JPH02188677A - 点火装置 - 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、磁性体、及びギャップにより構成され、ギャ
ップ部からの磁束の漏洩を低減した磁気回路に関する。

〔従来の技術〕

第２図に自動車の一般的な点火装置の概略図を示す。リ
ラクタ５とステータ６、永久磁石７は閉じた磁気回路を
形成し、リラクタ５は内燃機関のシリンダ数と同数の突
起を持ち、内燃機関の回転数に比例して回転している。

そのためリラクタ５とステータ６間のギャップ間隔の変
化により磁気抵抗が変化し、磁気回路中の磁束密度が変
化する。

ピックアップコイル８にはコイルと鎖交する磁束の変化
による第３図（ａ）の実線に示すような点火制御電圧が
発生する。この電圧を用いて点火信号増幅器９は、第３
図（ｂ）の破線に示すような点火しきい電圧ｖｏで点火
コイルへの電流の制御を行なう。具体的には点火制御電
圧１２がＶＱより高いときには点火コイル−次側へ電流
１３を通電し、点火制御電圧１２がｖｏより下がると点
火コイル−次側への電流を遮断する。ここで点火コイル
−次側への電流が遮断されると、点火コイルコア中の磁
束が大きく変化し、二次側に高電圧が誘起する。この二
次側に発生した高電圧は配電器１１により各シリンダー
の点火プラグへ分配されて点火がおこなわれる。

ところで、エンジンルームの小型化、高集積化に伴い、
第４図に示すように最近は配電器９点火コイル、ピック
アップコイルは一体化されている。

点火コイルコアのギャップは、磁気回路の磁気抵抗を増
加させることにより、昇圧動作中に磁気回路中の透磁率
のヒステリシス特性を低減しかつ高い透磁率を保持する
ために必要なものである。しかし、コアのギャップは不
整漏洩磁束を放射し、それがピックアップコイルと鎖交
すると考えられる。そのため第５図（ａ）に示すように
点火制御電圧と、不整漏洩磁束によるノイズ電圧が重な
り、点火制御電圧を狂わせ１点火の誤動作を引き起こす
と考えられる。

このような点火の誤動作を防止する従来例として特開昭
５６−１０４１６３号のようにピックアップコイルと鎖
交する磁束を点火コイルからの漏れ磁束が強めるように
ピックアップコイル、点火コイルの配置を工夫するもの
がある。また、点火コイルとピックアップコイルの間へ
の磁気シールド板を配置し漏洩磁束を遮蔽することが一
般に広（行われている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら１点火コイル１０からの漏洩磁束１４は空
間的分布が一様でない事が多く、また、ピックアップコ
イル８中の制御磁束を強めるようにピックアップコイル
８１点火コイル１０の最適な配置が得られるとは限らな
い、という問題がある。

また磁気シールド板の場合も物理的な制約から遮蔽効果
が十分得られるように配置を最適化することが難しい問
題がある。

これらの問題点は漏洩磁束の発生源を的確におさえ、そ
こから磁束が漏れないようにすれば解決できる。

さらに一部にギャップを有する磁心においてギャップ周
囲を磁性体で遮蔽し漏洩磁束を減少させる従来例として
は特開昭５７−１９３００７号がある。しかしながら、
従来例は、薄い磁性体をギャップ周囲に設けてはいるが
、ギャップ断面に対する磁性体の占める割合すなわちギ
ャップの効果を損わないための磁性体の厚さについて述
べていない。ギャップの効果を損なわないためには、又
チョーク電流が小さい場合に高力電圧の異常上昇を抑え
るためには、ギャップ周囲の磁性体の厚さを定めなくて
はならない０本発明はギャップ周囲の磁性体のＩＩＪさ
をギャップ断面に占める磁性体の面積比より定め、ギャ
ップの欲する効果が得られるようにしである。

本発明の第一の目的は、磁性体により構成されギャップ
をもつ磁気回路において、ギャップ部からの漏洩磁束を
ギャップの効果をそこなわずに低減する手段を提供する
ことにある。

