(57)【要約】【課題】鉄心コイルを用いた発電機のコイルと鉄心とを電気的に接続するアース用導体が振動により接触不良となることを防止する。【解決手段】エキサイタコイル２が巻回されたボビン４の貫通孔４ａにＵ字状鉄心１の一方の突出部分１ａを挿入し、コイルのアースをアース用導体１１を介して鉄心に接続するようにして鉄心コイルを構成する。アース用導体を、鉄心とボビンとの間に挟持して鉄心に接触させる。アース用導体に鉄心側に突出する突起１２を設け、突起を鉄心に接触させる。ボビンの弾性復元力により突起が鉄心に接触するため、アース用導体の鉄心に対する確実な電気的接続が得られる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄心にコイルを巻装し、前記鉄心に交番磁束を生じさせることにより前記コイルに生じる起電力により発電させるようにした鉄心コイルを用いた発電機であって、
前記コイルが巻回されかつ前記鉄心に装着される弾性体からなるボビンと、前記コイルの一端と前記鉄心とを電気的に接続するアース用導体とを有し、
前記アース用導体が、前記ボビンと前記鉄心との間に前記ボビンの弾性変形の復元力にて挟持されていると共に、前記挟持された状態で前記鉄心に接触するように形成された突起を有することを特徴とする鉄心コイルを用いた発電機。
【請求項２】
前記鉄心の一部と一体成形されたハウジングを有し、
前記ハウジング内に前記コイル及び前記ボビンと前記アース用導体とが受容されかつ前記ハウジング内に充填された合成樹脂材により固定されていることを特徴とする請求項１に記載の鉄心コイルを用いた発電機。
【請求項３】
前記鉄心の一部と一体成形されたハウジングを有し、
前記ハウジング内に、前記アース用導体を半田付けした基板が装着されていることを特徴とする請求項１に記載の鉄心コイルを用いた発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄心にコイルを巻装した鉄心コイルを用いた発電機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関用点火装置のコイルへの電力供給用に鉄心コイルを有するマグネット発電機を用いているものがある（例えば特許文献１参照）。そのようなマグネット発電機にあっては、クランク軸と一体のフライホイールの外周部にマグネットを固設し、フライホイールと一体に回転するマグネットの通過に伴って生じる磁束変化により、シリンダブロックに固定した鉄心に巻装したコイルに起電力を生じさせる構造としている。また、その鉄心の固定にあっては、簡単かつ確実なものとしてシリンダブロックにねじ止めするなどしている。
【特許文献１】特開平１１−３０３７１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の鉄心コイルの一例として、例えば図５に示されるように、Ｕ字状の積層鋼板からなる鉄心２１にエキサイタコイル（発電コイル）２２及び点火コイル２３（一次コイル２３ａ・二次コイル２３ｂ）を配設したものがある。図では、実線により鉄心２１とコイル２２・２３との取り付け前を示しており、コイル２２・２３との取り付け状態における鉄心２１を二点鎖線で示している。内燃機関のフライホイールＦＷの例えば外周面に固着されたマグネットＭｇがフライホイールＦＷの回転に伴って図の矢印Ａに示されるように移動することにより、シリンダブロック（図示せず）に固定した鉄心２１にあっては磁束が変化し、それによりエキサイタコイル２２に電圧が誘起される。その発電電流をコンデンサ（例えば図２のコンデンサ）に充電し、エキサイタコイル２２に発生する負電圧でスイッチ素子（図示せず）を導通し、二次コイル２３ｂに高圧を発生させて点火プラグ（図示せず）に点火することができる。このようにして、マグネット発電機を用いた点火装置を簡単かつ低コストで実現できる。
【０００４】
また、コイルのアース接続構造においても簡単にして低コスト化を促進するために、コイルのアース側をアース用導体を介して鉄心に電気的に接続しているものがある。しかしながら、運転中の振動により鉄心とコイルとの間にがたが生じて、アース用導体もその影響を受ける虞がある。そのため、アース用導体の取り付けにおいてもがたに対する対策を必要とし、種々の構造が提案されている。
【０００５】
上記図示例のものでは、各コイル２２・２３を対応する筒状のボビン２４・２５と共にハウジング２６内に配置し、ハウジング２６内を樹脂材で充填して各部材を一体化し、その後、鉄心２１を各コイル２２・２３（ボビン２４・２５）に図の矢印Ｂに示されるように挿入して取り付ける。また、アース用導体２７にあっては、その一端部をコイル２２・２３の対応する端末と接続した状態で樹脂材によりモールドして固定し、他端部側を図の実線に示されるように外方（図における上方）に突出させておく。
【０００６】
そして、アース用導体２７の突出部分を図の矢印Ｃに示されるようにボビン２４の孔内に向けて曲折し、鉄心２１をボビン２４に挿入する時に鉄心２１の曲折形状の角部に設けた凹設部２１ａで湾曲状に曲げて押さえ付けるようにして、取り付け状態で鉄心２１とボビン２４との間にアース用導体２７を挟むようにして固定する。これにより、アース用導体２７は鉄心２１と接続状態になる。
【０００７】
