JPH10223463A - 内燃機関用点火コイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モールド型の内燃機関用点火コイルに関し、
その小型化、高出力化を図る。 【解決手段】 この発明に係る内燃機関用点火コイル１
は、一次コイル３及び二次コイル５をそれぞれ巻回し同
心状に配設した筒状の一次コイルボビン２及び二次コイ
ルボビン４と、その一次コイルボビン２の筒内周及び二
次コイルボビン４の外周を通って閉磁路を成す鉄心部１
０と、を有する内燃機関用点火コイル１において、二次
コイルボビン２をその長さ方向の複数箇所に周状に設け
た鍔部４１で仕切って各鍔部４１間を二次コイル５の分
割巻線溝とし、その鍔部４１をボビン中央では高く、ボ
ビン両側に向けて順次低くなるようにした、ことを特徴
としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車のエ
ンジンの点火プラグにおいて火花放電を発生させるため
に高電圧を供給するモールド型の内燃機関用点火コイル
に関し、特に小型化が要求される内燃機関用点火コイル
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のモールド型の内燃機関用点火コイ
ルについて、図５及び図６を用いて説明する。

【０００３】図５は従来の内燃機関用点火コイルの縦断
面図、図６は図５のＹ−Ｙ線断面図である。これらの図
において、従来の内燃機関用点火コイル１Ａは、一次コ
イル３Ａ及び二次コイル５Ａをそれぞれ巻回し同心状に
配設した筒状の一次コイルボビン２Ａ及び二次コイルボ
ビン４Ａと、その一次コイルボビン２Ａの筒内周及び二
次コイルボビン４Ａの外周を通って閉磁路を成す鉄心部
１００Ａと、を有している。

【０００４】鉄心部１００Ａは、ほぼＥ字状をなした珪
素鋼板の積層鉄心１１０Ａ，１２０Ａの端部同士を向か
い合わせて接着剤や溶接などによって接合したものであ
り、全体で閉磁路を成す磁気回路を構成している。

【０００５】一次コイルボビン２Ａは、例えば合成樹脂
等の電気的絶縁材にて一体的に形成されており、その外
周には一次コイル３Ａが巻回されている。

【０００６】また、二次コイルボビン４Ａは、一次コイ
ル３Ａの外周に同心状に配設されており、例えば合成樹
脂等の電気的絶縁材にて構成され、且つ二次コイル５Ａ
を分割巻するための仕切りとして機能する複数個の鍔部
４１Ａを一体的に成型している。そして、二次コイルボ
ビン４Ａには例えば一次コイル３Ａと巻線比にして１：
８０〜１２０となる二次コイル５Ａが、各鍔部４１Ａを
仕切りとして分割巻にて巻回されている。

【０００７】さらに、合成樹脂等の絶縁材にて成型され
た絶縁ケース６Ａが二次コイル５Ａの外周に配設され、
該絶縁ケース６Ａの一端には一次端子７Ａが配設され、
他端には高圧端子８Ａが配設される。

【０００８】また、一次コイル３Ａと一次端子７Ａ、及
び二次コイル５Ａと高圧端子８Ａはそれぞれ電気的に接
続され、一次コイル３Ａに所定の電流を通電した後に遮
断すると、二次コイル５Ａに発生した高電圧の電流は高
圧端子８Ａからスプリングを介して点火プラグに供給さ
れる。

【０００９】以上のように構成した内燃機関用点火コイ
ル（所謂モールドコイル）は、例えば自動車のエンジン
に取り付けられる場合が多い。その場合、点火プラグホ
ールやエンジンロッカーカバー等の寸法から来る制約が
厳しく、取付スペースの問題からモールドコイルの小型
化が進んできている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような内燃機関用点火コイル１Ａは鉄心部１００Ａ自
体が大きくてエンジンロッカーカバー２０内に入らない
ため、エンジンロッカーカバー２０の上端面２１より上
にしか取り付けることができず、取付スペースの確保が
困難であるという問題を生じていた。

【００１１】また、エンジンロッカーカバー２０からの
突き出し量が大きくなるため、狭いエンジンルームでス
ペースをとってしまうという問題を生じていた。

【００１２】さらに、近年内燃機関用点火コイルには、
リーンバーンエンジンや代替燃料エンジンに対応できる
ことを目指して高出力化が要求されており、上記の小型
化という要請と共に、高出力化もその重要性を増してい
る。

