(57)【要約】【課題】プラグホール内径が細くなった場合でも、従来の点火コイル装置と比較して点火性能が同等又はそれ以上になるような点火コイル装置を提供する。【解決手段】ヘッドカバー３に設けられたプラグホール２に装着され、一端が点火プラグに接続される点火コイル本体４とを有する点火コイル装置１であって、点火コイル本体４は、ケース５と、ケース５内に設けられたセンタコア６と、センタコア６の外周に設けられ、点火時期に合わせて１次電流が断続的に流れる１次コイル７と、センタコア６の外周に設けられ、１次電流の断続により２次電圧を発生する２次コイル８と、ケース５の外周に設けられ、センタコア６とともに磁気回路をなす外装コア９が径方向に複数重なって形成された外装コア体１０とを備え、プラグホール２には、プラグホール２の内壁面と外装コア体１０の外壁面との間に径方向に空間を形成する段差部１９を設けたものである。【選択図】図１
2006134933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラグホールが設けられたヘッドカバーと、
前記プラグホールに装着され、一端が点火プラグに接続される点火コイル本体と
を有する点火コイル装置であって、
前記点火コイル本体は、ケースと、
前記ケース内に設けられたセンタコアと、
前記センタコアの外周に設けられ、点火時期に合わせて１次電流が断続的に流れる１次コイルと、
前記センタコアの外周に設けられ、前記１次電流の断続により２次電圧を発生する２次コイルと、
前記ケースの外周に設けられ、前記センタコアとともに磁気回路をなす外装コアが径方向に複数重なって形成された外装コア体と
を備え、
前記プラグホールには、前記プラグホールの内壁面と前記外装コア体の外壁面との間に径方向に空間を形成する段差部を設けたことを特徴とする点火コイル装置。
【請求項２】
前記段差部は、階段状に形成されており、前記外装コア体は、前記点火プラグ側より反前記点火プラグ側が前記外装コアの積層枚数が多くなるように前記空間中に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の点火コイル装置。
【請求項３】
前記ケースには、前記外装コア体の抜け止めおよび回り止め用の突起が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の点火コイル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、センタコアとともに磁気回路を構成する外装コアを有する点火コイル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の点火コイル装置は、センタコアとともに磁気回路を構成するサイドコアをケースの外周に有し、サイドコアは珪素綱板を渦巻き状に丸めて、２層構造に形成している。渦巻き状に形成することにより、占積率をあげ、磁束密度を向上しようとするものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２３８３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的な吸気および排気バルブは、点火プラグを中心にＶ字型に構成され、点火プラグ側から反点火プラグ側に向かってバルブ間隔が広くなるように配置されている。
しかしながら、従来の点火コイル装置では、吸気および排気バルブのなす角度が狭くなり、プラグホール内径が細くなると、点火コイル本体のサイズを縮小しなければならないため、サイドコアを１層にする必要があった。
したがって、サイドコアの肉厚が薄くなってしまうため、磁気飽和が起こりやすくなり、その場合には所定の２次電圧を発生することができないという問題点があった。
【０００５】
この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、その目的は、プラグホール内径が細くなり、点火コイル装置を小型化した場合でも、出力および放熱性が確保される点火コイル装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る点火コイル装置は、プラグホールが設けられたヘッドカバーと、プラグホールに装着され、一端が点火プラグに接続される点火コイル本体とを有する点火コイル装置であって、点火コイル本体は、ケースと、ケース内に設けられたセンタコアと、センタコアの外周に設けられ、点火時期に合わせて１次電流が断続的に流れる１次コイルと、センタコアの外周に設けられ、１次電流の断続により２次電圧を発生する２次コイルと、ケースの外周に設けられ、センタコアとともに磁気回路をなす外装コアが径方向に複数重なって形成された外装コア体とを備え、プラグホールには、プラグホールの内壁面と外装コア体の外壁面との間に径方向に空間を形成する段差部を設けたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、プラグホールと外装コアとの間に径方向に空間を形成する段差部を備え、外装コアを複数枚重ねて外装コア体を構成することにより、外装コア体の磁路断面積を大きくすることができる。
そのため、１次電流に大きな電流を流したことにより磁束量が増大しても、磁気飽和が起こりにくくなる。
