JPH09213543A

JPH09213543A - 内燃機関用点火コイル

Info

Publication number: JPH09213543A
Application number: JP8035655A
Authority: JP
Inventors: Hikari Kikuta; 光菊田; Joji Nakajima; 譲二中島
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 1996-01-29
Filing date: 1996-01-29
Publication date: 1997-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】内燃機関用点火コイルにおいて、十分な接合
強度を有する積層構造で、略円形断面のインナコアを容
易に形成し得る構成とする。【解決手段】インナコア１０に一次コイル１２及び二
次コイル２２を巻装し、アウタコア３０の中空部内に収
容し、アウタコアをケース６０内に収容する。インナコ
ア１０は、複数の磁性体の平板（珪素鋼板ＭＰ）を、そ
の幅が漸減する順に積層しスタッキングによって接合し
た第１及び第２の部材を有し、これらの部材の各々の幅
広側の板面をスタッキング（各平板の一方の面に凹部Ｓ
trを形成すると共に他方の面に凸部Ｓtpを形成し、相互
に対向する面の凸部を凹部に圧入し乍ら順次重合する）
によって接合して略円形の断面に形成する。

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、複数の磁性体の平板を積層した柱状部
材に、一次コイル及び二次コイルを装着する内燃機関用
点火コイルに係る。

【０００２】

【従来の技術】近時、内燃機関用点火コイルの一層の小
型化が要請されており、そのコア構造として、例えば特
開平４−８７３１１号公報に開示されているように、磁
性体の線材を束ねて中心鉄心を形成したものが知られて
いる。これは、エンジンの円柱状プラグホールに収納す
るため、点火コイルを小型の円柱状に形成することを企
図したものである。

【０００３】同公報には、中心鉄心の作成方法として、
丸ダイスを介して線材を引き抜く方法、上型と下型で作
られる空間に線材を充填した後プレス成形する方法、線
材を整列させ、金属粉の表面に樹脂粉末が付着した材料
と共に、型によってプレスする方法、線材をケイ素鋼管
中に設置して加熱しつつ、ケイ素鋼管をダイス中で引き
抜く方法、更に、ケイ素鋼の薄板を２〜３重に巻き付
け、それをダイス中で引き抜く方法が開示されている。
また、同公報には、実施例として線材を円柱状に束ねた
ものの両端部を四角にした中心鉄心も開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記公報に記載のよう
に点火コイルを円柱状に形成する場合には、中心鉄心、
即ちインナコアも円柱状に形成することが望ましい。そ
の一手段として、上記公報に記載のように複数の線材を
束ねる方法があるが、何れも製造、組付が困難であり、
コストアップとなる。

【０００５】これに対し、従前のように複数の鋼板を積
層して円柱状のコアを形成する場合には、例えば図１７
乃至図２０に示すような積層構造となり、スタッキング
によって固定されることになる。即ち、図１７乃至図２
０において、磁性体の平板として、幅が異なる複数の珪
素鋼板ＭＰｘの各々の一方の面に凹部が形成されると共
に、他方の面に凸部が形成される。そして、これらが順
次圧接され乍ら積層され、対向する面の凸部と凹部が嵌
合され、スタッキング部Ｓtbが形成された円柱状のイン
ナコア１０ｘが形成される。尚、図１８及び図２０の断
面はハッチングを省略している。ここで、スタッキング
とは複数の平板の各々に対しプレス成形時に一方の面に
凹部を形成すると共に他方の面に凸部を形成し、これら
の複数の平板を、相互に対向する面の凸部を凹部に圧入
し乍ら順次重合して、積層体を形成する手段をいう。

【０００６】然し乍ら、この方法で例えば直径８ｍｍ程
度の円柱状のインナコアを形成しようとすると、最外側
の鋼板の幅は約２ｍｍとなる。このため、複数の鋼板を
スタッキングによって接合しようとすると、スタッキン
グ部の径が小さくなり、各層の接合強度は２ｋｇｆ以下
となって、剥れ易くなる。また、幅狭の鋼板の上に幅広
の鋼板を積層して順次拡幅した後、中心部から順次幅が
狭くなるように積層することになるが、幅狭の鋼板に幅
広の鋼板を積層してスタッキングを行なうと長手方向に
撓み積層困難となる。このため、順送型によるプレス加
工ができなくなり、作業性が低下するのみならずコスト
アップとなる。

