JP5212329B2 - Ignition coil manufacturing method - Google Patents

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    • 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

Description

本発明は、エンジン等の内燃機関において、燃焼室内にスパークを発生させるために用いる点火コイルの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an ignition coil used for generating a spark in a combustion chamber in an internal combustion engine such as an engine.

内燃機関に用いる点火コイルは、内外周に重ねて配置した一次コイル及び二次コイルの内周側に軟磁性の中心コアを配置してなり、一次コイルへの通電を遮断したときの中心コアを通過する磁束の変化によって、二次コイルに高電圧を発生させ、点火プラグからスパークを発生させている。中心コアは、電磁鋼板を積層して形成する場合と、圧粉材料を圧縮成形して形成する場合とがある。
例えば、特許文献1の点火コイルにおいては、電磁鋼板を積層して中心コアを形成している。そして、中心コアの端部を覆うキャップとコイルを巻回したスプールとが接触しないように、中心コアに調芯凹部を設け、この調芯凹部にイグナイタ搭載部に設けた調芯凸部を係合させることが開示されている。
An ignition coil used for an internal combustion engine has a primary core arranged on the inner and outer circumferences and a soft magnetic central core on the inner circumference side of the secondary coil, and the central core when the energization to the primary coil is cut off. Due to the change of the passing magnetic flux, a high voltage is generated in the secondary coil, and a spark is generated from the spark plug. The central core may be formed by laminating electromagnetic steel sheets, or may be formed by compression molding a powder material.
For example, in the ignition coil of Patent Document 1, electromagnetic steel plates are stacked to form a central core. Then, a centering recess is provided in the center core so that the cap covering the end of the center core and the spool wound with the coil do not come into contact with each other. Are disclosed.

特開2004−128191号公報JP 2004-128191 A

しかしながら、特許文献1においては、電磁鋼板を積層してなる中心コアの調芯を目的として調芯凹部を設けているに過ぎない。従って、圧粉材料を圧縮成形して中心コアを形成する場合に、中心コアの磁気性能を向上させて、点火コイルの二次コイルに発生させるエネルギーを増大させるためには更なる工夫が必要とされる。   However, in patent document 1, the alignment recessed part is only provided for the purpose of the alignment of the center core formed by laminating electromagnetic steel sheets. Therefore, when forming a central core by compression molding a dust material, further improvements are required to improve the magnetic performance of the central core and increase the energy generated in the secondary coil of the ignition coil. Is done.

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、圧粉材料を圧縮成形して中心コアを形成する場合に、中心コアの磁気性能を向上させて、点火コイルの二次コイルに発生させるエネルギーを増大させることができる点火コイルの製造方法を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and in the case of forming a central core by compression molding a dust material, the magnetic performance of the central core is improved and the secondary coil of the ignition coil is improved. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an ignition coil capable of increasing the energy to be generated.

本発明は、内外周に重ねて配置した一次コイル及び二次コイルと、該一次コイル及び二次コイルの内周側に配置した軟磁性の中心コアとをケース内に配置し、該ケース内の隙間に絶縁固定用樹脂を充填してなると共に、上記二次コイルの内周側に上記一次コイルが配置され、かつ該一次コイルが上記中心コアに直接巻回された点火コイルの製造方法において、
凸部を有する一対の圧縮型の間に圧粉材料を配置し、該一対の圧縮型を相対的に移動させて上記圧粉材料を圧縮成形して、上記中心コアを形成するに際し、
上記圧縮型の凸部の先端面同士の間の距離を、該凸部が形成されていない周辺の端面同士の間の距離よりも短くしておき、
上記圧縮型の凸部に対応する中心部位における圧粉材料の圧縮前の長さをA1、上記中心部位における圧粉材料の圧縮後の長さをA2、上記圧縮型の凸部の周辺の端面に対応する残りの部位における圧粉材料の圧縮前の長さをB1、上記残りの部位における圧粉材料の圧縮後の長さをB2としたとき、上記中心部位の圧縮割合(A1−A2)/A1を、上記残りの部位の圧縮割合(B1−B2)/B1よりも大きくし、
上記圧縮型の凸部によって、上記一次コイルによる磁束が通過する上記中心コアの軸方向において、上記二次コイルの高電圧側に位置する高電圧側端面と、上記二次コイルの低電圧側に位置する低電圧側端面とにおける軸中心位置に、上記中心コアにおける軸方向の真ん中付近の成形密度を高めるための凹部を形成し、
上記高電圧側端面における上記凹部は、上記中心コアの高電圧側端部において上記一次コイルが巻回されていない部位の内周側位置に形成することを特徴とする点火コイルの製造方法にある(請求項1)。
In the present invention, a primary coil and a secondary coil arranged on the inner and outer circumferences, and a soft magnetic central core arranged on the inner circumference side of the primary coil and the secondary coil are arranged in the case. In the method of manufacturing an ignition coil, the gap is filled with an insulating fixing resin, the primary coil is arranged on the inner peripheral side of the secondary coil, and the primary coil is directly wound around the central core .
When the dust core material is disposed between a pair of compression molds having convex portions, the pair of compression molds are relatively moved to compress the powder dust material, and the central core is formed.
The distance between the end faces of the compression-type convex portions is shorter than the distance between the peripheral end surfaces where the convex portions are not formed,
The length before compression of the dust material at the central portion corresponding to the convex portion of the compression mold is A1, the length after compression of the dust material at the central portion is A2, and the end surface around the convex portion of the compression mold The compression ratio of the central part (A1-A2) where B1 is the length before compression of the dust material in the remaining part corresponding to 1 and B2 is the length after compression of the dust material in the remaining part / A1 is larger than the compression ratio (B1-B2) / B1 of the remaining part,
Due to the compression type convex portion, in the axial direction of the central core through which the magnetic flux from the primary coil passes, the high voltage side end face located on the high voltage side of the secondary coil and the low voltage side of the secondary coil Forming a recess for increasing the molding density near the center in the axial direction of the central core at the axial center position of the low-voltage side end face located ;
In the method of manufacturing an ignition coil, the concave portion in the high voltage side end face is formed at an inner peripheral side position of a portion where the primary coil is not wound at the high voltage side end portion of the central core. (Claim 1).

