JPH0636950A - 内燃機関用点火コイルの磁心 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内燃機関用点火コイルの磁心の磁気特性を低
下させることなく、コイルボディを小さくする。 【構成】 外周に１次コイル２及び２次コイル４が巻回
されたＴ字型の中心コア１０と、略コ字状に形成され対
向する面によって中心コア１０の両端を挟んで閉磁路を
形成するコ字型の外周コア１２と、中心コア１０の端部
１０ａと外周コア１２との間に配設された永久磁石１４
とを備えた内燃機関用点火コイルの磁心において、外周
コア１２を、永久磁石１４の断面積ＳM と中心コア１０
の中心部１０ｂの断面積ＳF との比に応じて平坦化する
ことにより、その断面積を中心コア１０の中心部１０ｂ
と略同じにして、その断面形状を中心コア１０の中心部
１０ｂより幅広・薄肉にする。この結果、外周コアが点
火コイルのコイルボディから大きくはみ出すのを防止し
て、点火コイルの小型化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種車両に用いられる
内燃機関用点火コイルの磁心に関し、特にその磁心が形
成する閉磁路内に永久磁石が挿入された内燃機関用点火
コイルの磁心に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、内燃機関用点火コイルの磁心
として、磁心が形成する閉磁路内に、一次コイルの通電
により生じる磁束と反発するように永久磁石を設けて、
磁心の磁気エネルギの蓄積量を大きくすることにより、
点火性能の向上及び点火コイルの小型・軽量化を図った
ものが知られている。

【０００３】即ち、例えば、特開平１−２５７３１１号
公報に開示されているように、１次コイル及び２次コイ
ルが巻回される中心コアとしてＴ字型或はＬ字型のコア
を用い、ロ字型の外周コアにて、中心コアの両端を挟む
と共にその周囲を囲むことにより閉磁路を形成し、更に
中心コアの幅広に形成された一方端と外周コアとの間に
永久磁石を配設した磁心や、特開平３−１１６７０４号
公報に開示されているように、ロ字型の外周コアに代え
てコ字型外周コアを用いた磁心等、が知られている。

【０００４】なお、中心コアにＴ字型或はＬ字型のもの
を用いているのは、永久磁石との接合面積を確保するた
めである。つまり、永久磁石により磁心と同等の磁路を
確保するには、永久磁石の断面積をコアの断面積より大
きくする必要があるため、上記従来の磁心では、永久磁
石とこれに対向する中心コアの端部とを、中心コアの中
心より幅広に形成して、その部分で磁気損失が生じない
ようにしているのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記前
者の磁心においては、外周コアに、中空部を有するロ字
型のコアを用いているので、外周コアを一体プレス成形
する際の材料の歩留りが低く、また外周コアがコイルボ
ディの両端からはみ出すため、点火コイル全体の形状が
大きくなってしまうといった問題があった。

【０００６】一方、上記後者の磁心においては、外周コ
アにコ字型のコアを用いているので、ロ字型コアを用い
た場合に比べて製造し易く、また外周コアを一体プレス
成形する際の材料の歩留りを向上することができるが、
従来では、コ字型の外周コアにおいて磁気損失が生じる
ことのないよう、つまり外周コアの断面積を中心コアの
断面積と略同等にするために、外周コアを、中心コアの
中心部と略同じ断面形状に形成していたため、外周コア
が中心コアに巻回されたコイルボディから大きくはみ出
し、上記前者の磁心と同様、点火コイル全体の形状が大
きくなってしまうといった問題があった。

【０００７】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
ので、磁気特性を低下させることなく外周コアがコイル
ボディより大きくはみ出すのを防止して、点火コイルを
より小型化できる内燃機関用点火コイルの磁心を提供す
ることを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた請求項１に記載の発明は、一方の端部が中
心部より幅広に形成され、外周に１次コイル及び２次コ
イルが巻回されて、該１次コイルが通電されることによ
り磁束を発生する中心コアと、該中心コアの中心部と略
同じ断面積を有する磁性材により略コ字状に形成され、
対向する面によって上記中心コアの両端を挟んで、上記
中心コアが発生する磁束を閉じる外周コアと、上記中心
コアの一方の端部と上記外周コアと間に、上記中心コア
が発生する磁束と反発するように配設され、少なくとも
上記中心コアの中心部より幅広に形成された永久磁石
と、を備えた内燃機関用点火コイルの磁心において、上
記外周コアを、上記中心コアの中心部の断面積と上記永
久磁石の断面積との比に応じて平坦化することにより、
上記中心コアより幅広・薄肉に形成してなることを特徴
としている。

