JP2002246247A - 内燃機関用点火コイル - Google Patents

内燃機関用点火コイル

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JP2002246247A
JP2002246247A JP2001038291A JP2001038291A JP2002246247A JP 2002246247 A JP2002246247 A JP 2002246247A JP 2001038291 A JP2001038291 A JP 2001038291A JP 2001038291 A JP2001038291 A JP 2001038291A JP 2002246247 A JP2002246247 A JP 2002246247A
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coil
housing
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internal combustion
ignition coil
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Hidetoshi Akashi
英俊 明石
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 外径寸法を縮小し、プラグホールの細径化に
対応することが容易な内燃機関用点火コイルを提供す
る。 【解決手段】 ハウジング11の絶縁性樹脂材料11b
に強磁性材料である鉄粉11aが混合されているので、
ハウジング11の外周に外周コアを配設する必要がな
い。このため、点火コイルの外径寸法を縮小し、プラグ
ホールの細径化に対応することが容易となるとともに、
部品点数を削減し製造コストを低減することができる。
また、ハウジング11の絶縁性樹脂材料11bに混合す
る強磁性材料を鉄粉11aとすることにより、ハウジン
グ11の物理的な強度劣化を最小限に抑えるとともに、
コイルにより励磁されて発生する渦電流を低減し、一次
コイルと二次コイルとの磁気的な結合係数を高めて所望
の高電圧を点火プラグに印加することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関用点火コ
イルに関し、特に内燃機関(以下、「内燃機関」をエン
ジンという)のプラグホールに直接搭載するスティック
状の点火コイルに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のスティック状のエンジン用点火コ
イルとして、例えば図8に示すように、図示しないエン
ジンブロックの上部に気筒毎に形成されたプラグホール
内に収容され、図示しない点火プラグと図8の下側で電
気的に接続する点火コイル100が知られている。
【0003】この点火コイル100は絶縁性樹脂材料か
らなる円筒状のハウジング101を備えており、このハ
ウジング101内に形成された収容室108に中心コア
104、一次スプール106、一次コイル102、二次
スプール107、二次コイル103等が収容され、ハウ
ジング101の外周に外周コア105が配設されてい
る。収容室108には樹脂絶縁材としてエポキシ樹脂1
09が充填されている。このエポキシ樹脂109は絶縁
材としてだけではなく、一次コイル102および二次コ
イル103の線材間に浸透し、一次コイル102および
二次コイル103の巻線崩れを防ぐ役割を果たしてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】近年、例えばレース用
エンジン等では性能向上のため、吸気バルブおよび排気
バルブの挟み角の縮小を図っており、吸気バルブおよび
排気バルブに挟まるように搭載される点火プラグの直上
にあるプラグホールに対し、細径化が要求されている。
【0005】ところで、上記従来の点火コイル100に
おいては、コイルにより励磁されて発生する磁束の回
収、ならびにプラグホールに収容され点火プラグを覆う
プラグチューブとの磁気的絶縁を図るため、ハウジング
101の外周に外周コア105を備えている。このた
め、中心コア104、一次スプール106、一次コイル
102、二次スプール107、二次コイル103および
外周コア105等の各部品寸法によって点火コイル10
0の外径寸法が決定される。
【0006】しかしながら、各部品寸法を単純に小さく
したのみでは、誘導エネルギおよび耐電圧の観点から所
望の高電圧を発生することができなくなり、点火プラグ
において良好な火花が発生しない恐れがある。このた
め、従来技術では、エンジン性能の向上のために要求さ
れるプラグホールの細径化に対応することが困難である
という問題があった。
【0007】本発明は、このような問題を解決するため
なされたものであり、外径寸法を縮小し、プラグホール
の細径化に対応することが容易なエンジン用点火コイル
を提供することを目的とする。
【0008】本発明の他の目的は、所望の高電圧を点火
プラグに印加するエンジン用点火コイルを提供すること
にある。本発明のさらに他の目的は、耐電圧を向上し絶
縁不良を防止するエンジン用点火コイルを提供すること
にある。本発明のさらにまた他の目的は、部品点数を削
減し製造コストを低減するエンジン用点火コイルを提供
することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1、2、
3、4または5記載のエンジン用点火コイルによると、
エンジンの点火プラグに印加する高電圧を発生するステ
ィック状の点火コイルにおいて、中心コア、一次コイル
および二次コイルを収容するハウジングの樹脂材料には
強磁性材料からなる粉体が混合されているので、ハウジ
ングの外周に外周コアを配設する必要がない。このた
め、点火コイルの外径寸法を縮小し、プラグホールの細
径化に対応することが容易となるとともに、部品点数を
削減し製造コストを低減することができる。
【0010】また、ハウジングの樹脂材料に混合する強
磁性材料を粉体とすることにより、ハウジングの物理的
な強度劣化を最小限に抑えるとともに、コイルにより励
磁されて発生する渦電流を低減し、一次コイルと二次コ
イルとの磁気的な結合係数を高めて所望の高電圧を点火
プラグに印加することができる。
【0011】さらに、本発明の請求項2記載のエンジン
用点火コイルによると、上記強磁性材料からなる粉体は
磁化方向が一定方向に揃えられているので、磁化方向が
ランダムであるよりも中心コアからの磁束を効率よく受
け取り、一次コイルと二次コイルとの磁気的な結合係数
をさらに高めて点火コイルの出力電圧を向上することが
できる。
【0012】さらにまた、本発明の請求項3記載のエン
ジン用点火コイルによると、上記強磁性材料からなる粉
体はハウジングの内側よりも外側に高密度で分布してい
るので、ハウジングの内側に分布する強磁性材料からな
る粉体を低密度とすることにより、コイルにより励磁さ
れて発生する浮遊容量が低減し、一次コイルと二次コイ
ルとの磁気的な結合係数をさらに高めて点火コイルの出
力電圧を向上することができる。
【0013】さらにまた、本発明の請求項4記載のエン
ジン用点火コイルによると、上記強磁性材料からなる粉
体はハウジングの低電圧側に高電圧側よりも高密度で分
布しているので、ハウジングの高電圧側に分布する強磁
性材料からなる粉体を低密度とすることにより、高電圧
側の耐電圧を確保して絶縁不良を防止することができ
る。
【0014】さらにまた、本発明の請求項5記載のエン
ジン用点火コイルによると、非磁性材料からなる高圧キ
ャップがハウジングの高電圧側に連結されているので、
高電圧側の耐電圧を確保して絶縁不良を防止することが
できる。
【0015】本発明の請求項6記載のエンジン用点火コ
イルによると、軸方向に間隙を有する強磁性材料からな
るハウジングが中心コア、一次コイルおよび二次コイル
を収容しているので、ハウジングの外周に外周コアを配
設する必要がない。このため、点火コイルの外径寸法を
縮小し、プラグホールの細径化に対応することが容易と
なるとともに、部品点数を削減し製造コストを低減する
ことができる。また、非磁性材料からなる高圧キャップ
がハウジングの高電圧側に連結されているので、高電圧
側の耐電圧を確保して絶縁不良を防止することができ
る。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
複数の実施例を図に基づいて説明する。 (第1実施例)本発明の第1実施例によるエンジン用点
火コイルを図1、図2および図3に示す。図2に示すよ
うに、点火コイル10は図示しないエンジンブロックの
上部に気筒毎に形成されたプラグホール内に収容され、
図示しない点火プラグと図2の下側で電気的に接続して
いる。
【0017】点火コイル10は円筒状のハウジング11
を備えており、このハウジング11内に形成された収容
室18に中心コア14、一次スプール16、一次コイル
12、二次スプール17、二次コイル13等が収容され
ている。収容室18には樹脂絶縁材としてエポキシ樹脂
19が充填されている。エポキシ樹脂19は、点火コイ
ル10内の各部材間に浸透し、部材間の電気絶縁を確実
なものとしている。ハウジング11の高電圧側には高圧
キャップ15が連結されている。
【0018】図1に示すように、ハウジング11は、絶
縁性樹脂材料11bに強磁性材料からなる粉体としての
鉄粉11aが混合されて成形されている。鉄粉11a
は、図1の矢印Aで示すハウジング11の外側が図1の
矢印Bで示すハウジング11の内側よりも高密度に分布
している。また鉄粉11aは、図3に示すように、磁化
方向が一定方向に揃えられている。
【0019】一次スプール16は中心コア14の外周に
配設されており、樹脂材料で成形されている。一次コイ
ル12は、一次スプール16の外周に巻回されており、
図示しないターミナルを介して図示しないスイッチング
回路と電気的に接続されている。二次スプール17は一
次コイル12の外周に配設されており、樹脂材料で成形
されている。二次コイル13は、二次スプール17の外
周に巻回されており、高圧ターミナル20と電気的に接
続されている。高圧ターミナル20は、高圧キャップ1
5にインサート成形されており、図示しないスプリング
と電気的に接続し、プラグホールに点火コイル10を挿
入し点火プラグが嵌挿された際にスプリングを介して点
火プラグと電気的に接続する。高圧キャップ15は絶縁
性樹脂材料からなり、一方の端部外周に段差部25を有
している。この段差部25にハウジング11の高電圧側
端部21が圧入されることで、高圧キャップ15にハウ
ジング11が組み付けられる。高圧キャップ15の他方
