JPH08335523A - 点火コイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電圧変換効率を向上し、かつ製造コストを低
減する点火コイルを提供する。 【構成】 鉄心５０２は、例えば珪素鋼板からなる長手
方向の寸法が一定で板幅寸法が異なる複数枚の磁性体鋼
板（以下、「鋼板」という。）を用いて断面略円形の柱
状に形成されている。板幅を２．０〜７．２mmの範囲で
１３種類設定し、板幅が最小の２．０mmである鋼板５０
１ａより徐々に板幅が広くなる鋼板５０１ｂから板幅が
最大の７．２mmである鋼板５０１ｍまで順番に積層する
ことで断面略半円形状の鉄心が形成され、さらにこの積
層した鋼板５０１ｍに板幅が徐々に狭くなる５０１ｎか
ら板幅が最小の２．０mmの鋼板５０１ｚまで順番に積層
することで断面略円形状の鉄心５０２が形成される。例
えば板厚を０．２７mmに設定すると、外接円５００の直
径が７．２mmとなり、占積率を９５％以上にすることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、点火コイルに関し、例
えば内燃機関用点火コイルに用いられるコアに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば内燃機関用点火コイル
に用いられる点火コイル用コアは、複数の短冊状の磁性
体鋼板を径方向に積層して柱状に形成したものが知られ
ている。この柱状に形成された点火コイル用コアの多く
は、同一寸法の短冊状の複数の鋼板を重ね合わせ、重ね
合わさる上下の鋼板に予め打出し形成される凸部とこの
凸部の裏面に形成される凹部とを用い、凹部に凸部がプ
レス金型内で圧入されることでそれぞれの鋼板が固定さ
れている。

【０００３】ところが、この種の点火コイル用コアによ
ると、円筒状のコイルボビン内に点火コイル用コアを挿
入し点火コイルを構成する場合、コイルボビン内の円柱
状の空間に角柱状の点火コイル用コアが挿入されるた
め、コイルボビン内に幾何学的に無駄な空間を生ずるこ
とになる。つまり、断面形状が円形であるコイルボビン
内の空間の断面積に対し断面形状が矩形状である点火コ
イル用コアの断面積が占める割合（以下、「占積率」と
いう。）を十分に大きくとることができない。このた
め、点火コイルの電圧変換効率を向上することが困難に
なるという問題が生じていた。また複数の短冊状の鋼板
を積層するときに用いるプレス金型には高い位置決め精
度が要求されることから、プレス金型が高価になるため
製造設備費が増大し、点火コイル用コアの製造コストに
影響を与えるという問題も生じていた。

【０００４】そこで、このような問題を解決するため、
特開昭５０−８８５３２号公報に開示される鉄心シール
ド、特開昭５１−３８６２４号公報に開示される鉄心の
コロナ遮蔽装置等が提案されており、両公報の明細書に
は、４種類の幅の異なる珪素鋼板を断面円形に多段に積
重ねた鉄心脚部の周囲に絶縁筒を設けこの絶縁筒のまわ
りに巻線を巻付けることで構成するコイルが開示されて
いる。

【０００５】また、特開平３−１６５５０５号公報に開
示される空隙付きリアクトル鉄心では、磁性鋼板を積層
した方向が互いに９０°異なる２種類の積層群より構成
され、断面が円形を形成するような長さでそれぞれの磁
性鋼板を切断することで鉄心ブロックを構成している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
５０−８８５３２号公報に開示される鉄心シールドおよ
び特開昭５１−３８６２４号公報に開示される鉄心のコ
ロナ遮蔽装置によると、鉄心脚部を構成する積層された
珪素鋼板は４種類の幅で構成されていることから、その
断面形状である略円形の半円に着目すると半円を構成す
る断面形状は４段からなる階段状に形成されていること
が判る。この階段の１段を１ブロックとすると、半円当
たりのブロック数は４ブロックであることから、図７に
示すように鉄心脚部の占積率は９０％に満たないことに
なる。すると、例えばこの鉄心脚部を点火コイル用コア
に用いた場合、占積率が９０％に満たないことから電圧
変換効率が低く点火コイルとしての高電圧を発生させる
ことができないという問題を生ずる。

