JP3517093B2 - エンジン用点火コイル装置、及びプラスチックヘッドカバー付きエンジン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの点火プ
ラグごとに用意されて各点火プラグに直結して使用され
る独立点火形のエンジン用点火コイル装置、及びそれら
の点火コイル装置と技術的に関連させたプラスチックヘ
ッドカバー付きエンジンに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、エンジンのプラグホールに導入さ
れて各点火プラグと個別に直結される独立点火形のエン
ジン用点火コイル装置が開発されている。この種の点火
コイル装置は、ディストリビュータを不要とし、その結
果、ディストリビュータ，その高圧コード等で点火コイ
ルへの供給エネルギーが降下するようなことがなく、し
かも、点火エネルギーの降下といった配慮をすることな
く点火コイルを設計できるために、コイル容積を小さく
し、点火コイルの小形化を図れると共に、ディストリビ
ュータの廃止によりエンジンルーム内の部品装着スペー
スの合理化を図れるものとして評価されている。

【０００３】このような独立点火形の点火コイル装置
は、コイル部の少なくとも一部がプラグホール内に導入
されて装着されるためプラグ内装着式と称せられ、また
コイル部はプラグホールに挿入されるためにペンシル形
に細長くペンシルコイルと通称され、細長円筒形のコイ
ルケースの内部にセンターコア（磁路鉄心で珪素鋼板を
多数積層したもの），一次コイル，二次コイルを内装し
ている。一次，二次コイルはそれぞれのボビンに巻か
れ、センターコアの周囲に同心状をなして配置されてい
る。このような一次，二次コイルを収納するコイルケー
ス内には、絶縁用樹脂を注入硬化させたり絶縁油を封入
することでコイルの絶縁性を保証している。公知例とし
ては、例えば特開平８−２５５７１９号公報、特開平９
−７８６０号公報，特開平９−１７６６２号公報、特開
平８−９３６１６号公報、特開平８−９７０５７号公
報、特開平８−１４４９１６号公報、特開平８−２０３
７５７号公報等に記載のものがある。また、ペンシルコ
イルには、コイル外周を通過する漏れ磁束を抑えるため
にコイルケース外周にサイドコアを設ける等の配慮がな
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ペンシルコイルには、
一次コイルを内側，二次コイルを外側に配置するもの
と、二次コイルを内側，一次コイルを外側に配置するも
のがあり、このうち後者の方式（内二次コイル構造）は
前者の方式（外二次コイル構造）に較べ出力特性の面で
有利な点がある。

【０００５】すなわち、コイルの構成部材に絶縁用樹脂
（例えばエポキシ樹脂）を注入硬化させたペンシルコイ
ルを想定した場合、図７に示すように、外二次コイル構
造では、内側から順に一次コイル，エポキシ樹脂，二次
ボビン，二次コイル，エポキシ樹脂，コイルケース，サ
イドコアが存在するが、二次コイルとその内側にある低
電圧の一次コイル（ほぼ接地電圧とみなせる）との間に
静電浮遊容量が生じるほかに、二次コイルとサイドコア
（接地電圧）との間にも静電浮遊容量が発生し、そのた
め、内二次コイル構造に比べサイドコア側の静電浮遊容
量が余分につき、外二次コイル構造の静電浮遊容量は大
きくなる傾向にある（なお、内二次コイル構造の場合は
二次コイル・一次コイルの間に静電浮遊容量が生じ、一
次コイル・サイドコア間は一次コイル，サイドコアが共
に接地電圧であるので静電浮遊容量が実質生じない）。

【０００６】二次電圧出力及びその立上り特性は静電浮
遊容量に影響され、静電浮遊容量が大きくなるほど出力
が低下し立上りに遅れが生じる。したがって、静電浮遊
容量の小さい内二次コイル構造の方が、小形、高出力化
に適していると考えられている。

【０００７】この内二次コイル構造式の場合には、二次
ボビンとセンターコア間の構造において、耐熱衝撃性と
電界集中緩和をいかに両立させるかが重要なポイントで
ある。

【０００８】上記二次ボビンは、二次コイルで発生した
高電圧をセンターコアから絶縁する役割を有するが、二
次ボビンとセンターコア間に空隙がある場合、電界強度
に差が生じ（空隙部の電界強度が極端に大きくなる；電
界集中）、二次コイルとセンターコア間の空隙部で絶縁
破壊が発生する。これを防止するためには、二次ボビン
とセンターコア間の隙間に絶縁材を充填し、電界集中を
緩和する必要がある。

【０００９】しかし、二次ボビンとセンターコア間にエ
ポキシ樹脂を充填した場合、センターコアの線膨張係数
（１３×１０~⁶mm／℃）とエポキシ樹脂の線膨張係数
（４０×１０~⁶mm／℃）との差により、エポキシ樹脂に
クラックが生じ、絶縁破壊が起こる心配がある。このよ
うなクラック防止策として、エポキシ樹脂中の石英フィ
ラー等の配合率を高めて線膨張係数をセンターコアと近
づけることも考えられるが、樹脂成形の流動性が低下
し、特に微小隙間であるセンターコア・二次ボビン間
〔小数点一桁台ｍｍ（１／１０ｍｍ台）〕のギャップで
の樹脂注入は困難である。

【００１０】そこで本願出願人は、既に二次ボビンとセ
ンターコアの間に、ガラス転移点が常温（２０℃）以下
で、且つ常温以上ではヤング率が１×１０⁸（Ｐａ）の
弾性を有する可撓性エポキシ樹脂を充填することを提案
している（例えば特願平７−３２６８００号，特願平８
−２４９７３３号）。ここでは、この可撓性エポキシ樹
脂が常温で軟質状態にあるために軟質エポキシ樹脂と定
義する。この軟質エポキシ樹脂は、例えば、ボイドを極
力なくすために真空状態の下で注入される（真空注
型）。

【００１１】軟質エポキシ樹脂は、弾性を有するために
繰り返し熱ストレスに対する耐熱衝撃性（熱衝撃吸収；
熱衝撃緩和）に優れており、センターコアに対する熱衝
撃及び二次ボビンに対する熱衝撃を緩和でき、且つ密着
性に優れる材料を用いることでセンターコアや二次ボビ
ンとの間での隙間発生を防止できる反面、ボビン材に比
べて絶縁性が低いために極力薄くし、その分、二次ボビ
ンの肉厚を確保して二次コイル・センターコア間の絶縁
性を確保することが望まれる。

【００１２】本発明の目的は、 （１）一つは、上記したような内二次コイル構造方式を
採用し且つプラグホールに導かれる独立点火形点火コイ
ル装置（例えば、プラグホール内装着式点火コイル装
置）において、二次コイル・センターコア間の耐熱衝撃
性と電界集中緩和（絶縁性）の向上を図り、しかも品質
（信頼性）と製作上の作業性を高めることにある。

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【００３３】

【００３４】

【００３５】

【００３６】

【００３７】第１の発明は、内二次構造式の独立点火形
のエンジン用点火コイル装置で、コイルケースの上部に
点火コイルの回路ユニットを内装したコネクタ付き回路
ケースが設けてあるものにおいて、前記二次ボビンと前
記センターコアとの間及び二次ボビン上端開口に絶縁用
樹脂が充填され且つ該絶縁用樹脂は加圧成形されて二次
ボビン上端開口位置にて上面に凹みが形成されるように
してあり、前記コネクタ付き回路ケースは、その底部が
前記コイルケース上部に連通して該コネクタ付き回路ケ
ースの内部から該コイルケースの二次コイル・一次ボビ
ン間及び一次コイル・コイルケース間にかけてエポキシ
樹脂が充填され、このエポキシ樹脂により前記絶縁用樹
脂の凹みが埋められていることを特徴とする。

【００３８】内二次コイル構造式の独立点火形の点火コ
イル装置において、二次ボビン・センターコア間に絶縁
用樹脂（例えば軟質エポキシ樹脂）を加圧成形により充
填する利点（ボイドレス促進）については既述した通り
である。

【００３９】センターコアを収容する二次ボビンに、他
のコイル要素（一次ボビン，コイルケース，その上にあ
る回路ケース等）と別に前記絶縁用樹脂を充填し且つ加
圧成形（例えば樹脂を真空注入したときの真空圧とその
後の大気開放による大気圧との差圧を利用した加圧成
形）場合、二次ボビン上端開口面に望む絶縁用樹脂表面
にすり鉢状の曲面凹み（半球状の凹み）が残る。この絶
縁用樹脂の凹んだ部分によって、センターコアの軸方向
に集中した押し付け力が作用し、積層鋼板で構成された
センターコアで生じる磁気振動等を有効に抑制でき、耐
振性をより一層向上させる。特にこの絶縁用樹脂が軟質
である場合には、硬質樹脂に比べてセンターコアに対す
る拘束力が弱まるので、それを補う意味で上記凹部を前
記二次ボビン上端開口位置に設定しておくことは有効で
ある。

【００４０】ただし、このような凹みを残しておくと、
コイルケース上部（コイル部上部）に点火回路のケース
を配置した場合に、センターコアと回路ケース内の金属
ベースとの間に空隙が残ることになり、次のような不具
合が生じる。

【００４１】すなわち、センターコアは周囲が絶縁され
ており、且つ二次コイルの電界の影響を受けて、図９に
示すように二次コイルの低圧側と高圧側の中間電位にあ
るものと考えられる。例えば、二次コイルの発生電圧を
約３０ｋＶとすると、センターコアは中間電位の１５ｋ
Ｖとなる。一方、センターコア上方に位置する回路の金
属ベースは接地されているため、センターコア・金属ベ
ースにも空隙があると電界集中が生じ絶縁破壊が生じて
しまう。

【００４２】本発明では、前記の絶縁用樹脂の加圧成形
により生じた凹部（空隙）を、その樹脂充填後に充填さ
れるエポキシ樹脂（回路ケースから二次コイル・一次ボ
ビン及び一次コイル・コイルケース間にかけて充填され
るエポキシ樹脂）により埋めるので、上記の電界集中を
大幅に緩和しセンターコア・金属ベース間の絶縁性を保
証する。

【００４３】さらに、上記の凹部を埋めるエポキシ樹脂
の充填作業は、コネクタ付き回路ケースの底部が前記コ
イルケース上部に連通して該コネクタ付き回路ケースの
内部から該コイルケースの二次コイル・一次ボビン間及
び一次コイル・コイルケース間にかけてエポキシ樹脂が
注入硬化されるときに併せて行われるので、その作業性
の合理化を図り得る。

【００４４】また、上記第１の発明に関連して、次のよ
うなものを提案する。

【００４５】すなわち、第２の発明は、上記同様にエン
ジンの各点火プラグに直結して使用され、且つ内二次コ
イル構造の独立点火形のエンジン用点火コイル装置にお
いて、前記二次ボビンと前記センターコアとの間及び二
次ボビン上端開口に絶縁用樹脂が充填され、二次ボビン
上端開口位置にある前記絶縁用樹脂上面に半球状の凹み
が形成されており、前記コネクタ付き回路ケースは、そ
の底部が前記コイルケース上部に連通して該コネクタ付
き回路ケースの内部から該コイルケースの二次コイル・
一次ボビン間及び一次コイル・コイルケース間にかけて
成形樹脂が充填され、この成形樹脂により前記絶縁用樹
脂の半球状の凹みが埋められていることを特徴とする。

