JP4978488B2 - 点火コイルの製造方法 - Google Patents
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Description
また、例えば、特許文献2には、樹脂モールドするマグネットコイルにおいて、加熱硬化させる過程でコイル自身に電流を流して発熱させるモールドコイルの製造方法が開示されている。これにより、成形後の残留応力によって、モールド樹脂にクラックが生じることを効果的に防止することができる。
また、特許文献2においては、一次コイル又は二次コイルを構成するマグネットコイルのみのモールド成形を行っており、一次コイル及び二次コイルを組み付けた点火コイルの組付体に対して、樹脂を充填するための工夫はなされていない。
上記一次コイル及び二次コイルと該二次コイルの高電圧側巻線端部に導通された高電圧端子と上記樹脂部材とを組み付けて、コイル組付体を形成する組付工程と、
上記コイル組付体を、上記最外殻のケースを成形するための成形面を備えた成形型内に配置すると共に、該成形型と、該成形型の外部に開放された、上記樹脂部材におけるコネクタ部の基端側部分及び上記高電圧端子の先端側部分との間に、絶縁及びシールを行うパッキンを設ける配置工程と、
上記コイル組付体の内部、及び該コイル組付体と上記成形面との間に形成されたキャビティ内を真空状態にする真空工程と、
上記コイル組付体の内部及び上記キャビティ内に、液状態の熱硬化性樹脂を充填する充填工程とを行うに当たり、
該充填工程を行う前に、上記成形型を加熱すると共に、上記一次コイル及び二次コイルの少なくとも一方を、通電により上記成形型よりも高い温度に発熱させ、
上記充填工程を行った後には、硬化した上記熱硬化性樹脂から上記コネクタ部と上記高電圧端子の先端部とが突出して露出する点火コイルを取り出すことを特徴とする点火コイルの製造方法にある(請求項1)。
すなわち、本発明においては、配置工程においては、組付工程において組付を行って形成したコイル組付体を、成形型内に配置する。このとき、成形型内においては、コイル組付体と成形面との間には、熱硬化性樹脂を充填するためのキャビティが形成される。
このとき、液状態の熱硬化性樹脂は、成形型によって加熱されると共に、一次コイル及び二次コイルの少なくとも一方によっても加熱される。これにより、キャビティ内に充填する熱硬化性樹脂の粘度を効果的に低下させることができ、熱硬化性樹脂の充填時間を短縮することができる。また、熱硬化性樹脂を硬化させるために要する時間を短縮することができ、点火コイルの生産性を向上させることができる。
また、本発明においては、熱硬化性樹脂の充填を行うことにより、一次コイル及び二次コイルを構成する電線同士を絶縁・固着することができると共に、一次コイル及び二次コイルを樹脂部材に対して絶縁・固着することができる。
本発明において、上記充填工程を行う前においては、上記通電を行うことによって、上記一次コイル及び二次コイルの少なくとも一方の温度を、上記加熱を行った上記成形型の温度よりも高くする。
これにより、コイル組付体において熱硬化性樹脂が充填され難い一次コイル及び二次コイルを構成する電線同士の間への充填を効果的に行うことができる。また、この場合には、点火コイルにおいて、最も絶縁耐久性が要求される一次コイル及び二次コイルの周辺の熱硬化性樹脂を先に硬化させることができ、一次コイル及び二次コイルの周辺の熱硬化性樹脂に収縮歪による剥離、クラック等が発生し難くすることができる。
これにより、成形型内に配置したコイル組付体の内部、及び成形型内に形成されたキャビティへ、より効果的に熱硬化性樹脂を充填することができる。
この場合には、熱硬化性樹脂によって形成する最外殻のケースの表面精度を向上させることができると共に、特にコイル組付体内における狭い隙間(一次コイル及び二次コイルを構成する電線同士の間等)への熱硬化性樹脂の充填性を向上させることができる。
この場合には、射出圧力が適切であり、極度に剛性が高い成形型を用いることなく、熱硬化性樹脂の充填性を向上させることができる。
なお、射出圧力が0.1MPa未満である場合には、射出成形を行う効果が十分に得られず、一方、射出圧力が10MPaを超える場合には、成形型の剛性を極度に高める必要が生じ、製造設備のコストアップになってしまう。
この場合には、熱硬化性樹脂は、樹脂部材によるコネクタ部及び取付部に対して連結する状態で、点火コイルにおける最外殻のケースとしてのコイルケース部を構成することができる。また、熱硬化性樹脂は、コイルケース部に対して一体化されたタワー部を構成することもできる。
なお、熱硬化性樹脂を充填する際には、タワー部には、コイル組付体における二次コイルの高電圧巻線端部に接続した高電圧端子をインサート成形することができる。
この場合には、イグナイタが存在することにより一次コイルへの通電が制限されるのに対し、コネクタ部における導電ピンと高電圧端子とを介して、簡単に二次コイルに通電を行うことができる。
この場合には、イグナイタが存在しないため、コネクタ部における一対の導電ピンを介して、簡単に一次コイルに通電を行うことができる。
