JPH03148810A - 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、特にコアに永久
磁石を介装し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、コアに壱回す
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、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二次コイルと鎖交する磁束の増加
は僅かとなる。また、一次コイル通電時の磁界により永
久磁石が減磁してしまい所定の磁束が得られず、所定の
磁束を確保するために永久磁石を大型仁するとコア間の
間隙が大となり所期の鎖交磁束の増加が望めないという
ことになる。これに対し特公昭４１−２０８２号公報に
おいては、永久磁石の減磁防止用としてコアに漏洩磁路
を構成することとしているが、この漏洩磁路を構成する
突出部を別途コアに形成しなければならず複雑な構造と
なるというだけでなく、依然磁束の濡洩を抑えることが
できない。

そこで、本発明はコアに永久磁石を介装した内燃機関用
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。

［Ｗ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
壱回した一次コイル及び二次コイルとを備え、前記コア
を二分割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
形成する内燃機関用点火コイルにおいて、前記永久磁石
に、前記一次コイルによる磁束に平行な少くとも一つの
孔を穿設したものである。

［作用］ 上記のように構成された未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
訣起される。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、しかも永久磁石
に穿設した孔により減磁が抑えられ、また集磁効果によ
り濡洩磁束が抑えられるので、二次コイルの出力電圧が
増大する。

［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は一次ポビン２３に巻回され二次コイル
２２は二次ポビン２４に巻回されている。

一次ボビン２３及び二次ポビン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。

閉磁路コ１１０は第１のコア１１と第２のコア１２に二
分割され、これらが永久磁石１８を介して連結されて成
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が正面視略Ｕ字状、
第２のコア１２が棒状に形成され、両者が第１図に示す
ように接合されている。第１のコフ１１及び第２のコア
１２の夫々の一端部には段部が形成されており、第２の
コア１２が永久磁石１８を介して第１のコア１１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フ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。永久磁石１８は′ｓ２図に示すよ
うに矩形の板体で第２のコア１２の端面と同一の外形で
ある。この永久磁石ＩＢとしてはサマリウム−コバルト
（Ｓｍ−Ｃｏ）系もしくはネオジウム−鉄（Ｎｅ−Ｆｅ
−Ｂ）系の金属焼結体の希土類マグネットが用いられる
。

そして、永久磁石１８の厚さ方向、即ち一次コイル２１
によって閉磁路コア１０に形成される磁束に対し平行に
、円形の孔１８ａが穿設されている。この孔１８ａの直
径は永久磁石１８の両辺より小に設定され、孔１８ａが
永久磁石の端面と連通しないように形成されている。即
ち、孔１８ａは永久磁石１８の板面内に穿設されている
。尚、孔１８ａの形状は円形に限ることなく楕円形、矩
形等種々の形状としてよいが、応力集中による割れを防
止するため鋭角部が存在しない形状とすることが好まし
い、また孔１８ａは永久磁石１８の板面内であれば複数
設けることとしてもよい。

永久磁石１８の板面の表面積は第１のコア１１の一次コ
イル２１内に位置する脚部１１ａの断面積の２乃至３倍
に設定されている。これにより一次コイル２１の電流値
０アンペア（Ａ）時に脚部１１ａにて１．５乃至２．０
テスラ（Ｔ）の磁束密度が得られる。

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が含侵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。即ち、二次コイル２２の出力電圧ｖ２は
下記（１）式に示すように頗交磁束Φ（ｗｂ）の変化割
合に比例する。

ここで、Ｎ２は二次コイル２２の巻数（ターン数）、ｔ
は時間（ｓｅｃ）を示す。

従って、二次コイル２２の出力電圧を増大するためには
二次コイル２２の鎮交磁束の変化割合を大とすることが
必要であり、当然乍ら漏洩磁束は抑える必要がある。

本実施例においては、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の存在により大きな有
効磁束変化を確保することができる。但、永久磁石１８
が介装された部分では閉磁路コフ１０としては分離され
た形となっている。

従って、従来の永久磁石が介装されているのであれば、
これ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って分散され、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に孔１８ａが穿設されており、減磁
が抑えられ、また集磁効果により一次コイル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、而して、従来の永久磁石を備えた同等の大きさの
点火コイル社比し、二次コイル２２の鎮交磁束変化が大
となり二次コイル２２の出力電圧が大となる。

