JP2007158160A - 内燃機関用点火コイル - Google Patents

Abstract

【課題】磁気回路としての性能を低下させることなく、各コイルの組み付け性をさらに向上させることのできる内燃機関用点火コイルを提供する。
【解決手段】外環鉄心部と、この外環鉄心部の内部を横切り、外環鉄心部とで閉磁路を形成するセンタ鉄心部とからなる鉄心２１を備えた内燃機関用点火コイルにおいて、センタ鉄心部２４を外環鉄心部から分割するとともに、外環鉄心部をＣ字形状部２２とＩ字形状部２３とに分割し、センタ鉄心部２４の端をＩ字形状部２３へ円弧面で突出する凸部２４ｂにするとともに、この凸部２４ｂに対応するＩ字形状部２３の部分を円弧面で凹む凹部２３ｂにして対向させる。
【選択図】図２

Description

この発明は、自動車のエンジンなどの内燃機関の点火プラグに火花放電を発生させるための高電圧を供給する内燃機関用点火コイルに関するものである。

上記した内燃機関用点火コイルは、絶縁ケースと、この絶縁ケースに収容されたコイル鉄心組立体と、絶縁ケースのソケット部に設けられた複数の低圧端子（一次端子）と、絶縁ケースの底に設けられた高圧タワー部の高圧端子取付孔に、例えば、圧入によって取り付けられ、コイル鉄心組立体の二次コイルの一端に接続された高圧端子（二次端子）と、絶縁ケースに充填され、各部品の相互の高電圧絶縁を行う絶縁材としての熱硬化性樹脂とで構成されている。
なお、低圧端子は、絶縁ケースの成形時にインサートされる。

上記したコイル鉄心組立体は、一次コイルボビンと、この一次コイルボビンに巻き付けられた一次コイルと、この一次コイルの外側に配置された二次コイルボビンと、この二次コイルボビンに巻き付けられた二次コイルと、一次コイルと二次コイルとを磁気的に結合させる閉磁路を形成する鉄心とで構成されている。
そして、鉄心は、外環鉄心部と、一次コイルと二次コイルとを貫通し、外環鉄心部の内部を横切り、外環鉄心部とで閉磁路を形成するセンタ鉄心部とで構成されている。
なお、一次コイル、二次コイル、複数の低圧端子、高圧端子は、所定の回路を形成するように接続されている。

図６は従来の内燃機関用点火コイルの鉄心部分を示す斜視図、図７は図６に示した鉄心部分の平面図である。

図６または図７において、１１は鉄心を示し、第１鉄心部１２と、第２鉄心部１３とで構成されている。
そして、第１鉄心部１２は、外環鉄心部をＣ字形状部とＩ字形状部とに分割したＣ字形状部に相当するものである。
また、第２鉄心部１３は、外環鉄心部をＣ字形状部とＩ字形状部とに分割したＩ字形状部１３ａと、このＩ字形状部１３ａの中央部分から内側へ一体的に延びたセンタ鉄心部１３ｂとで構成されている。
１５は、第１鉄心部１２と、第２鉄心部１３のセンタ鉄心部１３ｂとの間に形成されたエアギャップを示す。
１７は一次コイル組立体を示し、一次コイルボビンに巻線を巻き付けて一次コイルを形成したものであり、第２鉄心部１３のセンタ鉄心部１３ｂが貫通している。

図８は図６および図７に示した鉄心を構成する、板材からの打ち抜き部分を示す説明図である。

図８において、１９は、例えば、電磁鋼板などの板材を示し、積層して第１鉄心部１２を構成するための第１積層板材部分１９ａと、積層して第２鉄心部１３を構成するための第２積層板材部分１９ｂとが打ち抜き型を使用して打ち抜かれるものである。

従来の鉄心１１は、図８に示すように、板材１９から打ち抜いた第１積層板材部分１９ａおよび第２積層板材部分１９ｂを所定の厚さに積層して第１鉄心部１２および第２鉄心部１３とした後、第１鉄心部１２の両端と、Ｉ字形状部１３ａの両端とを接触させると、第１鉄心部１２と、センタ鉄心部１３ｂとの間に所定長のエアギャップ１５を設けた状態に組み付けることができる。
特開２００４−３０４０８７号公報

従来の鉄心１１は、磁気回路としての性能をさほど低下させることなく、第１鉄心部１２と、第２鉄心部１３とに２分割することができ、各コイルの組み付け性を向上させることができた。
しかしながら、図８に示すように、板材１９から第１積層板材部分１９ａおよび第２積層板材部分１９ｂを打ち抜く場合、半分以上の板材１９がスクラップとなり、板材１９の利用効率が悪く、鉄心１１のコストの上昇を招いていた。

