(57)【要約】【課題】点火コイルにおいて、２次コイルの２次巻線の巻数が非常に多く線径が非常に細く、２次の先端が非常に細い場合でも、２次巻線の一端部を２次端子の先端金属部に容易かつ確実に接合することである。【解決手段】点火コイル用２次コイルアッセンブリ１３は、２次スプール１４に２次巻線２１が巻かれた２次コイル１６と、２次端子２５を備え２次スプールの端部に配置された高圧金具２３とを含む。２次端子の棒状の先端金属部２７のうち、最先端部分から少し後退した第１部分２８に２次コイルの２次巻線の一端部を巻き付ける巻付け工程と、溶接により２次端子の最先端部分を溶融させ、溶融した最先端部分の固化時に２次コイルの２次コイルの２次巻線の一端部を包み込んで球形状の接合部２６を形成する溶融工程と、から成る。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心コア（１２）の外周側に、２次スプール（１４）に２次巻線（２１）が巻かれた２次コイル（１６）及び１次スプール（１８）に１次巻線（１９）が巻かれた１次コイル（１７）が配置され、該２次スプールは２次端子（２５）を備えた高圧金具（２３）を端部に持ち、該２次コイル及び該１次コイルのうち外周側に位置する方のさらに外周側に外周コア（３０）が配置されている点火コイルにおいて、
前記２次端子の先端金属部（２７）と前記２次コイルの第２巻線の一端部とは、該２次端子の先端の丸い形状の接合部（２６）で接合され、かつ該接合部の周囲に絶縁樹脂（２０）が充填されていることを特徴とする点火コイル。
【請求項２】
前記接合部の外径は、前記先端金属部の幅及び厚さよりも大きい請求項１に記載の点火コイル。
【請求項３】
前記接合部内に、前記２次巻線の最初の一巻きの少なくとも一部が未溶融又は半溶融状態で存在している請求項１に記載の点火コイル。
【請求項４】
前記２次コイルの２次巻線の巻数は１００００ターンから３００００ターンで、該２次巻線の線径は４０μｍから６０μｍである請求項１に記載の点火コイル。
【請求項５】
前記接合部の外径は０．６から１．０ｍｍである請求項１に記載の点火コイル。
【請求項６】
前記２次コイルの２次巻線の一端部と前記２次端子の先端金属部との間にダイオードが配置され、該２次コイルの２次巻線の一端部が該ダイオードの一方のリード線に球形状の
接合部で接合されている請求項１に記載の点火コイル。
【請求項７】
２次スプール（１４）に２次巻線（２１）が巻かれた２次コイル（１６）と、２次端子（２５）を備え該２次スプールの端部に配置された高圧金具（２３）とを含む点火コイル用２次コイルアッセンブリ（１３）において、
前記２次端子の棒状の先端金属部（２７）のうち、最先端部分から少し後退した第１部分（２８）に前記２次コイルの２次巻線の一端部を巻き付ける巻付け工程と、
溶接により前記２次端子の最先端部分を溶融させ、溶融した該最先端部分の固化時に前記２次コイルの２次巻線の一端部を包み込んで丸い形状の接合部（２６）を形成する溶融工程と、
から成ることを特徴とする２次コイルアッセンブリの接合方法。
【請求項８】
前記巻付け工程において、前記２次コイルの２次巻線は銅線にウレタン、ポリエステル又はエステルイミドから成る絶縁被膜を形成して成り、前記２次端子は銅合金又は銅合金から成る請求項７に記載の２次コイルアッセンブリの接合方法。
【請求項９】
前記巻付け工程において、前記２次端子の第１部分への前記２次巻線の一端部の巻付け回数は１から１０回、より好ましくは２から５回である請求項７に記載の２次コイルアッセンブリの接合方法。
【請求項１０】
前記巻付け工程において、前記２次端子の先端金属部の横断面形状は矩形状で、一辺と他辺との寸法比は１：１から１：５の範囲である請求項７に記載の２次コイルアッセンブリの接合方法。
【請求項１１】
前記巻付け工程において、前記第１部分よりも根本側の第２部分に、前記２次コイルの２次巻線の一端部に続く部分が巻かれている請求項７に記載の２次コイルアッセンブリの接合方法。
【請求項１２】