の端部に点火プラグが嵌挿され、スイッチング回路から
一次コイル12に制御信号を供給すると二次コイル13
に高電圧が発生し、この高電圧が高圧ターミナル20お
よびスプリングを介して点火プラグに印加される。
【0020】以上のように構成された第1実施例におい
ては、ハウジング11の絶縁性樹脂材料11bに強磁性
材料である鉄粉11aが混合されているので、ハウジン
グ11の外周に外周コアを配設する必要がない。このた
め、点火コイル10の外径寸法を縮小し、プラグホール
の細径化に対応することが容易となるとともに、部品点
数を削減し製造コストを低減することができる。
【0021】また、ハウジング11の絶縁性樹脂材料1
1bに混合する強磁性材料を鉄粉11aとすることによ
り、ハウジング11の物理的な強度劣化を最小限に抑え
るとともに、コイルにより励磁されて発生する渦電流を
低減し、一次コイル12と二次コイル13との磁気的な
結合係数を高めて所望の高電圧を点火プラグに印加する
ことができる。
【0022】さらに、第1実施例においては、鉄粉11
aの磁化方向が一定方向に揃えられているので、磁化方
向がランダムであるよりも中心コア14からの磁束を効
率よく受け取り、一次コイル12と二次コイル13との
磁気的な結合係数をさらに高めて点火コイルの出力電圧
を向上することができる。
【0023】さらにまた、第1実施例においては、鉄粉
11aがハウジング11の内側よりも外側に高密度で分
布しているので、ハウジング11の内側に分布する鉄粉
11aを低密度とすることにより、コイルにより励磁さ
れて発生する浮遊容量が低減し、一次コイル12と二次
コイル13との磁気的な結合係数をさらに高めて点火コ
イルの出力電圧を向上することができる。
【0024】さらにまた、第1実施例においては、非磁
性材料からなる高圧キャップ15がハウジング11の高
電圧側に連結されているので、高電圧側の耐電圧を確保
して絶縁不良を防止することができる。
【0025】(第2実施例)本発明の第2実施例による
エンジン用点火コイルの主要部分を図4に示す。第2実
施例においては、図4に示すように、ハウジング31
は、絶縁性樹脂材料31bに強磁性材料からなる粉体と
しての鉄粉31aが混合されて成形されている。鉄粉3
1aは、図4の矢印Aで示すハウジング11の低電圧側
が図4の矢印Bで示すハウジング11の高電圧側よりも
高密度に分布し、かつハウジング11の内側よりも外側
に高密度で分布している。
【0026】上記第2実施例では、図1に示す第1実施
例と同様の効果に加えて、ハウジング11の高電圧側に
分布する鉄粉31aを低密度とすることにより、高電圧
側の耐電圧を確保して絶縁不良を防止することができ
る。
【0027】(第3実施例)本発明の第3実施例による
エンジン用点火コイルの主要部分を図5に示す。第3実
施例においては、図5に示すように、ハウジング41
は、絶縁性樹脂材料41bに強磁性材料からなる粉体と
しての鉄粉41aが混合されて2層に分離して成形され
ている。鉄粉41aは、ハウジング41の外側層である
図5に示すA層に分布し、ハウジング41の内側層であ
る図5に示すB層には分布していない。上記第3実施例
においても、図1に示す第1実施例と同様の効果を得る
ことができる。
【0028】(第4実施例)本発明の第4実施例による
エンジン用点火コイルの主要部分を図6に示す。第4実
施例においては、図6に示すように、ハウジング51
は、絶縁性樹脂材料51bに強磁性材料からなる粉体と
しての鉄粉51aが混合されて成形されている。鉄粉5
1aは、ハウジング51の内側である図6に示すBか
ら、ハウジング51の外側である図6に示すAにかけて
分布密度が傾斜して分布している。すなわち、ハウジン
グ51の外側がハウジング51の内側よりも高密度に分
布している。上記第4実施例においても、図1に示す第
1実施例と同様の効果を得ることができる。
【0029】(第5実施例)本発明の第5実施例による
エンジン用点火コイルの主要部分を図7に示す。図1に
示す第1実施例と実質的に同一構成部分には同一符号を
付す。第5実施例においては、図7に示すように、点火
コイル90は強磁性材料からなる円筒状のハウジング6
1を備えており、ハウジング61は軸方向に図示しない
間隙を有している。このハウジング61内に形成された
収容室68に中心コア14、一次スプール16、一次コ
イル12、二次スプール17、二次コイル13等が収容
されている。ハウジング61の高電圧側には絶縁性樹脂
材料からなる高圧キャップ15が連結されている。高圧
キャップ15の段差部25にハウジング61の高電圧側
端部71が圧入され、高圧キャップ15にハウジング6
1が組み付けられている。
【0030】上記第5実施例においては、軸方向に間隙
を有する強磁性材料からなるハウジング61が中心コア
14、一次コイル12および二次コイル13を収容して
いるので、ハウジング61の外周に外周コアを配設する
必要がない。このため、点火コイル90の外径寸法を縮
小し、プラグホールの細径化に対応することが容易とな
るとともに、部品点数を削減し製造コストを低減するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例によるエンジン用点火コイ
ルの主要部分を示す断面図である。
【図2】本発明の第1実施例によるエンジン用点火コイ
ルを示す断面図である。
【図3】図1のIII部分拡大図である。
