JPH01316915A - 自動車用内燃機関の点火コイル及びその製造方法 - 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、自動車用内燃機関の点火コイルおよびその製
造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のこの種の点火コイルは、例えば「Ｉ」字型の鉄芯
と、この鉄芯から互いに１８０°をなして配置された「
Ｃ」字型の２つの磁束帰路ブランチからなる閉鎖型磁気
回路によって構成されている。

鉄芯と磁束帰路ブランチは、せん断した鋼板を重ねて詰
め込んで作成されるとともに、相互に物理的に接続され
ている。

前記巻線の両端に、それぞれ接続された２個の端子を具
備する１次巻線と、高圧アウトプットのプラグを具備す
る２次巻線は、鉄芯の回りで同軸に、かつ磁束帰路ブラ
ンチの間に配置される。

このように組み合わされた構成体を、ケーシングの中に
挿入した後、重合型合成樹脂を流し込んで、コイルを構
成する種々の要素を絶縁したり固定したりする一方、１
次回路の接続端子と高圧アウトプットのプラグ部分のみ
を露出させておく。

これらの点火コイルは、概ね満足のいくものであるが、
その製造に関しては、コスト高になるという欠点がある
。特に磁気回路については、製造原価が相当に大となり
、しかも、点火コイル自体の性能も別段優れたものでも
ない。

実際のところ、製造に際して、鋼板をせん断する作業は
、時間と費用がかかる上に、自動車産業では大量生産を
強いられるため、製造コストに不利益を与える数々の不
都合が生じてくる。

〔発明が解決しようとする課題〕

磁気回路中に磁極間隙を形成させることは、この磁気回
路の一時的あるいは永久的な飽和を回避するために必要
であり、当然のことながら、最適な効率で機能するよう
に、極めて精密に作り上げなければならない。そのため
、磁極間隙を作成するには、非常に厳密な誤差の許容範
囲が要求され、微妙な注意を払わなければならないこと
になる。

フランス国特許公報第１，４１６，５０９号では、鋳型
に入れた金属粉末をバインダー（結合剤）が硬化する間
に粒子配向されるものを用いた変圧器用の磁気回路を製
作することが、提案されている。しかし、この方法は、
自動車用の点火コイルには採用できないものである。

その理由は、費用の点から、磁気回路は、鋳型に入れて
造ることはできず、コイルの欠くべからざる一部分とな
ってしまう。

次に、２次側の電圧は、１次側の電圧（数１０ボルト）
に対して、極めて高圧（数１０キロボルト）であるため
、磁気回路の磁極間隙は正確でなければならず、この正
確さを得るためには、磁気回路の粒子を全てくるむ前に
、粒子を配向させること以外には方法はない。

本発明の目的は、前述の不都合を解消するへく、簡単で
費用のかからない方法で磁気回路を作成しうるようにし
、しかも、優れた性能を有する点火コイルを提供するこ
とである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば、磁気回路と、磁気回路の鉄芯の回りに
同軸に配置された１次巻線及び２次巻線の２つの巻線と
、少なくとも１個の高圧アウトプットと、１次巻線の端
部のそれぞれに接続される２個のプラグとを有する形式
の、特に自動車用内燃機関の点火コイルであって、内側
のケーシングが、外側のケーシングの内部に納められ、
前記磁気回路を構成する粒子が充填される一定の自由空
間が、これら２つのケーシングの間に画成されるととも
に、前記磁気回路は、配向された磁化材料の粒子で作り
上げられていることを特徴とする点火コイルが提供され
る。

本発明による点火コイルの製造方法は、次の連続過程か
らなっている。すなわち、 （イ）接続のためのプラグおよび高圧アウトプットを、
それぞれ具備する１次巻線と２次巻線とを内側のケーシ
ングに挿入する段階、 （ロ）内側のケーシングを外側のケーシングに挿入する
段階、 （ハ）内側のケーシングと、外側のケーシングとの間に
画成された自由空間に、磁化材料の粒子を充填する段階
、 （ニ）磁化材料の粒子を配向させるために、１次巻線と
２次巻線のいずれか一方に給電する段階、（ホ）重合型
合成樹脂を全体に含浸させる段階。

