特許 6606402 内燃機関の点火コイル及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6606402

(24)【登録日】2019年10月25日

(45)【発行日】2019年11月13日

(54)【発明の名称】内燃機関の点火コイル及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01F 38/12 20060101AFI20191031BHJP

   F02P 15/00 20060101ALI20191031BHJP

【ＦＩ】

   H01F38/12 A

   H01F38/12 Q

   H01F38/12 G

   F02P15/00 303B

【請求項の数】3

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-215836(P2015-215836)

(22)【出願日】2015年11月2日

(65)【公開番号】特開2017-92072(P2017-92072A)

(43)【公開日】2017年5月25日

【審査請求日】2018年10月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000109093

【氏名又は名称】ダイヤモンド電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】特許業務法人 有古特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100107940

【弁理士】

【氏名又は名称】岡 憲吾

(74)【代理人】

【識別番号】100120938

【弁理士】

【氏名又は名称】住友 教郎

(74)【代理人】

【識別番号】100122806

【弁理士】

【氏名又は名称】室橋 克義

(74)【代理人】

【識別番号】100168192

【弁理士】

【氏名又は名称】笠川 寛

(74)【代理人】

【識別番号】100174311

【弁理士】

【氏名又は名称】染矢 啓

(74)【代理人】

【識別番号】100182523

【弁理士】

【氏名又は名称】今村 由賀里

(74)【代理人】

【識別番号】100195590

【弁理士】

【氏名又は名称】中尾 博臣

(72)【発明者】

【氏名】稲村 卓思

【審査官】 田中 崇大

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−３３１８５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０７−０２７１３２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１５−００２２５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−３１２２２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１０９５５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 仏国特許出願公開第２６５７９９５（ＦＲ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｐ１／００−３／１２

７／００−１７／１２

Ｈ０１Ｆ３０／００−３８／１２

３８／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

二次コイルを含みこの二次コイルの中央を通る貫通孔を有する高圧部体、
上記貫通孔に挿入されることで上記高圧部体に装着された一次コイル、
上記高圧部体の外周に装着されたリング状の外周鉄心、
並びに
上記一次コイル及び外周鉄心が装着された高圧部体の周りに形成された周辺構造体を備え、
上記外周鉄心が、それぞれ半リング状の第一部と第二部とから構成されており、
上記外周鉄心を上側から見たとき、上記第一部の先端が第一先端凹凸を備えており、上記第二部の先端が第二先端凹凸を備えており、
上記第一先端凹凸と上記第二先端凹凸とが嵌まり合っており、
上記外周鉄心を上側から見たとき、上記第一部の内側面が第一内側凹凸を備えており、上記第二部の内側面が第二内側凹凸を備えており、
上記高圧部体を上側から見たとき、この高圧部体の外周面が第一外側凹凸及び第二外側凹凸を備えており、
上記第一内側凹凸と上記第一外側凹凸とが嵌まり合っており、上記第二内側凹凸と上記第二外側凹凸とが嵌まり合っている内燃機関用の点火コイル。

【請求項2】

上記第一部の外側に装着されたイグナイタをさらに備えており、
上記第一先端凹凸の凸部が、上記第二先端凹凸の凸部の外側に位置している請求項１に記載の点火コイル。

【請求項3】

内燃機関用の点火コイルの製造方法であって、
二次コイルを含みこの二次コイルの中央を通る貫通孔を有する高圧部体を得る工程、
上記貫通孔に一次コイルを挿入することで、この一次コイルを高圧部体に装着する工程、
上記高圧部体の外周にリング状の外周鉄心を装着する工程、
並びに
上記一次コイル及び外周鉄心が装着された高圧部体の周りに、周辺構造体を形成する工程
を有し、
上記外周鉄心が、それぞれ半リング状の第一部と第二部とから構成されており、
上記外周鉄心を上側から見たとき、上記第一部の先端が第一先端凹凸を備えており、上記第二部の先端が第二先端凹凸を備えており、上記第一部の内側面が第一内側凹凸を備えており、上記第二部の内側面が第二内側凹凸を備えており、
上記高圧部体を上側から見たとき、この高圧部体の外周面が第一外側凹凸及び第二外側凹凸を備えており、
上記外周鉄心を装着する工程においては、
上記第一先端凹凸と上記第二先端凹凸とが嵌まり合わされ、上記第一内側凹凸と上記第一外側凹凸とが嵌まり合わされ、上記第二内側凹凸と上記第二外側凹凸とが嵌まり合わされる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、内燃機関の点火コイル及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

車の燃費性能及び環境性能の向上に対する要求はますます高くなっている。このため、エンジンの点火方式については、ガソリンの燃焼を細かく制御できるように、気筒毎に点火するタイミングを変えることが可能な独立点火方式が主流となっている。この車では、エンジンの気筒毎に点火コイルが装着されている。