本発明の点火コイルは、圧粉材料を圧縮成形してなる中心コア(以下に、圧粉中心コアという。)を用いて構成されている。
本発明の圧粉中心コアは、軸方向における高電圧側端面と低電圧側端面との少なくとも一方における軸中心位置に、凹部を形成してなる。これにより、本発明の圧粉中心コアは、凹部を形成していない従来の圧粉中心コアに比べて、軸方向における真ん中付近の成形密度を高くすることができ、圧粉中心コア全体の成形密度も高くすることができる。
The ignition coil of the present invention is configured using a central core (hereinafter, referred to as a “powder center core”) formed by compression molding a dust material.
The dust core core of the present invention is formed by forming a recess at the axial center position in at least one of the high voltage side end face and the low voltage side end face in the axial direction. Thereby, the dust core core of the present invention can increase the molding density in the vicinity of the middle in the axial direction as compared with a conventional dust core core that does not have a recess, and the entire dust core core is molded. The density can also be increased.

ところで、従来の圧粉中心コアにおいては、一対の圧縮型を用いて軸方向の両側から圧粉材料を圧縮成形した際に、軸方向の真ん中付近の成形密度が残りの端部付近の成形密度に比べて低くなると考えられる。
これに対し、本発明の圧粉中心コアは、特に、凸部を設けた圧縮型を用いて圧粉材料を圧縮成形することにより、圧縮型の凸部によって圧粉材料をより多く軸方向における真ん中付近へ集めることができる。そして、圧縮型の凸部によって圧粉中心コアの端面に凹部が形成され、圧粉中心コアにおける軸方向の真ん中付近の成形密度の低下を抑制することができる。そのため、圧粉中心コア全体の成形密度を高くすることができ、圧粉中心コアの成形密度が高いことにより、圧粉中心コアの磁気性能を向上させることができる。
By the way, in the conventional dust core core, when the dust material is compression-molded from both sides in the axial direction using a pair of compression molds, the molding density near the center in the axial direction is the molding density near the remaining end. It is considered to be lower than
On the other hand, the dust core core of the present invention, in particular, compresses the dust material using the compression mold provided with the convex portions, thereby increasing the amount of the dust material in the axial direction by the convex portions of the compression mold. It can be collected near the middle. And a recessed part is formed in the end surface of a compacting center core by the convex part of a compression type, and the fall of the molding density near the center of the axial direction in a compacting center core can be suppressed. Therefore, the molding density of the whole dust core can be increased, and the magnetic performance of the dust core can be improved by increasing the molding density of the dust center core.

それ故、本発明の点火コイルによれば、圧粉材料を圧縮成形して中心コアを形成する場合に、中心コアの磁気性能を向上させて、点火コイルの二次コイルに発生させるエネルギーを増大させることができる。   Therefore, according to the ignition coil of the present invention, when the dust core material is compression molded to form the central core, the magnetic performance of the central core is improved and the energy generated in the secondary coil of the ignition coil is increased. Can be made.

実施例における、点火コイルを示す断面説明図。Cross-sectional explanatory drawing which shows the ignition coil in an Example. 実施例における、一次コイルを直接巻回した中心コアを示す断面説明図。Cross-sectional explanatory drawing which shows the center core which wound the primary coil in the Example directly. 実施例における、点火コイルをエンジンに取り付けた状態を示す断面説明図。Cross-sectional explanatory drawing which shows the state which attached the ignition coil to the engine in an Example. 実施例における、横軸に圧粉中心コアの長さをとり、縦軸に成形密度をとって、両者の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship of both taking the length of the compact center core on the horizontal axis and taking the forming density on the vertical axis in the examples. 実施例における、横軸に成形密度をとり、縦軸に二次エネルギーをとって、両者の関係を示すグラフ。In the Example, the horizontal axis represents the molding density and the vertical axis represents the secondary energy, showing the relationship between the two. 実施例における、一対の圧縮型によって中心コアを圧縮成形する状態を示す断面説明図。Cross-sectional explanatory drawing which shows the state which compression-molds a center core with a pair of compression type | mold in an Example.

