JP3042144U - 内燃機関用点火コイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】小型で高い火花エネルギーが得られる内燃機関
用点火コイルを提供する。 【解決手段】一次コイル３の外周側に二次コイル５を同
心状に配設し、絶縁部材９により一体的にモールドした
コイル本体１と、磁性金属からなる閉磁路鉄心１０，１
１とで構成され、コイル本体１を閉磁路鉄心１０，１１
に挿入して配設し、コイル本体１が配設された場所とは
対面する位置にある閉磁路鉄心１０，１１に永久磁石１
２を上記閉磁路と磁気的に直列に配設し、且つコイル本
体１側に空隙を形成し、磁気飽和を生じない様に構成す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、例えば自動車のエンジン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モールド型の内燃機関用点火コイルに関し、特に小型で高効 率の内燃機関用点火コイルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、内燃機関用の点火コイルとして、例えば特開平７−２２２５６号公報や 本願出願人が既に出願し登録した実用新案登録第３０３１１５８号公報に開示さ れているように、同心状に巻回された一次コイルと二次コイルからなるコイル部 及びＵ字状の閉磁路鉄心を有し、しかも、上記コイル部の近辺或いは上記コイル 部と対面する位置にある上記閉磁路鉄心の接合面に、永久磁石を配設することに より、性能を向上させるものが知られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、前者の点火コイルでは一次コイルの磁気抵抗が大きいため、一 次コイルと鎖交する磁束の変化量が小さくなって点火コイルの高出力化が実現で きないという問題を有していた。

【０００４】 また、後者の点火コイルでは従来の点火コイルよりも１５％ほど二次電圧の向 上が達成されたが、更なる性能の向上が望まれていた。

【０００５】 本考案は、上記した問題点を克服し、一次コイルの磁気抵抗を小さくして一次 コイル電流遮断時における鉄心の磁束の変化を増大させ、しかも永久磁石を挿着 した効果を最大限に引き出すことを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記に鑑みて提案されたものであり、一次コイルの外周に二次コイル を同心状に配設して絶縁ケース内に納め、熱硬化性樹脂で絶縁したコイル本体と 、磁性金属からなる略Ｕ字状の鉄心を２個突き合わせた閉磁路鉄心とで構成され 、上記鉄心の突き合わせ部の一方は上記一次コイルの一次ボビンの中に存在し、 上記鉄心の突き合わせ部の他方は上記絶縁ケースの外部に上記鉄心の軸方向と平 行し、かつ上記絶縁ケースと一体に形成された鞘の中で、上記コイル本体に嵌合 している上記鉄心の断面積よりも面積の大きな板状の永久磁石を傾斜して挟んで 接着し、上記鉄心の上記コイル本体側と対面する側の上記永久磁石を挟んだ突き 合わせ部を、上記一次コイルか若しくは上記二次コイルの巻線中央部から等距離 の垂直線上で交錯する位置に配設した内燃機関用点火コイルを提供するものであ る。

【０００７】 本考案は、上記鉄心の上記一次ボビン内の突き合わせ部の位置を上記一次コイ ルの巻線幅の１／４の距離だけ内側の位置よりも外側に配設した内燃機関用点火 コイルを提供するものである。

【０００８】 本考案は、上記一次コイルの上記一次ボビンの中に存在する上記突き合わせ部 に０．１ｍｍ乃至０．３ｍｍ程度のスペーサーを挿入するか或いは空隙を形成し て接着した内燃機関用点火コイルを提供するものである。

【０００９】

【考案の実施の形態】

以下に、本考案の具体的な構成を図面に従い説明する。 図１は本考案の一実施形態を示す断面図であり、１は点火コイル本体であり、 鉄心として略Ｕ字状をなした珪素鋼板の積層鉄心１０，１１の端部同士を向かい 合わせて接合し、閉磁路をなす磁路を形成する。

