JP7099204B2 - 内燃機関用の点火コイル - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関用の点火コイルに関する。

特許文献１には、内燃機関用の点火コイルとして、一次コイル、二次コイル、一次ボビン、二次ボビン、中心コア、モールド樹脂を有するものが開示されている。一次コイル及び二次コイルは、互いに磁気的に結合している。一次ボビンは一次コイルを巻回している。二次ボビンは、二次コイルを巻回している。中心コアは、一次ボビンの内側に配されている。モールド樹脂は、一次コイル、二次コイル、一次ボビン、二次ボビン、中心コア、永久磁石等の点火コイルの構成部品を内包している。

前記一次ボビンは、内側に中心コアを配した状態でインサート成形されている。これにより、中心コアを内側に配した状態の一次ボビンを低コストで得られると共に、一次ボビンと中心コアとを一体として形成でき、部品点数の削減を図ることもできる。また、前記二次ボビンは、一次スプールに組み付けられている。

特許文献１に記載の内燃機関用の点火コイルは、一次ボビンの一部と中心コアの一部と二次ボビンの一部とが、コイル軸方向に重なるよう配されている。ここで、前記中心コアは金属からなり、前記一次ボビン、前記二次ボビン、前記モールド樹脂は樹脂からなる。

特開平０６－０７７０６６号公報

しかしながら、前記内燃機関用の点火コイルは、中心コア、一次ボビン、及び二次ボビンがコイル軸方向に重なっている箇所において、一次ボビンと二次ボビンとの間に応力が集中することが懸念される。このことにつき、以後説明する。

まず、中心コアは金属からなり、一次ボビン、二次ボビン、モールド樹脂は樹脂からなる。そして、中心コアの線膨張係数は、一次ボビン、二次ボビン、モールド樹脂のそれぞれの線膨張係数よりも小さい。それゆえ、点火コイルが高温から低温に変化した際、中心コアの熱収縮量は、一次ボビン、二次ボビン、モールド樹脂のそれぞれの熱収縮量よりも小さくなる。

そして、中心コアは、一次ボビンにインサート成形されているため一次ボビンに接着している。

それゆえ、点火コイルが高温から低温に変化した際、一次ボビンは熱収縮量の小さい中心コアに拘束され一次ボビンの熱収縮は制限される。一方、二次ボビン、及びモールド樹脂は、比較的大きく熱収縮する。そのため、中心コア、一次ボビン、及び二次ボビンがコイル軸方向に重なっている箇所において、一次ボビンと二次ボビンとの間に応力が集中することが懸念される。さらに、この応力に起因してクラックが生じた場合、点火コイルの電気的信頼性が低下するおそれも考えられる。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、電気的信頼性を確保しやすい内燃機関用の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、互いに磁気的に結合した一次コイル（１１）及び二次コイル（１２）と、
前記一次コイルが巻回された一次ボビン（２）と、
前記二次コイルが巻回された二次ボビン（３）と、
前記一次ボビンの内側に配された中心コア（４）と、
前記一次コイル、前記二次コイル、前記一次ボビン、前記二次ボビン、及び前記中心コアを内側に埋設したモールド樹脂（５）と、を有し、
前記中心コアは、前記一次コイルの内側に配されるコア本体部（４１）と、前記コア本体部からコイル軸方向（Ｘ）に交差する突出方向（Ｙ）に突出したコア鍔部（４２）とを有し、
前記一次ボビンは、コイル軸方向の一部に前記一次コイルを巻回するボビン本体部（２１）を有し、かつ、コイル軸方向の他の一部に、コイル軸方向の前記コア鍔部と前記二次ボビンとの間に少なくとも一部が挟まれるボビン狭間部（２２）を有し
前記ボビン狭間部は、前記コア鍔部にコイル軸方向に重なるボビン重なり部（２２１）を有し、
前記ボビン重なり部は、前記コア鍔部に接着しており、
前記一次ボビンは、熱可塑性樹脂と、前記熱可塑性樹脂中に分散された、前記熱可塑性樹脂よりも低弾性な分散相粒子とを有し、
前記ボビン重なり部の内部には、隣接する層をコイル軸方向に分離する特定分離層（２２１ａ）が形成されている、内燃機関用の点火コイル（１）にある。

互いに磁気的に結合した一次コイル（１１）及び二次コイル（１２）と、
前記一次コイルが巻回された一次ボビン（２）と、
前記二次コイルが巻回された二次ボビン（３）と、
前記一次ボビンの内側に配された中心コア（４）と、
前記一次コイル、前記二次コイル、前記一次ボビン、前記二次ボビン、及び前記中心コアを内側に埋設したモールド樹脂（５）と、を有し、
前記中心コアは、前記一次コイルの内側に配されるコア本体部（４１）と、前記コア本体部からコイル軸方向（Ｘ）に交差する突出方向（Ｙ）に突出したコア鍔部（４２）とを有し、
前記一次ボビンは、コイル軸方向の一部に前記一次コイルを巻回するボビン本体部（２１）を有し、かつ、コイル軸方向の他の一部に、コイル軸方向の前記コア鍔部と前記二次ボビンとの間に少なくとも一部が挟まれるボビン狭間部（２２）を有し
前記ボビン狭間部は、前記コア鍔部にコイル軸方向に重なるボビン重なり部（２２１）を有し、
前記一次ボビンと前記中心コアとの間を分離する分離材（８）が、少なくとも前記ボビン重なり部と前記コア鍔部との間に配されている、内燃機関用の点火コイル（１）にある。

