(57)【要約】【課題】点火性能を確保しつつ、磁路を構成するコアの寸法を小さくして、小型化できる点火コイル及びその製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の、点火コイル１は、中心コア２０と、２次コイル２４と、１次コイル２６と、外周コア２７とを備えている。そして、中心コア２０は非絶縁けい素鋼板２００と両面絶縁けい素鋼板２０１とを、また、外周コア２７は非絶縁けい素鋼板２７０と両面絶縁けい素鋼板２７１とを積層して形成される。これにより、隣接するけい素鋼板の間に絶縁皮膜が重なって配設されることがなくなり、中心コア２０及び外周コア２７の積層方向の寸法を小さくすることができる。【選択図】図３
2005236263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の磁性片を板厚方向に積層して磁路を構成するコアと、電流を流すことにより前記コアに磁束を発生する１次コイルと、前記１次コイルの発生する前記コアを流れる磁束により電圧を誘起する２次コイルとを備えた点火コイルにおいて、
さらに、前記コアは、少なくとも一方の積層面に絶縁皮膜の形成されていない非絶縁面を有する第１磁性片と、少なくとも一方の積層面に絶縁皮膜の形成されている絶縁面を有する第２磁性片とからなり、前記第１磁性片の非絶縁面に前記第２磁性片の絶縁面を隣接させ、前記第１磁性片と前記第２磁性片とを順次積層してなることを特徴とする点火コイル。
【請求項２】
前記第１磁性片は両方の積層面に非絶縁面を有し、前記第２磁性片は両方の積層面に絶縁面を有することを特徴とする請求項１記載の点火コイル。
【請求項３】
前記第１磁性片と前記第２磁性片は、一方の積層面に非絶縁面を有し、他方の積層面に絶縁面を有することを特徴とする請求項１記載の点火コイル。
【請求項４】
前記絶縁皮膜は、皮膜厚さが０．５μｍ以上５μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３記載の点火コイル。
【請求項５】
前記絶縁皮膜は、フォルステライト皮膜、アクリル樹脂層、エポキシ樹脂層又はシリコン樹脂層であることを特徴とする請求項１乃至４記載の点火コイル。
【請求項６】
前記磁性片は、板厚が０．０２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３記載の点火コイル。
【請求項７】
板状の磁性片を板厚方向に積層して磁路を構成するコアと、電流を流すことにより前記コアに磁束を発生する１次コイルと、前記１次コイルの発生する前記コアを流れる磁束により電圧を誘起する２次コイルとを備えた点火コイルにおいて、
前記コアは、絶縁皮膜の形成されていない複数の積層された磁性片と、積層された前記磁性片の間の接着層とからなることを特徴とする点火コイル。
【請求項８】
板状の磁性片を板厚方向に積層して磁路を構成するコアと、電流を流すことにより前記コアに磁束を発生する１次コイルと、前記１次コイルの発生する前記コアを流れる磁束により電圧を誘起する２次コイルとを備えた点火コイルの製造方法において、
絶縁皮膜の形成されていない前記磁性片を前記コアの積層方向の寸法が積層される前記磁性片の全板厚より所定寸法だけ大きい寸法となるように規制するための成形型に配置する配置工程と、前記磁性片の配置された前記成形型を液状の接着剤に浸漬する浸漬工程と、積層された前記磁性片の間に含浸された前記接着剤を硬化させる硬化工程とを有することを特徴とする点火コイルの製造方法。
【請求項９】
板状の磁性片を板厚方向に積層して磁路を構成するコアと、電流を流すことにより前記コアに磁束を発生する１次コイルと、前記１次コイルの発生する前記コアを流れる磁束により電圧を誘起する２次コイルとを備えた点火コイルの製造方法において、
絶縁皮膜の形成されていない前記磁性片を前記コアの積層方向の寸法が積層される前記磁性片の全板厚より所定寸法だけ大きい寸法となるように規制するための成形型に配置する配置工程と、前記磁性片の配置された前記成形型を液状の接着剤に浸漬する浸漬工程と、前記接着剤に浸漬された前記成形型を真空雰囲気にさらすことで積層された前記磁性片の間にある気体を除去しさらに加圧することで前記接着剤を含浸させる含浸工程と、積層された前記磁性片の間に含浸された前記接着剤を硬化させる硬化工程とを有することを特徴とする点火コイルの製造方法。
【請求項１０】
前記所定寸法は、積層される前記磁性片の積層枚数と、積層される前記磁性片の間に形成する接着層の厚さとに基づいて決定されることを特徴とする請求項８又は９記載の点火コイルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関用の点火コイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、点火コイルは、機械式ディストリビュータからハイテンションコードを介して、高電圧を点火プラグに供給していた。ところが、現在では、点火コイルは、内燃機関（エンジン）の各気筒毎に独立して設けられ、高電圧を直接点火プラグへ供給している。さらに、近年、車両の燃費向上やエンジン出力特性向上を目的とした点火プラグの細径化の要求がある。点火プラグが細径化されると、点火プラグが装着される周辺に配設されている、エンジンのウォータジャケットの断面積を拡大することができる。そのため、エンジンの冷却効率が改善され、車両の燃費やエンジンの出力特性が向上する。これに伴い、点火プラグに装着される点火コイルの小型化も求められる。
