(57)【要約】【課題】外部環境により導通が阻害されない雑音防止抵抗器を提供する。【解決手段】雑音防止抵抗器１０の抵抗体１のみならず、その両端部に嵌着したキャップ電極３，５を含む外部表面全体に樹脂保護膜７を形成する。そして、点火コイルの抵抗収納部３７に装着した雑音防止抵抗器１０において、最初のエンジン点火時の高電圧印加による放電現象でキャップ電極３，５の軸方向の端面を覆う保護膜のみを消失させることで、以後、水分、硝酸等の外部環境の影響を受けずにキャップ電極３，５と接続端子２７，３６との電気的な導通状態が維持される。【選択図】図１
2017218996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抵抗体と、該抵抗体の両端部に嵌着された電極とを備え、
前記抵抗体および前記電極の外部表面全体を絶縁性の樹脂保護膜で覆ったことを特徴とする雑音防止抵抗器。
【請求項２】
前記抵抗体は巻線抵抗体、皮膜抵抗体、セラミック抵抗体のいずれか一つから選択された円柱状の抵抗体であり、前記電極は金属製のキャップ電極であることを特徴とする請求項１に記載の雑音防止抵抗器。
【請求項３】
前記樹脂保護膜はウレタン樹脂またはエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１または２に記載の雑音防止抵抗器。
【請求項４】
前記樹脂保護膜のうち前記電極の軸方向の端面を覆う保護膜のみを消失させて該電極と外部接続端子との導通を確保することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の雑音防止抵抗器。
【請求項５】
両端部に電極が嵌着された抵抗器を絶縁性の部材からなるケース内に実装する実装構造であって、
前記ケースの対向する壁面に第１の接続端子と第２の接続端子とが配置され、前記抵抗器は、前記第１の接続端子との接続面および前記第２の接続端子との接続面を除く外部表面全体が絶縁性の樹脂保護膜により覆われていることを特徴とする実装構造。
【請求項６】
前記抵抗器は内燃機関の点火プラグに装着される雑音防止抵抗器であり、前記第１の接続端子は前記点火プラグの昇圧コイルと導通し、前記第２の接続端子は前記点火プラグのスパークプラグと導通していることを特徴とする請求項５に記載の実装構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、エンジン等の内燃機関の点火プラグに実装される雑音防止抵抗器および実装構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガソリンエンジンを搭載した自動車では、エンジン点火装置の点火プラグ（スパークプラグ）に高圧電流を流して放電させ、シリンダー内のガソリンと空気の圧縮混合気体に火花を飛ばして着火しており、その放電には１０ｋＶ以上の電圧が必要となる。そのため自動車は、バッテリー電圧（１２Ｖ）を昇圧するイグニッションコイルを備えている。
【０００３】
イグニッションコイルは、例えば絶縁ケース内に収納された１次コイル、２次コイル、これら１次コイルと２次コイルが巻きつけられたコア（鉄心）からなる。エンジン点火装置は、イグニッションコイルを介した点火制御を行うＩＣチップ等が搭載されたコイル本体部、スパークプラグに接続されたスプリング、そのスプリングを収納する筒状の絶縁ケース等で構成されている。さらに、エンジン点火時の放電により発生する高周波雑音（ノイズ）を抑制するため、コイル本体部とスプリングとの間に直列に雑音防止抵抗器が接続されている。
【０００４】
