(57)【要約】      （修正有）【課題】絶縁部材を構成する樹脂組成物の絶縁性を向上させ、高出力化に対応できる内燃機関用点火コイルを提供する。【解決手段】内燃機関用点火コイルは、棒状の中心鉄心２と、中心鉄心２の周囲に設けられた一次コイル３と、一次コイル３の周囲に所定間隔を空けて設けられ、二次コイル５が巻回された二次ボビン６と、二次ボビン６の周囲に所定間隔を空けて設けられ、一次コイル３と二次コイル５を磁気的に結合させる外周鉄心８とが収容ケース９の内部に配設され、収容ケース９の内部に充填された絶縁部材１０によって、固定されたものである。絶縁部材１０は、酸無水物とエポキシ樹脂とを含む樹脂組成物であり、下記式で表される等量比が、０．５から０．８である構成をとる。等量比＝［酸無水物添加量（ｇ）／酸無水物当量（ｇ／ｅｑ）］／［エポキシ樹脂添加量（ｇ）／エポキシ樹脂当量（ｇ／ｅｑ）］【選択図】図１
2020021762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状の第一鉄心と、前記第一鉄心の周囲に設けられた一次コイルと、前記一次コイルの周囲に所定間隔を空けて設けられ、二次コイルが巻回された二次ボビンと、前記二次ボビンの周囲に所定間隔を空けて設けられ、前記一次コイルと前記二次コイルを磁気的に結合させる第二鉄心と、が収容ケースの内部に配設され、前記収容ケースの内部に充填された絶縁部材によって、固定された内燃機関用点火コイルであって、
前記絶縁部材は、酸無水物とエポキシ樹脂とを含む樹脂組成物であり、
下記式で表される等量比が、０．５から０．８である、
ことを特徴とする内燃機関用点火コイル。
等量比＝［酸無水物添加量（ｇ）／酸無水物当量（ｇ／ｅｑ）］／［エポキシ樹脂添加量（ｇ）／エポキシ樹脂当量（ｇ／ｅｑ）］
【請求項２】
前記樹脂組成物は、無機充填材として、水酸化アルミニウム、シリカ、層状珪酸塩のうち、少なくとも１つを含む、
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】
前記一次コイルと前記二次コイルの間に設けられた前記絶縁部材の前記一次コイルから前記二次ボビンの高電圧出力側の間の距離が０．８ｍｍから２．０ｍｍである、
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】
前記一次コイルと前記二次コイルの間に設けられた前記絶縁部材の前記一次コイルから前記二次ボビンの高電圧出力側の間の距離が０．３ｍｍから０．８ｍｍである、
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５】
前記二次コイルと前記第二鉄心の間に設けられた前記絶縁部材の前記二次コイルの高電圧出力側から前記第二鉄心の間の距離が２.０ｍｍから３.０ｍｍである、
ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の内燃機関用点火コイル。
【請求項６】
前記二次コイルと前記第二鉄心の間に設けられた前記絶縁部材の前記二次コイルの高電圧出力側から前記第二鉄心の間の距離が１.０ｍｍから２.０ｍｍである、
ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の内燃機関用点火コイル。
【請求項７】
棒状の第一鉄心と、前記第一鉄心の周囲に設けられた二次コイルが巻回された二次ボビンと、前記二次コイルの周囲に所定間隔を空けて設けられ、一次コイルが巻回された一次ボビンと、前記一次ボビンの周囲に所定間隔を空けて設けられ、前記一次コイルと前記二次コイルを磁気的に結合させる第二鉄心と、が収容ケースの内部に配設され、前記収容ケースの内部に充填された絶縁部材によって、固定された内燃機関用点火コイルであって、
前記絶縁部材は、酸無水物とエポキシ樹脂とを含む樹脂組成物であり、
下記式で表される等量比が、０．５から０．８である、
ことを特徴とする内燃機関用点火コイル。
等量比＝［酸無水物添加量（ｇ）／酸無水物当量（ｇ／ｅｑ）］／［エポキシ樹脂添加量（ｇ）／エポキシ樹脂当量（ｇ／ｅｑ）］
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車のエンジンの点火プラグにおいて火花放電を発生させるために高電圧を供給する内燃機関用点火コイルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、中心鉄心と、この中心鉄心の周囲に設けられ、一次コイルが巻回された一次ボビンと、一次ボビンの周囲に設けられ、二次コイルが巻回された二次ボビンと、二次ボビンの周囲に設けられた外周鉄心と、中心鉄心と外周鉄心との間に設けられた永久磁石とが収容ケースに配設された内燃機関用点火コイルが知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１の内燃機関用点火コイルは、中心鉄心と共に一次ボビン全体が、外周鉄心の内部に配置され、一次コイルと二次コイルの間の絶縁性を確保するために、収容ケースの内部は、絶縁樹脂により封止されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２１２３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
