JP2000311823A - 内燃機関用点火コイルの閉磁路鉄心体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 同心状に嵌合した１次、２次両コイルを貫
通して支持するセンタ鉄心を無端の外環鉄心が囲む内部
を横切って配置する際に、両鉄心が小形であってもセン
タ鉄心が外環鉄心の内周でズレ動くのを防止し、外環鉄
心の内周に容易に、且つ正確に固定可能にする。 【解決手段】 無端の外環鉄心１１と、同心状に嵌合
した１次、２次両コイル１，２を貫通して支持し、上記
外環鉄心が囲む内部を横切るセンタ鉄心１２とからなる
内燃機関用点火コイルの閉磁路鉄心体において、上記外
環鉄心の内周に、センタ鉄心の軸方向の各端部を位置決
めする位置決め手段１３，１３を設け、上記位置決め手
段により前記センタ鉄心１２の各端部を外環鉄心１１の
内周に対して位置決めする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば自動車の
エンジンなどの内燃機関の点火プラグに高電圧を供給し
て火花放電を生じさせるための点火コイルの閉磁路鉄心
体に関する。

【０００２】

【従来の技術】無端の外環鉄心と、同心状に嵌合した１
次コイル及び２次コイルを貫通して支持し、上記外環鉄
心が囲む内部を横切るセンタ鉄心とからなる内燃機関用
点火コイルの閉磁路鉄心体は従来から公知である。この
鉄心体は、１次コイルのボビンの内周のセンタ鉄心から
磁束が１次コイルの外の２次コイルの外周を囲む外環鉄
心を流れる閉磁路の磁気回路を構成する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この閉磁路鉄心体を使
用して構成した点火コイルは、自動車のエンジンに取付
けられる場合が多く、その場合、点火プラグのプラグホ
ールや、エンジンのロッカーカバー等の寸法に基づく制
約が厳しく、取付けスペース等の問題から点火コイルの
小型化が要求されている。そのため、点火コイルの部品
の１つ１つも非常に小さくなり、特に１次、２次両コイ
ルを貫通して組付けたセンタ鉄心を外環鉄心が囲む内部
を横切って配置する際に、センタ鉄心と外環鉄心の内周
との間にズレが発生するので、センタ鉄心を外環鉄心の
内周の所定の位置へ固定して閉磁路鉄心体に組立てるの
に非常に手数を要する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上述した問題点
を解決するために提案されたもので、請求項１の閉磁路
鉄心体は、無端の外環鉄心と、同心状に嵌合した１次、
２次両コイルを貫通して支持し、上記外環鉄心が囲む内
部を横切るセンタ鉄心とからなる内燃機関用点火コイル
の閉磁路鉄心体において、上記外環鉄心の内周に、セン
タ鉄心の軸方向の各端部を位置決めする位置決め手段を
設け、上記位置決め手段により前記センタ鉄心の各端部
を外環鉄心の内周に対して位置決めしたことを特徴とす
る。又、請求項２の閉磁路鉄心体は、無端の外環鉄心
と、同心状に嵌合した１次、２次両コイルを貫通して支
持し、上記外環鉄心が囲む内部を横切るセンタ鉄心とか
らなる内燃機関用点火コイルの閉磁路鉄心体において、
上記センタ鉄心の軸方向の一端部に永久磁石の薄片を固
定すると共に、センタ鉄心が貫通した１次コイルのボビ
ンの一端部を上記永久磁石の薄片の外に被せ、前記外環
鉄心の内周に、上記１次コイルのボビンの一端部を位置
決めする位置決め手段を設け、上記位置決め手段により
永久磁石の薄片と、これを固定したセンタ鉄心の一端部
を外環鉄心の内周に対して位置決めしたことを特徴とす
る。請求項３の閉磁路鉄心体は、無端の外環鉄心と、同
心状に嵌合した１次、２次両コイルを貫通して支持し、
上記外環鉄心が囲む内部を横切るセンタ鉄心とからなる
内燃機関用点火コイルの閉磁路鉄心体において、上記セ
ンタ鉄心の軸方向の一端部と外環鉄心の内周との間に非
磁性層を介在させると共に、センタ鉄心が貫通した１次
コイルのボビンの一端部を上記非磁性層の外に被せ、前
記外環鉄心の内周に、上記１次コイルのボビンの一端部
を位置決めする位置決め手段を設け、上記位置決め手段
により非磁性層と、センタ鉄心の一端部を１次コイルの
ボビンの一端部を介して外環鉄心の内周に対して位置決
めしたことを特徴とする。

