(57)【要約】【課題】    エンジンのプラグホール内に装着され、点火プラグに高電圧を供給する円筒型内燃機関用点火コイルにおいて、したがって、信頼性の高い、多種多様なエンジンに円筒型内燃機関用点火コイルを搭載するなどの汎用性のある、最良の点火性能の出力を得ることの出来る円筒型内燃機関用点火コイルを提供すること。【解決手段】  電磁性鋼板からなる中心鉄芯と、前記中心鉄芯と電磁結合で接続され前記中心鉄芯の外周側に配置される１次コイルと、２次コイルと、前記１次コイルと、前記２次コイルの両方の外周側に配置される電磁性鋼板からなる外周鉄芯と、でコイル部を構成し、当該コイル部は電気的絶縁性を有するケース内に納められ、絶縁材で封止された内燃機関用点火コイルにおいて、前記１次コイルの巻層は奇数層で構成され、前記１次コイルの外周側に１次側電気導通路を配置したことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁性鋼板からなる中心鉄芯と、前記中心鉄芯と電磁結合で接続され前記中心鉄芯の外周側に配置される１次コイルと、２次コイルと、前記１次コイルと、前記２次コイルの両方の外周側に配置される電磁性鋼板からなる外周鉄芯と、でコイル部を構成し、当該コイル部は電気的絶縁性を有するケース内に納められ、絶縁材で封止された内燃機関用点火コイルにおいて、前記１次コイルの巻層は奇数層で構成され、前記１次コイルの外周側に１次側電気導通路を配置したことを特徴とする内燃機関用点火コイル。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、前記１次側電気導通路の一部を前記外周鉄芯で構成していることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
【請求項３】
請求項１に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、外周鉄芯は１次コイルの一端と、イグナイタ（コレクタ側）との間に電気的に接続されていることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
【請求項４】
請求項１に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、外周鉄芯は１次コイルの一端と、Ｂ＋（バッテリ＋）との間に電気的に接続されていることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４記載の内燃機関用点火コイルにおいて、前記コイル部はエンジンプラグホール内に配置され直接点火プラグに接続されることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４記載の内燃機関用点火コイルにおいて、前記コイル部はエンジンヘッドカバー上または点火プラグ近傍に搭載され、前記コイル部は、前記コイル部に接続される電気的導電部材を絶縁材で覆った高電圧導電体を介して点火プラグに電気的に接続されることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６の内燃機関用点火コイルにおいて、前記外周鉄芯が薄板を円筒状に丸め加工された電磁性鋼板で構成されていることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６の内燃機関用点火コイルにおいて、前記外周鉄芯がロの字型乃至Ｏの字型の積層された電磁性鋼板で構成されていることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
【請求項９】
電磁性鋼板からなる中心鉄芯と、前記中心鉄芯と電磁結合で接続され前記中心鉄芯の外周側に配置される１次コイルと、２次コイルと、前記１次コイルと、前記２次コイルの両方の外周側に配置される電磁性鋼板からなる外周鉄芯と、でコイル部を構成し、当該コイル部は電気的絶縁性を有するケース内に納められ、絶縁材で封止された内燃機関用点火コイルにおいて、前記１次コイルの巻層は奇数層で構成され、前記１次コイルの内周側に１次側電気導通路を配置したことを特徴とする内燃機関用点火コイル。
【請求項１０】
請求項９において、前記１次側電気導通路の一部を前記中心鉄芯で構成していることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
【請求項１１】
請求項９に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、中心鉄芯は１次コイルの一端と、イグナイタ（コレクタ側）との間に電気的に接続されていることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
【請求項１２】
