(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの各気筒のプラグホール内に取り付けられるスティックコイル型の点火コイルであって、一次巻線が巻回される巻線巻回部と該巻線巻回部から高圧部側に延びる円筒部を有する一次側スプールの内周側に、二次側スプールに巻回した二次巻線を同心状に配置した前記点火コイルにおける前記一次側スプールを樹脂で射出成形する方法において、
前記一次側スプールを成形する金型のゲートを、前記一次側スプールのうちの前記円筒部の外周面を成型する部分に配置されたリングゲートとするとともに、該一次側スプールのうちの前記二次巻線の主要部分と対向しない部分に配置して、該一次側スプールを流動性の良い絶縁性樹脂で射出成形することを特徴とする点火コイルの一次側スプールの成形方法。
【請求項２】
エンジンの各気筒のプラグホール内に取り付けられるスティックコイル型の点火コイルであって、一次巻線が巻回される巻線巻回部と該巻線巻回部から高圧部側に延びる円筒部を有する一次側スプールの内周側に、二次側スプールに巻回した二次巻線を同心状に配置した前記点火コイルにおける前記一次側スプールを樹脂で射出成形する方法において、
前記一次側スプールを成形する金型のゲートを、前記一次側スプールのうちの前記円筒部の先端面に配置されたリングゲートとするとともに、該一次側スプールのうちの前記二次巻線の主要部分と対向しない部分に配置して、該一次側スプールを流動性の良い絶縁性樹脂で射出成形することを特徴とする点火コイルの一次側スプールの成形方法。
【請求項３】
前記一次側スプールの肉厚を０．４〜１．０ｍｍ、且つ該一次スプールの全長を５０〜１５０ｍｍとするように成型することを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の点火コイルの一次側スプールの成型方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆるスティック型の点火コイルの一次巻線を巻回する一次側スプールを樹脂で射出成形する点火コイルの一次側スプールの成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、スティック型の点火コイルは、一次巻線を巻回した一次側スプールの内周側に、二次側スプールに巻回した二次巻線を同心状に配置し、二次側スプールの内周側に円柱状の中心コアを収容した構造となっている。このスティック型の点火コイルは、エンジンの各気筒のプラグホール内に取り付けられるため、外径寸法がプラグホールの内径寸法で規制される。このため、一次巻線の巻回スペースを確保するために、一次側スプールの肉厚を薄肉化し、且つ一次側スプールの全長を長くしている。
【０００３】
一次側スプールは、樹脂で射出成形されるため、一次側スプールの薄肉化、長尺化に伴って成形時の溶融樹脂の流動性が悪くなる。このため、従来の成形工程では、金型のうちの一次側スプールの巻線巻回部を成形する部分に縦長のサイドゲートを配置し（図２参照）、このゲートから金型のキャビティ内に溶融樹脂を射出して一次側スプールを成形するようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この種のスティック型の点火コイルは、一次側スプールの巻線巻回部が、高電圧を発生する二次巻線に接近しているため、一次側スプールの巻線巻回部には、十分な耐電圧性が要求されるが、従来の成形法では、一次側スプールの巻線巻回部にゲートを配置しているため、成形時に、一次側スプールの巻線巻回部のゲート付近で溶融樹脂のせん断力による樹脂劣化（分子配向）が生じたり、成形後のゲート部カットにより一次側スプールの巻線巻回部に微小クラックが発生し、一次側スプールの巻線巻回部の耐電圧性が低下してしまう。このため、一次側スプールの巻線巻回部に絶縁テープを巻回して耐電圧性を確保するようにしているが、このような対策では、工程数が増加して生産性が低下すると共に、絶縁テープも必要になり、総じて製造コストが高くなる欠点がある。
【０００５】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、一次側スプールに絶縁テープを巻回しなくても、必要な耐電圧性を確保することができ、製造コスト低減の要求を満たすことができる点火コイルの一次側スプールの成形方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１の点火コイルの一次側スプールの成形方法は、エンジンの各気筒のプラグホール内に取り付けられるスティック型の点火コイルの一部を構成する、一次巻線が巻回される巻線巻回部と該巻線巻回部から高圧部側に延びる円筒部を有する一次側スプールを成形する金型のゲートを、前記一次側スプールのうちの前記円筒部の外周面を成型する部分に部分に配置されたリングゲートとするとともに、該一次側スプールのうちの二次巻線と対向しない部分に配置して、該一次側スプールを流動性の良い絶縁性樹脂で射出成形するようにしたものである。