JPH04370915A - 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】

【０００１】

【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、特にコアの第１の脚部に一次コイルを巻装すると
共に、第２の脚部に二次コイルを巻装し、これらをケー
ス内に収容する点火コイルに係る。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の点火コイルは、コアに一次コ
イル及び二次コイルが巻装されたもので、一次コイルは
コネクタを介して一次電流を制御する制御回路に接続さ
れ、二次コイルは高圧ターミナルを介して点火プラグに
接続されている。

【０００３】一次コイル及び二次コイルの接続関係は、
例えば実開昭５９−９５２４号公報に記載のように、一
次コイルの巻線の両端が一対の一次端子（一次ターミナ
ル）に接続され、二次コイルの巻線の一端が一次端子に
接続されると共に他端が高圧端子（高圧ターミナル）に
接続されている。

【０００４】また、実開昭５４−１４４２１２号公報に
は、一次低圧端子および二次高圧端子の一部にそれぞれ
取付け用の足を設け、一次スプール（一次ボビン）にこ
れらの足が挿入固定される固定部を設けた点火コイルが
開示されている。更に、実開昭５４−６２０１４号公報
にはコイルの巻線と引出しリード線とを直接接続し、引
出しリード線の案内手段をスプールに一体成形したもの
が開示されている。同様に、実開昭５４−１５０９１１
号公報にはコイルの外表面上に絶縁体を介してコードク
リップを配設し、コイルの引出し線に接続されたリード
ワイヤをコードクリップに保持させたものが開示されて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】内燃機関用点火コイル
において、ボビンにコイルの巻線を巻回した状態で組立
てる場合には、巻線端部が他の部品等に引掛り断線する
おそれがあるので、搬送に留意しなければならず組立作
業も煩雑である。このため、上記各公報にも記載のよう
に、コイルの巻線とターミナル等との接続に関し、良好
な接続状態を確保し、組立作業の煩雑化を防止すべく種
々の手段が講じられている。

【０００６】然し乍ら、予めコイルの巻線とリードワイ
ヤを接続しておくと、リードワイヤが邪魔になり依然組
立作業が困難である。また、実開昭５４−１４４２１２
号公報に記載のように、予め一次低圧端子と二次高圧端
子を一次スプール（ボビン）に固定しておくと、コイル
の巻線を各端子に接続することが困難となる。

【０００７】そこで、本発明は少くとも一次コイルの巻
線と一次ターミナルとの接続を容易にすると共に、常に
良好な接続状態を確保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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は第１の脚部と第２の脚部を有するコアと、
該コアの第１の脚部を収容する一次ボビン及び該一次ボ
ビンに巻装した一次コイルを具備した一次コイルアセン
ブリと、前記コアの第２の脚部を収容する二次ボビン及
び該二次ボビンに巻装した二次コイルを具備した二次コ
イルアセンブリとをケース内に収容して成る内燃機関用
点火コイルにおいて、前記一次ボビンに固着し前記一次
コイルの巻線の一端を一方に接続すると共に前記一次コ
イルの巻線の他端を他方に接続した一対の一次ターミナ
ルと、該一対の一次ターミナルに各々の一端が当接する
ように配置する一対のコネクタターミナルを有し前記ケ
ースに固定したコネクタとを備え、前記一次コイルアセ
ンブリを前記ケース内に収容した後、前記一対の一次タ
ーミナルを前記一対のコネクタターミナルに接合したも
のである。

【０００９】前記内燃機関用点火コイルにおいて、前記
二次コイルアセンブリは、前記二次ボビンに固着し前記
二次コイルの巻線の一端を一方に接続すると共に前記二
次コイルの巻線の他端を他方に接続した一対の二次ター
ミナルを具備し、前記二次コイルアセンブリを前記一次
コイルアセンブリと共に前記ケース内に収容した後、前
記一対の二次ターミナルの一方を前記一対のコネクタタ
ーミナルの一方にダイオードを介して接続するとよい。

【００１０】

【作用】本発明の内燃機関用点火コイルは、一次ボビン
に一対の一次ターミナルが固着され、これらに一次コイ
ルの巻線の両端が接続されて一次コイルアセンブリが形
成される。そして、ケース内に一次コイルアセンブリが
収容された後、一次ターミナルとコネクタターミナルと
が接合される。このように、組立作業時には一次コイル
アセンブリとして搬送されるので、一次コイルの巻線が
他の部品等に引掛るといったことは生じない。また、二
次コイルアセンブリの接続も同様に行なうことができる
。

【００１１】上記のように構成された内燃機関用点火コ
イルにおいて、一次コイルに供給される一次電流が断続
すると、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。

【００１２】

【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１乃至図４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は一対のＵ字状のコア２，３を有し、これらの両脚
部に夫々一次コイルアセンブリ１０及び二次コイルアセ
ンブリ２０が装着されている。

