JPH01257312A - 点火コイルの鉄心 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、磁気エネルギーを蓄積する点火コイルの鉄心
に関する。

［従来の技術］ 点火コイルは、１次コイル、２次コイルおよび鉄心から
なり、１次コイルに電流を供給することにより鉄心が励
磁されて磁気エネルギーが蓄積され、１次コイルへの電
流の供給が遮断されることにより、蓄積されたエネルギ
ーが誘導起電力となって２次コイルに高電圧を発生させ
、２次コイルに接続される点火栓に火花放電を発生させ
るものである。

一方近年、鉄心の磁気ループ内に、１次コイルの磁束と
反発する永久磁石を配設し、磁気エネルギーの蓄積量を
大きくし、点火性能の向上、および点火コイルの小型、
軽量化を図ったものが、特開昭５９−１６７００６号、
Ｕ、　Ｓ、　Ｐ、　４５４６７５３号公報に開示されて
いる。

［発明が解決しようとする課題］ 一方、点火コイルの鉄心は、第１１図および第１２図に
示すように、１次コイル１や２次コイル２を励磁部３の
外周に巻回させるため、複数の分割体４．５より構成さ
れる。また、永久磁石６を鉄心の磁束ループ内に配設さ
せるため、分割体４．５の間に、永久磁石６を配設する
ためのエアギャップ７が形成される。

そして、永久磁石６を備える点火コイルの１次コイル１
が通電されると、励磁部３に永久磁石６の磁束とは異な
った方向の磁束が発生する。このため、永久磁石６と分
割体４．５との接合部分が互いに反発し、エアギャップ
７間が離れようとする。

もしここで、磁束の反発力により、分割体４．５との間
が離れると、磁気の蓄積エネルギーが少なくなって点火
性能が低下するばかりでなく、鉄心を覆う点火コイルの
ケースに亀裂が入る可能性がある。点火コイルのケース
に亀裂が入ると、２次コイルの発生した高電圧がケース
の亀裂から洩れるため大変危険である。

このため、従来の永久磁石６を備えた鉄心は、非磁性体
のブラケットやボルト等を用いて分割体４．５が移動し
ないように固定していた。この結果、点火コイルが大型
、重量化してしまうとともに、部品点数が増大すること
により、製造コストが１斯くなる問題点を備えていた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、分割体の移動を固定するブラケットを廃止し、小型
軽量化を実現する点火コイルの鉄心の提供にある。

［課題を解決するための手段１ 本発明は上記目的を達成するために、 外周に１次コイルおよび２次コイルが巻回され、前記１
次コイルが通電されることにより励磁される励磁部と、
環状を成すように一体に設けられ、その内部に前記励磁
部を収納し、前記励磁部の発生する磁束を■じる閉磁路
形成部と、前記励磁部が発生する磁束と反発するように
、前記励磁部と前記閉磁路形成部との間のエアギャップ
内に配設される永久磁石とを備えることを技術的手段と
する。

［作用］ 上記構成上りなる本発明は、閉磁路形成部が環状で、且
つ一体に設けられるため、環状をなす閉磁路形成部の内
部から外方向に向かって力を加えても、閉磁路形成部は
、同等補強しなくとも、継ぎ目を有するものに比較して
、遥かに変形し難い。

このため、外周に１次コイル、２次コイルが巻回される
励磁部と、励磁部の発生する磁束と反発する永久磁石を
内部に収容して、１次コイルに電流を供給し、永久磁石
と励磁部、および永久磁石と閉磁路形成部のそれぞれの
間に強い反発力を生じさせた場合、閉磁路形成部は同等
補強を施さなくとも、永久磁石と励磁部、および永久磁
石と閉磁路形成部のそれぞれの間（エアギャップ間）は
拡がらない、あるいはほとんど拡がらない。

［発明の効果］ 本発明によれば、１次コイルに電流が供給されても、閉
磁路形成部自体の強度でエアギャップ間が拡がらないた
め、従来使用していた補強用のブラケットを廃止するこ
とができる。

そして、この補強用ブラケットの廃止により、点火コイ
ルを小型、軽量化することができるとともに、ブラケッ
トおよび取付用のボルト等の部品点数の低減により、点
火コイルの製造コストを底く抑えることができる。

