JP2007013004A - 点火コイル - Google Patents

Abstract

【課題】大型化及びコストアップを防止して、磁気特性を向上させることができる点火コイルを提供すること。
【解決手段】点火コイル１は、イオン電流検出機能を有しており、同心円状に巻回した一次コイル２１及び二次コイル２２と、一次コイル２１及び二次コイル２２の内周側に配設した中心コア３と、一次コイル２１及び二次コイル２２の外周側に配設した外周コア４とを有している。中心コア３と外周コア４とは、磁束を通過させる磁束経路を形成している。外周コア４は、一次コイル２１及び二次コイル２２を収納するコイルケース７の外周に配設して、点火コイル１の最も外周側に配設してある。外周コア４は、二次コイル２２の低電圧側端部２２３と対向する側の軸方向一端面４１１に、間隙５９を形成して点火コイル１に配設してある。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関において、スパークプラグからスパークを発生させるための点火コイルに関する。

車両等の内燃機関に配設して使用する点火コイル（内燃機関用点火装置）は、通電を行う一次コイルと、スパーク用の高圧起電力を発生させる二次コイルとを用いて構成されている。そして、高圧起電力を発生させるための磁束を増大させるために、一次コイル及び二次コイルの内周側に珪素鋼板等からなる中心コアを配設し、一次コイル及び二次コイルの外周側に珪素鋼板等からなる外周コアを配設している。
また、特許文献１の内燃機関用点火装置においては、中心コアの上部に配置した低圧側コアと、点火装置内における隙間に充填した絶縁用エポキシ樹脂との間に弾性部材を配置している。そして、弾性部材によって、低圧側コアとエポキシ樹脂とを隔離し、点火装置を使用する際のヒートショック等により、絶縁用エポキシ樹脂にクラック等が入ってしまうことを防止している。

ところで、点火コイルの性能を左右する磁気特性を向上させるためには、中心コア又は外周コアの断面積を増大させるか、又はこれらに磁気特性の優れた高磁気特性材料を使用すること等が考えられる。
しかしながら、中心コア又は外周コアの断面積を増大させると、点火コイル全体の外径が大きくなってしまう。また、中心コア及び外周コアに高磁気特性材料を使用すると、点火コイルのコストアップになってしまう。また、特許文献１においては、磁気特性を向上させる特別な工夫は行っていない。
そのため、大型化及びコストアップを防止して、磁気特性を向上させることができる点火コイルの開発が望まれていた。

特開平９−３５９６０号公報

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、大型化及びコストアップを防止して、磁気特性を向上させることができる点火コイルを提供しようとするものである。

第１の発明は、同心円状に巻回した一次コイル及び二次コイルを備えた点火コイルであって、
該点火コイルは、上記一次コイル及び二次コイルの内周側に配設した中心コアと、上記一次コイル及び二次コイルの外周側に配設した外周コアとによって、磁束を通過させる磁束経路を形成してなり、
上記外周コアは、上記一次コイル及び二次コイルを収納するコイルケースの外周に配設して、上記点火コイルの最も外周側に配設してあり、当該外周コアは、上記二次コイルの低電圧側端部と対向する側の軸方向一端面に、間隙を形成して配設してあることを特徴とする点火コイルにある（請求項１）。

本発明の点火コイルは、外周コアに圧縮応力が作用すると、この外周コアにおける磁気特性が低下してしまうことに着目し、外周コアに圧縮応力がほとんど作用しない工夫を行っている。
すなわち、本発明の点火コイルにおいては、中心コアと共に磁束経路を構成する外周コアを、コイルケースの外周に配設して、点火コイルの最も外周側に配設している。そのため、点火コイルを用いたエンジンにおいて、燃焼及び冷却のサイクルを繰り返し、特に、冷却の際にコイルケースに径方向に収縮する力が作用したときでも、このコイルケースの径方向に向けた収縮力が外周コアに作用することを防止することができる。

