(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＳＣ法による反応率が３０％以上６０％以下かつ融点が８０℃以上１５０℃以下である不飽和ポリエステル系樹脂によって被覆された導体線を巻回し、前記不飽和ポリエステル系樹脂を加熱により溶融させて前記巻回された導体線間の空隙部分を埋め合わせることによって１次コイルおよび２次コイルを形成してコイル部とした後、このコイル部を成形用熱硬化性樹脂によってモールド成形してなることを特徴とする高圧トランス。
【請求項２】
前記成形用熱硬化性樹脂は、（ａ）１分子あたり１つより多くのエポキシ基を有するエポキシ樹脂、（ｂ）酸無水物硬化剤および（ｃ）無機充填剤を含有し、１４０℃での粘度が０．００５Ｐａ・ｓ以上１０．０Ｐａ・ｓ以下、１４０℃での硬化時間が６０秒以上３００秒以下であることを特徴とする請求項１記載の高圧トランス。
【請求項３】
前記（ｃ）無機充填剤は、繊維径が５μｍ以上１５μｍ以下、繊維長が２ｍｍ以上５ｍｍ以下の繊維状充填剤を含み、前記成形用熱硬化性樹脂の全体に対して前記繊維状充填剤が５重量％以上２０重量％以下含有されていることを特徴とする請求項２記載の高圧トランス。
【請求項４】
前記高圧トランスは、点火コイルまたはフライバックトランスであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の高圧トランス。
【請求項５】
ＤＳＣ法による反応率が３０％以上６０％以下かつ融点が８０℃以上１５０℃以下である不飽和ポリエステル系樹脂によって被覆された導体線を巻回した後、前記不飽和ポリエステル系樹脂を加熱により溶融させて前記巻回された導体線間の空隙部分を埋め合わせることによって１次コイルおよび２次コイルを形成してコイル部を得る工程と、
前記コイル部を成形用熱硬化性樹脂によりモールド成形して高圧トランスを得る工程と
を具備することを特徴とする高圧トランスの製造方法。
【請求項６】
前記モールド成形は、加圧ゲル化法により行われることを特徴とする請求項５項記載の高圧トランスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば点火コイルやフライバックトランスとして用いられる高圧トランスおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車等においては、点火プラグに高電圧を供給するために点火コイルが使用されており、またテレビ受像機やコンピュータモニター等の陰極線管においては、アノード部分に高電圧を印加するためにフライバックトランスが使用されている。
【０００３】
このような高電圧を発生するトランスにおいては、絶縁性の確保が重要かつ不可欠であり、このため鉄芯の外周に１次コイルおよび２次コイルを巻装してケースに収容し、このケース内に注型用樹脂を注入し硬化させている。注型用樹脂の注入にあたっては、ケース内に空隙が生じることのないよう、また注型用樹脂内に気泡が生じることのないよう、真空で注入する方法が採られている。わずかでも空隙があったり、注型用樹脂内に気泡が残存したりすると、絶縁性が低下するおそれがあるためである。
【０００４】
そして、硬化に際しては、初期段階では低温でゆっくりと時間をかけて硬化させ、コイルを構成する導体線間（巻線間）に注型用樹脂が十分に充填されたところで温度を高めて硬化させる、いわゆるステップ加熱方式が行われている。これは、初期段階から硬化温度を高くしてしまうと硬化反応により注型用樹脂の粘度上昇が速くなり、導体線間に注型用樹脂が十分に含浸せず、結果的に絶縁不良が生じるおそれがあるためである。
【０００５】
しかしながら、このような硬化方法については、硬化時間を例えば４時間以上と長時間にしなければならず、生産性に優れない。しかも、注型用樹脂には一般にシリカ等の微細な無機充填剤が多量に配合されており、この微細な無機充填剤がコイルを構成する導体線間を塞いでしまうことから、導体線間に十分に注型用樹脂を充填することが困難であり、絶縁信頼性の点において必ずしも十分でない。
【０００６】
このような課題を改善するため、例えば予め巻回された導体線間に含浸用ワニスを含浸させてコイルとし、その後にこのコイルを成形用樹脂によってモールド成形する方法（例えば、特許文献１参照）や、例えば導体線を熱硬化性樹脂で被覆して融着線とし、この融着線を巻き付け、加熱により接着、一体化してコイルとした後、このコイルを金型内にセットし、成形材料を射出して保護層を形成する方法（例えば、特許文献２、３参照）が提案されている。
