JPH09134831A - 内燃機関用点火コイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関用点火コイルにおいて、コアを極力
小型に形成すると共に、一次コイル通電直後の誤着火を
防止し得るコア構造とし、安定した点火作動を行う。 【解決手段】 一次コイル１２及び二次コイル２２を巻
装する第１のコア２と、第１のコアに対し所定の位置に
配置し第１のコアと共に磁気回路を形成する第２のコア
３を備え、第１のコア２の軸方向の両端と第２のコア３
との間に一対のエアギャップＡＧを形成するように第１
及び第２のコア２，３を配置する。尚、一対のエアギャ
ップＡＧは等しい間隔に形成することが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関用点火コイ
ルに関し、特に磁気回路にエアギャップを形成するコア
構造で、同時点火方式にも好適な内燃機関用点火コイル
に係る。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の点火方式としては種々の方式
のものが知られているが、このうち同時点火方式（ダブ
ル点火方式とも呼ばれる）の点火コイルにおいては、一
方の気筒が圧縮工程にあって他方の気筒が排気工程にあ
るという関係の二つの気筒が選択され、これらの気筒に
対して同時に出力高電圧が印加されるように構成されて
いる。例えば四気筒の内燃機関に関し、第１気筒と第４
気筒が同時に点火され、第２気筒と第３気筒が同時に点
火される場合において、例えば第１気筒が圧縮工程にあ
ると、気筒内部の圧力が大であるので高電圧でも容易に
放電しないが、第４気筒は排気工程にあって気筒内部の
圧力が大気圧に近いので低電圧で容易に放電し、点火プ
ラグの抵抗は無視し得る値となる。このため、第１気筒
及び第４気筒の点火プラグが直列接続されている場合、
排気工程にある第４気筒の点火プラグは殆ど抵抗となら
ず、圧縮工程にある第１気筒に対し略全ての出力高電圧
が印加されることになる。従って、各点火プラグに対し
点火コイルによって個別に高電圧が印加される場合と同
様となる。

【０００３】上記のような同時点火方式を実現する点火
コイルとしては、例えば特開平４−２２６００７号公報
に開示されている。同公報で提案された発明は、複数組
の第１の積層コアを埋設した単一の容器状樹脂製ハウジ
ング内に複数組の第２の積層コア、一次コイル、二次コ
イルをそれぞれ収納することとし、エンジンや車体への
点火コイルの組付工数および組付スペースを低減し得る
ようにするものとされている。具体的には、Ｃ字型の積
層コアとＩ字型の積層コアを有し後者にコイルを巻装し
て成る点火コイルを、二組並設したものであり、同公報
の図９に明らかなように各コイルの軸心に位置する一対
のＩ字型の積層コアが平行に配置されている。

【０００４】ところで、特に各点火プラグ毎に点火コイ
ルを独立に有する点火装置に関し、正規の点火時期より
早く点火し誤着火を惹起することが問題となっている。
このような正規点火時期前に生ずる誤着火を防止する方
法としては、一次コイル及び二次コイルの巻数比の低減
や、一次コイルへの通電開始時の電流立上がり速度の低
減があるが、何れも一般的には点火性能の低下を惹起す
ることとなる。これに関し、例えば特開平５−３４０３
３０号公報には、点火コイルの一次側の電流を通電・遮
断制御するためのパワートランジスタのベース回路に、
このベース電圧の急峻な立上りを制御するコンデンサを
含む回路手段を設け、点火コイルの一次側の電流が滑ら
かに通電開始するようにして、過早着火防止用の超高圧
ダイオードを使用すること無く、点火コイルの一次電流
の通電開始時に発生するプラス側の二次電圧を抑制する
装置が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前掲の特開平４−２２
６００７号公報に記載のように二つのコアが平行に配置
される二組の点火コイルにおいては、コア構造が制約さ
れ、小型化が困難である。特に、一つのエアギャップが
形成されたコア構造を有するものにおいては、コアの断
面積が大となるので点火コイル全体が大型となる。ま
た、特開平５−３４０３３０号公報においては、一次電
流の通電開始時に発生するプラス側の二次電圧を回路手
段によって低減することが提案されており、点火コイル
の小型化とは直接関係するものではない。

【０００６】図１７は一般的な内燃機関用点火コイルの
作動状態を示す波形図であり、同図において、Ｈはハイ
レベル、Ｌはローレベル、ｉは電流、ｖは電圧を示す。
ｔ１時の通電開始直後は、一次電流は（ｂ）に示すよう
に振動するため、二次コイル側には一次電流の変化に応
じた二次電圧が発生し、（ｃ）のｔ１時に表れるように
数ｋＶの正電位となり、これがＯＮ電圧と称される。こ
のとき、内燃機関（図示せず）の状態はシリンダ内圧力
が低く放電しやすい状態にあるため、１ｋＶ程度の電圧
で容易に放電することとなる。このような状態において
は、点火プラグは、主としてＯＮ電圧によって放電し、
（ｄ）に示すようにｔ１時からｔ２時まで放電電流が流
れ、誤着火することとなる。

