(57)【要約】【課題】  機械的強度、耐熱性、加工安定性に優れ、単一部材から形成される自動車用イグニッションコイルケースを提供することを目的とする。【解決手段】  自動車用イグニッションコイルを保護するための自動車用イグニッションコイルケースであって、フェノール樹脂に対し、繊維長が２〜５ｍｍであるアラミド繊維が全体の５〜２０ｗｔ％の量で混合された自動車用イグニッションコイルケースである。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用イグニッションコイルを保護するための自動車用イグニッションコイルケースであって、フェノール樹脂に対し、繊維長が２〜５ｍｍであるアラミド繊維が全体の５〜２０ｗｔ％の量で混合された自動車用イグニッションコイルケース。
【請求項２】
請求項１記載の自動車用イグニッションコイルケースにおいて、アラミド繊維の径が５〜１５μｍであることを特徴とする自動車用イグニッションコイルケース。
【請求項３】
請求項１又は２記載の自動車用イグニッションコイルケースにおいて、さらに、全体の１０〜２５ｗｔ％のガラス繊維が混合されたことを特徴とする自動車用イグニッションコイルケース。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか記載の自動車用イグニッションコイルケースには、ボルトにより燃焼装置に締め付け固定するための固定用ブラケット部が形成され、前記固定用ブラケット部には前記ボルトが直接挿入される挿通孔が設けられていることを特徴とする自動車用イグニッションコイルケース。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか記載の自動車用イグニッションコイルケースは、射出成形により得られたものであることを特徴とする自動車用イグニッションコイルケース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車燃焼装置の点火装置に用いられる自動車用イグニッションコイルケースに関する。特にディストリビューターレス点火装置に用いられるイグニッションコイルケースの技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車用イグニッションコイルケースはアルミニウム等の金属製のものが用いられていた。しかしながら、近年では、自動車に対する低燃費化の要求が強く、各自動車部品の軽量化が進められており、自動車用イグニッションコイルケースについても金属製から樹脂製に変更されてきている。
【０００３】
樹脂製の自動車用イグニッションコイルケースとして、（特許文献１）には、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の熱可塑性合成樹脂で成形したものが開示されている。
【０００４】
しかしながら、これらの熱可塑性合成樹脂からなる自動車用イグニッションコイルケースは、機械的強度が低いために、変形が生じやすい等の問題点があった。
【０００５】
また、イグニッションコイルケースは、エンジンの燃焼室に近接して配置されること、及び内部に収められたイグニッションコイルの作動中に損失熱が発生することから、１００℃〜２００℃程度の高温に曝される。このため、高温時においても十分な強度を示すことが必要とされる。しかしながら、上記のような熱可塑性樹脂からなる自動車用イグニッションコイルケースは、耐熱性が低いために、温度上昇とともに、機械的強度が著しく減少する問題点があった。
【０００６】
他にも、成形過程において材料の収縮が起こるためにヒケが生じてしまう、ウェルドによる強度低下を受けやすい等のように、加工安定性が低いという問題点があった。
【０００７】
また、図４に示すように、従来の樹脂製自動車用イグニッションコイルケース４は、ケース下部４１に点火プラグが取り付けられるようになっており、ケース筒部４２にはイグニッションコイル等が収められる空間４２ａが設けられている。また、自動車用燃焼装置に固定するための固定用ブラケット部４４が設けられている。そして、固定用ブラケット部４４には、ボルトを挿入するための挿通孔４４ａを形成した補強部材４５がインサートされている。この補強部材４５として、（特許文献２）では、機械的強度及び耐熱性を確保するため、金属製のカラーをインサートしていた。このため成形過程が複雑になり、コストも増大するという問題点があった。
【０００８】
【特許文献１】特表２０００−０７５９３６号公報
