JP4045632B2 - Ignition coil - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は点火コイルに係り、詳しくは、筒状のケース内にインナコア、内側巻線体及び外側巻線体が同心円状に収容されるとともに絶縁樹脂が充填されてなる点火コイルに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の点火コイルとしては、図16に示すように、ケース101の中心部にインナコア102が配設され、更にこのインナコア102の外周を囲むようにして順に1次コイル103及び2次コイル104が同心円状に配設されたものが知られている(例えば、特開平8−293418号公報、特開平9−167709号公報に記載された「内燃機関用点火装置」)。
【0003】
また、このような点火コイル100では点火用の高電圧が発生するため、ケース101内に絶縁樹脂を充填して硬化させることにより絶縁層105を形成し、この絶縁層105によって各部材間の絶縁性を確保するようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記点火コイルではケース101内に配設される各部材が金属、樹脂等の異種材料によって形成されており、これら個々の熱膨張係数が異なっているため、周囲温度に応じて点火コイルが温度低下した場合に熱収縮差に起因した熱応力が絶縁層105に発生し、同層105に微少な亀裂、即ち部分欠陥が発生することがある。また、このような部分欠陥は熱収縮差に起因した熱応力以外に、ケース101内に絶縁樹脂が充填された後、その絶縁樹脂が硬化収縮する際に生じた残留応力によっても同様に発生する。
【0005】
そして、このような部分欠陥が1次コイル103と2次コイル104との間にある絶縁層105に発生すると、その欠陥が生じた部分の誘電率が上昇して同部分における電位勾配が局所的に増大する。その結果、この欠陥部分が放電によって焼損することがあり、点火コイルにおける耐久性及び信頼性の低下を招くおそれがあった。
【0006】
また、2次コイル104の外周側に位置する絶縁層105にも上記熱応力や残留応力に起因して亀裂が発生することがあり、この亀裂が点火コイル100の内部側にまで徐々に進展して両コイル104,105間における部分欠陥となった場合にも同様に、点火コイルの耐久性及び信頼性を低下させてしまうおそれがあった。
【0007】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は絶縁樹脂の熱収縮或いは熱硬化収縮に起因した同樹脂における部分欠陥の発生を抑制して、点火コイルの耐久性及び信頼性を向上させることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用について記載する。
請求項1に記載の発明は、それぞれ巻線が積層巻回されてなる内側巻線体及び外側巻線体がケース内に収容され、前記外側巻線体の最も内側の層と前記内側巻線体との間及び前記外側巻線体の最も外側の層と前記ケースとの間に絶縁樹脂が充填硬化されてなる点火コイルにおいて、前記外側巻線体の最も外側の層を被覆するフィルムを備えるとともに、前記外側巻線体の整列巻きされた最も内側の層と前記フィルムとの協働を通じて前記外側巻線体の層間への前記絶縁樹脂の浸入を規制し、前記絶縁樹脂の収縮時において、前記外側巻線体の最も内側の層と最も外側の層との間にて径方向についての離間を許容する構造としたことをその要旨としている。
【0009】
上記構成によれば、フィルムによって外側巻線体の外周部が被覆されているとともに、外側巻線体の最も内側の層が絶縁樹脂の浸入を規制する整列巻きの層として形成されているため、これらフィルムと最も内側の層との協働により、ケース内に充填された絶縁樹脂は外側巻線体における巻線各層の隙間に浸入し難くなる。このため、外側巻線体の巻線各層は絶縁樹脂によって接着されないか、或いは接着されても部分的なものとなり、外側巻線体の巻線層間の隙間は拡大可能となる。そして、この隙間が拡大することにより絶縁樹脂の熱収縮及び硬化収縮は吸収され、絶縁樹脂に発生する熱応力や残留応力が緩和される。
【0010】
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の点火コイルにおいて、前記フィルムの少なくとも片面は同面に対して接触する前記外側巻線体或いは前記外側巻線体の最も外側の層と前記ケースとの間の絶縁樹脂に対し剥離性を有することをその要旨としている。
【0011】
上記構成によれば、剥離性を有するフィルムの一面と外側巻線体或いは外側巻線体の最も外側の層とケースとの間の絶縁樹脂とが接着しなくなり、同フィルムと外側巻線体或いは絶縁樹脂との間には拡大可能な隙間が存在するようになる。従って、この隙間が拡大することにより絶縁樹脂に発生する熱収縮及び硬化収縮は吸収されるようになる。このため、仮に外側巻線体における巻線各層の隙間に絶縁樹脂が浸入して巻線各層が絶縁樹脂により接着されることがあっても、絶縁樹脂に生じる熱応力や残留応力は確実に低減される。
【0012】
請求項3に記載の発明は、それぞれ巻線が積層巻回されてなる内側巻線体及び外側巻線体がケース内に収容され、前記外側巻線と前記内側巻線体との間及び前記外側巻線体と前記ケースとの間に絶縁樹脂が充填硬化されてなる点火コイルにおいて、少なくとも片面が前記外側巻線体及び前記絶縁樹脂に対し剥離性を有するフィルムを前記外側巻線体の層間のみに介在させたことをその要旨としている。
【0013】
上記構成によれば、剥離性を有するフィルムの一面は外側巻線体と接着せず、また、外側巻線体の内部に浸入した絶縁樹脂とも接着しない。従って、絶縁樹脂に発生する熱収縮及び硬化収縮はフィルムと外側巻線体或いは絶縁樹脂との間の隙間が拡大することにより吸収されるため、同樹脂の熱応力や残留応力は確実に低減されるようになる。更に、フィルムは外側巻線体の層間のみに介在されているため、同外側巻線体の内周部及び外周部はいずれも絶縁樹脂によって被覆されるようになる。
【0014】
請求項4に記載の発明は、それぞれ巻線が積層巻回されてなる内側巻線体及び外側巻線体がケース内に収容され、前記外側巻線体と前記内側巻線体との間には絶縁樹脂である内側樹脂が、前記外側巻線体と前記ケースとの間には絶縁樹脂である外側樹脂がそれぞれ充填硬化されてなる点火コイルにおいて、少なくとも片面が同面に対して接触する前記外側巻線体或いは前記内側樹脂に対し剥離性を有するフィルムを前記外側巻線体と前記内側樹脂との境界部に設けることにより前記外側巻線体の内周部を被覆したことをその要旨としている。
【0015】
上記構成によれば、剥離性を有するフィルムの一面と外側巻線体或いは内側樹脂とが接着しなくなる。従って、絶縁樹脂に発生する熱収縮及び硬化収縮はフィルムと外側巻線体或いは内側樹脂との間の隙間が拡大することにより吸収されるため、絶縁樹脂の熱応力や残留応力は低減されるようになる。
【0016】
請求項5に記載の発明は、それぞれ巻線が積層巻回されてなる内側巻線体及び外側巻線体と筒状のアウタコアとがケース内に収容されて、前記アウタコアの内側に前記外側巻線体及び前記内側巻線体が配置されるとともに、前記外側巻線体と前記内側巻線体との間には絶縁樹脂である内側樹脂が、前記外側巻線体と前記アウタコアとの間には絶縁樹脂である外側樹脂がそれぞれ充填硬化されてなる点火コイルにおいて、少なくとも片面が同面に対して接触する前記アウタコア或いは前記外側樹脂に対し剥離性を有するフィルムを前記アウタコアと前記外側樹脂との境界部に設けることにより前記アウタコアの内周部を被覆したことをその要旨としている。
【0017】
上記構成によれば、剥離性を有するフィルムの一面とアウタコア或いは外側樹脂とが接着しなくなり、同フィルムとアウタコア或いは外側樹脂との間には拡大可能な隙間が存在するようになる。従って、この隙間が拡大することによって絶縁樹脂に発生する熱収縮及び硬化収縮は吸収されるため、同樹脂の熱応力や残留応力は低減されるようになる。
【0018】
請求項6に記載の発明は、それぞれ巻線が積層巻回されてなる内側巻線体及び外側巻線体がケース内に収容され、前記外側巻線体と前記内側巻線体との間には絶縁樹脂である内側樹脂が、前記外側巻線体と前記ケースとの間には絶縁樹脂である外側樹脂がそれぞれ充填硬化されてなる点火コイルにおいて、前記内側樹脂及び前記外側樹脂の一方の内部に少なくとも片面が絶縁樹脂に対し剥離性を有するフィルムを配置したことをその要旨としている。
【0019】
上記構成によれば、剥離性を有するフィルムの一面と絶縁樹脂とが接着しなくなり、同フィルムと絶縁樹脂との間には拡大可能な隙間が存在するようになる。従って、この隙間が拡大することによって絶縁樹脂に発生する熱収縮及び硬化収縮は吸収されるため、同樹脂の熱応力や残留応力は低減されるようになる。
【0020】
【発明の実施の形態】
[第1の実施形態]
以下、本発明を具体化した第1の実施形態について図1〜5を参照して説明する。この点火コイルはディストリビュータを不要とした、いわゆるDLI点火方式(Distributor Less Ignition system)を採用するエンジンに適用されるものである。
【0021】
図1に示すように、点火コイル10はケース11、同ケース11内に収容されたインナコア12、2次コイル13、1次コイル14、及びアウタコア15等を備えている。また、ケース11には1次コイル14に流れる1次電流を断続制御するためのイグナイタ20が内蔵されている。
【0022】
上記のようにケース11内に収容された各部材間の隙間は絶縁層16によって封止されている。この絶縁層16は液状のエポキシ樹脂をケース11内に充填し所定温度で加熱して硬化させることにより形成されている。この絶縁層16によってケース11内の各部材間における絶縁性が確保されている。
【0023】