【0003】

燃費性能及び環境性能の向上のために、エンジンの小型化及び軽量化に対する要求も強い。点火コイルにおいても、小型化及び軽量化が強く求められる。一方点火コイルでは、内蔵する二次コイルにおいて、数十ｋＶの高電圧が発生する。点火コイルには、優れた絶縁性能が求められる。点火コイルには、小型化と良好な絶縁性能との両立が求められている。さらには、気筒毎に点火コイルが装着されることから、点火コイルの低コスト化に対する要求も強い。

【0004】

これらの要求に応えることを目的とした点火コイルの製造方法が、特開２０１５−２２５７公報で報告されている。この製造方法では、まず、高電圧が発生する二次コイルとその周辺とが、高圧部体として形成される。高圧部体の形成においては、高圧部用ケースの中に二次コイルが格納される。このケースと二次コイルとの隙間に、エポキシ樹脂が充填される。このとき、絶縁性の強い高品質のエポキシ樹脂を用いることで、高圧部体の小型化と高い耐電圧性能とが実現されている。

【0005】

上記の製造方法では、次に高圧部体に、一次コイルと外周鉄心とが取り付けられる。さらに、射出成形により、コネクタやフランジ等の周辺構造体が形成される。一次コイル、外周鉄心、及び周辺構造体には、高電圧が発生する部分はない。これらの部分の形成には、高圧部体のような優れた絶縁性は求められない。この射出成形において安価な樹脂を使用することで、点火コイルのコスト低減が試みられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１５−２２５７公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特開２０１５−２２５７公報の方法では、射出成形により、周辺構造体が形成される。この工程では、一次コイル及び外周鉄心が取り付けられた高圧部体が金型の中に入れられ、この金型に液体の樹脂が注入される。このとき、樹脂が流れる圧力により、外周鉄心が高圧部体からずれることが起こりうる。外周鉄心のずれが起こると、点火コイルの所望の性能が得られないことが起こりうる。外周鉄心のずれが起こると、射出成形後に、外周鉄心が表面に露出することが起こりうる。これは、ショートの原因となりうる。

【0008】

本発明の目的は、点火コイルの性能の低下及び外周鉄心でのショートを抑えつつ、小型化、良好な絶縁性及び低コスト化が達成された点火コイル及びその製造方法の提供である。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係る点火コイルは、二次コイルを含みこの二次コイルの中央を通る貫通孔を有する高圧部体、上記貫通孔に挿入されることで上記高圧部体に装着された一次コイル、上記高圧部体の外周に装着されたリング状の外周鉄心、並びに上記一次コイル及び外周鉄心が装着された高圧部体の周りに形成された周辺構造体を備えている。上記外周鉄心は、それぞれ半リング状の第一部と第二部とから構成されている。上記外周鉄心を上側から見たとき、上記第一部の先端は第一先端凹凸を備えており、上記第二部の先端は第二先端凹凸を備えている。上記第一先端凹凸と上記第二先端凹凸とは嵌まり合っている。上記外周鉄心を上側から見たとき、上記第一部の内側面は第一内側凹凸を備えており、上記第二部の内側面が第二内側凹凸を備えている。上記高圧部体を上側から見たとき、この高圧部体の外周面が第一外側凹凸及び第二外側凹凸を備えている。上記第一内側凹凸と上記第一外側凹凸とは嵌まり合っており、上記第二内側凹凸と上記第二外側凹凸とは嵌まり合っている。

【0010】

この点火コイルは、上記第一部の外側に装着されたイグナイタをさらに備えていてもよい。好ましくは、上記第一先端凹凸の凸部は、上記第二先端凹凸の凸部の外側に位置している。

【0011】

本発明は、内燃機関用の点火コイルの製造方法の発明である。この製造方法は、二次コイルを含みこの二次コイルの中央を通る貫通孔を有する高圧部体を得る工程、上記貫通孔に一次コイルを挿入することで、この一次コイルを高圧部体に装着する工程、上記高圧部体の外周にリング状の外周鉄心を装着する工程、並びに上記一次コイル及び外周鉄心が装着された高圧部体の周りに、周辺構造体を形成する工程を有する。上記外周鉄心は、それぞれ半リング状の第一部と第二部とから構成されている。 上記外周鉄心を上側から見たとき、上記第一部の先端は第一先端凹凸を備えており、上記第二部の先端は第二先端凹凸を備えており、上記第一部の内側面は第一内側凹凸を備えており、上記第二部の内側面は第二内側凹凸を備えている。上記高圧部体を上側から見たとき、この高圧部体の外周面は第一外側凹凸及び第二外側凹凸を備えている。上記外周鉄心を装着する工程においては、上記第一先端凹凸と上記第二先端凹凸とが嵌まり合わされ、上記第一内側凹凸と上記第一外側凹凸とが嵌まり合わされ、上記第二内側凹凸と上記第二外側凹凸とが嵌まり合わされる。

