JPH02229413A - 内燃機関用点火コイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は内燃機関用点火コイルに関し、特に漏洩磁束が
少ないコア構造の点火コイルに係る．［従来の技術］ 内燃機関の点火装置は、一般的に点火コイルの一次電流
を断続し、コイル内の磁束変化に応じて二次側に発生す
る高電圧を配電器を介して各点火プラグに分配し、点火
プラグにより気筒内の混合気に点火するものである．従
って、点火装置は基本的には点火プラグ、点火コイル、
及び配電器を有し、無接点点火装置においては制御回・
路が加わり、配電器内に各種信号発生装置が収容される
．近時は点火装置全体としての小型化、結線箇所及び長
さの低減等の要請により、上記の構成部品の一体化が進
められ、例えば配電器内に点火コイルを収容し、あるい
は更に制御回路を収容した配電器が採用されている．し
かし、点火コイルが配電器内に収容されると、配電器内
の信号発生装置が磁気感応方式の装置である場合には、
点火コイルからの漏洩磁束によって信号発生装置が誤動
作するおそれが生ずる． これを防止するため、例えば実開昭５７−１０７８５７
号公報に記載の技術においては、信号発生装置の磁束感
応方向を限定すると共に点火コイルと信号発生装置との
間に磁気遮蔽板を配設することとしている．また、実開
昭５７−１２１７７２号公報においては、配電器に取付
けた点火コイル内の樹脂モールドに磁気遮蔽板を埋設す
るようにした技術が開示されている．何れの公報におい
ても、点火コイルとして二組のＥ字型コアを対向させた
閉磁路型が用いられており、後者の公報においてはこの
ような閉磁路型でも漏洩磁束が存在し、これは中央脚部
に設けられたエアギャップから放射状に放射される旨説
明されている．ところで、近時の内燃機関の高性能化に
伴ない、配電器を廃し各点火プラグ毎に点火コイルを装
着する技術が探用され、コイル分配点火方式として知ら
れている．このような点火コイルを内燃機関に装着する
場合、例えば特開昭６２−１５７２７８号公報に記載の
ように、シリンダへッドカバーの頂面に点火コイルの一
端がブラケットを介して固定され、点火コイルの本体は
シリンダへッドカバー内に収容される． ［発明が解決しようとする課題］ 上記のように点火コイルがシリンダへッドカバーに装着
される場合においても、前述の点火コイル一体型の配電
器と同様、点火コイルの漏洩磁束が問題となる．即ち、
シリンダへッドカバーにはクランク角センサが装着され
、これにも例えば特開昭５８−１３５９１３号に記載の
如き電磁式回転位置検出装置が用いられるからである。

然し乍ら、このようなコイル分配点火方式の点火コイル
に対し、上記実開昭５７−１０７８５７号公報等に記載
の磁気遮蔽板を装着することは困難であり、点火コイル
に内蔵することとすれば、大型となり二本のカムシャフ
ト間という狭い空間に装着することは不可能となる．も
ちろん、上記公報に記載のように配電器内に磁気遮蔽板
を設け、あるいはこれを内蔵した点火コイルを配電器内
に配設する場合においても、小型化の要請に反し、また
コストアップとなるので改良が望まれる． そこで、本発明は内燃機関に装着される点火コイルに関
し、点火コイルの大型化を惹起することなく、また別部
材を設けることなく、磁束の漏洩を抑えることを目的と
する． ［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するため、本発明の内燃機関用点火コ
イルは筒体の外周コアと、該外周コア内の軸方向に延在
する中心コアと、該中心コア及び前記外周コアの両端に
配置し、前記中心コアの外側面と前記外周コアの内側面
との間に実質的に閉空間を形成すると共に前記中心コア
の一端面との問に所定の空隙を形成して成る一対の端面
コアと、前記閉空間に介装した一次コイル及び二次コイ
ルとを備えたものである． 上記点火コイルにおいて、前記一対の端面コアは前記中
心コア及び前記外周コアの何れか一方と一体に形成して
もよく、あるいはこれらを別体で構成し上述のように組
付けることとしてもよい。

また、本発明の点火コイルは有底笥体の外周コアと、該
外周コア内の軸方向に延在する軸部及び該釉郎の基端か
ら略垂直方向に延出する鍔部を有し前記外周コア内に実
質的に閉空間を形成する中心コアと、該中心コアと前記
外周コアとの間の閉空間に介装した一次コイル及び二次