【０００３】
ところで、エンジンの各気筒毎に独立して設けられ、高電圧を直接点火プラグへ供給する点火コイルが、例えば、特開２０００−１８２８５５号公報に開示されている。この点火コイルは、１次巻線と、２次巻線と、磁路を構成する中心コアと、外周コアとを備えている。そして、中心コアは、渦電流を抑制するための絶縁層が表面に形成されているけい素鋼板を複数枚積層して構成されている。
【特許文献１】特開２０００−１８２８５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
けい素鋼板の表面に形成されている絶縁層は、それ自体で渦電流を抑制するのに充分な絶縁性能を有している。しかし、このような中心コアでは、隣接するけい素鋼板の間に、それぞれの表面に形成されている絶縁層が重なって配設される。そのため、それらの絶縁層の合計寸法（厚さ）が必要以上に大きくなり、中心コアの積層方向の寸法を小さくすることができない。また、極端に薄い絶縁層を形成することも容易ではない。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、点火性能を確保しつつ、磁路を構成するコアの寸法を小さくして、小型化できる点火コイル及びその製造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】
【０００６】
そこで、本発明者は、この課題を解決すべく鋭意研究し試行錯誤を重ねた結果、コアを構成する磁性片の絶縁皮膜の配置を最適化すること、又は、磁性片の絶縁皮膜を真空含浸による接着層で構成することによりコアの寸法を小さくすることを思いつき、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、請求項１に記載の点火コイルは、板状の磁性片を板厚方向に積層して磁路を構成するコアと、電流を流すことにより前記コアに磁束を発生する１次コイルと、前記１次コイルの発生する前記コアを流れる磁束により電圧を誘起する２次コイルとを備えた点火コイルにおいて、さらに、前記コアは、少なくとも一方の積層面に絶縁皮膜の形成されていない非絶縁面を有する第１磁性片と、少なくとも一方の積層面に絶縁皮膜の形成されている絶縁面を有する第２磁性片とからなり、前記第１磁性片の非絶縁面に前記第２磁性片の絶縁面を隣接させ、前記第１磁性片と前記第２磁性片とを順次積層してなることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の点火コイルは、請求項１に記載の点火コイルにおいて、さらに、前記第１磁性片は両方の積層面に非絶縁面を有し、前記第２磁性片は両方の積層面に絶縁面を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の点火コイルは、請求項１に記載の点火コイルにおいて、さらに、前記第１磁性片と前記第２磁性片は、一方の積層面に非絶縁面を有し、他方の積層面に絶縁面を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の点火コイルは、請求項１乃至３に記載の点火コイルにおいて、さらに、前記絶縁皮膜は、皮膜厚さが０．５μｍ以上５μｍ以下であることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の点火コイルは、請求項１乃至４に記載の点火コイルにおいて、さらに、前記絶縁皮膜は、フォルステライト皮膜、アクリル樹脂層、エポキシ樹脂層又はシリコン樹脂層であることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の点火コイルは、請求項１乃至３に記載の点火コイルにおちえ、さらに、前記磁性片は、板厚が０．０２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の点火コイルは、板状の磁性片を板厚方向に積層して磁路を構成するコアと、電流を流すことにより前記コアに磁束を発生する１次コイルと、前記１次コイルの発生する前記コアを流れる磁束により電圧を誘起する２次コイルとを備えた点火コイルにおいて、前記コアは、絶縁皮膜の形成されていない複数の積層された磁性片と、積層された前記磁性片の間の接着層とからなることを特徴とする。
【００１４】
