JP6977512B2

JP6977512B2 - 内燃機関用点火コイル

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Publication number: JP6977512B2
Application number: JP2017230848A
Authority: JP
Inventors: 祐樹近藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2017-11-30
Filing date: 2017-11-30
Publication date: 2021-12-08
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Description

本発明は、内燃機関の点火装置に用いられる内燃機関用点火コイルに関する。

内燃機関の点火装置は、点火コイルで発生させた高電圧を点火プラグに供給して、点火用火花を発生させている。一般に、点火コイルは、中心コアの周りに同心配置される１次コイル及び２次コイルと、１次コイル及び２次コイルの外側に配置される外周コアを備えて構成される。これら構成部品は、樹脂製のコイルケース内に収容され、エポキシ樹脂等の絶縁性樹脂により絶縁封止される。コイルケースには、点火プラグに接続するための高圧タワー部が突出形成される。

例えば、特許文献１に記載される点火コイルのコイルケースは、高圧タワー部を軸方向に貫通するタワー貫通穴が、１次コイル及び２次コイルの収容部内に開口し、開口端を閉鎖するように高圧カップが取り付けられる。タワー貫通穴内には、抵抗体及びコイルスプリングが収容されており、コイルスプリングの付勢力で抵抗体が高圧カップに当接することにより、高圧カップを介して、２次コイル側の高圧端子と導通する構成となっている。タワー貫通穴は、コイルスプリングが挿入される先端側が開口し、コイルスプリングが挿入されない状態において、抵抗体の抜けを防止して内部に保持するために、先端側へ向けて縮径するテーパ穴部が設けられる。

特開２０１６−９２３６３号公報

上記構成の点火コイルを製造する場合には、高圧タワー部のタワー貫通穴に抵抗体を収容して、タワー貫通穴の開口端に高圧カップを取り付け、収容部内に１次コイル及び２次コイルの組付体等の構成部品を配置する。その後、コイルケース内の空間に樹脂を注入して硬化させることにより、コイルケース内に構成部品を封止する。ところが、樹脂注入時の真空脱気の過程で、タワー貫通穴に収容される抵抗体がテーパ穴部に嵌合し、挿入端側が塞がれると、タワー貫通穴内の空気が膨張して圧力が上昇し、高圧カップを押し上げることがある。それによって、高圧カップとタワー貫通穴の開口端との間に隙間が生じると、この隙間から、注入された樹脂がタワー貫通穴の内部に漏れ出るおそれがあった。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、樹脂封止工程におけるタワー貫通穴内の圧力上昇を抑制し、高圧カップの浮き上がりにより樹脂漏れ等の不具合が生じるのを抑制できる内燃機関用点火コイルを提供しようとするものである。

本発明の一態様は、一次コイル（１１）及び二次コイル（１２）と、
ケース本体（２）の内部に設けられ、上記一次コイル及び上記二次コイルを収容する収容部（２１）と、ケース本体（２）の外部に突出し、基端側が上記収容部の底面（２２）に接続される筒状の高圧タワー部（３）とを有するコイルケース（Ｃ）と、
上記高圧タワー部の筒内に形成されたタワー貫通穴（３１）と、
上記タワー貫通穴内に移動可能に配置された円柱状の抵抗体（４）と、
上記高圧タワー部の基端側に取り付けられて、上記タワー貫通穴と上記収容部との連通を遮断すると共に、上記抵抗体と上記二次コイルに接続される高圧端子（１３）とを導通させるための高圧カップ（５）と、
上記収容部内に充填される絶縁用樹脂（６）と、を備える、内燃機関用点火コイル（１）であって、
上記タワー貫通穴は、基端側部分（３１１）の内径が、上記抵抗体の最大外径部の外径よりも大きく、先端側部分（３１２）の内径が、上記抵抗体の最大外径部の外径以下になっており、かつ、
上記抵抗体が上記タワー貫通穴内の最先端位置にある状態において、上記基端側部分と上記先端側部分とを連通する通気孔(７)が設けられている、内燃機関用点火コイルにある。

