JP2000269056A - Ignition coil for internal combustion engine - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve molding performance and productivity of primary and secondary bobbins for satisfying the breakdown voltages, heat resistances and thermal shock resistances. SOLUTION: In ignition coils of an independent ignition type for an internal combustion engine, which are inserted into plug holes of the engine as directly connected to respective ignition plugs, a center core 1, a secondary coil 5 wound on a primary bobbin 4, and a secondary coil 3 wound on a secondary bobbin 2 are concentrically arranged within a coil case 6, and epoxy 13 is filled around these constituent members. The secondary bobbin 2 is modified polyphenylene ether containing inorganic filling material and is divided in its axial direction into a plurality of sections by flanges 2A. The ratio of the thickness of the flange 2A to the wall thickness of the secondary bobbin 2 is in the range of 0.8-1.2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの点火プ
ラグごとに装着されて各点火プラグに直結して使用され
る独立点火形の内燃機関用点火コイルに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ignition coil for an internal combustion engine of an independent ignition type which is mounted for each spark plug of an engine and is used directly connected to each spark plug.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年、エンジンのプラグホールに装着さ
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。このような独
立点火形の点火コイルは、コイル部の少なくとも一部が
プラグホール内に導入（内挿）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
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。一次コイルに流す
電流の通電，遮断制御により二次コイルに点火に必要な
高電圧を発生させるもので、これらのコイルは、通常そ
れぞれのボビンに巻かれ、センタコアの周囲に同心状を
なして配置されている。一次，二次コイルを収納するコ
イルケース内には、絶縁用樹脂例えばエポキシ樹脂が充
填（注入硬化）されている。2. Description of the Related Art In recent years, an independent ignition type ignition coil device for an engine which is mounted in a plug hole of an engine and directly connected to each ignition plug has been developed. Such an independent ignition type ignition coil is referred to as a plug-in mounting type because at least a part of the coil portion is inserted (inserted) into the plug hole and mounted, and the coil portion is inserted into the plug hole. For this reason, it is generally called a pencil coil which is elongated in a pencil shape, and a center core (which is formed by laminating a large number of silicon steel plates with a magnetic core), a primary coil, and a secondary coil are provided inside a coil cylinder having an elongated cylindrical shape. High voltage necessary for ignition is generated in the secondary coil by controlling the energization and cutoff of the current flowing through the primary coil. These coils are usually wound around each bobbin and arranged concentrically around the center core. Have been. An insulating resin, for example, an epoxy resin is filled (injection-hardened) in a coil case for housing the primary and secondary coils.

【０００３】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る。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）に較べ二次コイルの全長が短く、二次コイ
ル側の静電浮遊容量が小さいため出力特性の面で有利な
点があるとされている。[0003] The pencil coil has a primary coil inside,
There are a type in which the secondary coil is disposed outside, and a type in which the secondary coil is disposed inside and the primary coil is disposed outside. Among them, the latter method (inner secondary coil structure) has a shorter overall length of the secondary coil and smaller electrostatic stray capacitance on the secondary coil side than the former method (outer secondary coil structure). It is said that there are advantages.

【０００４】この種の点火コイル装置において、一次ボ
ビン、二次ボビンの材質は、十分な耐電圧（絶縁性）、
耐熱、耐熱衝撃性が必要とされ、例えば、特開平１０−
１４９９３４号公報では、ボビン材料にポリフェニレン
サルファイド（ＰＰＳ）を採用していた。また、特開平
９−１７６６２号公報には、外二次コイル構造式におい
て、一次ボビンはポリブチレンテレフタレート（ＰＢ
Ｔ）やＰＰＳを使用し、二次ボビンには変性ポリフェニ
レンオキサイド（＝変性ポリフェニレンエーテル，変性
ＰＰＥ）等の熱可塑性合成樹脂で成形するものが提案さ
れている。In this type of ignition coil device, the material of the primary bobbin and the secondary bobbin is made of a material having a sufficient withstand voltage (insulating property),
Heat resistance and thermal shock resistance are required.
In 149934, polyphenylene sulfide (PPS) was adopted as the bobbin material. Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-17662 discloses that in an outer secondary coil structural formula, a primary bobbin is made of polybutylene terephthalate (PB
T) or PPS is proposed, and the secondary bobbin is formed of a thermoplastic synthetic resin such as modified polyphenylene oxide (= modified polyphenylene ether, modified PPE).