前記一態様の点火コイルにおいて、ボビン重なり部の内部には、隣接する層をコイル軸方向に分離する特定分離層が形成されている。それゆえ、ボビン重なり部の特定分離層よりも二次ボビン側の部位は、特定分離層から分離され、点火コイルが高温から低温に変化したときであっても中心コアのコア鍔部に拘束されにくい。そのため、点火コイルが高温から低温に変化したときであっても、コイル軸方向のボビン狭間部と二次ボビンとの間において応力が集中することを防止することができる。その結果、点火コイル内におけるクラックが発生することを抑制しやすく、電気的信頼性を確保しやすい。

また、前記他の態様の点火コイルにおいて、一次ボビンと中心コアとの間を分離する分離材が、少なくともボビン重なり部とコア鍔部との間に配されている。それゆえ、点火コイルが高温から低温に変化したときであっても、ボビン重なり部はコア鍔部に拘束されにくい。そのため、点火コイルが高温から低温に変化したときであっても、コイル軸方向のボビン狭間部と二次ボビンとの間において応力が集中することを防止することができる。その結果、点火コイル内におけるクラックが発生することを抑制しやすく、電気的信頼性を確保しやすい。

以上のごとく、前記態様によれば、電気的信頼性を確保しやすい内燃機関用の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、内燃機関用の点火コイルの横断面図。 図１の、ボビン重なり部周辺の拡大図。 実施形態１における、ボビン重なり部を通る、内燃機関用の点火コイルの縦断面図。 図３の、ボビン重なり部周辺の拡大図。 実施形態１における、ボビン及びコネクタを含むアッシーの側面図。 実施形態１における、ボビンを構成する溶融した成形樹脂が流れる様子を示す模式図。 実施形態１における、ボビンを構成する溶融した成形樹脂中のエラストマ粒子が、変形、移動する様子を示す模式図。 実施形態１における、ボビンを構成する溶融した成形樹脂中の複数のエラストマ粒子の形状が、スキン層の法線方向の位置によって異なる様子を示す模式図。 実施形態１における、ボビンを構成する溶融した成形樹脂中の複数のエラストマ粒子が、スキン層表面に凝集し、扁平化してエラストマ層を形成した様子を示す模式図。 実施形態１のバリエーション（その１）を示す図であり、図２に対応する図。 実施形態１のバリエーション（その２）を示す図であり、図２に対応する図。 実施形態１のバリエーション（その３）を示す図であり、図２に対応する図。 実施形態１のバリエーション（その４）を示す図であり、図２に対応する図。 実施形態１のバリエーション（その５）を示す図であり、図２に対応する図。 実施形態２における、高さ方向に直交するボビン重なり部周辺の拡大断面図。 実施形態２における、突出方向に直交するボビン重なり部周辺の拡大断面図。 実施形態２のバリエーション（その１）を示す図であり、図１５に対応する図。 実施形態２のバリエーション（その２）を示す図であり、図１５に対応する図。 実施形態２のバリエーション（その３）を示す図であり、図１５に対応する図。 実施形態２のバリエーション（その４）を示す図であり、図１５に対応する図。 実施形態２のバリエーション（その５）を示す図であり、図１５に対応する図。 実施形態３における、高さ方向に直交するボビン重なり部周辺の拡大断面図。 実施形態３における、中心コアの表面に分離材を配置する方法を説明するための模式図であって、中心コアをシリコーン溶液内に挿入する前の状態を示す図。 実施形態３における、中心コアの表面に分離材を配置する方法を説明するための模式図であって、シリコーン溶液内に中心コアを挿入した状態を示す図。 実施形態３における、中心コアの表面に分離材を配置する方法を説明するための模式図であって、中心コアをシリコーン溶液から取り出し、中心コア表面に分離材が形成されている様子を示す図。 実施形態４における、高さ方向に直交するボビン重なり部周辺の拡大断面図。 実施形態４における、突出方向に直交するボビン重なり部周辺の拡大断面図。

（実施形態１）
内燃機関用の点火コイルの実施形態につき、図１～図９を用いて説明する。
本実施形態の内燃機関用の点火コイル１は、図１に示すごとく、一次コイル１１、二次コイル１２、一次ボビン２、二次ボビン３、中心コア４、及びモールド樹脂５を有する。一次コイル１１及び二次コイル１２は、互いに磁気的に結合している。一次ボビン２は、一次コイル１１が巻回されている。二次ボビン３は、二次コイル１２が巻回されている。中心コア４は、一次ボビン２の内側に配されている。モールド樹脂５は、一次コイル１１、二次コイル１２、一次ボビン２、二次ボビン３、及び中心コア４を内側に埋設している。

中心コア４は、一次コイル１１の内側に配されるコア本体部４１と、コア本体部４１からコイル軸方向Ｘに交差する突出方向（以後、単に「突出方向Ｙ」と言う。）に突出したコア鍔部４２とを有する。コア鍔部４２は、中心コア４のコイル軸方向Ｘに直交する断面積を広げるために形成されている。これにより、中心コア４におけるコア鍔部４２が形成された部位と外周コア６との間に、コア本体部４１よりもコイル軸方向Ｘに直交する断面積の大きい磁石１４を設置できるようにしている。一次ボビン２は、コイル軸方向Ｘの一部に一次コイル１１を巻回するボビン本体部２１を有する。図２、図４に示すごとく、一次ボビン２は、コイル軸方向Ｘの他の一部に、コイル軸方向Ｘのコア鍔部４２と二次ボビン３との間に少なくとも一部が挟まれるボビン狭間部２２を有する。

ボビン狭間部２２は、コア鍔部４２にコイル軸方向Ｘに重なるボビン重なり部２２１を有する。ボビン重なり部２２１は、コア鍔部４２に接着している。一次ボビン２は、熱可塑性樹脂と、熱可塑性樹脂中に分散された、熱可塑性樹脂よりも低弾性な分散相粒子とを有する。ボビン重なり部２２１の内部には、隣接する層をコイル軸方向Ｘに分離する特定分離層２２１ａが形成されている。なお、図１、図３においては、特定分離層の図示を省略している。以後、本実施形態につき詳説する。