また、上記外周コアは、二次コイルの低電圧側端部と対向する側の軸方向一端面に、間隙を形成して点火コイルに配設してある。そのため、上記と同様に、点火コイルを用いたエンジンにおいて、冷却が行われる際に、コイルケース等に軸方向に収縮する力が作用したときでも、このコイルケース等の軸方向に向けた収縮力が外周コアに作用することを防止することができる。
さらに、外周コアにおいて、二次コイルの高電圧側端部と対向する側の軸方向他端面には、間隙を形成しないことにより、二次コイルの高電圧側端部から外周コアに向けて、不意に漏洩放電が生じてしまうことを防止することができる。

そのため、上記外周コアに対して、径方向及び軸方向のいずれの方向にも圧縮応力が作用することを防止することができ、外周コアにおける磁気特性が低下してしまうことを防止することができる。
それ故、本発明の点火コイルによれば、この点火コイルの大型化及びコストアップを防止して、その磁気特性を効果的に向上させることができる。

第２の発明は、同心円状に巻回した一次コイル及び二次コイルを備えた点火コイルであって、
該点火コイルは、上記一次コイル及び二次コイルの内周側に配設した中心コアと、上記一次コイル及び二次コイルの外周側に配設した外周コアとによって、磁束を通過させる磁束経路を形成してなり、
上記一次コイルは、一次スプールの外周面に巻回した状態で、上記外周コアの内周面に対向配置してあり、
上記一次スプールは、多数のガラス繊維を含有させた繊維強化樹脂からなり、該多数のガラス繊維を、当該一次スプールの軸方向に向けて配向してなることを特徴とする点火コイルにある（請求項３）。

本発明の点火コイルもまた、外周コアに圧縮応力が作用すると、この外周コアにおける磁気特性が低下してしまうことに着目し、外周コアに圧縮応力がほとんど作用しない工夫を行っている。
すなわち、本発明の点火コイルにおいては、一次スプールの外周面に巻回した一次コイルを、外周コアの内周面に対向配置している。そして、一次スプールは、多数のガラス繊維を含有させた繊維強化樹脂からなり、多数のガラス繊維を一次スプールの軸方向に向けて配向してなる。
そのため、点火コイルを用いたエンジンにおいて、燃焼及び冷却のサイクルを繰り返し、一次スプールに熱応力が作用したときでも、一次スプールがその軸方向に伸縮する量を減少させることができる。これにより、一次スプールの軸方向に向けた収縮力が外周コアに作用することを抑制することができる。

そのため、外周コアに対して、軸方向に圧縮応力が作用することを抑制することができ、外周コアにおける磁気特性が低下してしまうことを防止することができる。
それ故、本発明の点火コイルによっても、この点火コイルの大型化及びコストアップを防止して、その磁気特性を効果的に向上させることができる。

第３の発明は、同心円状に巻回した一次コイル及び二次コイルを備えた点火コイルであって、
該点火コイルは、上記一次コイル及び二次コイルの内周側に配設した中心コアと、上記一次コイル及び二次コイルの外周側に配設した外周コアとによって、磁束を通過させる磁束経路を形成してなり、
上記外周コアは、その軸方向両端面に弾性部材を配設した状態で、上記点火コイルに配設してあることを特徴とする点火コイルにある（請求項５）。

本発明の点火コイルもまた、外周コアに圧縮応力が作用すると、この外周コアにおける磁気特性が低下してしまうことに着目し、外周コアに圧縮応力がほとんど作用しない工夫を行っている。
すなわち、本発明の点火コイルにおいては、外周コアの軸方向両端面に弾性部材を配設している。そのため、点火コイルを用いたエンジンにおいて、燃焼及び冷却のサイクルを繰り返し、外周コアの軸方向に向けて収縮力が作用したときでも、この外周コアの軸方向に作用する収縮力を、一対の弾性部材によって緩和させることができる。

そのため、外周コアに対して、軸方向に圧縮応力が作用することを抑制することができ、外周コアにおける磁気特性が低下してしまうことを防止することができる。
それ故、本発明の点火コイルによっても、この点火コイルの大型化及びコストアップを防止して、その磁気特性を効果的に向上させることができる。