しかしながら、この構造においても、運転中の振動によりアース用導体が鉄心と摺接して摩耗する虞があり、その摩耗が進行すると接触不良に至るという問題が生じる。また、剛性の高い鉄心に対してボビンを合成樹脂製とした場合にはその弾性変形による反発力でアース用導体の鉄心に対する接触圧を得ることになるが、合成樹脂製の成形品の仕上がり精度のばらつきにより接触圧のばらつきも大きくなり、品質が不安定になるという問題がある。成形品の加工精度を上げることもできるが高コスト化してしまう。
【０００８】
また、ハウジング内に合成樹脂材を充填する場合に真空注型で行うことができるが、アース用導体の一端部を予めコイルと接続しておくためには半田付けや導電性接着剤を使用することになり、高コスト化するという問題もある。また、合成樹脂材の充填した外部でアース用導体とコイルとの接続をする場合には、接続部がモールドされないため、運転による振動や空気にさらされることによる腐食により導通不良にる虞もある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような課題を解決して、鉄心コイルを用いた発電機のコイルと鉄心とを電気的に接続するアース用導体が振動により接触不良となることを防止することを実現するために本発明に於いては、鉄心にコイルを巻装し、前記鉄心に交番磁束を生じさせることにより前記コイルに生じる起電力により発電させるようにした鉄心コイルを用いた発電機であって、前記コイルが巻回されかつ前記鉄心に装着される弾性体からなるボビンと、前記コイルの一端と前記鉄心とを電気的に接続するアース用導体とを有し、前記アース用導体が、前記ボビンと前記鉄心との間に前記ボビンの弾性変形の復元力にて挟持されていると共に、前記挟持された状態で前記鉄心に接触するように形成された突起を有するものとした。
【００１０】
特に、前記鉄心の一部と一体成形されたハウジングを有し、前記ハウジング内に前記コイル及び前記ボビンと前記アース用導体とが受容されかつ前記ハウジング内に充填された合成樹脂材により固定されていると良い。また、前記鉄心の一部と一体成形されたハウジングを有し、前記ハウジング内に、前記アース用導体を半田付けした基板が装着されていると良い。
【発明の効果】
【００１１】
このように本発明によれば、コイルのアース接続用のアース用導体が、鉄心とボビンとの間に挟持された状態に取り付けられ、その状態で鉄心に接触する突起がアース用導体に形成されており、ボビンの弾性復元力により突起が鉄心に接触するため、アース用導体の鉄心に対する確実な電気的接続が得られる。
【００１２】
特に、鉄心に一体成形されたハウジングを設け、そのハウジング内にアース用導体が鉄心とボビンとの間に挟持された状態で合成樹脂材（例えばエポキシ樹脂）によりモールディングされる等して封入されることにより、合成樹脂材の硬化によりアース用導体が振動に対して振れ難くなって、アース用導体と鉄心との間にがたが生じることを抑制し得る。また、アース用導体が鉄心とボビンとの間に挟持された状態でかつ基板に半田付けされていることにより、アース用導体が基板と一体化されるため、上記と同様の効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は本発明が適用されたマグネット発電機の要部を破断して示す正面図である。図示されない内燃機関のフライホイールＦＷの例えば外周面にマグネットＭｇが固着されており、フライホイールＦＷの回転に伴ってマグネットＭｇが図の矢印Ａに示されるように移動するようになっている。
【００１４】
マグネット発電機は、積層鋼板により形成された図において逆向きの略Ｕ字状の鉄心１と、その鉄心１のＵ字形状における一方の突出部分１ａにエキサイタ（発電）コイル２が巻装され、他方の突出部分１ｂに点火コイル３を構成する１次側コイル３ａと２次側コイル３ｂとが巻装されている。なお、各コイル２・３は矩形筒状のボビン４・５にそれぞれ巻回されており、各ボビン４・５の各貫通孔４ａ・５ａに対応する各突出部分１ａ・１ｂが挿入されて、鉄心１に各コイル２・３が装着されている。
【００１５】
また、鉄心１のＵ字形状における根本部分（両突出部分１ａ・１ｂ間の部分）には合成樹脂製であって良いハウジング６が一体成形により固着されている。ハウジング６は、鉄心１の両突出部分１ａ・１ｂに巻装された状態の各コイル２・３を外囲する椀状に形成されている。点火コイル用ボビン５を取り付ける突出部分１ｂは、ハウジング６の一部をボス状にした形状に覆われている。これは、ボビン５の内側（貫通孔５ａの内周面）に１次側コイル３ａを巻回し、ボビン５の外側に２次側コイル３ｂを巻回するようにしており、それにより１次側コイル３ａの鉄心１に対する絶縁性を確保するためである。
【００１６】
なお、鉄心１の適所には固定ねじ用の複数（図示例では２箇所）の取り付け孔７が設けられており、取り付け孔７に挿通したねじ（図示せず）を用いてシリンダブロック（図示せず）に鉄心１が固定される。
【００１７】
このようにして構成されたマグネット発電機の電気回路の概略を図２に示す。図の回路は公知の内部トリガＣＤＩ回路であり、ＣＤＩ回路としての詳しい説明は省略する。図において、エキサイタコイル２と１次側コイル３ａとの間に、コンデンサ及びダイオード及びサイリスタなどが実装されたプリント基板８が設けられている。なお、２次側コイル３ｂの出力端子に点火プラグ９が接続されている。