【００１０】 ２は合成樹脂製の一次ボビンを示し、一次コイル３が巻回され、また、４は合 成樹脂製の二次ボビンを示し、二次コイル５が巻回される。そして、一次コイル ３と二次コイル５は合成樹脂製のケース６に納め、一次端子７に一次コイル３の 端末を、また、高圧端子８に二次コイル５の端末をそれぞれ接続した後、エポキ シ樹脂などの熱硬化性樹脂９を充填して硬化させて絶縁をおこなう。

【００１１】 １０，１１は鉄心であり、厚さ０．３ｍｍの方向性珪素鋼板を積層して略Ｕ字 状の鉄心とし、これを対向させて突き合わせ、図１に示すような閉磁路を形成す る。また、鉄心１０，１１はケース６に設けられた鉄心１０，１１が丁度嵌合す る鞘６ａと一次ボビン２の内側に挿入させ、永久磁石１２を鞘６ａの内側で、鉄 心１０，１１で永久磁石１２を挟み、突き合わせ部１１ｂとして接着剤で固定す る。

【００１２】 永久磁石１２は、サマリウム・コバルト系磁石などの板状の永久磁石として、 磁路に対して角度θだけ傾斜して配設し、更に閉磁路鉄心１０，１１の他方の突 き合わせ部１１ａは一次ボビン２の内側で空隙が０．１〜０．３ｍｍ程度となる ように接着剤で固定し、閉磁路鉄心１０，１１が磁気飽和を起こさないようにし ている。尚、この空隙寸法を安定させるために非磁性体のスペーサーを挿入して もよい。

【００１３】 また、一次ボビン２内の突き合わせ部１１ａの位置は一次コイル３の巻線幅端 面よりも外側に配設しているが、一次コイル３の巻線幅端面よりも一次コイル３ の巻線幅の１／４の距離だけ内側の位置よりも外側に配設しても構わない。

【００１４】 鞘６ａ内の突き合わせ部１１ｂは一次コイル３の巻線中央部から等距離の垂直 線上で交錯する位置に配設しているが、二次コイル５の巻線中央部から等距離の 垂直線上で交錯する位置に配設しても構わない。

【００１５】

【実施例】

鉄心１０，１１の材料は厚さ０．３ｍｍの方向性珪素鋼板を積層したものであ り、鉄心断面は９ｍｍ×９ｍｍとなっている。一次コイル３は線径０．４５ｍｍ の被覆電線を１４０回巻線し、一次電流は６Ａで起磁力は８４０ＡＴである。

【００１６】 また、永久磁石１２はサマリウム・コバルト系の磁石であり、厚みは１．０ｍ ｍ、永久磁石１２が鉄心１０，１１と成す角度θは４０°で面積は９ｍｍ×１４ ｍｍで１２６ｍｍ² である。 上記仕様はモールド型点火コイル１の小型化の目標として最適なモデルである 。

【００１７】 また、この構造では、永久磁石１２を挟むための鉄心１０，１１の突き合わせ 部１１ａを一次コイル３か若しくは二次コイル５の巻線中央部から等距離の垂直 線上で交錯する位置にしたことで、コイル本体中央部から突き合わせ部１１ａま での磁路長が一番遠くなるため、突き合わせ部１１ａから漏れる磁束による影響 を最も受けにくく、しかも一次コイル３の磁気抵抗が小さくなるので、永久磁石 １２を挿着した効果を最大限に引き出せる。

【００１８】 一方、鉄心１０，１１の他方の突き合わせ部１１ａは一次コイル３の巻線幅端 面よりも外側に配設しているため、空隙の存在による一次コイル３に鎖交する磁 束の減磁が殆ど生じない。

【００１９】 図２に示したＡ，Ｂ，Ｃは図１に示した測定点を示している。 先ず、本実施形態の磁束の変化量はＡ点で２．３^-4（Ｗｂ）、Ｂ点で２．５^-4 （Ｗｂ）、Ｃ点で２．３^-4（Ｗｂ）、平均して２．４^-4（Ｗｂ）である。

【００２０】 一方、実用新案登録第３０３１１５８号に示した従来例の磁束の変化量はＡ点 で２．３^-4（Ｗｂ）、Ｂ点で２．４^-4（Ｗｂ）、Ｃ点で２．２^-4（Ｗｂ）、平均 して２．３^-4（Ｗｂ）である。