上述した第１〜第３の発明における好ましい実施の形態につき説明する。
上記第１の発明において、上記点火コイルは、上記一次コイルに電力を供給するイグナイタを配設してなるイグナイタケースを有しており、上記外周コアの軸方向一端部は、嵌合部材を介して上記イグナイタケースに設けた開口穴に嵌入してあり、上記間隙は、上記外周コアの上記軸方向一端面と、上記嵌合部材との間に形成することが好ましい（請求項２）。
この場合には、イグナイタを備えた点火コイルの大型化を一層容易に防止することができ、簡単な構成により、点火コイルの磁気特性を効果的に向上させることができる。

また、上記第２の発明において、上記点火コイルにおける隙間には、絶縁性樹脂が充填してあり、上記繊維強化樹脂は、上記絶縁性樹脂と剥離する性質を有する樹脂に、上記多数のガラス繊維を含有させてなることが好ましい（請求項４）。
この場合には、一次スプールを構成する樹脂が、点火コイルにおける隙間を充填する絶縁性樹脂と接着されてしまうことを防止することができる。そのため、一次スプールの軸方向に向けた収縮力が外周コアに作用することを一層効果的に抑制することができる。また、この場合には、一次スプールに生ずる収縮力が中心コアに作用することも抑制することができる。

また、上記絶縁性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール系樹脂等を用いることができる。また、上記絶縁性樹脂と剥離する性質を有する樹脂としては、例えば、ＳＰＳ（シンジオタクチックポリスチレン）、ＰＰＥ（変性ポリフェニレンエーテル）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等を用いることができる。

また、上記第２、第３の発明において、上記外周コアは、上記点火コイルの最も外周側に配設したコイルケースの内周面に対向配置することができる（請求項６）。
この場合は、外周コアを点火コイルの最も外周側に配設できない場合においても、外周コアの軸方向両端面に配設した弾性部材により、外周コアの軸方向に圧縮応力が作用することを効果的に抑制することができる。

また、上記第２、第３の発明において、上記外周コアは、上記一次コイル及び二次コイルを収納するコイルケースの外周に配設して、上記点火コイルの最も外周側に配設してあり、当該外周コアは、上記二次コイルの低電圧側端部と対向する側の軸方向一端面に、間隙を形成して配設することが好ましい（請求項７）。
この場合には、外周コアに対して、径方向及び軸方向のいずれの方向にも圧縮応力が作用することを一層効果的に防止することができ、外周コアにおける磁気特性が低下してしまうことを一層効果的に防止することができる。

また、上記第１〜第３の発明において、上記点火コイルは、イオン電流検出機能を有するものとすることが好ましい（請求項８）。
イオン電流検出機能を有する点火コイルにおいては、点火コイルに取り付けたスパークプラグの電極間にスパークを発生させた直後において、燃料ガスが燃料してイオン化したときに電極間に流れるイオン電流を検出する。このとき、イオン電流の検出精度は、外周コアにおける磁気特性に左右される。そのため、上記外周コアにおける磁気特性の低下が抑制された点火コイルを用いることにより、イオン電流の検出精度を向上させることができる。

以下に、本発明の点火コイルにかかる実施例につき、図面と共に説明する。
（実施例１）
本例の点火コイル１は、図１に示すごとく、イオン電流検出機能を有しており、エンジンケースにおけるプラグホール内に挿入配置するよう構成されている。また、点火コイル１は、同心円状に巻回した一次コイル２１及び二次コイル２２と、一次コイル２１及び二次コイル２２の内周側に配設した中心コア３と、一次コイル２１及び二次コイル２２の外周側に配設した外周コア４とを有している。中心コア３と外周コア４とは、磁束を通過させる磁束経路を形成している。

また、外周コア４は、一次コイル２１及び二次コイル２２を収納するコイルケース７の外周に配設して、点火コイル１の最も外周側に配設してある。そして、外周コア４は、図２に示すごとく、二次コイル２２の低電圧側端部２２３と対向する側の軸方向一端面４１１に、間隙５９を形成して点火コイル１に配設してある。

