JPH03136219A - 内燃機関用点火コイル - 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］ 本発明は内燃機関用点火コイルに関し、特に漏洩磁束を
抑え出力電圧を増大する点火コイルに係る。

［従来の技術］ 内燃機関の点火装置は、一般的に点火コイルの一次電流
を断続し、コイル内の磁束変化に応じて二次側に発生す
る高電圧を点火プラグに供給し気筒内の混合気に点火す
るものである。

上記点火コイルに関しては、近時の内燃機関の高出力化
に伴ない、出力電圧、放電エネルギーの増大が要求され
る。このため、コアの断面積を増加させ、コアに巻回す
る二次コイルの巻数を増加させるといった対応が必要と
なるが、そうすると点火コイルが大型となり点火装置全
体としての小型化の要請に反することとなる。

実開昭４８−４９４２５号公報にも、二次コイルの出力
電圧を増大するためには二次コイルの巻線数を多くする
か、磁心を通る磁束を多くすることが必要である旨説明
されている。同公報においては、これを解決する手段と
して、スイッチが閉成された際に発生する磁化の方向と
反対方向の磁化力を持つ磁石を磁路に挿入した点火コイ
ルが提案されている。同様に、特公昭４１−２０８２号
公報にも鉄心即ちコアの磁路に、一次コイルによる磁束
と差動する磁束、即ち反対方向の磁束を与える永久磁石
を設けた点火コイルが開示されている。その他特開昭５
９−１６７００６号、特開昭６０−２１８８１０号公報
にも、コアに設けた空隙に永久磁石を配置した点火コイ
ルが開示されている。

上記何れの従来技術においても、一次コイル及び二次コ
イルが巻回されたコアに対し、両コイルが巻回された部
分以外の箇所に一つ又は二つの空隙を形成し、この空隙
に永久磁石を介装することとしている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のように永久磁石を磁路に介装した点火コイルにお
いては、一次電流断続時の磁束変化が大となり、二次コ
イルに発生する出力電圧が従前の点火コイルに比し大と
なる。しかし、これらの点火コイルにおいては、一次コ
イル通電時に生ずる漏洩磁束が多いため、折角増加した
磁束の多くが相殺され磁束の増加は僅かとなる。

そこで、本発明は内燃機関に装着される点火コイルに関
し、点火コイルの大型化を招くことなく、磁束の漏洩を
抑え出力電圧を増大することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するため、本発明はコアと、該コアに
巻回した一次コイル及び二次コイルとを備え、前記一次
コイルへの通電電流を断続して前記二次コイルに高電圧
を誘起する内燃機関用点火コイルにおいて、前記コアが
、前記一次コイル内を挿通ずると共に前記一次コイル内
で部分し、前記一次コイルによる磁束と反対方向の磁束
を発生する永久磁石を介して連結し実質的に閉磁路を形
成するようにしたものである。

上記永久磁石は、絶縁体を混合成型した希土類マグネッ
トとすることが好ましい。特に、希土類プラスチックマ
グネットを用いるとよい。

［作用コ 上記のように構成された本発明の点火コイルにおいては
、コアは永久磁石を含み実質的に閉磁路を形成し、一次
コイルによる磁束と反対方向の磁束が永久磁石から発生
している。

而して、一次コイルに供給される一次電流が断続するこ
とによりコアに磁束変化が生じ、二次コイルに高電圧が
誘起される。このとき、永久磁石の磁束の存在により二
次コイルの鎮交磁束の変化が犬となり出力電圧が大とな
る。しかも、永久磁石は一次コイル内に設けられている
ので、漏洩磁束が抑えられ二次コイルに対する所定の鎖
交磁束が確保される。

更に、永久磁石として絶縁体を混合成型した希土類マグ
ネット、希土類プラスチックマグネットを用いたものに
あっては、渦電流の発生が抑えられる。

［実施例］ 以下、本発明の点火コイルの望ましい実施例を図面を参
照して説明する。

第１図は本発明の点火コイルの一実施例を示すもので、
点火コイル１は、永久磁石１８を含み実質的に閉磁路を
形成する閉磁路コア１０に一次コイル２１及び二次コイ
ル２２が巻装されて成る。