【特許文献１】特開２００３−２４３２３６号公報
【特許文献２】特開平１１−３０７３８２号公報
【特許文献３】特表２００２−５１４３５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記したように、高圧トランスの製造においては、生産性、絶縁信頼性、機械的特性等を向上させるために各種の提案がなされているが、未だ生産性、絶縁信頼性および機械的特性等の諸特性をバランスよく満足するものは得られていない。本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、生産性に優れると共に、絶縁信頼性および機械的特性にも優れた高圧トランスおよびその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の高圧トランスは、ＤＳＣ法による反応率が３０％以上６０％以下かつ融点が８０℃以上１５０℃以下である不飽和ポリエステル系樹脂によって被覆された導体線を巻回し、前記不飽和ポリエステル系樹脂を加熱により溶融させて前記巻回された導体線間の空隙部分を埋め合わせることによって１次コイルおよび２次コイルを形成してコイル部とした後、このコイル部を成形用熱硬化性樹脂によってモールド成形してなるものであることを特徴としている。
【０００９】
前記成形用熱硬化性樹脂は、（ａ）１分子あたり１つより多くのエポキシ基を有するエポキシ樹脂、（ｂ）酸無水物硬化剤および（ｃ）無機充填剤を含有し、１４０℃での粘度が０．００５Ｐａ・ｓ以上１０．０Ｐａ・ｓ以下、１４０℃での硬化時間が６０秒以上３００秒以下であること好ましい。また、前記（ｃ）無機充填剤は、繊維径が５μｍ以上１５μｍ以下、繊維長が２ｍｍ以上５ｍｍ以下の繊維状充填剤を含み、前記成形用熱硬化性樹脂の全体に対して前記繊維状充填剤が５重量％以上２０重量％以下含有されていることが好ましい。本発明の高圧トランスは、例えば点火コイルまたはフライバックトランスとして好適に用いられる。
【００１０】
本発明の高圧トランスの製造方法は、ＤＳＣ法による反応率が３０％以上６０％以下かつ融点が８０℃以上１５０℃以下である不飽和ポリエステル系樹脂によって被覆された導体線を巻回した後、前記不飽和ポリエステル系樹脂を加熱により溶融させて前記巻回された導体線間の空隙部分を埋め合わせることによって１次コイルおよび２次コイルを形成してコイル部を得る工程と、前記コイル部を成形用熱硬化性樹脂によりモールド成形して高圧トランスを得る工程とを具備することを特徴としている。本発明の高圧トランスの製造方法においては、前記モールド成形が加圧ゲル化法により行われることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、生産性に優れると共に、絶縁信頼性および機械的特性に優れた高圧トランスを提供することができる。また、本発明によれば、このような高圧トランスを製造するための製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の高圧トランスの一実施形態に係る点火コイル１を概略的に示した断面図である。また、図２は、図１に示される点火コイル１の１次コイル１２を拡大して示した一部拡大断面図であり、図３は、図１に示される点火コイル１の２次コイル１４を拡大して示した一部拡大断面図である。なお、以下においては、同様の樹脂からなる部分については、その硬化状態に関わらず、同様の符号を付して説明している。
【００１３】
図１において、１０は、表面が耐熱性樹脂で被覆されたフェライト等からなるコア１１と、その外周に設けられた１次コイル１２と、その外周に挿嵌されたコイルボビン１３と、このコイルボビン１３の外周に設けられた２次コイル１４とを備えるコイル部を示している。そして、このようなコイル部１０は、成形用熱硬化性樹脂２０によって所定の形状に一体的にモールド成形されている。
【００１４】