〔実　施　例〕

以下、添付の図面を参照して、本発明を詳説するが、こ
れにより１本発明を一層よく理解できることと思う。

第１図乃至第３図示の点火コイル（１）は、同軸に配置
された２つの巻線、すなわち１次巻線（２）と２次巻線
（３）からなっている。２次巻線（３）は、芯棒（３１
）を有している。

この芯棒（３１）は、射影に曲げられた部分（３０）を
介して、２次巻線（３）の端部に溶接されているととも
に、先端は高圧アウトプット（３２）になっている。芯
棒（３１）は、１次巻線（２）と２次巻線（３）を保持
するリール（図示せず）に固定されている。

１次巻線（２）の端部（２２）は、それぞれが、同様に
コイル上に固定されたプラグ（２１）に接続されている
（図面では、プラグは一個のみが示しである）。

プラグ（２１）と芯棒（３１）を、それぞれ具備する２
つの巻線、すなわち１次巻線（２）と２次巻線（３）は
、内側のケーシング（４）に納められる。

このケーシングは、プラスチック材料で作成されるもの
であり、詳細は、第５図および第６図に示しである。２
つの巻線を納めるため、ケーシング（４）は、底部（４
２）と周壁とによって画成される環状の第１収納部（４
１）と、その中心部に前記第１収納部よりも高さがある
管状の第２収納部（４３）とを備えている。

これら第１収納部（４１）と第２収納部（４３）は、第
１収納部（４１）の高さ全体に亘って延在している開口
（４４）により、互いに連絡しているとともに、この開
口（４４）を画成する壁部（４４ａ）と、ケーシング（
４）の底部（４２）に形成されるブリッジ（４５）とに
よって接続されている。

プラグ（２１）を備える１次巻線（２）と、芯棒（３１
）を備えた２次巻線（３）は、それぞれ、前述した第１
収納部（４１）に納められる。そのため、芯棒（３１）
の射影に曲げられた部分（３０）は、開口（４４）から
突き出た形になっている。

２つの巻線、すなわち１次巻線（２）と２次巻線（３）
は、例えば、フランス国特許公報第２，５９３，９６２
号に開示されているような手段によって保持される。こ
れら２つの巻線と、第１収納部（４１）の内壁との間に
、一定の間隔が保たれている。なお、その保持手段は、
添付の図面には示されていない。

内側のケーシング（４）の上部には、蓋（５）が装着さ
れている。この蓋は、ドーナツ盤の形状をしており、前
記第１収納部（４１）を覆うとともに、その突出部（５
１）によって、前記第１収納部（４１）よりも高い位置
まで延在する第２収納部（４３）の周壁に形成された開
口（４４）の一部（４４ｂ）をふさぐ。この蓋（５）は
、前記突出部（５１）の他に、ケーソン（５２）を具備
しており、コネクタとなるように、１次巻線（２）のプ
ラグ（２１）が、このケーソン中で突き出ている。

このように装着された内側のケーシング（４）は、ポッ
トの形にプラスチック材料で成形された径の大きな外側
ケーシング（６）に納められる。そのため、複数の敷き
金（４６）が、内側ケーシング（４）の底部に溶接され
る。

これらの敷き金（４６）は、図面に明示されているよう
に、放射方向の部分（４６ａ）と、垂直方向の脚部（４
６ｂ）とからなっている。垂直方向の脚部（４６ｂ）の
長さは、内側のケーシング（４）の底部（４２）を貫通
する筒状の第２収納部（４３）を画成する部分（４３ａ
）と同じである。すなわち、複数の敷き金（４６）は。

内側のケーシング（４）と、外側のケーシング（６）と
の間に一定のスペースを保つべく、内側のケーシング（
４）を外側のケーシング（６）の内部に位置決めするた
めのものである。

