JPH03149805A - 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、特に磁路に永久
磁石を介装して出力電圧を増大する点火コイルに係る。

［従来の技術］ 内燃機関の点火装置け、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
る高電圧を点火プラグに供給し気筒内の混合気に点火す
るものである。

上記点火コイルに関しては、近時の内燃機関の高出力化
に伴ない、出力電圧、放電エネルギーの増大が要求され
る。このため、コアの断面積を増加させ、コアに壱回す
る二次コイルの巻数を増加させるとい°った対応が必要
となるが、そうすると点火コイルが大型となり点火装置
全体としての小型化の要Ｍ（反することとなる。

実開昭４８−４９４２５号公報にも、二次コイルの出力
電圧を増大するためには二次ジイルの巻線数を多くする
か、磁心な通る磁束を多くすることが必要である旨説明
されている。同公報において紘、これを解決する手段と
して、スイッチが閉成された際に一生する磁化の方向と
反対方向の磁化力を持つ磁石を磁路に挿入した点火コイ
ルが提案されている。同様に、特公昭４１−２０８２号
公報にも鉄心即ちコアの磁路に、一次コイルによる磁束
と差動する磁束、即ち反対方向の磁束を与える永久磁石
を設けた点火コイルが開示されている。その他特開昭５
９−１６７００６号、特開昭６０−２１８８１０号公報
にも、コアに設砂た空隙に永久磁石を配置した点火コイ
ルが開示されている。

上記何れの従来技術においても、一次コイル及び二次コ
イルが巻回されたコアに対し、両コイルが巻回された部
分以外の箇所に一つ又は二つの空隙を形成し、この空隙
に永久磁石を介装することとしている。

【発明が解決しようとする！！題］ 上記のように永久磁石な磁路に介装した点火コイルにお
いては、一次電流断続時の磁束変化が大となり、二次コ
イルに発生する出力電圧が従前の点火コイルに比し大と
なる。しかし、これらの点火コイルｅＪ５いては、一次
コイル通電時に生ずる漏洩磁束が多いため、折角増加し
た磁束の多くが相殺され磁束の増加は僅かとなる。この
対策として、部分したコアを、コイル内で永久磁石を介
して接合した構成とすることにより漏洩磁束が抑えられ
る。具体的には、例えば一次コイルの巻線を壱回した筒
体のボビンの中空部内に永久磁石を挿入り、、両端から
コアを挿入してボビン内で永久磁石を挟持する態様とす
ることが考えられる。

また、永久磁石は一次コイルによる磁束と反対方向の磁
束を与えるように配置されるものであるため、減磁する
おそれがあり、この永久磁石の減磁による点火性能の低
下が懸念される。

ところで、前述のように内燃機関の点火装置の小型化の
要ｌＩ鯰増々厳しくなり例えば特開昭６３−１０９２６
５号公報に記載のように、点火コイルを点火プラグに直
接装着する技術が提案されており、更に点火コイルをシ
リンダへラドカパー内に収容するこ、とが要求されてい
る。−この要求に応するべく、コアの軸方向に直交する
断面の断面積を小さくすることにより点火コイルの小型
ｔが企図されるが、そうすると二次コイルの出力電圧、
放電エネルギーといった点火性能の低下が不可避となる
。以上のように、近時の点火コイルにおいては、点火性
能の向上と小型化という相反する要求を同時に充足する
ことが必要となりている。

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、少くとも点火性能を維持しつつ点火コイルの一層の
小型化を図ることを目的とする。

［１１１１を解決するための手段］ 上記の目的を連威するた−め、本発明はコアと、該コア
に巻回した一次コイル及び二次コイルとを備え、前記一
次コイルへの通電電流を断続して前記二次コイルに高電
圧を誘起する内燃機関用点火コイルにおいて、前記一次
コイルの軸方向に直交するように配置し前記一次コイル
内に保持する永久磁石を備え、前記コアの軸方向に直交
する断面の断面積が前記永久磁石の軸方向に直交する断
面の断面積より小であって、前記コアの端面が前記永久
磁石を介して対向し前記コアが前記永久磁石を含み実質
的に閉磁路を形成するようにしたものである。

