JPH03148103A - 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、特に磁路に永久
磁石を介装して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、−船釣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、磁心な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４ｌ−２０Ｂ２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。その他時開昭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犬となり、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。

この対策として、部分したコアをコイル内で永久磁石を
介して接合するとよい。具体的には、例えば一次コイル
を巻回した筒体の一次ボビンの中空部内に永久磁石を挿
入し両端からコアを挿入して一次ボビン内で永久磁石を
挟持する態様が好ましい。しかし、この態様においては
、一次ボビン内に挿入する永久磁石は、一次ボビン内に
おいて一次コイルによる磁束と反対方向の磁束を発生す
るように配置する必要があるが、永久磁石の組み付は作
業は非常に困難である。特に、永久磁石はコアに吸引さ
れるため姿勢が崩れ正しく配置することは至難である。

磁性体を一次ボビン内のコア問に配置した後着磁する方
法も考えられるが、着磁電源、着磁ヨーク等の装置が必
要となりコストアップ要因となる。また、着磁の際、磁
性体に割れが生ずるおそれもあり、厳しい作業管理が必
要となる。

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、出力電圧を増大すべく磁路に介装する永久磁石を、
確実且つ容易に配置し得る構造の点火コイルを提供する
ことを目的とする。

［ｉ！！題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するため、本発明の内燃機関用点火コ
イルは、大断面孔と小断面孔の段付孔の中空部を有する
筒体から成り該筒体の外面に二次コイルを巻回した二次
ボビンと、筒体の外面に一次コイルを巻回し前記二次ボ
ビンの大断面孔に収容する一次ボビンと、前記二次ボビ
ンの大断面孔に収容し前記二次ボビンの段付孔の段部と
前記一次ボビンの端部との間で挟持する永久磁石と、前
記一次ボビンの中空部に収容する第１のコアと、前記二
次ボビンの小断面孔に収容し前記永久磁石を介して前記
第１のコアに隣接設置する第２のコアとを備え、該第２
のコア及び前記第１のコアを前記二次ボビン回りで接合
したものである。

上記内燃機関用点火コイルにおいて、前記一次ボビンの
中空部の断面形状と前記二次ボビンの小断面孔の断面形
状とを同一とし、前記第１のコアと前記第２のコアとを
同一の断面形状とし、且つ前記永久磁石の断面積を前記
第１及び第２のコアの断面積より大とすることが好まし
い。

［作用］ 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
、第１及び第２のコアは永久磁石を含み実質的に閉磁路
を形成し、永久磁石は一次コイルによる磁束と反対方向
の磁束が発生するように配置されている。この場合にお
いて、永久磁石は二次ボビンの段付孔の段部と一次ボビ
ンの端部との間に挟持された後に、第１及び第２のコア
が夫々一次ボビン及び二次ボビンの中空部内に収容され
二次ボビン回りで接合される。即ち、永久磁石が配置さ
れる際には第１及び第２のコアは存在せず、一次ボビン
及び二次ボビン間に挟持された後に第１及び第２のコア
が組み付けられるので、永久磁石は第１及び第２のコア
に吸引されることなく所定の位置に確実に配置される。

而して、一次コイルに供給される一次電流が断続するこ
とにより第１及び第２のコアに磁束変化が生じ、二次コ
イルに高電圧が訪起される。このとき、永久磁石の磁束
の存在により二次コイルの鎖交磁束の変化が大となり出
力電圧が大となる。

更に、永久磁石の断面積をコアの断面積より大としたも
のにあっては、一次電流によって点火コイル内に蓄積さ
れる磁気エネルギーが増大し、二次コイルの出力電圧が
増大し放電エネルギーが大となる。

［実施例］ 以下、本発明の内燃機関用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。

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２
２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
脂により夫々断面略矩形の筒体に形成され、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。

二次ボビン２４の中空部は大ぎな断面積を有する大断面
孔２４ａと、この大断面孔２４ａより小さい断面積を有
する小断面孔２４ｂとから成る段付孔に形成されており
、軸方向の両端に外周が略矩形の鍔部２４ｄ、２４ａが
形成されている。これらの鍔部２４ｄ、２４ｅ間に二次
コイル２２の巻線が巻回されている。一次ボビン２３は
二次ボビン２４の小断面孔２４ｂと同一断面形状の中空
部２３ａを有し、軸方向の両端に外形が略矩形の鍔部２
３ｄ、２３ｅが形成されている。これらの鍔部２３ｄ、
２３ｅの外形は二次ボビン２４の大断面孔２４ａの断面
形状と路間−とされており、両鍔部２３ｄ、２３ｅ間に
一次コイル２１の巻線が巻回された後、一次コイル２１
及び一次ボビン２３が大断面孔２４ａ内に収容されるよ
うに構成されている。

閉磁路コア１０は第１のコア１１と、これに永久磁石１
８を介して磁気的に連結される第２のコア１２を備えて
おり、一次ボビン２３の中空部２３ａ及び二次ボビン２
４の小断面孔２４ｂ内で部分された形を呈している。第
１のコア！！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
すように二次ボビン２４回りで接合されている。即ち、
第１のコア１１及び第２のコア１２の夫々の一端部には
夫々段部が形成されており、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。第１のコア１
１における中空部２３ａ内に収容される部分の断面形状
は中空部２３ａの断面形状と同一とされ、第２のコア１
２における小断面孔２４ｂ内に収容される部分の断面形
状と同一とされている。

