JPH0845753A - 点火コイル - Google Patents
点火コイルInfo
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- JPH0845753A JPH0845753A JP7172031A JP17203195A JPH0845753A JP H0845753 A JPH0845753 A JP H0845753A JP 7172031 A JP7172031 A JP 7172031A JP 17203195 A JP17203195 A JP 17203195A JP H0845753 A JPH0845753 A JP H0845753A
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- permanent magnet
- ignition coil
- magnet
- coil
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Abstract
(57)【要約】
【目的】鉄心中に磁石を備えた点火コイルにより、点火
コイルの体格の小型化、出力の増加を図る。 【構成】鉄心には唯一の空隙部が設けられており、その
空隙部内には板状の永久磁石が挿入されている。鉄心
は、その最小の断面積と、上記空隙部に面する面積が鉄
心の最小断面積より大きくなり、しかもそれらの数値が
所定の数値範囲内となるように形成されている。一方、
上記永久磁石は、例えばサマリューム−コバルト系の希
土類磁石であって、前記鉄心を磁気飽和させる程度の強
さをもっており、その厚さ、断面積が所定の数値範囲内
となるように形成されている。本発明の構成を採用する
ことで、体格のわりには大きな二次発生電圧が得られる
小型、高性能な点火コイルを提供することができる。
コイルの体格の小型化、出力の増加を図る。 【構成】鉄心には唯一の空隙部が設けられており、その
空隙部内には板状の永久磁石が挿入されている。鉄心
は、その最小の断面積と、上記空隙部に面する面積が鉄
心の最小断面積より大きくなり、しかもそれらの数値が
所定の数値範囲内となるように形成されている。一方、
上記永久磁石は、例えばサマリューム−コバルト系の希
土類磁石であって、前記鉄心を磁気飽和させる程度の強
さをもっており、その厚さ、断面積が所定の数値範囲内
となるように形成されている。本発明の構成を採用する
ことで、体格のわりには大きな二次発生電圧が得られる
小型、高性能な点火コイルを提供することができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は主として車両用内燃機関
に用いられる改良された点火コイルに関する。
に用いられる改良された点火コイルに関する。
【0002】
【従来の技術】永久磁石を鉄心の空隙部に挿入すること
により点火コイル等の電磁コイルに蓄積されるエネルギ
ーを増大する提案は、例えば、従来技術文献の実開48
−49425号、***実用新案登録第7924989
号、特開昭59−167006号、米国特許第4,54
6,753号などによってなされている。しかしなが
ら、上記の従来技術文献のいずれにおいても、どのよう
な形状、寸法等の鉄心及び永久磁石を含む磁気回路を有
する構成とすれば効率のよい点火コイルを得ることがで
きるかという点については何ら確立された技術の開示は
なく、また今まで実用に供された点火コイルにおいて
も、特に永久磁石を加えた割には、従前のものに比しさ
ほどの性能向上、あるいは小形化が達成されていない。
一方、近年、点火コイルの鉄心中に挿入して使用すれ
ば、その鉄心を飽和させるほどの磁束を生じさせうる、
Sm(サマリューム)、Nd(ネオジウム)等の元素を
含有する強力な永久磁石材料が開発され、かつ、量産さ
れるようになってその用途の拡大が期待されるに至っ
た。そのため上記のような点火コイルに適用するのに好
適な特性を有する永久磁石の材料の入手が容易になって
きた。
により点火コイル等の電磁コイルに蓄積されるエネルギ
ーを増大する提案は、例えば、従来技術文献の実開48
−49425号、***実用新案登録第7924989
号、特開昭59−167006号、米国特許第4,54
6,753号などによってなされている。しかしなが
ら、上記の従来技術文献のいずれにおいても、どのよう
な形状、寸法等の鉄心及び永久磁石を含む磁気回路を有