【０００７】また、特開平３−１６５５０５号公報に開
示される空隙付きリアクトル鉄心によると、９０％以上
の占積率を確保することができるものの、積層した２種
類の積層群を互いに９０°異なるように位置させること
から、組付けが困難になり組付コストが増大するという
問題がある。本発明の目的は、電圧変換効率を向上し、
かつ製造コストを低減する点火コイルを提供することで
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めの本発明による請求項１記載の点火コイルは、幅の異
なる複数の磁性体鋼板を径方向に積層して形成する径方
向断面形状が略円形の柱状のコアを有する点火コイルで
あって、前記略円形の外接円の直径が１５ｍｍ以下であ
ることと、前記複数の磁性体鋼板のそれぞれの板厚が前
記外接円の直径の８％以下であることと、前記複数の磁
性体鋼板の板幅の種類が６種類以上であることと、前記
複数の磁性体鋼板の枚数が１２枚以上であることとを満
たし、前記外接円の面積に対し前記略円形の面積が占め
る割合が９０％以上であることを特徴とする。

【０００９】また、本発明による請求項２記載の点火コ
イルは、請求項１記載の点火コイルにおいて、前記複数
の磁性体鋼板の板幅の種類が１１種類以上であること
と、前記複数の磁性体鋼板の枚数が２２枚以上であるこ
ととを満たし、前記外接円の面積に対し前記略円形の面
積が占める割合が９５％以上であることを特徴とする。

【００１０】さらに、本発明による請求項３記載の点火
コイルは、請求項１または２記載の点火コイルにおい
て、前記複数の磁性体鋼板の厚板が０．５ｍｍ以下で、
かつ同じ板幅の前記磁性体鋼板が２枚以上隣接して積層
されていることを特徴とする。さらにまた、本発明によ
る請求項４記載の点火コイルは、請求項１〜３のいずれ
か一項に記載の点火コイルの端面には磁石が位置し、前
記端部を構成する複数の磁性体鋼板の各端面と交差する
ように前記端面に溝部が形成されることを特徴とする。

【００１１】

【作用および発明の効果】本発明の請求項１記載の点火
コイルによると、幅の異なる複数の磁性体鋼板を径方向
に積層して形成されるコアの断面略円形の外接円の直径
が１５mm以下で、複数の磁性体鋼板の板厚が前記外接円
の直径の８％以下、板幅の種類が６種類以上、枚数が１
２枚以上であり、前記外接円の面積に対する断面略円形
の面積が９０％以上であることから、例えば前記外接円
を内周壁の輪郭とする筒状のボビン内にこのコアを収容
したとき、幾何学的に生ずる無駄なスペースを１０％以
下に抑えることができる。これにより、ボビンの外周に
巻回されるコイル間の電圧変換効率を向上する効果があ
る。また、占積率９０％以上の断面略円形の柱状に積層
されていることから、例えば前記外接円より僅かに小径
の円を内壁の輪郭とする筒状のボビン内にコアを圧入す
ることで、それぞれの磁性体鋼板をプレス等により固定
することなくして、積層された磁性体鋼板同士の径方向
の移動する防止することができる。これにより、高価な
プレス金型等を必要としないことから、コアの製造コス
トを低減させる効果がある。

【００１２】さらに、本発明の請求項２記載の点火コイ
ルによると、複数の磁性体鋼板の板幅の種類が１１種類
以上、枚数が２２枚以上であり、前記外接円の面積に対
する断面略円形の面積が９５％以上であることから、無
駄なスペースを５％以下に抑え電圧変換効率をより向上
させる効果がある。さらにまた、本発明の請求項３記載
の点火コイルによると、複数の磁性体鋼板の板厚が０．
５mm以下で、かつ同じ板幅の磁性体鋼板が２枚以上隣接
して積層されていることから、板幅の種類が少ないこと
により１枚当たりの板厚が増大しても０．５mm以下の板
厚のものを２枚以上重ねることで渦電流により生ずるエ
ネルギ損失（以下、「渦電流損」という。）を減少させ
電圧変換効率の低下を防止することができる。これによ
り、電圧変換効率を一段と向上させる効果がある。

