JPH04118906A - 内燃機関用点火コイル - Google Patents

内燃機関用点火コイル

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JPH04118906A
JPH04118906A JP2238206A JP23820690A JPH04118906A JP H04118906 A JPH04118906 A JP H04118906A JP 2238206 A JP2238206 A JP 2238206A JP 23820690 A JP23820690 A JP 23820690A JP H04118906 A JPH04118906 A JP H04118906A
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JP
Japan
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core
coil
cores
parts
bobbin
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JP2238206A
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English (en)
Inventor
Toshiro Suzuki
敏郎 鈴木
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Aisan Industry Co Ltd
Original Assignee
Aisan Industry Co Ltd
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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、特に一次ボビン
内に収容する中心コアと一次ボビンの外方で中心コアに
接合する外側コアとを備えた点火コイルに係る。
〔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印加し気筒内の混合気に点火す
るものである。このため、従来は配電器を具備し、点火
コイルで発生した高電圧を各点火プラグで配電すること
としていた。
これに対し、近時の内燃機関の高性能化に伴ない、配電
器を廃し各点火プラグ毎に点火コイルを装着する技術が
採用され、コイル分配点火方式として知られている。
このような点火装置を内燃機関に装着する場合、例えば
特開昭62−157278号公報に記載のように、二本
のカムシャフトを燃焼室の上方に配設したダブルオーバ
ーヘッドカムシャフト(通称、DOHC)の内燃機関に
あっては装着が困難であり、機関の大型化を招くことと
なる。このため、同公報においては、内燃機関側に対し
制約が生じないよう、狭いバルブ挟み角を有するDOH
Cエンジンに対してもカムシャフト間に点火コイルを配
設できるようにした点火装置が提案されている。具体的
にはオイル室に設けられた隔壁を除去し、点火コイルを
収容したケーシングを直接オイル室内に配設すると共に
、シリンダへラドカバー及びケーシングrtIilびに
点火プラグ取付孔及びケーシング間でシールするように
している。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記公報に記載の点火装置に用いられる点火コイルに関
しては、所定の点火性能を維持しつつ小型とすることが
要求される。コアの軸方向に直交する断面の断面積を小
さくすれば点火コイルの小型化が可能であるか、そうす
ると点火性能の低下が不可避となる。これに対し、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では点火コイルが大型となっ
てしまう。例えば実開昭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か
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。
しかし、このように永久磁石を一層ボビン内に配置する
場合にはコア及び永久磁石の各々の公差が加算され全体
として大きな公差が生じ得る。特に、複数の永久磁石を
一層ボビン内に配置する場合には、それだけ一次ボビン
内に収容すべきコアの個数も増加し、全体の公差は一層
大きくなる。
従って、例えば実開昭54−32726号公報に記載の
ような、一次ボビン内に収容するコアと一層コイル及び
二次コイルを囲繞するコアとを別体で形成して両者を接
合する構造の点火コイルにおいては、コアの組み付けが
不可能となる。
そこで、本発明は一層ボビン内に収容する中心コアと、
これに一次ボビンの外方で接合する外側コアとを備え、
中心コアの公差に影響されることなく外側コアを確実に
接合し得る内燃機関用点火コイルを提供することを目的
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、本発明の内燃機関用点火コ
イルは筒体の外面に一層コイルを巻回した一層ボビンと
