JP2008198833A - 内燃機関用点火コイル - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、自動車等における内燃機関の点火プラグに高電圧を供給し、火花放電を発生させるものであり、組立および作製が容易であり、安価で、信頼性の高い内燃機関用点火コイルに関するものである。
【解決手段】本発明の内燃機関用点火コイルにおいて、センタ鉄心は、一次コイルおよび二次コイルが巻回され、中央部で二つに分割されている。サイド鉄心は、前記一次コイルおよび二次コイルのほぼ全周の外側を囲むとともに、前記センタ鉄心と一体になっている。また、前記サイド鉄心は、前記一次コイルおよび二次コイルの軸に対して直角となる平面で分割され、前記サイド鉄心の両端部に空隙部が成形されている。前記サイド鉄心は、両端部において、互いに対向するとともに、厚さ方向にＲ部が成形されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等における内燃機関の点火プラグに高電圧を供給し、火花放電を発生させる内燃機関用点火コイルに関するものである。本発明は、組立および作製が容易であり、安価で、信頼性の高い内燃機関用点火コイルに関するものである。

図３は従来例である内燃機関用点火コイルを説明するための概略断面図である。図３において、内燃機関用点火コイル３０は、センタ鉄心３１、サイド鉄心３２、一次コイル３３、二次コイル３４、永久磁石３５、絶縁樹脂３７が絶縁ケース３６に収納されている。前記内燃機関用点火コイルの詳細は、たとえば、特許第３４８２３８０号公報に記載されている。

図４は他の従来例である内燃機関用点火コイルを説明するための概略断面図である。図４において、内燃機関用点火コイル４１は、閉磁路鉄心４１１、一次ボビン４２、一次コイル４３、二次ボビン４４、二次コイル４５、絶縁ケース４６、端子４７、高圧端子４８、絶縁樹脂４９とから構成されている。前記絶縁ケース４６ａに取り付けられた閉磁路鉄心４１１は、接合部４１１ａ、永久磁石４１２、スペーサ４１３とから構成されている。前記内燃機関用点火コイルの詳細は、たとえば、特開平９−３０６７６１号公報に記載されている。
特許第３４８２３８０号公報 特開平９−３０６７６１号公報

前記特許文献１および特許文献２に記載された内燃機関用点火コイルは、いずれも、鉄心の空隙部に永久磁石を入れることにより、大きな磁束変化を得ることにより、出力側でより大きなエネルギーを得ていた。前記空隙部に配置した永久磁石は、材料コストが高価になるという問題を有した。前記永久磁石を使用しないようにすると、磁気飽和を回避するために、前記空隙部は、寸法が大きくなり、大型の内燃機関用点火コイルになるという問題があった。

以上のような課題を解決するために、本発明は、一次コイルおよび二次コイルの軸方向の寸法を抑えると同時に、出力エネルギーを同等にした小型の内燃機関用点火コイルを提供することを目的とする。

（第１発明）
第１発明の内燃機関用点火コイルは、一次ボビンおよび二次ボビンに巻回されている一次コイルおよび二次コイルと、前記各コイルと磁気的に結合させるサイド鉄心およびセンタ鉄心と、前記一次コイルおよび二次コイルと、前記サイド鉄心およびセンタ鉄心と、絶縁充填樹脂部材とを収納する絶縁ケースとを少なくとも備え、前記二次コイルに発生した高電圧による火花が点火プラグで発生するように接続されており、前記一次コイルおよび二次コイルが巻回され、中央部で分割されているセンタ鉄心と、前記一次コイルおよび二次コイルのほぼ全周の外側を囲むとともに、前記センタ鉄心と一体となっているサイド鉄心と、前記サイド鉄心の両端部の間に成形されている空隙部とから少なくとも構成されていることを特徴とする。

（第２発明）
第２発明の内燃機関用点火コイルは、第１発明のセンタ鉄心およびサイド鉄心が前記センタ鉄心の中心で点対称形になるように分割されていることを特徴とする。

（第３発明）
第３発明の内燃機関用点火コイルは、第１発明または第２発明におけるサイド鉄心の両端部にＲ部が成形されていることを特徴とする。

本発明によれば、永久磁石を用いなくとも、永久磁石を用いたものと同じ磁束変化量が得られるとともに、コイル組立体の軸方向の寸法を抑えることができる小型の内燃機関用点火コイルとすることができる。