請求項９に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、中心鉄芯は１次コイルの一端と、Ｂ＋（バッテリ＋）との間に電気的に接続されていることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
【請求項１３】
請求項９乃至請求項１２記載の内燃機関用点火コイルにおいて、前記コイル部はエンジンプラグホール内に配置され直接点火プラグに接続されることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
【請求項１４】
請求項９乃至請求項１２記載の内燃機関用点火コイルにおいて、前記コイル部はエンジンヘッドカバー上または点火プラグ近傍に搭載され、前記コイル部は、前記コイル部に接続される電気的導電部材を絶縁材で覆った高電圧導電体を介して点火プラグに電気的に接続されることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
【請求項１５】
請求項１乃至請求項１２の内燃機関用点火コイルにおいて、前記外周鉄芯が薄板を円筒状に丸め加工された電磁性鋼板で構成されていることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
【請求項１６】
請求項９乃至請求項１２の内燃機関用点火コイルにおいて、前記外周鉄芯がロの字型乃至Ｏの字型の積層された電磁性鋼板で構成されていることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
【請求項１７】
請求項１乃至請求項１６に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、前記外周鉄芯と前記中心鉄芯とは電気的に接続されていることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
【請求項１８】
請求項１乃至請求項６項或いは、請求項９項から請求項１４に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、前記中心鉄芯と外周鉄芯のどちらか若しくは両方が絶縁皮膜を施した磁性粉体を加圧成形加工された圧粉鉄芯であることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
【請求項１９】
請求項１乃至請求項１８に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、前記１次コイルのイグナイタ（コレクタ側）とＢ＋（バッテリ＋）との結線部が巻き線分に対して一方端側に配置されていることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
【請求項２０】
請求項１乃至請求項１９に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、前記中心鉄芯と前記外周鉄芯とで、閉磁路磁気回路を構成していることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
【請求項２１】
請求項１乃至請求項１９に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、前記中心鉄芯と前記外周鉄芯とで、開磁路磁気回路を構成していることを特徴とする内燃機関用点火コイル。
【請求項２２】
電磁性鋼板からなる中心鉄芯と、前記中心鉄芯と電磁結合で接続され前記中心鉄芯の外周側に配置される１次コイルと、２次コイルと、前記１次コイルと、前記２次コイルの両方の外周側に配置される電磁性鋼板からなる外周鉄芯と、でコイル部を構成し、当該コイル部は電気的絶縁性を有するケース内に納められ、絶縁材で封止された内燃機関用点火コイルにおいて、前記１次コイルの巻層は偶数層で構成され、前記１次コイルの外周側に１次側電気導通路を配置すると共に前記１次コイルの内周側に１次側電気導通路を配置したことを特徴とする内燃機関用点火コイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、点火プラグに高電圧を供給する、特にエンジンヘッドのプラグホール内に収容もしくはエンジンヘッドカバー上、若しくはその近傍に搭載され点火プラグに直接またはプラグブーツ乃至プラグコードを介して接続された内燃機関用点火コイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近時の自動車用内燃機関に用いられる内燃機関用点火コイルには、小型化と、地球環境を考慮した希薄燃焼のエンジンに対応する為の高出力化という相反する要求がある。
【０００３】
エンジンの点火プラグに高電圧を直接供給する円筒型内燃機関用点火コイルは、エンジンヘッドのプラグホール内にその一部分または大部分を収納するため、エンジンヘッド上のスペースを縮小できることと、高電圧を点火プラグに直接供給するためハイテンションケーブルのような点火プラグに伝導する線が必要ないため電装品に悪影響がある点火時のノイズの発生が小さいことと、点火エネルギーの点火プラグへの伝搬損失も少ないことなどの利点から多くのエンジンに使用されている。