上記構成において、抵抗体がタワー貫通穴の最先端側に位置する状態にあるとき、タワー貫通穴の基端側部分が面する空間と先端側部分が面する空間とが、通気孔を介して通気可能となる。これにより、コイルケースに絶縁用樹脂となる樹脂組成物を、例えば数百Ｐａ程度の真空度で注入して樹脂封止する工程において、タワー貫通穴の基端側の空間から、通気孔を介して空気を逃がすことができる。したがって、タワー貫通穴の基端側の空間における圧力上昇を抑制することができるので、高圧カップの浮き上がりによる隙間の発生を防止して、注入した樹脂がタワー貫通穴内へ漏れるといった不具合を防止することができる。

以上のごとく、上記態様によれば、樹脂封止工程におけるタワー貫通穴内の圧力上昇を抑制し、高圧カップの浮き上がりにより樹脂漏れ等の不具合が生じるのを抑制できる内燃機関用点火コイルを提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

実施形態１における、内燃機関用点火コイルの断面図。実施形態１における、内燃機関用点火コイルの一部を拡大して示す断面図であり、コイルスプリングが組み付けられる状態を説明するための図。実施形態１における、内燃機関用点火コイルの高圧タワー部の拡大断面図と、そのＡ−Ａ断面矢視図、Ｂ−Ｂ断面矢視図及びＣ−Ｃ断面矢視図。実施形態１における、内燃機関用点火コイルの高圧タワー部の内周側に形成される通気孔形状の変形例を示す横断面図。実施形態１における、内燃機関用点火コイルの樹脂封止工程を説明するための工程図。従来の内燃機関用点火コイルにおける、高圧タワー部に高圧カップが組み付けられた状態とその浮き上がりを説明するための断面図。従来の内燃機関用点火コイルにおける、高圧タワー部への樹脂漏れを説明するための断面図。実施形態１における、高圧タワー部の通気孔による作用効果を説明するための断面図。実施形態１における、高圧タワー部の通気孔による作用効果を説明するための要部拡大断面図。実施形態１における、点火コイルの断面図と、高圧タワー部のＣ−Ｃ断面矢視図及びコイルケースのＤ矢視図。実施形態１における、高圧タワー部の各部と材料強度の関係を比較して示す柱状グラフ図。実施形態１における、高圧タワー部の肉薄部がウエルド部の位置に設定された場合の応力との関係を比較して示す柱状グラフ図。実施形態１における、高圧タワー部の肉厚部がウエルド部の位置に設定された場合の応力との関係を比較して示す柱状グラフ図。実施形態２における、内燃機関用点火コイルの高圧タワー部の拡大断面図と、そのＡ−Ａ断面矢視図及びＣ−Ｃ断面矢視図。実施形態２における、通気孔となる切欠部が形成された抵抗体の正面図及び平面図。実施形態２における、高圧タワー部の通気孔による作用効果を説明するための要部拡大断面図。実施形態２における、高圧タワー部の通気孔を形成する抵抗体形状の変形例を示す横断面図。実施形態１、２における、点火コイルの製造工程における減圧時間と高圧カップの浮き上がりが発生する領域との関係を示す図。

（実施形態１）
内燃機関用点火コイルに係る実施形態１について、図１〜図１３を参照して説明する。
図１〜図３に示すように、本形態における内燃機関用点火コイル（以下、点火コイルと略称する）１は、一次コイル１１及び二次コイル１２と、ケース本体２の内部に設けられる収容部２１とケース本体２の外部に突出する筒状の高圧タワー部３とを有するコイルケースＣと、高圧タワー部３の筒内に形成されたタワー貫通穴３１と、タワー貫通穴３１内に移動可能に配置された円柱状の抵抗体４と、高圧カップ５と、収容部２１内に充填される絶縁用樹脂６と、を備えている。

コイルケースＣは、ケース本体２の収容部２１に、一次コイル１１及び二次コイル１２を収容している。高圧タワー部３は、基端側が収容部２１の底面２２に接続するように、ケース本体２に設けられる。高圧カップ５は、高圧タワー部３の基端側に取り付けられて、タワー貫通穴３１と収容部２１との連通を遮断すると共に、抵抗体４と二次コイル１２に接続される高圧端子１３とを導通させるためのものである。

