JP2015201555A - 点火コイル用磁気回路及び点火コイル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】体格の増加を伴うことなく永久磁石の磁化力を有効に利用して磁束密度を高めた点火コイル用磁気回路と点火コイル装置を提供する。
【解決手段】一次コイル２０の内側に配設した中心コア１０と二次コイル３０の外側を取り囲むように配設した外周コア１３と、中心コア１０の断面積よりも大きい断面積の永久磁石１２とによって閉磁路を構成し、中心コア１０の端部に少なくとも両側面方向に張り出し、永久磁石１２が中心コア１０の側面から露出する表面までの磁路を形成する鍔部１１を具備し、鍔部１１を構成する電磁材料が、少なくとも中心コア１０の側面から永久磁石１２に向かう磁化ベクトルと一致する方向の磁化容易ベクトルを含むようにする。
【選択図】図３Ａ

Description

本発明は、内燃機関用の点火プラグに高電圧を供給するための点火コイルに用いられる点火コイル用磁気回路及び点火コイル装置に関するものである。

一般的に内燃機関に用いられる点火コイルは、所定の巻回比で巻回され同心に配設した一次コイルと、二次コイルとからなり、一次コイルの内側に配設した中心コアと、二次コイルの外側に配設した外周コアと、中心コアと外周コアとの間のエアギャップに配設した永久磁石とを組み合わせた点火コイル用磁気回路が設けられている。
点火コイル装置には、内燃機関の運転状況に応じてエンジン制御装置から発信された点火信号にしたがって、直流電源から点火コイルの一次コイルへの通電を制御するためのイグナイタと点火コイルとが筐体内に一体的に収容されている。

点火コイルの一次コイルに流れる電流の通電と遮断によって点火コイル用磁気回路に発生する磁束が変化し二次コイルに高圧電流が発生し、内燃機関の点火プラグに供給され、内燃機関に導入した混合気の点火が行われる。
点火コイル用磁気回路を構成する中心コアと外周コアとには、珪素鋼板を所定の形状に打ち抜いて積層した積層電磁鋼板や磁性金属粉末の表面を絶縁材料で被覆した粉末を圧縮・成形・熱処理した圧粉コアが広く用いられている。

点火コイル用磁気回路に配設した永久磁石は、一次コイルへの通電によって点火コイル用磁気回路に発生する磁束と逆向きの磁束を与え、一次コイルへの通電を開閉したときの磁束変化量を大きくしている。
中心コアの断面積よりも大きい断面積の永久磁石を用いることで、永久磁石の磁化力が大きくなり、中心コアに流れる逆バイアス磁束の磁束密度を高くでき、磁束変化量を大きくし点火コイルの二次電圧、及び二次エネルギーを増加させることができる。

近年、燃焼室内に導入する吸気量を増やした過吸気エンジンや、燃焼室内に導入する混合気の空燃比を高くした希薄燃焼エンジン等の難着火性内燃機関の着火性向上を図るべく、点火コイルで発生させる二次電圧、及び二次エネルギーの要求値が高くなってきている。一方で、エンジンへの搭載性は補機部品の増加で点火コイル装置の小型化も要求されている。
このため、永久磁石の断面積の拡大による逆バイアス磁束の増加には点火コイル体格が大きくなり、エンジン搭載の都合により点火コイル体格には限界があり、限られた断面積の永久磁石の逆バイアスによる磁束密度をできるだけ有効に利用する必要がある。

特許文献１には、一次コイル及び二次コイルと、一次コイル及び二次コイルを貫通するセンタ鉄心と、該センタ鉄心と閉磁路を構成するべく周囲に配設された環状のサイド鉄心とを有すると共に、点火コイル用磁気回路の前記センタ鉄心とサイド鉄心の突き合わせ部でギャップ部或いは磁石を形成する点火コイルにおいて、永久磁石の逆バイアスによる磁束密度を高くするために、その突き合わせ部の断面積を拡大したＴ型形状のセンタ鉄心を採用した点火コイルを提案している。またＴ型形状のセンタ鉄心を一次コイル及び二次コイルを貫通するＩ形部分と、前記サイド鉄心と突き合わせる拡大部分とを組み合わせて構成することにより、打ち抜き加工による加工廃材の削減を図った内燃機関用点火コイルが開示されている。