【発明の効果】

【0012】

本発明に係る点火コイルでは、高圧部体の周りに外周鉄心が装着されている。外周鉄心は、半リング状の第一部と第二部とから構成されている。この点火コイルでは、上記外周鉄心を上側から見たとき、第一部の先端の凹凸と第二部の先端の凹凸とは嵌まり合っている。第一部の内側面の凹凸と、高圧部体の外周面の凹凸とは嵌まり合っている。第二部の内側面の凹凸と、高圧部体の外周面の凹凸とは嵌まり合っている。これらの嵌まり合わせの組み合わにより、外周鉄心は、高圧部体から上下左右いずれの方向にもずれることが効果的に抑えられている。この外周鉄心は、後の周辺構造体を形成する工程においても、高圧部体からずれることが抑えられている。この点火コイルでは、外周鉄心の位置ずれに起因する性能の低下及び外周鉄心のショートが抑えられている。この点火コイルでは、性能の低下及び外周鉄心でのショートを抑えつつ、小型化、良好な絶縁性及び低コスト化が達成されている。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係る点火コイルが示された斜視図である。

【図2】図２は、図１の点火コイルの高圧部体が示された分解斜視図である。

【図3】図３は、図１の点火コイルのコイル構造体の一部が示された分解斜視図である。

【図4】図４は、図１の点火コイルのコイル構造体が示された斜視図である。

【図5】図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿った拡大断面図である。

【図6】図６は、図４のコイル構造体が金型と共に示された断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

【0015】

本発明は、内燃機関の点火コイル及びその製造方法に関する。図１に、本発明の一実施形態に係る点火コイル２が示されている。図１において矢印Ｘはこの点火コイル２の前方を表す。この逆が後方である。矢印Ｙはこの点火コイル２の右方向を表す。この逆が左方向である。矢印Ｚはこの点火コイル２の上方向を表す。この逆が下方向である。この矢印Ｘ、Ｙ及びＺについては、図２−４においても同じ意味である。図で示されるように、この点火コイル２は、本体４と、コネクタ部６と、フランジ部８とからなる。

【0016】

本体４は点火コイル２の中央に位置する。後述される通り、本体４は、高圧部体を含む。高圧部体は二次コイルを含んでいる。さらに本体４は、内部に一次コイル、鉄心及びイグナイタを含む。これらにより、本体４では、数十ｋＶの高電圧が発生させられる。プラグ接続部１０は、本体４の下部を構成する。図示されないが、プラグ接続部１０の先には、点火プラグが接続される。本体４で発生された高電圧は、プラグ接続部１０を通して点火プラグに引加される。

【0017】

コネクタ部６は、本体４の前方に位置している。コネクタ部６は筒状を呈する。コネクタ部６はその前方が開口されている。コネクタ部６は、内側に複数のコネクタ端子１２を備えている。図示されないが、コネクタ端子１２の一つは、本体４のイグナイタと電気的に接続されている。イグナイタは、点火コイル２の動作を制御するためのスイッチである。図示されないが、点火コイル２が車に装着されたとき、コネクタ部６は車の制御装置（ＥＣＵ）に接続される。制御装置からの制御信号は、コネクタ部６を介して、イグナイタに送られる。これにより、制御装置は、点火コイル２の動作を制御する。これにより、制御装置は、ガソリンに点火するタイミングを制御する。

【0018】

フランジ部８は、本体４の後方に位置する。フランジ部８には、上下に貫通する孔１４が設けられている。図示されないが、ボルトをこの孔１４とエンジンに設けられた孔に通すことにより、点火コイル２はエンジンに固定される。フランジ部８により、点火コイル２はエンジンに堅固に固定される。

【0019】

以下では、この点火コイル２の製造方法が説明されつつ、併せてこの点火コイル２の構造が説明される。この点火コイル２の製造方法は、
（１）高圧部体を得る工程、
（２）一次コイルを高圧部体に装着する工程、
（３）外周鉄心を高圧部体に装着する工程、
（４）イグナイタを高圧部体に装着する工程、
及び
（５）周辺構造体を形成する工程
を有する。

【0020】

図２は、（１）の工程で得られる高圧部体１６の分解斜視図である。この工程では、まず二次コイル１８、カバー２０及び収容体２２が用意される。

【0021】

二次コイル１８は、ボビン２４及び二次ワイヤ（図示されず）を備えている。ボビン２４は筒状である。ボビン２４は、その前方から後方まで至る貫通孔２６を備えている。ボビン２４は、絶縁性の樹脂よりなる。ボビン２４の典型的な材質は、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）である。ボビン２４はその前面に、貫通孔２６の開口を囲む環状突起部２８を有する。図示されないが、同様にボビン２４は後面にも、貫通孔２６の開口を囲む環状突起部２８を有する。ボビン２４は、その周囲に複数の鍔３０を備えている。図示されないが、互いに隣接する鍔３０の間には、二次ワイヤが巻回されている。二次ワイヤの巻回し回数は、発生させる電圧により、適宜決められる。この巻回し回数は、典型的には９０００回から２００００回である。これにより、コイルが形成されている。二次ワイヤの典型的な材質は銅（Ｃｕ）である。図示されないが、二次コイル１８には、二次ワイヤと電気的に接続する端子が設けられている。