上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
本発明において、上記軸中心位置とは、上記中心コアの軸方向に直交する横断面における中心位置のことをいう。特に、中心コアが断面円形状を有する場合には、軸中心位置とは円中心位置のことをいう。
上記圧粉材料は、樹脂等の絶縁被膜を備える鉄系粉末から構成することができ、鉄系粉末としては、例えば、Fe−Si系合金粉末等を用いることができる。また、圧粉材料は、鉄系粉末に対してバインダーを含有させたものとすることができる。
A preferred embodiment of the present invention described above will be described.
In the present invention, the axial center position means a central position in a cross section perpendicular to the axial direction of the central core. In particular, when the central core has a circular cross section, the axial center position means the circular center position.
The said powder compact material can be comprised from iron-type powder provided with insulating coatings, such as resin, and can use Fe-Si type alloy powder etc. as iron-type powder, for example. Moreover, the powdered material can contain a binder with respect to the iron-based powder.

また、上記軸方向に直交する横断面において、上記中心コアの一般部の断面積Sに対する上記凹部の断面積Xの割合X/S×100(%)は、2〜10%であることが好ましい(請求項2)。
断面積の割合X/S×100(%)が2%未満の場合には、上記凹部の形成による中心コアの軸方向における真ん中付近の成形密度の向上が図れないおそれがある。また、断面積の割合X/S×100(%)が10%超過である場合には、凹部の形成によって中心コアの横断面における断面積が減少し、磁束が通過する面積が減少して、逆に中心コアの磁気性能が低下してしまうおそれがある。
In the cross section perpendicular to the axial direction, the ratio X / S × 100 (%) of the cross-sectional area X of the recess to the cross-sectional area S of the general part of the central core is preferably 2 to 10%. (Claim 2).
When the ratio X / S × 100 (%) of the cross-sectional area is less than 2%, there is a possibility that the molding density in the vicinity of the center in the axial direction of the central core cannot be improved due to the formation of the concave portion. When the cross-sectional area ratio X / S × 100 (%) is more than 10%, the cross-sectional area in the cross-section of the central core decreases due to the formation of the recess, and the area through which the magnetic flux passes decreases. Conversely, the magnetic performance of the central core may be reduced.

また、上記中心コアの軸方向長さLに対する上記凹部の軸方向深さDの割合D/L×100(%)は、3〜15%であることが好ましい(請求項3)。
軸方向深さの割合D/L×100(%)が3%未満である場合には、上記凹部の形成による中心コアの軸方向における真ん中付近の成形密度の向上が図れないおそれがある。また、軸方向深さの割合D/L×100(%)が15%超過である場合には、中心コアにおける空洞部分が増加して、逆に中心コアの磁気性能が低下してしまうおそれがある。
The ratio D / L × 100 (%) of the axial depth D of the recess to the axial length L of the central core is preferably 3 to 15%.
When the ratio D / L × 100 (%) of the axial depth is less than 3%, there is a possibility that the molding density in the vicinity of the center in the axial direction of the central core cannot be improved due to the formation of the concave portion. Moreover, when the ratio D / L × 100 (%) of the axial depth is more than 15%, there is a possibility that the hollow portion in the central core increases, and conversely the magnetic performance of the central core decreases. is there.

また、上記凹部は、上記高電圧側端面及び上記低電圧側端面のいずれにも形成してある
これにより、軸方向両側の凹部を使用して、点火コイルの組付を行う際の中心コアの調芯(中心位置出し)を行うことができる。
Moreover, the said recessed part is formed in both the said high voltage side end surface and the said low voltage side end surface .
Thereby , the center core alignment (center positioning) at the time of assembling the ignition coil can be performed using the recesses on both axial sides.

また、上記一次コイルは、上記中心コアに直接巻回してあり、上記高電圧側端面に形成した上記凹部は、上記中心コアの高電圧側端部において上記一次コイルが巻回されていない部位の内周側位置に形成してある
これにより、一次コイルが巻回されていない中心コアの部位に凹部を形成することになり、凹部の形成により、中心コアの磁気性能が低下してしまうことを防止することができる。
The primary coil is directly wound around the central core, and the recess formed in the high-voltage side end face is a portion of the central core where the primary coil is not wound at the high-voltage side end. It is formed at the inner peripheral side position .
Thereby , a recessed part will be formed in the site | part of the central core in which the primary coil is not wound, and it can prevent that the magnetic performance of a central core falls by formation of a recessed part.

以下に、本発明の点火コイルにかかる実施例につき、図面を参照して説明する。
本例の点火コイル1は、図1に示すごとく、内外周に重ねて配置した一次コイル21及び二次コイル22と、一次コイル21及び二次コイル22の内周側に配置した軟磁性の中心コア4とをケース3内に配置し、ケース3内の隙間に絶縁固定用樹脂15を充填してなる。
図2に示すごとく、中心コア4は、圧粉材料40を圧縮成形してなり、かつ、一次コイル21による磁束が通過する軸方向Cにおいて、二次コイル22の高電圧側に位置する高電圧側端面41と、二次コイル22の低電圧側に位置する低電圧側端面42とにおける軸中心位置に、凹部43A、43Bを形成してなる。
Embodiments of the ignition coil according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the ignition coil 1 of this example includes a primary coil 21 and a secondary coil 22 that are arranged on the inner and outer circumferences, and a soft magnetic center that is arranged on the inner circumference side of the primary coil 21 and the secondary coil 22. The core 4 is disposed in the case 3, and a gap in the case 3 is filled with an insulating fixing resin 15.
As shown in FIG. 2, the central core 4 is formed by compressing the dust material 40 and is located on the high voltage side of the secondary coil 22 in the axial direction C in which the magnetic flux from the primary coil 21 passes. Concave portions 43 </ b> A and 43 </ b> B are formed at axial center positions of the side end surface 41 and the low voltage side end surface 42 located on the low voltage side of the secondary coil 22.

