JPH03224207A - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は磁気回路内に永久磁石を配設した内燃機関用点
火コイルに関する。

［従来の技術］ 近年、製品の小型化および高性能化の目的で、コアの磁
気回路内に永久磁石を配設した点火コイルがある（米国
特許第４６５８７９９号明細書）。

この永久磁石を使用した点火コイルの一例として、外周
に一次コイルおよび二次コイルが巻回される丁字形の第
１コアと、この第１コアとともに磁路を形成する口字形
の第２コアとを備え、その口字形の第２コアの内部に丁
字形の第１コアを配置した際に、第１コアの一端面と第
２コアの内周面との間で形成されるエアギャップ内に永
久磁石を配設した技術が提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかるに、このように、口字形の第２コア内に丁字形の
第１コアを配置する構造では、コア寸法（第１コアの長
さや第２コアの内周幅）のバラツキと、永久磁石の厚み
のバラツキにより、接合面のどこかに隙間が生じてしま
う。

そして、この隙間が形成される箇所によって、点火コイ
ルの性能に大きなバラツキが生じるという課題を有して
いた。

本発明は上記事情に基づいてなされたもので、その目的
は、コア寸法、および永久磁石の厚み寸法のバラツキに
より生じる各接合面での隙間を考慮することで、性能の
低下およびバラツキ等に影響の少ない点火コイルを提供
することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために、請求項１では、外
周に一次コイルおよび二次コイルが巻回され、前記一次
コイルが通電されることにより励磁される第１コアと、
該第１コアに生じる磁束を閉じて、前記第１コアととも
に閉磁路を形成する第２コアと、前記第１コアで発生す
る磁束と反発するように、前記第１コアの一端面と前記
第２コアとの間に形成されるエアギャップ内に配設され
る永久磁石とを備えた内燃機関用点火コイルにおいて、 前記第１コアは、該第１コアの他端面が前記第２コアの
接触面に押し当てられた状態で配設されたことを技術的
手段とする。

また、請求項２では、外周に一次コイルおよび二次コイ
ルが巻回され、前記一次コイルが通電されることにより
励磁される第１コアと、該第１コアに生じる磁束を閉じ
て、前記第１コアとともに閉磁路を形成する第２コアと
、前記第２コアと面する前記第１コアの両端面のうち、
断面積の大きい方の端面と前記第２コアとの間に形成さ
れるエアギャップ内に、前記第１コアで発生する磁束と
反発するように配設された永久磁石とを備え、 前記第１コアは、断面積の小さい方の端面が前記第２コ
アに押し当てられた状態で配設されたことを技術的手段
とする。

［作用］ 従来技術で説明したように、口字形の第２コア内に丁字
形の第１コアを配置する構造では、コア寸法や永久磁石
の厚みのバラツキにより、接合面のどこかに隙間が生じ
てしまう。そこで、本発明では、第１コアと第２コアと
を組み合わせる際に、第１コアの他端面を第２コアの接
触面に押し当てて配設することにより、その隙間の生じ
る箇所を永久磁石が配置された第１コアの一端面側とし
た。

これは、隙間の生じる箇所によって、点火コイルの性能
に及ぼす影響にバラツキが生じるとの観点から得られた
ものである。つまり、本発明のように、第１コアの他端
面〈断面積の小さい方の端面〉を第２コアの接触面に押
し当てて配設し、隙間の生じる箇所を永久磁石が配置さ
れた第１コアの一端面（断面積の大きい方の端面）側と
した場合には、点火コイルの性能にはほとんど影響がな
く、第１コアの他端面と第２コアとの間に隙間が生じた
場合には、性能のバラツキが大きくなるとの測定結果に
基づくものである。

［発明の効果］ 本発明によれば、上記作用により、性能の低下およびバ
ラツキ等に影響の少ない内燃機関用点火コイルを提供す
ることができる。

［実施例］ 次に、本発明の内燃機関用点火コイルを図面に示す一実
施例に基づき説明する。

第１図は内燃機関用点火コイル（以下点火コイルと略す
）１の断面図である。

本実施例の点火コイル１は、一次コイル２が通電される
ことにより励磁されて磁気エネルギを蓄積し、一次コイ
ル２への通電が停止されることにより、通電時に蓄積さ
れた磁気エネルギを放出して二次コイル３に誘導起電力
を発生さぜるためのコア４を備える。