【０００７】そこで、本発明は、磁性体の柱状部材に一
次コイル及び二次コイルを装着する内燃機関用点火コイ
ルにおいて、十分な接合強度を有する積層構造で、略円
形断面の柱状部材を容易に形成し得る構成とすることを
課題とする。

【０００８】

【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、磁性体の柱状部材に一次コイル及び二次
コイルを巻装し、磁性体の円筒部材の中空部内に収容
し、該円筒部材を円筒容器に収容して成る内燃機関用点
火コイルにおいて、前記柱状部材が、複数の磁性体の平
板を該平板の幅が漸減する順に積層しスタッキングによ
って接合した第１及び第２の部材を有し、該第１及び第
２の部材の各々の幅広側の板面をスタッキングによって
接合して略円形の断面に形成することとしたものであ
る。而して、複数の磁性体の平板の積層体で、各層が強
固に接合された略円形断面の柱状部材を備えた内燃機関
用点火コイルとなる。

【０００９】前記第１及び第２の部材を構成する複数の
平板のうち、少くとも前記第１及び第２の部材が相互に
対向する平板の各々に、複数の孔を穿設すると共に、複
数のスタッキング部を形成し、前記第１及び第２の部材
の接合時に前記スタッキング部の凸部側が前記孔に嵌合
されるように配置するとよい。

【００１０】また、前記平板に形成する複数の孔及びス
タッキング部は平面視矩形形状とすることが望ましい。

【００１１】

【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
１２は本発明の一実施形態に係る内燃機関用点火コイル
を示し、ケース６０は、上方に開口部を有する筐体のイ
グナイタ部６０ｄと、その底面から下方に延出する円筒
状のコイル部６０ａ及びプラグキャップ部６０ｂを有す
る合成樹脂製の容器状筐体である。図１はコイル部６０
ａのみを示し、他の部分は省略した図で、図２は図１の
Ａ−Ａ線断面を示す図である。

【００１２】コイル部６０ａには図１に示すように、本
発明の柱状部材たるインナコア１０、これに一体成形さ
れた一次ボビン１１及び一次コイル１２、二次コイルア
センブリ２０、本発明の円筒部材たるアウタコア３０、
並びに一対の補助コア及び永久磁石（夫々、代表して４
０，５０で表す）が収容されている。図１２に示すイグ
ナイタ部６０ｄにはイグナイタ（図示せず）が収容され
ると共に、コネクタ部６０ｃが一体的に形成されてい
る。尚、イグナイタは一次コイル１２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。

【００１３】インナコア１０は、複数の磁性体の平板、
即ち珪素鋼板（代表してＭＰで表す）が積層されて成
り、図７乃至図１０に示すように構成されている。これ
らの珪素鋼板ＭＰは、図１０に示すように、両側に配置
する珪素鋼板ＭＰから中央に配置する珪素鋼板ＭＰの順
に、夫々の幅が漸増するように形成されており、これら
が積層されると中間部が直径約８ｍｍの略円形断面の柱
状部材となる。これに対し、両側の端部の端面は図８に
示すように矩形となり、中間部の断面より大の断面積を
有する。そして、各々の珪素鋼板ＭＰにはプレス成形時
に一方の面に凹部が形成されると共に、他方の面に凸部
が形成された後、順次圧接され乍ら積層されてスタッキ
ング部が形成される。

【００１４】インナコア１０は、図５及び図６に示すよ
うに、本発明の第１及び第２の部材たる一対のインナコ
ア部材１０ａ，１０ａが接合されたもので、最外側（例
えば、図５及び図６の上方側のインナコア部材１０ａの
最上段）に配置される外周側珪素鋼板ＭＰt は図３に示
す形状に形成され、中心側（例えば、図５及び図６の下
方側のインナコア部材１０ａの最上段）に配置される中
心側珪素鋼板ＭＰc は図４に示す形状に形成されてい
る。即ち、前者は両端部Ｍtaに比し中間部Ｍtbが最小の
幅に設定されており、後者は中間部Ｍcbが最大の幅（但
し、両端部Ｍcaより小）に設定されている。これらの間
に介装される珪素鋼板ＭＰは、その介装位置における中
間部の幅が中心側から外周側に近づくに従って漸減する
ように、図３及び図４に示す外周側珪素鋼板ＭＰt 及び
中心側珪素鋼板ＭＰc と類似の形状に形成された二枚乃
至三枚の同一形状の珪素鋼板ＭＰが積層される。