【0022】

カバー２０は、上板部３２、右板部３４及び左板部３６を備える。カバー２０は、前面、後面及び底面が開いている。カバー２０は、二次コイル１８の上側部分に対応した形状を呈する。カバー２０は、絶縁性の樹脂よりなる。後述するとおり、カバー２０は、二次コイル１８の上側部分を覆う。この図では示されていないが、後述するとおり、右板部３４及び左板部３６は、外部鉄心の凹凸と嵌まり合わせるための、凹凸を備えている。

【0023】

収容体２２は、受部３８、壁部４０、平板部４２及びプラグ接続部４４を備える。図に示されるとおり、受部３８、壁部４０、平板部４２及びプラグ接続部４４は、一体として形成されている。収容体２２は、絶縁性の樹脂よりなる。収容体２２の典型的な材質として、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）及びＰＢＴが例示される。

【0024】

受部３８は、側面視において下側に凸な略円弧状を呈する。受部３８は、上面視において略円形を呈する。図示されないが、受部３８の上面には窪みが設けられている。

【0025】

平板部４２は、受部３８の上面に設けられている。前面から見たとき、平板部４２は、受部３８の上面から左右に突出している。側面から見たとき、平板部４２は、受部３８の上面から前後に突出している。図示されないが、平板部４２の中央には孔が設けられている。この孔により、平板部４２と受部３８とを上面から見たとき、受部３８の窪みは露出している。平板部４２は前方に舌部４６を有している。平板部４２は、その縁に沿って延びる突起部４８を有している。

【0026】

壁部４０は、平板部４２の上面に設けられている。壁部４０は、受部３８の窪みを囲うように設けられている。受部３８の窪みと壁部４０とで形成された空間は、二次コイル１８の下側部分に対応する形状を呈している。後述するとおり、この空間に、二次コイル１８の下側部分が嵌め込まれる。壁部４０の前面及び後面には、切り欠き５０が設けられている。この切り欠き５０は、二次コイル１８の環状突起部２８の下側部分の形状に対応している。この切り欠き５０により、二次コイル１８が、受部３８の窪みと壁部４０とで形成された空間に嵌め込まれたとき、壁部４０が二次コイル１８の貫通孔２６を塞ぐことが防止されている。二次コイル１８の貫通孔２６は、高圧部体１６の貫通孔を形成する。

【0027】

プラグ接続部４４は、受部３８の下側に位置する。プラグ接続部４４は、前述した高圧部体１６のプラグ接続部１０を構成する。図示されないが、プラグ接続部４４は、その内部に高圧端子を備える。この高圧端子は、二次コイル１８の端子と接続されている。図示されないが、点火コイル２が車両に装着されたとき、この高圧端子は点火プラグと接続される。これにより、二次コイル１８で発生した高電圧が、点火プラグに引加される。

【0028】

上記（１）の工程では、次に二次コイル１８、カバー２０及び収容体２２が組み合わされる。二次コイル１８の下側部分が、受部３８の窪みと壁部４０とで形成された空間に嵌め込まれる。二次コイル１８の環状突起部２８が、壁部４０の切り欠き５０に嵌め込まれる。環状突起部２８と壁部４０との接触部分は、超音波溶接によって、堅固に結合される。カバー２０が二次コイル１８の上側から被せられる。カバー２０の右板部３４及び左板部３６の下端が、収容体２２の壁部４０の上端と当接する。このとき、カバー２０の上板部３２と二次コイル１８の環状突起部２８との間には隙間が存在する。二次コイル１８は、カバー２０と、収容体２２の壁部４０及び受部３８の窪みとで構成された空間（収容空間）の内部に収容される。カバー２０と収容体２２とは、高圧部用ケースを構成する。この高圧部用ケースの内部に、二次コイル１８が収容される。

【0029】

上記（１）の工程では、最後に収容空間内に残った隙間が樹脂により埋められる。すなわち、二次コイル１８と、高圧部用ケースとの間の隙間が埋められる。図示されないが、カバー２０の上板部３２と環状突起部２８との間の隙間から、液状のエポキシ樹脂が流し込まれる。エポキシ樹脂が収容空間内の隙間に充填される。充填後、このエポキシ樹脂は熱硬化される。これにて、高圧部体１６が得られる。図３に得られた高圧部体１６が示されている。高圧部体１６では、二次ワイヤは、高圧端子と接続する部分を除いて、外部から絶縁される。

【0030】

このエポキシ樹脂としては、後述する周辺構造体を構成するための樹脂よりも、絶縁性能が優れたものが選択される。これにより、この高圧部体１６では、小さな体積で高電圧部分の絶縁が可能となる。これは、点火コイル２の小型化に貢献する。これにより、小型化と優れた絶縁性能とが実現されている。