【０００７】上記のＯＮ電圧の低減には、前述のように
回路手段の改良も一法であるが、点火コイルの構造、特
にコアの構造の改良によって、小型化を図りつつＯＮ電
圧を低減し、誤着火を防止することができる。ＯＮ電圧
の発生原因に鑑みれば、一次コイル通電開始時の電流立
上がり速度を低減することによって誤着火を防止できる
ことは、前述のように既に知られているが、点火性能の
低下を惹起するという理由で回避されてきた。むしろ、
点火性能を増大すべく一次コイル側のインダクタンスを
小さくすることが企図され、発生したＯＮ電圧を回路手
段により除去するという考え方が一般的であった。しか
し、点火性能は、点火コイルが装着される内燃機関の特
性との相関によって決まり、必要以上の性能とすること
は小型化に対する要請に反し大型となる。

【０００８】図１８は一般的な内燃機関用点火コイルの
二次電圧特性を模式的に示すものであるが（図１７とは
電圧の正負が逆になっている）、二次電圧の立上りが早
いのに対し、点火プラグ側においては火花の遅れ現象が
存在するので、火花形成遅れ時間Ｔｄ後では要求電圧Ｖ
ｓをはるかに越えた高電圧Ｖ１となっている。要は、火
花形成時に二次電圧が要求電圧Ｖｓ以上となっておれば
よいのであって、二次電圧の立上り特性は破線で示すよ
うな特性（Ｖ２＜Ｖ１）で十分である。このような二次
電圧の立上り特性を充足する点火コイルを構成するので
あれば、図１８の実線で示す特性の点火コイルに比し
（一次コイル内の）コアの断面積を小さくすることがで
き、点火コイル全体の小型化に寄与することとなる。

【０００９】そこで、本発明は、エアギャップを形成す
るコア構造の内燃機関用点火コイルにおいて、コアを極
力小型に形成すると共に、一次コイル通電直後の誤着火
を防止し得るコア構造とし、安定した点火作動を行ない
得る内燃機関用点火コイルを提供することを課題とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は、一次コイル及び二次コイルを巻装する第
１のコアと、該第１のコアに対し所定の位置に配置し当
該第１のコアと共に磁気回路を形成する第２のコアを備
えた内燃機関用点火コイルにおいて、前記第１のコアの
軸方向の両端と前記第２のコアとの間に一対のエアギャ
ップを形成するように前記第１及び第２のコアを配置す
ることとしたものである。

【００１１】上記第１のコアの両端と第２のコアとの間
に形成する一対のエアギャップは、請求項２に記載のよ
うに、等しい間隔に形成することが望ましい。また、こ
れらの間隔は製造上必要な最小限の値を基準に設定する
ことが望ましく、例えばケース３０の壁部を介して第１
のコアと第２のコアを配置し、壁部によってギャップを
設定するときには、一方の間隔を０．９ｍｍとし、合計
１．８ｍｍ程度とするとよい。

【００１２】また、前記内燃機関用点火コイルにおい
て、請求項３に記載のように、前記第１のコアをＩ字状
に形成すると共に、前記第２のコアを、一対の脚部が略
平行に延出するＣ字状に形成し、前記第２のコアの一対
の脚部の間に前記エアギャップを介して第１のコアを配
置し、Ｄ字状に形成するとよい。

【００１３】あるいは、前記内燃機関用点火コイルにお
いて、請求項４に記載のように、前記一次コイル、二次
コイル及び第１のコアを二組備え、前記第１のコアをＩ
字状に形成すると共に、前記第２のコアを、三つの脚部
が略平行に延出するＥ字状に形成し、前記三つの脚部間
に形成される二つの間隙に、夫々前記エアギャップを介
して前記第１のコアを配置し、日字状に形成することと
してもよい。

【００１４】而して、本発明の内燃機関用点火コイルに
よれば、少くとも第１のコアの断面積を小さくすること
ができ、従って点火コイル全体を小型に形成できる。し
かも、第１のコアと第２のコアとの間に一対のエアギャ
ップが形成されているが、必要最小限のエネルギーを確
保するには一次コイルの巻数を大とする必要があり、こ
れに応じ所定の二次電圧を確保するのに必要な巻数比に
設定し二次コイルの巻数を大とすると、二次側のインダ
クタンスが大となり、二次電圧の立上り時間が遅くな
る。しかし、この立上り時間の遅れは前述の火花遅れ現
象の時間に比し微小であるので、点火プラグの着火に悪
影響を及ぼすことはない。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の内燃機関用点火コ
イルの望ましい実施形態を図面を参照して説明する。図
１乃至図５は本発明の一実施形態に係る同時点火方式
（ダブル点火方式とも呼ばれる）の内燃機関用点火コイ
ルを示すもので、ケース３０内に一次コイルアセンブリ
１０及び二次コイルアセンブリ２０が収容される。

【００１６】ケース３０は図３に示すように上方に開口
部を有し、底面から下方に延出する筒体部３０ａを有す
る合成樹脂製の容器状筐体で、筒体部３０ａ内に一方の
高圧ターミナル７ａ等が一体的に収容されている。そし
て、ケース３０の凹部３０ｈに、一次コイルアセンブリ
１０及び二次コイルアセンブリ２０が収容されている。
図２に示すようにケース３０の側面には高圧コネクタ部
３１が延出形成され、他方の高圧ターミナル７ｂが収容
されている。また、ケース３０の外側に、後述するコア
３Ｃを支持するための孔３８，３９が形成されている。

