JP2000515686A - コイル、特に高圧イグニッションコイル回路のためのコイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明の主題は、コイル、特に高圧イグニッションコイル回路のためのコイルである。本発明によれば、コイルは、ほぼ円錐台状のワイヤ層により形成され（5、6、7等；20）、これらのワイヤ層は、連続する様式で互いに重合している。

Description

【発明の詳細な説明】 コイル、特に高圧イグニッションコイル回路のためのコイル 本発明は、コイル、特に高圧イグニッションコイル回路のためのコイル に関するものである。 スパーク-イグニッション内燃機関において、シリンダ内の混合ガスの 燃焼は、イグニッションスパークプラグの電極の間で生成されるスパークによっ て生じる。 該スパークを生成するために、スパークプラグの端子はイグニッション コイルのようなトランスフォーマの二次（高圧）ワインディングの端に接続され ており、このトランスフォーマの一次ワインディングはトランジスタのようなス イッチを介して電圧供給先に接続されている。 該スイッチが閉じている場合、一次ワインディング内を電流が流れる。 もし、所定の時点において該スイッチが開放された場合、一次ワインディング内 に急激に過電圧が生成される。これによって、二次ワインディング内に電磁誘導 により電圧サージが生成される。この電圧が十分な値に達したとき、スパークが 生成され、混合燃料に点火する。 二次ワインディングの端子における電圧は、数万ボルトに達する場合が ある。そこで、このワインディングの二つの巻線の間でスパークが形成されるリ スクを制限するために、すでにさまざまな構成が提案されてきている。通常、管 状ワインディングコアとこのコアの軸に垂直な複数のフィンを備えたホルダ上に 、このワインディングが巻かれるようになることが予想される。このフィンとフ ィンの間に環状ワインディングコンパートメントが定められている。各コンパー トメントの基礎はコアによって形成されており、各フィンは、二次ワインディン グのワイヤがあるコンパートメントから隣接するコンパートメントに通ることが できるように、通路を有している。 この構成を改善するために、さまざまな手段がすでに提案されている。 文献EP-A-0,375,502は、二つの連続するワインディング・コンパートメ ント間の巻線の間隔を大きくするために、ワインディング・コンパートメント間 に隔離コンパートメントを提供している。しかしながら、この構成には二次ワイ ンディングホルダの軸サイズを大きくするという欠点がある。 また、文献EP-A-0,609,109においては、あるコンパートメントから隣接 するコンパートメントへの通路が、上流のコンパートメントでは、コアからある 程度離れたところを通り、下流のコンパートメントではコアのレベルへを通ると いうような形態のコアが提案されている。従って、通路の近くにおいては、二つ の隣接するコンパートメントのワインディングはオフセットされ、互いに対向す るように構成されている二つの巻線の間における電圧を制限することが可能にな る。 これらの構成は、概して良好な結果をもたらすが、現時点において欠点 を有する。これは、二次ワインディングの端子間の電圧を大きくするための試み がさらになされており、これを実現するために、結果的にこのワインディングに おける巻線の数の増大を招くことになる。さらに、このワインディングの直径は 小さいまま維持することを保証するための試みがなされているので、長さを長く する必要がある。 同時に、コイルのコストを制限するために、フィンの数とそれに伴うワ インディングコンパートメントの数を増やすことは望ましくない。従ってワイン ディングコンパートメントは幅がより大きくなる。 従って、ワイヤ層の流出や巻線の混乱という問題に直面することになる 。 本発明はこのような欠点を改善することを目的とする。 この目的のため、本発明はまず、コイル、特に高圧イグニッションコイ ル回路用のコイルであって、少なくとも部分的に、ほぼ円錐台状の ワイヤ層により形成され、これらのワイヤ層は連続する様式で互いに重合してい ることを特徴とするコイルを主題としている。 本発明によれば、コイルはフィンを有することなくホルダ上に生成され る。また、本発明によれば、切り取られた円錐の形態をしているワイヤ層という 構成のために、巻線間にスパークが生じることがかなり軽減されることを以下に 説明する。 