前記溶融工程において、前記接合部内に前記２次巻線の最初の一巻きの少なくとも一部を未溶融又は半溶融状態で存在させる請求項８から１０の何れか一つに記載の２次コイルアッセンブリの接合方法。
【請求項１３】
前記溶融工程において、前記２次端子の最先端部分の溶融時に、前記２次巻線の一端部の絶縁被膜が昇華される請求項８から１０の何れか一つに記載の２次コイルアッセンブリの接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２次コイルアッセンブリが改良された点火コイル、及び２次コイルアッセンブリの接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の点火プラグを発火させる点火コイルは、中心コア、１次コイル及び２次コイル等から成る。１次スプールに巻かれた１次巻線に流れる電流を遮断することにより、２次スプールに巻かれた２次巻線に高電圧を発生させる。１次巻線の一端部及び他端、並びに２次巻線の一端部及び他端はそれぞれ所定の金属端子に、溶接等により接合される。
【０００３】
ここで、２次巻線の巻数は１次巻線の巻数に比べて遙かに多く、その線径は１次巻線の線径よりも遙かに細い。この非常に細い２次巻線を高圧側の細い２次端子に接合するのは容易なことではない。そのためにいくつかの技術が開発されている。
【０００４】
図８に示す従来のコイルワイヤ端末接続方法（特許文献１参照）は、三つの工程から成る。始めの工程で、２次スプール８０に巻かれ絶縁被膜を有するコイルワイヤ８１の端末がコイル端子８２に絡げられた絡げ部８３にエアーノズル８７から空気を供給する。次の工程で、コイル端子８２に対してトーチ８５及び電極８６から第１の熱供給を行い、絡げ部８３においてコイルワイヤ８１から耐熱被膜を除去する。最後の工程で、コイル端子８２に対してトーチ８５及び電極８６から第２の熱供給を行いコイル端子８２を溶融させ、絡げ部８３においてコイルワイヤ８１とコイル端子８２とを接合する。
【０００５】
従来の接続方法は、コイルワイヤ８１の耐熱被膜を簡易な手段で除去することを目的の一つとする。そのために、図８に示すように、接合を二段階に行っている（空気供給工程は除く）。即ち、除去工程で第１熱供給を行い、コイルワイヤ８１の絶縁被膜を除去した後、接合工程で第２熱供給を行ってコイル端子８２を溶融している。
【特許文献１】特開２００３−４５７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記接続方法を巻数が非常に多く（例えば２００００ターン程度）、線径が非常に細い（例えば５０μｍ程度）２次巻線の２次端子への接合に適用できるかどうか、疑問がある。即ち、２次巻線の線径が非常に細い場合、これに対応して２次端子も細くなる。接合部の先端の尖った形状のために、電界が高くなるとともに応力が集中し易くなる。そのため、２次コイルアッセンブリが発熱及び放熱の冷熱サイクルを繰り返すにつれて、接合部の周辺の絶縁樹脂にトーリやクラックが発生することがある。
【０００７】
これに対して、従来の接続方法は、電界の上昇や絶縁樹脂のクラックの発生に関する認識はない。なお、接合部の先端が球形状であると記載されているが、２次巻線の巻き数や線径に関する説明も、接合部の周囲の絶縁樹脂に関する説明もない。全体の記載から見て、２次巻線の比較的巻き数が少なく、線径が太い場合を想定していると考えられる。その場合、２次端子は比較的太く、その先端での電界の向上が問題となることは少ない。また、上記接続方法は、接合を二段階に行っているために、接合に時間及び手間がかかり、設備コストがかさむ。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、第１に、巻数が非常に多く線径が非常に細い２次巻線の一端部が、細い２次端子の先端部に高い電界や絶縁樹脂のトーリやクラックを殆ど生ずることなく接合された、２次コイルアッセンブリを含む点火コイルを提供することを目的とする。第２に、２次巻線の巻数が非常に多く線径が非常に細く、それに対応して２次端子の先端が細い場合でも、２次巻線の一端部が２次端子の先端部に容易かつ確実に接合できる２次コイルアッセンブリの接合方法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】