本発明によれば、センタ鉄心が一次コイルおよび二次コイルの軸と直角をなす平面で分割され、センタ鉄心の中心を点対称にした形状にすることにより、金型が一つで済む安価な内燃機関用点火コイルを提供することができる。

本発明によれば、サイド鉄心の対向する空隙部に厚さ方向にＲ状に成形したため、永久磁石が不要になると同時に、大きな磁束変化量を得ることができた。

本発明によれば、センタ鉄心の中央部がボビン内で、互いに嵌合するＳ字状嵌合部を設けているため、鉄心を組み立てた後にバラケルことがなく、組立作業あるいは搬送が容易である。

（第１発明）
第１発明の内燃機関用点火コイルは、一次ボビンおよび二次ボビンに巻回されている一次コイルおよび二次コイルと、前記各コイルと磁気的に結合させるサイド鉄心およびセンタ鉄心と、前記一次コイルおよび二次コイルと、前記サイド鉄心およびセンタ鉄心と、絶縁充填樹脂部材とを収納する絶縁ケースとから少なくとも構成されている。前記二次コイルには、高電圧が発生し、前記高電圧による火花が点火プラグで発生する。

前記センタ鉄心は、前記一次コイルおよび二次コイルが巻回され、中央部で二つに分割されている。前記サイド鉄心は、前記一次コイルおよび二次コイルのほぼ全周の外側を囲むとともに、前記センタ鉄心と一体になっている。また、前記サイド鉄心は、前記一次コイルおよび二次コイルの軸に対して直角となる平面で分割され、前記サイド鉄心の両端部に空隙部が成形されている。前記サイド鉄心は、両端部において、互いに対向するとともに、厚さ方向にＲ部が成形されている。すなわち、前記サイド鉄心の端部は、角部が円形に近い形にするとともに、所定の厚さとなるように積層されている。

前記サイド鉄心の端部におけるＲ部は、空隙部の作用により、必要な磁束変化量を確保することができるだけでなく、エンジンからの受熱により発生する熱応力の集中を緩和することができる。

（第２発明）
第２発明の内燃機関用点火コイルは、第１発明のセンタ鉄心およびサイド鉄心を前記センタ鉄心の中心で点対称形となるように分割されている。前記センタ鉄心およびサイド鉄心は、前記センタ鉄心の中心で点対称形であるため、同じ金型で作製することができ、安価な内燃機関用点火コイルとすることができる。

（第３発明）
第３発明の内燃機関用点火コイルは、第１発明または第２発明のセンタ鉄心において、中央部にＳ字状嵌合部が設けられている。前記センタ鉄心は、両端部からボビンの内壁に沿って挿入される際に、前記Ｓ字状嵌合部の突出部に衝突する。しかし、前記センタ鉄心は、前記ボビンの内壁に沿って押し込まれることにより、前記突出部を乗り越えて互いに圧入されて嵌合する。前記嵌合後のセンタ鉄心は、次の作業あるいは移動中に簡単に外すことができない。

図１は本発明の第１実施例で、内燃機関用点火コイルの鉄心組立体を説明するための概略図である。図１において、鉄心組立体１１は、中心部にＳ字状嵌合部１１４を有するＩ字状センタ鉄心１１３と、図示されていない一次コイルおよび二次コイルを囲む突出部分１１２を有するＴ字状サイド鉄心１１１とが一体となっている。二つの前記Ｉ字状センタ鉄心１１３は、たとえば、上下方向から互いに嵌合するようにして組み立てられる。前記Ｔ字状サイド鉄心１１１は、互いに対向するように配置された突出部分１１２の間が空隙部１２を形成している。前記突出部分１１２の先端部１１６は、鉄心毎に丸みが成形されており、積層することにより厚さ方向にＲ部が成形されている。

