JP2017011004A - 内燃機関用点火コイル - Google Patents

内燃機関用点火コイル Download PDF

Info

Publication number
JP2017011004A
JP2017011004A JP2015122547A JP2015122547A JP2017011004A JP 2017011004 A JP2017011004 A JP 2017011004A JP 2015122547 A JP2015122547 A JP 2015122547A JP 2015122547 A JP2015122547 A JP 2015122547A JP 2017011004 A JP2017011004 A JP 2017011004A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
iron core
magnetic
center
core
permanent magnet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015122547A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6416045B2 (ja
Inventor
雅晶 堀
Masaaki Hori
雅晶 堀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Astemo Hanshin Ltd
Original Assignee
Hitachi Automotive Systems Hanshin Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Automotive Systems Hanshin Ltd filed Critical Hitachi Automotive Systems Hanshin Ltd
Priority to JP2015122547A priority Critical patent/JP6416045B2/ja
Priority to EP16811246.4A priority patent/EP3312857B1/en
Priority to PCT/JP2016/002910 priority patent/WO2016203771A1/ja
Priority to US15/736,836 priority patent/US10236117B2/en
Priority to CN201680027860.1A priority patent/CN107533904B/zh
Publication of JP2017011004A publication Critical patent/JP2017011004A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6416045B2 publication Critical patent/JP6416045B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/12Ignition, e.g. for IC engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P3/00Other installations
    • F02P3/02Other installations having inductive energy storage, e.g. arrangements of induction coils
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F3/00Cores, Yokes, or armatures
    • H01F3/10Composite arrangements of magnetic circuits
    • H01F3/12Magnetic shunt paths
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P15/00Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/12Ignition, e.g. for IC engines
    • H01F2038/122Ignition, e.g. for IC engines with rod-shaped core
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/12Ignition, e.g. for IC engines
    • H01F2038/127Ignition, e.g. for IC engines with magnetic circuit including permanent magnet

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

【課題】永久磁石の機械的強度を十分確保しながら磁束変化量を大きくすることを可能にした内燃機関用点火コイルを提供する。【解決手段】一次コイル11の中心孔および二次コイルの中心孔に挿通されるセンタ鉄心12と、センタ鉄心12と接合して一次コイルが発生する第1の磁束Aを透す磁気回路を形成する環状のサイド鉄心13と、センタ鉄心12とサイド鉄心13との間に配設され、第1の磁束Aと逆向きの第2の磁束Bを磁気回路に放出して磁気バイアスを印加する永久磁石14とを備え、サイド鉄心13は、センタ鉄心12のT字状水平部12b側方に向って突出した凸部を有し、センタ鉄心12のT字状水平部12b側方とサイド鉄心13の凸部との間に空隙15を設け、空隙15は、第1の磁束Aが永久磁石14を磁路としたときの磁気抵抗よりも該空隙15を磁路としたときの磁気抵抗が小さくなるように設けられたことを特徴とする。【選択図】図1