【００１７】本発明にいう第２のコアを構成するコア３
Ｃは図１及び図２に示すように平面視Ｃ字状（もしくは
コ字状）に形成され、図３乃至図５に示すように両脚部
３Ｃａ，３Ｃｂの先端がケース３０の孔３８，３９内に
圧入され、ケース３０の底面に平行に、且つケース３０
を挾持するように配置されており、ケース３０の両外側
面に脚部３Ｃａ，３Ｃｂの各々の内側面が密着するよう
に嵌合されている。従って、コア３Ｃの大部分はケース
３０の樹脂材料によって被覆されることなく露呈してい
る。尚、本実施形態のコア３Ｃは前述のようにＣ字状の
鉄心で、無方向性珪素鋼板が複数積層されて成るが、方
向性珪素鋼板を用いることとしてもよい。

【００１８】一方、本発明にいう第１のコアを構成しコ
ア３Ｃと共に磁気回路を形成するコア２は、図１に示す
ように、本体部２ａの両端が拡幅され延出部２ｂ，２ｃ
が形成された柱状の鉄心であり、延出部２ｂには固定用
の孔（符号省略）が形成されている。本実施形態のコア
２としては、例えば圧延方向が本体部２ａの軸方向の方
向性珪素鋼板が複数積層されて成り、後述するように一
次コイルアセンブリ１０としてケース３０内に収容され
る。而して、コア２とコア３Ｃがケース３０に装着され
ると、図１に示すようにＤ字状となり、コア２とコア３
Ｃが対向する部分にはケース３０の壁部が介在すること
となる。即ち、コア２の両端とコア３Ｃの内側壁面との
間には、夫々外周壁３３が等しい厚さに形成された部分
が存在し、これらによって一対のエアギャップＡＧ，Ａ
Ｇが所定間隔に形成されている。尚、エアギャップＡＧ
の間隔は、外周壁３３の製造時に必要な最小限の厚さを
基準に、例えば０．９ｍｍに設定されている。

【００１９】一次コイルアセンブリ１０は図１及び図３
に示すように構成されている。即ち、インサート成形に
よりコア２が一体的に収容された一次ボビン１１を具備
し、この一次ボビン１１に一次コイル１２の巻線が二層
もしくは四層に巻回されて一次コイルアセンブリ１０が
構成される。ケース３０にはコネクタ３６が一体的に形
成されており、このコネクタ３６内に一次ターミナル６
ａ，６ｂが植設されている。これら一次ターミナル６
ａ，６ｂの一端に、後述するように一次コイル１２の巻
線の端部１２ａ，１２ｃが夫々半田接合される。尚、一
次ターミナル６ａ，６ｂはケース３０外にて外部コネク
タ（図示せず）と電気的に接続される。

【００２０】二次コイルアセンブリ２０は、二次ボビン
２１に二次コイル２２が巻装されて成る。二次ボビン２
１は軸方向に所定間隔毎に複数の鍔部２１ａが形成され
た断面略矩形の樹脂製筒体であり、これらの鍔部２１ａ
間に形成される複数の溝内に、二次コイル２２の巻線が
図１の右方から左方へ順次巻回されている。本実施例は
同時点火方式の点火コイルであるので、二次ボビン２１
の鍔部２１ａの一部は幅広の鍔部２１ｄ（図３）とされ
ると共に、軸方向に延出する支持部２１ｅ（図２）が形
成されており、これらの鍔部２１ｄ及び支持部２１ｅに
二次ターミナル２３ａ，２３ｂが植設されている。

【００２１】二次ターミナル２３ａ，２３ｂには、二次
コイル２２の巻線の両端が巻き付けられ、一方の二次タ
ーミナル２３ａは一方の高圧ターミナル７ａに接続さ
れ、他方の二次ターミナル２３ｂは他方の高圧ターミナ
ル７ｂに接続される。更に、筒体部３０ａには図３及び
図４に示すようにシャフト状の高圧ターミナル７０が筒
体部３０ａの軸心上に配置されている。そして、筒体部
３０ａの外側には、絶縁材料（例えばゴム）によって筒
状に形成されたプラグソケット５０が装着されている。

【００２２】上記の構成になる点火コイルの各部品の組
付に当たっては、先ずケース３０内に高圧ターミナル７
０が挿入されると共に、スプリング７１が挿入され、更
に高圧ターミナル７ａが圧入される。尚、これらをケー
ス３０の樹脂モールド成形時に筒体部３０ａにインサー
ト成形することとしてもよい。一方、コア２に一次ボビ
ン１１が一体成形され、この一次ボビン１１に一次コイ
ル１２が巻装されて一次コイルアセンブリ１０が形成さ
れる。また、二次ボビン２１に二次ターミナル２３ａ，
２３ｂが圧入された後、二次コイル２２が巻装されて二
次コイルアセンブリ２０が形成される。そして、一次コ
イルアセンブリ１０が二次ボビン２１の中空部内に収容
され、これら一次及び二次コイルアセンブリ１０，２０
がケース３０の凹部３０ｈ内に収容される。このとき二
次ターミナル２３ａは高圧ターミナル７ａの凹部内に嵌
合される。

