JP2007214415A - Ignition coil for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to an ignition coil for an internal combustion engine that supplies a high voltage for generating spark discharge to an ignition plug of an internal combustion engine such as an automobile engine.
図6は従来の内燃機関用点火コイルの一例の概略構成を示す断面図、図7は図6に示したコイル・鉄心組立体の平面図である。 FIG. 6 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an example of a conventional ignition coil for an internal combustion engine, and FIG. 7 is a plan view of the coil / iron core assembly shown in FIG.
これらの図において、内燃機関用点火コイル11は、絶縁ケース21と、この絶縁ケース21の側面部分に一体的に設けられたソケット部(図示省略)に設けられている複数の低圧端子(一次端子、図示省略)と、絶縁ケース21の下端部分に一体的に設けられた高圧タワー部21t内に圧入された高圧端子(二次端子)23と、絶縁ケース21内に収納されたコイル・鉄心組立体24と、絶縁ケース21内に充填され、各部品の相互の高電圧絶縁を行う絶縁樹脂としての熱硬化性樹脂32とで構成されている。
なお、複数の低圧端子は、例えば、絶縁ケース21の成形時にインサートされる。
In these drawings, an
The plurality of low-voltage terminals are inserted, for example, when the
上記したコイル・鉄心組立体24は、一次コイルボビン25と、この一次コイルボビン25の外周に巻線を巻き付け、積層して形成された一次コイル26と、この一次コイル26の外周に配置された二次コイルボビン27と、この二次コイルボビン27の外周に巻線を巻き付け、積層して形成された二次コイル28と、エアーギャップ29cを有する閉磁路で一次コイル26と二次コイル28とを磁気的に結合する鉄心29とで構成されている。
そして、鉄心29は、一次コイルボビン25(一次コイル26)を貫通するセンタ鉄心29aと、このセンタ鉄心29aが内側に配置され、センタ鉄心29aとともに閉磁路を形成するように二次コイル28の外側に配置される環状のサイド鉄心29bとで構成されている。
なお、センタ鉄心29aの一端と、サイド鉄心29bとの間には、所定の間隔に設定されたエアーギャップ29cが設けられている。
そして、複数の低圧端子、一次コイル26の両端、二次コイル28の一端は所定の回路を構成するように接続され、二次コイル28の他端は、二次コイルボビン27の端部に取り付けられた端末ピン(図示省略)を介して高圧端子23に接続されている。
The coil /
The
An
A plurality of low voltage terminals, both ends of the
この内燃機関用点火コイル11は、エンジン・コントロール・ユニット(ECU)から供給される信号に基づいて一次コイル26に通電し、一次コイル26への通電を遮断することにより、鉄心29に磁束が発生し、変化することによって二次コイル28に高電圧が発生し、高圧端子23に高電圧が供給される(例えば、特許文献1参照。)。
The internal combustion
この磁束の変化が鉄心29に起こることにより、磁束の変化を妨げる方向に損失となる渦電流が発生する。
そこで、鉄心29に損失となる渦電流が発生するのを抑えるため、所定形状の珪素鋼板を積層して鉄心29を構成したり(例えば、特許文献1参照。)、または、絶縁体をコーティングした所定形状の珪素鋼板を積層して鉄心29を構成している(例えば、特許文献2参照。)。
When this magnetic flux change occurs in the
Therefore, in order to suppress the generation of eddy currents that cause losses in the
内燃機関用点火コイル11が動作することによって一次コイル26に発生する熱は、熱硬化性樹脂32、鉄心29などを介して絶縁ケース21から放出される。
しかしながら、一次コイル26の熱を、鉄心29を介して絶縁ケース21から放出させる場合、鉄心29に設けられているエアーギャップ29cが大きな熱伝導抵抗となることにより、一次コイル26の熱を効率よく鉄心29へ伝導させて絶縁ケース21から放出させることができなくなる。
このように、一次コイル26の熱を効率よく鉄心29へ伝導させて絶縁ケース21から放出させることができなくなると、熱硬化性樹脂32の温度が高くなることによって熱硬化性樹脂32の劣化が進み、内燃機関用点火コイル11の寿命が短くなる。
The heat generated in the
However, when the heat of the
As described above, when the heat of the
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、一次コイルの熱を効率よく鉄心へ伝導させて絶縁ケースから放出させることによって絶縁樹脂の劣化を遅らせることにより、寿命を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ものである。 This invention has been made to eliminate the above-mentioned disadvantages, and improves the life by delaying the deterioration of the insulating resin by efficiently conducting the heat of the primary coil to the iron core and releasing it from the insulating case. An ignition coil for an internal combustion engine that can be made to provide is provided.
この発明は、以下のような発明である。
(1)少なくとも、一次コイルと、二次コイルと、エアーギャップを有する閉磁路で前記一次コイルと前記二次コイルとを磁気的に結合する鉄心とを絶縁ケース内に収納し、この絶縁ケース内に絶縁樹脂を充填して前記各コイル間、前記各コイルと前記鉄心との間を絶縁し、前記絶縁ケース内に前記各コイル、前記鉄心を固定した内燃機関用点火コイルにおいて、前記エアーギャップに、絶縁体をコーティングした非磁性体金属板を挿入し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、前記非磁性体金属板にスリットを設けたことを特徴とする。
The present invention is as follows.