上記点火コイルにおいて、前記コアの前記永久磁石に対
向する端部を拡大してテーパ状に形成し、前記コアの端
面を前記永久磁石の端面と同一形状として接合するよう
にしてもよい、尚、この接合部の形状はＴ字状としても
よい。

また、前記一次コイルが、巻線を筒状のボビンに巻装し
て成り、該ボビンの軸方向中央部の軸方向に直交する面
上に形成した空隙部に前記永久磁石を介装するようにし
てもよい。

［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
、コアは永久磁石を含み実質的に閉磁路を形成し、永久
磁石からは一次コイルによる磁束と反対方向の磁束が発
生している。

而して、一次コイルに供給される一次電流が断続するこ
と虹より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、永久磁石の磁束が存在し、しか
も永久磁石は一次コイル内に設けられており漏洩磁束が
抑えられるので、コアの軸方向に直交する断面の断面積
を永久磁石の軸方向に直交する断面の断面積より小とし
ても二次コイルに対する所定の鎖交磁束変化が得られ、
所定の出力電圧が確保される。

［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１は、永久磁石１８を含み実質的に閉磁路を
形成する閉磁路コアｌＯに一次コイル２１ａ、２１ｂ及
び二次コイル２２が巻装されて成る。一次コイル２１ａ
、２１ｂは永久磁石１８を介して分離された形で一次ボ
ビン２３に巻回され、二次コイル２２け二次ポビン２４
に巻回されている。

一次ボビン２３及び二次ポビン２４は合成樹脂により夫
々断面略矩形の筒体に形成され、前者が後者の中空部に
収容されるように形成されている。尚、一次ボビン２３
及び二次ポビン２４の断面形状は円形等他の形状として
もよい、一次ボビン２３の軸方向即ち第１図の上下方向
の中央部には、軸方向に直交する面上に空隙部２３ｇが
形成されており、この空隙部２３ｓｅ永久磁石１８が嵌
合されている。空隙部２３ｓの一部は連結部２３ｃによ
って連結されており、この連結部２３ｃを介して一次コ
イル２１ａの巻線から一次コイル２１ｂの巻線に連続し
て巻回されている。

永久磁石１８は一次コイル２１ａ、２１ｂの通電時に閉
磁路コアｌＯ内に形成される磁束の方向と反対の方向と
なるように配置されている。尚、永久磁石１８は一次ボ
ビン２３の第１図の上端から下端までの間に配置されれ
ばよいが、一次ボビン２３の中央部即ち一次コイル２１
ａ、２１ｂの中間部に配置されるのが好ましい、永久磁
石１８としてはサマリウム−コバルト（Ｓｍ−Ｃｏ）系
の金属の焼結体の希土類マグネットが用いられるが、希
土類プラスチックマグネットを用いることとしてもよく
、後者によれば渦電流の発生を抑え出力電圧の低下を防
止することができる。

閉磁路コア１０はコア１１と、これに一次ボビン２３の
中空部内で永久磁石１８を介して対向するコア１２を備
えている。コア１１及びコア１２は何れも軸方向に方向
性を有する方向性珪素鋼板の積層体で、正面視Ｃ字状に
形成され、両者が第１図に示すように接合されて磁気的
に結合されている。尚、軸方向に直交する方向のコア１
１及びコア１２の断面積は磁束密度の低下を補償するた
め軸方向の断面積より大とされている。また、コア１１
．１２の軸方向に直交する断面の断面積は永久磁石１８
の軸方向に直交する断面の断面積より小となっている。

閉磁路コア１ｏは一次コイル２４　ａ、２１　ｂ。

二次コイル２２と共にケース３ｏ内に収容される。一次
コイル２１ｍ、２１ｂの−端鯰図示しないバッテリに接
続され、他端は図示しない制御回路、通称イグナイタに
接続される。二次コイル２２の一端は一次：Ｉイに２１
　ａ、　２　ｌ　ｂノー端と共にバッテリに接続され、
他端はケース３ｏに一体成形された二次コネクタ３２中
の図示しない電極に接続され、図示しない点火プラグも
しくは図示しない配電器に電気的に接続される。尚、二
次コネクタ３２の電極が点火ブラグに直接接続されると
いうのは、従前の配電器が廃され各点火プラグ毎に点火
コイルが装着される方式で、コイル分配点火方式として
知られている。