以下に、本例の点火コイル１につき、図１〜図７と共に詳説する。
図１に示すごとく、上記一次コイル２１は、円筒状樹脂からなる一次スプール２１１の外周面に、絶縁被覆した一次ワイヤを複数回巻回してなり、上記二次コイル２２は、円筒状樹脂からなる二次スプール２２１の外周面に、絶縁被覆した二次ワイヤを一次ワイヤよりも多い巻回数で巻回してなる。また、二次コイル２２は、一次コイル２１の内周側に挿通されており、二次コイル２２の内周側には、上記中心コア３が挿通されている。また、一次コイル２１は、円筒状樹脂からなるコイルケース７内に挿通されており、コイルケース７の外周側には、上記外周コア４が配設されている。

また、図１に示すごとく、中心コア３は、絶縁被膜を備えた平板状の積層鋼板（珪素鋼板）を点火コイル１の軸方向Ｌに直交する横断面方向に向けて複数積層してなる。この複数の積層鋼板は、それらの端部を溶接することによって結合している。また、外周コア４は、軸方向Ｌにスリット（間隙）を形成してなる円筒状の積層鋼板（珪素鋼板）を、径方向に接着剤を介して複数積層してなる。そして、一次コイル２１に電流を流して発生させる磁束は、中心コア３及び外周コア４を通過させて増大させることができる。また、中心コア３の軸方向Ｌの両端面には、緩衝材３１が配設してあり、中心コア３の外周面には、応力緩和用の絶縁シート３２が巻き付けてある。

なお、一次コイル２１は、一次スプール２１１を用いずに形成することもできる。すなわち、この場合には、絶縁被覆した一次ワイヤを円筒状治具に巻回した後、この巻回後の各一次ワイヤ同士を融着剤等によって結合し、円筒状治具から取り外して、円筒状の一次コイル２１とすることができる。
また、図１に示すごとく、中心コア３と二次コイル２２との間、二次コイル２２と一次コイル２１との間、一次コイル２１とコイルケース７との間の各隙間には、エポキシ樹脂等の絶縁性樹脂１２が充填されている。

また、二次コイル２２に生ずる誘導起電力（電圧）は、点火コイル１の軸方向Ｌにおいてイグナイタケース６を配設した側である軸方向一端側Ｄ１から他端側に向かうにつれて大きくなる。そして、二次コイル２２の低電圧側端部２２３は、二次コイル２２の軸方向一端側Ｄ１に形成されており、二次コイル２２の高電圧側端部２２４は、二次コイル２２の軸方向他端側Ｄ２に形成されている。

図１に示すごとく、本例の点火コイル１は、一次コイル２１、二次コイル２２、中心コア３、外周コア４及びコイルケース７を備えた円筒部１１の軸方向他端側Ｄ２に、スパークプラグを取り付けるためのプラグ取付部７１を有している。
このプラグ取付部７１は、コイルケース７から延長形成された延長形成部７１１に、ゴム製のプラグキャップ７２を配設して形成されている。そして、プラグキャップ７２内には、スパークプラグを取り付けるためのプラグ取付口７２１が形成されている。また、このプラグ取付口７２１には、スパークプラグと接触するコイルバネ７４が配設されており、このコイルバネ７４は、高圧端子７３を介して二次コイル２２の高電圧側端部２２４と電気的に接続されている。

また、点火コイル１は、円筒部１１の軸方向一端側Ｄ１に、一次コイル２１に電力を供給するイグナイタ６１を配設してなるイグナイタケース６を有している。このイグナイタケース６は、上記プラグホールの外部に配設される。そして、本例の点火コイル１においては、外周コア４の軸方向一端部４１は、嵌合部材５を介してイグナイタケース６に設けた開口穴６２に嵌入してある。
また、本例の点火コイル１は、一次コイル２１、二次コイル２２、中心コア３、外周コア４、コイルケース７等の組付を行い、外周コア４の軸方向一端部４１を嵌入させた嵌合部材５を、イグナイタケース６の開口穴６２に嵌入して組み付けるよう構成してある。

図２に示すごとく、嵌合部材５は、円筒形状を有しており、その内周面５１は、外周コア４の軸方向一端部４１を嵌入する大径内周面部５１１と、この大径内周面部５１１よりも小さな内径を有し、コイルケース７の軸方向一端部を嵌入する小径内周面部５１２とを有している。また、大径内周面部５１１は、嵌合部材５における軸方向他端側Ｄ２に形成してあり、小径内周面部５１２との間に、段差部５１３を形成している。