ここで、コイル軸方向Ｘは、一次コイル１１及び二次コイル１２の巻回軸方向である。また、コイル軸方向Ｘと突出方向Ｙとの双方に直交する方向を「高さ方向Ｚ」という。

本実施形態の点火コイル１は、例えば、自動車、コージェネレーション等の内燃機関に用いるものとすることができる。

中心コア４は、全体としてＴ字状を呈している。中心コア４は、軟磁性材料からなる平板状の鋼板を、その厚み方向に複数積層してなる。中心コア４の鋼板の積層方向は、高さ方向Ｚである。なお、図５においては、中心コア４の外形を破線で表している。

図１に示すごとく、中心コア４のコア本体部４１は、コイル軸方向Ｘに長尺な直方体形状を有する。コア鍔部４２は、コイル軸方向Ｘにおけるコア本体部４１の一端部からＹ方向の両側に突出しており、一対形成されている。なお、以後、適宜、コイル軸方向Ｘにおける中心コア４のコア鍔部４２が形成された側をＸ１側、その反対側をＸ２側という。コア鍔部４２のＸ２側の面である鍔後面４２１は、Ｘ１側に向かうほど、コア本体部４１からのＹ方向の突出量が大きくなるよう傾斜している。

図１に示すごとく、中心コア４は、コイル軸方向Ｘの両端面を露出した状態で、一次ボビン２の内側に埋設されている。そして、中心コア４を内側に配した状態で、一次ボビン２がインサート成形されている。

図１に示すごとく、一次ボビン２のボビン本体部２１は、筒状の一次筒状部２１１と、一次筒状部２１１から径方向の外側に突出した一対の一次突出片２１２とを有する。一対の一次突出片２１２は、コイル軸方向Ｘに間隔をあけて配されている。そして、ボビン本体部２１における一次筒状部２１１の外周面であって、一対の一次突出片２１２の間に、一次コイル１１が巻回されている。

図１に示すごとく、ボビン狭間部２２は、ボビン本体部２１のＸ１側に形成されている。ボビン狭間部２２は、コア本体部４１の表面位置から径方向の外周側に延在している。ボビン狭間部２２に、中心コア４のコア鍔部４２が埋設されている。

図１、図２に示すごとく、本実施形態において、ボビン重なり部２２１はボビン狭間部２２の少なくとも一部である。図２に示すごとく、ボビン重なり部２２１のＸ１側の面である重なり前面２２１ｂは、コア鍔部４２の鍔後面４２１と平行であり、鍔後面４２１に接着している。また、ボビン重なり部２２１のＸ２側を向く重なり後面２２１ｃは、コイル軸方向Ｘに直交している。

図２に示すごとく、ボビン重なり部２２１の内側における重なり前面２２１ｂ近傍に、特定分離層２２１ａが形成されている。特定分離層２２１ａは、コイル軸方向Ｘに交差する面方向に形成されている。具体的には、特定分離層２２１ａは重なり前面２２１ｂと平行に形成されている。特定分離層２２１ａの少なくとも一部は、一次ボビン２にコイル軸方向Ｘに対向する二次ボビン３の二次前面３１と、コア鍔部４２との双方にコイル軸方向Ｘに重なる位置に形成されている。

図２に示すごとく、高さ方向Ｚから見たとき、特定分離層２２１ａの長さＬ１は、突出方向Ｙにおけるコア鍔部４２の長さＬａの１／３の長さＬｂ以上である。すなわち、高さ方向Ｚから見たときの特定分離層２２１ａの長手方向における特定分離層２２１ａの長さＬ１は、突出方向Ｙにおけるコア鍔部４２の長さＬａの１／３の長さＬｂ以上である。本実施形態においては、特定分離層２２１ａは、少なくとも、Ｙ方向におけるボビン重なり部２２１の内側端部近傍から、外側端部近傍まで形成されている。

なお、高さ方向Ｚから見たとき、特定分離層２２１ａの長さＬ１が、突出方向Ｙにおけるコア鍔部４２の長さＬａの１／３の長さＬｂ以上であれば、特定分離層２２１ａの形成位置に関しては特に限定されない。例えば、図１０～図１２に示すような構成を採用することができる。なお、特定分離層２２１ａの形成位置や形成範囲は、一次ボビン２の成型条件等を工夫することによって調整することができる。

また、ボビン重なり部２２１に複数の特定分離層２２１ａが形成されているような場合は、高さ方向Ｚから見たときの各特定分離層２２１ａの長さの合計が、突出方向Ｙにおけるコア鍔部４２の長さＬａの１／３の長さＬｂ以上であればよい。例えば、図１３、図１４に示すような構成を採用することができる。

図４に示すごとく、高さ方向Ｚにおいて、特定分離層２２１ａの長さＬ２は、コア鍔部４２の長さＬｃの１／２の長さＬｄ以上である。なお、高さ方向Ｚにおいて、特定分離層２２１ａの長さＬ２は、コア鍔部４２の長さＬｃの１／２の長さＬｄ以上であれば、特定分離層２２１ａの形成位置に関しては特に限定されない。また、ボビン重なり部２２１に複数の特定分離層２２１ａが形成されているような場合は、各特定分離層２２１ａの高さ方向Ｚの長さの合計が、高さ方向Ｚのコア鍔部４２の長さＬｃの１／２の長さＬｄ以上であればよい。