ケース３０内には熱硬化性の合成樹脂が充填、硬化され
て樹脂部３１が形成される。これにより、一次コイル２
１ａ、２１ｂ及び二次コイル２２が含浸固着されると共
に二次コイル２２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１の一次コイル２１ｍ、２
１ｂに対し、図示しない制御回路にょり一次電流が供給
され、これが所定の周波数で断続されると永久磁石１８
を含む閉磁路コアｌＯに磁束変化が生ずる。これにより
二次コイル２２に所定の高電圧が発生し、この高電圧は
二次コネクタ３２から直接、もしくは配電器を介して、
点火プラグに供給される。

この場合において、コア１１とコア１２との間に介装さ
れた永久磁石１８により大きな有効磁束変化を得ること
ができる。従って、コア１１及びコア１２の軸方向に直
交する断面の断面積は永久磁石１８の軸方向に直交する
断面の断面積より小とされているが、二次コイル２２ｅ
対しては所定の有効磁束変化が確保され、所定の出力電
圧が得られる。例えば第５図にコアの断面積に対し永久
磁石の断面積が等しいとき（第５図中ＡＪで示す）の二
次コイルの出力電圧と、永久磁石の断面積が大であると
き（第５図中ｒ　Ｂ　Ｊで示す）の出力電圧とを対比し
て示したように、永久磁石の断面積がコアの断面積より
大であれば大きな出力電圧が得られる。換言すれば、所
定の出力電圧を確保するのに永久磁石の断面積に対しコ
アの断面積が小であるという関係が小型化に最適である
ということができる。

永久磁石１８が介装された部分では閉磁路コアｌＯとし
ては分離された形となっておす、また永久磁石１Ｂによ
って形成される磁界と一次コイル２１ａ、２１ｂによっ
て形成される磁界とが反発しあい分散する傾向にあるの
で、特にこの部分から磁束の濡洩が生じ得る。しかし、
本実施例においては永久磁石１８が一次ポビン２３内に
収容されており、一次コイル２１ａ、２１ｂによる磁束
が永久磁石１Ｂに集中するので濡洩磁束は極めて少ない
、而して、二次コイル２２の所定の出力電圧が確保され
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
、永久磁石１８に対向するコア１１１゜１１２の端部１
１１ａ、ｌｌｌｂが拡大されテーパ状に形成されている
。端部１１１ａ、ｌｌｌｂの夫々の端面は永久磁石１８
の端面と同一形状とされ、両者が接合されている。これ
釘より、永久磁石１８から発生する磁束がコア１１１，
１１２内に集束するので漏洩磁束が抑えられ、磁気エネ
ルギーを有効に利用することができる。

本実施例においてはコア１１１．１１２及び永久磁石１
８を囲繞して樹脂モールドにより一次ボビン２３ｍが形
成されている。また、一次コイルは一次コイル２１ｍ、
２１ｂ及びＺｔＣに三分割されて一次ボビン２３ｍに壱
回され、相互に接合されて成る。このように、永久磁石
１８接合部も一次コイル２１Ｃ軒囲繞されているので濡
洩磁束が一層効果的に抑えられる。

更に、本実施例におけるコアはコア１１１乃至１１５に
三分割されており、夫々の傾斜端面が接合されて第２図
に示すように構成されている。これらのコア１１１乃至
１１５は何れも軸方向に方向性を有し、軸方向に直交す
る方向即ち第２図の左右方向に配置されるコア１１４．
１１５もコア１１１乃至１１３と同一断面積に形成され
ている。従フて、本実施例によれば第１図の実施例に比
し上下方向の寸法も縮小することができ、一層の小型化
が可能となる。

第３図は本発明の点火コイルの更に他の実施例を示すも
ので、一次ボビンが一次ボビン２３ａ。

２３ｂに二分割され、合成樹脂製の環状部材２３ｒ及び
その中空部に嵌合された永久磁石１８を介して接合され
ている。即ち、永久磁石１８は環状部材２３ｒに位置決
めされ、一次ボビン２３ａ。

