(57)【要約】【課題】内燃機関用点火コイルにおいて、複雑な形状の緩衝材を使用することなく、簡素な形状の剥離材でイグナイタの樹脂モールド等における応力の局所的な発生を防止することである。【解決手段】内燃機関用点火コイルは、ケース１０の第１収容部１２に収容された１次コイル２８及び２次コイル２３と、ケースの第２収容部１５に収容され１次コイルの１次電流を遮断して２次コイルに高電圧を発生させるイグナイタ３５と、イグナイタの表面に接着された剥離材４０（４１，４２）と、イグナイタ及び剥離材と第２収容部との間の空間に充填された絶縁樹脂４５と、から成る。剥離材が、イグナイタの表面とその回りの絶縁樹脂との間にすきま４１ｂ及び４２ｂを形成している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースの第１収容部に収容された１次コイル及び２次コイルと、
前記ケースの第２収容部に収容され前記１次コイルの１次電流を遮断して前記２次コイルに高電圧を発生させるイグナイタと、
前記イグナイタの表面に接着された剥離材と、
前記イグナイタ及び前記剥離材と前記第２収容部との間の空間に充填された絶縁樹脂と、から成り、
前記剥離材が、前記イグナイタと前記絶縁樹脂との間にすきまを形成していることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
【請求項２】
前記剥離材は前記絶縁樹脂に対して剥離性を持ち、その一面が前記イグナイタに接着され、その他面と前記絶縁樹脂との間にすき間が形成されている請求項１に記載の内燃機関用点火コイル。
【請求項３】
更に、前記１次コイルが巻回された１次スプール及び前記２次コイルが巻回された２次スプールの一端と前記イグナイタとの間に位置するホルダを含み、前記剥離材は該ホルダと該イグナイタとの間に位置し、該剥離材と該ホルダとの間に前記絶縁樹脂が存在している請求項２に記載の内燃機関用点火コイル。
【請求項４】
前記ホルダはその一側に、前記剥離材と該ホルダとの間の前記絶縁樹脂と前記１次コイル及び前記２次コイルの周辺の絶縁樹脂との間に位置する突条を備えている請求項３に記載の内燃機関用点火コイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関用点火コイル、特にイグナイタに加わる応力の防止に関する。
【背景技術】
【０００２】
点火コイルは、内燃機関において、混合気を点火（着火）する点火プラグを作動させるために使用される。ケースと、ケースに収容された１次コイル及び２次コイルと、ケースに収容され１次コイルの電流を遮断して２次コイルに高電圧を発生させるイグナイタと、ケース内に注入され硬化した絶縁樹脂とを含む。
【０００３】
点火コイルが使用される雰囲気では温度の上昇と下降とが繰り返される。ここで、イグナイタの電子部品をモールドしている樹脂モールドと、絶縁樹脂とは線膨張係数率が異なる。温度変化の繰り返しにより絶縁樹脂から樹脂モールドに熱応力が加わり、樹脂モールドの熱応力が電子部品を作動不良とすることがある。
【０００４】
これを考慮して、図４に示す従来の点火コイル（特許文献１参照）では、ケース１００にコイル巻線部１０１ａ，１０１ｂ及びイグナイタ１０２を封入する絶縁樹脂（ポッティング樹脂）１０４内に、緩衝材（熱可塑性エラストマ）１０４を設けている。つまり、イグナイタ１０２のうち絶縁樹脂１０４に埋設される部分を緩衝材１０６でオーバコートしている。こうして、緩衝材１０６をイグナイタ１０２に接触させることにより、イグナイタ１０２での応力の発生を防止している。
【特許文献１】特許第２３９４５４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来例は緩衝材１０６をイグナイタ１０２に接触させることを特徴とし、それによって点火コイルの小型化、イグナイタ１０２の破損の防止等の利点が得られる。その反面、以下の点で改良の余地がある。
【０００６】
第１に、イグナイタ１０２の樹脂モールドの応力が局部的に上昇することがある。詳しくは、イグナイタ１０２と緩衝材１０６とのすきまを完全になくすることは困難で、両者間に部分的に存在するすきまに、絶縁樹脂１０４が侵入することがある。すると、絶縁樹脂１０４が侵入した部分でイグナイタ１０２と緩衝材１０６とが局部的に接着され、この部分に熱応力が集中する。その結果、接着部と非接着部との境界部から破損することがある。
【０００７】