また、外装コアを複数枚重ねて外装コア体を構成することにより、外装コア体の表面積および体積を大きくすることができる。
したがって、点火コイル装置を小型化しても、出力および放熱性が確保される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について図に基づいて説明するが、各図において同一、または相当する部材、部位については、同一符号を付して説明する。
図１は、この発明の実施の形態１に係る点火コイル装置の断面図である。
図２は、図１に示す点火コイル装置の右側面図である。
【０００９】
図１において、この点火コイル装置１は、プラグホール２が形成されたヘッドカバー３と、プラグホール２に装着され、一端が点火プラグ（図示せず）に接続される点火コイル本体４とを有している。
図２において、この点火コイル装置１のケース５には、棒状突起２０が形成され、外装コア体１０には、棒状突起２０に対応したスリット（図示せず）が形成されている。
【００１０】
点火コイル本体４は、熱可塑性合成樹脂で形成されたケース５と、ケース５内に設けられ、ケース５の中心軸線上に沿って伸びているセンタコア６と、センタコア６の外周に設けられた１次コイル７と、１次コイル７の外周に設けられた２次コイル８と、ケース５の外周に設けられ、センタコア６とともに磁気回路をなす外装コア９が径方向に複数重なって形成された外装コア体１０とを有している。
ここで、ケース５に形成された棒状突起２０と外装コア体１０に形成されたスリットを嵌合することにより、外装コア体１０がケース５から抜けることや、外装コア体１０がケース５内で回転することを防ぐことができる。
【００１１】
また、点火コイル本体４は、センタコア６の下部に設けられ、点火プラグと接続される２次接続端子１２と、点火プラグ挿入時のガイドおよび密封をするプラグキャップ１３と、センタコア６の反点火プラグ側に設けられ、電源に接続されるコネクタ１４と、プラグホール２と点火コイル本体４との嵌合および密封をするゴムシール１５とを有している。
【００１２】
センタコア６は、短冊状の珪素綱板を積層して円柱状に形成されており、両端には１次コイル７で生じた磁束に対して、反対方向の磁束を発生させるためのマグネット１６が設けられている。
また、１次コイル７は、センタコア６の外周に熱可塑性合成樹脂で形成された１次ボビン１７に、導線を巻回して構成されており、２次コイル８は、１次コイル７の外周に熱可塑性合成樹脂で形成された２次ボビン１８に、導線を巻回して構成されている。
【００１３】
なお、センタコア６と１次ボビン１７の間には、熱応力緩和用の可とう性エポキシ樹脂（図示せず）が充填されている。
また、ケース５内には、１次コイル７、２次コイル８および外装コア体１０の絶縁用の熱硬化性エポキシ樹脂１１が充填されている。
【００１４】
また、プラグホール２には、プラグホール２の内周面と外装コア体１０の外周面との間に径方向に空間を形成する段差部１９が設けられている。
点火プラグを中心にＶ字型に構成される吸気および排気バルブ（図示せず）は、点火プラグ側から反点火プラグ側に向かってバルブ間隔が広くなるように配置されている。そのため、吸気および排気バルブのなす角度が狭くなり、プラグホール２の最小内径が小さくなる場合でも、反点火プラグ側のプラグホール２の内径をある程度広くすることができる。
ここで、従来の点火コイル装置のプラグホール２内径は約２４ｍｍであったが、上記構成の点火コイル装置１のプラグホール２の最小内径は約２０ｍｍである。
なお、図１において、段差部１９は１個の段で形成されているが、吸気および排気バルブのなす角度に応じて、反点火プラグ側に向けて階段状に形成されていてもよい。
【００１５】
外装コア体１０は、珪素鋼板で形成されており、第１の外装コア９ａは、センタコア６、１次コイル７および２次コイル８を軸線方向に覆うように形成されている。
また、段差部１９によって形成された空間を利用して、第１の外装コア９ａの外側に第１の外装コア９ａより短尺な第２の外装コア９ｂが形成されている。
【００１６】
なお、図１において、外装コア体１０は２層の外装コア９ａ、９ｂから構成されているが、例えば図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、外装コア体１０は、段差部１９によって形成された各空間に、外装コア９ａ〜９ｅが反点火プラグ側に向かうにしたがって積層枚数が多くなるように階段状に複数設けられ、かつ径外側方向に沿って軸線方向に短尺になるように形成されていてもよい。
また、図３（ｃ）に示すように、外装コア体１０は、段差部１９によって形成された各空間に、外装コア９ａ〜９ｅが反点火プラグ側に向かうにしたがって積層枚数が多くなるように階段状に複数設けられ、かつ軸線方向に同じ長さのものを複数枚積層して形成されていてもよい。
また、図３（ｄ）に示すように、外装コア体１０は、段差部１９によって形成された各空間に、外装コア９ａ〜９ｅが反点火プラグ側に向かうにしたがって積層枚数が多くなるように階段状に複数設けられ、かつ径外側方向に沿って軸線方向に短尺になるものと、軸線方向に同じ長さのものを組み合わせて、複数枚積層して形成されていてもよい。
【００１７】
図４は、この発明の実施の形態１に係る点火コイル装置の別の構成を示す右側面図である。