【０００５】

【発明の実施の形態】図は請求項１，２，３の各実施例
を示し、図中、１は１次コイル、２は１次コイルの外に
同心状に嵌合した２次コイル、１１は外環鉄心、１２は
前記１次コイルのボビン３の内周を貫通して同心状に嵌
合した１次、２次両コイルを支持する短冊形のセンタ鉄
心を示す。外環鉄心、センタ鉄心は硅素鋼板の積層体で
ある。

【０００６】外環鉄心１１は無端であれば円環状でもよ
いが、図示の各実施例では四隅の角（かど）が１／４円
弧の丸味を有する四角枠で、四隅の円弧状部分の真中が
Ω形の凹凸係合部１１′で連結された四つの片の積層体
からなる。勿論、一連の無端の枠であってもよい。

【０００７】図１（Ａ）は請求項１の第１実施例の平面
図、図１（Ｂ）はそのＢ−Ｂ線での断面図で、センタ鉄
心の軸方向の各端部が対向する外環鉄心１１の内周の直
径方向に対向した平行な直線の二辺１１ａ，１１ｂに、
センタ鉄心の各端部の両側に係合する一対の内向きの三
角形の位置決め突起１３，１３が設けてある。又、この
実施例ではセンタ鉄心の各端部の両側面に、上記位置決
め突起１３，１３の斜面に斜面で接触する横向きの一対
の三角形の突起１４，１４が設けてある。尚、センタ鉄
心１２の軸方向の長さは外環鉄心の辺１１ａと１１ｂと
の間の距離に等しい。

【０００８】横向きの三角形の突起１４，１４を有する
センタ鉄心の各端部を外環鉄心の内周の直径方向に対向
した平行な二辺１１ａ，１１ｂにある内向きの三角形の
位置決め突起１３，１３の間に位置させることによりセ
ンタ鉄心の各端部は外環鉄心の内周の各辺１１ａ，１１
ｂに対して位置決めされ、１次、２次両コイルを支持し
たセンタ鉄心は外環鉄心が囲む内部でズレ動かない。従
って、センタ鉄心の各端部を外環鉄心の内周に対して容
易に且つ正確に固定して閉磁路鉄心体を構成することが
できる。

【０００９】図１（Ｃ）は、図１（Ａ）の実施例のセン
タ鉄心の各端部の両側面にある横向きの一対の三角形の
突起１４，１４を省略した請求項１の他の実施例を示
す。この実施例ではセンタ鉄心のコ字形の各端部１２′
を、外環鉄心の内周の直線の平行な二辺１１ａ，１１ｂ
にある対の内向きの三角形の位置決め突起１３，１３の
間に係合させることによりセンタ鉄心の各端部は外環鉄
心の内周の各辺１１ａ，１１ｂに対して位置決めされ、
ズレ動かない。従って、この実施例の場合もセンタ鉄心
の各端部を外環鉄心の内周に対し容易に、且つ正確に固
定することができる。更に、この実施例ではセンタ鉄心
の各端部の両側面から外向きに張り出す突起１４，１４
を設ける必要がないので、鉄心を硅素鋼板から打抜いて
製作する際の材料のロスが防止できる。

【００１０】上記図１（Ｃ）の実施例において、外環鉄
心の内周の二辺１１ａ，１１ｂにある位置決め突起１
３，１３を、破線で示したように直角三角形にし、各突
起１３の直角な一辺をセンタ鉄心の各端部の両側面に接
触させてもよいが、そうするとセンタ鉄心のコ字形の各
端部１２′の両側面を対の直角三角形の位置決め突起１
３，１３の平行な二辺の間にピッタリと位置させるのに
手数がかゝるので、位置決め突起１３，１３は斜面でセ
ンタ鉄心の端部の各側面と対向する三角形にするのが好
ましい。又、この場合、各突起１３の斜面とセンタ鉄心
の端部の両側面との間に生じる直角三角形の間隙１５を
なるべく狭くすることが好ましい。

