JP2010103211A - Ignition coil for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
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、絶縁性、経済性等の要請に応える内燃機関用点火コイルに関する。 The present invention relates to a molded internal combustion engine ignition coil that supplies a high voltage to generate a spark discharge, for example, in an ignition plug of an automobile engine, and more particularly to an internal combustion engine that meets demands for miniaturization, insulation, economy, and the like. The present invention relates to an engine ignition coil.
従来のモールド型の内燃機関用点火コイル10について、図4及び図5を用いて説明する。
A conventional molded
図4は、従来の内燃機関用点火コイルの縦断面図、図5は、図4の要部拡大図である。
これらの図において、従来の内燃機関用点火コイル10は、一次電線22及び二次電線32をそれぞれ巻回し、同心状に配設した筒状の一次ボビン21及び二次ボビン31と、その一次ボビン21の筒内周及び二次ボビン31の外周を通って閉磁路を成す鉄心4と、これらを収容する絶縁ケース5と、この絶縁ケース5内に注入されて硬化し、収容した各部品の絶縁を維持する絶縁樹脂としての熱硬化性樹脂、例えば、エポキシ樹脂9と、を有している。
4 is a longitudinal sectional view of a conventional ignition coil for an internal combustion engine, and FIG. 5 is an enlarged view of a main part of FIG.
In these drawings, a
鉄心4は、ほぼE字状をなした珪素鋼板の積層鉄心の端部同士が向かい合わされて接着剤や溶接などによって接合されたものであり、全体で閉磁路を成す磁気回路を構成している。
一次ボビン21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、その外周に一次電線22が巻回されている。
二次ボビン31は、一次電線22の外周に同心状に配設され、例えば、合成樹脂等の電気的絶縁材にて構成され、かつ、二次電線32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311が一体的に成型されている。また、例えば、一次電線22と巻線比にして1:80〜120となる二次電線32が、各鍔部311を仕切りとして分割巻にて巻回されている。
合成樹脂等の絶縁材にて成型された絶縁ケース5は、一次電線22および一次ボビン21からなる一次コイル2、二次電線32および二次ボビン31からなる二次コイル3、鉄心4が収容され、絶縁ケース5の一端に一次端子6が、他端に高圧端子8がそれぞれ配設されている。
The iron core 4 is formed by facing ends of laminated iron cores of silicon steel plates having a substantially E shape and joined by an adhesive, welding, or the like, and constitutes a magnetic circuit that forms a closed magnetic circuit as a whole. .
The
The
The insulating case 5 molded of an insulating material such as synthetic resin accommodates the
そして、従来の内燃機関用点火コイル10は、一次電線22と一次端子6とが電気的に接続され、二次電線32と高圧端子8とが電気的に接続されて、一次電線22に所定の電流が通電され、遮断されると、二次電線32に高電圧が発生し、この高電圧の電流が高圧端子8からスプリングを介して点火プラグに供給されるものである。
In the
このような内燃機関用点火コイル10は、例えば、自動車のエンジンに取り付けられる場合が多く、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小型化の要請を受けている。さらに、高出力化、コストダウンの要請なども強く、例えば、下記特許文献1又は特許文献2において、これらの要請を受けて創作された発明が提案されている。
上記特許文献1又は特許文献2では、二次ボビンの形状を太鼓型とすることにより、また、二次電線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の形状等を改良することにより、小型化の要請とともに、併せて高出力化の要請を解決している。
In the above Patent Document 1 or
しかし、図4及び図5に示すような従来の内燃機関用点火コイル10における二次ボビン31の形状では、溝部312と鍔部311とを有するが故に、上記巻線比を考慮すると、二次コイル3が全体として大きくなる傾向があるので、小型化の要請から鍔部311の厚みを薄くしすぎると、二次電線32の巻回時に鍔部311が倒れ、次の溝部312に二次電線32が巻回できなくなってしまい、生産性が悪くなるという問題が生じている。さらに、二次ボビン31の各鍔部311の間に、絶縁ケース5に注入するエポキシ樹脂9が入ってくると、巻回した二次電線32と鍔部311又は溝部312とが剥離して空間が発生し、電流の通電、遮断時に電線同士が絶縁破壊を起こしやすくなって、火花放電をするために十分な高電圧を点火プラグに供給することができなくなるおそれがあって、信頼性の向上が困難となるという課題もあった。
However, the shape of the
本発明は、上記実情に鑑み提案されたもので、二次ボビンを構成物品から除く等の工夫により、小型化、絶縁性、経済性のほか、生産性、信頼性の向上に寄与することが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。 The present invention has been proposed in view of the above circumstances, and it is possible to contribute to improvement of productivity and reliability in addition to miniaturization, insulation, and economic efficiency by removing the secondary bobbin from the constituent articles. An object is to provide a possible ignition coil for an internal combustion engine.