特開２００３−３３２１５２号公報

ところが、特許文献１にあるように、電磁鋼板を打ち抜いてＴ形状としたセンタ鉄心を拡大部分とＩ形部分とによって形成する場合には、永久磁石による拡大部分の磁化ベクトルとＩ形部分の磁化ベクトルとを電磁鋼板の磁化容易ベクトルとを一致させるのが望ましい。
しかし、特許文献１の構造ではセンタ鉄心の拡大部分がＩ形部分の端部から外側にはみ出した部分に流れる磁化ベクトルとその部分を構成する電磁鋼板の磁化容易ベクトルとが一致せず、特に拡大部分の磁化ベクトルが電磁鋼板の磁化容易ベクトルと異なる。
このため、拡大部分と永久磁石の断面積を大きくした場合、逆バイアスによる磁束密度の損失が発生し、有効に利用できなかった。

そこで本発明は、かかる実情に鑑み、内燃機関の点火コイルに用いられる点火コイル用磁気回路において、中心コアの断面積よりも断面積を大きくした永久磁石の磁化力を有効に利用することのできる点火コイル用磁気回路と、これを用いた点火コイル装置を提供することを目的とする。

本発明の点火コイル用磁気回路は、 内燃機関の点火を行う点火プラグに高電圧を供給するための点火コイルに用いられる点火コイル用磁気回路であって、前記点火コイルが同心に配設した一次コイル（２）と二次コイル（３）とからなり、前記点火コイル用磁気回路（１、１a〜１ｈ）が、前記一次コイルの内側に配設され、軸状の中心コア（１０）と、前記二次コイルの外側を取り囲むように配設した外周コア（１３）と、前記中心コアの一方の端と前記外周コアとの間に設けた永久磁石（１２）とによって閉磁路を構成し、前記永久磁石の断面積が前記中心コアの断面積よりも大きい断面積を有し、前記中心コアが前記永久磁石と接する端部において、前記中心コアの少なくとも両側面方向に張り出し、前記永久磁石が前記中心コアの側面から露出する表面までの磁路を形成する鍔部（１１、１１ａ〜１１ｇ）を具備し、前記鍔部を構成する電磁材料が、少なくとも前記中心コアの側面から前記永久磁石に向かう磁化ベクトルと一致する方向の磁化容易ベクトルを含むようにしたことを特徴とする。

本発明によれば、前記中心コアの断面積よりも大きい断面積の永久磁石を用いて、中心コアの端部に前記鍔部を設けることで、前記永久磁石の磁化力を大きくし、前記中心コアに流れる逆バイアス磁束の磁束密度を高くする際に、前記中心コアから前記永久磁石に向かう方向の磁化ベクトルと前記鍔部内の磁化ベクトルとを電磁材料の磁化容易ベクトルと一致させることで、前記永久磁石によって付与される逆バイアス磁束密度の損失を低減し、前記中心コアに流れる磁束密度を効果的に高くすることができる。