この場合には、一次コイル及び二次コイルの両方へ通電を行うことにより、一次コイル及び二次コイルの周辺の熱硬化性樹脂をより効果的に加熱して、一次コイル及び二次コイルを構成する電線同士の間への充填をより効果的に行うことができる。
本例の点火コイル1の製造方法は、図1に示すごとく、熱硬化性樹脂4によって、一次コイル21及び二次コイル22と樹脂部材3とを絶縁を行った状態で固着して、点火コイル1を製造する方法である。樹脂部材3は、図3に示すごとく、点火コイル1における各構成部品を組み付けたコイル組付体10の骨組を、一次コイル21及び二次コイル22と共に構成する部材である。また、熱硬化性樹脂4により、点火コイル1における最外殻のケースを形成する。
点火コイル1を製造するに当たっては、以下の組付工程、配置工程、充填工程及び取出工程を行う。
本例においては、充填工程を行う前又は充填工程を行う際には、成形型61を加熱する。そして、充填工程を行う際には、一次コイル21及び二次コイル22の少なくとも一方を、通電により発熱させて、液状態の熱硬化性樹脂4を硬化させる。その後、取出工程として、成形型61を開けて、製造した点火コイル1を取り出す。
本例の製造方法によって製造する点火コイル1は、図2に示すごとく、エンジン(シリンダヘッド81及びシリンダヘッドカバー82)のプラグホール83の外部に横置き状態(プラグホール83の軸方向に対して一次コイル21及び二次コイル22の軸方向を直交させた状態)で配置して用いるものである。
図1に示すごとく、点火コイル1は、一次コイル21及び二次コイル22の内周側に、軟磁性材料からなる中心コア23を配置し、一次コイル21及び二次コイル22の外周側に、軟磁性材料からなる外周コア24を配置してなる。本例の外周コア24は、中心コア23を内側に配置することができる枠形状を有している。
本例の樹脂部材3は、点火コイル1を外部機器と電気的に接続するためのコネクタ部32と、点火コイル1をエンジンに取り付けるための取付部33とを、外周コア24の外周側に配置した連結ケース部31によって連結して形成されている。連結ケース部31は、外周コア24の枠形状の外周側に配置する枠形状を有している。図3に示すごとく、本例のコイル組付体10は、中心コア23、一次コイル21及び二次コイル22を外周コア24の内側に配置し、この外周コア24を連結ケース部31の内側に配置して形成される。
また、本例の熱硬化性樹脂4は、中心コア23、一次コイル21、二次コイル22、外周コア24、イグナイタ27、高電圧金具25、高電圧端子26、ダイオード28等の各構成部品を、コネクタ部32及び取付部33を備えた樹脂部材3に対して絶縁を行った状態で固定している。
コネクタ部32は、イグナイタ27へのスイッチング信号を送信する導電ピン321、プラス電源を接続する導電ピン321、マイナス電源を接続する導電ピン321等を有している。取付部33は、エンジンに取り付けるためのボルトを挿通する貫通穴を形成してなる。
図5に示すごとく、成形型61は、コネクタ部32の基端側部分及びタワー部42の先端側部分を外部に開放する状態で形成されている。コイル組付体10を成形型61内に配置する際には、コネクタ部32の基端側部分と高電圧端子26の先端側部分とには、絶縁及びシールを行うパッキン29を設けておく。本例では、コイル組付体10におけるコネクタ部32及び高電圧端子26にパッキン29を設けておく。なお、パッキン29は成形型61に設けてもよい。
図4に示すごとく、成形型61は、2つの型部に分割して製造後の点火コイル1を取り出すよう構成してあり、コネクタ部32、取付部33及びタワー部42が配置された面方向に対して直交する方向から2つの型部を合わせて構成されている。
また、真空槽63内又は真空槽63の外部には、成形型61に配置したコイル組付体10における一次コイル21及び二次コイル22の少なくとも一方に通電を行うことができる通電装置66が配設してある。
本例の製造方法においては、以下の組付工程、配置工程、真空工程、充填工程及び取出工程を行う。
まず、組付工程として、図3に示すごとく、中心コア23、一次コイル21、二次コイル22、外周コア24、イグナイタ27、樹脂部材3、高電圧金具25、高電圧端子26、ダイオード28等の各構成部品を組み付けて、コイル組付体10を形成する。
次いで、配置工程として、図4、図5に示すごとく、コイル組付体10を、成形型61内(2つの型部の間)に配置し、コイル組付体10を配置した成形型61を真空槽63内に配置する。また、コイル組付体10を配置する前には、成形型61の成形面613には、熱硬化性樹脂4と接着しないコーティング剤を塗布又は焼付しておく。
また、成形型61内に配置したコイル組付体10のコネクタ部32における導電ピン321(二次コイル22の低電圧側巻線端部を接続したもの)と、コイル組付体10の二次コイル22の高電圧側巻線端部に接続された高電圧端子26とに、通電装置66の通電端子661を接続する(図6参照)。
そして、真空状態のコイル組付体10の内部及びキャビティ612内に液状態の熱硬化性樹脂4を充填する。このとき、本例においては、真空槽63内を加熱して成形型61を加熱すると共に、通電装置66によって二次コイル22に通電を行い、この二次コイル22を発熱させる。また、本例においては、上記通電により、二次コイル22の温度を成形型61の温度よりも高くする。