【００２１】 すなわち、本実施例の点火コイル１は従来例に比べて磁束の変化量が約４％増 大していることが分かる。また、これより実効一次インダクタンスは本実施例の 方が５．６ｍＨであるのに対し、従来例では５．４ｍＨとなり、本実施例の方が 実効一次インダクタンスが約４％増大していることが分かる。

【００２２】 また、上記と同様の効果により、一次コイル３と二次コイル５との結合係数は 、本実施例では０．９７程度であるのに対し、従来例では０．９５程度となるこ とがわかる。

【００２３】 以上を総合して、一次コイル３と二次コイル５の巻数比を一般的な１００とし 、二次コイル５の内部抵抗を１４ＫΩとしたモデルで比較すると、一次コイル電 流を６Ａ遮断、二次負荷５０ＰＦの場合で、本実施例では二次電圧は３７．０Ｋ Ｖ、火花エネルギーは５８ｍＪであるのに対して、従来例では二次電圧は３６． ０ＫＶ、火花エネルギーは５５ｍＪとなり、本実施例の方が従来例に比べて二次 電圧及び火花エネルギーで約５％増大することができる。

【００２４】 以上、本考案を実施形態に基づいて説明したが、本考案は上記した実施形態に 限定されるものではなく、実用新案登録請求の範囲に記載した構成を変更しない 限り、どのようにでも実施できる。例えば鉄心の材料を無方向性珪素鋼板として も構わない。

【００２５】

【考案の効果】

以上に示したように本考案に係る内燃機関用点火コイルにあっては、一次コイ ルの磁気抵抗を小さくして一次コイル電流遮断時における鉄心の磁束の変化を増 大させ、しかも永久磁石を挿着した効果を最大限に引き出しているので、小型で しかも高効率なために高出力電圧が容易に得られる内燃機関用点火コイルを提供 できる等、多大な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施形態に係る内燃機関用点火コイ
ルの要部断面図である。

【図２】本考案の一実施形態に係る内燃機関用点火コイ
ルの特性曲線である。

【符号の説明】

１ 点火コイル ２ 一次ボビン ３ 一次コイル ４ 二次ボビン ５ 二次コイル ６ 絶縁ケース ６ａ 鉄心固定鞘 ７ 一次端子 ８ 高圧端子 ９ 熱硬化性樹脂 １０ 鉄心 １１ 鉄心 １１ａ 鉄心突き合わせ部 １１ｂ 鉄心突き合わせ部 １２ 永久磁石 １３ 空隙 θ 永久磁石配設角度

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一次コイルの外周に二次コイルを同心状
   に配設して絶縁ケース内に納め、熱硬化性樹脂で絶縁し
   たコイル本体と、磁性金属からなる略Ｕ字状の鉄心を２
   個突き合わせた閉磁路鉄心とで構成され、 上記鉄心の突き合わせ部の一方は上記一次コイルの一次
   ボビンの中に存在し、 上記鉄心の突き合わせ部の他方は上記絶縁ケースの外部
   に上記鉄心の軸方向と平行し、かつ上記絶縁ケースと一
   体に形成された鞘の中で、上記コイル本体に嵌合してい
   る上記鉄心の断面積よりも面積の大きな板状の永久磁石
   を傾斜して挟んで接着し、 上記鉄心の上記コイル本体側と対面する側の上記永久磁
   石を挟んだ突き合わせ部を、上記一次コイルか若しくは
   上記二次コイルの巻線中央部から等距離の垂直線上で交
   錯する位置に配設したことを特徴とする内燃機関用点火
   コイル。
2. 【請求項２】 上記鉄心の上記一次ボビン内の突き合わ
   せ部の位置を上記一次コイルの巻線幅の１／４の距離だ
   け内側の位置よりも外側に配設した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. 【請求項３】 上記一次コイルの上記一次ボビンの中に
   存在する上記突き合わせ部に０．１ｍｍ乃至０．３ｍｍ
   程度のスペーサーを挿入するか或いは空隙を形成して接
   着したことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関用点
   火コイル。