JP2007066961A - 内燃機関用点火コイル - Google Patents

Abstract

【課題】出力エネルギを低下させることなく鉄心形状を小型化、軽量化することのできる内燃機関用点火コイルを提供すること。
【解決手段】閉磁路が形成され、センタ鉄心部が収納された一次ボビン２の上に一次コイル３を巻装して収納し、一次ボビン２と空隙をもって配置される二次ボビン４の上に二次コイル５を巻装して収納され、一次コイル３の通電によって鉄心６を励磁する方向と逆方向に磁化された永久磁石７を空隙部に挿入してなり、一次ボビン２と二次ボビン４を間隔をもって配置してコイルケース８内に収容し、コイルケース８内に絶縁用樹脂１１を封入して一体化してなる内燃機関用点火コイル１において，サイド鉄心とセンタ鉄心の形状を、センタ鉄心とサイド鉄心とに流れる磁束の量に比例するサイド鉄心の断面積をサイド鉄心のそれぞれの位置で変化させ、磁束の量に比例した断面積に形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は内燃機関の点火プラグに火花放電を発生させるために高電圧を供給する内燃機関用点火コイルに関する。

近年、一次コイル及び二次コイルが巻装された閉磁路を形成する鉄心の一部分に設けられた空隙部に永久磁石を挿入し、一次コイルに通電する以前に、永久磁石の磁化力により一次コイルの通電による磁化方向とは逆の向きに鉄心を負方向の最大使用磁束密度まで磁化しておき、点火コイルの使用時に、一次コイルに励磁電流を流すことにより永久磁石の磁化力とは逆方向の磁化力を発生させ、それにより鉄心を正方向の最大使用磁束密度まで磁化する点火コイルが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。これは、鉄心の閉磁路内に一次コイルの通電による励磁方向とは逆に磁化された永久磁石を挿入することにより、磁気エネルギの蓄積量を大きくして点火性能の向上、および点火コイルの小型化、軽量化を図るものである。
特開平８−４５７５３号

この特許文献１の点火コイルに用いられている一次コイル及び二次コイルが巻装された閉磁路を形成する鉄心部の形状は、中央に位置するセンタ鉄心部の断面積に対し、約０．６〜１倍の断面積を有し、その断面積はどの位置においてもほぼ均等な形状を有している。このため、特許文献１の点火コイルにあっては、一次コイルの通電によって励磁された鉄心の磁束密度分布が鉄心部の位置によって異なっており、このため、特許文献１の点火コイルのように一次コイル及び二次コイルが巻装された閉磁路を形成する鉄心部を均一な断面積とした形状を持つサイド鉄心においては、形状が大型化してしまうという問題を有している。

本発明の目的は、出力エネルギを低下させることなく鉄心形状を小型化、軽量化することのできる内燃機関用点火コイルを提供することにある。

本発明に係る内燃機関用点火コイルは、内燃機関の各シリンダのプラグホールに装着されて点火プラグに直結し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、サイド鉄心部とセンタ鉄心部とによって磁気回路を構成し、センタ鉄心部は一端がサイド鉄心部に固着され、他端がサイド鉄心部と空隙部を設けて配置されて閉磁路が形成され、センタ鉄心部が収納された一次ボビンの上に一次コイルを巻装して収納し、一次ボビンと空隙をもって配置される二次ボビンの上に二次コイルを巻装して収納され、一次コイルの通電によって鉄心を励磁する方向と逆方向に磁化された永久磁石を空隙部に挿入してなり、一次ボビンと二次ボビンを間隔をもって配置してコイルケース内に収容し、コイルケース内に絶縁用樹脂を封入して一体化してなる内燃機関用点火コイルにおいて，サイド鉄心とセンタ鉄心の形状をセンタ鉄心とサイド鉄心とに流れる磁束の量に比例するサイド鉄心の断面積をサイド鉄心のそれぞれの位置で変化させ、磁束の量に比例した断面積に形成したものである。

本発明によれば、出力エネルギを低下させることなく鉄心形状を小型化、軽量化することができる。

本発明は、空隙部を設けて閉磁路が形成されている鉄心と、この鉄心の外周に一次コイル、二次コイルを順次巻回し、この一次コイルに通電することによって鉄心を励磁する方向と逆方向に磁化された永久磁石を鉄心の空隙部に装着してなり、閉磁路を形成する鉄心の形状をそれぞれの位置で鉄心に流れる磁束の量に比例した断面積に合わせて変化させ、必要最小限の断面積を有した形状とすることによって達成される。

