JPH0715853B2 - エネルギ−蓄積型点火コイル - Google Patents
エネルギ−蓄積型点火コイルInfo
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- JPH0715853B2 JPH0715853B2 JP61279328A JP27932886A JPH0715853B2 JP H0715853 B2 JPH0715853 B2 JP H0715853B2 JP 61279328 A JP61279328 A JP 61279328A JP 27932886 A JP27932886 A JP 27932886A JP H0715853 B2 JPH0715853 B2 JP H0715853B2
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- coil
- iron core
- energy storage
- storage type
- ignition coil
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
- H01F38/12—Ignition, e.g. for IC engines
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
- H01F38/12—Ignition, e.g. for IC engines
- H01F2038/122—Ignition, e.g. for IC engines with rod-shaped core
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関に搭載するエネルギー蓄積型点火コイ
ル、更に詳しくはディストリビュータを用いない点火装
置に適用され、各プラグに対応して特にプラグに直接組
み付けて使用するのに好適な点火コイルに関する。
ル、更に詳しくはディストリビュータを用いない点火装
置に適用され、各プラグに対応して特にプラグに直接組
み付けて使用するのに好適な点火コイルに関する。
従来周知のごとく、エネルギー蓄積型点火コイルは第９
図に示すごとき点火装置として使用される。即ち、第９
図において点火コイルａの１次コイルa1にはバッテリの
ような直流電源ｂからトランジスタのごときスイッチ手
段ｃを介して電流が供給され、この電流に基づくエネル
ギーが１次コイルa1を介して鉄心ｄに磁気エネルギーと
して蓄積され、点火時期になると点火時期制御手段ｅに
よってスイッチ手段ｃがOFFにされこれまで１次コイルa
1に流れていた電流が急激に遮断されることにより（こ
の遮断されるときの電流を遮断電流と称す）、２次コイ
ルa2に高電圧を生じさせ点火プラグｇに飛火させるので
ある。
図に示すごとき点火装置として使用される。即ち、第９
図において点火コイルａの１次コイルa1にはバッテリの
ような直流電源ｂからトランジスタのごときスイッチ手
段ｃを介して電流が供給され、この電流に基づくエネル
ギーが１次コイルa1を介して鉄心ｄに磁気エネルギーと
して蓄積され、点火時期になると点火時期制御手段ｅに
よってスイッチ手段ｃがOFFにされこれまで１次コイルa
1に流れていた電流が急激に遮断されることにより（こ
の遮断されるときの電流を遮断電流と称す）、２次コイ
ルa2に高電圧を生じさせ点火プラグｇに飛火させるので
ある。
そして、この種の点火コイルとしては、種々の構成、形
状のものが考案され実用に供されているが、その基本構
造は１次コイルおよび２次コイルを巻装する鉄心の形状
によってほとんど決定されてしまい、Ｉ字形鉄心を用い
る開磁路タイプ（第10図参照）とロ字形鉄心を用いる閉
磁路タイプ（第11図参照）との２種類に分けられる。
状のものが考案され実用に供されているが、その基本構
造は１次コイルおよび２次コイルを巻装する鉄心の形状
によってほとんど決定されてしまい、Ｉ字形鉄心を用い
る開磁路タイプ（第10図参照）とロ字形鉄心を用いる閉
磁路タイプ（第11図参照）との２種類に分けられる。
この両タイプの点火コイルは自ずと異なる特徴を有す
る。即ち、第10図に示す開磁路タイプのものは、Ｉ字形
鉄心d1の上に１次コイルa1および２次コイルa2を巻装す
るだけであり、構造簡単である反面、開磁路特有の性質
で磁束foが一定の領域を通らずに点火コイル周辺を適宜
のループを描いて還流する為に、漏洩磁束が大きく上、
この磁束foが鎖交し得る導体ｈがコイル近傍に存在する
とかかる導体ｈに渦電流Ieが発生しエネルギーが消費さ
れる結果、変換効率（１次側に蓄積されたエネルギーと
２次側より出力されるエネルギーの比）が小さくなり、
点火性能が低下するという欠点が生じる。したがって、
特に点火コイルを内燃機関に搭載する場合には、点火コ
イルとシリンダブロック等の金属体（導体）との距離を
十分保つ必要があり、搭載面で種々な制約を招くことに
なる。
る。即ち、第10図に示す開磁路タイプのものは、Ｉ字形
鉄心d1の上に１次コイルa1および２次コイルa2を巻装す
るだけであり、構造簡単である反面、開磁路特有の性質
で磁束foが一定の領域を通らずに点火コイル周辺を適宜
のループを描いて還流する為に、漏洩磁束が大きく上、
この磁束foが鎖交し得る導体ｈがコイル近傍に存在する
とかかる導体ｈに渦電流Ieが発生しエネルギーが消費さ
れる結果、変換効率（１次側に蓄積されたエネルギーと
２次側より出力されるエネルギーの比）が小さくなり、
点火性能が低下するという欠点が生じる。したがって、
特に点火コイルを内燃機関に搭載する場合には、点火コ
イルとシリンダブロック等の金属体（導体）との距離を
十分保つ必要があり、搭載面で種々な制約を招くことに
なる。
これに対し、第11図に示す閉磁路タイプのもの、例えば
２個のＥ字形鉄心d2，d3を必要とするものは、構造が複
雑化する欠点を有するが、磁束fcが鉄心外にほとんど漏
れない為、内燃機関のどこに搭載しても点火性能が変化
することがないという利点を有する。加えて、結果とし
て漏洩磁束が少なくなる分だけ変換効率が増大し出力エ
ネルギーも増える為、点火コイルの小型軽量化が可能と
なる。
２個のＥ字形鉄心d2，d3を必要とするものは、構造が複