図２に示されるように、１次コイル１２は、コア１１の外周に巻回されたポリウレタンエナメル線等の導体線１５と、これら導体線１５間の空隙部分を埋めるようにして設けられた絶縁用熱硬化性樹脂１６とから構成されている。また、図３に示されるように、２次コイル１４についても、コイルボビン１３の外周に巻回されたポリウレタンエナメル線等の導体線１７と、これら導体線１７間の空隙部分を埋めるようにして設けられた絶縁用熱硬化性樹脂１８とから構成されている。なお、図２に示されるような完成された状態の１次コイル１２における絶縁用熱硬化性樹脂１６および図３に示されるような完成された状態の２次コイル１４おける絶縁用熱硬化性樹脂１８については、いずれも略完全硬化状態とされている。
【００１５】
このような本発明の点火コイル１は、その１次コイル１２および２次コイル１４が以下のようにして形成されたものであることを特徴としている。すなわち、１次コイル１２は、図４に示すように、ＤＳＣ法（示差 走査熱量分析法）による反応率が３０％以上６０％以下かつ融点が８０℃以上１５０℃以下である絶縁用熱硬化性樹脂１６によって被覆された導体線１５をコア１１の外周に巻回した後、この絶縁用熱硬化性樹脂１６を加熱、溶融させ、その導体線１５間の空隙部分を埋め合わせることによって形成されたものであることを特徴としている。
【００１６】
また、２次コイル１４は、図５に示すように、ＤＳＣ法による反応率が３０％以上６０％以下かつ融点が８０℃以上１５０℃以下である絶縁用熱硬化性樹脂１８によって被覆された導体線１７をコイルボビン１３の外周に巻回した後、この絶縁用熱硬化性樹脂１８を加熱、溶融させ、その導体線１７間の空隙部分を埋め合わせることによって形成されたものであることを特徴としている。
【００１７】
そして、本発明の点火コイル１は、このようにして形成された１次コイル１２および２次コイル１４を有するコイル部１０を、成形用熱硬化性樹脂２０によって所定の形状に一体的にモールド成形することで形成されている。
【００１８】
本発明では、導体線１５、１７を予め絶縁用熱硬化性樹脂１６、１８によって被覆したものを巻回した後、この絶縁用熱硬化性樹脂１６、１８を加熱、溶融させることによって巻回された導体線１５間、１７間の空隙部分を埋め合わせて１次コイル１２および２次コイル１４を形成するものとすることで、従来の導体線のみを巻回したもののように、その空隙部分に後から含浸用熱硬化性樹脂等を含浸させる必要がなく、製造工程を少なくすることができ、生産性に優れたものとできる。
【００１９】
また、このようなものとすることで、従来のようにモールド成形の際にステップ加熱方式を行って成形用熱硬化性樹脂を含浸させる必要もなく、初期段階から成形用熱硬化性樹脂を高温で硬化させることで硬化時間を短縮し、生産性に優れたものとできる。さらに、モールド成形の際に成形用熱硬化性樹脂を含浸させる必要がないことから、成形用熱硬化性樹脂に配合する無機充填剤の形状、含有量等についても制限が少なく、含浸性よりも機械的強度等を優先させて無機充填剤を選択、使用でき、これによりケースレスとした場合であっても十分な機械的強度等を有するものとできる。
【００２０】
そして、本発明では特に導体線１５、１７を被覆する絶縁用熱硬化性樹脂１６、１８のＤＳＣ法による反応率を３０％以上６０％以下とすると共に融点を８０℃以上１５０℃以下とすることで、絶縁用熱硬化性樹脂１６、１８を加熱により容易かつ迅速に溶融させることができ、この絶縁用熱硬化性樹脂１６、１８の溶融物によって巻回された導体線１５間、１７間の空隙部分を適切かつ十分に埋め合わせることができるため、生産性に優れたものとできると共に、絶縁信頼性や機械的特性にも優れたものとできる。絶縁用熱硬化性樹脂１６、１８のＤＳＣ法による反応率はより好ましくは３５％以上５０％以下であり、また融点はより好ましくは８０℃以上１２０℃以下である。
【００２１】
なお、導体線１５、１７を被覆する絶縁用熱硬化性樹脂１６、１８は、上述したことからも明らかなように、遅くともコア１１やコイルボビン１３に巻回されたときにＤＳＣ法による反応率や融点が上記範囲内とされていればよく、それ以前については必ずしもＤＳＣ法による反応率や融点は上記範囲内となっていなくてもよい。また、導体線１５間、１７間を埋め合わせるための加熱、溶融が行われた後の絶縁用熱硬化性樹脂１６、１８についても、ＤＳＣ法による反応率および融点は上記範囲内となっていなくてもよい。
【００２２】
ここで、ＤＳＣ法による反応率は、絶縁用熱硬化性樹脂１６、１８と、その一部硬化物、例えば巻回後であって加熱、溶融される前の一部硬化物とについてＤＳＣによる発熱量の測定を行い、このときの絶縁用熱硬化性樹脂１６、１８の発熱量をＨ０、一部硬化物の発熱量をＨ１としたとき、次式により算出されるものである。
