(57)【要約】【課題】第１コアの軸方向に対して直角方向の点火コイルの寸法を抑えるとともに、この直角方向からの投影面積を小さくすることで小型化できる点火コイルを提供することを目的とする。【解決手段】本発明の点火コイルは、第１コアと、第２コアと、１次コイルと、２次コイル７を備えている。そして、第２コアは、磁脚部と、第１磁継部及び第２磁継部とを有する複数の棒状の磁性片で構成されている。磁脚部は第１コアの軸方向に対して直角方向に並行に配列されている。第１磁継部及び第２磁継部は第１コアの軸心側から外周面側に向かって放射状に配列されている。これにより、磁脚部の配列方向に対して直角な方向の磁脚部の寸法が小さくなり、点火コイルの投影面積を小さくすることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁路を構成する棒状の第１コアと、前記第１コアの一方の軸端部を他方の軸端部に磁気的に連結して磁路を構成する第２コアと、前記第１コアの周囲に巻回され電流を流すことにより前記第１コア及び前記第２コアに磁束を発生する１次コイルと、前記第１コアの周囲に巻回され前記１のコアを流れる前記１次コイルの発生する磁束により電圧を誘起する２次コイルとを備えた点火コイルにおいて、
さらに、前記第２コアは、前記第１コアの一方の軸端部に磁気的に連結される第１磁継部と前記第１コアの他方の軸端部に磁気的に連結される第２磁継部と前記第１磁継部と前記第２磁継部とを磁気的に連結する磁脚部とを有する複数の棒状の磁性片からなり、前記第１磁継部及び前記第２磁継部を前記第１コアの軸心側から外周面側に向けて放射状に配列するとともに前記磁脚部を前記第１コアの軸方向に対して直角方向に並列してなることを特徴とする点火コイル。
【請求項２】
前記磁脚部は、前記磁脚部の軸方向に直角な断面の短幅方向を前記磁脚部の配列方向と直角な方向に揃えて配設されていることを特徴とする請求項１記載の点火コイル。
【請求項３】
前記磁性片は、軸方向に磁化が容易な容易磁化方向を有することを特徴とする請求項１又は２記載の点火コイル。
【請求項４】
前記複数の磁性片は、樹脂で一体的に固定されていることを特徴とする請求項１乃至３記載の点火コイル。
【請求項５】
前記点火コイルは、さらに、前記第１コア又は前記第２コアの少なくともいずれかに空隙を有していることを特徴とする請求項１乃至４記載の点火コイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関用の点火コイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関用の点火コイルとして、例えば、特開平６−８４６６５号公報に開示されている内燃機関用点火コイルがある。この点火コイルは、Ｔ字状のコアと、１次コイルと、２次コイルと、環状のコアと、永久磁石とから構成されている。Ｔ字状のコアはけい素鋼板を複数積層して構成されている。１次コイルはＴ字状のコアの外周に巻回されている。２次コイルは１次コイルの外周に同心状に巻回されている。環状のコアはけい素鋼板を複数積層して構成され、１次コイルと２次コイルとが巻回されたＴ字状のコアを囲繞するように配設されている。永久磁石はＴ字状のコアの一端部と環状のコアの内周面との間に配設されている。そして、１次コイルに電流が流れることにより、１次コイルは磁束を発生する。この磁束はＴ字状のコア及び環状のコアを流れ２次コイルと鎖交する。これにより、２次コイルに高電圧が誘起され、コアの板面に対して垂直方向に突出して配設されている２次コネクタ部を介して点火プラグに供給される。
【特許文献１】特開平６−８４６６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、点火コイルの車両搭載性を向上させるためには、点火コイルの高さを抑えるとともに、点火コイルの高さ方向からの投影面積を小さくする必要がある。
【０００４】