タワー貫通穴３１は、基端側部分３１１の内径が、抵抗体４の最大外径部の外径よりも大きく、先端側部分３１２の内径が、抵抗体４の最大外径部の外径以下になっている。また、タワー貫通穴３１には、抵抗体４がタワー貫通穴３１内の最先端位置にある状態において、基端側部分３１１と先端側部分３１２とを連通する通気孔７が設けられる。タワー貫通穴３１の詳細構成については、後述する。

図１に全体構成を示す点火コイル１は、例えば、内燃機関としての自動車エンジンに用いられて、点火プラグに点火用の高電圧を供給する。点火コイル１は、図示しないエンジンのシリンダヘッドに設けられるプラグホールに取り付けられる。コイルケースＣは、プラグホールの外部に配置されるケース本体２と、プラグホール内において点火プラグに接続される高圧タワー部３を有する。ケース本体２は、頂面が開口する矩形容器状に形成されて、その内部を収容部２１とし、筒状体からなる高圧タワー部３は、ケース本体２と一体的に設けられて、収容部２１と反対方向に突出している。

ケース本体２の収容部２１には、一次コイル１２及び二次コイル１２が、底面２２と平行な方向を軸方向として、内外周に重なるように同心状に配置されている。一次コイル１２及び二次コイル１２の内周側には中心コア１４が配置され、一次コイル２１及び二次コイル２２の外周側には外周コア１５が配置されて、コイルユニットＵを形成している。一次コイル１２は、樹脂製の一次スプール１１１の外周に巻回されており、二次コイル２２は、樹脂製の二次スプール１２１の外周に巻回されている。二次スプール１２１には、二次コイル１２の高圧巻線端部１２２に接続された高圧端子１３が設けられており、高圧端子１３は、高圧カップ５に接触している。中心コア１４及び外周コア１５は、軟磁性材料から構成されており、中心コア１４及び外周コア１５によって、磁束を通過させるための閉磁路が形成される。

収容部２１には、コイルユニットＵの側方に、一次コイル１２への通電及び通電の遮断を行うためのスイッチング素子を有するイグナイタ１６が配置されている。また、収容部２１内に形成される空間には、絶縁用樹脂６が充填されて、コイルユニットＵ等を絶縁封止している。絶縁用樹脂６としては、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられる。

収容部２１の底面２２は、コイルユニットＵに対向する一部が凹陥しており、この凹陥する底部中央に、高圧タワー部３が接続されている。高圧タワー部３は、図中の上下方向を軸方向Ｘとする筒状体にて形成され、一次コイル１２及び二次コイル１２の軸方向と直交する方向に延びている。ケース本体２及び高圧タワー部３を含むコイルケースＣは、例えば、ＰＢＴ（すなわち、ポリブチレンテレフタレート）等の絶縁性樹脂からなる。

図２に示すように、コイルケースＣの高圧タワー部３は、両端が開口する筒内をタワー貫通穴３１としている。タワー貫通穴３１は、軸方向Ｘにおける先端側部分３１２（すなわち、図中の下端側部分）が、外部に開口し、基端側部分３１１（すなわち、図中の上端側部分）が、収容部２１の底面２２に開口している。収容部２１との接続部３２において、高圧タワー部３は、二重筒状に形成されており、その内側に位置する内側筒部３３が、収容部２１内に突出して、高圧カップ５の取付部となっている。

高圧カップ５は、中央部が凹陥する円盤部５１とその外周側の円筒部５２とからなる。高圧カップ５は、収容部２１内において、高圧タワー部３の内側筒部３３に基端側から覆着されて、タワー貫通穴３１を閉鎖している。円盤部５１は、凹陥する中央部がタワー貫通穴３１内に位置して、抵抗体４との当接部５３を形成し、その外周縁部から立ち上がり円筒部５２に接続される環状凸部が、高圧端子１３との当接部５４を形成している。高圧カップ５は、例えばＦｅ系、Ｃｕ系、Ａｌ系の金属板材をプレス成形して、所定のカップ状に形成されている。

タワー貫通穴３１には、先端側部分３１２に、コイルスプリング１７が挿入されるようになっており、抵抗体４を基端側へ押し上げて、高圧カップ５の当接部５３に押圧させる。これにより、高圧カップ５を介して、抵抗体４と高圧端子１３とが電気的に導通する。