【００１５】図３に示す外周側珪素鋼板ＭＰt には、平
面視矩形の二つの孔Ｈbtが穿設されると共に、四個のス
タッキング部Ｓt （以下、凸部をＳtpで表し、凹部をＳ
trで表す）が形成されており、図３にはその凹部Ｓtr側
が表れている。また、図４に示す中心側珪素鋼板ＭＰc
には、平面視矩形の二つの孔Ｈbcとこれより小さい二つ
の孔Ｈscが穿設されている。そして二個のスタッキング
部Ｓt が形成されており、図４にはその凸部Ｓtp側が表
れている。孔Ｈbcは図３の孔Ｈbtと同形状であり、何れ
も接合対象のスタッキング部Ｓt の凸部Ｓtp側と嵌合
し、両者の接触面（側面）間の摩擦係合によって一体と
される。これに対し、図４の孔Ｈscは、スタッキング部
Ｓt の凸部Ｓtpの先端が接合対象の珪素鋼板ＭＰの表面
に当接しないように、且つ反対側の面から凸部Ｓtpの先
端が突出しないように、凸部Ｓtpを収容すると共に、接
触面での摩擦係合を行なうものである。

【００１６】而して、先ず図４の中心側珪素鋼板ＭＰc
が三枚積層されスタッキングにより各凸部Ｓtpが各凹部
Ｓtrに圧入されて接合された後、その上に、外周側珪素
鋼板ＭＰt に類似し中間部Ｍtbより幅が広く中心側珪素
鋼板ＭＰc より幅が狭い中間部を有する三枚の同一形状
の珪素鋼板ＭＰが、順次スタッキングによって接合さ
れ、更にこれらより中間部の幅が狭い三枚の同一形状の
珪素鋼板ＭＰが順次スタッキングによって接合され、そ
の上に更に中間部の幅が狭い二枚の同一形状の珪素鋼板
ＭＰが順次スタッキングによって接合される。これらの
上に、図３に示す最小の幅の中間部Ｍtbを有する二枚の
外周側珪素鋼板ＭＰt が順次スタッキングによって接合
されると、図５及び図６に示す計１３枚の珪素鋼板ＭＰ
から成る略半円断面のインナコア部材１０ａが形成され
る。そして、一対のインナコア部材１０ａ，１０ａを図
５及び図５のＢ−Ｂ線断面の図６に示すように、両者の
中心側珪素鋼板ＭＰc 側が対向するように配置し、即
ち、一方を他方に対して１８０度回転させて配置し、両
者を圧接すればスタッキング部Ｓt の凸部Ｓtp側が孔Ｈ
bcに嵌合する。

【００１７】このようにして、本実施形態では図９に示
すように計四箇所のスタッキング部Ｓt によって複数の
珪素鋼板ＭＰの隣接する珪素鋼板ＭＰ相互が接合され
る。このスタッキング部Ｓt の形状は図３及び図４に明
らかなように平面視矩形形状とされており、図１１に示
すように孔Ｈbt（もしくはＨbc）に嵌合され、両側面間
で摩擦係合となる。尚、本実施形態では凸部Ｓtpの側面
形状は三角形（Ｖ字状）であるが、半円形等他の形状で
もよい。このように、スタッキング部Ｓt の凸部Ｓtpの
側面積が大で、凹部Ｓtr又は孔Ｈbt，Ｈbcとの接触面積
が大であるので、２ｋｇｆ以上の接合強度を確保するこ
とができる。尚、図５及び図６において、インナコア１
０の断面のハッチングは図面の判別が困難となるので省
略している。

【００１８】インナコア１０の外面には合成樹脂により
一次ボビン１１が一体的に形成されており、一次ボビン
１１の外周面に一次コイル１２の巻線が二層もしくは四
層に巻回されている。そして、これらを囲繞するように
二次コイルアセンブリ２０が配設されている。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２１は軸方向に所定間隔
毎に複数の鍔部２１ａが形成された樹脂製の円筒体であ
り、これらの鍔部２１ａ間に形成される複数の環状溝内
に、二次コイル２２の巻線が順次巻回されている。