、該一次ボビンの筒体内に収容すると共に当該一次ボビ
ンの外方に延出する突出端部を有する中心コアと、該中
心コア及び前記一次ボビンを筒体内に収容し該筒体の外
面に二次コイルを巻回した二次ボビンと、該二次ボビン
の外側に配置し前記中心コアの突出端部の側面に当接す
る腕部を育する外側コアとを備え、前記中心コアの突出
端部及び前記外側コアの腕部の各々に凹部を形成し、前
記中心コアの突出端部と前記外側コアの腕部との当接面
を覆うように樹脂部材を隣接設置すると共に、該樹脂部
材を前記凹部方向に加熱押圧して前記中心コアと前記外
側コアを結合するようにしたものである。
前記内燃機関用点火コイルにおいて、前記樹脂部材は、
前記一次ボビンを軸方向に延出して形成した延出部とし
、該延出部を前記凹部方向に加熱押圧するとよい。
あるいは、樹脂材料により前記外側コアを一体に成形す
ると共に前記中心コアを挟持する支持部を形成したホル
ダを備えたものとし、前記支持部を前記凹部方向に加熱
押圧するようにしてもよい。
前記内燃機関用点火コイルにおいては、前記中心コアの
突出端部及び前記外側コアの腕部に対し、軸に直交する
方向に孔を穿設して前記凹部を形成することかできる。
あるいは、前記中心コアの突出端部及び前記外側コアの
腕部の各々の軸方向先端面に溝を穿設して前記凹部を形
成することとしてもよい。
〔作用〕
上記のように構成された本発明の内燃機関用点火コイル
においては、一次ボビン内に中心コアか収容され、一次
ボビンの外方に延出する突出端部の側面に外側コアの腕
部が当接するように配設され、これらの当接面を覆うよ
うに樹脂部材か設置される。そして、中心コア及び外側
コアの各々に形成された凹部方向に樹脂部材が加熱押圧
され、樹脂部材を構成する樹脂材料が凹部内に進入し中
心コアと外側コアが強固に結合される。このようにして
点火コイルが構成され、その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。
〔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。
第1図乃至第5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10は一層ボビン23に巻回され
た一層コイル21及び二次ボビン24に巻回された二次
コイル22を有し、これらのコイル内に収容されるコア
11乃至■3及び永久磁石17.18並びに上記コイル
回りに配置されるコア15.16によって磁気回路か構
成されている。
本実施例においては、一次ボビン23内が軸方向に三等
分された部分の略中点に、二個の平面視正方形の永久磁
石17.18が第1図の上方をN極とするように配置さ
れ、これら永久磁石17゜18を各コア間で挟持するよ
うに正面視C字状のコアII乃至13が配設されている
。これらのコアII乃至13は本発明にいう中心コアを
構成し、コア11及びコア13は同一形状とされている
。即ち、コア11.13は一層ポビン23から外方に突
出し突出端部11a、13bが形成されており、これら
に本発明にいう外側コアたる正面視C字状のコア15.
16の腕部15a、15b、16a、16bが接合され
ている。コア11.13の他方の端部11b、13a及
びコア12の両端部12a、12bは第1図の側方に膨
出しテーバ状に形成されており、各々の端面が永久磁石
17.18の端面と同一の略正方形に形成されている。
永久磁石17.18は、発生する磁束の方向が夫々同一
の方向であって、一次コイル21の通電時にコア11乃
至13に形成される磁束の方向と反対の方向となるよう
に配置される。また、永久磁石17.18は同一の厚さ
で、その−辺の幅はコア11乃至13の本体部の一辺の
幅に対し1゜5乃至2.5倍の範囲内の値に設定され、
本実施例では約2倍に設定されている。永久磁石17゜
18の他辺の幅はコア11乃至13の本体部の他辺の輻
(両端部と同一幅)と同一に設定されており、従って永
久磁石17.18のコア11乃至13の何れかと対向す
る面の面積はコア11乃至1゛3の本体部の軸に直交す
る断面の面積の1.5乃至2.5倍の範囲内の約2倍と
なっている。永久磁石17.18としては残留磁束密度
か大で減磁されにくいサマリウム−コバルト(Sm−C
o)系金属の焼結体の希土類マグネットが用いられる。
例えば、温度150°Cても一層コイル21通電時の反
対方向の磁束密度が0.7T(テスラ)となるまでは減
磁しないものが用いられる。
上述のコアは何れも第1図の上下方向の圧延方向の方向
性珪素鋼板が複数積層されて成る。方向性珪素鋼板は周
知のように圧延方向には極めて良好な磁気特性を示すが
、圧延方向と異なる角度では磁気特性が低下する。従っ
て、コア15.16の圧延方向に直交する腕部15a、
15b、f6a、16bの幅は圧延方向(長手方向)の
1.5乃至1.8倍に設定されている。例えば圧延方向
で1.7T(テスラ)の磁束密度を許容するとき、圧延
方向に対し45°の方向では1.ITの磁束密度が限度
となるので、コア15.16の長手方向に直交する方向
に延在する腕部15a、16aの輻Waは、長手方向の