図２に示すごとく、一次ボビン２には、特定分離層２２１ａ以外にも、隣接する層同士を分離する分離層２０が形成されていてもよい。例えば、特定分離層２２１ａにおける内側端部からは、Ｘ２側に向かって分離層２０が形成されている。なお、特定分離層２２１ａを含む分離層２０の詳細な説明は、後述する。

前述のごとく、一次ボビン２は、熱可塑性樹脂中に分散相粒子を分散させた材料からなる。本実施形態において、熱可塑性樹脂は、ポリブチレンテレフタレート樹脂（すなわちＰＢＴ樹脂）である。また、分散相粒子は、エラストマである。エラストマは、ポリブチレンテレフタレート樹脂よりも低弾性である。そして、一次ボビン２は、エラストマの含有率が、３～１０質量％である。

二次ボビン３は、その内側に一次ボビン２のボビン本体部２１及び一次コイル１１を挿入するよう配されている。図２、図４に示すごとく、二次ボビン３の二次前面３１は、重なり後面２２１ｃと平行に形成されており、かつ、重なり後面２２１ｃとコイル軸方向Ｘにおいて近接対向している。二次前面３１と重なり後面２２１ｃとは、当接していてもよいし当接していなくてもよい。

図１、図３に示すごとく、点火コイル１は、中心コア４とともに閉磁路を形成する外周コア６を有する。図１に示すごとく、外周コア６は、一次コイル１１、二次コイル１２、及び中心コア４の外周側に形成されている。本実施形態において、外周コア６は、高さ方向Ｚから見たとき、一次コイル１１、二次コイル１２、及び中心コア４を囲むよう環状に形成されている。外周コア６は、中心コア４と同様、軟磁性材料からなる平板状の鋼板を、その厚み方向に複数積層してなる。外周コア６の鋼板の積層方向は、高さ方向Ｚである。

図１、図３に示すごとく、点火コイル１は、ケース７を有する。ケース７は、一次コイル１１及び二次コイル１２、一次ボビン２、中心コア４、その他の点火コイル１を構成する部材を内部に収容するケース本体７１を有する。ケース本体７１は高さ方向Ｚの一方が開放されている。なお、図１に示すごとく、点火コイル１の構成部品としては、イグナイタ１３、磁石１４等がある。イグナイタ１３は、一次コイル１１への通電及び通電の遮断を行う。磁石１４は、点火コイル１の出力電圧の向上のため、中心コア４に磁気バイアスをかけ、一次コイル１１への通電の遮断時の磁束の変化量を大きくして二次コイル１２に誘起される電圧を高めるためのものである。

図３に示すごとく、ケース７は、ケース本体７１における開放された側と反対側において、ケース本体７１から高さ方向Ｚに突出するように形成された筒状の高圧タワー部７２を有する。図示は省略するが、高圧タワー部７２におけるケース本体７１側端部には、金属製の高圧出力端子が嵌入されている。これにより、高圧タワー部７２におけるケース本体７１側の端部は閉塞されている。

図１、図３に示すごとく、ケース本体７１内に、モールド樹脂５が充填されている。モールド樹脂５は、例えばエポキシ樹脂である。モールド樹脂５内に、一次コイル１１及び二次コイル１２、一次ボビン２、中心コア４、その他の点火コイル１の構成部品が埋設されている。モールド樹脂５は、一次コイル１１と一次ボビン２の外周面との間の微小領域にも含浸されている。これにより、モールド樹脂５は、一次ボビン２にも接着している。

図３に示すごとく、ケース本体７１には、点火コイル１を外部に接続するためのコネクタ１５が嵌合されている。図５に示すごとく、本実施形態において、コネクタ１５は、一次ボビン２と一体的に成形されている。なお、図５において、中心コア４の外形を破線で表している。また、図１においては、コネクタ１５の一部の図示を省略している。コネクタ１５は、一次ボビン２と別体に形成されていても良い。

次に、図６～図９を参照しつつ、一次ボビンのボビン重なり部、及び特定分離層が形成される様子を説明する。

図６に示すごとく、一次ボビンを成形するにあたっては、内側に中心コア４を配置した金型内のキャビティ１６に、溶融した成形樹脂１７を流し込む。溶融した成形樹脂１７は、ポリブチレンテレフタレート樹脂に、分散相粒子としてエラストマ粒子２３を分散させ、エラストマの含有量を３～１０質量％としたものである。なお、図６、図７においては、便宜上、１つのエラストマ粒子２３について図示している。

図６に示すごとく、一次ボビンのボビン重なり部を形成するキャビティ１６を流れる溶融した成形樹脂１７は、中心コア４に接触する部位が、中心コア４に熱を奪われやすいため、比較的早期に固化され、スキン層２４を形成する。そして、スキン層２４よりも中心コア４から遠い側に、スキン層２４よりも後に固化されるコア層２５が形成される。スキン層２４及びコア層２５は、ポリブチレンテレフタレート樹脂にエラストマ粒子２３が分散された状態にある。

そして、固化されたスキン層２４付近を流れる溶融した成形樹脂１７には、スキン層２４の法線方向において、せん断速度の勾配が生じる。スキン層２４付近を流れる溶融した成形樹脂１７のせん断速度は、スキン層２４側に近い領域ほど大きくなり、スキン層２４に隣接する領域が最も大きくなる。それゆえ、図７に示すごとく、スキン層２４付近を流れる溶融した成形樹脂１７に分散されたエラストマ粒子２３は、せん断速度が大きいスキン層２４側に移動する。なお、エラストマ粒子２３は、スキン層２４の法線方向におけるせん断速度の勾配に起因したせん断応力により、前記法線方向に徐々に圧縮されながら、スキン層２４側に移動する。図６、図７において、せん断応力の大きさと向きを示すベクトルを矢印で表している。矢印は、せん断応力が大きいほど、長くしている。