【００１９】一方、インナコア１０と共に磁気回路を形
成するアウタコア３０が、図１及び図２に示すように珪
素鋼板によって円筒状に形成されており、ケース６０の
コイル部６０ａの内側に密着して収容されている。更
に、図１及び図２に示すように、インナコア１０の軸方
向の両端には夫々矩形の永久磁石５０が配置されてお
り、その外側には略矩形の珪素鋼板が積層されて成る補
助コア４０（図１ではハッチング省略）が配置されてい
る。両端に配置される永久磁石５０は、発生する磁束の
方向が夫々同一の方向であって、一次コイル１２通電時
にインナコア１０内に形成される磁束の方向と逆向きと
なるように配置されている。而して、上述のインナコア
１０、永久磁石５０、補助コア４０、及びアウタコア３
０によって磁気回路が構成されている。

【００２０】上記の構成になる点火コイルの製造及び組
付に当たっては、先ず、前述のように複数（例えば１３
枚）の珪素鋼板ＭＰ（例えば、厚さ０．３ｍｍ）がスタ
ッキングによって接合され一対のインナコア部材１０
ａ，１０ａが構成され、これらの幅広側の板面が接合さ
れると、図７に示すように大断面の両側の端部と小断面
の中間部を有するインナコア１０が形成される。そし
て、図１に示すようにインナコア１０の外面に一次ボビ
ン１１が一体的に形成され、この一次ボビン１１に一次
コイル１２の巻線が巻回される。

【００２１】一方、アウタコア３０が珪素鋼板によって
円筒状に形成され、ケース６０のコイル部６０ａ内に挿
入もしくは圧入される。また、二次ボビン２１に二次コ
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、二次ボビン２１の中空部内に、一次コ
イル１２が巻回された一次ボビン１１及びインナコア１
０が収容され、一次ボビン１１の両端部が二次ボビン２
１の中空部の内面に嵌合するように配置される。

【００２２】更に、インナコア１０の軸方向の両端に夫
々永久磁石５０及び補助コア４０が装着された後、これ
らインナコア１０、二次コイルアセンブリ２０等がアウ
タコア３０内に収容される。そして、ケース６０のイグ
ナイタ部６０ｄにイグナイタ（図示せず）が収容され、
一次コイル１２の巻線の両端部がイグナイタに電気的に
接続される。これに対し、二次コイル２２の巻線の一端
は接地され、他端は高圧ターミナル（図示せず）に接続
される。

【００２３】この後、コイル部６０ａ及びイグナイタ部
６０ｄ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１に点描で示すように樹脂部１３が
コイル部６０ａ内に形成される（イグナイタ部６０ｄ内
については図示省略）。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、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。尚、図１２に示すコイ
ル部６０ａ及びプラグキャップ部６０ｂとイグナイタ部
６０ｄ及びコネクタ部６０ｃとを、別体として形成し、
コイル部６０ａとイグナイタ部６０ｄを接合することと
してもよい。

【００２４】而して、内燃機関用点火コイル１は図１２
に示す外形を呈し、必要に応じ、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（図示せ
ず）が、コイル部６０ａ及びプラグキャップ部６０ｂの
外側に装着される。そして、内燃機関（図示せず）に装
着され、点火プラグ（図示せず）に接続される。この状
態で一次コイル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
圧が発生し、この高電圧は点火プラグに出力される。こ
れにより、各点火プラグ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。

【００２５】以上のように、内燃機関用点火コイル１の
インナコア１０は、複数の珪素鋼板ＭＰが積層されスタ
ッキング部Ｓt により十分な接合強度が確保されてい
る。これにより、インナコア１０の中間部の全断面を磁
気回路とすることができると共に、拡大断面を有する端
部によって有効磁束密度を大とすることができる。従っ
て、所定の点火性能を維持しつつインナコア１０の断面
積を小さくすることができ、装置全体を小型に形成する
ことができる。

【００２６】図１３乃至図１６は本発明におけるインナ
コアの他の実施形態を示すもので、本実施形態において
は孔は中心側珪素鋼板ＭＰc にのみ形成することとし、
他の珪素鋼板ＭＰには孔を形成することなく四個所にス
タッキング部Ｓt を形成することとしたものである。即
ち、孔Ｈbc，Ｈscは一対のインナコア部材１０ａ，１０
ａを接合するために必要であるが、各珪素鋼板ＭＰ相互
のスタッキングによる接合には孔Ｈbtは必要ないのでこ
れを省略することとしたものである。その他の構成は前
述の図３乃至図１０に示した実施形態と同様であるので
説明を省略する。