【００２３】続いて、一次ターミナル６ａ，６ｂがコネ
クタ３６内の挿通孔に圧入されると共に、高圧ターミナ
ル７ｂが高圧コネクタ部３１の挿通孔に圧入される。
尚、これらの一次ターミナル６ａ，６ｂ並びに高圧ター
ミナル７ｂもケース３０の樹脂モールド成形時にインサ
ート成形することとしてもよい。そして、一次コイル２
２の巻線の端部１２ａ，１２ｃが夫々一次ターミナル６
ａ，６ｂに半田接合されると共に、二次ターミナル２３
ｂと高圧ターミナル７ｂが半田接合される。

【００２４】この後、ケース３０の開口部から凹部３０
ｈ内に熱硬化性の合成樹脂、例えばエポキシ樹脂が充
填、硬化されて図３に点描で示すように樹脂部９が形成
される。これにより、一次コイル１２及び二次コイル２
２が含侵固着されると共に、二次ターミナル２３ａ，２
３ｂ並びに高圧ターミナル７ａ，７ｂの各電気的接続部
が適切に絶縁され、更に二次コイル２２の出力高電圧に
耐え得る絶縁性が確保される。特に、筒体部３０ａ内に
も樹脂が充填され高圧ターミナル７ａの周囲に樹脂部９
が形成されるので、高圧ターミナル７ａ回りも良好な絶
縁性を確保することができる。そして、Ｃ字状の外部コ
アを構成するコア３Ｃがケース３０の外側面に嵌合さ
れ、コア３Ｃの脚部３Ｃａ，３Ｃｂの先端が、ケース３
０の外側に形成された孔３８，３９に圧入される。従っ
て、所定間隔のエアギャップＡＧがコア２の両端とコア
３Ｃとの間に正確に形成される。この後、筒体部３０ａ
にプラグソケット５０が装着されると、図５に示す外形
となる。

【００２５】而して、同時点火方式の内燃機関用点火コ
イル１が形成され、内燃機関（図示せず）に装着され、
高圧ターミナル７０の基端部７０ｂが直接一つの点火プ
ラグ（図示せず）に接続されると共に、高圧ターミナル
７ｂがハイテンションコード（図示せず）を介して他の
点火プラグ（図示せず）に接続される。そして、一次コ
イル１２の一次電流が断続されると二次コイル２２に逆
起電力が誘起され３０乃至４０ｋｖの高電圧が発生す
る。この高電圧は二次ターミナル２３ａ，２３ｂ及び高
圧ターミナル７ａ，７ｂを介して夫々点火プラグ（図示
せず）に出力される。これにより、各点火プラグに対
し、個別に高電圧が印加され、各々の電極部に火花放電
が生じ、各燃焼室（図示せず）内の圧縮混合気が着火さ
れる。

【００２６】上記の内燃機関用点火コイル１はコア２の
両端とコア３Ｃとの間に一対のエアギャップＡＧ，ＡＧ
が形成されたものであるので、所定の点火性能を維持し
つつコア２の断面積を小さくすることができ、従って装
置全体を少くとも従来のエアギャップが一つのものに比
し小型に形成することができる。以下、この点に関し図
１９乃至図２１を参照し乍ら説明する。

【００２７】図１９は、エアギャップが一つの点火コイ
ル（ＳＧＬ，ＳＧＳで表し、前者の方がコア断面積が大
とする）と、エアギャップが二つの点火コイル（ＤＧ
Ｌ，ＤＧＳで表し、前者の方がコア断面積が大とする）
に関し、エアギャップの間隙の合計（図１９にエアギャ
ップ長として示す）が同じ値（例えば１．８ｍｍ）であ
るときの、エアギャップの数の相違（エアギャップ長は
同じ）に基づく一次エネルギーの比較、及びコアの断面
積の相違に基づく一次エネルギーの比較を行なった実験
結果を表すものである。尚、このときのコイルの巻数は
最大エネルギーを出力し得る必要巻数を充足したものと
する。このため、二つのエアギャップを有するものの巻
数は一つのエアギャップのものより若干多くなる。

【００２８】図１９に明らかなように、同じエアギャッ
プ長であれば二つのエアギャップを有するもの（ＤＧ
Ｌ，ＤＧＳ）の方が一つのエアギャップのもの（ＳＧ
Ｌ，ＳＧＳ）より一次エネルギーを大とすることができ
ることが分かる。又、二つのエアギャップを有するもの
同志の比較では、コア断面積が大きいもの（ＤＧＬ）の
方が小さいもの（ＤＧＳ）より一次エネルギーを大とす
ることができる。尚、一つのエアギャップを有するもの
同志の比較でも、同様にコア断面積が大きいもの（ＳＧ
Ｌ）の方が小さいもの（ＳＧＳ）より一次エネルギーを
大とすることができる。