【００１３】コア２，３は、図３に示すように夫々第１
の脚部２ａ，３ａ及び第２の脚部２ｂ，３ｂを有するＵ
字状の鉄心で、圧延方向が図３の上下方向の方向性珪素
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。このため
、コア２，３において、圧延方向に直交する連結部２ｃ
，３ｃの幅は圧延方向の第２の脚部２ｂ，３ｂの幅の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１．１Ｔの磁束密度が限度と
なるので、第２の脚部２ｂ，３ｂの長手方向に直交する
方向に延在する連結部２ｃ，３ｃの幅Ｗｃは、長手方向
の第２の腕部２ｂ，３ｂの幅Ｗｂに対しＷｃ≒Ｗｂ×１
．７／１．１の関係となるように設定される。

【００１４】コア２，３の表面にはエラストマ等の弾性
部材が被覆され、弾性部材層４が形成されている。この
弾性部材層４はコア２，３とこれらを囲繞する部品との
間の熱膨張差を吸収するもので、本実施例においては第
１の脚部２ａ，３ａ側は表裏面のみ、第２の脚部２ｂ，
３ｂ側は両側面のみにエラストマが複覆されているが、
全表面を被覆するように構成してもよい。

【００１５】永久磁石５としては残留磁束密度が大で減
磁されにくいサマリウム−コバルト（Ｓｍ−Ｃｏ）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、
通常時の磁束密度が０．８Ｔ（テスラ）で、温度１５０
℃でも一次コイル１２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。

【００１６】永久磁石５は略正方形で、その一辺の幅は
コア２，３の第２の脚部２ｂ，３ｂの断面一辺の幅に対
し１．５乃至２．６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、第１の脚部２ａ，３ａの断面
の一辺の幅と同一となっている。永久磁石５の他辺の幅
はコア２，３の第２の脚部２ｂ，３ｂの断面の他辺の幅
（厚さ）と同一に設定されており、従って永久磁石５の
断面積はコア２，３の第１の脚部２ａ，３ａの断面の面
積と同一で、第２の脚部２ｂ，３ｂの断面の面積の１．
５乃至２．６倍の範囲内の約２倍となっている。この永
久磁石５は一次コイル１２の通電時にコア２，３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
。

【００１７】コア２，３の第１の脚部２ａ，３ａ回りに
は、一次コイルアセンブリ１０が装着される。一次コイ
ルアセンブリ１０は一次ボビン１１に一次コイル１２が
巻装されて成る。一次ボビン１１は、インサート樹脂成
形によって図１に示す一次ターミナル１３ａ，１３ｂを
具備して形成された断面略矩形の樹脂製筒体で、両端に
鍔部１１ａが形成されており、これらの間に一次コイル
１２の巻線が二層もしくは四層に巻回されている。図１
及び図２に示すように、一次コイル１２の巻線の両端は
夫々一次ターミナル１３ａ，１３ｂに巻き付けられ、半
田接合されている。

【００１８】コア２，３の第２の脚部２ｂ，３ｂ回りに
は、二次コイルアセンブリ２０が装着される。二次コイ
ルアセンブリ２０は二次ボビン２１に二次コイル２２が
巻装されて成る。二次ボビン２１はインサート樹脂成形
によって形成され、図４に示す二次ターミナル２３ｂを
具備し、軸方向に所定間隔毎に複数の鍔部２１ａが形成
された断面略矩形の樹脂製筒体である。従って、これら
の鍔部２１ａ間に複数の溝２１ｂが形成されており、こ
れらの溝２１ｂ内に二次コイル２２の巻線が図１及び図
３の上方から下方へ順次巻回されている。

【００１９】図１及び図２に示すように、上端の鍔部２
１ａには支持部２１ｃが軸方向に延出形成されており、
この支持部２１ｃに形成した溝２１ｄに二次ターミナル
２３ａが嵌着されている。この二次ターミナル２３ａに
二次コイル２２の巻線の巻始めが巻き付けられ、半田接
合されている。二次コイル２２の巻線の巻き終りは二次
ターミナル２３ｂに巻き付けられ、半田接合されている
。この二次ターミナル２３ｂには爪を備えた穴が穿設さ
れており、この穴に後述する高圧ターミナル７の接続部
７ａが圧入される。

【００２０】ケース３０は合成樹脂製の筐体で、底部に
二次コネクタ部３０ａが形成されている。二次コネクタ
部３０ａ内にはインサート樹脂成形によって有底筒体の
高圧ターミナル７が収容されており、その底部に延出形
成された接続部７ａが二次コネクタ部３０ａの底面を貫
通してケース３０内に延出している。