【特許文献２】特開平８−２１３２５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで本発明は、上記従来の状況に鑑み、機械的強度、耐熱性、加工安定性に優れ、単一部材から形成することができる、自動車用イグニッションコイルケース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】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明は、請求項１として、自動車用イグニッションコイルを保護するための自動車用イグニッションコイルケースであって、フェノール樹脂に対し、繊維長が２〜５ｍｍであるアラミド繊維が全体の５〜２０ｗｔ％の量で混合された自動車用イグニッションコイルケースを提供するものである。
【００１１】
上記構成によれば、機械的強度及び耐熱性に優れたアラミド繊維が、フェノール樹脂と良好に密着し、均一に混合された状態となるため、機械的強度、耐熱性、加工安定性に優れた自動車用イグニッションコイルケースが得られる。なお、ここでいう機械的強度とは、曲げ強さ、曲げ弾性率、衝撃強さ、摩擦係数等のことをいう。
【００１２】
また、請求項２は、請求項１記載の自動車用イグニッションコイルケースにおいて、アラミド繊維の径が５〜１５μｍであることを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、フェノール樹脂とアラミド繊維とが良好に密着し、互いに均一に絡み合うように、アラミド繊維の径の範囲が最適化される。
【００１４】
また、請求項３は、請求項１又は２記載の自動車用イグニッションコイルケースにおいて、さらに、全体の１０〜２５ｗｔ％のガラス繊維が混合されたことを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、アラミド繊維とガラス繊維とがあいまって、機械的強度、特に曲げ強さ、曲げ弾性率に優れた自動車用イグニッションコイルケースが得られる。
【００１６】
また、請求項４として、請求項１〜３のいずれか記載の自動車用イグニッションコイルケースには、ボルトにより燃焼装置に締め付け固定するための固定用ブラケット部が形成され、前記固定用ブラケット部には前記ボルトが直接挿入される挿通孔が設けられていることを特徴とする。
【００１７】
上記構成によれば、機械的強度が優れること等に起因して、イグニッションコイルケースが単一の部材から構成される。したがって、生産効率が向上する。
なお、ここで「直接挿入される」とは、従来の金属カラー等のような別の補強部材を介さずに、という意味である。
【００１８】
また、請求項５は、請求項１〜４いずれか記載の自動車用イグニッションコイルケースは、射出成形により得られたものであることを特徴とする。
【００１９】
上記構成によれば、射出成形であるため、深い形状、複雑な形状の自動車用イグニッションコイルケースにも対応することが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
以上、本発明の自動車用イグニッションコイルケースによれば、フェノール樹脂に対して、繊維長が２〜５ｍｍのアラミド繊維が５〜２０ｗｔ％の量で均一に混合されるため、機械的強度、耐熱性、加工安定性に優れる。
また、機械的強度、耐熱性に優れるため、他の補強部材を取り付ける必要がなく単一の部材で成形することができる。これにより、成形過程の効率化、コストの削減が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を詳細に説明する。本発明に係る自動車用イグニッションコイルケースの実施の形態（１）を図１〜図３に示す。
【００２２】
実施の形態（１）に係る自動車用イグニッションコイルケース１は、イグニッションコイルを収めるケース筒部１２と、その上下に形成された、イグナイタを収めるケース上部１３、及び点火プラグに接続するためのケース下部１１とから概略構成される。なお、ケース上部１３には、自動車用イグニッションコイルケース１を固定するための固定用ブラケット部１４がさらに形成され、また、ケース下部１１は、点火プラグに嵌合する形状となっている。
【００２３】
そして、自動車用イグニッションコイルケース１は、フェノール樹脂に対して、アラミド繊維が全体の５〜２０ｗｔ％の量で均一に混合され、単一の部材から構成されている。
【００２４】
自動車用イグニッションコイルケース１を構成するフェノール樹脂としては、ノボラック型樹脂、レゾール型樹脂のいずれも用いることが可能である。また、アラミド繊維は、芳香族ポリアミドからなる繊維のことであり、パラ系アラミド繊維、メタ系アラミド繊維のいずれも用いることが可能である。
【００２５】
アラミド繊維の混合割合としては、全体の５ｗｔ％〜２０ｗｔ％であることが好ましい。アラミド繊維の混合割合が５ｗｔ％より少ない場合には、アラミド繊維による補強効果が十分に得られずに、機械的強度及び耐熱性が低下する。一方、２０ｗｔ％より多い場合には、均一に混合するのが困難となり、偏肉が生じる等のために加工安定性が低下する場合がある。
【００２６】
