JP2000294435A - 内燃機関用点火コイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業性よく製造することができるとともに、
製造コストを低減することができ、さらには製品として
の信頼性を向上させることのできる内燃機関用点火コイ
ルを提供する。 【解決手段】 方向性珪素鋼板５１から環状のサイド鉄
心用板片８１を型抜きし、このサイド鉄心用板片８１を
積み重ねてサイド鉄心８を形成するとともに、サイド鉄
心用板片８１を型抜きした内側抜取部５１ａから共取り
したセンター鉄心用板片６１を積み重ねてセンター鉄心
６を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば自動車の
エンジンなどの点火プラグに火花放電を発生させるため
に高電圧を供給する内燃機関用点火コイルに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図１は内燃機関用点火コイルの概略構成
を示す断面図、図６は従来の内燃機関用点火コイルの図
１のＸ−Ｘ線に相当する拡大平断面図である。なお、図
６に示す内燃機関用点火コイルは、磁束密度を大きくす
ることのできる方向性珪素鋼板で鉄心を形成し、圧延方
向と磁束の方向とを合わせることにより、鉄心を小型化
する例である。

【０００３】図１または図６において、１は内燃機関用
点火コイルを示し、一次コイルボビン２と、この一次コ
イルボビン２の外周に巻回された一次コイル３と、この
一次コイル３の外周に配設される二次コイルボビン４
と、この二次コイルボビン４の外周に巻回された二次コ
イル５と、一次コイルボビン２内に挿通されるセンター
鉄心６と、このセンター鉄心６の一端に配設される永久
磁石７と、センター鉄心６と閉磁路を形成する、平面形
状が環状になるように４分割されたサイド鉄心用パーツ
８ａからなるサイド鉄心８と、一次コイルボビン２〜サ
イド鉄心８までの各部品を収容する絶縁ケース９とで構
成されている。

【０００４】そして、絶縁ケース９に一次端子１０およ
び二次端子１１が配設されており、一次端子１０に一次
コイル３が接続され、二次端子１１に二次コイル５が接
続されている。なお、各部品が収容された絶縁ケース９
内には、図示を省略したが、相互の高電圧絶縁を行う絶
縁材である熱硬化性樹脂が充填され、各部品を絶縁ケー
ス９内に固定している。

【０００５】図７（ａ），（ｂ）は従来のサイド鉄心の
一例および組立方法を示す説明図である。図７におい
て、サイド鉄心用パーツ８ａには、周方向の一端面に嵌
合凸部８ｂが設けられ、周方向の他端面に嵌合凹部８ｃ
が設けられている。

【０００６】この嵌合凸部８ｂと嵌合凹部８ｃとは、一
方のサイド鉄心用パーツ８ａに設けられた嵌合凸部８ｂ
（嵌合凹部８ｃ）と、他方のサイド鉄心用パーツ８ａに
設けられた嵌合凹部８ｃ（嵌合凸部８ｂ）とを、図７
（ａ）に示すように、軸方向で離して一致させた後に各
サイド鉄心用パーツ８ａを軸方向へ相対的に移動させる
ことにより、図７（ｂ）に示すように、軸方向と直交す
る方向へ抜けないように嵌合するものである。したがっ
て、４つのサイド鉄心用パーツ８ａの嵌合凸部８ｂと嵌
合凹部８ｃとを嵌合させることにより、図７（ｂ）に示
す環状のサイド鉄心８とすることができる。

【０００７】図８（ａ），（ｂ）は従来のサイド鉄心の
他の例および組立方法を示す説明図である。図８におい
て、サイド鉄心用パーツ８ａには、周方向の一端面に係
合凸部８ｄが設けられ、周方向の他端面に係合凹部８ｅ
が設けられている。