２３ｂに挾持されている。尚、一次コイル２１Ｍ、２１
ｂは環状部材２３ｒを経由し連続して壱回されている。

尚、その余の構成は第１図の実施例と同様である。而し
て、本実施例によれば一次ボビン２３ｍ、２３ｂが同一
形状で容易に製造することができ、永久磁石１８の組み
付けも容易である。

第４図は本発明の点火コイルの別の実施例を示し、第３
図の実施例におけるコア１１．１２が正面視Ｃ字状であ
るのに対し、本実施例のコアは正面視Ｅ字状のコア２１
１．２１２が接合されて成る。尚、その余の構成は第３
図の実施例と同様である。このように、コアの形状はＣ
字状に限ることなくＥ字状に形成してもよく、この場合
でも従来のＥ字状コアを用いた点火コイルに比し軸方向
断面の断面積を小さくすることができる。而して、従来
のＥ字状コアを用いた点火コイルに比し小型に形成する
ことができる。また、第３図の実施例に比し軸方向に直
交する方向に延在する部分の断面積を小さくすることが
できるので、点火コイル全体の軸方向の寸法を小さく形
成することがてきる。

［発明の効果］ 本発明は上述のようじ構成されているので、以下に記載
する効果を奏する。

即ち、本発明の点火コイルによれば、コアが挿通する一
次コイル内に永久磁石が設けられており、二次コイルの
鎮交磁束変化が大となり大きな出力電圧が得られると共
に漏洩磁束が抑えられるので、コアの軸方向に直交する
断面の断面積を永久磁石の軸方向に直交する断面の断面
積よ°り小としても所定の出力電圧、放電エネルギーが
確保される。而して、所定の点火性能を維持しつつ点火
コイルを小型に形成することができ内燃機関への装着が
容易となる。しかも、永久磁石のコアとの接合面の面積
はコアの端面の面積より大であり、永久磁石に加えられ
る磁束密度が両者同一面積の場合に比し小となり、それ
だけ永久磁石は減磁しにくくなるので、減磁による点火
性能の低下を懸念する必要がない。

コアの端部をテーパ状に形成したものにあっては、漏洩
磁束が確実に抑えられ磁気エネルギーを有効に利用する
ことがで診る。

また、ポビンの軸方向中央部に形成した空諌部に永久磁
石を介装するように構成すれば、永久磁石の組み付けが
容易であり良好な作業性が得られる。

【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図は本発明の更に他の実施例の点火コイルの縦断面図
、′ｓ４図は本発明の別の実施例の点火コイルの縦断面
図、′ｉ４５図は永久磁石に対するコアの断面積の大小
と二次コイル出力電圧との関係を示すグラフである。 １・・・点火コイル、　　　１０−・・閉磁路コア。 １１．１２・・・コア。 １１１〜１１５，２１１．２１２−・・コア。 １８−・・永久磁石。 ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ・・・一次コイル。 ２２−−・二次コイル、　　２３ｓ−空隙部。 ２３．２３ａ、２３ｂ、２３ｍ−−−一次ボビン。 ２４・・・二次ボビン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　コアと、該コアに巻回した一次コイル及び二次
   コイルとを備え、前記一次コイルへの通電電流を断続し
   て前記二次コイルに高電圧を誘起する内燃機関用点火コ
   イルにおいて、前記一次コイルの軸方向に直交するよう
   に配置し前記一次コイル内に保持する永久磁石を備え、
   前記コアの軸方向に直交する断面の断面積が前記永久磁
   石の軸方向に直交する断面の断面積より小であって、前
   記コアの端面が前記永久磁石を介して対向し前記コアが
   前記永久磁石を含み実質的に閉磁路を形成することを特
   徴とする内燃機関用点火コイル。
2. （２）　前記コアの前記永久磁石に対向する端部を拡大
   してテーパ状に形成し、前記コアの端面を前記永久磁石
   の端面と同一形状として接合したことを特徴とする請求
   項１記載の内燃機関用点火コイル。
3. （３）　前記一次コイルが、巻線を筒状のボビンに巻回
   して成り、該ボビンの軸方向中央部の軸方向に直交する
   面上に形成した空隙部に前記永久磁石を介装したことを
   特徴とする請求項１記載の内燃機関用点火コイル。