【０００９】
本発明は、２次コイルの２次巻線の一端部を２次端子の先端金属部に巻き付け、この先端金属部を溶接で溶融させる際、溶融する先端金属部が２次コイルの２次巻線の一端部を包み込んで丸い形状の接合部を形成すること、具体的にはそのようになる先端金属部の形状や、２次コイル及び２次端子の材質の選定等を技術的特徴とする。
【００１０】
（１）本願の第１発明による点火コイルは、請求項１に記載したように、中心コアの外周側に、２次スプールに２次巻線が巻かれた２次コイル及び１次スプールに１次巻線が巻かれた１次コイルが配置され、２次スプールは２次端子を備えた金属金具を端部に持ち、２次コイル及び１次コイルのうち外周側に位置する方の更に外周側に外周コアが配置された点火コイルにおいて、２次端子の先端金属部と２次コイルの２次巻線の一端部とは、２次端子の先端の丸い形状の接合部で接合され、かつ接合部の周囲に絶縁樹脂が充填されている。
【００１１】
（２）本願の第２発明による２次コイルアッセンブリの接合方法は、請求項６に記載したように、２次スプールに２次巻線が巻かれた２次コイルと、２次スプールの端部に配置され２次端子を備えた金属金具とを含む点火コイル用２次コイルアッセンブリにおいて、２次端子の棒状の先端金属部のうち、最先端部分から少し後退した第１部分に２次コイルの２次巻線の一端部を巻き付ける巻付け工程と；溶接により２次端子の最先端部分を溶融させ、溶融した最先端部分の固化時に２次コイルの２次巻線の一端部を包み込んで丸い形状の接合部を形成する溶融工程と；から成る。
【発明の効果】
【００１２】
（１）第１発明にかかる点火コイルによれば、２次コイルの２次巻線の一端部が接合される２次端子の先端金属部の接合部を丸い形状にした。これにより、接合部に角部がなくなり冷熱サイクルによる先端金属部での電界上昇や応力集中が抑制され、絶縁樹脂でのクラックの発生が抑制された２次コイルアッセンブリを含む点火コイルが得られる。請求項２の点火コイルによれば、接合部に角部がよりでき難く、応力集中等がより確実に防止できる。請求項３の点火コイルによれば、２次巻線の最初のターンの完全に溶融していない部分と接合部との間に境界面が形成され、接合部による２次巻線の拘束が緩和される。
【００１３】
請求項４の点火コイルによれば、２次コイルの２次巻線のターン数が非常に多く線径が非常に細く、２次端子の先端金属部が細い場合でも、断線することなく安定した接合が得られる。請求項５の点火コイルによれば、２次端子と２次巻線とが十分に接合されるのに十分で最小限必要な大きさの外径を持つ接合部が得られる。請求項６の点火コイルによれば、２次コイルと２次端子との間にダイオードを挿入したので、１次コイルの電流の遮断通電時における２次コイルのオン電圧が抑制又は防止され、エンジンでの過早着火が防止される。
【００１４】
（２）第２発明にかかる２次コイルアッセンブリの接合方法によれば、非常に細い線径の第２次コイルの２次巻線の一端部が、丸い形状の接合部において、細い２次端子の先端金属部に容易かつ確実に接合される。請求項８及び９の接合方法によれば、２次端子と２次巻線とが十分に融合した必要な外径の接合部が得られる。請求項１０の接合方法によれば、先端金属部のうち接合部とそれ以外の部分との結合力が大きくなる。
【００１５】
請求項１１の接合方法によれば、冷熱ストレスに起因する熱ひずみによる、２次巻線の断線が防止される。請求項１２の接合方法によれば、２次巻線のターンの完全に溶融していない部分と接合部との間に境界面が形成され、接合部による２次巻線の拘束が緩和される。請求項１３の接合方法によれば、２次端子及び２次巻線の溶融と２次巻線の絶縁被膜の除去とが同時に行われるので、絶縁被膜を除去するための特別の処理、工程が不要になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
＜点火コイル＞
