JP2007278140A - 内燃機関用プラグソケット - Google Patents

Abstract

【課題】絶縁パイプの内周面が削り取られるのを防止することにより、絶縁パイプの要求される耐電圧を確保することのできる内燃機関用プラグソケットを提供する。
【解決手段】第１キャップ４７（第２キャップ４９）に、抵抗体４８を保持する３つの保持爪４７ｈ（保持爪４９ｈ）と、この３つの保持爪４７ｈ（保持爪４９ｈ）の外側が形成する保持爪円Ｈよりも大きく、絶縁パイプの内径に対して０．０１ｍｍ〜０．２ｍｍ小さな保護爪円Ｐを外側面が形成する３つの保護爪４７ｐ（保護爪４９ｐ）とを設けるとともに、３つの保持爪４７ｈ（保持爪４９ｈ）と３つの保護爪４７ｐ（保護爪４９ｐ）とを円周方向へ交互に設ける。
【選択図】図４

Description

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、エンジンに取り付けられた内燃機関用点火コイルの、エンジンのプラグホール内へ浅く突入する高圧筒内の高圧端子からの高電圧を、エンジンのプラグホールの底に取り付けられた点火プラグの頂部電極へ供給する内燃機関用プラグソケットに関するものである。

図６は従来の内燃機関用プラグソケットを用いた内燃機関用点火コイル装置をエンジンに取り付けた状態の概略構成を示す部分断面図である。

図６において、内燃機関用点火コイル装置１１は、エンジン６１に取り付けられる内燃機関用点火コイル２１と、この内燃機関用点火コイル２１の高圧筒２２ｔに取り付けられ、エンジン６１に設けられたプラグホール６２の底に取り付けられた点火プラグ７１の頂部電極７２に、内燃機関用点火コイル２１の高圧端子２４からの高電圧を供給する内燃機関用プラグソケット４１とで構成されている。

上記した内燃機関用点火コイル２１は、絶縁ケース２２と、この絶縁ケース２２の側面部分に一体的に設けられたソケット部２２ｓ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２２の下端部分に一体的に設けられた、高圧タワー部とも称される高圧筒２１ｔ内に圧入された高圧端子（二次端子）２４と、絶縁ケース２２内に収容されたコイル・鉄心組立体（図示省略）と、絶縁ケース２２内に充填され、各部品相互の高電圧絶縁を行うとともに、各部品を絶縁ケース２２内に固定する絶縁樹脂としての熱硬化性樹脂とで構成されている。
そして、内燃機関用点火コイル２１は、絶縁ケース２２の側面部分に一体的に設けられた取付フランジ部２２ｆを取付ねじ３４によってエンジン６１の取付部６３に取り付けることにより、エンジン６１のプラグホール６２内へ高圧筒２２ｔが浅く突入するように取り付けられる。
なお、複数の低圧端子は、例えば、絶縁ケース２２の成形時にインサートされる。

上記したコイル・鉄心組立体は、一次コイルボビンと、この一次コイルボビン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と、この一次コイルの外周に配置された二次コイルボビンと、この二次コイルボビン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と、閉磁路で一次コイルと二次コイルとを磁気的に結合する鉄心とで構成されている。
そして、複数の低圧端子、一次コイルの両端、二次コイルの一端は所定の回路を構成するように接続され、二次コイルの他端は、二次コイルボビンの端部に取り付けられた端末ピンを介して高圧端子２４に接続されている。

上記した内燃機関用プラグソケット４１は、内燃機関用点火コイル２１の、エンジン６１のプラグホール６２内へ浅く突入する高圧筒２２ｔに被さり、内燃機関用点火コイル２１から供給される高電圧を絶縁シールするとともに、エンジン６１のプラグホール６２内への液体の浸入を防ぐ、ラバー部とも称される弾性体製の高圧筒嵌合部４２と、プラグホール６２の底に取り付けられた点火プラグ７１の、頂部電極を７２有する絶縁碍子７４に被さって絶縁シールする、ブーツ部とも称される弾性体製のプラグ嵌合部４３と、このプラグ嵌合部４３と高圧筒嵌合部４２とを連結する、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）製の絶縁パイプ４４と、この絶縁パイプ４４内に収容された導電体アッセンブリ４５とで構成されている。
そして、高圧筒２２ｔと高圧筒嵌合部４２、絶縁パイプ４４と高圧筒嵌合部４２およびプラグ嵌合部４３とは、例えば、周回する突条と、この突条が嵌合する嵌合溝とによって結合されている。
また、絶縁パイプ４４には、下端から少し上側の内側に係止段部４４ｓを形成するため、周回する肉盛り部４４ｐが設けられている。