この発明は、上記したような不都合を解消するためになされたもので、磁気回路としての性能を低下させることなく、各コイルの組み付け性をさらに向上させることができ、板材の利用効率を向上させて鉄心のコストの低減を図ることのできる内燃機関用点火コイルを提供するものである。

この発明は、以下のような発明である。
（１）外環鉄心部と、この外環鉄心部の内部を横切り、前記外環鉄心部とで閉磁路を形成するセンタ鉄心部とからなる鉄心を備えた内燃機関用点火コイルにおいて、前記センタ鉄心部を前記外環鉄心部から分割するとともに、前記外環鉄心部を２つに分割し、前記センタ鉄心部の両端と、このセンタ鉄心部の両端に対応する前記外環鉄心部の部分との少なくとも一方を、前記センタ鉄心部の端を前記外環鉄心部側へ円弧面で突出する凸部にするとともに、この凸部に対応する前記外環鉄心部の部分を円弧面で凹む凹部にして対向させたことを特徴とする。
（２）（１）に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、前記外環鉄心部をＣ字形状部とＩ字形状部とに分割し、前記鉄心を、板材を打ち抜いた打ち抜き部分を積層して構成したことを特徴とする。

この発明によれば、センタ鉄心部を外環鉄心部から分割するとともに、外環鉄心部を２つに分割し、センタ鉄心部の両端と、このセンタ鉄心部の両端に対応する外環鉄心部の部分との少なくとも一方を、センタ鉄心部の端を外環鉄心部側へ円弧面で突出する凸部にするとともに、この凸部に対応する外環鉄心部の部分を円弧面で凹む凹部にして対向させたので、外環鉄心部の凹部と、この凹部と対向するセンタ鉄心部の凸部との対向面積が広くなることにより、磁気回路の磁気抵抗が減って磁束密度が低下しなくなり、また、センタ鉄心部が外環鉄心部から離れたことにより、各コイルの組み付け性をさらに向上させることができる。
そして、外環鉄心部をＣ字形状部とＩ字形状部とに分割し、鉄心を、板材を打ち抜いた打ち抜き部分を積層して構成したので、板材の利用効率を向上させて鉄心のコストの低減を図ることができる。

以下、この発明の実施例を図に基づいて説明する。

図１はこの発明の一実施例である内燃機関用点火コイルの鉄心部分を示す斜視図、図２は図１に示した鉄心部分の平面図である。

図１または図２において、２１は鉄心を示し、外環鉄心部を２つに分割した一方のＣ字形状部２２と、外環鉄心部を２つに分割した他方のＩ字形状部２３と、このＩ字形状部２３とＣ字形状部２２とで形成される外環鉄心部の内部を横切るセンタ鉄心部２４とで構成されている。
そして、センタ鉄心部２４の一端と対向するＣ字形状部２２の部分は、平面２２ａとされている。
また、Ｃ字形状部２２の平面２２ａと対向するセンタ鉄心部２４の一端は、Ｃ字形状部２２側へ拡開し、平面２２ａと平面で対向する拡開部２４ａとされている。
そして、センタ鉄心部２４の他端と対向するＩ字形状部２３の部分は、円弧面状に凹んだ凹部２３ｂとされている。
また、Ｉ字形状部２３の凹部２３ｂと対向するセンタ鉄心部２４の他端は、凹部２３ｂと同じ半径で突出（膨出）する凸部２４ｂとされている。
２５Ａは、Ｃ字形状部２２とセンタ鉄心部２４の拡開部２４ａとによって形成されたエアギャップ、２５Ｂは、Ｉ字形状部２３の凹部２３ｂとセンタ鉄心部２４の凸部２４ｂとによって形成されたエアギャップを示す。
２７は一次コイル組立体を示し、一次コイルボビンに巻線を巻き付けて一次コイルを形成したものであり、センタ鉄心部２４が貫通している。

図３は図１および図２に示した鉄心を構成する、板材からの打ち抜き部分を示す説明図である。

図３において、２９は、例えば、電磁鋼板などの板材を示し、積層してＣ字形状部２２を構成するための第１積層板材部分２９ａと、積層してＩ字形状部２３を構成するための第２積層板材部分２９ｂと、積層してセンタ鉄心部２４を構成するための第３積層板材部分２９ｃとが打ち抜き型を使用して打ち抜かれるものである。