前述した点火コイルにおいて、高さ方向、つまり、コアの板面に対して垂直方向からの投影面積を小さくしようとすると、Ｔ字状のコア及び環状のコアのコア幅を小さくしなければならない。さらに、これに伴い、磁束の流れる断面積を確保するために、Ｔ字状のコア及び環状のコアのコアの板面に対して垂直方向の寸法を大きくしなければならない。そのため、Ｔ字状のコアに巻回される１次コイル及び２次コイルを含めると、点火コイルのコアの板面に対して垂直方向の寸法が大きくなってしまう。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、第１コアの軸方向に対して直角方向の点火コイルの寸法を抑えるとともに、この直角方向からの投影面積を小さくすることで小型化できる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】
【０００６】
そこで、本発明者は、この課題を解決すべく鋭意研究し試行錯誤を重ねた結果、磁脚部とその両端部から延在する磁継部とを有する複数の棒状の磁性片であって、その磁継部を第１コアの軸心側から外周面側に向けて放射状に配列するとともに、磁脚部を第１コアの軸方向に対して直角方向に並行に配列することで、磁脚部の配列方向に対して直角な方向の磁脚部の寸法を小さくできることを思いつき、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、請求項１に記載の点火コイルは、磁路を構成する棒状の第１コアと、前記第１コアの一方の軸端部を他方の軸端部に磁気的に連結して磁路を構成する第２コアと、前記第１コアの周囲に巻回され電流を流すことにより前記第１コア及び前記第２コアに磁束を発生する１次コイルと、前記第１コアの周囲に巻回され前記１のコアを流れる前記１次コイルの発生する磁束により電圧を誘起する２次コイルとを備えた点火コイルにおいて、さらに、前記第２コアは、前記第１コアの一方の軸端部に磁気的に連結される第１磁継部と前記第１コアの他方の軸端部に磁気的に連結される第２磁継部と前記第１磁継部と前記第２磁継部とを磁気的に連結する磁脚部とを有する複数の棒状の磁性片からなり、前記第１磁継部及び前記第２磁継部を前記第１コアの軸心側から外周面側に向けて放射状に配列するとともに前記磁脚部を前記第１コアの軸方向に対して直角方向に並列してなることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の点火コイルは、請求項１に記載の点火コイルにおいて、さらに、前記磁脚部は、前記磁脚部の軸方向に直角な断面の短幅方向を前記磁脚部の配列方向と直角な方向に揃えて配設されていることを特徴とする。ここで、断面の短幅方向とはその断面形状において最短幅となる方向を意味し、例えば、断面形状が円形の場合は径方向、楕円形の場合は短軸方向、正方形の場合はいずれかの辺方向、長方形の場合は短辺方向のことである。
【０００９】
請求項３に記載の点火コイルは、請求項１又は２に記載の点火コイルにおいて、さらに、前記磁性片は、軸方向に磁化が容易な容易磁化方向を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の点火コイルは、請求項１乃至３に記載の点火コイルにおいて、さらに、前記複数の磁性片は、樹脂で一体的に固定されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の点火コイルは、請求項１乃至４に記載の点火コイルにおいて、さらに、前記第１コア又は前記第２コアの少なくともいずれかに空隙を有していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の点火コイルによれば、磁脚部の配列方向に対して直角な方向の磁脚部の寸法を小さくすることができる。そのため、第１コア及びこの第１コアに巻回される１次コイル並びに２次コイルの磁継部の配列方向の寸法を大きくすることなく、磁脚部の配列方向からの点火コイルの投影面積を小さくすることができる。
【００１３】
請求項２に記載の点火コイルによれば、磁脚部の配列方向に対して直角な方向の磁脚部の寸法をより小さくすることができる。そのため、磁脚部の配列方向からの点火コイルの投影面積をより小さくすることができる。
【００１４】