Description

本発明は、一次コイルに一次電流を流し、このとき生じる磁束を変化させて二次コイルに高電圧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。
内燃機関の点火装置に用いられる点火コイルは、一次コイルに直流電流を供給し、この電流の導通遮断を行うことによって二次コイルに高電圧を励起させている。換言すると、一次コイルに電流が流れることよって発生した磁束を、鉄心を用いて二次コイルへ導き、この磁束を変化させて高電圧を発生させている。
二次コイルに高電圧を効率良く発生させるため、また、点火コイルの小型化を図ってダイレクトイグニッションを実用化するため、内燃機関には閉磁型の点火コイルを用いることが主流となっている。
閉磁型の点火コイルは、一次コイルが発生した磁束を透す磁気回路を構成する鉄心を備えている。
この鉄心は、一次コイルの中心孔を貫通して当該一次コイルの外周側に延設され、一次コイルの巻回両端を結ぶように環状に形成されており、一次コイルから放出された磁束を再び一次コイルへ帰還させ、当該磁束の減衰を抑えて二次コイルに鎖交させ、効率良く高電圧を誘起させている(例えば、特許文献1参照)。
図4は、従来の内燃機関用点火コイルに形成される磁気回路を示す説明図である。この図は、従来の点火コイル100の概略縦断面を示したもので、磁気回路および一次コイルを明確に表すため二次コイル等の図示を省略している。
点火コイル100は、一次コイル101の中心孔に挿通されるセンタ鉄心102、センタ鉄心102の両側方を囲うように形成されたサイド鉄心103、サイド鉄心103の一辺部103aとセンタ鉄心102との間に配置される永久磁石104を備えている。
ここで、センタ鉄心102とサイド鉄心103によって上記の磁気回路が形成されている。
センタ鉄心102は、図中、下側の端部102aを直接サイド鉄心103に接続している。
センタ鉄心102の上側の端部102bは、バイアス磁界を供給する永久磁石104と接触し、この永久磁石104を介してサイド鉄心103の一辺部103aに繋がる磁気回路を形成している。
センタ鉄心102の端部102bは、永久磁石104と十分な接触面積が得られるように大きく形成されており、センタ鉄心102はT字状に形成されている。T字状垂直部分は、一次コイル101の中心孔に挿通され、T字状水平部分は上記のように永久磁石104に接触する。
図4に示した実線の矢印は、一次コイル101に直流の一次電流が流れているときに発生する磁束Cを示し、破線の矢印は、永久磁石104から放出される磁束Dを示している。
一次コイル101に一次電流が流れているときには、当該一次コイル101によって発生した磁束Cは実線の矢印が示す方向に磁気回路内を透る。
磁束Dは前述のバイアス磁界を表すもので、磁束Cの逆方向に磁気回路内を透る。
センタ鉄心102を透る磁束Cは、永久磁石104を透ってサイド鉄心103(一辺部103a)に達する。そのため、磁束Cには、永久磁石104による磁気抵抗が作用する。
特開2009−290147号公報
従来の内燃機関用点火コイルは上記のように構成されており、鉄心を逆方向に磁化する永久磁石の磁路と一次コイルが発生させた磁束の磁路が重複しており、同一形成されていた。そのため、一次コイルからの磁束を透す磁気回路は、永久磁石の着磁方向の厚みによって磁気抵抗が左右されている。
永久磁石は、機械的強度を確保するため適当な厚みが必要であり、極度に薄く形成することは不可能である。そのため当該磁気回路には構造的な制限が加わり、磁気抵抗を小さくする場合には限界値が生じるという問題点があった。
本発明は、上記の実情に鑑み提案されたもので、永久磁石の機械的強度を十分確保しながら磁束変化量を大きくすることを可能にした内燃機関用点火コイルを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る内燃機関用点火コイルは、一次電流を流す一次コイルと、前記一次コイルが発生した第1の磁束と交錯して二次電圧を発生させる二次コイルと、前記一次コイルの中心孔および前記二次コイルの中心孔に挿通されるセンタ鉄心と、前記一次コイルおよび前記二次コイルの周囲を囲い、前記センタ鉄心と接合して前記第1の磁束を透す磁気回路を形成する環状のサイド鉄心と、前記センタ鉄心と前記サイド鉄心との間に配設され、前記第1の磁束に対して逆向きの第2の磁束を前記磁気回路に放出して磁気バイアスを印加する永久磁石とを備え、前記サイド鉄心は、前記永久磁石と接合する前記センタ鉄心の端部側方に向って突出した凸部を有し、前記センタ鉄心の端部側方と前記サイド鉄心の凸部との間に空隙を設け、前記空隙は、前記第1の磁束が前記永久磁石を磁路としたときの磁気抵抗よりも該空隙を磁路としたときの磁気抵抗が小さくなるように設けられたことを特徴とする。