この発明の一実施例である内燃機関用点火コイルの鉄心２１は、図３に示すように、板材２９から打ち抜いた第１積層板材部分２９ａを所定の厚さに積層してＣ字形状部２２とし、また、第２積層板材部分２９ｂを所定の厚さに積層してＩ字形状部２３とし、また、第３積層板材部分２９ｃを所定の厚さに積層してセンタ鉄心部２４とした後、Ｃ字形状部２２の両端と、Ｉ字形状部２３の両端とを接触させる。
そして、センタ鉄心部２４の拡開部２４ａをＣ字形状部２２の平面２２ａに対応させるとともに、センタ鉄心部２４の凸部２４ｂをＩ字形状部２３の凹部２３ｂに対応させた後、Ｃ字形状部２２とＩ字形状部２３とで構成された外環鉄心部内へセンタ鉄心部２４を挿入すると、Ｃ字形状部２２とセンタ鉄心部２４との間にエアギャップ２５Ａが設けられるとともに、Ｉ字形状部２３とセンタ鉄心部２４との間にエアギャップ２５Ｂが設けれられた状態に組み付けることができる。

上述したように、この発明の一実施例によれば、センタ鉄心部２４を外環鉄心部から分割するとともに、外環鉄心部をＣ字形状部２２とＩ字形状部２３とに分割し、Ｉ字形状部２３の凹部２３ｂとセンタ鉄心部２４の凸部２４ｂとを円弧面で対向させたので、円弧面で対向するＩ字形状部２３と、センタ鉄心部２４の端との対向面積が広くなることにより、磁気回路の磁気抵抗が減って磁束密度が低下しなくなり、また、センタ鉄心部２４が外環鉄心部から離れたことにより、各コイルの組み付け性をさらに向上させることができる。
そして、板材２９を打ち抜いた第１積層板材部分２９ａ、第２積層板材部分２９ｂおよび第３積層板材部分２９ｃを積層して鉄心２１を構成したので、図３に示すように、板材２９の利用効率を向上させて鉄心２１のコストの低減を図ることができる。

図４はこの発明の他の実施例である内燃機関用点火コイルの鉄心部分を示す斜視図、図５は図４に示した鉄心部分の平面図である。

図４または図５において、３１は鉄心を示し、外環鉄心部を２つに分割した一方のＣ字形状部３２と、外環鉄心部を２つに分割した他方のＩ字形状部３３と、このＩ字形状部３３とＣ字形状部３２とで形成される外環鉄心部の内部を横切るセンタ鉄心部３４とで構成されている。
そして、センタ鉄心部３４の一端と対向するＣ字形状部３２の部分は、円弧面状に凹んだ凹部３２ｂとされている。
また、Ｃ字形状部３２の凹部３２ｂと対向するセンタ鉄心部３４の一端は、凹部３２ｂと同じ半径で突出（膨出）する凸部３４ｂとされている。
そして、センタ鉄心部３４の他端と対向するＩ字形状部３３の部分は、円弧面状に凹んだ凹部３３ｂとされている。
また、Ｉ字形状部３３の凹部３３ｂと対向するセンタ鉄心部３４の他端は、凹部３３ｂと同じ半径で突出（膨出）する凸部３４ｂとされている。
３５Ａは、Ｃ字形状部３２の凹部３２ｂとセンタ鉄心部３４の凸部３４ｂとによって形成されたエアギャップ、３５Ｂは、Ｉ字形状部３３の凹部３３ｂとセンタ鉄心部３４の凸部３４ｂとによって形成されたエアギャップを示す。
３７は一次コイル組立体を示し、一次コイルボビンに巻線を巻き付けて一次コイルを形成したものであり、センタ鉄心部３４が貫通している。

この発明の他の実施例である内燃機関用点火コイルの鉄心３１は、図３に示すように、電磁鋼板などの板材から打ち抜き型を使用して打ち抜いた、Ｃ字形状部３２を構成する第１積層板材部分、Ｉ字形状部３３を構成する第２積層板材部分、センタ鉄心部３４を構成する第３積層板材部分を所定の厚さに積層してＣ字形状部３２、Ｉ字形状部３３、センタ鉄心部３４とした後、Ｃ字形状部３２の両端と、Ｉ字形状部３３の両端とを接触させる。
そして、センタ鉄心部３４の一方の凸部３４ｂをＣ字形状部３２の凹部３２ｂに対応させるとともに、センタ鉄心部３４の他方の凸部３４ｂをＩ字形状部３３の凹部３３ｂに対応させた後、Ｃ字形状部３２とＩ字形状部３３とで構成された外環鉄心部内へセンタ鉄心部３４を挿入すると、Ｃ字形状部３２とセンタ鉄心部３４との間にエアギャップ３５Ａが設けられるとともに、Ｉ字形状部３３とセンタ鉄心部３４との間にエアギャップ３５Ｂが設けられた状態に組み付けることができる。