雑化する欠点を有するが、磁束fcが鉄心外にほとんど漏
れない為、内燃機関のどこに搭載しても点火性能が変化
することがないという利点を有する。加えて、結果とし
て漏洩磁束が少なくなる分だけ変換効率が増大し出力エ
ネルギーも増える為、点火コイルの小型軽量化が可能と
なる。
しかして、エネルギー蓄積型点火コイルは、鉄心の磁気
空隙を零にすることができない宿命にある。このような
観点から、開磁路、閉磁路、両タイプを比較してみる
と、まず、基本的性能面では次の関係式 ・１次インダクタンス（L1） L1＝Ｋ・Ｓ・ｌ・n2 ……… ・入力エネルギー（E1） E1＝1/2・L1・I1 2 ……… 〔I1:1次コイルの遮断電流〕 ・出力エネルギー（E2） E2＝μ（E1−巻線抵抗による損失−磁気回路による損
失） ……… 〔μ：結合係数〕 より、閉磁路タイプの方が出力エネルギーE2が大とな
る。つまり、両タイプにおいて鉄心断面積Ｓ、１次コイ
ル巻数ｎをそれぞれ同じくすると閉磁路タイプは鉄心の
長さが長くなる為この磁路長ｌの増加分に相応して出力
エネルギーE2が増大するわけである。
空隙を零にすることができない宿命にある。このような
観点から、開磁路、閉磁路、両タイプを比較してみる
と、まず、基本的性能面では次の関係式 ・１次インダクタンス（L1） L1＝Ｋ・Ｓ・ｌ・n2 ……… ・入力エネルギー（E1） E1＝1/2・L1・I1 2 ……… 〔I1:1次コイルの遮断電流〕 ・出力エネルギー（E2） E2＝μ（E1−巻線抵抗による損失−磁気回路による損
失） ……… 〔μ：結合係数〕 より、閉磁路タイプの方が出力エネルギーE2が大とな
る。つまり、両タイプにおいて鉄心断面積Ｓ、１次コイ
ル巻数ｎをそれぞれ同じくすると閉磁路タイプは鉄心の
長さが長くなる為この磁路長ｌの増加分に相応して出力
エネルギーE2が増大するわけである。
ところが設計・製作面より考察すると、閉磁路タイプの
ものは、１次コイルの遮断電流が所定値を越えると磁束
が飽和していまうという特質をもつうえ、磁気空隙長の
わずかなばらつきにより性能が大きく変化してしまい、
寸法管理が煩雑であるのに対し、開磁路タイプのもの
は、同一断面積ならかなり高い遮断電流値まで磁束飽和
が生じない為、得られる性能もほとんどばらつかない。
なお、閉磁路タイプのものはエネルギー蓄積部である磁
気空隙長が小さく、ここに大きな力が働く為磁気音が出
るという問題が発生している。
ものは、１次コイルの遮断電流が所定値を越えると磁束
が飽和していまうという特質をもつうえ、磁気空隙長の
わずかなばらつきにより性能が大きく変化してしまい、
寸法管理が煩雑であるのに対し、開磁路タイプのもの
は、同一断面積ならかなり高い遮断電流値まで磁束飽和
が生じない為、得られる性能もほとんどばらつかない。
なお、閉磁路タイプのものはエネルギー蓄積部である磁
気空隙長が小さく、ここに大きな力が働く為磁気音が出
るという問題が発生している。
以上を要約すると、従来の開磁路型点火コイルと閉磁路
型点火コイルとは、次のごとき相反する利害得失を有す
る。
型点火コイルとは、次のごとき相反する利害得失を有す
る。
＜開磁路タイプ＞ （１）漏れ磁束による性能低下有（デメリット） （２）磁束飽和および磁束飽和による性能のばらつき無
（メリット） （３）コイルの体格大で性能小（デメリット） （４）構造が簡単（メリット） （５）磁気音が出にくい（メリット） ＜閉磁路タイプ＞ （１）漏れ磁束による性能低下無（メリット） （２）磁束飽和および磁束飽和による性能のばらつき有
（デメリット） （３）コイルの体格小で性能大（メリット） （４）構造が煩雑（デメリット） （５）磁気音が出易い（デメリット） 上述のことから、従来においては、その利害得失を総合
勘案しながら、開磁路、閉磁路の両タイプを適宜使い分
けていた。
（メリット） （３）コイルの体格大で性能小（デメリット） （４）構造が簡単（メリット） （５）磁気音が出にくい（メリット） ＜閉磁路タイプ＞ （１）漏れ磁束による性能低下無（メリット） （２）磁束飽和および磁束飽和による性能のばらつき有
（デメリット） （３）コイルの体格小で性能大（メリット） （４）構造が煩雑（デメリット） （５）磁気音が出易い（デメリット） 上述のことから、従来においては、その利害得失を総合
勘案しながら、開磁路、閉磁路の両タイプを適宜使い分
けていた。
ところが近年、この種点火コイルにも、性能、価格、体
格、設計・製造・組付面等のあらゆる面でますます過酷
で厳しい要求が課せられるようになってきており、これ
らの諸要求を充足する点火コイルの早期実現が当業者の
緊急かつ最重要課題となっている。
格、設計・製造・組付面等のあらゆる面でますます過酷
で厳しい要求が課せられるようになってきており、これ
らの諸要求を充足する点火コイルの早期実現が当業者の
緊急かつ最重要課題となっている。
そこで、本発明の目的は、前述の開磁路タイプと閉磁路
タイプの両者の利点を併せもち、点火プラグに直結して
も搭載性の優れた点火コイルを提供することにある。
タイプの両者の利点を併せもち、点火プラグに直結して
も搭載性の優れた点火コイルを提供することにある。
そのため本発明では、内燃機関に装着された点火プラグ
に直結され、この点火プラグに高電圧を供給するエネル
ギー蓄積型点火コイルにおいて、鉄心自体の構造および
かかる鉄心と特に１次コイルとの関係を工夫し、 ３本の脚部とこれら脚部の相隣る一端同志を結合する連
結部とを一体的に有し、前記各脚部の他端が磁気空隙を
介して互いに対向する開放端を形成しているＥ字形鉄心
と、 前記各脚部のうち中央の脚部に巻装され、１次電流の供
給を受ける１次コイルと、 前記中央の脚部に巻装されることによって介して前記１
次コイルと磁気的に結合され、前記１次コイルの１次電
流が遮断されることによって高電圧が誘起される２次コ
イルと、 前記鉄心、前記１次コイルおよび前記２次コイルを囲繞
し、前記鉄心の開放端において高電圧導出部を有する電
気絶縁体と、 前記高圧導出部に配設され、前記２次コイルと前記点火
プラグとの電気的接続に供される高圧端子とを備え、 前記中央の脚部は前記開放端が前記１次コイルより軸方
向に突出して磁極部を形成している点火コイルとする。