スキン層２４の表面に移動したエラストマ粒子２３は、前述のせん断応力により、さらにスキン層２４側に圧縮され、扁平化する。以上のように、エラストマ粒子２３が、移動、変形する。

そして、図８に示すごとく、前述のエラストマ粒子２３の移動、変形が、溶融した成形樹脂１７に含まれる複数のエラストマ粒子２３において生じる。これにより、スキン層２４の表面に、扁平化された複数のエラストマ粒子２３が凝集し、図９に示すごとく、エラストマ層２６が形成される。エラストマは、ポリブチレンテレフタレート樹脂よりも低弾性であるため、エラストマからなるエラストマ層２６は、ポリブチレンテレフタレート樹脂にエラストマ粒子２３が分散されたスキン層２４及びコア層２５よりも強度が低い。そのため、ボビン重なり部２２１の内部に形成されたエラストマ層２６は、その周辺にコイル軸方向Ｘの応力が作用することにより、隣接する層であるスキン層２４及びコア層２５をコイル軸方向Ｘに分離する。すなわち、このエラストマ層２６は、特定分離層２２１ａを構成する。

次に、ボビン重なり部２２１の内部に形成されたエラストマ層２６周辺に作用するコイル軸方向Ｘの応力につき説明する。

点火コイル１を製造する過程において、エラストマ層２６周辺には、後述の一次応力と二次応力とが生じる。
まず、点火コイル１を製造する際には、一次コイル１１、二次コイル１２、一次ボビン２、二次ボビン３、中心コア４、等の点火コイル１の構成部品をケース７内に配置し、ケース７内に液状のモールド樹脂５を充填する。そして、モールド樹脂５を加熱して硬化させる。

ここで、モールド樹脂５の硬化時において、モールド樹脂５は硬化収縮を起こす。そのため、一次ボビン２のボビン重なり部２２１は、硬化収縮するモールド樹脂５にコイル軸方向ＸのＸ２側に引っ張られる。ここで、ボビン重なり部２２１に形成されたスキン層２４は、コア鍔部４２に接着して固定されている。それゆえ、ボビン重なり部２２１に形成されたスキン層２４とエラストマ層２６との間周辺にはコイル軸方向Ｘの一次応力が生じる。

そして、モールド樹脂５の熱硬化が完了してモールド樹脂５の温度を低下させる際、モールド樹脂５に熱収縮が生じる。これにより、ボビン重なり部２２１は、収縮するモールド樹脂５にコイル軸方向ＸのＸ２側に引っ張られる。一方、スキン層２４は、モールド樹脂５よりも線膨張係数の小さい中心コア４に接着して固定されている。それゆえ、ボビン重なり部２２１に形成されたスキン層２４とエラストマ層２６との間周辺には、コイル軸方向Ｘの二次応力が生じる。

前記一次応力、及び前記二次応力により、ボビン重なり部２２１のスキン層２４とエラストマ層２６との間、又はエラストマ層２６とコア層２５との間が分離する。このようにして、特定分離層２２１ａが隣接する層を分離する。
なお、特定分離層２２１ａ以外の分離層２０も、特定分離層２２１ａが形成される原理と同様の原理で形成される。また、同様の原理で、金型側に熱を奪われてスキン層２４が形成され、その表面に分離層２０が形成することも考えられる。

次に、本実施形態の作用効果につき説明する。
本実施形態の点火コイル１において、ボビン重なり部２２１の内部には、隣接する層をコイル軸方向Ｘに分離する特定分離層２２１ａが形成されている。それゆえ、ボビン重なり部２２１の特定分離層２２１ａよりも二次ボビン３側の部位は、特定分離層２２１ａから分離され、点火コイル１が高温から低温に変化したときであっても中心コア４のコア鍔部４２に拘束されにくい。そのため、点火コイル１が高温から低温に変化したときであっても、コイル軸方向Ｘのボビン狭間部２２と二次ボビン３との間において応力が集中することを防止することができる。その結果、点火コイル１内におけるクラックが発生することを抑制しやすく、電気的信頼性を確保しやすい。

また、コイル軸方向Ｘと突出方向Ｙの双方に直交する方向から見たとき、特定分離層２２１ａの長さは、突出方向Ｙにおけるコア鍔部４２の長さの１／３の長さ以上である。これにより、コイル軸方向Ｘのボビン狭間部２２と二次ボビン３との間における応力を一層低減できることを確認している。

また、コイル軸方向Ｘと突出方向Ｙとの双方に直交する方向において、特定分離層２２１ａの長さは、コア鍔部４２の長さの１／２の長さ以上である。これによっても、コイル軸方向Ｘのボビン狭間部２２と二次ボビン３との間における応力を一層低減できることを確認している。

また、特定分離層２２１ａの少なくとも一部は、一次ボビン２にコイル軸方向Ｘに対向する二次ボビン３の二次前面３１と、コア鍔部４２との双方にコイル軸方向Ｘに重なる位置に形成されている。それゆえ、ボビン重なり部２２１の特定分離層２２１ａよりも二次ボビン３側の部位は、点火コイル１が高温から低温に変化したときであっても中心コア４のコア鍔部４２に一層拘束されにくい。そのため、点火コイル１が高温から低温に変化したときであっても、コイル軸方向Ｘのボビン狭間部２２と二次ボビン３との間において応力が集中することを一層防止しやすい。

また、分散相粒子は、エラストマである。それゆえ、一次ボビン２の成形時において、分散相粒子が容易に変形できる。そのため、分散相粒子が扁平化して凝集やすく、分離しやすい特定分離層２２１ａが形成されやすい。