請求項８に記載の点火コイルの製造方法は、板状の磁性片を板厚方向に積層して磁路を構成するコアと、電流を流すことにより前記コアに磁束を発生する１次コイルと、前記１次コイルの発生する前記コアを流れる磁束により電圧を誘起する２次コイルとを備えた点火コイルの製造方法において、絶縁皮膜の形成されていない前記磁性片を前記コアの積層方向の寸法が積層される前記磁性片の全板厚より所定寸法だけ大きい寸法となるように規制するための成形型に配置する配置工程と、前記磁性片の配置された前記成形型を液状の接着剤に浸漬する浸漬工程と、積層された前記磁性片の間に含浸された前記接着剤を硬化させる硬化工程とを有することを特徴とする。
【００１５】
請求項９に記載の点火コイルの製造方法は、板状の磁性片を板厚方向に積層して磁路を構成するコアと、電流を流すことにより前記コアに磁束を発生する１次コイルと、前記１次コイルの発生する前記コアを流れる磁束により電圧を誘起する２次コイルとを備えた点火コイルの製造方法において、絶縁皮膜の形成されていない前記磁性片を前記コアの積層方向の寸法が積層される前記磁性片の全板厚より所定寸法だけ大きい寸法となるように規制するための成形型に配置する配置工程と、前記磁性片の配置された前記成形型を液状の接着剤に浸漬する浸漬工程と、前記接着剤に浸漬された前記成形型を真空雰囲気にさらすことで積層された前記磁性片の間にある気体を除去しさらに加圧することで前記接着剤を含浸させる含浸工程と、積層された前記磁性片の間に含浸された前記接着剤を硬化させる硬化工程とを有することを特徴とする。
【００１６】
請求項１０に記載の点火コイルの製造方法は、請求項８又は９に記載の点火コイルの製造方法において、さらに、前記所定寸法は、積層される前記磁性片の積層枚数と、積層される前記磁性片の間に形成する接着層の厚さとに基づいて決定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の点火コイルによれば、第１磁性片の非絶縁面を第２磁性片の絶縁面と隣接させ順次積層することにより、隣接する第１磁性片の積層面と第２磁性片の積層面との間に絶縁皮膜が重なって配設されることがなくなり、コアの積層方向の寸法を小さくすることができる。さらに、第１磁性片と第２磁性片とは、第２磁性片の積層面に形成されている絶縁皮膜のみで絶縁されているので、第１磁性片と第２磁性片との間に流れる渦電流は従来と同程度に抑制される。従って、点火性能を確保しつつ点火コイルを小型化することができる。
【００１８】
請求項２に記載の点火コイルによれば、第１磁性片と第２磁性片とを順次積層するだけで、第１磁性片の積層面と第２磁性片の積層面とを第２磁性片の積層面に形成されている絶縁皮膜のみで絶縁することができる。そのため、第１磁性片と第２磁性片の積層面の絶縁皮膜の有無を判別して積層する必要がなくなり、組付け工程が簡素化されコストの低減を図ることができる。
【００１９】
請求項３に記載の点火コイルによれば、第１磁性片と第２磁性片とを一方の積層面に非絶縁面を有し他方の積層面に絶縁面を有する同一の材料で構成することができる。そのため、コアを構成する磁性片の材料が共通化されコストの低減を図ることができる。
【００２０】
請求項４に記載の点火コイルによれば、第１磁性片の積層面と第２磁性片の積層面との間に配設される第２磁性片の絶縁皮膜の皮膜厚さを充分に薄くすることができる。ところで、第２磁性片の積層面に形成されている絶縁皮膜は、第１磁性片と第２磁性片との間に流れる渦電流を抑えることができればよく、その皮膜厚さは０．５μｍ以上５μｍ以下であれば充分である。そのため、絶縁皮膜の皮膜厚さを薄くすることによりコアの積層方向の寸法を小さくでき、点火コイルをより小型化することができる。
【００２１】
請求項５に記載の点火コイルによれば、第１磁性片の積層面と第２磁性片の積層面とを確実に絶縁することができる。そのため、第１磁性片と第２磁性片との間に流れる渦電流による渦電流損が確実に抑えられ、点火性能を確保することができる。
【００２２】
請求項６に記載の点火コイルによれば、磁性片の板厚を充分に薄くすることができる。ところで、１次コイルの発生する磁束は、コアを構成する磁性片を積層面と平行な方向に流れる。そのため、コアを流れる磁束の変化量によって大きさが決まる２次コイルの出力電圧は、コアの断面積、つまり、コアを構成する磁性片の板厚に影響される。また、磁性片に磁束が流れることにより発生する渦電流損も磁性片の板厚に影響される。例えば、コアを構成する磁性片を厚くし過ぎると、流すことができる磁束は増えるが、渦電流損も増加してしまう。これに対し、コアを構成する磁性片を薄くし過ぎると、渦電流損は減るが、磁性材の占積率が低下し流すことができる磁束も減少していまう。磁性片の板厚は、０．０２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下、好ましくは０．０２ｍｍ以上０．３ｍｍ以下、より好ましくは、０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下であれば充分な出力電圧を確保しつつ渦電流損を抑えることができる。そのため、点火性能を充分に確保しつつコアの積層方向の寸法を小さくでき、点火コイルをさらに小型化することができる。
【００２３】