また、前記センタ鉄心は、前記一次コイルの中心孔および前記二次コイルの中心孔に挿通させる垂直部と、前記永久磁石と接合する端部を前記垂直部に対して鉛直方向に延設した水平部とを有するT字型に形成され、前記水平部の端部を前記サイド鉄心の凸部と対向させて前記空隙を形成することを特徴とする。
また、前記センタ鉄心の端部側方と前記サイド鉄心の凸部との間に樹脂部材を配設して前記空隙を充填したことを特徴とする。
また、前記一次コイルを巻回する前記樹脂部材からなる筒状の芯材に鍔部を備え、前記芯材の中心孔に前記センタ鉄心の垂直部を挿通して前記センタ鉄心の水平部と前記鍔部とを接合し、前記サイド鉄心を前記鍔部外側から装着して前記水平部の端部と前記サイド鉄心の凸部との間に前記鍔部の端部を挟み込んだことを特徴とする。
本発明によれば、磁気抵抗を小さくして閉磁路中の磁束変化量を大きくすることができ、二次電圧を効率良く誘起させることができる。
本発明の実施例による内燃機関用点火コイルの概略構成を示す説明図である。 図1の鉄心の概略構成を示す説明図である。 点火コイルに形成された磁気回路の磁化特性を示す説明図である。 従来の内燃機関用点火コイルに形成される磁気回路を示す説明図である。
以下、この発明の実施の一形態を図面に基いて説明する。
[実施例]
図1は、本発明の実施例による内燃機関用点火コイルの概略構成を示す説明図である。この図は、点火コイル1の概略縦断面を示したもので、磁気回路および一次コイルを明確に表すため二次コイル等の図示を省略している。
点火コイル1は、鉄芯10、一次コイル11、永久磁石14などによって構成されている。鉄心10は、T字状に形成されたセンタ鉄心12、環状に形成されたサイド鉄心13によって構成されている。
一次コイル11は、例えば円筒状の芯材に巻線が巻回されたもので、筒状中心孔にはセンタ鉄心12のT字状垂直部12aが挿通されている。なお、前述の二次コイルについても円筒状芯材に巻線が巻回されたものである。また、一次コイル11および二次コイルの各芯材等は、例えば樹脂材等を用いて形成されている。
センタ鉄心12のT字状水平部12bは、一次コイル11の中心孔から露出して永久磁石14に接触している。
永久磁石14は、例えば平板状に形成されており、センタ鉄心12のT字状水平部12bと同一の幅員あるいは径を有し、図中上下の各端部(端面)を磁極としたものである。なお、ここで例示した永久磁石14は、N極(下端面)をセンタ鉄心12に接しており、S極(上端面)をサイド鉄心13に接している。
図2は、図1の鉄心の概略構成を示す説明図である。この図は、鉄心10の構成例を示したもので、図1と同様に一次コイル11の巻回側面を正面視したとき、T字状となるセンタ鉄心12と、環状となる鉄心13の各形状を示している
サイド鉄心13は、センタ鉄心12と同様な磁性材料によって形成されたもので、例えば、略U字状の第1サイド鉄心13aと、略I字状の第2サイド鉄心13bの2つの部材からなり、これらを接合することによって環状となるように構成されている。
なお、センタ鉄心12、第1サイド鉄心13a、第2サイド鉄心13bは、例えば、図示した形状の薄鋼板を複数枚積層することによって形成されている。
第2サイド鉄心13bは、環状内側となる部位に前述の永久磁石14の磁極部分が接触する。
センタ鉄心12は、T字状水平部12b長手部分の上端が、永久磁石14を含む磁路として、第2サイド鉄心13bに接続されている。
第2サイド鉄心13bは、上記のようにセンタ鉄心12のT字状水平部12bを、永久磁石14を介して当該第2サイド鉄心13bに接続したとき、T字状水平部12b長手方向の側端12cと対向配置される凸部13cを、当該第2サイド鉄心13bの長手方向両端に各々備えている。
鉄心10は、第2サイド鉄心13bの凸部13cとT字状水平部12bの側端12cとの間に、図1に示した空隙15が設けられている。換言すると、空隙15は、図1に示したように永久磁石14の側方であって、当該永久磁石14とセンタ鉄心12との接合部分近傍に設置されている。
凸部13cは、サイド鉄心13の環状内側に突出するように形成されている。詳しくは、例えば図1に示したように、T字状水平部12bを、永久磁石14を介して第2サイド鉄心13bに接続した状態において、永久磁石14の側方端部よりもT字状水平部12bの側端12cに接近するように形成されている。
特にガソリンエンジンのエネルギ効率を高めるとき、燃焼室内の高気流化や高圧縮化などが図られており、これに伴って高い点火エネルギが要求されている。そのため、高効率型のガソリンエンジンでは閉磁路型の点火コイルが多用されている。
閉磁路型点火コイルには、小型化と高出力化を同時に図るため磁気回路内に永久磁石を備えたものがある。
ここで、永久磁石の残留磁束密度は1〜1.4テスラ(以下、[T]と記載する)であり、この永久磁石を磁気回路に組み込んだ場合、磁気回路に放出される磁束密度は約0.7[T]となる。
鉄心10などに使用される例えば珪素鋼板は、最大飽和磁束密度が約2.1[T]であり、磁化力がリニアに作用する範囲において最大磁束密度は約1.7[T]になる。