本発明の第１の実施形態における点火コイル用磁気回路を用いた点火コイルの概要を示す縦断面図 図１Ａ中Ｂ−Ｂに沿った点火コイル装置の横断面図 本発明の要部であり、図１Ａの点火コイル装置に用いられる点火コイル用磁気回路及び点火コイルの構成例を示す展開斜視図 第１の実施形態における点火コイル用磁気回路に形成される磁束の概要を示す縦断面模式図 第１の実施形態における点火コイル用磁気回路に形成される磁束の概要を示す横断面模式図 比較例１として示す従来の中心コアの一端に側面方向にのみ広がる鍔部を一体的に設けた点火コイル用磁気回路における縦段面方向の磁束密度分布を示す解析図とその一部拡大図 実施例１として示す中心コアの一端において、外周の全周に亘って張り出し、傾斜面を有する断面三角形の鍔部を有する点火コイル用磁気回路における縦段面方向の磁束密度分布を示す解析図とその一部拡大図 実施例２として示す中心コアの一端において、外周の全周に亘って張り出す断面矩形の鍔部を有する点火コイル用磁気回路における縦段面方向の磁束密度分布を示す解析図とその一部拡大図 比較例と共に本発明の実施例1及び実施例２の磁束密度向上効果を示す特性図 比較例と共に本発明の実施例におけるバイアス磁石の磁化力を一定とした時の磁化曲線を示す特性図 比較例１における点火コイル用磁気回路を構成する電磁材料の結晶方向と磁化容易ベクトルと磁化ベクトルとの関係を示す横断面模式図 実施例１における点火コイル用磁気回路を構成する電磁材料の結晶方向と磁化容易ベクトルと磁化ベクトルとの関係を示す横断面模式図 実施例１における点火コイル用磁気回路を構成する電磁材料の結晶方向と磁化容易ベクトルと磁化ベクトルとの関係を示す縦断面模式図 実施例２における点火コイル用磁気回路を構成する電磁材料の結晶方向と磁化容易ベクトルと磁化ベクトルとの関係を示す横断面模式図 実施例２における点火コイル用磁気回路を構成する電磁材料の結晶方向と磁化容易ベクトルと磁化ベクトルとの関係を示す縦断面模式図 比較例２における点火コイル用磁気回路を構成する電磁材料の結晶方向と磁化容易ベクトルと磁化ベクトルとの関係を示す横断面模式図 比較例２における点火コイル用磁気回路を構成する電磁材料の結晶方向と磁化容易ベクトルと磁化ベクトルとの関係を示す縦断面模式図 実施例３における点火コイル用磁気回路を構成する電磁材料の結晶方向と磁化容易ベクトルと磁化ベクトルとの関係を示す横断面模式図 実施例４における点火コイル用磁気回路を構成する電磁材料の結晶方向と磁化容易ベクトルと磁化ベクトルとの関係を示す横断面模式図 実施例５における点火コイル用磁気回路を構成する電磁材料の結晶方向と磁化容易ベクトルと磁化ベクトルとの関係を示す横断面模式図 実施例３の点火コイル用磁気回路１ｂの要部である鍔部と中心コアの外形を示す斜視図 実施例４、５の点火コイル用磁気回路１ｃ、１ｄの要部である鍔部と中心コアの外形を示す斜視図 実施例３、４、５の鍔部と中心コアとを一次コイルのスプールを兼ねたケース２０ｅに収容した実施例６の点火コイル用磁気回路１ｅを示す斜視図 実施例７の点火コイル用磁気回路１ｆの要部である鍔部と中心コアの外形を示す斜視図 実施例８の点火コイル用磁気回路１ｇの要部である鍔部と中心コアの外形を示す斜視図

以下、本発明の実施形態における点火コイル用磁気回路１、１ａ〜１ｆ比較例として示す点火コイル用磁気回路１ｚ、１ｙについて説明する。
なお、以下の説明において、第１の実施形態における点火コイル用磁気回路１と共通する構成については同じ符号を付し、各実施例の特徴的な部分には、それぞれの点火コイル用磁気回路１ａ〜１ｇに対応してアルファベット小文字でａ〜ｇの枝番を付し、比較例１、２として示す点火コイル用磁気回路１ｚ、１ｙには、それぞれ、アルファベット小文字でｚ、ｙの枝番を付して区別してある。

本発明は、内燃機関の点火を行う点火プラグに高電圧を供給するための点火コイルに用いられる点火コイル用磁気回路である。
点火コイルは、同心に配設した一次コイル２と二次コイル３とからなる。

点火コイル用磁気回路１は、一次コイル２の内側に配設した軸状の中心コア１０と、二次コイル３の外側を取り囲むように配設した外周コア１３と、中心コア１０の一方の端と外周コア１３との間に設けた永久磁石１２とからなり、閉磁路を構成している。
永久磁石１２の断面積が中心コア１０の断面積よりも大きくなるように形成されている。

中心コア１０が永久磁石１２と接する端部において、中心コア１０の少なくとも両側面方向に張り出し、永久磁石１２が中心コア１０の側面から露出する表面までの磁路を確保するように鍔部１１が設けられている。
本発明では、鍔部１１を構成する電磁材料が、少なくとも中心コア１０の側面から永久磁石１２に向かう磁化ベクトルと一致する方向の電磁材料の磁化容易ベクトルを含むようにしたことを特徴とする。