に直結され、この点火プラグに高電圧を供給するエネル
ギー蓄積型点火コイルにおいて、鉄心自体の構造および
かかる鉄心と特に１次コイルとの関係を工夫し、 ３本の脚部とこれら脚部の相隣る一端同志を結合する連
結部とを一体的に有し、前記各脚部の他端が磁気空隙を
介して互いに対向する開放端を形成しているＥ字形鉄心
と、 前記各脚部のうち中央の脚部に巻装され、１次電流の供
給を受ける１次コイルと、 前記中央の脚部に巻装されることによって介して前記１
次コイルと磁気的に結合され、前記１次コイルの１次電
流が遮断されることによって高電圧が誘起される２次コ
イルと、 前記鉄心、前記１次コイルおよび前記２次コイルを囲繞
し、前記鉄心の開放端において高電圧導出部を有する電
気絶縁体と、 前記高圧導出部に配設され、前記２次コイルと前記点火
プラグとの電気的接続に供される高圧端子とを備え、 前記中央の脚部は前記開放端が前記１次コイルより軸方
向に突出して磁極部を形成している点火コイルとする。
これにより、鉄心はＥ字形鉄心１個でよいから、構造が
簡単である。鉄心は一端が開放しており、一種の開磁路
を形成するから、磁束飽和が生じにくく、かつ磁気空隙
のばらつきによる性能変化がない。鉄心の磁路長を閉磁
路並に長くとれ、かつ１次コイルの全巻数を有効に活用
して性能を得ることができるから、小さな体格で大なる
性能が得られる。
簡単である。鉄心は一端が開放しており、一種の開磁路
を形成するから、磁束飽和が生じにくく、かつ磁気空隙
のばらつきによる性能変化がない。鉄心の磁路長を閉磁
路並に長くとれ、かつ１次コイルの全巻数を有効に活用
して性能を得ることができるから、小さな体格で大なる
性能が得られる。
鉄心は一端が開放していて、この開放した部分に、点火
プラグとの接続用の高圧端子を鉄心と干渉することなく
配置できるから、点火プラグに直結しても搭載性に優れ
たものが得られる。
プラグとの接続用の高圧端子を鉄心と干渉することなく
配置できるから、点火プラグに直結しても搭載性に優れ
たものが得られる。
以下本発明を図面に示す実施例について説明する。
第１実施例を示す第1A図、第1B図および第２図におい
て、点火コイル全体が符号100で示されている。１次コ
イルボビン１の外周には幅の大きい１個の溝101が設け
られ、この溝101に１次コイル２が巻線されており、ま
た２次コイルボビン３の外周には幅の小さい多数の溝30
1が設けられていて、２次コイル４がこれらの溝301に各
巻きが直列結線構成となるようにして分割巻きされてい
る。これら両ボビン1,3は、いずれも熱可塑性樹脂のご
とき絶縁材料にて一体成形された成形品で、中央に一端
が閉塞された孔102,302を有する縦断面図Ｕ字状の全体
形状をなしており、１次コイル２を巻線された１次コイ
ルボビン１が２次コイルボビン３の内側つまり孔302に
嵌め込まれている。その際、１次コイルボビン１が２次
コイルボビン３に対して、同心的に装着されかつ所定の
嵌入長さとなるように、１次コイルボビン１には、両端
部分に２次コイルボビン３の内周面と嵌合するガイド部
103,104が形成されていると共に開放端側に２次コイル
ボビン３の開放側端面に当接するつば部105が形成され
ている。このつば部105にはコネクタ部105aが一体形成
されていて、ここに一対のターミナル106,107が固設さ
れている。これらターミナルは第10図の回路図からも明
らかなごとく、一方のターミナル106が１次コイル２お
よび２次コイル４の一端を電源に接続するためのもので
あり、他方のターミナル107が１次コイル２の他端をス
イッチ手段に接続するためのものであって、コイルの端
末が適宜結線される。なお、両ボビン1,3の中央孔102,3
02はいずれも角柱状の孔となっている。
て、点火コイル全体が符号100で示されている。１次コ
イルボビン１の外周には幅の大きい１個の溝101が設け
られ、この溝101に１次コイル２が巻線されており、ま
た２次コイルボビン３の外周には幅の小さい多数の溝30
1が設けられていて、２次コイル４がこれらの溝301に各
巻きが直列結線構成となるようにして分割巻きされてい
る。これら両ボビン1,3は、いずれも熱可塑性樹脂のご
とき絶縁材料にて一体成形された成形品で、中央に一端
が閉塞された孔102,302を有する縦断面図Ｕ字状の全体
形状をなしており、１次コイル２を巻線された１次コイ
ルボビン１が２次コイルボビン３の内側つまり孔302に
嵌め込まれている。その際、１次コイルボビン１が２次
コイルボビン３に対して、同心的に装着されかつ所定の
嵌入長さとなるように、１次コイルボビン１には、両端
部分に２次コイルボビン３の内周面と嵌合するガイド部
103,104が形成されていると共に開放端側に２次コイル
ボビン３の開放側端面に当接するつば部105が形成され
ている。このつば部105にはコネクタ部105aが一体形成
されていて、ここに一対のターミナル106,107が固設さ
れている。これらターミナルは第10図の回路図からも明
らかなごとく、一方のターミナル106が１次コイル２お
よび２次コイル４の一端を電源に接続するためのもので
あり、他方のターミナル107が１次コイル２の他端をス
イッチ手段に接続するためのものであって、コイルの端
末が適宜結線される。なお、両ボビン1,3の中央孔102,3
02はいずれも角柱状の孔となっている。
２次コイルボビン３の多数の溝301は開放端側に向って
次第に溝深さが深くなっており、２次コイル４の各巻き
もそれに伴って巻数が順次多くなっている。また、２次
コイル４の巻幅は１次コイル２の巻幅に比して若干大き
くなっている程度で実質的に同じである。さらに、２次
コイルボビン３の底部303にはねじ孔304が形成されてお
り、このねじ孔にのぞむようにターミナル305が埋設さ
れている。このターミナル305は先端がボビン３より露
出しており、ここに２次コイル４の他端4aが結線されて
いる。
次第に溝深さが深くなっており、２次コイル４の各巻き
もそれに伴って巻数が順次多くなっている。また、２次
コイル４の巻幅は１次コイル２の巻幅に比して若干大き
くなっている程度で実質的に同じである。さらに、２次
コイルボビン３の底部303にはねじ孔304が形成されてお
り、このねじ孔にのぞむようにターミナル305が埋設さ