コア４は、略丁字形の第１コア５と、略口字形の第２コ
ア６とから成り、第１図に示すように、第２コア６の内
部に前記第１コア５が配置される。

第１コア５は、粒子配向された薄板状の磁性体（例えば
軟鉄）を略丁字形にプレス等で打ち抜き、その成形品を
複数積層してプレスかしめしたもので、一端面側（第１
図上側）が幅広で平坦に形成されている。この第１コア
５は、一次コイル２の巻枠部を形成した樹脂製の一次ス
プール７と一体成形されている。一次スプール７の他端
面側（第１図下側）は、第１コア５の他端面と面一部分
を有するが、一端面側は、第１コア５の一端面より突設
され、その全長は、第１コア５が挿入される第２コア６
内空部の縦幅（第１図上下方向）より若干大きく形成さ
れている。

従って、一次スブール７と一体成形された第１コア５を
第２コア６内に挿入する際には、第１コア５の他端面を
第２コア６の接触面に当接させながら、第２コア６内に
圧入固定することになる。

このとき、第１コア５の一端面と第２コア６の内周面と
の間には、エアギャップが形成され、このエアギャップ
内に、板状の永久磁石８が、第１コア５の一端面全面に
亘って配設される。

なお、永久磁石８は、薄形でも大きな磁力を発生する希
土類磁石が使用され、また、第１コア５が励磁されて発
生する磁束と反発するように、つまり、互いに隣り合う
面が同極となるように配設されている。

第２コア６は、第１コア５と同様に、粒子配向された薄
板状の磁性体く例えば軟鉄）を略口字形にプレス等で打
ち抜き、その成形品を複数積層してプレスかしめしたも
ので、コイルケース９と一体成形されている。

この点火コイル１は、上記の第１コア５が、一次コイル
２を巻線した一次スプール７、および該一次スプール７
の外周部に嵌め合わされて、二次コイル３を巻線した二
次スプール１０とともにアッセンブリとして構成され、
永久磁石８を組み付けて第２コア６内に圧入固定された
後、エポキシ樹脂などの注型樹脂（図示しない）で、コ
イルケース９内に一体モードされている。

なお、第１図に示すように、コア４寸法（第１コア５の
長さ二重、第２コア６の内周幅：ｈ２）や永久磁石８の
厚み寸法−のバラツキによって、第１コア５、第２コア
６、および永久磁石８の各接合面に隙間Ｓが生じた場合
でも、本実施例では、第１コア５の他端面を第２コア６
の接触面に当接させて、第１コア５と一体成形された一
次スプール７を第２コア６内に圧入固定させるため、第
１コア５の他端面側に隙間Ｓが生じることはなく、永久
磁石８が配置された第１コア５の一端面側に生じること
になる。

隙間Ｓの発生箇所としては、第１図ないし第３図に示す
３種類の場合があるが、ここで、その隙間Ｓの発生箇所
による点火コイル１の性能（二次アークエネルギのバラ
ツキ）を測定した。

なお、第１図に示すコア４　（第４図における（ア））
は、本実施例で示した場合であり、永久磁石８の一端面
側に隙間Ｓが生じる場合である。第２図に示すコア４　
（第４図における（イ））は、第１図の場合と同様、第
１コア５の一端面側に隙間Ｓが発生するものであるが、
永久磁石８を第２コア６の内周面に固着させて、その永
久磁石８の他端面と第１コア５の一端面との間に隙間Ｓ
が生じる場合である。また、第３図に示すコア４　（第
４図における（つ））は、第１コア５の他端面と第２コ
ア６の内周面との間に隙間Ｓが生じる場合である。

測定の結果、第４図に示すように、第１コア５の他端面
と第２コア６の内周面との間に隙間Ｓが生じる場合（つ
）のみ性能のバラツキが大きく、従って、性能低下も大
きくなった。

この測定結果からも分かるように、コア４　（第１コア
５、第２コア６）の寸法や永久磁石８の厚み寸法のバラ
ツキによって生じる隙間Ｓを、第１コア５の一端面側に
形成し、他端面を第２コア６の内周接触面と当接させて
隙間Ｓを形成させないように構成することで、点火コイ
ル１の性能低下および性能のバラツキを抑えることがで
きる。