コイルとを備え、前記中心コアの軸部の先端面と前記外
周コアの底面とが所定の空隙を介して対向するように配
置したものとするとよい． 更に、前記有底筒体の外周コアの底面略中央部が軸方向
略中央迄延出した延出軸部を具備し、該延出軸部が前記
中心コアの軸郎の先端面と前記所定の空隙を介して対向
するように配置したものとすることもできる． ［作用］ 上記のように構成された本発明の点火コイルにおいては
、中心コアの一端面と端面コアとの間に所定の空隙即ち
エアギャップが形成され、このエアギャップは、外周コ
アと一対の端面コアによって囲繞された閉空間内に位置
している．而して、一次コイルに供給される一次電流が
断続することにより中心コア及び外周コアに磁束変化が
生じ、二次コイルに高電圧が誘起される．このとき、上
記エアギャップ間の磁束は外周コアと端面コアに囲繞さ
れ磁気遮蔽されるので、点火コイル外への漏洩が抑えら
れる。

［実施例］ 以下、本発明の点火コイルの望ましい実施例を図面を参
照して説明する． 第１図は本発明の点火コイルの一実施例を示すもので、
点火コイル１０は、外周コア１１と中心コア１２との間
に一次コイル１３及び二次コイル１４を介装して成る．
外周コア１１は磁性体により筒体部１１ａと底部ｔｔｂ
から成る有底円笥体形状に形成されている．中心コア１
２も磁性体で形成され、軸部１２ａとその基端から垂直
方向に延出する円板状の鍔部１２ｂを有する．この中心
コア１２の軸部１２ａが外周コア１１の筒体部１１ａ内
に収容され、鍔部１２ｂが筒体部１１ａの開口端に当接
すると外周コア１１の内側面と中心コア１２の外側面と
の間に円筒状の閉空間が形成される．従って、底部１ｌ
ｂと鍔郎１２ｂが本発明にいう端面コアを構成し、一対
の端面コアが夫々外周コア１１と中心コア１２に一体に
形成された形となっている． ボビン１５は合成樹脂によりスブール形状に形成された
もので、円筒体の軸方向中間部と両端に鍔部が形成され
ている．中間部の鍔部を介して両側の外周に、夫々一次
コイル１３及び二次コイル１４が巻回されており、ボビ
ン１５の中空部に中心コア１２の軸部１２ａが挿嵌され
る．そして、これらが上記外周コア１１内に収容され、
中心コア１２の鍔部１２ｂが外周コア１１の開口端に圧
入され磁気的に結合される。即ち、上記外周コア１１内
の円筒状空間に一次コイル１３及び二次コイル１４が収
容され、外周コア１１及び中心コア１２によって閉磁路
コアが形成される．尚、中心コア１２が外周コア１１内
に収容され、鍔部１２ｂが外周コア１１の開口端に圧入
されたときには、軸部１２ａの先端面と外周コア１１の
底面との間に所定の空隙、即ちエアギャップ１９が形成
されるように構成されている．外周コア１１の底部ｔｔ
ｂ及び中心コア１２の鍔部１２ｂには夫々連通孔ｔｉｃ
，１２ｃが穿設されており、一次コイル１３に接続され
た一次端子２１が連通孔１２ｃを介して鍔部１２ｂ外に
導出され、また連通孔１１ｃを介して二次コイル１４が
二次端子２２に接続される。そして、外周コア１１の開
口端側は合成樹脂によりブラケット１７が一体的に形成
されており、これに一次端子２１が支持されると共に、
一次端子２１の先端に接続されたリード２３が固定され
ている。また、外周コア１１の底部１ｌｂ外周に環状段
部が形成されており、これに二次端子２２を収容、支持
するコネクタ１８が嵌着されている． 外周コア１１．ブラケット１７そしてコネクタ１８で囲
繞される部分の空隙には熱硬化性の合成樹脂が充填、硬
化されて樹脂部１６が形成される．これにより、一次コ
イル１３及び二次コイル１４が含侵固着されると共に二
次コイル１４の出力高電圧に耐え得る絶縁性が確保され
る．上記の構成になる点火コイル１０の一次コイル１３
に対し、図示したい制御回路により一次電流が供給され
、これが所定の周波数で断続されると外周コア１１及び
中心コア１２から成る閉磁路コアに磁束変化が生ずる．
これにより二次コイル１４に所定の高電圧が発生し二次
端子２２から出力される． この場合において、外周コア１１と中心コア１２との間
に形成されたエアギャップ１９により磁束のヒステリシ
スが小さくなり、大きな有効磁束変化を確保することが
できる．しかも、第１図に明らかなように、エアギャッ
プ１９は連通孔１１ｃ，１２ｃを除き外周コア１１及び
中心コア１２によって囲繞されている．従って、エアギ
ャップ１９部分は外周コア１１及び中心コア１２によっ