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術のう
ち、ＰＰＳは成形時の樹脂流動性が良すぎて、ボビンの
金型の隙間にも樹脂が浸透し、そのため一次、二次コイ
ルの巻線部にバリが発生しやすかった。このバリは、コ
イルの断線、巻乱れの要因となる。また、ＰＰＳは充填
される熱硬化性合成樹脂（例えばエポキシ）との接着性
が悪いため、界面に剥離部分が発生し易く、絶縁が不安
定であり、さらに、材質中に腐食性のガスが多いため型
寿命が短く、短期間でのメンテナンス及び補充型製作が
必要となるなど、生産性が低く、改善すべき課題が残さ
れていた。Among the above-mentioned prior arts, PPS has too high a resin fluidity at the time of molding, and the resin penetrates into the gaps between the dies of the bobbin, so that the primary and secondary coils are wound. Burrs were easily generated in the line portion. The burrs cause disconnection of the coil and turbulence. In addition, PPS has poor adhesion to a thermosetting synthetic resin (eg, epoxy) to be filled, so that a peeled portion is easily generated at an interface, insulation is unstable, and corrosive gas is contained in the material. Due to the large number, the mold life is short, and maintenance and replenishment mold production in a short period of time are required. Therefore, productivity is low and problems to be improved remain.

【０００６】これに対して、変性ＰＰＥは、絶縁性が良
く、エポキシとの接着性が良く、またバリが出にくく、
しかもＰＰＳのような腐食性ガスを発生させず型寿命を
長持ちさせる利点を有するが、型成形の流動性が悪いの
が短所とされていた。流動性が悪いということは粘性が
高いということで、金型の隙間に樹脂が浸透にくくくバ
リが発生しにくい反面、ひけやショートモールド（狭い
箇所の隅々まで樹脂が行き届かない現象）が生じ易く、
品質向上のためには、このような問題に対処する必要で
あった。[0006] On the other hand, the modified PPE has good insulating properties, good adhesiveness with epoxy, less burrs,
In addition, it has the advantage of prolonging the life of the mold without generating corrosive gas such as PPS, but has the disadvantage that the fluidity of the mold is poor. Poor fluidity means that the viscosity is high, so the resin does not easily penetrate into the gaps of the mold and burrs are less likely to occur, but sinks and short molds (a phenomenon in which the resin does not reach every corner of narrow places) Easy to occur,
To improve quality, it was necessary to address such issues.

【０００７】特に、プラグホールに挿入される独立点火
形の点火コイルは、コイルケース外径が細く（例えば、
φ１８ｍｍ〜２７ｍｍ程度）、それに内装される一次ボ
ビン，二次ボビンは径が細く、肉厚を薄くする制約があ
るために、変性ＰＰＥで構成した場合には、樹脂流動性
（成形性）と耐熱応力（耐熱衝撃性）をいかに両立させ
て向上させるかが、品質向上のキーポイントとなるもの
であった。Particularly, an independent ignition type ignition coil inserted into a plug hole has a small outer diameter of a coil case (for example,
The diameter of the primary bobbin and the secondary bobbin are small and the thickness of the bobbin is limited. Therefore, when made of modified PPE, the resin bobbin (moldability) and heat resistance The key point for quality improvement was how to improve both stress (thermal shock resistance).

【０００８】すなわち、この種の点火コイルは、−４０
℃〜１３０℃の過酷な温度条件にさらされることを想定
して、１７０℃差の熱応力に耐えること、特に、一次ボ
ビン，二次ボビンのうち特に内側に配置されるボビン材
には、センタコアに対する線膨張係数差及び一次コイ
ル，二次コイルに対する線膨張係数差に起因してボビン
内部に大きな熱応力が加わるので（熱応力はボビン材に
クラックを発生させる原因となる）、ガラス繊維，非繊
維の無機充填材（無機物）を成形時の樹脂流動に支障と
ならない制約の下で添加する必要がある。That is, this type of ignition coil is -40
Assuming that it is exposed to a severe temperature condition of 130 ° C. to 130 ° C., the center core is required to withstand a thermal stress of 170 ° C. difference, and particularly to a bobbin material arranged inside the primary bobbin and the secondary bobbin. Large thermal stress is applied to the inside of the bobbin due to the linear expansion coefficient difference between the primary coil and the secondary coil due to the thermal expansion (thermal stress causes cracks in the bobbin material). It is necessary to add the inorganic filler (inorganic substance) of the fiber under a constraint that does not hinder the resin flow during molding.

【０００９】本発明は以上の点に鑑みてなされ、基本的
には、この種の独立点火形の内燃機関用点火コイルにお
いて、少なくとも二次ボビンの材料を、基本的には、ば
りが発生しにくく周囲の絶縁樹脂（エポキシ）との接着
性が良く、耐電圧性（電気絶縁性）に優れた変成ＰＰＥ
を採用し、且つ、変性ＰＰＥで望まれていたボビン成形
品の品質及び生産性向上と耐熱衝撃性についても良好な
内燃機関用点火コイルを実現させることにある。The present invention has been made in view of the above points, and basically, in such an independent ignition type ignition coil for an internal combustion engine, at least the material of the secondary bobbin is basically burred. Modified PPE that is difficult to adhere to the surrounding insulating resin (epoxy) and has excellent withstand voltage (electrical insulation)
It is another object of the present invention to realize an ignition coil for an internal combustion engine that improves the quality and productivity of a bobbin molded product and has good thermal shock resistance, which are desired by modified PPE.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、基本的には、例えば二次コイルを分割巻
きするために軸方向に鍔が配置された形状の二次ボビン
のように、構造が複雑化する二次ボビンの品質向上，生
産性向上を第１の目的としており、次のように構成して
いる。In order to achieve the above object, the present invention basically provides, for example, a secondary bobbin having a shape in which a flange is arranged in an axial direction for dividing and winding a secondary coil. The first object is to improve the quality and productivity of a secondary bobbin whose structure is complicated, and is configured as follows.