本発明の点火コイルは中心コア、１次コイル、２次コイルアッセンブリ、外周コア及び絶縁樹脂等から成る。１次コイルは１次スプールに１次巻線が巻かれて成る。２次コイルアッセンブリは２次スプールに２次巻線が巻かれた２次コイルと、２次スプールの端部に配置され２次端子を備えた金属金具とを含む。１次コイルと２次コイルとは何れかが内周側に配置され、何れかが外周側に配置されても良い。
【００１７】
本発明は巻数が非常に多く線径が非常に細い２次コイルの２次巻線の一端部を、細い２次端子の先端に接合することが前提である。想定している巻き数は１００００ターンから３００００ターン程度であり、想定している線径は４０μｍから６０μｍである。２次コイルの２次巻線の一端部は、丸い形状の接合部で、２次端子の先端に溶接（接合）されており、「丸い形状」とは角部を持たない形状のことであり、球形状の他、球形状に類似する形状も含む。接合部の外径は約０．６から１．０ｍｍ程度であり、球形状の場合は半径が０．３から０．５ｍｍである。
【００１８】
接合部の外径は先端金属部の幅及び厚さより大きいことが望ましい。これにより、先端金属部の太さに比べて接合部がより大きくしかも丸くなり、先端金属部での電界の上昇や応力集中が防止される。なお、接合部の外径は先端金属部の幅等の１．２倍から２．５倍であることが特に望ましい。
【００１９】
接合部では、２次巻線の一端部の主成分の半分以上が表出していることが望ましい。そのためには、溶接時に電極に加える電流値を１０から１５Ａとし、通電時間を８から１３ｍｓとすれば良い。これにより２次巻線と先端金属部との結合がより確実になる。また、主成分（銅）の色は接合部の色と異なるので、視覚的に銅の存在即ち溶融を確認できる。
【００２０】
２次巻線の最初の一巻き（ターン）の少なくとも一部が接合部内で未溶融又は半溶融状態で残っていることが望ましい。そのためには、溶接時に電極に加える電流値を１０から１５Ａとし、通電時間を８から１３ｍｓとすれば良い。この一部は完全には溶融していないので接合部の他の部分とは異なる組織を持つ。その結果、２次巻線の一端部と接合部との間にできる境界面が接合部による２次巻線の一端部の拘束を緩和し、２次巻線の一端部に大きな引張り力が加わっても、断線し難くなる。なお、中心コア、１次コイル及び２次コイルアッセンブリ間に形成されるすきまに絶縁樹脂が充填されており、接合部の周辺にも絶縁樹脂が存在する。
【００２１】
なお、２次コイルの２次巻線の一端部と２次端子の先端金属部との間にオン電圧防止用のダイオードを配置することができる。「オン電圧」とは、１次コイルに電流を通電したとき２次コイルに誘起される電圧であり、エンジンでの過早着火の原因になり易い。２次コイルの２次巻線の一端部と、２次端子の先端金属部と、ダイオードのリード線との線径を比較した場合、通常２次巻線の一端部が最も細く、先端金属部とリード線が同程度である。そこで、２次巻線の一端部をダイオードの一方のリード線に球形状の接合部で接合し、ダイオードの他方のリード線を２次端子の先端金属部に球形状の接合部で接合することができる。
【００２２】
＜２次コイルアッセンブリの接合方法＞
本発明の２次コイルアッセンブリの接合方法は巻付け工程と、溶融工程とから成る。この接合方法は、２次コイルアッセンブリの高圧側（点火プラグ側）に適用した場合に効果が顕著である。但し、低圧側（反プラグ側）に適用することもできる。
【００２３】
（イ）巻付け工程
巻付け工程では２次コイルの２次巻線の一端部を２次端子の先端金属部に巻き付ける。２次端子の先端部は全体的に棒状で、溶接（接合）前は少なくとも、溶融される最先端部分と、２次コイルの２次巻線の一端部が巻かれる第１部分とを有する。最先端部分と第１部分との長さの合計は２．０ｍｍから２．６ｍｍ程度にできる。２次端子の第１部分への２次巻線の一端部の巻付け回数（ターン数）は、第１部分の外径や長さなどを考慮して、１から１０回の範囲で選定でき、２から５回とすることが望ましい。
【００２４】
