JPH0817657A - 閉磁路鉄芯モールド型点火コイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特別な部品を用いることなく簡単な構成で磁
気音の低減を図る閉磁路鉄芯型モールド型点火コイルを
提供する。 【構成】 エラストマ材１０、１１により被覆されたコ
字状鉄芯部材８と中央鉄芯部材１の間に空隙を有する閉
磁路鉄芯が構成され、樹脂ケース１４の内部に絶縁樹脂
１６が充填封入される。一次コイル３の通電と遮断の繰
り返しによるコ字状鉄芯部材８の変位量大の部分に鉄芯
部材露出部１０３を形成する。この部分はエラストマ材
の除去部分である。この除去穴部分にエラストマ材より
も硬い注型樹脂を充填する。これにより、コ字状鉄芯部
材８の近傍でエラストマ材１０、１１が応力緩和を果た
し注型樹脂に局部クラックが発生するのを防止し、しか
も、コ字状鉄芯部材８と中央鉄芯１の間の空隙ならびに
その反対側の部分に相対的に硬い注型樹脂を充填するこ
とで、コ字状鉄芯部材８の変位量を抑制し、磁気音を低
減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の点火装置に
用いられる閉磁路鉄芯モールド型点火コイルに係る。

【０００２】

【従来の技術】車両用エンジンの点火装置に閉磁路鉄芯
モールド型点火コイルを使用する場合、その点火コイル
の取付位置によっては、点火コイルから発生する磁気音
が車室内に伝わり、車室内の静粛を阻害することがあ
る。このような点火コイルから発生する磁気音を低減す
るための従来技術としては、点火コイルの車両取付部に
防振ゴム等を設けることで磁気音を低減したり、またコ
イル鉄芯空隙部分に弾性部材を設けて磁気音を低減する
方法が採用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の点火コイルによると、防振ゴム、弾性部
材等の部品を使用するため、通常の点火コイルの機能を
構成するための構成要素に加えてさらに別部品追加によ
るコストアップを免れない。一般に、点火コイル磁気音
の発生は、主に珪素鋼板から形成される外周コアの振動
量が大きいことに起因しているものと考えられている。
詳細には、一次コイル通電時に鉄芯空隙部に発生した吸
引力により外周コアが中心コアに引き寄せられ、次に一
次コイル遮断時にこの吸引力が解消されることにより外
周コアが元の位置に戻り、この外周コアの吸引による引
張動作と解放による戻り動作の繰り返しに伴う外周コア
の振動によるものとされている。この振動に伴い発生す
る磁気音の音圧レベルは外周コアの振動量に相関する。

【０００４】また中心コアも外周コアもいずれも薄板状
の珪素鋼板を重ね合わせて固定されて形成されるため、
この固い珪素鋼板からなる中心コアおよび外周コアの周
囲にはエラストマ（ゴム）やエポキシ樹脂等を充填して
形成されているのが通常である。例えば従来の閉磁路鉄
芯モールド型点火コイルとして図６に示すようなものが
ある。中心コア１の外周に一次ボビン２が固定され、こ
の一次ボビン２の外周部に一次コイル３が巻かれてお
り、一次コイル３の外周部に二次ボビン４が一次ボビン
２のつば部に固定され、この二次ボビン４の外周部に二
次コイル５が巻かれている。そして中心コア１の凸部１
ａが上部コア６の凹部６ａに圧入固定されている。上部
コア６の外周にはエラストマ材７が上部コア６と一体に
モールド成形されている。上部コア６の凸部６ｂは、コ
字状の外周コア８の凹部８ａに圧入固定されており、外
周コア８の外周部と内周部にはエラストマ材１０、１１
がこの外周コア８と一体にモールド成形されている。そ
して、樹脂ケース１４に中心コア１、一次ボビン２、一
次コイル３、二次ボビン４、二次コイル５、上部コア
６、外周コア８、エラストマ材７、１０、１１が収容さ
れ、樹脂ケース１４の内部の空間隙間部に注型樹脂１６
が充填されている。