【００１１】すなわち、内燃機関のプラグホールに内挿
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
内燃機関用点火コイルであって、コイルケース内にセン
タコア，一次ボビンに巻かれた一次コイル，二次ボビン
に巻かれた二次コイルが同心状に配置され、これらの構
成部材の周囲に絶縁用樹脂が充填されている内燃機関用
点火コイルにおいて、前記二次ボビンは、無機充填材を
含有する変性ポリフェニレンエーテル（変成ＰＰＥ）で
あり、ボビンの軸方向が鍔により複数のセクションに分
割され、該二次ボビンの肉厚に対する前記鍔の厚みの比
率が０．８〜１．２であることを特徴とする。なお、本
発明は内二次コイル構造式，外二次コイル構造式のいず
れにも適用可能である。That is, an ignition coil for an internal combustion engine of an independent ignition type which is inserted into a plug hole of an internal combustion engine and directly connected to each ignition plug, and is wound around a center core and a primary bobbin in a coil case. In an ignition coil for an internal combustion engine in which a primary coil and a secondary coil wound around a secondary bobbin are concentrically arranged and an insulating resin is filled around these components, the secondary bobbin is made of an inorganic filler. A modified polyphenylene ether (modified PPE) containing a material, wherein the axial direction of the bobbin is divided into a plurality of sections by a flange, and the ratio of the thickness of the flange to the thickness of the secondary bobbin is 0.8 to 1.2. It is characterized by being. The present invention is applicable to both the inner secondary coil structural formula and the outer secondary coil structural formula.

【００１２】さらに、上記に従属する発明として、上記
の二次ボビンのほかに一次ボビンについても同様の変性
ＰＰＥにより成形したものを提案し、また、変性ＰＰＥ
を使用したこの種ボビンの樹脂流動を良好にするため、
前記二次ボビン及び／又は前記一次ボビンは、ボビン成
形に用いる樹脂注入ゲートの形状が円形でゲート径がφ
１．２〜１．５ｍｍの金型を用いてモールド成形されて
いるものや、ボビン成形に用いる樹脂注入ゲートの形状
が長円或いは多角形である金型を用いてモールド成形さ
れているものを提案する。Further, as an invention dependent on the above, in addition to the above-mentioned secondary bobbin, a primary bobbin is also proposed which is formed by the same modified PPE.
In order to improve the resin flow of this kind of bobbin using
In the secondary bobbin and / or the primary bobbin, a resin injection gate used for bobbin molding has a circular shape and a gate diameter of φ.
A mold molded using a mold of 1.2 to 1.5 mm or a mold molded using a mold in which the shape of a resin injection gate used for bobbin molding is an ellipse or a polygon. suggest.

【００１３】[0013]

【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。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【００１４】図１は本発明の一実施例に係わる内燃機関
用点火コイルの縦断面図、図２はそのＡ部拡大断面図で
ある。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an ignition coil for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged sectional view of a portion A thereof.

【００１５】この種の点火コイルは、コイル部と点火駆
動回路（イグナイタ部）とを一つにまとめて構成するこ
とを特徴としている。This type of ignition coil is characterized in that the coil section and the ignition drive circuit (igniter section) are integrated into one.

【００１６】コイル部の外装ケース６は、細長円筒形を
呈しており、その内部には、中心（内側）から外側に向
けて、センタコア１，二次ボビン２に巻かれた二次コイ
ル３，一次ボビン４に巻かれた一次コイル５が同心状に
配置され、いわゆる内二次コイル構造式を採用してい
る。外装ケース６の外側には、センタコア１と磁路を形
成するサイドコア７が装着されている。The outer case 6 of the coil portion has an elongated cylindrical shape, and has a secondary coil 3 wound around the center core 1 and the secondary bobbin 2 from the center (inside) to the outside. A primary coil 5 wound around a primary bobbin 4 is arranged concentrically, and employs a so-called inner secondary coil structural formula. Outside the outer case 6, a side core 7 that forms a magnetic path with the center core 1 is mounted.

【００１７】センタコア１は、多数の珪素鋼板或いは方
向性珪素鋼板をプレス積層してなる。センタコア１の軸
方向の両端には該センタコア１に隣接してマグネット２
０，２１が配置される。このマグネット２０，２１は、
センタコア１を通過するコイル磁束と反対方向に磁束を
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ものである。このマグネット
は、センタコア１の一端にだけ配置してもよい。The center core 1 is formed by press-stacking a large number of silicon steel sheets or oriented silicon steel sheets. Magnets 2 are provided at both ends of the center core 1 in the axial direction adjacent to the center core 1.
0 and 21 are arranged. These magnets 20 and 21
By generating a magnetic flux in the opposite direction to the coil magnetic flux passing through the center core 1, the ignition coil is operated at a saturation point or lower of the magnetization curve of the core. This magnet may be arranged only at one end of the center core 1.