［実施例コ 次に、本発明の点火コイルの鉄心を図面に示す一実施例
に基づき表明する。

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例を示すもので
、第４図は、自動車用点火装置１００の電気回路の一例
を示す。

自動車用点火装置）！１００は、図示しない車両走行用
のガソリンエンジンの点火時に、非通電の点火信号を発
生するイグナイタ２００と、このイグナイタ２０Ｇによ
り通電、非通電が切替えられる１次コイル３１０、この
１次コイル３１０が通電状態から非通電に切替わった際
に高電圧を発生する２次コイル３２０を備えた点火コイ
ル３００と、この点火コイル３０Ｇの２次コイル３２Ｇ
より高電圧を受けて図示しないエンジン燃焼室内で火花
放電を発生する点火栓４００とから構成される。

なお、図中符号１１０は車載バッテリ、符号１２０はキ
ースイッチ、符号１３０は溶断により回路を保護するヒ
ユーズを示す。

次に、本発明が適用された点火コイル３００を、第１図
および第２図の断面図を用いて諜明する。

点火コイル３００は、１次コイル３１０が通電されるこ
とにより励磁されて磁気エネルギーを蓄積し、１次コイ
ル３１０が非通電されることにより、通電時に蓄積され
た磁気エネルギーを放出して２次コイル３２０に誘導起
電力を発生さぜるための鉄心５００を備える。

鉄心５００は、１次コイル３１０の内周に配設され、１
次コイルが通電されることにより励磁されて磁束を発生
する独立した励磁部５１０を備える。この励磁部５１０
は、粒子配向された薄板状の磁性体く例えば軟鉄）を略
丁字形にプレス等で打ち抜き、その後プレス成型品を複
数積層してプレスかしめしたもので、一端が幅広で平坦
な頭部５１１とされている。そして、この励磁部５１０
は、１次コイル３１０が通電されて磁束を発生する際に
、その発生する磁束を閉じてｍｍ路を形成する口字形の
閉磁路形成部５２０の内部にエアギャップＡを介して内
蔵されている。

この閉磁路形成部ｂ２０は、励磁部５１０同様、粒子配
向された薄板状の磁性体（例えば軟鉄）を略口字形にプ
レス等で打ち抜き、その後プレス成型品を複数積層して
プレスかしめしたもので、口字形の環状部が一体に設け
られている。なお、本実施例の閉磁路形成部５２０の両
側には、点火コイル３００を車両に取り付ける際に使用
されるリング部５２１が設けられている。

励磁部５１０と閉磁路形成部５２０との間に設けられた
エアギャップＡには、第３図に示すように、励磁部５１
０が励磁されて発生する磁束と反発するように、つまり
互いに隣り合う面が同極となるように板状の永久磁石５
３０が配設されている。この板状の永久磁石５３Ｇは、
励磁部５１０の頭部５１１の全幅に亘って配設されてい
る。そしてこの永久磁石５３０は、ネオジウム磁石、希
土類−コバルト磁石などの希土類磁石が使用されており
、薄形でも大きな磁力を発生する。

励磁部５１０の外周に巻回される１次コイル３１０は、
内部に励磁部５１０を収納可能な内周ボビン６１０の外
周に巻回され、２次コイル３２０は、内周ボビン６１０
に外嵌された外周ボビン６２０の外周に巻回されている
。そして、内周ボビン６１Ｇの内部に励磁部５１０を挿
入することにより、励磁部５１０の外周に、１次コイル
３１０および２次コイル３２０が巻回される。

外周に１次コイル３１Ｇ　、２次コイル３２０が装着さ
れた励磁部５１０、閉磁路形成部５２０および永久磁石
５３０が組み付けられた組付体は、点火コイルケース７
００内に収納され、注型樹脂７１Ｇを注入硬化して点火
コイル３００とされる。なお、点火コイルケース７００
は、キースイッチ１２０およびイグナイタ２００に接続
されるコネクタ部７２１を備えた第１ケース７２０と、
点火栓４００に接続される高圧コード（図示しない）が
接続される高圧端子７３１を備えた第２ケース７３０と
を組み合わせたもので、第１ケース７２０と第２ケース
７３０とを組み合わせる以前に、各部の電気的な接続を
行っておくものである。