また、アラミド繊維の長さは、フェノール樹脂とアラミド繊維とが良好に密着し、互いに均一に絡み合うように、２〜５ｍｍであることが好ましい。繊維の長さが２ｍｍより短い場合には、十分な補強効果が得られず、機械的強度が低下する。また、繊維の長さが５ｍｍより長い場合には、バリが生じる等のために加工安定性が低下する場合がある。
【００２７】
また、アラミド繊維の径は、フェノール樹脂とアラミド繊維とがより良好に密着し、互いに均一に絡み合うように、５〜１５μｍであることが好ましい。繊維の径が５μｍより細い場合には、十分な補強効果が得られず、機械的強度が低下する。また、繊維の径が１５μｍより太い場合には、フェノール樹脂とアラミド繊維が互いに均一に絡み合わないために偏肉等を生じて加工安定性が低下する場合がある。
【００２８】
さらに、フェノール樹脂とアラミド繊維に加えて、ガラス繊維を加えることも可能である。ガラス繊維を加えることで、機械的強度、特に曲げ強さ、曲げ弾性率をさらに向上させることができる。また、耐熱性も向上し、熱時の機械的強度の減少が小さくなる。
【００２９】
なお、ガラス繊維の混合割合としては、全体の１０〜２５ｗｔ％であることが好ましい。ガラス繊維の混合割合が１０ｗｔ％より少ない場合には機械的強度の向上が十分に得られない場合がある。また、２５ｗｔ％より多い場合には、均一に混合するのが困難となり、偏肉、バリ等が生じる場合がある。
【００３０】
本発明の自動車用イグニッションコイルケース１の材料としては、上記材料に加えて、各種充填剤をさらに添加することが可能である。有機質充填剤としては、木粉、竹粉、ヤシ殻粉、コルク粉、パルプ粉、スチレンアクリル樹脂、尿素樹脂、フッ素樹脂、架橋型ポリエステル、ポリスチレン、カーボン繊維、その他各種合成繊維、天然繊維等が挙げられる。無機質充填剤としては、セラミック、炭酸カルシウム、タルク、カオリンクレー、マイカ、合成ケイ酸、石英粉、珪石粉、珪藻土、硫酸バリウム、ワラストナイト、水酸化アルミニウム、シラスバルン、ガラスバルン、フライアッシュバルン、グラファイト、セピオライト、鉱物繊維、ウイスカー等が挙げられる。
【００３１】
また、他にも、必要に応じて、酸化防止剤、光安定剤、着色剤、滑剤、帯電防止剤、発泡剤等を添加することが可能である。
【００３２】
自動車用イグニッションコイルケース１を作製する方法としては、例えば、次のような方法が挙げられる。初めに、フェノール樹脂とアラミド繊維とを均一に分散、混合し、ペレット状の成形材料を得る。次に、得られた成形材料を溶融混練後、金型に射出し、保圧・冷却して、自動車用イグニッションコイルケース１を得る。この射出成形に基づいた方法によれば、深い形状、複雑な形状の自動車用イグニッションコイルケース１を効率的に得ることが可能となる。
【００３３】
上記実施の形態（１）に係る自動車用イグニッションコイルケース１を自動車燃焼装置の点火装置に用いる方法の一例について説明する。図３に示すように、自動車用イグニッションコイルケース１のケース筒部１２の空間１２ａには自動車用イグニッションコイル２１が収められ、ケース上部１３の空間１３ａにはイグナイタ２２が備えられる。そして、ケース下部１１の空間１１ａには、点火プラグ２７に接続するための高圧端子２５とスプリング２６とが取り付けられる。そして、自動車用イグニッションコイル２１、イグナイタ２２は、自動車用イグニッションコイルケース１との隙間に絶縁樹脂２４が注入、硬化されることで、それぞれ固定される。なお、絶縁樹脂２４の硬化には、１００℃以上の高温とする必要がある。
【００３４】
続いて、自動車用イグニッションコイル２１等が収められた自動車用イグニッションコイルケース１は、燃焼装置３の燃焼室カバー３２に形成されたプラグホール３３に挿入される。この際、スプリング２６が点火プラグ２７に接続される。そして、固定用ボルト２８が、固定用ブラケット部１４の挿通孔１４ａに直接挿入され、固定穴３４に対して締め付け固定される。この際、自動車用イグニッションコイルケース１は機械的強度等が高いため、金属カラー等の別の補強部材を設ける必要はない。
【００３５】
燃焼装置が作動する際には、自動車用イグニッションコイル２１により発生した高電圧は、高圧端子２５とスプリング２６を介して点火プラグ２７まで送られる。そして、点火プラグ２７では火花放電が発生し、燃焼室３１で燃焼が起こる。燃焼室３１の熱と自動車用イグニッションコイル２１の損失熱により、自動車用イグニッションコイルケース１の温度は１００℃〜２００℃程度に達し、特に、自動車用イグニッションコイル２１が収められたケース筒部１２、燃焼室３１に近いケース下部１１が高温となる。この際、実施の形態（１）に係る自動車用イグニッションコイルケース１は、フェノール樹脂と所定のアラミド繊維とが均一に混合しているため、優れた耐熱性を有し、したがって、高温時の機械的強度低下が小さく抑えられ、変形することがない。
【００３６】