反応率（％）＝（Ｈ０−Ｈ１）／Ｈ０×１００
【００２３】
以下、本発明について点火コイル１の製造方法を参照してより詳細に説明する。まず、導体線１５、１７としては、例えばポリウレタンエナメル線等からなり、直径が１０μｍ以上５０μｍ以下のものが好適に用いられる。導体線１５、１７への絶縁用熱硬化性樹脂１６、１８の被覆は、例えば絶縁用熱硬化性樹脂１６、１８が収容された浸漬槽内に導体線１５、１７を通過させ、導体線１５、１７の周囲に絶縁用熱硬化性樹脂１６、１８を付着、乾燥させることによって行うことができる。
【００２４】
また、被覆された絶縁用熱硬化性樹脂１６、１８のＤＳＣ法による反応率および融点は、この被覆された絶縁用熱硬化性樹脂１６、１８に対して加熱処理を施すことによって調整することができる。具体的には、絶縁用熱硬化性樹脂１６、１８を加熱処理する際の温度、時間を調整することによって、そのＤＳＣ法による反応率および融点を調整することができる。
【００２５】
加熱処理の温度、時間は、所望とするＤＳＣ法による反応率および融点や、絶縁用熱硬化性樹脂１６、１８の組成によっても異なるが、通常は５０℃以上１５０℃以下の温度で１分以上１０分以下の範囲内で行われる。加熱処理の温度または時間が上記範囲外となる場合、絶縁用熱硬化性樹脂１６、１８のＤＳＣ法による反応率あるいは融点が上記範囲内となりにくく、結果として巻回後に加熱により溶融させようとした場合に適切に溶融させることができず、これにより導体線１５間、１７間の空隙部分も十分に埋め合わせることができないおそれがある。
【００２６】
なお、既に説明したように、被覆された絶縁用熱硬化性樹脂１６、１８のＤＳＣ法による反応率あるいは融点は遅くともコア１１やコイルボビン１３に巻回されたときに上記範囲内とされていればよく、それ以前については必ずしも上記範囲内とされていなくてもよいことから、上記した加熱処理についてもそのような条件を満たすことができれば適宜な時期に行うことができる。また、導体線１５、１７への絶縁用熱硬化性樹脂１６、１８の付着、乾燥と該絶縁用熱硬化性樹脂１６、１８のＤＳＣ法による反応率および融点の調整のための加熱処理とは必ずしも別々に行う必要はなく、例えば付着、乾燥と同時にＤＳＣ法による反応率および融点の調整のための加熱処理を行ってもよい。
【００２７】
被膜としての絶縁用熱硬化性樹脂１６、１８の厚さ（被膜厚さ）は、その後の加熱・溶融処理により導体線１５間、１７間の空隙部分を十分に埋め合わせる観点から、導体線１５、１７の外径の２０％以上とすることが好ましい。絶縁用熱硬化性樹脂１６、１８の厚さが導体線１５、１７の外径の２０％未満の場合、導体線１５間、１７間の空隙部分に対する絶縁用熱硬化性樹脂１６、１８の絶対量が不足し、これらの空隙部分を十分に埋め合わせることができないおそれがある。絶縁用熱硬化性樹脂１６、１８の厚さは、例えば導体線１５、１７に付着させる絶縁用熱硬化性樹脂１６、１８、例えば上記浸漬槽内に収容する絶縁用熱硬化性樹脂１６、１８の粘度を溶剤等の稀釈剤により調整することで行うことができる。なお、被膜としての絶縁用熱硬化性樹脂１６、１８の厚さは、一般には導体線１５、１７の外径の１００％以下とされ、好ましくは５０％以下とされる。
【００２８】
導体線１５、１７に付着させる絶縁用熱硬化性樹脂１６、１８としては、ＤＳＣ法による反応率および融点が最終的に上記範囲内となるものであればよく、汎用の絶縁ワニスの範疇より適宜選択して用いることができる。また、導体線１５、１７に付着させる絶縁用熱硬化性樹脂１６、１８としては、絶縁性、硬化性、環境への影響等の観点から無溶剤型熱硬化性樹脂が好ましく、中でも不飽和ポリエステル系樹脂またはエポキシ系樹脂が好ましい。特に、絶縁信頼性の観点から、完全に硬化したときのガラス転移温度が１２０℃以上のものが好ましい。
【００２９】