【００１３】本発明は、上記課題を解消するために提案
されたものであり、小型化により取り付けスペースを容
易に確保でき、狭いエンジンルームでもスペースをとら
ないようにでき、かつ高出力化も可能な内燃機関用点火
コイルを提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、一次コイル及び二次コイ
ルをそれぞれ巻回し同心状に配設した筒状の一次コイル
ボビン及び二次コイルボビンと、その一次コイルボビン
の筒内周及び二次コイルボビンの外周を通って閉磁路を
成す鉄心部と、を有する内燃機関用点火コイルにおい
て、上記二次コイルボビンをその長さ方向の複数箇所に
周状に設けた鍔部で仕切って各鍔部間を二次コイルの分
割巻線溝とし、その鍔部をボビン中央では高く、ボビン
両側に向けて順次低くなるようにした、ことを特徴とし
ている。

【００１５】また、請求項２に記載の発明は、上記した
請求項１に記載の発明の構成に加えて、当該点火コイル
をエンジンに装着する際に、少なくとも鉄心部上端面か
ら高圧タワーまでの部分をエンジンロッカーカバー内に
装着することを特徴としている。

【００１６】さらに、請求項３に記載の発明は、上記し
た請求項１または２に記載の発明の構成に加えて、上記
二次コイルボビンの外周を通る上記鉄心部の内周形状を
円弧状とした、ことを特徴としている。

【００１７】また、請求項４に記載の発明は、上記した
請求項１から３のいずれかに記載の発明の構成に加え
て、永久磁石を閉磁路を成す鉄心部と磁気的に直列に配
設することを特徴としている。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下にこの発明の実施の形態を図
面に基づいて詳細に説明する。図１はこの発明に係る内
燃機関用点火コイルの縦断面を示す図、図２は図１のＸ
−Ｘ線断面図、図３は要部展開図である。

【００１９】これらの図において、内燃機関用点火コイ
ル１は、一次コイル３及び二次コイル５をそれぞれ巻回
し同心状に配設した筒状の一次コイルボビン２及び二次
コイルボビン４と、その一次コイルボビン２の筒内周及
び二次コイルボビン４（二次コイル５）の外周を通って
閉磁路を成す鉄心部１０と、を有している。

【００２０】一次コイルボビン２は、例えば合成樹脂等
の電気的絶縁材にて一体的に形成された筒状のものであ
り、その外周には一次コイル３が巻回されている。

【００２１】二次コイルボビン４は、一次コイル３の外
周に同心状に配設されており、例えば合成樹脂等の電気
的絶縁材にて構成されている。また、二次コイルボビン
４には、二次コイル５を分割巻するための仕切りとして
機能する複数個の鍔部４１…が一体的に成型されてい
る。すなわち、二次コイルボビン４をその長さ方向の複
数箇所に周状に設けた鍔部４１…で仕切って各鍔部４１
間を二次コイル５の分割巻線溝とし、その鍔部４１…を
ボビン中央では高く、ボビン両側に向けて順次低くなる
ようにしている。

【００２２】二次コイルボビン４には、例えば一次コイ
ル３と巻線比にして１：８０〜１２０となる二次コイル
５が、各鍔部４１を仕切りとして分割巻にて巻回されて
いる。

【００２３】鉄心部１０は、ほぼＥ字状の珪素鋼板を積
層して成る積層鉄心１１，１２の端部同士を向かい合わ
せて接着剤や溶接などによって接合したものであり、積
層鉄心１１は、直線状の根元部１１０と、その根元部１
１０の両端から二次コイルボビン４に巻回した二次コイ
ル５の形状に沿うように円弧状にそれぞれ延びるサイド
鉄心部１１１，１１３と、根元部１１０の中央から延び
る中央鉄心部１１２とを有している。他方の積層鉄心１
２も、積層鉄心１１と同様に、直線状の根元部１２０
と、その根元部１２０の両端から二次コイル５の形状に
沿うように円弧状にそれぞれ延びるサイド鉄心部１２
１，１２３と、根元部１２０の中央から延びる中央鉄心
部１２２とを有している。

【００２４】２つの積層鉄心１１，１２を接合するとき
は、一次コイルボビン２に、その一方から積層鉄心１１
の中央鉄心部１１２を、他方から積層鉄心１２の中央鉄
心部１２２をそれぞれ挿入し、そのときボビン中央で向
かい合う端面同士、およびボビン外側で向かい合う端面
同士を、上記したように接着剤や溶接などによって接合
する。この接合により、鉄心部１０は、上述したよう
に、一次コイルボビン２の筒内周及び二次コイルボビン
４（二次コイル５）の外周を通って全体として閉磁路を
成し、磁気回路を構成する。