前記ケース11はPBT(ポリブチレンテレフタレート)樹脂等の樹脂材料によって略円筒状に形成されている。このケース11の上端部にはエンジンの制御装置(いずれも図示略)からのハーネス(図示略)が接続される接続部11aや、点火コイル10をエンジンのシリンダヘッド(図示略)にボルト固定するための取付部11bが一体形成され、更にその下端部にはPBT樹脂等の樹脂材料からなる円筒部材18が内嵌されている。この円筒部材18の内部には金属製の高圧部材21が固定されており、この高圧部材21には点火プラグ(図示略)と電気的に接続されるスプリング22の上端部が固定されている。また、円筒部材18の下端部にはシリコンゴムからなる円筒状のゴムブーツ23が外嵌されている。
【0024】
前記インナコア12は複数の珪素鋼板を積層することにより円柱状に形成されており、上下方向に延びるようにしてケース11内の中心部に配置されている。インナコア12の上下両端部には磁石25,26が固着されており、この磁石25,26及びインナコア12はゴム層27によってその全体が被覆されている。
【0025】
上記のようにゴム層27によって被覆された磁石25,26及びインナコア12には略円筒状をなす2次ボビン30が外嵌されている。この2次ボビン30は熱可塑性樹脂であるPPE(ポリフェニレンエーテル)樹脂からなり、その外周には軸方向に所定間隔を隔てて複数のリブ31が形成されている。これら各リブ31間には線径が0.03〜0.1mmのエナメル線からなる2次巻線32が積層して巻回されている。2次ボビン30の下端部には前記高圧部材21と接触するターミナル33が固定されており、2次巻線32の高電圧側端末(図示略)はにこのターミナル33に接続されている。上記2次巻線32及び2次ボビン30によって点火用高電圧を発生する2次コイル13が構成されている。
【0026】
2次コイル13の外周側にはその径方向に所定間隔を隔てて円筒状の1次コイル14が外嵌されている。この1次コイル14は前記2次コイル13と異なり、ボビンを有しないボビンレス構造のコイルであり、線径が0.3〜1.0mmのエナメル線からなる1次巻線34を円筒状をなすように二層に巻回してなる巻線体35と、同巻線体35の両端部に配置された一対のスリーブ37,38とによって構成されている。これら各スリーブ37,38は巻線体35を所定形状に保持する機能を有するものであり、同巻線体35の上下端部が接触するフランジ37a,38aがその外周に形成されている。
【0027】
更に、図2に示すように、巻線体35の内周面は帯状のフィルム40によって略全体にわたって被覆されている。そして、このフィルム40と2次コイル13との間には絶縁層16が形成されている。
【0028】
図5に示すように、フィルム40はガラスクロスからなる基層41と、同基層41の内周面に積層された剥離層42と、同基層41の外周面に積層された粘着層43とからなる三層構造を有している。剥離層42は離型材として周知のシリコン材(シリコンオイル)を基層41の一面に塗布することによって形成されており、前記絶縁層16に接触している。このシリコン材は絶縁層16を形成するエポキシ樹脂に対して親和力が弱いため、剥離層42及び絶縁層16間における接着力は極めて弱くなっている。また、前記粘着層43は周知のシリコン系粘着剤によって形成されており、巻線体35における内周側の巻線層(以下、「内周層」と略記する)35aに接触している。
【0029】
巻線体35の外周側にはその径方向(図2の左右方向)に所定間隔を隔てて円筒状のアウタコア15が外嵌されている。このアウタコア15は珪素鋼板からなる円筒管を重合させた二重管構造を有しており、その外周面はケース11の内周面に対して接触している。また、このアウタコア15と巻線体35における外周側の巻線層(以下、「外周層」と略記する)35bとの間にもエポキシ樹脂が充填されることによって絶縁層16が形成されており、同アウタコア15の内周面はこの絶縁層16に接触している。
【0030】
以上のように構成された点火コイル10はエンジンのシリンダヘッド(図示略)に形成されたプラグホール内に挿入され、前記取付部11bにおいてシリンダヘッドに対しボルト固定される。このように点火コイル10がシリンダヘッドに固定されると、前記スプリング22は点火プラグの上部端子(図示略)に接触するとともに、同点火プラグの上端部外周はゴムブーツ23によって覆われる。そして、前記2次コイル13に発生する点火用高電圧は高圧部材21及びスプリング22を介して点火プラグに供給される。
【0031】
次に、前述した巻線体35の形成する際の手順について図3を参照して説明する。
まず、図3(a)に示すように、前記各フランジ37a,38aの間隔が巻線体35の軸方向における長さと等しくなるように、各スリーブ37,38を巻線機の回転軸C1に対して一体回転可能に固定する。次に、図3(b)に示すように、回転軸C1を回転させながら、各フランジ37a,38a間における回転軸C1に対してフィルム40を螺旋状に巻回する。この際、フィルム40の粘着層43が外周面となるようにする。更に、図3(c)に示すように、フィルム40の外周面上、即ち、粘着層43上に1次巻線34を各フランジ37a,38a間に整列巻き、即ち各線同士が密に接触した状態で二層巻回して巻線体35を形成する。
【0032】
以上説明したように、本実施形態における点火コイル10では、巻線体35の内周面をフィルム40によって被覆し、両コイル13,14間に位置する絶縁層16に対して同フィルム40の剥離層42を接触させるようにしている。前述したように、この剥離層42を形成するシリコン材は絶縁層16を形成するエポキシ樹脂に対して親和力が弱いため、フィルム40及び絶縁層16間における接着力は極めて弱いものとなる。
【0033】
従って、両コイル13,14の間や1次コイル14とアウタコア15との間に位置する絶縁層16に熱収縮や硬化収縮が発生し、絶縁層16及びフィルム40の接触部分に両者16,40を引き離そうとする応力が作用すると、図4に示すように両者16,40の間に隙間Gが形成されるようになる。そして、この隙間Gが形成されることにより、絶縁層16の熱応力及び残留応力が解放されて確実に低減される。
【0034】
尚、上記隙間Gは誘電率の大きな部位が形成されるという点では亀裂と同じであるものの、点火コイル10の軸方向及び周方向に関して全体にわたり略均等に形成されるという点で異なっている。即ち、亀裂のように電位勾配が局所的に増大してしまうことはないため、この隙間Gは部分放電の発生を招く部分欠陥とはなり得ない。
【0035】
このように本実施形態によれば、絶縁層16の熱応力及び残留応力が隙間Gの形成によって解放され確実に低減されるため、同層16における部分欠陥の発生を確実に抑制して点火コイル10の耐久性及び信頼性を向上させることができる。
【0036】
また、上記点火コイル10はプラグホール内に収容されるものであるため、ボビンレス構造の1次コイル14を採用して小径化を図るようにしているが、このようにボビンレス構造の1次コイル14を採用した場合には1次巻線34の巻崩れが発生して、巻線体35の形状を所定形状に保持することが困難になることが懸念される。
【0037】
この点、本実施形態では粘着層43を有するフィルム40を用い、この粘着層43上に1次巻線34を巻回するようにしている。従って、粘着層43における粘着力によって1次巻線34の巻崩れが抑制されるようになり、巻線体35における形状の安定化及びその巻線密度の安定化を図ることができる。
【0038】
また、本実施形態ではフィルム40の外周面にシリコン系接着剤からなる粘着層43を積層するようにしている。このため、この粘着層43が弾性変形することにより絶縁層16に発生する熱収縮や硬化収縮を吸収することができる。従って、絶縁層16の熱応力及び残留応力が低減されるため、同層16における部分欠陥の発生を確実に抑制することができる。
【0039】
更に、本実施形態では巻線機の回転軸C1に対してフィルム40を巻回した後、同フィルム40上に1次巻線34を巻回して巻線体35を製造するようにしている。従って、回転軸C1から巻線体35を抜き取る際にはその内周面がフィルム40によって保護されるようになるため、同回転軸C1と1次巻線34とが擦れることによる同巻線34の損傷を回避して、点火コイル10の信頼性を更に向上させることができる。
【0040】
また、本実施形態では上記剥離層42及び粘着層43を耐熱性に優れたシリコン系の材料によって形成するようにしているため、熱による上記各層42,43の変質が殆どない。従って、点火コイル10が高温下で長時間使用された場合であっても上記各層42,43における剥離性或いは粘着性が維持され、前述した剥離性及び粘着性に基づく作用を確実に奏することができる。
【0041】
更に、本実施形態のようにプラグホール内に収容される点火コイル10は、その形状が制限されケース11内における電位勾配が極めて大きくなっているため、部分欠陥が発生した場合にはその耐久性及び信頼性が大きく低下する傾向がある。この点、本実施形態に係る構成は熱応力や残留応力に起因した絶縁層16における部分欠陥の発生を抑制することができるため、上記のような傾向にある点火コイルに対して好適である。
【0042】
[第2の実施形態]
次に、第2の実施形態について上記第1の実施形態との相違点を中心に説明する。尚、上記第1の実施形態と同様の構成については同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【0043】
図6は本実施形態における点火コイル10の断面を拡大して示している。同図に示すように、この点火コイル10はケース11内におけるフィルム40の配置位置及び同フィルム40の構造が上記第1の実施形態と相違している。即ち、本実施形態では巻線体35の外周面がフィルム40により略全体にわたって被覆されており、このフィルム40とアウタコア15との間にはエポキシ樹脂が充填されることによって絶縁層16が形成されている。
【0044】
フィルム40は基層41と、同基層41の内周面に積層された粘着層43とからなり、前記剥離層42が省略された二層構造を有している。基層41はポリフェニレンスルフィド(PPS)樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂、ポリエチレンナフタレート(PEN)樹脂等の樹脂材料からなり、アウタコア15の内周側に位置する絶縁層16に接触している。粘着層43は第1の実施形態と同様、シリコン系粘着剤からなり、前記外周層35aの外周部分に接触している。
【0045】