【０００８】この係合凸部８ｄと係合凹部８ｅとは、一
方のサイド鉄心用パーツ８ａに設けられた係合凸部８ｄ
（係合凹部８ｅ）と、他方のサイド鉄心用パーツ８ａに
設けられた係合凹部８ｅ（係合凸部８ｄ）とを、図８
（ａ）に示すように、軸方向と直交する向へ相対的に各
サイド鉄心用パーツ８ａを移動させて係合させることに
より、図８（ｂ）に示すように、係合するものである。
したがって、４つのサイド鉄心用パーツ８ａの係合凸部
８ｄと係合凹部８ｅとを係合させることにより、図８
（ｂ）に示す環状のサイド鉄心８とすることができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の図７に示す構成
のサイド鉄心８の場合、各サイド鉄心用パーツ８ａの嵌
合凸部８ｂと嵌合凹部８ｃとを嵌め合わせて組み立てな
ければならないが、嵌合凸部８ｂと嵌合凹部８ｃとの嵌
め合わせ作業が困難であるため、サイド鉄心８、すなわ
ち内燃機関用点火コイル１を作業性よく製造することが
困難である。また、図８に示す構成のサイド鉄心８の場
合、各サイド鉄心用パーツ８ａの係合凸部８ｄの係合凹
部８ｅへの圧入不足やずれにより、サイド鉄心用パーツ
８ａの間に隙間（エアーギャップ）ができ、内燃機関用
点火コイル１としての性能低下を引き起こす恐れがあ
る。

【００１０】また、プレス型で所定形状に打ち抜いた板
片を数十枚積み重ねてセンター鉄心６またはサイド鉄心
用パーツ８ａを形成するが、サイド鉄心８を形成するた
めには４つのサイド鉄心用パーツ８ａが必要になるた
め、サイド鉄心用パーツ８ａを打ち抜くためのプレス型
の打ち抜き回数が多くなり、内燃機関用点火コイル１の
生産数に対してプレス型の寿命が短くなる。しかも、セ
ンター鉄心６用の板片とサイド鉄心８用の板片とは各々
異なるプレス型で成型するため、少なくとも２種類のプ
レス型が必要になるので、少なからず製造コストが高く
なる。

【００１１】この発明は、上記したような不都合を解消
するためになされたもので、作業性よく製造することが
できるとともに、製造コストを低減することができ、さ
らには製品としての信頼性を向上させることのできる内
燃機関用点火コイルを提供するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明は、一次コイル
および二次コイルと、この各コイルの内側に挿通された
センター鉄心と、このセンター鉄心とで閉磁路を構成す
るために各コイルの外側に配設された環状のサイド鉄心
とを備える内燃機関用点火コイルにおいて、サイド鉄心
を、鉄心板材から打ち抜いた単一の環状のサイド鉄心用
板片を積み重ねて形成したものである。そして、センタ
ー鉄心を、環状のサイド鉄心用板片を打ち抜いた内側抜
取部から打ち抜いた単一のセンター鉄心用板片を積み重
ねて形成するのが望ましい。さらに、センター鉄心の磁
束の方向と鉄心板材の圧延方向とを平行にし、センター
鉄心の磁束の方向と直交する断面積に対し、サイド鉄心
の圧延方向と磁束の方向とが直交する部分の断面積をセ
ンター鉄心の断面積の０．６倍〜１．２倍にし、サイド
鉄心の圧延方向と磁束の方向とが４５度で交差する部分
の断面積をセンター鉄心の断面積の０．９倍〜２．０倍
にし、サイド鉄心の圧延方向と磁束の方向とが平行する
部分の断面積をセンター鉄心の断面積の０．３倍〜０．
６倍にするのが望ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図に
基づいて説明する。図２はこの発明の一実施形態である
内燃機関用点火コイルの図１のＸ−Ｘ線に相当する拡大
平断面図、図３はサイド鉄心用板片とセンター鉄心用板
片とを単一の鉄心板材から共取りする説明図であり、図
１、図６〜図８と同一または相当部分に同一符号を付し
て説明を省略する。

【００１４】図２または図３において、５１は鉄心板材
としての方向性珪素鋼板を示し、矢印で示す方向が圧延
方向である。５１ａは内側抜取部を示し、方向性珪素鋼
板５１からサイド鉄心用板片８１を打ち抜いた内側の部
分である。なお、サイド鉄心８は、方向性珪素鋼板５１
から環状に打ち抜いたサイド鉄心用板片８１を積み重ね
て形成する。また、センター鉄心６は、内側抜取部５１
ａから、サイド鉄心用板片８１と同時に打ち抜いたセン
ター鉄心用板片６１を積み重ねて形成する。したがっ
て、センター鉄心６（センター鉄心用板片６１）の圧延
方向と磁束の方向とは、平行になる。

