JPH1167560A - 内燃機関用点火コイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハウジングに円筒状のアウタコアを軸方向の
一端が低圧側に他端が高圧側に位置するように装着する
内燃機関用点火コイルにおいて、確実に電気的絶縁性を
維持し、小型で高点火性能を得る。 【解決手段】 柱状のインナコア１０に二次コイル２２
を巻装し一次コイル１２と共にハウジング６０内に収容
する。インナコア１０の軸方向の両端部には永久磁石５
０を配置しインナコア１０と共にハウジング６０内に収
容する。アウタコア３０を、その高圧側の端面が一次コ
イル１２の高圧側の端面と同位置又は低圧側に位置し、
且つアウタコア３０の高圧側の端面と永久磁石５０の高
圧側の端面との間の軸方向の距離が所定距離以下となる
ように配設する。

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、柱状のインナコアに二次コイルを巻装
し一次コイルと共にハウジング内に収容し、このハウジ
ングに円筒状のアウタコアを軸方向の一端が低圧側に他
端が高圧側に位置するように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、小型で配線、組付が容易な内燃機
関用点火コイルの開発が要請されており、軸方向に長尺
の点火コイルが注目されている。例えば、特開平８−３
３５５２３号公報には、径方向断面形状が略円形の柱状
のコアを有する点火コイルが開示されている。同公報に
開示された点火コイルは、鉄心（コア）、磁石、二次ス
プール、二次コイル、一次スプール及び一次コイルから
成るトランス部が、制御回路部と共にケース内に収容さ
れ、絶縁油が注入された後、蓋が開口部にかしめ固定さ
れるように構成されている。上記の鉄心は、板体幅寸法
が異なる複数の磁性体鋼板が積層されて断面略円形の柱
状に形成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平８−３３５
５２３号公報に記載の点火コイルにおいては、単一のケ
ース（ハウジング）内にトランス部及び制御回路部が収
容され、更にケース内には絶縁油が注入されている。そ
して、トランス部では、鉄心の両端に磁石が接合されて
おり、発生する磁束変化量が大となるように構成されて
いる。

【０００４】然し乍ら、特開平８−３３５５２３号公報
に記載の点火コイルにおいては、高電圧側での電界集中
と、それによる高電圧リークが懸念される。即ち、磁束
変化量を大きくして高点火性能を確保するという要請
と、高電圧によるアウタコアの高圧側での電界集中を防
止して信頼性を維持するという要請を両立させる必要が
あるが、後者の要請に対し十分な対応がなされていな
い。

【０００５】そこで、本発明は、柱状のインナコアに二
次コイルを巻装し一次コイルと共にハウジング内に収容
し、このハウジングに円筒状のアウタコアを軸方向の一
端が低圧側に他端が高圧側に位置するように装着する内
燃機関用点火コイルにおいて、確実に電気的絶縁性を維
持し、小型で高点火性能の内燃機関用点火コイルを提供
することを課題とする。

【０００６】

【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、柱状のインナコアに二次コイルを巻装し
一次コイルと共にハウジング内に収容し、該ハウジング
に円筒状のアウタコアを軸方向の一端が低圧側に他端が
高圧側に位置するように装着する内燃機関用点火コイル
において、前記インナコアの軸方向の両端部に配置し前
記インナコアと共に前記ハウジング内に収容する永久磁
石を備え、前記アウタコアの高圧側の端面が前記一次コ
イルの高圧側の端面と同位置又は低圧側に位置し、且つ
前記アウタコアの高圧側の端面と前記永久磁石の高圧側
の端面との間の軸方向の距離が所定距離以下となるよう
に配設することとしたものである。

【０００７】前記内燃機関用点火コイルにおいて、前記
インナコアの軸方向長さと前記一次コイルの軸方向長さ
を略等しい長さに設定し、前記インナコアの軸方向端面
と前記一次コイルの軸方向端面が前記ハウジング内で軸
方向に略同位置となるように配設することとしてもよ
い。

【０００８】更に、前記内燃機関用点火コイルにおい
て、前記インナコアの軸方向長さを前記二次コイルの軸
方向長さと同一又は前記二次コイルの軸方向長さより大
に設定する構成としてもよい。