【００２１】また、ケース３０の側面に開口が形成され
ており、この開口にコネクタ６が嵌着されている。コネ
クタ６はインサート樹脂成形によりコネクタターミナル
６ａ，６ｂを内蔵して形成されたもので、コネクタター
ミナル６ａは図示しないバッテリに接続され、コネクタ
ターミナル６ｂは図示しない制御回路、通称イグナイタ
に接続される。

【００２２】上記一次コイルアセンブリ１０と二次コイ
ルアセンブリ２０は並設され、各々の中空部に一方のコ
ア３の第１及び第２の脚部３ａ，３ｂが挿入され、一次
ボビン１１内に永久磁石５を収容した後、他方のコア２
の第１及び第２の脚部２ａ，２ｂが挿入される。これに
より、永久磁石５がコア２，３の各々の第１の脚部２ａ
，３ａ間に挟持される。これらのアセンブリがケース３
０内に収容されると、二次ターミナル２３ｂの穴に高圧
ターミナル７の接続部７ａが圧入され、電気的に接続さ
れる。

【００２３】そして、ケース３０に装着されたコネクタ
６のコネクタターミナル６ａ，６ｂと、一次コイルアセ
ンブリ１０の一次ターミナル１３ａ，１３ｂとが夫々抵
抗溶接によって接合される。また、コネクタターミナル
６ｂに立設された爪６ｃによってダイオード８のリード
８ｂが挟持された後、抵抗溶接によって接合され、ダイ
オード８のリード８ａが二次コイルアセンブリ２０の二
次ターミナル２３ａに抵抗溶接によって接合される。 尚、このダイオード８は、一次コイル１２通電時に発生
する１乃至３ｋｖの電圧によって後述する点火プラグ４
０が飛火するのを防止するものである。

【００２４】ケース３０内の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９が
形成されている。これにより、一次コイル１２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。

【００２５】上記点火コイル１は、図５に示すように内
燃機関５０のシリンダヘッドカバー５３に各気筒毎に装
着される。本実施例における内燃機関５０は直列に並設
された複数の気筒を備えており、図５はこの内一気筒の
シリンダヘッド部の断面を示している。内燃機関５０の
シリンダヘッド５２には各気筒毎に燃焼室５１に開口す
る吸気ポート及び排気ポートが夫々一体成形されており
、これらに夫々一対の吸気弁５６及び排気弁５７が装着
されているが、図５にはこれらの内一組のみが表れてい
る。即ち、本実施例では各気筒毎に吸気弁５６及び排気
弁５７が一対、計四個の弁が装着され、所謂四バルブエ
ンジンとなっており、直接駆動方式のダブルオーバーヘ
ッドカムシャフトの動弁系となっている。

【００２６】内燃機関５０において、シリンダヘッド５
２の上方にシリンダヘッドカバー５３が接合され、両者
間にオイル室５５が郭成されている。シリンダヘッド５
２の吸気弁５６と排気弁５７の間には、オイル室５５か
ら燃焼室５１に向かって取付孔５４が形成されている。 この取付孔５４の燃焼室５１側の小径孔に点火プラグ４
０が螺着され、その電極部が燃焼室５１内に露出した状
態で固定されている。

【００２７】一方シリンダヘッドカバー５３の頂部に、
取付孔５４のオイル室５５への開口部に対向して開口す
る取付凹部５３ａが形成されており、取付凹部５３ａの
底部に挿通孔５３ｂが穿設されている。取付孔５４内に
は、金属で形成された筒状の遮蔽筒体４１が挿嵌され、
その一端が取付孔５４下端近傍に圧入等によって固着さ
れている。遮蔽筒体４１の他端は取付孔５４から突出し
、取付凹部５３ａの挿通孔５３ｂ迄延出している。

【００２８】点火コイル１は、その二次コネクタ部３０
ａの外周に円環状のシール部材４２が嵌合された後遮蔽
筒体４１内に挿入され、その本体部がシリンダヘッドカ
バー５３の取付凹部５３ａ内に収容されている。これに
より、点火コイル１の二次コネクタ部３０ａは連結部材
４３の一端に電気的に接続され、その他端が点火コイル
４０に電気的に接続される。このように、本実施例の点
火コイル１は小型で、特に本体部が薄く形成されている
ので、シリンダヘッドカバー５３内に容易に収容できる
。また、遮蔽筒体４１内の収容室とオイル室５５は完全
に分離され、オイル室５５内のオイル飛沫が遮蔽筒体４
１内に進入することはない。

【００２９】而して、本実施例の作用を説明すると、内
燃機関５０が始動され、吸気弁５６及び排気弁５７が所
定の周期で駆動される。そして、内燃機関５０の回転に
応じ所定の順序で出力される点火信号により点火コイル
１の一次電流が制御され、二次コイル２２に所定の高電
圧が発生する。この高電圧はそのまま高圧ターミナル７
及び連結部材４３を介して点火プラグ４０に印加され、
点火プラグ４０の先端の電極部において火花放電が生じ
、燃焼室５１内の圧縮混合気が着火される。