【００１１】図２は請求項２の実施例で、センタ鉄心の
軸方向の一端部に、該端部の断面と同形、同大の永久磁
石の薄片１６を接着剤で固定し、外環鉄心の内周の直線
の辺（１１ａ又は１１ｂ、図では１１ａ）に当接するよ
うにしてある。このように、センタ鉄心の軸方向の一端
部に永久磁石を鉄心体の閉磁路と直列に配置すると、鉄
心体に磁気バイアスをかけることができ、１次コイルへ
の電流遮断時に鉄心体の磁束の変化量を大きくし、点火
コイルの出力を高めることができる。尚、そのためには
永久磁石の薄片１６の、センタ鉄心の一端部に向いた面
の磁極と、外環鉄心の内周に向いた面の磁極は、１次コ
イルに通電したときに作られる磁束とは逆の磁束が発生
する向きに定めておく。又、請求項２のセンタ鉄心の軸
方向の長さは、辺１１ａと１１ｂの間の距離を永久磁石
の薄片１６の厚さだけ短くした長さにする。

【００１２】センタ鉄心の軸方向の他端部は、図１
（Ｃ）の実施例と同様に外環鉄心の内周の直線の辺（１
１ｂ又は１１ａ、図では１１ｂ）に設けられた一対の位
置決め突起１３，１３の間で位置決めしてある。

【００１３】永久磁石の薄片１６、及びこれを先端に固
定したセンタ鉄心の一端部を辺１１ａに対して位置決め
するため、、永久磁石の薄片１６にはセンタ鉄心に被さ
った１次ボビンの一端部が被さり、薄片１６の端面と、
１次ボビンの一端部の鍔３ａの端面とが辺１１ａに当接
するようになっている。そして、図２（Ａ）の実施例で
はボビンの鍔３ａの端面に、永久磁石の薄片１６の両脇
に隣接する三角形の一対の凹部１７，１７が形成してあ
り、これに対応して外環鉄心の内周の直線の辺１１ａに
は上記凹部１７，１７と係合する一対の内向きの三角形
の位置決め突起１３，１３が設けてある。

【００１４】従って、ボビンの鍔３ａにある凹部１７，
１７を、外環鉄心の内周の辺１１ａの位置決め突起１
３，１３に係合することにより、センタ鉄心に被さった
ボビンの一端の鍔３ａと、永久磁石の薄片１６とを外環
鉄心の内周の辺１１ａに対し位置決めできる。そして、
センタ鉄心の他端も位置決め突起１３，１３で外環鉄心
の内周の辺１１ｂに位置決めされているため、センタ鉄
心は外環鉄心の内周でズレ動かない。これによって永久
磁石の薄片１６とセンタ鉄心を外環鉄心の内周に容易
に、且つ正確に固定でき、出力の高い点火コイルの製造
に寄与する。

【００１５】図２（Ｃ）は請求項２の他の実施例であっ
て、図２（Ａ，Ｂ）と相違して外環鉄心の内周の辺１１
ａには１次コイルのボビンの一端部の鍔３ａの外側面に
隣接する一対の位置決め突起１３，１３が内向きに設け
てある。従って、１次コイルのボビンの一端部の鍔３ａ
を、外環鉄心の内周の辺１１ａの位置決め突起１３，１
３の間に位置させることにより（センタ鉄心の他端は外
環鉄心の内周の辺１１ｂの位置決め突起１３，１３で位
置決めされているため）、センタ鉄心は外環鉄心の内周
でズレ動かない。従って、永久磁石の薄片１６と、セン
タ鉄心を外環鉄心の内周に容易に、且つ正確に固定で
き、出力の高い点火コイルの製造に寄与する。

【００１６】図２の各実施例では、永久磁石の薄片１６
を１次コイルのボビンの中空部の巻線で囲まれた内部に
位置させると、永久磁石からの洩れ磁束が１次コイルと
鎖交し、１次コイルの磁束を弱めて出力を低下させるの
で、永久磁石の薄片は図示のように１次コイルの鍔の内
周に位置させるなど、１次コイルの巻線部の外に位置さ
せておく。