以下に、本例の点火コイル1につき、図1〜図6を参照して詳説する。
図3に示すごとく、本例の点火コイル1は、内燃機関としてのエンジンに用いるものであり、エンジン(シリンダヘッド81及びシリンダヘッドカバー82)のプラグホール83の外部に横置き状態(プラグホール83の軸方向に対して一次コイル21及び二次コイル22の軸方向を直交させた状態)で配置して用いるものである。本例の点火コイル1は、エンジンのプラグホール83内に配置したスパークプラグ7に装着すると共に、一次コイル21、二次コイル22、中心コア4等を配置したコイル本体部11をプラグホール83の外部に横置き状態で配置して使用される。
Hereinafter, the ignition coil 1 of this example will be described in detail with reference to FIGS.
As shown in FIG. 3, the ignition coil 1 of this example is used for an engine as an internal combustion engine, and is placed in a lateral state (the plug hole 83 of the plug hole 83) outside the plug hole 83 of the engine (cylinder head 81 and cylinder head cover 82). The primary coil 21 and the secondary coil 22 are arranged and used in a state in which the axial directions of the primary coil 21 and the secondary coil 22 are orthogonal to the axial direction. The ignition coil 1 of this example is attached to the spark plug 7 disposed in the plug hole 83 of the engine, and the coil main body 11 in which the primary coil 21, the secondary coil 22, the central core 4 and the like are disposed is connected to the plug hole 83. It is used by placing it outside in a horizontal state.

図1に示すごとく、中心コア4、一次コイル21及び二次コイル22の外側には、中心コア4の軸方向Cの両側の端面(高電圧側端面41及び低電圧側端面42)に内側面を対向させる状態で、枠形状を有する軟磁性の外周コア45が配置してある。外周コア45は、上下に開口を位置させるようケース3内に配置してある。また、中心コア4の低電圧側端面42と外周コア45の内側面との間には、中心コア4及び外周コア45によって形成する磁気回路の特性を改善するための永久磁石47と、コアギャップ(間隙)48とが設けてある。
また、点火コイル1は、電子部品を樹脂によってモールド成形してなるイグナイタ12を内蔵しており、イグナイタ12は、一次コイル21への通電及び通電の遮断を行うスイッチング制御回路を備えている。
As shown in FIG. 1, on the outer side of the central core 4, the primary coil 21 and the secondary coil 22, there are inner surfaces on the end surfaces (the high voltage side end surface 41 and the low voltage side end surface 42) on both sides in the axial direction C of the central core 4. The soft magnetic outer core 45 having a frame shape is disposed in a state where the two are opposed to each other. The outer peripheral core 45 is disposed in the case 3 so that the openings are positioned up and down. A permanent magnet 47 for improving the characteristics of the magnetic circuit formed by the center core 4 and the outer core 45, and a core gap are provided between the low-voltage side end face 42 of the center core 4 and the inner surface of the outer core 45. (Gap) 48 is provided.
The ignition coil 1 includes an igniter 12 formed by molding an electronic component with a resin. The igniter 12 includes a switching control circuit for energizing the primary coil 21 and interrupting the energization.

点火コイル1は、熱可塑性樹脂からなるケース3内に、一次コイル21、二次コイル22、中心コア4、外周コア45及びイグナイタ12を配置し、ケース3内に熱硬化性樹脂からなる絶縁固定用樹脂15を充填して、各構成部品を絶縁状態で固定してなる。点火コイル1を組み付ける際には、中心コア4における高電圧側端面41及び低電圧側端面42に凹部43A、43Bが形成されていることにより、この一対の凹部43A、43Bを利用して、点火コイル1の組付を行う際の中心コア4の調芯(中心位置出し)を行うことができる。   The ignition coil 1 has a primary coil 21, a secondary coil 22, a central core 4, an outer core 45 and an igniter 12 disposed in a case 3 made of a thermoplastic resin, and an insulation fixing made of a thermosetting resin in the case 3. The resin 15 is filled and each component is fixed in an insulated state. When the ignition coil 1 is assembled, the recesses 43A and 43B are formed on the high-voltage side end surface 41 and the low-voltage side end surface 42 of the central core 4, and thus the pair of recesses 43A and 43B are used for ignition. The center core 4 can be aligned (centered) when the coil 1 is assembled.