上記目的を達成するために、絶縁ケース内に、一次コイルと、二次コイルと、前記一次コイルの内側を貫通し、前記一次コイル及び前記二次コイルとの間で電磁回路を形成する鉄心とを収容するとともに、熱硬化性樹脂を注入し硬化して前記一次コイル、前記二次コイル及び前記鉄心間の絶縁を確保した内燃機関用点火コイルにおいて、前記一次コイルは、一次電線及びこの一次電線を巻回する一次ボビンからなり、前記二次コイルを、前記一次ボビンに前記一次電線を巻回した一次コイル上に直接巻回した、ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a primary coil, a secondary coil, and an iron core that penetrates the inside of the primary coil and forms an electromagnetic circuit between the primary coil and the secondary coil in an insulating case, In the ignition coil for an internal combustion engine in which a thermosetting resin is injected and cured to ensure insulation between the primary coil, the secondary coil, and the iron core, the primary coil includes the primary wire and the primary wire. The secondary coil is wound directly on a primary coil in which the primary wire is wound around the primary bobbin.
特に、二次コイルを、巻線外形が断面視略山型又は略台形になるように巻回することが好ましい。 In particular, it is preferable to wind the secondary coil so that the winding outer shape is a substantially mountain shape or a substantially trapezoidal shape in cross section.
本発明では、一次電線及びこの一次電線を巻回する一次ボビンで一次コイルとし、二次コイルを、一次ボビンに一次電線を巻回した上記一次コイル上に直接巻回して内燃機関用点火コイルを構成したので、二次ボビンが不要となって、部品点数の低減によりコストダウンを実現しつつ、二次電線の巻回時に鍔部が倒れてくるような問題を不問として生産性を向上することができる。さらに、二次ボビンと巻回した二次電線と鍔部又は溝部とが剥離して空間が発生することもなく、火花放電をするために十分な高電圧を確実に点火プラグに供給することができ、内燃機関用点火コイルの信頼性を向上することができる。 In the present invention, a primary coil and a primary bobbin that winds the primary wire are used as a primary coil, and a secondary coil is wound directly on the primary coil in which the primary wire is wound around the primary bobbin so that an ignition coil for an internal combustion engine is provided. Because it is configured, a secondary bobbin is not required, and the cost can be reduced by reducing the number of parts, while improving productivity by unquestioning the problem that the buttock collapses when the secondary wire is wound. Can do. Furthermore, the secondary bobbin and the wound secondary electric wire and the flange or groove do not separate and no space is generated, and a high voltage sufficient for spark discharge can be reliably supplied to the spark plug. And the reliability of the ignition coil for an internal combustion engine can be improved.
特に、二次コイルを巻線外形が断面視略山型又は略台形になるように連続して巻回したので、コンパクトな二次コイルの形状により、二次コイルと一次電線との巻線比を従来と同等又はそれ以上とすることができ、内燃機関用点火コイルの高出力化を促すことが可能となる。 In particular, since the secondary coil is continuously wound so that the outer shape of the winding is substantially mountain-shaped or trapezoidal in cross-section, the winding ratio of the secondary coil to the primary wire is reduced by the compact shape of the secondary coil. Can be made equal to or higher than that of the prior art, and it is possible to promote higher output of the ignition coil for the internal combustion engine.
以下、本発明に係る内燃機関用点火コイルの実施形態を図面にもとづいて詳述する。
図1は、本発明に係る内燃機関用点火コイルの概略縦断面図、図2は、本発明に係る内燃機関用点火コイルにおける要部となる一次コイル及び二次コイルの概略縦断面図、図3は、本発明を発展させた実施例に係る二次コイルの概略縦断面図である。なお、図4及び図5に従来例として示した部分と同一又は相当部分には、同一符号を付して説明を省略する。
Embodiments of an ignition coil for an internal combustion engine according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of an ignition coil for an internal combustion engine according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view of a primary coil and a secondary coil that are essential parts in the ignition coil for an internal combustion engine according to the present invention. 3 is a schematic longitudinal sectional view of a secondary coil according to an embodiment in which the present invention is developed. Note that the same or corresponding parts as those shown in FIGS. 4 and 5 as conventional examples are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
本発明は、図1に示すとおり、絶縁ケース5内に、一次コイル2と、この一次コイル2の外側に配設される二次コイル3と、一次コイル2の内側を貫通し、一次コイル2及び二次コイル3との間で電磁回路を形成する鉄心4とを収容するとともに、絶縁樹脂としての熱硬化性樹脂、例えば、エポキシ樹脂9を注入し硬化して絶縁を確保した内燃機関用点火コイル1であって、特に、図2に示すとおり、一次コイル2は、一次電線22及びこの一次電線22を巻回する一次ボビン21からなり、二次電線のみからなる二次コイル3を、一次ボビン21に一次電線22を巻回した一次コイル2上に直接連続して(分割巻をせずに)巻回したものである。なお、二次コイル3は、一次コイル2上に巻線外形が断面視略山型になるように巻回されている。
As shown in FIG. 1, the present invention penetrates the
以下、図2にもとづいて具体的に説明する。
一次ボビン21は、両端にのみ鍔状のフランジ部21yを備える筒状の形態を有する。また、両端のフランジ部21yの間には、フランジ部21yに比べ相対的に凹んだ電線巻回部21xが形成されている。この電線巻回部21xに一次電線21が連続して(分割巻されずに)巻回されて、この一次ボビン21と一次電線22とで一次コイル2を構成している。そして、両端のフランジ部21yの高さは、従来の一次ボビン21と比べ背丈を高くして、例えば、従来に比べ2倍背丈を高くして設けられている。
Hereinafter, a specific description will be given with reference to FIG.
