(57)【要約】【課題】板材の歩留まりが向上し、安価で、磁気回路を小型化することのできる内燃機関用点火コイルを提供する。【解決手段】少なくとも、一次コイル２６と、二次コイル２８と、一次コイル２６と二次コイル２８とを磁気的に結合する閉磁路を形成する鉄心とを絶縁ケース２１内に収納し、この絶縁ケース２１内に絶縁樹脂を充填して各コイル２６，２８間、各コイル２６，２８と鉄心との間を絶縁するとともに、絶縁ケース２１内に各コイル２６，２８、鉄心を固定した内燃機関用点火コイル１１において、板材５１から形成した直線状の各積層板材部分５４，５４Ａ，５５を積層した各分割鉄心部３５〜３９を組み合わせ、溶接４０で各分割鉄心部３５〜３９同士を接続して鉄心３４とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、一次コイルと、二次コイルと、前記一次コイルと前記二次コイルとを磁気的に結合する閉磁路を形成する鉄心とを絶縁ケース内に収納し、この絶縁ケース内に絶縁樹脂を充填して前記各コイル間、前記各コイルと前記鉄心との間を絶縁するとともに、前記絶縁ケース内に前記各コイル、前記鉄心を固定した内燃機関用点火コイルにおいて、
板材から形成した直線状の積層板材部分を積層した分割鉄心部を組み合わせることによって前記鉄心を構成した、
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、
接着、溶接のいずれかで前記分割鉄心部同士を接続した、
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、
弾性材で覆うことによって前記分割鉄心部同士を接続した、
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、
弾性材で全体を覆うことによって前記分割鉄心部同士を接続した、
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から請求項４のいずれか１項に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、
前記板材を電磁鋼板にした、
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から請求項４のいずれか１項に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、
前記板材を方向性電磁鋼板にした、
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】
この発明は、自動車のエンジンなどの内燃機関の点火プラグに火花放電を発生させるための高電圧を供給する内燃機関用点火コイルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５は従来の内燃機関用点火コイルの一例の概略構成を示す断面図である。
【０００３】
図５において、内燃機関用点火コイル１１は、絶縁ケース２１と、この絶縁ケース２１の側面部分に一体的に設けられたソケット部（図示省略）に設けられている複数の低圧端子（一次端子、図示省略）と、絶縁ケース２１の下端部分に一体的に設けられた高圧タワー部２１ｔ内に圧入された高圧端子（二次端子）２３と、絶縁ケース２１内に収納されたコイル・鉄心組立体２４と、絶縁ケース２１内に充填され、各部品（例えば、後述する一次コイル２６、二次コイル２８、鉄心２９）の相互の高電圧絶縁を行うとともに、各部品を絶縁ケース２１内に固定する絶縁樹脂としての熱硬化性樹脂４３とで構成されている。
なお、複数の低圧端子は、例えば、絶縁ケース２１の成形時にインサートされる。
【０００４】
上記したコイル・鉄心組立体２４は、一次コイルボビン２５と、この一次コイルボビン２５の外周に巻線を巻き付け、積層して形成された一次コイル２６と、この一次コイル２６の外周に配置された二次コイルボビン２７と、この二次コイルボビン２７の外周に巻線を巻き付け、積層して形成された二次コイル２８と、閉磁路で一次コイル２６と二次コイル２８とを磁気的に結合する鉄心２９とで構成されている。
なお、複数の低圧端子、一次コイル２６の両端、二次コイル２８の一端は所定の回路を構成するように接続され、二次コイル２８の他端は、二次コイルボビン２７の端部に取り付けられた端末ピン（図示省略）を介して高圧端子２３に接続されている。
【０００５】
この内燃機関用点火コイル１１は、エンジン・コントロール・ユニット（ＥＣＵ）から供給される信号に基づいて一次コイル２６に通電し、一次コイル２６への通電を遮断することにより、鉄心２９に磁束が発生し、変化することによって二次コイル２８に高電圧が発生し、高圧端子２３に高電圧が供給される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１６９６１９号公報
【０００７】
