JP3062724U - 内燃機関用点火コイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンのプラグホールの底の点火プラグに
高電圧を供給するためエンジンの外に取付ける点火コイ
ルを小形化し、且つ取付けの省スペース化を図る。 【解決手段】 無端の外環鉄心１３、及び上記外環鉄心
が囲む内部を横切って外環鉄心と閉磁路を形成すると共
に、同心状に嵌合した１次、２次両コイル１１，１２を
貫通して支持する直線鉄心１４からなる鉄心−コイル組
立体１５と、点火プラグ４０に電気的に接続する高圧端
子２１を底に保持し、上記鉄心−コイル組立体をプラグ
ホール３１，３２の軸線と直交する方向に支持、収容
し、内部に注型した絶縁樹脂の固化層１８により鉄心−
コイル組立体を固定した有底の絶縁ケース１７とを備
え、前記２次コイル１２の外形は巻線の巻径が軸方向の
中央部が大、両端の各端部に向かって小さくなるボール
形で、前記絶縁ケースは上記ボール形の２次コイルの下
部１２′を収容するため上記ボール形の下部に倣った漏
斗形下部１９を有し、その一部はエンジンに取付けたと
きに前記プラグホールのなかに収容されるようにする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

この考案は、内燃機関、例えば自動車のエンジンに取付けられ、エンジンのプ ラグホールの底に設けられた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。

【０００２】

【従来の技術】

例えば特開平９−２４６０７０号公報に示されているように、中心の開磁路鉄 心の外に１次、２次両コイルを有し、外周に外装鉄心を備え、先端に高圧端子を 有する細長い筒形本体をエンジンのプラグホールの中に挿入し、先端の高圧端子 をプラグホールの底に設けた点火プラグの頂部端子に直結で接続して点火プラグ に高電圧を供給する点火コイルは公知である。上記点火コイルは細長い筒形本体 のほゞ全体がプラグホールの中に収容されているため、エンジンの外における点 火コイルの取付けスペースは極めて小さい。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、一般にエンジンは軽量化のためアルミニウムの合金製であると共に、 上記開磁路の鉄心はプラグホールの軸心と平行に配列されている。このため、１ 次コイルに電流を流し、その電流により発生した磁束が鉄心を通るとき、プラグ ホールの周囲のアルミの金属部にうず電流が発生し、このうず電流によって、１ 次コイルに通電して発生した前述の磁束を打消す磁束が発生し、点火コイルの効 率を低下させる。近年、内燃機関用点火コイルは、リーンバーンエンジンや、代 替燃料エンジンに対応できることを目指し、高出力化が要求されているが、上述 のように効率が悪いため、その目的には適さない。又、エンジンの構造上、上記 点火コイルを収容するプラグホールの直径は必然的に、寸法上の制約があるため 、その内部に筒形本体を収容して高電圧を発生する細径の点火コイル内の絶縁距 離を充分に確保することに問題がある。更に、プラグホールの内部はエンジンか らの熱によって高温になるため、その内部に収容して使用される前記点火コイル は高温にさらされるので、絶縁のほかに熱に対する配慮も必要になる。

【０００４】 このため、エンジンの外に取付け、その高圧端子と、プラグホールの底に取付 けた点火プラグとを高圧中継ジョイントにより電気的に接続するモールド式閉磁 路型点火コイルとして、図３に示すように、閉磁路を構成するＥ字形の二つの積 層鉄心３ａ，３ｂの一方の中央脚３′を有底の絶縁ケース４の内部に底から挿入 し、他方の鉄心の中央脚３′をケースの開放面からケースの内部に挿入し、ケー スの内部で対向する両方の中央脚３′，３′により同心状に嵌合した円筒形の１ 次、２次両コイル１，２を貫通して支持し、両方の鉄心の相対向した中央脚の先 端部同志、及びケースの外に位置して相対向する２つ宛の外側脚３″，３″の先 端部同志を接着、溶接などで接合し、絶縁ケースの内部に注型した絶縁樹脂の固 形層５で１次、２次両コイル及び対の鉄心を固定したものが公知である。 尚、絶縁ケースの底４′にある孔は１次コイル１のボビンの下端部で塞がれ、 鉄心３ａの中央脚３′はケースの底からボビンの内周に突入し、他方の鉄心３ｂ の中央脚３′はケースの開放面に開放した１次コイルのボビンからボビンの内周 に突入し、ボビン中で対向して接着などで接合されている。