請求項７に記載の点火コイルによれば、積層された複数の磁性片の間に接着層を形成することができる。そのため、コアの積層方向の寸法を小さくすることができ、点火コイルを小型化することができる。
【００２４】
請求項８に記載の点火コイルの製造方法によれば、配置工程で、絶縁皮膜の形成されていない磁性片を、コアの積層方向の寸法が、積層される前記磁性片の全板厚より所定寸法だけ大きい寸法となるように規制するための成形型に配置することができる。浸漬工程で、磁性片の配置された成形型を液状の接着剤に浸漬することができる。硬化工程で、磁性片の間に含浸された接着剤を硬化させることができる。そのため、これらの工程により、積層された磁性片の間に、成形型に基づいた寸法の接着層を形成することができる。従って、コアの積層方向の寸法を小さくすることができ、点火コイルを小型化することができる。
【００２５】
請求項９に記載の点火コイルの製造方法によれば、配置工程で、絶縁皮膜の形成されていない磁性片を、コアの積層方向の寸法が、積層される前記磁性片の全板厚より所定寸法だけ大きい寸法となるように規制するための成形型に配置することができる。浸漬工程で、磁性片の配置された成形型を液状の接着剤に浸漬することができる。含浸工程で、接着剤に浸漬された成形型を真空雰囲気にさらして磁性片の間にある気体を除去するとともに、さらに、加圧して磁性片の間に接着剤を含浸させることができる。硬化工程で、磁性片の間に含浸された接着剤を硬化させることができる。そのため、これらの工程により、積層された磁性片の間に、成形型に基づいた寸法の接着層を形成することができる。従って、コアの積層方向の寸法を小さくすることができ、点火コイルを小型化することができる。
【００２６】
請求項１０に記載の点火コイルの製造方法によれば、所定寸法を、積層される磁性片の積層枚数と、積層される磁性片の間に形成する接着層の厚さとに基づいて決定することで、接着層の厚さを確実に小さくすることができる。そのため、点火コイルをより小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本実施形態は、本発明に係る点火コイルを、車両走行用のエンジンの点火プラグに直接高電圧を供給する車両用点火コイルに適用した例を示す。
【００２８】
（第１実施形態）
第１実施形態における点火コイルの軸方向断面図を図１に、図１におけるＡ−Ａ矢視断面図を図２に、図２における中心コアの部分断面図を図３に、図２における外周コアの部分断面図を図４に示す。そして、これらの図を参照し、構造、動作、効果の順で具体的に説明する。
【００２９】
まず、図１及び図２を参照して具体的構造について説明する。必要に応じて、図３及び図４を参照して詳細を説明する。図１に示すように、点火コイル１は、コイル部２と、コネクタ部３と、高圧タワー部４とを備えている。
【００３０】
図２に示すように、コイル部２は、中心コア２０（コア）と、絶縁部材２１と、絶縁空気層２２と、２次スプール２３と、２次コイル２４と、１次スプール２５と、１次コイル２６と、外周コア２７（コア）と、コイルケース２８とを備えている。
【００３１】
中心コア２０は、幅の異なる短冊状の非絶縁けい素鋼板（第１磁性片）２００と両面絶縁けい素鋼板（第２磁性片）２０１とを径方向に順次積層して形成される略円柱体である。図３に示すように、非絶縁けい素鋼板２００は、両方の積層面に絶縁皮膜を全く有しない板厚０．２ｍｍのけい素鋼板２００ａで構成されている。これに対し、両面絶縁けい素鋼板２０１は、両方の積層面に、例えば、フォルステライト皮膜（Ｍｇ2ＳｉＯ4）又はアクリル、エポキシ、シリコン等の樹脂からなる厚さ２μｍの絶縁皮膜２０１ｂが形成された板厚０．２ｍｍのけい素鋼板２０１ａで構成されている。
【００３２】
図１及び図２に示すように、絶縁部材２１は、樹脂等の絶縁材からなる円筒体である。絶縁空気層２２は、絶縁部材２１の外周面と後述する２次スプール２３の内周面との間に設けられる環状の空気層である。この絶縁空気層２２は、絶縁部材２１とともに中心コア２０を２次スプール２３と絶縁する絶縁材の役割を有する。２次スプール２３は、筒部２３ａと、筒部２３ａの軸端部から径方向内側に延在する底部２３ｂとを有する有底円筒体であり、樹脂で構成されている。そして、２次スプール２３の筒部２３ａで囲まれた空間に、中心コア２０がその軸端面を底部２３ｂに当接させて配設されている。さらに、中心コア２０の外周側に、絶縁部材２１がその内周面を中心コア２０の外周面に当接させて配設されている。２次コイル２４は２次スプール２３の外周面に巻回される巻線である。１次スプール２５は樹脂からなる有底円筒体である。そして、２次コイル２４の外周側に同心状に配設されている。１次コイル２６は１次スプール２５の外周面に巻回される巻線である。
【００３３】