永久磁石が放出するバイアス磁力を高い効率で作用させるため、磁路となる鉄心の断面積と永久磁石の断面積の比を、例えば、概ね1:2.4、即ち、永久磁石の断面積を鉄心の断面積の約2.4倍となるように構成する。このように磁路を構成すると、永久磁石と直接接合している鉄心は約1.7[T]程、磁化される。
図1に示した点火コイル1は、永久磁石14と直接接合しているセンタ鉄心12を、前述のように約1.7[T]分逆方向に(一次コイル11が発生する磁束Aに対して逆方向に)磁化するように構成されている。
換言すると、例えば、珪素鋼板によって鉄心10を構成した場合、センタ鉄心12のT字状垂直部12aを透る磁束Bの磁束密度が1.7[T]となるように、T字状垂直部12aの断面積に対して、永久磁石14の断面積が約2.4倍となるように、当該センタ鉄心12と永久磁石14の形状・サイズが設定されている。
なお、センタ鉄心12のT字状水平部12bは、永久磁石14から放出される磁束Bを概ね全て吸引するように上端部を拡げて形成されており、この拡げられた上端部は、例えば接合する永久磁石14の磁極端部と同一の形状およびサイズに形成されている。なお、T字状水平部12b上端部の形状は、永久磁石14と同様であることに限定されない。
図1に示した実線の矢印は、一次コイル11に直流の一次電流が流れているときに発生する磁束Aを示し、破線の矢印は、永久磁石14から放出される磁束Bを示している。
磁束Bは、永久磁石14の図中下側表面からT字状水平部12bへ放出される。ここで、T字状水平部12bの側端12cは、空隙15を設けて第2サイド鉄心13bと直接接触していないため、T字状水平部12bに放出された磁束Bは、T字状垂直部12aを透り、当該T字状垂直部12aの図中下端から第1サイド鉄心13aに進行する。
この後、磁束Bは、図中左右に分かれて第1サイド鉄心13aを透り、各々第2サイド鉄心13bの長手方向各端部(第1サイド鉄心13aと第2サイド鉄心13bの接合部分)へ向かって進行する。
磁束Bは、上記のようにセンタ鉄心12およびサイド鉄心13を透り、第2サイド鉄心13bの環状内側となる部位から永久磁石14の磁極(S極)部分に帰還する。
この磁束Bは、後述する磁束Aに対して逆向きであり、センタ鉄心12およびサイド鉄心13によって構成された磁気回路に永久磁石14が印加する磁気バイアスを示している。
磁束Aは、一次コイル11に直流の一次電流が流れているとき、次のようにセンタ鉄心12およびサイド鉄心13の各部(磁気回路)を透る。
一次コイル11の周囲に発生した磁束Aは、一次コイル11の中心孔および図示を省略した二次コイルの中心孔に挿通されたセンタ鉄心12に概ね集束され、例えば、T字状垂直部12a側からT字状水平部12b側に向って当該センタ鉄心12を透る。また、上記の一次コイル11周囲の磁束Aは、当該一次コイル11の外周側に放射されたものがサイド鉄心13に集束され、後述するように当該サイド鉄心13およびセンタ鉄心12を透る。
センタ鉄心12を透る磁束Aの大部分は、磁気抵抗が比較的大きな経路を回避するため、永久磁石14を透らずにT字状水平部12bの長手方向の両端部(各側端12c)に進行し、各空隙15を透って第2サイド鉄心13bの各凸部13cへ達する。
磁束Aは、空隙15を磁路としたときの磁気抵抗と比べて、永久磁石14を磁路としたときの磁気抵抗が大きいため、上記のように空隙15を含む(永久磁石14を含まない)磁路を透る。
即ち、空隙15は、当該空隙15を磁路としたときの磁気抵抗が、永久磁石14を磁路としたときの磁気抵抗よりも小さくなるように設定されている。詳しくは、空隙15の間隔、即ち側端12cと凸部13cとの間の距離長さ、側端12cおよび凸部13cの対向している部位の面積(磁路の断面積)、側端12cと凸部13cとの間の透磁率等は、上記のような大きさの磁気抵抗となるように設定され、またこのような設定となるように当該部分が構成されている。
また、上記の空隙15の磁気抵抗は、サイド鉄心13等によって構成された(永久磁石14の磁極間を接続する)磁気回路の磁気抵抗よりも大きくなって、大部分の磁束Bは空隙15を透ることのないように設定されている。
磁束Aは、上記の凸部13cから第2サイド鉄心13bと第1サイド鉄心13aとの接合部分に進行し、第1サイド鉄心13aを透って略U字状の中央部分からセンタ鉄心12の下端、即ちT字状垂直部12aの先端部へ進行し、当該T字状垂直部12aならびに一次コイル11等に帰還する。このように、磁束Aは永久磁石14を回避した磁気回路を巡る。
上記の空隙15は、空気中を磁束Aが透るエアギャップとしてもよいが、例えば、樹脂等の材料を用いて形成された、一次コイル11の芯材(ボビン)や前述の各鉄心の表面を覆っているカバー材などの一部分、各鉄心表面を覆っているコーティング材などを挿入または充填してもよい。このように構成すると、空隙15近傍の機械的な強度を高めることができ、点火コイル1の耐衝撃性が向上する。