なお、二次コイル22の通電による発熱は、熱硬化性樹脂4の充填前に開始することもできる。
また、成形型61の成形面613に熱硬化性樹脂4と接着しないコーティング剤を塗布又は焼付しておいたことにより、成形型61の周辺に存在する熱硬化性樹脂4が硬化する際の成形型61の成形面613による拘束力を低減することができ、熱硬化性樹脂4の全体における収縮歪を低減することができる。
また、本例においては、イグナイタ27が存在することにより一次コイル21への通電が制限されるのに対し、コネクタ部32における導電ピン321と高電圧端子26とを介して、簡単に二次コイル22に通電を行うことができる。
その後、成形型61内に充填した熱硬化性樹脂4が硬化した後には、2つの型部を開き、製造した点火コイル1を取り出す。
それ故、本例の点火コイル1の製造方法によれば、生産性を向上させることができると共に、絶縁耐久性に優れた点火コイル1を製造することができる。
10 コイル組付体
21 一次コイル
22 二次コイル
23 中心コア
24 外周コア
26 高電圧端子
27 イグナイタ
3 樹脂部材
31 連結ケース部
32 コネクタ部
321 導電ピン
33 取付部
4 熱硬化性樹脂
41 コイルケース部
42 タワー部
61 成形型
612 キャビティ
613 成形面
62 射出ノズル
63 真空槽
64 真空ポンプ
65 加熱手段
66 通電装置
7 スパークプラグ
Claims (7)
- 熱硬化性樹脂によって、一次コイル及び二次コイルと樹脂部材とを絶縁を行った状態で固着すると共に、最外殻のケースを形成してなる点火コイルの製造方法において、
上記一次コイル及び二次コイルと該二次コイルの高電圧側巻線端部に導通された高電圧端子と上記樹脂部材とを組み付けて、コイル組付体を形成する組付工程と、
上記コイル組付体を、上記最外殻のケースを成形するための成形面を備えた成形型内に配置すると共に、該成形型と、該成形型の外部に開放された、上記樹脂部材におけるコネクタ部の基端側部分及び上記高電圧端子の先端側部分との間に、絶縁及びシールを行うパッキンを設ける配置工程と、
上記コイル組付体の内部、及び該コイル組付体と上記成形面との間に形成されたキャビティ内を真空状態にする真空工程と、
上記コイル組付体の内部及び上記キャビティ内に、液状態の熱硬化性樹脂を充填する充填工程とを行うに当たり、
該充填工程を行う前に、上記成形型を加熱すると共に、上記一次コイル及び二次コイルの少なくとも一方を、通電により上記成形型よりも高い温度に発熱させ、
上記充填工程を行った後には、硬化した上記熱硬化性樹脂から上記コネクタ部と上記高電圧端子の先端部とが突出して露出する点火コイルを取り出すことを特徴とする点火コイルの製造方法。 - 請求項1において、上記充填工程においては、上記液状態の熱硬化性樹脂の充填は、所定の圧力で射出して行う又は注入後に加圧して行うことを特徴とする点火コイルの製造方法。
- 請求項2において、上記熱硬化性樹脂を射出する圧力は、0.1〜10MPaとすることを特徴とする点火コイルの製造方法。
- 請求項1〜3のいずれか一項において、上記樹脂部材は、上記点火コイルを外部機器と電気的に接続するためのコネクタ部と、上記点火コイルをエンジンに取り付けるための取付部とを連結してなり、
上記熱硬化性樹脂によって、上記一次コイル及び二次コイルを上記コネクタ部及び上記取付部に固着すると共に、上記一次コイル及び二次コイルの外周側に位置するコイルケース部と、スパークプラグを圧入するためのゴム製のプラグキャップを装着するタワー部とを成形することを特徴とする点火コイルの製造方法。 - 請求項4において、上記組付工程においては、上記一次コイルへの通電とその遮断とのスイッチングを行うスイッチング制御回路を備えたイグナイタも組み付けて、上記コイル組付体を形成し、
上記充填工程においては、上記コネクタ部において上記二次コイルの低電圧側巻線端部が接続された導電ピンと、上記二次コイルの高電圧側巻線端部が接続された高電圧端子とを介して、上記二次コイルに対してのみ通電を行うことを特徴とする点火コイルの製造方法。 - 請求項4において、上記組付工程においては、上記一次コイルの一方側巻線端部及び他方側巻線端部を、上記コネクタ部における導電ピンに導通させて、上記コイル組付体を形成し、
上記充填工程においては、上記コネクタ部において上記一次コイルの一方側巻線端部が接続された導電ピンと、上記コネクタ部において上記一次コイルの他方側巻線端部が接続された導電ピンとを介して、上記一次コイルに対して通電を行うことを特徴とする点火コイルの製造方法。 - 請求項6において、上記充填工程においては、上記コネクタ部において上記二次コイルの低電圧側巻線端部が接続された導電ピンと、上記高電圧端子とを介して、上記二次コイルに対しても通電を行うことを特徴とする点火コイルの製造方法。
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