１および永久磁石１２を、予めシラン等
のカップリング剤で前処理してから高弾性高分子絶縁樹
脂１３１を形成することにより、高弾性高分子絶縁樹脂
１３１をセンターコア１１の積層間および外面に確実に
形成することができるので、点火コイルの電気絶縁性能
をより向上させることができる。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、センターコアの周囲が
第１の絶縁樹脂で覆われるのでセンターコアの内部にガ
スが残留していても、第１の絶縁樹脂がセンターコア内
の残留ガスが出てくるのを防ぐので、センターコアと２
次コイルボビンの間でボイドが発生するのを抑制するこ
とができ、ボイドによる部分放電を防ぐことができる。
したがって、電気絶縁性能がより向上した内燃機関用点
火コイルを得ることができる。

【００３２】また、第１の絶縁樹脂部が高弾性高分子絶
縁樹脂または可撓性樹脂であれば、センターコア付近の
熱応力の集中を低減でき、内燃機関用点火コイルの振動
や衝撃に対する耐久性をより向上させることができる。

【００３３】また、センターコアを第１の絶縁樹脂に含
浸する、またはセンターコアを第１の絶縁樹脂でモール
ドするので、センターコアの内部のガスが容易に除去さ
れ、第２の絶縁樹脂が第１の絶縁樹脂と２次コイルボビ
ンとの間に充填される際に、センターコアの内部から第
２の絶縁樹脂中に出てくるガスが少なくなる。したがっ
て、第２の絶縁樹脂中にボイドが発生するのを防ぐこと
ができ、センターコアと２次コイル間で部分放電は生じ
ず、点火コイルの電気絶縁性能をより向上することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１実施例である点火コイル１０
の径方向の断面を示す図。

【図２】センターコア１１と永久磁石１２の縦断面を示
す図。

【図３】図２のＡ１−Ａ２断面を示す図。

【図４】本センターコア１１と２次コイルボビン１４の
径方向断面を示す図。

【図５】点火コイル１０のコイル軸方向の断面を示す
図。

【図６】第２実施例である点火コイルの２次コイルボビ
ン１４の径方向断面を示す図。

【符号の説明】

１０…点火コイル、１１…センターコア、１２…永久磁
石、１４…２次コイルボビン、１５…２次コイル、１６
…１次コイルボビン、１７…１次コイル、１８…イグナ
イタ、１９…コイルケース、２０…コイル絶縁樹脂、２
１…サイドコア、２２…高圧接続バネ、２３…高圧端
子、２４…プラグ接続スプリング、２５…ゴムブーツ、
２６…独立気泡ゴム、１１１…積層コア、１３１，１３
２…高弾性高分子絶縁樹脂。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１次コイルが巻回された環状の１次コイル
   ボビンと、２次コイルが巻回されて前記１次コイルボビ
   ンの内側に配置された環状の２次コイルボビンと、前記
   ２次コイルボビンの内側に配置されたセンターコアとを
   備える内燃機関用点火コイルにおいて、 前記２次コイルボビンと前記センターコアとの間に前記
   センターコアに接して取り囲む第１の絶縁樹脂と、前記
   第１の絶縁樹脂に接して取り囲む第２の絶縁樹脂とを有
   することを特徴とする内燃機関用点火コイル。
2. 【請求項２】前記第１の絶縁樹脂は、高弾性高分子絶縁
   樹脂であることを特徴とする請求項１の内燃機関用点火
   コイル。
3. 【請求項３】前記第１の絶縁樹脂は、可撓性エポキシ樹
   脂であることを特徴とする請求項１の内燃機関用点火コ
   イル。
4. 【請求項４】１次コイルが巻回された環状の１次コイル
   ボビンと、２次コイルが巻回されて前記１次コイルボビ
   ンの内側に配置された環状の２次コイルボビンと、前記
   ２次コイルボビンの内側に配置されたセンターコアとを
   備える内燃機関用点火コイルの製造方法において、 前記センターコアを第１の絶縁樹脂に含浸する、または
   前記センターコアを第１の絶縁樹脂でモールドするステ
   ップと、 前記第１の絶縁樹脂に含浸された、または前記第１の絶
   縁樹脂でモールドされた前記センターコアを前記２次コ
   イルボビンの内側に配設するステップと、 前記第１の絶縁樹脂と前記２次コイルボビンとの間に第
   ２の絶縁樹脂を充填するステップとを有することを特徴
   とする内燃機関用点火コイルの製造方法。