請求項３に記載の点火コイルによれば、磁性片の軸方向に直角な断面積を小さくすることができる。これにより、磁脚部の配列方向に対して直角な方向の磁脚部の寸法をさらに小さくすることで、磁脚部の配列方向からの点火コイルの投影面積をさらに小さくすることができる。
【００１５】
請求項４に記載の点火コイルによれば、磁性片を確実に固定するとともに、第１コアの周囲に巻回されている１次コイル及び２次コイルを保護することができる。
【００１６】
請求項５に記載の点火コイルによれば、空隙で２次コイルに誘起される電圧の大きさを調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本実施形態は、本発明に係る点火コイルを、高電圧を各気筒に設けられた点火プラグに供給する車両用点火コイルに適用した例を示す。
【００１８】
（第１実施形態）
第１実施形態における点火コイルの軸方向断面図を図１に、図１におけるＡ−Ａ矢視断面図を図２に、第１コア及び第２コアの斜視図を図３に示す。そして、図１〜図３を参照し、構造、動作、効果の順で具体的に説明する。
【００１９】
まず、図１、図２及び図３を参照して具体的構造について説明する。図１に示すように、点火コイル１は、第１コア２と、第２コア３と、１次スプール４と、１次コイル５と、２次スプール６と、２次コイル７を備えている。
【００２０】
第１コア２は、例えば、磁化が容易な容易磁化方向に長い帯状の方向性けい素鋼板を容易磁化方向を揃えて板厚方向に積層して構成されている。容易磁化方向に直角な第１コア２の断面積は、後述する１次コイル５の発生する磁束を流すことができる充分な大きさに設定されている。
【００２１】
第２コア３は、軸方向に容易磁化方向を有する複数の棒状の磁性片を略コの字状に成形して構成されている。第２コア３は、第１コア２を挟んで図１における左右方向に２つに分かれて配設さるとともに、樹脂３ｄで一体的にモールドされている。第２コア３を構成する磁性片は、磁脚部３ａと、磁脚部３ａの両端部から磁脚部３ａの軸方向に対して直角方向に延在する第１磁継部３ｂ及び第２磁継部３ｃとを有している。図２に示すように、磁脚部３ａの軸方向に直角な断面の形状は正方形である。磁脚部３ａは、その正方形の断面の一辺を図２における横方向に向け、第１コアの軸方向に対して直角方向に並行に配列されている。図３に示すように、第１磁継部３ｂは、その軸端部を第１コア２の一方の端面に当接させるとともに、第１コアの軸心側から外周面側に向かって放射状に配列されている。第２磁継部３ｃは、その軸端部を第１コア２の他方の端面と空隙８を介して対向させるとともに、第１コアの軸心側から外周面側に向かって放射状に配列されている。ここで、第２コア３を構成する磁性片の磁脚部３ａ、第１磁継部３ｂ及び第２磁継部３ｃの軸方向に対して直角方向の断面積は、その断面積のそれぞれの総和が第１コア２の軸方向に対して直角方向の断面積と等しくなるように設定されている。
【００２２】
図１に戻り説明する。図１に示すように、１次スプール４は、角筒部と、角筒部の両軸端部から拡径方向に延在する端壁とを有する角筒体であり、例えば、樹脂等の絶縁材料で構成されている。そして、第１コア２の外周面を覆うように配設されている。１次コイル５は１次スプール４の角筒部の外周面に巻回される巻線である。２次スプール６は、角筒部と、角筒部の両軸端部から拡径方向に延在する端壁とを有する角筒体であり、例えば、樹脂等の絶縁材料から構成されている。そして、１次コイル５の外周側に同心状に配設されている。２次コイル７６は２次スプール６の角筒部の外周面に巻回される巻線である。そして、これら１次コイル５の巻回された１次スプール４と、２次コイル７の巻回された２次スプール６とは樹脂９で第１コア２及び第２コア３に固定されている。
【００２３】
次に、具体的動作について説明する。イグナイタ（図略）がＥＣＵ（図略）からの点火タイミング信号に基づいて１次コイル５に１次電流を供給する。１次電流が流れることにより１次コイル５は第１コア２に磁束を発生する。この磁束は、第１コア２の一端部から、図１において第１コア２の左右にそれぞれ配設されている第２コア３の第１磁継部３ｃ、磁脚部３ａ、第２磁継部３ｃ、さらには空隙８を経て、第１コア２の他端部へと流れる。これにより、２次コイル７に磁束が鎖交して高電圧が誘起される。この高電圧は点火プラグに印加され、点火プラグはその電極間のギャップで火花を発生する。