【０００４】
近年ではウォータージャケットの拡大やバルブの狭角化、点火プラグの小径化によってプラグホールの径も小径化されてきており、小径化に対応しつつ円筒型内燃機関用点火コイルの性能を維持するためのコイル部の高効率化が不可欠である。
【０００５】
円筒型内燃機関用点火コイルは、１次コイル、２次コイル、鉄芯が、電磁結合されることで構成され、点火のタイミングでイグナイタ（半導体スイッチ）などのスイッチング素子による断続制御を受け、１次コイル電流を遮断することで、自動車のバッテリ電源電圧を３０から４０ｋＶに昇圧した高電圧を点火プラグに配電する。円筒型内燃機関用点火コイルのエネルギーは、１次コイル巻数、鉄芯断面積と、１次コイルの遮断電流の積によってその概ねの値を求めることができる。則ち、それぞれを大きくすれば必然的に大きな点火エネルギーを得ることができる。しかし、実際には、１次コイル遮断電流値は、その断続を行うイグナイタの性能に依存するところがあり、自動車用点火系としては８〜１０Ａ程度の円筒型内燃機関用点火コイルが一般的であった。
【０００６】
近年では、１５Ａ以上で断続制御できるイグナイタが利用できるようになった。ここで１次コイル遮断電流値を８Ａ、１次コイル巻数を２００ターンで４０ｍＪ程度の点火エネルギーを得ていた円筒型内燃機関用点火コイルの場合、同一サイズの鉄芯断面積の基において、１次電流値を２倍の１６Ａとすれば、その１次コイル巻数を半減できることになる。
【０００７】
従来例を図１０乃至図１２に沿って説明する。図１０は従来の技術を適用した内燃機関用点火コイルの縦断面図である。また図１１は従来の技術を適用した内燃機関用点火コイルのコイル部図である。また図１２は図１０の模式回路図である。
【０００８】
図１０乃至図１２によれば、従来の円筒型内燃機関用点火コイルは、ケイ素鋼板等の電磁性鋼板からなる中心鉄芯７０と、この中心鉄芯７０の外周にあって一端から一端まで複数のフランジによりセクションを設け、各セクションには積層巻きを施した２次ボビン２２に２次銅線を巻き廻した２次コイル２０と、この２次コイル２０と同軸的に配置され、ポリブチレンテレフタレート（以下「ＰＢＴ」と表記）により形成された１次ボビン１１に１次銅線を巻き廻した１次コイル１０と、これらコイル類の外側に円筒形状に形作られその円周の一部に切り欠き部を有する外周鉄芯６０と、前記中心鉄芯７０と、１次コイル１０、２次コイル２０とで、コイル部２を形成し、コイル部２を収納する上部に大きな開口の上部収納部３０を有し、電気的絶縁特性が良好なポリフェニレンサルファイド（以下「ＰＰＳ」と表記）の難燃性絶縁樹脂材により形成された円筒形のケース３と、を有する円筒型内燃機関用点火コイル１であって、前記ケース３の上部に前記１次コイル１０へバッテリ電源電圧を供給する１次電流入力部３２を装着し、場合によっては前記上部収納部３０に１次電流をオン−オフするイグナイタ８０を収納し、前記ケース３中に絶縁材としてエポキシ絶縁材を注入し硬化させて円筒型内燃機関用点火コイル１を形成している。
【０００９】
前記１次コイル１０と、前記１次コイル１０へ電源電圧を供給する１次電流入力部３２乃至場合によって収容される前記イグナイタ８０との電気的接続は、その電気導通経路を最短で行うため、前記１次コイル１０と、前記１次電流入力部３２乃至前記イグナイタ８０とが、ケース３の上部に集中配置され前記１次コイル１０は、前記イグナイタ８０のコレクタ側（Ｃ）とバッテリ電源のＢ＋（バッテリ＋）とが前記１次コイル１０の一方端側に電気的に接続されている構造になっている。これより１次コイルの巻層は複数層で設計することが求められている。
【００１０】
図１２の回路図において、イグナイタ８０は、ベース側（Ｂ）、コレクタ側（Ｃ）、エミッタ側（Ｅ）の出力を有し、それぞれベース側（Ｂ）は点火信号発生回路と、コレクタ側（Ｃ）は１次コイルと、エミッタ側（Ｅ）は接地され接続される。点火コイルは、２次コイル２０の低圧側２４は１次コイル１０と電気的に接続されている。１次側電気導通路としては、Ｂ＋（バッテリ＋）より、１次コイル１０、イグナイタ８０のコレクタ側（Ｃ）からエミッタ側（Ｅ）は接地するまでの電気通路である。点火信号発生回路よりイグナイタ８０のベース側（Ｂ）に点火信号が入力されるとＢ＋（バッテリ＋）より１次コイルに電流が流れ込み、磁界を発生させ、発生した磁界は鉄芯に保持される。次に、イグナイタ８０のベース側（Ｂ）の点火信号が遮断されると、１次コイル１０に流れていた電流も遮断され、１次コイル１０と２次コイル２０の巻数比に応じた高電圧が２次コイル２０に励起され、２次コイル２０と電気的に接続された図示しない点火プラグに配電される。
【００１１】