【0031】

このエポキシ樹脂としては、周辺構造体を構成するための樹脂よりも、粘度が低いものが選択される。これにより、収容空間内に残った隙間の隅々まで樹脂を行き渡らせることができる。さらに、樹脂内にボイドが残留することが抑制される。これにより、高圧部体１６では、高耐圧かつ高品質な絶縁性能が実現されている。

【0032】

上記のとおり、この方法では、高圧部体１６は、鉄心等の熱容量の大きい部品を含まない。エポキシ樹脂の熱硬化処理においては、少ない熱量で均一に樹脂を熱硬化させることができる。この方法では、効率的に品質の良い熱硬化が実現できる。

【0033】

上記（２）の工程では、まず一次コイル５２が用意される。図３にこの様子が示されている。一次コイル５２は、Ｉ字鉄心５４、絶縁体５６、一次ワイヤ５８及びフレーム６０からなる。Ｉ字鉄心５４の形状は、前後に延びる角柱状を呈する。Ｉ字鉄心５４は、典型的には積層珪素鋼板からなる。絶縁体５６は、Ｉ字鉄心５４の側面を覆っている。絶縁体５６は、Ｉ字鉄心５４と一次ワイヤ５８とを絶縁する。一次ワイヤ５８は、絶縁体５６の周りに巻回されている。一次ワイヤ５８の巻回し回数は、発生させる電圧により、適宜決められる。この巻回し回数は、典型的には１００回から２５０回である。これにより、コイルが形成されている。フレーム６０はＩ字鉄心５４の前面に取り付けられている。フレーム６０は絶縁体である。フレーム６０は、その上端に端子部６２を備える。一次ワイヤ５８の両端は、それぞれこの端子部６２まで引き出されている。

【0034】

上記（２）の工程では、一次コイル５２が、高圧部体１６の貫通孔に挿入される。すなわち、一次コイル５２が、二次コイル１８の貫通孔２６に挿入される。一次コイル５２の後の部分が、貫通孔２６の前方から挿入される。これにより、一次コイル５２が高圧部体１６に装着される。フレーム６０は、貫通孔２６の前方の開口を塞ぐように位置する。Ｉ字鉄心５４の後端は、貫通孔２６の後方の開口まで延びている。このＩ字鉄心５４は、二次コイル１８の鉄心にもなっている。

【0035】

上記（３）の工程では、外周鉄心６４が用意される。外周鉄心６４は、典型的には珪素鋼よりなる。外周鉄心６４は、リング状を呈する。外周鉄心６４においては、このリングの内部が内側、このリングの外部が外側である。図３に示されるとおり、外周鉄心６４はそれぞれが半リング状の第一部６６と第二部６８とから構成されている。

【0036】

上記（３）の工程では、高圧部体１６の外周に外周鉄心６４が装着される。図４に、高圧部体１６に外周鉄心６４が装着された状態が示されている。この図では、後述するイグナイタ７０も装着されている。図で示されるとおり、第一部６６は、高圧部体１６の前側部分を囲うように装着される。第一部６６は、前方からフレーム６０を覆う。第二部６８は、高圧部体１６の後側部分を囲うように装着される。このとき、第二部６８とＩ字鉄心５４の後端とは接触している。第一部６６及び第二部６８は、収容体２２の平板部４２の上側に配置される。第一部６６及び第二部６８は、壁部４０と突起部４８との間に配置される。

【0037】

図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿った拡大断面図である。この断面図では、Ｉ字鉄心５４、外周鉄心６４及びカバー２０のみが示されている。図５において矢印Ｘはこの点火コイル２の前方を表す。この逆が後方である。矢印Ｙはこの点火コイル２の右方向を表す。この逆が左方向である。

【0038】

図５に示されるとおり、上面視において、第一部６６の二つの先端は、それぞれ第一先端凹凸８７を備えている。この図では、それぞれの第一先端凹凸８７は、一つの凸部８８と一つの凹部９０とで構成されている。上面視において、第二部６８の二つの先端は、それぞれ第二先端凹凸９１を備えている。この図では、それぞれの第二先端凹凸９１は、一つの凸部９２と一つの凹部９４とで構成されている。図で示されるように、第一先端凹凸８７と第二先端凹凸９１とは、嵌まり合っている。即ち、第一先端凹凸８７の凸部８８は第二先端凹凸９１の凹部９４に入り込んでいる。第二先端凹凸９１の凸部９２は第一先端凹凸８７の凹部９０に入り込んでいる。第一先端凹凸８７と第二先端凹凸９１とを嵌まり合わすことで、上記第一部６６と上記第二部６８とが接続されている。

【0039】

第一先端凹凸の形状及び第二先端凹凸の形状は、図５に示される形状に限られない。第一先端凹凸と第二先端凹凸とが嵌まり合えばよい。例えば、第一部６６の先端が中央に位置する一つの凸部とその両側に位置する二つの凹部とを備え、第二部６８の先端が中央に位置する一つの凹部とその両側に位置する二つの凸部とを備えていてもよい。