【０００９】また請求項２に記載の発明は、中心コア，
外周コア，及び永久磁石からなる請求項１に記載の磁心
を複数備え、該複数の磁心を上記中心コアの軸に平行に
配設して一つの容器内に収納してなる、多気筒の内燃機
関用点火コイルの磁心であって、上記中心コアの中心部
の断面積と上記永久磁石の断面積との比に応じて平坦化
した上記各磁心の外周コアを、幅方向に連設した形状
に、一体形成してなることを特徴としている。

【００１０】

【作用及び発明の効果】上記のように請求項１に記載の
内燃機関用点火コイルの磁心においては、従来と同様、
中心コアの一方の端部が中心部より幅広に形成され、中
心コアの中心部より幅広に形成された永久磁石がその端
部に配設されている。

【００１１】一方、中心コアの両端を挟んで中心コアが
発生する磁束を閉じる外周コアは、従来技術で説明した
後者の磁心と同様、略コ字状に形成されており、またそ
の断面積は中心コアの中心部と略同等にされているが、
その断面形状は、中心コアの中心部の断面積と永久磁石
の断面積との比に応じて平坦化することにより、中心コ
アより幅広・薄肉になっている。

【００１２】このため、本発明によれば、外周コアにお
ける磁気特性を低下させることなく、外周コアを薄肉に
して、外周コアが、中心コアに巻回されたコイルボディ
から大きくはみ出すのを防止でき、コイルボディを箱状
にして、点火コイルの小型化を図ることができる。従っ
て、点火コイルの内燃機関への搭載性を向上できる。

【００１３】また請求項２に記載の磁心は、例えば＃１
−＃３−＃４−＃２−＃１…というように点火気筒が順
次切り換えられる４気筒内燃機関等、多気筒内燃機関に
おいて従来より用いられている、各気筒用の複数（例え
ば＃１・４用と＃２・３用との２個）の点火コイルを一
つの容器内に収容した多気筒内燃機関用点火コイルに、
請求項１に記載の発明を適用することにより外周コアを
薄肉にし、更に、各磁心の外周コアを、幅方向に連設し
た形状に、一体形成したものである。

【００１４】このため、本発明によれば、請求項１に記
載の発明と同様、外周コアにおける磁気特性を低下させ
ることなく、外周コアを薄肉にして、点火コイルの小型
化を図ることができると共に、各磁心の外周コアを各磁
心毎に作成する必要がないので、その生産性を向上でき
る。

【００１５】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面と共に説明す
る。まず図１は本実施例の内燃機関用点火コイルの磁気
回路構成を表し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）
に示すＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ｂ）に示すＢ−Ｂ線
断面図である。

【００１６】図１に示す磁気回路は、内燃機関の各気筒
毎に設けられる所謂気筒別点火コイルの磁気回路であ
り、図に示す如く、外周に１次コイル２及び２次コイル
４が巻回されたＴ字型の中心コア１０と、略コ字状に形
成され、対向する面によって中心コア１０の両端を挟ん
で閉磁路を形成するコ字型の外周コア１２と、中心コア
１０の幅広に形成された端部１０ａと外周コア１２との
間に、中心コア１０が発生する磁束と反発するように配
設された永久磁石１４と、からなる磁心により構成され
ている。

【００１７】コ字型の外周コア１２は、Ｔ字型の中心コ
ア１０に永久磁石１４を取付け、これに中心コア１０と
垂直な方向より挿入することにより、中心コア１０に取
り付けられている。また外周コア１２の断面積は、中心
コア１０の中心部１０ｂの断面積と略同じであるが、そ
の断面形状は、永久磁石１４の断面積と中心コア１０の
中心部１０ｂの断面積との比に応じて平坦化することに
より、中心コア１０の中心部１０ｂに対して、幅広・薄
肉に形成されている。

【００１８】即ち、図１に示す如く、中心コア１０の中
心部１０ｂの厚みをＴF 、中心コア１０の中心部１０ｂ
の断面積をＳF 、永久磁石１４の断面積をＳM とする
と、外周コア１２は、その厚みＴO が、ＴO ＝ＴF・（Ｓ
F／ＳM）となるように、形成されている。