実施例のひとつにおいて、各ワイヤ層は、少なくともひとつの小さめの 直径の巻線から少なくともひとつの大きめの直径の巻線まで続く、あるいはその 逆の、一連の複数の巻線から形成されている。 また、他のひとつの実施例において、少なくともひとつのワイヤ層は、 その小さめの直径の巻線は隣接する層の小さめの直径の巻線の一つと、大きめの 直径の巻線は他の隣接する層の大きめの直径の巻線と接続されている。 本発明の主題はまた、上記のようなコイルを生成するための、以下から 成るステップを備えるプロセスでもある： ａ）第一の方向に、かつ第一の長さ分ホルダ上にワイヤを巻く。 ｂ）前記ワイヤを他の方向に、第一の長さよりも小さい第二の長さ分巻 き続ける。 ｃ）前記ワイヤを他の方向に、第二の長さよりも大きい第三の長さ分巻 き続ける。 ｄ）所望の巻線数を得るまで、ｂ）とｃ）のステップを繰り返す。各ス テップｂ）は、ステップの連続においてその前後に行われるステップｃ）の長さ よりも短い長さ分実行される。 また、実施における別の方法によれば、ステップｂ）すべてが同じ長さ 分実行される。 本発明の二つの実施例を、添付の図面を参照して、限定のない例示によ り以下に説明する。 −図１は、第一実施例の概略説明図である。 −図２は、第二実施例を示す。 −図３は、図２に示された実施例の概略図である。 図１は、軸部分において、イグニッションコイルの高圧ワインディング ホルダの一端１を示す。このホルダは、円筒状の中心部分２を有し、少なくとも ひとつの円錐台状の端部３を有する。円錐台状部分３は円筒状部分２と、小さい 直径を基礎部分としてつながれている。 ワイヤ４は、部分２と３との接続部から巻回が開始される。この巻回は 、コイルの外側に向かって部分３を覆うように軸方向および放射線状に続けられ る。よって、ホルダの部分３に適用するようにワイヤの第一円錐台層が形成され る。 この第一のステップ後、巻回は、層５上に置くように第二の円錐台状層 ６を形成するために、ホルダの内部に向かって放射線状かつ軸方向に巻回が続行 される。 ホルダの部分２に到達すると、巻回は、層６上に置くように第三の円錐 台状層７として続行され、これが繰り返される。 従って、層５、６、７等は互いに連続して重合している。層６は、それ を先行する層５に、各層における大きい直径の巻線によって接続されている。同 様に、層６はその後に続く層７に、これらの二つの層の各々における小さい直径 の二つの巻線によって接続されている。 図２は、円錐台状の端を有するホルダの使用を避けるための、ワインデ ィング方法の一つを示している。 ここでは、従来のホルダが使用され、これは円筒状ハブ８とそれに垂直 な端フランジ９を有する。 このワイヤの巻回は、フランジ９と接するハブ８の軸方向端の一つから 開始される。フランジ９からホルダの中心まで長さＬ分、第一のベース層１０が 巻かれる。 この巻回は、フランジ９の前で中断されるような第二層を形成するため に、反対方向に向かって、すなわち、フランジ９に向かって、Ｌよ り短い長さ分、すなわち、Ｌ−ｄ₁分、続行される。 Ｌ−ｄ₁よりも大きい長さ分、第三の巻回層を形成するために、該コイ ルは、最初の方向、すなわちホルダの中心に向かって戻る。Ｌ−ｄ₁＋ｄ₂の長さ である、この第三の層は、ｄ₂の長さ分だけベース層及び第一層を越えて、ホル ダの中心部分に向かって延長されることになり、ホルダのハブ１０に接触するこ とになる。 この手続が続行され、図２において、各偶数の層は、ｄ₂の長さだけ一 つ前の層を越えて延びるまで、フランジ９から離れる方向に動くことによって右 から左に巻かれていく。また、各奇数の層はフランジ９の方へ向かって動くこと により、左から右へ巻かれ、一つ前の層の開始地点から距離ｄ₁離れたところで 止まる。 ｄ₁＝ｄ₂の場合、ｎ番目の層１ｎにおいて、「定常状態」が達成され、 ここで： が成り立つ。 従って、図３の概略図においてわかるように「定常状態」にあるワイヤ ２０の層は互いに内部に重なり合う切り取られた円錐形で形成される。 このことから、(概略図という性質上、図３においては明らかではない 事項であるが)、このワインディングの通常の断面図は、ｎ個の円錐台状の積層 を切り取っていることになり、その半分は、ワインディング長Ｌに相当する数の ワイヤを有し、また別の半分は、ワインディング長Ｌ−ｄ₁に相当する数のワイ ヤを有していることがわかる。 