【００１３】また、本発明請求項４記載の点火コイルに
よると、請求項１〜３のいずれか一項に記載の点火コイ
ルの端面には複数の磁性体鋼板の各端面と交差するよう
に溝部が形成されることから、例えば複数の磁性体鋼板
の端面をこの溝部内で線状に溶接することで溶接時に生
ずる溶接バリがコアの端面より飛び出すことを防止する
ことができる。これにより、コアの端面に磁石を位置さ
せたとき、この端面には溶接バリによる面荒れ等が生じ
ないことから、溶接後のバリ取り工程等を必要とせず端
面に磁石を密着させることができる。したがって、コア
の端面に位置する磁石によるバイアス磁束を高精度に加
えられる効果がある。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。本発明の点火コイルを内燃機関用点火コイルに適
用した一実施例を図１〜図１９に示す。図１(a) および
(b) には第１実施例によるコア（以下、「鉄心」とい
う。）５０２の平面図および側面図が示され、この鉄心
５０２が以下説明する点火コイル２のトランス部５に用
いられる。

【００１５】図２および図３に示すように、点火コイル
２は、主に円柱状のトランス部５と、このトランス部５
の一方の端部に位置しトランス部５の一次電流を断続す
る制御回路部７と、トランス部５の他方の端部に位置し
トランス部５の二次電圧を図示しない点火プラグに供給
する接続部６とから構成されている。点火コイル２は、
前述の点火コイルのハウジングである樹脂材料からなる
円柱状のケース１００を備えており、このケース１００
の内側に形成されている収容室１０２内には、高電圧発
生用のトランス部５と制御回路部７とトランス部５の周
囲を満たす絶縁油２９とが収容されている。収容室１０
２の上端部には、制御信号入力用コネクタ９が設けら
れ、また収容室１０２の下端部には、後述するカップ１
５の底部により閉塞された底部１０４が形成されてい
る。このカップ１５の外周壁は、ケース１００の下端に
位置する接続部６に覆われている。

【００１６】接続部６には、ケース１００によって図示
しない点火プラグを収容する筒部１０５が形成され、こ
の筒部１０５の開口端にはゴムからなるプラグキャップ
１３が装着されている。筒部１０５の上端に位置する底
部１０４には、導電部材としての金属製のカップ１５が
ケース１００の樹脂材料中にインサート成形されてい
る。このため、収容室１０２と接続部６とは液密に区画
されている。

【００１７】カップ１５の底部に係止されているスプリ
ング１７は、圧縮コイルスプリングからなり、接続部６
内に挿入される図示しない点火プラグの電極部がスプリ
ング１７の他端部に電気的に接触するようになってい
る。制御信号入力用コネクタ９は、コネクタハウジング
１８とコネクタピン１９とから構成されている。コネク
タハウジング１８は、ケース１００と一体成形されてお
り、このコネクタハウジング１８内に位置する３本のコ
ネクタピン１９がケース１００を貫通し外部と接続可能
にコネクタハウジング１８にインサート成形されてい
る。

【００１８】ケース１００の上側には、トランス部５、
制御回路部７、絶縁油２９等をケース１００の外部から
収容室１０２に収容するための開口部１００ａが形成さ
れている。この開口部１００ａは、樹脂製の蓋３１およ
びＯリング３２により液密に閉塞され、さらにこの蓋３
１の表面を覆うように金属製の蓋３２がケース１００の
上部にかしめ固定されている。

【００１９】トランス部５は、鉄心５０２、磁石５０
４、５０６、二次スプール５１０、二次コイル５１２、
一次スプール５１４および一次コイル５１６から構成さ
れている。図１および図４に示すように、鉄心５０２
は、例えば珪素鋼板からなる長手方向の寸法が一定で板
幅寸法が異なる複数枚の磁性体鋼板（以下、「鋼板」と
いう。）を用いて断面略円形の柱状に形成されている。
つまり、図４に示すように長手方向の寸法がＬで、板幅
がＷの短冊状の鋼板において、板幅Ｗを２．０〜７．２
mmの範囲で１３種類設定し、板幅が最小の２．０mmであ
る鋼板５０１ａから徐々に板幅が広くなる鋼板５０１
ｂ、５０１ｃ、５０１ｄ、５０１ｅ、５０１ｆ、５０１
ｇ、５０１ｈ、５０１ｉ、５０１ｊ、５０１ｋ、５０１
ｌの順に板幅が最大の７．２mmである鋼板５０１ｍまで
積層することで断面略半円形状の鉄心が形成され、さら
にこの積層した鋼板５０１ｍに板幅が徐々に狭くなる５
０１ｎ、５０１ｏ、５０１ｐ、５０１ｑ、５０１ｒ、５
０１ｓ、５０１ｔ、５０１ｕ、５０１ｖ、５０１ｗ、５
０１ｘ、５０１ｙの順に板幅が最小の２．０mmの鋼板５
０１ｚまで積層することで断面略円形状の鉄心５０２が
形成される。本実施例の場合、鋼板５０１ａ、ｂ、ｃ、
ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、
ｐ、ｑ、ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、ｖ、ｗ、ｘ、ｙ、ｚ（以下、
「鋼板５０１ａ−ｚ」と総称する。）の板厚を例えば
０．２７mmに設定すると、鉄心５０２の外接円５００の
直径が７．２mmとなり、その占積率を９５％以上にする
ことができる。