本発明の第二の目的は、磁性体により構成されギャップ
をもつ磁気回路において、第一の目的に加えて、渦電流
の生成を抑制し、渦電流による発熱も低減する手段を提
供することにある。

本発明の第三の目的は、磁性体により構成されギャップ
をもつ磁気回路において、第一の目的に加えて、組み立
て工数を低減させ、機械的強度の増強をさせる手段を提
供することにある。

本発明の第四の目的は、磁性体により構成されギャップ
をもつ磁気回路において、第二の目的に加えて、組み立
て工数を低減させ、機械的強度の増強をさせる手段を提
供することにある。

本発明の第五の目的は、磁性体により構成されギャップ
をもつ磁気回路において、ギャップ部からの漏洩磁束を
ギャップの効果をそこなわずに低減し、かつエネルギー
の損失を無くした手段を提供することにある。

本発明の第六の目的は、磁性体により構成されギャップ
をもつ磁気回路において、第五の目的に加えて１組み立
て工数を低減させ、機械的強度の増強をさせる手段を提
供することにある。

本発明の第七の目的は、磁性体により構成されギャップ
をもつ磁気回路において、第一の目的の手段を、組み立
て工数を低減させ機械的強度の増強をさせ、かつ容易番
：、製造する手段を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記第一の目的は、磁性体により構成されギャップをも
つ磁気回路において、ギャップ断面に占める面積割合が
ギャップ中の媒質と磁性体の透磁率の比よりは大きくな
るように薄くシた磁性体板でギャップ周囲を蔽うことで
解決される。

上記第二の目的は、第一の目的の磁性体箔を磁性体の線
素を絶縁し束ねたものにより構成することにより解決さ
れる。ただしこの磁性体線素がギャップ断面に占める面
積割合は、第一の手段と同じく、ギャップ中の媒質と磁
性体の透磁率の比よりは大きくなければならない。

上記第三の目的は、上記第一の目的の手段の磁性体板に
、ギャップ断面に平行なスリットを設けることにより解
決される。

上記第四の目的は、上記第二の目的の手段の絶縁した磁
性体線素の束に、ギャップ断面に平行なスリットを設け
ることにより解決される。

上記第五の目的は、上記第一の手段の磁性体板の代わり
に超伝導物質により構成される薄板を用いることにより
解決される。

上記第六の目的は、上記第二の目的の手段の絶縁した磁
性体線素の束に、ギャップ断面に平行なスリットを設け
ることにより解決される。

上記第七の目的は磁性体により構成されギャップを持つ
磁気回路において、ギャップ中に合成樹脂等を充填し、
かつ第三の手段の磁性体板を貼り付けるか、または薄膜
を形成することにより解決される。

〔作用〕

まず、第一の手段では、ギャップの周囲をギャップ中の
媒質より等磁率の大きい磁性体で蔽っているため、ギャ
ップ中の磁束はギャップ内に閉じ込められる。ここで磁
性体板は第一の手段１項で述べたように、ギャップ断面
に占める面積割合がギャップ中の媒質と磁性体の媒質の
透磁率の比よりは大きくなるように薄くしているため磁
気抵抗は大きく、ギャップの効果はそこなわれることは
ない。

第二の手段では、第一の効果に加えて磁性体の線素が互
いに絶縁されているため磁束の変化により生じる渦電流
が生成することはない。

第三の手段では、第一の作用に加えてギャップ断面に平
行なスリットが設けられていることからギャップ周囲の
構成要素が振動しても薄い磁性体板が破損することがな
い。

第四の手段では、第二の作用に加えてギャップ断面に平
行なスリットが設けられていることからギャップ周囲の
構成要素が振動しても磁性体線素の束が破損することが
ない。

第五の手段では、磁力線は超伝導物質中に入りこまない
ため磁束の漏洩がなくなる。

第六の手段では、磁力線は超伝導物質中に入りこまない
ため磁束の漏洩がなくなることに加え、ギャップ断面に
平行なスリットが設けられていることからギャップ周囲
の構成要素が振動しても超伝導膜が破損することがない
。