また、大径内周面部５１１には、点火コイル１の軸方向Ｌに向けて複数の突出リブ５２が形成してあり、外周コア４の軸方向一端部４１は、複数の突出リブ５２によって支持される。
そして、外周コア４の軸方向一端部４１を、嵌合部材５の大径内周面部５１１に嵌入したときには、外周コア４の軸方向一端面４１１と、嵌合部材５の段差部５１３との間に、外周コア４の軸方向Ｌに圧縮応力が作用することを防止するための間隙５９が形成される。

また、図１に示すごとく、イグナイタケース６は、樹脂製であり、その内部は、イグナイタ６１を配設した状態で絶縁性樹脂１２によって充填されている。また、イグナイタ６１は、エンジンのＥＣＵ（電子制御ユニット）からの信号によって動作するスイッチング素子等を用いた電力制御回路、及びイオン電流の検出を行うイオン電流検出回路等を備えている。

そして、ＥＣＵからパルス状のスパーク発生信号がイグナイタ６１に送信されると、イグナイタ６１におけるスイッチング素子等が動作し、一次コイル２１に瞬間的に電流が流れて、中心コア３及び外周コア４を通過する磁界が形成される。そして、この磁界の形成方向とは反対方向に向けて、中心コア３及び外周コア４を通過する誘導磁界が形成される。また、この誘導磁界の形成により、二次コイル２２に誘導起電力（逆起電力）が発生し、点火コイル１に取り付けたスパークプラグからスパークを発生させることができる。

本例の点火コイル１は、外周コア４に圧縮応力が作用すると、この外周コア４における磁気特性が低下してしまうことに着目し、外周コア４に圧縮応力がほとんど作用しない工夫を行っている。
すなわち、本例の点火コイル１においては、中心コア３と共に磁束経路を構成する外周コア４を、コイルケース７の外周に配設して、点火コイル１の最も外周側に配設している。そのため、点火コイル１を用いたエンジンにおいて、燃焼及び冷却のサイクルを繰り返し、特に、冷却の際にコイルケース７に径方向に収縮する力が作用したときでも、このコイルケース７の径方向に向けた収縮力が外周コア４に作用することを防止することができる。

また、上記外周コア４は、二次コイル２２の低電圧側端部２２３と対向する側の軸方向一端面４１１と上記嵌合部材５との間に、上記間隙５９を形成して点火コイル１に配設してある。そのため、上記と同様に、点火コイル１を用いたエンジンにおいて、冷却が行われる際に、嵌合部材５に軸方向Ｌに収縮する力が作用したときでも、この嵌合部材５の軸方向Ｌに向けた収縮力が外周コア４に作用することを防止することができる。
さらに、外周コア４において、二次コイル２２の高電圧側端部２２４と対向する側の軸方向他端面４２１には、間隙を形成しないことにより（図１参照）、二次コイル２２の高電圧側端部２２４と外周コア４との電位差に起因して、二次コイル２２の高電圧側端部２２４から外周コア４に向けて、不意に漏洩放電が生じてしまうことを防止することができる。

そのため、上記外周コア４に対して、径方向及び軸方向Ｌのいずれの方向にも圧縮応力が作用することを防止することができ、外周コア４における磁気特性が低下してしまうことを防止することができる。
それ故、本例の点火コイル１によれば、この点火コイル１の大型化及びコストアップを防止して、その磁気特性を効果的に向上させることができる。

図３、図４は、応力と、電磁鋼板（中心コア３、外周コア４）の磁気特性との関係を示すグラフである。図３は、横軸に電磁鋼板に作用する応力をとり、縦軸に磁気特性としての飽和磁束密度をとったグラフであり、図４は、横軸に電磁鋼板に作用する応力をとり、縦軸に磁気特性としての鉄損をとったグラフである。飽和磁束密度は、電磁鋼板に通過させることができる磁束量を示しており、この値が大きいほど磁気特性が優れることを示す。また、鉄損は、電磁鋼板に生じるヒステリシス損失、渦電流損失等を示しており、この値が小さいほど磁気特性が優れることを示している。
また、両図の横軸は、電磁鋼板に応力がない状態を０とし、０よりも左側の領域を電磁鋼板に圧縮応力が加わる状態、０よりも右側の領域を電磁鋼板に引張応力が加わる状態として示す。