このような不飽和ポリエステル系樹脂としては、市販されているものを使用することができ、例えばＴＶＢ２１９１Ｋ、ＴＶＢ２９０６（いずれも京セラケミカル社製、商品名）等が挙げられる。また、エポキシ系樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ポリカルボン酸のグリシジルエーテル、シクロヘキサン誘導体のエポキシ化物のような液状または低粘度のエポキシ樹脂に、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物、メチルテトラヒドロフタル酸無水物、無水フタル酸タイプの誘導体、無水ナジック酸無水物のような液状の酸無水物や、液状の各種アミン系硬化剤等の硬化剤を配合したものが挙げられる。なお、併用成分として、液状のモノエポキシ樹脂の使用も可能である。
【００３０】
このような不飽和ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂には、シリカ、タルク、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム等の絶縁性無機充填剤が配合されていてもよい。このような無機充填剤を配合することで、耐熱性や絶縁性をより向上させることができる。
【００３１】
絶縁用熱硬化性樹脂１６によって被覆された導体線１５は、図４に示されるように、１次コイル１２を形成するためフェライト等からなるコア１１の外周に巻回される。また、絶縁用熱硬化性樹脂１８が被覆された導体線１７は、図５に示されるように、２次コイル１４を形成するためコイルボビン１３に巻回される。
【００３２】
そして、導体線１５が巻回されたコア１１および導体線１７が巻回されたコイルボビン１３は、例えば加熱槽に移して、絶縁用熱硬化性樹脂１６、１８を加熱、溶融させる加熱・溶融処理を行う。この加熱・溶融処理により、図２に示されるように、絶縁用熱硬化性樹脂１６を溶融させ、コア１１に巻回された導体線１５間の空隙部分を埋め合わせて１次コイル１２とすると共に、図３に示されるように、絶縁用熱硬化性樹脂１８を溶融させ、コイルボビン１３に巻回された導体線１７間の空隙部分を埋め合わせて２次コイル１４とする。
【００３３】
この加熱・溶融処理は、導体線１５、１７間の空隙部分に絶縁用熱硬化性樹脂１６、１８を適切に埋め合わせることができる程度のものであればよいが、例えば１００℃〜１７０℃で１０分〜６０分程度行われる。なお、この加熱・溶融処理は、少なくとも導体線１５、１７間の空隙部分を絶縁用熱硬化性樹脂１６、１８によって埋め合わることができるものであればよく、必ずしも絶縁用熱硬化性樹脂１６、１８を完全に硬化させる必要はない。
【００３４】
このようにして２次コイル１４が形成されたコイルボビン１３には、同様にして１次コイル１２が形成されたコア１１を挿入してコイル部１０とする。その後、このコイル部１０を成形用熱硬化性樹脂２０によって一体的にモールド成形することで図１に示されるような点火コイル１とする。具体的には、コイル部１０を金型内に配置した後、この金型内に成形用熱硬化性樹脂２０を注入し、硬化させることで点火コイル１を得る。なお、上記加熱・溶融処理の際に絶縁用熱硬化性樹脂１６、１８の硬化が十分に行われていない場合、このモールド成形の際に併せてその硬化が行われる。
【００３５】
このようなモールド成形に用いられる成形用熱硬化性樹脂２０としては、例えば（ａ）１分子あたり１つより多くのエポキシ基を有するエポキシ樹脂、（ｂ）酸無水物硬化剤および（ｃ）無機充填剤を含有するものが好適に用いられる。
【００３６】
（ａ）成分のエポキシ樹脂としては、例えばビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ポリカルボン酸のグリシジルエーテル、シクロヘキサン誘導体のエポキシ化物のような液状ないし低粘度のエポキシ樹脂が好適に用いられる。（ｂ）成分の酸無水物硬化剤としては、例えばメチルヘキサヒドロフタル酸無水物、メチルテトラヒドロフタル酸無水物、無水フタル酸タイプの誘導体、無水メチルナジック酸無水物のような液状の酸無水物が好適に用いられる。
【００３７】
また、（ｃ）成分の無機充填剤としては、例えばシリカ、タルク、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム等の無機充填剤が好適に用いられる。このような無機充填剤が配合されていることで、耐熱性や絶縁性を向上させることができる。（ｃ）成分の無機充填剤としては、筐体の強度向上の観点から、繊維状充填剤の併用が有効であり、繊維種としては例えばガラス繊維、アラミド繊維等の高強度繊維が有用なものとして挙げられる。また、その繊維径、繊維長は、補強効果、バリ等の成形性の観点から、繊維径が５μｍ以上１５μｍ以下、繊維長が２ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。また、繊維状充填剤の配合量は、偏肉性等の成形安定性の観点から、成形用熱硬化性樹脂２０の全体に対して５重量％以上２０重量％以下とすることが好ましい。