次に、上記作動を説明する。

キースイッチ１２０がＯＮされると、１次コイル３１０
および２次コイル３２Ｇの一端が車載バッテリー１１Ｇ
に接続される。そして、イグナイタ２００は、クランク
角、回転速度、負荷状態、冷却水温など、エンジンの運
転状態に応じて、点火時期に１次コイル３１０が通電状
態から非通電へと切替わるように点火信号を発生してい
る。

１次コイル３１Ｇが通電されると、鉄心５００の励磁部
５１Ｇが励磁され、励磁部５１Ｇが磁束を発生する。こ
の励磁部５１０の発生する磁束は、エアギャップＡに配
設される永久磁石５３０の発生磁束と反発するため、１
次コイル３１０の発生する磁束が小さくとも、鉄心５０
０は、通電時に大きな磁気エネルギーを蓄積することが
できる。

そして、点火時期に１次コイル３１０がイグナイタ２０
Ｇによって非通電に切替わると、鉄心５００に蓄えられ
ていた磁気エネルギーが解放されて、鉄心５００の外周
に巻回された２次コイル３２０に誘導起電力が発生する
。２次コイル３２０は、１次コイル３１０に比較して細
く、かつ数多く励磁部５１０の外周に巻回されているた
め、誘導起電力により２次コイル３２０に高電圧が発生
する。そして、この２次コイル３２０で発生した高電圧
は、点火栓４００に印加され、エンジン燃焼室内で火花
放電を発生する。

その後、イグナイタ２００は再び１次コイル３１０を通
電し、上記を繰り返す。

一方、１次コイル３１０が通電されて励磁部５１０が磁
束を発生する際は、励磁部５１０の発生する磁束が永久
磁石５３０の発生磁束と反発するため、第３図に示すよ
うに、永久磁石５３０と励磁部５１Ｇの間、および永久
磁石５３０と閉磁路形成部５２０との間が反発力により
、互いに離れようとする。

しかしながら、閉磁路形成部５２０は、環状で、且つ一
体に設けられるため、閉磁路形成部５２０の内部から外
方向に向かって力を加えても、閉磁路形成部５２０は、
同等補強しなくとも、継ぎ目を有するものに比較して、
遥かに変形し難い、このため、励磁部５１０が励磁され
て、永久磁石５３０と励磁部５１０との間、および永久
磁石５３０と閉磁路形成部５２０とのＥ（ニアギャップ
Ａ間）が反発力により、互いに離れようとしても、閉磁
路形成部５２０は変形しないため、エアギャップ間も同
様に拡がらない。

つまり、本実施例によれば、１次コイル３１０に電流が
供給され、ニアギャップＡ間が磁束の反発により拡がる
力が加わっても、閉磁路形成部５２０自体の強度でニア
ギャップＡ間が拡がらない、このため、従来エアギャッ
プを拡がらないようにするために使用していた補強用の
ブラケットを廃止することができる。

そして、この補強用ブラケットを廃止することにより、
点火コイル３００を従来のものに比較して小型、軽量化
することができるとともに、ブラケットおよび取付用の
ボルト等の部品点数の低減により、点火コイル３０Ｇの
製造コストを低く抑えることができる。

また、従来の鉄心は、磁束のループが１つであったため
（Ｉ字形の励磁部とコ字形の励磁路形成部によるリング
状で、磁路が１つであったため）、閉磁路を形成する部
分の内周を通る磁気抵抗の小さい磁束経路と、外周を通
る磁気抵抗の大きな磁束経路とが存在し、磁路の変化率
が大きくなり、磁気エネルギーと起電力との変換効率が
劣化してしまう問題点を備えていた。

しかしながら、本実施例では、１次コイル３１０が通電
され、励磁部５１０が励磁されると、励磁部５１０の発
生する磁束は、環状のｍＩａ路形成部ｂ２Ｇで２つの磁
路に分割して流れる。このため、従来の磁束ループが１
つであった鉄心に比較して、磁路の変化率が小さくなり
、磁気エネルギーと起電力との変換効率を従来に比較し
て向上させることができ、点火コイル３００を小型化す
ることができる。