する構成とすれば効率のよい点火コイルを得ることがで
きるかという点については何ら確立された技術の開示は
なく、また今まで実用に供された点火コイルにおいて
も、特に永久磁石を加えた割には、従前のものに比しさ
ほどの性能向上、あるいは小形化が達成されていない。
一方、近年、点火コイルの鉄心中に挿入して使用すれ
ば、その鉄心を飽和させるほどの磁束を生じさせうる、
Sm(サマリューム)、Nd(ネオジウム)等の元素を
含有する強力な永久磁石材料が開発され、かつ、量産さ
れるようになってその用途の拡大が期待されるに至っ
た。そのため上記のような点火コイルに適用するのに好
適な特性を有する永久磁石の材料の入手が容易になって
きた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、適切な形
状、寸法等の鉄心及び永久磁石を含む磁気回路を有する
構成を用いて上記の強力な永久磁石材料を有効に活用
し、飛躍的に小形軽量化された点火コイルを提供するこ
とを目的とする。
状、寸法等の鉄心及び永久磁石を含む磁気回路を有する
構成を用いて上記の強力な永久磁石材料を有効に活用
し、飛躍的に小形軽量化された点火コイルを提供するこ
とを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の目的を
達成するために、種々の研究と実験との結果から得られ
た事実およびデータに基づいて求められた鉄心および永
久磁石の大きさ並びにそれらの関係が、 2<SM /SF <6 1.5<SG /SF <4.5 という条件を満たすように構成された点火コイルを提供
する。
達成するために、種々の研究と実験との結果から得られ
た事実およびデータに基づいて求められた鉄心および永
久磁石の大きさ並びにそれらの関係が、 2<SM /SF <6 1.5<SG /SF <4.5 という条件を満たすように構成された点火コイルを提供
する。
【0005】また、本発明は、 0.6mm <LM < 1.8mm 2<SM /SF <6 1.5<SG /SF <4.5 という条件を満たすように構成された点火コイルを提供
する。ここで、LM は、永久磁石の厚みを、SM は空隙
部における磁石の断面積を、SF は一次コイルへの通電
により発生する磁束が鎖交する鉄心の最小の断面積を、
SG は空隙部に面する鉄心の面積を示す。
する。ここで、LM は、永久磁石の厚みを、SM は空隙
部における磁石の断面積を、SF は一次コイルへの通電
により発生する磁束が鎖交する鉄心の最小の断面積を、
SG は空隙部に面する鉄心の面積を示す。
【0006】なお、比率SM /SF と前記比率SG /S
F とは共に2以上4.5以下の範囲内にあることが望ま
しい。また、永久磁石は、サマリューム、ネオジウム等
の元素を含有する永久磁石、すなわちいわゆる希土類を
含有する希土類磁石であることが望ましく、例えばサマ
リューム−コバルト(SmCo5 )磁石とすることがで
きる。
F とは共に2以上4.5以下の範囲内にあることが望ま
しい。また、永久磁石は、サマリューム、ネオジウム等
の元素を含有する永久磁石、すなわちいわゆる希土類を
含有する希土類磁石であることが望ましく、例えばサマ
リューム−コバルト(SmCo5 )磁石とすることがで
きる。
【0007】
【作用】本発明の点火コイルにおいては、一次コイル及
び二次コイルが巻装された閉磁路を形成する鉄心の一部
分に設けられた空隙部に永久磁石が挿入されており、一
次コイルに通電する以前には、上記永久磁石の磁化力に
より一次コイルの通電による磁化方向とは逆の向きに鉄
心を負方向の最大使用磁束密度まで磁化しておく。次
に、上記点火コイルの使用時には、一次コイルに励磁電
流を流すことにより上記永久磁石の磁化力とは逆方向の
磁化力を発生させ、それにより鉄心を正方向の最大使用
磁束密度まで磁化する。この状態で、点火時期において
一次電流を遮断すれば、二次コイルの有効交差磁束とし
ては、永久磁石を含まないで一次コイルの通電によって
のみ鉄心を正方向の最大使用磁束密度まで磁化する従来
の点火コイルによって利用できる有効交差磁束の倍量利
用できる。従って一定の火花エネルギを発生させるため
に必要な点火コイルの体積とてしは、本発明による点火
コイルは、従来の点火コイルと比べて格段に小さくする
ことが可能になる。
び二次コイルが巻装された閉磁路を形成する鉄心の一部