図１〜３には、本発明に係る内燃機関用点火コイルの一実施例が示されている。図１は内燃機関用点火コイルの断面構成図、図２（ａ）、（ｂ）は図１に図示の内燃機関用点火コイルのX−X線断面図、図３（ａ）、（ｂ）は図１に図示の内燃機関用点火コイルのセンタ鉄心とサイド鉄心の形状を示す図である。

図１において、内燃機関用点火コイル１は、内燃機関の各シリンダのプラグホールに装着されて点火プラグに直結し使用される独立点火形の内燃機関用点火コイルである。この内燃機関用点火コイル１は、鉄心６を有し、この鉄心６は、図２に示す如く、Ｅ字状に形成されており、磁気回路が構成されている。この鉄心６は、０．２〜０．５ｍｍの珪素鋼板を積層して閉磁路をなす磁路を形成している。そして、この鉄心６は、センタ鉄心部６Ａと、サイド鉄心部６Ｂとによって構成されている。このサイド鉄心部６Ｂは、図２に示す如く、矩形の枠状に形成され、閉磁路が形成されている。

そして、このセンタ鉄心部６Ａは、図２に示す如く、一端が矩形の枠状に形成されるサイド鉄心部６Ｂの一側に固着され、他端が矩形の枠状に形成されるサイド鉄心部６Ｂの他側と空隙部６Ｃを設けて配置されている。このセンタ鉄心部６Ａは、図１に示す如く、一次ボビン２に収納されている。この鉄心６の外周側に配設されセンタ鉄心部６Ａが収納されている一次ボビン２は、熱可塑性合成樹脂により形成されている。この一次ボビン２の上には、一次コイル３が巻装され、一次ボビン２の上に収納されている。この一次コイル３は、線径０.３〜１.０ｍｍ程度のエナメル線を一層当たり数十回ずつ、数層にわたり合計百ないし二百回程度一次ボビン２に積層巻されて形成されている。

また、この一次ボビン２の外周には、空隙をもって、二次ボビン４が配設されている。この二次ボビン４は、一次ボビン２と同様に熱可塑性合成樹脂によって成形されており、この二次ボビン４には複数個の巻溝が形成されている。この二次ボビン４の上には、二次コイル５が巻装され、一次ボビン２の上に収納されている。この二次コイル５は、線径０.０３〜０.１ｍｍ程度のエナメル線を用いて合計五千ないし二万回程度二次ボビン４に分割巻されて形成されている。このように、一次ボビン２は、二次ボビン４の内側に挿入された状態となっている。

そして、矩形の枠状に形成されるサイド鉄心部６Ｂの一側に一端が固着されるセンタ鉄心部６Ａの他端と、サイド鉄心部６Ｂとの空隙部６Ｃには、一次コイル３の通電によって鉄心６を励磁する方向と逆方向に磁化された永久磁石７が挿着されている。この一次ボビン２に巻装された一次コイル３、二次ボビン４に巻装された二次コイル５は、コイルケース８に収納されている。

また、一次コイル３に供給する電力は、端子９を介して供給され、この端子９には、図示していないが、コネクタが接続されるようになっている。一方、二次コイル５には、高圧端子１０が接続されている。この二次コイル５には、一次コイル３の通電によって点火プラグに火花放電を発生させるための高電圧が誘起される。この二次コイル５に誘起された高電圧は、高圧端子１０を介して点火プラグに供給され、この二次コイル５に誘起された高電圧の供給を受け、点火プラグは、火花放電を発生させる。

そして、この一次ボビン２に巻装された一次コイル３、二次ボビン４に巻装された二次コイル５が収容されているコイルケース８には、熱硬化性樹脂で構成される絶縁用樹脂（具体的には、エポキシ樹脂）１１が封入されている。この絶縁用樹脂（具体的には、エポキシ樹脂）１１は、コイルケース８の内側と、一次ボビン２に巻装された一次コイル３、二次ボビン４に巻装された二次コイル５との隙間部６Ｃに充填され、この絶縁用樹脂（具体的には、エポキシ樹脂）１１を硬化させて一次コイル３、二次コイル５との絶縁を行っている。このようにコイルケース８内には、この絶縁用樹脂（具体的には、エポキシ樹脂）１１によって一次コイル３、二次コイル５、一次ボビン２、二次ボビン４が絶縁され、固定されて一体化して収容されている。