【００３８】
このような成形用熱硬化性樹脂２０は、金型内への充填性、生産性等から、１４０℃での粘度が０．００５Ｐａ・ｓ以上１０．０Ｐａ・ｓ以下、１４０℃での硬化時間が６０秒以上３００秒以下のものが好適に用いられる。すなわち、１４０℃での粘度が０．００５Ｐａ・ｓ未満であると、モールド成形後の成形用熱硬化性樹脂２０の機械的特性が十分でなくなるおそれがあり、１０．０Ｐａ・ｓを超えると細部への充填性が低下するおそれがある。また、１４０℃での硬化時間が６０秒未満であると硬化時間が短すぎるために細部への充填性が低下するおそれがあり、３００秒を超えると硬化時間が長すぎるために硬化が不十分となりやすく、硬化を十分なものとするために長時間の硬化を行うと作業性が低下するおそれがある。
【００３９】
なお、成形用熱硬化性樹脂２０の粘度は、例えばＨａＫＫｅ回転粘度計を用い、１４０℃で測定されるものである。また、成形用熱硬化性樹脂２０の硬化時間は、例えば１４０℃に保たれた熱盤上に一定量の成形用熱硬化性樹脂を載せ、直径４〜５ｃｍの円状となるように一定速度で練り合わせときに、最終的に増粘して粘りがなくなるまでの時間である。
【００４０】
モールド成形する際の成形方法としては、一般的に真空成形法が用いられるが、生産性および信頼性の双方の観点から加圧ゲル化法を用いることが好ましい。加圧ゲル化法は、硬化時の収縮分を補うため、その硬化が完了するまで適度な圧力で収縮分を加圧補給し続ける方法である。加圧ゲル化法を用いた場合の成形用熱硬化性樹脂２０の注入圧力は、例えば０．３ＭＰａ以上１．０ＭＰａ以下が好ましく、その成形時間は、例えば１分以上３０分以下が好ましい。加圧ゲル化法の後には、必要に応じて後硬化を行ってもよい。
【００４１】
以上、本発明の高圧トランスおよびその製造方法について点火コイル１を一例に挙げて説明したが、本発明の高圧トランスは必ずしもこのような点火コイルに限られるものではなく、例えばテレビ受像機やコンピュータモニター等の陰極線管におけるアノード部分に高電圧を印加するために用いられるフライバックトランスをはじめ、高い絶縁性、機械的特性が要求されるものに広く適用できる。
【実施例】
【００４２】
以下、本発明について実施例を参照してより具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４３】
（実施例１）
導体線としての外径０．０３ｍｍのポリウレタンエナメル線を、絶縁用熱硬化性樹脂としての不飽和ポリエステル系の絶縁ワニスＴＶＢ２９０６（京セラケミカル製、商品名）を収容した浸潰槽内に通過させ、その表面に絶縁ワニスを付着させた。そして、ポリウレタンエナメル線に付着させた絶縁ワニスを加熱、乾燥させることにより、ＤＳＣ法による反応率が４０％かつ融点が９６℃となるようにした。また、加熱、乾燥後の絶縁ワニスの厚さ（被膜厚さ）は２８％となるようにした。以下、このようにして絶縁ワニスによって被覆されたポリウレタンエナメル線のことを単に被覆エナメル線と呼ぶ。
【００４４】
なお、被覆エナメル線における絶縁ワニスの厚さは、浸潰槽内に収容された絶縁ワニスの粘度を溶剤によって調整することにより行い、ＤＳＣ法による反応率、融点は、浸潰槽内を通過させた後の絶縁ワニスの加熱、乾燥の温度、時間を調整することにより行った。
【００４５】
そして、１次コイルを形成するために、得られた被覆エナメル線をポリフェニレンオキサイド（ＰＰＯ）で被覆されたフェライトからなるコアに巻回した。また、２次コイルを形成するために、同様にして得られた被覆エナメル線をポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）からなるコイルボビンに巻回した。
【００４６】
その後、被覆エナメル線が巻回されたコアおよびコイルボビンを加熱槽に移して１３０℃で３０分間の加熱・溶融処理を行い、被覆エナメル線の絶縁ワニスを溶融させてポリウレタンエナメル線間の空隙部分を埋め合わせ、１次コイルおよび２次コイルを形成した。なお、得られた１次コイルおよび２次コイルの断面を観察した結果、ポリウレタンエナメル線間への絶縁用熱硬化性樹脂の充填率は１００％であった。