【００１５】図４はこの発明におけるセンター鉄心の断
面積とサイド鉄心の断面積との関係を示す原理図であ
る。なお、矢印方向が、センター鉄心６およびサイド鉄
心８の圧延方向である。ここで、方向性珪素鋼板５１の
圧延方向と磁束の方向とによる磁気抵抗について説明す
ると、圧延方向と磁束の方向とが直交する場合の磁気抵
抗は圧延方向と磁束の方向とが平行する場合の約２倍に
なり、圧延方向と磁束の方向とが４５度で交差する場合
は圧延方向と磁束の方向とが平行する場合の約３倍にな
ることが知られている。また、コイルを巻回しない鉄心
部分の断面積は、コイルを巻回した鉄心部分の断面積の
約８０％とするのが一般的である。

【００１６】次に、センター鉄心６の断面積とサイド鉄
心８の断面積との関係を方向性珪素鋼板５１の圧延方向
に基づき、図４を参照しつつ説明する。なお、センター
鉄心６とサイド鉄心８とは同じ厚さ（高さ）に形成（積
層）された場合、磁束の方向と直交する断面積の比はセ
ンター鉄心用板片６１の幅（磁束と直交する方向の長
さ）とサイド鉄心用板片８１の幅（磁束と直交する方向
の長さ）との比と考えることができる。

【００１７】まず、サイド鉄心用板片８１の部分ａの範
囲では、サイド鉄心用板片８１の圧延方向と磁束の方向
とが直交するので、サイド鉄心用板片８１の幅をセンタ
ー鉄心用板片６１の幅の０．８倍に設定すればよいこと
になる。次に、サイド鉄心用板片８１の部分ｂの範囲で
は、サイド鉄心用板片８１の圧延方向と磁束の方向とが
４５度で交差するので、サイド鉄心用板片８１の幅をセ
ンター鉄心用板片６１の幅の１．２倍に設定すればよい
ことになる。さらに、サイド鉄心用板片８１の部分ｃの
範囲では、サイド鉄心用板片８１の圧延方向と磁束の方
向とが平行するので、サイド鉄心用板片８１の幅をセン
ター鉄心用板片６１の幅の０．４倍に設定すればよいこ
とになる。

【００１８】上述したように、この発明の一実施形態に
よれば、方向性珪素鋼板５１から環状のサイド鉄心用板
片８１を型抜きし、このサイド鉄心用板片８１を積み重
ねてサイド鉄心８を形成するので、従来のようにサイド
鉄心用パーツ８ａを組み合わせてサイド鉄心８とする組
立作業が不要になるため、作業性よく組み立てて内燃機
関用点火コイル１を製造することができる。また、サイ
ド鉄心８を従来のように組み立てる必要がないので、各
サイド鉄心用パーツ８ａの圧入不足やずれなどに起因し
た性能低下がなくなるため、内燃機関用点火コイル１と
して安定した性能、さらには所期の性能を確保すること
ができる。

【００１９】そして、一平面を形成するサイド鉄心用板
片８１は一度のプレスで型抜きできるので、従来の４つ
のサイド鉄心用パーツ８ａからサイド鉄心８を形成する
方法と比較すると、サイド鉄心用板片８１を形成するた
めのプレス回数が従来の回数の１／４で済むため、プレ
ス型の延命が長くなり、製造コストを低減することがで
きる。また、サイド鉄心用板８１を打ち抜く際にセンタ
ー鉄心用板片６１を内側抜取部５１ａから共取りするの
で、センター鉄心用板片６１とサイド鉄心用板片８１と
を形成するためのプレス型は１台で済むため、プレス型
に要するコストを低減でき、製造コストを低減すること
ができる。