【0040】

図５に示されるように、高圧部体１６の外周面は、第一外側凹凸７１、７５及び第二外側凹凸７３、７７を備えている。すなわち、カバー２０の外側面は、第一外側凹凸７１、７５及び第二外側凹凸７３、７７を備えている。この実施形態では、カバー２０の右板部３４の第一外側凹凸７１は、一つの第一凸部７２で構成されている。右板部３４の第二外側凹凸７３は、一つの第二凸部７４で構成されている。左板部３６の第一外側凹凸７５は、一つの第一凸部７６で構成されている。左板部３６の第二外側凹凸７７は、一つの第二凸部７８で構成されている。

【0041】

第一部６６の内側面は、第一内側凹凸７９、８１を備えている。図で示されるように、この実施形態では、右側の内側面の第一内側凹凸７９は、一つの第一凹部８０で構成されている。左側の内側面の第一内側凹凸８１は、一つの第一凹部８２で構成されている。第一外側凹凸７１、７５と、第一内側凹凸７９、８１とは嵌まり合っている。すなわち、右板部３４の第一凸部７２は、第一部６６の右側の第一凹部８０に嵌め込まれている。左板部３６の第一凸部７６は、第一部６６の左側の第一凹部８２に嵌め込まれている。

【0042】

第一内側凹凸の形状及び第一外側凹凸の形状は、図５に示される形状に限られない。第一内側凹凸と第一外側凹凸とが嵌まり合えばよい。例えば、第一内側凹凸が凸状であり、第一外側凹凸が凹状であってもよい。第一内側凹凸が凸状及び凹状を含んでおり、第一外側凹凸が凸状及び凹状を含んでいてもよい。第一内側凹凸が複数の凹状又は凸状を含んでおり、第一外側凹凸が複数の凹状又は凸状を含んでいてもよい。

【0043】

第二部６８の内側面は、第二内側凹凸８３、８５を備えている。図で示されるように、この実施形態では、第二部６８の右側の内側面の第二内側凹凸８３は、一つの第二凹部８４で構成されている。左側の内側面の第二内側凹凸８５は、一つの第二凹部８６で構成されている。第二外側凹凸７３、７７と、第二内側凹凸８３、８５とは嵌まり合っている。すなわち、右板部３４の第二凸部７４は、第二部６８の右側の第二凹部８４に嵌め込まれている。左板部３６の第二凸部７８は、第二部６８の左側の第二凹部８６に嵌め込まれている。

【0044】

第二内側凹凸の形状及び第二外側凹凸の形状は、図５に示される形状に限られない。第二内側凹凸と第二外側凹凸とが嵌まり合えばよい。例えば、第二内側凹凸が凸状であり、第二外側凹凸が凹状であってもよい。第二内側凹凸が凸状及び凹状を含んでおり、第二外側凹凸が凸状及び凹状を含んでいてもよい。第二内側凹凸が複数の凹状又は凸状を含んでおり、第二外側凹凸が複数の凹状又は凸状を含んでいてもよい。

【0045】

上記のとおり、第一先端凹凸８７と第二先端凹凸９１とは嵌まり合っている。この第一先端凹凸８７と第二先端凹凸９１との嵌まり合わせは、外周鉄心６４が高圧部体１６から上下にずれることを抑制する。さらに第一外側凹凸７１、７５と、第一内側凹凸７９、８１とは嵌まり合っている。この第一外側凹凸７１、７５と、第一内側凹凸７９、８１との嵌まり合わせは、第一部６６が高圧部体１６から左右にずれることを抑制する。第二外側凹凸７３、７７と、第二内側凹凸８３、８５とは嵌まり合っている。この第二外側凹凸７９、８１と、第二内側凹凸８３、８５との嵌まり合わせは、第二部６８が高圧部体１６から左右にずれることを抑制する。これらの嵌まり合わせを組み合わせることにより、外周鉄心６４は、高圧部体１６から上下左右いずれの方向にもずれることが効果的に抑えられている。この外周鉄心６４は、後の周辺構造体を形成する工程においても、高圧部体１６からずれることが抑えられている。この点火コイル２では、外周鉄心６４の位置ずれに起因する性能の低下及び外周鉄心６４のショートが抑えられている。