このような鉄心６には、図３（ａ）に示す如きＥ字状に形成されるものと、図３（ｂ）に示す如きＣ字状に形成されるものとがある。そして、鉄心６は、一次コイル３に通電することによって鉄心６が励磁され、図３（ａ）に示す如きＥ字状に形成される鉄心６の場合は、磁束の流れが図４（ａ）に示す如くなる。また、図３（ｂ）に示す如きＣ字状に形成される鉄心６の場合は、磁束の流れが図４（ｂ）に示す如くなる。

次に、図２，図３（ａ），（ｂ），図４（ａ），（ｂ）を用いて、鉄心６のセンタ鉄心部ａの断面積とサイド鉄心部ｂ（ｂ１，ｂ２）、ｃ（ｃ１，ｃ２）、ｄ（ｄ１，ｄ２）の断面積の関係について説明する。通常、一次コイル３、二次コイル５を巻回しないサイド鉄心部ｂ（ｂ１，ｂ２）、ｃ（ｃ１，ｃ２）、ｄ（ｄ１，ｄ２）の断面積は、一次コイル３、二次コイル５を巻回したセンタ鉄心部ａの断面積の約８０％とし、サイド鉄心部ｂ（ｂ１，ｂ２）、ｃ（ｃ１，ｃ２）、ｄ（ｄ１，ｄ２）の断面積は、どこの位置でも均一に形成することが一般的である。

ところが、実際の鉄心６に一次コイル３の通電によって励磁される磁束量は、サイド鉄心部ｂ（ｂ１，ｂ２）、ｃ（ｃ１，ｃ２）、ｄ（ｄ１，ｄ２）の位置によって異なり、具体的には鉄心６に設けた空隙部６Ｃの位置によって変化している。この一次コイル３に通電すると、鉄心６が励磁され、この鉄心６には、図４（ａ），（ｂ）に示す如く、磁束が流れる。すなわち、磁気抵抗が鉄心６の１００倍以上であるため、図４（ａ）に示されるＥ字状に形成される鉄心６の場合は、空隙部６Ｃで磁束が漏洩し、サイド鉄心部ｃ１，ｃ２からセンタ鉄心部ａに短絡したように図４（ａ）に示される如く一部の磁束が流れる。また、磁気抵抗が鉄心６の１００倍以上であるため、図４（ｂ）に示されるＣ字状に形成される鉄心６の場合は、空隙部６Ｃで磁束が漏洩し、サイド鉄心部ｃからセンタ鉄心部ａに短絡したように図４（ｂ）に示される如く一部の磁束が流れる。

このように一部の磁束が空隙部６Ｃの近傍で短絡したように流れるため、空隙部６Ｃの付近のサイド鉄心部ｂ（ｂ１，ｂ２）に流れる磁束量Φ１は、空隙部６Ｃの反対側のサイド鉄心部ｄ（ｄ１，ｄ２）に流れる磁束量Φ２よりも少なくなる。したがって、サイド鉄心部ｂ（ｂ１，ｂ２）、ｃ（ｃ１，ｃ２）、ｄ（ｄ１，ｄ２）のそれぞれのサイド鉄心部の必要断面積は、サイド鉄心部の各形成位置によって異なり、断面積を大きくする必要のない部分の断面積は、小さくしても磁束量に影響を与えることはないので、小さくすることができる。そこで、この磁束量に影響を与えることはない形成位置のサイド鉄心部の断面積を小さくすれば、出力エネルギに影響なく内燃機関用点火コイルの形状を小さくすることができる。

本実施例においては、内燃機関用点火コイルの形状を小型・軽量化させるために鉄心６のサイド鉄心部ｂ（ｂ１，ｂ２）、ｃ（ｃ１，ｃ２）、ｄ（ｄ１，ｄ２）の内、断面積を大きくする必要のないサイド鉄心部ｂ（ｂ１，ｂ２）の断面積をそれぞれの位置によって小さく変化させ、サイド鉄心の断面積を必要最小限とした構造に形成している。