具体的には、永久磁石１２の磁化ベクトルと同一方向の磁化ベクトルを有する中心コア１０の永久磁石側の端部に、無方向性の電磁材料からなり、中心コア１０の全周を覆うように設けた鍔部１１、若しくは、二方向性の電磁材料からなり、中心コア１０の積層方向に直交する両側面方向に配設した鍔部１１ａ、又は、一方向性の電磁材料からなり、磁化ベクトルを中心コア１０の磁化ベクトルに対して所定の角度で傾けて、中心コア１０の端部側面から永久磁石１２に向かって広がる磁化ベクトルに合わせて形成した鍔部１１とのいずれかを設けたことを特徴とするものである。
なお、図中に矢印と共に付したＸ、Ｙ、Ｚの符号は、それぞれ、中心コア１０の長手方向をＸ軸方向とし、中心コア１０の積層方向をＺ軸方向、中心コア１０の積層方向に直交する方向をＹ軸方向として示したものである。なお、図１５は、中心コア１０ｈの積層方向をＹ方向としている。

図１Ａ、図１Ｂ、図２を参照して本発明の第１の実施形態における点火コイル用磁気回路１を用いた点火コイル装置６の概要について説明する。
点火コイル装置６は、内燃機関に設けた図略の点火プラグに高電圧を印加するための昇圧コイルとして用いられる。

点火コイル装置６は、点火コイル用磁気回路１と、同心に配設した一次コイル２と二次コイル３と、一次コイル２への通電を制御するイグナイタ４とを筐体５内に収容して構成されている。
本発明の要部である点火コイル用磁気回路１は、中心コア１０と、鍔部１１と、永久磁石１２と、外周コア１３とからなり、閉磁路を構成している。

中心コア１０は、一方向に磁化容易ベクトルが揃えられた電磁鋼板を所定の形状に打ち抜いて積層して、柱状に形成された積層電磁鋼板が用いられている。
永久磁石１２は、中心コア１０の断面積よりも大きな断面積に形成され、中心コア１０の一方の端部に接するように配置されている。

本実施形態における鍔部１１は、中心コア１０の一方の端で、中心コア１０の積層方向と、積層方向に直交する方向との両方向に張り出して、中心コア１０の端部を全周に亘って覆うように形成されている。
また、鍔部１１には中心コア１０との位置決め孔が設けられ、中心コア１０に鍔部１１を保持している。

鍔部１１が永久磁石１２と接する側は、永久磁石１２の外形と同じかそれ以上の大きさに形成され、永久磁石１２と接しない反対側は対向面側に向かって先細りとなる傾斜が設けられている。
本実施形態における鍔部１１は、磁性金属粉末の表面を絶縁材料で被覆した粉末を圧縮し、所定の形状に成形した後、熱処理した、いわゆる圧粉コアによって構成されている。

一次コイル２は、公知の絶縁性樹脂からなる筒状の一次スプール２０と、その周囲に所定の一次巻回数（Ｎ１）で巻回された一次巻線２１とによって構成されている。
二次コイル３は、一次コイル２の外周を覆うように配設され、公知の絶縁性樹脂からなる筒状の二次スプール３０と、その周囲に所定の二次巻回数（Ｎ２）で巻かれた二次巻線３１とによって構成されている。
一次巻線２１の一方の端は、コネクタターミナル４２を介して略図の電源電圧に接続され、他方の端はイグナイタ４を介して略図のアース帯に接続されている。二次巻線３１の一方の端は、略図のダイオードなどの整流素子を介して電源電圧に接続され、他方の端は、中継線３２及び出力端子３３を介して、図略の点火プラグに接続されるようになっている。

なお、本発明において、一次コイル２を構成する一次スプール２０の材質、形状、一次巻線２１の断面形状、巻回方法や、二次コイル２を構成する二次スプール３０の材質、形状、二次巻線３１の断面形状、巻回方法等を特に限定するものではない。
イグナイタ４には、内燃機関の運転状況に応じて図略のＥＣＵから発信された点火信号にしたがって、一次コイル２１への通電を開閉制御するための図略の半導体スイッチ（例えば、ＩＧＢＴ等）、半導体スイッチを駆動するためのドライバ、一次コイル２１へ通電する電圧を制御するためのＤＣ−ＤＣコンバータ等、所定の回路が内蔵された御回路モジュール４０と、端子４１と、外部との接続を図るコネクタ端子４２と、コンデンサ４３等によって構成されている。