抵抗体４は、導電性セラミックスや巻線からなる成形体で、外径が一定の円柱状となるように形成されている。抵抗体４の軸方向Ｘの両端部には、それぞれ、抵抗体４の導通性を確保するための導通キャップ４１が嵌着されている。導通キャップ４１の外径は一定であり、抵抗体４の最大外径部は、導通キャップ４１が設けられた両端部となる。導通キャップ４１は、例えばＦｅ系、Ｃｕ系、Ａｌ系の金属板材をプレス成形して、所定のカップ状に形成される。

タワー貫通穴３１には、基端側から先端側に向かうに連れて縮径するテーパ穴部３４１が形成されている。タワー貫通穴３１の先端側の開口部及び基端側の開口部には、面取り部３４２が形成されており、タワー貫通穴３１は、面取り部３４２を除く全体が、テーパ穴部３４１によって形成される。タワー貫通穴３１の基端側部分３１１は、テーパ穴部３４１の基端側部分によって形成されており、タワー貫通穴３１の先端側部分３１２は、テーパ穴部３４１の先端側部分によって形成されている。

このとき、図３の左上図に示すように、タワー貫通穴３１（すなわち、テーパ穴部３４１）は、基端側部分３１１の内径ｄt1が、抵抗体４の最大外径部の外径Ｄｒよりも大きくなっている。また、タワー貫通穴３１の先端側部分３１２の内径ｄt2は、コイルスプリング１７の基端側部分の外径Ｄｓ（例えば、図２参照）よりも大きく、かつ抵抗体４の最大外径部の外径Ｄｒよりも小さくなっている。
これら外径の大小関係は、以下のようになる。
Ｄｓ＜ｄt2＜Ｄｒ＜ｄt1
これにより、抵抗体４は、タワー貫通穴３１の内部に収容されて、テーパ穴部３４１との間に隙間を形成し、コイルスプリング１７が挿入されることで、軸方向Ｘに移動可能となっている。また、コイルスプリング１７がタワー貫通穴３１から抜き出された状態において、図３の右上図に示すように、タワー貫通穴３１の先端側部分３１２によって、抵抗体４の最大外径部が受け止められて、先端側への抜けが防止される。

図３の左上図において、タワー貫通穴３１には、さらに、抵抗体４が最先端側（すなわち、最下端側）の位置にある状態で、基端側部分３１１と先端側部分３１２とを、通気可能に連通する通気孔７が設けられている。本形態では、通気孔７は、タワー貫通穴３１となるテーパ穴部３４１の内周面に、軸方向Ｘに設けられた内周凹溝７１（以下、凹溝と略称する）にて形成されており、凹溝７１と抵抗体４の外周面との間に、通気孔７となる隙間を形成している。凹溝７１は、例えば、抵抗体４の最大外径部となる先端側の導通キャップ４１の側方において、軸方向Ｘの長さが、導通キャップ４１の軸方向Ｘの長さよりも長くなるように形成される。すなわち、凹溝７１の先端は、導通キャップ４１の先端面４２よりも先端側にあり、凹溝７１の基端は、導通キャップ４１の基端位置よりも基端側にある。

図３の左下図に示すように、具体的には、凹溝７１は、タワー貫通穴３１の内周面において、対向する２箇所に対称配置される。各凹溝７１は、円弧状の輪郭線を有して抵抗体４の外周面と滑らかに接続しており、抵抗体４の外周面との間に形成される通気孔７は、三日月型の断面形状を有している。図３の右下図に示すように、導通キャップ４１よりも基端側においては、抵抗体４の外径よりもテーパ穴部３４１の内径が大きくなっており、両者の間にタワー貫通穴３１となる環状隙間が形成されている。

なお、凹溝７１の形状や配置は、特に制限されるものではなく、適宜、変更することができる。例えば、凹溝７１は円弧状の輪郭線を有している必要はなく、外周面の２箇所に、一定幅及び一定深さに対向形成してもよい。
あるいは、凹溝７１は２箇所より多くてもよく、図４に変形例１〜３として示すように、タワー貫通穴３１の内周面の３箇所、８箇所、又は１２箇所に、凹溝７１が均等配置されるようにしてもよい。いずれの場合も、隣り合う凹溝７１間には、一定厚さの肉厚部３５が形成され、タワー貫通穴３１の内周側へ突出する複数の凸部によって、抵抗体４の保持可能となる。