外周コア２７は、非絶縁けい素鋼板（第１磁性片）２７０と両面絶縁けい素鋼板（第２磁性片）２７１とを積層してＣ字状に形成される筒体である。図４に示すように、非絶縁けい素鋼板２７０は、両方の積層面に絶縁皮膜を全く有しない板厚０．３ｍｍのけい素鋼板２７０ａで構成されている。これに対し、両面絶縁けい素鋼板２７１は、両方の積層面に、例えば、フォルステライト皮膜（Ｍｇ2ＳｉＯ4）又はアクリル、エポキシ、シリコン等の樹脂からなる厚さ３μｍの絶縁皮膜２７１ｂが形成された板厚０．３ｍｍのけい素鋼板２７１ａで構成されている。そして、図１及び図２に示すように、１次コイル２６の外周側に同心状に配設されている。
【００３４】
コイルケース２８は、樹脂からなる円筒体であり、その内部には、中心コア２０と、絶縁部材２１と、絶縁空気層２２と、２次コイル２４の巻回された２次スプール２３と、１次コイル２６の巻回された１次スプール２５と、外周コア２７とが同心状に配設された状態で収納されている。２次コイル２４と１次スプール２５の間及び１次コイル２６と外周コア２７の間にはエポキシ樹脂２９が充填されている。このエポキシ樹脂２９は、上記各々の部材同士を接合するとともに、部材間の絶縁性を確保する役割を有する。
【００３５】
図１に示すように、コネクタ部３は、コイル部２の図中において上方に配設され、コネクタ３０と、イグナイタ３１と、コネクタケース３２とを備えている。コネクタ３０は、ＥＣＵ（図略）からの点火タイミング信号を後述するイグナイタ３１へ供給する電子部材である。イグナイタ３１は、コネクタ３０及び１次コイル２６と電気的に接続され、コネクタ３０を介して入力される点火タイミング信号に基づいて、１次コイル２６に供給する１次電流を制御するための電子回路である。コネクタケース３２は、樹脂からなる略円筒体であり、コイルケース２８と一体的に形成されている。そして、コネクタケース３２の内部にはイグナイタ３１が収納されエポキシ樹脂３３が充填されている。また、コネクタケース３２の外周面には径方向外側に向かってコネクタ３０が配設されている。
【００３６】
高圧タワー部４は、コイルケース２８の図中において下方に配設され、ターミナルプレート４０と、高圧端子４１と、スプリング４２と、高圧タワーケース４３と、プラグキャップ４４とを備えている。ターミナルプレート４０は、金属からなる環状体であり、その中央には、図中において上方に折り曲げられた板状の爪部が設けられている。そして、２次スプール２３の軸端部に固定されるとともに、２次コイル２４の高圧側出力端と電気的に接続されている。高圧端子４１は、筒部と、筒部の軸端部から径方向内側に延在する底部と、底部の反筒部側に突出する突部とを有す金属部材である。高圧端子４１の突部は、ターミナルプレート４０に挿入され、爪部と咬合することにより高圧端子４１をターミナルプレート４０と電気的に接続している。スプリング４２は金属からなる螺旋状の部材である。スプリング４２の一端は高圧端子４１の底部の筒部側に電気的に接続され、他端は点火プラグ（図略）に嵌装されている。高圧タワーケース４３は、樹脂からなる円筒体であり、コイルケース２８と一体的に形成されている。そして、高圧タワーケース４３の内部には、ターミナルプレート４０と、高圧端子４１と、スプリング４２とが収納されている。プラグキャップ４４はゴム製の円筒体であり高圧タワーケース４３の端部に嵌装されている。そして、プラグキャップ４４の内周面で点火プラグが支持されている。
【００３７】
次に、具体的動作について説明する。ＥＣＵからの点火タイミング信号がコネクタ３０を介してイグナイタ３１へ入力される。イグナイタ３１はこの点火タイミング信号に基づいて１次コイル２６に１次電流を供給する。１次電流が流れることにより１次コイル２６は磁束を発生する。この磁束は、中心コア２０を構成する非絶縁けい素鋼板２００及び両面絶縁けい素鋼板２０１の内部を軸方向に流れる。さらに、外周コア２７を構成する非絶縁けい素鋼板２７０及び両面絶縁けい素鋼板２７１の内部を軸方向に流れる。これにより、１次コイル２６の発生した磁束は２次コイル２４と鎖交し、２次コイル２４に高電圧が誘起される。ここで、２次コイル２４の一端は車体に接地されるため、ターミナルプレート４０と接続される他端は車体に対して負電圧、例えば、−３０ｋＶとなる。この高電圧はターミナルプレート４０から高圧端子４１及びスプリング４２を介して点火プラグに印加される。これにより、点火プラグはその電極間のギャップで火花を発生する。
【００３８】
最後に、具体的効果について説明する。第１の実施形態によれば、点火コイル１は、非絶縁けい素鋼板２００、２７０と両面絶縁けい素鋼板２０１、２７１とを順次積層することにより、非絶縁けい素鋼板２００、２７０の積層面と両面絶縁けい素鋼板２０１、２７１の積層面とを両面絶縁けい素鋼板２０１、２７１の積層面に形成されている絶縁皮膜２０１ｂ、２７１ｂのみで絶縁することができる。そのため、隣接する非絶縁けい素鋼板２００、２７０の積層面と両面絶縁けい素鋼板２０１、２７１の積層面との間に絶縁皮膜が重なって配設されることがなくなり、中心コア２０及び外周コア２７の積層方向の寸法を小さくすることができる。さらに、両面絶縁けい素鋼板２０１、２７１の積層面に形成されている絶縁皮膜２０１ｂ、２７１ｂで隣接する非絶縁けい素鋼板２００、２７０と両面絶縁けい素鋼板２０１、２７１との間に流れる渦電流を抑えることにより、渦電流損を抑制することができる。従って、点火性能を確保しつつ点火コイル１を小型化することができる。また、非絶縁けい素鋼板２００、２７０と両面絶縁けい素鋼板２０１、２７１の積層面の絶縁皮膜の有無を判別して積層する必要がなくなり、組付け工程が簡素化されコストの低減を図ることができる。