エンジンが作動している間、スパークプラグはエンジンの回転数に応じて点火（スパーク）動作を繰り返しており、そのスパークによって酸素分子がオゾン（Ｏ3）となる。その結果、エンジン点火装置の雑音防止抵抗器が搭載されている絶縁ケース内はオゾン環境下となり、このような環境下に水分が含まれると、以下に示す化学反応によって窒素酸化物が生成され、その窒素酸化物を介して硝酸が生成される。
【０００５】
Ｏ3(オゾン)＋Ｎ2(窒素)→ＮＯX(窒素酸化物)
ＮＯX＋Ｈ2Ｏ→ＨＮＯ3(硝酸)
【０００６】
雑音防止抵抗器は、接続端子との導通を確保するため、その金属製キャップ端子の少なくとも一部が露出している必要がある。しかし、キャップ端子の金属表面が硝酸と反応すると、金属酸化物や硝酸塩が生成され、抵抗器と接続端子との導通に不具合が生じることが考えられる。
【０００７】
そこで、例えば特許文献１は、内燃機関用点火コイルにおいて、ノイズ低減用の抵抗器と点火プラグの頂点電極とを電気的に導通させるコイルスプリングを収容する絶縁パイプの端部が開放されていることに起因する抵抗器等の腐食を防止する技術を開示している。より具体的には、絶縁パイプの内側であって、コイルスプリングのうち抵抗器と接する一方端部とは反対の他方端部に対応する部分に周回する係止段部を設け、その係止段部およびコイルスプリングの他方端部に接するように、導電性と耐腐食性を有する球状の閉塞体を設けている。この閉塞体により絶縁パイプの端部の開口を閉塞して、コイルスプリングおよび抵抗器が大気中の湿気に晒されないようにすることで、それらの腐食を防止している。
【０００８】
また、特許文献２には、内燃機関用点火コイルの高圧筒部の筒内部に設けた内向き突出部によって、筒内径に対応する大きさのキャップで包囲した放電ノイズ低減用抵抗体を支持することで、その抵抗体の落下防止と、抵抗体へ機械的強度、耐腐食性、耐摩耗性を付与する構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０‐１４０４２号公報
【特許文献２】特許第５２９４２０９号公報（特開２０１１−０３５０１９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述した特許文献１では、絶縁パイプの内径に合わせた球状の閉塞体を絶縁パイプの内側に周回する係止段部に設けた構成とし、特許文献２は高圧筒部の筒内径に合わせたキャップで抵抗体を包囲する構成としている。このような構成による抵抗器の耐腐食性等の向上は、抵抗器そのものの外径、絶縁パイプや高圧筒部の内径に生じる個体差（例えば、製造ロットによる寸法公差）等によって左右され、接続不良により気密性を保持できないという問題が生じる。
【００１１】
したがって上記従来の技術では、エンジン点火装置に搭載される抵抗器を水分および硝酸の影響から隔離して、安定した導通を確保することができない。また、特許文献１のように閉塞体等により絶縁パイプ内を密閉する構成では、別部材が必要となるため部品点数が増え、それに伴い点火コイルの構造が複雑になり、コストアップにもなるという問題がある。
【００１２】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、導電不良の発生を防止して耐湿性、耐酸性および耐腐食性を向上させた雑音防止抵抗器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するため、本発明の雑音防止抵抗器は、抵抗体と、該抵抗体の両端部に嵌着された電極とを備え、前記抵抗体および前記電極の外部表面全体を絶縁性の樹脂保護膜で覆ったことを特徴とする。例えば前記抵抗体は、巻線抵抗体、皮膜抵抗体、セラミック抵抗体のいずれか一つから選択された円柱状の抵抗体であり、前記電極は金属製のキャップ電極であることを特徴とする。また、例えば、前記樹脂保護膜はウレタン樹脂またはエポキシ樹脂であることを特徴とする。さらには、例えば前記樹脂保護膜のうち前記電極の軸方向の端面を覆う保護膜のみを消失させて該電極と外部接続端子との導通を確保することを特徴とする。