図６は従来の内燃機関用点火コイルに使用する鉄心の一例を示す平面図である。
【０００８】
図６において、平面形状が日字型の鉄心２９は、複数、例えば、２つに分割した、第１分割鉄心部３０と、第２分割鉄心部３１とで構成されている。
上記した第１分割鉄心部３０は、二次コイルの外側に配置される外環鉄心部を２つに分割した一方のＣ字形状鉄心部に相当するものであり、両端には外側へ高くなる嵌合段部３０ａがそれぞれ設けられ、内側中央部分には矩形の嵌合凹部３０ｂが設けられている。
また、第２分割鉄心部３１は、外環鉄心部を２つに分割した他方のＣ字形状鉄心部３２と、このＣ字形状鉄心部３２の内側中央部分から内側へ一体的に延び、一次コイルボビン（一次コイル）を貫通し、先端が第１分割鉄心部３０の嵌合凹部３０ｂに嵌合するセンタ鉄心部３３とで構成されている。
なお、Ｃ字形状鉄心部３２の両端には、第１分割鉄心部３０の嵌合段部３０ａに嵌合する、内側へ高くなる嵌合段部３２ａがそれぞれ設けられている。
【０００９】
図７は図６に示した鉄心を構成する、板材からの打ち抜き部分を示す説明図である。
【００１０】
図７において、積層して第１分割鉄心部３０を構成するための第１積層板材部分５２と、積層して第２分割鉄心部３１を構成するための第２積層板材部分５３とは、例えば、方向性電磁鋼板である板材５１から打ち抜き型を使用して打ち抜かれるものである。
【００１１】
次に、鉄心２９の製作について説明する。
図７に示すように、板材５１から打ち抜いた第１積層板材部分５２および第２積層板材部分５３を所定の厚さに積層して第１分割鉄心部３０および第２分割鉄心部３１とした後、第１分割鉄心部３０の嵌合段部３０ａと、Ｃ字形状鉄心部３２の嵌合段部３２ａとを嵌合させるとともに、第１分割鉄心部３０の嵌合凹部３０ｂにセンタ鉄心部３３の先端を嵌合させることにより、図６に示す状態に組み付けることができる（例えば、特許文献２参照。）。
【００１２】
【特許文献２】特開２００４−３６３３３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来は鉄心２９を、板材５１から打ち抜いた第１積層板材部分５２および第２積層板材部分５３を所定の厚さに積層して第１分割鉄心部３０および第２分割鉄心部３１としていたので、図７から分かるように、板材５１のロス部分（第１積層板材部分５２または第２積層板材部分５３にならない部分）が多く、板材５１の歩留まりが悪かった。
また、板材５１が方向性電磁鋼板の場合、鉄心２９の方向性を図８に示す磁化容易方向ｄとすると、磁束ｆの方向と磁化容易方向ｄとが一致しない部分、すなわち、磁化容易方向ｄと直交する鉄心２９の部分は、二点鎖線で示すように断面積を確保する必要があるため、磁気回路の小型化を妨げていた。
【００１４】
この発明は、上記したような不都合を解消するためになされたもので、板材の歩留まりが向上し、安価で、磁気回路を小型化することのできる内燃機関用点火コイルを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この発明は、以下のような発明である。
（１）少なくとも、一次コイルと、二次コイルと、前記一次コイルと前記二次コイルとを磁気的に結合する閉磁路を形成する鉄心とを絶縁ケース内に収納し、この絶縁ケース内に絶縁樹脂を充填して前記各コイル間、前記各コイルと前記鉄心との間を絶縁するとともに、前記絶縁ケース内に前記各コイル、前記鉄心を固定した内燃機関用点火コイルにおいて、板材から形成した直線状の積層板材部分を積層した分割鉄心部を組み合わせることによって前記鉄心を構成したことを特徴とする。
（２）（１）に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、接着、溶接のいずれかで前記分割鉄心部同士を接続したことを特徴とする。
（３）（１）に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、弾性材で覆うことによって前記分割鉄心部同士を接続したことを特徴とする。
（４）（１）に記載の内燃機関用点火コイルにおいて、弾性材で全体を覆うことによって前記分割鉄心部同士を接続したことを特徴とする。
（５）（１）から（４）のいずれか１つに記載の内燃機関用点火コイルにおいて、前記板材を電磁鋼板にしたことを特徴とする。
（６）（１）から（４）のいずれか１つに記載の内燃機関用点火コイルにおいて、前記板材を方向性電磁鋼板にしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、板材から形成した直線状の積層板材部分を積層した分割鉄心部を組み合わせることによって鉄心を構成したので、板材の歩留まりが向上することにより、鉄心、ひいては、内燃機関用点火コイルが安価になる。