図1、図3に示すごとく、ケース3には、二次コイル22の高電圧側巻線端部に導通させた高電圧端子23を配置するためのタワー部31と、イグナイタ12における導電端子をECU(電子制御ユニット)等の外部機器と接続するためのコネクタ部32と、点火コイル1をエンジンに取り付けるための取付部33とが突出形成されている。
タワー部31には、ゴム製のプラグキャップ61が装着され、プラグキャップ61には、スパークプラグ7の碍子部71が装着されている。プラグキャップ61の内周側においては、高電圧端子23に対してコイルスプリング62を介してスパークプラグ7の端子部72が接続されている。
As shown in FIG. 1 and FIG. 3, the case 3 includes a tower portion 31 for arranging a high voltage terminal 23 conducted to a high voltage side winding end portion of the secondary coil 22, and a conductive terminal in the igniter 12. A connector portion 32 for connecting to an external device such as an ECU (electronic control unit) and an attachment portion 33 for attaching the ignition coil 1 to the engine are formed to project.
A rubber plug cap 61 is attached to the tower portion 31, and an insulator portion 71 of the spark plug 7 is attached to the plug cap 61. On the inner peripheral side of the plug cap 61, the terminal portion 72 of the spark plug 7 is connected to the high voltage terminal 23 via the coil spring 62.

図2に示すごとく、本例の一次コイル21は、絶縁被膜を有するマグネットワイヤを中心コア4の外周に直接巻回して形成してある。また、二次コイル22は、一次コイル21の外周側において、樹脂製のスプール221に対して、一次コイル21を形成するマグネットワイヤよりも細いマグネットワイヤを一次コイル21よりも多い巻回数で巻回して形成してある。   As shown in FIG. 2, the primary coil 21 of this example is formed by winding a magnet wire having an insulating coating directly around the outer periphery of the central core 4. Further, the secondary coil 22 is wound around the resin spool 221 on the outer peripheral side of the primary coil 21 with a magnet wire thinner than the magnet wire forming the primary coil 21 with a greater number of turns than the primary coil 21. Formed.

高電圧側端面41に形成した凹部43Aは、中心コア4の高電圧側端部において一次コイル21が巻回されていない無巻回部位44の内周側位置に形成してある。この無巻回部位44における高電圧側端面41は、一次コイル21の軸方向端面211よりも所定長さ突出している。そして、高電圧側端面41に形成した凹部43Aの軸方向深さD1は、無巻回部位44が突出する所定長さL1よりも浅く(短く)なっている。これにより、一次コイル21が巻回されていない中心コア4の無巻回部位44に凹部43Aを形成することになり、凹部43Aの形成により、中心コア4の磁気性能が低下してしまうことを防止することができる。   The concave portion 43 </ b> A formed in the high voltage side end face 41 is formed at the inner peripheral side position of the non-winding portion 44 around which the primary coil 21 is not wound at the high voltage side end portion of the central core 4. The high-voltage side end face 41 in the non-winding portion 44 protrudes from the axial end face 211 of the primary coil 21 by a predetermined length. And the axial direction depth D1 of the recessed part 43A formed in the high voltage side end surface 41 is shallower (shorter) than the predetermined length L1 from which the non-winding part 44 protrudes. As a result, the recess 43A is formed in the non-winding portion 44 of the central core 4 around which the primary coil 21 is not wound, and the magnetic performance of the central core 4 is reduced due to the formation of the recess 43A. Can be prevented.

また、中心コア4における低電圧側端部には、永久磁石47を対向配置する面積を確保した鍔部420が形成されている。本例の低電圧側端面42は、鍔部420の端面として形成されている。
なお、低電圧側端面42に形成した凹部43Bは、中心コア4の低電圧側端部において一次コイル21が巻回されている部位の内周側位置まで形成されている。ただし、低電圧側端面42には、コアギャップ(間隙)48が隣接して存在することにより、低電圧側端面42の近傍における透磁率はもともと小さく、凹部43Bが存在しても磁気性能に大きな影響はない。
In addition, a flange 420 that secures an area where the permanent magnets 47 are arranged to face each other is formed at the low voltage side end of the central core 4. The low voltage side end face 42 of this example is formed as an end face of the flange 420.
The recess 43B formed in the low voltage side end face 42 is formed up to the inner peripheral side position of the portion where the primary coil 21 is wound at the low voltage side end of the central core 4. However, since the core gap (gap) 48 exists adjacent to the low voltage side end face 42, the magnetic permeability in the vicinity of the low voltage side end face 42 is originally small, and the magnetic performance is large even if the recess 43 B exists. There is no effect.

また、図2に示すごとく、軸方向Cに直交する横断面において、中心コア4の一般部の断面積Sに対する高電圧側端面41における凹部43Aの断面積X1の割合X1/S×100(%)は、2〜10%になっており、中心コア4の一般部の断面積Sに対する低電圧側端面42における凹部43Bの断面積X2の割合X2/S×100(%)も、2〜10%になっている。また、中心コア4の軸方向長さLに対する高電圧側端面41における凹部43Aの軸方向深さD1の割合D1/L×100(%)は、3〜15%になっており、中心コア4の軸方向長さLに対する低電圧側端面42における凹部43Bの軸方向深さD2の割合D2/L×100(%)も、3〜15%になっている。
上記X1、X2、D1、D2が各条件を満たすことにより、中心コア4の軸方向Cにおける真ん中付近の成形密度を高くすることができ、中心コア4の全体の成形密度も高くすることができる。
Further, as shown in FIG. 2, in the cross section orthogonal to the axial direction C, the ratio X1 / S × 100 (%) of the cross-sectional area X1 of the recess 43A in the high-voltage side end face 41 with respect to the cross-sectional area S of the general part of the central core 4 ) Is 2 to 10%, and the ratio X2 / S × 100 (%) of the cross-sectional area X2 of the recess 43B in the low-voltage side end face 42 with respect to the cross-sectional area S of the general part of the central core 4 is also 2 to 10%. %It has become. The ratio D1 / L × 100 (%) of the axial depth D1 of the recess 43A in the high-voltage side end face 41 with respect to the axial length L of the central core 4 is 3 to 15%. The ratio D2 / L × 100 (%) of the axial depth D2 of the recess 43B on the low voltage side end face 42 with respect to the axial length L is also 3 to 15%.
When the above X1, X2, D1, and D2 satisfy each condition, the molding density near the center in the axial direction C of the central core 4 can be increased, and the overall molding density of the central core 4 can also be increased. .