分に設けられた空隙部に永久磁石が挿入されており、一
次コイルに通電する以前には、上記永久磁石の磁化力に
より一次コイルの通電による磁化方向とは逆の向きに鉄
心を負方向の最大使用磁束密度まで磁化しておく。次
に、上記点火コイルの使用時には、一次コイルに励磁電
流を流すことにより上記永久磁石の磁化力とは逆方向の
磁化力を発生させ、それにより鉄心を正方向の最大使用
磁束密度まで磁化する。この状態で、点火時期において
一次電流を遮断すれば、二次コイルの有効交差磁束とし
ては、永久磁石を含まないで一次コイルの通電によって
のみ鉄心を正方向の最大使用磁束密度まで磁化する従来
の点火コイルによって利用できる有効交差磁束の倍量利
用できる。従って一定の火花エネルギを発生させるため
に必要な点火コイルの体積とてしは、本発明による点火
コイルは、従来の点火コイルと比べて格段に小さくする
ことが可能になる。
【0008】
【実施例】以下、本発明をさらに詳細に説明する。な
お、長さ寸法を示す英文字Lは明細書中では数字などと
の混同を避ける意味で大文字のLを用いるが、図中には
小文字を用いて記述している。図1は、一例として、い
わゆる外鉄形鉄心を用いた場合における、本発明による
点火コイルの永久磁石を嵌装した鉄心の基本的な磁気回
路の構成図である。図1の本発明の点火コイルの磁気回
路において、SF は磁束Φが通る巻線部の鉄心の断面積
を示しSG は永久磁石挿入部の鉄心の断面積を示し、L
F は鉄心の平均磁路長を示し、SM は永久磁石の断面積
を示しLM は永久磁石の厚みを示している。
お、長さ寸法を示す英文字Lは明細書中では数字などと
の混同を避ける意味で大文字のLを用いるが、図中には
小文字を用いて記述している。図1は、一例として、い
わゆる外鉄形鉄心を用いた場合における、本発明による
点火コイルの永久磁石を嵌装した鉄心の基本的な磁気回
路の構成図である。図1の本発明の点火コイルの磁気回
路において、SF は磁束Φが通る巻線部の鉄心の断面積
を示しSG は永久磁石挿入部の鉄心の断面積を示し、L
F は鉄心の平均磁路長を示し、SM は永久磁石の断面積
を示しLM は永久磁石の厚みを示している。
【0009】図2は、本発明による点火コイルの基本的
な磁気動作を説明するための動作特性図である。図2を
参照すると、本発明の点火コイルの巻線部の鉄心上に巻
数nの一次コイルを巻回し、負方向の磁束−Φ´を生じ
させる永久磁石の磁化の向きとは逆の向きの磁束+Φ´
が巻線部の鉄心中に生じるように、一次コイルに励磁電
流IP ´を流した場合における一次コイルの蓄積エネル
ギは、図2の中のハッチング部の面積W´で表わされ、
そのW´の大きさは、
な磁気動作を説明するための動作特性図である。図2を
参照すると、本発明の点火コイルの巻線部の鉄心上に巻
数nの一次コイルを巻回し、負方向の磁束−Φ´を生じ
させる永久磁石の磁化の向きとは逆の向きの磁束+Φ´
が巻線部の鉄心中に生じるように、一次コイルに励磁電
流IP ´を流した場合における一次コイルの蓄積エネル
ギは、図2の中のハッチング部の面積W´で表わされ、
そのW´の大きさは、
【0010】
【数1】 である。そして、この永久磁石入り点火コイルの一次コ
イルの蓄積エネルギW´を最大にするためには、図3に
示した本発明の好適実施例の点火コイルの磁気動作特性
図の左下の負の磁束の領域において、鉄心の負の磁束の
飽和点の近傍のC点まで永久磁石の磁化力によって鉄心
を磁化する必要がある。
イルの蓄積エネルギW´を最大にするためには、図3に
示した本発明の好適実施例の点火コイルの磁気動作特性
図の左下の負の磁束の領域において、鉄心の負の磁束の
飽和点の近傍のC点まで永久磁石の磁化力によって鉄心
を磁化する必要がある。
【0011】一方、図3の中の正の磁束の領域を示した
図4を参照し、本発明の点火コイルの一次コイルの励磁
電流の最大値に対応した好適な鉄心の最大使用磁束密度
の値のとり方について説明する。図4において、曲線a
は鉄心の磁化曲線を、直線bは永久磁石の磁化曲線を、
曲線cは曲線a及び直線bのそれぞれの磁化力の和の磁
化力を示す一次コイルの磁化曲線を示している。そし
て、本発明の点火コイルの鉄心の好適な最大使用磁束密
度BF の値は、図4において、直線bに平行に引いた曲
線aの切線の切点Tに対応した鉄心の磁束密度の値とし
て与えられる。
図4を参照し、本発明の点火コイルの一次コイルの励磁