次に、図３（ａ），（ｂ）に図示される鉄心６においてサイド鉄心部ｂ（ｂ１，ｂ２）、ｃ（ｃ１，ｃ２）、ｄ（ｄ１，ｄ２）の断面積を変化させた場合の出力エネルギを求めてみる。このサイド鉄心部ｂ（ｂ１，ｂ２）、ｃ（ｃ１，ｃ２）、ｄ（ｄ１，ｄ２）の断面積を変化させた場合の出力エネルギは、有限要素法による磁場解析を用いて算出すると、図５に示す如き特性になる。この出力エネルギの算出方法は、図４に示す斜線部Ｓの面積を求めることにより算出することができ、具体的には、磁場解析により数式１に示す演算式を用いて、計算する。

この図５に図示の解析結果は、センタ鉄心ａの断面積を１とした場合、図３（ｂ），図４（ｂ）に示されるＣ字形状の場合のサイド鉄心部ｂ（鉄心６の形状が図３（ａ），図４（ａ）に示されるＥ字形状の場合にはｂ１+ｂ２）部分のみを変化させて解析した結果を示したものである。

図６には、図３（ｂ），図４（ｂ）に示されるＣ字形状の場合のサイド鉄心部ｂ（鉄心６の形状が図３（ａ），図４（ａ）に示されるＥ字形状の場合にはｂ１＋ｂ２）の断面積を変化させたときのセンタ鉄心部ａの断面積に対する各断面積比における出力エネルギ損失の特性が示されている。図６において、空隙部６Ｃ側のサイド鉄心部ｂ（ｂ１＋ｂ２）の断面積が、センタ鉄心部ａの断面積の０．６〜１倍のところでは、出力エネルギ損失はほとんど見られないことが分かる。そして、図６においては、空隙部６Ｃ側のサイド鉄心部ｂ（ｂ１＋ｂ２）の断面積が、センタ鉄心ａの断面積の０．３〜０．４倍にすると、出力エネルギ損失が急激に大きくなる傾向を有していることが認められる。

これは鉄心６に設けられている空隙部６Ｃの周りでは、磁束が漏れてしまい、サイド鉄心部ｂ（ｂ１＋ｂ２）に流れる磁束量Φは、空隙部６Ｃ形成側と反対側のサイド鉄心部ｄ（ｄ１，ｄ２）よりも少ない。したがって、空隙部６Ｃ付近のサイド鉄心部ｂ（ｂ１＋ｂ２）の断面積は、空隙部６Ｃから離れている部分のサイド鉄心部ｂ（ｂ１＋ｂ２）の断面積よりも断面積を小さくしても磁束の損失には影響がないことが分かる。このことより、本実施例においては、出力エネルギ損失がほとんど低下しない０．４倍を下限値としている。

図７には、図３（ｂ），図４（ｂ）に示されるＣ字形状の場合のサイド鉄心部ｃ（鉄心６の形状が図３（ａ），図４（ａ）に示されるＥ字形状の場合にはｃ１＋ｃ２）の断面積を変化させたときのセンタ鉄心部ａの断面積に対する各断面積比における出力エネルギ損失の特性が示されている。図７において、空隙部６Ｃの側面に位置するサイド鉄心部ｃ（ｃ１＋ｃ２）の断面積が、センタ鉄心部ａの断面積の０．６〜１倍のところでは、出力エネルギ損失はほとんど見られないことが分かる。そして、図７においては、空隙部６Ｃの側面に位置するサイド鉄心部ｃ（ｃ１＋ｃ２）の断面積が、センタ鉄心部ａの断面積の０．４倍以下にすると、出力エネルギ損失が急激に大きくなる傾向を有していることが認められる。すなわち、サイド鉄心部ｃ（ｃ１＋ｃ２）の断面積のセンタ鉄心部ａの断面積に対する断面積比に対する出力エネルギ損失は、図７に図示の特性に示すようにサイド鉄心部ｃ（ｃ１＋ｃ２）の断面積をセンタ鉄心部ａの断面積に対し、０．６倍にしても見られず、０．６倍あれば出力エネルギは低減しないことが分かる。