【００４６】このような構成によれば、第１の発明の作
用，効果を期待できるほかに、二次ボビンの上端開口位
置にある絶縁用樹脂上面に形成される凹みが半球状を呈
していることから、成形樹脂により埋められる上記空隙
（凹み）にはコーナが存在していないので、この凹みに
成形樹脂を充填してもボイドが残りにくくなり、凹み界
面での絶縁用樹脂とその上に注入される成形樹脂との密
着性を良好に保持できる。

【００４７】

【００４８】

【００４９】

【００５０】

【００５１】

【００５２】

【００５３】

【００５４】

【００５５】

【００５６】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を図面により説明
する。

【００５７】まず、図１〜図２１を用いて第１の実施例
に係わる点火コイル装置（いわゆる内二次構造式のペン
シルコイル）を説明する。

【００５８】図１に点火コイル装置２１の縦断面図（図
３のＢ−Ｂ´線断面矢視図）及びその一部を拡大したＥ
部拡大断面図を示し、図２に図１のＡ−Ａ′線断面図を
示す。図３は図１の点火コイル装置を上面からみた図
で、回路ケース９の内部を樹脂（シリコンゲル）充填前
の状態で表わしている。

【００５９】細長円筒形のコイルケース（外装ケース）
６の内部には、中心（内側）から外側に向けて順にセン
ターコア１，二次ボビン２，二次コイル３，一次ボビン
４，一次コイル５が配置される。また、二次ボビン２に
おけるセンターコア１と二次ボビン２間の隙間には、い
わゆる軟質エポキシ（可撓性エポキシ）１７が充填さ
れ、二次コイル３と一次ボビン４間の隙間及び一次コイ
ル５とコイルケース６間の隙間にはエポキシ樹脂８が充
填されている。

【００６０】センターコア１・二次ボビン２間の絶縁用
樹脂を軟質エポキシ１７としたのは、プラグホール内装
着式の独立点火形の点火コイル装置（ペンシルコイル）
が厳しい温度環境（−４０℃〜１３０℃程度の熱ストレ
ス）にさらされることに加えて、既述したようにセンタ
ーコア１の熱膨張係数（１３×１０~⁶ｍｍ／℃）とエポ
キシ樹脂の熱膨張係数（４０×１０~⁶ｍｍ／℃）との差
が大きいため、通常の絶縁用エポキシ樹脂（軟質エポキ
シ１７よりも硬質のエポキシ樹脂組成物）を用いた場合
には、上記のヒートショックによりエポキシ樹脂にクラ
ックが生じ、絶縁破壊が起こる心配があるためである。
すなわち、このような耐ヒートショックに対処するた
め、熱衝撃吸収に優れた弾性体で絶縁性を有する軟質エ
ポキシ樹脂１７を用いた。

【００６１】この軟質エポキシ樹脂１７の組成は、例え
ば、エポキシ樹脂と変性脂肪族ポリアミンの混合物（混
合比率は例えば重量比率で１対１で、エポキシ樹脂１０
０重量部、変性脂肪族ポリアミン１００重量部）であ
り、その注型工程は次の通りである。

【００６２】一例をあげれば、二次ボビン２にセンター
コア１を挿入後に、これらを真空チャンバに置いてチャ
ンバ内を真空引きし（例えば４Ｔｏｒｒ）、この真空状
態下で二次ボビン２とセンターコア１との間に軟質エポ
キシ樹脂１７を液状にて注入充填し、その後、大気中で
１２０℃で１．５〜２時間加熱し硬化させる。

【００６３】このようなこの工程を有することで、真空
状態で注入された軟質エポキシ樹脂１７が加熱硬化時に
大気圧の下に置かれるので、二次ボビン２・センタコア
１間の軟質エポキシ樹脂１７は加熱硬化時に大気圧と真
空圧の差圧により加圧成形（圧縮成形）される。

【００６４】軟質エポキシ樹脂１７を加圧成形すること
で、樹脂中に含まれるボイドの容積を１／２００に収縮
させ、より一層のボイドレス化を図り得る。放電が生じ
ないボイドの大きさは、放電電極間の絶縁層間が１．０
ｍｍの場合には０．０５ｍｍ以下であり、絶縁層が薄く
なるほど上記の放電を生じさせないボイドの大きさも小
さくする必要があり、加圧成形はその意味で有効であ
る。

【００６５】図６は上記のコイル要素のうち、前記軟質
エポキシ１７を充填させた二次ボビン２だけを取り出し
てその内部を縦断面して表す図である（図６ではセンタ
ーコア１・二次ボビン２間の構造については、特徴点を
明瞭にする作図上の便宜のためにやや誇張して描いてあ
る）。

【００６６】図６に示すように、二次ボビン２に充填さ
れる軟質エポキシ樹脂１７は、より詳細に述べればセン
ターコア１・二次ボビン２間から二次ボビン２の上端開
口にかけて充填されるが、上記の大気圧と真空圧の差圧
を利用して加圧成形を施した場合、二次ボビン２上端開
口位置にある軟質エポキシ樹脂表面に加圧成形によるす
り鉢状（半球状）の曲面凹み１７´が残る（深さは例え
ば約３〜５ｍｍ程度）。この凹み１７´は、二次ボビン
２の開口端の中央が凹むものでその周囲は表面張力によ
りほゞそのままの状態を保持することですり鉢状とな
る。

【００６７】二次ボビン２にだけ軟質エポキシ樹脂１７
を個別に充填させることで、二次ボビンの開口側の樹脂
１７′表面に凹み１７´が生じるが、軟質エポキシ樹脂
１７の凹んだ部分１７′によって、センターコア１の軸
方向に集中した押し付け力が作用し、積層鋼板で構成さ
れたセンターコア１で生じる磁気振動等を有効に抑制で
き、耐振性をより一層向上させる。ただし凹み１７′を
そのままにしておくと、コイルケース上部（コイル部上
部）に点火回路のケース９（図１参照）を配置した場合
に、センターコア１と点火回路ケース９内の金属ベース
３７との間に空隙が残ることになり、次のような不具合
が生じる。

【００６８】センターコア１は、絶縁されている場合、
図９を用いて述べたように二次コイル３の中間電位と考
えられる（例えば二次コイル発生電圧を約３０ｋＶとす
ると、センターコアはその中間電位の１５ｋＶとな
る）。一方、センタコア１上方に位置する回路の金属ベ
ース３７は接地されているため、センターコア１・金属
ベース３７にも空隙があると電界集中が生じ絶縁破壊が
生じてしまう。

【００６９】本例では、前記の軟質エポキシ樹脂１７の
加圧成形により生じた凹部（空隙）１７´を軟質エポキ
シ樹脂よりも絶縁性の高いエポキシ樹脂８により埋める
ので、上記の電界集中を大幅に緩和しセンターコア１・
金属ベース３７間の絶縁性を保証する。

【００７０】特に、絶縁用樹脂１７の上面に形成される
凹み１７´が半球状を呈していることから、エポキシ樹
脂（成形樹脂）８により埋められる凹み１７´にはコー
ナが存在しておらず、したがってこの凹み１７´に成形
樹脂８を充填してもボイドが残りにくくなり、凹み界面
での軟質エポキシ樹脂１７とその上に注入されるエポキ
シ樹脂との密着性を良好に保持できる。このエポキシ樹
脂８と軟質エポキシ樹脂１７の界面（半球状の曲面凹み
１７´面）は、共にエポキシ系であるが故に接着性が良
い。

【００７１】ちなみに、本例で用いる軟質エポキシ樹脂
１７の絶縁性能（破壊電圧）は温度により変化（温度上
昇に伴い絶縁性能は低下）するが、１０〜１６ｋＶ／ｍ
ｍであり、エポキシ樹脂８は１６〜２０ｋＶ／ｍｍであ
る。

【００７２】軟質エポキシ樹脂１７は、〔二次ボビン２
の許容応力σ₀＞（−４０℃−軟質エポキシ樹脂１７の
ガラス転移点Ｔｇ）での発生応力σ〕の条件を満足する
ガラス転移点Ｔｇを有する。ここでは一例として、軟質
エポキシ樹脂１７として、ガラス転移点が−２５℃のも
のを例示しており、図８のＴｇ₁に相当する。

【００７３】すでに図８を用いて説明したように、軟質
エポキシ１７のガラス転移点がＴｇ₁である場合には、
二次ボビン２が１３０℃から−４０℃に温度変化する環
境に置かれて運転停止後の温度降下により収縮した時
に、１３０℃〜Ｔｇ₁の範囲では二次ボビン２の収縮が
軟質エポキシ樹脂１７により受け入れられるため二次ボ
ビン２は実質無応力である。Ｔｇ₁〜−４０℃の温度範
囲では軟質エポキシ樹脂１７がガラス状態に移行し、二
次ボビン２の収縮が阻止されるので、二次ボビン２に熱
応力（σ₁＝Ｅ・ε）が発生する。ただし、二次ボビン
２の許容応力σ₀が発生応力σ₁より大きい場合には（σ
₁＜σ₀）には、二次ボビン２は破損しない。

【００７４】本例では、二次ボビン２は、常温（２０
℃）〜１５０℃の範囲の線膨張係数αが成形時の流動方
向，直角方向を含め１０〜４５×１０~⁶の熱可塑性合成
樹脂であり、軟質エポキシ樹脂１７はガラス転移点が−
２５℃以上でヤング率が１×１０⁸（Ｐａ）以下の弾性
を有するものであり、この条件の下で１３０℃〜−４０
℃の温度変化を繰り返し与えて二次ボビン２の観察した
ところ、二次ボビン２に損傷は発生しておらず、健全性
が維持されていることが確認された。すなわち、上記条
件の下で、二次ボビン２の許容応力σ₀はσ₁より大きい
ことが確認された。

【００７５】次にエポキシ樹脂８は、次のようにして充
填される。

【００７６】図１に示すように、コイルケース６と結合
されるコネクタ付き回路ケース９は、その底部が９Ｅが
コイルケース６上部に連通して該コネクタ付き回路ケー
ス９の内部からコイルケース６の二次コイル３・一次ボ
ビン４間及び一次コイル５・コイルケース６間にかけて
エポキシ樹脂８が真空注入され，大気圧で加熱硬化され
る。

【００７７】二次コイル３と一次ボビン４との間、一次
コイル５とコイルケース６との間はエポキシ樹脂８によ
り絶縁性が保証されている。エポキシ樹脂１７は既述し
たように軟質（可撓性）のエポキシで、その上に充填さ
れるエポキシ樹脂８は軟質エポキシ１７よりも硬質であ
る。

【００７８】エポキシ樹脂８は、耐熱ストレス（−４０
℃と１３０℃の繰り返しストレス）と高温下の耐高電圧
特性等を向上させるため、石英粉と溶融ガラス粉を合計
で５０％〜７０％混合され、硬化後のガラス転移点が１
２０℃〜１４０℃で、常温（２０℃）〜ガラス転移点の
範囲の線膨張係数が１８〜３０×１０~⁶の範囲にある材
料で構成し、上記一次ボビン４，二次ボビン２同様にコ
イル部の金属との線膨張係数差を極力小さくしている。
エポキシ樹脂８は、０．３ｍｍ以下は熱ひずみによりク
ラックが発生するので、機械強度の面からすれば０．４
ｍｍ以上必要である。また、３０ｋＶ程度の耐電圧性を
保つには厚みが０．９ｍｍ程度必要であり、本例では二
次コイル３と一次ボビン４との間の絶縁用エポキシ樹脂
８の層厚を０．９〜１．０５（ｍｍ）程度としている。