図４に変形例４として示すように、凹溝７１が、円弧状の輪郭線を有している場合において、周方向の幅をより大きくしてもよい。この場合は、タワー貫通穴３１の内周形状が、全体に楕円形状となり、楕円の短径部に、抵抗体４の最大径部が当接する。または変形例５として示すように、凹溝７１が、半円弧状の輪郭線を有し、通気孔７が半円型の断面形状となるようにしてもよい。
このような凹溝７１の形状や大きさは、必要な通気量や材料強度が得られる範囲で、適宜選択することができる。

上記構成の点火コイル１は、タワー貫通穴３１のテーパ穴部４１により抵抗体４が保持されるので、コイルスプリング１７の組付前の状態においても、抵抗体４がタワー貫通穴３１から脱落することがない。また、抵抗体４がタワー貫通穴３１の先端側に位置し、導通キャップ４１がテーパ穴部３４１の内周面に当接する状態においても、通気孔７を介して通気可能となる。これにより、点火コイル１の製造工程の１つである絶縁封止工程において、高圧カップ５の浮き上がりやそれに伴う不具合を防止することができる。これについて、次に説明する。

図５に示す絶縁封止工程は、図示しない真空引き装置や予熱装置、樹脂注入装置を備える成形用装置を用いて行うことができる。
（１）の工程に先立ち、予め型成形により、所定形状に成形されたケース本体２と高圧タワー部３とを組付けたコイルケースＣを用意すると共に、コイルユニットＵを組み立て、ケース本体２に設けた収容部２１の所定位置に配置する。
（１）の工程においては、コイルユニットＵを収容したコイルケースＣを、真空引き装置内に収容し、真空引きを行って、コイルケースＣの内部を真空脱気する（例えば、数百Ｐａ程度）。
次いで、（２）の工程において、減圧状態で、コイルケースＣの上方に配置された樹脂注入装置の注入口１０から、コイルケースＣの収容部２１内に、絶縁用樹脂６を形成するための樹脂組成物６０を注入し、コイルユニットＵの構成部材間及び周囲に充填する。
さらに、（３）の工程において、注入した樹脂組成物６０を、例えば加熱硬化させることで絶縁用樹脂６とし、コイルユニットＵを樹脂封止することができる。

ここで、比較のために図６に示すように、高圧タワー部３が通気孔７を有しない従来構成の点火コイル１００では、抵抗体４は、高圧タワー内空間１０１を移動可能な遊嵌された状態にある。ところが、何らかの理由で抵抗体４の最大径部が、高圧タワー内空間１０１の小径部に嵌合して動きが拘束されることがある。その場合、（１）の工程において、高圧タワー内空間１０１が、高圧カップ５と抵抗体４とで塞がれることにより、高圧タワー内空間１０１が大気圧（すなわち、１０１３ｈＰａ）に維持される。そのため、減圧した周囲空間との差圧によって、高圧タワー内空間１０１の大気が膨張することになる。

この膨張により高圧カップ５を押し上げる力Ｆ（例えば、図６左図参照）が発生し、高圧カップの浮きが生じる（例えば、図６右図参照）。そのため、図７に示すように、（２）の工程において注入される樹脂組成物６０が、この隙間を通じて高圧タワー内空間１０１へ漏れるおそれがある。

これに対して、図８に示すように、本形態の点火コイル１は、タワー貫通穴３１に設けた通気孔７によって、抵抗体４がタワー貫通穴３１の最先端側に位置する状態においても、タワー貫通穴３１の基端側の空間と先端側の空間とが、通気可能となっている。すなわち、（１）の工程における真空引きに際して、図９に示すように、通気孔７によって、抵抗体４の導通キャップ４１の先端面４２とタワー貫通穴３１との間に形成されるクリアランスδから、タワー貫通穴３１の基端側の空気を逃がすことができる。
したがって、高圧カップ５を押し上げる力Ｆが生じず、高圧カップ５の浮き上がりを防止できる。その結果、高圧カップ５と高圧タワー部３の内側筒部３３との間に隙間が生じず、（２）の工程において注入される樹脂組成物６０が漏れるおそれもない。