【００１９】このように構成された本実施例の磁気回路
は、周知のように、１次コイル２が通電されることによ
り、中心コア１０が励磁されて、その磁心内に磁気エネ
ルギを蓄積し、１次コイル２への通電が停止されること
により、通電時に蓄積された磁気エネルギを放出して２
次コイル４に誘導起電力を発生させるためのものであ
り、この磁気回路を構成する磁心は、従来の点火コイル
と同様、図２に示す如く、１次コイル２の通電用の端子
や２次コイル４に発生した高電圧を取り出すための端子
を備えたコイルケース１６内に収納される。なお図２に
おいて、（ａ）は上記磁心をコイルケース１６内に収納
した本実施例の気筒別点火コイルの平面図、（ｂ）はそ
の一部破断正面図、（ｃ）はその右側面である。

【００２０】図２に示す如く、本実施例の磁心は、外周
コア１２の断面形状が中心コア１０の中心部１０ｂに対
して幅広・薄肉に形成されているため、外周コア１２が
コイルケース１６から大きくはみ出すことはない。この
ため、本実施例によれば点火コイルのコイルボディを箱
状に小さくでき、内燃機関への搭載性を改善できる。

【００２１】つまり、例えば図３に示す如く、Ｔ字型の
中心コア２０とロ字型の外周コア２２と永久磁石２４と
からなる磁心をコイルケース２６内に収納した従来の気
筒別点火コイルでは、外周コアがコイルケース２６の両
端からはみ出すため、点火コイルの全体形状が大きくな
り、内燃機関への搭載性が悪いが、本実施例によれば、
点火コイルを小型化して、内燃機関への搭載性を向上で
きるのである。なお図３において、（ａ）は従来の気筒
別点火コイルの平面図、（ｂ）はその一部破断正面図、
（ｃ）はその右側面である。

【００２２】次に本実施例の外周コア１２の製造方法に
ついて説明する。従来より、こうしたコ字型のコアを形
成する方法として、実公昭４６−２５５５５号公報に、
薄肉のコア材を予め積層した後、これを曲げ加工するこ
とにより、コ字型コアを作製する方法が提案されている
が、積層後のコアは、極めて堅いため、曲げ加工を施す
ことは実際には困難であり、またたとえ曲げ加工できた
としても、曲げ加工後の屈曲部に歪みができ、磁気抵抗
となってしまう。

【００２３】しかし本実施例の外周コア１２は、従来の
外周コアに比べ積層枚数が著しく減少するため、図４
（ａ）に示す如く、コア材となるケイ素鋼板等の板材３
０を、外周コアの幅に応じて図に示す点線位置で順次切
断することにより、複数のコア材３２を作製し、各コア
材３２を、プレス型をスライドにて動かすことにより、
図に二点鎖線で示す曲げ加工線に沿って、順次曲げ加工
し、図４（ｂ）に示す如く、その曲げ加工を施した各コ
ア材３４を積層する、といった手順で作製することも、
また実公昭４６−２５５５５号公報に開示されている如
く、積層後曲げ加工を施し作製することも可能である。

【００２４】そしてこのような製造方法によれば、積層
するコア材３２の数により外周コア１２の厚みを簡単に
調整でき、しかも外周コア１２の幅を任意に設定でき
る、といった効果が得られる。一方、外周コア１２の製
造方法としては、上記のように板材３０を外周コア１２
の幅方向に切断して曲げ加工した後積層する製造方法の
他、下記（１）〜（３）の方法によっても外周コア１２
を製造できる。

【００２５】（１） 図５に示す如く、ケイ素鋼板等の
板材４０を、外周コア１２をその中心で左右対称に折り
曲げたＷ字状となるように打ち抜き、そのＷ字状のコア
材４２を積層・曲げ加工することにより、外周コア１２
を製造する方法。 （２） 図６に示す如く、ケイ素鋼板等の板材５０を、
外周コア１２をその中心から所定距離Ｌだけ夫々左右に
ずれた位置で折り曲げたＷ字状となるように打ち抜い
て、２種類のコア材５２ａ，５２ｂを作製し、これら各
コア材５２ａ，５２ｂを交互に積層して、曲げ加工する
ことにより、外周コア１２を製造する方法。

【００２６】（３） 図７に示す如く、ケイ素鋼板等の
板材６０を打ち抜くことにより、外周コア１２をその中
心から所定距離Ｌだけずれた位置で切断した２種類のＬ
字状のコア材６２ａ，６２ｂを作製し、これら各コア材
６２ａ，６２ｂを交互に積層することにより、外周コア
１２を製造する方法。