また、本実施形態では、巻線機によって1次巻線34を二層に巻回して巻線体35を形成した後、この巻線体35の外周層35bに第1の実施形態と同様、帯状のフィルム40を巻回するようにしている。
【0046】
上記構成を備えた本実施形態における点火コイル10では巻線体35の外周面をフィルム40によって被覆するようにしているため、ケース11内に充填された液状のエポキシ樹脂が巻線体35の外周側から巻線層35a,35b間に浸入することがない。また、1次巻線34を整列巻きして巻線体35を形成するようにしているため、その内周側から巻線体35の巻線層35a,35b間にエポキシ樹脂が浸入することも殆どない。その結果、エポキシ樹脂は巻線体35の巻線層35a,35b間に殆ど浸入しなくなり、内周層35aと外周層35bとはエポキシ樹脂によって接着されないか、或いは接着されても部分的なものとなる。このため、巻線体35の巻線層35a,35b間における接着力は極めて弱いものとなる。
【0047】
従って、両コイル13,14の間やフィルム40とアウタコア15との間に位置する絶縁層16に熱収縮や硬化収縮が発生し、巻線体35の内周層35a及び外周層35bを引き離そうとする応力が作用すると、図7に示すように両巻線層35a,35bの間には隙間Gが形成されるようになる。そして、このような隙間Gが形成されることによって、絶縁層16の熱応力や残留応力が解放されて低減される。このため、本実施形態においても、絶縁層16における部分欠陥の発生を抑制して点火コイル10の耐久性及び信頼性を向上させることができる。
【0048】
また、本実施形態ではフィルム40によって巻線体35の外周を覆うとともに、同フィルム40の粘着層43を巻線体35の外周層35bに接触させるようにしている。従って、粘着層43における粘着力によって1次巻線34の巻崩れが抑制されるようになり、巻線体35における形状の安定化を図ることができる。
【0049】
[第3の実施形態]
次に、第3の実施形態について上記第2の実施形態との相違点を中心に説明する。尚、上記第2の実施形態と同様の構成については同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【0050】
図8は本実施形態における点火コイル10の断面を拡大して示している。同図に示すように、この点火コイル10は巻線体35の外周を被覆するフィルム40の構造が上記第2の実施形態と相違している。即ち、本実施形態では樹脂材料からなる基層41の外周面上に剥離層42が積層された三層構造を有するフィルム40を用いるようにしており、同フィルム40の剥離層42をアウタコア15の内周側に位置する絶縁層16に対して接触させるようにしている。この剥離層42は第2の実施形態と同様、シリコンオイルを基層41の一面に塗布することによって形成されている。
【0051】
上記のように構成された本実施形態によれば、絶縁層16に接触する剥離層42は同絶縁層16に対する親和力が弱いため、同フィルム40と絶縁層16との間における接着力は極めて弱いものとなる。
【0052】
従って、両コイル13,14の間やフィルム40とアウタコア15との間に位置する絶縁層16に熱収縮や硬化収縮が発生し、絶縁層16及びフィルム40の接触部分に両者16,40を引き離そうとする応力が作用すると、図9に示すように、両者16,40の間には隙間Gが形成されるようになる。その結果、仮に巻線体35の内周層35aと外周層35bとの間にエポキシ樹脂が浸入して同樹脂によって両層35a,35bとが接着され、第2の実施形態において説明したように、両層35a,35bの間に隙間Gが形成され難くなっている場合であっても、上記のようにフィルム40と絶縁層16との間に隙間Gが形成されることによって、エポキシ樹脂に生じる熱応力や残留応力は解放され確実に低減される。また、巻線体35の内周層35aと外周層35bとの間にも隙間が形成されれば、上記熱応力等の更なる低減を図ることも可能になる。このため、本実施形態によれば、絶縁層16における部分欠陥の発生をより確実に抑制して点火コイル10の耐久性及び信頼性を向上させることができる。
【0053】
[第4の実施形態]
次に、第4の実施形態について上記第1の実施形態との相違点を中心に説明する。尚、上記第1の実施形態と同様の構成については同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【0054】
図10は本実施形態における点火コイル10の断面を拡大して示している。同図に示すように、この点火コイル10はケース11内におけるフィルム40の配置位置が上記第1の実施形態と相違している。即ち、本実施形態では巻線体35の内周層35aと外周層35bとの間に全周にわたってフィルム40を介在させるようにしている。従って、内周層35aの内周面及び外周層35bの外周面はいずれも絶縁層16によって被覆されている。
【0055】
フィルム40は第1の実施形態と同様、ガラスクロスからなる基層41と、同基層41の内周面に積層された剥離層42と、同基層41の外周面に積層された粘着層43とからなる三層構造を有している。そして、剥離層42は内周層35aの外周面に、粘着層43は外周層35bの内周面にそれぞれ接触している。
【0056】
また、本実施形態において巻線体35を形成する際には、まず、巻線機の回転軸C1(図3に示す)に1次巻線34を一層だけ巻回して巻線体35の内周層35aを形成する。そして、この内周層35aの外周に第1の実施形態と同様、帯状のフィルム40を巻回する。この際、フィルム40の粘着層43が外周面となるようにする。その後、このフィルム40の外周面上、即ち、粘着層43上に1次巻線34を更に巻回して巻線体35の外周層35bを形成するようにしている。
【0057】
このように本実施形態では巻線体35の巻線層35a,35b間にフィルム40を介在させ、その剥離層42を巻線体35の内周層35aに接触させるようにしているため、フィルム40と内周層35aとは接着しなくなる。また、エポキシ樹脂が巻線体35の内周部から巻線層35a,35b間にまで浸入するようなことがあっても、同樹脂はフィルム40の剥離層42に接触することになり、やはり同樹脂とフィルム40とが接着されてしまうことはない。
【0058】
従って、両コイル13,14の間や1次コイル14とアウタコア15との間に位置する絶縁層16に熱収縮や硬化収縮が発生し、巻線体35の内周層35a及び外周層35bを引き離そうとする応力が作用すると、図11に示すようにフィルム40と巻線体35の内周層35aとの間に隙間Gが形成されるようになる。そして、このような隙間Gが形成されることにより絶縁層16の熱応力や残留応力が解放されて低減される。その結果、本実施形態においても、絶縁層16における部分欠陥の発生を抑制して点火コイル10の耐久性及び信頼性を向上させることができる。
【0059】
更に、本実施形態では巻線体35の内周面や外周面をフィルム40によって覆うのではなく、同巻線体35の巻線層35a,35b間にフィルム40を介在させるようにしているため、内周層35aの内周面及び外周層35bの外周面はいずれも絶縁層16によって被覆されるようになる。従って、巻線体35の機械的強度を実質的に増大させることができ、1次巻線34の巻崩れを防止して巻線体35の形状をケース11内において安定して維持することができる。
【0060】
また、本実施形態ではフィルム40の粘着層43上に1次巻線34を巻回して巻線体35の外周層35bを形成するようにしているため、第1の実施形態と同様、粘着層43における粘着力によって1次巻線34の巻崩れが抑制されるようになり、巻線体35における形状の安定化及びその巻線密度の安定化を図ることができる。
【0061】
[第5の実施形態]
次に、第5の実施形態について上記第1の実施形態との相違点を中心に説明する。尚、上記第1の実施形態と同様の構成については同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【0062】
図12は本実施形態における点火コイル10の断面を拡大して示している。同図に示すように、この点火コイル10はケース11内におけるフィルム40の配置位置及び同フィルム40の構造が上記第1の実施形態と相違している。即ち、本実施形態ではアウタコア15の内周面がフィルム40によって略全体にわたり被覆されており、同フィルム40と巻線体35との間にはエポキシ樹脂が充填されることによって絶縁層16が形成されている。
【0063】
フィルム40は基層41と、同基層41の外周面に積層された剥離層42とからなり、前記粘着層43が省略された二層構造を有している。また、第1の実施形態とは異なり、円筒状に形成したフィルム40をアウタコア15に内嵌させることにより、同コア15の内周面にフィルム40の剥離層42を接触させるようにしている。基層41は上記のように円筒状に形成する際の形状安定性を考慮してガラスクロスよりも剛性の大きいPPS樹脂、PET樹脂、PEN樹脂等の樹脂材料によって形成され、1次コイル14の外周側に位置した絶縁層16に接触している。また、剥離層42は、第1の実施形態と同様、シリコンオイルを基層41の一面に塗布することによって形成されている。
【0064】
以上説明したように本実施形態ではアウタコア15の内周面をフィルム40によって被覆し、同フィルム40の剥離層42をアウタコア15の内周面に接触させるようにしている。
【0065】
従って、両コイル13,14の間や1次コイル14とアウタコア15との間に位置する絶縁層16に熱収縮や硬化収縮が発生し、アウタコア15及びフィルム40を引き離そうとする応力が作用すると、図13に示すように両者15,40の間に隙間Gが形成されるようになる。そして、このような隙間Gが形成されることにより絶縁層16の熱応力及び残留応力が解放されて確実に低減される。その結果、本実施形態においても絶縁層16における部分欠陥の発生を確実に抑制して点火コイル10の耐久性及び信頼性を向上させることができる。
【0066】
特に、鉄系材料からなるアウタコア15はその弾性係数が極めて大きく変形し難いため、同アウタコア15近傍の絶縁層16には過大な熱応力や残留応力が発生する傾向がある。本実施形態によればアウタコア15の内周面に接触するようにフィルム40を配置するようにしているため、上記のような過大になり易い絶縁層16の熱応力や残留応力を確実に低減することができ、同層16における部分欠陥の発生をより確実に抑制することができる。