れている。このターミナル305は先端がボビン３より露
出しており、ここに２次コイル４の他端4aが結線されて
いる。
上記の１次コイル２を巻線された１次コイルボビン１お
よび２次コイル４を巻線された２次コイルボビン３はコ
イルケース５に収納されている。このケース５は熱硬化
性樹脂のごとき構造用絶縁材料にて成形され一端が開口
するカップ形状をなしており、その底部501に２次コイ
ルボビン３の底部303が着座するようになっている。ま
た、底部501中央には孔506が形成されており、ここに高
圧端子６が嵌入されている。高圧端子６は一端がねじ部
6aとなっており、このねじ部6aが２次コイルボビン３の
底部303のねじ孔304に螺着されると共にターミナル305
と電気的に接続される。高圧端子６の他端はカップ状受
け部6bとなっており、コイルケース５の底部501より膨
出する管状部502内に突出している。このカップ状受け
部6bにはばね７の一端が装入される。このばね７は前記
の高圧端子６と内燃機関８のシリンダブロック80に装着
された点火プラグ９とを電気的接続するためのものであ
り、コイルケース５の管状部502と点火プラグ９はゴム
のごときシール部材10にて連結される。点火プラグ９は
シリンダブロック80の各気筒801に対応して、プラグホ
ール802内に配置されている。
よび２次コイル４を巻線された２次コイルボビン３はコ
イルケース５に収納されている。このケース５は熱硬化
性樹脂のごとき構造用絶縁材料にて成形され一端が開口
するカップ形状をなしており、その底部501に２次コイ
ルボビン３の底部303が着座するようになっている。ま
た、底部501中央には孔506が形成されており、ここに高
圧端子６が嵌入されている。高圧端子６は一端がねじ部
6aとなっており、このねじ部6aが２次コイルボビン３の
底部303のねじ孔304に螺着されると共にターミナル305
と電気的に接続される。高圧端子６の他端はカップ状受
け部6bとなっており、コイルケース５の底部501より膨
出する管状部502内に突出している。このカップ状受け
部6bにはばね７の一端が装入される。このばね７は前記
の高圧端子６と内燃機関８のシリンダブロック80に装着
された点火プラグ９とを電気的接続するためのものであ
り、コイルケース５の管状部502と点火プラグ９はゴム
のごときシール部材10にて連結される。点火プラグ９は
シリンダブロック80の各気筒801に対応して、プラグホ
ール802内に配置されている。
一方、コイルケース５の筒状部分503には、開口端側か
ら鉄心11を嵌挿できるように、一対の角柱状の孔504,50
5が形成されている。鉄心11は、プレス打抜品である薄
肉鋼板を適当枚数積層してなる成層鉄心で、全体とし
て、３本の脚部111,112,113と相隣る脚部の一点同志を
結合する連結部114,115とを有するＥ字形をなしている
が、中央の脚部111がその両側の脚部112,113に比して２
倍の横幅（積厚が同じであるから２倍の横断面積とな
る）を有しており、実質的には、一方の脚部112と一方
の連結部114と中央脚部111の半分とからなる第１のＵ字
形部分と、他方の脚部113と他方の連結部115と中央脚部
111の残り半分とからなる第２のＵ字形部分との両Ｕ字
形部分が一体に連なった構造となっている。
ら鉄心11を嵌挿できるように、一対の角柱状の孔504,50
5が形成されている。鉄心11は、プレス打抜品である薄
肉鋼板を適当枚数積層してなる成層鉄心で、全体とし
て、３本の脚部111,112,113と相隣る脚部の一点同志を
結合する連結部114,115とを有するＥ字形をなしている
が、中央の脚部111がその両側の脚部112,113に比して２
倍の横幅（積厚が同じであるから２倍の横断面積とな
る）を有しており、実質的には、一方の脚部112と一方
の連結部114と中央脚部111の半分とからなる第１のＵ字
形部分と、他方の脚部113と他方の連結部115と中央脚部
111の残り半分とからなる第２のＵ字形部分との両Ｕ字
形部分が一体に連なった構造となっている。
鉄心11は中央脚部111が１次コイルボビン１の中央孔102
に、他の脚部112,113がコイルケース５の孔504,505にそ
れぞれ嵌入されている。前記の各孔102および504,505の
深さは鉄心11の各脚部111,112,113の長さに応じて選定
されている。
に、他の脚部112,113がコイルケース５の孔504,505にそ
れぞれ嵌入されている。前記の各孔102および504,505の
深さは鉄心11の各脚部111,112,113の長さに応じて選定
されている。
しかして、コイルケース５には、ひの開放端側から、２
次コイル４が巻線された２次コイルボビン３および１次
コイル２が巻線された１次コイルボビン１を順次組み付
けた状態で、コイルケース５と各ボビン1,3とのすき間
に、熱硬化性樹脂のごとき注型絶縁材料12が注入含浸さ
れ硬化されている。なお、鉄心11は最後に１次コイルボ
ビン１の中央孔102およびコイルケース５の孔504,505に
嵌挿される。このように鉄心11が注型絶縁材料12に埋設
されない構造は冷熱サイクル下において有利となる。
次コイル４が巻線された２次コイルボビン３および１次
コイル２が巻線された１次コイルボビン１を順次組み付
けた状態で、コイルケース５と各ボビン1,3とのすき間
に、熱硬化性樹脂のごとき注型絶縁材料12が注入含浸さ
れ硬化されている。なお、鉄心11は最後に１次コイルボ
ビン１の中央孔102およびコイルケース５の孔504,505に
嵌挿される。このように鉄心11が注型絶縁材料12に埋設
されない構造は冷熱サイクル下において有利となる。
上記構成において、本発明の主要部をなす鉄心11と１次
コイル２との関係について、特に第２図に基づき更に補
足説明すれば、鉄心11の中央脚部111は前述のごとく横
幅W1が他の脚部112,113の横幅W2，W3（W2＝W3）の２倍
となっており、ここに１次コイル２が巻装されている
が、先端（開放端）が１次コイル２より軸方向に所定長
さＹだけ突出して磁極部111aを形成している。そしてこ
の磁極部分111aの長さＹは、他の脚部112,113の横幅
W2，W3と実質的に等しくされている。即ち、長さＹの磁