電流の最大値に対応した好適な鉄心の最大使用磁束密度
の値のとり方について説明する。図4において、曲線a
は鉄心の磁化曲線を、直線bは永久磁石の磁化曲線を、
曲線cは曲線a及び直線bのそれぞれの磁化力の和の磁
化力を示す一次コイルの磁化曲線を示している。そし
て、本発明の点火コイルの鉄心の好適な最大使用磁束密
度BF の値は、図4において、直線bに平行に引いた曲
線aの切線の切点Tに対応した鉄心の磁束密度の値とし
て与えられる。
【0012】他方、一次コイルの磁化曲線の傾きは、永
久磁石の透磁率μによって決まるので図3のハッチング
部の面積Wで表わされる一次コイルの蓄積エネルギを大
きくするためには、μの値ができるだけ1に近い永久磁
石材料を選定することが肝要である。次に図1に示した
本発明の点火コイルの永久磁石の厚さLM の大きさと断
面積比
久磁石の透磁率μによって決まるので図3のハッチング
部の面積Wで表わされる一次コイルの蓄積エネルギを大
きくするためには、μの値ができるだけ1に近い永久磁
石材料を選定することが肝要である。次に図1に示した
本発明の点火コイルの永久磁石の厚さLM の大きさと断
面積比
【0013】
【数2】 の値との関係を調べる。
【0014】図3の中の正の磁束の領域について考える
と、そこに示されたように、一次コイルの励磁電流によ
る磁化力nIp/2は、鉄心の磁化力HF ・LF (ただ
しHF は鉄心中の磁界)と永久磁石を含む空隙部にかか
る磁化力H・LM (ただしHは該空隙部に生じる磁界)
との和であるから、従って
と、そこに示されたように、一次コイルの励磁電流によ
る磁化力nIp/2は、鉄心の磁化力HF ・LF (ただ
しHF は鉄心中の磁界)と永久磁石を含む空隙部にかか
る磁化力H・LM (ただしHは該空隙部に生じる磁界)
との和であるから、従って
【0015】
【数3】 他方に、永久磁石内の磁束密度はBM =μHと表される
ので、
ので、
【0016】
【数4】
【0017】磁石を含む空隙部における平均磁束密度B
G とすれば
G とすれば
【0018】
【数5】BG ・SG =BF ・SF 後述するように、本発明の点火コイルの鉄心及び永久磁
石の好適な構成においては、
石の好適な構成においては、
【0019】
【数6】SG ≒SM のように選定されるため
【0020】
【数7】SG ≒BM であり、上記の等式は、
【0021】
【数8】BM ・SG =BF ・SF と表される。従って、
上記のBM の式と組み合わせて、
上記のBM の式と組み合わせて、
【0022】
【数9】
【0023】これより、LM の大きさを表す式として、
【0024】
【数10】
【0025】が導かれ、上式を変形すれば、断面積比
【0026】
【数11】 を表す式として、
【0027】
【数12】 が導かれる。
【0028】また、本発明の点火コイルでは、図3の動
作特性曲線図のハッチング部分のうち、負の磁束の領域
は、一次コイルの磁化力によって、磁石の持つエネルギ
に逆らって鉄心中に正の磁束を通す向きに磁化する領域
であるから、前述の如く、最初は図3の左下の鉄心の負
の磁束の飽和点の近傍のC点まで永久磁石の磁化力によ
って鉄心を磁化しておき、次に、一次コイルに励磁電流
Ipを流すことにより生じる磁化力nIpにより図3の
右上の正の磁束の飽和点の近傍のT点まで鉄心を磁化し
た場合において、その材質及び形状によって与えられる
永久磁石の持つ最大エネルギEM と図3にWで示された
一次コイルの蓄積エネルギとの関係は
作特性曲線図のハッチング部分のうち、負の磁束の領域
は、一次コイルの磁化力によって、磁石の持つエネルギ
に逆らって鉄心中に正の磁束を通す向きに磁化する領域
であるから、前述の如く、最初は図3の左下の鉄心の負
の磁束の飽和点の近傍のC点まで永久磁石の磁化力によ
って鉄心を磁化しておき、次に、一次コイルに励磁電流
Ipを流すことにより生じる磁化力nIpにより図3の
右上の正の磁束の飽和点の近傍のT点まで鉄心を磁化し
た場合において、その材質及び形状によって与えられる
永久磁石の持つ最大エネルギEM と図3にWで示された
一次コイルの蓄積エネルギとの関係は
【0029】
【数13】 である。
【0030】図3の面積Wの大きさは、
【0031】
【数14】 である。他方、永久磁石の最大エネルギ積は(B・H)
MAX で表され、そして永久磁石の持つ最大エネルギEM
の理論値は、