【０００５】薄板状の珪素鋼板を複数枚重ね合わせて形
成される外周コア８の熱膨張率と注型樹脂の熱膨張率と
では大差があることから、点火コイルの作動時、外周コ
ア８とその内部の注型樹脂１６との熱膨張差によりクラ
ックが入りやすいので、このようなクラック発生防止の
ため、柔軟性のエラストマ材１１等が外周コア８の内周
側に被覆されて緩衝材の役割を果たしている。中心コア
１と外周コア８との隙間部分は磁気回路の一部を構成す
るエアギャップ部２０になるが、このエアギャップ部２
０にも注型樹脂１６が充填されている。

【０００６】この点火コイルの作動は、一次コイル３の
通電時、中心コア１と外周コア８との間のエアギャップ
部２０に発生した吸引力で外周コア８が中心コア１側に
引き寄せられ、この一次コイル遮断時には、吸引力が解
消されてそれまで引き寄せられていた外周コア８が吸引
力から開放されて元の位置に戻ろうとする。この外周コ
ア８の中心コア１と対面するエアギャップ部２０におい
ては、外周コア８が図６で上下に変位し、一次コイル３
への通電と遮断の繰り返しによりエアギャップ部２０近
傍の外周コア３の変位の変化により振動量が増大し磁気
音が顕著になる。近年車両の低騒音化が進み、このよう
なコイルの磁気音を低減することが重要な課題になって
いる。

【０００７】本発明は、特別な部品を用いることなく簡
単な構成で磁気音の低減を図るようにした閉磁路鉄芯型
モールド型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】本発明の請求項１記載の
閉磁路鉄芯モールド型点火コイルは、弾性部材により被
覆された枠状鉄芯の内部に中央鉄芯を組み込み、前記枠
状鉄芯と前記中央鉄芯の間に空隙を有する閉磁路鉄芯を
構成し、前記枠状鉄芯と前記中央鉄芯を樹脂ケースに収
容し、前記樹脂ケースの内部に絶縁樹脂が充填封入され
る閉磁路鉄芯モールド型点火コイルであって、前記枠状
鉄芯と前記樹脂ケースとの間を注型樹脂により接着固定
したことを特徴とする。

【０００９】請求項２記載の閉磁路鉄芯モールド型点火
コイルは、前記枠状鉄芯の前記中央鉄芯側と反対側面に
被覆される弾性部材部分を除去し、この除去穴部分に注
型樹脂を充填することで枠状鉄芯と樹脂ケースとを接着
固定したことを特徴とする。請求項３記載の閉磁路鉄芯
モールド型点火コイルは、前記枠状鉄芯を被覆するエア
ギャップと反対側の弾性部材を一部除去し、この弾性部
材を除去したことで形成される前記枠状鉄芯の露出面積
が、前記空隙において前記中央鉄芯が前記枠状鉄芯心に
投影する投影面積よりも大であることを特徴とする。

【００１０】前記弾性部材は、例えばエラストマ等のゴ
ム材を用いることが好ましく、注型樹脂は、例えばエポ
キシ材を用いることが好ましい。注型樹脂は前記弾性部
材よりも硬いし外力が作用してもはるかに変形し難い特
性をもつ。

【００１１】

【作用および発明の効果】本発明の閉磁路鉄芯型モール
ド型点火コイルによると、一次コイルの通電と遮断の繰
り返しによる枠状鉄芯の変位量大の部分に弾性部材除去
部分を形成し、この除去穴部分に弾性部材よりも硬い注
型樹脂を充填する構成にしたため、枠状鉄芯の近傍で
弾性部材が応力緩和を果たし注型樹脂に局部クラックが
発生するのを防止するという利点を保持し、枠状鉄芯
と中央鉄芯の間の空隙ならびにその反対側の部分に相対
的に硬い注型樹脂を充填することで、吸引力が大の部分
の枠状鉄芯の変位量を抑制し、磁気音を低減する。従
って、特別の部品を追加することなく、枠状鉄芯と弾性
部材との一体品の一部分を変更することで磁気音の大き
な低減効果が得られるという効果がある。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、本発明の閉磁路鉄芯モールド型点火コイ
ルの一実施例を示している。図１において、コア部２１
は、中央鉄芯１と、コ字状鉄芯部材８と上部鉄芯部材６
とから形成される。コ字状鉄芯部材８と上部鉄芯部材６
が「枠状鉄芯」に相当する。