極部分111aは磁気空隙Ｇを介して他の脚部112,113の先
端部分と対向しており、この対向面積Ｑ（長さＹ×積
厚）と脚部112,113の横断面積Ｒ〔横幅W2（W3）×積
厚〕とが等しくなるようにされている。
コイル２との関係について、特に第２図に基づき更に補
足説明すれば、鉄心11の中央脚部111は前述のごとく横
幅W1が他の脚部112,113の横幅W2，W3（W2＝W3）の２倍
となっており、ここに１次コイル２が巻装されている
が、先端（開放端）が１次コイル２より軸方向に所定長
さＹだけ突出して磁極部111aを形成している。そしてこ
の磁極部分111aの長さＹは、他の脚部112,113の横幅
W2，W3と実質的に等しくされている。即ち、長さＹの磁
極部分111aは磁気空隙Ｇを介して他の脚部112,113の先
端部分と対向しており、この対向面積Ｑ（長さＹ×積
厚）と脚部112,113の横断面積Ｒ〔横幅W2（W3）×積
厚〕とが等しくなるようにされている。
上記寸法関係は効率面で重要である。本発明者の究明に
よれば、Ｑ≧Ｒの寸法関係を満足する限り、所期の目的
が達せられる。
よれば、Ｑ≧Ｒの寸法関係を満足する限り、所期の目的
が達せられる。
点火コイルの性能を左右する１次インダクタンスL1は前
述の一般式より L1＝Ｋ・Ｓ・ｌ・n2 で求められ、鉄心の全長ｌを有効に利用して１次コイル
の巻数をかせぐことになる。従って上記構成において中
央脚部111の磁極部111aにも１次コイル２を巻装すると
当初の１次コイル２の巻数Ｎに対して前記の磁極部分11
1aに巻装するコイル部分の巻数Naが増加するため前記一
般式に従えば、 L1＝Ｋ・Ｓ・ｌ（Ｎ＋Na）2２ となって、性能が向上するはずである。
述の一般式より L1＝Ｋ・Ｓ・ｌ・n2 で求められ、鉄心の全長ｌを有効に利用して１次コイル
の巻数をかせぐことになる。従って上記構成において中
央脚部111の磁極部111aにも１次コイル２を巻装すると
当初の１次コイル２の巻数Ｎに対して前記の磁極部分11
1aに巻装するコイル部分の巻数Naが増加するため前記一
般式に従えば、 L1＝Ｋ・Ｓ・ｌ（Ｎ＋Na）2２ となって、性能が向上するはずである。
しかるに１次コイル２を磁極部分111aに巻装してもあま
り性能が向上しないということが判明した。鉄心11はＥ
字形（或いはＵ字形）といえども開磁路タイプの一種で
あるため、第３図に示すように矢印のごとき主磁束Ｆが
生じるものと考えていたが、実際には第４図に示すごと
く、その磁路の最小ループ（コアギャップが最小となる
ところ）である前述磁極部分111aと他の脚部112,113の
先端部分112a,113aとの対向面間に主磁束が発生し易
く、このため磁極部分111aのところに１次コイルを巻装
しても磁束が有効磁束としてあまり働かないのであっ
た。
り性能が向上しないということが判明した。鉄心11はＥ
字形（或いはＵ字形）といえども開磁路タイプの一種で
あるため、第３図に示すように矢印のごとき主磁束Ｆが
生じるものと考えていたが、実際には第４図に示すごと
く、その磁路の最小ループ（コアギャップが最小となる
ところ）である前述磁極部分111aと他の脚部112,113の
先端部分112a,113aとの対向面間に主磁束が発生し易
く、このため磁極部分111aのところに１次コイルを巻装
しても磁束が有効磁束としてあまり働かないのであっ
た。
さらに深くその動作を観察してみると、Ｅ字形（或いは
Ｕ字形）鉄心における巻線位置によって、そのインダク
タンスＬに差異のあることも判明した。その事実を第５
図により説明する。第５図（ａ）に示すごとく、ある一
定巻幅、一定巻数のコイルＣを鉄心11の中央脚部111に
対して巻装するに際し、中央脚部111の根元からの位置
（巻線位置Ａ）を変化させた。コイルｃを第５図（ｂ）
に示すごとく中央脚部111の最も根元に近いところに巻
いた場合（Ａ＝０）、このときのインダクタンスをＬ＝
１とすると、第５図（ｃ）に示すごとくコイルｃを中央
脚部111の先端付近に巻いた場合（Ａ＝１）には驚くこ
とにはそのインダクタンスが1/2のＬ＝0.5になってしま
い、巻線位置ＡとインダクタンスＬとの間に第５図
（ｄ）に示すごとき比例関係が成立した。つまり、同一
巻数ならインダクタンスＬの大きさは中央脚部111の先
端付近に巻く程低く、もしエネルギー蓄積型コイルの入
力エネルギー（前記式）を大きくするために１次イン
ダクタンスL1のみを大きくすることを考えると、第６図
のような構成、即ち１次コイル２と２次コイル４とを、
１次コイル２が中央脚部111の根元部分に、２次コイル
４が先端側にそれぞれ位置するように直列配置する構造
が一番有効であることがわかった。
Ｕ字形）鉄心における巻線位置によって、そのインダク
タンスＬに差異のあることも判明した。その事実を第５
図により説明する。第５図（ａ）に示すごとく、ある一
定巻幅、一定巻数のコイルＣを鉄心11の中央脚部111に
対して巻装するに際し、中央脚部111の根元からの位置
（巻線位置Ａ）を変化させた。コイルｃを第５図（ｂ）
に示すごとく中央脚部111の最も根元に近いところに巻
いた場合（Ａ＝０）、このときのインダクタンスをＬ＝
１とすると、第５図（ｃ）に示すごとくコイルｃを中央
脚部111の先端付近に巻いた場合（Ａ＝１）には驚くこ
とにはそのインダクタンスが1/2のＬ＝0.5になってしま
い、巻線位置ＡとインダクタンスＬとの間に第５図
（ｄ）に示すごとき比例関係が成立した。つまり、同一
巻数ならインダクタンスＬの大きさは中央脚部111の先
端付近に巻く程低く、もしエネルギー蓄積型コイルの入
力エネルギー（前記式）を大きくするために１次イン
ダクタンスL1のみを大きくすることを考えると、第６図
のような構成、即ち１次コイル２と２次コイル４とを、
１次コイル２が中央脚部111の根元部分に、２次コイル
４が先端側にそれぞれ位置するように直列配置する構造
が一番有効であることがわかった。
なお、上記実施例では、鉄心11の各脚部111,112,113の
長さを同じくしているが、Ｑ≧Ｒを満足する限り、各脚
部の長さを任意に異ならせてもよいことは勿論である。
長さを同じくしているが、Ｑ≧Ｒを満足する限り、各脚
部の長さを任意に異ならせてもよいことは勿論である。
本発明の数値的性能例として、本発明による半閉磁路タ