一次コイル２１は一次ボビン２３に巻回され、二次コイ
ル２２は二次ボビン２４に巻回されている。一次ボビン
２３及び二次ボビン２４は合成樹脂により夫々小径及び
大径のスプール形状に形成され、前者が後者の中空部に
収容されるように形成されている。

閉磁路コア１０は第１のコア１１と、これに永久磁石１
８を介して連結される第２のコア１２を備えており、一
次ボビン２３の中空部内で部分された形を呈している。

第１のコア１１及び第２のコア１２は何れも珪素鋼板の
積層体であり、第１のコア１１が正面視１字状、第２の
コア１２が正面視略Ｅ字状に形成され、両者が第１図に
示すように接合されている。第１のコア１１及び第２の
コア１２の各両端部には夫々段部が形成されておリ、第
１のコア１１が第２のコア１２に圧入されて磁気的に結
合される。

永久磁石１８は一次コイル２１の通電時に閉磁路コア１
０内に形成される磁束の方向と反対の方向となるように
配置されている。尚、永久磁石１８は一次コイル２１の
第１図の上端から下端までの間に配置されればよいが、
一次コイル２１の中央部に配置されるのが好ましい。

ところで、永久磁石１８としては一般的に希土類マグネ
ットが用いられている。この希土類マグネットはサマリ
ウム−コバルト（Ｓｍ−Ｃｏ）系の金属の焼結体で、電
気抵抗が著しく小さい、このため、これに対し磁束が通
過すると磁石内にこれを妨げる方向の循環電流即ち渦電
流が生ずる。

この渦電流は熱損失となって消費されるので、エネルギ
ーの変換効率が低下するのみならず、一次電流が遮断さ
れたときの磁束の応答を遅らせることとなり二次コイル
２２の出力電圧が低下する原因となる。そこで、本実施
例においては、永久磁石１８は希土類プラスチックマグ
ネットによって形成される。これによれば、金属焼結体
の周囲が絶縁体の樹脂で覆われ、金属焼結体相互が離れ
て成型されるため渦電流の発生は極めて少ない、而して
、二次コイル２２からの出力電圧の低下を惹起すること
はない。

尚、永久磁石１８としては上記希土類プラスチックマグ
ネットのほか、希土類マグネットに他の絶縁体を混合し
、希土類マグネットが相互に離隔するように成型したも
のとしてもよく、これにより渦電流の発生を抑え出力電
圧の低下を防止することができる。

閉磁路コア１０は一次コイル２１、二次コイル２２と共
にケース３０内に収容される。一次コイル２１の一端は
図示しないバッテリに接続され、他端は図示しない制御
回路、通称イグナイタに接続される。二次コイル２２の
一端は一次コイル２１の一端と共にバッテリに接続され
、他端はケース３０に一体成形された二次コネクタ３２
中の図示しない電極に接続され、図示しない点火プラグ
もしくは図示しない配電器に電気的に接続される。尚、
二次コネクタ３２の電極が点火プラグに直接接続される
というのは、従前の配電器が廃され各点火プラグ毎に点
火コイルが装着される方式で、コイル分配点火方式とし
て知られている。

ケース３０内には熱硬化性の合成樹脂が充填、硬化され
て樹脂部３１が形成される。これにより、一次コイル２
１及び二次コイル２２が含浸固着されると共に二次コイ
ル２２の出力高電圧に耐え得る絶縁性が確保される。

上記の構成になる点火コイル１の一次コイル２１に対し
、図示しない制御回路により一次電流が供給され、これ
が所定の周波数で断続されると永久磁石１８を含む閉磁
路コア１０に磁束変化が生ずる。これにより二次コイル
２２に所定の高電圧が発生し、この高電圧は二次コネク
タ３２から直接、もしくは配電器を介して、点火プラグ
に供給される。

この場合において、第１のコア１１と第２のコア１２と
の間に介装された永久磁石１８により大きな有効磁束変
化を確保することができる。この永久磁石１８が介装さ
れた部分では閉磁路コア１０としては分離された形とな
っており、また永久磁石１８によって形成される磁界と
一次コイル２１によって形成される磁界とが反発しあい
分散する傾向にあるので、特にこの部分から磁束の漏洩
が生じ得る。しかし、本実施例においては永久磁石１８
が一次コイル２１内に収容されており、一次コイル２１
による磁束が永久磁石１８に集中するので漏洩磁束は極
めて少ない、従って、従来の永久磁石を備えた同等の大
きさの点火コイルに比し、二次コイル２２の鎖交磁束が
大となり二次コイル２２の出力電圧が大となる。