【００４７】
一方、成形用熱硬化性樹脂を調製するための主剤成分として、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製、商品名：エピコート８２８）７０質量部、脂環式エポキシ樹脂（ダイセル化学社製ＣＥＬ２０２１Ａ）３０質量部、球状溶融シリカ（デンカ社製、商品名：ＦＢ９５０）６０質量部、消泡剤（東芝シリコーン社製、商品名：ＴＳＡ７２０）０．１質量部、シランカップリング剤（日本ユニカー社製、商品名：Ａ−１８７）０．５質量部を配合し、８０℃で１時間、真空混練した。また、成形用熱硬化性樹脂を調製するための硬化剤成分として、メチルテトラヒドロ無水フタル酸１００質量部、硬化促進剤としての２−エチル−４−メチルイミダゾール１．８質量部を混合した。そして、これら主剤成分および硬化剤成分を均一に混合して、成形用熱硬化性樹脂を調製した。なお、この成形用熱硬化性樹脂は、１４０℃での粘度が０．６Ｐａ・ｓ、硬化時間が２．８分であることを確認した。
【００４８】
次いで、製造された２次コイルを有するコイルボビンに、同様にして製造された１次コイルを有するコアを挿入してコイル部とし、このコイル部をインジェクションモールド用金型内にセットした。そして、製造された成形用熱硬化性樹脂を６０〜８０℃に加温、撹拌して、十分に脱気を行った後、１６０℃に調整した上記金型内に注入し、３０分間の真空成形を行った。その後、金型から成形物を取り出し、１６０℃の高温槽で２時間の後硬化を行って点火コイルを得た。
【００４９】
（実施例２）
成形用熱硬化性樹脂の調製に用いる主剤成分において、球状溶融シリカ（デンカ社製、商品名：ＦＢ９５０）の配合量を６０質量部から３０質量部へと変更し、新たにガラス繊維（繊維径７μｍ、繊維長３ｍｍ）３０質量部を配合した以外は実施例１と同様にして点火コイルを得た。なお、この成形用熱硬化性樹脂は、１４０℃での粘度が３．０Ｐａ・ｓ、硬化時間が２．９分であることを確認した。
【００５０】
（実施例３）
成形用熱硬化性樹脂の調製に用いられる硬化剤成分において、硬化促進剤としての２−エチル−４−メチルイミダゾールの配合量を３．０質量部とした以外は実施例１と同様にして点火コイルを製造した。なお、この成形用熱硬化性樹脂は、１４０℃での粘度が１．５Ｐａ・ｓ、硬化時間が０．８分であることを確認した。
【００５１】
（実施例４）
コイル部を成形用熱硬化性樹脂によってモールド成形する際の成形方法として、真空成形法の代わりに加圧ゲル化法を採用した以外は実施例１と同様にして点火コイルを製造した。なお、加圧ゲル化法における成形用熱硬化性樹脂の注入圧力は、０．９８ＭＰａとし、成形時間は５分間とした。
【００５２】
（実施例５）
成形用熱硬化性樹脂を市販の成形材料用不飽和ポリエステル樹脂  ＡＰ２１４（京セラケミカル社製、商品名）とした以外は実施例１と同様にして点火コイルを製造した。なお、この成形用熱硬化性樹脂は、１４０℃での粘度が３０Ｐａ・ｓ、硬化時間が５．５分であることを確認した。
【００５３】
（比較例１）
被覆エナメル線における絶縁ワニスのＤＳＣ法による反応率を８５％、融点を１２８℃とした以外は実施例１と同様にして点火コイルを製造した。なお、被覆エナメル線における絶縁ワニスのＤＳＣ法による反応率および融点は、ポリウレタンエナメル線を浸潰槽内に通過させた後の加熱、乾燥の温度、時間を調整することにより行った。また、加熱・溶融処理後の１次コイルおよび２次コイルにおけるポリウレタンエナメル線間への絶縁用熱硬化性樹脂の充填率は８０〜９０％であった。
【００５４】
（比較例２）
被覆エナメル線における絶縁ワニスの厚さ（被膜厚さ）をポリウレタンエナメル線の外径に対して１５％とし、ＤＳＣ法による反応率を２０％、融点を７５℃とした以外は実施例１と同様にして点火コイルを製造した。なお、被覆エナメル線における絶縁ワニスの厚さは、ポリウレタンエナメル線を通過させる浸潰槽内に収容する絶縁ワニスの粘度を溶剤によって調整することにより行い、ＤＳＣ法による反応率、融点は、ポリウレタンエナメル線を浸潰槽内に通過させた後の加熱、乾燥の温度、時間を調整することにより行った。また、加熱・溶融処理後の１次コイルおよび２次コイルにおけるポリウレタンエナメル線間への絶縁用熱硬化性樹脂の充填率は７５〜８０％であった。