図８には、図３（ｂ），図４（ｂ）に示されるＣ字形状の場合のサイド鉄心部ｄ（鉄心６の形状が図３（ａ），図４（ａ）に示されるＥ字形状の場合にはｄ１+ｄ２）の断面積を変化させたときのセンタ鉄心部ａの断面積に対する各断面積比における出力エネルギ損失の特性が示されている。図８において、空隙部６Ｃの形成側とは反対側のサイド鉄心部ｄ（ｄ１，ｄ２）の断面積が、センタ鉄心部ａの断面積の０．６〜１倍のところでは、出力エネルギ損失はほとんど見られないことが分かる。そして、図８においては、空隙部６Ｃの形成側とは反対側のサイド鉄心部ｄ（ｄ１，ｄ２）の断面積が、センタ鉄心部ａの断面積の０．４倍以下にすると、出力エネルギ損失が急激に大きくなる傾向を有していることが認められる。すなわち、サイド鉄心部ｄ（ｄ１，ｄ２）の断面積のセンタ鉄心部ａの断面積に対する断面積比に対する出力エネルギ損失は、図８に図示の特性に示すようにサイド鉄心部ｄ（ｄ１，ｄ２）の断面積をセンタ鉄心部ａの断面積に対し、０．６倍にしても見られず、０．６倍あれば出力エネルギは低減しないことが分かる。

図９には、図３（ｂ），図４（ｂ）に示されるＣ字形状の場合のサイド鉄心部ｂ（鉄心６の形状が図３（ａ），図４（ａ）に示されるＥ字形状の場合にはｂ１+ｂ２）の断面積のセンタ鉄心部ａの断面積に対する断面積比を０．４倍とし、図３（ｂ），図４（ｂ）に示されるＣ字形状の場合のサイド鉄心部ｃ（鉄心６の形状が図３（ａ），図４（ａ）に示されるＥ字形状の場合にはｃ１+ｃ２）の断面積のセンタ鉄心部ａの断面積に対する断面積比を０．６倍とし、図３（ｂ），図４（ｂ）に示されるＣ字形状の場合のサイド鉄心部ｄ（鉄心６の形状が図３（ａ），図４（ａ）に示されるＥ字形状の場合にはｄ１+ｄ２）の断面積のセンタ鉄心部ａの断面積に対する断面積比を０．６倍としたときのセンタ鉄心部ａの断面積に対する各断面積比における出力エネルギ損失の特性が示されている。この図９においては、サイド鉄心部ｂ（ｂ１，ｂ２），ｃ（ｃ１，ｃ２），ｄ（ｄ１，ｄ２）のそれぞれの断面積を必要最低限の断面積に形成しても出力エネルギ損失は見られない。

したがって、本実施例においては、サイド鉄心部ｂ（＝ｂ１+ｂ２）の断面積を、センタ鉄心部ａの断面積に対して０．４〜０．６倍とし、サイド鉄心部ｃ（＝ｃ１+ｃ２）の断面積を、センタ鉄心部ａの断面積に対して０．６〜０．８倍とし、空隙部６Ｃの反対側のサイド鉄心部ｄ（＝ｄ１+ｄ２）の断面積を、センタ鉄心部のａ断面積に対して０．６〜０．８倍に設定している。

このように構成すると、センタ鉄心部ａの断面積に対し、サイド鉄心部ｂ（ｂ１，ｂ２）、ｃ（ｃ１，ｃ２）、ｄ（ｄ１，ｄ２）の必要断面積は、サイド鉄心部ｂで０．４倍以上、サイド鉄心部ｃ、サイド鉄心部ｄで０．６倍以上であれば出力エネルギの損失なく鉄心形状を最適化させることができる。したがって、これよりサイド鉄心部ｂｃｄに磁束が有効に流れるようになり、性能低下をきたすことがなく、所期の性能を期待することができるとともに、平面投影面積が小さくなることより、内燃機関用点火コイルを小型化することができる。

図１０（ａ）には、図２の図示の内燃機関用点火コイル１のＹ−Ｙ断面図が示されている。この図１０では、内燃機関用点火コイル１を小型化させるために、センタ鉄心部ａとサイド鉄心部ｂ（ｂ１，ｂ２）、ｃ（ｃ１，ｃ２）、ｄ（ｄ１，ｄ２）の断面形状を変化させた形状としている。図１０（ａ）には、本実施例に係る内燃機関用点火コイル１のＹ−Ｙ断面図が示されており、図１０（ｂ）には、従来の断面形状が示されている。