なお、実施例では、一次スプール７の一端面側を突設さ
せて、第２コアｅ内に圧入固定させることで、第１コア
５の他端面を第２コア６の内周面に当接させたが、第９
図に示すように、第２コア６と一体成形されたコイルケ
ース９の内周側に凸部９ａを形成して、圧入するように
しても良い。

また、第１図に示したように、永久磁石８を第１コア５
の一端面に固着させたが、第２図に示したように、第２
コア６側に固着させて、永久磁石８と第１コア５の一端
面との間に隙間Ｓを形成するようにしても良い。

第１コア５として略丁字形、および第２コア６として口
字形を示したが、このように限定するものではなく、第
１コア５を略丁字形、第２コア６を略コ字形等としても
良い。

第５図ないし第８図に本発明の第２実施例を示す。

第５図は点火コイル１の分解斜視図である。

なお、第１実施例と共通する部品は同符号とする。

本実施例の点火コイル１は、第１コア５とともに、一次
コイル（図示しない）が巻線された一部スプール７、二
次コイル（図示しない）が巻線された二次スプール１０
、および外部との電気的接続を行うコネクタ１１とが一
体的に組み付けられて、第２コア６が組み込まれたコイ
ルケース９に収容される。

永久磁石（図示しない）は、第１コア５の断面積の大き
い一端面側に配置されるもので、あらかじめ第２コア６
の内周部に固着されている。

第１コア５が組み込まれた一部スプール７は、一端側が
、第１コア５の一端面より永久磁石８の厚み寸法だけ突
出して設けられ、他端側が第１コア５の他端面と面一に
設けられている。さらに、一次スプール７の一端側両端
部には、各々若干の高さを有する突起部７ａが形成され
、この突起部７ａから一部スプール７の他端までの全長
が、第１コア５が挿入される第２コア６の内空部の長さ
より若干大きく形成されている。

これにより、第２コアらの内空部に挿入された第１コア
５は、その他端面が第２コア６の内周面に押し当てられ
るように配設される。従って、コア寸法や永久磁石の厚
み寸法のバラツキによって第１コア５と第２コア６との
間に生じる隙間は、断面積の大きい第１コア５の・一端
面側に生じることになる。

コネクタ１１は、コイルケース９と一部スプール７との
両方に嵌合する構造を成し、一次スプール７に対しては
、第１コア５の長手方向く第５図矢印で示す）に移動可
能に設けられている。

コネクタ１１の背面側には、コイルケース９との嵌合を
行う第１嵌合部１２と、一次スプール７との嵌合を行う
第２嵌合部１３とが設けられている。

第１嵌合部１２は、第６図（コネクタの上面図）に示す
ように、コネクタ１１の左右両側に設けられた一対の嵌
合溝１２ａから成り、この嵌合溝１２ａの底部には、嵌
合溝１２ａに沿って延びる断面凸状の係合部１２ｂが形
成されている。

第２嵌合部１３は、直方体形状を成すオス型嵌合部１３
ａと、このオス型嵌合部１３ａに突設された凸部１３ｂ
とから成り、このオス型嵌合部１３ａおよび凸部１３ｂ
は、コネクタ１１の背面に直立する平板１４に設けられ
ている（第６図参照）。

一方、コイルケース９には、コネクタ１１の取付は位置
に対応する側壁の一部に、コネクタ１１の背面形状に応
じた凹部９ｂが形成され、その凹部９ｂの内周縁には、
コネクタ１１の第１嵌合部１２と嵌め合わされる案内溝
９Ｃが形成されている。

また、一次スプール７の一端側には、コネクタ１１の第
２嵌合部１３が嵌め合わされる箱型の嵌合部１５が設け
られている。この嵌合部１５は、第７図（一次スプール
７の上面図）にも示すように、オス型嵌合部１３ａに対
応する断面矩形状のメス型嵌合部１５ａと、凸部１３ｂ
に対応する凹部１５ｂとから成る。そして、メス型嵌合
部１５ａおよび凹部１５ｂの対向する２面には、それぞ
れオス型嵌合部１３ａおよび凸部１３ｂと係合する突起
１５ｃ　、１５ｄが形成されている。