【００７９】なお、一次コイル５とコイルケース６との
間に充填されるエポキシ樹脂８は耐電圧性が要求され
ず、クラック発生が許容されるので、層厚が０．４ｍｍ
以下でも良く、本例では、０．１５〜０．２５ｍｍ程度
としている。

【００８０】このエポキシ樹脂８により既述したように
軟質エポキシ樹脂１７の凹み１７´が埋められている。

【００８１】二次ボビン２は、センタコア１と二次コイ
ル３の間に配置され、二次コイル３で発生した高電圧を
絶縁する役目もある。二次ボビン２の材料は、ポリフェ
ニレンサルファイド（ＰＰＳ），変性ポリフェニレンオ
キサイド（変性ＰＰＯ）等の熱可塑性樹脂である。

【００８２】点火コイル装置の小形化（細径化）の制約
の下でできるだけセンターコア１の占有面性のアップひ
いては出力アップを図るためには、ボビン材は薄肉での
成形が可能な樹脂を選定する必要があるが、ＰＰＳは熱
可塑性合成樹脂の中でも成形時の流動性が良く、無機質
粉の配合量を５０重量％以上にしても流動性を損なわず
薄肉化に有利であるという特長がある。二次ボビン２に
ＰＰＳを用いた場合、コイル部の金属との線膨張係数差
をできるだけ近づけるため、ガラス繊維とタルク等の無
機質粉が５０〜７０重量％混合され（このＰＰＳを本明
細書ではハイフィラーＰＰＳと称することもある）、常
温（２０℃）〜１５０℃の範囲の線膨張係数が成形時の
流動方向、直角方向も含め、１０〜４５×１０~⁶の範囲
である。

【００８３】二次ボビン２の肉厚は、上記組成のＰＰＳ
を使用した場合、ヤング率は変性ＰＰＯの２倍であるた
め、機械的強度を満足させる場合には変性ＰＰＯの１／
２以下の厚さにでき、ボビンの薄肉化を図れる。

【００８４】二次コイル３・センタコア１間の絶縁層
は、軟質エポキシ樹脂１７と二次ボビン２とで構成され
るが、これらの絶縁樹脂の肉厚は次のような配慮の下に
設定した。

【００８５】軟質エポキシ樹脂１７は、ボビン材料に比
較して絶縁性が低いため極力薄くして、その分、絶縁性
の高い二次ボビン２の肉厚を増やしたいが、センターコ
ア１に対する線膨張係数差吸収のため，ボビン材やコア
の量産上の寸法ばらつきやボイドレス真空注型の円滑化
を保証するため、最小限０．１ｍｍ必要である。例え
ば、０．１〜０．１５±０．０５（ｍｍ）とする。

【００８６】一方、二次ボビン２の肉厚は、ボビン材を
ＰＰＳとした場合、成形性及び機械強度〔熱ストレス
（熱ひずみ）に対してクラックが発生しない強度〕から
０．５ｍｍ以上必要である。また、絶縁性能からみれ
ば、二次ボビン２の必要肉厚は次のようになる。

【００８７】図９に示すように、例えば二次コイル３の
発生電圧が３０ｋＶ（高圧側電圧）とすると、センター
コア１は非接地のため中間電位３０／２＝１５ｋＶと考
えられる。センタコア１から二次コイル３の低圧側を見
ると−１５ｋＶの電位差，センタコア１から二次コイル
３の高圧側を見ると＋１５ｋＶの電位差となる。したが
って、二次ボビンの耐電圧は約１５ｋＶで良いと考えら
れる。一方、上記ボビン材としてＰＰＳを用いた場合に
は絶縁性能は２０ｋＶ／ｍｍ程度であるから、上記電圧
１５ｋＶに耐えるには、０．７５ｍｍ以上となる。

【００８８】二次ボビン２の耐電圧は二次コイル３の出
力によりさまざまであるが、本例では、二次コイル３の
出力電圧を２５〜４０ｋＶの範囲を考えて、耐電圧（二
次コイルの出力電圧／２）の要求を満たす範囲の条件の
下で、０．５〜１．５ｍｍの範囲で定めるものとする。

【００８９】なお、ハイフィラーＰＰＳのヤング率は変
性ＰＰＯの２倍である。したがって、二次ボビン２の材
料を上記ＰＰＳに代えて変性ＰＰＯとした場合には、機
械強度を満足させるためには、肉厚をＰＰＳの２倍以上
必要であり、１．０ｍｍ以上は必要である。変性ＰＰＯ
の絶縁性能は１６〜２０ｋＶ／ｍｍである。

【００９０】換言すれば、機械強度の面からみれば、二
次ボビン２にハイフィラーＰＰＳを用いた場合、変性Ｐ
ＰＯに比べて１／２の厚さにすることができる。

【００９１】また、二次ボビン２の肉厚については、一
律ではなく、二次ボビン２は有底状を呈して、二次コイ
ル低圧側が開口されて絶縁用樹脂の注入側としてあり、
且つ二次ボビン２には、図６に示すように、その内径に
二次コイル低圧側が大きく二次コイル高圧側に向かうに
つれて小さくなる内径差のある勾配をつけて、二次コイ
ル低圧側の二次ボビン肉厚が薄く二次コイル高圧側に向
けて二次ボビン肉厚が厚くなるボビン構造としてある。

【００９２】図６は上記の二次ボビン２の肉厚の勾配を
見易くするため、作図上誇張しているが、その寸法は、
例えば、二次ボビン外径をΦ１０〜１２ｍｍとした場
合、軟質エポキシ樹脂注入側（二次コイル低圧側）の二
次ボビン肉厚が０．７５±０．１（ｍｍ）、この樹脂注
入側と反対側（二次コイル高圧側）が０．９±０．１
（ｍｍ）としてある。

【００９３】二次ボビン２の肉厚の仕様を上記のように
設定することで、次のような利点がある。

【００９４】すなわち、二次ボビン２・センターコア１
間に充填される軟質エポキシ樹脂１７の隙間は、既述し
たように二次ボビン２の肉厚確保等の要求からできるだ
け薄肉化したく、最も小さい隙間が０．１〜０．１５±
０．０５（ｍｍ）程度であり、これを軟質エポキシ樹脂
注入側と反対側の二次ボビン・センタコア間の隙間ｌ₁
とすれば、軟質エポキシ樹脂注入側の二次ボビン・セン
タコア間の隙間ｌ₂は上記２次ボビンの肉厚勾配を設け
ることで０．２〜０．４（ｍｍ）となり、したがって、
その注入の間口を広げて樹脂注入の円滑化を図り、しか
も樹脂注入の間口を広げたとしても、センターコア１・
二次ボビン２間のギャップは徐々に狭まるので、軟質エ
ポキシ樹脂１７の薄層化を極力保持する。

【００９５】また、点火コイル装置のコイル部（コイル
ケース６及びその中に収納されるコイル，コア等より成
る部分）は、図５に示すように、その二次コイル高圧側
がシリンダヘッド１００の点火プラグ２２と直結される
ため、エンジン燃焼の熱的影響を直かに受けやすく（コ
イルケース６の外装表面温度は、既述したように過酷運
転条件では、点火プラグ２２と直結される部位が１４０
℃，二次コイル高圧側付近が１３０℃、二次コイル低圧
側付近はシリンダヘッドの外側にあり，また二次コイル
高圧側との距離は８０〜１０５ｍｍ程度あるために１１
０℃，その上の点火回路ケースは１００℃程度であ
る）。

【００９６】したがって、二次ボビン２のうち二次コイ
ル高圧側の方が二次コイル低圧側よりも高温状態になっ
て絶縁性能が低下したり〔例えば二次ボビン２の材料と
なるＰＰＳの場合、耐電圧（破壊電圧）は常温（２０
℃）で２０ｋｖ／ｍｍ、１００℃で１８ｋｖ／ｍｍ、１
２０℃で１７ｋｖ／ｍｍである）、また、熱応力が大き
くなることが充分予想されるが、本例では、二次コイル
低圧側の二次ボビン肉厚を薄く二次コイル高圧側に向け
て二次ボビン肉厚を厚くしたので、その厚み増加分だけ
二次コイル高圧側の絶縁性能及び耐熱応力が高まり、上
記のエンジン燃焼の熱的影響に対処できる。

【００９７】二次ボビン２に巻かれる二次コイル３は、
線径０．０３〜０．１ｍｍ程度のエナメル線を用いて合
計５０００〜２００００回程度分割巻きされている。二
次ボビン２，一次ボビン４の構造及びそのボビン組み
（コイル組み）については、図１〜図３及び図１１〜図
２１を用いて後で詳述する。

【００９８】二次コイル３を巻いた二次ボビン２の外径
は、一次ボビン４の内径よりも小径に形成して、二次ボ
ビン２及び二次コイル３が一次ボビン４の内側に位置し
ている。

【００９９】一次ボビン４も、二次ボビン２同様のＰＰ
Ｓ或いは変性ＰＰＯ，ポリブチレンテレフタレート（Ｐ
ＢＴ）等の熱可塑性合成樹脂で成形され、一次コイル５
が巻線されている。ＰＰＳを採用した場合には、既述し
たように薄肉での成形が可能であり、一次ボビン４の肉
厚は０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ程度である。また、ガラス
繊維とタルク等の無機質粉が５０〜７０重量％以上混合
され、コイル内の金属との線膨張係数差を極力少なくし
ている。

【０１００】一次コイル５は線径０．３〜１．０ｍｍ程
度のエナメル線を一層あたり数十回ずつ数層にわたり合
計１００〜３００回程度巻き回される。なお、図１のＥ
部拡大断面図では、作図の便宜上、一次コイル５を模式
的に一層で表現しているが、実際は上記のように数層で
構成されている。

【０１０１】コイルケース６は、耐熱性などの点からＰ
ＰＳ，変性ＰＰＯ，ＰＢＴ等の熱可塑性樹脂、或いはＰ
ＰＳに変性ＰＰＯを配合剤として、例えば、約２０％配
合した混合樹脂で成形される（混合態様は海島で海がＰ
ＰＳ、島が変性ＰＰＯである）。

【０１０２】このうち、ＰＰＳに変性ＰＰＯを配合剤と
して混合したコイルケース６は、エポキシ樹脂８との密
着性を良好にし耐電圧性に優れ、また耐水性，耐熱性に
優れている（ＰＰＳは耐熱性，耐電圧性，耐水性に優れ
るが、単独ではエポキシ樹脂との密着性に劣り、それを
補うためにエポキシ樹脂との密着性の良い変性ＰＰＯを
配合することで密着性が向上した）。コイルケース６の
肉厚は０．５〜０．８ｍｍ程度である。

【０１０３】なお、コイルケース６となる熱可塑性樹脂
にも、ボビン材同様にコイル部の金属との線膨張係数差
をできるだけ小さくするために、ガラス繊維，タルク等
の無機質粉が適宜配合されている。その上部に配置した
コネクタ９Ｂ付き回路ケース（点火制御ユニットケース
或いはイグナイタケースと称せられることもある）９
は、コイルケース６と別成形されたものであり、ＰＢＴ
或いはコイルケース６と同様の材料で成形されている。