【０００９】

【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及び図２は本発明の一実施形態に係る内燃機関用点火
コイルの断面を示すもので、ハウジング６０はロアケー
ス６１とアッパケース６２が接合された合成樹脂製の容
器状筐体で、アッパケース６２の円筒状の下端部６２ｂ
側の開口に、ロアケース６１の円筒状の上端部６１ａを
嵌合するように構成されている。アッパケース６２の上
端部６２ａは筐体でイグナイタ８が収容されている。そ
して、アッパケース６２の下端部６２ｂの内側には段付
環状溝６２ｄが形成されている。尚、図５にアッパケー
ス６２の下端部６２ｂを拡大して示し、図６にロアケー
ス６１の下端部６１ｂを拡大して示している。

【００１０】ロアケース６１には図１及び図２に示すよ
うに、一次コイル１２及び二次コイルアセンブリ２０が
収容されると共に、ロアケース６１の外側にアウタコア
３０が装着されている。また、ロアケース６１の下端部
６１ｂに連続して高圧ターミナル部６１ｃが形成されて
いる。この高圧ターミナル部６１ｃには高圧ターミナル
７が内蔵されており、高圧ターミナル部６１ｃ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
プラグキャップ７０が装着されている。

【００１１】一次コイル１２は巻線が二層もしくは四層
に巻回された状態でロアケース６１内に嵌合される。ロ
アケース６１の下端部６１ｂの内周には段部６１ｆが形
成されており、段部６１ｆに一次コイル１２が係止され
るように構成されている。そして、絶縁材料のエポキシ
樹脂等に対して剥離性を有する絶縁フィルム４０が、一
次コイル１２の内面を覆うと共に、一次コイル１２の上
下で軸方向に延出するように配設されている。ロアケー
ス６１の下端部６１ｂの内面には、環状の溝６１ｄが上
方に開口するように形成されており、この溝６１ｄに絶
縁フィルム４０の下端が収容され、壁部６１ｅによって
覆われている。一方、一次コイル１２の上方は、ロアケ
ース６１の上端部６１ａと絶縁フィルム４０の上端部と
の間に弾性部材（例えば、スポンジゴム）Ｂ２が充填さ
れている。

【００１２】アウタコア３０は、図１、図２及び図７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、
ハウジング６０のロアケース６１の外側に嵌着されると
軸方向にスリット３１が形成されるように構成されてい
る。ロアケース６１の下端部６１ｂの段部６１ｆと同じ
位置の外周には、環状の段部６１ｇが形成されており、
この段部６１ｇにアウタコア３０の端部が係止されるよ
うに構成されている。そして、アッパケース６２がロア
ケース６１に組付けられると、例えば図２に示すよう
に、アッパケース６２の下端部６２ｂの段付環状溝６２
ｄとアウタコア３０の上端との間に間隙Ｇが形成される
ように構成されている。尚、図１では組付時に図２とは
異なる配置となった場合を示しており、アウタコア３０
の下端とロアケース６１の段部６１ｇとの間に間隙Ｇが
形成されている。

【００１３】二次コイルアセンブリ２０は、図１、図２
及び図８に示すように二次ボビン２１に二次コイル２２
が巻装され、二次ボビン２１の中空部に柱状のインナコ
ア１０及び一対の永久磁石（代表して５０で表す）が収
容されて成る。本実施形態のインナコア１０は図１に示
すように、複数の磁性体の平板、例えば珪素鋼板が積層
され、円柱状に形成されている。二次ボビン２１は軸方
向に所定間隔毎に複数の鍔部（代表して２１ａで表す）
が形成された樹脂製の円筒体であり、これらの鍔部２１
ａ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。

【００１４】図１及び図２に示すように、インナコア１
０の軸方向の両端には夫々円柱状の永久磁石５０が配置
されており、更に両端に弾性部材（例えば、スポンジゴ
ム）Ｂ１が付着形成されている。二次ボビン２１の下端
部の内面には複数の突起２１ｃが形成されており、この
突起２１ｃに弾性部材Ｂ１を介して永久磁石５０及びイ
ンナコア１０が支持されている。一対の永久磁石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の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及びアウタコ
ア３０によって磁気回路が構成される。