収容ケースの内部を封止する絶縁樹脂には、内燃機関用点火コイルを高出力化に対応するために、充填材が分散されたものが使用されている。この充填材の種類や濃度によって、充填材の効果が大きく変化する。
車輌のエンジンに使用する内燃機関用点火コイルには、より高出力化に対応できるものが求められており、所望の機能を維持したまま、絶縁部材を構成する樹脂組成物の絶縁性を向上させることが課題となっている。
【０００５】
そこで、本発明は、絶縁部材を構成する樹脂組成物の絶縁性を向上させ、高出力化に対応できる内燃機関用点火コイルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る内燃機関用点火コイルは、棒状の第一鉄心と、第一鉄心の周囲に設けられた一次コイルと、一次コイルの周囲に所定間隔を空けて設けられ、二次コイルが巻回された二次ボビンと、二次ボビンの周囲に所定間隔を空けて設けられ、一次コイルと二次コイルを磁気的に結合させる第二鉄心とが収容ケースの内部に配設され、収容ケースの内部に充填された絶縁部材によって固定されたものであって、絶縁部材は、酸無水物とエポキシ樹脂とを含む樹脂組成物であり、下記式で表される等量比が、０．５から０．８であることを特徴とする。
等量比＝［酸無水物添加量（ｇ）／酸無水物当量（ｇ／ｅｑ）］／［エポキシ樹脂添加量（ｇ）／エポキシ樹脂当量（ｇ／ｅｑ）］
【０００７】
本発明に係る内燃機関用点火コイルは、樹脂組成物が、無機充填材として、水酸化アルミニウム、シリカ、層状珪酸塩のうち、少なくとも１つを含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る内燃機関用点火コイルは、一次コイルと二次コイルの間に設けられた絶縁部材の一次コイルから二次ボビンの高電圧出力側の間の距離が０．８ｍｍから２．０ｍｍであることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る内燃機関用点火コイルは、一次コイルと二次コイルの間に設けられた絶縁部材の一次コイルから二次ボビンの高電圧出力側の間の距離が０．３ｍｍから０．８ｍｍであることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る内燃機関用点火コイルは、二次コイルと第二鉄心の間に設けられた絶縁部材の二次コイルの高電圧出力側から第二鉄心の間の距離が２.０ｍｍから３.０ｍｍであることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る内燃機関用点火コイルは、二次コイルと第二鉄心の間に設けられた絶縁部材の二次コイルの高電圧出力側から第二鉄心の間の距離が１.０ｍｍから２.０ｍｍであることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る内燃機関用点火コイルは、棒状の第一鉄心と、第一鉄心の周囲に設けられた二次コイルが巻回された二次ボビンと、二次コイルの周囲に所定間隔を空けて設けられ、一次コイルが巻回された一次ボビンと、一次ボビンの周囲に所定間隔を空けて設けられ、一次コイルと二次コイルを磁気的に結合させる第二鉄心とが収容ケースの内部に配設され、収容ケースの内部に充填された絶縁部材によって固定されたものであって、絶縁部材は、酸無水物とエポキシ樹脂とを含む樹脂組成物であり、下記式で表される等量比が、０．５から０．８であることを特徴とする。
等量比＝［酸無水物添加量（ｇ）／酸無水物当量（ｇ／ｅｑ）］／［エポキシ樹脂添加量（ｇ）／エポキシ樹脂当量（ｇ／ｅｑ）］
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る内燃機関用点火コイルは、収容ケースに充填される絶縁部材がエポキシ樹脂と酸無水物を含む樹脂組成物であり、この樹脂組成物は、下記式で表させる等量比が０．５から０．８である。このような等量比とすることで、樹脂組成物の粘度の増大や樹脂組成物中に空隙（ボイド）が発生することを抑制でき、絶縁部材の耐熱性を確保し、絶縁性及び耐久性を上させることができる。したがって、本発明に係る内燃機関用点火コイルは、高出力化に対応することができる。
等量比＝［酸無水物添加量（ｇ）／酸無水物当量（ｇ／ｅｑ）］／［エポキシ樹脂添加量（ｇ）／エポキシ樹脂当量（ｇ／ｅｑ）］