【0067】
[第6の実施形態]
次に、第6の実施形態について上記第1の実施形態との相違点を中心に説明する。尚、上記第1の実施形態と同様の構成については同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【0068】
図14は本実施形態における点火コイル10の断面を拡大して示している。同図に示すように、この点火コイル10はケース11内におけるフィルム40の配置位置及び同フィルム40の構造が上記第1の実施形態と相違している。即ち、本実施形態では2次コイル13と1次コイル14との間に位置する絶縁層16の内部に円筒状のフィルム40が各コイル13,14とともに同心円状をなすように配置されている。
【0069】
また、フィルム40は基層41と同基層41の内周面に積層された剥離層42とからなり、上記粘着層43が省略された二層構造を有している。このフィルム40はケース11内に2次コイル13及び1次コイル14が収容された後、これら両コイル13,14間の隙間に挿入して配置される。フィルム40の基層41は形状安定性を考慮してガラスクロスよりも剛性の大きいPPS樹脂、PET樹脂、PEN樹脂等の樹脂材料によって形成されており、両コイル13,14の間に位置する絶縁層16に接触している。また、剥離層42は、第1の実施形態と同様、シリコンオイルを基層41の一面に塗布することによって形成されており、基層41と同様、両コイル13,14の間に位置する絶縁層16に接触している。
【0070】
以上説明したように本実施形態における点火コイル10では、1次コイル14と2次コイル13との間に位置する絶縁層16の内部にフィルム40を配置し、同フィルム40の内外周面をいずれも絶縁層16に接触させるようにしている。
【0071】
従って、両コイル13,14の間や1次コイル14とアウタコア15との間に位置する絶縁層16に熱収縮や硬化収縮が発生すると、図15に示すようにフィルム40と絶縁層16との間に隙間Gが形成されるようになる。そして、このような隙間Gが形成されることにより絶縁層16の熱応力及び残留応力が解放されて確実に低減される。その結果、本実施形態においても絶縁層16における部分欠陥の発生を確実に抑制して点火コイル10の耐久性及び信頼性を向上させることができる。
【0072】
以上説明した実施形態は以下のように構成を変更して実施することもできる。・上記第1及び第4の実施形態において、剥離層42を省略することによりフィルム40を基層41及び粘着層43によって構成するようにしてもよい。このように剥離層42を省略しても基層41を形成するガラスクロスはエナメル線やエポキシ樹脂に対する親和力が弱いため、フィルム40と絶縁層16との接着力を極めて弱くすることができる。従って、フィルム40と絶縁層16或いは内周層35aとの間に形成される隙間によって絶縁層16の熱応力及び残留応力を低減することができることに加え、剥離層42を省略することによって製造コストの低減を図ることができる。
【0073】
・上記第1の実施形態ではフィルム40の内周面に積層された剥離層42を絶縁層16に接触させるようにしたが、前記粘着層43を省略するとともに、同層43が形成されていたフィルム40の外周面に剥離層42を積層し、この剥離層42を巻線体35の内周層35aに接触させる構成としてもよい。このような構成によれば、シリコン材からなる剥離層42は巻線体35のエナメル線に対しても親和力が弱いため、フィルム40及び巻線体35間における接着力は極めて弱いものとなる。従って、絶縁層16に熱収縮や硬化収縮が発生した場合には、フィルム40と巻線体35との間に隙間が形成され、この隙間の形成によって絶縁層16の熱応力や残留応力が解放され確実に低減され、同層16における部分欠陥の発生を確実に抑制することができる。
【0074】
・上記第1及び第4の実施形態ではフィルム40の基層41をガラスクロスによって形成するようにしたが、この基層41をPPS樹脂、PET樹脂、PEN樹脂等の樹脂材料によって形成するようにしてもよい。
【0075】
・上記第2,3,5,6の実施形態ではフィルム40の基層41をPPS樹脂、PET樹脂、PEN樹脂等の樹脂材料によって形成するようにしたが、例えば第1の実施形態と同様、基層41をガラスクロスによって形成することもできる。また、上記第3,5,6の実施形態において基層41をガラスクロスにより形成するようにした場合、同ガラスクロスは1次巻線34やエポキシ樹脂に対する親和性が低いことから、剥離層42を省略することもできる。
【0076】
・第3の実施形態において基層41の内周面に積層された粘着層43を省略し、同層43に換えて剥離層42を積層して同剥離層42を巻線体35の外周層35bに接触させるようにしてもよい。
【0077】
・上記第3,5,6の実施形態において、特に、基層41をPPS樹脂により形成するようにした構成にあっては、同PPS樹脂はガラスクロスと同様、エポキシ樹脂に対する親和力が弱いため、剥離層42を省略することも可能である。
【0078】
・上記1,3〜6の実施形態では剥離層42をシリコン材によって形成するようにしたが、この剥離層42は例えばフッ素樹脂をコーティングすることによって形成することもできる。また、剥離層42を別途形成しなくても例えばシリコン材が添加された樹脂材料や同シリコン材が含浸されたガラスクロスによってフィルム40を形成するようにすれば剥離層42を有するフィルム40と略同等の作用効果を奏することができる。
【0079】
・上記第4の実施形態において剥離層42と粘着層43との配置位置を逆にして、剥離層42を基層41の外周面に、粘着層43を基層41の内周面にそれぞれ積層するようにしてもよい。
【0080】
・上記第5の実施形態において基層41の外周面に剥離層42を積層するようにしたが、この剥離層42を基層41の内周面に積層するようにしてもよい。
・第6の実施形態において基層41の内周面に剥離層42を積層するようにしたが、剥離層42を基層41の外周面に積層するようにしてもよい。また、1次コイル14の外周側に位置する絶縁層16の内部にこのフィルム40を配置するようにしてもよい。更に、アウタコア15の内周面にシリコン材からなる剥離層を形成したりするようにしてもよい。
【0081】
・上記第2〜4の実施形態において粘着層43を省略するようにしてもよい。・上記各実施形態では1次巻線34を二層巻回して巻線体35を構成するようにしたが、同巻線体35は三層以上のものであってもよい。
【0082】
・上記各実施形態において基層41の両面に剥離層42が積層されたフィルム40を採用することもできる。
・上記各実施形態ではケース11内において2次コイル13を内周側に、1次コイル14を外周側に配置するようにしたが、これら各コイル13,14の配置位置を逆にするようにしてもよい。
【0083】
・上記各実施形態では点火コイル10のケース11内にイグナイタ20を内蔵するようにしたが、同イグナイタ20は点火コイル10の外部に設けられるものであってもよい。
【0084】
・上記各実施形態における点火コイルではいずれも1次コイル14をボビンレス構造としたが、同1次コイル14はボビンを有するものであってもよい。
・上記第1〜4,6の実施形態において、アウタコア15をケース11内に収容せず同ケース11に外嵌する構成としてもよい。
【0085】
・上記各実施形態では本発明をプラグホール内に収容される点火コイル10に対して適用するようにしたが、プラグホール内に収容されず、例えば、シリンダヘッド上に配設される点火コイル10に対して本発明を適用することもできる。
【0086】
上記各実施形態から把握される技術的思想について以下にその効果とともに記載する。
(1)請求項1乃至4記載の点火コイルにおいて、前記外側巻線体はボビンを有しないボビンレス構造であり、前記フィルムは前記外側巻線体と接触する面において粘着層を有することを特徴とする。
【0087】
上記構成によれば、粘着層の粘着力により外側巻線体における巻崩れを防止することができ、同外側巻線体における形状の安定化を図ることができる。
(2)上記(1)に記載した点火コイルにおいて、前記粘着層はシリコン系材料からなることを特徴とする。
【0088】
上記構成によれば、シリコン系材料は耐熱性に優れているため、熱による粘着層の変質が抑制され、点火コイルが高温下で長時間使用された場合でも同層における粘着性を維持することができる。
【0089】
(3)上記(1)に記載した点火コイルにおいて、前記粘着層は弾性材料によって形成されていることを特徴とする。
上記構成によれば、粘着層における弾性変形によって絶縁樹脂に発生する熱応力や残留応力を緩和することができる。
【0090】
(4)請求項2乃至6記載の点火コイルにおいて、前記フィルムはシリコン系材料からなる剥離層を有してなることを特徴とする。
上記構成によれば、シリコン材は耐熱性に優れているため、熱による剥離層の変質が抑制され、点火コイルが高温下で長時間使用された場合でも同層における剥離性を維持することができる。
【0091】
(5)請求項1乃至6記載の点火コイルにおいて、同点火コイルはエンジンのプラグホール内に収容されるものであることを特徴とする。
プラグホール内に収容される点火コイルでは、その形状が制限され内部の電位勾配が極めて大きくなるため、部分欠陥が発生した場合には耐久性及び信頼性が大きく低下する傾向にある。上記構成によれば、このような点火コイルにおいて熱応力や残留応力に起因した絶縁樹脂における部分欠陥の発生が抑制され、点火コイルの耐久性及び信頼性を向上させることができる。
【0092】
【発明の効果】
請求項1に記載した発明では、フィルムによって外側巻線体の外周部を被覆するとともに、外側巻線体の最も内側の層が絶縁樹脂の浸入を規制する整列巻きの層として形成するようにしたため、これらフィルムと最も内側の層との協働により、ケース内に充填された絶縁樹脂は外側巻線体における巻線各層の隙間に浸入し難くなる。このため、外側巻線体の巻線各層は絶縁樹脂によって接着されないか、或いは接着されても部分的なものとなり、外側巻線体の巻線層間の隙間は拡大可能となる。そして、この隙間が拡大することにより熱収縮及び硬化収縮は吸収され、絶縁樹脂に発生する熱応力や残留応力が緩和される。その結果、過大な熱応力や残留応力に起因した絶縁樹脂における部分欠陥の発生が抑制され、点火コイルの耐久性及び信頼性を向上させることができる。