第七の手段ではギャップ中の樹脂等により磁性体板が支
持されるため機械的な強度が増加し、かつギャップ間隔
の変化に対する機械的強度が増加する。樹脂等と磁性体
が一体となった部分に磁性体板を貼り付け、または薄膜
を形成するため工数も少なくかつ薄くすることができる
。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図（ａ）はコイルコアのギャップ部における磁束の
漏洩を防止する手段として、磁性体板をギヤツプ周囲に
形成した本発明の一実施例の概略図である。また第１図
（ｂ）、第１図（Ｑ）は本実施例のギャップ部の拡大図
、及びＡ−Ａ’面断面図である。コイル４が巻かれたコ
ア１の一部にギャップ２が形成され、そのギャップ２の
周辺部に渦電流が流れない構造をもつ磁性体板３が形成
されている。

ここでこの磁性体板はコアのギャップの効果に影響を及
ぼさない厚さでなければならない。コアのギャップ部に
占める磁性体板の面積割合をＸとし、かつ磁性体板とコ
アの間に長さの比でξのギャップが形成されていたとし
、ギャップ部を第７図のようにモデル化すると、ギャッ
プ部の合成磁気抵抗は次式であられされる。

ここでＲはギャップ部の合成磁気抵抗、μ。

μ０はそれぞれ空気、及び磁性体の透磁率、Ｓはギャッ
プ部の断面積、１はギャップ部の幅である。

ここでξ≠Ｏとすると。

μ つまり、面積比が幅の比と同じであればギャップ部の磁
気抵抗、つまりギャップの効果を落とさずにすむ。

一方、磁性体板とコアとの間にギャップがない（ξ＝Ｏ
）の場合は μ ｍ　＝　ｘ　−＋　（１−ｘ　） μ０ つまり、Ｘ（面積比）がμ０／μ程度であれば良い。

さらに、磁性体板部の磁気抵抗は、外部への漏洩磁束を
遮蔽するためにギャップ部の磁気抵抗より若干小さくし
なければならないことがらＸはμ０７μ　より大きくし
なければならない。さらに実際は磁性体板部に磁束の集
中が生じ、ヒステリシスによる透磁率の低下が生じるこ
とを考慮すると、たとえば、磁性体の透磁率が３５００
　（ｅｍｕ）とすると磁性体板の厚さは１　／　ｌ　Ｏ
Ｏｎｉ程度になる。

第８図に実際のイグニッションコイルコア部の解析例を
示す。第８図（ａ）は磁性体板が無い場合、第８図（ｂ
）は磁性体板を設けた場合である。

磁性体板によりギャップ外部への漏洩磁束が低減されて
いる。

第９図は、実施例１における磁性体板のかわりに磁性体
の線素を絶縁し束ねたもの１５を用いた場合の一実施例
である。この場合、磁性体線素１５の束による総断面積
は実施例１の磁性体板３と同じにしなければならない。

また磁性体線素間には多少の隙間が生じていても良い、
この実施例の場合は、磁性体線素が互いに絶縁されてい
るため、磁束の変化により生じる渦電流を効果的に防止
することができる。

第１０図は実施例１における磁性体板３にコアギャップ
面に平行なスリット１６を設けたものである。この場合
、先の磁性体板の厚さの見積もりの計算で示したように
厚さをとれば、磁気抵抗の効果を落とさずに磁性体板の
厚さを厚くすることができ、かつ磁束の漏洩を防止する
ことができる。

第１１図は、実施例３における磁性体板の材質として超
伝導材料１７を用いた本発明の第４の実施例である。ま
た第１２図は本実施例における磁場の計算例である。こ
のように遮断板３の表面の境界条件がポテンシャル流束
（磁束）を０とすることができる材料を用いれば磁束の
漏洩を低減できる。

〔発明の効果〕

磁性体により構成されギャップをもつ磁気回路において 本発明によれば、ギャップ部からの漏洩磁束をギャップ
の効果をそこなわずに低減することができる第一の効果
がある。