【００１４】
また、上記の目的を達成するため、本発明の実装構造は、両端部に電極が嵌着された抵抗器を絶縁性の部材からなるケース内に実装する実装構造であって、前記ケースの対向する壁面に第１の接続端子と第２の接続端子とが配置され、前記抵抗器は、前記第１の接続端子との接続面および前記第２の接続端子との接続面を除く外部表面全体が絶縁性の樹脂保護膜により覆われていることを特徴とする。例えば前記抵抗器は、内燃機関の点火プラグに装着される雑音防止抵抗器であり、前記第１の接続端子は前記点火プラグの昇圧コイルと導通し、前記第２の接続端子は前記点火プラグのスパークプラグと導通していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、内燃機関等の点火コイルに搭載される雑音防止抵抗器が水分、硝酸等の外部環境の影響を受けにくく、雑音防止抵抗器の耐湿性、耐酸性、および耐腐食性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態例に係る雑音防止抵抗器の外観斜視図である。
【図２】本実施の形態例に係る雑音防止抵抗器の製造工程を時系列で示すフローチャートである。
【図３】本実施の形態例に係る雑音防止抵抗器が実装された点火コイルの一例を模式的に示す断面図である。
【図４】本実施の形態例に係る雑音防止抵抗器を点火コイルの抵抗収納部に配置したときの装着状態の詳細を示す図であり、（ａ）は通電前の装着状態を、（ｂ）は通電後の装着状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る実施の形態例について添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施の形態例に係る雑音防止抵抗器（以下、単に抵抗器ともいう。）の外観斜視図である。図１に示すように、本実施の形態例に係る雑音防止抵抗器１０は、棒状（円柱状）の芯材に抵抗線を巻き付けてなる抵抗体１と、その抵抗体１の端部それぞれに圧入して取り付けられ、抵抗線の端部と電気的に接続されたキャップ電極３，５とで構成され、さらに、抵抗体１とキャップ電極３，５の外部表面の全体を保護膜７で覆った構造を有する。雑音防止抵抗器１０は、エンジン点火装置のエンジン点火時に発生するイグニッションノイズ等の放射ノイズを効果的に抑制する、所定のフィルタ特性を有する。
【００１８】
図２は、本実施の形態例に係る雑音防止抵抗器の製造工程を時系列で示すフローチャートである。図２のステップＳ１１において、例えば、繊維径が数μｍ程度のガラス繊維を束ねてエポキシ樹脂またはシリコーン樹脂を浸み込ませ、長尺の棒状に成形した芯材の外周に、例えばニッケル・鉄合金（Ｎｉ−Ｆｅ）線、ニッケル（Ｎｉ）線、クロム（Ｃｒ）線、ニッケル・クロム合金（Ｎｉ−Ｃｒ）線等の抵抗線を所定のピッチで連続的に巻き付ける。続くステップＳ１３で、抵抗線を巻回した芯材を乾燥させて樹脂を硬化させる。
【００１９】
ステップＳ１５では、抵抗線を巻き付けて乾燥・硬化させた芯材の表面に、例えばエポキシ樹脂またはシリコン樹脂を抵抗線が隠れる程度の厚みでコーティングして樹脂コートを形成する。そして、ステップＳ１７で、その樹脂コートを硬化させる。
【００２０】
ステップＳ１９において、上記のように抵抗線が巻回され、樹脂でコーティングされた長尺の芯材をカッターにより所定寸法に切断し、個別の抵抗体を作製する。次のステップＳ２１では、抵抗体の両端にキャップ電極を嵌着する。キャップ電極は、有底筒状に形成された、鉄、ステンレス等の導電性を有する金属からなり、その表面には、銅、ニッケル等のめっきが施されている。ここでは、抵抗体の両端部に軸方向にキャップ電極を機械的に押し込み（圧入し）、固定させる。なお、圧入後にキャップ電極を外周面から押圧して変形させて（かしめて）、固定してもよい。