【００１８】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、これらの構成部材間に充填される
絶縁用樹脂（エポキシ）１３と共に二次コイル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、無機充填剤（例えば、ガラスフィラー，マイカ）を
含有させた変性ＰＰＥである。The secondary bobbin 2 is disposed between the center core 1 and the secondary coil 3 and insulates a high voltage generated in the secondary coil 3 together with an insulating resin (epoxy) 13 filled between these components. There is also a role to do. The material of the secondary bobbin 2 is a modified PPE containing an inorganic filler (for example, glass filler, mica).

【００１９】二次ボビン２に巻かれる二次コイル３は、
例えば、線径０．０３〜０．０６ｍｍ程度のエナメル線
を用いて多層に巻かれ、また合計１００００〜３０００
０回程度分割巻きされている。上記分割巻きのために、
二次ボビンの軸方向には鍔２Ａが複数配設され、この鍔
２Ａにより設定される二次コイル３の分割巻きのための
スプールエリアが複数段設定されている。このように二
次コイル３を分割巻きすることによりスプールエリア内
の線間電圧を小さくして、たとえ巻線崩れ等が生じても
電圧差の大きい線同士が接近するのを防止して絶縁破壊
が生じないようにしてある。なお、二次ボビン２の組
成、仕様については、後述する。The secondary coil 3 wound around the secondary bobbin 2
For example, it is wound in multiple layers using an enamel wire having a wire diameter of about 0.03 to 0.06 mm, and a total of 10,000 to 3000
It is wound about 0 times. For the above split winding,
A plurality of flanges 2A are arranged in the axial direction of the secondary bobbin, and a plurality of spool areas for split winding of the secondary coil 3 set by the flanges 2A are set. By dividing the secondary coil 3 in this manner, the line voltage in the spool area is reduced, and even if the winding collapses, the lines having a large voltage difference are prevented from approaching each other, thereby causing insulation breakdown. Does not occur. The composition and specifications of the secondary bobbin 2 will be described later.

【００２０】一次コイル５は、例えば線径０．３ｍｍ〜
１．０ｍｍ程度のエナメル線を２層以上合計１００〜３
００回程度，一次ボビン４に巻き回される。この一次ボ
ビン４も、無機充填材を含有させた変性ＰＰＥにより構
成される。The primary coil 5 has a wire diameter of, for example, 0.3 mm to
Two or more layers of enameled wire of about 1.0 mm total 100 to 3
It is wound around the primary bobbin 4 about 00 times. This primary bobbin 4 is also made of modified PPE containing an inorganic filler.

【００２１】外装ケース６の上部には、コネクタ１２Ａ
付きのイグナイタケース（回路ケース）１２が嵌合，接
着されている。イグナイタケース１２の内部には、点火
コイルの一次電流を通電，遮断するための電流制御回路
（点火駆動回路）のユニット（イグナイタユニットとも
称される）８が設置される。コネクタ１２Ａのコネクタ
端子１１は、イグナイタユニット８の中継端子９と接続
されている。これらのコネクタ端子１１及び中継端子９
は、図面には全てが表されていないが、実際にはイグナ
イタユニット８に点火信号を入力させる端子、一次コイ
ル端子１０と接続するための端子、グラウンドに接続さ
れる端子等，複数の端子からなる。A connector 12A is provided on the upper part of the outer case 6.
An attached igniter case (circuit case) 12 is fitted and bonded. Inside the igniter case 12, a unit (also referred to as an igniter unit) 8 of a current control circuit (ignition drive circuit) for supplying and interrupting the primary current of the ignition coil is provided. The connector terminal 11 of the connector 12A is connected to the relay terminal 9 of the igniter unit 8. These connector terminal 11 and relay terminal 9
Although not all are shown in the drawings, a plurality of terminals such as a terminal for inputting an ignition signal to the igniter unit 8, a terminal for connection with the primary coil terminal 10, and a terminal connected to the ground are provided. Become.

【００２２】外装ケース６内の点火コイル構成部品間及
びイグナイタケース１２内には、エポキシのような熱硬
化性の絶縁用樹脂１３が注入硬化により充填され、高電
圧を絶縁している。A thermosetting insulating resin 13 such as epoxy is filled between the ignition coil components in the outer case 6 and the igniter case 12 by injection curing to insulate a high voltage.