また、前記Ｉ字状センタ鉄心１１３には、互いに嵌合できるＳ字状嵌合部１１４が成形されている。二つのＩ字状センタ鉄心１１３および二つのＴ字状サイド鉄心１１１は、前記Ｓ字状嵌合部１１４の中心点１１５で点対称となるような形状となる。また、前記Ｉ字状センタ鉄心１１３は、コイルボビンの側壁に沿って両端から挿入された場合、Ｓ字状の膨らみ部で先端が衝突する。前記Ｉ字状センタ鉄心１１３は、さらに、押し込まれると、前記Ｓ字状の膨らみ部を乗り越えて互いに嵌合する。

前記Ｔ字状サイド鉄心１１１は、互いに対向するように配置された突出部分１１２の間が空隙部１２を形成しているため、永久磁石を用いなくとも、永久磁石を用いたものと同じ磁束変化量を得ることができる。また、前記Ｔ字状サイド鉄心１１１およびＩ字状センタ鉄心１１３は、Ｓ字状嵌合部１１４の中心点１１５で点対称になっているため、同じ金型で作製でき、安価な内燃機関用点火コイルとなる。さらに、Ｔ字状サイド鉄心１１１は、対向する空隙部１２に厚さ方向にＲ部を成形したため、永久磁石を用いなくとも、大きな磁束変化量を得ることができた。

Ｉ字状センタ鉄心１１３は、端部にＳ字状嵌合部１１４が成形され、Ｔ字状サイド鉄心１１１と組み立てる際に嵌合できるために、組立作業あるいは搬送が容易である。

図２は本発明の第２実施例で、内燃機関用点火コイルの鉄心組立体を説明するための概略図である。図２において、鉄心組立体２１は、中心部にＳ字状嵌合部２１４を有するＩ字状センタ鉄心２１３と、図示されていない一次コイルおよび二次コイルを囲むほぼ半円形のＴ字状サイド鉄心２１１とが一体となっている。図１に示す第１実施例は、鉄心組立体が角型であるのに対して、第２実施例は、鉄心組立体が円形である点でのみ相違している。

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではない。そして、本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。たとえば、本実施例における内燃機関用点火コイルの鉄心およびコイルボビンの材質は、周知または公知のものを使用して、所望の性能を出すために、任意に変えることができる。また、本発明の鉄心は、積層鋼板あるいは粉末磁性体のいずれであっても公知または周知のものであれば良い。

本発明の第１実施例で、内燃機関用点火コイルの鉄心組立体を説明するための概略図である。（実施例１） 本発明の第２実施例で、内燃機関用点火コイルの鉄心組立体を説明するための概略図である。（実施例２） 従来例である内燃機関用点火コイルを説明するための概略断面図である。 他の従来例である内燃機関用点火コイルを説明するための概略断面図である。

符号の説明

１１、２１・・・鉄心組立体
１１１、２１１・・・Ｔ字状サイド鉄心
１１２・・・突出部分
１１３、２１３・・・Ｉ字状センタ鉄心
１１４、２１４・・・Ｓ字状嵌合部
１１５、２１５・・・中心点
１１６、２１６・・・先端部
１２、２２・・・空隙部

Claims (3)

1. 一次ボビンおよび二次ボビンに巻回されている一次コイルおよび二次コイルと、
   前記各コイルと磁気的に結合させるサイド鉄心およびセンタ鉄心と、
   前記一次コイルおよび二次コイルと、前記サイド鉄心およびセンタ鉄心と、絶縁充填樹脂部材とを収納する絶縁ケースと、
   を少なくとも備え、前記二次コイルに発生した高電圧による火花が点火プラグで発生するように接続されている内燃機関用点火コイルにおいて、
   前記一次コイルおよび二次コイルが巻回され、中央部で分割されているセンタ鉄心と、
   前記一次コイルおよび二次コイルのほぼ全周の外側を囲むとともに、前記センタ鉄心と一体となっているサイド鉄心と、
   前記サイド鉄心の両端部の間に成形されている空隙部と、
   から少なくとも構成されていることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
2. 前記センタ鉄心およびサイド鉄心は、前記センタ鉄心の中心で点対称形になるように分割されていることを特徴とする請求項１に記載された内燃機関用点火コイル。
3. 前記サイド鉄心の両端部にＲ部が成形されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された内燃機関用点火コイル。

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