ターン数は２次端子と２次巻線との確実な接合及び角部のない接合部の形成の他、絶縁被膜の燃焼による影響も考慮して選定する。即ち、溶接時は２次巻線の絶縁被膜が燃焼してガスが発生し、２次巻線の２次端子へのターン数が多くなると溶接時のガスの発生量が増加する。増加したガスは溶融状態の金属を吹き飛ばしたり、又はブローホールとなって接合部内に残存する結果、接合部の丸い形状が損なわれたり、接合部の所定の組織が得られなくなることがある。ターン数を１から１０回にすれば、このような問題が発生する虞が少ない。更に、第１部分よりも根本側に、２次コイルの２次巻線の一端部に連続する部分が巻かれる第２部分を有することができる。
【００２５】
２次端子の最先端部、又は最先端部と第１部分の一部とが溶融して接合部を形成する。最先端部の形状等は溶融後に接合部に鋭利な部分が形成されないとの観点から選定され、横断面は矩形状（正方形及び長方形）、正多角形、円形状の何れでも良い。矩形状の場合、縦寸法と横寸法との比は１：１から１：５の間で選択可能であるが、接合部が鋭利な部分を形成しないためには、１：１から１：２の範囲にあることが特に望ましい。例えば横断面が正方形の場合、一辺の長さは０．３ｍｍから０．５ｍｍ程度にできる。
【００２６】
２次コイルの２次巻線及び２次端子の材質は接合部に鋭利な部分を作らないとの観点から選定される。２次巻線の代表的な材質は銅である。２次巻線の絶縁被膜は溶接時に昇華しやすいとの観点から選択され、ウレタン被膜が代表例であるが、ポリエステル被膜及びエステルイミド被膜でも良い。２次端子の材質は銅又は銅合金であり、具体的にはりん青銅（Ｃｕ、Ｓｎ又はりん）、青銅（Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ又はＭｎ）又は白銅（Ｃｕ又はＮｉ）が採用可能である。銅と亜鉛との合金でも良い。また純銅、無酸素銅、青銅系、白銅系でも良い。２次端子は絶縁被膜で覆われていることが望ましい。例えば銅と亜鉛とから成る端子本体をすずで覆うことができる。
【００２７】
（ロ）溶融工程
溶融工程ではアーク溶接等により、２次端子の最先端部分又は最先端部と第１部分の一部とを溶融させ、溶融部分が固まる過程で２次コイルの２次巻線の一端部を包み込んで丸い形状の接合部を形成する。その際、２次端子に巻き付けた２次巻線の一端部の数ターンが溶融する。なお、最初のターンの少なくとも一部が接合部内で未溶融又は半溶融状態で残っていることが望ましい。そのためには、溶接時の電流値を１０から１５Ａとし、通電時間を８から１３ｍｓとすれば良い。上述したように、接合部の「丸い形状」は具体的には、球形状の他、球形状に類似する形状も含まれる。
【００２８】
アーク溶接装置はガス源、トーチ及びエアーノズル等を含む。代表的なアーク溶接として、不活性ガスであるアルゴンガス雰囲気中でタングステン電極と２次端子との間にアークを発生させて溶融溶接を行うＴＩＧ(Tungsten Inert Gas)溶接を採用できる。
【実施例】
【００２９】
以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ説明する。
【００３０】
＜第１実施例＞
（構成）
（イ）点火コイル
図１に点火コイルの要部（下半分）を示す。この点火コイルは軸方向中間部のコイル部１０と、下端の高圧タワー部３５と、上端の制御部（不図示）とから成る。コイル部１０はケース１１，その内部に収容された中心コア１２、その外周側の２次コイルアッセンブリ１３、その外周側の１次コイル１７、及び外周コア３０を含む。このうち、１次コイル１７は１次スプール１８に１次巻線１９が巻装されて成る。
【００３１】
図１、図２及び図３に示すように、２次コイルアッセンブリ１３は２次スプール１４、及びその外周面に巻装された２次巻線２１とを含む２次コイル１６と、２次スプール１４の一端部に結合された高圧金具２３とから成る。高圧金具２３から延びた２次端子２５が円周方向に曲げられ、２次端子２５に２次巻線２１の一端部２２が連接されている。中心コア１２と２次スプール１４との間、２次スプール１４と１次スプール１８との間の２次巻線２１、１次スプール１８とケース１１との間の１次巻線１９等のすきまには絶縁樹脂２０が充填され、２次端子２５の周辺にも存在している。１次スプール１７の外周側に外周コア３０が配置されている。