【００２０】積層された鉄心５０２は後述するレーザ溶
接工程により、端部５０２ａおよび端部５０２ｂがレー
ザ溶接されることで鉄心５０２を構成する鋼板５０１ａ
−ｚがそれぞれ互いに接合される。そして、鉄心５０２
の両端には、コイルにより励磁されて発生する磁束の方
向とは反対方向の極性を有する磁石５０４、５０６がそ
れぞれ粘着テープにより固定されている。

【００２１】図２および図３に示すように、ボビンとし
ての二次スプール５１０は、両端に鍔部５１０ａ、ｂを
有する有底円柱状に形成される樹脂成形品であり、内部
に断面円形状の鉄心収容孔５１０ｄを有し底部５１０ｃ
により下端部が略閉塞されている。二次スプール５１０
の底部５１０ｃには、二次コイル５１２の一端から引き
出される図示しない引出線が電気的に接続されたターミ
ナルプレート３４が固定され、このターミナルプレート
３４にカップ１５と接触するためのスプリング２７が固
定されている。これらターミナルプレート３４とスプリ
ング２７とがスプール側導電部材として機能し、二次コ
イル５１６に誘起された高電圧がターミナルプレート３
４、スプリング２７、カップ１５、スプリング１７を経
由して図示しない点火プラグの電極部に供給される。ま
た二次スプール５１０の反底部５１０ｃ側端部には、二
次スプール５１０と同心上に筒部５１０ｆが延出して形
成されている。

【００２２】図５に示すように、二次スプール５１０の
鉄心収容孔５１０ｄ内には、端部に磁石５０６が取付ら
れた鉄心５０１が挿入される。そして、図２および図３
に示すように、二次スプール５１０の外周には二次コイ
ル５１２が巻回される。なお、鉄心５０２を構成する鋼
板５０１ａ−ｚをそれぞれ固定するのにＹＡＧレーザ溶
接を用いたが、本発明ではこれに限られることはなく、
例えば鉄心５０２の端部５０２ａ、５０２ｂを円環状の
締結リングに圧入することで鋼板５０１ａ−ｚを固定し
ても良い。また二次スプール５１０に形成される鉄心収
納孔５１０ｄの内径を鉄心５０２の外径より僅かに小径
に設定することで、鉄心収納孔５１０ｄ内に鉄心５０２
を圧入し鉄心収納孔５１０ｄの開口端に蓋をすることに
より鋼板５０１ａ−ｚを固定してもよい。

【００２３】図２および図３に示すように、樹脂成形品
である一次スプール５１４は、両端に鍔部５１４ａ、ｂ
を有する有底円柱状に形成されており、蓋部５１４ｃに
より上端部が略閉塞されている。この一次スプール５１
４の外周には一次コイル５１６が巻回されている。一次
スプール５１４の蓋部５１４ｃには、一次スプール５１
４の下端部側に延びる筒部５１４ｆが一次スプール５１
４と同心上に形成されるとともに、開口部５１４ｄが形
成されている。この筒部５１４ｆは、前述した二次スプ
ール５１０と一次スプール５１４とを組付けたとき、二
次スプール５１０の筒部５１０ｆの内側に同心円となっ
て位置するように形成されている。したがって、一次ス
プール５１４と二次スプール５１０との組付時、一次ス
プール５１４の蓋部５１４ｃと二次スプール５１０の底
部５１０ｃとの間に、両端に磁石５０４、５０６を備え
た鉄心５０２が挟持される。