【０１０４】二次コイル３と一次ボビン４との間、一次
コイル５とコイルケース６との間にはエポキシ樹脂８が
注入されて絶縁性が保証されている。

【０１０５】エポキシ樹脂８は、耐熱ストレス（−４０
℃と１３０℃の繰り返しストレス）と高温下の耐高電圧
特性等を向上させるため、石英粉と溶融ガラス粉を合計
で５０％〜７０％混合され、硬化後のガラス転移点が１
２０℃〜１４０℃で、常温（２０℃）〜ガラス転移点の
範囲の線膨張係数が１８〜３０×１０~⁶の範囲にある材
料で構成し、上記一次ボビン４，二次ボビン２同様にコ
イル部の金属との線膨張係数差を極力小さくしている。
エポキシ樹脂８は、０．３ｍｍ以下は熱ひずみによりク
ラックが発生するので、機械強度の面からすれば０．４
ｍｍ以上必要である。また、３０ｋＶ程度の耐電圧性を
保つには厚みが０．９ｍｍ程度必要であり、本例では二
次コイル３と一次ボビン４との間の絶縁用エポキシ樹脂
８の層厚を０．９〜１．０５（ｍｍ）程度としている。

【０１０６】なお、一次コイル５とコイルケース６との
間に充填されるエポキシ樹脂８は耐電圧性が要求され
ず、クラック発生が許容されるので、層厚が０．４ｍｍ
以下でも良く、本例では、０．１５〜０．２５ｍｍ程度
としている。

【０１０７】回路ケース９は、点火制御の駆動回路（点
火回路）のユニット４０を収容すると共に、コネクタ部
（コネクタハウジング）９Ｂと一体成形されている。回
路ケース９及びそのコネクタ端子等については、後述す
る。

【０１０８】センターコア１は、その断面積を増やすよ
うに、例えば、図２に示すように、幅長を数段階に設定
した多数の０．３〜０．５ｍｍ程度の珪素鋼板或いは方
向性珪素鋼板をプレス積層して成り、二次ボビン２の内
径に挿入される。

【０１０９】コイルケース６の外側面に装着されるサイ
ドコア７は、センターコア１と協働して磁路を構成する
もので、０．３〜０．５ｍｍ程度の薄い珪素鋼板或いは
方向性珪素鋼板を管状に丸めて成形される。サイドコア
７は磁束の１ターンショートを防ぐため、サイドコア７
円周上において少なくとも１箇所は軸方向に切れ目を設
けている。本実施例では、サイドコア７は、珪素鋼板を
複数枚（ここでは２枚）重ねて、うず電流損を減らして
出力向上を図っているが、１枚で構成してもよく、２枚
以上であってもよく、プラグホール等の材質（アルミ，
鉄等）に応じて適宜枚数設定される。

【０１１０】本例のペンシルコイルのコイル部は、例え
ばコイルケース６外径がΦ２２〜２４ｍｍ程度であり、
センターコア１の面積が５０〜８０ｍｍ²、コイル部の
長さ（ボビン長）が８６〜１００ｍｍ、二次ボビン外径
Φ１０〜１２ｍｍ，一次ボビン外径Φ１６〜１８ｍｍ程
度のものであり、このような仕様において、前記のコイ
ル部の構成要素の層厚等を決定したものである。なお、
本例では、一次ボビン４及びコイルケース６の肉厚につ
いても、樹脂注入側が薄くその反対側が厚くなるように
肉厚差０．１５ｍｍ程度設けてある。

【０１１１】二次ボビン２は、その外周に二次コイル３
の分割巻きのためのフランジ２Ｂが軸方向に所定間隔を
置いて多数配設される。

【０１１２】二次ボビン２の上部には、ボビンヘッド２
Ａが二次ボビン２と一体に成形してある。ボビンヘッド
２Ａは一次ボビン４の上端よりも頭出しされるように設
定されている。

【０１１３】図１２に、二次ボビン２に二次コイル３を
巻線した工程後のボビンヘッド２Ａ付近の拡大斜視図を
示し、図１３に図１２の二次ボビン２を一次ボビン４に
内挿した時のボビンヘッド２Ａ付近の拡大斜視図を示
す。なお、図１では、ボビンヘッド２Ａについては部分
断面して、断面しない部分についてはボビンヘッド外側
面の一部を表わしている。

【０１１４】本例のボビンヘッド２Ａは長方体の箱形を
呈し、ボビンヘッド２Ａの外側面に、点火コイルの製造
過程において二次ボビン２を巻線機の回転シャフト６２
（図２０参照）に挿入セットした時に回転シャフト側に
設けたボビン位置決め兼用の回り止め６４に係合する係
合部２Ｄが設けてある。

【０１１５】本例の係合部２Ｄはボビン軸方向に延びる
凸条を呈しており、回転シャフト６２側の回り止め６４
はシャフト６２の軸方向に平行な２本のピン６４をカッ
プリング６３の一端面に配設してなり、このピン６４間
に凸条係合部２Ｄが嵌まるようにしてある。

【０１１６】ボビンヘッド２Ａの内部には、上部開口部
を通して図１に示すようなマグネット１６，軟質エポキ
シ樹脂１７が充填される。また、二次ボビン２側である
にもかかわらず、そのボビンヘッド２Ａの外側面に一次
・二次コイル兼用のコイル端子１８と一次コイル端子１
９とが設けてある。

【０１１７】ここで、一次・二次コイル兼用端子１８
は、図１１（ｂ）の兼用端子に相当する。すなわ
ち、二次コイル３の一端３ａを取り出して電源に接続す
るためのコイル端子〔図１１（ａ）の回路における端
子に相当する〕と、一次コイル５の一端５ａを取り出し
て電源に接続するためのコイル端子〔図１１（ａ）の回
路における端子に相当する〕としての機能をなす。

【０１１８】一方、一次コイル端子１９は、図１１
（ａ）の回路及び図１１（ｂ）における端子に相当
し、一次コイル５の他端５ｂを取り出して点火回路ユニ
ットのパワートランジスタ（点火コイル駆動素子）３９
のコレクタに接続される。

【０１１９】図１２，図１３に示すように一次・二次コ
イル兼用端子１８は、帯状の金属板で成形され、その取
付脚部１８ｃを介して二次ボビンヘッド２Ａの一外側面
に設けたポケット２０に圧入固定される。その一端１
８′はＬの字状に立ち上げ成形されて、この立ち上げ部
分１８′が図１，図１４に示すように電源入力用のコネ
クタ端子３１の一端３１ｂに溶接等で接合される。な
お、図１４は、点火コイル装置からコイルケース６及び
点火回路ケース９を取り去って、一次コイル５を巻き回
した一次ボビン４，二次コイル３を巻き回した二次ボビ
ン２のボビン組み（一次・二次コイル組み）と二次ボビ
ンヘッド２Ａ上に設置される点火回路ユニット（イグナ
イタと称せられることもある）４０との結合関係を示す
斜視拡大図であり、図１４中における点火回路ユニット
４０及びその引き出し端子３２，３４，３６は実際には
図３に示すようにコネクタ９Ｂ付きの回路ケース９内に
収容され、また、コネクタ端子３１，３３，３５は回路
ケース（樹脂ケース）９中にその一部が埋設されてい
る。

【０１２０】一次・二次コイル兼用端子１８は金具単体
より成り、図１２及び図１３に示すように二次コイル３
の一端３ａを引き出してからげる（巻き付ける）部分１
８ａと、一次コイル５の一端５ａを引き出してからげる
部分１８ｂとが一体成形してあり、このからげ部１８
ａ，１８ｂでコイル一端３ａ，５ａがそれぞれからげら
れた後に半田付けされる。二次ボビン２の上端フランジ
２Ｂ′には二次コイル一端３ａを端子金具１８に導くた
めの切欠き２Ｃが形成してあり、同様に一次ボビン４の
上端フランジ４Ａにも一次コイル一端５ａを端子金具１
８に導くための切欠き４Ｂが形成してある。

【０１２１】一次コイル端子１９も帯状の金属板で成形
され、二次ボビン２の上記ポケット２０のある位置と反
対側の外側面に設けたポケット（図示省略）に圧入固定
され、また、その一端１９′がＬの字状に立ち上げ成形
され、且つ水平に張り出す腕部１９″が一次・二次コイ
ル兼用端子１８側に向けて延設されて先端部１９′が端
子１８側の先端部１８′と近接位置で平行に並ぶように
配置されている。この一次コイル端子１９は、図１４に
示すように点火回路ユニット４０側の引き出し端子（リ
ード端子）３２に溶接により接続される。引き出し端子
３２は、図１，図３に示すように点火回路ユニット４０
のパワートランジスタ３９のコレクタ側にワイヤボンデ
ィング４２を介して電気的に通じている。

【０１２２】図１４に示すようにコネクタ端子（コネク
タピン）には、既述したコネクタ端子３１の他にコネク
タ端子３３，３５がある。

【０１２３】ここで、コネクタ端子３１，３３，３５と
点火制御の駆動回路との関係について説明する。

【０１２４】図４は点火コイル装置２１の回路ケース９
に搭載される点火回路４１と一次コイル５，二次コイル
３との電気配線図である。

【０１２５】一次コイル５の一端５ａと二次コイル３の
一端３ａは、二次ボビン２に設けた一次・二次コイル兼
用端子１８及びコネクタ端子３１を介して直流電源の＋
側に接続される。一次・二次コイル兼用端子１８は、図
１１（ａ）の点火コイル原理図で述べた一次・二次コイ
ル兼用端子に相当する。

【０１２６】一次コイル５の他端５ｂはダーリントン接
続されたパワートランジスタ３９のコレクタ側に二次ボ
ビンに設けた一次コイル端子１９及び点火回路ユニット
４０に設けたリード端子３２を介して接続される。一次
コイル端子１９は先に述べた一次コイル端子に相当す
る。

【０１２７】二次コイル３の他端３ｂは、高圧ダイオー
ド１０を介して点火プラグ２２に接続される。高圧ダイ
オード１０は、二次コイル３で発生した高電圧を図１に
示す板ばね１１，高圧端子１２，スプリング１３を介し
て点火プラグ２２に供給する場合に過早着火を防止する
役割をなす。

【０１２８】図示されないエンジンコントロールユニッ
トで生成された点火制御信号はコネクタ端子３３及び点
火回路ユニット４０に設けたリード端子３４を介してパ
ワートランジスタ３９のベースに入力される。この点火
制御信号に基づいてパワートランジスタ３９がオン・オ
フ制御されて一次コイル５が通電制御され、一次コイル
５の遮断時に二次コイル３に点火用の高圧電圧が誘起さ
れる。

【０１２９】パワートランジスタ３９の二段目トランジ
スタのエミッタ側は点火回路ユニット４０に設けたリー
ド端子３６及びコネクタ端子３５を介してアースに接続
されている。

【０１３０】以上のことから、図３及び図１４に示すよ
うに、一次・二次コイル兼用端子１８の一端１８´とコ
ネクタ端子３１の一端３１ｂとが溶接により接続され、
一次コイル端子１９の一端１９´と点火回路ユニット側
のリード端子３２の一端とが溶接により接続され、コネ
クタ端子３３と点火回路ユニット側のリード端子３４の
一端同士が溶接により接続され、コネクタ端子３５とリ
ード端子３６の一端同士が溶接により接続される。

【０１３１】なお、図４において、７１は点火コイルの
通電制御により発生するノイズを防止するためのノイズ
防止用コンデンサで、電源線とアース間に配置され、本
例では点火回路ユニットを収容するケース外部に配置し
てある。例えば、ノイズ防止用コンデンサ７１はエンジ
ンルーム内の配線（エンジンハーネス）のアースポイン
トに配置してある。