以上のごとく、本実施形態によれば、電気的信頼性を確保しやすい内燃機関用の点火コイルを提供することができる。

（実施形態２）
本実施形態は、図１５、図１６に示すごとく、一次ボビン２と中心コア４との間を分離する分離材８を、少なくともボビン重なり部２２１とコア鍔部４２との間に配した実施形態である。なお、図面においては、便宜上、分離材８のハッチングを省略している。

分離材８は、中心コア４及び一次ボビン２のいずれか一方に対する剥離性を有する材料からなる。また、分離材８は、モールド樹脂５に対する剥離性を有することが好ましい。本実施形態において、分離材８はシリコーンからなる。分離材８は、中心コア４の表面の全体に配されている。分離材８は、中心コア４を、シリコーン溶液に浸漬させた後シリコーン溶液から取り出し、乾燥させることにより、中心コア４の表面全体に形成される。

なお、分離材８の材料は、シリコーンに限られず、その他の油、ポリエチレンテレフタレートテープ（ＰＥＴテープ）、フッ素樹脂等によって構成することが可能である。

図１５、図１６に示すごとく、分離材８の一部は、一次ボビン２にコイル軸方向Ｘに対向する二次ボビン３の二次前面３１と、コア鍔部４２との双方にコイル軸方向Ｘに重なる位置に形成されている。また、図１５に示すごとく、分離材８は、少なくとも、鍔後面４２１における、中心コア４においてコア鍔部４２が突出する側（すなわち、突出方向Ｙのコア本体部４１側の反対側）の端部４２１ａに配されている。

図１５に示すごとく、分離材８におけるボビン重なり部２２１とコア鍔部４２との間の部位である分離特定部８１の長さＬ３は、突出方向Ｙにおけるコア鍔部４２の長さＬａの１／３の長さＬｂ以上である。すなわち、高さ方向Ｚから見たときの分離特定部８１の長手方向における分離特定部８１の長さＬ３は、突出方向Ｙにおけるコア鍔部４２の長さＬａの１／３の長さＬｂ以上である。

なお、高さ方向Ｚから見たとき、分離特定部８１の長さＬ３が、突出方向Ｙにおけるコア鍔部４２の長さＬａの１／３の長さＬｂ以上であれば、分離特定部８１の形成位置に関しては特に限定されない。例えば、図１７～図１９に示すような構成を採用することができる。

また、コア鍔部４２に複数の分離特定部８１が互いに突出方向Ｙに離れて配されているような場合は、高さ方向Ｚから見たときの各分離特定部８１の長さの合計が、突出方向Ｙにおけるコア鍔部４２の長さＬａの１／３の長さＬｂ以上であればよい。例えば、図２０、図２１に示すような構成を採用することができる。

図１６に示すごとく、高さ方向Ｚにおいて、分離特定部８１の長さＬ４は、コア鍔部４２の長さＬｃの１／２の長さＬｄ以上である。なお、高さ方向Ｚにおいて、分離特定部８１の長さＬ４は、コア鍔部４２の長さＬｃの１／２の長さＬｄ以上であれば、分離特定部８１の形成位置に関しては特に限定されない。また、コア鍔部４２に複数の分離特定部８１が配されているような場合は、各分離特定部８１の高さ方向Ｚの長さの合計が、高さ方向Ｚのコア鍔部４２の長さＬｃの１／２の長さＬｄ以上であればよい。

本実施形態において、一次ボビン２は、例えばＰＢＴ樹脂からなる。なお、一次ボビン２には、例えば実施形態１で示した分離層（図２等の符号２０参照）が形成されていてもよいが、分離層はなくてもよい。そして、一次ボビン２は、実施形態１で示した分散相粒子を含有していてもしていなくてもよい。

その他は、実施形態１と同様である。
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。

本実施形態において、一次ボビン２と中心コア４との間を分離する分離材８が、少なくともボビン重なり部２２１とコア鍔部４２との間に配されている。それゆえ、点火コイル１が高温から低温に変化したときであっても、ボビン重なり部２２１は、コア鍔部４２から分離され、コア鍔部４２に拘束されにくい。そのため、点火コイル１が高温から低温に変化したときであっても、コイル軸方向Ｘのボビン狭間部２２と二次ボビン３との間において応力が集中することを防止することができる。その結果、点火コイル１内におけるクラックが発生することを抑制しやすく、電気的信頼性を確保しやすい。

また、本実施形態において、高さ方向Ｚから見たとき、分離特定部８１の長さＬａは、突出方向Ｙにおけるコア鍔部４２の長さＬａの１／３の長さＬｂ以上である。このように高さ方向Ｚから見たときの分離特定部８１を長く形成することにより、ボビン重なり部２２１とコア鍔部４２とのコイル軸方向Ｘの分離を促しやすい。それゆえ、コイル軸方向Ｘのボビン狭間部２２と二次ボビン３との間における応力を一層低減しやすい。

また、高さ方向Ｚにおいて、分離特定部８１の長さＬ４は、コア鍔部４２の長さＬｃの１／２の長さＬｄ以上である。このように高さ方向Ｚの分離特定部８１の長さを長くすることにより、ボビン重なり部２２１とコア鍔部４２とのコイル軸方向Ｘの分離を促しやすい。それゆえ、コイル軸方向Ｘのボビン狭間部２２と二次ボビン３との間における応力を一層低減しやすい。

また、分離材８の少なくとも一部は、二次前面３１とコア鍔部４２との双方にコイル軸方向Ｘに重なる位置に形成されている。それゆえ、点火コイル１が高温から低温に変化したときであっても、ボビン重なり部２２１における二次前面３１とコイル軸方向Ｘに重なる部位は、コア鍔部４２から分離しやすい。そのため、点火コイル１が高温から低温に変化したときであっても、コイル軸方向Ｘのボビン狭間部２２と二次ボビン３との間において応力が集中することを一層防止しやすい。