そして、接着、溶接のいずれかで分割鉄心部同士を接続したので、または、弾性材で覆うことによって分割鉄心部同士を接続したので、分割鉄心部の部品点数が多くなっても各分割鉄心部を一体にできることにより、取扱性および／または組み付け性が向上する。
また、弾性材で全体を覆うことによって分割鉄心部同士を接続したので、鉄心の角部（エッジ部）が緩衝材として機能する弾性材で覆われることにより、鉄心の角部（エッジ部）に起因して絶縁樹脂に発生する亀裂（クラック）を低減させることができ、内燃機関用点火コイルの信頼性が向上する。
そして、板材を方向性電磁鋼板にしたので、方向性電磁鋼板の方向性と磁束の方向とを一致させることができ、鉄心の断面積を大きくする部分がなくなることにより、鉄心、すなわち、磁気回路を小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明の実施例を図に基づいて説明する。
【００１８】
図１はこの発明の一実施例である内燃機関用点火コイルに使用する鉄心を示す平面図である。
【００１９】
図１において、平面形状が日字型の鉄心３４は、複数、例えば、直線状に５つに分割した、第１分割鉄心部３５と、第２分割鉄心部３６と、第３分割鉄心部３７と、第４分割鉄心部３８と、第５分割鉄心部３９とで構成されている。
上記した第１分割鉄心部３５〜第４分割鉄心部３８は、同一形状の台形で、斜面同士を隙間なく接続すると、二次コイルの外側に配置される外環鉄心部となるものである。
また、第５分割鉄心部３９は、一次コイルボビン（一次コイル）を貫通するセンタ鉄心部に相当するものである。
【００２０】
図２は図１に示した鉄心を構成する、板材からの打ち抜き部分を示す説明図である。
【００２１】
図２において、積層して第１分割鉄心部３５または第２分割鉄心部３６または第３分割鉄心部３７または第４分割鉄心部３８を構成するための第１積層板材部分５４および第１積層板材部分５４Ａと、積層して第５分割鉄心部３９を構成するための第２積層板材部分５５とは、例えば、方向性電磁鋼板である板材５１から打ち抜き型を使用して打ち抜かれるものである。
なお、各分割鉄心部３５〜３９は、板材５１である方向性電磁鋼板の磁化容易方向ｄと平行する直線状に打ち抜かれている。
そして、第１積層板材部分５４と第１積層板材部分５４Ａとは、材料５１の歩留まりを向上させるため、台形の下底と上底とを反対にして磁化容易方向ｄと平行に並べて板材５１から打ち抜かれる。
また、第２積層板材部分５５は、長方形状である。
【００２２】
次に、鉄心３４の製作について説明する。
まず、図２に示すように、板材５１から打ち抜いた第１積層板材部分５４および／または第１積層板材部分５４Ａを所定の厚さに積層して第１分割鉄心部３５〜第４分割鉄心部３８とするとともに、板材５１から打ち抜いた第２積層板材部分５５を所定の厚さに積層して第５分割鉄心部３９とする。
そして、第１分割鉄心部３５と第２分割鉄心部３６とが直交するように第１分割鉄心部３５の一方の斜面と第２分割鉄心部３６の他方の斜面とを当接させ、例えば、溶接４０によって第１分割鉄心部３５と第２分割鉄心部３６とを接続する。
また、第２分割鉄心部３６と第３分割鉄心部３７とが直交し、第３分割鉄心部３７と第１分割鉄心部３５とが平行するように第２分割鉄心部３６の一方の斜面と第３分割鉄心部３７の他方の斜面とを当接させ、溶接４０によって第２分割鉄心部３６と第３分割鉄心部３７とを接続する。
さらに、第３分割鉄心部３７と第４分割鉄心部３８とが直交し、第４分割鉄心部３８と第２分割鉄心部３６とが平行するように第３分割鉄心部３７の一方の斜面と第４分割鉄心部３８の他方の斜面とを当接させ、溶接４０によって第３分割鉄心部３７と第４分割鉄心部３８とを接続する。
同様に、第４分割鉄心部３８と第１分割鉄心部３５とが直交するように第４分割鉄心部３８の一方の斜面と第１分割鉄心部３５の他方の斜面とを当接させ、溶接４０によって第４分割鉄心部３８と第１分割鉄心部３５とを接続する。
最後に、例えば、第１分割鉄心部３５と第３分割鉄心部３７との長さ方向の中央部分の間に第５分割鉄心部３９を挿入し、第５分割鉄心部３９の一端を第１分割鉄心部３５に溶接４０によって接続するとともに、第５分割鉄心部３９の他端を第３分割鉄心部３７に溶接することにより、図１に示す鉄心３４とすることができる。
【００２３】
上述したように、板材５１から形成した直線状の各積層板材部分５４，５４Ａ，５５を積層した各分割鉄心部３５〜３９を組み合わせることによって鉄心３４を構成したので、板材５１の歩留まりが向上することにより、鉄心３４、ひいては、内燃機関用点火コイルが安価になる。
そして、溶接４０で各分割鉄心部３５〜３９同士を接続したので、分割鉄心部の部品点数が多くなっても各分割鉄心部を一体にできることにより、取扱性および／または組み付け性が向上する。
さらに、板材５１を方向性電磁鋼板にしたので、図３に示すように、方向性電磁鋼板（板材５１）の方向性（磁化容易方向ｄ）と磁束ｆの方向とを一致させることができ、鉄心３４の断面積を大きくする部分がなくなることにより、鉄心３４、すなわち、磁気回路を小型化することができる。