点火コイル1を組み立てるとき、例えば、センタ鉄心12のT字状水平部12bの上端部分に永久磁石14を装着する。このセンタ鉄心12を、T字状垂直部12a下端部から一次コイル11が巻回された筒状の芯材の中心孔に挿通する。
ここで上記の一次コイル11の芯材は、その上端を当該芯材径方向に張り出して鍔部とし、センタ鉄心12を芯材中心孔に挿通させたとき、T字状水平部12bを上記鍔部に載置するように形成されている。
上記の芯材中心孔は、センタ鉄心12の位置決めを行うように配置構成されており、具体的には、センタ鉄心12が何れかの方向へ偏ることのないように位置決めを行い、また、例えばT字状垂直部12aを支持固定する形状に形成されている。
また、上記芯材の鍔部は、その上端部分に、例えば、センタ鉄心12のT字状水平部12bおよび永久磁石14と係合もしくは嵌合する凹部(または溝部等)を備えており、T字状水平部12bおよび永久磁石14を位置決め固定するように構成されている。なお、鍔部にT字状水平部12bを接合したとき、永久磁石14の上端面(磁極部分)は、鍔部の上面から露出している。
上記の鍔部は、一次コイル11の外周から径外側へ突出し、例えば側端12cを含めたT字状水平部12b全体を覆うように、換言すると、T字状水平部12bを埋め込むように形成されている。また、鍔部の上端部分は、第2サイド鉄心13bの環状内側となる部位に接する(例えば密着する)ように形成されている。
前述のように、一次コイル11の芯材中心孔にセンタ鉄心12を挿通させ、T字状水平部12b、永久磁石14などを固定した後、永久磁石14ならびに芯材鍔部の外側(図1等において上側)部分に第2サイド鉄心13bを装着する。
上記のように、鍔部ならびに永久磁石14等に第2サイド鉄心13bを接合した後、図1、2等において、第2サイド鉄心13bの長手方向両端の下端部に、第1サイド鉄心13aの各端部を接合する。
第2サイド鉄心12bは、前述のように長手両端に凸部13を有し、T字状水平部122bの側端12cと対向するように形成されている。この第2サイド鉄心13bを永久磁石14に接合すると、前述のようにT字状水平部12bの側端12cは鍔部に覆われていることから、当該鍔部の側端部が、側端12cと凸部13cとの間に挟み込まれ、空隙15内に芯材の一部分が挿入または充填された状態になる。
換言すると、上記の芯材によってセンタ鉄心12と第2サイド鉄心13bの位置決めが行われ、鍔部の側端部が空隙15の間に挟み込まれることにより、当該空隙15内の間隔が良好な精度で所定距離となる。そのため、上記の各鉄心の位置関係もしくは空隙15に偏り等が生じることを防ぐことができ、小さな磁気抵抗値において偏向やばらつきなどを抑えて、点火コイル1の出力性能等を安定させることができる。また、このように磁束Aの磁気回路において磁気抵抗を小さくすると、充分な一次電流の確保が難しくなる、例えば、バッテリ電圧が低い場合や、一次電流の通電時間が短くなる内燃機関の高回転運転時などにおいても、点火コイル1の出力電圧(二次電圧)低下を極力抑えることができる。
図3は、点火コイルに形成された磁気回路の磁化特性を示す説明図である。この図は、縦軸が一次コイルによって発生する磁束、具体的には一次コイルに流れる一次電流の導通と遮断を行ったとき磁気回路を透る磁束の変化量を示したものである。なお、横軸は一次コイルに流した一次電流の大きさ(導通時の値)を示している。
図中、実線の特性曲線Eは、センタ鉄心12とサイド鉄心13との間に前述の空隙15を設けたもので、破線の特性曲線Fは、空隙15を設けていない例えば図4に示した鉄心を用いたものの特性を示している。なお、これらの特性曲線は、空隙15の有無以外については同様に構成された点火コイルの特性を示すものである
特性曲線Eと特性曲線Fの比較から、一次コイル11が発生した磁束Aのバイパス経路、即ち、永久磁石14を回避する磁路として空隙15を設けたときには、一次電流の導通・遮断による磁束変化量が大きくなることがわかる。即ち、空隙15を設けることによって、永久磁石14の着磁方向の厚みが磁気抵抗に影響することを抑えることができる。
換言すると、磁束Aに作用する磁気抵抗を、永久磁石14の厚みを薄くすることなく低減することができ、また、空隙15の間隔、空隙15における磁路の断面積、透磁率などを適切な値に設定することによって、磁気抵抗を調整することも可能になる。
以上のように本実施例によれば、逆向きの磁気バイアスを磁気回路に印加する構成であっても、一次コイルによって発生した磁束は磁気抵抗の小さい磁路を透ることができ、二次電圧を発生させる効率を高めることができる。
1点火コイル
10鉄心
11一次コイル
12センタ鉄心
13サイド鉄心
13a第1サイド鉄心
13b第2サイド鉄心
14永久磁石
15空隙
100点火コイル
101一次コイル
102センタ鉄心
102a,102b端部
103サイド鉄心
103a一辺部
104永久磁石