本発明によれば、純鉄のような磁化材料の粉末が、前述
した内側のケーシング（４）と、外側のケーシング（６
）との間のスペースに充填される。

鉄粉の充填に際しては、スペースにくまなく行き渡るよ
うに、点火コイル自体を振動させながら作業を行う。

環状の第１収納部（４１）と、筒状の第２収納部（４３
）との間に位置する空間（４７）は、内側のケーシング
（４）から外部に連通している。つまり、第１収納部（
４１）と第２収納部（４３）との間に延在するブリッジ
（４５）で画成された一連の窓（４８）を介して、外側
のケーシング（６）の内部に通じていることに注目され
たい。

そのため、充填された磁化材料の粉末（鉄粉）は、磁気
回路を形作り、鉄芯（７）は、前述した空間（４７）に
形成される一方、フラックスの帰路（８）は、内側のケ
ーシング（４）と、外側のケーシング（６）との間の空
間（４９）に形成されることになる。

これらの空間（４７）　（４９）は、鉄粉で満たされる
。

内側のケーシング（４）と、外側のケーシング（６）と
の間の空間（４９）の厚みに等しくなるまで。

内側のケーシング上に盛り上げたとき、筒状の第２収納
部（４３）の周壁上部（４３ｃ）のみが露出し、１次巻
線（２）には、数秒間給電される。

この時点で、１次巻線（２）に電流を供給することは、
磁気回路を形作る鉄芯（７）と帰路（８）の鉄粉を、一
定に配向させて効率を高める目的のためである。

従来の磁気回路では、磁極間隙は、前記磁気回路の一時
的または永久的な磁気飽和を避けるために、例えば、鉄
芯の内部のような回路の一部に存在していた。

しかも、本発明によれば、磁極間隙は、磁気回路を構成
する粒子間に存在する間隙の総和によって形成される。

そのために、磁気回路は、計算された大きさの結晶粒度
を有する鉄粉を選択して用いることにより、所望の論理
的磁極間隙に調整することが可能となる。

上述した操作が終了すると、重合型合成樹脂（６０）を
外側のケーシング（６）に流し込んで、粉末材料（鉄粉
）に含浸させるとともに、流動状の合成樹脂は、すき間
を埋めながら、筒状の第２収納部（４３）の上部開口を
経て、内側のケーシング（４）に入り込み、開口（４４
）から更に進んで、１次巻線（２）と２次巻線（３）に
達し、これらにしみ込んでいく。

更に、芯棒（３１）の周囲にも、合成樹脂を成形して煙
突状部分（６１）を作成し、高圧アウトプット（３２）
のみを露出させるようにする。

第４図示の本発明による別の実施例では、リング状の永
久磁石（９）が、磁気回路を形作る鉄芯（７）に配置さ
れ、磁束の通り路を遮断するようになっている。この永
久磁石（９）は、鉄芯の中に配置するか、ブリッジ（４
５）に載置しても構わない。

熱を効果的に放射させるため、好ましくは、アルミニウ
ムの如き非磁性金属合金で作成したケーシング（１００
）からなる４気筒エンジンのための静的分配型点火装置
の場合は、第７図および第８図示の本発明による別の実
施例が採用される。

この実施例では、−列に配置されたポット形の部分（１
０６）が、それぞれ、本発明によるコイル（１０１）を
収納できるようになっている９冷却フイン（１０２）は
、ケーシング（１００’）の材料で一体成形され、熱の
放散をより効率よく行うために、各ポット形の部分（１
０６）間に位置している。ケーシング（１００）には、
ダクト（１０３）が形成され、１次系統の接続線が、こ
のダクトに納められ、コネクタ（１０４）まで至ってい
る。

このような構造は、コイルが点火するエンジンシリンダ
の近くに配置されるために、特に意図されたものである
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、簡単で、かつ精密に磁気回路を製造す
ることができるとともに、コストの軽減を計ることも可
能である。