【００２４】図２および図３に示すように、一次コイル
５１６が巻回された一次スプール５１４の外側には、ス
リット５０８ａを有する補助コア５０８が装着されてい
る。この補助コア５０８は、薄い珪素鋼板を筒状に巻回
し、巻回開始端と巻回終了端とを接続しないことから軸
方向にスリット５０８ａを形成しており、磁石５０４の
外周位置から磁石５０６の外周位置にわたる軸方向長さ
を有する。これにより、補助コア５０８の周方向に発生
する渦電流を低減している。

【００２５】トランス部５等が収容されている収容室１
０２内には、収容室１０２の上端部に僅かの空気空間を
残して絶縁油２９が充填されている。絶縁油２９は、一
次スプール５１４の下側開口端、一次スプール５１４の
蓋部５１４ｃの略中央部に開設された開口５１４ｄ、二
次スプール５１０の上側開口端および図示しない開口を
通して侵入し、鉄心５０２、二次コイル５１２、一次コ
イル５１６、補助コア５０８等の間の電気絶縁を確実な
ものとしている。

【００２６】次に、鉄心５０２が収容される鉄心収容孔
５１０ｄの断面積に対する鉄心５０２の占積率を図６〜
図９に基づいて詳述する。ここで、鉄心収容孔５１０ｄ
の内壁の輪郭である円は、図６で符号５００で示されて
おり、これは前述した外接円に相当し、以下、「外接円
５００」と称する。

【００２７】外接円５００の面積に対する鉄心５０２の
占積率は幅の異なる鋼板の枚数によって変動する。例え
ば、外接円５００の半円内に幅の異なる６種類の鋼板を
積層することにより構成される鉄心は、図６(a) に示す
模式図で表される。つまり、前述した鉄心５０２の半円
当たりを構成する鋼板５０１ａから５０１ｍまでの幅の
異なる１３種類の鋼板を６種類の鋼板に置換えたものが
図６(a) に示す鋼板５６１、５６２、５６３、５６４、
５６５、５６６から構成される鉄心である。ここで、鋼
板５６１、５６２、５６３、５６４、５６５、５６６は
それぞれ同じ厚さに設定されており、その幅は外接円５
００に接する最大の幅にそれぞれ設定されている。した
がって、図６(b) に示すように、それぞれの鋼板の板厚
を薄くして鋼板の枚数を増やすことにより占積率が増加
することが判る。この鋼板の板厚を薄くしながら枚数を
増やすと占積率が増大する関係は、幾何学的に求めるこ
とができ、鋼板の枚数と鉄心の占積率の関係は図７に示
すような相関関係を持つことが判る。ここで、図７にお
いては、外接円５００の半円当たりに占める鋼板の枚数
を便宜上ブロックの分割数として表している。

【００２８】図７に示すように、外接円５００の半円当
たりのブロック分割数を増やすことで鉄心５０２の占積
率を増加させることができ、鉄心５０２の占積率を９０
％以上にするにはブロック分割数を６以上に設定するこ
とが必要であることが判る。鉄心５０２に占積率を９０
％以上に設定するのは、前述した点火コイル２のトラン
ス部５によって発生させる点火コイル２の出力電圧を３
０ｋＶ以上にするためである。ここで、図６(a) にはブ
ロック分割数を６に設定したときの変形例１が示され、
また図６(b) にはブロック分割数を１１に設定したとき
の変形例２が示されている。

【００２９】ところで、分割されたブロックのひとつ一
つは一枚ずつの鋼板に置換えられるが、ブロック分割数
が少なければ少ないほど置換えられる鋼板の板厚は厚く
なる。このブロック分割数に対する各ブロックの厚さの
割合が図８に示されている。ここで、「各ブロックの厚
さの割合」とは、外接円５００の直径に対する割合であ
る。