本例の点火コイル1において、ECUからの指令によりイグナイタ12のスイッチング制御回路の動作により一次コイル21へ通電を行ったときには、中心コア4及び外周コア45を通過する磁界が形成される。次いで、一次コイル21への通電を遮断したときには、相互誘導作用により二次コイル22に高電圧の誘導起電力が発生し、点火コイル1に装着されたスパークプラグ7における一対の電極73間にスパークを発生させることができる。   In the ignition coil 1 of this example, when the primary coil 21 is energized by the operation of the switching control circuit of the igniter 12 according to a command from the ECU, a magnetic field passing through the central core 4 and the outer core 45 is formed. Next, when the energization of the primary coil 21 is cut off, a high voltage induced electromotive force is generated in the secondary coil 22 due to the mutual induction action, and a spark is generated between the pair of electrodes 73 in the spark plug 7 attached to the ignition coil 1. Can be generated.

本例の点火コイル1は、圧粉材料40を圧縮成形してなる中心コア4(以下に、圧粉中心コア4という。)を用いて構成されている。図4には、横軸に圧粉中心コアの長さ(mm)をとり、縦軸に成形密度(g/cm3)をとって、両者の関係を示す。
同図に示すごとく、従来の圧粉中心コアにおいては、一対の圧縮型を用いて軸方向の両側から圧粉材料40を圧縮成形した際に、軸方向Cの真ん中付近の成形密度が残りの端部付近の成形密度に比べて低くなることがわかった。同図において、従来の圧粉中心コアの成形密度を実線で示す。
これに対し、本例の圧粉中心コア4は、軸方向Cにおける高電圧側端面41及び低電圧側端面42における軸中心位置に、それぞれ凹部43A、43Bを形成してなる。これにより、本例の圧粉中心コア4は、凹部43A、43Bを形成していない従来の圧粉中心コアに比べて、軸方向Cにおける真ん中付近の成形密度が高くすることができ、圧粉中心コア4の全体の成形密度も高くすることができる。同図において、本例の圧粉中心コア4の成形密度を破線で示す。
The ignition coil 1 of this example is configured by using a central core 4 (hereinafter referred to as a “powder center core 4”) formed by compression molding a dust material 40. In FIG. 4, the horizontal axis represents the length (mm) of the green compact core, and the vertical axis represents the molding density (g / cm 3 ).
As shown in the figure, in the conventional dust core core, when the dust material 40 is compression molded from both sides in the axial direction using a pair of compression molds, the molding density in the vicinity of the middle in the axial direction C remains. It turned out that it becomes low compared with the molding density near the end. In the figure, the forming density of the conventional powder compact core is shown by a solid line.
On the other hand, the dust core core 4 of this example is formed with recesses 43A and 43B at axial center positions on the high-voltage side end face 41 and the low-voltage side end face 42 in the axial direction C, respectively. Thereby, the green compact core 4 of this example can make the molding density near the center in the axial direction C higher than the conventional green powder core that does not form the recesses 43A and 43B. The overall molding density of the central core 4 can also be increased. In the figure, the molding density of the green compact core 4 of this example is indicated by a broken line.

同図からわかるように、従来の圧粉中心コアにおいては、その全長Lに対して軸方向Cにおける約50%程度の真ん中付近Eの成形密度が他の部位よりも低下する。これに対し、本例の圧粉中心コア4においては、真ん中付近Eの成形密度を他の部位の成形密度に近づけることができる。
なお、本例においては、中心コア4の真ん中付近Eとは、軸方向Cの両端から約15%の範囲を除く部分のことをいう。
As can be seen from the figure, in the conventional green compact core, the molding density in the vicinity of the center E of about 50% in the axial direction C with respect to the total length L is lower than in other parts. On the other hand, in the green compact core 4 of the present example, the molding density in the vicinity of the middle E can be brought close to the molding density of other parts.
In the present example, the center vicinity E of the central core 4 refers to a portion excluding a range of about 15% from both ends in the axial direction C.