また、分離材８は、少なくとも、鍔後面４２１における、コア鍔部４２の突出側の端部４２１ａに配されている。それゆえ、点火コイル１が高温から低温に変化したとき、ボビン重なり部２２１とコア鍔部４２との間の分離を促進しやすい。このことにつき、以後説明する。

一次ボビン２は、内周側の部位（すなわちコア本体部４１に近い側の部位）が、ボビン本体部２１等が形成されるためコイル軸方向Ｘにある程度長尺に形成される。それゆえ、点火コイル１が高温から低温に変化した時、一次ボビン２は、内周側の部位が大きく熱収縮しようとする。これに伴い、ボビン重なり部２２１における内周側の部位は、コア鍔部４２から離れようとする力が大きくなりやすく、コア鍔部４２から分離されやすい。

一方、一次ボビン２の内周側の部位から離れた、ボビン重なり部２２１の外周側の部位（すなわちコア本体部４１に遠い側の部位）は、点火コイル１が高温から低温に変化した時でも、コア鍔部４２に対する密着が維持されやすい。

そこで、前述のように、少なくとも、鍔後面４２１における、コア鍔部４２の突出側の端部４２１ａに分離材８を配することにより、分離が生じ難いボビン重なり部２２１の外周側の部位とコア鍔部４２との間の分離を促進することができる。これにより、ボビン重なり部２２１全体とコア鍔部４２との間の分離を促進させやすく、コイル軸方向Ｘのボビン狭間部２２と二次ボビン３との間における応力を一層低減しやすい。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。

（実施形態３）
本実施形態は、図２２～図２５に示すごとく、基本構成を実施形態２と同様としつつ、分離材８の形成範囲を変更した実施形態である。

本実施形態において、図２２、図２５に示すごとく、分離材８は、中心コア４の表面の一部に形成されている。本実施形態において、分離材８は、コイル軸方向Ｘにおける中心コア４の中央よりも、コア鍔部４２側（Ｘ１側）の領域にのみ配されている。すなわち、分離材８は、コイル軸方向Ｘにおける中心コア４の中央よりもＸ２側には形成されていない。本実施形態において、分離材８は、中心コア４の表面のうち、コイル軸方向Ｘにおけるコア鍔部４２のＸ２側の端部からＸ１側の全領域に形成されている。

次に、図２３～図２５を用いて、中心コア４の表面に分離材８を配する方法の一例につき説明する。
まず、図２３、図２４に示すごとく、中心コア４を、コイル軸方向Ｘのコア鍔部４２側からシリコーン溶液１８内に、コイル軸方向Ｘに挿入する。このとき、図２４に示すごとく、コイル軸方向Ｘにおけるコア鍔部４２のＸ２側端部の位置まで、中心コア４をシリコーン溶液１８内に挿入し、それよりもＸ２側の部位はシリコーン溶液１８から露出させたままにする。その後、図２４、図２５に示すごとく、中心コア４をシリコーン溶液１８から取り出し、乾燥させる。これにより、中心コア４の表面における、コア鍔部４２のＸ２側の端部からＸ１側の全領域に、分離材８を配することができる。
その他は、実施形態２と同様である。

本実施形態において、分離材８は、コイル軸方向Ｘにおける中心コア４の中央よりも、コア鍔部４２側の領域にのみ配されている。それゆえ、中心コア４に分離材８を配置する工程の時間短縮を図りやすい。本実施形態においては、シリコーン溶液１８に中心コア４を挿入する工程の時間短縮を図りやすく、点火コイル１全体として生産効率を高めやすい。また、分離材８の量を少なくすることができるため、製造コストの低減を図ることもできる。
その他、実施形態２と同様の作用効果を有する。

（実施形態４）
図２６、図２７に示すごとく、本実施形態も、基本構成を実施形態２と同様としつつ、分離材８の形成範囲を変更した実施形態である。

本実施形態において、分離材８は、コア鍔部４２とボビン重なり部２２１との間にのみ配されている。本実施形態において、分離材８は、コア鍔部４２の鍔後面４２１の略全体に配されている。なお、本実施形態はこれに限られず、例えば鍔後面４２１の一部に分離材８が配されていてもよい。すなわち、分離材８は、コア鍔部４２とボビン重なり部２２１との間の少なくとも一部に配されていればよく、必ずしもコア鍔部４２とボビン重なり部２２１との間の全領域に配されていなくてもよい。例えば、コア鍔部４２とボビン重なり部２２１との間の領域のうち、突出方向Ｙにおける前記領域の中央よりもコア本体部４１側の反対側の領域にのみ形成されていてもよい。

本実施形態の場合、分離材８を、ＰＥＴテープ等によって構成すると、中心コア４に対するＰＥＴテープの配置が容易である。なお、実施形態２、３と同様に、中心コア４をシリコーン溶液に浸漬させることで、中心コア４の表面に分離材８を配することも可能である。この場合、中心コア４の表面における分離材８を配さない部分には、テープ等によりマスキングし、中心コア４をシリコーン溶液から取り出した後にマスキングを剥がすことにより、中心コア４の表面の所望の位置に分離材８を配することができる。
その他は、実施形態２と同様である。

本実施形態において、分離材８は、コア鍔部４２とボビン重なり部２２１との間にのみ配されている。それゆえ、例えば分離材８をＰＥＴテープ等のテープとした場合等、中心コア４に対する分離材８の配置を容易にしやすい。
その他、実施形態２と同様の作用効果を有する。

本発明は、前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。

１ 内燃機関用の点火コイル
２ 一次ボビン
２１ ボビン本体部
２２ ボビン狭間部
２２１ ボビン重なり部
２２１ａ 特定分離層
３ 二次ボビン
４ 中心コア
４２ コア鍔部
５ モールド樹脂