具体的に前記１次コイル１０は、線径がφ０．５ｍｍからφ１ｍｍ程度の絶縁皮膜付き銅線で７５ターンから１００ターン程度で１次ボビン１１に巻回されており、抵抗は１００〜３００ｍΩ、その総巻は往復路の２層である。往路となる１層目１３ａは密巻に巻き回され１次巻数の大半を占めており、復路となる２層目１３ｂは５ターン程度で、１層目１３ａの１次銅線を折り返えす復路にさしかかるところから、巻始め端側に向かい荒巻に巻き回されている。
【００１２】
また、前記中心鉄芯７０両端又は片端には、鉄芯の磁束の飽和を抑制するために１次コイル１０で発生する磁束と反対方向の磁束を発生させるマグネット７２およびヨークコア７３若しくはマグネット７２のみを装着し動作時の点火エネルギーを増加させる場合もある。
【００１３】
さらに前記コイル部２の下部には、高圧タワー部３４を備え、この高圧タワー部３４には２次高圧端子２２を備え、２次コイルで発生した高電圧を図示しない点火プラグに伝えるスプリング４０と電気的に結合されている。さらに高圧タワー部３４には、図示しない電気的導電部材をプラグホール等の金属部に高電圧がリークしないようにゴム等の絶縁性弾性材料で覆って成型されたプラグブーツ５０を備え、図示しない点火プラグと密着勘合される。
【００１４】
上述の円筒型内燃機関用点火コイルの動作を説明する。１次電流入力部３２より入力された電流は、１次コイル１０を通り磁束を発生させ、中心鉄芯７０ならびに外周鉄芯６０によって磁束を通りやすくし、イグナイタ８０によって電流がＥＣＵから供給される点火信号で遮断されることで２次コイル２０に高電圧を発生する。該２次コイル２０で発生した高電圧は、高圧タワー部３４に取り付けられた２次高圧端子２２を通り、スプリング４０を介して、図示しない点火プラグに印加される。
【特許文献１】欧州特許公開第１５５７８４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
従来、１次コイル巻回数を２層２００ターン、１次遮断電流が８Ａの点火コイルの場合より、１次遮断電流を２倍に上げた１６Ａの場合、同等の点火性能を生成するなら上述のような１次コイル必要巻回数を半分の１００ターンで構成でき、従来、往復路の２層で構成されていた１次コイルの巻層を往路の１層で構成することができるが、上述のような構造上１次コイルの巻層を複数層で構成することが求められ、この場合往路の１層で構成することは出来ず、往復路の２層必要となることから、１層減らしたことによる巻回数の半減によるコイル外径の小型化の効果を得ることが出来なかった。
【００１６】
また欧州特許公開第１５５７８４９号公報（特許文献１）に記載されているように、１次コイルは復路の２層目の１次銅線を往路の折り返えしの復路にさしかかるところから、１層目の巻き回し方向と直行する軸方向に真っ直ぐに巻始め端に引き上げ、この２層目を外周鉄芯のスリット部の空隙に配置することも出来るが、空隙に配置し真っ直ぐに巻始め端に引き上げるための位置決めが困難であること、また外周鉄芯の積層厚さに対して１次銅線径が太い場合には同様に小径化の効果が十分得られないという問題がある。
【００１７】
そこで本発明は上記課題を鑑みて、発明者は、円筒型内燃機関用点火コイルの１次コイル電気回路の構成方法に着目し、エンジンのプラグホール内に装着され、点火プラグに高電圧を供給する円筒型内燃機関用点火コイルにおいて、小径で信頼性の高い、多種多様なエンジンに円筒型内燃機関用点火コイルを搭載するなどの汎用性のある、最良の点火性能の出力を得ることの出来る円筒型内燃機関用点火コイルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するため、本発明の請求項１は、電磁性鋼板からなる中心鉄芯と、前記中心鉄芯と電磁結合で接続され前記中心鉄芯の外周側に配置される１次コイルと、２次コイルと、前記１次コイルと、前記２次コイルの両方の外周側に配置される電磁性鋼板からなる外周鉄芯と、でコイル部を構成し、当該コイル部は電気的絶縁性を有するケース内に納められ、絶縁材で封止された内燃機関用点火コイルにおいて、前記１次コイルの巻層は奇数層で構成され、前記１次コイルの外周側に１次側電気導通路を配置したことを特徴とする内燃機関用点火コイルとする。
【００１９】
また請求項２では、請求項１に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、前記１次側電気導通路の一部を前記外周鉄芯で構成していることを特徴とする内燃機関用点火コイルとする。
【００２０】
また請求項３では、請求項１に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、外周鉄芯は１次コイルの一端と、イグナイタ（コレクタ側）との間に電気的に接続されていることを特徴とする内燃機関用点火コイルとする。
【００２１】
また請求項４では、請求項１に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、外周鉄芯は１次コイルの一端と、Ｂ＋（バッテリ＋）との間に電気的に接続されていることを特徴とする内燃機関用点火コイルとする。