MAX で表され、そして永久磁石の持つ最大エネルギEM
の理論値は、
【0032】
【数15】EM =(B・H)MAX ・(SM ・LM ) と表される。本発明の点火コイルにおいては、図4に示
した前述の永久磁石の磁化曲線bの傾きによって決まる
永久磁石の動作点としては、最大エネルギ積(B・H)
MAX を与える動作もしくはその近傍の動作点が選定され
る。
した前述の永久磁石の磁化曲線bの傾きによって決まる
永久磁石の動作点としては、最大エネルギ積(B・H)
MAX を与える動作もしくはその近傍の動作点が選定され
る。
【0033】従って、一次コイルの蓄積エネルギ
【0034】
【数16】W=BF ・SF ・nIp =2EM =2(B・H)MAX ・(SM ・LM ) 上式より、断面積比
【0035】
【数17】 を表す式として、
【0036】
【数18】 が得られる。
【0037】上記の2つの式(1)及び(2)は、本発
明の点火コイルにおいて、永久磁石のエネルギを最も効
果的に利用するために選定されるべき磁気回路の各部の
寸法の関係を表している。次に、本発明による点火コイ
ルを具体的に構成した後、その性能テストを行った結果
について説明する。ここで、本発明の点火コイルを具体
的に構成するために、前述の式(1)及び(2)に対し
て適用するべく選定された諸元の値は下記の通りであ
る。永久磁石材料はSm CO5を用いたが、その諸元は、
明の点火コイルにおいて、永久磁石のエネルギを最も効
果的に利用するために選定されるべき磁気回路の各部の
寸法の関係を表している。次に、本発明による点火コイ
ルを具体的に構成した後、その性能テストを行った結果
について説明する。ここで、本発明の点火コイルを具体
的に構成するために、前述の式(1)及び(2)に対し
て適用するべく選定された諸元の値は下記の通りであ
る。永久磁石材料はSm CO5を用いたが、その諸元は、
【0038】
【数19】(BH)MAX =20メガG・Oe μ =1.05 また、鉄心材料は無方向性けい素鋼板を用いたがその諸
元は、
元は、
【0039】
【数20】SF =49mm2 、BF =1.4Wb/m2 nIp=800AT、HF =150AT/m LF =0.1m 上記の諸元を式(1)及び(2)に代入して求めた断面
比
比
【0040】
【数21】 及び
【0041】
【数22】 のそれぞれとLM との関係を図5及び図6に示した。な
お、同時にLM を変えたとき得られるそれぞれの各部寸
法を有する点火コイルについて性能テストを行い、得ら
れた二次コイル発生電圧V2 を、それぞれ図5及び図6
中に図示した。なお、図6は、図5に示された二次発生
電圧V2 の分布を示す曲線を、永久磁石の厚みLM と二
次発生電圧V2 との間の関係を示す二次元特性曲線に変
えて見易く表示したものである。
お、同時にLM を変えたとき得られるそれぞれの各部寸
法を有する点火コイルについて性能テストを行い、得ら
れた二次コイル発生電圧V2 を、それぞれ図5及び図6
中に図示した。なお、図6は、図5に示された二次発生
電圧V2 の分布を示す曲線を、永久磁石の厚みLM と二
次発生電圧V2 との間の関係を示す二次元特性曲線に変
えて見易く表示したものである。
【0042】このようにして得られた図5及び図6に図
示の結果によってわかったことは、本発明の点火コイル
の最適の寸法条件としては、
示の結果によってわかったことは、本発明の点火コイル
の最適の寸法条件としては、
【0043】
【数23】(イ)SG ≒SM すなわち永久磁石挿入部の鉄心断面積と永久磁石とがほ
ぼ等しくなった状態の近傍にあること、及び
ぼ等しくなった状態の近傍にあること、及び
【0044】
【数24】 の値が下記の範囲内にあれば、二次発生電圧V2 が顕著
に高くなること、
に高くなること、
【0045】
【数25】0.6mm<LM <1.8mm 2<SM /SF <6 1.5<SG /SF <4.5 である。
【0046】なお、上記の本発明の点火コイルの性能テ
ストの終了後の調査結果によれば、使用した永久磁石の
諸特性には上記性能テストの前後を通して変化は認めら
れず、従って本発明の点火コイルは、所望の性能を維持
しつつ連続的使用に耐えうることは明らかである。以上
に説明した最適の寸法条件を満たすような構成を有する
本発明による点火コイルと、従来技術による点火コイル
との間の具体的な数値の比較について以下に説明する。