【００２３】なお、センタコア１の周囲には、二次ボビ
ン挿入前に予めシリコンゴムのような弾性体２２を被覆
しておき、このようなセンタコア１を二次ボビンに挿入
した後、エポキシ１３を注入したり、或るいはセンタコ
ア１・二次ボビン２間には、硬質のエポキシに代わって
いわゆる軟質エポキシ樹脂（可撓性エポキシ）を充填し
てもよい。このようにすれば、センタコア１と二次ボビ
ンやエポキシ樹脂との線膨張係数差が大きくても、その
線膨張係数差により生じるヒートショック（熱衝撃）を
弾性被覆材２２により吸収緩和して、センタコア・二次
ボビン間のエポキシ１３にクラックが生じるのを防止で
きる。The periphery of the center core 1 is coated with an elastic body 22 such as silicon rubber before the insertion of the secondary bobbin, and after inserting such a center core 1 into the secondary bobbin, the epoxy 13 is applied. Injection may be performed, or a space between the center core 1 and the secondary bobbin 2 may be filled with a so-called soft epoxy resin (flexible epoxy) instead of the hard epoxy. In this way, even if the difference in the linear expansion coefficient between the center core 1 and the secondary bobbin or the epoxy resin is large, the heat shock (thermal shock) caused by the difference in the linear expansion coefficient is absorbed and relaxed by the elastic covering material 22. Cracks can be prevented from occurring in the epoxy 13 between the center core and the secondary bobbin.

【００２４】２３は高圧ダイオード、２４は板ばね、２
５は高圧端子、２６は点火プラグ接続用のスプリング、
２７は点火プラグ接続用のゴムブーツである。高圧ダイ
オード２３は、二次コイル３で発生した高電圧を板ばね
２４，高圧端子２５，スプリング２６を介して点火プラ
グに供給する場合に過早着火を防止する役割をなす。23 is a high voltage diode, 24 is a leaf spring, 2
5 is a high voltage terminal, 26 is a spring for connecting a spark plug,
27 is a rubber boot for connecting a spark plug. The high voltage diode 23 serves to prevent premature ignition when supplying a high voltage generated in the secondary coil 3 to the ignition plug via the leaf spring 24, the high voltage terminal 25, and the spring 26.

【００２５】ここで、一次ボビン４及び二次ボビン２の
材料及び仕様について説明する。Here, materials and specifications of the primary bobbin 4 and the secondary bobbin 2 will be described.

【００２６】一次ボビン４、二次ボビン２の材料は変成
ＰＰＥで形成されている。これらのボビンをモールド成
形する場合、金型には微少な隙間が生じるが、この隙間
はモールド成形時のエア抜きのために、０．００５ｍｍ
以上確保する必要がある。ＰＰＳの場合には、樹脂流動
性が良すぎて、０．００５ｍｍの隙間であっても樹脂が
浸透しバリ発生する。これに対して、変性ＰＰＥの場合
には粘性が高くバリ発生の金型すき間が０．０２ｍｍ〜
０．０３ｍｍであっても、バリが発生せず、したがっ
て、金型すき間を０．００５ｍｍ以上で０．０２〜０．
０３ｍ以下の範囲に設定しておけば、ボビン成形時のエ
ア抜きを充分に保証しつつバリの発生を抑えることがで
き、巻線コイルの断線、巻乱れを防止することができ
る。The material of the primary bobbin 4 and the secondary bobbin 2 is made of modified PPE. When these bobbins are molded, a minute gap is formed in the mold, and the gap is 0.005 mm for air release during molding.
It is necessary to secure more. In the case of PPS, the resin fluidity is too good, and the resin penetrates even in a gap of 0.005 mm, and burrs are generated. On the other hand, in the case of the modified PPE, the viscosity of the mold is so high that the burr generation mold gap is 0.02 mm to
Even when the thickness is 0.03 mm, no burrs are generated. Therefore, when the mold clearance is 0.005 mm or more, 0.02 to 0.2 mm.
If it is set within the range of not more than 03 m, it is possible to suppress the generation of burrs while sufficiently guaranteeing air bleeding at the time of bobbin molding, and it is possible to prevent disconnection and winding disorder of the winding coil.

【００２７】変性ＰＰＥをボビン材料として用いた場
合、成形に必要な樹脂流動性（成形性）を確保するほか
に、耐熱性、電気絶縁性能（耐電圧性）、及び構成部材
間の線膨張差によってボビンに加わる熱応力（熱衝撃）
に耐える耐熱応力（耐熱衝撃性）を有する必要があり、
これらの要求を満足させる組成として、変性ＰＰＥが４
５〜６０重量％、ガラス繊維が１５〜２５重量％、マイ
カが２０〜３５重量％のボビン材料を提案する。When the modified PPE is used as a bobbin material, in addition to ensuring resin flowability (moldability) required for molding, heat resistance, electric insulation performance (voltage resistance), and linear expansion difference between constituent members are obtained. Stress (thermal shock) applied to bobbin by heat
Must have heat stress (heat shock resistance) to withstand
As a composition satisfying these requirements, modified PPE is 4
We propose a bobbin material with 5-60% by weight, 15-25% by weight of glass fiber and 20-35% by weight of mica.