また、図5には、横軸に成形密度(g/cm3)をとり、縦軸に二次エネルギー(二次コイル22に発生するエネルギー)(mJ)をとって、両者の関係を示す。同図に示すごとく、凹部43A、43Bを形成していない従来の圧粉中心コアaに対し、凹部43A、43Bを形成した本例の圧粉中心コアbによれば、その成形密度が増加し、二次エネルギーも増加させることができる。 FIG. 5 shows the relationship between the horizontal axis with the molding density (g / cm 3 ) and the vertical axis with the secondary energy (energy generated in the secondary coil 22) (mJ). As shown in the figure, the green compact core b of the present example in which the concave portions 43A and 43B are formed is increased with respect to the conventional green compact core a in which the concave portions 43A and 43B are not formed. Secondary energy can also be increased.

また、本例の圧粉中心コア4における一対の凹部43A、43Bは、凸部51を有する圧縮型5を用いて圧粉材料40の圧縮成形を行う際に形成されたものである。
図6に示すごとく、圧粉中心コア4の圧縮成形に当たっては、圧粉材料40を、凸部51を有する一対の圧縮型5の間に配置し、一対の圧縮型5を相対的に移動させて圧縮成形する。このとき、圧縮型5における凸部51の先端面511同士の間の距離は、凸部51が形成されていない周辺の端面512同士の間の距離よりも短く、圧縮型5の凸部51に対応する中心部位401に位置する圧粉材料40は、残りの部位402よりも圧縮され易い状態にある。
In addition, the pair of recesses 43 </ b> A and 43 </ b> B in the dust core core 4 of this example is formed when the dust material 40 is compression-molded using the compression mold 5 having the protrusions 51.
As shown in FIG. 6, when compressing the dust core core 4, the dust material 40 is disposed between the pair of compression dies 5 having the convex portions 51, and the pair of compression dies 5 are moved relative to each other. Compression molding. At this time, the distance between the front end surfaces 511 of the convex portions 51 in the compression mold 5 is shorter than the distance between the peripheral end surfaces 512 where the convex portions 51 are not formed. The dust material 40 located in the corresponding central part 401 is in a state where it is more easily compressed than the remaining part 402.

すなわち、圧縮型5の凸部51に対応する中心部位401における圧粉材料40の圧縮前の長さをA1、圧縮型5の凸部51に対応する中心部位401における圧粉材料40の圧縮後の長さをA2、圧縮型5の凸部51の周辺の端面512に対応する残りの部位402における圧粉材料40の圧縮前の長さをB1、圧縮型5の凸部51の周辺の端面512に対応する残りの部位402における圧粉材料40の圧縮後の長さをB2としたとき、中心部位401の圧縮割合(A1−A2)/A1を、残りの部位402の圧縮割合(B1−B2)/B1よりも大きくすることができる。
これにより、凸部51を設けた圧縮型5を用いて圧粉材料40を圧縮成形する際には、凸部51によって圧粉材料40をより多く軸方向Cにおける真ん中付近へ集めることができる。そして、圧縮型5の凸部51によって圧粉中心コア4の端面に凹部43A、43Bが形成され、圧粉中心コア4における軸方向Cの真ん中付近の成形密度の低下を抑制することができる。そのため、圧粉中心コア4の全体の成形密度を高くすることができ、圧粉中心コア4の成形密度が高いことにより、圧粉中心コア4の磁気性能を向上させることができる。
That is, the length before compression of the dust material 40 at the central portion 401 corresponding to the convex portion 51 of the compression mold 5 is A1, and after the compression of the dust material 40 at the central portion 401 corresponding to the convex portion 51 of the compression die 5 A2 is the length A2, the length before compression of the dust material 40 in the remaining portion 402 corresponding to the peripheral end surface 512 of the convex portion 51 of the compression mold 5 is B1, and the peripheral end surface of the convex portion 51 of the compression mold 5 When the length after compression of the dust material 40 in the remaining part 402 corresponding to 512 is B2, the compression ratio (A1-A2) / A1 of the central part 401 is set to the compression ratio (B1- B2) / B1 can be made larger.
Thereby, when the compacting material 40 is compression-molded by using the compression mold 5 provided with the convex portions 51, the convex portions 51 can collect more dust material 40 near the middle in the axial direction C. And the recessed part 43A, 43B is formed in the end surface of the compacting center core 4 by the convex part 51 of the compression mold | type 5, and the fall of the molding density near the center of the axial direction C in the compacting center core 4 can be suppressed. Therefore, the molding density of the whole dust core core 4 can be increased, and the magnetic performance of the dust core core 4 can be improved due to the high molding density of the dust core core 4.

また、本例の圧粉中心コア4においては、圧縮型5の凸部51に対応する容積の圧粉材料40の使用量(材料費)を低減させることができる。また、圧粉材料40を圧縮成形して凹部43A、43Bを形成していることにより、電磁鋼板を積層した積層コアに比べて凹部43A、43Bの形成が容易である。
それ故、本例の点火コイル1によれば、圧粉材料40を圧縮成形して圧粉中心コア4を形成する場合に、圧粉中心コア4の磁気性能を向上させて、点火コイル1の二次コイル22に発生させるエネルギーを増大させることができる。
Moreover, in the dust core core 4 of this example, the usage-amount (material cost) of the dust material 40 of the volume corresponding to the convex part 51 of the compression type | mold 5 can be reduced. Moreover, by forming the concave portions 43A and 43B by compression molding the compacted material 40, the concave portions 43A and 43B can be easily formed as compared with a laminated core in which electromagnetic steel sheets are laminated.
Therefore, according to the ignition coil 1 of this example, when the dust material 40 is compression-molded to form the dust core core 4, the magnetic performance of the dust core core 4 is improved. The energy generated in the secondary coil 22 can be increased.