この成形法で使用する流動性の良い絶縁性樹脂としては、例えば、（１）ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）又はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、（２）ポリフェニレンオキサイド（ＰＰＯ）／ポリスチレン（ＰＳ）系の高流動性樹脂、（３）液晶ポリマー等が挙げられる。これらの樹脂は、いずれも、耐電圧性、流動性が良く、充填材（エポキシ系樹脂）との接着性も良く、一次側スプールに要求される条件を満たしている。
【０００７】
このような樹脂を用いれば、ゲートを一次側スプールのうちの二次巻線と対向しない部分（一次側スプールの上部側又は下部側）に配置しても、薄肉で長尺な一次側スプールを、成形不良を生じることなく成形できる。しかも、ゲートを二次巻線と対向しない部分に配置すれば、ゲート付近に生じる樹脂劣化や微小クラックは、二次巻線の主要部分と対向しない部分（つまり二次巻線からの印加電圧が比較的低い部分）に生じるため、この部分に絶縁テープを巻回しなくても、必要な耐電圧性を確保することができ、製造コスト低減の要求を満たすことができる。
特に、ゲートとして、一次側スプールのうちの円周面を成型する部分に配置されたリングゲートを採用しているため、一次側スプールの薄肉円筒状の巻線巻回部の全周に溶融樹脂をほぼ均一に流すことができ、成形性を向上できる。
【０００９】
或は、請求項２のように、リングゲートを一次側スプールのうちの円筒部の先端面に配置しても良い。このようにしても、上記請求項１と同じく、リングゲートから一次側スプールの薄肉円筒状の巻線巻回部の全周に溶融樹脂をほぼ均一に流すことができ、成形性を向上できる。
【００１０】
以上説明した本発明の成形方法によれば、請求項３のように、一次側スプールの肉厚を０．４〜１．０ｍｍに薄肉化して一次巻線の巻回スペースを確保しながら、一次スプールの全長を５０〜１５０ｍｍという長い寸法に成形することが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図１に基づいて点火コイル１０全体の構成を説明する。円筒状のコイルケース１１は、絶縁性樹脂により形成され、その上端部に一体成形された頭部ケース１２内には、コネクタピン１３をインサート成形したコネクタハウジング１４が圧入等により組み付けられている。このコネクタハウジング１４に一体成形された台座１５上には、イグナイタ１６が搭載され、エンジン制御コンピュータ（図示せず）から出力された点火信号がコネクタピン１３を介してイグナイタ１６に入力される。
【００１２】
コイルケース１１の内部には、中心部と外周側にそれぞれ円柱状の中心コア１８と円筒状の外周コア１７が同心状に収納されている。円筒状の外周コア１７の内周側には、後述するように成形された円筒状の一次側スプール１９に巻回された一次巻線２０が収納され、更に、この一次側スプール１９の内周側には、絶縁樹脂製の円筒状の二次側スプール２１に巻回された二次巻線２２が収納されている。二次側スプール２１の下端には、端子プレート２５が取り付けられ、この端子プレート２５には、二次巻線２２の一端が接続されている。
【００１３】
また、中心コア１８は、有底円筒状に形成された二次側スプール２１の内径部に収納され、該中心コア１８の上下両端には、それぞれクッション部材２３が宛てがわれている。このクッション部材２３は、中心コア１８に過大な応力が働くのを防止するための緩衝材であり、磁歪防止スポンジ、エラストマー等の耐熱性弾性材により形成されている。更に、コイルケース１１と頭部ケース１２の内部には、充填材２４として、エポキシ系熱硬化性樹脂等の絶縁性樹脂が真空充填されている。
【００１４】
一方、コイルケース１１の下端には、高圧タワー部２６が接着等により組み付けられている。この高圧タワー部２６の上部中心には、高圧端子２７を上向きに一体に形成した端子カップ２８がインサート成形又は圧入され、高圧端子２７が端子プレート２５に圧接して電気的に導通した状態に保持されている。この高圧タワー部２６をプラグホール（図示せず）内に挿入して点火プラグ（図示せず）の上部に圧入すると、端子カップ２８内に係止された導電性のスプリング２９が点火プラグの端子に圧接した状態となり、それによって、二次巻線２２の一端が端子プレート２５、高圧端子２７、端子カップ２８及びスプリング２９を介して点火プラグの端子に電気的に接続された状態となる。
【００１５】
以上のように構成したスティック型の点火コイル１０は、プラグホール内に取り付けられるため、コイルケース１１の外径寸法がプラグホールの内径寸法で規制される。このため、一次巻線２０の巻回スペースを確保するために、一次側スプール１９の肉厚を例えば０．４〜１．０ｍｍ程度に薄肉化し、且つ一次側スプール１９の全長を例えば５０〜１５０ｍｍ程度に長くしている。