【００３２】
高圧タワー部３５は円筒形状でコイル部１０の下端に結合されるタワーケース３６と、タワーケース３６の内部空間に収容され点火プラグ（不図示）に弾性的に接触するスプリング３７と、タワーケースの下端に結合され点火プラグを電気的に絶縁シールするゴム製のプラグキャップ３８とを含む。
【００３３】
（ロ）２次コイルアッセンブリ
図２及び図３に、２次端子２５と２次巻線２１との接合部２６、及びその周辺を拡大して示す。２次スプール１４は円筒形状の本体１５ａの両端に一対のつば部１５ｂを備え、これらで区画されるくぼみに銅線に絶縁被膜を形成して成る２次巻線２１が巻かれている。ここでは、点火コイルの使用環境を考慮して絶縁被膜の材質として、耐熱性ウレタンを使用している。
【００３４】
２次スプール１４の一端部に一体化された高圧金具２３は半径方向外向きに突出する２次端子２５を備え、この２次端子２５の先端部の一部に２次巻線２１の一端部２２が連続している。リン青銅から成り絶縁被膜で覆われた２次端子２５の先端部には最先端部側から順に、球形状の接合部２６、小幅の本巻き部２９、大幅部３１、小幅の捨巻き部３４が形成されている。２次巻線２１の一端部２２が２次端子２５の第１小幅部２８及び第２小幅部３３の周囲にそれぞれ巻き付けられて本巻き部２９及び捨巻き部３４が形成されている。図４において、接合部２６の外径Ｂは第１小幅部２８の幅Ａの２倍程度とされている。
【００３５】
こうして、２次巻線２１及び２次端子２５が接合部２６及び本巻き部２９に電気的に導通されている。球形状の接合部２６及び本巻き部２９は、第１小径部２８から突出した棒状部２７（二点鎖線にて図示）をアーク熱により溶融させ、固まる過程で２次巻線２１の一端部２２を包み込んだものである。棒状部２７の横断面は正方形で、その一辺の長さは約０．３ｍｍである。接合部２６の半径は約０．４ｍｍ程度である。
【００３６】
（接合方法）
次に、アーク溶接装置を用いた２次コイルアッセンブリ１３の２次巻線２１の一端部２２と２次端子２５との接合方法を図３，図４，図５及び図６を参照しつつ説明する。図５において、ＴＩＧ溶接を行うアーク溶接装置は、不活性ガスの供給部４１、電源４３、トーチ４５及び一対のエアーノズル４７を含む。不活性ガスの供給部４１からアルゴンガスが供給されるトーチ４５は、その先端にタングステンよりなる電極４６を有する。電源４３からトーチ４５及び高圧金具２３に通電され、電極４６と２次端子２５間にアークを発生させる。エアーノズル４７は、接合部２６で２次巻線２１のウレタン被膜を燃焼させるための空気を供給する。
【００３７】
先ず、２次端子２５を有する高圧金具２３が組み付けられた２次スプール１４に、線径が約０．０５ｍｍの２次巻線２１を約２００００ターン程度巻装する。２次巻線２１の一端部２２を２次端子２５の第１小幅部２８に３から５回巻き付け、及び第２小幅部３３に２から３回巻き付けて、本巻き部２９と捨巻き部３４を形成する。棒状部２７と第２小幅部２８との合計突出量は約２．３ｍｍとされている。棒状部２７の断面寸法は０．３ｍｍ×０．３ｍｍの正方形である。溶融部分ではアーク熱により２次巻線２１のウレタン被膜が燃焼されるとともに２次端子２５が溶融されることが必要で、上記断面形状及び突出量はこれらを考慮して選定されている。
【００３８】
トーチ４５の電極４６と２次端子２５とを互いに対向させ、０．５ｍｍから１．０ｍｍ程度の隙間を設けて設置する。電極４６をシールドしながら、図６に示すような通電をトーチ４５に供給し、２次端子２５と電極４６との間でアーク放電させる。電流値は約１１Ａで、通電時間は約１１ｍｓである。その際、トーチ４５の先端より不活性ガスを流し、エアーノズル４７より電極４６に直接影響を与えない範囲で溶融部分に微量の空気を供給する。エアーノズル４７は接合部２６のみに微量の空気が供給されるような角度、位置に設置される。
【００３９】