イプと従来の開磁路タイプ（第11図）および閉磁路タイ
プ（第12図）との体格及び性能比較を次の表に示す。
イプと従来の開磁路タイプ（第11図）および閉磁路タイ
プ（第12図）との体格及び性能比較を次の表に示す。
上記表から明らかなごとく、鉄心の断面と１次コイルの
巻線抵抗を固定し比較してみると、第11図に示された開
磁路タイプのものは、磁路長ｌが短い為に所望のインダ
クタンスＬを得る為には巻数を増やす必要があり、その
結果巻線重量が増えるのみならず、巻径が大きくなる
為、それを囲繞する樹脂量も増大し、総重量の大きなも
のとなる。また、第12図に示された閉磁路タイプのもの
は磁路長ｌが長い為、巻数は少なくてよいが、開磁路タ
イプとは逆に鉄心の重量が大きくなり、結果的に開磁路
タイプとほぼ同じ総重量となる。これに対し、本発明に
なる半閉磁路タイプのものは鉄心重量と樹脂重量と巻線
重量とのバランスがとれて小型軽量のものとなった。
巻線抵抗を固定し比較してみると、第11図に示された開
磁路タイプのものは、磁路長ｌが短い為に所望のインダ
クタンスＬを得る為には巻数を増やす必要があり、その
結果巻線重量が増えるのみならず、巻径が大きくなる
為、それを囲繞する樹脂量も増大し、総重量の大きなも
のとなる。また、第12図に示された閉磁路タイプのもの
は磁路長ｌが長い為、巻数は少なくてよいが、開磁路タ
イプとは逆に鉄心の重量が大きくなり、結果的に開磁路
タイプとほぼ同じ総重量となる。これに対し、本発明に
なる半閉磁路タイプのものは鉄心重量と樹脂重量と巻線
重量とのバランスがとれて小型軽量のものとなった。
さらに、漏洩磁束、エネルギー損失等の他の項目につい
ては、本発明による半閉磁路タイプのものは、開磁路タ
イプおよび閉磁路タイプのそれぞれのメリットを併有す
ることになり、総合的にみると構造簡単で小型、軽量、
高性能の点火コイルを実現できることが理解されよう。
ては、本発明による半閉磁路タイプのものは、開磁路タ
イプおよび閉磁路タイプのそれぞれのメリットを併有す
ることになり、総合的にみると構造簡単で小型、軽量、
高性能の点火コイルを実現できることが理解されよう。
なお、上記の第１図に示す実施例において、点火コイル
100は、シリンダブロック80のプラグホール802に収納さ
れており、かつ管状部502でシール部材10によって点火
プラグ９に取り付けられているため、コイルケース５の
外周面のプラグホール802の内周面との隙間やシール部
材10の硬度、シール部材10と管状部502および点火プラ
グ９との嵌着度を適宜選定することにより、点火コイル
100をプラグホール802内に保持することができる。
100は、シリンダブロック80のプラグホール802に収納さ
れており、かつ管状部502でシール部材10によって点火
プラグ９に取り付けられているため、コイルケース５の
外周面のプラグホール802の内周面との隙間やシール部
材10の硬度、シール部材10と管状部502および点火プラ
グ９との嵌着度を適宜選定することにより、点火コイル
100をプラグホール802内に保持することができる。
もっとも、第７図に示すごとく、コイルケース５の外周
にねじ部5aを設けると共に、プラグホール802の内周に
もねじ部802aを設け、両者を螺着するとか、第８図に示
すごとく、コイルケース５の外周に取付ステー5bを設
け、シリンダブロック80にボルト5cで締め付けることに
よって、点火コイル100を積極的にシリンダブロック80
に固定するようにすれば、一層効果的である。
にねじ部5aを設けると共に、プラグホール802の内周に
もねじ部802aを設け、両者を螺着するとか、第８図に示
すごとく、コイルケース５の外周に取付ステー5bを設
け、シリンダブロック80にボルト5cで締め付けることに
よって、点火コイル100を積極的にシリンダブロック80
に固定するようにすれば、一層効果的である。
以上点火コイル100を、シリンダブロック80のプラグホ
ール802に収納しかつ点火プラグ９に直接取り付ける例
について詳述したが、これに限定されることなくその他
の種々な取付形態を採用し得ることは勿論である。例え
ば、点火コイル100を内燃機関以外の適宜な取付場所に
取り付けたり、内燃機関に取り付けるにしてもプラグホ
ール以外の例えばバンク部に取り付けてもよく、これら
の取付形態をとる場合には、点火コイル100の管状部502
の高圧端子６と点火プラグ９とを高圧コードで電気的接
続すればよい。
ール802に収納しかつ点火プラグ９に直接取り付ける例
について詳述したが、これに限定されることなくその他
の種々な取付形態を採用し得ることは勿論である。例え
ば、点火コイル100を内燃機関以外の適宜な取付場所に
取り付けたり、内燃機関に取り付けるにしてもプラグホ
ール以外の例えばバンク部に取り付けてもよく、これら
の取付形態をとる場合には、点火コイル100の管状部502
の高圧端子６と点火プラグ９とを高圧コードで電気的接
続すればよい。
第1A図は本発明になるエネルギー蓄積型点火コイルの一
実施例を示す縦断面図、第1B図は前記点火コイルの鉄心
組付前における上面図、第２図は前記点火コイルの主要
部の拡大断面図、第３図および第４図は前記点火コイル
の磁気機能の説明に供する模式的断面図、第５図
（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は前記点火コイルのイ
ンダクタンス性能の説明に供する模式的断面図および特
性図、第６図は本発明の変形例を示す模式的縦断面図、
第７図および第８図は前記点火コイルの取付例を示す要
部断面図、第９図はエネルギー蓄積型点火コイルを用い
た点火装置の電気回路図、第10図および第11図はそれぞ
れ従来周知のエネルギー蓄積型点火コイルを示す模式的
縦断面図である。 ｇ……点火プラグ,2……１次コイル,4……２次コイル,1
1……鉄心,111……第１の脚部をなす中央脚部,112,113
……第２の脚部,114,115……連結部,111a……磁極部,G
……磁気空隙。
実施例を示す縦断面図、第1B図は前記点火コイルの鉄心
組付前における上面図、第２図は前記点火コイルの主要
部の拡大断面図、第３図および第４図は前記点火コイル
の磁気機能の説明に供する模式的断面図、第５図