【００２２】
また請求項５では、請求項１乃至請求項４記載の内燃機関用点火コイルにおいて、前記コイル部はエンジンプラグホール内に配置され直接点火プラグに接続されることを特徴とする内燃機関用点火コイルとする。
【００２３】
また請求項６では、請求項１乃至請求項４記載の内燃機関用点火コイルにおいて、前記コイル部はエンジンヘッドカバー上または点火プラグ近傍に搭載され、前記コイル部は、前記コイル部に接続される電気的導電部材を絶縁材で覆った高電圧導電体を介して点火プラグに電気的に接続されることを特徴とする内燃機関用点火コイルとする。
【００２４】
また請求項７では、請求項１乃至請求項６の内燃機関用点火コイルにおいて、前記外周鉄芯が薄板を円筒状に丸め加工された電磁性鋼板で構成されていることを特徴とする内燃機関用点火コイルとする。
【００２５】
また請求項８では、請求項１乃至請求項６の内燃機関用点火コイルにおいて、前記外周鉄芯がロの字型乃至Ｏの字型の積層された電磁性鋼板で構成されていることを特徴とする内燃機関用点火コイルとする。
【００２６】
また請求項９では、電磁性鋼板からなる中心鉄芯と、前記中心鉄芯と電磁結合で接続され前記中心鉄芯の外周側に配置される１次コイルと、２次コイルと、前記１次コイルと、前記２次コイルの両方の外周側に配置される電磁性鋼板からなる外周鉄芯と、でコイル部を構成し、当該コイル部は電気的絶縁性を有するケース内に納められ、絶縁材で封止された内燃機関用点火コイルにおいて、前記１次コイルの巻層は奇数層で構成され、前記１次コイルの内周側に１次側電気導通路を配置したことを特徴とする内燃機関用点火コイルとする。
【００２７】
また請求項１０では、請求項９において、前記１次側電気導通路の一部を前記中心鉄芯で構成していることを特徴とする内燃機関用点火コイルとする。
【００２８】
また請求項１１では、請求項９に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、中心鉄芯は１次コイルの一端と、イグナイタ（コレクタ側）との間に電気的に接続されていることを特徴とする内燃機関用点火コイルとする。
【００２９】
また請求項１２では、請求項９に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、中心鉄芯は１次コイルの一端と、Ｂ＋（バッテリ＋）との間に電気的に接続されていることを特徴とする内燃機関用点火コイルとする。
【００３０】
また請求項１３では、請求項９乃至請求項１２記載の内燃機関用点火コイルにおいて、前記コイル部はエンジンプラグホール内に配置され直接点火プラグに接続されることを特徴とする内燃機関用点火コイルとする。
【００３１】
また請求項１４では、請求項９乃至請求項１２記載の内燃機関用点火コイルにおいて、前記コイル部はエンジンヘッドカバー上または点火プラグ近傍に搭載され、前記コイル部は、前記コイル部に接続される電気的導電部材を絶縁材で覆った高電圧導電体を介して点火プラグに電気的に接続されることを特徴とする内燃機関用点火コイルとする。
【００３２】
また請求項１５では、請求項１乃至請求項１２の内燃機関用点火コイルにおいて、前記外周鉄芯が薄板を円筒状に丸め加工された電磁性鋼板で構成されていることを特徴とする内燃機関用点火コイルとする。
【００３３】
また請求項１６では、請求項９乃至請求項１２の内燃機関用点火コイルにおいて、前記外周鉄芯がロの字型乃至Ｏの字型の積層された電磁性鋼板で構成されていることを特徴とする内燃機関用点火コイルとする。
【００３４】
また請求項１７では、請求項１乃至請求項１６に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、前記外周鉄芯と前記中心鉄芯とは電気的に接続されていることを特徴とする内燃機関用点火コイルとする。
【００３５】
また請求項１８では、請求項１乃至請求項６項或いは、請求項９項から請求項１４に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、前記中心鉄芯と外周鉄芯のどちらか若しくは両方が絶縁皮膜を施した磁性粉体を加圧成形加工された圧粉鉄芯であることを特徴とする内燃機関用点火コイルとする。
【００３６】
また請求項１９では、請求項１乃至請求項１８に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、前記１次コイルのイグナイタ（コレクタ側）とＢ＋（バッテリ＋）との結線部が巻き線分に対して一方端側に配置されていることを特徴とする内燃機関用点火コイルとする。
【００３７】