て磁気遮蔽され、エアギャップ１９を介して伝達される
磁束の外周コア１１及び中心コア１２外への漏洩が抑え
られる． 本実施例におけるこのような漏洩磁束に対する遮蔽効果
を確認すべく、従来装置と対比して実験を行なった．即
ち、第５図（ａ）に示すように実開昭５７−１２１７７
２号公報に記載の如ｋＥ型コアを対向して設け周囲にコ
アを具備したい点火コイル１００に対し４．５ｍｍ離れ
た地点での漏洩磁束密度を測定した．測定結果は第５図
（ｂ）に実線で示したようにエアギャップ近傍が最大で
両端に向って漸減する特性となった．これに対し本実施
例によれば、第５図（ｂ）に破線で示すようにエアギャ
ップに対する位置に係りなく略無視できる程度となる． 第２図は本発明の点火コイルの他の実施例を示すもので
、エアギャップ１９ｄが点火コイルの略中央部に形成さ
れている．即ち、本実施例においては第１図の中心コア
１２の軸部１２ａに比し略半分の長さの軸部１２ｄとさ
れ、外周コア１１の底部１１ｂの略中央部から軸方向略
中央に至る延出軸部ｌｉｄが延在し、外周コア１１の軸
方向略中央部にて軸部１２ｄの先端面と延出軸郎ｌｉｄ
の先端面とが所定の空隙、即ちエアギャップ１９ｄを介
して対向している．その余の構成は第１図の実施例と同
様であり、第１図と同一部品に同一符号を付している． 而して、本実施例によればエアギャップ１９ｄは連通孔
ｔｉｃから離隔しており、連通孔１１ｃ及び１２ｃから
等距離に位置しているため、連通孔１１ｃ及び１２ｃを
介して外郎に漏洩する磁束は最小となり、第１図の実施
例に対し更に漏洩磁束を低減することができる． 第３図は上記の点火コイル１０を内燃機関のシリンダへ
ッドカバーに装着した実施例を示すもので、一気筒のシ
リンダヘッド部の断面を示している．本実施例における
内燃機関１は第４図にその平面図の一部を示すように直
列に並設された複数の気筒を備え、各気筒毎に点火コイ
ル１０が装着されている． 内燃機関１のアルミニウム合金製のシリンダヘッド２に
は各気筒毎に燃焼室１ａに開口する吸気ポート４及び排
気ポート５が夫々一対形成されており、これらに夫々吸
気弁６及び排気弁７が装着されているが、第３図にはこ
れらの内一組のみが表れている．即ち、本実施例では各
気筒毎に吸気弁６及び排気弁７が一対、計四個の弁が装
着されており、所謂四バルブエンジンとなっている．シ
リンダヘッド２の上方には軸受部材３ｂ．３Ｃにより一
対のカムシャフト８．９が回動自在に支持されており、
これらによって吸気弁６及び排気弁７が直接駆動される
ように構成されている．即ち、直接駆動方式のダブルオ
ーバーヘッドカムシャフトの動弁系となっている．また
、シリンダへッド２の上方にアルミニウム合金製のシリ
ンダへッドカパ−３が接合され、両者間にオイル室３２
が郭成されている．そして、カムシャフト９に磁気感応
型のクランク角センサ４０が連結されている． シリンダヘッド２の吸気弁６と排気弁７の間には、オイ
ル室３２から燃焼室１ａに向って段付の取付孔２ａが形
成されている．この取付孔２ａの燃焼室ｌａ側の小径孔
に点火プラグ２０が螺着され、その電極部が燃焼室ｌａ
内に露出した状態で固定されている． 一方、シリンダへッドカパー３の頂部に、取付孔２ａの
オイル室３２への開口部に対向して開口する挿通孔３ａ
が形成されており、挿通孔３ａの内面に段郎が形成され
ている．この挿通孔３ａを介して、点火コイル１０及び
その先端のコネクタ１８に一端が連結された連結部材２
８が取付孔２ａ内に挿嵌され、点火ブラグ２０の端子部
に連結部材２８の他端が接続される．これにより、点火
コイル１０と点火ブラグ２０が連結部材２８を介して電
気的に接続される．連結部材２８は円筒体で、その外周
に形成された環状溝に０リング２８ａが嵌着されており
、この０リング２８ａにょり取付孔２ａ内の点火プラグ
２０側とオイル室３２との連通が遮断され、オイル室３
２内のオイルが点火ブラグ２０側に侵入したいように構
成されている． そして、上記点火コイル１０が第３図に示すように、シ
リンダへッドカバー３の挿通孔３ａ内の段部に円環状の
シール部材３０が嵌着された後、ブラケット１７により
、シリンダへッドカバ−３の頂部にボルト接合される．
即ち、シリンダへッドカバ−３と点火コイル１０との間
にはシール部材３０が介装されており、挿通孔３ａの内
面と外周コア１１の外面及びブラケット１７のフランジ