（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は前記点火コイルのイ
ンダクタンス性能の説明に供する模式的断面図および特
性図、第６図は本発明の変形例を示す模式的縦断面図、
第７図および第８図は前記点火コイルの取付例を示す要
部断面図、第９図はエネルギー蓄積型点火コイルを用い
た点火装置の電気回路図、第10図および第11図はそれぞ
れ従来周知のエネルギー蓄積型点火コイルを示す模式的
縦断面図である。 ｇ……点火プラグ,2……１次コイル,4……２次コイル,1
1……鉄心,111……第１の脚部をなす中央脚部,112,113
……第２の脚部,114,115……連結部,111a……磁極部,G
……磁気空隙。
Claims (8)
- 【請求項１】内燃機関に装着された点火プラグに直結さ
れ、この点火プラグに高電圧を供給するエネルギー蓄積
型点火コイルにおいて、３本の脚部とこれら脚部の相隣
る一端同志を結合する連結部とを一体的に有し、前記各
脚部の他端が磁気空隙を介して互いに対向する開放端を
形成しているＥ字形鉄心と、 前記各脚部のうち中央の脚部に巻装され、１次電流の供
給を受ける１次コイルと、 前記中央の脚部に巻装されることによって前記鉄心を介
して前記１次コイルと磁気的に結合され、前記１次コイ
ルの１次電流が遮断されることによって高電圧が誘起さ
れる２次コイルと、 前記鉄心、前記１次コイルおよび前記２次コイルを囲繞
し、前記鉄心の開放端側において高電圧導出部を有する
電気絶縁体と、 前記高電圧導出部に配設され、前記２次コイルと前記点
火プラグとの電気的接続に供される高圧端子とを備え、 前記中央の脚部は前記開放端が前記１次コイルより軸方
向に突出して磁極部を形成していることを特徴とするエ
ネルギー蓄積型点火コイル。 - 【請求項２】前記２次コイルは前記１次コイルの外周に
巻装されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のエネルギー蓄積型点火コイル。 - 【請求項３】前記鉄心はＥ字状の磁性板を積層して形成
されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のエネルギー蓄積型点火コイル。 - 【請求項４】前記磁極部の前記鉄心の両側の脚部との対
向面積Ｑと、前記鉄心の最小有効磁路断面積Ｒとが、実
質的にＱ≧Ｒの関係式を満足することを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載のエネルギー蓄積型点火コイル。 - 【請求項５】前記電気絶縁体は、筒状部と前記高電圧導
出部を有しこの筒状部の一端を閉塞する底部とを備えた
ケースと、このケースに装填され、前記鉄心、前記１次
コイルおよび前記２次コイルを前記ケースに固着する絶
縁材料とからなることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のエネルギー蓄積型点火コイル。 - 【請求項６】前記筒状部は、その開放側端部に一端が開
口し軸方向に延びる鉄心挿入孔を有しており、この孔に
前記鉄心の両側の脚部が嵌挿されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第５項記載のエネルギー蓄積型点火コ
イル。 - 【請求項７】前記底部は、前記高電圧導出部を形成する
管状部分を有しており、この筒状部分が前記点火プラグ
に連結されることを特徴とする特許請求の範囲第５項記
載のエネルギー蓄積型点火コイル。 - 【請求項８】前記ケースは、前記筒状部の外周に取付部
分を有しており、この取付部分で前記内燃機関に固定さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の
エネルギー蓄積型点火コイル。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61279328A JPH0715853B2 (ja) | 1986-11-21 | 1986-11-21 | エネルギ−蓄積型点火コイル |
| GB878727309A GB8727309D0 (en) | 1986-11-21 | 1987-11-20 | Ignition coil |
| GB8727392A GB2199193B (en) | 1986-11-21 | 1987-11-23 | Ignition coil |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61279328A JPH0715853B2 (ja) | 1986-11-21 | 1986-11-21 | エネルギ−蓄積型点火コイル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63132411A JPS63132411A (ja) | 1988-06-04 |
| JPH0715853B2 true JPH0715853B2 (ja) | 1995-02-22 |
Family
ID=17609646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61279328A Expired - Lifetime JPH0715853B2 (ja) | 1986-11-21 | 1986-11-21 | エネルギ−蓄積型点火コイル |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0715853B2 (ja) |
| GB (2) | GB8727309D0 (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3727459C2 (de) * | 1987-08-18 | 1999-02-11 | Bayerische Motoren Werke Ag | Zündsystem für Brennkraftmaschinen |