The
一次コイル2上には、二次電線のみからなる二次コイル3が直接連続して(分割巻をせずに)巻回されている。特に、二次コイル3は、一次コイル2の両端のフランジ部21yから遠い中央部分に位置するほど高さのある断面視略山型になるようにして一次コイル2上に巻回されている。この二次コイル3の断面視略山型の両端部分は、従来の一次ボビン21と比べ2倍高くして設けられている一次ボビン21のフランジ部21yの上部内壁21zにそれぞれ接している。これにより、二次コイル3は、巻回の過程において巻ずれを起こすこともない。
On the
なお、図示しないが、外側に略くの字状に突出させた形状の絶縁板(例えば、合成樹脂等の電気的絶縁材にて構成された板材)が、一次コイル2のフランジ部21yを両端とし、二次コイル2の外側を頂点として架設されている。この絶縁板の略くの字状の突出部には、二次コイル3の巻終わり部と接続するための線材としての、例えば、リン青銅線を固定する固定部が設けられ、この固定部にて、二次コイル3の巻終わり部3aがリン青銅線の一方に複数回、例えば、10回、巻回されて接続されている。
なお、このリン青銅線の他方は、図1に示す高圧端子8(高圧側)に接続される。また、二次コイル3の図示しない巻はじめ部は、低圧側である図1に示す一次端子6に接続されている。
Although not shown, an insulating plate (for example, a plate made of an electrical insulating material such as a synthetic resin) having a shape that protrudes outward in a substantially U shape has the flange portion 21y of the
The other end of the phosphor bronze wire is connected to the high voltage terminal 8 (high voltage side) shown in FIG. Further, a winding start portion (not shown) of the
上記のような関係で一次コイル2と二次コイル3とを構成すれば、従来必要であった二次ボビン31を不要としてコストダウンを果たすことが可能となる。さらに、二次コイル3の巻線外形を断面視略山型になるようにしているので、高出力化のために一次コイル2との巻線比を考慮しても、二次コイル3が大型化するような問題もほとんど生じない。また、二次コイル3の図示しない巻はじめ部は、図1に示す一次端子6に接続されて低圧側であるために、電流の通電、遮断時の二次コイル3の絶縁破壊も極めて生じにくい構成となる。
If the
また、従来と違って、二次ボビン31が不要であるため、本発明に係る内燃機関用点火コイル1では、当然に、二次コイル3の巻回時に鍔部311が倒れてくるような問題が解決され、さらに、巻回した二次コイル32と二次ボビン31の鍔部311又は溝部312とが剥離して空間が発生することもない。このほか、二次コイル3の巻線外形は断面視略山型であるため、コンパクトな二次コイル3の形態のまま巻線比を考慮することが可能となり、一次コイル2と二次コイル3との巻線比を従来と同等又はそれ以上とすることが可能となる。
Further, unlike the conventional case, since the
すなわち、本発明は、内燃機関用点火コイル1における一次コイル2を、一次電線22及びこの一次電線22を巻回する一次ボビン21からなるものとし、二次電線32のみからなる二次コイル3を、一次ボビン21に一次電線22を巻回した一次コイル2上に直接連続して(分割巻をせずに)巻回し、さらに、二次コイル3を巻線外形が断面視略山型になるように巻回しているので、二次ボビン31を不要としてコストダウンを実現しつつ、二次電線32の巻回時に鍔部311が倒れてくるような問題を解決することができ、さらに、巻回した二次電線32と鍔部311又は溝部312との剥離の問題を不問として、火花放電をするために十分な高電圧を確実に点火プラグに供給することができる。また、二次コイル3を一次コイル2上に巻線外形が断面視略山型になるように連続して巻回したことにより、一次コイル2と二次コイル3との巻線比を考慮しても、二次コイル3が大型化するような問題もほとんど生じない。さらに、コンパクトな二次コイル3の形態のままで、巻線比を考慮することが可能となり、二次コイル3と一次コイル2との巻線比を従来と同等又はそれ以上とすることも可能である。
That is, in the present invention, the
なお、二次コイル3の巻はじめ部を、一次端子6に接続して低圧側とすれば、電流の通電、遮断時の二次コイル3の絶縁破壊も極めて生じにくい内燃機関用点火コイル1を提供することができ、したがって、二次コイル3の小型化、絶縁性及び生産性が向上し、かつ、内燃機関用点火コイル1の経済性、信頼性の向上に寄与することも可能となる。
If the winding start portion of the
ここで、本発明は、上記実施形態のほか、内燃機関用点火コイルにおける二次コイルの巻線外形を断面視略台形となるようにして一次コイル上に直接巻回しても、望ましい実施形態となる。二次コイルの巻線外形を断面視略山型とするか、断面視略台形とするかは、内燃機関用点火コイルの小型化の要請との関係で、適宜選択すればよいものであり、いずれも上記のような効果を得ることが可能である。 