ストの終了後の調査結果によれば、使用した永久磁石の
諸特性には上記性能テストの前後を通して変化は認めら
れず、従って本発明の点火コイルは、所望の性能を維持
しつつ連続的使用に耐えうることは明らかである。以上
に説明した最適の寸法条件を満たすような構成を有する
本発明による点火コイルと、従来技術による点火コイル
との間の具体的な数値の比較について以下に説明する。
【0047】図7及び図8は、本発明の点火コイルと従
来技術の点火コイルとが同一の性能を有するように、両
者は、同じ抵抗値を有し、かつ、同じ巻数の巻線を用い
ることにより同じAT値を有し、同じ大きさの二次発生
電圧を生じるように構成した場合における、それぞれ本
発明及び従来技術による点火コイルの縦断面構造を示し
ている。
来技術の点火コイルとが同一の性能を有するように、両
者は、同じ抵抗値を有し、かつ、同じ巻数の巻線を用い
ることにより同じAT値を有し、同じ大きさの二次発生
電圧を生じるように構成した場合における、それぞれ本
発明及び従来技術による点火コイルの縦断面構造を示し
ている。
【0048】下記の比較表は、図7及び図8にそれぞれ
示した本発明及び従来技術による点火コイルの諸元を比
較して示したものである。
示した本発明及び従来技術による点火コイルの諸元を比
較して示したものである。
【0049】
【表1】
【0050】上記のように構成された本発明による点火
コイルと従来技術による点火コイルの諸元の比較結果に
よれば、同一性能を発揮させるような構成とした場合、
本発明の点火コイルでは、その巻線部の鉄心断面積SF
を、従来技術の点火コイルのそれの約1/2に激減させ
ることができ、従って巻線部の鉄心の周囲長は約
コイルと従来技術による点火コイルの諸元の比較結果に
よれば、同一性能を発揮させるような構成とした場合、
本発明の点火コイルでは、その巻線部の鉄心断面積SF
を、従来技術の点火コイルのそれの約1/2に激減させ
ることができ、従って巻線部の鉄心の周囲長は約
【0051】
【数26】
【0052】に減少し、それにより鉄心重量は1/3近
くまで減少し、全巻線スペースは1/2近くまで減少す
る。その結果、完成品総重量は1/2以下に減少させる
ことができ、かくして本発明の点火コイルは、従来技術
の点火コイルと比べて、飛躍的な小形軽量化を達成する
ことができることが明らかになった。
くまで減少し、全巻線スペースは1/2近くまで減少す
る。その結果、完成品総重量は1/2以下に減少させる
ことができ、かくして本発明の点火コイルは、従来技術
の点火コイルと比べて、飛躍的な小形軽量化を達成する
ことができることが明らかになった。
【0053】
【発明の効果】本発明による点火コイルにおいては、そ
の磁気回路中に嵌装された強力な永久磁石の機能を有効
に活用するために、適切な形状、寸法等の鉄心及び永久
磁石を含む磁気回路を有する構成を具現することによ
り、同一性能を有する従来技術による点火コイルと比べ
て、飛躍的に小形軽量化された点火コイルが得られると
いうすぐれた効果を奏する。
の磁気回路中に嵌装された強力な永久磁石の機能を有効
に活用するために、適切な形状、寸法等の鉄心及び永久
磁石を含む磁気回路を有する構成を具現することによ
り、同一性能を有する従来技術による点火コイルと比べ
て、飛躍的に小形軽量化された点火コイルが得られると
いうすぐれた効果を奏する。
【図1】図1は、本発明の点火コイルの永久磁石を嵌装
した鉄心の基本的な磁気回路の構成図である。
した鉄心の基本的な磁気回路の構成図である。
【図2】図2は、本発明の点火コイルの基本的磁気動作
を説明するための動作特性図である。
を説明するための動作特性図である。
【図3】図3は、本発明の好適実施例の点火コイルの磁
気動作特性図である。
気動作特性図である。
【図4】図4は、図3の磁気動作特性図の正の磁束の領
域について、鉄心の最大使用磁束密度の値のとり方を説
明するための説明図である。
域について、鉄心の最大使用磁束密度の値のとり方を説
明するための説明図である。
【図5】図5は、本発明の具体的実施例の点火コイルに
おける断面積比SG /SF 及びSM /SF 並びに二次コ
イル発生電圧V2 と永久磁石の厚みLM との関係を示す
特性図である。
おける断面積比SG /SF 及びSM /SF 並びに二次コ
イル発生電圧V2 と永久磁石の厚みLM との関係を示す
特性図である。
【図6】図6は、本発明の具体的実施例の点火コイルに