第２図（ａ）、（ｂ）及び（Ｃ）は従来の点火コイルｌ
ａ、ｌｂ、ｌｃを示すもので、コアが分離されて永久磁
石１８が介装される位置が夫々相違しているが、何れも
一次コイル２１及び二次コイル２２の外側に配置されて
いる。これに対し、第２図（ｄ）の点火コイル１ｄは本
実施例と同様、永久磁石１８が一次コイル２１内に配置
されたものである。第３図及び第４図は上記点火コイル
１ａ乃至１ｄの出力特性の測定結果を示すもので、第３
図は二次コイル２２の出力電圧を縦軸に二次発生電圧と
して示し、第４図は縦軸に放電エネルギーを示している
。

第３図及び第４図に明らかなように、点火コイル１ｄは
二次発生電圧及び放電エネルギーの何れについても、従
来の点火コイル１ａ乃至ＩＣに比し大きな値を示してい
る。これは、従来の点火コイル１ａ乃至１ｃにおいては
一次コイル２１による磁束が永久磁石１８によって歪曲
されるのに対し、点火コイル１ｄにおいては前述のよう
に一次コイル２１内に永久磁石１８が配置されることに
より一次コイル２１による磁束が永久磁石１８に集束し
、漏洩磁束が極めて少ないためである。

［発明の効果］ 本発明は上述のように構成されているので、以下に記載
する効果を奏する。

即ち、本発明の点火コイルによれば、コアが挿通する一
次コイル内に永久磁石が設けられているので、二次コイ
ルの鎖交磁束の変化が大となり大きな出力電圧が得られ
ると共に、漏洩磁束が抑えられ上記出力電圧が確保され
る。従って、例えば点火コイルが磁気感応型の信号発生
装置近傍に装着された場合でも信号発生装置が誤動作す
るおそれはなく、安定した出力信号を確保することがで
きる。しかも、特別の部材を設けることなく磁束の漏洩
を抑えることができるので、点火コイルが大型となるこ
とはない。

また、永久磁石を、絶縁体を混合成型した希土類マグネ
ット、希土類プラスチックマグネットで構成したものに
あっては、渦電流の発生が抑えられ二次コイルの出力電
圧の増大、放電エネルギーの増大が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の点火コイルの縦断面図、第
２図は本発明の一実施例の点火コイルと従来の点火コイ
ルの構成を対比して示し、第２図（ａ）、（ｂ）及び（
Ｃ）は従来の点火コイルの断面図、第２図（ｄ）は第１
図の実施例と同様の点火コイルの断面図であり、第３図
は上記第２図（ａ）乃至（ｄ）の各点火コイルにおける
二次コイルの出力電圧を示すグラフ、第４図は同、放電
エネルギーを示すグラフである。 第　　１ 図 １・・・点火コイル。 １１・・・第１のコア。 １８・・・永久磁石。 ２１・・・一次コイル。 １０・・・閉磁路コア。 １２・・・第２のコア。 ２２・・・二次コイル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）コアと、該コアに巻回した一次コイル及び二次コ
   イルとを備え、前記一次コイルへの通電電流を断続して
   前記二次コイルに高電圧を誘起する内燃機関用点火コイ
   ルにおいて、前記コアが、前記一次コイル内を挿通する
   と共に前記一次コイル内で二分し、前記一次コイルによ
   る磁束と反対方向の磁束を発生する永久磁石を介して連
   結し実質的に閉磁路を形成することを特徴とする内燃機
   関用点火コイル。
2. （２）前記永久磁石が絶縁体を混合成型した希土類マグ
   ネットであることを特徴とする請求項１記載の内燃機関
   用点火コイル。
3. （３）前記永久磁石が希土類プラスチックマグネットで
   あることを特徴とする請求項１記載の内燃機関用点火コ
   イル。