【０００５】 上記点火コイルをエンジンに取付け、エンジンのプラグホール３１の底に設け られた点火プラグ４０に点火コイルから高電圧を供給するには、上記プラグホー ルの上端に連通する筒形の延長ホール３２を備えたロッカーカバー３３をエンジ ンに重ねて固定し、点火コイルの絶縁ケース４の底４′を横に向けて各脚の先端 部同志を接合した対のＥ形鉄心３ａ，３ｂをプラグホール、及びその延長ホール の軸線と直交させ、絶縁ケースの底から外に突出した一方のＥ形鉄心の基部３と 、絶縁ケースの開放面から外に突出した他方のＥ形鉄心の基部３を、前記延長ホ ールの筒の上端に一体に設けたロッカーカバーの皿形部３４の上面から外に張出 した鍔３５にボルトなどで取付け、高圧端子６を内部に保持して絶縁ケースの側 面から一体に突出する高圧筒部７を真下に向け、高圧筒部７を皿形部３４の内部 から延長ホール３２の内部に突入させる。

【０００６】 そして、この高圧筒部に高圧中継ジョイント４２の上部ソケット４３を被せ、 この上部ソケットで延長ホール３２を塞ぐと共に、下部ソケット４４をプラグホ ールの底に設けた点火プラグ４０の上半部に被せ、高圧中継ジョイント中に貫通 保持した導電部材、例えばコイルスプリング４５で点火コイルの高圧端子６と点 火プラグの頂部端子４１とを電気的に接続する。

【０００７】 上記点火コイルの一対の向かい合ったＥ形鉄心３ａ，３ｂの基部３，３の一方 は絶縁ケースの底から外に突出し、他方は絶縁ケースの絶縁樹脂の固形層で塞が れた開放面から外に突出するので絶縁ケースを横（水平）にし、両鉄心をプラグ ホールの軸心に対し直交させると両鉄心の基部と基部の間の距離は長くなる。従 って、この基部と基部を鍔の上に載せて取付けるためエンジンの外に固定したロ ッカーカバー３３の皿形部３４の大きさは大になり、エンジンの外に大きな取付 けスペースを要する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、エンジンの外に取付けるべき点火コイル自体を小形化し、これによ ってエンジンの外に大きな取付けスペースを必要としないようにしたのであって 、請求項１の点火コイルは、エンジンのプラグホールの底に設けられた点火プラ グに高電圧を供給する内燃機関用点火コイルにおいて、無端の外環鉄心、及び上 記外環鉄心が囲む内部を横切って外環鉄心と閉磁路を形成すると共に、同心状に 嵌合した１次、２次両コイルを貫通して支持する直線鉄心からなる鉄心−コイル 組立体と、前記点火プラグに電気的に接続する高圧端子を底に保持し、上記鉄心 −コイル組立体をプラグホールの軸線と直交する方向に支持、収容し、内部に注 型した絶縁樹脂の固化層により鉄心−コイル組立体を固定した有底の絶縁ケース とを備え、前記２次コイルの外形は巻線の巻径が軸方向の中央部が大、両端の各 端部に向かって小さくなるボール形で、前記絶縁ケースは上記ボール形の２次コ イルの下部を収容するため上記ボール形の下部に倣った漏斗形下部を有し、その 一部はエンジンに取付けたときに前記プラグホールのなかに収容されるようにな っていることを特徴とする。又、請求項２の点火コイルは、請求項１に記載の内 燃機関用点火コイルにおいて、外環鉄心の内周、及び外周の形状を２次コイルの 外形に相似のボール形にし、外環鉄心の内周を２次コイルの外形のボール形の赤 道の外に近接して配置したことを特徴とする。請求項３の点火コイルは、請求項 ２に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、外環鉄心の幅を直線鉄心よりも小に するが、外環鉄心の厚さを直線鉄心の厚さよりも大にすることにより外環鉄心の 断面積と直線鉄心の断面積をバランスさせたことを特徴とする。

【０００９】

【考案の実施の形態】

図１，２に示した実施形態において、１１は円筒形の１次コイル、１２は上記 １次コイルの外に同心状に嵌合した２次コイルであり、２次コイルはボビンの外 周に軸方向に設けられた複数の鍔の間に巻線を分割巻きで巻かれ、その巻径は軸 方向の中央部が大、両端の各端部に向かって次第に小さくなり、従って、２次コ イルの外形は球状やラグビーボール状のボール形である。勿論、２次コイルのボ ビンの鍔の直径も軸方向の中央部のものが最大で、両端の各端部に向かって次第 に小さくなっている。