【００２０】さらに、センター鉄心６の磁束の方向と直
交する断面積に対し、サイド鉄心８の圧延方向と磁束の
方向とが直交する部分の断面積をセンター鉄心６の断面
積の０．８倍にし、サイド鉄心８の圧延方向と磁束の方
向とが４５度で交差する部分の断面積をセンター鉄心６
の断面積の１．２倍にし、サイド鉄心８の圧延方向と磁
束の方向とが平行する部分の断面積をセンター鉄心６の
断面積の０．４倍としたので、サイド鉄心８の各部分の
磁束密度がセンター鉄心６の磁束密度と同等になる。し
たがって、サイド鉄心８に磁束が有効に流れるようにな
り、性能低下をきたすことがなく、所期の性能を期待す
ることができるとともに、平面投影面積が小さくなるこ
とにより、内燃機関用点火コイル１を小型化することが
できる。

【００２１】図５はこの発明におけるセンター鉄心とサ
イド鉄心との他の配置関係を示す説明図である。なお、
各部の断面積は、図４に示した関係に設定されている。
また、各矢印は、センター鉄心６（センター鉄心用板片
６１）の圧延方向またはサイド鉄心８（サイド鉄心用板
片８１）の圧延方向を示している。

【００２２】図５に実線で示すように、センター鉄心６
（センター鉄心用板片６１）の両端部分をサイド鉄心８
（サイド鉄心用板片８１）の部分ｂに対向させても、ま
たは、図５に一点鎖線で示すように、センター鉄心６
（センター鉄心用板片６１）の両端部分をサイド鉄心８
（サイド鉄心用板片８１）の部分ｃに対向させても、図
４において説明した関係になる。したがって、図５に実
線または一点鎖線で示す位置関係、または、図４および
図５に図示されていない位置関係にセンター鉄心６とサ
イド鉄心８とを配置しても、同様な効果を得ることがで
きる。

【００２３】上記した実施形態では、一次コイル３の外
側に二次コイル５を配設したが、二次コイル５の外側に
一次コイル３を配設したり、一次コイル３と二次コイル
５とを左右方向に配設したものであってもよい。また、
センター鉄心６とサイド鉄心８との間に永久磁石７を配
設したが、永久磁石７を配設しないものであってもよ
い。

【００２４】さらに、鉄心板材を方向性珪素鋼板５１と
したが、同様に機能する鉄心板材であれば、他の鉄心板
材であってもよい。なお、サイド鉄心８の部分ａの断面
積をセンター鉄心６の断面積の０．６倍〜１．２倍に
し、サイド鉄心８の部分ｂの断面積をセンター鉄心６の
断面積の０．９倍〜２．０倍にし、サイド鉄心８の部分
ｃの断面積をセンター鉄心６の断面積の０．３倍〜０．
６倍にする場合、他の部分は、図２または図３に示すよ
うに、断面積の小さい方から大きい方へ順次増加させる
とともに、断面積の大きい方から小さい方へ順次減少さ
せるようにしてもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、鉄心板材から環状のサイド鉄心用板片を型抜きし、
このサイド鉄心用板片を積み重ねてサイド鉄心を形成す
るので、従来のようにサイド鉄心用パーツを組み合わせ
てサイド鉄心とする組立作業が不要になるため、作業性
よく組み立てて内燃機関用点火コイルを製造することが
できる。また、サイド鉄心を従来のように組み立てる必
要がないので、各サイド鉄心用パーツの圧入不足やずれ
などに起因した性能低下がなくなるため、内燃機関用点
火コイルとして安定した性能、さらには所期の性能を確
保することができる。

【００２６】そして、一平面を形成するサイド鉄心用板
片は一度のプレスで型抜きできるので、従来の４つのサ
イド鉄心用パーツからサイド鉄心を形成する方法と比較
すると、サイド鉄心用板片を形成するためのプレス回数
が従来の回数の１／４で済むため、プレス型の延命が長
くなり、製造コストを低減することができる。また、サ
イド鉄心用板片を打ち抜く際にセンター鉄心用板片を内
側抜取部から共取りするので、センター鉄心用板片とサ
イド鉄心用板片とを形成するためのプレス型は１台で済
むため、プレス型に要するコストを低減でき、製造コス
トを低減することができる。