【００１３】これらの中央鉄芯１、コ字状鉄芯部材８、
上部鉄芯部材６は、珪素鋼板からなる薄板状板を複数枚
重ね合わせて固定されて形成されている。中央鉄芯１
は、その図１で上側の一端が上部鉄芯部材６にその凹部
６ａと凸部１ａとで連結接続され、図１で下側の他端が
コ字状鉄芯部材８の中間部に約１ｍｍ程度の空隙（エア
ギャップ）δをおいて対向している。これにより、コ字
状鉄芯部材８と上部鉄芯部材６とで形成される枠状鉄芯
２３と、枠状鉄芯２３の中空部分に位置する中央鉄芯１
とにより、閉磁気回路が構成される。

【００１４】枠状鉄芯２３の一部を構成するコ字状鉄芯
部材８の外側と内側はエラストマ材１０、１１によりコ
字状鉄芯部材８と一体にモールド成形されており、上部
鉄芯部材６の外側と内側もエラストマ材２４、２５によ
り上部鉄芯部材６と一体にモールド成形されている。こ
れらの枠状鉄芯２３は、エラストマ材１０、１１、２
４、２５とでモールド成形された後、樹脂ケース１４の
内部に挿入される。

【００１５】中央鉄芯１には、その外側に一次コイル３
が装着された樹脂製の一次ボビン２と、二次コイル５が
装着された二次ボビン４とが嵌合されている。一次ボビ
ン２と二次ボビン４とを中央鉄芯１に組み付けた後、上
部鉄芯部材６の凹部６ａに中央鉄芯１の凸部１ａを圧入
固定し、その後に上部鉄芯部材６の凸部６ｂにコ字状鉄
芯部材８の凹部８ａを圧入固定する。すると、枠状鉄芯
２３の内部に中央鉄芯１、一次コイル３、一次ボビン
２、二次コイル５、二次ボビン４等の各構成部品が組み
込まれる。

【００１６】閉磁路鉄芯の内部の空間部分においては、
絶縁樹脂１６が充填封入されており、絶縁樹脂１６に
は、例えばエポキシ樹脂等の優れた密着性を有する熱硬
化性樹脂が用いられ、枠状鉄芯２３の内部に各構成部品
を組み込んだ後、熱硬化性樹脂を液状の状態で上部鉄芯
部材６側から注入し、その後、熱硬化させることにより
形成される。

【００１７】樹脂ケース１４と絶縁樹脂１６との間には
弾性部材としてのエラストマ材１０、１１、２４、２５
が設けられる。弾性部材１０、１１、２４、２５は、絶
縁樹脂１６の熱硬化後の密着性、鉄芯部材への一体モー
ルド成形状、コスト等より例えばオレフィン系のエラス
トマ樹脂を用いる。点火コイルの製造手順の一例を示す
と次のとおりである。 (1) 一次コイル３が装着された樹脂製の一次ボビン２
と、二次コイル５が装着された二次ボビン４とを中央鉄
芯１の外側に嵌合する。(2) コ字状鉄芯部材８は、その
外側と内側をエラストマ材１０、１１によりコ字状鉄芯
部材８と一体にモールド成形する。上部鉄芯部材６も同
様にその外側と内側をエラストマ材２４、２５により上
部鉄芯部材６と一体にモールド成形する。(3) 上部鉄芯
部材６の凹部６ａに中央鉄芯１の凸部１ａを圧入固定
し、その後に上部鉄芯部材６の凸部６ｂにコ字状鉄芯部
材８の凹部８ａを圧入固定する。(4) 樹脂ケース１４の
内部に、枠状鉄芯２３、中央鉄芯１、一次コイル３、一
次ボビン２、二次コイル５、二次ボビン４等の各構成部
品が組み込まれる。(5) 樹脂ケース１４の内部にエポキ
シ樹脂を注入し充填する。このとき樹脂ケース１４内の
隙間にエポキシ樹脂が充填封入される。