なお、本形態では、真空引きを採用した場合について説明したが、加圧含浸を採用した場合においても、同様の効果を得ることができる。この場合は、加圧状態から常圧に戻したときに、タワー貫通穴３１の内部に閉じ込められた加圧気体によって、高圧カップ５を押し上げる力Ｆが生じるのを抑制することができる。

図１０上図に、コイルケースＣの一例を、収容部２１に何も収容されていない状態にて示すように、コイルケースＣは、例えば、熱可塑性樹脂の射出成形により成形される際に生じる、ウエルド部Ｗを有する。ウエルド部Ｗは、ゲートＧ位置から樹脂材料が分岐して流れた後、合流することにより(例えば、図１０のＤ矢視図中に矢印で示す)、ライン状に生じるもので、他の部位よりも強度が低下しやすい。
そのため、好適には、図１０下図に示す高圧タワー部３においても、このウエルド部Ｗ(例えば、図１０のＣ−Ｃ断面図中に示す)を避けて、通気孔７を配置することが望ましい。本形態では、対向する２箇所に通気孔７を有し、通気孔７となる２箇所の凹溝７１の間に、一定厚さの肉厚部３５が対向して形成される。そこで、例えば、対向する２箇所の肉厚部３５を、径方向に通過するようにウエルド部Ｗが配置するのがよい。

図１１に示すように、例えば、樹脂材料としてＰＢＴを用いた場合、ウエルド部Ｗを除く通常部位の材料強度（例えば、１３０ＭＰａ）に対して、ウエルド部Ｗの材料強度（例えば、９０ＭＰａ）は、３０％程度低下する。この場合、図１２に示すように、通気孔７となる凹溝７１が形成された薄肉の部位（すなわち、図中の肉薄部）にウエルド部Ｗが設定されると、肉厚部３５における応力（例えば、８０ＭＰａ）が、通常部位の材料強度に基づく許容応力（すなわち、１３０ＭＰａ）よりも十分低くなる。一方で、凹溝７１が形成された肉薄部における応力（例えば、１００ＭＰａ）は、ウエルド部Ｗの材料強度に基づく許容応力（すなわち、９０ＭＰａ）よりも高くなり、クラックＫが生じるといった不具合のおそれがある。

これに対して、図１３に示すように、肉厚部３５の位置にウエルド部Ｗが設定されることで、肉厚部３５における応力（例えば、８０ＭＰａ）が、ウエルド部Ｗの材料強度に基づく許容応力（すなわち、９０ＭＰａ）よりも低くなると共に、凹溝７１が形成された肉薄部における応力（例えば、１００ＭＰａ）が、通常の部位の材料強度に基づく許容応力（すなわち、１３０ＭＰａ）よりも低くなる。これにより、材料強度差が縮められて、クラックＫ等の不具合を防止する効果が得られる。
好適には、上述した図４の変形例１〜５の形状を採用した場合においても、凹溝７１の形成部位を外れるようにウエルド部Ｗが配置されるのがよい。

（実施形態２）
次に、図１４〜図１７を参照して、実施形態２における点火コイル１について説明する。上記実施形態１では、タワー貫通穴３１の内周面に設けた凹溝７１にて通気孔７を形成したが、この構成に限るものではなく、本形態では、抵抗体４の形状を変更して通気孔７を形成している。高圧タワー部３以外の点火コイル１の基本構成は、上記実施形態１と同様であり、説明を省略する。
なお、実施形態２以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。

図１４上左図に示すように、高圧タワー部３は、軸方向Ｘに貫通するタワー貫通穴３１にテーパ穴部３４１を有し、その内側に抵抗体４を収容している。本形態では、抵抗体４の先端部に嵌着される導通キャップ４１の外周面に、軸方向Ｘに切欠部７２が設けられて、テーパ穴部３４１との間に、通気孔７を形成している。切欠部７２の軸方向Ｘの長さは、導通キャップ４１の軸方向Ｘの長さと同じであり、通気孔７の先端及び基端位置は、導通キャップ４１の先端及び基端位置と一致する。これにより、通気孔７は、抵抗体４が最先端側（すなわち、最下端側）の位置にある状態で、テーパ穴部３４１の基端側部分３１１と先端側部分３１２とを、通気可能に連通している。