【００２８】内二次コイル構造の場合、特に距離の短い
二次コイル３とセンタコア１間の耐電圧（絶縁性）を満
足させることが必要である。二次コイル３の出力電圧を
例えば３０ｋＶ（高圧側電圧）とすると、センタコア１
は非接地のため中間電位３０／２＝１５ｋＶと考えられ
る。したがって、センタコア１から二次コイル３の低圧
側をみると−１５ｋＶの電位差、センタコア１から二次
コイル３の高圧側をみると＋１５ｋＶの電位差となり、
二次ボビン２の耐電圧は約１５ｋＶで良いと考えられ
る。変性ＰＰＥの場合の絶縁性能は、１６〜２０ｋＶ／
ｍｍであり、従ってボビン肉厚は１．０ｍｍ以上であれ
ばよく、本実施例においては、肉厚を１．０５〜１．２
０ｍｍの範囲で設定している。In the case of the inner secondary coil structure, it is necessary to satisfy the withstand voltage (insulation property) between the secondary coil 3 having a short distance and the center core 1 in particular. If the output voltage of the secondary coil 3 is, for example, 30 kV (high-voltage side), the center core 1
Is not grounded, it is considered that the intermediate potential is 30/2 = 15 kV. Therefore, when the low voltage side of the secondary coil 3 is viewed from the center core 1, a potential difference of −15 kV is obtained, and when the high voltage side of the secondary coil 3 is viewed from the center core 1, a potential difference of +15 kV is obtained.
It is considered that the withstand voltage of the secondary bobbin 2 may be about 15 kV. The insulation performance of the modified PPE is 16-20 kV /
mm, so that the bobbin thickness should be at least 1.0 mm. In this embodiment, the thickness is 1.05 to 1.2 mm.
It is set in the range of 0 mm.

【００２９】図２に、図１のＡ部を拡大して、本発明に
よる変性ＰＰＥ二次ボビン２の肉厚に対する鍔２Ａの比
率、並びに一次ボビン４の肉厚の最適実施例を示した。FIG. 2 is an enlarged view of part A of FIG. 1 showing an optimum embodiment of the ratio of the flange 2A to the thickness of the modified PPE secondary bobbin 2 according to the present invention and the thickness of the primary bobbin 4.

【００３０】二次ボビン２の材料を上記のような変性Ｐ
ＰＥとした場合、そのボビンの肉厚は、小さいと成形時
に樹脂が流れにくく、成形性が悪く熱応力に耐えられな
い。また、肉厚が大き過ぎると、ひけが発生しやすくな
る。上記した二次ボビン２の肉厚１．０５〜１．２０ｍ
ｍは、ボビンのモールド成形時の樹脂流動性を保証して
いる。また、鍔２Ａの厚みについては、小さいと巻線の
線間距離が不足し、絶縁劣化が起きやすく、しかも、樹
脂流動性が悪く完全に樹脂が行き届かないショートモー
ルド現象が生じ、逆に鍔の厚みを大きくとると、巻線距
離が不足する。本実施例においては、適正な値として、
ボビン肉厚に対するツバ厚みの比率を０．８〜１．２の
範囲特に最適値は０．８３〜０．９５とする知見を得、
鍔厚みを例えば１ｍｍとしている。一次ボビン４の肉厚
については、一次コイルはほゞ接地電位であるので、二
次ボビンほどの肉厚にする必要がなく、また、樹脂流動
性を確保する意味で良好な範囲は０．５〜１．０ｍｍで
最適値として０．５５〜０．７０ｍｍとしている。The material of the secondary bobbin 2 is modified P
In the case of PE, if the thickness of the bobbin is small, the resin does not easily flow during molding, the moldability is poor, and the bobbin cannot withstand thermal stress. If the wall thickness is too large, sink marks are likely to occur. The thickness of the above-mentioned secondary bobbin 2 is 1.05 to 1.20 m.
m guarantees the resin fluidity at the time of bobbin molding. If the thickness of the flange 2A is small, the distance between the winding wires is insufficient, insulation is likely to be deteriorated, and a short molding phenomenon in which the resin has poor fluidity and the resin cannot be completely reached occurs. If the thickness is large, the winding distance is insufficient. In this embodiment, as an appropriate value,
Obtained the knowledge that the ratio of the brim thickness to the bobbin thickness is in the range of 0.8 to 1.2, and particularly the optimum value is 0.83 to 0.95,
The flange thickness is, for example, 1 mm. Regarding the thickness of the primary bobbin 4, since the primary coil is almost at the ground potential, it is not necessary to make the primary bobbin 4 as thick as the secondary bobbin. The optimum value is set to 0.55 to 0.70 mm in a range of 1.0 to 1.0 mm.

【００３１】図３は、二次ボビン２の特に肉厚となる部
分について、前述した肉厚適正値とするための肉抜き方
法を示す実施例である。二次ボビン２は特に上部開口部
がフランジを設けたりするため構造的に肉厚になり易
く、そのため、肉厚が部分的に厚くなり易い箇所（斜線
で示す部分）について、モールド成形時に肉抜きを行な
っている。FIG. 3 is an embodiment showing a method for reducing the thickness of the secondary bobbin 2 in order to obtain the above-mentioned appropriate thickness for a particularly thick portion. The secondary bobbin 2 is likely to be structurally thick, especially because the upper opening is provided with a flange. Therefore, the portion where the thickness is likely to be partially thick (the portion indicated by oblique lines) is hollowed out during molding. Are doing.