図４において、この点火コイル装置１のケース５には、点状突起２１が形成され、外装コア体１０には、点状突起２１に対応した穴（図示せず）が形成されている。
ここで、ケース５に形成された点状突起２１と外装コア体１０に形成された穴を嵌合することにより、外装コア体１０がケース５から抜けることや、外装コア体１０がケース５内で回転することを防ぐことができる。
【００１８】
この点火コイル装置１では、センタコア６、１次コイル７および２次コイル８をケース５内に配設した後、熱応力緩和用の可とう性エポキシ樹脂をセンタコア６と１次コイル７との間に充填する。
その後、ケース５内の上記構成部材を覆うように硬化前の熱硬化性エポキシ樹脂１１を充填する。さらに、ケース５内に充填した熱硬化性エポキシ樹脂１１を所定の温度まで加熱して熱硬化性エポキシ樹脂１１を硬化させることにより、絶縁層を形成する。
【００１９】
また、外装コア体１０は、円筒状に形成されたそれぞれの外装コア９を複数枚積層して形成されていてもよいし、複数枚に分割された外装コア９を組み合わせて１枚の外装コア９とし、それぞれの外装コア９を複数枚積層して形成されていてもよい。
【００２０】
以下、上記構成の点火コイル装置１についての動作を説明する。
上記構成の点火コイル装置１では、１次コイル７に断続的に１次電流が流れ、磁束が発生する。発生した磁束は、２次コイル８と鎖交しながらセンタコア６と外装コア体１０とによって形成される閉磁路を通る。ここで、１次電流の断続により２次コイル８と鎖交する磁束が断続し、２次コイル８に２次電圧が発生する。
この２次電圧は２次接続端子１２を介して点火プラグに導かれ、点火プラグのギャップ（図示せず）で火花放電を生じるようになっている。
【００２１】
この実施の形態の図１に示す点火コイル装置１において、効果を確認するために、本願発明者が測定を行った。
測定の詳細は、実施の形態１との比較として、外装コアを１層にした点火コイル装置（図５に示す）と図１の点火コイル装置１との２次発生電圧を、それぞれに５Ａの電流をかけて測定するというものである。測定結果を図６に示す。
図６より、この実施の形態の図１に示す点火コイル装置１が一番高い２次電圧を発生することが分かる。
【００２２】
また、放熱性を確認するために、本願発明者が測定を行った。
測定の詳細は、図１に示す点火コイル装置１と図５に示す点火コイル装置１とを同じ条件で１次コイル７の温度を測定するというものである。測定の条件は、通電時間１．５ｍｓで通電周期が８．５７ｍｓのものと、通電時間１．２１ｍｓで通電周期が７．５ｍｓのものである。測定結果を図７に示す。
図７より、この実施の形態の図１に示す点火コイル装置１の方が通電後の１次コイル温度が低く、放熱性が良いことが分かる。
【００２３】
この発明の実施の形態１に係る点火コイル装置１によれば、プラグホール２と外装コア９との間に径方向に空間を形成する段差部１９を備え、外装コア９を複数枚重ねて外装コア体１０を構成することにより、外装コア体１０の磁路断面積を大きくすることができる。
そのため、１次電流に大きな電流を流したことにより磁束量が増大しても、磁気飽和が起こりにくくなる。
したがって、点火コイル装置を小型化しても、出力および放熱性が確保される。
【００２４】
また、外装コア９が１層である場合と比較して、外装コア９の表面積および体積を大きくすることができるため、放熱性を向上させることができる。
【００２５】
また、ケース５に突起が形成されており、ケース５と外装コア体１０が嵌合しているので、外装コア体１０がケース５から抜けることや、外装コア体１０がケース５内で回転することを防ぐことができる。
【００２６】
なお、本発明の実施の形態１の点火コイル装置１では、１次コイル７の外周に２次コイル８が配設されているが、２次コイルの外周に１次コイルが配設された点火コイル装置であってもよく、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の実施の形態１に係る点火コイル装置の断面図である。
【図２】図１に示す点火コイル装置の右側面図である。
【図３】図３（ａ）〜図３（ｄ）は図１に示す点火コイル装置の、形態の異なるそれぞれの外装コア体の構成を示す部分断面図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る点火コイル装置の別の構成を示す右側面図である。
【図５】実施の形態１との比較として、外装コアを１層にした点火コイル装置を示す断面図である。
【図６】図１に示す点火コイル装置の２次発生電圧を、図４に示すものと比較して示すグラフである。
【図７】図１に示す点火コイル装置の１次コイル温度を、図４に示すものと比較して示すグラフである。
【符号の説明】
【００２８】
１  点火コイル装置、２  プラグホール、３  ヘッドカバー、４  点火コイル本体、５  ケース、６  センタコア、７  １次コイル、８  ２次コイル、９、９ａ〜９ｅ  外装コア、１０  外装コア体、１９  段差部、２０  棒状突起、２１  点状突起。
【図１】
2006134933.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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