【００２９】次に、図２０は二次電圧の立上り特性を示
すもので、二つのエアギャップを有する点火コイルをＤ
Ｇで表し、一つのエアギャップの点火コイルをＳＧで表
す。例えば二次電圧としての要求電圧が−３０ｋＶであ
ったとすると、点火コイルＳＧが破線で示すように点火
信号発生時ｔ１からＴ１時間後に−３０ｋＶに到達する
のに対し、点火コイルＤＧは実線で示すようにＴ２（＞
Ｔ１）時間後に−３０ｋＶに達し、立上りが遅い特性と
なる。然し乍ら、この遅延時間は点火プラグにおける火
花遅れ現象の時間と比較すれば無視し得る値であり、点
火性能が損なわれることはない。むしろ、立上りが遅い
方が前述のＯＮ電圧の発生を抑制する効果がある。

【００３０】而して、図２１に示すように、同じコア断
面積であれば二つのエアギャップを有する点火コイルＤ
Ｇの方が大きな二次エネルギーが得られる。従って、同
じ二次エネルーを確保する場合には小さな断面積のコア
を用いることができ、小型化が可能となる。尚、点火コ
イルＤＧにおいて必要最小限のエネルギーを確保するに
は、一次コイルの巻数を点火コイルＳＧより多くする必
要があり、また所定の二次電圧を確保するのに必要な巻
数比に従って二次コイルの巻数を設定する必要があるの
で、二次コイルの巻数も点火コイルＳＧより多くする必
要があるが、巻数を増加してもコア断面積の差が無くな
る程には至らず小型化が相殺されることはない。むし
ろ、点火コイルＤＧでは二次コイルの巻数の増加により
インダクタンスが増大し、図２０に示すように二次電圧
の立上りが遅延し、ＯＮ電圧の発生が抑制されることと
なる。

【００３１】図６乃至図１６は本発明の内燃機関用点火
コイルの他の実施形態に係り、本実施形態では図６に示
すように二組の点火コイル１Ａ，１Ｂが一体的に並設さ
れて成る。両者は同じ構成であるので同一の部品及び部
分については同一の符号を付し、以下の説明では主とし
て一方についてのみ説明する。また、図１乃至図５に示
した実施形態と実質的に同じ部品及び部分についても同
一の符号を付している。本実施形態の内燃機関用点火コ
イル１Ｗは、図１１に一方の点火コイル１Ｂ側の拡大断
面を示すように（点火コイル１Ａ側も同一構造）、図９
に示すＥ字状のコア３Ｅの二つの開口部に、一対の柱状
のコア２が同一の軸上に配置されている。そして、各コ
ア２は夫々一次コイルアセンブリ１０に内蔵され、これ
に二次コイルアセンブリ２０が組み付けられたものが二
組構成され、これらが一対のイグナイタ８Ａ，８Ｂと共
にケース３０Ｗ内に収容されると、図６に示す構造とな
る。

【００３２】ケース３０Ｗは合成樹脂製の容器状筐体
で、その略中央部に二つの凹部３３Ａ，３３Ｂ（図１２
に示す）が形成されており、この中に夫々一次コイルア
センブリ１０及び二次コイルアセンブリ２０が収容され
ている。ケース３０Ｗの側壁の一方側には四つの高圧コ
ネクタ部３１ａ乃至３１ｄが同一面上で相互に平行に並
設され、夫々に高圧ターミナル（代表して７で表す）が
収容されている。また、ケース３０Ｗの高圧コネクタ部
３１ａ乃至３１ｄと反対側の側壁には、一対のイグナイ
タ８Ａ，８Ｂが装着されている。これは一次コイルの一
次電流を制御するもので、イグニッションモジュールと
も呼ばれる。

【００３３】一方、第２のコアを構成するコア３Ｅは図
７乃至図９に示すようにケース３０Ｗの底面に平行に装
着されており、ケース３０Ｗの樹脂材料によって被覆さ
れることなく露呈している。即ち、ケース３０Ｗは二つ
の容器が接合された形状を呈し、図９に示すように、両
容器間の底面側に形成された凹部３２に、コア３Ｅの中
央の脚部３Ｅｃが嵌合されると共に、両外側面に脚部３
Ｅａ，３Ｅｂの各々の内側面が密着するように嵌合され
ている。コア３Ｅは前述のようにＥ字状の鉄心で、無方
向性珪素鋼板が複数積層されて成るが、方向性珪素鋼板
を用いることとしてもよい。また、各点火コイル１Ａ，
１Ｂ毎にＣ字状の外部コアを形成し両者を接合すること
としてもよい。

【００３４】これに対し、第１のコアを構成しコア３Ｅ
と共に磁気回路を形成するコア２は、図１１に示すよう
に、本体部２ａの両端が拡幅され延出部２ｂ，２ｃが形
成された柱状の鉄心であり、例えば圧延方向が本体部２
ａの軸方向の方向性珪素鋼板が複数積層されて成る。而
して、コア２とコア３によって日字状のコアが形成され
ると共に、図１１に示すように、コア２とコア３Ｅとの
間で両者が対向する部分にはケース３０Ｗの壁部が介装
されている。即ち、コア２とコア３Ｅとの間には外周壁
３３及び隔壁３４が存在し、これらによってエアギャッ
プＡＧ，ＡＧが形成されている。尚、少くともコア２の
両面とコア３Ｅとの間の外周壁３３と隔壁３４は等しい
厚さに形成されており、従って、各コア２の両端のエア
ギャップＡＧが所定間隔に形成されている。