本体部の輻wbに対しWa=WbX1.7/1.1の関
係となるように設定される。一方、コア11の端部11
b等において永久磁石17等に当接する端面に対するテ
ーバ面5の傾斜角度が小さければそれだけ軽くなり一層
コイル21の巻線部が長くなるので性能向上に繋がるが
、所定角度以下にすると磁束が絞られ磁気抵抗が大きく
なり所定の点火性能が得られなくなる。このため、本実
施例においては永久磁石17等に当接する端面からプレ
ス加工上最小限必要とされる部分(例えば1m)を残し
た位置からテーバ面が形成され、その傾斜角度は良好な
点火性能を維持し得る最小角度の25°乃至35°の値
に設定されている。
一層ボビン23は、断面略矩形の樹脂製筒体が軸方向に
二分割された同一形状の部材230,230から成る。
即ち、第1図において前後に、第4BiIにおいては左
右に二分割されている。これらの部材230,230の
一方の内側にコア11乃至13及び永久磁石17.18
が収容された後、他方が接合されて第3図に明らかなよ
うに筒体が構成される。そして、一次ボビン23の周囲
に一層コイル21の巻線が二層もしくは四層に巻回され
る。
一層コイル21の両端は第2図及び第4図に示す一層タ
ーミナル33b、33cに夫々半田付は等によって接続
されている。これら一次ターミナル33b、33cはイ
ンサート樹脂成形されて一層コネクタ33が形成され、
一次ターミナル33bは図示しないバッテリに接続され
、一次ターミナル33cは図示しない制御回路、通称イ
グナイタに接続される。尚、一次コイル21の巻線の巻
回方向は、一次コイル21に通電されたとき永久磁石1
7.18の磁化方向と逆方向に磁化されるように設定さ
れている。
一層コイル21の外側には、二次コイル22が巻回され
た二次ボビン24が配設されている。二次ボビン24は
軸方向に所定間隔毎に複数の溝が形成されており、二次
コイル22の巻線が第1図の上方の溝から下方の溝に順
次巻回されている。
二次コイル22の巻線の巻始めは一層ターミナル33b
に接続され、図示しないバッテリと同電位となる。二次
コイル22の巻線の巻き終りは第4図下方のダイオード
36の一端のリード36aに半田付は等によって接続さ
れている。
二次コイル22回りには、ホルダ31.32と一体に成
形されたコア15.16が前述のように配設されている
。即ち、コア15.16がインサート樹脂成形され、第
5図に示すような同一形状のホルダ31.32が形成さ
れている。ホルダ31の上下端部にはコ字状断面の支持
部31a、31bが形成され、これらに連続するように
コア15の内側に耐電圧を確保するため絶縁部31cが
形成されている。この絶縁部31cの両側の角部は段付
形状とされ段部31d、31eが形成されている。尚、
ホルダ32も同様の構造である。而して、ホルダ31の
支持部31aとホルダ32の支持部32aとの間に、コ
ア11の突出端部11a及びコア15.16の腕部15
a、leaの接合端部15c、16cが挟持されており
(第1図及び第4図参照)、同様にコア13の突出端部
13b及びコア15.16の腕部15b、16bの接合
端部15d、16dがホルダ31.32の下方の支持部
31b、32b間に挟持されている。
コア15.16の上方の接合端部15c、16Cの幅は
コア15.16の腕部15a、16aの幅より大であっ
て、コア11の突出端部11aと同一幅であり、下方の
接合端部15d、16dについても同様の関係にある。
第8図及び第9図に拡大して示したように突出端部11
a及び接合端部15c、16cの上方には夫々孔11e
、15e、16eが穿設されており、ホルダ31.32
の支持部31a、32aの側方から(第9図の矢印方向
から)加熱押圧されることによりホルダ31.32が熱
変形して孔11e、15e、16eに進入し、コア11
.15.16の上部が強固に固定される。コア13とコ
アts、ieの下部についても同様に固定される。而し
て、第6図及び第7図に示すようなコイルアッシーが形
成される。
ホルダ31.32の支持部31b、32bの底部には、
コ字状断面(第4図に表われる。)の取付部35aと支
持部35bから成る樹脂製のカバー35が挟着されてい
る。支持部35bには第4図に示すように下方に突出す
る溝付き突出部35c、35dが形成されており、この
溝にダイオード36のリード36a、36bが挟持され
て固定されている。また、プレート37の両側に設けら
れた屈曲脚部か支持部35bの両端面に形成された穴に
圧入固定されており、プレート37の接続部37aがダ
イオード36のリード36bに半田付は等によって接続
されている。
これらホルダ31.32並びに一次コイル21、二次コ
イル22及びコア11等は上述のように第6図及び第7
図に示すコイルアッシーの形で第5図に示すケース30
に収容される。ケース30は立壁部30a、30bが並
設されて両者間に収容部が形成され、上端にフランジ部
30c、30dが形成され、下端に有底筒体の二次コネ
クタ部30eが形成されている。そして、立壁部3゜a
、30bの両側には段部(四つの段部を代表して3Of
とする)が形成されており、この段部30fにホルダ3
1.32の段部31d等か嵌合し密着するように構成さ