本発明によれば、第一の効果に加えて、渦電流の生成を
抑制し、渦電流による発熱も低減できる第二の効果があ
る。

本発明によれば、第一の効果に加えて、組み立て工数を
低減させ、機械的強度の増強させる第三の効果がある。

本発明によれば、第二の効果に加えて、組み立て工数を
低減させ、機械的強度の増強させる第四の効果がある。

本発明によれば、ギャップ部からの漏洩磁束をギャップ
の効果をそこなわずに低減し、かつエネルギーの損失を
無くすことができる第五の効果がある。

本発明によれば、第一の効果の手段の組み立て工数を低
減させ機械的強度の増強をさせ、かつ容易に製造できる
第七の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は磁性体板をギャップ周囲に形成した本発明の一
実施例、第、２図は自動車の一般的な点火装置の概略図
、第３図（ａ）、（ｂ）は正常な点火制御電圧及び点火
電圧、第４図は一体型配電器。 第５図は不整漏洩磁束がピックアップコイルと鎖交する
様子の概略図、第６図（ａ）、（ｂ）は不整漏洩磁束が
鎖交した点火制御電圧及び点火電圧、第７図はギャップ
部の磁気抵抗・のモデル図、第８図（ａ）、（ｂ）は磁
性体板が無い場合の及び磁性体板がある場合のイグニッ
ションコアギャップ部周囲の磁束の分布図、第９図は磁
性体板の代わりに絶縁磁性体線素を用いた本発明の一実
施例、第１０図は磁性体板中にスリットを設けた本発明
の一実施例、第１１図は超伝導遮磁板を用いた本発明の
一実施例、第１２図は超伝導遮磁板を用いた本発明の一
実施例の磁界の分布図、第１３図はギャップ中に合成樹
脂等を充填した本発明の一実施例、第１４図はギャップ
中に合成樹脂等を充填しかつ磁性体板中にスリットを設
けた本発明の一実施例を示す図である。 １・・・コア、２・・・ギャップ、３・・・磁性体板、
４・・・コイル部、５・・・リラクタ、６・・・ステー
タ、７・・・永久磁石、８・・・ピックアップコイル、
９・・・点火信号増幅器、１０・・・点火コイル、１１
・・・配ＭＡＬ＠、１２・・・点火制御電圧、１３・・
・点火電圧、１４・・・不整漏洩磁束、１５・・・絶縁
磁性体線素束、１６・・・スリット、第　１３百り（ａ
ン 第 図 第１図（ｂ） 第１図（Ｃ） 第 図 夕も 図 １−ξξ 第 図 第 図（ａ） 第 ８図（ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の磁性体により構成され複数ギャップをもつ磁
   気回路において、 ギャップ断面に占める面積割合が、ギャップ中の媒質と
   磁性体の透磁率の比よりは大きくなるように厚さを薄く
   した磁性体板でギャップ周囲を蔽つた磁気回路。 ２、請求項１記載の磁性体箔を磁性体の線素を絶縁し束
   ねたもので構成し、かつこの磁性体線素束がギャップ断
   面に占める面積割合がギャップ中の媒質と磁性体の透磁
   率の比より大きくなるようにした磁性体線素束でギャッ
   プ周囲を蔽つた磁気回路。 ３、請求項１記載の磁性体板に、ギャップ断面に平行な
   スリットを設けた磁気回路。 ４、請求項２記載の磁性体板に、ギャップ断面に平行な
   スリットを設けた磁気回路。 ５、超伝導物質により構成される板でギャップ周囲を蔽
   つた磁気回路。 ６、請求項５記載の板に、ギャップ断面に平行なスリッ
   トを設けた磁気回路。 ７、磁性体により構成されギャップを持つ磁気回路にお
   いてギャップ中に合成樹脂等を充填し、請求項３記載の
   磁性体板を貼り付けるか、または薄膜を形成する磁気回
   路の製造方法。