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る内燃機関用点火コイルの断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る内燃機関用点火コイルの部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本実施形態に係る内燃機関用点火コイルは、例えば、自動車のエンジンの点火プラグにおいて火花放電を発生させるために高電圧を供給するために使用される。
本実施形態に係る内燃機関用点火コイルを、図１及び図２を参照し説明する。
【００１６】
本実施形態に係る内燃機関用点火コイル１は、図１に示すように、第一鉄心としての中心鉄心２と、この中心鉄心２の周囲に設けられ、一次コイル３が巻回された一次ボビン４と、この一次ボビン４の周囲に設けられ、二次コイル５が巻回された二次ボビン６と、この二次ボビン６の周囲に設けられた第二鉄心としての外周鉄心８とが収容ケース（絶縁ケース）９の内部に配置された構成をとる。外周鉄心８の内側には、外周鉄心カバー７が、外周鉄心８に沿って、設けられている。
【００１７】
収容ケース９の内部の隙間には、樹脂組成物が充填され、この樹脂組成物が硬化することで、絶縁部材１０が形成される。樹脂組成物は、収容ケース９の隙間全体に充填されるため、絶縁部材１０は、一次コイル３と二次ボビン６との間、二次コイル５と外周鉄心８（外周鉄心カバー７）との間等に形成される。
そして、収容ケース９の内部の隙間が絶縁部材１０で埋められることで、一次コイル３、一次ボビン４、二次コイル５、及び二次ボビン６が絶縁されると共に、これらの部材は、収容ケース９の内部で固定される。
【００１８】
中心鉄心２は、棒状の部材であり、この中心鉄心２には、磁気回路が形成されている。中心鉄心２には、例えば、珪素鋼板をプレス積層し、閉磁路をなす回路を形成することができる。中心鉄心２は、一次ボビン４に収納され、この一次ボビン４には、一次コイル３が巻回されている。この一次コイル３には、例えば、エナメル線を使用できる。
【００１９】
二次ボビン６は、一次ボビン４の外周に、一次ボビン４と所定の間隔を空けて設けられている。この二次ボビン６には、鍔１１が形成され、この鍔１１は、二次ボビン６の軸方向に、所定の間隔を空けて、複数設けられている。鍔１１間に、二次コイル５が巻回され、この二次コイル５には、一次コイル３と同様に、エナメル線を使用できる。
【００２０】
外周鉄心８は、中心鉄心２に発生した磁束を回帰させるためのものであり、この外周鉄心８の内側に、一次ボビン４及び二次ボビン６を備えた中心鉄心２が配置される。
【００２１】
絶縁部材１０は、エポキシ樹脂と、酸無水物とを含む樹脂組成物である。酸無水物は、エポキシ樹脂の硬化剤として含有されている。
エポキシ樹脂には、例えば、芳香族エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂を使用することができる。一方、酸無水物には、例えば、フタル酸無水物、トリメリット酸無水物、ピロメリット酸無水物を使用することができる。
【００２２】
本実施形態において、絶縁部材１０を構成する樹脂組成物には、エポキシ樹脂と酸無水物の等量比Ｒが０．５から０．８のものを使用する。この等量比Ｒは、式（１）の通り表される。
等量比Ｒが０．５よりも小さい場合、エポキシ樹脂の架橋が不十分となり、絶縁部材１０の絶縁性、耐熱性等、所望の特性を得られず、耐久性が低下するおそれがある。
一方、等量比Ｒが０．８よりも大きい場合、未反応の酸無水物が多くなり、絶縁部材１０の絶縁性に悪影響を及ぼし、耐久性の向上を期待できない。
等量比Ｒ＝［酸無水物添加量（ｇ）／酸無水物当量（ｇ／ｅｑ）］／［エポキシ樹脂添加量（ｇ）／エポキシ樹脂当量（ｇ／ｅｑ）］・・・式（１）
【００２３】
また、この樹脂組成物には、さらに無機充填材を含有させたものを使用することもできる。無機充填材には、水酸化アルミニウム、シリカ、層状珪酸塩を使用することができ、樹脂組成物には、これらの少なくとも一つが含まれていればよい。
層状珪酸塩には、マイカ（雲母）や、雲母の変質鉱物を使用することができ、十分な絶縁性を得るためには、層状珪酸塩の粒径は２μｍから２０μｍであることが好ましい。なお、層状珪酸塩により形成される一次粒子の平均粒子径は、一次コイル３や二次コイル５を構成するエナメル線（電線）の線径よりも小さいことが好ましい。
【００２４】
内燃機関用点火コイル１では、図２に示したように、一次コイル３と二次コイル５の間に設けられた絶縁部材１０の一次コイル３から二次ボビン６の高電圧出力側の間の距離Ｗ１が０．８ｍｍから２．０ｍｍである。また、一次コイル３と二次コイル５の間に設けられた絶縁部材１０の一次コイル３から二次ボビン６の高電圧出力側の間の距離Ｗ１が０．３ｍｍから０．８ｍｍとすることもできる。