電極４６と２次端子２５との間に発生するアークの熱エネルギが棒状部２７及び第１小幅部２８の一部を溶かし、瞬時に２次巻線２１のウレタン被膜を昇華させる。溶融材料は固まる過程で２次巻線２１の一端部２２の先端から数ターンを包み込み、球形状の接合部２６を形成する。その後、２次端子２５を２次スプール１４の円周方向に折り曲げ、所定の内径に収めれば、最終的な２次コイルアッセンブリ１３が完成する。この２次アッセンブリ１３を１次コイル１７の内側に収容すれば良い。
【００４０】
（作用効果）
この実施例の作用は公知で、しかも本発明と直接関係しないので、説明を省略する。
【００４１】
この実施例によれば以下の効果が得られる。
【００４２】
（１）点火コイル
実施例の点火コイルによれば、２次巻線２１の一端部２２を２次端子２５の先端部に接合する接合部２６を球形状にしたので、冷熱サイクルで電界が上昇し易く、応力集中が発生し易い角部（エッジ部）がなくなった。接合部の２６の半径約０．４ｍｍは、２次巻線２１の一端部２２を２次端子２５の先端部に確実に接合し、しかも角部ができ難い大きさである。その結果、接合部２６の周囲の絶縁樹脂２０でのクラックの起点がなくなり、クラックの発生が抑制される。電界計算によれば、この実施例の球形状の接合部２６は、先端がエッジ形状の場合と比べて、電界値が約２５％低減することが分かった。
【００４３】
第２に、棒状部２７の横断面形状が正方形であるので、本巻き部２９への球形状の接合部２６の座りが良く形状が安定し易い。また、溶融後の本巻き部２９と接合部２６との合計高さが１．２ｍｍから１．４ｍｍと、低い高さが安定して得られる。更に、本巻き部２９よりも根本側に形成された捨巻き部３４が長さの余裕を与えるので、冷熱ストレス（２次巻線２１の銅線とエポキシ樹脂との線膨張係数差）に起因する熱ひずみによる２次巻線２１の断線が防止される。
【００４４】
（２）２次コイルアッセンブリの接合方法
実施例の接合方法によれば、非常に細い線径（０．０５ｍｍ）の２次巻線２１の一端部２２が、接合部２６において細い２次端子２５の先端部に容易かつ確実に接合される。その理由は、第１に２次巻線２１の線径（０．０５ｍｍ）に合わせて２次端子２５の棒状の先端の横断面形状を一辺が０．３ｍｍの正方形としたことによる。第２に、２次巻線２１の材質は銅線に耐熱性ウレタン被膜を形成し、２次端子２５の材質をリン青銅系としたことによる。この組み合わせにすれば、２次端子２５の溶融時と固化時との温度差が１８０度あり、接合部２６が球形状になり易い。
【００４５】
第３に、２次巻線２１の一端部の２次端子２５の先端部への巻付け回数を２から５回にしたので、接合部２６の形状及び組織が安定し、２次巻線２１と２次端子２５とが確実に接合される。また、２次巻線２１の絶縁被膜の昇華と２次端子２５の棒状部２７の溶融とが同時になされるので、接合工程が一ステップで終了する。図６に示すように、トーチ４５に所定電流Ｉ（約１２Ａ）を所定時間ｔ（約１１ｍｓ）だけ流すのみで良い。
【００４６】
（変形例）
上記実施例では２次巻線２１の一端部の複数のターンの全てが接合部２６内でほぼ完全に溶融している。但し、２次巻線２１の一端部の最初のターンの一部が未溶融状態となるようにしても良い。
【００４７】
また、上記実施例では２次端子２１の一端部の主成分たる銅が接合部２６の表面にあまり表出していない。但し、主成分たる銅の５０から７０％程度を接合部２６の表面に表出させても良い。
【００４８】
＜第２実施例＞
（構成）
次に、本発明の第２実施例による点火コイルの要部を図７を参照しつつ説明する。この点火コイルでは、上記第１実施例の２次コイルアッセンブリと同様の構成に加えて、高圧側において、２次巻線２１の一端部２２と２次端子２５の先端との間に、オン電圧防止用の高圧ダイオード５０が配置されている。具体的には、２次スプール１４のつば部１５ｂに設けた２つの突起５４及び５５を利用して、一対のリード線５１及び５２を位置決めする。高圧ダイオード５０の一方のリード線５１に２次巻線２１の一端部２２がアーク溶接され、他方のリード線５２が２次端子２５にアーク溶接されている。
【００４９】
（接合方法）
２次端子２５を備えた高圧金具２３を２次スプール１４に組み付け、２次スプール１４に線径が０．０５ｍｍの２次巻線２１を２００００ターン巻装する。次に、２次スプール１４のつば部１５ｂに設けた２ヶ所の突起５４及び５５に高圧ダイオード５０のリード線５１，５２を組み付ける。この際、予め一方のリード線５１を加工して、本巻き部及び捨て巻部を形成できる形状にしておく。