【００３０】図８に示すように、外接円５００の半円当
たりのブロック分割数が６であるとき、各ブロック厚の
割合は０．０８程度であることからブロック厚さは外接
円５００の直径の８％に当たることが判る。すると、例
えば外接円５００の直径が１５mmであるときブロック厚
さは１．２mmに設定されることになる。すなわち、図６
(a) に示す鋼板５６１、５６２、５６３、５６４、５６
５、５６６のそれぞれの板厚が１．２mmに設定される。
ところが、鋼板の板厚と点火コイル２の点火コイル２の
出力電圧との間には図９に示すような相関関係があり、
鋼板の板厚が０．５mm以上になると点火コイル２の出力
電圧が３０ｋＶ以下になる。これは、鋼板の板厚が厚い
と鋼板の断面において生ずる渦電流損が大きくなること
により点火コイル２の出力電圧が低下するためである。
したがって、点火コイル出力電圧を３０ｋＶ以上にしよ
うとすると、鋼板の板厚を０．５mm以下にすることが必
要となり、図６(a) の鋼板５６１〜５６６の板厚の０．
５mm以下とすることが必要となる。そのため、外接円５
００の半円当たりのブロック数が６であるときには、同
じ幅に形成された板厚０．５mmの鋼板を２枚以上重ねる
ことで１ブロックが形成される。

【００３１】図６(c) に示す変形例３は、同じ幅の鋼板
５９１ａ、５９１ｂを２枚重ねて１ブロックとしたもの
を６ブロック設けた例である。この変形例３によると、
それぞれのブロックを構成する鋼板５９１ａ、５９１ｂ
の板厚を薄く設定することができるため、渦電流損の増
大を抑えることができるため、点火コイル２の出力電圧
を３０ｋＶ以上取出すことができる。

【００３２】また、図６(d) に示す変形例２では、ブロ
ック分割数を１１にしたことから、鉄心５０２の占積率
を９５％以上確保することができ、分割された各ブロッ
クに相当する鋼板５７１、５７２、５７３、５７４、５
７５、５７６、５７７、５７８、５７９、５８０、５８
１の板厚は０．５mm程度まで薄くすることができる。こ
れにより、占積率を９０％以上確保しながら点火コイル
２から取出す出力電圧を３０ｋＶ以上確保することがで
きる。

【００３３】次に、鉄心５０２を製造する各工程を図１
０〜図１８に基づいて説明する。鉄心５０２は、(1) 鋼
板素材７０１を裁断しリボン材７０２を製造する裁断工
程、(2) リボン材７０２を束ね積層材７０５を製造する
束ね工程、(3) 束ねられた積層材７０５を所定長さの鉄
心材７０７に切断する切断工程および(4) 切断された鉄
心材７０７の端部をＹＡＧレーザ溶接するレーザ溶接工
程を経ることで製造される。以下、この(1) 〜(4) の４
工程をそれぞれ説明する。

【００３４】(1) 裁断工程 図１１に示すように、裁断工程では幅広の帯状の鋼板素
材７０１を裁断機７１０によってのれん状のリボン材７
０２に裁断する。このとき、図１０に示すように鋼板素
材７０１の一方の外側から内側に向かって最も幅の狭い
リボン７０１ａから順に徐々に幅が広くなるリボン７０
１ｂ、７０１ｃ、７０１ｄ、７０１ｅ、７０１ｆ、７０
１ｇ、７０１ｈ、７０１ｉ、７０１ｊ、７０１ｋ、７０
１ｌの順番により最も幅の広いリボン材７０１ｍが鋼板
素材７０１の略軸中心に位置するようにそれぞれのリボ
ンを位置させている。同様に、他方の外側から内側に向
かって最も幅の狭いリボン７０１ｚから順に徐々に幅が
広くなるリボン７０１ｙ、７０１ｘ、７０１ｗ、７０１
ｖ、７０１ｕ、７０１ｔ、７０１ｓ、７０１ｒ、７０１
ｑ、７０１ｐ、７０１ｏ、７０１ｎの順番にリボンを位
置させている。このようにリボン７０１ａからリボン７
０１ｚまでが位置するようにリボン材７０２を裁断する
ことで、後述する束ね工程において容易に積層させるこ
とができる。

【００３５】図１２に示すように、鋼板素材７０１を裁
断する裁断機７１０は切断ローラ７１２、７１４から構
成されており、それぞれ取付けられたローラが互いにか
み合うことにより切断ローラ７１２と切断ローラ７１４
との間を通る鋼板素材７０１がのれん状に裁断される。
この裁断機７１０によって鋼板素材７０１が裁断される
様子が図１３に示されており、図１３で右側から鋼板素
材７０１が裁断機７１０内に投入され左側から裁断され
たリボン材７０２が取出されている。