【００２７】さらに、センター鉄心の磁束の方向と直交
する断面積に対し、サイド鉄心の圧延方向と磁束の方向
とが直交する部分の断面積をセンター鉄心の断面積の
０．６倍〜１．２倍にし、サイド鉄心の圧延方向と磁束
の方向とが４５度で交差する部分の断面積をセンター鉄
心の断面積の０．９倍〜２．０倍にし、サイド鉄心の圧
延方向と磁束の方向とが平行する部分の断面積をセンタ
ー鉄心の断面積の０．３倍〜０．６倍にしたので、サイ
ド鉄心の各部分の磁束密度がセンター鉄心の磁束密度と
同等になる。したがって、サイド鉄心に磁束が有効に流
れるようになり、性能低下をきたすことがなく、所期の
性能を期待することができるとともに、平面投影面積が
小さくなることにより、内燃機関用点火コイルを小型化
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】内燃機関用点火コイルの概略構成を示す断面図
である。

【図２】この発明の一実施形態である内燃機関用点火コ
イルの図１のＸ−Ｘ線に相当する拡大平断面図である。

【図３】センター鉄心用板片とサイド鉄心用板片とを単
一の鉄心板材から共取りする説明図である。

【図４】この発明におけるセンター鉄心の断面積とサイ
ド鉄心の断面積との関係を示す原理図である。

【図５】この発明におけるセンター鉄心とサイド鉄心と
の他の配置関係を示す説明図である。

【図６】従来の内燃機関用点火コイルの図１のＸ−Ｘ線
に相当する拡大平断面図である。

【図７】（ａ），（ｂ）は従来のサイド鉄心の一例およ
び組立方法を示す説明図である。

【図８】（ａ），（ｂ）は従来のサイド鉄心の他の例お
よび組立方法を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 内燃機関用点火コイル ２ 一次コイルボビン ３ 一次コイル ４ 二次コイルボビン ５ 二次コイル ６ センター鉄心 ７ 永久磁石 ８ サイド鉄心 ８ａ サイド鉄心用パーツ ９ 絶縁ケース １０ 一次端子 １１ 二次端子 ５１ 鉄心板材（方向性珪素鋼板） ５１ａ 内側抜取部 ６１ センター鉄心用板片 ８１ サイド鉄心用板片

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 宏 兵庫県神戸市灘区都通２丁目１番26号 阪 神エレクトリック株式会社内 Ｆターム(参考） 3G019 CA00 KC02 KC03 KC04

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一次コイルおよび二次コイルと、この各
   コイルの内側に挿通されたセンター鉄心と、このセンタ
   ー鉄心とで閉磁路を構成するために前記各コイルの外側
   に配設された環状のサイド鉄心とを備える内燃機関用点
   火コイルにおいて、 前記サイド鉄心を、鉄心板材から打ち抜いた単一の環状
   のサイド鉄心用板片を積み重ねて形成した、 ことを特徴とする内燃機関用点火コイル。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の内燃機関用点火コイル
   において、 前記センター鉄心を、前記環状のサイド鉄心用板片を打
   ち抜いた内側抜取部から打ち抜いた単一のセンター鉄心
   用板片を積み重ねて形成した、 ことを特徴とする内燃機関用点火コイル。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の内燃機
   関用点火コイルにおいて、 前記センター鉄心の磁束の方向と前記鉄心板材の圧延方
   向とを平行にし、 前記センター鉄心の前記磁束の方向と直交する断面積に
   対し、前記サイド鉄心の圧延方向と前記磁束の方向とが
   直交する部分の断面積を前記センター鉄心の断面積の
   ０．６倍〜１．２倍にし、前記サイド鉄心の圧延方向と
   前記磁束の方向とが４５度で交差する部分の断面積を前
   記センター鉄心の断面積の０．９倍〜２．０倍にし、前
   記サイド鉄心の圧延方向と前記磁束の方向とが平行する
   部分の断面積を前記センター鉄心の断面積の０．３倍〜
   ０．６倍にした、 ことを特徴とする内燃機関用点火コイル。