【００３２】図４は、二次ボビン２を図３と同様に上部
開口側（コイル挿入口）から見た図であり、斜線で示す
丸跡２Ｂは、モールド成形の金型の樹脂注入ゲートの跡
を示すものである。本実施例では、ボビンのうちコイル
挿入側一端からボビン軸方向に向けて変性ＰＰＥを流し
込むものであり、図４の符号２Ｂに示すように、本発明
による二次ボビンの材料（変性ＰＰＥ使用）の場合、Ｐ
ＰＳのボビン金型よりもゲート断面積を拡大することで
（ＰＰＳの場合には、ゲートがφ０．８ｍｍ程度である
のに対し、ＰＰＥの場合は、ゲートの形状が円形でゲー
ト径がφ１．２〜１．５ｍｍ）、成形時に樹脂が流れや
すくなるように改善している。なお、この場合、ゲート
数が３点（３箇所）配置がベストである。FIG. 4 is a view of the secondary bobbin 2 as viewed from the upper opening side (coil insertion port) as in FIG. 3, and a circle mark 2B indicated by oblique lines indicates a resin injection gate of a mold for molding. It shows a trace. In this embodiment, the modified PPE is poured from one end of the bobbin toward the coil insertion side in the axial direction of the bobbin. As shown by reference numeral 2B in FIG. 4, the material of the secondary bobbin according to the present invention (using modified PPE) In the case of
By increasing the gate cross-sectional area compared with the bobbin mold of the PS (in the case of PPS, the gate is about φ0.8 mm, while in the case of PPE, the gate is circular and the gate diameter is φ1. (2 to 1.5 mm) to improve the flow of the resin during molding. In this case, the arrangement with three gates (three locations) is the best.

【００３３】図５は樹脂注入ゲートに関する他の例を示
すもので、符号２Ｂ′の斜線領域が二次ボビン２に残る
ゲート跡を示す。本例では、ゲート２Ｂ′の形状が長円
としている。ゲート断面積を拡大するためには、ゲート
が円形の場合は図４のように径を大きくするのが有効で
あるが、ゲート部の肉厚が十分に確保できない場合は、
図５のように、ゲート形状を長円あるいは多角形とする
ことで断面積を確保することができる。FIG. 5 shows another example of the resin injection gate, in which a hatched area 2B 'indicates a gate trace remaining on the secondary bobbin 2. In this example, the shape of the gate 2B 'is an ellipse. In order to increase the gate cross-sectional area, it is effective to increase the diameter as shown in FIG. 4 when the gate is circular, but when the thickness of the gate cannot be sufficiently secured,
As shown in FIG. 5, the cross-sectional area can be secured by making the gate shape an ellipse or a polygon.

【００３４】二次ボビン２及び一次ボビン４に変性ＰＰ
Ｅを使用した場合、エポキシ１３との接着引張試験の破
壊状態が、従来の界面破壊に比べ凝集破壊であることが
確認され、接着性を改善させ、剥離部分の発生を防止す
ることができる。また、モールド成形時に金型に悪影響
を与える腐食性ガスを発生させないので、型寿命に至る
までのショット数が、従来の２０ｋショットに比べ２０
０ｋショット以上であり、生産性を大幅に向上させるこ
とができる。The modified bobbin 2 and the primary bobbin 4 have denatured PP.
When E was used, it was confirmed that the fracture state in the adhesive tensile test with the epoxy 13 was cohesive failure as compared with the conventional interfacial fracture, and it was possible to improve the adhesiveness and prevent the occurrence of peeled portions. Further, since no corrosive gas which adversely affects the mold is generated at the time of molding, the number of shots until the end of the mold life is reduced by 20 times compared to the conventional 20k shot.
It is 0k shots or more, so that productivity can be greatly improved.

【００３５】[0035]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、一次ボ
ビン、二次ボビンの材質をバリの発生しにくくエポキシ
との接着性の良好な変成ＰＰＥとし、さらに製品形状を
改善したり（特に、二次ボビンに鍔部があるような複雑
な構造であっても、そのボビン肉厚と鍔厚との比率に最
適は関係を与えることで）、又は／及び、樹脂成形時の
樹脂注入ゲート形状を改善することで、ボビン成形品の
品質を向上させ（ひけ及びショートモールド防止）、耐
久性試験で要求される耐電圧（絶縁性能）、耐熱、耐熱
衝撃性を確保し、巻線絶縁品質を向上させる。さらに
は、腐食性ガスを含まない樹脂使用により金型の高寿命
化を図り生産性を向上させることができる。As described above, according to the present invention, the material of the primary bobbin and the secondary bobbin is a modified PPE which is less likely to generate burrs and has good adhesion to epoxy, and further improves the product shape ( In particular, even if the secondary bobbin has a complicated structure having a flange portion, the ratio between the bobbin thickness and the flange thickness is optimally given a relationship) or / and resin injection during resin molding By improving the gate shape, the quality of the bobbin molded product is improved (prevent sink marks and short mold), and the withstand voltage (insulation performance), heat resistance, and heat shock resistance required for the durability test are secured, and the winding insulation is achieved. Improve quality. Further, by using a resin containing no corrosive gas, the life of the mold can be prolonged, and the productivity can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の一実施例に係わる内燃機関用点火コイ
ルの縦断面図。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an ignition coil for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention.