図１４下図に示すように、具体的には、切欠部７２は、導通キャップ４１の外周面において、対向する２箇所に対称配置される。各切欠部７２は、直線状の輪郭線を有しており、テーパ穴部３４１の内周面との間に形成される通気孔７は、三日月型の断面形状を有している。２箇所の切欠部７２の間には、一定厚さの肉厚部４３が対向して形成され、切欠部７２の周方向の幅は、肉厚部４３の幅と同等程度となっている。
図１４右上図にＡ−Ａ断面を示すように、抵抗体４は、切欠部７２が形成されない肉厚部４３がテーパ穴部３４１に当接することにより保持されて、先端側への抜けが防止されている。

図１５に示すように、抵抗体４は、基端側の導通キャップ４１において、最大外径部となると共に、先端側の導通キャップ４１において、切欠部７２が形成されない肉厚部４３の外径Ｄｒが、最大外径部となっている。外径Ｄｒと、図１４に示すタワー貫通穴３１の基端側部分３１１の内径ｄt1、先端側部分３１２の内径ｄt2、コイルスプリング１７の基端側部分の外径Ｄｓの大小関係は、実施形態１と同様であり、以下のようになる。
Ｄｓ＜ｄt2＜Ｄｒ＜ｄt1

本形態においても、図１６に示すように、抵抗体４がタワー貫通穴３１の最先端側に位置する状態で、タワー貫通穴３１の基端側の空間と先端側の空間とが、通気孔７を介して通気可能となっている。したがって、樹脂封止工程において、通気孔７によって形成されるクリアランスδから、タワー貫通穴３１の基端側の空気を逃がすことができ、高圧カップ５の浮き上がりを抑制して、樹脂漏れ等の不具合を防止することができる。

また、通気孔７を形成するための導通キャップ４１の形状や配置は、特に制限されるものではない。なお、抵抗体４は、必ずしも導通キャップ４１を有している必要はなく、先端側の端部において抵抗体４の最外周面となる形状を変更することで、通気孔７を任意の形状に形成することができる。
例えば、図１７に変形例６として示すように、切欠き部７２に代えて、抵抗体４の外周面の２箇所に、一定幅及び一定深さの外周凹溝（以下、凹溝と略称する）７３を対向形成してもよい。あるいは、変形例７〜９として示すように、２箇所より多い凹溝７３を設け、例えば、導通キャップ４１の外周面の３箇所、８箇所、又は１２箇所に、凹溝７３が均等配置されるようにしてもよい。これらの場合は、隣り合う凹溝７３間に同数の肉厚部４３が形成され、最大外径部となる肉厚部４３においてタワー貫通穴３１に保持される。

また、例えば、変形例１０として示すように、対向する２箇所に切欠き部７２を設けた場合において、切欠き部７２の輪郭線を円弧状とし、また、周方向の幅を大きくしてもよい。この場合は、導通キャップ４１の外周形状が、全体に楕円形状となり、楕円の長径部が、最大径部となる。または変形例１１として示すように、導通キャップ４１の外周縁の４箇所に、直線状の輪郭線を有する切欠き部７２を形成し、全体が角を丸めた長方形状となるように構成してもよい。この場合は、長方形の対角線上に、最大径部となる肉厚部４３が位置する。

上記実施形態１、２において、通気孔７の大きさは、樹脂封止工程の（１）の工程において真空引きを行う際に、高圧カップ５の浮き上がりが生じないように形成されていればよい。通気孔７の大きさは、好適には、最小断面積となる先端側のクリアランスδにおける断面積（以下、クリアランス断面積）Ｓが、通気孔７よりも基端側におけるタワー貫通穴３１内空間の体積（以下、基端側タワー内体積）Ｖが、以下の式１に示す関係にあることが望ましい。

図１８は、樹脂封止工程における減圧時間（単位：秒）を変化させたときに、高圧カップ５の浮き上がりが発生しない領域（以下、カップ浮きが発生しない領域）Ａと、そのために必要なクリアランス断面積Ｓと基端側タワー内体積Ｖの三乗根（すなわち、³√Ｖ）との関係を調べた結果である。クリアランス断面積Ｓは、複数の通気孔７のクリアランスδにおける合計の断面積であり、カップ浮きが発生しない領域Ａは、高圧カップ５を押し上げる力Ｆが、高圧端子１３によって押さえつける力Ｆ１未満となる領域である。通気孔７は、通気可能に設けられていればよく、軸方向Ｘの長さは、例えば、０．１ｍｍないしそれ以上とすることができる。