【００５５】
（比較例３）
絶縁ワニスによる被覆を行わずにポリウレタンエナメル線をポリフェニレンオキサイド（ＰＰＯ）で被覆されたフェライトからなるコアに巻回して１次コイルとすると共に、同様に絶縁ワニスによる被覆を行わずにポリウレタンエナメル線をポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）からなるコイルボビンに巻回して２次コイルとした。そして、２次コイルを有するコイルボビンに１次コイルを有するコアを挿入してコイル部とし、以降は実施例１と同様にしてモールド成形を行って点火コイルを得た。なお、得られた点火コイルの１次コイルおよび２次コイルの断面を観察した結果、ポリウレタンエナメル線間への成形用熱硬化性樹脂の充填率は５０〜７０％であった。
【００５６】
次に、実施例および比較例の点火コイルについて、−４０℃で３０分保持した後、１２０℃で３０分間保持する操作を１サイクルとして３００サイクル行う冷熱サイクル試験を実施し、絶縁破壊の有無を確認した。結果を表１に示す。なお、表１中、「○」は絶縁破壊の発生が見られなかったことを示し、「×」は絶縁破壊の発生が見られたことを示す（括弧内の数値は絶縁破壊が発生するまでのサイクル数を示す）。
【００５７】
また、併せて点火コイルの衝撃強度試験を実施した。衝撃強度試験は、点火コイルを１ｍの高さから自然落下させ、傷、クラック等の有無を確認した。結果を表１に示す。なお、表１中、「ＡＡＡ」は傷およびクラックのいずれの発生も全く見られず非常に良好であったことを示し、「ＡＡ」はへこみ等の傷がわずかに発生したものの良好であったことを示し、「Ａ」はへこみ等の傷が若干多く発生したもののほぼ良好であったことを示し、「Ｂ」は特性上問題となるような比較的大きなへこみ等の傷の発生があったことを示し、「Ｃ」はクラックが発生し不良であったことを示す。
【００５８】
【表１】
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【００５９】
表１から明らかなように、被覆された絶縁ワニスのＤＳＣ法による反応率が３０％以上６０％以下かつ融点が８０℃以上１５０℃以下であった実施例の点火コイルについては、１次コイルおよび２次コイルにおけるポリウレタンエナメル線間への絶縁用熱硬化性樹脂の充填率が１００％となっていることがわかる。これに対して、絶縁ワニスによる被覆を行っていないポリウレタンエナメル線を用いた比較例３の点火コイルについては１次コイルおよび２次コイルにおけるポリウレタンエナメル線間への充填率が極めて低く、また絶縁ワニスによる被覆を行ったものの、ＤＳＣ法による反応率が本発明の範囲外となる比較例１、２の点火コイルについては比較例３の点火コイルに比べれば充填率は高くなっているものの、本発明の点火コイルに比べるとかなり低いものとなっていることがわかる。
【００６０】
そして、成形用熱硬化性樹脂としては、実施例２の点火コイルの結果から、繊維状充填剤を含むものが好適なことがわかる。また、成形用熱硬化性樹脂としては、実施例３、５の点火コイルの結果との比較から１４０℃での粘度が０．００５Ｐａ・ｓ以上１０．０Ｐａ・ｓ以下、１４０℃での硬化時間が６０秒以上３００秒以下であることが好ましいことがわかる。さらに、モールド成形する際の成形方法としては、実施例４の結果から、加圧ゲル化法が好適なことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の一実施形態に係る点火コイルを概略的に示した断面図。
【図２】図１に示す点火コイルの１次コイルを拡大して示した一部拡大断面図。
【図３】図１に示す点火コイルの２次コイルを拡大して示した一部拡大断面図。
【図４】図２に示す１次コイルの製造方法を示す断面図。
【図５】図３に示す２次コイルの製造方法を示す断面図。
【符号の説明】
【００６２】
１…点火コイル、１０…コイル部、１１…コア、１２…１次コイル、１３…コイルボビン、１４…２次コイル、１５…導体線、１６…絶縁用熱硬化性樹脂、１７…導体線、１８…絶縁用熱硬化性樹脂、２０…成形用熱硬化性樹脂
【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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