【００２４】
図４はこの発明の他の実施例である内燃機関用点火コイルに使用する鉄心を示す平面図に相当する説明図であり、図１と同一または相当部分に同一符号を付し、その説明を省略する。
【００２５】
図４において、平面形状が日字型の鉄心３４は、直線状に５つに分割した、第１分割鉄心部３５と、第２分割鉄心部３６と、第３分割鉄心部３７と、第４分割鉄心部３８と、第５分割鉄心部３９と、この各分割鉄心部３５〜３９全体を覆うことによって各分割鉄心部３５〜３９同士を接続する、例えば、ゴム、樹脂などの弾性材４１とで構成されている。
このように、弾性材４１で各分割鉄心部３５〜３９を覆って接続し、弾性材４１を緩衝材として機能させる場合、弾性材４１の厚さは０．３ｍｍ以上あればよい。
【００２６】
上述したように、板材５１から形成した直線状の各積層板材部分５４，５４Ａ，５５を積層した各分割鉄心部３５〜３９を組み合わせることによって鉄心３４を構成したので、板材５１の歩留まりが向上することにより、鉄心３４、ひいては、内燃機関用点火コイルが安価になる。
そして、弾性材４１で全体を覆うことによって各分割鉄心部３５〜３９同士を接続したので、分割鉄心部の部品点数が多くなっても各分割鉄心部を一体にできることにより、取扱性および／または組み付け性が向上し、また、鉄心３４の角部（エッジ部）が緩衝材として機能する弾性材４１で覆われることにより、鉄心３４の角部（エッジ部）に起因して熱硬化性樹脂（絶縁樹脂）に発生する亀裂（クラック）を低減させることができ、内燃機関用点火コイルの信頼性が向上する。
さらに、板材５１を方向性電磁鋼板にしたので、方向性電磁鋼板（板材５１）の方向性（磁化容易方向ｄ）と磁束ｆの方向とを一致させることができ、鉄心３４の断面積を大きくする部分がなくなることにより、鉄心３４、すなわち、磁気回路を小型化することができる。
【００２７】
上記した実施例では、各分割鉄心部３５〜３９を溶接４０で全て接続する例を示したが、各分割鉄心部３５〜３９を接着（接着剤）で接続してもよく、また、取扱性および／または組み付け性に問題がなければ、一部分のみを溶接４０または接着（接着剤）で接続してもよい。
また、弾性材４１で全体を覆うことによって各分割鉄心部３５〜３９同士を接続する例を示したが、取扱性および／または組み付け性、絶縁樹脂に発生する亀裂（クラック）に問題がなければ、必要個所のみを弾性材４１で覆うことによって各分割鉄心部３５〜３９を接続してもよい。
さらに、板材５１を方向性電磁鋼板にした例を示したが、板材５１を無方向性電磁鋼板にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明の一実施例である内燃機関用点火コイルに使用する鉄心を示す平面図である。
【図２】図１に示した鉄心を構成する、板材からの打ち抜き部分を示す説明図である。
【図３】図１に示した鉄心を構成する方向性電磁鋼板の方向性と磁束との関係を示す説明図である。
【図４】この発明の他の実施例である内燃機関用点火コイルに使用する鉄心を示す平面図に相当する説明図である。
【図５】従来の内燃機関用点火コイルの一例の概略構成を示す断面図である。
【図６】従来の内燃機関用点火コイルに使用する鉄心の一例を示す平面図である。
【図７】図６に示した鉄心を構成する、板材からの打ち抜き部分を示す説明図である。
【図８】図６に示した鉄心を構成する方向性電磁鋼板の方向性と磁束との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
１１    内燃機関用点火コイル
２１    絶縁ケース
２１ｔ  高圧タワー部
２３    高圧端子（二次端子）
２４    コイル・鉄心組立体
２５    一次コイルボビン
２６    一次コイル
２７    二次コイルボビン
２８    二次コイル
２９    鉄心
３０    第１分割鉄心部（Ｃ字形状鉄心部）
３０ａ  嵌合段部
３０ｂ  嵌合凹部
３１    第２鉄心部
３２    Ｃ字形状鉄心部
３２ａ  嵌合段部
３３    センタ鉄心部
３４    鉄心
３５    第１分割鉄心部（外環鉄心部）
３６    第２分割鉄心部（外環鉄心部）
３７    第３分割鉄心部（外環鉄心部）
３８    第４分割鉄心部（外環鉄心部）
３９    第５分割鉄心部（センタ鉄心部）
４０    溶接
４１    弾性材
４３    熱硬化性樹脂（絶縁樹脂）
５１    板材
５２    第１積層板材部分
５３    第２積層板材部分
５４    第１積層板材部分
５４Ａ  第１積層板材部分
５５    第２積層板材部分
ｄ      磁化容易方向
ｆ      磁束
【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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