Claims (4)

  1. 一次電流を流す一次コイルと、
    前記一次コイルが発生した第1の磁束と交錯して二次電圧を発生させる二次コイルと、
    前記一次コイルの中心孔および前記二次コイルの中心孔に挿通されるセンタ鉄心と、
    前記一次コイルおよび前記二次コイルの周囲を囲い、前記センタ鉄心と接合して前記第1の磁束を透す磁気回路を形成する環状のサイド鉄心と、
    前記センタ鉄心と前記サイド鉄心との間に配設され、前記第1の磁束に対して逆向きの第2の磁束を前記磁気回路に放出して磁気バイアスを印加する永久磁石と、
    を備え、
    前記サイド鉄心は、
    前記永久磁石と接合する前記センタ鉄心の端部側方に向って突出した凸部を有し、
    前記センタ鉄心の端部側方と前記サイド鉄心の凸部との間に空隙を設け、
    前記空隙は、
    前記第1の磁束が前記永久磁石を磁路としたときの磁気抵抗よりも該空隙を磁路としたときの磁気抵抗が小さくなるように設けられた、
    ことを特徴とする内燃機関用点火コイル。
  2. 前記センタ鉄心は、
    前記一次コイルの中心孔および前記二次コイルの中心孔に挿通させる垂直部と、
    前記永久磁石と接合する端部を前記垂直部に対して鉛直方向に延設した水平部と、
    を有するT字型に形成され、
    前記水平部の端部を前記サイド鉄心の凸部と対向させて前記空隙を形成する、
    ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用点火コイル。
  3. 前記センタ鉄心の端部側方と前記サイド鉄心の凸部との間に樹脂部材を配設して前記空隙を充填した、
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の内燃機関用点火コイル。
  4. 前記一次コイルを巻回する前記樹脂部材からなる筒状の芯材に鍔部を備え、
    前記芯材の中心孔に前記センタ鉄心の垂直部を挿通して前記センタ鉄心の水平部と前記鍔部とを接合し、
    前記サイド鉄心を前記鍔部外側から装着して前記水平部の端部と前記サイド鉄心の凸部との間に前記鍔部の端部を挟み込んだ、
    ことを特徴とする請求項3に記載の内燃機関用点火コイル。
JP2015122547A 2015-06-18 2015-06-18 内燃機関用点火コイル Active JP6416045B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015122547A JP6416045B2 (ja) 2015-06-18 2015-06-18 内燃機関用点火コイル
EP16811246.4A EP3312857B1 (en) 2015-06-18 2016-06-16 Ignition coil for internal- combustion engine
PCT/JP2016/002910 WO2016203771A1 (ja) 2015-06-18 2016-06-16 内燃機関用点火コイル
US15/736,836 US10236117B2 (en) 2015-06-18 2016-06-16 Ignition coil for internal-combustion engine
CN201680027860.1A CN107533904B (zh) 2015-06-18 2016-06-16 内燃机用点火线圈