【０１３２】点火信号入力端子３４及びパワートランジ
スタ３９のベース間に設けた抵抗７２、及び抵抗７２・
アース間に設けたコンデンサ７３は、サージ保護回路を
形成する。トランジスタ７４，抵抗７６及びツェナーダ
イオード７５は点火制御系の過電流制限回路を形成す
る。７７は一次電圧制限用ダイオード、７８は逆電流印
加時の保護回路を構成するダイオードである。

【０１３３】図１，図３，図１４に示すように、点火回
路ユニット４０側のリード端子３２，３４，３６は、箱
形にプレス成形されたアルミ製の金属ベース３７に接着
された合成樹脂製の端子台３８上に固定されている。ま
た、上記した端子１８・３１と、１９・３２と、３３・
３４と、３５・３６とは、それらの接合部が同一方向に
向いて平行に配列されることで、溶接を行い易くしてあ
る。

【０１３４】点火回路ユニット４０は、上記した抵抗７
２，コンデンサ７３，トランジスタ７４，ツェナーダイ
オード７５，抵抗７６，ツェナーダイオード７７，ダイ
オード７８より成るハイブリットＩＣ回路４１と、パワ
ートランジスタ３９とを金属ベース３７内に配設して成
り、金属ベース３７にはシリコンゲルが充填されてい
る。

【０１３５】点火回路ユニット４０を収容する回路ケー
ス（イグナイタケース）９は、上記したコネクタ端子３
１，３３，３５を収容するコネクタハウジング９Ｂと一
体にモールド成形される。

【０１３６】図１，図３に示すように回路ケース９は、
点火回路ユニット４０を収容する個所がケース側壁９Ａ
により囲んでおり、また、点火回路ユニット４０は図３
に示すように側壁９Ａに囲まれるスペースの床面（内）
９Ｅ上に位置決め突起９Ｄに案内されて載置されてい
る。床面９Ｅの中央はコイルコース６側の開口面に臨む
ように開口している。

【０１３７】回路ケース９は、コイルケース６と別個に
成形され、コイルケース６の上端に嵌合接着により結合
される。この結合状態は、図３に示すようにコイルケー
ス６の上部外周に設けた突起６Ａが回路ケース９側の凹
溝９Ｆに周り止め状態で係合する。

【０１３８】上記結合状態で回路ケース９内に収容され
た点火回路ユニット４０の金属ベース３７が二次ボビン
２のヘッド２Ａ直上に配置されると共に、回路ケース９
のコネクタ端子３１の一端３１´及びリード端子３２の
一端がそれぞれ二次ボビンヘッド２Ａ側に設けた一次・
二次コイル兼用の端子１８及び一次コイル端子１９の各
一端と回路ケース９内で重なり合うように設定されて、
これらの重なり合う端子同士の溶接が容易に行われるよ
うに配慮されている。また、点火回路ユニット４０をセ
ットした時には、点火回路ユニット４０側の引出し端子
３４及び３６もそれぞれ対応のコネクタ端子３３，３５
と自ずと位置合わせされる。

【０１３９】また、回路ケース９は側壁９Ａの周囲にフ
ランジ９Ｃを形成しており、このフランジ９Ｃの一部に
点火コイル装置２１をエンジンカバーに取付けるための
ねじ孔２５が配設してある。回路ケース９の内部は絶縁
用エポキシ樹脂４３で覆われている。

【０１４０】次に二次ボビン２及び一次ボビン４の底部
側の構造について図１５及び図１６により説明する。

【０１４１】図１５は、一次ボビン４に二次ボビン２・
二次コイル３を内挿する場合の底部付近の斜視図を示
す。図１６には、一次ボビン４，二次ボビン２の底面図
及びそれらを組みにした状態の底面図が示してある。

【０１４２】図１５，図１６に示すように、二次ボビン
２は、底部が閉じて有底円筒状に形成され、その底部外
面に高圧ダイオード１０を取り付けるための突起２Ｅが
設けてある。二次コイル３の一端３ｂは、図１に示すよ
うに高圧ダイオード１０及び板ばね１１を介して高圧端
子１２に接続される。

【０１４３】一次ボビン４の底部は開口しており、二次
ボビン２を一次ボビン４に内挿すると、高圧ダイオード
１０が一次ボビン４の底部開口４′から突出するように
してある。また、一次ボビン４の底部には開口４′を挾
む形で対向する一対の二次ボビン受け４Ｄが一次ボビン
４の底部側フランジ（底部一端面）４Ｃよりも下方に突
出するようにして配設されている。

【０１４４】二次ボビン受け４Ｄは、二次ボビン２をそ
のフランジ２Ｂ（最下端のフランジ）を介して受け、ボ
ビン受け４Ｄ同士の対向辺は直線で残りの輪郭が円弧状
をなした形で、対向辺の中心から半径方向に向けて凹部
（溝部５１）が設けてあり、二次ボビン２の底部側外周
に設けた凸部５２と凹凸係合することで、二次ボビン２
と一次ボビン４との相対的な回り止めを図っている。

【０１４５】また、一次ボビン４の底部フランジ４Ｃに
は、下方に向けた一対の突起５３が設けてあり、この突
起５３は図１５に示すようにコイルケース６の内周一部
に設けた一次ボビン受け６Ａの位置決め用の溝６Ｂと係
合することで、コイルケース６と一次ボビン４との相対
的な回り止めが図られている。

【０１４６】二次ボビン２の底部２は、図１６（ｂ）に
示すように、略円形であるが左右に僅かに平面をなすカ
ット面２Ｇを有し、このカット面２Ｇが図１６（ｄ）に
示すように二次ボビン受け４Ｄの対向辺（直線）に適合
して一次ボビン４の底部開口４′に位置するようにして
ある。また、カット面２Ｇの位置に上記凸部５２が設け
てある。

【０１４７】二次ボビン受け４Ｄに形成した凹部５１に
は、図１６（ｃ）に示すようにその上端にテーパ５１′
を設けて凹部５１の間口を広げることで、二次ボビン２
の内挿時に凸部５２が凹部５１と多少位置ずれしてもテ
ーパ５１′に案内されて入り易くしている。

【０１４８】なお、一次ボビン４側の底部に設けた２次
ボビン受け４Ｄを、底部開口４′を挾んで対向配設し且
つ一次ボビン底部より下方に突出させることで、一次ボ
ビン４底部に二次ボビン受け２Ｄの無い側面スペース
４″を確保することができる。この側面スペース４″を
介して図１６（ｄ）の矢印Ｐに示すように絶縁樹脂８′
の注入時に一次ボビン４・二次ボビン２（２次コイル
３）内外周間の隙間とコイルケース６・一次ボビン４
（一次コイル５）内外周間の隙間との間の樹脂流通性を
良好にして、一次ボビン４底部の注入絶縁樹脂中の気泡
が抜けるようにしてある。

【０１４９】二次ボビン２の底部にはマグネット１５及
び発泡ゴム４５が積層状に配置され、その上にセンター
コア１が内挿されている。このマグネット１５及び２次
ボビンヘッド２Ａに設けたマグネット１６は、磁路（セ
ンターコア１，サイドコア７）中に反対方向の磁束を発
生させることにより、点火コイルをコアの磁化曲線の飽
和点以下で動作させることができる。

【０１５０】発泡ゴム４５は、点火コイル装置２１の絶
縁樹脂８の注入時及び使用時の温度変化に伴うセンター
コア１と二次ボビン２の熱膨張差を吸収する（熱応力緩
和）。

【０１５１】コイルケース６の下端には、点火プラグ２
２（図５参照）を挿入するための筒壁６′がスプリング
１３を囲むようにして形成される。この筒壁６′はコイ
ルケース６と一体成形され、筒壁６´に点火プラグ２２
を絶縁しつつ装着するための可撓性絶縁材で形成したブ
ーツ例えばゴムブーツ１４が取付けてある。

【０１５２】図５に上記構成より成る点火コイル装置２
１をエンジンのプラグホール２３内に装着した状態を示
す。

【０１５３】点火コイル装置２１は、そのコイル部がエ
ンジンのヘッドカバー（シリンダヘッドを覆うカバー）
２４を貫通して、ガイドチューブ２３Ａを通してプラグ
ホール２３Ｂ内に挿入され、ゴムブーツ１４が点火プラ
グ２２の周囲に密着して、点火プラグ２２の一部がコイ
ルケース６の一端筒壁６′に導入されスプリング１３を
圧接することで、点火コイル装置２１がプラグホール２
３Ｂ内で点火プラグ２２に直結する。点火コイル装置２
１は、回路ケース９に設けたねじ孔２５（図１参照）及
びエンジンカバー２４に設けたねじ孔２６をねじ２７に
より締め付け、且つコイルケース６上部に設けたシール
ゴム２８をエンジンのヘッドカバー２４の点火コイル装
置挿通孔周縁に設けた環状凸部２９に嵌合させることで
固定されている。

【０１５４】シールゴム２８の内面には、図１に示すよ
うに縦溝９２が設けてある。この縦溝９２はシールゴム
２８を点火コイル装置２１と共に装着する時に、シール
ゴム２８のフランジ（エンジンカバー側の凸部２９に嵌
まり込む部分）の中の空気を逃がしてシールゴム２８の
取付作業を容易にする機能と、エンジンカバー２４内を
大気と連通させて大気圧状態を保持することにある。後
者の機能は、仮にこの溝９２がないと、エンジン熱によ
り高温状態にあるエンジンヘッドカバー２４内がエンジ
ンカバーに水がかかって急に冷却された時に負圧状態に
なり、その結果、シールゴム２８が存在してもその負圧
力によりシールゴム２８周りにたまった水を引き入れて
しまうので、そのような負圧にならないようにするため
のもので、溝９２の大気取り入れ口は、エンジンカバー
上のたまり水（車が道路上の水等をはねて侵入した水が
エンジンカバー上に付着したもの）が流入しないように
ある程度エンジンカバーより高い位置に設定してある。

【０１５５】本例では、エンジンヘッド（シリンダヘッ
ド）１００のヘッドカバー２４をプラスチック製（例え
ば６ナイロン，６６ナイロン）として、これに独立点火
形の点火コイル装置を組み付けた場合であっても、コイ
ル部がプラグホール２３Ａ及びガイドチューブ２３Ｂに
内挿されることで点火コイルの重心Ｗをヘッドカバー２
４より低位置，ここでは点火コイルガイドチューブ２３
Ａ内に移行させる（重心Ｗはペンシルコイルのコイル部
の長さを８５〜１００ｍｍとした場合、そのコイル部上
端から５０〜７０ｍｍだけ下の位置にある）。且つ、ペ
ンシルコイルのうち比較的重量の軽いコネクタ付き回路
ケース９をプラスチック製のヘッドカバー２４の外面上
に固着（たとえば、ねじ止め２７）し、この固着部とプ
ラグホールのプラグ結合位置で軸方向の２点支持を図れ
るので、点火コイル装置全体の振動を小さくし、ひいて
はプラスチックヘッドカバー２４に与える点火コイル装
置の振動を抑制し、プラスチックヘッドカバーの軽量
（薄肉），簡素化を図りつつ独立点火型コイル装置の装
着を実現することが可能になる。

【０１５６】次に上記構成より成る点火コイル装置２１
を製造する場合の手順について図１８，図１９により説
明する。

【０１５７】図１８に示すように、先ず二次ボビン２に
二次コイル３を巻き回して二次コイルの一端３ａを一次
・二次コイル兼用端子１８に接続する。この接続はコイ
ル一端３ａを端子１８に巻き付け（からげ）半田付けす
ることで行われる。また、二次コイル３の他端３ｂも高
圧側である二次コイル端子（ここでは高圧ダイオード１
０）に接続される。次いで、導通試験が行われる。