れている。二次コネクタ部30e内には二次ターミナル
34が収容されており、その頂面に形成された突出部3
4aが二次コネクタ部30eの底面を貫通してコアI3
方向に延出している。そして、プレート37の中央部に
穿設された円形の穴に二次ターミナル34の突出部34
aが圧入され、電気的に接続される。ケース30及びホ
ルダ31.32によって郭成された空間には熱硬化性の
合成樹脂、例えばエポキシ樹脂が充填、硬化されて樹脂
部38が形成される。
これにより、一次コイル21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。
而して、点火コイルIOにおいては、第1図に示すよう
に永久磁石17.18の上方がN極となっており、磁束
の流れはコア13からコア11に向かい、コア11にて
コア15.16に分岐しコア13に戻る閉ループとなっ
ている。この状ヤでの磁束の漏洩は殆どない。一次コイ
ル21が図示しない制御回路により通電され一次電流か
供給されると、磁束の流れは永久磁石17.18の磁化
方向と逆方向でコア11からコア13に向かう閉ループ
となる。このとき、コア11からコア15.16へ、コ
ア15.16からコア13へ、そしてコア12とコア1
5.16の相互間で磁束の漏洩が生ずる。そして、一次
電流が遮断されると二次コイル22に逆起電力が誘起さ
れ30乃至40kvO高電圧が発生する。この高電圧は
ダイオード36、プレート37そして二次ターミナル3
4を介して図示しない点火プラグに印加される。
尚、このダイオード36は一層コイル21iK時に発生
する1乃至3kVの電圧によって点火プラグが飛火する
のを防止するものである。
本実施例の点火コイル10においては、コア11乃至1
3の各コア間に介装された永久磁石17.18により大
きな有効磁束変化を確保することができる。特に、永久
磁石17.18は一層コイル21内に収容され適切な位
置に配置されているので磁束の集中により従来に比し漏
洩磁束が少なくなり、コア11乃至13における局部的
な磁気飽和が無くなる。しかも、コア11乃至!3の本
体部の軸に直交する断面に対する永久磁石17.18の
面積比か約2倍とされているので、一次コイル21によ
る磁界が永久磁石17..18の減磁限界に達する前に
コア11乃至13が飽和磁束密度に達し、永久磁石17
.18か減磁されることはない。従って、一次電流の通
電による起磁力に対し一層コイル21内に形成される磁
束密度が大となり、放電エネルギーが増加する。また、
磁束変化が大となるので二次コイル22の出力電圧が大
となる。
第10図乃至第12図は本発明の他の実施例におけるコ
ア11.15及び16の接合部を示したものである。本
実施例においては一層ボビン23の二分割された部材2
30,230の各々に、コア11の突出端部11aの先
端まで延出する延出部230eが形成されており、その
余の構成は前述の実施例と同様である。而して、コア1
1を収容し部材230.230か組付けられた後、第1
2図に矢印で示すように孔lie方向に加熱押圧される
と、部材230を構成する樹脂材料か熱変形し孔lie
内に進入する。コア15.16の孔15e、16eにつ
いても同様に処理される。これにより、コア11.15
.16か一次ボビン23の延出部230eを介して強固
に結合される。
第13図乃至第15図は本発明の別の実施例におけるコ
ア11.15及び16の接合部を示したもので、本実施
例においては前述の実施例と異なり)715.16の腕
部15a、16aの先端には第1図に示す接合端部15
c、16cは設けられておらず、また孔lie、15e
、16eも形成されていない。本実施例においてはコア
11゜15.16の軸方向先端面は同一面とされ、これ
らの先端面に、第14図及び第15図に示すように、コ
ア11.15.16の積層方向に溝11f、15f、1
6fが穿設されている。尚、溝に変えて種々の形状の穴
としてもよい。その余の構成は第1図の実施例と同様で
ある。而して、第14図に示すようにコア11に対しコ
ア15.16か組みつけられると、ホルダ31の支持部
31aとホルダ32の支持部32aの下面かコア11゜
15.16の先端面と当接する。そして、樹脂部材たる
支持部31a、32aが軸方向(第14図の上方)から
加熱押圧されると、支持部31.a。
32aを構成する樹脂材料か熱変形し溝11f15f、
16f内に進入する。コア11.1516の下方につい
ても同様に処理される。これにより、コア11.15.
16は軸方向のみならず軸に直交する方向に関してもホ
ルダ31.32に確実に固定される。
第16図乃至第18図は本発明の更に別の実施例におけ
るコア11,15.16の接合部を示すものである。本
実施例におけるコア11.15゜16の形状は第13図
乃至第15図に示したものと同様であり、溝11f、1
5f、16fが形成されている。本実施例においては、
一次ボビン23を構成する一対の部材230.230の
各々に延出部230eが形成されると共に、これに連続
してコア11−.15.16の軸方向先端面に当接する
ように屈曲した屈曲部230fが形成されている。そし
て、各々の屈曲部230fの先端が当接し、コア11.