Claims (12)

1. 互いに磁気的に結合した一次コイル（１１）及び二次コイル（１２）と、
   前記一次コイルが巻回された一次ボビン（２）と、
   前記二次コイルが巻回された二次ボビン（３）と、
   前記一次ボビンの内側に配された中心コア（４）と、
   前記一次コイル、前記二次コイル、前記一次ボビン、前記二次ボビン、及び前記中心コアを内側に埋設したモールド樹脂（５）と、を有し、
   前記中心コアは、前記一次コイルの内側に配されるコア本体部（４１）と、前記コア本体部からコイル軸方向（Ｘ）に交差する突出方向（Ｙ）に突出したコア鍔部（４２）とを有し、
   前記一次ボビンは、コイル軸方向の一部に前記一次コイルを巻回するボビン本体部（２１）を有し、かつ、コイル軸方向の他の一部に、コイル軸方向の前記コア鍔部と前記二次ボビンとの間に少なくとも一部が挟まれるボビン狭間部（２２）を有し
   前記ボビン狭間部は、前記コア鍔部にコイル軸方向に重なるボビン重なり部（２２１）を有し、
   前記ボビン重なり部は、前記コア鍔部に接着しており、
   前記一次ボビンは、熱可塑性樹脂と、前記熱可塑性樹脂中に分散された、前記熱可塑性樹脂よりも低弾性な分散相粒子とを有し、
   前記ボビン重なり部の内部には、隣接する層をコイル軸方向に分離する特定分離層（２２１ａ）が形成されている、内燃機関用の点火コイル（１）。
2. コイル軸方向と前記突出方向の双方に直交する方向から見たとき、前記特定分離層の長さ（Ｌ１）は、前記突出方向における前記コア鍔部の長さ（Ｌａ）の１／３の長さ（Ｌｂ）以上である、請求項１に記載の内燃機関用の点火コイル。
3. コイル軸方向と前記突出方向との双方に直交する方向において、前記特定分離層の長さ（Ｌ２）は、前記コア鍔部の長さ（Ｌｃ）の１／２の長さ（Ｌｄ）以上である、請求項１又は２に記載の内燃機関用の点火コイル。
4. 前記特定分離層の少なくとも一部は、前記一次ボビンにコイル軸方向に対向する前記二次ボビンの二次前面（３１）と、前記コア鍔部との双方にコイル軸方向に重なる位置に形成されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の内燃機関用の点火コイル。
5. 前記分散相粒子は、エラストマである、請求項１～４のいずれか一項に記載の内燃機関用の点火コイル。
6. 互いに磁気的に結合した一次コイル（１１）及び二次コイル（１２）と、
   前記一次コイルが巻回された一次ボビン（２）と、
   前記二次コイルが巻回された二次ボビン（３）と、
   前記一次ボビンの内側に配された中心コア（４）と、
   前記一次コイル、前記二次コイル、前記一次ボビン、前記二次ボビン、及び前記中心コアを内側に埋設したモールド樹脂（５）と、を有し、
   前記中心コアは、前記一次コイルの内側に配されるコア本体部（４１）と、前記コア本体部からコイル軸方向（Ｘ）に交差する突出方向（Ｙ）に突出したコア鍔部（４２）とを有し、
   前記一次ボビンは、コイル軸方向の一部に前記一次コイルを巻回するボビン本体部（２１）を有し、かつ、コイル軸方向の他の一部に、コイル軸方向の前記コア鍔部と前記二次ボビンとの間に少なくとも一部が挟まれるボビン狭間部（２２）を有し
   前記ボビン狭間部は、前記コア鍔部にコイル軸方向に重なるボビン重なり部（２２１）を有し、
   前記一次ボビンと前記中心コアとの間を分離する分離材（８）が、少なくとも前記ボビン重なり部と前記コア鍔部との間に配されている、内燃機関用の点火コイル（１）。
7. コイル軸方向と前記突出方向の双方に直交する方向から見たとき、前記分離材における前記ボビン重なり部と前記コア鍔部との間の部位である分離特定部（８１）の長さ（Ｌ３）は、前記突出方向における前記コア鍔部の長さ（Ｌａ）の１／３の長さ（Ｌｂ）以上である、請求項６に記載の内燃機関用の点火コイル。
8. コイル軸方向と前記突出方向との双方に直交する方向において、前記分離材における前記ボビン重なり部と前記コア鍔部との間の部位である分離特定部（８１）の長さ（Ｌ４）は、前記コア鍔部の長さ（Ｌｃ）の１／２の長さ（Ｌｄ）以上である、請求項６又は７に記載の内燃機関用の点火コイル。
9. 前記分離材の少なくとも一部は、前記一次ボビンにコイル軸方向に対向する前記二次ボビンの二次前面（３１）と、前記コア鍔部との双方にコイル軸方向に重なる位置に形成されている、請求項６～８のいずれか一項に記載の内燃機関用の点火コイル。
10. 前記分離材は、コイル軸方向における前記中心コアの中央よりも、前記コア鍔部側の領域にのみ配されている、請求項６～９のいずれか一項に記載の内燃機関用の点火コイル。
11. 前記分離材は、前記コア鍔部と前記ボビン重なり部との間にのみ配されている、請求項１０に記載の内燃機関用の点火コイル。
12. 前記分離材は、少なくとも、前記コア鍔部におけるコイル軸方向の前記二次ボビン側の面である鍔後面（４２１）における、前記コア鍔部の突出側の端部（４２１ａ）に配されている、請求項６～１１のいずれか一項に記載の内燃機関用の点火コイル。

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