【０１５８】二次コイル３が巻線された二次ボビン２は
一次ボビン４に内挿固定され、この状態（一次，二次ボ
ビン重ね状態）で、一次ボビン４に一次コイル５を巻き
回すと共に、一次コイルの一端５ａを上記の一次・二次
コイル兼用端子１８に接続し、一次コイルの他端５ｂを
一次コイル端子１９に接続する。これらの接続は、コイ
ル巻き付けと半田付けにより行われる。この場合、一次
・二次コイル兼用端子１８と一次コイル端子１９を二次
ボビン２側に設けたとしても、端子１８，１９は二次ボ
ビンヘッド２Ａと共に１次ボビン４の一端より外に位置
するため、一次コイル５の両端５ａ及び５ｂを容易に端
子１８，１９に導いて上記からげ及び半田付け作業を行
うことができる。次いで、一次コイルの導通試験が行わ
れる。

【０１５９】次いで板ばね１１（図１９参照）を高圧ダ
イオード１０と接続されるように高圧ダイオード１０の
リード端子に結合させた後、二次ボビン２内に発泡ゴム
４５，マグネット１５，センターコア１，マグネット１
６を内挿し、その後、二次ボビン２内に軟質エポキシ樹
脂１７を注入し硬化させる。

【０１６０】ここで、二次コイル３の巻線工程と一次コ
イル５の巻線工程に使用する巻線機については図示省略
するが、基本的には回転シャフトにボビンをセットし
て、ボビンを回転させてエナメル線を巻き回すものであ
るが、その応用例としては、種々の態様が考えられる。

【０１６１】一つは、一台の巻線機に一次コイル用のエ
ナメル線リールと二次コイル用のエナメル線リールとを
備え、且つこれらのリールからそれぞれのエナメル線を
引出して回転シャフトの周辺で巻線及びからげに必要な
往復動作，旋回動作等を行うハンド機構とを備えて、巻
線機一台で一次コイル，二次コイルの巻線を行うものが
考えられるが、この場合、本実施例に用いる二次ボビン
構造によれば、巻線機の回転シャフトについても共用化
を図ることができる。

【０１６２】図２０に上記巻線機の回転機構を示す。回
転機構は回転シャフト６２とモータ６１とに大別され、
回転シャフト６２はシャフト６２の一部を成すジョイン
ト（カップリング）６３を介してモータ６１の出力シャ
フト６２´（図２１参照）に着脱自在に結合され、ま
た、回転シャフト６２が出力シャフト６２´と一体に回
転するジョイント構造としてある。回転シャフト６２
は、その先端からシャフト途中位置までスリット６５が
切られて割ピン状に形成され、二次ボビン２の挿入前の
状態では回転シャフト６２の割ピン部の少なくとも一部
６２Ａが二次ボビン２の内径よりも拡がり、且つ先端に
二次ボビン２を案内するためのテーパ６２Ｂが形成され
ている。また、回転シャフト６３の一部（ここではジョ
イント６３の一端面）には、二次ボビンヘッド２Ａに設
けた係合部２Ｄと係合するボビン位置決め兼回り止め用
のピン６４が２本配設され、このピン６４間に二次ボビ
ンヘッド２Ａ側の係合部２Ｄが係合するようにしてあ
る。

【０１６３】上記した共用の巻線機を使用する場合に
は、図２０（ａ）（ｂ）に示すように、まず二次ボビン
２を巻線機の回転シャフト６２にシャフトテーパ６２Ｂ
を利用して押し込むと、シャフト６２の割ピン部６２Ａ
が径が小さくなる方向に弾性変形して、二次ボビン２が
回転シャフト６２に挿入セットされ、このとき割ピン部
６２Ａが自身の弾性復帰力によりボビン２の内面に圧接
し、且つ二次ボビンヘッド２Ａに設けた係合部２Ｄが回
転シャフトの回り止めピン６４間に係合することで、二
次ボビン２の両端が回転シャフト６２上で強固に固定さ
れる。

【０１６４】したがって、二次巻線時に二次ボビン２を
回転シャフト６２で片持ちさせて回転シャフト６２と一
体的に二次ボビン２を高速回転させても、二次ボビン２
に滑りや回転ぶれが生ぜず、高精度の精密巻きが要求さ
れる二次コイル３の巻線を可能にする。

【０１６５】二次コイル３の巻線及び二次コイル端のコ
イル端子１８へのからげ（半田付けを含む）を実行した
後、図２０（ｃ）に示すように回転シャフト６２に二次
ボビン２を取り付けたまま二次ボビンの外側に一次ボビ
ン４をボビン同士の回り止め５２，５１（図１５，図１
６に示す）を介して嵌め込み、且つ図示しないボビン支
持具で一次ボビン４の一端（二次ボビンの高圧ダイオー
ド１０が位置する側）を回転自在に支えて、一次ボビン
４を二次ボビン２と一緒に回転させて該一次ボビン４に
一次コイル５を巻く。

【０１６６】このような巻線方法のほかに、二次コイル
の巻線機と一次コイルの巻線機とは別々のもので、巻線
用の回転シャフト６２だけを図２１に示すように着脱自
在にして一次巻線機，二次巻線機に共用させることも可
能である。

【０１６７】この場合には、まず、回転シャフト６２を
図２０（ａ）同様に巻線機（ここでは二次巻線機のモー
タ）に取付けて、図２０（ｂ）と同様のセット形態で該
回転シャフト６２に二次ボビン２をそのヘッド２Ａを介
して挿入セットし、該回転シャフト６２と一緒に二次ボ
ビン２を回転させることで二次ボビン２に二次コイル３
を巻き回す。

【０１６８】その後、該二次ボビン２を取付けたまま回
転シャフト６２を二次巻線機から外して（図２１参
照）、該回転シャフト６２を一次巻線機に取付けると共
に二次ボビン２の外側に一次ボビン４を上記図２０
（ｃ）同様にボビン同士の回り止め５１，５２を介して
嵌め込んで、該一次ボビン４を二次ボビン２と一緒に回
転させて一次ボビン４に一次コイル５を巻く。

【０１６９】図１８に示す一連の工程を経て製作された
コイル組立体は、図１９に示すようにコイルケース６及
び回路ケース９の組立体に高圧端子１２，板ばね１１，
点火回路ユニット４０と共に内挿される。ここで、前述
したように一次・二次コイル兼用端子１８とコネクタ端
子３１が、一次コイル端子１９と点火回路ユニット側の
リード端子３２が、コネクタ端子３３と点火回路ユニッ
ト側のリード端子３４が、コネクタ端子３５とリード端
子３６がそれぞれプロジェクション溶接により接続され
る。

【０１７０】上記のコイル組立体をコイルケース６に挿
入するに先立ち回路ケース９とコイルケース６との嵌合
・接着がなされ、また、コイル組立体を挿入後にコイル
ケース６にサイドコア７の圧入及びゴムブーツ１４の圧
入がなされ、さらにエポキシ樹脂８の注入，硬化が行わ
れる。

【０１７１】本実施例の主な作用，効果は次の通りであ
る。

【０１７２】（１）センターコア１・二次ボビン２間の
狭隘な隙間に軟質エポキシ樹脂１７が円滑に充填される
ことで、製品の品質向上を図り、エンジンの過酷な温度
環境における繰り返し熱ストレスに対するセンターコア
１・二次ボビン２間の耐熱衝撃を高める。

【０１７３】（２）点火コイル装置のコイル部は、その
二次コイル高圧側がシリンダヘッドの点火プラグ２２と
直結されるため、該二次コイル高圧側が最もエンジン燃
焼の熱的影響を受ける。したがって、何らの配慮がない
場合には、二次ボビン２のうち二次コイル高圧側の方が
二次コイル低圧側よりも高温状態になって絶縁性能が低
下したり、熱応力が大きくなる原因となる。本発明で
は、二次コイル低圧側の二次ボビン肉厚を薄く二次コイ
ル高圧側に向けて二次ボビン肉厚を厚くしたので、その
厚み増加分だけ二次コイル高圧側の絶縁性能及び耐熱応
力が高まり、上記のエンジン燃焼の熱的影響に対処でき
る。

【０１７４】（３）二次ボビン２等のボビン材にＰＰＳ
を使用することで、これらのボビン材を変性ＰＰＯで成
形する場合に比べて、肉厚を薄くし、しかも、軟質エポ
キシ樹脂１７の薄層化を図ることで、その分、他の絶縁
材（二次コイル・一次ボビン間のエポキシ樹脂８）の厚
みを充分に増加でき、コイルモールドの絶縁性，耐熱衝
撃性を高める。特に、装置本体の外径の仕様，一次コイ
ル５及び二次コイル３の内外径等の仕様はほとんど変え
ようがなく、改善の余地が残されているのは、上記の二
次ボビン２の肉厚やセンターコア１・二次ボビン２間の
絶縁樹脂層であり、その意味で当該効果は大きい。

【０１７５】（４）軟質エポキシ樹脂１７のガラス転移
点Ｔｇを該樹脂１７の耐熱衝撃性のほかに二次ボビン２
の許容応力との関係で定めることで、内二次コイル構造
のコイル部のうち絶縁性が要求される重要箇所（センタ
ーコア１・二次コイル３間の絶縁層）の耐熱衝撃性と耐
応力性の双方の要求を満足させることができる。

【０１７６】（５）軟質エポキシ樹脂１７，二次ボビン
２，一次ボビン４，エポキシ樹脂８の厚みを合理的な根
拠の下に設定することで、サイズが規格化されたコイル
のセンターコアの占有面積を拡張し、出力向上を図るこ
とができる。

【０１７７】（６）コイル構成部材の隙間に充填される
軟質エポキシ１７の加圧成形によりボイドレス化を図
り、ペンシルコイルの絶縁性の信頼を高めることができ
る。

【０１７８】（７）二次ボビン２内のセンターコア１，
マグネット１５，１６等の部品を、軟質エポキシ樹脂１
７の加圧成形によって生じた凹み１７′により軸方向に
集中的に抑えて、センターコア等の耐振性を図れる。特
に本例では、絶縁用樹脂１７が軟質であっても、上記凹
み１７′による集中的に押し付け力がセンターコア１を
介して弾性部材４５に作用するので、この凹み１７′に
より生じた集中的な軸方向押し付け力と弾性部材４５の
反力とでセンターコア１を強力に固定し、センターコア
に生じる磁気振動やエンジンに起因する振動に対する耐
振性を向上させる。また、凹み１７′はエポキシ樹脂８
により埋められるので、回路ケース９・センターコア１
間の空隙をなくし、回路ベース３７とセンターコア１間
での絶縁破壊を防止できる。

【０１７９】（８）独立点火型の点火コイル装置をプラ
スチック製のエンジンヘッドカバーに支障なく装着する
ことを可能にしたので、エンジンの軽量化を図り得る。

【０１８０】（９）なお、本実施例のペンシルコイルで
は、−４０℃／１ｈ（時間）と１３０℃／１ｈの繰り返
し熱ストレス試験を行った結果、３００サイクル以上の
熱ストレスにおいて耐久性が良好であることを確認して
いる。