上記した導電体アッセンブリ４５は、絶縁ケース２２の高圧筒２２ｔ内の高圧端子２４に一端（上端）が接続される、例えば、コイルスプリングで構成された第１導電材４６と、この第１導電材４６の他端（下端）に取り付けて接続された第１キャップ４７と、この第１キャップ４７に一端（上端）側を保持される抵抗体４８と、この抵抗体４８の他端（下端）側を保持する第２キャップ４９と、この第２キャップ４９に一端（上端）を取り付けて接続され、他端（下端）が点火プラグ７１の頂部電極７２に接続される、例えば、コイルスプリングで構成された第２導電材５０とで構成されている。
そして、第１キャップ４７（第２キャップ４９）には、抵抗体４８の端を保持する複数の保持爪４７ｈ（保持爪４９ｈ）が設けられている。
また、第２導電材５０には、絶縁パイプ４４の係止段部４４ｓに下端が当接し、絶縁パイプ４４の係止段部４４ｓよりも上側の内径が外径とされた太径部５０ｂが設けられている。

上記したエンジン６１には、内燃機関用点火コイル２１の高圧筒２２ｔ、および、この高圧筒２２ｔに接続された内燃機関用プラグソケット４１が挿入されるプラグホール６２と、このプラグホール６２の周囲に位置し、内燃機関用点火コイル２１の取付フランジ部２２ｆを取り付けるための取付部６３とが設けられている。
そして、プラグホール６２の底には、点火プラグ７１の雄ねじ部７５ｓを螺合させて点火プラグ７１を取り付けるための取付ねじ孔６２ｓが設けられている。

上記した点火プラグ７１は、高電圧が供給される頂部端子７２と、この頂部端子７２から延びた中心電極７３と、この中心電極７３および頂部端子７２を絶縁シールする絶縁碍子７４と、この絶縁碍子７４の外側に設けられた金具７５とで構成されている。
そして、金具７５には、プラグホール６２の取付ねじ孔６２ｓに螺合する雄ねじ部７５ｓと、この雄ねじ部７５ｓから延び、中心電極７３と火花間隙をおいて対向する電極７５ｅとが設けられている。

この内燃機関用点火コイル装置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内燃機関用点火コイル２１の一次コイルに通電し、一次コイルへの通電を遮断することにより、鉄心に磁束が発生し、変化することによって二次コイルに高電圧が誘起され（発生し）、高圧端子２４に高電圧が供給される。
そして、高圧端子２４に供給された高電圧は導電体アッセンブリ４５を介して点火プラグ７１の頂部電極７２に供給されるので、中心電極７３と電極７５ｅとの間に火花放電が発生する（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。

特開２００４−１６９６１９号公報 特開２００４−２２４８１号公報

従来の内燃機関用プラグソケット４１を実装すると、導電体アッセンブリ４５は、絶縁パイプ４４の軸方向の両側を高圧端子２４と、頂部電極７２（または係止段部４４ｓ）とによって固定されるので、絶縁パイプ４４の軸方向へ移動しなくなる。
しかしながら、第１、第２キャップ４７，４９の外径が絶縁パイプ４４の係止段部４４ｓ（肉盛り部４４ｐ）よりも上側の内径よりも小さく、第１、第２キャップ４７，４９と絶縁パイプ４４の内周面との間に大きな隙間があるので、振動によって第１、第２キャップ４７，４９および抵抗体４８が絶縁パイプ４４の軸方向と直交する方向へ移動する。
このように第１、第２キャップ４７，４９および抵抗体４８が移動すると、第１、第２キャップ４７，４９の保持爪４７ｈ，４９ｈが絶縁パイプ４４の内周面に大きな衝撃で衝突することによって絶縁パイプ４４の内周面を削り取り、絶縁パイプ４４の肉厚が薄くなって絶縁パイプ４４は要求される耐電圧を確保できなくなる。
そして、絶縁パイプ４４が要求される耐電圧を確保できなくなると、プラグホール６２内に高電圧リークが発生し、内燃機関が機能しなくなる。

