JP2830367B2

JP2830367B2 - 内燃機関用点火コイル

Info

Publication number: JP2830367B2
Application number: JP2121774A
Authority: JP
Inventors: 直孝中村; 繁美伊藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1990-05-11
Filing date: 1990-05-11
Publication date: 1998-12-02
Anticipated expiration: 2013-12-02
Also published as: JPH0418716A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は鉄心の磁気回路に永久磁石を配設した内燃機
関用点火コイルに関する。

［従来の技術］従来より、鉄心の磁気回路内に１次コイルの磁束と反
発する永久磁石を配設することで、第４図に示すよう
に、磁気エネルギの蓄積量を大きくして点火性能の向
上、および点火コイルの小型化、軽量化を図る技術が提
案されている（特開平１−257311号公報、U.S.P4658799
号公報参照）。

なお、第４図は、１次コイルの磁化力と磁束との関係
を示すもので、磁気回路に永久磁石による逆バイアス磁
束をかけることにより、その逆バイアス磁束を打ち消
し、さらに鉄心の磁束飽和レベルに達するまで磁束をか
けられることで、１次コイルによる磁化力が大きくな
り、その結果、磁気エネルギの蓄積量（第４図斜線で示
す部分）が増大することを表している。

［発明が解決しようとする課題］ところが、点火コイルを微視的に見ると、永久磁石に
よる逆バイアス量が鉄心上の各部で異なり、永久磁石に
近いほど逆バイアス量が大きく、遠いほど小さくなる。
この傾向は、１次コイルが巻回された鉄心の磁路長が長
くなる程強く、例えば、第５図に示すように、１字形の
第１コア100とコの字形の第２コア101とで細長い磁気回
路を形成した場合には、第１コア100の永久磁石103に近
いａ点、永久磁石103より遠いｂ点、およびその中間の
ｃ点でのバイアス磁束密度を測定すると、第５図のグラ
フに示すように、永久磁石103に近いａ点での測定値が
最も高く、永久磁石103より遠いｂ点での測定値が最も
小さくなる。

従って、第１コア100の外周に１次コイルを均一に巻
いて、磁気回路中に１次コイルによる磁化力を均等に与
えると、永久磁石103による逆バイアス量が大きい点で
は、その磁化力が不足であったり、逆バイアス量が小さ
い点では磁化力が過剰であったりしてバランスが悪くな
る。その結果、点火コイルの性能低下や体格アップにつ
ながるとともに、不必要な巻線による発熱が増大して信
頼性を損なうなどの課題を有していた。

本発明は上記事情に基づいてなされたもので、その目
的は、永久磁石による逆バイアス量に応じた磁化力を与
えることで、信頼性を損なうことなく、性能を向上させ
ることのできる内燃機関用点火コイルを提供することに
ある。

［課題を解決するための手段］本発明は上記目的を達成するために、外周に１次コイ
ルおよび２次コイルが巻回され、前記１次コイルが通電
されることにより励磁される第１コアと、この第１コア
とともに閉磁路を形成する第２コアと、前記第１コアに
発生する磁束と反発するように、前記第１コアと前記第
２コアとの間に配設される永久磁石とを備えた内燃機関
用点火コイルにおいて、前記１次コイルは、前記永久磁石に近い部分の単位長
さ当たりの巻数を、遠い部分の単位長さ当たりの巻数よ
り相対的に多くしたことを技術的手段とする。

［作用および発明の効果］上記構成よりなる本発明は、永久磁石に近い部分の１
次コイルの単位長さ当たりの巻数を、遠い部分の単位長
さ当たりの巻数より相対的に多くしたことにより、永久
磁石による逆バイアス量に応じた磁化力を与えることが
できる。つまり、逆バイアス量の大きい永久磁石に近い
部分では、１次コイルの巻数が多いことで１次コイルに
よる磁化力が大きく、また、逆バイアス量の小さい永久
磁石より遠い部分では、１次コイルの巻数が少ないこと
で１次コイルによる磁化力が小さくなる。

従って、１次コイルが巻回された第１コアの各部にお
いて、永久磁石による逆バイアス量の大きさと１次コイ
ルによる磁化力の大きさとのバランスが良くなる。その
結果、１次コイルを均一に巻いた場合と比較して、磁気
エネルギの蓄積量が増大し、点火コイルの性能向上を図
ることができる。また、不必要な巻線に伴う発熱を抑え
て信頼性の低下を防ぐことができるとともに、体格アッ
プを防止することができる。

［実施例］次に、本発明の内燃機関用点火コイルを図面に示す一
実施例に基づき説明する。

第１図は内燃機関用点火コイル（以下点火コイルと略
す）の断面図である。

点火コイル１は、図示しないイグナイタにより通電、
非通電が切り換えられる１次コイル２と、この１次コイ
ル２が通電状態から通電停止状態に切り替わった際に高
電圧を発生する２次コイル３と、磁気回路を形成する鉄
心（後述する）とから成り、樹脂製のコイルケース４内
に収納された後、エポキシ樹脂などの注型樹脂を注入硬
化して一体モールドされている。

鉄心は、外周に１次コイル２および２次コイル３が巻
回されて、１次コイル２が通電されることにより励磁さ
れて磁束を発生する第１コア５と、この第１コア５とと
もに閉磁路を形成する第２コア６と、第１コア５の両端
部と第２コア６との間に配設される２個の永久磁石７、
８とから構成され、第１図に示すように、細長いロの字
形の磁気回路を形成している。