【００３９】
また、点火コイル１は、非絶縁けい素鋼板２００、２７０の積層面と両面絶縁けい素鋼板２０１、２７１の積層面との間に配設される両面絶縁けい素鋼板２０１、２７１の絶縁皮膜２０１ｂ、２７１ｂの皮膜厚さを充分に薄くすることができる。ところで、絶縁皮膜２０１ｂ、２７１ｂは、非絶縁けい素鋼板２００、２７０と両面絶縁けい素鋼板２０１、２７１との間に流れる渦電流を抑えることができればよく、その皮膜厚さは０．５μｍ以上５μｍ以下であれば充分である。そのため、絶縁皮膜２０１ｂ、２７１ｂの皮膜厚さを薄くすることにより中心コア２０及び外周コア２７の積層方向の寸法を小さくでき、点火コイルをより小型化することができる。
【００４０】
また、点火コイル１は、非絶縁けい素鋼板２００、２７０の積層面と両面絶縁けい素鋼板２０１、２７１の積層面とを確実に絶縁することができる。そのため、非絶縁けい素鋼板２００、２７０と両面絶縁けい素鋼板２０１、２７１との間に流れる渦電流による渦電流損が確実に抑えられ、点火性能を確保することができる。
【００４１】
さらに、点火コイル１は、磁性片の板厚を充分に薄くすることができる。ところで、磁性片の板厚は、０．０２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下、好ましくは０．０２ｍｍ以上０．３ｍｍ以下、より好ましくは、０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下であれば充分な出力電圧を確保しつつ渦電流損を抑えることができる。そのため、点火性能を充分に確保しつつ中心コア２０及び外周コア２７の積層方向の寸法を小さくでき、点火コイルをさらに小型化することができる。
【００４２】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態における中心コアの部分断面図を図４に示す。ここでは、第１実施形態における点火コイルとの相違部分についてのみ説明し、共通する部分ついては、必要とされる箇所以外説明を省略する。なお、前記実施形態と同一の要素には同一の符号を付して説明する。
【００４３】
まず、図５を参照して具体的構造について説明する。図５に示すように、中心コア２０は、幅の異なる短冊状の片面絶縁けい素鋼板（第１磁性片、第２磁性片）２０２を径方向に順次積層して形成される略円柱体である。片面絶縁けい素鋼板２０２は、片方の積層面にのみ、例えば、フォルステライト皮膜（Ｍｇ2ＳｉＯ4）又はアクリル、エポキシ、シリコン等の樹脂からなる厚さ１μｍの絶縁皮膜２０２ｂが形成された板厚０．１５ｍｍのけい素鋼板２０２ａで構成されている。中心コア２０は、片面絶縁けい素鋼板２０２の絶縁皮膜の形成されていない積層面）に別の片面絶縁けい素鋼板２０２の絶縁皮膜２０２ｂの形成されている積層面を隣接させ順次積層して形成されている。図６に示すように、外周コア２７は、片面絶縁けい素鋼板（第１磁性片、第２磁性片）２７２とを積層してＣ字状に形成される筒体である。片面絶縁けい素鋼板２７２は、片方の積層面にのみ、例えば、フォルステライト皮膜（Ｍｇ2ＳｉＯ4）又はアクリル、エポキシ、シリコン等の樹脂からなる厚さ１μｍの絶縁皮膜２７２ｂが形成された板厚０．１５ｍｍのけい素鋼板２７２ａで構成されている。外周コア２７は、片面絶縁けい素鋼板２７２の絶縁皮膜の形成されていない積層面）に別の片面絶縁けい素鋼板２７２の絶縁皮膜２７２ｂの形成されている積層面を隣接させ積層して形成されている。
【００４４】
次に、具体的効果について説明する。第２の実施形態によれば、点火コイル１は、中心コア２０及び外周コア２７を構成する片面絶縁けい素鋼板２０２、２７２を一方の積層面に非絶縁面を有し他方の積層面に絶縁面を有する同一の材料で構成することができる。そのため、中心コア２０及び外周コア２７を構成する磁性片の材料が共通化されコストの低減を図ることができる。
【００４５】
なお、上述した第１及び第２実施形態では、けい素鋼板の積層面以外の端面には、フォルステライト皮膜又はアクリル、エポキシ、シリコン等の樹脂からなる絶縁皮膜が形成されていない例を挙げているが、これに限られるものではない。渦電流をさらに低減し効率向上を図るためには積層面以外の端面に絶縁皮膜を形成する方がより好ましい。
【００４６】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態における中心コアの正面図及び側面図を図７に、図７（ｂ）における中心コアの軸端部の部分断面図を図８に、中心コアの製造方法における配置工程の説明図を図９に、浸漬工程の説明図を図１０に、含浸工程の説明図を図１１に、含浸工程の別の説明図を図１２に、硬化工程の説明図を図１３に示す。ここでは、第１及び第２施形態における点火コイルとの相違部分である中心コアについてのみ説明し、共通する部分ついては、必要とされる箇所以外説明を省略する。なお、第１及び第２実施形態と同一の要素には同一の符号を付して説明する。