【００２１】
ステップＳ２３では、図１に示すように、例えばウレタン樹脂、エポキシ樹脂等によって抵抗体およびキャップ電極の外部表面の全体を隙間なく覆うように保護膜を形成する。保護膜の厚さは特に制限はないが、耐湿性の維持、後述する放電現象による部分的な保護膜の消失等を考慮して、例えば数μｍとする。保護膜の形成方法としては、例えば抵抗器をウレタン樹脂等を満たした槽に浸漬してもよいし、刷毛等で塗布または吹付けてもよい。そして、最終工程であるステップＳ２５で、保護膜を乾燥、硬化させる。
【００２２】
本実施の形態例に係る雑音防止抵抗器では、上述したステップＳ１５において抵抗線を固定するためにコーティングしたエポキシ樹脂、シリコーン樹脂等による樹脂コートが下層となり、ステップＳ２３において外部全面に形成した保護膜が上層となるため、抵抗体部分において保護膜が２層構造となる。
【００２３】
なお、上記のステップＳ１３等における樹脂等の硬化方法は、室温による硬化、加熱硬化（例えば１００〜１５０℃）、あるいは紫外線照射による硬化のいずれでもよい。また、乾燥時間を短縮する観点から、抵抗器の外表面全体に形成する保護膜の樹脂として速乾性のウレタン樹脂に限定して使用してもよい。
【００２４】
次に、本実施の形態例に係る雑音防止抵抗器の実装構造等について説明する。図３は、本実施の形態例に係る雑音防止抵抗器を実装した、エンジン（内燃機関）用の点火コイルの一例を模式的に示す断面図である。図３に示す点火コイル２０は、いわゆるスティックタイプの点火コイルであり、エンジンブロック１５のプラグホール１７に挿入される胴体部３０と、胴体部３０の上端部分に接続され、プラグホール１７の外部に配置されたコイル部２５からなる。胴体部３０の下端側は、プラグホール１７の底部に配置されたスパークプラグ４０の端子と導通可能に接続される。
【００２５】
コイル部２５は、点火用の高電圧を発生させるため、コア（鉄心）２３に一次コイル２２と二次コイル２４を巻回してなる昇圧コイル（イグニッションコイル）２６と、昇圧コイル２６を介した点火タイミングの制御、電力制御等を行うイグナイターとして機能する制御部２１とを備える。これら制御部２１と昇圧コイル２６は、絶縁性の樹脂等からなるコイルケース２８に収納されている。
【００２６】
胴体部３０の上端側であってコイル部２５の下部には、雑音防止抵抗器１０を装着し、収納するための所定の容積を有する抵抗収納部３７が配置されている。抵抗収納部３７とコイル部２５との接続部のほぼ中央部には、雑音防止抵抗器１０の一方の電極３とコイル部２５との電気的な接続を維持するためのコイル部側接続端子（以下、上部接続端子という。）２７が設けられている。また、抵抗収納部３７の下面側のほぼ中央部には、スプリング３３を介して雑音防止抵抗器１０の他方の電極５とスパークプラグ４０との導通を維持するためのスパークプラグ側接続端子（以下、下部接続端子という。）３６が設けられている。したがって雑音防止抵抗器１０は、コイル部２５とスプリング３３との間に直列に接続されている。なお、下部接続端子３６を設けず、スプリング３３と雑音防止抵抗器１０の電極５は直接接続されていても良い。
【００２７】
胴体部３０は、不燃性かつ絶縁性の樹脂等からなる筒状部材（中空ケース）３１からなり、筒状部材３１の内部には、その軸方向に延伸するコイル状のスプリング３３が収納されている。スプリング３３は、その一端が下部接続端子３６に接続され、他端がスパークプラグ４０の頂部電極４１に接続されている。これにより、コイル部２５の昇圧コイル２６で誘起された１０ｋＶ以上の高電圧点火タイミング信号が、雑音防止抵抗器１０とスプリング３３とを介してスパークプラグ４０に印加される。その結果、スパークプラグ４０の中心電極４３と、それに対向する接地電極４５との間のギャップに火花が飛び、エンジンのシリンダー内のガソリンと空気の圧縮混合気体に着火される。