第１コア５および第２コア６は、それぞれ粒子配向さ
れた薄板状の磁性体（例えば軟鉄）をプレスなどで打ち
抜き、その後、複数のプレス成形品を積層してプレスか
しめしたもので、第１コア５は略Ｉ字形に、第２コア６
は略コの字形に形成されている。

永久磁石７、８は、第１コア５が励磁されて発生する
磁束と反発するように、つまり、互いに隣合う面が同極
となるように配設されている。この永久磁石７、８は、
薄形でも大きな磁力を発生するネオジウム磁石、希土類
−コバルト磁石などの希土類磁石が使用されている。

上記のように、鉄心の磁気回路に永久磁石７、８を配
設した点火コイル１は、永久磁石７、８に近い部分で
は、永久磁石７、８による逆バイアス量が大きく、永久
磁石７、８より遠い部分では、逆バイアス量が小さくな
る。そして、この傾向は磁路長が長い程強くなる。例え
ば、本実施例の鉄心では、永久磁石７、８に近い第１コ
ア５両端部のＡ点およびＢ点、永久磁石７、８より遠い
第１コア５中央部のＣ点における各バイアス磁束密度を
測定すると、第２図に示すように、Ａ点およびＢ点での
測定値よりＣ点での測定値の方が小さくなる。

そこで、本実施例では、第１コア５各部での逆バイア
ス量と、１次コイル１による磁化力とをバランスさせる
ため、第１コア５の外周に巻回される１次コイル２が、
永久磁石７、８に近い第１コア５の両側部分では単位長
さ当たりの巻数が多くなるように密巻きとされ、永久磁
石７、８より遠い第１コア５の中央部分では単位長さ当
たりの巻数が少なくなるように疎巻きとされている。な
お、第１図では、第１コア５の外周に１次コイル２が２
層巻きされており、その２層目が、１次コイル２の全長
（コイル長）の両端側約1/3の部分でそれぞれ密巻きと
され、中央の約1/3の部分で疎巻きとされている。

これにより、逆バイアス量の大きい永久磁石７、８に
近い部分では、１次コイル２による磁化力が大きく、ま
た、逆バイアス量の小さい永久磁石７、８より遠い部分
では、１次コイル２による磁化力が小さくなる。その結
果、第１コア５の各部において、永久磁石７、８による
逆バイアス量に応じた１次コイル２による磁化力を与え
ることができ、バランスの良い設計が可能となる。

このように、単位長さ当たりの１次コイル２の巻数
を、永久磁石７、８による逆バイアス量に応じて変える
ことにより、１次コイル２を均一に巻いた場合と比較し
て、磁気エネルギの蓄積量を増大して点火コイル１の性
能を向上させることができる。

また、不必要な巻線による発熱を抑えて信頼性の低下
を防ぐことができるとともに、体格アップを防止するこ
とができる。

なお、本実施例では、１次コイル２の両端側約1/3の
部分をそれぞれ密巻きとし、中央の約1/3の部分を疎巻
きとしたが、永久磁石７、８に近い第１コア５の両端側
から永久磁石７、８より遠い中央部に向かって徐々に密
巻きから疎巻きとなるように巻回しても良い。

次に本発明の第２実施例を説明する。

第３図は点火コイル１の断面図である。

本実施例の点火コイル１は、磁気回路に配設される永
久磁石７が１個の場合であり、その永久磁石７に近い部
分（１次コイル２の全長約1/3の部分）では、単位長さ
当たりの１次コイル２の巻数が多くなるように密巻きと
され、永久磁石７より遠くなるにつれて単位長さ当たり
の１次コイル２の巻数が少なくなるように疎巻きとされ
ている。

なお、磁気回路に配設される永久磁石が３個以上の場
合でも、上記実施例と同様の考え方で密巻き部と疎巻き
部とを設定すれば良い。

また、単位長さ当たりの巻数を変える方法としては、
実施例で示した密巻き部と疎巻き部とを設定する以外
に、例えば、１次コイル２の巻き高さ（巻回層数）を変
えることでも良い。

上記実施例では、第１コア５と第２コア６とでロの字
形の閉磁路を形成した例を示したが、他の形状の閉磁路
または開磁路でも良い。例えば、棒状を呈する第１コア
と、その第１コアの外周に配設される円筒状の第２コア
より成る磁気回路、Ｔ字形の第１コアとロの字形の第２
コアより成る磁気回路など。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の第１実施例を示すもの
で、第１図は内燃機関用点火コイルの断面図、第２図は
第１コアの各点で測定したバイアス磁束密度を表すグラ
フ、第３図は本発明の第２実施例を示す内燃機関用点火
コイルの断面図、第４図は１次コイルの磁化力と磁束と
の関係を示すグラフ、第５図は細長い磁気回路を形成す
る鉄心の側面図および鉄心の各点で測定したバイアス磁
束密度を表すグラフである。図中１……内燃機関用点火コイル、２……１次コイル３……２次コイル、５……第１コア６……第２コア、７、８……永久磁石

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】外周に１次コイルおよび２次コイルが巻回
され、前記１次コイルが通電されることにより励磁され
る第１コアと、この第１コアとともに閉磁路を形成する第２コアと、前記第１コアに発生する磁束と反発するように、前記第
１コアと前記第２コアとの間に配設される永久磁石とを備えた内燃機関用点火コイルにおいて、前記１次コイルは、前記永久磁石に近い部分の単位長さ
当たりの巻数を、遠い部分の単位長さ当たりの巻数より
相対的に多くしたことを特徴とする内燃機関用点火コイ
ル。