【００２５】上記の鉄心部１０、一次コイル３及び二次
コイル５は、合成樹脂等の絶縁材にて成型された絶縁ケ
ース６に収納される。この絶縁ケース６の一端側の周壁
には一次端子７を備えた一次端子座６１が配設され、他
端には高圧端子８を収めるための筒部６２が形成されて
いる。また、絶縁ケース６の内側には、収納した二次コ
イル５の外周を囲むように円弧状の隔壁１５が立設さ
れ、二次コイル５と鉄心部１０との間に介在するように
なっている。

【００２６】一次コイル３と一次端子７、及び二次コイ
ル５と高圧端子８は、それぞれ電気的に接続されてお
り、一次コイル３に所定の電流を通電した後に遮断する
と、二次コイル５に発生した高電圧の電流は高圧端子８
からスプリング１９を介して点火プラグ３０に供給さ
れ、その先端の電極間に火花が出るようになっている。

【００２７】そして、絶縁ケース６の開口端から、エポ
キシ樹脂などの絶縁性を有する熱硬化性樹脂９を注入
し、これにより、絶縁ケース６内部の一次コイル３、二
次コイル５を同心状に、また鉄心部１０等を所定位置に
それぞれ固定している。

【００２８】上記構成の内燃機関用点火コイル１は、絶
縁ケース６の筒部６２側がソケット１８に収納され、そ
のソケット１８はエンジンロッカーカバー２０のシール
部２２でエンジン側に載置固定されている。このソケッ
ト１８の下端側に点火プラグ３０が収納されている。

【００２９】上記のように、この実施形態では、二次コ
イルボビン４をその長さ方向の複数箇所に周状に設けた
鍔部４１…で仕切って各鍔部４１間を二次コイル５の分
割巻線溝とし、その鍔部４１…をボビン中央では高く、
ボビン両側に向けて順次低くなるようにしている。した
がって、二次コイルボビン４は、長さが短くなって太鼓
型となり、それに合わせて鉄心部１０も長さを短くでき
るので、内燃機関用点火コイル１の全体を大幅に小型化
することができ、エンジンへの取り付けスペースも容易
に確保することができる。

【００３０】また、上記の小型化により、少なくとも鉄
心部１０上端面から高圧端子８収納部としての絶縁ケー
ス６の筒部６２までの部分をエンジンロッカーカバー２
０内及びその下方に装着できるように内燃機関用点火コ
イル１を構成したので、内燃機関用点火コイル１をエン
ジンに装着しても、エンジンロッカーカバー２０からの
突き出し量はわずかになり、狭いエンジンルームであっ
てもスペースをとらずに、装着することができる。

【００３１】さらに、二次コイルボビン４の外周を通る
鉄心部１０の内周形状を、二次コイルボビン４の形状に
沿って円弧状としたので、磁気回路の磁路長が最短距離
になって、磁気抵抗が小さくなり磁束変化量が増大する
ことから、点火コイルとしての出力を向上させることが
できる。

【００３２】次に、上記構成により小型化と高出力化を
実現した内燃機関用点火コイル１でさらに出力向上を図
るようにした例を、第２の実施形態として以下に説明す
る。

【００３３】図４は第２の実施形態での内燃機関用点火
コイルの構成を示す横断面図である。なお、図におい
て、上記第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符
号を付して、その説明を省略することとする。この第２
の実施形態が、上記の第１の実施形態と異なる点は、永
久磁石３１，３２を閉磁路を成す鉄心部１０と磁気的に
直列に配設するようにした点である。すなわち、一方の
積層鉄心１１のサイド鉄心部１１１，１１３の各端面
を、上方から見て鋭角となるように形成して端面の面積
を広げ、その各端面に向かい合うように、他方の積層鉄
心１２のサイド鉄心部１２１，１２３の各端面を形成
し、その向かい合う端面の間に永久磁石３１，３２を介
在させている。

【００３４】このように、第２の実施形態では、鉄心部
１０と磁気的に直列に永久磁石３１，３２を配設したの
で、鉄心部１０に磁気逆バイアスをかけることができ、
それにより一次コイル電流遮断時の鉄心１０における磁
束の変化量が大きくなるので、出力を向上させることが
できる。

【００３５】また、永久磁石３１，３２を一次コイルボ
ビン２の筒内に配置すると、永久磁石３１，３２からの
漏れ磁束が一次コイル３と鎖交し、一次コイル３の磁束
を弱めて出力低下を引き起こすが、この実施形態では、
永久磁石３１，３２を二次コイルボビン４の外側に配置
したので、一次コイル３との磁束鎖交による出力低下を
防ぐことができ、この点からも出力を向上させることが
できる。