【図２】図１のＡ部拡大図。FIG. 2 is an enlarged view of a portion A in FIG.

【図３】本発明の一実施例に係わる二次ボビンの肉抜き
形状を示す平面図。FIG. 3 is a plan view showing a lightened shape of a secondary bobbin according to one embodiment of the present invention.

【図４】本発明の一実施例に係わる二次ボビンを樹脂注
入ゲート跡と併せて示す平面図。FIG. 4 is a plan view showing a secondary bobbin according to one embodiment of the present invention together with a trace of a resin injection gate.

【図５】上記樹脂注入ゲート跡の他の例を二次ボビンと
共に示す平面図。FIG. 5 is a plan view showing another example of the resin injection gate trace together with a secondary bobbin.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…センタコア、２…二次ボビン、３…二次コイル、４
…一次ボビン、５…一次コイル、６…外装ケース（コイ
ルケース）、８…イグナイタユニット、１３…熱硬化性
樹脂（エポキシ）。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Center core, 2 ... Secondary bobbin, 3 ... Secondary coil, 4
... primary bobbin, 5 ... primary coil, 6 ... exterior case (coil case), 8 ... igniter unit, 13 ... thermosetting resin (epoxy).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 嶋田 淳一 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 Ｆターム(参考） 3G019 KA23 KC04 KC06 5E044 BA03 BA06 BB02  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Junichi Shimada 2520 No. Odaiba, Hitachinaka City, Ibaraki Prefecture F-term in the Automotive Equipment Division of Hitachi, Ltd. 3G019 KA23 KC04 KC06 5E044 BA03 BA06 BB02

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 内燃機関のプラグホールに内挿されて各
点火プラグに直結して使用される独立点火形の内燃機関
用点火コイルであって、コイルケース内にセンタコア，
一次ボビンに巻かれた一次コイル，二次ボビンに巻かれ
た二次コイルが同心状に配置され、これらの構成部材の
周囲に絶縁用樹脂が充填されている内燃機関用点火コイ
ルにおいて、 前記二次ボビンは、無機充填材を含有する変性ポリフェ
ニレンエーテル（以下、変成ＰＰＥと記す）であり、ボ
ビンの軸方向が鍔により複数のセクションに分割され、
該二次ボビンの肉厚に対する前記鍔の厚みの比率が０．
８〜１．２であることを特徴とする内燃機関用点火コイ
ル。1. An independent ignition type internal combustion engine ignition coil which is inserted into a plug hole of an internal combustion engine and is directly connected to each ignition plug.
A primary coil wound on a primary bobbin and a secondary coil wound on a secondary bobbin are concentrically arranged, and an insulating resin is filled around these constituent members with an insulating resin. The next bobbin is a modified polyphenylene ether containing an inorganic filler (hereinafter, referred to as modified PPE), and the axial direction of the bobbin is divided into a plurality of sections by a flange,
When the ratio of the thickness of the flange to the thickness of the secondary bobbin is 0.1.
An ignition coil for an internal combustion engine, wherein the number is 8 to 1.2. 【請求項２】 前記一次ボビンも無機充填材を含有する
変性ＰＰＥであり、一次ボビンの肉厚が０．５〜１．０
ｍｍ、二次ボビンの肉厚が１．０５〜１．２０ｍｍであ
る請求項１記載の内燃機関用点火コイル。2. The primary bobbin is also a modified PPE containing an inorganic filler, and the primary bobbin has a thickness of 0.5 to 1.0.
The ignition coil for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the thickness of the secondary bobbin is 1.05 to 1.20 mm. 【請求項３】 前記二次ボビン及び／又は前記一次ボビ
ンは、ボビン成形に用いる樹脂注入ゲートの形状が円形
でゲート径がφ１．２〜１．５ｍｍの金型を用いてモー
ルド成形されている請求項１又は２記載の内燃機関用点
火コイル。3. The secondary bobbin and / or the primary bobbin is molded using a mold having a circular resin injection gate used for bobbin molding and a gate diameter of φ1.2 to 1.5 mm. An ignition coil for an internal combustion engine according to claim 1 or 2. 【請求項４】 前記二次ボビン及び／又は前記一次ボビ
ンは、ボビン成形に用いる樹脂注入ゲートの形状が長円
或いは多角形である金型を用いてモールド成形されてい
る請求項１又は２記載の内燃機関用点火コイル。4. The mold according to claim 1, wherein the secondary bobbin and / or the primary bobbin is molded using a mold in which a resin injection gate used for bobbin molding has an oval or polygonal shape. Ignition coil for internal combustion engines.