コイル内部の半径方向の最大電位差は、このような断面図においては、 第一の層の最後の巻線と最後の層の最初の巻線の間の電位差に等しい。コイルが 、直径0.072mm、L=７mm、ｄ₁=ｄ₂＝0.86mmのワイヤを使って、40kVの総電位差に 対して18,300回の巻線を有していると仮定すると、 ｎ=15であり、最大電位差は1,365巻の電位差、すなわち、380Vの二つの層の間の 電位差に対して、3kVに相当するということがわかる。 本発明により、実際にこれらの値はかなり許容できるものであり、長さ の長いコイル上におけるフィンの数が増える問題を解決することが可能である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１０年９月１７日（１９９８．９．１７） 【補正内容】 請求の範囲 １．コイル、特に高圧イグニッションコイル回路のためのコイルを製造するため のプロセスであって、このコイルは、少なくとも部分的に、ほぼ円錐台状のワイ ヤ層により形成され（5、6、7等；20）、これらのワイヤ層は、連続する様式で 互いに重合しており、 ａ）第一の方向に、かつ第一の長さ（Ｌ）分、ホルダ(8、9)上にワイヤ を巻く； ｂ）前記ワイヤを他の方向に、第一の長さよりも小さい第二の長さ（Ｌ −ｄ₁）分巻き続ける； ｃ）前記ワイヤを前記第一の方向に、第二の長さよりも大きい第三の長 さ（Ｌ−ｄ₁＋ｄ₂）分巻き続ける； ｄ）所望の巻線数を得るまで、ｂ）とｃ）のステップを繰り返し、各ス テップｂ）は、ステップの連続においてその前後に行われるステップｃ）の長さ よりも短い長さ分実行される、 というステップを備えることを特徴とする、コイルを製造するためのプロセス。 ２．請求項１に記載のプロセスであって、ステップｂ）すべてが同じ長さ（Ｌ− ｄ₁）分実行されることを特徴とするプロセス。 ３．請求項１または２に記載のプロセスであって、ステップｃ）のすべてが同じ 長さ（Ｌ−ｄ₁＋ｄ₂）分実行されることを特徴とするプロセス。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＵ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＥＥ， ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，Ｌ Ｃ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＸ ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．コイル、特に高圧イグニッションコイル回路のためのコイルであって、少な くとも部分的に、ほぼ円錐台状のワイヤ層により形成され（5、6、7等；20）、 これらのワイヤ層は、連続する様式で互いに重合していることを特徴とするコイ ル。 ２．請求項１記載のコイルであって、各層は、連続する複数の巻線によって形成 されており、これは少なくとも一つの小さめの直径の巻線から、少なくとも一つ の大きめの直径の巻線へと進み、かつその逆に進むことを特徴とするコイル。 ３．請求項１または２記載のコイルであって、このコイル内において、少なくと も一つの層は、その小さめの直径の巻線を、一つの隣接する層の小さめの直径の 巻線に接続し、またその大きめの直径の巻線を、他の隣接する層の大きめの直径 の巻線に接続することを特徴とするコイル。 ４．請求項１から３のいずれかに記載のコイルの製造プロセスであって、 ａ）第一の方向に、かつ第一の長さＬ分、ホルダ(8、9)上にワイヤを巻 く； ｂ）前記ワイヤを他の方向に、第一の長さよりも小さい第二の長さ（Ｌ −ｄ₁）分巻き続ける； ｃ）前記ワイヤを前記第一の方向に、第二の長さよりも大きい第三の長 さ（Ｌ−ｄ₁＋ｄ₂）分巻き続ける； ｄ）所望の巻線数を得るまで、ｂ）とｃ）のステップを繰り返し、各ス テップｂ）は、ステップの連続においてその前後に行われるステップｃ）の長さ よりも短い長さ分実行される、 というステップを備えることを特徴とするコイルの製造プロセス。 ５．請求項４に記載のプロセスであって、ステップｂ）すべてが同じ長さ（Ｌ− ｄ₁）分実行されることを特徴とするプロセス。 ６．請求項４または５に記載のプロセスであって、ステップｃ）のすべてが同じ 長さ（Ｌ−ｄ₁＋ｄ₂）分実行されることを特徴とするプロセス。