面との間のシールが確保される． 而して、内燃機関１が始動されカムシャフト８．９が回
動ずると、吸気弁６及び排気弁７が所定の周期で駆動さ
れ吸気ポート４及び排気ポート５が開閉される．そして
、内燃機関１の回転に応，じ所定の順序で出力される点
火信号により点火コイル１０の一次電流が制御され、二
次コイル１４に所定の高電圧が発生する．この高電圧は
そのままコネクタ１８及び連結部材２８を介して点火ブ
ラグ２０に印加され、点火プラグ２０の先端の電極部に
おいて火花放電が生じ、燃焼室ｉａ内の圧縮混合気が着
火される． 上記内燃機関１の作動中、点火コイル１０からの磁束の
漏洩が抑えられているので、クランク角センサ４０は確
実に動作し所定の回転信号が図示したい制御回路に出力
される． ［発明の効果］ 本発明は上述のように構成されているので、以下に記載
する効果を奥する． 即ち、本発明の点火コイルによれば、中心コアの一端面
と端面コアとの間に形成される所定の空隙、即ちエアギ
ャップは外周コアと端面コアに囲繞されており、これら
により磁気遮蔽されるので、磁束の漏洩が抑えられる．
従って、点火コイルが磁気感応型の信号発生装置近傍に
装着された場合でも信号発生装置が誤動作するおそれは
なく、安定した出力信号を確保することができる．しか
も、磁気遮蔽のために特別の部材を設けることなく磁束
の漏洩を抑えることができ、小型の点火コイルを構成す
ることができるので、内燃機関のシリンダへッドカバー
内に収容する場合においても、内燃機関側に制約が生ず
ることなく二本のカムシャフト間に容易に配設すること
ができる．また、例えば端面コアの一方を中心コアに一
体に形成することとすれば部品点数を低減することがで
きる． 更に、一対の端面コアを夫々中心コア及び外周コアに一
体に形成し、中心コアを軸部と鍔部を有する形状とし、
外周コアを有底簡体とすれば、部品点数の一層の低減と
なるだけでなく、組付けが容易となる．従って、小型で
安価な点火コイルを提供することができる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の点火コイルの縦断面図、第
２図は本発明の他の実施例の点火コイルの縦断面図、第
３図は第１図の点火コイルを備えた内燃機関の縦断面図
、第４図は同、内燃機関の平面図、第５図は第１図の実
施例の点火コイルと従来装置の漏洩磁束を対比して説明
するもので、第５図（ａ）は漏洩磁束の測定位置を示し
た点火コイルの断面図、第５図（ｂ）は測定結集を示す
グラフである． １・・・内燃機関，　　２・・・シリンダヘッド．３・
・・シリンダへッドカパー １０・・・点火コイル，　　１１・・・外周コア．１１
ａ・・・筒体部，　　１ｌｂ・・・底部（端面コア），
ｌｉｄ・・・延出軸部．　　１２・・・中心コア，１２
ａ，１２ｄ”−軸部． １２ｂ・・・鍔部（ｉ４面コア）．１３・・・一次コイ
ル．１４・・拳二次コイル．　　１５・・・ボビン，１
６・・・樹脂部， １９，１９ｄ・・・エアギャップ（空隙），２０・・・
点火プラグ，　　２１・・・一次端子，２２・・・二次
端子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）筒体の外周コアと、該外周コア内の軸方向に延在
   する中心コアと、該中心コア及び前記外周コアの両端に
   配置し、前記中心コアの外側面と前記外周コアの内側面
   との間に実質的に閉空間を形成すると共に前記中心コア
   の一端面との間に所定の空隙を形成して成る一対の端面
   コアと、前記閉空間に介装した一次コイル及び二次コイ
   ルとを備えたことを特徴とする内燃機関用点火コイル。
2. （２）有底筒体の外周コアと、該外周コア内の軸方向に
   延在する軸部及び該軸部の基端から略垂直方向に延出す
   る鍔部を有し前記外周コア内に実質的に閉空間を形成す
   る中心コアと、該中心コアと前記外周コアとの間の閉空
   間に介装した一次コイル及び二次コイルとを備え、前記
   中心コアの軸部の先端面と前記外周コアの底面とが所定
   の空隙を介して対向するように配置したことを特徴とす
   る内燃機関用点火コイル。
3. （３）前記外周コアの底面略中央部が軸方向略中央迄延
   出した延出軸部を具備し、該延出軸部が前記中心コアの
   軸部の先端面と前記所定の空隙を介して対向するように
   配置したことを特徴とする請求項２記載の内燃機関用点
   火コイル。