【００２４】
最後に、具体的効果について説明する。第１の実施形態によれば、点火コイル１は、磁脚部３ａの図１における横方向の寸法を小さくすることができる。そのため、第１コア２の寸法を大きくすることなく、図１に示す断面図の総面積に当たる点火コイル１の投影面積を小さくすることができる。
【００２５】
点火コイル１は、第２コア３に容易磁化軸を有する磁性片を用いることで、容易磁化軸を有しない磁性片を用いる場合に比べ、磁性片の軸方向に直角な断面積を小さくすることができる。これにより、磁継部３ａの図１における横方向の寸法をより小さくすることで、図１に示す断面図の総面積に当たる点火コイル１の投影面積をより小さくすることができる。
【００２６】
また、点火コイル１は、樹脂３ｄで第２コア３を構成する磁性片を確実に固定するとともに、第１コア２の周囲に巻回されている１次コイル５及び２次コイル７を保護することができる。
【００２７】
さらに、点火コイル１は、空隙８で２次コイル７に誘起される電圧の大きさを調整することができる。
【００２８】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態における点火コイルの軸方向断面図を図４に、図４のＢ−Ｂ矢視断面図を図５に示す。ここでは、第１実施形態における点火コイルとの相違部分についてのみ説明し、共通する部分ついては、必要とされる箇所以外説明を省略する。なお、前記実施形態と同一の要素には同一の符号を付して説明する。
【００２９】
まず、図４及び図５を参照して具体的構造について説明する。図４に示すように、第２コア３は、軸方向に容易磁化方向を有する複数の棒状の磁性片を略コの字状に成形して構成されている。第２コア３は、第１コア２を挟んで図４における横方向に２つに分かれて配設さるとともに、樹脂３ｄで一体的に固定されている。第２コア３を構成する磁性片は、磁脚部３ａと、磁脚部３ａの両端部から磁脚部３ａの軸方向に対して直角方向に延在する第１磁継部３ｂ及び第２磁継部３ｃとを有している。図５に示すように、磁脚部３ａの軸方向に直角な断面の形状は長方形である。磁脚部３ａは、その長方形の断面の短辺を図５における横方向に向け、第１コアの軸方向に対して直角方向に並行に配列されている。ここで、第２コア３を構成する磁性片の磁脚部３ａ、第１磁継部３ｂ及び第２磁継部３ｃの軸方向に対して直角方向の断面積は、その断面積のそれぞれの総和が第１コア２の軸方向に対して直角方向の断面積と等しくなるように設定されている。
【００３０】
次に、具体的効果について説明する。第２の実施形態によれば、点火コイル１は、磁脚部３ａの図４における横方向の寸法をより小さくすることができる。そのため、図４に示す断面図の総断面積に当たる点火コイル１の投影面積より小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】第１実施形態における点火コイルの軸方向断面図を示す。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図を示す。
【図３】第１実施形態における第１コア及び第２コアの斜視図を示す。
【図４】第２実施形態における点火コイルの軸方向断面図を示す。
【図５】図４のＢ−Ｂ矢視断面図を示す。
【符号の説明】
【００３２】
１  ・・・  点火コイル
２  ・・・  第１コア
３  ・・・  第２コア
３ａ  ・・・  磁脚部
３ｂ  ・・・  第１磁継部
３ｃ  ・・・  第２磁継部
３ｄ  ・・・  樹脂
４  ・・・  １次スプール
５  ・・・  １次コイル
６  ・・・  ２次スプール
７  ・・・  ２次コイル
８  ・・・  空隙
９  ・・・  樹脂
【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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