1 点火コイル
15 絶縁固定用樹脂
21 一次コイル
22 二次コイル
3 ケース
4 中心コア
41 高電圧側端面
42 低電圧側端面
43A、43B 凹部
5 圧縮型
51 凸部
C 軸方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ignition coil 15 Insulation fixing resin 21 Primary coil 22 Secondary coil 3 Case 4 Center core 41 High voltage side end surface 42 Low voltage side end surface 43A, 43B Concave part 5 Compression type 51 Convex part C Axial direction

Claims (3)

内外周に重ねて配置した一次コイル及び二次コイルと、該一次コイル及び二次コイルの内周側に配置した軟磁性の中心コアとをケース内に配置し、該ケース内の隙間に絶縁固定用樹脂を充填してなると共に、上記二次コイルの内周側に上記一次コイルが配置され、かつ該一次コイルが上記中心コアに直接巻回された点火コイルの製造方法において、
凸部を有する一対の圧縮型の間に圧粉材料を配置し、該一対の圧縮型を相対的に移動させて上記圧粉材料を圧縮成形して、上記中心コアを形成するに際し、
上記圧縮型の凸部の先端面同士の間の距離を、該凸部が形成されていない周辺の端面同士の間の距離よりも短くしておき、
上記圧縮型の凸部に対応する中心部位における圧粉材料の圧縮前の長さをA1、上記中心部位における圧粉材料の圧縮後の長さをA2、上記圧縮型の凸部の周辺の端面に対応する残りの部位における圧粉材料の圧縮前の長さをB1、上記残りの部位における圧粉材料の圧縮後の長さをB2としたとき、上記中心部位の圧縮割合(A1−A2)/A1を、上記残りの部位の圧縮割合(B1−B2)/B1よりも大きくし、
上記圧縮型の凸部によって、上記一次コイルによる磁束が通過する上記中心コアの軸方向において、上記二次コイルの高電圧側に位置する高電圧側端面と、上記二次コイルの低電圧側に位置する低電圧側端面とにおける軸中心位置に、上記中心コアにおける軸方向の真ん中付近の成形密度を高めるための凹部を形成し、
上記高電圧側端面における上記凹部は、上記中心コアの高電圧側端部において上記一次コイルが巻回されていない部位の内周側位置に形成することを特徴とする点火コイルの製造方法。
A primary coil and a secondary coil arranged on the inner and outer circumferences, and a soft magnetic central core arranged on the inner circumference side of the primary coil and the secondary coil are arranged in the case, and are insulated and fixed in a gap in the case. In the method of manufacturing an ignition coil, in which the primary coil is disposed on the inner peripheral side of the secondary coil, and the primary coil is directly wound around the central core .
When the dust core material is disposed between a pair of compression molds having convex portions, the pair of compression molds are relatively moved to compress the powder dust material, and the central core is formed.
The distance between the end faces of the compression-type convex portions is shorter than the distance between the peripheral end surfaces where the convex portions are not formed,
The length before compression of the dust material at the central portion corresponding to the convex portion of the compression mold is A1, the length after compression of the dust material at the central portion is A2, and the end surface around the convex portion of the compression mold The compression ratio of the central part (A1-A2) where B1 is the length before compression of the dust material in the remaining part corresponding to 1 and B2 is the length after compression of the dust material in the remaining part / A1 is larger than the compression ratio (B1-B2) / B1 of the remaining part,
Due to the compression type convex portion, in the axial direction of the central core through which the magnetic flux from the primary coil passes, the high voltage side end face located on the high voltage side of the secondary coil and the low voltage side of the secondary coil Forming a recess for increasing the molding density near the center in the axial direction of the central core at the axial center position of the low-voltage side end face located ;
The method of manufacturing an ignition coil according to claim 1, wherein the concave portion in the high voltage side end face is formed at an inner peripheral side position of a portion where the primary coil is not wound at the high voltage side end portion of the central core .
請求項1に記載の点火コイルの製造方法において、上記軸方向に直交する横断面において、上記中心コアの一般部の断面積Sに対する上記凹部の断面積Xの割合X/S×100(%)を、2〜10%とすることを特徴とする点火コイルの製造方法。   2. The method of manufacturing an ignition coil according to claim 1, wherein a ratio X / S × 100 (%) of a cross-sectional area X of the concave portion with respect to a cross-sectional area S of the general portion of the central core in a cross section orthogonal to the axial direction. Is set to 2 to 10%, the manufacturing method of the ignition coil characterized by the above-mentioned. 請求項1又は2に記載の点火コイルの製造方法において、上記中心コアの軸方向長さLに対する上記凹部の軸方向深さDの割合D/L×100(%)を、3〜15%とすることを特徴とする点火コイルの製造方法。   3. The method of manufacturing an ignition coil according to claim 1, wherein a ratio D / L × 100 (%) of the axial depth D of the recess to the axial length L of the central core is 3 to 15%. A method for manufacturing an ignition coil.
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