【００１０】 １３と１４は閉磁路を構成するための無端の外環鉄心と、この外環鉄心が囲む 内部を横切る直線鉄心であり、直線鉄心は前記１次コイル１１のボビンの内周を 貫通して同心状に嵌合した１次、２次両コイルを支持し、これにより鉄心１３， １４と、１次、２次両コイル１１，１２とで閉磁路の鉄心−コイル組立体１５が 構成される。

【００１１】 直線鉄心１４の各端部と、外環鉄心の内周との間にはギャップを保つだけでも よいが、直線鉄心の一端部と、この一端部が対向する外環鉄心１３の内周との間 には、点火コイルの出力を高めるために永久磁石の薄片１６を介在させてもよい 。この場合、永久磁石の薄片１６の、直線鉄心１４の一端部に向いた面の磁極、 及び外環鉄心に向いた反対の面の磁極は、１次コイルに通電したときに作られる 磁束とは逆の磁束を発生する向きにする。このように、直線鉄心の一端部に永久 磁石を鉄心体の閉磁路と直列に配置することにより、鉄心体に磁気バイアスをか けることができ、１次コイルへの電流遮断時に鉄心体の磁束の変化量を大きくし 、点火コイルの出力を高めることができる。

【００１２】 外環鉄心１３の形状は円環形でも、多角形でもよい。そして、円環形や多角形 に打抜いた珪素鋼板を積層したものでも、複数片をΩ形等の係合部で連結して円 環形や多角形にし、これを積層したものでもよい。

【００１３】 １７は鉄心１３，１４を水平にして鉄心−コイル組立体１５を内部に収容し、 注型して固化した絶縁樹脂の固化層１８で、鉄心−コイル組立体を固定するため の合成樹脂で成形した絶縁ケースである。このケース１７は鉄心１３，１４の下 面から突出する２次コイル１２のボール形の下部１２′を収容するため上記２次 コイルの下部に倣い、且つ底の中央から高圧端子２１を保持した高圧筒２２が下 向きに突出する漏斗形下部１９と、この漏斗型下部の上に一体に設けられ、前記 外環鉄心１３の回りを囲むと共に、１次端子の１次ソケット２３が側面から外向 きに突出する筒形上部２０とを一体に備えている。上記漏斗形下部１９はプラグ ホール３１ないし、その延長ホール３２の内部に突入可能である。

【００１４】 漏斗形下部１９の上端と連接する筒形上部の下端部には内向きに張り出して外 環鉄心１３の下端を受止める無端状の支持段２４を設けておくことが好ましい。

【００１５】 点火コイルを構成するには、鉄心−コイル組立体１５を絶縁ケースの内部に収 容し、その２次コイルを高圧端子２１に、１次コイルを１次ソケット２３の１次 端子に結線し、外環鉄心１３の下端を支持段２４に載せ、ケース１７内に熱硬化 性エポキシ樹脂などの絶縁樹脂を注型、充填し、その固化層１８によってケース 内に鉄心−コイル組立体１５を固定し、鉄心１３，１４の下面から突出する２次 コイルのボール形の下部１２′をケースの漏斗形下部１９の内部に収容する。

【００１６】 エンジンに取付けてプラグホールの底の点火プラグに高電圧を供給するには、 高圧中継ジョイント４２の上部ソケット４３を高圧筒２２を含む絶縁ケース１７ の漏斗形下部１９に、上部ソケットの上端が支持段２４に当接するまで下から被 せ、あとは段落〔０００６〕で述べたように高圧中継ジョイントを使用して行う （図２参照）。この際、絶縁ケース１７の筒形上部の側面から外向きに一体に設 けたブラケット２５をロッカーカバー３３から起立する支柱３６にボルトで固定 する。尚、図２において、図３と同じ構成部分には同じ符号を付して説明を省略 する。

【００１７】 これによって、鉄心の下面から突出する２次コイルのボール形の下部１２′を 収容した絶縁ケースの漏斗形下部１９はプラグホール３１ないし、その上に連通 した延長ホール３２の内部に突入する。従って、点火コイルをエンジンの外に取 付けるための取付けスペースは小さくなる。

【００１８】 又、外環鉄心の内周、及び外周の形状を２次コイルの外形の平面形状に相似の ボール形にし、外環鉄心の内周を２次コイルの赤道の外に近接して配置し、その 上、外環鉄心１３の幅Ｗ₁ を直線鉄心の幅Ｗ₂ よりも小さくすることにより、外 環鉄心の直径ないし、外形は小さくなるため、絶縁ケースの筒形上部２０の直径 も小さくなる。従って、点火コイルの小形、軽量化と同時に、エンジンの外での 点火コイルの取付けスペースをより小さくすることができる。 尚、外環鉄心１３の外周には円周方向に離して複数の突起１３′を設けて絶縁 ケースの筒形上部２０の内周に当接し、外環鉄心の外周と筒形上部の内周との間 に注型した絶縁樹脂が浸入して固化する間隙２０′を保っておくことが好ましい 。