【００５０】
次に、巻装した２次巻線２１の一端部２２を高圧ダイオード５０の一方のリード線５１に巻き付け、アーク溶接で接合部５７を形成する。また、高圧ダイオード５０の他方のリード線５２を２次端子２５に巻き付けアーク溶接で接合部５８を形成する。
【００５１】
アーク溶接は、第１実施例と同様、電極をシールドしながらトーチ４５に通電を供給する。その際、トーチ４５の先端より不活性ガスを流し、エアーノズル４７より接合部に微量の空気を供給する。その後、高圧ダイオード５０の一方のリード線５１及び他方のリード線５２と、２次端子２５とを２次スプール１４の円周方向にそれぞれ折り曲げて所定の内径に収めれば、２次コイルアッセンブリが完成する。
【００５２】
なお、上記説明では高圧ダイオード５０を２次コイル２１の高圧側に挿入しているが、
他端の低圧側に高圧ダイオード５０を挿入しても同様の作用が得られる。
【００５３】
（効果）
第２実施例によれば、第１実施例の効果に加えて、以下の効果が得られる。第１に、２次巻線２１の一端部２２と２次端子２５との間に挿入した高圧ダイオード５０の作用によりオン電圧の発生が抑制又は防止され、エンジンの過早着火が防止される。
【００５４】
第２に、高圧ダイオード５０の一方のリード線５１と２次巻線２１の一端部２２とが球形状の接合部５７により、他方のリード線５２と２次端子２５とが球形状の接合部５８により、それぞれ容易かつ確実に接合される。これは、２次巻線２１の一端部２２と、高圧ダイオード５０の一対のリード線５１及び５２と、２次端子２５の棒状部２７部との線径の差及び材質の組合せをうまく利用したことによる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の点火コイルの実施例を示す要部縦断面図である。
【図２】本発明の２次コイルアッセンブリの接合方法の第１実施例を示す説明図である。
【図３】図２の要部拡大図である。
【図４】図３における接合部及び先端金属部の拡大模式図である。
【図５】上記接合方法を実行するアーク溶接装置を示す全体説明図である。
【図６】実施例の接合時の通電時間と電流との関係を示すグラフである。
【図７】本発明の２次コイルアッセンブリの接合方法の第２実施例を示す、図２に対応する説明図である。
【図８】（ａ）は従来例の２次コイルアッセンブリの接合方法示す全体説明図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図である。
【図９】従来例の接合時の通電時間と電流との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５６】
１０：コイル部                        １２：中心コア
１３：２次コイルアッセンブリ          １４：２スプール
１６：２次コイル                      １７：１次コイル
１８：１次スプール                    １９：１次巻線
２１：２次巻線                        ２３：高圧金具
２５：２次端子                        ２６：接合部
２７：棒状部                          ２９：本巻き部                            ３０：外周コア                        ３４：捨巻き部
４１：ガス源                          ４５：トーチ                              ４６：電極                            ４７：エアーノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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