(1) At least a primary coil, a secondary coil, and an iron core that magnetically couples the primary coil and the secondary coil with a closed magnetic circuit having an air gap are housed in an insulation case, In the internal combustion engine ignition coil in which the insulating resin is filled to insulate the coils, the coils and the iron core are insulated, and the coils and the iron core are fixed in the insulation case. A non-magnetic metal plate coated with an insulator is inserted.
(2) The ignition coil for an internal combustion engine according to (1), wherein a slit is provided in the nonmagnetic metal plate.
この発明によれば、エアーギャップに、絶縁体をコーティングした非磁性体金属板を挿入したので、エアーギャップの熱伝導抵抗が小さくなることにより、一次コイルの熱を効率よく鉄心へ伝導させて絶縁ケースから放出させることができる。
このように、一次コイルの熱を効率よく鉄心へ伝導させて絶縁ケースから放出させることができることにより、絶縁樹脂の温度上昇を低く抑えることができることによって絶縁樹脂の劣化が遅れ、内燃機関用点火コイルの寿命が長くなる。
そして、非磁性体金属板が絶縁体でコーティングされているので、鉄心を構成するために積層する珪素鋼板の端面が絶縁体でコーティングされていなくても、積層した珪素鋼板間に電流が流れるワンターンショートを防止することができる。
さらに、非磁性体金属板にスリットを設けたので、非磁性体金属板自体に渦電流が発生するのを抑え、損失を少なくすることができる。
According to this invention, since the nonmagnetic metal plate coated with an insulator is inserted into the air gap, the heat conduction resistance of the air gap is reduced, so that the heat of the primary coil is efficiently conducted to the iron core for insulation. Can be released from the case.
In this way, the heat of the primary coil can be efficiently conducted to the iron core and released from the insulating case, so that the temperature rise of the insulating resin can be kept low, so that the deterioration of the insulating resin is delayed, and the ignition coil for the internal combustion engine The lifetime of
And since the non-magnetic metal plate is coated with an insulator, even if the end surface of the silicon steel plate laminated to form the iron core is not coated with the insulator, a one-turn current flows between the laminated silicon steel plates. Short circuit can be prevented.
Furthermore, since the slits are provided in the nonmagnetic metal plate, generation of eddy currents in the nonmagnetic metal plate itself can be suppressed, and loss can be reduced.
以下、この発明の実施例を図に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
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概略構成を示す断面図、図2は図1に示したコイル・鉄心組立体の平面図、図3は図2に示したコイル・鉄心組立体を構成するアルミニウム板の一例を示す説明図であり、図6または図7と同一または相当部分に同一符号を付し、その説明を省略する。 1 is a sectional view showing a schematic configuration of an internal combustion engine ignition coil according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the coil / iron core assembly shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a coil shown in FIG. -It is explanatory drawing which shows an example of the aluminum plate which comprises an iron core assembly, attaches | subjects the same code | symbol to the same or equivalent part as FIG. 6 or FIG. 7, and abbreviate | omits the description.
この実施例が従来例と異なるところは、鉄心29のエアーギャップ29cに、絶縁体を全面にコーティングした非磁性体金属板としてのアルミニウム板30を挿入した点である。
そして、アルミニウム板30には、渦電流の発生を抑えるため、長方形の対向する一対の辺の一方から他方側へ延びる1つのスリット30aが設けられている。
なお、アルミニウム板30にコーティングする絶縁体は、例えば、130℃以上の耐熱性を有するフッ素、ポリイミド、あるいは酸化アルミニウムなどを使用することができる。
そして、コーティングする絶縁体の厚さは、絶縁性を確保できればよいので、例えば、3μm〜50μmあればよい。
This embodiment is different from the conventional example in that an
And in order to suppress generation | occurrence | production of an eddy current, the
As the insulator coated on the
And since the thickness of the insulator to coat should just ensure insulation, it should just be 3 micrometers-50 micrometers, for example.
この実施例のように、鉄心29のエアーギャップ29cに、絶縁体を全面にコーティングしたアルミニウム板30を挿入したので、エアーギャップ29cの熱伝導抵抗が小さくなることにより、一次コイル26の熱を効率よく鉄心29へ伝導させて絶縁ケース21から放出させることができる。
このように、一次コイル26の熱を効率よく鉄心29へ伝導させて絶縁ケース21から放出させることができることにより、熱硬化性樹脂32の温度上昇を低く、例えば、従来よりも数℃低く抑えることができることによって熱硬化性樹脂32の劣化が遅れ、内燃機関用点火コイル11の寿命が長くなる。
そして、アルミニウム板30が絶縁体でコーティングされているので、鉄心29を構成するために積層する珪素鋼板の端面が絶縁体でコーティングされていなくても、積層した珪素鋼板間に電流が流れるワンターンショートを防止することができる。
さらに、アルミニウム板30にスリット30aを設けたので、アルミニウム板30自体に渦電流が発生するのを抑え、損失を少なくすることができる。
また、非磁性体金属板としてアルミニウム板30を使用すると、アルミニウム板30の表面に絶縁体である酸化アルミニウム被膜が形成されるので、アルミニウム板30に絶縁体をコーティングしなくても済むようになる。
Since the
As described above, the heat of the
Since the
Furthermore, since the
Further, when the
図4は図2に示したコイル・鉄心組立体を構成するアルミニウム板の他の例を示す説明図であり、図3と同一または相当部分に同一符号を付してある。 FIG. 4 is an explanatory view showing another example of an aluminum plate constituting the coil / iron core assembly shown in FIG. 2, and the same reference numerals are given to the same or corresponding parts as FIG.