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、絶縁パイプの内周面が削り取られるのを防止することにより、絶縁パイプの要求される耐電圧を確保することのできる内燃機関用プラグソケットを提供するものである。

この発明は、以下のような発明である。
（１）エンジンに取り付けられた内燃機関用点火コイルの、前記エンジンのプラグホール内へ浅く突入する高圧筒に被さる高圧筒嵌合部と、前記プラグホールの底に取り付けられた点火プラグの、頂部電極を有する絶縁碍子に被さるプラグ嵌合部と、このプラグ嵌合部と前記高圧筒嵌合部とを連結する絶縁パイプとを備え、この絶縁パイプ内に、前記高圧筒内の高圧端子に一端が接続される第１導電材と、この第１導電材の他端に接続された第１キャップと、この第１キャップに一端側を保持される抵抗体と、この抵抗体の他端側を保持する第２キャップと、この第２キャップに一端が接続され、他端が前記頂部電極に接続される第２導電材とが設けられ、前記高圧筒内の前記高圧端子からの高電圧を前記点火プラグの前記頂部電極へ供給する内燃機関用プラグソケットにおいて、前記第１キャップおよび前記第２キャップに、前記抵抗体を保持する複数の保持爪と、この複数の保持爪の外側が形成する円よりも大きく、前記絶縁パイプの内径に対して０．０１ｍｍ〜０．２ｍｍ小さな円を外側面が形成する複数の保護爪とを設けたことを特徴とする。
（２）（１）に記載の内燃機関用プラグソケットにおいて、前記複数の保護爪の外側が円筒面の一部をそれぞれ形成することを特徴とする。
（３）（１）または（２）に記載の内燃機関用プラグソケットにおいて、前記保持爪と前記保護爪とを、円周方向へ交互に設けたことを特徴とする。
（４）（３）に記載の内燃機関用プラグソケットにおいて、前記保持爪と前記保護爪とを、３つずつに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プラグソケットにおいて、前記複数の保護爪の先端外周を、曲面にしたことを特徴とする。

この発明によれば、第１キャップおよび第２キャップに、抵抗体を保持する複数の保持爪と、この複数の保持爪の外側が形成する円よりも大きく、絶縁パイプの内径に対して０．０１ｍｍ〜０．２ｍｍ小さな円を外側が形成する複数の保護爪とを設けたので、第１、第２キャップの保護爪が絶縁パイプの内周面に衝突する衝撃がなくなることによって絶縁パイプの内周面が削り取られなくなり、絶縁パイプの要求される耐電圧を確保することができる。
そして、複数の保護爪の外側が円筒面の一部をそれぞれ形成するので、保護爪の外側面は全体で絶縁パイプの内周面に当接し、保護爪の周方向のエッジによる絶縁パイプの内周面の削り取りを防止することができる。
さらに、保持爪と保護爪とを、円周方向へ交互に設けたので、第１、第２キャップは抵抗体をバランスよく確実に保持することができる。
そして、保持爪と保護爪とを、３つずつにしたので、簡単な構成の第１、第２キャップで抵抗体をバランスよく確実に保持することができる。
さらに、複数の保護爪の先端外周を、曲面にしたので、保護爪の先端外周が絶縁パイプの内周面に当接しても、保護爪の先端外周による絶縁パイプの内周面の削り取りを防止することができる。

以下、この発明の実施例を図に基づいて説明する。

図１はこの発明の一実施例である内燃機関用プラグソケットの概略構成を示す部分断面図、図２は図１に示した導電体アッセンブリの拡大正面図、図３は図１および図２に示した第１キャップおよび第２キャップの拡大正面図、図４は図３に示した第１キャップおよび第２キャップの底面図、図５は図４のＡ−Ａ線による断面図であり、図６と同一または相当部分に同一符号を付してある。