Here, in addition to the above-described embodiment, the present invention can be applied to a preferable embodiment even if the winding outer shape of the secondary coil in the ignition coil for an internal combustion engine is directly wound on the primary coil so as to be substantially trapezoidal in cross section. Become. Whether the winding outer shape of the secondary coil has a substantially mountain shape in cross section or a substantially trapezoidal shape in cross section can be appropriately selected in relation to the demand for downsizing of the ignition coil for an internal combustion engine, In any case, it is possible to obtain the effects as described above.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記した具体的な実施形式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適宜に実施できる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and can be appropriately implemented without changing the configuration described in the claims.
例えば、上記実施形態では、二次ボビンを不要とした内燃機関用点火コイルを例示して説明したが、図3に示すような、両端にのみ鍔状のフランジ部31yを備え、両端のフランジ部31yの間にフランジ部31yに比べ相対的に凹んだ電線巻回部31xが形成されている筒状の形態を有する二次ボビン31を用い、この二次ボビン31の電線巻回部31xに、巻線外形が両端のフランジ部31yから遠い中央部分に位置するほど高さのある断面視略山型(又は断面視略台形)になるようにして二次コイル3(二次電線32)巻回しても好ましい実施形態となる。
この形態では、二次ボビン31が必要となるものの、二次コイル3(二次電線32)の巻ずれが生じにくいという有利な効果を有するとともに、内燃機関用点火コイル1の小型化、絶縁性、経済性のほか、生産性、信頼性の向上に寄与するという上記実施形態と同等の効果を得ることが可能である。
For example, in the above-described embodiment, the ignition coil for an internal combustion engine that does not require a secondary bobbin is described as an example. However, as shown in FIG. 3, the flange portions 31y are provided only at both ends, and the flange portions at both ends are provided. A
In this embodiment, although the
1 内燃機関用点火コイル
10 従来の内燃機関用点火コイル
2 一次コイル
21 一次ボビン
21x 電線巻回部
21y フランジ部
21z 上部内壁
22 一次電線
3 二次コイル(二次電線)
3a 巻終わり部
31 二次ボビン
31x 電線巻回部
31y フランジ部
311 鍔部
312 溝部
32 二次電線
4 鉄心
5 絶縁ケース
6 一次端子
8 高圧端子
9 エポキシ樹脂(熱硬化性樹脂、絶縁樹脂)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ignition coil for
3a
Claims (2)
前記一次コイルは、一次電線及びこの一次電線を巻回する一次ボビンからなり、
前記二次コイルを、前記一次ボビンに前記一次電線を巻回した一次コイル上に直接巻回した、
ことを特徴とする内燃機関用点火コイル。 An insulating case contains a primary coil, a secondary coil, and an iron core that penetrates the inside of the primary coil and forms an electromagnetic circuit between the primary coil and the secondary coil, and is thermosetting. In an ignition coil for an internal combustion engine in which resin is injected and cured,
The primary coil comprises a primary wire and a primary bobbin that winds the primary wire,
The secondary coil was directly wound on a primary coil in which the primary wire was wound around the primary bobbin,
An ignition coil for an internal combustion engine.
ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用点火コイル。 The secondary coil was wound such that the winding outer shape was a substantially mountain shape or a substantially trapezoidal shape in cross section,
The ignition coil for an internal combustion engine according to claim 1.
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