【００１７】製造すべき点火コイルに高出力が必要でな
い場合は、請求項２の永久磁石の代わりに非磁性層を鉄
心体の閉磁路と直列に設け、鉄心部が磁気飽和を起こさ
ないようにするのが請求項３で、非磁性層として非磁性
のプラスチック、例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタ
レート）でセンタ鉄心の断面と同形、同大に成形したス
ペーサ１８をセンタ鉄心の軸方向の一端部に接着した実
施例が図３（Ａ）、（Ｃ）である。従って、図３
（Ａ）、（Ｃ）の実施例は、非磁性スペーサ１８を永久
磁石の薄片１６の代わりに使用しただけで、その構成は
図２（Ａ）、（Ｃ）と全く同一である。

【００１８】非磁性層としては、センタ鉄心の軸方向の
端部と、これと対向した外環鉄心の内周の辺１１ａや１
１ｂの間に空隙を保ち、この空隙を非磁性のスペーサ１
８の代用にすることもでき、この場合の実施例は次の図
４の通りである。

【００１９】図４（Ａ，Ｂ）はセンタ鉄心の軸方向の一
端部と、外環鉄心の内周の辺１１ａとの間に空隙１９を
保った実施例、図４（Ｃ）はセンタ鉄心の軸方向の各端
部と、外環鉄心の内周の辺１１ａ、及び１１ｂとの間に
空隙１９ａ，１９ｂを保った実施例であって、空隙を形
成する軸方向の間隔が、例えば３ｍｍとすると、図４
（Ａ，Ｂ）の実施例ではセンタ鉄心の軸方向の一端部
と、外環鉄心の内周の辺１１ａとの間に３ｍｍの間隔を
保ち、図４（Ｃ）の実施例ではセンタ鉄心の軸方向の各
端部と、外環鉄心の内周の辺１１ａ，１１ｂとの間に
１．５ｍｍ宛の間隔を保ったり、一方が１ｍｍ、他方が
２ｍｍなど２つの間隔１９ａ，１９ｂの合計が３ｍｍに
なるようにする。

【００２０】従って、上記の場合、センタ鉄心１２の軸
方向の長さは、外環鉄心の辺１１ａと１１ｂとの間の距
離より３ｍｍ短くする。

【００２１】センタ鉄心１２は１次ボビン３の内周に接
着剤などで固定する。この場合、図４（Ａ，Ｂ）の実施
例ではセンタ鉄心の軸方向の一端部の端面を１次ボビン
の一端部の鍔３ａの端面からボビンの内部に３ｍｍ引き
込ませて固定し、図４（Ｃ）の実施例では同様にセンタ
鉄心の軸方向の一端部の端面を１次ボビンの一端部の鍔
３ａの端面からボビンの内部に、例えば１．５ｍｍ引き
込ませて固定する。

【００２２】そして、外環鉄心の内周の辺１１ａには１
次ボビンの一端部の鍔３ａの端面にある三角形の一対の
凹部１７に係合するか（図４Ａ）、鍔３ａの外面に係合
する（図４Ｃ）一対の位置決め突起１３，１３を設け、
この突起１３ａ、１３ａによりセンタ鉄心に被さった１
次ボビンの一端部の鍔３ａを外環鉄心の内周の辺１１ａ
に対し空隙１９，１９ａを保って位置決め、固定する。
又、ボビンから外に突出したセンタ鉄心の他端部は、辺
１１ｂに内向きに設けた三角形の一対の位置決め突起１
３，１３で他端部の両側面を位置決めし、図４（Ｃ）の
場合は空隙１９ｂを保持する。これによってセンタ鉄心
の一端部又は両端部と、これに対向する外環鉄心の内周
の辺との間に空隙１９、１９ａ，１９ｂを保って１次、
２次両コイルを貫通、支持したセンタ鉄心を外環鉄心の
内周に対し位置決めし、ズレ動くのを防止できる。従っ
て、センタ鉄心を外環鉄心の内周に容易に、且つ正確に
固定できる。

【００２３】必要によっては上記空隙１９、１９ａ，１
９ｂには非磁性の接着剤などを充填して固化させてもよ
く、これにより外環鉄心の内周に対するセンタ鉄心の固
定を補強できる。又、図４（Ｃ）の実施例において、セ
ンタ鉄心の他端部を位置決めするため外環鉄心の辺１１
ｂに設けた位置決め突起は省略してもよい。