図１１には、図３（ａ），（ｂ），図４（ａ），（ｂ）に示されるＥ字形状のおよびＣ字形状の鉄心６のセンタ鉄心部ａの縦と横の比率を変えることによって断面形状を変化させた場合の出力エネルギ比率の特性が示されている。この図１１は、有限要素法による磁場解析を用いて鉄心６のセンタ鉄心部ａの断面形状を変化させた場合の出力エネルギを算出したものである。

図１１においては、センタ鉄心部ａの縦と横の比が０．５以上では、サイド鉄心部ｂ（ｂ１，ｂ２）、ｃ（ｃ１，ｃ２）、ｄ（ｄ１，ｄ２）の断面形状を変化させても、サイド鉄心部ｂ（ｂ１，ｂ２）、ｃ（ｃ１，ｃ２）、ｄ（ｄ１，ｄ２）の断面積に変化がなければ出力エネルギには影響がないことがわかる。そこで、本実施例においては、内燃機関用点火コイル１の高さを低減させるためにセンタ鉄心部ａの縦と横の比が０．５となるように縦方向の長さを短くしている。

図１２には、センタ鉄心部ａの縦と横の比と、内燃機関用点火コイル１の断面積との関係が示されている。図１２の特性から、内燃機関用点火コイル１の高さよりも全体の小型化を必要とする場合は、センタ鉄心部ａの縦と横の比を０．６にするのが望ましい。

また、サイド鉄心部ｂ（ｂ１，ｂ２）、ｃ（ｃ１，ｃ２）、ｄ（ｄ１，ｄ２）の高さは内燃機関用点火コイル１の小型化のためにセンタ鉄心部ａよりも高い形状としている。先に示したように鉄心６は断面積に変化がなければその縦と横の比を変化させても出力エネルギには影響がないため、サイド鉄心部ｂ（ｂ１，ｂ２）、ｃ（ｃ１，ｃ２）、ｄ（ｄ１，ｄ２）の横幅を短くし、高さ方向を長くさせることで小型化させることが可能である。

本実施例で用いている鉄心６には厚み０．２５〜０．４ｍｍの珪素鋼板が使用されており、珪素鋼板を積層した形状としておりそれらを結合するために部分的加締を行っている。ここでサイド鉄心部ｂ（ｂ１，ｂ２）、ｃ（ｃ１，ｃ２）、ｄ（ｄ１，ｄ２）の横幅が短いと加締時に珪素鋼板が割れる可能性があるため、生産性の面から幅２．５ｍｍ以上にするのが適当である。

図１３には、サイド鉄心部ｂ（ｂ１，ｂ２）、ｃ（ｃ１，ｃ２）、ｄ（ｄ１，ｄ２）の角部をＲ形状とした場合の解析結果が示されている。このようにサイド鉄心部ｂ（ｂ１，ｂ２）、ｃ（ｃ１，ｃ２）、ｄ（ｄ１，ｄ２）の角部をＲ形状とすることで、磁束の流動性が向上し、出力エネルギは上昇する。また、図１３の特性から、Ｒ０．５ｍｍ以上のＲを形成すれば、それ以上のＲを形成しても出力エネルギは変わらないことが分かる。この図１３の解析結果から、Ｒは最小で０．５ｍｍとなるように形成すればよいことが分かる。さらに、サイド鉄心部ｂ（ｂ１，ｂ２）、ｃ（ｃ１，ｃ２）、ｄ（ｄ１，ｄ２）の角部をＲ形状とすることで、余分な角がなくなり、内燃機関用点火コイル１を小型化にすることができる。