【００１５】図１に示すように、インナコア１０、一次
コイル１２及び二次コイル２２の軸方向長さは等しい長
さＬに設定されている。特に、二次コイル２２と鎖交す
る磁束変化分が最大となるように、インナコア１０の軸
方向長さは二次コイル２２の軸方向長さと略同一に設定
されているが、他の条件を充足する限りインナコア１０
の軸方向長さを二次コイル２２の軸方向長さより大とし
てもよい。

【００１６】これらインナコア１０、一次コイル１２及
び二次コイル２２がロアケース６１内に収容された状態
で、アウタコア３０は、その高圧ターミナル７側の端面
（図２の下端）が永久磁石５０の下端から上方に所定距
離Ｄ（例えば５mm）の範囲内に設定されることが望まし
く、従ってアウタコア３０の高圧側の端面は図１に示す
ように永久磁石５０の下端から所定距離Ｄ上方に配置さ
れている。尚、本実施形態では図２に示すようにアウタ
コア３０の下端と一次コイル１２の下端とが一致し得る
構成とされている。即ち、図２では永久磁石５０の下端
から永久磁石５０の厚さ（例えば４mm）分、上方にアウ
タコア３０の下端が位置していることになり、所定距離
Ｄ（５mm）の範囲内となっている。そして、この状態か
ら図１に示すようにアウタコア３０が軸方向に間隙Ｇの
距離を移動しても、永久磁石５０の下端から所定距離Ｄ
（５mm）の範囲内となる。これにより、一次コイル１２
の通電時に発生する磁束変化量を大としつつ、二次コイ
ル２２に発生する高電圧によるアウタコア３０下端の電
界集中を回避し得る。

【００１７】図１、図２、図８、図９及び図１１に示す
ように、二次ボビン２１の上端には保持部２１ｅが形成
されており、この保持部２１ｅに二次ターミナル１８が
支持され、これに二次コイル２２の低圧側が接続されて
いる。即ち、図１１に示すように二次コイル２２の巻線
の低圧側の端部は鍔部２１ａの軸方向の溝２１ｆから導
出され、二次ボビン２１の上端に数回巻回された後、二
次ターミナル１８の基端部に巻き付けられる。

【００１８】一方、図１、図２、図６、図８、図１０及
び図１２に示すように、二次ボビン２１の下端には高圧
側の二次ターミナル１７が装着されている。二次ターミ
ナル１７は導電材料の板体がコ字状に折曲されたもの
で、図１０に示すように、その基板部１７ｂの中央に、
係合突起を有する孔１７ａが形成されており、これに高
圧ターミナル７の先端部が係合される。二次ターミナル
１７の一対の脚部１７ｄは、二次ボビン２１の下端面に
形成された一対の溝２１ｄに係止される。また、基板部
１７ｂから横方向に接続部１７ｃが延出し、この接続部
１７ｃに二次コイル２２の巻線の高圧側の端部が巻き付
けられる。そして、接続部１７ｃは、必要に応じ半田が
付着された後、二次ボビン２１の軸と平行になるように
屈曲される（図８に屈曲後の状態を実線で示し、屈曲前
の状態を破線で示す）。

【００１９】ハウジング６０のアッパケース６２にはコ
ネクタ部６２ｃが一体的に形成されており、このコネク
タ部６２には図４に示すようにコネクタターミナル６３
ａ乃至６３ｄが平行に配置されている。これらコネクタ
ターミナル６３ａ乃至６３ｄの基端部側は図３に示すイ
グナイタターミナル８ａ乃至８ｄに接続されており、イ
グナイタ８によって一次コイル１２への通電が断続制御
されるように構成されている。尚、コネクタターミナル
６３ａは接地され、コネクタターミナル６３ｄは電源
（図示せず）に接続されるもので、後者の基端部にはイ
グナイタターミナル８ｄと共に一次コイル１２の巻線の
巻き始め側が接続されている。更に、イグナイタ８には
イグナイタターミナル８ｅ，８ｆが設けられており、図
４に破線で示す連結ターミナル６３ｅ，６３ｆに接続さ
れている。また、連結ターミナル６３ｆと二次ターミナ
ル１８との間にはダイオード９が接続されている。