第５図に本発明の第２実施例を示す。

上記実施例では、励磁部５１０を略丁字形に設け、その
頭部５１１の幅を大きくとることにより永久磁石５３０
の磁力を大きくさせたが、本実施例に示す鉄心５００は
、励磁部５１０を略り字形に設け、その頭部５１１の幅
を大きくとった例である。

第６図および第７図に本発明の第３実施例を示す。

上記実施例では、励磁部５１０の積層方向と、閉磁路形
成部５２０の積層方向とを同方向、つまり平行に設けた
例を示したが１本実施例では、励磁部５１０の積層方向
を閉磁路形成部５２０の積層方向に対し、直交させたも
のである。

第８図に本発明の第４実施例を示す。

上記実施例では、閉磁路形成部５２０を口字形のプレス
成型品を積層して一体に設けたものであるが、本実施例
は、閉磁路形成部５２０を、コ字形のプレス成型品を積
層した２つの分割体５２２．５２３を励磁部５１０の両
端で接合されるように、打込み、溶接等で一体化したも
のである。

なお、２つの分割体５２２．５２３の接合が励磁部５１
０の両端で行われるため、ニアギャップＡ間に反発する
力が加わっても、接合部が離れることがなく、閉磁路形
成部５２０が変形することがない。

第９図に本発明の第５実施例を示す。

本実施例は、内部が空洞とされる２つの半円筒形コア５
２４．５２５を接合して閉磁路形成部５２０を構成する
ものである。

これにより、磁路の変化率が、士、記実施例に比較して
さらに小さくなるため、磁気エネルギーと起電力との変
換効率をさらに向上させることができ、点火コイル３０
０をさらに小型化することが可能となる。なお、２つの
半円筒形コア５２４．５２５には、１次コイル３１０お
よび２次コイル３２０を外部と接続するための穴（図示
しない）が設けられる。

第１０図に本発明の第６実施例を示す。

本実施例では、第１実施例で示した励磁部５１０の長手
方向となる閉磁路形成部５２０の横方向の長さく第１０
図左右方向）Ｗと縦方向の長さ（第１０図上下方向）Ｌ
とを、Ｗ＜Ｌとなるように設定した。

ｍ磁路形成部５２０をこのような寸法比とすることによ
り、薄板状の磁性体く例えば軟鉄）がら閉磁路形成部５
２０をプレス抜きする際に、第１０図に示すように、閉
磁路形成部５２０の内側部分を使用して、閉磁路形成部
５２０と同時に励磁部５１０をプレス抜きすることがで
きる。

なお、第１０図は、プレス抜きする際の閉磁路形成部５
２０と励磁部５１０との配置を示すものである。

第１実施例で示したように、永久磁石５３０の反発力を
押さえるために、閉磁路形成部５２０を口字形に打ち抜
き形成した場合には、閉磁路形成部５２０の内側部分が
スクラップとなるため、歩留まりが悪くなる。そこで、
本実施例のように、閉磁路形成部５２Ｇの内側部分を使
用して励磁部５１０をプレス抜きすることにより、鉄心
５００としての歩留まりを向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例を示すもので
、第１図は点火コイルの正面断面図、第２図は点火コイ
ルの側面断面図、第３図は第１図の部分断面図、第４図
は自動車用点火装置の電気回路図、第５図は本発明の第
２実施例を示す鉄心の平面図、第６図は本発明の第３実
施例を示す鉄心の平面図、第７図は第６図のＩ−Ｉ線に
沿う断面図、第８図は本発明の第４実施例を示す鉄心の
平面図、第９図は本発明の第５実施例を示す点火コイル
の部分断面図、第１０図は本発明の第６実施例を示すプ
レス抜き時の鉄心の配置図、第１１図および第１２図は
従来の鉄心を示す斜視図および平面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）（ａ）外周に１次コイルおよび２次コイルが巻回さ
   れ、前記１次コイルが通電されることにより励磁される
   励磁部と、 （ｂ）環状を成すように一体に設けられ、その内部に前
   記励磁部を収納し、前記励磁部の発生する磁束を閉じる
   閉磁路形成部と、 （ｃ）前記励磁部が発生する磁束と反発するように、前
   記励磁部と前記閉磁路形成部との間のエアギャップ内に
   配設される永久磁石と を備える点火コイルの鉄心。