図３において、電磁鋼板における飽和磁束密度は、電磁鋼板に圧縮応力が作用していると小さくなり、電磁鋼板に引張応力が作用していると大きくなることがわかる。そのため、電磁鋼板としての中心コア３又は外周コア４に圧縮応力が作用することを防止することにより、飽和磁束密度が小さくなってしまうことを防止できることがわかる。
また、図４において、電磁鋼板における鉄損は、電磁鋼板に圧縮応力が作用していると大きくなり、電磁鋼板に引張応力が作用していると小さくなることがわかる。そのため、電磁鋼板としての中心コア３又は外周コア４に圧縮応力が作用することを防止することにより、鉄損が大きくなってしまうことを防止できることがわかる。

また、上記のごとく、本例の点火コイル１は、イオン電流検出機能を備えたものである。そして、上記点火コイル１に取り付けたスパークプラグから発生させたスパークにより、エンジンにおいて正常に燃焼が行われたときには、燃料に含まれる成分がイオン化することにより、イオン電流がスパークプラグにおける電極間を流れる。そのため、このイオン電流の発生をイオン電流検出回路によって検出することにより、エンジンにおいて正常に燃焼が行われたことを確認することができる。

ところで、図５、図６に示すごとく、上記スパークの発生直後において、中心コア３と外周コア４とによる磁束経路においては、上記誘導磁界の形成に伴う残留磁気が残存している。この残留磁気は、スパークプラグにおける一対の電極間において、上下に大きく振動した電流として流れ、振動電圧波形を形成する。
なお、両図は、横軸に時間をとり、縦軸にイオン電流検出回路の出力電圧（イオン電流出力）をとって、この出力電圧の変化を示すグラフである。

そして、ＥＣＵにおいては、上記振動電圧波形が検出される時間帯は、残留磁気ノイズが検出されているものと判定して、イオン電流の検出を行わずに待機するよう構成している。特に、本例のＥＣＵにおいては、基準電圧Ｖｔｈよりも小さくなった電圧が検出される時間幅（電圧波形の幅）が、所定の時間幅以下であるときには、残留磁気ノイズであると判定し、所定の時間幅を超えたときには、イオン電流が正常に検出されたと判定するよう構成されている。

そして、図５に示すごとく、外周コアに対する圧縮応力の発生を防止していない構成を有する従来の点火コイル（比較品）において、電磁鋼板（中心コア３、外周コア４）に圧縮応力が作用すると、残留磁気ノイズによる電圧波形に、波形ダレが生じることが確認された。そして、この波形ダレが生じると、残留磁気ノイズによる振動電圧波形において、基準電圧Ｖｔｈよりも小さくなった電圧が検出される時間幅（電圧波形の幅）が、上記所定の時間幅を超えてしまい、イオン電流が正常に検出されたと誤判定してしまうことが確認された。
一方、図６に示すごとく、本例の点火コイル１（発明品）において、外周コア４に圧縮応力が作用することを防止することにより、上記波形ダレの発生を防止できることが確認された。

また、図７は、横軸に点火コイル１の温度をとり、縦軸に残留磁気ノイズによる電圧波形における波形ダレの大きさをとって、従来の点火コイル（比較品）と、本例の点火コイル１（発明品）とにおける波形ダレの大きさを比較して示す図である。
同図において、発明品及び比較品の両者において、点火コイルの温度が低くなるほど、波形ダレが大きくなっている。そして、従来の点火コイル（比較品）においては、波形ダレが低温時において著しく大きくなるのに対し、本例の点火コイル１（発明品）においては、波形ダレが低温時においても極端に大きくなることがないことがわかった。
それ故、本例の点火コイルによれば、従来の点火コイルに比べ、イオン電流の検出精度を向上させることができることがわかった。