【0093】
請求項2に記載した発明では、少なくとも片面は同面に対して接触する外側巻線体或いは外側巻線体の最も外側の層とケースとの間の絶縁樹脂に対し剥離性を有するフィルムを用いるようにしている。従って、剥離性を有するフィルムの一面と外側巻線体或いは絶縁樹脂とが接着しなくなり、同フィルムと外側巻線体或いは絶縁樹脂との間の隙間が拡大することにより絶縁樹脂に発生する熱収縮及び硬化収縮は吸収されるようになる。このため、仮に外側巻線体における巻線各層の隙間に絶縁樹脂が浸入して巻線各層が絶縁樹脂により接着されることがあっても、絶縁樹脂に生じる熱応力や残留応力は確実に低減されるようになる。その結果、過大な熱応力や残留応力に起因した絶絶縁樹脂における部分欠陥の発生が確実に抑制され、点火コイルの耐久性及び信頼性を向上させることができる。
【0094】
請求項3に記載した発明では、少なくとも片面が外側巻線体及び絶縁樹脂に対し剥離性を有するフィルムを外側巻線体の巻線層間のみに介在させるようにしている。従って、剥離性を有するフィルムの一面は外側巻線体や絶縁樹脂に対して接着しなくなり、絶縁樹脂に発生する熱収縮及び硬化収縮はフィルムと外側巻線体との間の隙間が拡大することによって吸収されるため、同樹脂の熱応力や残留応力は低減されるようになる。更に、フィルムは外側巻線体の層間のみに介在されているため、同外側巻線体の内周部及び外周部はいずれも絶縁樹脂によって被覆されるようになる。その結果、絶縁樹脂における部分欠陥の発生が抑制され、点火コイルの耐久性及び信頼性を向上させることができるとともに、外側巻線体の機械的強度を実質的に増大させることができる。
【0095】
請求項4に記載した発明では、少なくとも片面が同面に対して接触する外側巻線体或いは内側樹脂に対して剥離性を有するフィルムを外側巻線体と内側樹脂との境界部に設けることにより外側巻線体の内周部を被覆するようにしている。従って、剥離性を有するフィルムの一面と外側巻線体或いは内側樹脂とが接着しなくなり、同フィルムと外側巻線体或いは内側樹脂との間には拡大可能な隙間が存在するようになる。従って、この隙間が拡大することによって絶縁樹脂に発生する熱収縮及び硬化収縮は吸収されるため、同樹脂の熱応力や残留応力は低減されるようになる。その結果、絶縁樹脂における部分欠陥の発生が抑制され、点火コイルの耐久性及び信頼性を向上させることができる。
【0096】
請求項5に記載した発明では、少なくとも片面が同面に対して接触するアウタコア或いは外側樹脂に対し剥離性を有するフィルムをアウタコアと外側樹脂との境界部に設けることによりアウタコアの内周部を被覆するようにしている。従って、剥離性を有したフィルムの一面とアウタコア或いは外側樹脂とが接着しなくなり、絶縁樹脂に発生する熱収縮及び硬化収縮はフィルムとアウタコア或いは外側樹脂との間の隙間が拡大することによって吸収されるため、絶縁樹脂の熱応力や残留応力は低減されるようになる。その結果、絶縁樹脂における部分欠陥の発生が抑制され、点火コイルの耐久性及び信頼性を向上させることができる。
【0097】
請求項6に記載した発明では、内側樹脂及び外側樹脂の一方の内部に少なくとも片面が絶縁樹脂に対し剥離性を有するフィルムを配置するようにしている。従って、剥離性を有したフィルムの一面と絶縁樹脂とが接着しなくなり、絶縁樹脂に発生する熱収縮及び硬化収縮はフィルムと絶縁樹脂との間の隙間が拡大することによって吸収されるため、同樹脂の熱応力や残留応力は低減されるようになる。その結果、絶縁樹脂における部分欠陥の発生が抑制され、点火コイルの耐久性及び信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態における点火コイルの断面図。
【図2】図1の部分拡大断面図。
【図3】巻線体を形成する際の手順を示す斜視図。
【図4】点火コイルの部分拡大断面図。
【図5】フィルムの断面図。
【図6】第2の実施形態における点火コイルの部分拡大断面図。
【図7】点火コイルの部分拡大断面図。
【図8】第3の実施形態における点火コイルの部分拡大断面図。
【図9】点火コイルの部分拡大断面図。
【図10】第4の実施形態における点火コイルの部分拡大断面図。
【図11】点火コイルの部分拡大断面図。
【図12】第5の実施形態における点火コイルの部分拡大断面図。
【図13】点火コイルの部分拡大断面図。
【図14】第6の実施形態における点火コイルの部分拡大断面図。
【図15】点火コイルの部分拡大断面図。
【図16】従来における点火コイルの断面図。
【符号の説明】
10…点火コイル、11…ケース、12…インナコア、13…2次コイル、14…1次コイル、15…アウタコア、16…絶縁層、30…2次ボビン、32…2次巻線、34…1次巻線、35…巻線体、35a…内周層、35b…外周層、40…フィルム、41…基層、42…剥離層、43…粘着層、G…隙間。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ignition coil, and more particularly to an ignition coil in which an inner core, an inner winding body and an outer winding body are concentrically housed in a cylindrical case and filled with an insulating resin.
[0002]
[Prior art]
As a conventional ignition coil, as shown in FIG. 16, an
[0003]
In addition, since a high voltage for ignition is generated in such an
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the ignition coil, each member disposed in the
[0005]
When such a partial defect occurs in the
[0006]
In addition, cracks may also occur in the
[0007]
The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to suppress the occurrence of partial defects in the resin due to thermal shrinkage or thermosetting shrinkage of the insulating resin, and to improve durability and reliability of the ignition coil. It is to improve the performance.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Less than,To achieve the above purposeThis means and its action will be described.
Claim 1In the invention, each winding is wound in layersThe inner winding body and the outer winding bodyIn caseHoused inThe innermost layer of the outer winding body and the inner winding body;Between andAboveOuter winding bodyBetween the outermost layer and the caseIn an ignition coil in which an insulating resin is filled and cured,AboveOutside winding bodyOutermost layerEquipped with a film to coatAnd restricting the penetration of the insulating resin between the layers of the outer winding body through the cooperation of the innermost layer wound in alignment with the outer winding body and the film, and when the insulating resin contracts The gist of the invention is to allow a radial separation between the innermost layer and the outermost layer of the outer winding body.
[0009]