【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、先ず複数の珪素鋼板が積層され図１及
び図２に示すインナコア１０が構成される。また、二次
ボビン２１の両端に二次ターミナル１７，１８が装着さ
れると共に、二次ボビン２１に二次コイル２２が巻装さ
れ、二次コイル２２の巻線が二次ターミナル１７，１８
に電気的に接続される。そして、インナコア１０の軸方
向の両端に永久磁石５０が装着されると共に弾性部材Ｂ
１が付着形成され、これらが二次ボビン２１の中空部内
に収容されて二次コイルアセンブリ２０が形成される。
このとき、弾性部材Ｂ１は複数の突起２１ｃに点接触
し、インナコア１０及び永久磁石５０が弾性部材Ｂ１を
介して突起２１ｃに支持されている。このように、イン
ナコア１０及び永久磁石５０が二次ボビン２１に囲繞さ
れた状態となる。

【００２１】一方、アウタコア３０が珪素鋼板によって
円筒状に形成されてハウジング６０のロアケース６１の
外側に圧入され、あるいは珪素鋼板がロアケース６１の
外側に巻回される。ロアケース６１内には一次コイル１
２が収容され、一次コイル１２の内側に絶縁フィルム４
０が配設される。このとき、図２に示すように、アッパ
ケース６２の下端部６２ｂの段付環状溝６２ｄとアウタ
コア３０の上端との間に間隙Ｇが形成されるように配設
される（図１では、アウタコア３０が軸方向に移動し、
その下端と段部６１ｇとの間に間隙Ｇが形成されてい
る）。一次コイル１２の上方の、ロアケース６１の上端
部６１ａと絶縁フィルム４０の上端部との間には弾性部
材（例えば、スポンジゴム）Ｂ２が充填される。

【００２２】そして、上記二次コイルアセンブリ２０が
ハウジング６０内に収容され、高圧ターミナル部６１ｃ
に高圧ターミナル７が圧入されると、二次ターミナル１
７と電気的に接続される。また、図３及び図４に示すよ
うに、一次コイル１２の巻線の巻き終わり側が連結ター
ミナル６３ｅに接続され、巻き始め側がコネクタターミ
ナル６３ｄに接続されると共に、ハウジング６０のアッ
パケース６２にイグナイタ８が収容され、イグナイタタ
ーミナル８ａ乃至８ｆが夫々ターミナル６３ａ乃至６３
ｆに接続される。而して、二次コイル２２の巻線の低圧
側は二次ターミナル１８、ダイオード９、連結ターミナ
ル６３ｆ及びイグナイタターミナル８ｆを介してイグナ
イタ８に接続され、高圧側は二次ターミナル１７を介し
て高圧ターミナル７に接続される。

【００２３】上記のように組付けられたロアケース６１
はアッパケース６２に嵌合される。即ち、ロアケース６
１の上端部６１ａ、一次コイル１２及びアウタコア３０
がアッパケース６２の段付環状溝６２ｄに嵌合され、一
次コイル１２及びアウタコア３０が夫々ロアケース６１
の段部６１ｆ，６１ｇとアッパケース６２の段付環状溝
６２ｄとの間に支持される。これにより、図２及び図５
に示すように、アウタコア３０と段付環状溝６２ｄの一
つの段部との間に（あるいは、図１に示すように、アウ
タコア３０と段部６１ｇとの間に）間隙Ｇが形成され
る。同時に、ロアケース６１の段部６１ｆとアッパケー
ス６２の段付環状溝６２ｄの他の段部との間に、一次コ
イル１２が弾性部材Ｂ２と共に挟持された状態となる。

【００２４】従って、段付環状溝６２ｄの一つの段部と
ロアケース６１の外側の段部６１ｆとの間にアウタコア
３０が支持され、段付環状溝６２ｄの他の一つの段部と
ロアケース６１の内側の段部６１ｇとの間に弾性部材Ｂ
２を介して一次コイル１２が支持される。このとき、絶
縁フィルム４０の上端はアッパケース６２の壁部６２ｅ
に被覆され、絶縁フィルム４０の下端はロアケース６１
の壁部６１ｅに被覆される。

【００２５】そして、ハウジング６０内の空隙に、絶縁
材料のエポキシ樹脂が充填、硬化され、図１及び図２に
点描で示すように絶縁部１３がロアケース６１内に形成
される（尚、その他の図面では１３を省略している）。
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、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電気的絶縁性
が確保される。