（実施例２）
本例は、図８に示すごとく、外周コア４Ａを、点火コイル１Ａの最も外周側に配設したコイルケース７Ａの内周面５１に対向配置してなる例である。
また、本例の一次コイル２１は、一次スプール２１１Ａの外周面に巻回した状態で、外周コア４Ａの内周面に対向配置してある。また、本例のコイルケース７Ａは、イグナイタケース６Ａから延長形成されており、プラグ取付部７１Ａは、コイルケース７Ａと別体の合成樹脂からなる。

図９に示すごとく、本例の一次スプール２１１Ａは、多数のガラス繊維２１５を含有させた繊維強化樹脂からなる。この一次スプール２１１Ａは、この一次スプール２１１Ａを成形するための成形型において、その軸方向Ｌの両端部、又は軸方向Ｌにおけるいずれか一方の端部から繊維強化樹脂を注入して成形したものである。そして、一次スプール２１１Ａにおいては、多数のガラス繊維２１５の繊維方向（長尺方向）が当該一次スプール２１１Ａの軸方向Ｌに向けられている。そして、一次スプール２１１Ａは、その軸方向Ｌに伸縮し難い性質を有している。

また、本例の点火コイル１Ａにおいても、この点火コイル１Ａ内における各隙間には、絶縁性樹脂１２が充填してある。そして、上記繊維強化樹脂は、絶縁性樹脂１２と剥離する性質を有する樹脂２１４に、多数のガラス繊維２１５を含有させてなる。また、本例の絶縁性樹脂１２は、エポキシ樹脂であり、本例の絶縁性樹脂１２と剥離する性質を有する樹脂２１４は、ＳＰＳ（シンジオタクチックポリスチレン）である。

また、図１０に示すごとく、本例の外周コア４Ａは、その軸方向Ｌの両端面４１１、４２１に、ゴム又はエラストマーからなる弾性部材４５を配設した状態で、コイルケース７の内周面５１に対向配置してある。また、弾性部材４５は、外周コア４Ａの軸方向Ｌの両端部４１、４２に嵌入することによって、この外周コア４Ａに固定してある。

また、図９に示すごとく、本例の一次スプール２１１Ａは、一次コイル２１を巻回するための筒状部２１２における軸方向一端側Ｄ１の端部に径方向外方に拡径するフランジ部２１３を形成してなる。そして、本例の点火コイル１Ａを用いたエンジンにおいて、燃焼及び冷却のサイクルを繰り返し、一次スプール２１１Ａに熱応力が作用するときには、フランジ部が軸方向Ｌに収縮して、外周コア４Ａの軸方向Ｌに圧縮応力を発生させるおそれがある。

このとき、本例の点火コイル１Ａにおいては、一次スプール２１１Ａを構成する繊維強化樹脂中の多数のガラス繊維２１５の繊維方向が一次スプール２１１Ａの軸方向Ｌを向いていることにより、一次スプール２１１Ａがその軸方向Ｌに伸縮する量を減少させることができる。これにより、一次スプール２１１Ａの軸方向Ｌに向けた収縮力が外周コア４Ａに作用することを抑制することができる。

また、外周コア４Ａの軸方向Ｌの両端面４１１、４２１に弾性部材４５が配設してあることにより、外周コア４Ａの軸方向Ｌに向けて収縮力が作用したときでも、この外周コア４Ａの軸方向Ｌに作用する収縮力を、一対の弾性部材４５によって緩和させることができる。これにより、外周コア４Ａに対して、軸方向Ｌに圧縮応力が作用することを抑制することができ、外周コア４Ａにおける磁気特性が低下してしまうことを防止することができる。

それ故、本例の点火コイル１Ａによっても、点火コイル１Ａの大型化及びコストアップを防止して、その磁気特性を効果的に向上させることができる。また、本例の点火コイル１Ａにおいても、上記実施例１の点火コイル１と同様に、イオン電流の検出精度を向上させることができる。
本例においても、その他の点火コイル１Ａの構成は上記実施例１と同様であり、上記実施例１と同様の作用効果を得ることができる。