また請求項２０では、請求項１乃至請求項１９に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、前記中心鉄芯と前記外周鉄芯とで、閉磁路磁気回路を構成していることを特徴とする内燃機関用点火コイルとし、また請求項２１では、請求項１乃至請求項１９に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、前記中心鉄芯と前記外周鉄芯とで、開磁路磁気回路を構成していることを特徴とする内燃機関用点火コイルとする。
【００３８】
請求項２２では、電磁性鋼板からなる中心鉄芯と、前記中心鉄芯と電磁結合で接続され前記中心鉄芯の外周側に配置される１次コイルと、２次コイルと、前記１次コイルと、前記２次コイルの両方の外周側に配置される電磁性鋼板からなる外周鉄芯と、でコイル部を構成し、当該コイル部は電気的絶縁性を有するケース内に納められ、絶縁材で封止された内燃機関用点火コイルにおいて、前記１次コイルの巻層は偶数層で構成され、前記１次コイルの外周側に１次側電気導通路を配置すると共に前記１次コイルの内周側に１次側電気導通路を配置したことを特徴とする内燃機関用点火コイル。
【００３９】
上記構成により、円筒型内燃機関用点火コイルの１次コイルの巻層が奇数層で収まる場合において上記解決手段を用いることで、従来は復路の導通経路として設定されていた最終偶数層を設ける必要が無くなりコイル部を小型化できる。
【発明の効果】
【００４０】
上記本発明の構成をすることで、コイル本体部の小径化が達成できる。仮に、１次銅線の線径が０．７ｍｍの場合においては、コイル本体部の外径に与える小型化の効果は、０．７ｍｍ×２＝１．４ｍｍとなる。
【００４１】
これは、従来構造でコイル本体部外径が２４ｍｍのコイルであれば、本発明の構成を利用することで２４ｍｍ−１．４ｍｍ＝２２．６ｍｍとするころが出来るため、小型化により汎用性の高い円筒型内燃機関用点火コイルを提供できることが出来る。
【００４２】
また、コイル本体部の外径は維持し小型化の効果分を磁気回路の増強、すなわち鉄心断面積の拡大に充てることで、円筒型内燃機関用点火コイルの性能を向上させることも可能である。
【実施例】
【００４３】
次に本発明の技術を適用した実施例は、背景技術による円筒型内燃機関用点火コイルの相違する部分のみを説明する。本発明による実施例は図１乃至図１０に沿って説明する。すなわち図１は本発明の技術を適用した実施例１の円筒型内燃機関用点火コイルの縦断面図である。また図２は同実施例１の円筒型内燃機関用点火コイルのコイル部図である。また図３は本発明の技術を適用した実施例３の円筒型内燃機関用点火コイルの縦断面図である。また図４は本発明の技術を適用した実施例１の模式回路図である。また図５は本発明の技術を適用した実施例２の模式回路図である。また図６は本発明の技術を適用した実施例３の模式回路図である。また図７は本発明の技術を適用した実施例４の模式回路図である。また図８は本発明の技術を適用した実施例５の矩形型内燃機関用点火コイルの縦断面図である。また図９は同実施例５の矩形型内燃機関用点火コイルの横断面図である。また図１０は同実施例５の矩形型内燃機関用点火コイルのコイル部図である。
【００４４】
本実施例では、背景技術との相違点のみ述べる。図１及び図２と図４によれば、本発明の実施例１は、円筒型内燃機関用点火コイル１０１において、中心鉄芯１７０と、この中心鉄芯１７０の外周に同軸的に２次コイル１２０と、この２次コイル１２０の外周に同軸的に配置された１次コイル１１０と、これらコイル類の外側に円筒形状に形作られその円周の一部に切り欠き部を有する外周鉄芯１６０と、前述のコイル類を収納する上部に大きな開口の上部収納部１３０を有し、難燃性絶縁樹脂材により形成された円筒形のケース１０４と、を有する内燃機関用円筒型内燃機関用点火コイル１０１であって、前記ケース１０４の上部に１次コイル１１０へバッテリ電源電圧を供給する１次電流入力部１３２を装着し、場合によっては前記上部収納部１３０に１次電流をオン−オフするイグナイタ１８０を収納し、前記ケース１０４中に絶縁材としてエポキシ絶縁材を注入し硬化させて点火コイル１０１を形成している。
【００４５】
具体的には、１次コイル１１０と、２次コイル１２０と、前記１次コイル１１０と、前記２次コイル１２０の両方の外周側に配置される電磁性鋼板からなる外周鉄芯１６０と、でコイル部１０２を構成し、当該コイル部１０２は電気的絶縁性を有するケース１０４内に納められ、絶縁材で封止された内燃機関用点火コイルにおいて、前記１次コイル１１０と、前記１次コイル１１０へ電源電圧を供給する１次電流入力部１３２乃至場合によって収容される前記イグナイタ１８０との電気的接続は、前記１次コイル１１０と、前記１次電流入力部１３２乃至前記イグナイタ１８０とが、ケース１０４の上部に集中配置され前記１次コイル１１０は、前記イグナイタ１８０のコレクタ側（Ｃ）と前記１次コイル１１０の一方端部１１０ａに電気的に接続された構造になっている。また前記１次コイル１１０の巻層は奇数層１１３ａで構成され、前記１次側電気導通路の一部を前記外周鉄芯１６０で構成している。
【００４６】