【0046】

図５において、第一先端凹凸８７の凸部８８は、第二先端凹凸９１の凸部９２の外側に位置している。すなわち、第一部６６の右側の先端と第二部６８の右側との先端の接合部においては、第一先端凹凸８７の凸部８８は、第二先端凹凸９１の凸部９２の右側に位置している。第一部６６の左側の先端と第二部６８の左側の先端の接合部においては、第一先端凹凸８７の凸部８８の先端は、第二先端凹凸９１の凸部９２の左側に位置している。このように、第一先端凹凸８７の凸部８８は、第二先端凹凸９１の凸部９２の外側に位置するのが好ましい。後述するとおり、高圧部体１６の前方において、第一部６６は、イグナイタ７０とフレーム６０とに挟まれる。周辺構造体を形成する工程において、第一部６６は第二部６８よりずれにくい。ずれにくい第一部６６の凸部８８が、外側から第二部６８の凸部９２を抑える。この第二部６８はずれにくい。このようにすることで、この外周鉄心６４が、高圧部体１６からずれることがより効果的に抑えられている。

【0047】

第一部６６及び第二部６８の凹凸の形状が図５とは異なり、第一先端凹凸が複数の凸部を有する場合がある。この場合は、少なくとも一つの第一先端凹凸の凸部が、第二先端凹凸の凸部の外側に位置していればよい。この第一先端凹凸の凸部が、外側から第二先端凹凸の凸部を抑える。これにより、外周鉄心６４が、高圧部体１６からずれることがより効果的に抑えられている。

【0048】

上記（４）の工程では、イグナイタ７０が用意される。イグナイタ７０は、一次コイル５２の電流の導通と切断とを切り替えるスイッチである。この工程では、イグナイタ７０が高圧部体１６に装着される。図４に、イグナイタ７０が装着された後の状態が示されている。図で示されるとおり、イグナイタ７０は、高圧部体１６の前方に配置される。イグナイタ７０は、第一部６６の外側に配置される。イグナイタ７０は、収容体２２の平板部４２の上に配置される。高圧部体１６の前方において、第一部６６は、イグナイタ７０とフレーム６０とに挟まれる。

【0049】

ここでは、高圧部体１６に装着される部品は、コイルアセンブリと称される。この実施形態では、一次コイル５２、外周鉄心６４及びイグナイタ７０がコイルアセンブリである。高圧部体１６にコイルアセンブリが装着されたものは、コイル構造体９６と称される。図４には、コイル構造体９６が示されている。

【0050】

上記（５）の工程では、コイル構造体９６の周りに、周辺構造体が形成される。この実施形態では、周辺構造体は、射出成形により形成される。この工程の様子が、図６で示されている。この図の例では、射出成形により、コイルアセンブリを絶縁するための外殻部が形成されている。この工程では、コイル構造体９６は、金型９８のキャビティ１００の中に入れられる。高圧部体１６の平板部４２より下側の形状は、キャビティ１００の下側部分の形状と同じである。平板部４２より上側では、コイル構造体９６と金型９８との間には隙間が設けられている。プランジャーを用いて、この隙間に液体の樹脂１０２が注入される。充填後、樹脂１０２は熱硬化される。これにより、外殻部が形成される。外殻部は、コイル構造体９６の平板部４２より上側を覆う。このコイル構造体９６とそれを覆う外殻部とは、図１の本体４に該当する。典型的な樹脂１０２として、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル及びエポキシ樹脂が例示される。

【0051】

図示されないが、上記（５）の工程では、コイル構造体９６と外殻部とに対して、さらに射出成形が行われる。これにより、コネクタ部６及びフランジ部８が形成される。周辺構造体として、外殻部、コネクタ部６及びフランジ部８が形成される。これにより、図１の点火コイル２が得られる。

【0052】

周辺構造体の形成においては、二次コイル１８のような高圧が発生するところはない。周辺構造体を形成するための樹脂１０２は、上記（１）の工程で使用される樹脂ほど、絶縁性能は要求されない。この樹脂１０２はより安価なものが選択されうる。この方法では、二次コイル１８の周辺と周辺構造体とを、一度に絶縁性能の高い樹脂を用いて射出成形する方法に比べて、製造コストを下げることができる。この方法では、二次コイル１８の周辺と周辺構造体とを、絶縁性能の低い安価な樹脂を用いて射出成形する方法に比べて、優れた絶縁性能が実現される。この方法では、低コストで優れた絶縁性能を備える点火コイル２が得られる。

【0053】

上記のとおり、周辺構造体の形成においては、高い絶縁性能は要求されない。これは、熱硬化処理における時間等の制限を緩和する。この周辺構造体の形成は容易である。

【0054】

上記では周辺構造体の形成には、熱硬化性の樹脂１０２が使用された。周辺構造体の形成に、熱可塑性の樹脂が使用されてもよい。また、上記の実施形態では、外殻部と、コネクタ部６及びフランジ部８とが別々に形成された。これら全てが、一度の射出成形で形成されてもよい。

【0055】

上記の実施形態では、上記（５）の工程では、周辺構造体は、射出成形により形成された。周辺構造体が、射出成形により形成されなくてもよい。外殻部、コネクタ部６及びフランジ部８が一体化された「周辺カバー」を別途作成しておき、コイル構造体９６にこの周辺カバーを被せることで、周辺構造体を形成してもよい。