【００２７】そしてこうした製造方法においては、板材
４０，５０，６０を打ち抜いた各コア材４２，５２，６
２の幅により外周コア１２の厚みが決定され、各コア材
４２，５２，６２の厚みとその積層数により外周コア１
２の幅が決定されるため、外周コア１２の厚み及び幅を
簡単に調整でき、しかも外周コア１２の屈曲部に歪がで
きることはないので、その磁気特性も確保できる。

【００２８】なお、図５に示すＷ字状のコア材４２によ
る外周コア１２の製造方法においては、各コア材４２の
積層・曲げ加工後の外周コア１２の中心部が、その上面
部でのみ接続され、その下方には、図にＡで示す如く微
小ギャップが形成され、この微小ギャップにより、永久
磁石１４が磁束を逆バイアスする力が弱くなる問題が発
生する。このためこの製造方法により製造した外周コア
は、この微小ギャップ部分をレーザ溶接等により溶着し
た後、使用する必要がある。

【００２９】また図６，図７に示す外周コアの製造方法
においては、２種類のコア材を交互に重ねることによ
り、上記微小ギャップの影響を少なくするようにしたも
のであるが、この場合にも各図にＡで示すように、Ｌ字
状の左右のコア材の間には微小ギャップが形成され、磁
束が通る断面が他の部分の１／２となるため、上記図５
に示した製造方法と同様、この部分をレーザ溶接等によ
り溶着しておくことが望ましい。

【００３０】以上、本発明を気筒別点火コイルに適用し
た実施例の磁気回路及びその外周コアの製造方法につい
て説明したが、本発明は、複数の点火コイルを一つのコ
イルケース内に収容して内燃機関の全気筒に点火用の高
電圧を供給可能な多気筒内燃機関用の点火コイル（所謂
コイル分配型点火コイル）にも適用できる。そこで次
に、本発明をコイル分配型点火コイルに適用した実施例
について説明する。

【００３１】図８に示す如く、本実施例のコイル分配型
点火コイルは、上記実施例と同様、外周に１次コイル７
２及び２次コイル７４が巻回されたＴ字型の中心コア８
０と、略コ字状に形成され、対向する面によって中心コ
ア８０の両端を挟んで閉磁路を形成するコ字型の外周コ
ア８２と、中心コア８０の幅広に形成された端部８０ａ
と外周コア８２との間に、中心コア８０が発生する磁束
と反発するように配設された永久磁石８４とからなる２
個の磁心を、２次コイル７４のボビン同士をボビン嵌合
部７４ａにて嵌合することにより、各中心コア８０の軸
が平行となるように近接配置して、コイルケース８６内
に収納することにより、コイルケース８６内に２個の点
火コイルを備えている。

【００３２】また外周コア８２は、上記実施例と同様に
中心コア８０に対して幅広・薄肉に形成した各磁心毎の
外周コア８２を幅方向に連設した形状となるように一体
形成されている。即ち、外周コア８２は、中心コア８０
の中心部８０ｂの厚みをＴF 、中心コア８０の中心部８
０ｂの断面積をＳF 、永久磁石８４の断面積をＳM とし
たとき、その厚みＴO が、ＴO ＝ＴF・（ＳF／ＳM）とな
り、その断面積が、中心コア８０の中心部８０ｂの断面
積ＳF の２倍となるように、幅広に形成されている。

【００３３】この結果、従来のコイル分配型点火コイル
に比べて、磁心の磁気特性を低下させることなく、コイ
ルボディを箱状に小さくして、内燃機関への搭載性を改
善できる。つまり、図９は、中心コア９６にＩ字型のコ
アを使用し、中心コア９６と外周コア９４との間に永久
磁石を設けていない分配型点火コイルを表しているが、
この図９に示す如く、従来のコイル分配型点火コイルに
おいては、本実施例のコイル分配型点火コイルと同様、
２次コイル９２のボビン同士をボビン嵌合部９２ａにて
近接配置することにより、コイルボディの小型・軽量化
を図ったとしても、その外側に配設される外周コア９４
の断面形状は中心コア９６の断面形状と略同様に形成さ
れていたため、外周コア９４の部分が外部に大きく突出
してしまう。この問題は、上述の特開平１−２５７３１
１号公報や特開平３−１１６７０４号公報に開示されて
いる点火コイルのように、中心コア９６と外周コア９４
との間に磁石を挿入する磁気回路構成にしても同様であ
り、外周コア９４の部分が外部に大きく突出してしまう
ことにより、コイルボディの小型化には限界があった。