【００２６】特に、二次ボビン２１によって永久磁石５
０が囲繞され、インナコア１０の端面と永久磁石５０と
の接合部も囲繞されているので、エポキシ樹脂の絶縁部
１３を損傷することはない。また、絶縁フィルム４０は
絶縁部１３に対して剥離性を有するので、一次コイル１
２等の熱膨張率と絶縁部１３の熱膨張率に相違があって
も、絶縁部１３が損傷することはない。しかも、絶縁フ
ィルム４０は、その上端が壁部６２ｅに被覆され、下端
が壁部６１ｅに被覆されているので、絶縁フィルム４０
の両端が絶縁部１３に直接接触することはない。

【００２７】上記の構成になる本実施形態の内燃機関用
点火コイルは、プラグキャップ７０がロアケース６１の
高圧ターミナル部６１ｃの外側に装着される。このプラ
グキャップ７０を介して、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。

【００２８】

【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、インナコアの軸方向の両端部
に配置しインナコアと共にハウジング内に収容する永久
磁石を備え、アウタコアの高圧側の端面が一次コイルの
高圧側の端面と同位置又は低圧側に位置し、且つアウタ
コアの高圧側の端面と永久磁石の高圧側の端面との間の
軸方向の距離が所定距離以下となるように配設されてい
るので、一次コイル通電時における磁束変化量を大とし
高点火性能を確保すると共に、アウタコアの高圧側での
電界集中を防止し、確実に電気的絶縁性を維持すること
ができる。而して、小型で高点火性能を確保すると共
に、高電圧リークを防止し信頼性を維持することができ
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
ルの縦断面図である。

【図３】本発明の一実施形態に係る内燃機関用点火コイ
ルの平面図である。

【図４】本発明の一実施形態に係る内燃機関用点火コイ
ルにおいてイグナイタを除去した状態を示す平面図であ
る。

【図５】本発明の一実施形態に係る内燃機関用点火コイ
ルの低圧側の端部を拡大して示す縦断面図である。

【図６】本発明の一実施形態に係る内燃機関用点火コイ
ルの高圧側の端部を拡大して示す縦断面図である。

【図７】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、図１のＡ−Ａ線断面図であ
る。

【図８】本発明の一実施形態における二次コイルアッセ
ンブリの正面図である。

【図９】本発明の一実施形態における二次コイルアッセ
ンブリの低圧側の端部を拡大して示す平面図である。

【図１０】本発明の一実施形態における二次コイルアッ
センブリの高圧側の端部を拡大して示す平面図である。

【図１１】本発明の一実施形態における二次コイルアッ
センブリの低圧側の端部を拡大して示す側面図である。

【図１２】本発明の一実施形態における二次コイルアッ
センブリの高圧側の端部を拡大して示す側面図である。

【符号の説明】

８ イグナイタ １０ インナコア １２ 一次コイル １３ 絶縁部 １７，１８ 二次ターミナル 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 ４０ 絶縁フィルム ５０ 永久磁石 ６０ ハウジング ６１ ロアケース ６２ アッパケース

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 柱状のインナコアに二次コイルを巻装し
   一次コイルと共にハウジング内に収容し、該ハウジング
   に円筒状のアウタコアを軸方向の一端が低圧側に他端が
   高圧側に位置するように装着する内燃機関用点火コイル
   において、前記インナコアの軸方向の両端部に配置し前
   記インナコアと共に前記ハウジング内に収容する永久磁
   石を備え、前記アウタコアの高圧側の端面が前記一次コ
   イルの高圧側の端面と同位置又は低圧側に位置し、且つ
   前記アウタコアの高圧側の端面と前記永久磁石の高圧側
   の端面との間の軸方向の距離が所定距離以下となるよう
   に配設することを特徴とする内燃機関用点火コイル。
2. 【請求項２】 前記インナコアの軸方向長さと前記一次
   コイルの軸方向長さを略等しい長さに設定し、前記イン
   ナコアの軸方向端面と前記一次コイルの軸方向端面が前
   記ハウジング内で軸方向に略同位置となるように配設す
   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。
3. 【請求項３】 前記インナコアの軸方向長さを前記二次
   コイルの軸方向長さと同一又は前記二次コイルの軸方向
   長さより大に設定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。