【００３５】一対の一次コイルアセンブリ１０は図６に
示すように略左右対称に形成されており、各一次ボビン
１１には上記の構成になるコア２がインサート樹脂成形
により内蔵されている。一次ボビン１１の一次コイル１
２が巻装される部分は、図１１に示すコア２の本体部２
ａ回りに形成され、鍔部１１ａ及び１１ｂが相互に所定
距離隔てて形成されている。そして、鍔部１１ａ，１１
ｂ間に一次コイル１２の巻線が二層もしくは四層に巻回
される。更に、図６に示すように、第１乃至第４のコネ
クタターミナル６１乃至６４がケース３０Ｗ内に並設さ
れ、夫々の基端部が平行に配置されている。そして、巻
始めの端部１２ａ，１２ｂはイグナイタ８Ａ，８Ｂに電
気的に接続され、巻終りの端部（符号省略）が第３のコ
ネクタターミナル６３に電気的に接続される。

【００３６】一方、図６に示すように左右の一次コイル
アセンブリ１０には、同形状の二次コイルアセンブリ２
０が装着されている。これらは何れも二次ボビン２１に
二次コイル２２が巻装されて成る。二次ボビン２１は図
１１に示すように、軸方向に所定間隔毎に複数の鍔部２
１ａが形成された断面略矩形の樹脂製筒体であり、これ
らの鍔部２１ａ間に複数の溝２１ｂが形成されており、
これらの溝２１ｂ内に二次コイル２２の巻線が図１１の
左方から右方へ順次巻回されている。二次ボビン２１の
両端は幅広の鍔部２１ｃ，２１ｄとされ、これらの鍔部
２１ｃ，２１ｄに形成された溝（図示せず）に夫々図６
及び図１１に示す二次ターミナル（代表して２３で表
す）が嵌着されている。

【００３７】各二次ターミナル２３には二次コイル２２
の巻線の巻始め又は巻終りが巻き付けられ、半田等によ
って接続されており、従って二次コイル２２の両端は夫
々二次ターミナル２３に電気的に接続されている。ま
た、各二次ターミナル２３は二次ボビン２１の軸に対し
直交する方向に延出しており、後にケース３０Ｗに組み
付けられる際には、二次ターミナル２３が高圧ターミナ
ル７内に挿入され、両者間が電気的に接続される。即
ち、上記一次コイルアセンブリ１０は二次コイルアセン
ブリ２０が装着されてサブアセンブリとされ、このサブ
アセンブリが図１１に示すようにケース３０Ｗ内に収容
され、各二次ターミナル２３が各高圧ターミナル７内に
挿入される（図１１では一方側のみが表れる）。

【００３８】図６に示すように、ケース３０Ｗの高圧タ
ーミナル３１ａ乃至３１ｄと反対側の側壁には、一対の
イグナイタ８Ａ，８Ｂが二組の点火コイル１Ａ，１Ｂ間
に近接した位置に装着されている。前述のようにケース
３０Ｗには凹部３０Ａ，３０Ｂが形成されており、これ
らに夫々イグナイタ８Ａ，８Ｂが収容されているが、ケ
ース３０Ｗ成形時にイグナイタ８Ａ，８Ｂを一体的に設
けることとしてもよい。また、ケース３０Ｗにはコネク
タ部３６Ｗが設けられており、この中に第１乃至第４の
コネクタターミナル６１乃至６４の先端部が図９に示す
ように一列に配置されている。このように、一次及び二
次コイルアセンブリ１０，２０が一体とされた状態でケ
ース３０Ｗ内に収容され、一次コイル１２とイグナイタ
８Ａ，８Ｂとの電気的接続部は，第１乃至第４のコネク
タターミナル６１乃至６４を介して行なわれるので、配
線が容易である。

【００３９】上記のように配線された後、ケース３０Ｗ
内の空間に熱硬化性の合成樹脂、例えばエポキシ樹脂が
充填、硬化されて図１１等に点描で示すように樹脂部９
が形成される。これにより、一次コイル１２及び二次コ
イル２２が含侵固着されると共に、一次コイル１２とイ
グナイタ８Ａ，８Ｂとの電気的接続部が適切に絶縁さ
れ、更に二次コイル２２の出力高電圧に耐え得る絶縁性
が確保される。而して、図６に示すように、ケース３０
Ｗ内に二組の点火コイル１Ａ，１Ｂを有する単体の内燃
機関用点火コイル１Ｗが形成される。

【００４０】上記の構成になる内燃機関用点火コイル１
Ｗにおいては、第１気筒の点火プラグと第４気筒の点火
プラグが同時に点火され、第２気筒の点火プラグと第３
気筒の点火プラグが同時に点火される。例えば、第１気
筒が圧縮工程にあると気筒内部の圧力が大であるので第
１気筒の点火プラグは高電圧でも容易に放電しないが、
第４気筒は排気工程にあって気筒内部の圧力が大気圧に
近いので低電圧で容易に放電し、第４気筒の点火プラグ
の抵抗は無視し得る値となり、圧縮工程にある第１気筒
の点火プラグに対し略全ての出力高電圧が印加されるこ
とになる。而して、第１気筒乃至第４気筒の点火プラグ
に対し、点火コイル１Ａ，１Ｂによって個別に高電圧が
印加され、各々の電極部に火花放電が生じ、各燃焼室
（図示せず）内の圧縮混合気が着火される。