前記１次コイル１１０は、線径がφ０．５ｍｍからφ１ｍｍ程度の絶縁皮膜付き銅線で７５ターンから１００ターン程度で１次ボビンに巻回されており、抵抗は１００〜３００ｍΩ、その総巻は往路の１層で巻き回されている。前記外周鉄芯１６０は端部に電気接続部１６０ａ、１６０ｂと備え、当該電気接続部１６０ａは前記１次コイル１１０の一方端部１１０ａと電気的に接続されており、当該電気接続部１６０ｂは前記イグナイタ１８０のコレクタ側（Ｃ）との間に電気的に接続されている。また１次コイル端部１１０ａと電気接続部１６０ａは、高圧タワー部１３４に環状に形成された１次端子１１５を介して接続してもよく１次遮断電流が１６Ａの場合、従来と同等の点火性能を生成することができる。
【００４７】
また図５によれば、本発明の実施例２は、実施例１との差異として、外周鉄芯が１次コイルの端部１０ａと、バッテリ電源のＢ＋（バッテリ＋）との間に電気的に接続されている。前述のように１次遮断電流が１６Ａの場合、従来と同等の点火性能を生成することができる。
【００４８】
また図３または図６によれば、本発明の実施例３は、１次コイルと、２次コイルと、前記１次コイルと、前記２次コイルの両方の外周側に配置される電磁性鋼板からなる外周鉄芯と、でコイル部を構成し、当該コイル部は電気的絶縁性を有するケース内に納められ、絶縁材で封止された内燃機関用点火コイルにおいて、前記１次コイル１１１と、前記１次コイル１１１へバッテリ電源電圧を供給する１次電流入力部１３３乃至場合によって収容される前記イグナイタ１８１との電気的接続は、前記１次コイル１１１と、前記１次電流入力部１３３乃至前記イグナイタ１８１とが、ケース１０５の上部に集中配置され前記中心鉄芯１７１は、前記イグナイタ１８１のコレクタ側（Ｃ）と前記１次コイル１１１の一方端部１１１ａに電気的に接続された構造になっている。また前記１次コイル１１１の巻層は奇数層１１４ａで構成され、前記１次側電気導通路の一部を前記中心鉄芯１７１で構成している。前記１次コイル１１１は、実施例１と同様にその巻層は往路の１層に巻き回されている。１次遮断電流が１６Ａの場合、従来と同等の点火性能を生成することができる。
【００４９】
また図７によれば、本発明の実施例４は、実施例３との差異として、中心鉄芯１７０は１次コイル１１１の一端と、Ｂ＋（バッテリ＋）との間に電気的に接続されている。前述のように１次遮断電流が１６Ａの場合、従来と同等の点火性能を生成することができる。
【００５０】
さらに本発明は閉磁路回路にも適用できる。図８乃至図１０によれば、本発明の実施例５は、内燃機関用点火コイル２０１において、中心鉄芯２７１と、この中心鉄芯２７１の外周に同軸的に１次コイル２１１と、この１次コイル２１１の外周に同軸的に配置された２次コイル２２１と、これらコイル類の外側に中心鉄芯２７１と対で磁気回路を構成する外周鉄芯２６１と、前述のコイル類を収納する開口を有する難燃性絶縁樹脂材のケース２０５と、を有する内燃機関用点火コイル２０１であって、前記ケース２０５の上部に前記１次コイル２１１へバッテリ電源電圧を供給する１次電流入力部２３３を装着し、場合によっては前記上部収納部２３１に１次電流をオン−オフするイグナイタ２８１を収納し、前記ケース２０５中に絶縁材としてエポキシ絶縁材を注入し硬化させてコイル部２０３を形成している。
【００５１】
具体的に、１次コイル２１１と、２次コイル２２１と、前記１次コイル２１１と、前記２次コイル２２１の両方の外周側に配置される電磁性鋼板からなる外周鉄芯２６１と外周鉄芯２６１と対で磁気回路を構成する中心鉄芯２７１とでコイル部２０３を構成し、当該コイル部２０３は電気的絶縁性を有するケース２０５内に納められ、絶縁材で封止された内燃機関用点火コイルにおいて、前記１次コイル２１１の巻層は奇数層２１３ａで構成され、前記１次側電気導通路の一部を前記外周鉄芯２６１で構成している。
【００５２】
前記１次コイル２１１は、線径がφ０．５ｍｍからφ１ｍｍ程度の絶縁皮膜付き銅線で７５ターンから１００ターン程度で１次ボビンに巻回されており、抵抗は１００〜３００ｍΩ、その巻層は往路の１層で巻き回されている。前記外周鉄芯２６１は前記１次コイル２１１の一端の１次端子２１６と、前記イグナイタ２８１のコレクタ側（Ｃ）との間に電気的に接続されている。１次遮断電流が１６Ａの場合、従来と同等の点火性能を生成することができる。
【００５３】
また本発明の実施例６は、実施例５との差異として、図示しないが外周鉄芯２６１が１次コイル２１１の端部２１０ａと、Ｂ＋（バッテリ＋）との間に電気的に接続されている。前述のように１次遮断電流が１６Ａの場合、従来と同等の点火性能を生成することができる。
【００５４】
上記実施例１乃至４について述べたが、前記円筒型内燃機関用点火コイルは、前記中心鉄芯１７０と同軸的に順に、２次コイル１２０、１次コイル１１０と配置したが、中心鉄芯１７０と同軸的に順に、１次コイル１１０、２次コイル２２０と配置してもよい。この場合特に中心鉄心１７０を１次電気通路として利用する場合、１次コイル１１０を２次コイル２２０の外側に配置した場合では２次コイル２２０の高圧部付近を横切るように１次経路を配電する必要あるが、１次コイル１１０と中心鉄心１７０が近接させることが出来るので、絶縁設計が容易に出来る。