ここで、メス型嵌合部１５ａは、第８図に示すように、
その開口部の縦寸法Ｌｌ（第１コア５の長手方向の寸法
）が、オス型嵌合部１３ａの厚さ寸法Ｌ２より大きく設
定されている。このため、メス型嵌合部１５ａに嵌合さ
れたオス型嵌合部１３ａは、メス型嵌合部１５ａに対し
て縦方向く第８図矢印方向）に移動可能である。つまり
、一次スプール７とコネクタ１１とは、第１コア５の長
手方向に相対的に移動可能な状態で嵌合される。

次に、第２実施例の作用を説明する。

この点火コイル１は、一次スブール７にコネクタ１１が
組み付けられ、さらにそのコネクタ１１がコイルケース
９に組み付けられる構造を成す。

この場合、コネクタ１１はコイルケース９に固定される
が、一次スブール７に対しては、第１コア５の長手方向
に移動可能に嵌合されている。

ところが、一次スプール７にコネクタ１１が固定される
従来の点火コイルでは、コイルケース９への組付は時に
、第１コア５の他端面を第２コア６の内周面に押し当て
る力に抗して、一次スプール７が一端側へ引き付けられ
る力が生じる可能性がある。この場合、コア寸法や永久
磁石の厚み寸法のバラツキによって第１コア５と第２コ
ア６との間に生じる隙間が、第１コア５の断面積の小さ
い他端面側に形成されるため、点火コイルの性能低下を
招く結果になる。

これに対して、本実施例では、コイルケース９と嵌合す
るコネクタ１１が、一次スブール７に対して第１コア５
の長手方向に移動可能であることから、一次スプール７
とコネクタ１１およびコネクタ１１とコイルケース９と
が各々嵌合する構造であっても、一次スプール７が一端
側へ引き付けられることはなく、一次スプール７に設け
た突起部７ａの効果によって、第１コア５の断面積の小
さい他端面を第２コア６の内周面に押し当てることがで
きる。

この結果、第１コア５と第２コア６との間に生じる隙間
が、第１コア５の断面積の大きい一端面側に形成される
ため、点火コイル１の性能低下を抑えることができる。

なお、この実施例では、一次スプール７とコネクタ１１
とを嵌合して、両者を相対的に移動可能としたが、コネ
クタ１１を二次スプール１０と嵌合する構造とし、その
両者を相対的に移動可能としても良い。

また、コネクタ１１とコイルケース９との間で、コネク
タ１１をコイルケース９に対して第１コア５の長手方向
に移動可能に嵌合するように設けても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例を示すもので
、第１図ないし第３図は第１コア、第２コア、および永
久磁石の配置を示す内燃機関用点火コイルの断面図、第
４図は隙間の発生箇所によるコイル性能の比較を示す測
定結果である。 第５図ないし第８図は本発明の第２実施例を示すもので
、第５図は点火コイルの分解斜視図、第６図はコネクタ
の上面図、第７図は一次スプールの上面図、第８図は一
次スプールとコネクタとの嵌合状態を示す状態図である
。 第９図はコアと永久磁石との配置の変形例を示す要部拡
大図である。 図中

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）外周に一次コイルおよび二次コイルが巻回され、前
   記一次コイルが通電されることにより励磁される第１コ
   アと、 該第１コアに生じる磁束を閉じて、前記第１コアととも
   に閉磁路を形成する第２コアと、 前記第１コアで発生する磁束と反発するように、前記第
   １コアの一端面と前記第２コアとの間に形成されるエア
   ギャップ内に配設される永久磁石とを備えた内燃機関用
   点火コイルにおいて、 前記第１コアは、該第１コアの他端面が前記第２コアの
   接触面に押し当てられた状態で配設されたことを特徴と
   する内燃機関用点火コイル。 ２）外周に一次コイルおよび二次コイルが巻回され、前
   記一次コイルが通電されることにより励磁される第１コ
   アと、 該第１コアに生じる磁束を閉じて、前記第１コアととも
   に閉磁路を形成する第２コアと、 前記第２コアと面する前記第１コアの両端面のうち、断
   面積の大きい方の端面と前記第２コアとの間に形成され
   るエアギャップ内に、前記第１コアで発生する磁束と反
   発するように配設された永久磁石とを備え、 前記第１コアは、断面積の小さい方の端面が前記第２コ
   アに押し当てられた状態で配設されたことを特徴とする
   内燃機関用点火コイル。