| FR2652196B1 (fr) * | 1989-09-15 | 1992-01-31 | Valeo Electronique | Connectique haute-tension d'une bobine d'allumage, en particulier pour moteur a combustion interne de vehicule automobile. |
| JP2995763B2 (ja) * | 1989-11-10 | 1999-12-27 | 株式会社デンソー | 点火コイル |
| JP3018424B2 (ja) * | 1990-07-30 | 2000-03-13 | 株式会社デンソー | 内燃機関用コイルの中心鉄心の製造方法 |
| JP2536958B2 (ja) * | 1990-09-04 | 1996-09-25 | 日産自動車株式会社 | 車両の振動制御装置 |
| US5357233A (en) * | 1991-08-23 | 1994-10-18 | Nippondenso Co., Ltd. | Ignition apparatus for internal combustion engine |
| IT1260977B (it) * | 1993-08-10 | 1996-04-29 | Magneti Marelli Spa | Bobina di accensione ad ingombro trasversale ridotto. |
| FR2719941B1 (fr) * | 1994-05-10 | 1996-07-05 | Sagem Allumage | Bobine d'allumage destinée à être montée sur une bougie pour l'alimentation électrique individuelle de cette bougie. |
| JPH0845754A (ja) * | 1994-07-26 | 1996-02-16 | Aisan Ind Co Ltd | 内燃機関用点火コイル |
| DE69720047T2 (de) * | 1996-08-31 | 2003-09-04 | Toyo Denso Kk | Zündspulenvorrichtung für Verbrennungsmotor |
| JP3473817B2 (ja) | 1996-10-18 | 2003-12-08 | 株式会社デンソー | 内燃機関用点火コイル |
| DE19909211B4 (de) * | 1998-03-24 | 2012-10-18 | Pulse Gmbh | Elektrische Stabzündspule |
| GB2339973B (en) * | 1998-07-21 | 2003-02-26 | Bremi Auto Elek K Bremicker Gm | Electrical rod-type ignition coil |
| US6114933A (en) * | 1999-09-08 | 2000-09-05 | Visteon Global Technologies, Inc. | Pencil ignition coil assembly module environmental shield |
| US6094122A (en) * | 1999-09-08 | 2000-07-25 | Ford Motor Company | Mechanical locking connection for electric terminals |
| US6178957B1 (en) | 1999-09-08 | 2001-01-30 | Visteon Global Technologies, Inc. | Pencil ignition coil assembly module |
| JP2006294673A (ja) * | 2005-04-06 | 2006-10-26 | Mitsubishi Electric Corp | 変圧器中身支持装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1101065B (it) * | 1978-11-13 | 1985-09-28 | Magneti Marelli Spa | Bobina d'accensione per autoveicoli |
| US4480377A (en) * | 1982-09-27 | 1984-11-06 | General Motors Corporation | Method of making an ignition coil core |
| DE3411843A1 (de) * | 1984-03-30 | 1985-10-10 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Fuer mehrkerzige und verteilerlose zuendanlagen in brennkraftmaschinen bestimmte zuendspule |
| JPH0793215B2 (ja) * | 1985-03-25 | 1995-10-09 | 株式会社日立製作所 | 内燃機関の点火装置 |
-
1986
- 1986-11-21 JP JP61279328A patent/JPH0715853B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-11-20 GB GB878727309A patent/GB8727309D0/en active Pending
- 1987-11-23 GB GB8727392A patent/GB2199193B/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63132411A (ja) | 1988-06-04 |
| GB8727309D0 (en) | 1987-12-23 |
| GB2199193A (en) | 1988-06-29 |
| GB8727392D0 (en) | 1987-12-23 |
| GB2199193B (en) | 1991-01-09 |
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