【００１８】次に、樹脂ケース１４の内部に液状の樹脂
を注入する前、コ字状鉄芯部材８とエラストマ材１０、
１１とがモールド一体成形された状態を図２、図３およ
び図４に示す。コ字状鉄芯部材８は、珪素鋼板からなる
薄板を複数枚重ね合わせて形成されるものである。その
外周部にはエラストマ材からなる内側部分のエラストマ
材１１と、外側部分からなるエラストマ材１０によりコ
字状鉄芯部材８が被覆されている。

【００１９】 内側のエラストマ材１１に形成される
コ字状鉄芯部材８の露出部１０１は、樹脂注入時に樹脂
が充填される空間部であって、樹脂注入後、中央鉄芯１
とコ字状鉄芯部材８とを注型樹脂により接着固定する役
割がある。この樹脂注入部は磁気回路上はエアギャップ
を構成する。 この露出部１０１に対応するコ字状鉄芯８の反対側
の面にも同様にコ字状鉄芯部材露出部１０３が形成され
る。このコ字状鉄芯部材露出部１０３は、後述するよう
に、樹脂ケース１４とコ字状鉄芯部材８とを注型樹脂に
より接着固定するための部分である。このコ字状鉄芯部
材露出部１０３に注型樹脂を導く通路として溝部１０２
が内側エラストマ材１１から外側エラストマ材１０の側
面にかけて形成されている。樹脂注入後はこの部分がエ
ラストマ材よりも硬いため変形しにくいので磁気音の低
減効果が大きい。

【００２０】本実施例では、枠状鉄芯２３のコ字状鉄芯
部材８の中央鉄芯１の軸心延長線方向に対応する部分に
コ字状鉄芯露出部１０３を形成し、このコ字状鉄芯露出
部１０３に注型樹脂を充填接着固定することにより、コ
字状鉄芯部材８と樹脂ケース１４とを接着固定する。本
実施例によると、一次コイル３への通電時の一次電流と
二次コイル５への二次電圧との関係を示すと図５に示す
とおりである。一次コイル３へ一次電流が供給され、こ
の一次電流が遮断された直後に二次コイル５に二次電圧
が発生する。この一次電流の通電状態から遮断状態への
切替わり時に磁束密度の大きな変化により中央鉄芯１と
コ字状鉄芯部材８とのエアギャップ２０との近傍におい
て振動が発生し、この振動による磁気音が発生する。こ
こで、コ字状鉄芯部材８の熱膨張係数と絶縁樹脂１６の
熱膨張係数の差は比較的大きいため、コ字状鉄芯部材８
の鋭角部においてエラストマ材１０、１１が被覆されて
いることで、このエラストマ材により絶縁樹脂１６にク
ラック等が発生するのが防止されている。

【００２１】本実施例では、コ字状鉄芯部材８の中央鉄
芯１側の部分で絶縁樹脂１６が充填されており、この中
央鉄芯１が投影されるエアギャップ反対側のコ字状鉄芯
部材８の部分にも絶縁樹脂１６が充填されている。これ
により、中央鉄芯１とコ字状鉄芯部材８との間並びにコ
字状鉄芯部材８と樹脂ケース１４との間に注型樹脂（エ
ポキシ）樹脂で相互間が堅固に接着固定されている。し
たがって、コ字状鉄芯部材の振動を抑制するため、コ字
状鉄芯部材８の中央鉄芯１が対向する部分における振動
を抑制するため、磁気音の音圧レベルを低減する効果が
得られる。