【００３６】(2) 束ね工程 図１４に示すように、束ね工程ではのれん状に切断され
たリボン材７０２をねじるようにしながら束ねる。この
とき、幅の最も狭いリボン７０１ａとリボン７０１ｚが
外側に位置するように配置し、その内側に徐々に幅が広
くなるリボン７０１ｂとリボン７０１ｙ、リボン７０１
ｃとリボン７０１ｘ、リボン７０１ｄとリボン７０１
ｗ、リボン７０１ｅとリボン７０１ｖ、リボン７０１ｆ
とリボン７０１ｕ、リボン７０１ｇとリボン７０１ｔ、
リボン７０１ｈとリボン７０１ｓ、リボン７０１ｉとリ
ボン７０１ｒ、リボン７０１ｉとリボン７０１ｑ、リボ
ン７０１ｋとリボン７０１ｐ、リボン７０１ｌとリボン
７０１ｏの順に配置する。そして、最も幅の広いリボン
７０１ｍとリボン７０１ｎが中央に位置するように束ね
機７２０によって積層する。

【００３７】図１４および図１５に示すように、束ね機
７２０はガイドローラ７２２、７２４によって構成され
ており、図１４で右側から投入されるリボン材７０２を
ガイドローラ７２２、７２４によって挟み込むようにし
ながらリボン材７０２を束ねる。そして、束ねられたリ
ボン材７０２は積層材７０５として図１４で左側から取
出される。

【００３８】(3) 切断工程 図１６に示すように、切断工程では束ねられた積層材７
０５を切断機７３０によって所定の長さに切断する。図
１６に示す切断機７３０は切断前の積層材７０５を固定
するのに用いるダイス７３１および押型７３３と、固定
された積層材７０５を径方向からせん断するパンチ７３
７と、せん断時に移動する積層材７０５を保持するクラ
ンプ型７５３とから構成されている。そして、ダイス７
３１と押型７３３とに固定された積層材７０５が径方向
に移動するパンチ７３７によりせん断加工されることで
切断される。これにより、積層材７０５から所定長さの
鉄心材７０７が得られる。

【００３９】(4) レーザ溶接工程 図１７および図１８に示すように、鉄心材７０７は、積
層されたリボン７０２ａからリボン７０２ｚである鋼板
５０１ａ−ｚがばらばらに離れないように押さ部７４
２、７４４からなる押え治具７４０によって固定され
る。そして、このレーザ溶接工程では、前述した切断工
程によって形成された切断面７０７ａにＹＡＧレーザ溶
接が線状に施される。このＹＡＧレーザ溶接は、積層さ
れた鋼板５０１ａ−ｚの端面すべてにわたって交差する
ように線状に施されるため、積層された隣合う鋼板が互
いに溶接される。図１８では、溶接痕が符号７０７ｂで
表されている。また図１７では、ＹＡＧレーザ溶接をす
る様子を示し、白抜きの矢印はＹＡＧレーザの照射光の
走査方向を表している。

【００４０】このようにレーザ溶接された鉄心材７０７
は、積層された鋼板５０１ａ−ｚがばらばらに離れるこ
とがないため、鉄心７０２として容易に取り扱うことが
できる。ここで、図１９に示す鉄心７０７の変形例４
は、鉄心材７０７の端面としての切断面７０７ａに溝部
としての溶接溝７０８を積層したリボン材７０２のすべ
てに係るように形成し、この溶接溝７０８内にＹＡＧレ
ーザ溶接を施すことで、ＹＡＧレーザ溶接後の溶接バリ
が切断面７０７ａより飛び出さないようにしたものであ
る。つまり、切断面７０７ａにはＹＡＧレーザ溶接され
る溶接幅よりも広い溶接溝７０８を切削工程等により鉄
心材７０７に形成し、この溶接溝７０８内にＹＡＧレー
ザ溶接を施すことで、溶接による溶接バリが生じたとし
ても、溶接バリが切断面７０７ａより飛び出すことがな
く溶接溝７０８内に納まることから切断面７０７ａの面
荒れを防ぐことができる。ここで、図１９に示す符号７
０８ａは溶接痕を示している。