According to the said structure, the outer peripheral part of an outer side winding body is coat | covered with the film.At the same time, the innermost layer of the outer winding body is formed as an aligned winding layer that restricts the penetration of the insulating resin.For,With the cooperation of these films and the innermost layer,It becomes difficult for the insulating resin filled in the case to enter the gaps between the layers of the outer winding body. For this reason, each winding layer of the outer winding body is not bonded by the insulating resin, or even if bonded, it becomes partial, and the gap between the winding layers of the outer winding body can be enlarged. And when this clearance gap expands, the thermal shrinkage and hardening shrinkage of insulating resin are absorbed, and the thermal stress and residual stress which generate | occur | produce in insulating resin are relieved.
[0010]
Claim 2The invention ofThe ignition coil according to claim 1, whereinSaidAt least one side of the film contacts the same sideAboveOuter winding orBetween the outermost layer of the outer winding body and the casePeelability against insulating resinIts gist is to have it.
[0011]
According to the above configuration, one surface of the peelable film and the outer winding body orBetween the outermost layer of the outer winding body and the caseThe insulating resin does not adhere and there is an expandable gap between the film and the outer winding body or the insulating resin. Therefore, thermal contraction and curing shrinkage generated in the insulating resin due to expansion of the gap are absorbed. For this reason, even if the insulating resin penetrates into the gaps between the winding layers of the outer winding body and the winding layers are bonded by the insulating resin, the thermal stress and residual stress generated in the insulating resin are reliably reduced. Is done.
[0012]
Claim 3In the invention, each winding is wound in layersThe inner winding body and the outer winding bodyIn caseHoused inThe outer winding and the inner winding body;Between andAboveOuter winding bodyBetween the case andIn an ignition coil that is filled and cured with insulating resin, at leastPiecesurfaceSaidOuter winding body andAboveA film that is peelable from insulating resinAboveOutside winding bodyInterlayer onlyIntervening inThe gist of this is
[0013]
According to the above configuration, one surface of the peelable film does not adhere to the outer winding body and does not adhere to the insulating resin that has entered the outer winding body. Therefore, since thermal shrinkage and curing shrinkage that occur in the insulating resin are absorbed by the expansion of the gap between the film and the outer winding body or the insulating resin, the thermal stress and residual stress of the resin are reliably reduced. Become so. In addition, the film is between the outer windings.onlyTherefore, both the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the outer winding body are covered with the insulating resin.
[0014]
Claim 4In the invention, each winding is wound in layersThe inner winding body and the outer winding bodyIn caseHoused inAn inner resin, which is an insulating resin, is provided between the outer winding body and the inner winding body, and an outer resin, which is an insulating resin, is provided between the outer winding body and the case.In a filled and cured ignition coil, at leastPiecesurfaceButTouch the same surfaceAboveOuter winding orInsideFilm with releasability from resinBy providing a boundary portion between the outer winding body and the inner resin.Covers the inner periphery of the outer winding bodyIt is the gist of that.
[0015]
According to the above configuration, one surface of the peelable film and the outer winding body orInsideThe resin will not adhere. Therefore, the heat shrinkage and curing shrinkage that occur in the insulating resin are the film and outer winding body orInsideSince the gap between the resin and the resin is increased,InsulationThe thermal stress and residual stress of the resin are reduced.
[0016]
Claim 5In the invention, each winding is wound in layersAn inner winding body and an outer winding bodyWhenTubular outer coreWhenButIn caseHoused inThe outer winding body and the inner winding body are disposed inside the outer core, and an inner resin, which is an insulating resin, is disposed between the outer winding body and the inner winding body. Between the winding body and the outer core, there is an outer resin that is an insulating resin, respectively.In a filled and cured ignition coil, at leastPiecesurfaceButTouch the same surfaceAboveOuter core orOuter resinFilm with peelabilityIs provided at the boundary between the outer core and the outer resin.Covers the inner periphery of the outer coreIt is the gist of that.