【００５５】
また上記実施例５乃至６について述べたが、前記内燃機関用点火コイルは、少なくとも前記中心鉄芯２７１と外周鉄心２６１のどちらか一方或いは両方が絶縁皮膜を施した磁性粉体を加圧成形加工された圧粉鉄芯であってもよい。この場合、圧粉鉄心は電磁鋼板で構成した鉄心では困難であった部分突起形状などが容易に作製できるため結線部分を簡素化しやすいという利点がある。
【００５６】
また上記実施例の内燃機関用点火コイルは、前記中心鉄芯と前記外周鉄芯とが、開磁路磁気回路を構成しているものや、前記中心鉄芯と前記外周鉄芯とが、閉磁路磁気回路を構成しているものにも適用できる。
【００５７】
ここで、開磁路は、棒状（Ｉ型）の中心鉄心の外周に同軸に配置された円筒状の外周鉄心とで構成された磁気回路と定義する。
【００５８】
閉磁路は、２つのＣ型コア、或いは２つのＥ型コア、或いは１つのＩ型の中心鉄心と１つのＣ型外周鉄心または２つのＬ型外周鉄心または１つのＯ型とで構成され、それぞれの鉄心同士がエアギャップ部と言われる０．５〜１．５ｍｍ程度の空隙部を除き密着して構成された磁気回路と定義する。
【００５９】
以上、本発明の実施例について具体的に説明したが、具体的な記載内容は特に本発明を限定するものではない。すなわち、本発明は、１次コイルの巻層が奇数層で巻き回されて１次側電気導通路の一部を導電できるものであり、前記実施例と同様の効果と同等の効果を示すことができるものであれば、特にその材質、形態を限定しない。本発明は、１次コイルの巻層が奇数層で巻き回されて１次側電気導通路の復路を前記ケースの上部に装着された１次電流入力部乃至場合によって収容されるイグナイタに導電できるものを設けることを趣旨とするものであり、この趣旨を逸脱することなく各種の改変が可能である。また、前記１次コイルの巻層は偶数層で構成され、前記１次コイルの外周側に１次側電気導通路を配置すると共に前記１次コイルの内周側に１次側電気導通路を配置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の技術を適用した実施例１の円筒型内燃機関用点火コイルの縦断面図である。
【図２】同実施例１の円筒型内燃機関用点火コイルのコイル部図である。
【図３】本発明の技術を適用した実施例３の円筒型内燃機関用点火コイルの縦断面図である。
【図４】本発明の技術を適用した実施例１の模式回路図である。
【図５】本発明の技術を適用した実施例２の模式回路図である。
【図６】本発明の技術を適用した実施例３の模式回路図である。
【図７】本発明の技術を適用した実施例４の模式回路図である。
【図８】本発明の技術を適用した実施例５の矩形型内燃機関用点火コイルの縦断面図である。
【図９】同実施例５の矩形型内燃機関用点火コイルの横断面図である。
【図１０】従来の技術を適用した内燃機関用点火コイルの縦断面図である。
【図１１】従来の技術を適用した内燃機関用点火コイルのコイル部図である。
【図１２】図１０の模式回路図である。
【符号の説明】
【００６１】
１，１０１  円筒型内燃機関用点火コイル
１０，１１０，１１１，２１１  １次コイル  
１０ａ、１１０ａ、１１１ａ、２１１ａ  １次コイル端部
１１  １次ボビン
１３ａ、１１３ａ、１１４ａ、２１３ａ  １次コイル密巻き部（１層目）
１３ｂ  １次コイル荒巻き部（２層目）
１５，１１５，１１６，２１６  １次端子
１６０ａ、１６０ｂ、１６１ａ、１６１ｂ電気接続部
２，１０２，１０３，２０３  コイル部
２０，１２０，１２１，２２１  ２次コイル
２０１  内燃機関用点火コイル
２２  ２次ボビン
２３，１２３，２２３  高圧端子
２４  ２次コイル端子（低圧側）
３，１０４，１０５，２０５  ケース
３０，１３０，１３１，２３１  上部収納部
３２，１３２，１３３，２３３  １次電流入力部
３４，１３４，２３４  高圧タワー部
４０，１４０  スプリング
５０，１５０  プラグブーツ
５２  レインカバー
６０，１６０，１６１，２６１  外周鉄芯
６１  １次コイル端接続部  
６２，１６２，２６２  イグナイタ接続部
７０，１７０，１７１，２７０  中心鉄芯
７２，１７２  マグネット
７３，１７３  ヨークコア
７４，１７４  コアキャップ
８０，１８０，１８１，２８１  イグナイタ
８２，１８２，２８２  バッテリ電源のＢ＋（バッテリ＋）
９０，１９０，２９０  充填材
【図１】
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【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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