【００３０】点火コイル１においては、例えば永久磁石
５の図３の上方がＮ極となっており、磁束の流れはコア
２，３内を巡回し閉ループとなっている。この状態での
磁束の漏洩は殆どない。一次コイル１２が図示しない制
御回路により通電され一次電流が供給されると、磁束の
流れは永久磁石５の磁化方向と逆方向となる。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４０ｋｖの高電圧が発生する。この高電
圧は二次ターミナル２３ｂ、高圧ターミナル７を介して
点火プラグ４０に印加される。

【００３１】本実施例の点火コイル１においては、コア
２，３間に介装された永久磁石５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５は一次
コイル１２内に収容され、軸方向中央という適切な位置
に配置されており、しかも、コア２，３の最小断面部（
第２の脚部２ｂ，３ｂ）の断面積に対する永久磁石５の
断面積が約２倍とされている。従って、一次電流の通電
による起磁力に対し一次コイル１２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と共に、二
次コイル２２を鎖交する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。

【００３２】

【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で以下に記載の効果を奏する。即ち、本発明によれば、
一次ボビンに固着された一対の一次ターミナルに一次コ
イルの巻線の両端が接続されて一次コイルアセンブリが
形成され、この一次コイルアセンブリがコアの第１の脚
部に装着されると共に、第２の脚部に二次コイルアセン
ブリが装着されるように構成されているので、一次コイ
ルの巻線と一次ターミナルの接続が容易であり、常に良
好な接続状態を確保しつつ容易に組立てることができる
。

【００３３】また、上記に加え、二次コイルアセンブリ
において、二次コイルの巻線が二次ターミナルに接続さ
れ、ケース内に収容された後ダイオードを介してコネク
タターミナルに接合されるものにあっては、二次コイル
アセンブリの組付けが容易となり、一層良好な生産性が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る点火コイルの平面図で
ある。

【図２】本発明の一実施例に係る点火コイルを構成する
アセンブリの斜視図である。

【図３】本発明の一実施例に係る点火コイルの横断面図
である。

【図４】本発明の一実施例に係る点火コイルの縦断面図
である。

【図５】本発明の一実施例に係る点火コイルを備えた内
燃機関の断面図である。

【符号の説明】

１　　点火コイル ２　　コア，　　２ａ　　第１の脚部，　　２ｂ　　第
２の脚部，　　２ｃ　　連結部 ３　　コア，　　３ａ　　第２の脚部，　　３ｂ　　第
２の脚部，　　３ｃ　　連結部 ４　　エラストマ ５　　永久磁石 ６　　コネクタ，　　６ａ，６ｂ　　コネクタターミナ
ル７　　高圧ターミナル，　　７ａ　　接続部８　　ダ
イオード ９　　樹脂部 １０　　一次コイルアセンブリ １１　　一次ボビン，　　１１ａ，１１ｂ　　鍔部，　
　１１ｃ　　切欠 １２　　一次コイル １３ａ，１３ｂ　　一次ターミナル ２０　　二次コイルアセンブリ ２１　　二次ボビン，　　２１ａ　　鍔部，　　２１ｂ
　　溝，　　２１ｃ　　支持部 ２２　　二次コイル ２３ａ，２３ｂ　　二次ターミナル ３０　　ケース ３０ａ　　二次コネクタ部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　第１の脚部と第２の脚部を有するコア
   と、該コアの第１の脚部を収容する一次ボビン及び該一
   次ボビンに巻装した一次コイルを具備した一次コイルア
   センブリと、前記コアの第２の脚部を収容する二次ボビ
   ン及び該二次ボビンに巻装した二次コイルを具備した二
   次コイルアセンブリとをケース内に収容して成る内燃機
   関用点火コイルにおいて、前記一次ボビンに固着し前記
   一次コイルの巻線の一端を一方に接続すると共に前記一
   次コイルの巻線の他端を他方に接続した一対の一次ター
   ミナルと、該一対の一次ターミナルに各々の一端が当接
   するように配置する一対のコネクタターミナルを有し前
   記ケースに固定したコネクタとを備え、前記一次コイル
   アセンブリを前記ケース内に収容した後、前記一対の一
   次ターミナルを前記一対のコネクタターミナルに接合し
   たことを特徴とする内燃機関用点火コイル。
2. 【請求項２】　　前記二次コイルアセンブリは、前記二
   次ボビンに固着し前記二次コイルの巻線の一端を一方に
   接続すると共に前記二次コイルの巻線の他端を他方に接
   続した一対の二次ターミナルを具備し、前記二次コイル
   アセンブリを前記一次コイルアセンブリと共に前記ケー
   ス内に収容した後、前記一対の二次ターミナルの一方を
   前記一対のコネクタターミナルの一方にダイオードを介
   して接続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。