おける断面積比SG /SF 及びSM /SF 並びに二次コ
イル発生電圧V2 と永久磁石の厚みLM との関係を示す
特性図であり、二次発生電圧V2 対永久磁石の厚みLM
の特性曲線を図示している。
おける断面積比SG /SF 及びSM /SF 並びに二次コ
イル発生電圧V2 と永久磁石の厚みLM との関係を示す
特性図であり、二次発生電圧V2 対永久磁石の厚みLM
の特性曲線を図示している。
【図7】図7は、本発明と従来技術との比較を行なうた
めに作成した、本発明による点火コイルの縦断面図であ
る。
めに作成した、本発明による点火コイルの縦断面図であ
る。
【図8】図8は、本発明と従来技術との比較を行なうた
めに作成した、従来技術による点火コイルの縦断面図で
ある。
めに作成した、従来技術による点火コイルの縦断面図で
ある。
SM 永久磁石の断面積 LM (lM ) 久磁石の厚み SF 巻線部の鉄心断面積(鉄心の最小断面積) SG 永久磁石挿入部の鉄心断面積(空隙部に面する鉄
心の面積) LF (lF ) 鉄心の平均磁路長 BM 永久磁石内の磁束密度 μ 永久磁石の透磁率 BF 鉄心の最大使用磁束密度 BG 磁石を含む空隙部の平均磁束密度 nIp 一次電流Ip により生じる磁化力 HF 鉄心中の磁界 H 鉄心の空隙部(永久磁石)の中の磁界
心の面積) LF (lF ) 鉄心の平均磁路長 BM 永久磁石内の磁束密度 μ 永久磁石の透磁率 BF 鉄心の最大使用磁束密度 BG 磁石を含む空隙部の平均磁束密度 nIp 一次電流Ip により生じる磁化力 HF 鉄心中の磁界 H 鉄心の空隙部(永久磁石)の中の磁界
Claims (5)
- 【請求項1】 (イ)その一部に設けられた空隙部を介
して閉磁路を形成する鉄心と、 (ロ)前記鉄心の外周に巻回され、通電されることによ
り鉄心を励磁する一次コイルと、 (ハ)前記鉄心に巻回された二次コイルと、 (ニ)前記鉄心の空隙部に挿入され、前記一次コイルへ
の通電による励磁方向とは逆方向に磁化された板状の永
久磁石とを備えた点火コイルであって、 (ホ)前記空隙部は、前記鉄心の磁束経路上に唯一箇所
だけ設けられており、 (ヘ)前記鉄心と前記永久磁石とは、前記空隙部におけ
る前記磁石の断面積をSM 、前記空隙部に面する鉄心の
面積をSG 、さらに前記一次コイルへの通電による磁束
が鎖交する前記鉄心の最小の断面積をSF とした場合
に、下記の条件を満たすように構成されたことを特徴と
する点火コイル。 2<SM /SF <6 1.5<SG /SF <4.5 - 【請求項2】 (イ)その一部に設けられた空隙部を介
して閉磁路を形成する鉄心と、 (ロ)前記鉄心の外周に巻回され、通電されることによ
り鉄心を励磁する一次コイルと、 (ハ)前記鉄心に巻回された二次コイルと、 (ニ)前記鉄心の空隙部に挿入され、前記一次コイルへ
の通電による励磁方向とは逆方向に磁化された板状の永
久磁石とを備えた点火コイルであって、 (ホ)前記空隙部は、前記鉄心の磁束経路上に唯一箇所
だけ設けられており、 (ヘ)前記鉄心と前記永久磁石とは、前記磁石の厚みを
LM 、前記空隙部における前記磁石の断面積をSM 、前
記空隙部に面する鉄心の面積をSG 、さらに前記一次コ
イルへの通電による磁束が鎖交する前記鉄心の最小の断
面積をSF とした場合に、下記の条件を満たすように構
成されたことを特徴とする点火コイル。 0.6mm <LM < 1.8mm 2<SM /SF <6 1.5<SG /SF <4.5 - 【請求項3】 前記比率SM /SF と前記比率SG /S
F とは共に2以上4.5以下の範囲内にあることを特徴
とする請求項1または2記載の点火コイル。 - 【請求項4】 前記永久磁石は、サマリューム、ネオジ
ウム等の元素を含有する永久磁石であることを特徴とす
る請求項1ないし3のいずれかに記載の点火コイル。 - 【請求項5】 前記永久磁石は、サマリューム−コバル
ト(SmCo5 )系磁石であることを特徴とする請求項