【０１８１】なお、軟質エポキシ１７については、これ
に代えてシリコーンゴム，シリコーンゲルの絶縁軟質樹
脂を用いることも可能である。

【０１８２】本実施例では、その他に次のような効果を
奏する。

【０１８３】（１０）精密巻きが要求される二次コイル
３については予め巻線して、この二次コイル３が巻かれ
た二次ボビン２の外側に一次ボビン４をボビン同士の回
り止めを保証しつつ嵌め込んで、二次ボビン２と一緒に
一次ボビン４を回転させて、一次ボビン４に一次コイル
５を巻くが、この手法によれば、一次コイル５は二次コ
イル３ほどの精密巻きが要求されずしかも巻線が容易な
ので、支障がない。したがって、一次，二次ボビンの組
み（重ね）状態でのコイル巻線作業を可能にする。

【０１８４】（１１）このようなボビン組みの状態での
巻線作業を可能にする結果、一次，二次巻線機の共用
化，或いは一次，二次巻線機の回転シャフトの共用化，
或いは一次，二次巻線機の回転シャフトの型式の統一
（シャフトの互換性）を図ることができる。

【０１８５】（１２）さらに、二次ボビン２に一次・二
次コイル兼用端子１８（）を設けることで、従来の
ように一次端子と二次端子を渡り線Ｍ〔図６（ｃ）
参照〕を介して接続する必要性がなくなり渡り線Ｍの接
続工程を省略できる。また、上記したようにボビン組み
の状態での一次巻線を保証することで、一次コイル５を
一次ボビン４に仮止めすることなくダイレクトに二次ボ
ビン２側に設けた一次・二次コイル兼用端子１８及び一
次コイル端子１９に接続することができる。なお、図６
（ｃ）は一次コイルを内側，二次コイルを外側の従来の
外二次コイル構造の組立工程を示すものである。

【０１８６】（１３）一次ボビン４に内挿された二次ボ
ビン２のヘッド２Ａを一次ボビン３より頭出しすること
で、上記一次・二次コイル兼用端子１８及び一次コイル
端子１９を二次ボビン２に設ける場合であっても設置ス
ペースを充分に確保できる。

【０１８７】（１４）回路ケース９をコイルケース６の
上端に嵌合・接着により結合した時に、回路ケース９の
コネクタ端子３１の一端３１´及びリード端子３２の一
端がそれぞれ二次ボビンヘッド２Ａ側に設けた一次・二
次コイル兼用の端子１８及び一次コイル端子１９の各一
端と回路ケース９内で重なり合うように設定されて、こ
れらの重なり合う端子同士の溶接が容易に行われる。ま
た、回路ユニット４０は位置決め部材９Ｄを介して正確
に位置決めされるので、コネクタ端子３３・回路ユニッ
ト側のリード端子３４、コネクタ端子３４・回路ユニッ
ト側のリード端子３６との位置決めも正確になされる。
したがって、端子同士の接合時に位置ずれが生ぜず、作
業性，品質向上を高める。

【０１８８】（１５）一次ボビン４底部に二次ボビン受
け２Ｄの無い側面スペース４″を確保することで、絶縁
樹脂８の注入時に一次ボビン４・二次ボビン２（二次コ
イル３）内外周間の隙間とコイルケース６・一次ボビン
４（一次コイル５）内外周間の隙間との間の樹脂流通性
を良好にして、一次ボビン４底部の注入絶縁樹脂中の気
泡抜きを良好にし、点火コイルの絶縁性能を向上させ
る。

【０１８９】次に本発明の第２実施例について図２２か
ら図２９により説明する。

【０１９０】図２２は、第２実施例に係わる点火装置の
部分断面図（図２３のＤ−Ｄ′断面図）である。図中、
第１実施例に用いた符号と同一のものは同一或いは共通
する要素を示す。図１８は図１７の点火コイル装置を上
面からみた図で、回路ケース９の内部を樹脂充填前の状
態で表わしている。なお、図２２のＦ−Ｆ´線断面図は
図２と同様であるため図示省略する。

【０１９１】本実施例においては、第１実施例と異なる
主な相違点を述べる。

【０１９２】本実施例における点火ノイズ防止用コンデ
ンサ７１（以下、ノイズ防止コンデンサ７１と称する）
は回路ケース９に内装してある。そのため、既述のコネ
クタ端子の金具（電源接続用コネクタ端子３１，点火信
号入力用のコネクタ端子３３，点火回路アース用端子３
５）の他にノイズ防止コンデンサ７１のアース専用コネ
クタ端子（キャパシタグラウンド用端子）７２の金具を
追加してコネクタハウジング９Ｂに収容し、このコネク
タ端子７２と電源接続用（＋電源）コネクタ端子３１間
にノイズ防止コンデンサ７１を接続する。

【０１９３】回路ケース９における点火回路ユニット４
０を収容するスペースを第１実施例よりも拡張すること
で、この収容スペースにノイズ防止コンデンサ７１を設
置する。ノイズ防止コンデンサ７１の設置箇所は、コネ
クタ端子３１〜３５，７２の中間部をケース９樹脂中に
埋設して、この埋設位置近くのケース９床面上である。

【０１９４】また、電源接続用コネクタ端子３１の中間
部と、キャパシタグラウンド端子７２の一端には端子金
具の一部を垂直（ほゞ垂直を含む）に立ち上がるように
折り曲げて、この折曲部（立上げ部）３１ｃ，７２′を
ケース９床面より突出させてノイズ防止コンデンサ７１
の両サイドに配置させている。ノイズ防止コンデンサ７
１の両リード線７３は、この折曲部３１ｃ，７２′にそ
れぞれ接続されている。本例ではコンデンサ７１のリー
ド線７３を端子折曲部３１ｃ，７２′にからげて半田付
けしている（図２８参照）。

【０１９５】ここでは、リード線７３の一端（からげ
部）７３´を予め端子３１，７２への接続前に輪の形状
にしておき、この輪７３´を端子折曲部３１ｃ，７２´
に上から嵌め込める形状としてある。図２３に示す９Ｋ
は、ケース９の床面（内底）９Ｅに設けた突起で、端子
折曲部３１ｃ，７２´に隣接して床面９Ｋから垂直に突
出形成されており、端子折曲部３１ｃ，７２´の一辺が
この突起９Ｋに食い込むようにしてモールド成形された
ものであり、また、突起９Ｋの高さは端子折曲部３１ｃ
の高さよりも低く、そのため、上記の輪の形状のリード
線一端７３´を端子折曲部３１ｃ，７２´の上端から嵌
め込んで降ろしていくと、このリード線一端７３´が途
中の位置で突起９Ｋの上端に当たりそれ以上の下降が妨
げられる。このようにして、リード線７３ひいてはノイ
ズ防止用コンデンサ７１の高さ方向の位置決めがなされ
る。

【０１９６】また、９Ｊはノイズ防止用コンデンサ７１
の横方向の位置決めを行う突起で、回路ケース９の床面
９Ｅから２本，突出成形されている。

【０１９７】また、図２９に示すように、端子折曲部３
１ｃ，７２′にスリット８０を形成して、コンデンサ７
１のリード線７３をスリット８０に挾み込んで半田付け
したりしてもよい。これらのリード線接続によれば半田
付けにおけるリード線固定を容易にして作業性を向上さ
せることができる。

【０１９８】ノイズ防止コンデンサ７２を上記の如く設
けることで、回路ケース９内の点火回路４１の構成は図
２６に示すようになる。

【０１９９】上記のようにノイズ防止コンデンサ７１を
回路ケース９内に内装することで、従来に比較して次の
ような作用，効果を奏する。

【０２００】（１）従来方式は、ノイズ防止コンデンサ
７１は点火コイル装置（ペンシルコイル）２１と別にエ
ンジンルームのハーネスにおける電源アースポイントに
設置していたが、このような設置方式によれば、点火コ
イルのノイズが点火コイル装置・コンデンサ７１間のハ
ーネスに乗ってしまうために点火コイル装置の外部に漏
れてしまう。これに対して、本発明方式の場合には、点
火コイルのノイズ源からコンデンサ７１までの距離が極
めて短くなり、しかもノイズ防止コンデンサ７１を回路
ケース９内装タイプにしたので点火コイル装置２１外部
に点火ノイズが漏出するのを防止し、ノイズ防止性能を
高める。

【０２０１】（２）従来方式は、エンジンルームのハー
ネスにノイズ防止コンデンサ７１を設けるため、コンデ
ンサ７１を裸のまま設置するとエンジンルームに侵入す
る水分，塩分等により腐食するおそれがあり、そのため
コンデンサ７１を樹脂で覆わなければならず、コスト高
となる。これに対して本発明方式の場合には、回路ケー
ス９内の絶縁樹脂４３の封入がコンデンサ７１の樹脂封
止を兼ねるので、従来のように回路ケース９と別にコン
デンサのための樹脂封止を行う必要がなく、その分、コ
ンデンサ７１のコスト低減を図ることができる。

【０２０２】（３）従来方式は、エンジンルームのハー
ネスにノイズ防止コンデンサ７１を設けるため、エンジ
ンルーム内のハーネスの工数が増えるが、本発明の場合
には、そのようなハーネス上のノイズ防止コンデンサ７
１設置作業を不要とし、点火コイル装置２１をエンジン
ルーム内に搭載すれば自ずとノイズ防止コンデンサ７１
も設置されるので、自動車組立上のエンジンルーム内で
の部品搭載作業の負担軽減を図ることができる。

【０２０３】なお、本実施例では、二次ボビンヘッド２
Ａの形状については図２４，図２５に示すように円筒形
とし、また、巻線機の回り止めに係合する係合部２Ｄ′
は、平行配置した一対の突起片により構成した。巻線機
側の回り止めは上記一対の突起片の間に挾み込まれる一
条のピン形態（図示省略）となる。

【０２０４】また、点火コイル装置２１におけるスプリ
ング１３は、大部分がコイルケース６の一端筒壁６´に
入ることで、スプリング１３の一端（上端）が高圧端子
１２と結合するが、プラグ結合側となるスプリング１３
の下端（高圧端子１２と反対側の一端）は、少なくとも
点火プラグ２２との結合前には、コイルケース６の下端
よりも外に出るようにしてある。そのために、コイルケ
ース６の一端筒壁６´の長さを第１実施例（図１）のも
のよりもスプリング１３に対して相対的に短くしてい
る。

【０２０５】このような態様によれば、点火プラグ２２
は、実質的にコイルケース一端筒壁６´の中でスプリン
グ１３の下端と結合（接続）されず（この点、第１実施
例では点火プラグ２２の略上半部がコイルケース一端筒
壁６´の中に導入されてスプリング１３下端と接続され
ている）、筒壁６´の下端開口と略同じレベルの位置或
いはそれよりも下の位置（筒壁６´の外の位置）でスプ
リング１３の下端と結合されることになる。そのため、
ゴムブーツ１４については、筒壁６´を短くしたことを
補う意味で筒壁６´の下端よりも下側を第１実施例のタ
イプよりも長くして、ゴムブーツ１４を点火プラグ２２
と筒壁６´の下方位置で実質的にシール結合できるよう
にしてある。

【０２０６】上記構成によれば、図２７に示すように点
火プラグ２２と点火コイル装置２１との軸線間に相対的
な傾きθがある場合であっても、点火プラグ２２がコイ
ルケース筒壁６´に干渉しないので、ゴムブーツ１４の
可撓性を利用して点火コイル装置２１と点火プラグ２２
とをフレキシブルにシール結合することができる。