【００１６】
このような一次側スプール１９の薄肉化、長尺化に伴って成形時の溶融樹脂の流動性が悪くなるため、従来の成形工程では、図２に示すように、一次側スプール１９の巻線巻回部１９ａを成形する部分に縦長のサイドゲートを配置し、このサイドゲートから金型（図示せず）のキャビティ内に溶融樹脂を射出して一次側スプール１９を成形するようにしていた。このため、従来の成形法では、巻線巻回部１９ａのゲート付近で溶融樹脂のせん断力による樹脂劣化（分子配向）が生じたり、成形後のゲート部カットにより巻線巻回部１９ａに微小クラックが発生し、巻線巻回部１９ａの耐電圧性が低下してしまう。このため、巻線巻回部１９ａに絶縁テープを巻回して耐電圧性を確保する必要があり、製造コストが高くなる欠点があった。
【００１７】
そこで、本実施形態では、一次側スプール１９を成形する金型のゲートを、一次側スプール１９のうちの二次巻線２２の主要部分と対向しない部分（巻線巻回部１９ａ以外の部分）に配置する。具体的には、ゲートを配置する位置は、▲１▼一次側スプール１９の上部側の鍔部１９ｂ、▲２▼下部側の鍔部１９ｃ、▲３▼巻線巻回部１９ａから下方に延びる円筒部１９ｄの外周面、▲４▼円筒部１９ｄの下端面のいずれかである。上部側の鍔部１９ｂと下部側の鍔部１９ｃは、外周面に凹凸があってリングゲートを用いることができないため、サイドゲートを用いる。サイドゲートの場合は、樹脂の流動性を考慮して、１点のサイドゲート又は２点以上のサイドゲートとする。サイドゲートの数を多くするほど、溶融樹脂の流れを均一化できる。
【００１８】
一方、円筒部１９ｄの外周面は円周面となっているため、これにゲートを配置する場合は、リングゲートを用いる。また、円筒部１９ｄの下端面は、円環状の平坦面となっているため、これにゲートを配置する場合も、リングゲートを用いる。リングゲートは、一次側スプール１９の薄肉の巻線巻回部１９ａの全周に溶融樹脂をほぼ均一に流すことができ、サイドゲートよりも成形性を向上できる。但し、円筒部１９ｄの外周面又は下端面にゲートを配置する場合でも、１点又は２点以上のサイドゲートを用いても良いことは言うまでもない。
【００１９】
このように、ゲートを巻線巻回部１９ａ以外の部分に配置して、薄肉で長尺な一次側スプール１９を成形するには、流動性の良い絶縁性樹脂を用いる必要がある。ここで、流動性の良い絶縁性樹脂としては、例えば、▲１▼ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）又はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、▲２▼ポリフェニレンオキサイド（ＰＰＯ）／ポリスチレン（ＰＳ）系の高流動性樹脂、▲３▼液晶ポリマー等が挙げられる。これらの樹脂は、いずれも、耐電圧性、流動性が良く、エポキシ系の充填材２４との接着性も良く、一次側スプール１９に要求される条件を満たしている。このような樹脂を用いれば、ゲートを一次側スプール１９のうちの巻線巻回部１９ａ以外の部分に配置しても、薄肉で長尺な一次側スプール１９を、成形不良を生じることなく成形できる。しかも、ゲートを巻線巻回部１９ａ以外の部分に配置すれば、ゲート付近に生じる樹脂劣化や微小クラックは、二次巻線２２の主要部分と対向しない部分（つまり二次巻線２２からの印加電圧が比較的低い部分）に生じるため、この部分に絶縁テープを巻回しなくても、必要な耐電圧性を確保することができる。このため、絶縁テープを巻回する工程が不要となり、工程数を削減できて生産性を向上できると共に、絶縁テープが不要となり、製造コスト低減の要求を満たすことができる。
【００２０】
この場合、高電圧を発生する二次巻線２２の軸方向の電圧分布は、上部側の電圧が低く、下部側になるほど電圧が高くなるため、ゲートを上部側の鍔部１９ｂに配置すれば、一次側スプール１９のうちの最も印加電圧が低い部分にゲートが配置され、ゲート付近の樹脂劣化や微小クラックによる影響が最も少なくなる。
【００２１】
また、外周面が円筒面となる円筒部１９ｄにリングゲートを配置すれば、一次側スプール１９の薄肉の巻線巻回部１９ａの全周に溶融樹脂をほぼ均一に流すことができ、成形性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す点火コイルの縦断面図
【図２】一次側スプールを成形する際のゲートの位置を説明する図
【符号の説明】
１０…点火コイル、１１…コイルケース、１７…外周コア、１６…イグナイタ、１８…中心コア、１９…一次側スプール、１９ａ…巻線巻回部、１９ｂ…上部側の鍔部、１９ｃ…下部側の鍔部、１９ｄ…円筒部、２０…一次巻線、２１…二次側スプール、２２…二次巻線、２４…充填材。
【図１】
0003628194.tif 000002
【図２】
0003628194.tif 000003