【００２４】図示の請求項１、請求項２、請求項３の実
施例において、外環鉄心の内周の各辺と、これに対向す
るセンタ鉄心の各端部は溶接、接着などにより結合して
もよい。又、外環鉄心の内周の各辺と永久磁石の薄片
や、非磁性のスペーサは接着剤などで結合してもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上で明らかなように、本発明によれ
ば、１次、２次両コイルを支持したセンタ鉄心を、外環
鉄心が囲む内部を横切って配置する際、外環鉄心の内周
の辺に設けた位置決め突起によりセンタ鉄心がズレ動く
のを防止できる。従って、センタ鉄心を外環鉄心の内周
に容易に、且つ正確に固定でき、生産性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は請求項１の第１実施例の平面図と、そ
の要部の拡大説明図、（Ｂ）は同上の（Ａ）のＢ−Ｂ線
での断面図、（Ｃ）は請求項１の他の実施例の平面図
と、その要部の拡大説明図。

【図２】（Ａ）は請求項２の第１実施例の平面図と、そ
の要部の拡大説明図、（Ｂ）は同上の（Ａ）のＢ−Ｂ線
での断面図、（Ｃ）は請求項２の他の実施例の平面図
と、その要部の拡大説明図。

【図３】（Ａ）は請求項３の第１実施例の平面図、
（Ｂ）は同上の（Ａ）のＢ−Ｂ線での断面図、（Ｃ）は
請求項３の第２実施例の平面図。

【図４】（Ａ）は請求項３の第３実施例の平面図、
（Ｂ）は同上の（Ａ）のＢ−Ｂ線での断面図、（Ｃ）は
請求項３の第４実施例の平面図。

【符号の説明】

１ １次コイル ２ ２次コイル ３ １次コイルのボビン ３ａ ボビンの鍔 １１ 外環鉄心 １１ａ、１１ｂ 直径方向に対向した直線の二辺 １２ センタ鉄心 １２′ センタ鉄心のコ字形端部 １３ 外環鉄心の内周の一対の位置決め突起（位置決
め手段） １４ センタ鉄心の突起 １６ 永久磁石の薄片 １７ １次コイルボビンの三角形の凹部 １８ 非磁性薄片（非磁性層） １９、１９ａ，１９ｂ 空隙（非磁性層）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無端の外環鉄心と、同心状に嵌合した１
   次、２次両コイルを貫通して支持し、上記外環鉄心が囲
   む内部を横切るセンタ鉄心とからなる内燃機関用点火コ
   イルの閉磁路鉄心体において、上記外環鉄心の内周に、
   センタ鉄心の軸方向の各端部を位置決めする位置決め手
   段を設け、上記位置決め手段により前記センタ鉄心の各
   端部を外環鉄心の内周に対して位置決めしたことを特徴
   とする内燃機関用点火コイルの閉磁路鉄心体。
2. 【請求項２】 無端の外環鉄心と、同心状に嵌合した１
   次、２次両コイルを貫通して支持し、上記外環鉄心が囲
   む内部を横切るセンタ鉄心とからなる内燃機関用点火コ
   イルの閉磁路鉄心体において、上記センタ鉄心の軸方向
   の一端部に永久磁石の薄片を固定すると共に、センタ鉄
   心が貫通した１次コイルのボビンの一端部を上記永久磁
   石の薄片の外に被せ、前記外環鉄心の内周に、上記１次
   コイルのボビンの一端部を位置決めする位置決め手段を
   設け、上記位置決め手段により永久磁石の薄片と、これ
   を固定したセンタ鉄心の一端部を外環鉄心の内周に対し
   て位置決めしたことを特徴とする内燃機関用点火コイル
   の閉磁路鉄心体。
3. 【請求項３】 無端の外環鉄心と、同心状に嵌合した１
   次、２次両コイルを貫通して支持し、上記外環鉄心が囲
   む内部を横切るセンタ鉄心とからなる内燃機関用点火コ
   イルの閉磁路鉄心体において、上記センタ鉄心の軸方向
   の一端部と外環鉄心の内周との間に非磁性層を介在させ
   ると共に、センタ鉄心が貫通した１次コイルのボビンの
   一端部を上記非磁性層の外に被せ、前記外環鉄心の内周
   に、上記１次コイルのボビンの一端部を位置決めする位
   置決め手段を設け、上記位置決め手段により非磁性層
   と、センタ鉄心の一端部を１次コイルのボビンの一端部
   を介して外環鉄心の内周に対して位置決めしたことを特
   徴とする内燃機関用点火コイルの閉磁路鉄心体。