【０２０７】本実施例によれば、図２７に示すように点
火プラグ２２及びプラグホール２３Ｂがエンジンに角度
θを持って設置されている場合であっても、点火コイル
装置２１を点火プラグ２２の軸線に一致させることなく
ガイドチューブ２１，プラグホール２３内に導いて点火
プラグ２２と結合させることができ、特に、自動車部品
の設置スペースの制約から点火プラグ２２と点火コイル
装置２１とを傾きθをもって結合させなければならない
場合に、それを従来のペンシルコイル装着操作となんら
変わることなく実現させることができる。

【０２０８】なお、従来のこの種点火コイル装置（ペン
シルコイル）は、点火プラグと軸線を一致させて結合さ
せるタイプのものであり、上記のように点火プラグ２２
に対して点火コイル装置を角度を持たせて結合するよう
な配慮はなされていなかった。

【０２０９】なお、ゴムブーツ１４は、次のような沿面
放電を防止する機能を有する。すなわち、点火コイル装
置２１をプラグホール２３Ｂにセットした場合、点火コ
イル装置２１の高圧端子１２がプラグホール２３Ｂの近
くに位置するが、プラグホール２３Ｂはアースされてい
るため、筒壁６´の一部にクラックなどが生じると高圧
端子１２とプラグホール２３Ｂとの間での筒壁６´，ク
ラックを介して沿面放電が生じるおそれがある。ゴムブ
ーツ１４を筒壁６´に取り付けた場合、筒壁６´とゴム
ブーツ１４との接触する距離Ｌが高圧端子１２とプラグ
ホール２３Ｂとの距離に実質加算されるので、この接触
距離Ｌを長く保つことで上記沿面放電を防止できる。本
実施例では、コイルケースの下端筒壁６´のうち高圧端
子１２の位置からコイルケース筒壁６´の最下端までの
距離が短縮されてしまうため、ゴムブーツ１４のうちコ
イルケース筒壁６´の外側と接触する部分を筒壁６´の
最下端からセンターコア７近くまで長く延ばして、上記
の沿面放電防止のための距離を確保している。すなわ
ち、ゴムブーツ１４は筒壁６´に嵌まり合う個所のうち
筒壁６´の外面に臨む方を筒壁６´の内面に臨む方より
も長く延ばしてトータルの沿面放電防止距離を長く確保
している。

【０２１０】本実施例では上記したようにスプリング１
３の下端をコイルケース６の下端開口より下方に出すた
めに、その手法として、上記のようにコイルケース６下
部の筒壁６´を短くしているが、これに代えて、筒壁６
´に収容された高圧端子１２のコイルケース軸方向の長
さをコイルケース６の下端開口位置近くまで延設しても
（換言すれば、高圧端子１２のうちスプリング１３を受
ける個所からコイルケース６の最下端までの距離よりも
スプリング１３の長さが長くなる位置まで高圧端子１２
を下方に延長させる）ことで、スプリング１３の下端を
コイルケース６の下端開口よりも外（下側）に出すこと
ができる。このように高圧端子１２の長さ調整によりス
プリング１３のコイルケース６下端開口から出る量（長
さ）を調節することで、点火コイル装置２１を点火プラ
グ２２の相対的な傾きθに対応して適宜点火プラグと結
合（可撓性ブーツ１４を介しての結合）することができ
る。

【０２１１】本実施例では、図２７に示すように回路ケ
ース９の下面に設けた環状溝９０にＯリング９１を嵌め
て、このＯリング９１を介してシール性を保ちつつエン
ジンカバー２４面上に点火コイル装置２１を直接設置し
ている。

【０２１２】回路ケース９には凹部９５を設けて、実質
の回路ケース９の厚みを減らして樹脂成形時のひけ防止
を図っている。

【０２１３】本実施例においても、第１実施例と同様の
作用，効果を奏する。

【０２１４】また、上記のノイズ防止コンデンサ７１の
配置構成（回路ケース内装タイプ）やゴムブーツ１４の
形状，構造は、内側を一次コイル，外側を二次コイルの
配置構造にした点火コイル装置においても適用可能であ
る。

【０２１５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
内二次コイル構造方式を採用し，プラグホールに導かれ
る独立点火形点火コイル装置（いわゆるペンシルコイ
ル）において、二次コイル・センターコア間の絶縁層
（二次ボビン，軟質エポキシ等の絶縁樹脂）の層厚や二
次ボビンの肉厚構造、絶縁樹脂のガラス転移点と二次ボ
ビンの応力、絶縁樹脂によるセンターコアの押さえ構造
等に工夫を凝らすことで、二次コイル・センターコア間
の耐熱衝撃性と電界集中緩和（絶縁性）の向上を図り、
しかも品質（信頼性）と製作上の作業性を高めることが
できる。

【０２１６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る点火コイル装置の縦
断面図（図３のＢ−Ｂ´線断面図）及びその一部を拡大
したＥ部拡大断面図。

【図２】図２のＡ−Ａ´線断面図。

【図３】図１の点火コイル装置を上面からみた図で、回
路ケースの内部を樹脂充填前の状態で表している図。

【図４】第１実施例に使用する点火回路図。

【図５】本実施例に係る点火コイル装置をエンジンに取
り付けた状態を示す説明図。

【図６】センターコアを収納する二次ボビンの内部構造
を模式的に示す断面図。

【図７】点火コイル装置の静電浮遊容量の発生メカニズ
ムを示す説明図。

【図８】二次ボビンの応力と軟質エポキシのガラス転移
点の関係を示す説明図。

【図９】二次コイルとセンターコアの電位を示す説明
図。

【図１０】従来タイプの独立点火式コイル装置の実装状
態を示す図。

【図１１】（ａ）は点火コイル装置の原理回路図、
（ｂ）は本発明に係る点火コイルの製造原理を示す説明
図、（ｃ）は従来の点火コイルの製造原理を示す説明
図。

【図１２】第１実施例に用いる二次ボビンの部分斜視
図。

【図１３】第１実施例に用いる一次ボビンと二次ボビン
の組みの状態を示す部分斜視図。

【図１４】第１実施例に用いる点火コイル組み及び回路
ユニットの位置関係を示す説明図。

【図１５】第１実施例の二次ボビンを一次ボビンに挿入
する状態を示す部分斜視図。

【図１６】（ａ）は第１実施例の一次ボビンの底面図、
（ｂ）はその二次ボビンの底面図、（ｃ）は上記（ａ）
のＣ−Ｃ´線断面図、（ｄ）は一次ボビンと二次ボビン
の組みの状態を示す底面図。

【図１７】第１実施例に用いるコイルケースの断面図。

【図１８】点火コイル装置の製造過程を示す説明図。

【図１９】点火コイル装置の製造例を示す説明図。

【図２０】巻線機の回転シャフトと一次ボビン，二次ボ
ビンの取付例を示す説明図。

【図２１】巻線機のモータから二次ボビン挿入状態の回
転シャフトを取り外した状態を示す説明図。

【図２２】本発明の第２実施例に係る点火コイル装置の
要部断面図（図２３のＤ−Ｄ´線断面図）。

【図２３】図２２の点火コイル装置を上面からみた図
で、回路ケースの内部を樹脂充填前の状態で表している
図。

【図２４】第２実施例に用いる二次ボビンの部分斜視
図。

【図２５】第２実施例に用いる一次ボビンと二次ボビン
の組みの状態を示す部分斜視図。

【図２６】第２実施例に用いる点火回路図。

【図２７】第２実施例の点火コイル装置の実装状態を示
す説明図。

【図２８】第２実施例に用いるノイズ防止コンデンサの
取付状態を示す説明図。

【図２９】第２実施例に用いるノイズ防止コンデンサの
取付状態を示す説明図。

【符号の説明】

１…センターコア、２…二次ボビン、２Ａ…二次ボビン
ヘッド、３…二次コイル、４…一次ボビン、５…一次コ
イル、６…コイルケース、７…センターコア、８…絶縁
樹脂、９…回路ケース、９Ｂ…コネクタハウジング、１
７…軟質エポキシ樹脂、１７′…樹脂表面の加圧凹部、
１８…一次・二次コイル兼用端子、１９…一次コイル端
子、３１，３３，３３…コネクタ端子、３２，３４，３
６…引出し端子（リード端子）、３７…金属ベース、３
９…点火制御駆動素子、４０…点火回路ユニット。

フロントページの続き (72)発明者 杉浦 登 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株式会社日立製作所 自動車機器事業部 内 (72)発明者 安蔵 洋一 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株式会社日立製作所 自動車機器事業部 内 (72)発明者 近藤 英一郎 茨城県ひたちなか市大字高場2477番地 株式会社日立カーエンジニアリング内 (72)発明者 小林 和俊 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株式会社日立製作所 自動車機器事業部 内 (56)参考文献 特開 平９−167709（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−69452（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−295817（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−339928（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−134829（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−325955（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−154364（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−144916（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−111013（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01F 38/12 F02P 15/00 303 H01F 27/32

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイルケースに内側から順にセンターコ
   ア，二次ボビンに巻かれた二次コイル，一次ボビンに巻
   かれた一次コイルを同心状に内装し、前記コイルケース
   の上部に点火コイルの回路ユニットを内装したコネクタ
   付き回路ケースが設けてあり、エンジンの各点火プラグ
   に直結して使用される独立点火形のエンジン用点火コイ
   ル装置において、 前記二次ボビンと前記センターコアとの間及び二次ボビ
   ン上端開口に絶縁用樹脂が充填され且つ該絶縁用樹脂は
   加圧成形されて二次ボビン上端開口位置にて上面に凹み
   が形成されるようにしてあり、前記コネクタ付き回路ケ
   ースは、その底部が前記コイルケース上部に連通して該
   コネクタ付き回路ケースの内部から該コイルケースの二
   次コイル・一次ボビン間及び一次コイル・コイルケース
   間にかけてエポキシ樹脂が充填され、このエポキシ樹脂
   により前記絶縁用樹脂の凹みが埋められていることを特
   徴とするエンジン用点火コイル装置。
2. 【請求項２】 コイルケースに内側から順にセンターコ
   ア，二次ボビンに巻かれた二次コイル，一次ボビンに巻
   かれた一次コイルを同心状に内装し、前記コイルケース
   の上部に点火コイルの回路ユニットを内装したコネクタ
   付き回路ケースが設けてあり、エンジンの各点火プラグ
   に直結して使用される独立点火形のエンジン用点火コイ
   ル装置において、 前記二次ボビンと前記センターコアとの間及び二次ボビ
   ン上端開口に絶縁用樹脂が充填され、二次ボビン上端開
   口位置にある前記絶縁用樹脂上面に半球状の凹みが形成
   されており、前記コネクタ付き回路ケースは、その底部
   が前記コイルケース上部に連通して該コネクタ付き回路
   ケースの内部から該コイルケースの二次コイル・一次ボ
   ビン間及び一次コイル・コイルケース間にかけて成形樹
   脂が充填され、この成形樹脂により前記絶縁用樹脂の半
   球状の凹みが埋められていることを特徴とするエンジン
   用点火コイル装置。
3. 【請求項３】 前記絶縁用樹脂は可撓性のある樹脂で、
   その上に充填される前記成形樹脂は前記絶縁用樹脂より
   硬質樹脂である請求項２記載のエンジン用点火コイル装
   置。
4. 【請求項４】 前記絶縁用樹脂は可撓性のあるエポキシ
   樹脂で、その上に充填される前記成形樹脂は前記絶縁用
   樹脂より硬質のエポキシ樹脂である請求項２又は請求項
   ３記載のエンジン用点火コイル装置。