[0017]
According to the above configuration, one surface of the peelable film and the outer core orOutsideThe resin will not adhere and the film and outer core orOutsideAn expandable gap exists between the resin and the resin. Therefore, since the thermal contraction and curing shrinkage generated in the insulating resin are absorbed by the expansion of the gap, the thermal stress and residual stress of the resin are reduced.
[0018]
Claim 6In the invention, each winding is wound in layersThe inner winding body and the outer winding bodyIn caseHoused inAn inner resin, which is an insulating resin, is provided between the outer winding body and the inner winding body, and an outer resin, which is an insulating resin, is provided between the outer winding body and the case.In an ignition coil that is filled and cured,InsideResin andOutsideresinOneAt least insidePiecesurfaceButFilm with releasability from insulating resinArrangePlaceIt is the gist of that.
[0019]
According to the above configuration, one surface of the peelable film and the insulating resin do not adhere, and the filmAndThere is an expandable gap between the edge resin. Therefore, since the thermal contraction and curing shrinkage generated in the insulating resin are absorbed by the expansion of the gap, the thermal stress and residual stress of the resin are reduced.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This ignition coil is applied to an engine that employs a so-called DLI ignition system (Distributor Less Ignition system) that does not require a distributor.
[0021]
As shown in FIG. 1, the
[0022]
As described above, the gaps between the members housed in the
[0023]
The
[0024]
The
[0025]
A
[0026]
A cylindrical
[0027]
Further, as shown in FIG. 2, the inner peripheral surface of the winding
[0028]
As shown in FIG. 5, the
[0029]
A cylindrical
[0030]
The
[0031]
Next, a procedure for forming the winding
First, as shown in FIG. 3A, the
[0032]
As described above, in the
[0033]
Therefore, heat shrinkage or curing shrinkage occurs in the insulating
[0034]
Although the gap G is the same as a crack in that a portion having a large dielectric constant is formed, the gap G is different in that the gap G is formed substantially uniformly throughout the axial direction and the circumferential direction of the
[0035]
As described above, according to the present embodiment, since the thermal stress and residual stress of the insulating
[0036]
Further, since the
[0037]
In this regard, in this embodiment, the
[0038]
In the present embodiment, an
[0039]
Furthermore, in this embodiment, after winding the
[0040]
In the present embodiment, since the
[0041]
Further, the
[0042]
[Second Embodiment]
Next, the second embodiment will be described with a focus on differences from the first embodiment. In addition, about the structure similar to the said 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.
[0043]
FIG. 6 shows an enlarged cross section of the
[0044]
The
[0045]
In the present embodiment, the primary winding 34 is wound in two layers by a winding machine to form the winding
[0046]
In the
[0047]
Therefore, heat shrinkage or hardening shrinkage occurs in the insulating
[0048]
In the present embodiment, the outer periphery of the winding
[0049]
[Third Embodiment]
Next, the third embodiment will be described focusing on differences from the second embodiment. In addition, about the structure similar to the said 2nd Embodiment, description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.
[0050]
FIG. 8 shows an enlarged cross section of the
[0051]
According to the present embodiment configured as described above, the
[0052]
Therefore, heat shrinkage or curing shrinkage occurs in the insulating
[0053]
[Fourth Embodiment]
Next, the fourth embodiment will be described focusing on the differences from the first embodiment. In addition, about the structure similar to the said 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.
[0054]
FIG. 10 shows an enlarged cross section of the
[0055]
As in the first embodiment, the
[0056]
Further, when forming the winding
[0057]
Thus, in this embodiment, since the
[0058]
Therefore, heat shrinkage or hardening shrinkage occurs in the insulating
[0059]
Further, in the present embodiment, the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the winding
[0060]
In this embodiment, since the primary winding 34 is wound on the
[0061]
[Fifth Embodiment]
Next, the fifth embodiment will be described focusing on the differences from the first embodiment. In addition, about the structure similar to the said 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.
[0062]
FIG. 12 shows an enlarged cross section of the
[0063]
The
[0064]
As described above, in this embodiment, the inner peripheral surface of the
[0065]
Therefore, when heat shrinkage or hardening shrinkage occurs in the insulating
[0066]
In particular, since the
[0067]
[Sixth Embodiment]
Next, the sixth embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment. In addition, about the structure similar to the said 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.
[0068]
FIG. 14 shows an enlarged cross section of the
[0069]
The
[0070]
As described above, in the
[0071]
Therefore, when thermal shrinkage or curing shrinkage occurs in the insulating
[0072]
The embodiment described above can be implemented by changing the configuration as follows. -In the said 1st and 4th embodiment, you may make it comprise the
[0073]
In the first embodiment, the
[0074]
In the first and fourth embodiments, the
[0075]
In the second, third, fifth, and sixth embodiments, the
[0076]
In the third embodiment, the
[0077]
In the third, fifth, and sixth embodiments, in particular, in the configuration in which the
[0078]
In the first to third embodiments, the
[0079]
In the fourth embodiment, the arrangement positions of the
[0080]
In the fifth embodiment, the
In the sixth embodiment, the
[0081]
In the second to fourth embodiments, the
[0082]
In each of the above embodiments, the
In each of the above embodiments, the
[0083]
In each of the above embodiments, the
[0084]
In each of the ignition coils in each of the above embodiments, the
In the first to fourth and sixth embodiments, the
[0085]
In each of the above embodiments, the present invention is applied to the
[0086]
The technical idea grasped from each of the above embodiments will be described below together with the effects thereof.
(1) The ignition coil according to any one of claims 1 to 4, wherein the outer winding body has a bobbin-less structure without a bobbin, and the film has an adhesive layer on a surface in contact with the outer winding body. To do.
[0087]
According to the above configuration, the outer winding body can be prevented from being collapsed by the adhesive force of the adhesive layer, and the shape of the outer winding body can be stabilized.
(2) In the ignition coil described in (1) above, the adhesive layer is made of a silicon-based material.
[0088]
According to the above configuration, since the silicon-based material is excellent in heat resistance, deterioration of the adhesive layer due to heat is suppressed, and even when the ignition coil is used at a high temperature for a long time, the adhesiveness in the same layer is maintained. Can do.
[0089]
(3) In the ignition coil described in (1) above, the adhesive layer is formed of an elastic material.
According to the said structure, the thermal stress and residual stress which generate | occur | produce in insulating resin by the elastic deformation in an adhesion layer can be relieved.
[0090]
(4) The ignition coil according to any one of claims 2 to 6, wherein the film has a release layer made of a silicon-based material.
According to the above configuration, since the silicon material is excellent in heat resistance, alteration of the peeling layer due to heat is suppressed, and even when the ignition coil is used at a high temperature for a long time, the peeling property in the same layer can be maintained. it can.
[0091]
(5) The ignition coil according to any one of claims 1 to 6, wherein the ignition coil is accommodated in a plug hole of an engine.
In the ignition coil accommodated in the plug hole, the shape is limited and the internal potential gradient becomes extremely large. Therefore, when a partial defect occurs, durability and reliability tend to be greatly reduced. According to the said structure, generation | occurrence | production of the partial defect in insulating resin resulting from a thermal stress and a residual stress in such an ignition coil is suppressed, and durability and reliability of an ignition coil can be improved.
[0092]
【The invention's effect】
In the invention described in claim 1, the outer periphery of the outer winding body is covered with a film.At the same time, the innermost layer of the outer winding body is formed as an aligned winding layer that restricts the penetration of the insulating resin.So thatWith the cooperation of these films and the innermost layer,It becomes difficult for the insulating resin filled in the case to enter the gaps between the layers of the outer winding body. For this reason, each winding layer of the outer winding body is not bonded by the insulating resin, or even if bonded, it becomes partial, and the gap between the winding layers of the outer winding body can be enlarged. When the gap is enlarged, thermal shrinkage and curing shrinkage are absorbed, and thermal stress and residual stress generated in the insulating resin are relaxed. As a result, the occurrence of partial defects in the insulating resin due to excessive thermal stress or residual stress is suppressed, and the durability and reliability of the ignition coil can be improved.