この実施例における導電体アッセンブリ４５は、図１または図２に示すように、絶縁ケースの高圧筒内の高圧端子に一端（上端）が接続される、例えば、コイルスプリングで構成された第１導電材４６と、この第１導電材４６の他端（下端）に取り付けて接続された第１キャップ４７と、この第１キャップ４７に一端（上端）側を保持される抵抗体４８と、この抵抗体４８の他端（下端）側を保持する第２キャップ４９と、この第２キャップ４９に一端（上端）を取り付けて接続され、他端（下端）が点火プラグの頂部電極に接続される、例えば、コイルスプリングで構成された第２導電材５０とで構成されている。

上記した第１キャップ４７（第２キャップ４９）は、図３〜図５に示すように、平板で円形の基板部４７ｂ（基板部４９ｂ）と、この基板部４７ｂ（基板部４９ｂ）の中心を中心とし、加工によって基板部４７ｂ（基板部４９ｂ）の一方の面から膨出させられ、第１導電材４６（第２導電材５０）へ圧入される接続取付部４７ｃ（接続取付部４９ｃ）と、基板部４７ｂ（基板部４９ｂ）の周縁から接続取付部４７ｃ（接続取付部４９ｃ）と反対側で周方向へ等間隔に折り曲げられて起立し、基板部４７ｂ（基板部４９ｂ）の中心を中心とした同心円の保持爪円Ｈを外側が形成する複数、例えば、３つの保持爪４７ｈ（保持爪４９ｈ）と、基板部４７ｂ（基板部４９ｂ）の周縁から接続取付部４７ｃ（接続取付部４９ｃ）と反対側で周方向へ保持爪４７ｈ（保持爪４９ｈ）と交互に等間隔に折り曲げられて保持爪４７ｈ（保持爪４９ｈ）よりも高く（長く）起立し、基板部４７ｂ（基板部４９ｂ）の中心を中心として保持爪円Ｈよりも大きく、絶縁パイプ４４の内径に対して０．０１ｍｍ〜０．２ｍｍ小さな保護爪円Ｐを外側面が形成する複数、例えば、３つの保護爪４７ｐ（保護爪４９ｐ）とで構成されている。

そして、保持爪４７ｈ（保持爪４９ｈ）は、自身の弾性で抵抗体４８の端を保持できるように、側面視Ｓ字状に折り曲げられ、基板部４７ｂ（基板部４９ｂ）から離れる方向へ先端が拡開している。
また、保護爪４７ｐ（保護爪４９ｐ）は、先端外周が、同一断面で周方向へ連続する曲面４７ｒ（曲面４９ｒ）（外側へ膨出する凸曲面）とされている。
このように、第１キャップ４７と第２キャップ４９とは、同じ構成とされている。
なお、保持爪４７ｈ，４９ｈに抵抗体４８の端を保持させても、保持爪円Ｈは保護爪円Ｐよりも小さな状態を維持する。
そして、保護爪円Ｐと絶縁パイプ４４の内径との差が０．０１ｍｍ未満になると、第１、第２キャップ４７，４９を絶縁パイプ４４内へ挿入しにくくなり、また、保護爪円Ｐと絶縁パイプ４４の内径との差が０．２ｍｍを超えると、絶縁パイプ４４の内周面と第１、第２キャップ４７，４９との隙間が大きくなるので、保護爪円Ｐを、絶縁パイプ４４の内径に対して０．０１ｍｍ〜０．２ｍｍ小さくする。
また、３つの保護爪４７ｐ，４９ｐの外側は、保護爪円Ｐの円筒面をそれぞれ形成している。

上記した第２導電材５０には、絶縁パイプ４４の係止段部４４ｓに下端が当接し、絶縁パイプ４４の係止段部４４ｓよりも上側の内径が外径とされた太径部５０ｂが設けられている。
なお、この発明における絶縁パイプ４４の内径とは、図１および図６に示すように、絶縁パイプ４４の係止段部４４ｓ（肉盛り部４４ｐ）よりも上側の内径を言う。