【００１８】
上記回路において、アース側は１つにまとめられ、本願発明のアース用導体１１に接続されている。アース用導体１１は、図１及び図４に示されるように、板状導体を図における逆Ｌ字状断面形状を有するように折り曲げるなどして形成されている。アース用導体１１のＬ字状における長辺部分１１ａが、取り付け状態で鉄片１の突出部分１ａとエキサイタコイル用ボビン４との間に厚さ方向に挟持されている。これによりアース用導体１１は、鉄心１を介してシリンダブロックに接続されていることになり、ボディアースされた状態になる。
【００１９】
アース用導体１１にあっては、図３及び図４に示されるように鉄心１（１ａ）とボビン４との間に挟持される長辺部分１１ａであって、上記挟持状態で鉄心１（１ａ）側に突出するように形成された複数の突起１２が設けられている。突起１２の形成にあっては、例えば半円状に切り込みを入れ、その半円部分の突側を所定量押し出すように半抜きして、半円形状の直径部分を折り目として円弧側が突出した形状にすることができる。これにより、鉄心１（１ａ）とボビン４とによる挟持状態では鉄心１（１ａ）に突起１２が食い込むように接触し得るため、アース用導体１１と鉄心１（１ａ）との接触が確実なものとなる。
【００２０】
また、ボビン４を合成樹脂材で形成することにより、ある程度の弾性変形が可能となり、上記挟持状態における弾性変形による復元力によりアース用導体１１（長辺部分１１ａ）をバネ的に押圧することができ、組み立てにおいて鉄心１とボビン４との間にがたが生じそうになっても上記復元力により接触状態が確保される。
【００２１】
なお、アース用導体１１の短辺部分に位置決め孔１１ｂが設けられ、ボビン４には対応する突部４ｂが設けられており、突部４ｂを位置決め孔１１ｂに突入させた係合状態にすることによりアース用導体１１が位置決めされるようになっている。また、アース用導体１１の短辺部分の突出端側は、装着状態で側方に位置することになる基板８側に曲折されており、基板８に設けられたスルーホール８ａに半田付けされる。
【００２２】
アース用導体１１の取り付けにあっては、例えば、ボビン４の貫通孔４ａに長辺部分１１ａを挿入し、上記突部４ｂと位置決め孔１１ｂとの係合によりボビン４に対してアース用導体１１が位置決めされ、その状態のアース用導体１１を基板８に半田付けする。また、各コイル２・３の接続端部を基板８の対応する各スルーホール（図示せず）に半田付けする。これにより、各コイル２・３（ボビン４・５）と基板８とアース用導体１１とが一体化され、その状態のボビン４・５の貫通孔４ａ・５ａに鉄心１の各突出部分１ａ・１ｂを図３の矢印Ｂに示されるように挿入して、各コイル２・３（ボビン４・５）と基板８とアース用導体１１とがハウジング６に受容された状態に装着される（図１）。
【００２３】
この時、アース用導体１１はボビン４に対して位置決めされていることから、突出部分１ａの挿入作業と同時にアース用導体１１を容易かつ確実に鉄心１（１ａ）とボビン４（貫通孔４ａの内周面）との間に挿入させることができる。また、アース用導体１１に設けた突起１２の形状を、図３・４に示されるように鉄心１（１ａ）の挿入方向に対して倒伏する方向に傾けておくことにより、鉄心１（１ａ）の挿入作業において大きな抵抗となることがなく、挿入作業に支障を来すことがない。
【００２４】
そして、従来技術と同様にハウジング６内に合成樹脂材（例えばエポキシ樹脂）を充填渋滞に設ける場合に真空注型で行う場合であっても、上記アース用導体１１にあっては突起１２による高い接触圧が確保されているため、接触不良になるような問題は生じない。また、突起１２の鉄心１（１ａ）と接触している部分は、図１に示されるようにハウジング６内に合成樹脂材１３が充填状態に設けられていることにより、硬化した合成樹脂材１３により固定されるので接触状態が確保されるため、突起１２が摩耗することがなく、突起１２と鉄心１（１ａ）との接触不良が生じない。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明にかかる鉄心コイルを用いた発電機は、振動が避けられない内燃機関に用いた場合でもコイルと鉄心とを接続するアース用導体のがたによる接触不良を防止することができ、鉄心コイルを用いた発電機により構成される点火装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明が適用されたマグネット発電機の要部を破断して示す正面図である。
【図２】マグネット発電機の概略回路図である。
【図３】マグネット発電機の分解組立要領を示す要部破断正面図である。
【図４】マグネット発電機の分解組立要領を示す斜視図である。
【図５】従来のマグネット発電機の分解組立要領を示す要部破断正面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  鉄心、１ａ・１ｂ  突出部分
２  エキサイタコイル
３  点火コイル
４・５  ボビン
６  ハウジング
８  プリント基板
１１  アース用導体
１２  突起
【図１】
2008136310.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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