さらに、本発明において、イグナイタ４に内蔵される制御回路を特に限定するものではなく、適宜変更可能である。

筐体５は、ＰＰＳ、ＰＢＴ、エポキシ樹脂等の公知の樹脂材料からなり、本発明に係る点火コイル用磁気回路１、一次コイル２、二次コイル３、イグナイタ４等を一体的に収容する収容部５０と、外周コア１３の上面を覆いつつ、イグナイタ４と一次コイル２との接続を図る配線部材等を配設するためのコアカバー５１と、エポキシ樹脂等の公知の樹脂材料からなり、外部との電気絶縁性及び水分の侵入防止を図る封止部材５２と、外部に設けた図略の点火プラグとの接続を図る高圧タワー５３と、コネクタ端子４２を覆いつつ相手側との勘合を図るコネクタハウジング５４等によって構成されている。
図３Ａ、図３Ｂに示すように、点火コイル用磁気回路１は閉磁路を形成し、永久磁石１２は、一次コイル２１への通電によって点火コイル用磁気回路１に発生する磁束と逆向きの磁束を与え、一次コイルへ２１の通電を開閉したときの磁束変化量を大きくしている。

本実施形態における点火コイル用磁気回路１では、中心コア１０の端部と永久磁石１２とが接続される位置において、鍔部１１が中心コア１０の側面方向のみならず積層方向にも設けられ、全周に亘って中心コア１０の端部を覆っており、しかも鍔部１１が無方向性の圧粉コアによって構成され、鍔部１１を構成する磁性材料の磁化容易ベクトルがランダムな方向となっているので、中心コア１０の断面積よりも大きな断面積を有する永久磁石１２によって付与される逆バイアス磁束が、鍔部１１を通過する際の損失が抑制され、点火コイル用磁気回路1に流れる磁束密度を高くできることが判明した。

図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ、図５Ａ、図５Ｂ、図６図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａ、図８Ｂを参照して、比較例と共に本発明の効果について説明する。
比較例１として示す点火コイル用磁気回路１ｚ、実施例１として示す点火コイル用磁気回路１、実施例２として示す点火コイル用磁気回路１ａは、いずれも同じ断面積の永久磁石１２を設け、中心コア１０、外周コア１３も同じ構成のものを用いており、本発明の要部である鍔部の形状及び構成材料を変えたものである。
比較例１、実施例１、実施例２について、永久磁石１２によって形成される逆バイアス磁束の磁束密度を比較した。

図４Ａ、図６に示すように、比較例１では、中心コア１０ｚの一方の端部に延設して端部を側面方向にのみ張り出した鍔部１１ｚを設け、積層方向には鍔部を設けていない。
また、比較例１では、一方向性の電磁鋼板が用いられている。

図４Ｂ、図７Ａ、図７Ｂに示すように、実施例１では、中心コア１０の一方の端部に、側面方向のみならず積層方向にも張り出す鍔部１１を設けてある。鍔部１１は、磁性粉末の表面を絶縁材料で被覆した粉末を圧縮・成形し、熱処理した圧粉コアによって構成され、図４Ｂに示すように、断面三角形状又は台形に形成され、永久磁石１２側から先細りとなるような傾斜面を有している。

図４Ｃ、図８Ａ、図８Ｂに示すように、実施例２では、中心コア１０の一方の端部に、側面方向のみならず積層方向にも張り出す鍔部１１ａを設けてある。鍔部１１ａは、磁性粉末の表面を絶縁材料で被覆した粉末を圧縮・成形し、熱処理した圧粉コアによって構成され、断面矩形に形成されている。

図４Ａに示すように、比較例１では、中心コア１０ｚの中心部の磁束密度が低く、永久磁石１２が中心コア１０ｚの表面から露出した位置で漏れ磁束が多くなっているのが分かる。
比較例１では、中心コア１０ｚの端部において積層方向に鍔部が形成されていないため、中心コア１０ｚの積層方向の表面と永久磁石１２が中心コア１０ｚの表面から露出する部分との間に磁路が形成されていないためと考えられる。