図4において、絶縁体を全面にコーティングしたアルミニウム板30には、渦電流の発生を抑えるため、2つのスリット30bが設けられている。
この2つのスリット30bは、長方形のアルミニウム板30の一対の対向する辺の一方から他方側へ重ならないように延び、延びる方向と直交する方向で所定長重なっている。
In FIG. 4, two
The two
図5は図2に示したコイル・鉄心組立体を構成するアルミニウム板のさらに他の例を示す説明図であり、図3と同一または相当部分に同一符号を付してある。 FIG. 5 is an explanatory view showing still another example of an aluminum plate constituting the coil / iron core assembly shown in FIG. 2, and the same reference numerals are given to the same or corresponding parts as FIG.
図5において、絶縁体を全面にコーティングしたアルミニウム板30には、渦電流の発生を抑えるため、4つのスリット30cが設けられている。
この4つのスリット30cは、長方形のアルミニウム板30の各隅から中心へ向かって延びている。
In FIG. 5, the
The four
図4または図5に示すように、アルミニウム板30にスリット30b,30cを設けても、図3に示したアルミニウム板30と同様な効果を得ることができる。
As shown in FIG. 4 or 5, even if the
上記した実施例では、アルミニウム板にスリットを設けた例を示したが、アルミニウム板にスリットを設けなくても、内燃機関用点火コイルの寿命を向上させることができる。
また、アルミニウム板の全面に絶縁体をコーティングした例を示したが、鉄心(センタ鉄心、サイド鉄心)と対向、接触しないアルミニウム板の面には絶縁体をコーティングしなくても、同様な効果を得ることができる。
そして、非磁性体金属板をアルミニウム板とした例を示したが、銅または黄銅などの銅合金板、マグネシウム板なども使用することができる。
In the above-described embodiment, the example in which the slit is provided in the aluminum plate is shown, but the life of the ignition coil for the internal combustion engine can be improved without providing the slit in the aluminum plate.
In addition, although an example in which an insulator is coated on the entire surface of the aluminum plate has been shown, the same effect can be obtained without coating the insulator on the surface of the aluminum plate that faces or does not contact the iron core (center iron core, side iron core). Obtainable.
And although the example which used the nonmagnetic metal plate as the aluminum plate was shown, copper alloy plates, such as copper or brass, a magnesium plate, etc. can also be used.
11 内燃機関用点火コイル
21 絶縁ケース
21t 高圧タワー部
23 高圧端子(二次端子)
24 コイル・鉄心組立体
25 一次コイルボビン
26 一次コイル
27 二次コイルボビン
28 二次コイル
29 鉄心
29a センタ鉄心
29b サイド鉄心
29c エアーギャップ
30 アルミニウム板(非磁性体金属板)
30a スリット
30b スリット
30c スリット
32 熱硬化性樹脂(絶縁樹脂)
DESCRIPTION OF
24 Coil and
30a slit 30b slit 30c slit 32 thermosetting resin (insulating resin)
Claims (2)
前記エアーギャップに、絶縁体をコーティングした非磁性体金属板を挿入した、
ことを特徴とする内燃機関用点火コイル。 At least a primary coil, a secondary coil, and an iron core that magnetically couples the primary coil and the secondary coil with a closed magnetic circuit having an air gap are housed in an insulating case, and an insulating resin is contained in the insulating case. In the internal combustion engine ignition coil in which the coils are insulated from each other and between the coils and the iron core, the coils and the iron core are fixed in the insulation case,
A non-magnetic metal plate coated with an insulator was inserted into the air gap.
An ignition coil for an internal combustion engine.
前記非磁性体金属板にスリットを設けた、
ことを特徴とする内燃機関用点火コイル。 The ignition coil for an internal combustion engine according to claim 1,
A slit was provided in the non-magnetic metal plate,
An ignition coil for an internal combustion engine.
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JP2006033547A JP2007214415A (en) | 2006-02-10 | 2006-02-10 | Ignition coil for internal combustion engine |
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JP2016063041A (en) * | 2014-09-17 | 2016-04-25 | 北川工業株式会社 | choke coil |
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2006
- 2006-02-10 JP JP2006033547A patent/JP2007214415A/en not_active Withdrawn
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