【００２８】
図４は、図３に示す点火コイルの抵抗収納部３７における本実施の形態例に係る雑音防止抵抗器の装着状態の詳細を説明するための図である。図４（ａ）は、通電前（エンジンの点火前）の雑音防止抵抗器の装着状態であり、図４（ｂ）は、通電後（エンジンの点火後）の雑音防止抵抗器の装着状態を示している。
【００２９】
上述したように本実施の形態例に係る雑音防止抵抗器は、その外部表面の全体が保護膜で覆われた構造を有する。図４（ａ）に示すように上部接続端子２７と下部接続端子３６は、それぞれの一端面が点火コイルの抵抗収納部３７の内部に露出するように配置され、これらの接続端子の端面間を跨ぐように雑音防止抵抗器１０が装着される。このような装着状態（通電前の状態）にある雑音防止抵抗器１０のキャップ電極３と上部接続端子２７との間には、抵抗器の一方端（キャップ電極３の端面）を覆う保護膜７ａが介在し、キャップ電極５と下部接続端子３６との間には抵抗器の他方端（キャップ電極５の端面）を覆う保護膜７ｂが介在している。
【００３０】
一方、図４（ａ）に示す通電前の状態にある雑音防止抵抗器１０に対して、最初にエンジンを点火し、点火コイルから高電圧を発生させて通電すると、雑音防止抵抗器１０に１０ｋＶ以上の電圧が印加される。その結果、導体であるキャップ電極３と上部接続端子２７との間に放電現象（火花放電またはアーク放電）が生じ、それにより、例えば数秒〜数分で保護膜７ａが消失する。同様に、キャップ電極５と下部接続端子３６との間においても放電現象が発生して、保護膜７ｂが消失する。これにより図４（ｂ）に示すように、雑音防止抵抗器１０のキャップ電極３と上部接続端子２７とが電気的に導通状態となり、キャップ電極５と下部接続端子３６とが電気的に導通状態となる。
【００３１】
すなわち、キャップ電極３と上部接続端子２７との間、およびキャップ電極５と下部接続端子３６との間それぞれに介在する絶縁性の保護膜７ａ，７ｂに高電圧が印加されると、これらのキャップ電極と接続端子との間に電位差が生じ、絶縁性の保護膜のうち抵抗値が最も低い部分の絶縁耐圧を超えたときに絶縁破壊が起きる。それによりキャップ電極と接続端子との間で通電が開始され、キャップ電極と接続端子間に介在していた保護膜は、通電開始後、例えば数秒で消失する。この場合、雑音防止抵抗器１０の両端部に金属製のキャップ電極を配したので、通電により保護膜を消失させる箇所をキャップ電極のうち接続端子と近接する部分に制限することができる。
【００３２】
上述した放電現象により、雑音防止抵抗器１０においてキャップ電極３，５それぞれの軸方向の端面を覆っていた保護膜のみが消失し、キャップ電極３，５の周方向を覆う保護膜および抵抗器の本体部を覆う保護膜は残存する。よって、消失した保護膜の厚さに相当する距離だけ雑音防止抵抗器の軸方向の長さが短くなるが、図４（ｂ）において白抜き矢印で示すように、下部接続端子３６はスプリング３３の伸展力で押圧されているため、上部接続端子２７側に向けて上昇する。そのため、保護膜の消失後において、上部接続端子２７と下部接続端子３６との対向距離は、消失前の距離Ｈ１（図４（ａ））から消失後の距離Ｈ２（図４（ｂ））に減ずるが（Ｈ１＞Ｈ２）、雑音防止抵抗器と接続端子間の電気的な接続が確保されるとともに、機械的な接続状態も維持される。
【００３３】
また、キャップ電極と接続端子間の保護膜の消失後は、スパークプラグに供給する点火タイミング信号の導通部分に絶縁物が残存することがないので、雑音防止抵抗器と接続端子間に電気的な接続不良（導通阻害）が生じることもない。さらに、保護膜の消失により樹脂成分は残存しないため、それらが周囲の部材に付着したり、あるいは溶融して導通を阻害することもない。