【図4】本発明の第2実施例によるエンジン用点火コイ
ルの主要部分を示す断面図である。
【図5】本発明の第3実施例によるエンジン用点火コイ
ルの主要部分を示す断面図である。
【図6】本発明の第4実施例によるエンジン用点火コイ
ルの主要部分を示す断面図である。
【図7】本発明の第5実施例によるエンジン用点火コイ
ルを示す断面図である。
【図8】従来技術によるエンジン用点火コイルを示す断
面図である。
【符号の説明】
10、90 点火コイル 11、31、41、51、61 ハウジング 11a、31a、41a、51a 絶縁性樹脂材料 11b、31b、41b、51b 鉄粉(強磁性材料か
らなる粉体) 12 一次コイル 13 二次コイル 14 中心コア 15 高圧キャップ 16 一次スプール 17 二次スプール 19 ポッティング樹脂 20 高圧ターミナル

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関の点火プラグに印加する高電圧
    を発生するスティック状の点火コイルであって、 中心コアと、 前記中心コアの外周に巻回される一次コイルおよび二次
    コイルと、 前記中心コア、前記一次コイルおよび前記二次コイルを
    収容する樹脂材料からなるハウジングと、 前記樹脂材料に混合される強磁性材料からなる粉体と、 を備えることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
  2. 【請求項2】 内燃機関の点火プラグに印加する高電圧
    を発生するスティック状の点火コイルであって、 中心コアと、 前記中心コアの外周に巻回される一次コイルおよび二次
    コイルと、 前記中心コア、前記一次コイルおよび前記二次コイルを
    収容する樹脂材料からなるハウジングと、 前記樹脂材料に混合され、磁化方向が一定方向に揃えら
    れる強磁性材料からなる粉体と、 を備えることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
  3. 【請求項3】 内燃機関の点火プラグに印加する高電圧
    を発生するスティック状の点火コイルであって、 中心コアと、 前記中心コアの外周に巻回される一次コイルおよび二次
    コイルと、 前記中心コア、前記一次コイルおよび前記二次コイルを
    収容する樹脂材料からなるハウジングと、 前記樹脂材料に混合され、前記ハウジングの内側よりも
    外側に高密度で分布する強磁性材料からなる粉体と、 を備えることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
  4. 【請求項4】 内燃機関の点火プラグに印加する高電圧
    を発生するスティック状の点火コイルであって、 中心コアと、 前記中心コアの外周に巻回される一次コイルおよび二次
    コイルと、 前記中心コア、前記一次コイルおよび前記二次コイルを
    収容する樹脂材料からなるハウジングと、 前記樹脂材料に混合され、前記ハウジングの低電圧側に
    高電圧側よりも高密度で分布する強磁性材料からなる粉
    体と、 を備えることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
  5. 【請求項5】 内燃機関の点火プラグに印加する高電圧
    を発生するスティック状の点火コイルであって、 中心コアと、 前記中心コアの外周に巻回される一次コイルおよび二次
    コイルと、 前記中心コア、前記一次コイルおよび前記二次コイルを
    収容する樹脂材料からなるハウジングと、 前記樹脂材料に混合される強磁性材料からなる粉体と、 前記ハウジングの高電圧側に連結され、非磁性材料から
    なる高圧キャップと、 を備えることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
  6. 【請求項6】 内燃機関の点火プラグに印加する高電圧
    を発生するスティック状の点火コイルであって、 中心コアと、 前記中心コアの外周に巻回される一次コイルおよび二次
    コイルと、 前記中心コア、前記一次コイルおよび前記二次コイルを
    収容し、軸方向に間隙を有する強磁性材料からなるハウ
    ジングと、 前記ハウジングの高電圧側に連結され、非磁性材料から
    なる高圧キャップと、 を備えることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7506640B2 (en) 2006-12-13 2009-03-24 Denso Corporation Ignition system for internal-combustion engine
JP2014212223A (ja) * 2013-04-19 2014-11-13 ダイヤモンド電機株式会社 内燃機関用点火コイル
SE2250534A1 (en) * 2022-05-02 2023-11-03 Sem Ab Tubular structure adapted to at least partly enclose a pencil coil for internal combustion engines

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