【００４１】なお、レーザ溶接溝７０８は切削工程によ
って形成されるものに限られることはなく、図２０に示
すように鋼板素材７０１に予め形成される複数の穴部７
０９によって形成してもよい。この複数の穴部７０９
は、第１実施例で説明した切断工程により切断される所
定位置に合わせて裁断工程等で同一線上の位置するよう
に形成されることから、所定長さに切断された鉄心材７
０７の切断面７０７ａにこの穴部７０９の一部を位置さ
せることができる。これにより、鉄心材７０７に切削工
程等の別工程を設けることなくして溶接溝７０８を形成
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による内燃機関用点火コイ
ルの鉄心を示し、(a) は平面図、(b) は側面図である。

【図２】第１実施例の鉄心を組付けた内燃機関用点火コ
イルの縦断面図である。

【図３】図２に示すトランス部のIII −III 線断面図で
ある。

【図４】第１実施例の鉄心を構成する鋼板の各寸法を示
す模式図である。

【図５】第１実施例の鉄心を二次スプールに組付ける様
子を示す模式図である。

【図６】第１実施例の鉄心の各変形例を示す模式図であ
る。

【図７】鉄心の外接円の半円当たりのブロック分割数に
対する鉄心の占積率を示す説明図である。

【図８】鉄心の外接円の半円当たりのブロック分割数に
対する各ブロック厚さの割合を示す説明図である。

【図９】鉄心を構成する鋼板の板厚に対する点火コイル
の出力電圧を示した特性図である。

【図１０】鋼板素材に対する幅の異なる各鋼板の裁断位
置を示す模式図である。

【図１１】裁断工程において鋼板素材から裁断されるリ
ボン材を示す模式図である。

【図１２】裁断工程において鋼板素材を裁断する切断ロ
ーラを示す模式図である。

【図１３】裁断工程において切断ローラにより鋼板素材
からリボン材を裁断される様子を示す模式図である。

【図１４】束ね工程においてリボン材を束ねる様子を示
す説明図である。

【図１５】図１４に示すXV方向矢視による矢視図であ
る。

【図１６】切断工程において束ねられた積層材を切断す
る様子を示す説明図である。

【図１７】レーザ溶接工程において切断された鉄心材を
ＹＡＧレーザ溶接する様子を示す説明図である。

【図１８】図１７に示すXVIII 方向矢視による矢視図で
ある。

【図１９】第１実施例の鉄心の変形例４を示す部分斜視
図である。

【図２０】第１実施例の鉄心の鋼板素材に形成される穴
部の位置を示す模式図である。

【符号の説明】

２ 点火コイル ５ トランス部 １００ ケース ５００ 外接円 ５０１ 鋼板 （磁性体鋼板） ５０２ 鉄心 （コア） ５０４、５０６ 磁石 ５１０ 二次スプール ５１２ 二次コイル ５１４ 一次スプール ５１６ 一次コイル ７０８ 溶接溝（溝部） ７０８ａ 切断面（端面）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 幅の異なる複数の磁性体鋼板を径方向に
   積層して形成する径方向断面形状が略円形の柱状のコア
   を有する点火コイルであって、 前記略円形の外接円の直径が１５ｍｍ以下であること
   と、 前記複数の磁性体鋼板のそれぞれの板厚が前記外接円の
   直径の８％以下であることと、 前記複数の磁性体鋼板の板幅の種類が６種類以上である
   ことと、 前記複数の磁性体鋼板の枚数が１２枚以上であることと
   を満たし、 前記外接円の面積に対し前記略円形の面積が占める割合
   が９０％以上であることを特徴とする点火コイル。
2. 【請求項２】 前記複数の磁性体鋼板の板幅の種類が１
   １種類以上であることと、前記複数の磁性体鋼板の枚数
   が２２枚以上であることとを満たし、 前記外接円の面積に対し前記略円形の面積が占める割合
   が９５％以上であることを特徴とする請求項１記載の点
   火コイル。
3. 【請求項３】 前記複数の磁性体鋼板の厚板が０．５ｍ
   ｍ以下で、かつ同じ板幅の前記磁性体鋼板が２枚以上隣
   接して積層されていることを特徴とする請求項１または
   ２記載の点火コイル。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか一項に記載の点
   火コイルの端面には磁石が位置し、前記端部を構成する
   複数の磁性体鋼板の各端面と交差するように前記端面に
   溝部が形成されることを特徴とする点火コイル。