15.16の軸方向先端面の溝11f、15f、16f
が二つの屈曲部230fによって覆われた状態となって
いる。而して、屈曲部230fが軸方向(第17図の上
方)から加熱押圧されると、前述の実施例と同様各コア
11.15.16が一次ボビン23の屈曲部230fを
介して強固に結合されることとなる。
〔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おいては、一次ボビン内に
収容すると共に一次ボビンの外方に延出する突出端部を
有する中心コアと、この中心コアの突出端部側面に当接
する腕部を有する外側コアとを備え、中心コアの突出端
部と外側コアの腕部の各々に凹部を形成し、隣接する樹
脂部材を加熱押圧して両コアを結合することとしている
ので、中心コアの公差が大であっても外側コアとの所定
の接合面が確保され、しかも樹脂部材により確実に固定
される。
特に、樹脂部材を一次ボビンの延出部で構成したものに
おいては、一次ボビンへの中心コアの組み付は後直ちに
外側コアを固定することができるので良好な作業性が得
られる。
また、樹脂材料のホルダを用いたものにあっては、外側
コアの中心コアへの組み付けが容易となり、両者を組み
付は後加熱押圧することにより固定しコイルアッシーを
形成することができる。
【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図は同、点火コイルの平面図、第3図は第1図中■−
■線断面図、第4図は本発明の一実施例の点火コイルの
側方からみた縦断面図、第5図は本発明の一実施例の点
火コイルの分解斜視図、第6図は本発明の一実施例の点
火コイルにおける中心コアと外側コアを接合したコイル
アッシーの平面図、第7図は同、コイルアッシーの斜視
図、第8図は第1図の中心コアと外側コアの接合部を拡
大して示す断面図、第9図は第4図の中心コアと外側コ
アの接合部を拡大して示す断面図、第1O図は本発明の
他の実施例に係る点火コイルの一部の断面図、第11図
は同、中心コアと外側コアの接合部を拡大して示す断面
図、第12図は同、側方からみた断面図、第13図は本
発明の別の実施例に係る点火コイルの一部の断面図、第
14図は同、中心コアと外側コアの接合部を拡大して示
す断面図、第15図は同、側方からみた断面図、第16
図は本発明の更に別の実施例に係る点火コイルの一部の
断面図、第17図は同、中心コアと外側コアの接合部を
拡大して示す断面図、第18図は同、側方からみた断面
図である。 0・・・点火コイル。 1.12.13・・・コア(中心コア)la、14b・
・・突出端部。 5.16・・・コア(外側コア)。 5a、16a・・・腕部。 le、15e、16e・−・孔(凹部)。 lf、15f、16f・・・溝(凹部)。 l・・・一次コイル、  22・・・二次コイル。 3・・・一次ボビン、  24・・・二次ボビン。 0・・・ケース、   31.32・・・ホルダIa、
32a・・・支持部(樹脂部材)。 30・・・部材、230e・・・延出部(樹脂部材)3
0f・・・屈曲部(樹脂部材)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)筒体の外面に一次コイルを巻回した一次ボビンと
    、該一次ボビンの筒体内に収容すると共に当該一次ボビ
    ンの外方に延出する突出端部を有する中心コアと、該中
    心コア及び前記一次ボビンを筒体内に収容し該筒体の外
    面に二次コイルを巻回した二次ボビンと、該二次ボビン
    の外側に配置し前記中心コアの突出端部の側面に当接す
    る腕部を有する外側コアとを備え、前記中心コアの突出
    端部及び前記外側コアの腕部の各々に凹部を形成し、前
    記中心コアの突出端部と前記外側コアの腕部との当接面
    を覆うように樹脂部材を隣接設置すると共に、該樹脂部
    材を前記凹部方向に加熱押圧して前記中心コアと前記外
    側コアを結合するようにしたことを特徴とする内燃機関
    用点火コイル。
  2. (2)前記樹脂部材が、前記一次ボビンを軸方向に延出
    して形成した延出部であって、該延出部を前記凹部方向
    に加熱押圧するように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。
  3. (3)樹脂材料により前記外側コアを一体に成形すると
    共に前記中心コアを挟持する支持部を形成したホルダを
    備え、前記支持部を前記凹部方向に加熱押圧するように
    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。
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