【００３４】
以上説明したように本実施の形態例に係る雑音防止抵抗器では、抵抗体のみならず、その抵抗体の両端部に嵌着したキャップ電極を含む外部表面全体に樹脂保護膜を形成し、その雑音防止抵抗器をエンジンの点火コイルの抵抗収納部に装着して、最初のエンジン点火時に高電圧を印加した際に起こる放電現象によって、キャップ電極の軸方向の端面を覆う保護膜のみを消失させ、それ以外の部分の保護膜を残存させる。
【００３５】
このように雑音防止抵抗器において、外部接続端子と接する電極端面の保護膜のみを消失させることにより、抵抗器の実装状態において外部に露出し、外気と直接触れる金属面がなく、抵抗体および電極の外周面は、残存した保護膜によって水分、硝酸等の外部環境の影響を受けずに保護される。そして、保護膜が消失した端面を介して雑音防止抵抗器と外部接続端子との電気的な接続が確保されるとともに、その後のエンジン点火時の放電により発生する高周波雑音を抑制する雑音防止抵抗器としての耐湿性、耐酸性、および耐腐食性を維持することができる。
【００３６】
よって、雑音防止抵抗器の外部全面を絶縁膜で覆うという簡単な構成により抵抗器を水分および硝酸から保護できるので、抵抗器の保護のために点火コイルの構造を変更したり部品点数を増加する必要がない。その結果、従来技術の問題点となっていた、抵抗器の外径、点火コイルの絶縁ケースの内径に生じる個体差等による接続不良が生じることもない。
【００３７】
本願発明は上述した実施の形態例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記の実施の形態例では、雑音防止抵抗器として巻線抵抗器を例に挙げたが、ノイズフィルタとして機能する抵抗器であれば巻線型の抵抗器に限定されず、例えば、酸化スズや酸化アンチモンの粉末を円柱状に成形したセラミック抵抗器、金属皮膜抵抗、酸化金属皮膜抵抗、炭素皮膜抵抗等であってもよい。この場合、雑音防止抵抗器が皮膜抵抗であっても、耐候性を向上させるために保護膜を形成することができる。
【００３８】
また、雑音防止抵抗器の外部全面を隙間なく絶縁膜で覆う際、抵抗器のどの部位においても保護膜の膜厚が均一となるようにしてもよい。あるいは、キャップ電極を覆う保護膜の膜厚を抵抗体の膜厚よりも薄くしたり、放電現象により保護膜を消失させる部位であるキャップ電極それぞれの軸方向の端面を覆う保護膜の膜厚を他の部位を覆う保護膜よりも薄くしてもよい。こうすることで、最初のエンジン点火の際の放電現象において、キャップ電極の端面を覆う保護膜のみを確実に消失できる。
【００３９】
さらには、キャップ電極の端面形状を軸方向外側に凸状に隆起させた形状（断面が山型）としてもよい。これにより、最初のエンジン点火時に高電圧を印加した放電現象によって消失させる保護膜を電極端面の凸状部位に限定して、保護膜の消失面積をより小さくすることができ、電極端面と外部接続端子とを点接触状態で導通させることができる。
【符号の説明】
【００４０】
１  抵抗体
３，５  キャップ電極
７，７ａ，７ｂ  保護膜
１０  雑音防止抵抗器
１５  エンジンブロック
１７  プラグホール
２０    点火コイル
２２  一次コイル
２３  コア（鉄心）
２４  二次コイル
２５  コイル部
２６  昇圧コイル
２７  上部接続端子
３０  胴体部
３３  スプリング
３６  下部接続端子
３７  抵抗収納部
４０  スパークプラグ
４３  中心電極
４５  接地電極
【図１】
2017218996.tif 000003
【図２】
2017218996.tif 000004
【図３】
2017218996.tif 000005
【図４】
2017218996.tif 000006