【００４７】
まず、図７を参照して具体的構造について説明する。図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、中心コア２０は、幅の等しい短冊状の非絶縁けい素鋼板２０３（磁性片）を板厚方向に順次積層して構成される角柱体である。さらに、図８に示すように、中心コア２０は、積層された非絶縁けい素鋼板２０３の間に、接着層からなる絶縁被膜２０４を備えている。非絶縁けい素鋼板２０３は、両方の積層面に絶縁皮膜を全く有しない、例えば、板厚０．１５ｍｍのけい素鋼板２０３ａで構成されている。絶縁被膜２０４は、例えば、加熱硬化型接着剤からなる厚さ４μｍの接着層である。絶縁被膜２０４は、後述する配置工程、浸漬工程、含浸工程及び硬化工程を経て、積層された非絶縁けい素鋼板２０３の間に形成される。
【００４８】
次に、図９〜図１３を参照して、配置工程、浸漬工程、含浸工程及び硬化工程について説明する。図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、配置工程は、積層された非絶縁けい素鋼板２０３を成形型５ａ、５ｂに配置する工程である。図９（ｂ）に示すように、成形型５ａ、５ｂは、中心コア２０の積層方向の寸法が、積層される非絶縁けい素鋼板２０３の全板厚より所定寸法だけ大きい寸法となるように、中心コア２０の積層方向を規制している。成形型５ａ、５ｂの積層方向の内側寸法Ｌは、Ｌ＝非絶縁けい素鋼板２０３の全板厚＋非絶縁けい素鋼板２０３の間の接着層の厚さ×（非絶縁けい素鋼板２０３の積層枚数ー１）となるように設定されている。例えば、板厚０．１５ｍｍの非絶縁けい素鋼板２０３を３０枚積層し、積層した非絶縁けい素鋼板２０３の間に４μｍの接着層を形成させる場合、成形型５ａ、５ｂの積層方向の内側寸法Ｌは、非絶縁けい素鋼板２０３の全板厚４．５ｍｍ（＝０．１５ｍｍ×３０枚）より０．１１６ｍｍ（＝４μｍ×（３０枚ー１））だけ大きい４．６１６ｍｍに設定される。
【００４９】
図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、浸漬工程は、非絶縁けい素鋼板２０３の配置された成形型５ａ、５ｂを真空容器６に入れられた液状の接着剤７に浸漬する工程である。接着剤７は、例えば、加熱することで硬化する加熱硬化型接着剤である。
【００５０】
図１１及び図１２に示すように、含浸工程は、液状の接着剤７に浸漬された成形型５ａ、５ｂを真空雰囲気にさらすことで、積層された非絶縁けい素鋼板２０３の間にある空気層２０５を除去し、さらに、大気圧に戻し加圧することで液状の接着剤７を含浸させる工程である。図１１（ａ）に示すように、真空容器６を密閉し、液状の接着剤７に浸漬された成形型５ａ、５ｂを、真空ポンプ（図略）によって、例えば、真空度２０ｍｍＨｇ以下で１０分間真空引きする。前述したように、成形型５ａ、５ｂの積層方向の内側寸法Ｌは、非絶縁けい素鋼板２０３の全板厚４．５ｍｍより０．１１６ｍｍだけ大きいため、非絶縁けい素鋼板２０３の間には空気層２０５が形成されている。図１１（ｂ）に示すように、非絶縁けい素鋼板２０３の間に形成された空気層２０５は、真空ポンプで真空引きされ、真空雰囲気にさらされることで除去される。その後、図１２（ａ）に示すように、真空容器６を開放し、液状の接着剤７に浸漬された成形型５ａ、５ｂを、大気圧に戻し、例えば、５分間加圧する。これにより、図１２（ｂ）に示すように、積層された非絶縁けい素鋼板２０３の間に接着剤７が浸透し、絶縁皮膜２０４が形成される。絶縁皮膜２０４は、真空雰囲気さらされ、さらに、大気圧に戻し加圧されることで寸法が均等化され、ほぼ４μｍの接着層となる。
【００５１】
図１３に示すように、硬化工程は、積層された非絶縁けい素鋼板２０３の間に含浸された接着剤７を硬化させる工程である。接着剤７の含浸された非絶縁けい素鋼板２０３を成形型５ａ、５ｂに配置したまま加熱炉８に入れ、ヒータ８ａによって、例えば、１２０℃で６０分間加熱する。加熱されることで、非絶縁けい素鋼板２０３の間に含浸された接着剤７は硬化し、充分な絶縁性を有する絶縁皮膜２０４を形成する。
【００５２】
最後に、具体的効果について説明する。第３の実施形態によれば、配置工程で、絶縁皮膜の形成されていない非絶縁けい素鋼板２０３を、中心コア２０の積層方向の寸法が、積層される非絶縁けい素鋼板２０３の全板厚より所定寸法だけ大きい寸法となるように規制するための成形型５ａ、５ｂに配置することができる。浸漬工程で、非絶縁けい素鋼板２０３の配置された成形型５ａ、５ｂを液状の接着剤７に浸漬することができる。含浸工程で、液状の接着剤７に浸漬された成形型５ａ、５ｂを真空雰囲気にさらして、非絶縁けい素鋼板２０３の間にある空気層２０５を除去するとともに、さらに、大気圧に戻し加圧して非絶縁けい素鋼板２０３の間に液状の接着剤７を含浸させることができる。硬化工程で、非絶縁けい素鋼板２０３の間に含浸された接着剤７を硬化させることができる。そのため、これらの工程により、積層された非絶縁けい素鋼板２０３の間に、成形型５ａ、５ｂに基づいた寸法の接着層を形成することができる。従って、中心コア２０の積層方向の寸法を小さくすることができ、点火コイル１を小型化することができる。