4記載の点火コイル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7172031A JP2715403B2 (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | 点火コイル |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7172031A JP2715403B2 (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | 点火コイル |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63186814A Division JP2734540B2 (ja) | 1988-07-28 | 1988-07-28 | 点火コイル |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0845753A true JPH0845753A (ja) | 1996-02-16 |
JP2715403B2 JP2715403B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=15934253
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7172031A Expired - Lifetime JP2715403B2 (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | 点火コイル |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2715403B2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006093405A (ja) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Matsushita Electric Works Ltd | 高電圧発生装置および前照灯点灯装置 |
JP2006287090A (ja) * | 2005-04-04 | 2006-10-19 | Hanshin Electric Co Ltd | 内燃機関用点火コイル |
JP2007066961A (ja) * | 2005-08-29 | 2007-03-15 | Hitachi Ltd | 内燃機関用点火コイル |
JP2015201555A (ja) * | 2014-04-09 | 2015-11-12 | 株式会社デンソー | 点火コイル用磁気回路及び点火コイル装置 |
US10041463B2 (en) | 2014-04-10 | 2018-08-07 | Denso Corporation | Ignition device |
JP2021125664A (ja) * | 2020-02-10 | 2021-08-30 | 株式会社デンソー | 点火コイル |
US11830667B2 (en) | 2019-08-22 | 2023-11-28 | Denso Corporation | Ignition coil |
-
1995
- 1995-07-07 JP JP7172031A patent/JP2715403B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007066961A (ja) * | 2005-08-29 | 2007-03-15 | Hitachi Ltd | 内燃機関用点火コイル |
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US10041463B2 (en) | 2014-04-10 | 2018-08-07 | Denso Corporation | Ignition device |
US11830667B2 (en) | 2019-08-22 | 2023-11-28 | Denso Corporation | Ignition coil |
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US11538627B2 (en) | 2020-02-10 | 2022-12-27 | Denso Corporation | Ignition coil |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2715403B2 (ja) | 1998-02-18 |
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