[0093]
In the invention described in claim 2, at least one side is an outer winding body that contacts the same side orBetween the outermost layer of the outer winding body and the caseA film having releasability with respect to the insulating resin is used. Therefore, the heat shrinkage generated in the insulating resin due to the fact that one surface of the film having peelability does not adhere to the outer winding body or the insulating resin, and the gap between the film and the outer winding body or the insulating resin is enlarged. And cure shrinkage becomes absorbed. For this reason, even if the insulating resin penetrates into the gaps between the winding layers of the outer winding body and the winding layers are bonded by the insulating resin, the thermal stress and residual stress generated in the insulating resin are reliably reduced. Will come to be. As a result, the occurrence of partial defects in the insulating resin due to excessive thermal stress and residual stress is reliably suppressed, and the durability and reliability of the ignition coil can be improved.
[0094]
In the invention described in claim 3, at leastPiecesurfaceButThe outer winding body and the film between the outer winding body and the insulating resin are peelable.onlyTo intervene. Therefore, one surface of the film having peelability does not adhere to the outer winding body or the insulating resin, and the thermal shrinkage and curing shrinkage generated in the insulating resin increase the gap between the film and the outer winding body. Therefore, the thermal stress and residual stress of the resin are reduced. In addition, the film is between the outer windings.onlyTherefore, both the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the outer winding body are covered with the insulating resin. As a result, the occurrence of partial defects in the insulating resin can be suppressed, the durability and reliability of the ignition coil can be improved, and the mechanical strength of the outer winding body can be substantially increased.
[0095]
In the invention described in claim 4, at leastPiecesurfaceButAn outer winding body in contact with the same surface orInsideFilm with peelability for resinAt the boundary between the outer winding body and the inner resinThe inner periphery of the outer winding body is covered. Therefore, peelabilityHaveOne side of the film and the outer winding orInsideThe resin does not adhere, and the film and the outer winding orInsideAn expandable gap exists between the resin and the resin. Therefore, since the thermal contraction and curing shrinkage generated in the insulating resin are absorbed by the expansion of the gap, the thermal stress and residual stress of the resin are reduced. As a result, the occurrence of partial defects in the insulating resin is suppressed, and the durability and reliability of the ignition coil can be improved.
[0096]
In the invention described in claim 5, at leastPiecesurfaceButOuter core in contact with the same surface orOutside resinFilm with peelabilityIs provided at the boundary between the outer core and the outer resin.The inner periphery of the outer core is covered. Therefore, one side of the peelable film and the outer core orOutsideResin does not adhere to the resin, and heat shrinkage and curing shrinkage that occur in the insulating resinOutsideBecause the gap between the resin and the resin is absorbedInsulationThe thermal stress and residual stress of the resin are reduced. As a result, the occurrence of partial defects in the insulating resin is suppressed, and the durability and reliability of the ignition coil can be improved.
[0097]
In the invention described in claim 6,InsideResin andOutsideresinOneAt least insidePiecesurfaceButFilm with releasability from insulating resinArrangeI try to put it. Accordingly, the one surface of the film having peelability does not adhere to the insulating resin, and the thermal shrinkage and curing shrinkage generated in the insulating resin are absorbed by the expansion of the gap between the film and the insulating resin. The thermal stress and residual stress of the resin are reduced. As a result, the occurrence of partial defects in the insulating resin is suppressed, and the durability and reliability of the ignition coil can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an ignition coil according to a first embodiment.
FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing a procedure for forming a winding body.
FIG. 4 is a partially enlarged sectional view of an ignition coil.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a film.
FIG. 6 is a partially enlarged sectional view of an ignition coil according to a second embodiment.
FIG. 7 is a partially enlarged sectional view of an ignition coil.
FIG. 8 is a partially enlarged cross-sectional view of an ignition coil according to a third embodiment.
FIG. 9 is a partially enlarged cross-sectional view of an ignition coil.
FIG. 10 is a partially enlarged sectional view of an ignition coil according to a fourth embodiment.
FIG. 11 is a partially enlarged cross-sectional view of an ignition coil.
FIG. 12 is a partially enlarged cross-sectional view of an ignition coil according to a fifth embodiment.
FIG. 13 is a partially enlarged cross-sectional view of an ignition coil.
FIG. 14 is a partially enlarged sectional view of an ignition coil according to a sixth embodiment.
FIG. 15 is a partially enlarged sectional view of an ignition coil.
FIG. 16 is a cross-sectional view of a conventional ignition coil.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記外側巻線体の最も外側の層を被覆するフィルムを備えるとともに、前記外側巻線体の整列巻きされた最も内側の層と前記フィルムとの協働を通じて前記外側巻線体の層間への前記絶縁樹脂の浸入を規制し、前記絶縁樹脂の収縮時において、前記外側巻線体の最も内側の層と最も外側の層との間にて径方向についての離間を許容する構造とした
ことを特徴とする点火コイル。 An inner winding body and an outer winding body, each of which is formed by laminating windings , are accommodated in a case, and the outermost winding is provided between the innermost layer of the outer winding body and the inner winding body . In the ignition coil in which an insulating resin is filled and cured between the outermost layer of the body and the case ,
Rutotomoni comprises a film covering the outermost layer of the outer winding body, through cooperation between the said outer winding bodies innermost layer is wound regularly of the film to the outer winding of the layers The intrusion of the insulating resin is restricted, and when the insulating resin is contracted, the radial winding is allowed between the innermost layer and the outermost layer of the outer winding body.
An ignition coil characterized by that.
前記フィルムの少なくとも片面は同面に対して接触する前記外側巻線体或いは前記外側巻線体の最も外側の層と前記ケースとの間の絶縁樹脂に対し剥離性を有する
ことを特徴とする点火コイル。The ignition coil of 請 Motomeko 1,
At least one surface of the film has peelability with respect to the outer winding body contacting the same surface or the insulating resin between the outermost layer of the outer winding body and the case.
An ignition coil characterized by that.
少なくとも片面が前記外側巻線体及び前記絶縁樹脂に対し剥離性を有するフィルムを前記外側巻線体の層間のみに介在させた
ことを特徴とする点火コイル。 An inner winding body and an outer winding body, each of which is formed by stacking windings , are accommodated in a case, and between the outer winding and the inner winding body and between the outer winding body and the case. In the ignition coil in which insulating resin is filled and cured in between ,
Least even single plane is interposed a film having a releasing property to the outer winding member and the insulating resin only between the layers of the outer coil body
An ignition coil characterized by that.
少なくとも片面が同面に対して接触する前記外側巻線体或いは前記内側樹脂に対し剥離性を有するフィルムを前記外側巻線体と前記内側樹脂との境界部に設けることにより前記外側巻線体の内周部を被覆した
ことを特徴とする点火コイル。 An inner winding body and an outer winding body, each of which is formed by laminating the windings , are accommodated in a case, and an inner resin that is an insulating resin between the outer winding body and the inner winding body, In the ignition coil formed by filling and curing the outer resin, which is an insulating resin, between the outer winding body and the case ,
Said outer winding by a film having a releasing property to the outer winding member or the inner resin provided at the boundary portion between the outer winding member and the inner resin least even-sided contacts against the surface The inner periphery of the wire was covered
An ignition coil characterized by that.
少なくとも片面が同面に対して接触する前記アウタコア或いは前記外側樹脂に対し剥離性を有するフィルムを前記アウタコアと前記外側樹脂との境界部に設けることにより前記アウタコアの内周部を被覆した
ことを特徴とする点火コイル。 And inner winding member each winding comprising wound laminated winding and an outer winding body and a tubular outer core is housed in the case, the outer winding body and the inner winding body inside the outer core is An inner resin that is an insulating resin is disposed between the outer winding body and the inner winding body, and an outer resin that is an insulating resin is disposed between the outer winding body and the outer core. In an ignition coil that is filled and cured,
Least even single face was coated with an inner peripheral portion of the outer core by providing a film having a releasing property to the outer core or the outer resin in contact against the surface in the boundary portion between the outer resin and the outer core
An ignition coil characterized by that.
前記内側樹脂及び前記外側樹脂の一方の内部に少なくとも片面が絶縁樹脂に対し剥離性を有するフィルムを配置した
ことを特徴とする点火コイル。 An inner winding body and an outer winding body, each of which is formed by laminating the windings , are accommodated in a case, and an inner resin that is an insulating resin between the outer winding body and the inner winding body, In the ignition coil formed by filling and curing the outer resin, which is an insulating resin, between the outer winding body and the case ,
The inner resin and hand least even-sided inside of the outer resin was placed a film having a releasing property to insulation resin
An ignition coil characterized by that.
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