実施例１における、点火コイルを示す断面図。 実施例１における、外周コアの軸方向一端面と嵌合部材との間に間隙を形成した状態を示す拡大断面図。 実施例１における、電磁鋼板における応力と飽和磁束密度との関係を示すグラフ。 実施例１における、電磁鋼板における応力と鉄損との関係を示すグラフ。 実施例１における、比較品についてスパーク発生後のイオン電流出力の変化を示すグラフ。 実施例１における、発明品についてスパーク発生後のイオン電流出力の変化を示すグラフ。 実施例１における、比較品及び発明品について温度と波形ダレの大きさとの関係を示すグラフ。 実施例２における、点火コイルを示す断面図。 実施例２における、一次スプールを示す断面図。 実施例２における、弾性部材を配設した状態の外周コアを示す断面図。

符号の説明

１ 点火コイル
１２ 絶縁性樹脂
２１ 一次コイル
２１１ 一次スプール
２２ 二次コイル
２２１ 二次スプール
２２３ 低電圧側端部
３ 中心コア
４ 外周コア
４１ 軸方向一端部
４１１ 軸方向一端面
４５ 弾性部材
５ 嵌合部材
５９ 間隙
６ イグナイタケース
７ コイルケース
Ｌ 軸方向
Ｄ１ 軸方向一端側
Ｄ２ 軸方向他端側

Claims (8)

1. 同心円状に巻回した一次コイル及び二次コイルを備えた点火コイルであって、
   該点火コイルは、上記一次コイル及び二次コイルの内周側に配設した中心コアと、上記一次コイル及び二次コイルの外周側に配設した外周コアとによって、磁束を通過させる磁束経路を形成してなり、
   上記外周コアは、上記一次コイル及び二次コイルを収納するコイルケースの外周に配設して、上記点火コイルの最も外周側に配設してあり、当該外周コアは、上記二次コイルの低電圧側端部と対向する側の軸方向一端面に、間隙を形成して配設してあることを特徴とする点火コイル。
2. 請求項１において、上記点火コイルは、上記一次コイルに電力を供給するイグナイタを配設してなるイグナイタケースを有しており、
   上記外周コアの軸方向一端部は、嵌合部材を介して上記イグナイタケースに設けた開口穴に嵌入してあり、
   上記間隙は、上記外周コアの上記軸方向一端面と、上記嵌合部材との間に形成してあることを特徴とする点火コイル。
3. 同心円状に巻回した一次コイル及び二次コイルを備えた点火コイルであって、
   該点火コイルは、上記一次コイル及び二次コイルの内周側に配設した中心コアと、上記一次コイル及び二次コイルの外周側に配設した外周コアとによって、磁束を通過させる磁束経路を形成してなり、
   上記一次コイルは、一次スプールの外周面に巻回した状態で、上記外周コアの内周面に対向配置してあり、
   上記一次スプールは、多数のガラス繊維を含有させた繊維強化樹脂からなり、該多数のガラス繊維を、当該一次スプールの軸方向に向けて配向してなることを特徴とする点火コイル。
4. 請求項３において、上記点火コイルにおける隙間には、絶縁性樹脂が充填してあり、上記繊維強化樹脂は、上記絶縁性樹脂と剥離する性質を有する樹脂に、上記多数のガラス繊維を含有させてなることを特徴とする点火コイル。
5. 同心円状に巻回した一次コイル及び二次コイルを備えた点火コイルであって、
   該点火コイルは、上記一次コイル及び二次コイルの内周側に配設した中心コアと、上記一次コイル及び二次コイルの外周側に配設した外周コアとによって、磁束を通過させる磁束経路を形成してなり、
   上記外周コアは、その軸方向両端面に弾性部材を配設した状態で、上記点火コイルに配設してあることを特徴とする点火コイル。
6. 請求項３〜５のいずれか一項において、上記外周コアは、上記点火コイルの最も外周側に配設したコイルケースの内周面に対向配置してあることを特徴とする点火コイル。
7. 請求項３〜５のいずれか一項において、上記外周コアは、上記一次コイル及び二次コイルを収納するコイルケースの外周に配設して、上記点火コイルの最も外周側に配設してあり、当該外周コアは、上記二次コイルの低電圧側端部と対向する側の軸方向一端面に、間隙を形成して配設してあることを特徴とする点火コイル。
8. 請求項１〜７のいずれか一項において、上記点火コイルは、イオン電流検出機能を有するものであることを特徴とする点火コイル。

Images