図１８に示されるように、通常の減圧時間の範囲（例えば、５秒以下）で、高圧カップ５の浮き上がりが発生しないためには、通気孔７の軸方向Ｘの長さを０．１ｍｍ以上としたとき、上記式１のように、Ｓ／³√Ｖが０．００６（ｍｍ）以上となっていればよい。言い換えれば、基端側タワー内体積Ｖに対して、クリアランス断面積Ｓが、以下の式２を満たすように、通気孔７を形成することで、高圧カップ５の浮き上がりを防止することができる。
Ｖ≦（Ｓ／０．００６）³（ｍｍ³）・・・（式２）

図１８において、減圧時間が短くなるほど減圧速度が向上し、樹脂封止工程が短縮されるので、生産性が向上する。好適には、所望の減圧時間が短くなるほど、上記式１におけるＳ／³√Ｖが、０．００６（ｍｍ）よりも大きくなり、カップ浮きが発生しない領域Ａの範囲内となるように、通気孔７を設定することが望ましい。例えば、現状の減圧時間において、真空引きの際に樹脂の吹きこぼれが生じない最小時間である０．２秒程度であれば、Ｓ／³√Ｖが０．０１７（ｍｍ）以上とするのがよく、カップ浮きを抑制しつつ生産性を大きく向上させることができる。

本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。例えば、上記各実施形態では、点火コイルを自動車用エンジンに適用した例として説明したが、自動車用エンジンに限らず、コージェネレーションシステム用のガスエンジン等、任意の内燃機関に使用することができる。

Ｃコイルケース
１内燃機関用点火コイル
１３高圧端子
２ケース本体
３高圧タワー部
３１タワー貫通穴
４抵抗体
５高圧カップ
６絶縁用樹脂
７通気孔

Claims

一次コイル（１１）及び二次コイル（１２）と、
ケース本体（２）の内部に設けられ、上記一次コイル及び上記二次コイルを収容する収容部（２１）と、ケース本体（２）の外部に突出し、基端側が上記収容部の底面（２２）に接続される筒状の高圧タワー部（３）とを有するコイルケース（Ｃ）と、
上記高圧タワー部の筒内に形成されたタワー貫通穴（３１）と、
上記タワー貫通穴内に移動可能に配置された円柱状の抵抗体（４）と、
上記高圧タワー部の基端側に取り付けられて、上記タワー貫通穴と上記収容部との連通を遮断すると共に、上記抵抗体と上記二次コイルに接続される高圧端子（１３）とを導通させるための高圧カップ（５）と、
上記収容部内に充填される絶縁用樹脂（６）と、を備える内燃機関用点火コイル（１）であって、
上記タワー貫通穴は、基端側部分（３１１）の内径が、上記抵抗体の最大外径部の外径よりも大きく、先端側部分（３１２）の内径が、上記抵抗体の最大外径部の外径以下になっており、かつ、
上記抵抗体が上記タワー貫通穴内の最先端位置にある状態において、上記基端側部分と上記先端側部分とを連通する通気孔(７)が設けられている、内燃機関用点火コイル。
上記通気孔は、上記タワー貫通穴の内周面に、軸方向（Ｘ）に設けられた内周凹溝（７１）にて形成される、請求項１に記載の内燃機関用点火コイル。
上記通気孔は、上記タワー貫通穴の内周面の２箇所以上に設けられる、請求項２に記載の内燃機関用点火コイル。
上記通気孔は、上記抵抗体の外周面に、軸方向（Ｘ）に設けられた切欠部（７２）又は外周凹溝（７３）にて形成される、請求項１に記載の内燃機関用点火コイル。
上記通気孔は、上記抵抗体の外周面の２箇所以上に設けられる、請求項４に記載の内燃機関用点火コイル。
上記通気孔は、上記タワー貫通穴の上記先端側部分への開口部における断面積Ｓと、上記タワー貫通穴の上記通気孔よりも基端側の空間の体積Ｖとが、下記式１の関係にある、請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関用点火コイル。