加えて、図６に示すように、比較例１では、鍔部１１ｚが一方向性磁性鋼板で形成されており、しかも、中心コア１０と同じ方向の磁化容易ベクトルとなっている。
このため、逆バイアス磁束を大きくするため永久磁石１２の断面積を大きくして、中心コア１０の側面方向へ張り出すように鍔部１１ｚを形成しても、中心コア１０の側面から鍔部１１ｚを通って永久磁石１２に向かう磁化ベクトルが、鍔部１１ｚを構成する磁性材料の結晶の磁化困難方向（例えば、鉄の場合、１１１面）と一致することになり、永久磁石１２の断面積を大きくしても拡大した部分に発生する磁束を有効に利用することができないためと推察される。
これは一方向性の電磁鋼板を用いて、鍔部１１ｚと中心コア１０とを一体的に形成した場合や、左右の鍔部をつなげて、中心コアの横切るように設けた拡大部と中心コアとを組み合わせて形成した場合も同様である。

図４Ｂに示すように、実施例１では、中心コア１０を流れる磁束密度が高く、断面方向に均一に分布しており、外周コア１３と鍔部１１との間の漏れ磁束も少なくなっていることが判明した。
これは、図７Ａ、図７Ｂに示すように、鍔部１１を構成する磁性材料が無方向の圧粉コアによって構成されているので、中心コア１０の端部において全周に亘って設けられた鍔部１１内の磁化容易ベクトルがランダムに向かっており、中心コア１０の端部表面から永久磁石１２に向かう磁化ベクトルと一致する磁路が必ず含まれるためと考えられる。
また、磁化の程度が中間的な方向（例えば、鉄の場合（１１０）面）となる磁化中間ベクトルと磁化ベクトルとが一致するものも含まれている。

図４Ｃに示すように、実施例２では、中心コア１０に流れる磁束密度が比較例１よりも高くなることが判明した。
しかし、実施例２では、図４Ｃに示すように、比較例１よりも少ないものの、実施例１よりは、外周コア１３と鍔部１１ａとの間の漏れ磁束が多いことが判明した。
これは、図８Ａ、８Ｂに示すように、鍔部１１ａの磁化容易ベクトルがランダムに向かっており、中心コア１０の端部表面から永久磁石１２に向かう磁化ベクトルと一致する磁路が必ず含まれるため実施例１と同様の効果を発揮するものと考えられる。

図５Ａ、図５Ｂに示すように、永久磁石１２から一定の磁化力Ｈ（Ａ／ｍ）の磁界を作用させたときに、比較例１における磁束密度Ｂ（Ｔ）を１００とすると、実施例５では、１０３．５％、実施例１では、１０７．５％磁束密度が高くできることが判明した。
なお、後述する、実施例２、比較例２、実施例３、実施例４では、それぞれ１０６．５％、１０５％、１０２％、１０３％であった。

ここで、図９Ａ、図９Ｂを参照して、比較例２として示す点火コイル用磁気回路１ｙについて説明する。
比較例２では、無方向性の圧粉コアではなく、一方向性の積層電磁鋼板を用いて、実施例２と同じ形状とした鍔部１１ｙを設けている。
このような場合には、図９Ａに示すように、側面方向に張り出した鍔部１１ｙ内では、磁化ベクトルと磁化困難化ベクトル（例えば、（１１１）面）とが一致してしまい、図９Ｂに示すように磁化ベクトルの成分の内、磁化中間ベクトル及び磁化容易ベクトルと一致する成分のみが有効となり、永久磁石１２の断面積を拡大した効果があまり得られない。

図１０、１３を参照して、実施例３として示す点火コイル用磁気回路１ｂについて説明する。
点火コイル用磁気回路１ｂでは、永久磁石１２ｂ及び外周コア１３の高さを中心コア１０ｂの積層方向の高さに揃え、中心コア１０ｂの磁石側の端部に両側面方向にのみ広がる鍔部１１ｂを形成してある。鍔部１１ｂは、磁性金属粉末に絶縁性被覆を施した無方向性電磁材料を三角柱状若しくは台形柱状に圧縮・形成し、熱処理した圧粉コアによって構成されている。