【００３４】また、従来の分配型点火コイルにおいて
は、この突出部分があるため、図９に示す如く、当該分
配型点火コイルを内燃機関に取付けるための取付け孔９
８を、この突出部分、即ち外周コア９４に穿設するよう
にしているが、この外周コア９４の部分は、内燃機関へ
の取付け面から浮いてしまうため、取付け用のブラケッ
ト等が必要になり、更には外周コア９４が各点火コイル
毎に形成されているため取付け孔９８が４箇所必要にな
るといった問題があった。

【００３５】これに対して、本実施例のコイル分配型点
火コイルにおいては、上記実施例と同様、外周コア８２
が薄肉に形成されているので、コイルボディを小さくす
ることができると共に、２個の点火コイルの外周コアを
一つの外周コア８２として一体に作製しているので、点
火コイルの部品点数を簡素化することができ、更には、
図８に示す如く、内燃機関への取付け面に外周コア８２
が接するように構成できるので、コイルケース８６の一
部を外周コア８２の周囲に突出させてその部分に取付け
孔８８を穿設することにより、ブラケット等を使用する
ことなく、内燃機関に簡単に固定することができるよう
になるのである。

【００３６】なお図８及び図９において、（ａ）はコイ
ル分配型点火コイルの一部破断平面図、（ｂ）はその一
部破断正面図、（ｃ）はその右側面図である。ここで、
上記各実施例では、中心コア１０，８０にＴ字型のコア
を使用した場合について説明したが、中心コアには、Ｔ
字型の他、Ｌ字型やＨ字型等、少なくとも一端がその中
心部より幅広に形成されたものを使用すればよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の気筒別点火コイルの磁気回路（即ち磁
心）の構成を表す構成図である。

【図２】図１の磁気回路をコイルケース内に収容した実
施例の気筒別点火コイルの全体構成を表す構成図であ
る。

【図３】従来の気筒別点火コイルの全体構成を表す構成
図である。

【図４】コア材の曲げ加工後に積層することによりコ字
型の外周コアを製造する方法を表す説明図である。

【図５】板材をＷ字状に打ち抜いた１種類のコア材によ
りコ字型の外周コアを製造する方法を表す説明図であ
る。

【図６】板材をＷ字状に打ち抜いた２種類のコア材によ
りコ字型の外周コアを製造する方法を表す説明図であ
る。

【図７】板材をＬ字状に打ち抜いた２種類のコア材によ
りコ字型の外周コアを製造する方法を表す説明図であ
る。

【図８】実施例のコイル分配型点火コイルの全体構成を
表す構成図である。

【図９】従来のコイル分配型点火コイルの全体構成を表
す構成図である。

【符号の説明】

２，７２…１次コイル ４，７４…２次コイル １０，８０…中心コア １２，８２…外周コア １４，８４…永久磁石 １６，８６…コイルケース

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方の端部が中心部より幅広に形成さ
   れ、外周に１次コイル及び２次コイルが巻回されて、該
   １次コイルが通電されることにより磁束を発生する中心
   コアと、 該中心コアの中心部と略同じ断面積を有する磁性材によ
   り略コ字状に形成され、対向する面によって上記中心コ
   アの両端を挟んで、上記中心コアが発生する磁束を閉じ
   る外周コアと、 上記中心コアの一方の端部と上記外周コアと間に、上記
   中心コアが発生する磁束と反発するように配設され、少
   なくとも上記中心コアの中心部より幅広に形成された永
   久磁石と、 を備えた内燃機関用点火コイルの磁心において、 上記外周コアを、上記中心コアの中心部の断面積と上記
   永久磁石の断面積との比に応じて平坦化することによ
   り、上記中心コアより幅広・薄肉に形成してなることを
   特徴とする内燃機関用点火コイルの磁心。
2. 【請求項２】 中心コア，外周コア，及び永久磁石から
   なる請求項１に記載の磁心を複数備え、該複数の磁心を
   上記中心コアの軸に平行に配設して一つの容器内に収納
   してなる、多気筒の内燃機関用点火コイルの磁心であっ
   て、 上記中心コアの中心部の断面積と上記永久磁石の断面積
   との比に応じて平坦化した上記各磁心の外周コアを、幅
   方向に連設した形状に、一体形成してなることを特徴と
   する内燃機関用点火コイルの磁心。