【００２２】このエアギャップの部分並びに反対側の部
分においては、一次コイル３の通電と遮断に伴う中央鉄
芯１による吸引力が大きく作用する箇所であることか
ら、樹脂充填によるコ字状鉄芯８の変位抑制効果は大で
ある。すなわちこの振動の抑制による磁気音の抑制効果
が大となる。本実施例によると、閉磁路を構成する鉄芯
の変位が大の部分にあらかじめ弾性部材の設けられない
空隙部を形成し、この空隙部に弾性部材よりも硬い絶縁
樹脂を充填することで、この絶縁樹脂によりコ字状鉄芯
部材と中央鉄芯並びにコ字状鉄芯部材と樹脂ケースとを
接着固定するため、コ字状鉄芯部材の変位を抑制し、振
動低減による磁気音を抑制する効果がある。また本実施
例によると鉄芯部分の周囲で鋭角部分においては樹脂ク
ラックが発生するのを防止するため弾性部材であるエラ
ストマ材で被覆しているため、この被覆される部分にお
いては樹脂クラックの発生が防止される。

【００２３】なお、本発明では、鉄芯の変形量の大の箇
所、鉄芯の曲げ変形に伴う振幅の大きな箇所等にあらか
じめエラストマ材等の弾性部材のない鉄芯露出部を設
け、この鉄芯露出部に注型樹脂を接着固定することで任
意の箇所の変位量大による振動低減効果が得られる。以
上説明したように本発明の閉磁路鉄芯モールド型点火コ
イルによると、特別な部品を追加することなく、コ字状
鉄芯部材の一部、弾性部材箇所を一部変更することのみ
で大きな磁気音低減効果が得られるという顕著な効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による閉磁路鉄芯モールド型点
火コイルの断面図である。

【図２】本発明の実施例の枠状鉄芯の一部を示す平面図
である。

【図３】図２に示すIII 方向矢視図である。

【図４】図３に示すIV方向矢視図である。

【図５】本発明の実施例による点火コイルの一次電流と
二次電圧の各波形を示す特性図である。

【図６】従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 中央鉄芯 ２ 一次ボビン ３ 一次コイル ４ 二次ボビン ５ 二次コイル ６ 上部鉄芯部材（枠状鉄芯） ８ コ字状鉄芯部材（枠状鉄芯） １０、１１、２４、２５ エラストマ材（弾性部材） １６ 絶縁樹脂（注型樹脂） ２３ 枠状鉄芯 １０１ コ字状鉄芯部材露出部 １０２ 溝部 １０３ コ字状鉄芯部材露出部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弾性部材により被覆された枠状鉄芯の内
   部に中央鉄芯を組み込み、前記枠状鉄芯と前記中央鉄芯
   の間に空隙を有する閉磁路鉄芯を構成し、前記枠状鉄芯
   と前記中央鉄芯を樹脂ケースに収容し、前記樹脂ケース
   の内部に絶縁樹脂が充填封入される閉磁路鉄芯モールド
   型点火コイルであって、 前記枠状鉄芯と前記樹脂ケースとの間を注型樹脂により
   接着固定したことを特徴とする閉磁路鉄芯モールド型点
   火コイル。
2. 【請求項２】 前記枠状鉄芯の前記中央鉄芯側と反対側
   面に被覆される弾性部材部分を除去し、この除去穴部分
   に注型樹脂を充填することで枠状鉄芯と樹脂ケースとを
   接着固定したことを特徴とする請求項１記載の閉磁路鉄
   芯モールド型点火コイル。
3. 【請求項３】 前記枠状鉄芯の前記中央鉄芯側と反対側
   面に被覆する弾性部材を一部除去し、この弾性部材を除
   去したことで形成される前記枠状鉄芯の露出面積が、前
   記空隙において前記中央鉄芯が前記枠状鉄芯心に投影す
   る投影面積よりも大であることを特徴とする請求項１記
   載の閉磁路鉄芯モールド型点火コイル。