第２に、点火コイルの組付け時、緩衝材１０６へのイグナイタ１０２への収容が容易でないことがある。組付け時は、イグナイタ１０２を緩衝材１０６に収容した状態でケース１００内にセットし、樹脂材料を注入する。ここで、イグナイタ１０２の外形寸法及び／又は緩衝材１０６の内形寸法には製造誤差等があり得る。イグナイタ１０２と緩衝材１０６とを確実に接触させるために外形寸法と内形寸法との公差をゼロに近づけると、イグナイタ１０２の緩衝材１０６への収容が困難になる。
【０００８】
第３に、緩衝材１０６のコストがかさむことがある。緩衝材１０６の形状はイグナイタ１０２の形状と対応しているので、イグナイタ１０２が設計変更されたときは緩衝材１０６も設計変更が必要となる。種々の形状のイグナイタ１０２に対応させて種々の形状の緩衝材１０６を製作すれば、そのコストが上昇する。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、上記緩衝材の使用に起因する各種不具合を解消し、イグナイタの樹脂モールド等における応力の局所的な発生を防止し、緩衝材へのイグナイタの収容が不要で、しかも種々の形状のイグナイタに適用できる内燃機関用点火コイルの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、従来例における緩衝材を廃止し、イグナイタの表面とその回りの絶縁樹脂との間に剥離材ですきまを形成し、このすきまにより絶縁樹脂からイグナイタの樹脂モールドに、又はその反対方向に加わる応力を緩和することを基本的な技術思想とする。
【００１１】
本発明による内燃機関用点火コイルは、請求項１に記載したように、ケースの第１収容部に収容された１次コイル及び２次コイルと；ケースの第２収容部に収容され１次コイルの１次電流を遮断して２次コイルに高電圧を発生させるイグナイタと；イグナイタの表面に接着された剥離材と  ；イグナイタ及び剥離材と第２収容部との間の空間に充填された絶縁樹脂と；から成る。この内燃機関用点火コイルにおいて、剥離材がイグナイタの表面とその回りの絶縁樹脂との間にすきまを形成し、このすきまが応力緩和手段として機能する。
【００１２】
請求項２の内燃機関用点火コイルは、請求項１において、前記剥離材は前記絶縁樹脂に対して剥離性を持ち、その一面が前記イグナイタに接着され、その他面と前記絶縁樹脂との間にすき間が形成されている。請求項３の内燃機関用点火コイルは、請求項２において、更に、１次コイルが巻回された１次スプール及び前記２次コイルが巻回された２次スプールの一端とイグナイタとの間に位置するホルダを含み、剥離材はホルダとイグナイタとの間に位置し、剥離材とホルダとの間に前記絶縁樹脂が存在している。請求項４の内燃機関用点火コイルは、請求項３において、ホルダは一側に、剥離材とホルダとの間の絶縁樹脂部と１次コイル及び２次コイルの周囲の絶縁樹脂との間に位置する突条を有している。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の内燃機関用点火コイルによれば、剥離材がイグナイタの表面とその回りの絶縁樹脂との間に形成したすきまが応力緩和手段として機能し、絶縁樹脂からイグナイタの樹脂モールドに又はその反対方向に加わる応力を吸収、緩和する。剥離材は単にイグナイタの表面に接着するのみで良く、イグナイタに対する細かい位置調整は不要で、コストの上昇を抑制できる。
【００１４】
請求項２の内燃機関用点火コイルによれば、イグナイタに接着されたとその回りの絶縁樹脂との間のすきまが、応力を緩和する。請求項３の内燃機関用点火コイルによれば、１次スプール及び２次スプール等がホルダにより位置決めされ、しかもホルダとイグナイタとの間の絶縁樹脂部とイグナイタとの間で応力が緩和される。請求項４の内燃機関用点火コイルによれば、ホルダとイグナイタとの間に絶縁樹脂が存在する場合でも、ホルダに形成した突条が、この絶縁樹脂と剥離材との間のすきまに起因するクラックが１次コイル及び２次コイルの周囲の絶縁樹脂に進展することを防止する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
内燃機関用点火コイルはケース、中心コア、１次スプール及び１次コイル、２次スプール及び２次コイル、イグナイタ、剥離材及び絶縁樹脂等から成る。
＜ケース、コイル、スプール＞
ケースは１次コイル及び２次コイル等を収容する第１収容部（円筒部）と、イグナイタ及び剥離材等を収容する第２収容部（箱形状部）とを含む。第１収容部では中心コア、１次スプール及び２次スプールの上端に、半径方向及び軸方向でこれらを所定関係に位置決め、保持するホルダを取り付けることができる。後述するように、ホルダは一側縁に突条を備えることができる。
＜イグナイタ＞
イグナイタは直流電源から供給され１次コイルを流れる電流を遮断し、２次コイルに高電圧を発生させる。電子部品を樹脂モールドでモールドし、例えば上面、下面（底面）、一対の側面及び一対の端面で区画される直方体形状を持つ。イグナイタは上記ホルダの上に載置することができる。