つまり、鉄粉を２つのケーシング間の自由空間に充填し
た後、樹脂を流し込むことにより、露見している鉄粉の
表面に含浸させて、粘結させるとともに、あらゆるすき
間が埋められつつ、２つの巻線が、しっかりと樹脂によ
って保持されるので、製造工程も省略されることになる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による点火コイルの断面図である。 第２図は、第１図示の鎖線■−Ｈにおける断面図である
。 第３図は、同様に第１図示の鎖線■−■における断面図
である。 第４図は、永久磁石を備える点火コイルの軸方向断面図
である。 第５図は１本発明による点火コイルを納める内側のケー
シングを示す斜視図である。 第６図は、第５図示の内側ケーシングを下から見た平面
図である。 第７図は、本発明の別の実施例による点火コイルのケー
シングを示す断面図である。 第８図は、第７図示のケーシングを上から見た平面図で
ある。 （１）点火コイル　　　　（２）−次巻線（３）二次巻
線　　　　　（４）（６）ケーシング（５）蓋　　　　
　　　　（７）鉄芯 （８）フランクス帰路　　（９）永久磁石（２１）プラ
グ　　　　　　（３０）部分（３１）芯棒　　　　　　
　（３２）高圧アウトプット（４１）第１収納部　　　
　（４３）第２収納部（４３ａ）部分　　　　　　（４
４）開口（４４ａ）壁部　　　　　　（４４ｂ）一部（
４５）ブリッジ　　　　　（４６）敷き金（４６ａ）部
分　　　　　　（４６ｂ）脚部（４７）　（４９）空間
　　　　　（４８）窓（５１）突出部　　　　　　（５
２）ケーソン（６０）重合型合成樹脂　　（６１）煙突
状部分（１００）ケーシング　　　（Ｌｏｔ）コイル（
１０２）冷却フィン　　　（１０３）ダクト（１０４）
コネクタ　　　　　（１０６）部分Ｃつ Ｕ− ｑフ ピッ 一

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁気回路（７）（８）と、これら磁気回路（７）
   （８）の一方の鉄芯（７）の回りに同軸に配置された１
   次巻線（２）及び２次巻線（３）の２つの巻線と、２次
   巻線（３）に接続された少なくとも１個の高圧アウトプ
   ット（３２）と、１次巻線（２）の端部（２２）のそれ
   ぞれに接続される２個のプラグ（２１）とを有する形式
   の特に自動車用内燃機関の点火コイルにおいて、外側の
   ケーシング（６）の内部に内側のケーシング（４）が納
   められ、前記磁気回路（７）（８）を構成する粒子が充
   填される一定の自由空間が、これら２つのケーシングの
   間に画成されるとともに、前記磁気回路（７）（８）は
   、配向された磁化材料の粒子で作り上げられていること
   を特徴とする自動車用内燃機関の点火コイル。
2. （２）円筒状の内側ケーシング（４）が、１次巻線（２
   ）および２次巻線（３）を納める環状の第１収納部（４
   １）と、高圧アウトプット（３２）の芯棒が納まる筒状
   の第２収納部（４３）とを画成していることを特徴とす
   る請求項（１）記載の点火コイル。
3. （３）内側ケーシング（４）は、軸方向の位置決めのた
   めの垂直方向の脚部（４６ｂ）と、センターリングのた
   めの放射方向の部分（４６ａ）からなる複数の敷き金に
   よって、外側のケーシング（６）の内部に中心決めと垂
   直方向の位置決めがなされるようになっていることを特
   徴とする請求項（１）記載の点火コイル。
4. （４）請求項（１）乃至（３）のいずれかに記載の点火
   コイルの製造方法において、 接続のためのプラグ（２１）および高圧アウトプット（
   ３２）をそれぞれ具備する１次巻線（２）と２次巻線（
   ３）とを、内側のケーシング（４）に挿入する段階と、 内側のケーシング（４）を外側のケーシング（６）に挿
   入する段階と、 内側のケーシング（４）と、外側のケーシング（６）と
   の間に画成される自由空間に、磁化材料の粒子を充填す
   る段階と、 磁化材料の粒子を配向させるために、１次巻線と２次巻
   線のいずれか一方に給電する段階と、重合型合成樹脂（
   ６０）を全体に含浸させる段階とからなることを特徴と
   する点火コイルの製造方法。