なお、二次コイル５の高電圧出力側とは、図２上、二次コイル５の右側部分を意味する。
【００２５】
さらに、内燃機関用点火コイル１では、二次コイル５と外周鉄心８（または、外周鉄心カバー７）の間に設けられた絶縁部材１０の二次コイル５の高電圧出力側から外周鉄心８（または外周鉄心カバー７）の間の距離Ｗ２が２.０ｍｍから３.０ｍｍである（図２）。また、二次コイル５と外周鉄心８（または、外周鉄心カバー７）の間に設けられた絶縁部材１０の二次コイル５の高電圧出力側から外周鉄心８（外周鉄心カバー７）の間の距離Ｗ２が１.０ｍｍから２.０ｍｍとすることもできる。
【００２６】
次に、内燃機関用点火コイル１の製造方法について、簡潔に説明する。
内燃機関用点火コイル１の製造方法は、樹脂組成物調整工程と、樹脂組成物硬化工程とを含む。
樹脂組成物調整工程では、エポキシ樹脂に対し、酸無水物、無機充填材を配合し、真空脱法しながら撹拌する。酸無水物の配合量は、上述した式（１）の等量比Ｒの範囲となるように決定する。樹脂組成物は、配合させた物質が十分に分散するまで実施する。
【００２７】
樹脂組成物硬化工程では、調整された樹脂組成物を収容ケース９の内部に充填し、その後加熱する。この加熱は、例えば、１３０℃から１８０℃の温度範囲で所定時間実施する。
収容ケース９の内部には、一次コイル３、二次コイル５等が配設されているため、樹脂組成物が加熱され、硬化することで、一次コイル３や二次コイル５等は、所望の位置で固定される。
【００２８】
次に、内燃機関用点火コイル１の作用効果について説明する。
【００２９】
本実施形態に係る内燃機関用点火コイル１は、充填される絶縁部材１０がエポキシ樹脂と酸無水物を含む樹脂組成物であり、この樹脂組成物は、上記の（式１）で表される等量比Ｒが０．５から０．８である。
この等量比Ｒの範囲とすることで、樹脂組成物の粘度の増大や樹脂組成物中に空隙（ボイド）が発生することを抑制でき、絶縁部材１０の絶縁性及び耐久性を向上させることができる。
よって、内燃機関用点火コイル１は、高出力化に対応することができる。
【００３０】
本実施形態に係る内燃機関用点火コイル１の絶縁部材１０を構成する、樹脂組成物には、無機充填材として、水酸化アルミニウム、シリカ、マイカ等の層状珪酸塩を少なくとも１つが含有されている。無機充填材が含有されることで、絶縁部材１０の絶縁性をさらに向上させることができる。
【００３１】
本実施形態に係る内燃機関用点火コイル１は、絶縁部材１０の絶縁性及び耐久性を向上させることができるため、一次コイル３から二次ボビン６（二次コイル５）までの距離Ｗ１を０．３ｍｍから２．０ｍｍとすることができ、さらに、二次コイル５から外周鉄心８（外周鉄心カバー７）までの距離Ｗ２を１.０ｍｍから３.０ｍｍとすることができる。
【００３２】
従来の内燃機関用点火コイルでは、出力が４０ｋＶの場合、距離Ｗ１は、１．５ｍｍ必要であり、出力が３０ｋＶの場合、距離Ｗ１は、０．５５ｍｍ必要であった。
一方、本実施形態に係る内燃機関用点火コイル１は、出力が４０ｋＶの場合、距離Ｗ１が１．２ｍｍ、出力が３０ｋＶの場合、距離Ｗ２が０．４ｍｍで使用可能であった。
このことから、本実施形態で説明した絶縁部材１０を使用することで、内燃機関用点火コイル１は、高出力化に対応できると共に、小型化することもできる。
【００３３】
以上、本実施形態について説明したが、これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
例えば、本実施形態で説明した内燃機関用点火コイル１の一次コイル３と二次コイル５を逆転させて構成することもできる。すなわち、内燃機関用点火コイル１は、棒状の中心鉄心２の周囲に設けられた二次コイル５が巻回された二次ボビン６と、二次コイル５の周囲に所定間隔を空けて設けられ、一次コイル３が巻回された一次ボビン４と、一次ボビン４の周囲に所定間隔を空けて設けられ、一次コイル３と二次コイル５を磁気的に結合させる外周鉄心８を収容ケース９に配設し、これらの部材は絶縁部材１０によって固定される。この場合も、絶縁部材１０は、酸無水物とエポキシ樹脂とを含む樹脂組成物であり、式（１）で表される等量比Ｒが、０．５から０．８である。
【符号の説明】
【００３４】
１      内燃機関用点火コイル
２      中心鉄心（第一鉄心）
３      一次コイル
４      一次ボビン
５      二次コイル
６      二次ボビン
７      外周鉄心カバー
８      外周鉄心
９      収容ケース（絶縁ケース）
１０    絶縁部材
１１    鍔
Ｒ      等量比
Ｗ１，Ｗ２  距離
【図１】
2020021762.tif 000003
【図２】
2020021762.tif 000004