＜絶縁樹脂＞
イグナイタの表面と第２収容部の周壁との間の空間に絶縁樹脂が注入され、硬化している。この他、第１収容部内の中心コアと、１次スプール・１次コイルと、２次スプール・２次コイルとの間の空間にも絶縁樹脂が充填されている。
＜剥離材＞
剥離材は例えばテープ形状を有し、その一面を接着剤でイグナイタの上面、下面、一対の側面及び一対の端面の全て又は一部に接着することができる。イグナイタは通常扁平な矩形状を持つので、少なくとも表面積が広い上面及び下面に接着することが望ましい。
【００１６】
剥離材は例えばＰＥＴ材料から成り、絶縁樹脂に対して剥離特性を持つ。よって、イグナイタに剥離材を接着後、絶縁樹脂の樹脂材料を注入すると、剥離材の表面と絶縁樹脂とは剥離状態となる。即ち、剥離材が絶縁樹脂とイグナイタの密着を防ぐ。こうして、イグナイタと絶縁樹脂との間、より正確には剥離材の表面（非接着面）と絶縁樹脂との間にすきまが形成される。
【００１７】
イグナイタの下面に接着された剥離材（下方剥離材）は、イグナイタとホルダとの間に位置することになる。なお、剥離材とホルダとの間には絶縁樹脂が存在することが望ましいが、存在することは不可欠ではない。
【００１８】
ホルダと下方剥離材との間に絶縁樹脂が存在する場合、下方剥離材とこの絶縁樹脂との間にすきまができ易い。そこで、ホルダの一側縁に、突条を形成し、下方剥離材に近接する絶縁樹脂と、第１コイル及び第２コイルの周辺の絶縁樹脂部との間に位置するように突条を形成することが望ましい。
【実施例】
【００１９】
以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ説明する。
＜実施例＞
（構成）
図１（ａ）に示す内燃機関用点火コイルはケース１０と、中心コア２０と、１次コイル２８及び２次コイル２３と、１次コイル２８を流れる１次電流を遮断するイグナイタ３５と、剥離材４０と、絶縁樹脂４５とから成る。
【００２０】
絶縁性のケース１０は１次コイル２２及び２次コイル２７を収容する円筒部１２と、イグナイタ３５等を収容する箱状部１５とを含む。円筒部１２に、中心コア２０、１次スプール２７及び２次スプール２２等が収容されている。薄い複数の珪素鋼板を積み重ねて成る円柱形状の中心コア２０の外周側に、円筒状で絶縁性の２次スプール２２が配置され、その外周面に２次コイル２３が巻回されている。２次スプール２２の外周側に円筒状で絶縁性の１次スプール２７が同心的に配置され、その外周面に１次コイル２８が巻回されている。
【００２１】
中心コア２０と２次スプール２２との間、２次コイル２３と１次スプール２７との間、及び１次コイル２８と円筒部１２との間の空間にはそれぞれ絶縁樹脂（不図示）が充填されている。
【００２２】
箱状部１５内にホルダ３０、イグナイタ３５、剥離材４０（剥離テープ４１，４２）及び絶縁樹脂４５が配置されている。ホルダ３０は中心コア２０、２次スプール２２及び１次スプール２７の上端に嵌合され、これらを位置決め及び保持している。ホルダ３０の上面に載置された直方体形状のイグナイタ３５は電子部品と、これを包囲、封入した樹脂モールドとを含む。
【００２３】
イグナイタ３５の上面３６ａ及び下面３６ｂに、矩形状で絶縁樹脂４５に対して剥離特性を持つ上方剥離テープ４１及び下方剥離テープ４２が接着されている。その結果、図１（ｂ）に示すように、イグナイタ３５と絶縁樹脂４５及びホルダ３０との間にすきま４１ｂ及び４２ｂが形成されている。上方剥離テープ４１の下面，下方剥離テープ４２の上面は接着剤によりその全面がイグナイタ３５に接着されている。なお、剥離テープ４１，４２の全面が接着されることは不可欠ではなく、部分的に接着され、非接着部分に空間ができた状態でも問題ない。
【００２４】
剥離テープ４１，４２のＰＥＴ材料には絶縁樹脂４５の樹脂材料との剥離性があるため、上方剥離テープ４１の上面４１ａ及び下方剥離テープ４２の下面４２ａと絶縁樹脂４５との間にはそれぞれ上方すきま４１ｂ、下方すきま４２ｂが形成されている。絶縁樹脂４５はホルダ３０の周囲、ホルダ３０と下方剥離テープ４２との間、イグナイタ３５の周囲及びイグナイタ３５の上方に充填された樹脂部４６ａ、４６ｂ、４６ｃ及び４６ｄを含む。すきま４１ｂ、４２ｂには絶縁樹脂４５は存在しない。
【００２５】
箱状部１５に一体化されたコネクタ４８のコネクタピン４９が、イグナイタ３５の端子５１、２次コイル２３及び１次コイル２８の端子に接続されている。
【００２６】