【００５３】
また、第３の実施形態によれば、所定寸法を、積層される非絶縁けい素鋼板２０３の積層枚数と、積層される非絶縁けい素鋼板２０３の間に形成する接着層の厚さとに基づいて決定することで、接着層の厚さを確実に４μｍにすることができる。そのため、点火コイル１をより小型化することができる。
【００５４】
なお、上述した第３実施形態では、絶縁皮膜２０４の厚さが４μｍの例を挙げているが、これに限られるものではない。１μｍ〜１０μｍの範囲であれば、同様にして絶縁皮膜２０５を形成することができ、充分に中心コア２０を小型化できる。
【００５５】
また、上述した第３実施形態では、成形型５ａ、５ｂで覆われる中心コア２０の外周面に、接着層が形成されていない例を挙げているが、これに限られるものではない。成形型５ａ、５ｂの寸法を調整し、中心コア２０の外周面に、接着層を形成するようにしてもよい。これにより、２次スプール２３との絶縁性を向上させることができる。
【００５６】
さらに、上述した第３実施形態では、加熱することで硬化する加熱硬化型接着剤を用いた例を挙げているが、これに限られるものではない。例えば、常温で硬化する常温硬化型接着であってもよいし、紫外線によって硬化する紫外線硬化型接着剤であってもよい。その場合、それぞれの接着剤の特性に応じて硬化工程を変更することで、同様の効果を得ることができる。
【００５７】
なお、上述した第１〜第３実施形態では、エンジンの各気筒毎に独立して設けられ、高電圧を直接点火プラグへ供給するいわゆるスティックタイプの点火コイルの例を挙げているが、これに限られるものではない。例えば、ディストリビュータから高圧コードを介して、高電圧を各気筒に設けられた点火プラグに供給する点火コイルに適用してもよい。磁性片を積層して構成されるコアを有する点火コイルであれば、コアの形状を問わず適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】第１実施形態における点火コイルの軸方向断面図を示す。
【図２】図１におけるＡ−Ａ矢視断面図を示す。
【図３】図２における中心コアの部分断面図を示す。
【図４】図２における外周コアの部分断面図を示す。
【図５】第２実施形態における中心コアの部分断面図を示す。
【図６】第２実施形態における外周コアの部分断面図を示す。
【図７】第３実施形態における中心コアの正面図及び側面図を示す。
【図８】図７（ｂ）における中心コアの軸端部の部分断面図を示す。
【図９】中心コアの製造方法における配置工程の説明図を示す。
【図１０】中心コアの製造方法における浸漬工程の説明図を示す。
【図１１】中心コアの製造方法における含浸工程の説明図を示す。
【図１２】中心コアの製造方法における含浸工程の別の説明図を示す。
【図１３】中心コアの製造方法における硬化工程の説明図を示す。
【符号の説明】
【００５９】
１  ・・・  点火コイル
２  ・・・  コイル部
２０  ・・・  中心コア
２００、２０３  ・・・  非絶縁けい素鋼板
２０１  ・・・  両面絶縁けい素鋼板
２０２  ・・・  片面絶縁けい素鋼板
２００ａ、２０１ａ，２０２ａ、２０３ａ  ・・・  けい素鋼板
２０１ｂ、２０２ｂ、２０４  ・・・  絶縁皮膜
２０５  ・・・  空気層
２１  ・・・  絶縁部材
２２  ・・・  絶縁空気層
２３  ・・・  ２次スプール
２４  ・・・  ２次コイル
２５  ・・・  １次スプール
２６  ・・・  １次コイル
２７  ・・・  外周コア
２７０  ・・・  非絶縁けい素鋼板
２７１  ・・・  両面絶縁けい素鋼板
２７２  ・・・  片面絶縁けい素鋼板
２７０ａ、２７１ａ，２７２ａ  ・・・  けい素鋼板
２７１ｂ、２７２ｂ  ・・・  絶縁皮膜
２８  ・・・  コイルケース
２９  ・・・  エポキシ樹脂
３  ・・・  コネクタ部
４  ・・・  高圧タワー部
５ａ、５ｂ  ・・・  成形型
６  ・・・  真空容器
７  ・・・  接着剤
８  ・・・  加熱炉
８ａ  ・・・ヒータ
【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】
2005236263.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005236263.tif 000011
【図１０】
2005236263.tif 000012
【図１１】
2005236263.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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