また、自動車用イグニッションコイル２１と点火プラグ２７では高電圧の発生・火花放電が断続的に行われるため、自動車用イグニッションコイルケース１には振動が伝わり、断続的な衝撃が与えられ、特に、ケース下部１１には強い衝撃が加わる。この際、実施の形態（１）に係る自動車用イグニッションコイルケース１は、優れた衝撃強度を有するために、ひび割れ等が生じることがない。
【実施例】
【００３７】
次に、参考例を示して、本発明をさらに詳細に説明する。
（参考例１）
フェノール樹脂に、アラミド繊維が全体の６ｗｔ％の量、ガラス繊維が全体の１２ｗｔ％の量で均一に混合された成形材料を射出成形することで試験片を得た。なお、アラミド繊維は、繊維の長さが２〜５ｍｍ、繊維の径５〜１５μｍのものを用いた。
【００３８】
（比較例１）
ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）に、ガラス繊維が全体の３０ｗｔ％の量で均一に混合された成形材料を射出成形することで試験片を得た。
【００３９】
（比較例２）
フェノール樹脂に、ガラス繊維が全体の６０ｗｔ％の量で均一に混合された成形材料を射出成形することで試験片を得た。
【００４０】
参考例１、及び比較例１〜２で得られた試験片の特性を表１に示す。なお、各試験はＡＳＴＭ規格（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｆｏｒ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  ａｎｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）に基づいて各測定を行った。
【００４１】
【表１】
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【００４２】
表１に示したように、参考例１の試験片は、比較例１と比べて、曲げ弾性率、圧縮強度が大きな値を示している。また、１３０℃に加熱した場合においても、比較例１と比べて曲げ弾性率、曲げ強度の減少が小さく、耐熱性に優れていることが明らかである。さらに、寸法変化率が小さいため、成形の際の材料収縮が小さいことがわかる。そして、衝撃特性、摩擦特性にも優れていることが分かる。
【００４３】
また、フェノール樹脂とガラス繊維とからなる比較例２と比べると、衝撃強さが特に優れており、割れにくい、欠けにくいということがわかる。
【００４４】
以上の結果から、フェノール樹脂とアラミド繊維からなる試験片は機械的強度、耐熱性等に優れており、自動車用イグニッションコイルケースとして用いた場合には非常に有効であることが示唆された。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態（１）に係る自動車用イグニッションコイルケースの斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】自動車用イグニッションコイルケースの使用状態を示す図である。
【図４】従来の自動車用イグニッションコイルケースの断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１              自動車用イグニッションコイルケース
１１            ケース下部
１１ａ          空間
１２            ケース筒部
１２ａ          空間
１３            ケース上部
１３ａ          空間
１４            固定用ブラケット部
１４ａ          挿通孔
２１            自動車用イグニッションコイル
２２            イグナイタ
２３            リード線
２４            絶縁樹脂
２５            高圧端子
２６            スプリング
２７            点火プラグ
２８            固定用ボルト
３              燃焼装置
３１            燃焼室
３２            燃焼室カバー
３３            プラグホール
３４            固定穴
４              自動車用イグニッションコイルケース
４１            ケース下部
４１ａ          空間
４２            ケース筒部
４２ａ          空間
４３            ケース上部
４３ａ          空間
４４            固定用ブラケット部
４４ａ          挿通孔
４５            補強部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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