【００４１】図１２乃至図１６は上記内燃機関用点火コ
イル１Ｗの各部品を組付手順に従って示したもので、先
ずケース３０Ｗは図１２及び図１３に示すように、全周
に外周壁３３が形成されている。ケース３０Ｗの底面側
には、図９に示す凹部３２が形成されるように、中央部
に隔壁３４が形成されており、その表面側に二つの凹部
３３Ａ，３３Ｂが形成されている。図１２及び図１３に
示すように、隔壁３４の端部から開口側に延出する部分
には複数の案内溝（代表して３４ｃで示す）が形成され
ている。更に、隔壁３５が形成され、イグナイタ８Ａ，
８Ｂを収容するための凹部３０Ａ，３０Ｂが形成されて
いる。尚、後者の方が深く形成されているので、両者間
に段差が形成されている。更に、凹部３０Ａ，３０Ｂの
間には複数の仕切壁３７が立設されている。

【００４２】上記のケース３０Ｗに対し、イグナイタ８
Ａ，８Ｂが夫々凹部３０Ａ，３０Ｂに収容され、イグナ
イタターミナル８Ａ１，８Ｂ２等は、夫々隣接する仕切
壁３７間に配置される。そして、コネクタ３６Ｗの複数
の連通孔（図１３に、代表して３６１で表す）の各々に
コネクタターミナル６１乃至６４が圧入されると共に、
コネクタターミナル６１乃至６４の各先端部に形成され
た連通孔には、イグナイタターミナル８Ａ１，８Ｂ２等
の先端部が圧入され、半田接合される。このとき、目視
によって接合部を確認しながら半田付け作業を行なうこ
とができる。しかもこれらの接合部が仕切壁３７によっ
て区画されているので、半田が他の部分に流出すること
はない。

【００４３】次に、図１４に示すように、コア２に一次
ボビン１１が一体成形され、このとき配線支持部１３が
形成され、これに突起１４，１５が一体的に形成され
る。また、前述の二次コイルアセンブリ２０が形成され
る。そして、一次ボビン１１に一次コイル１２が巻装さ
れた後、二次ボビン２１の中空部内に挿入される。この
状態で、一対の一次コイルアセンブリ１０及び二次コイ
ルアセンブリ２０が夫々ケース３０Ｗの凹部３３Ａ，３
３Ｂ内に収容される。このとき、高圧ターミナル７が高
圧コネクタ部３１ａ乃至３１ｄ内に挿入され電気的に接
続される。而して、図１５に示すように高圧ターミナル
７の凹部に二次ターミナル２３が嵌合し電気的に接続さ
れると共に、一次コイルアセンブリ１０及び二次コイル
アセンブリ２０がケース３０Ｗ内に保持される。この
後、一次コイル１２の巻線がイグナイタ８Ａ，８Ｂに接
続されると共に、コネクタターミナル６３に接続され
る。そして、ケース３０Ｗ内に合成樹脂が充填され樹脂
部９（図１１）が形成される。

【００４４】図１６はＥ字状外部コアを構成するコア３
Ｅを示すものであるが、両側の脚部３Ｅａ，３Ｅｂがケ
ース３０Ｗの外側面に当接し、中央の脚部３Ｅｃが凹部
３２に収容されるように装着される。このとき、ケース
３０Ｗの突起３４ｂ（図１０及び図１３に表れる）にコ
ア３Ｅの孔３Ｅｅが嵌合され、両側の孔３Ｅｄ，３Ｅｆ
もケース３０Ｗの突起（図示省略）に嵌合されるので所
定の位置に配置される。換言すれば、図６乃至図８に示
すように、両側の脚部３Ｅａ，３Ｅｂと中央の脚部３Ｅ
ｃとの間の二つの凹部に、ケース３０Ｗの凹部３３Ａ，
３３Ｂを構成する部分が夫々収容された状態となる。そ
して、突起３４ｂ等の先端が加熱され、熱かしめされ
る。尚、コア３Ｅは予め図１２のケース３０Ｗに装着し
ておいた後に、各部品を組み込むこととしてもよい。而
して、本実施形態の内燃機関用点火コイル１Ｗによれ
ば、二組の点火コイルがケース３０Ｗ内に収容され、各
コア２の両端とコア３Ｅとの間に所定間隔のエアギャッ
プＡＧが正確に形成される。

【００４５】

【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で以下に記載の効果を奏する。即ち、本発明の内燃機関
用点火コイルにおいては、第１のコアの軸方向の両端と
第２のコアとの間に一対のエアギャップを形成するよう
に第１及び第２のコアを配置することとしているので、
小型に形成し得るのみならず、一次コイル通電直後の二
次電圧の発生を抑えて誤着火を防止し、安定した点火作
動を行なうことができる。

【００４６】そして、請求項２に記載のように第１のコ
アの両端に形成する一対のエアギャップを等しい間隔に
形成することにより、所期の安定した出力特性を確保す
ることができる。