【００２７】

【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、複数の磁性体の平板を該平板
の幅が漸減する順に積層しスタッキングによって接合し
た第１及び第２の部材を有し、該第１及び第２の部材の
各々の幅広側の板面をスタッキングによって接合して略
円形の断面に形成することとしているので、柱状部材を
略円形断面に形成すると共に、十分な接合強度を有する
積層構造とすることができ、しかも柱状部材を介して発
生する磁束を有効に利用することができる。而して、所
定の点火性能を有する小型の点火コイルを容易に製造す
ることができる。

【００２８】請求項２に記載のように、少くとも前記第
１及び第２の部材が相互に対向する平板の各々に、複数
の孔を穿設すると共に、複数のスタッキング部を形成
し、前記第１及び第２の部材の接合時に前記スタッキン
グ部の凸部側が前記孔に嵌合されるように配置すること
とすると、前記第１及び第２の部材を同一形状とし、容
易に接合することができる。また、請求項３に記載のよ
うに、前記平板に形成する複数の孔及びスタッキング部
を平面視矩形形状とすることにより、強固に接合するこ
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
ルのコイル部の縦断面図である。

【図２】本発明の一実施形態に係る内燃機関用点火コイ
ルのコイル部の横断面図である。

【図３】本発明の一実施形態におけるインナコアを構成
する外周側珪素鋼板の平面図である。

【図４】本発明の一実施形態におけるインナコアを構成
する中心側珪素鋼板の平面図である。

【図５】本発明の一実施形態における一対のインナコア
部材の側面図である。

【図６】本発明の一実施形態に係る一対のインナコア部
材の横断面図である。

【図７】本発明の一実施形態におけるインナコアの平面
図である。

【図８】本発明の一実施形態におけるインナコアの縦断
面図である。

【図９】本発明の一実施形態におけるインナコアの側面
図である。

【図１０】本発明の一実施形態に係るインナコアの横断
面図である。

【図１１】本発明の一実施形態に係る一対のインナコア
のスタッキング部を示す斜視図である。

【図１２】本発明の一実施形態に係る内燃機関用点火コ
イルの斜視図である。

【図１３】本発明の他の実施形態におけるインナコアの
平面図である。

【図１４】本発明の他の実施形態におけるインナコアの
縦断面図である。

【図１５】本発明の他の実施形態におけるインナコアの
側面図である。

【図１６】本発明の他の実施形態に係るインナコアの横
断面図である。

【図１７】珪素鋼板の積層によって略円形断面に形成し
たインナコアの平面図である。

【図１８】珪素鋼板の積層によって略円形断面に形成し
たインナコアの縦断面図である。

【図１９】珪素鋼板の積層によって略円形断面に形成し
たインナコアの側面図である。

【図２０】珪素鋼板の積層によって略円形断面に形成し
たインナコアの横断面図である。

【符号の説明】

１内燃機関用点火コイル１０インナコア（柱状部材）１０ａインナコア部材（第１及び第２の部材）１１一次ボビン１２一次コイル１３樹脂部２０二次コイルアセンブリ２１二次ボビン２２二次コイル３０アウタコア（円筒部材）４０補助コア５０永久磁石６０ケース（円筒容器）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性体の柱状部材に一次コイル及び二次
コイルを巻装し、磁性体の円筒部材の中空部内に収容
し、該円筒部材を円筒容器に収容して成る内燃機関用点
火コイルにおいて、前記柱状部材が、複数の磁性体の平
板を該平板の幅が漸減する順に積層しスタッキングによ
って接合した第１及び第２の部材を有し、該第１及び第
２の部材の各々の幅広側の板面をスタッキングによって
接合して略円形の断面に形成するようにしたことを特徴
とする内燃機関用点火コイル。
【請求項２】前記第１及び第２の部材を構成する複数
の平板のうち、少くとも前記第１及び第２の部材が相互
に対向する平板の各々に、複数の孔を穿設すると共に、
複数のスタッキング部を形成し、前記第１及び第２の部
材の接合時に前記スタッキング部の凸部側が前記孔に嵌
合されるように配置する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。
【請求項３】前記平板に形成する複数の孔及びスタッ
キング部を平面視矩形形状とする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。