イグナイタ３５の箱状部３５への収容時、その上面３６ａ及び下面３６ｂに上方剥離テープ４１及び下方剥離テープ４２の一面が接着されたイグナイタ３５をホルダ３０の上面に載置する。その後絶縁樹脂４５の樹脂材料を注入するが、剥離テープ４１，４２の材料（ＰＥＴ）は剥離特性をもっているため、その上面４１ａ及び下面４２ａが剥離し、すきま４１ｂ、４２ｂが形成される。
（作用）
この点火コイルの作動自体は公知であるので、詳しい説明を割愛する。点火コイルの作動時、温度の昇降によって絶縁樹脂４５からイグナイタ３５の樹脂モールド（不図示）に応力が作用する。この応力はイグナイタ３５に貼り付けた上方剥離テープ４１及び下方剥離テープ４２が、イグナイタ３５と絶縁樹脂４５との間に形成したすきま４１ｂ及び４２ｂにより吸収される。
（効果）
この実施例によれば以下の効果が得られる。 第１に、イグナイタ３５の樹脂モールドと絶縁樹脂４５との線膨張係数の相違に起因する、イグナイタ３５での応力の発生が防止される。例えば温度変化よりイグナイタ３５が絶縁樹脂４５よりも大きく膨張しても、両者の膨張量の差をすきま４１ｂ、４２ｂが吸収する。上方剥離テープ４１はイグナイタ３５の上面３６ａを、下方剥離テープ４２は下面３６ｂをそれぞれ覆っており、両方向からの力の伝達を吸収する。つまり、剥離テープ４１，４２が形成したすきま４１ｂ、４２ｂのおかげで、イグナイタ３５と絶縁樹脂４５とが独立して膨張、収縮できるのである。
【００２７】
第２に、上方剥離テープ４１及び下方剥離テープ４２から成る一種類の剥離材４０を、複数種類のイグナイタ３５に共用できる。最小寸法のイグナイタ３５よりも少し大きめの剥離テープ４０を準備しておけば、イグナイタ３５の寸法が大きい場合にも使用できるからである。
＜変形例＞
図２に示す変形例では、ホルダ３０と下方剥離テープ４２との間には樹脂部４６ｂが存在する。また、下方剥離テープ４２の一側縁（終端部）４２ｃがイグナイタ３５の端面から側方に突出している。この場合、下方剥離テープ４２と絶縁樹脂４６ｂとの間に形成されるすきま（不図示）の先端部は切欠き状態となり、クラックの起点となりやすい。この切欠きを起点とする樹脂部４６ｂのクラック等が樹脂部４２ａに進展すると、最悪の場合２次コイル２３が破断する等のおそれがある。
【００２８】
そこで、ホルダ３０の一側に突条３３を形成し、下方剥離テープ４２の一側縁４２ｃの付近の樹脂部４６ｂ、その他の樹脂部（特に樹脂部４６ａ）との間に位置させ、両者を隔絶している。よって、たとえ一側縁４２ｃと樹脂部４６ｂとの間にクラックが発生しても、突条部３３により樹脂部４６ａ等への進展が阻止される。
＜関連技術＞
図３に示す従来の点火装置では、点火コイル８０を外装ケース８１のユニット収容室８２に収容し、絶縁モールド樹脂８３でモールドしている。点火ユニット８５のセラミックス基板の電子部品（不図示）の実装面を覆う保護樹脂層８６の上に、弾性材料から成る緩衝用テープ８７を貼り付けている。
【００２９】
実装面を覆う保護樹脂層８６と樹脂モールドとの間に緩衝用テープ８７を介在させ、樹脂モールドの膨張、収縮時の応力が保護樹脂層８６に作用することを防止する。よって、関連技術の緩衝用テープ８７は弾性であること、及び保護樹脂層に密着していること（剥離しないこと）が必要である。
【００３０】
これに対して、上述したように、剥離材４０は応力緩和手段ではなく、応力緩和手段たるすきま４１ｂ及び４２ｂの形成手段である。よって、剥離材４０は弾性である必要はなく、必要なことは絶縁樹脂４５に対する剥離性である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】（ａ）は本発明の実施例による内燃機関用点火コイルの要部を示す縦断面図であり、（ｂ）は要部拡大図である。
【図２】上記実施例の変形例を示す要部拡大説明図である。
【図３】関連技術を示す縦断面図である。
【図４】従来例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０：ケース                          １２：円筒部
１５：箱状部                          ２３：２次コイル
２８：１コイル                        ３０：ホルダ
３５：イグナイタ                      ４０：剥離材
４１：上方剥離テープ                  ４２：下方剥離テープ
４１ｂ、４２ｂ：すきま                ４５：絶縁樹脂
４６ａから４６ｄ：樹脂部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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