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015122547A JP6416045B2 (ja) 2015-06-18 2015-06-18 内燃機関用点火コイル

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017011004A true JP2017011004A (ja) 2017-01-12
JP6416045B2 JP6416045B2 (ja) 2018-10-31

Family

ID=57545103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015122547A Active JP6416045B2 (ja) 2015-06-18 2015-06-18 内燃機関用点火コイル

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10236117B2 (ja)
EP (1) EP3312857B1 (ja)
JP (1) JP6416045B2 (ja)
CN (1) CN107533904B (ja)
WO (1) WO2016203771A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021034511A (ja) * 2019-08-22 2021-03-01 株式会社デンソー 点火コイル

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10319505B2 (en) * 2016-02-15 2019-06-11 Onyxip, Inc. Electro-magnetic flux valve
JP7434975B2 (ja) 2020-02-10 2024-02-21 株式会社デンソー 点火コイル
JP7359015B2 (ja) 2020-02-10 2023-10-11 株式会社デンソー 点火コイル

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06349651A (ja) * 1993-06-01 1994-12-22 Robert Bosch Gmbh 内燃機関に用いられる点火コイル
JP2000311823A (ja) * 1999-04-26 2000-11-07 Hanshin Electric Co Ltd 内燃機関用点火コイルの閉磁路鉄心体
JP2007103482A (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Diamond Electric Mfg Co Ltd 内燃機関用点火コイル
JP2013534720A (ja) * 2010-06-15 2013-09-05 フェデラル−モーグル・イグニション・カンパニー エネルギの貯蔵と変換を伴う点火コイル