第３図は中実の永久磁石１８ｐが介装された従来の点火
コイルの閉磁路コアｔｏｐの磁束分布を示し、第４図辻
本実施例の点火コイル１の閉磁路コア１０の磁束分布を
示している。尚、両図において破線は磁束を示している
。

第３図及び第４図に明らかなように、本実施例の点火コ
イル１は永久磁石１８の孔１８ａの集磁効果により従来
の点火コイルに比し漏洩磁束が少ない、また、本実施例
の点火コイル１及び従来の中実の永久磁石１８ｐを備え
た点火コイルにおける、永久磁石が装着された磁石部と
孔が穿設された孔部の一次コイル通電時の磁束密度は下
記第１表のようになり、本実施例の点火コイル１は永久
磁石１８の孔１８ａの存在により減磁が抑えられる。−
これに対し、従来の点火コイルは永久磁石１８ｐの減磁
により一次電流０アンペア（Ａ）時における磁束密度が
減少し、例えば下記第１表の−〇、フテスラ＜Ｔ）から
−〇、４テスラ（Ｔ）となると、６．５アンペア（Ａ）
通電時との磁束変化は０．フー　（−０，４）−１，１
（Ｔ）となり、減磁を考慮に入れないと籾の磁束変化１
．４テスラ（Ｔ）より小さくなる。

第１表 尚、上記第１表において、Ｔはテスラを示す。

而して、本実施例の点火コイル１の二次発生電圧は第５
図に示すように従来の点火コイルに比し大きな値を示し
ている。尚、第５図は従来及び本実施例の点火コイルの
出力特性の測定結果を示しており、従来の点火コイルを
Ｐ体実施例の点火コイルをＡとし、二次コイルの出力電
圧を縦軸に二次発生電圧として示している。

第６図は本発明の他の実施例の点火コイル１ａを示すも
ので、第１図の点火コイル１と実質的に同一部品には同
一符号を付している。本実施例においては、閉磁路コア
１０は正面視Ｔ字状の第１のコア１１１と正面視略Ｅ字
状の第２のコア１１２によって構成されており、永久磁
Ｅ１８は一次ポビン２３の中空部内で３４を及び第２の
コア１１１．１１２の脚部間に介装されている。この場
合において、永久磁石１８は一次コイル２１の第６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、その余の構
成は第１図の実施例と同様であるので説明は省略する。

而して、本実施例によれば一次コイル２１内に永久磁石
１８が配置されているので、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、ま
た。従来の点火コイルでは前述の第１表における磁石部
の磁束密度が０．フテスラ（Ｔ）から約０．８５テスラ
（Ｔ）に増大し、それだけ減磁の影響が大となるのに対
し、本実施例では永久磁石１８の孔１８ｍの存在により
減磁が抑えられるので、第１図の実施例に比し孔１８ａ
による効果が大である。

［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、孔が穿設された永
久磁石が設けられているので、磁束の漏洩が抑えられる
と共に減磁が抑えられ、従って二次コイルの頗交磁束の
変化が大となり従来の点火コイルに比し大きな出力電圧
が得られる。しかも、特別の部材を設ける必要はないの
で、点火コイルが大型となることはない。

【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に用いられる永久
磁石の斜視図、３Ｎ３図は従来の点火−コイルの閉磁路
コアの磁束分布を示す断面図、第４図は第１図の実施例
の点火コイルの閉磁路コアの磁束分布を示す断面図、第
５図は従来の点火コイル及び本実施例の点火コイルにお
ける二次コイルの出力電圧を示すグラフ、ｆｉ６図は本
発明の他の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。 １１・−第１のコア、　　　１２−・・第２のコア。 ｔ　ａ　−・・永久磁石、　　　１８　ａ−孔。 ２１−・・一次コイル、　　２２−・・二次コイル。

Claims (1)

【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、前記コアを二分割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内燃機関用点火コイ
   ルにおいて、前記永久磁石に、前記一次コイルによる磁
   束に平行な少くとも一つの孔を穿設したことを特徴とす
   る内燃機関用点火コイル。