【0056】

上記の実施形態では、上記（４）の工程で、イグナイタ７０が高圧部体１６に装着された。周辺カバーで周辺構造体を形成するときは、イグナイタ７０は、上記周辺カバーに取り付けられていてもよい。この場合、イグナイタ７０は、周辺構造体の一部となる。この場合、上記（４）の工程は存在しない。

【0057】

以下、本発明の作用効果が総括される。

【0058】

従来の点火コイルの製造では、まず高電圧が発生する二次コイルとその周辺とを高圧部体として作成し、次にこの高圧部体に一次コイルや外周鉄心等を装着してコイル構造体を作成し、最後にコイル構造体の周りに周辺構造体を形成する方法がある。この方法では、高圧部体の作成において、絶縁性の強い高品質のエポキシ樹脂を使用することで、小型化と高い耐電圧性能とが実現される。周辺構造体を安価な樹脂を用いた射出成形で形成することで、製造コストを下げることができる。

【0059】

しかし、この方法では、周辺構造体を形成する際に、外周鉄心が高圧部体からずれることが起こりうる。例えば、周辺構造体を射出成形により形成するとき、コイル構造体は、キャビティを有する金型の中に入れられる。コイル構造体と金型との間に、液体の樹脂が注入される。樹脂が流れる圧力により、外周鉄心が高圧部体からずれることが起こる。外周鉄心のずれが起こると、所望の点火コイルの性能が得られないことが起こりうる。外周鉄心のずれが起こると、射出成形後に、外周鉄心が表面に露出することが起こりうる。これは、ショートの原因となりうる。

【0060】

周辺構造体の形成においては、周辺カバーを別途作成しておき、コイル構造体にこの周辺カバーを被せる方法がある。この場合においても、周辺カバーの取り付けの際に、外周鉄心が高圧部体からずれることが起こりうる。

【0061】

本発明に係る点火コイル２は、高圧部体１６を作成し、これに一次コイル５２及び外周鉄心６４を装着し、これらの周りに周辺構造体を形成することで製造される。上記の通りこれにより、この点火コイル２では、小型化、良好な絶縁性及び低コスト化が達成されている。さらに、本発明に係る点火コイル２では、上記外周鉄心６４を上側から見たとき、外周鉄心６４の第一部６６の先端の第一先端凹凸８７と第二部６８の先端の第二先端凹凸９１をとは嵌まり合っている。第一部６６の内側面の第一内側凹凸７９、８１と高圧部体１６の外周面の第一外側凹凸７１、７５とは嵌まり合っている。第二部６８の内側面の第二内側凹凸８３、８５と高圧部体１６の外周面の第二外側凹凸７３、７７とは嵌まり合っている。これらの嵌まり合わせの組み合わせは、外周鉄心６４が、高圧部体１６から上下左右いずれの方向にもずれることを効果的に抑える。この外周鉄心６４は、後の周辺構造体を形成する工程においても、高圧部体１６からずれることが抑えられている。この点火コイル２では、外周鉄心６４の位置ずれに起因する性能の低下及び外周鉄心６４のショートが抑えられている。この点火コイル２では、性能の低下及び外周鉄心６４でのショートが抑えられたうえで、小型化、良好な絶縁性及び低コスト化が達成されている。以上より、本発明の優位性は明らかである。

【産業上の利用可能性】

【0062】

以上説明された製造方法は、種々の内燃機関用の点火コイルの製造に使用される。

【符号の説明】

【0063】

２・・・点火コイル
４・・・本体
６・・・コネクタ部
８・・・フランジ部
１０、４４・・・プラグ接続部
１２・・・コネクタ端子
１４・・・孔
１６・・・高圧部体
１８・・・二次コイル
２０・・・カバー
２２・・・収容体
２４・・・ボビン
２６・・・貫通孔
２８・・・環状突起部
３０・・・鍔
３２・・・上板部
３４・・・右板部
３６・・・左板部
３８・・・受部
４０・・・壁部
４２・・・平板部
４６・・・舌部
４８・・・突起部
５０・・・切り欠き
５２・・・一次コイル
５４・・・Ｉ字鉄心
５６・・・絶縁体
５８・・・一次ワイヤ
６０・・・フレーム
６２・・・端子部
６４・・・外周鉄心
６６・・・第一部
６８・・・第二部
７０・・・イグナイタ
７１、７５・・・第一外側凹凸
７２、７６・・・第一凸部
７３、７７・・・第二外側凹凸
７４、７８・・・第二凸部
７９、８１・・・第一内側凹凸
８０、８２・・・第一凹部
８３、８５・・・第二内側凹凸
８４、８６・・・第二凹部
８７・・・第一先端凹凸
８８・・・第一先端凹凸の凸部
９０・・・第一先端凹凸の凹部
９１・・・第二先端凹凸
８２・・・第二先端凹凸の凸部
９４・・・第二先端凹凸の凹部
９６・・・コイル構造体
９８・・・金型
１００・・・キャビティ
１０２・・・樹脂

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】