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、二次ボビン２４の段部２４ｃと一次ボビン２
３の鍔部２３ｅとの間に挟持されている。永久磁石１８
は二次ボビン２４の大断面孔２４ａに嵌合する略矩形断
面形状に形成されており、その軸方向と直交する断面の
断面積が第１のコア１１及び第２のコア１２の軸方向と
直交する断面の断面積より大となっている。従って、当
然型ら第１のコア１１及び第２のコア１２の断面積と同
一の断面積とした永久磁石に比し、永久磁石１８の体積
は大となっており、それだけ発生する磁束量も多くなっ
ている。尚、永久磁石１８としてはサマリウム−コバル
ト（Ｓｍ−ＣＯ）系の金属の焼結体の希土類マグネット
が用いられるが、希土類プラスチックマグネットとして
もよい。

ここで、上記の構成部品の組み付は手順を説明する。

先ず一次ボビン２３に一次コイル２１を巻回しておき、
二次ボビン２４に二次コイル２２を各回しておく。次に
、予め着磁した永久磁石１８を二次ボビン２４の大断面
孔２４ａ内に挿入し段部２４ｃ上に置く。そして、一次
コイル２１を巻回した一次ボビン２３を大断面孔２４ａ
内に収容し、永久磁石１８を鍔部２３ｅと段部２４ｃと
の間で挟持して固定する。この間、一次ボビン２３、二
次ボビン２４は何れも磁性体ではないので、従来のよう
に永久磁石１８がコアに吸引されて姿勢が崩れるといっ
たことは生じない。而して、永久磁石１８の取付作業性
は極めて良好である。この後、二次ボビン２４の小断面
孔２４ｂ内に第２のコア１２を収容し、更に一次ボビン
２３の中空部２３ａ内に第１のコア１１を収容して両者
の端面が永久磁石１８を介して対向するように隣接設置
する。

そして、上記のように一体とした部品をケース３０内に
収容し、一次コイル２１の一端を図示しないバッテリに
接続し、他端は図示しない制御回路、通称イグナイタに
接続する。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し、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す
る。この電極は、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３
２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
。

更に、ケース３０内には熱硬化性の合成樹脂を充填、硬
化し樹脂部３１を形成する。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１ 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。

更に、本実施例においては、永久磁石１８の体積が大で
あり発生する磁束量が大であるので、それだけ一次電流
によって蓄積される磁気エネルギーが大となる。而して
、二次コイル２２の出力電圧、放電エネルギーは何れも
従来の点火コイルより大となる。

尚、上記の実施例においては一次ボビン２３及び二次ボ
ビン２４は何れも矩形断面の筒体としたが、円形断面の
円筒体としてもよく、第１のコアを円板及び円柱を接合
した形状とし、第２のコアを中空部に円柱を備えた円筒
体として、両者によって形成した密閉空間内に、円板状
の永久磁石を備えた円筒体の一次ボビン及び二次ボビン
を収容する構成としてもよい。

［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　２ 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、コアが収容される
二次ボビン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。特に、永久磁石は一次ボビンの端部と二次ボビン
中空部の段部との間で挟持されるように構成されている
ので、所定の位置に容易且つ確実に配置することができ
る。このように、従来に比し永久磁石の組み付けが容易
であることからコスト低減が可能となる。

更に、永久磁石の断面積をコアの断面積より大としたも
のにあっては一次電流によって蓄積される磁気エネルギ
ーが大となるので、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】

図は本発明の一実施例の点火コイルの縦断面図である。 １・・・点火コイル、　　　１０・・・閉磁路コア。 １・・・第１のコア。 ８・・・永久磁石。 １・・・一次コイル。 ３・・・一次ボビン。 ４・・・二次ボビン。 ４ｂ・・・小断面孔。 １２・・・第２のコア。 ２・・・二次コイル。 ３ａ・・・中空部。 ４ａ・・・大断面孔。 ４Ｃ・・・段部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）大断面孔と小断面孔の段付孔の中空部を有する筒
   体から成り該筒体の外面に二次コイルを巻回した二次ボ
   ビンと、筒体の外面に一次コイルを巻回し前記二次ボビ
   ンの大断面孔に収容する一次ボビンと、前記二次ボビン
   の大断面孔に収容し前記二次ボビンの段付孔の段部と前
   記一次ボビンの端部との間で挟持する永久磁石と、前記
   一次ボビンの中空部に収容する第１のコアと、前記二次
   ボビンの小断面孔に収容し前記永久磁石を介して前記第
   １のコアに隣接設置する第２のコアとを備え、該第２の
   コア及び前記第１のコアを前記二次ボビン回りで接合し
   たことを特徴とする内燃機関用点火コイル。
2. （２）前記一次ボビンの中空部の断面形状と前記二次ボ
   ビンの小断面孔の断面形状とを同一とし、前記第１のコ
   アと前記第２のコアとを同一の断面形状とし、且つ前記
   永久磁石の断面積を前記第１及び第２のコアの断面積よ
   り大とした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。