この実施例においても、先に説明した実施例と同様な効果を得ることができる。
そして、Ｃ字形状部３２およびＩ字形状部３３に同じ形状の凹部３２ｂ，３３ｂを設け、対応するセンタ鉄心部３４の両端部を凹部３２ｂ，３３ｂと同じ半径の凸部３４ｂとしたので、組み付けるセンタ鉄心部３４に方向性がなくなることにより、組み付け間違いをなくすことができる。

上記した実施例では、Ｃ字形状部３２またはＩ字形状部３３に設ける凹部３２ｂ，３３ｂの半径と、センタ鉄心部３４に設ける凸部３４ｂの半径とを同じにした例を示したが、Ｃ字形状部に設ける凹部と、この凹部に対応させてセンタ鉄心部の端に設ける凸部との半径を同一（またはほぼ同一）の値にし、Ｉ字形状部に設ける凹部と、この凹部に対応させてセンタ鉄心部の端に設ける凸部との半径を、Ｃ字形状部とセンタ鉄心部とに設ける凹部および凸部と異なる同一（またはほぼ同一）の値にしてもよい。

この発明の一実施例である内燃機関用点火コイルの鉄心部分を示す斜視図である。 図１に示した鉄心部分の平面図である。 図１および図２に示した鉄心を構成する、板材からの打ち抜き部分を示す説明図である。 この発明の他の実施例である内燃機関用点火コイルの鉄心部分を示す斜視図である。 図４に示した鉄心部分の平面図である。 従来の内燃機関用点火コイルの鉄心部分を示す斜視図である。 図６に示した鉄心部分の平面図である。 図６および図７に示した鉄心を構成する、板材からの打ち抜き部分を示す説明図である。

符号の説明

１１ 鉄心
１２ 第１鉄心部（外環鉄心部）
１３ 第２鉄心部
１３ａ Ｉ字形状部（外環鉄心部）
１３ｂ センタ鉄心部
１５ エアギャップ
１７ 一次コイル組立体
１９ 板材
１９ａ 第１積層板材部分
１９ｂ 第２積層板材部分
２１ 鉄心
２２ Ｃ字形状部（外環鉄心部）
２２ａ 平面
２３ Ｉ字形状部（外環鉄心部）
２３ｂ 凹部
２４ センタ鉄心部
２４ａ 拡開部
２４ｂ 凸部
２５Ａ エアギャップ
２５Ｂ エアギャップ
２７ 一次コイル組立体
２９ 板材
２９ａ 第１積層板材部分（打ち抜き部分）
２９ｂ 第２積層板材部分（打ち抜き部分）
２９ｃ 第３積層板材部分（打ち抜き部分）
３１ 鉄心
３２ Ｃ字形状部（外環鉄心部）
３２ｂ 凹部
３３ Ｉ字形状部（外環鉄心部）
３３ｂ 凹部
３４ センタ鉄心部
３４ｂ 凸部
３５Ａ エアギャップ
３５Ｂ エアギャップ
３７ 一次コイル組立体

Claims (2)

1. 外環鉄心部と、この外環鉄心部の内部を横切り、前記外環鉄心部とで閉磁路を形成するセンタ鉄心部とからなる鉄心を備えた内燃機関用点火コイルにおいて、
   前記センタ鉄心部を前記外環鉄心部から分割するとともに、前記外環鉄心部を２つに分割し、
   前記センタ鉄心部の両端と、このセンタ鉄心部の両端に対応する前記外環鉄心部の部分との少なくとも一方を、前記センタ鉄心部の端を前記外環鉄心部側へ円弧面で突出する凸部にするとともに、この凸部に対応する前記外環鉄心部の部分を円弧面で凹む凹部にして対向させた、
   ことを特徴とする内燃機関用点火コイル。
2. 請求項１に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、
   前記外環鉄心部をＣ字形状部とＩ字形状部とに分割し、
   前記鉄心を、板材を打ち抜いた打ち抜き部分を積層して構成した、
   ことを特徴とする内燃機関用点火コイル。

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