【００３６】以上、本発明を各実施形態に基づいて説明
してきたが、本発明は上記した各実施形態に限定される
ものではなく、特許請求の範囲に記載した構成を変更し
ない限り、どのようにでも実施できる。

【００３７】

【発明の効果】この発明は上記した構成からなるので、
以下に説明するような効果を奏することができる。請求
項１に記載の発明では、二次コイルボビンをその長さ方
向の複数箇所に周状に設けた鍔部で仕切って各鍔部間を
二次コイルの分割巻線溝とし、その鍔部をボビン中央で
は高く、ボビン両側に向けて順次低くなるようにしたの
で、二次コイルボビンは、長さが短くなって太鼓型とな
り、それに合わせて鉄心部も長さを短くできるので、内
燃機関用点火コイルの全体を大幅に小型化することがで
き、エンジンへの取り付けスペースも容易に確保するこ
とができる。

【００３８】また、請求項２に記載の発明では、上記請
求項１に記載の構成に基づき、少なくとも鉄心部上端面
から高圧端子収納部までの部分をエンジンロッカーカバ
ー内及びその下方に装着できるように内燃機関用点火コ
イルを構成したので、エンジンロッカーカバーからの突
き出し量を大幅に低減でき、狭いエンジンルームであっ
てもスペースをとらずに、内燃機関用点火コイルを装着
することができる。

【００３９】さらに、請求項３に記載の発明では、二次
コイルボビンの外周を通る鉄心部の内周形状を、二次コ
イルボビンの形状に沿って円弧状としたので、磁気回路
の磁路長が最短距離になって、磁気抵抗が小さくなり磁
束変化量が増大することから、点火コイルとしての出力
を向上させることができる。

【００４０】また、請求項４に記載の発明では、鉄心部
と磁気的に直列に永久磁石を配設したので、鉄心部に磁
気逆バイアスをかけることができ、それにより一次コイ
ル電流遮断時の鉄心における磁束の変化量が大きくなる
ので、内燃機関用点火コイルを小型化した上でさらに出
力を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る内燃機関用点火コイルの縦断面
を示す図である。

【図２】図１のＸ−Ｘ線断面図である。

【図３】この発明に係る内燃機関用点火コイルの要部展
開図である。

【図４】第２の実施形態での内燃機関用点火コイルの構
成を示す横断面図である。

【図５】従来の内燃機関用点火コイルの縦断面図ある。

【図６】図５のＹ−Ｙ線断面図である。

【符号の説明】

１ 内燃機関用点火コイル ２ 一次コイルボビン ３ 一次コイル ４ 二次コイルボビン ５ 二次コイル ６ 絶縁ケース ７ 一次端子 ８ 高圧端子 ９ 熱硬化性樹脂 １０ 鉄心部 １１ 積層鉄心 １２ 積層鉄心 １５ 隔壁 １８ ソケット １９ スプリング ２０ エンジンロッカーカバー ２１ エンジンロッカーカバーの上端面 ３０ 点火プラグ ３１，３２ 永久磁石 ４１ 鍔部 ６１ 一次端子座 ６２ 筒部 １１０，１２０ 根元部 １１１，１１３ サイド鉄心部 １２１，１２３ サイド鉄心部 １１２，１２２ 中央鉄心部

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それぞれ巻
   回し同心状に配設した筒状の一次コイルボビン及び二次
   コイルボビンと、その一次コイルボビンの筒内周及び二
   次コイルボビンの外周を通って閉磁路を成す鉄心部と、
   を有する内燃機関用点火コイルにおいて、 上記二次コイルボビンをその長さ方向の複数箇所に周状
   に設けた鍔部で仕切って各鍔部間を二次コイルの分割巻
   線溝とし、その鍔部をボビン中央では高く、ボビン両側
   に向けて順次低くなるようにした、 ことを特徴とする内燃機関用点火コイル。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の内燃機関用点火コイル
   において、当該点火コイルをエンジンに装着する際に、
   少なくとも鉄心部上端面から高圧端子収納部までの部分
   をエンジンロッカーカバー内に装着可能に構成したこと
   を特徴とする内燃機関用点火コイル。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の内燃機関用点
   火コイルにおいて、上記二次コイルボビンの外周を通る
   上記鉄心部の内周形状を円弧状とした、 ことを特徴とする内燃機関用点火コイル。
4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれかに記載の内燃
   機関用点火コイルにおいて、永久磁石を閉磁路を成す鉄
   心部と磁気的に直列に配設することを特徴とする内燃機
   関用点火コイル。