鍔部１１ｂと中心コア１０とは、溶接固定されている。また、中心コア１０の側面の一部を鍔部１１ｂ側に突出させ、鍔部１１ｂと勘合するようにしても良い。
本実施例によれば、図１０に示すように、鍔部１１ｂ内を透過する磁化ベクトルと磁化容易ベクトルとが一致する磁路が含まれているので、同一構造である比較例１に比べて、効率よく逆バイアスをかけることができる。
さらに、本実施形態においては、積層方向には、永久磁石１２ｂを拡大せず、中心コア１０の高さと同じとし、その分のスペースにイグナイタ４等を載置する等して、点火コイル装置６ｂ全体の体格を小型化することができる。

図１１及び図１４を参照して、実施例４として示す点火コイル用磁気回路１ｃについて説明する。
本実施形態においては、鍔部１１ｃを無方向性の電磁鋼板を所定形状に打ち抜いて積層した無方向性積層コアによって構成し、その他の部分については、実施例３と同様の構成となっている。
鍔部１１ｃは、中心コア１０の積層方向に直交する側面方向に向かって張り出し、左右両側に設けられている。
本実施例によれば、鍔部１１ｃが無方向性であるので、前述の鍔部１１ｂを圧粉コアによって形成した実施例３と同様の効果を発揮できる。

図１２、図１４に実施例５として示す点火コイル用磁気回路１ｄについて説明する、
点火コイル用磁気回路１ｄでは、一方向性電磁鋼板を用いながら、鍔部１１ｄの磁化容易ベクトルが中心コア１０の磁化容易ベクトルに対して、所定の角度（例えば、４５°）で傾くように、材料となる一方向性の電磁鋼板の磁化容易ベクトルに対して鍔部１１ｄを所定の角度（例えば、４５°）傾けて打ち抜き、積層・形成した点が相違する。
このように、鍔部１１ｄの磁化容易ベクトルが中心コア１０の磁化容易ベクトルに対して傾いて設けられているので、中心コア１０の側面から永久磁石１２ｂに向かう磁化ベクトルと鍔部１１ｄの磁化容易ベクトルとが一致し、効率良く磁化バイアスすることができる。

図１５を参照して、実施例６として示す点火コイル用磁気回路１ｅについて説明する。本実施例では、一次コイル２１を巻き回するための一次スプール２０ｅを磁気コアを収容するための筐体として利用し、前述の鍔部１１ｂ、１１ｃ、１１ｄと中心コア１０とを圧入することで、前述の溶接や入れ子構造としなくても、鍔部１１ｂ、１１ｃ１１ｄと中心コア１０とを密接させつつ固定することができる。
なお、一次スプール２０ｄの形状を特に限定するものではなく、外周に、一次コイルを巻回するためのフランジを形成しても良い。
さらに、鍔部１１ｂ、１１ｃ、１１ｄと中心コア１０とを所定のキャビティを形成した金型内に配設し、キャビティ内に樹脂を充填固化するインサート成形によってスプール２０ｄの形成を行うようにしても良い。

図１６を参照して、実施例７として示す点火コイル用磁気回路１ｆについて説明する。本実施例では、鍔部１１ｆが、中心コア１０の積層方向の一方向に対して突出していない形状とした、無方向性の圧粉コアによって構成されている。
このような構成とすることで、磁束密度の向上を図りつつ、中心コア１０の積層上方向の体格を抑制することができる。

図１７を参照して、本発明の実施例８として示す点火コイル用磁気回路１ｇについて説明する。
前記実施例1から８においては、中心コア１０の積層方向を点火コイル装置６のＺ軸方向としたが、本実施例においては、中心コア１０ｈの積層方向を点火コイル装置６ｇのＹ軸方向とした点が相違する。
また、本実施例においては、図略の外周コア１３ｇが中心コア１０ｇの積層方向に直交するＺ軸方向に広がるように配設され、Ｙ軸方向の体格を小さくするように構成されている。
なお、本実施例は、前記実施例１から７のいずれにも採用し得るものである。
本実施形態においても、前期実施形態における点火コイル用磁気回路１、１ａ〜1ｆと同様の効果を発揮し得る。
加えて本実施例においては、Ｙ軸方向の体格を抑制することができる。