【００１９】 尚、外環鉄心の幅Ｗ₁ を直線鉄心の幅Ｗ₂ よりも小さくすると、外環鉄心の断 面積は直線鉄心の断面積に対して小さくなり、両鉄心１３，１４が構成する閉磁 路を通って流れる磁束に悪影響が生じ、点火コイルの出力が低下するので、外環 鉄心の断面積が直線鉄心の断面積に近付くように外環鉄心の厚さＴ₁ を直線鉄心 の厚さＴ₂ よりも大にする（図１（Ｂ）参照）。

【００２０】 また、直線鉄心１４が内周を貫通する１次コイル１１の軸方向の各端部を、そ の外に嵌合した２次コイルの各端部から外に少し突出させ、絶縁ケースの漏斗形 下部１９の上端部内周には、２次コイルの軸方向の各端部から外に突出した１次 コイルのボビンの各端部の鍔を受止める段状支持部２６を直径方向に対向して設 けるか、環状に設けてもよい。

【００２１】 勿論、直線鉄心の各端部は外環鉄心で囲まれた内部を横切り、その内周に対し 固定されているので、上記した支持部２４，２６は、鉄心−コイル組立体１５を 絶縁ケースの内部に収容した後、ケース内部に注型した絶縁樹脂が固化するまで 、ケースの内部に確実に保持する役目をする。この支持部２４，２６は、外環鉄 心と直線鉄心とが一体に固定されているので、どちらか一方だけを設け、他方は 省略してもよい。

【００２２】

【考案の効果】

以上で明らかなように、本考案によれば、エンジンに取付ける際にエンジンの 外での取付けの省スペース化が図れる点火コイルを提供でき、エンジンルームの 小形化に寄与する。 更に、請求項２，３によって点火コイルを小形、軽量化でき、それでいて出力 の低下がない点火コイルを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本考案の点火コイルの一実施形態の縦
断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線での断面図、（Ｃ）
は（Ａ）のＣ−Ｃ線での断面図。

【図２】図１の点火コイルをエンジンに取付けた状態の
断面図。

【図３】（Ａ）は従来の点火コイルをエンジンに取付け
た状態の断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線での点火コ
イルの断面図。

【符号の説明】

１１ １次コイル １２ ２次コイル １３ 外環鉄心 １４ 直線鉄心 １５ 鉄心−コイル組立体 １６ 永久磁石の薄片 １７ 絶縁ケース １８ 絶縁樹脂の固化層 １９ 絶縁ケースの漏斗形下部 ２０ 絶縁ケースの筒形上部 ２１ 高圧端子 ２２ 高圧筒 ２３ １次ソケット

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンのプラグホールの底に設けられ
   た点火プラグに高電圧を供給する内燃機関用点火コイル
   において、無端の外環鉄心、及び上記外環鉄心が囲む内
   部を横切って外環鉄心と閉磁路を形成すると共に、同心
   状に嵌合した１次、２次両コイルを貫通して支持する直
   線鉄心からなる鉄心−コイル組立体と、前記点火プラグ
   に電気的に接続する高圧端子を底に保持し、上記鉄心−
   コイル組立体をプラグホールの軸線と直交する方向に支
   持、収容し、内部に注型した絶縁樹脂の固化層により鉄
   心−コイル組立体を固定した有底の絶縁ケースとを備
   え、前記２次コイルの外形は巻線の巻径が軸方向の中央
   部が大、両端の各端部に向かって小さくなるボール形
   で、前記絶縁ケースは上記ボール形の２次コイルの下部
   を収容するため上記ボール形の下部に倣った漏斗形下部
   を有し、その一部はエンジンに取付けたときに前記プラ
   グホールのなかに収容されるようになっていることを特
   徴とする内燃機関用点火コイル。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の内燃機関用点火コイル
   において、外環鉄心の内周、及び外周の形状を２次コイ
   ルの外形に相似のボール形にし、外環鉄心の内周を２次
   コイルの外形のボール形の赤道の外に近接して配置した
   ことを特徴とする内燃機関用点火コイル。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の内燃機関用点火コイル
   において、外環鉄心の幅を直線鉄心よりも小にするが、
   外環鉄心の厚さを直線鉄心の厚さよりも大にすることに
   より外環鉄心の断面積と直線鉄心の断面積をバランスさ
   せたことを特徴とする内燃機関用点火コイル。