本発明に係る内燃機関点火コイルの一実施例を示す断面図。 図１に図示の内燃機関点火コイルのＸ−Ｘ線に断面図。 図１に図示の内燃機関用点火コイルのセンタ鉄心とサイド鉄心の形状を示す図。 図１に図示の一次コイルに通電して励磁される鉄心における磁束の流れを示す図。 図３に図示のサイド鉄心部の断面積を変化させた場合の出力エネルギの特性図。 図３に図示のサイド鉄心部ｂの断面積のセンタ鉄心部ａの断面積に対する各断面積比における出力エネルギ損失の特性を示す図。 図３に図示のサイド鉄心部ｃの断面積のセンタ鉄心部ａの断面積に対する各断面積比における出力エネルギ損失の特性を示す図。 図３に図示のサイド鉄心部ｄの断面積のセンタ鉄心部ａの断面積に対する各断面積比における出力エネルギ損失の特性を示す図。 図３に図示のサイド鉄心部ｂの断面積のセンタ鉄心部ａの断面積に対する断面積比を０．４倍、サイド鉄心部ｃの断面積のセンタ鉄心部ａの断面積に対する断面積比を０．６倍、サイド鉄心部ｄの断面積のセンタ鉄心部ａの断面積に対する断面積比を０．６倍としたときの出力エネルギ損失の特性を示す図。 （ａ）は図２の図示の内燃機関用点火コイルのＹ−Ｙ断面図、（ｂ）は従来の点火コイルの断面形状を示す図。 図３に図示のセンタ鉄心部ａの縦横比を変えて断面形状を変化させた場合の出力エネルギ比率の特性を示す図。 図３に図示のセンタ鉄心部ａの縦横比と内燃機関用点火コイルの断面積との関係を示す図。 図３に図示のサイド鉄心部ｂｃｄの角部をＲ形状とした場合のＲの大きさに対する出力エネルギ率の特性を示す図。

符号の説明

１……………内燃機関用点火コイル
２……………一次ボビン
３……………一次コイル
４……………二次ボビン
５……………二次コイル
６……………鉄心
７……………永久磁石
８……………コイルケース
９……………端子
１０……………高圧端子
１１……………絶縁用樹脂

Claims (6)

1. 内燃機関の各シリンダのプラグホールに装着されて点火プラグに直結し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、サイド鉄心部とセンタ鉄心部とによって磁気回路を構成し、前記センタ鉄心部は一端がサイド鉄心部に固着され、他端がサイド鉄心部と空隙部を設けて配置されて閉磁路が形成され、前記センタ鉄心部が収納された一次ボビンの上に一次コイルを巻装して収納し、該一次ボビンと空隙をもって配置される二次ボビンの上に二次コイルを巻装して収納され、前記一次コイルの通電によって鉄心を励磁する方向と逆方向に磁化された永久磁石を前記空隙部に挿入してなり、前記一次ボビンと前記二次ボビンを間隔をもって配置してコイルケース内に収容し、該コイルケース内に絶縁用樹脂を封入して一体化してなる内燃機関用点火コイルにおいて，
   前記サイド鉄心部とセンタ鉄心部の形状を前記センタ鉄心部と前記サイド鉄心部とに流れる磁束の量に比例する前記サイド鉄心部の断面積を該サイド鉄心部のそれぞれの位置で変化させ、前記磁束の量に比例した断面積に形成したことを特徴とする内燃機関用点火コイル。
2. 前記サイド鉄心部の断面積ｂ（＝ｂ１+ｂ２）は、前記センタ鉄心部の断面積ａに対し、０．４〜０．６倍とし、前記サイド鉄心部の断面積ｃ（＝ｃ１+ｃ２）は、前記センタ鉄心部の断面積ａに対し、０．６〜０．８倍とし、空隙部反対側のサイド鉄心部の断面積ｄ（＝ｄ１+ｄ２）は、前記センタ鉄心部の断面積ａに対し、０．６〜０．８倍にしたものである請求項１に記載の内燃機関用点火コイル。
3. 前記鉄心のセンタ鉄心部の縦と横の比は、
   ０．５≦縦／横≦１
   である請求項１又は２に記載の内燃機関用点火コイル。
4. 前記センタ鉄心部及び前記サイド鉄心部は、珪素鋼板で形成し、前記センタ鉄心部の珪素鋼板の積層枚数を、前記サイド鉄心部の積層枚数よりも少なく構成し、前記サイド鉄心部の積層高さが異なった形状としたものである請求項３に記載の内燃機関用点火コイル。
5. 前記サイド鉄心部の縦と横の比は、前記センタ鉄心部の縦と横の比と異なり、横幅を２．５ｍｍ以上としたものである請求項４に記載の内燃機関用点火コイル。
6. 前記サイド鉄心部の角部は、内側Ｒ０．５ｍｍ以上のＲ形状に形成されたものである請求項５に記載の内燃機関用点火コイル。
   

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