本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、永久磁石の断面積を中心電極の断面積よりも大きくして中心コアに流れる磁束密度高くする際に、鍔部を構成する電磁材料が、少なくとも前記中心コアの側面から永久磁石に向かう磁化ベクトルと一致する方向の磁化容易ベクトルを含むようにする本発明の趣旨に反しない限りにおいて、適宜変更し得るものである。
例えば、本発明においては、中心コア１０の一方の端部が永久磁石１２接する側に鍔部１１を設けることが必須であるが、中心コア１０の他方の端部が外周コア１３と接する側にも鍔部を設けるようにしても良い。
この場合においても、永久磁石１２の側に設けた鍔部１１と同様、鍔部を構成する電磁材料が外周コア１３から中心コア１０に向かう磁化ベクトルが一致する方向の磁化容易ベクトルを含むように構成するのが望ましい。

１ 点火コイル用磁気回路
１０ 中心コア
１１ 鍔部
１２ 永久磁石
１３ 外周コア
２ 一次コイル
２０ 一次スプール
２１ 一次巻線
３ 二次コイル
３０ 二次スプール
３１ 二次巻線
３２ 中継線
３３ 出力端子
４ イグナイタ
４０ 制御回路モジュール
４１ 端子
４２ コネクタターミナル
４３ コンデンサ
５ 筐体
５０ ハウジング
５１ コアカバー
５２ 封止部材
５３ 高圧タワー
５４ コネクタハウジング

Claims (6)

1. 内燃機関の点火を行う点火プラグに高電圧を供給するための点火コイルに用いられる点火コイル用磁気回路であって、
   前記点火コイルが同心に配設した一次コイル（２）と二次コイル（３）とからなり、前記点火コイル用磁気回路（１、a〜１g）が、前記一次コイルの内側に配設され、軸状の中心コア（１０）と、前記二次コイルの外側を取り囲むように配設した外周コア（１３）と、前記中心コアの一方の端と前記外周コアとの間に設けた永久磁石（１２）とによって閉磁路を構成し、
   前記永久磁石の断面積が前記中心コアの断面積よりも大きい断面積を有し、前記中心コアが前記永久磁石と接する端部において、
   前記中心コアの少なくとも両側面方向に張り出し、前記永久磁石が前記中心コアの側面から露出する表面までの磁路を形成する鍔部（１１、１１ａ〜１１e）を具備し、
   前記鍔部を構成する電磁材料が、少なくとも前記中心コアの側面から前記永久磁石に向かう磁化ベクトルと一致する方向の磁化容易ベクトルを含むようにしたことを特徴とする点火コイル用磁気回路（６、６ａ〜６g）
2. 前記鍔部が、磁性金属粉末の表面を絶縁材料で被覆した粉末を圧縮・成形し、熱処理した圧粉コアによって構成された請求項１に記載の点火コイル用磁気回路
3. 前記鍔部が前記中心コアの端部において、前記中心コアの積層方向の少なくとも一方向にも張り出し、前記永久磁石が前記中心コアの積層方向の少なくともいずれか一方から露出する表面までの磁路を確保するように形成された請求項２に記載の点火コイル用磁気回路
4. 前記鍔部が、無方向性の電磁鋼板からなる請求項１に記載の点火コイル用磁気回路
5. 前記鍔部が、一方向性の電磁鋼板からなり、磁化容易ベクトルを前記中心コアの磁化容易ベクトルに対して所定の角度で傾けて形成された請求項１に記載の点火コイル用磁気回路
6. 内燃機関に設けた点火プラグへの高電圧を供給する点火コイル装置であって、同心に配設した一次コイル（２）と、二次コイル（３）と、点火コイル用磁気回路と、前記一次コイルへの通電を制御するイグナイタ（４）とを筐体（５）内に一体的に収容した点火コイル装置であって、
   前記点火コイル用磁気回路（１、１ａ〜１ｇ）が、請求項１ないし５のいずれかに記載の点火コイル用磁気回路であることを特徴とする点火コイル装置

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