【００４７】また、請求項３に係る内燃機関用点火コイ
ルにおいては、第２のコアの一対の脚部の間にエアギャ
ップを介して第１のコアを配置し、Ｄ字状のコアを形成
するように構成されているので、二つのエアギャップを
有する磁気回路を容易且つ確実に構成することができ
る。

【００４８】更に、請求項４に係る内燃機関用点火コイ
ルにおいては、三つの脚部間に形成される二つの間隙
に、夫々エアギャップを介して第１のコアを配置し、日
字状のコアを形成するように構成されているので、二つ
のエアギャップを有する磁気回路を備えた二組の点火コ
イルを容易に一体的に形成することができ、各点火コイ
ルにおいて一次コイル通電直後の二次電圧の発生を抑え
て誤着火を防止し、安定した点火作動を行なうことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る内燃機関用点火コイ
ルの横断面図である。

【図２】本発明の一実施形態に係る内燃機関用点火コイ
ルの一部断面平面図である。

【図３】本発明の一実施形態に係る内燃機関用点火コイ
ルの縦断面図である。

【図４】本発明の一実施形態に係る内燃機関用点火コイ
ルの縦断面図である。

【図５】本発明の一実施形態に係る内燃機関用点火コイ
ルの側面図である。

【図６】本発明の他の実施形態に係る内燃機関用点火コ
イルの一部断面平面図である。

【図７】本発明の他の実施形態に係る内燃機関用点火コ
イルの正面図である。

【図８】本発明の他の実施形態に係る内燃機関用点火コ
イルの背面図である。

【図９】本発明の他の実施形態に係る内燃機関用点火コ
イルの底面図である。

【図１０】本発明の他の実施形態に係る内燃機関用点火
コイルの側面図である。

【図１１】本発明の他の実施形態に係る内燃機関用点火
コイルの部分拡大断面図である。

【図１２】本発明の他の実施形態に供するケースの平面
図である。

【図１３】本発明の他の実施形態におけるイグナイタ及
びコネクタターミナルのケースへの組付状態を示す断面
図である。

【図１４】本発明の他の実施形態における一次コイルア
センブリ、二次コイルアセンブリ及び高圧ターミナルの
ケースへの組付状態を示す平面図である。

【図１５】本発明の他の実施形態において各部品をケー
ス内に収容した状態を示す一部断面平面図である。

【図１６】本発明の他の実施形態に供する外部コアの平
面図である。

【図１７】一般的な内燃機関用点火コイルの作動状態を
示す波形図である。

【図１８】一般的な内燃機関用点火コイルの二次電圧特
性を示すグラフである。

【図１９】点火コイルにおけるエアギャップ長と一次エ
ネルギーとの関係を示すグラフである。

【図２０】点火コイルにおける二次電圧の立上り特性を
示すグラフである。

【図２１】点火コイルにおけるコア断面積と二次エネル
ギーとの関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１，１Ｗ 内燃機関用点火コイル １Ａ，１Ｂ 点火コイル ２ コア（第１のコア）， ２ａ 本体部， ２
ｂ，２ｃ 延出部 ３Ｃ コア（第２のコア）， ３Ｃａ，３Ｃｂ 脚部 ３Ｅ コア， ３Ｅａ〜３Ｅｃ 脚部 ７ 高圧ターミナル ８Ａ，８Ｂ イグナイタ ９ 樹脂部 １０ 一次コイルアセンブリ １１ 一次ボビン， １１ａ，１１ｂ 鍔部 １２ 一次コイル ２０ 二次コイルアセンブリ ２１ 二次ボビン， ２１ａ 鍔部， ２１ｂ 溝 ２２ 二次コイル ２３，２３ａ，２３ｂ 二次ターミナル ３０，３０Ｗ ケース ３０Ａ，３０Ｂ 凹部 ３１ａ〜３１ｄ 高圧コネクタ部 ３２ 凹部 ３３ 外周壁 ３３Ａ，３３Ｂ 凹部 ３４ 隔壁 ＡＧ エアギャップ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一次コイル及び二次コイルを巻装する第
   １のコアと、該第１のコアに対し所定の位置に配置し当
   該第１のコアと共に磁気回路を形成する第２のコアを備
   えた内燃機関用点火コイルにおいて、前記第１のコアの
   軸方向の両端と前記第２のコアとの間に一対のエアギャ
   ップを形成するように前記第１及び第２のコアを配置し
   たことを特徴とする内燃機関用点火コイル。
2. 【請求項２】 前記第１のコアの両端に形成する一対の
   エアギャップを等しい間隔に形成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. 【請求項３】 前記第１のコアをＩ字状に形成すると共
   に、前記第２のコアを、一対の脚部が略平行に延出する
   Ｃ字状に形成し、前記第２のコアの一対の脚部の間に前
   記エアギャップを介して第１のコアを配置し、Ｄ字状に
   形成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。
4. 【請求項４】 前記一次コイル、二次コイル及び第１の
   コアを二組備え、前記第１のコアをＩ字状に形成すると
   共に、前記第２のコアを、三つの脚部が略平行に延出す
   るＥ字状に形成し、前記三つの脚部間に形成される二つ
   の間隙に、夫々前記エアギャップを介して前記第１のコ
   アを配置し、日字状に形成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。