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3314410A1 (de) * 1983-04-21 1984-10-25 Bosch Gmbh Robert Zuendspule fuer die mehrkerzige und verteilerlose zuendanlage einer brennkraftmaschine
JPH0793215B2 (ja) * 1985-03-25 1995-10-09 株式会社日立製作所 内燃機関の点火装置
EP0352453B1 (en) * 1988-07-28 1993-05-19 Nippondenso Co., Ltd. Ignition coil
US4903675A (en) * 1989-03-13 1990-02-27 General Motors Corporation Internal combustion engine ignition apparatus having a primary winding module
US5015982A (en) * 1989-08-10 1991-05-14 General Motors Corporation Ignition coil
JP3922121B2 (ja) * 2002-07-18 2007-05-30 三菱電機株式会社 直流リアクトル
JP2006287090A (ja) * 2005-04-04 2006-10-19 Hanshin Electric Co Ltd 内燃機関用点火コイル
DE102006044435A1 (de) * 2006-09-21 2008-03-27 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Energiespeicherung und Energietransformierung
JP2009290147A (ja) 2008-06-02 2009-12-10 Hanshin Electric Co Ltd 内燃機関用点火コイル
JP5478555B2 (ja) * 2011-05-27 2014-04-23 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関用点火コイル
US8587399B2 (en) * 2012-02-06 2013-11-19 Continental Control Systems, Llc Split-core current transformer

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06349651A (ja) * 1993-06-01 1994-12-22 Robert Bosch Gmbh 内燃機関に用いられる点火コイル
JP2000311823A (ja) * 1999-04-26 2000-11-07 Hanshin Electric Co Ltd 内燃機関用点火コイルの閉磁路鉄心体
JP2007103482A (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Diamond Electric Mfg Co Ltd 内燃機関用点火コイル
JP2013534720A (ja) * 2010-06-15 2013-09-05 フェデラル−モーグル・イグニション・カンパニー エネルギの貯蔵と変換を伴う点火コイル

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021034511A (ja) * 2019-08-22 2021-03-01 株式会社デンソー 点火コイル
JP7358839B2 (ja) 2019-08-22 2023-10-11 株式会社デンソー 点火コイル

Also Published As

Publication number Publication date
CN107533904A (zh) 2018-01-02
US20180366269A1 (en) 2018-12-20
JP6416045B2 (ja) 2018-10-31
EP3312857A4 (en) 2019-02-20
CN107533904B (zh) 2019-03-08
WO2016203771A1 (ja) 2016-12-22
EP3312857A1 (en) 2018-04-25
EP3312857B1 (en) 2020-01-01
US10236117B2 (en) 2019-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6416045B2 (ja) 内燃機関用点火コイル
JPH08316049A (ja) 直流リアクトル
US20070257756A1 (en) Electromagnetic Actuator
JP2006294914A (ja) 内燃機関用点火装置
JPH03149805A (ja) 内燃機関用点火コイル
JP6807937B2 (ja) 点火コイル
JP2018098984A (ja) 電磁式アクチュエータ
JP2006287090A (ja) 内燃機関用点火コイル
JP2003318046A (ja) 直流リアクトル
JP2007066961A (ja) 内燃機関用点火コイル
JP6433584B2 (ja) 点火コイル
JP2004055734A (ja) 直流リアクトル
JP5460533B2 (ja) 閉磁路型変圧装置
JP2004023830A (ja) リニアアクチュエータ
JP2000311823A (ja) 内燃機関用点火コイルの閉磁路鉄心体
JPH07320960A (ja) 内燃機関用点火コイル
JP2008258291A (ja) 内燃機関用点火コイル及びその製造方法
JP3063396U (ja) 内燃機関用点火コイルの閉磁路鉄心体
JPH11103568A (ja) 磁石可動型リニアアクチュエータ
JPH04271103A (ja) 永久磁石を備えた電磁装置
JP4197327B2 (ja) インダクタンス部品
JPH0391210A (ja) フライバック用のトランス
JP2021005672A (ja) 内燃機関用点火コイル用鉄心、内燃機関用点火コイル
JP2827043B2 (ja) 内燃機関用点火コイル
JP6648935B2 (ja) 点火コイル

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180326

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180918

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181003

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6416045

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S631 Written request for registration of reclamation of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313631

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250