上述したように、この発明の一実施例によれば、第１キャップ４７（第２キャップ４９）に、抵抗体４８を保持する３つの保持爪４７ｈ（保持爪４９ｈ）と、この３つの保持爪４７ｈ（保持爪４９ｈ）の外側が形成する保持爪円Ｈよりも大きく、絶縁パイプ４４の内径に対して０．０１ｍｍ〜０．２ｍｍ小さな保護爪円Ｐを外側が形成する３つの保護爪４７ｐ（保護爪４９ｐ）とを設けたので、第１、第２キャップ４７，４９の保護爪４７ｐ，４９ｐが絶縁パイプ４４の内周面に衝突する衝撃がなくなることによって絶縁パイプ４４の内周面が削り取られなくなり、絶縁パイプ４４の要求される耐電圧を確保することができる。
そして、保持爪４７ｈ，４９ｈの先端を拡開させたので、抵抗体４８の挿入、保持が容易となり、確実に組み立てた導電体アッセンブリ４５を供給することができる。
さらに、３つの保護爪４７ｐ，４９ｐの外側が円筒面の一部をそれぞれ形成するので、保護爪４７ｐ，４９ｐの外側面は全体で絶縁パイプ４４の内周面に当接し、保護爪４７ｐ，４９ｐの周方向のエッジによる絶縁パイプ４４の内周面の削り取りを防止することができる。
そして、保持爪４７ｈ，４９ｈと保護爪４７ｐ，４９ｐとを、円周方向へ交互に設けたので、第１、第２キャップ４７，４９は抵抗体４８をバランスよく確実に保持することができる。
さらに、保持爪４７ｈ，４９ｈと保護爪４７ｐ，４９ｐとを、３つずつにしたので、簡単な構成の第１、第２キャップ４７，４９で抵抗体４８をバランスよく確実に保持することができる。
そして、３つの保護爪４７ｐ，４９ｐの先端外周を、曲面４７ｒ，４９ｒにしたので、保護爪４７ｐ，４９ｐの先端外周が絶縁パイプ４４の内周面に当接しても、保護爪４７ｐ，４９ｐの先端外周による絶縁パイプ４４の内周面の削り取りを防止することができる。

上記した実施例では、第１、第２キャップ４７，４９の保持爪４７ｈ，４９ｈおよび保護爪４７ｐ，４９ｐを３つにした例を示したが、保持爪および保護爪は３つ以上であってもよい。
そして、保持爪４７ｈ，４９ｈと保護爪４７ｐ，４９ｐとを円周方向へ等間隔に設けた例を示したが、等間隔でなくでもよい。
また、高圧筒嵌合部４２、プラグ嵌合部４３、絶縁パイプ４４を別体にした例を示したが、高圧筒嵌合部と絶縁パイプとを一体に構成してプラグ嵌合部を別体にしたり、プラグ嵌合部と絶縁パイプとを一体に構成して高圧筒嵌合部を別体にしたり、高圧筒嵌合部、プラグ嵌合部、絶縁パイプを一体に構成してもよい。

この発明の一実施例である内燃機関用プラグソケットの概略構成を示す部分断面図である。 図１に示した導電体アッセンブリの拡大正面図である。 図１および図２に示した第１キャップおよび第２キャップの拡大正面図である。 図３に示した第１キャップおよび第２キャップの底面図である。 図４のＡ−Ａ線による断面図である。 従来の内燃機関用プラグソケットを用いた内燃機関用点火コイル装置をエンジンに取り付けた状態の概略構成を示す部分断面図である。

符号の説明

１１ 内燃機関用点火コイル装置
２１ 内燃機関用点火コイル
２２ 絶縁ケース
２２ｆ 取付フランジ部
２２ｓ ソケット部
２２ｔ 高圧筒（高圧タワー部）
２４ 高圧端子（二次端子）
３４ 取付ねじ
４１ 内燃機関用プラグソケット
４２ 高圧筒嵌合部（ラバー部）
４３ プラグ嵌合部（ブーツ部）
４４ 絶縁パイプ
４４ｐ 肉盛り部
４４ｓ 係止段部
４５ 導電体アッセンブリ
４６ 第１導電材
４７ 第１キャップ
４７ｂ 基板部
４７ｃ 接続取付部
４７ｈ 保持爪
４７ｐ 保護爪
４７ｒ 曲面
４８ 抵抗体
４９ 第２キャップ
４９ｂ 基板部
４９ｃ 接続取付部
４９ｈ 保持爪
４９ｐ 保護爪
４９ｒ 曲面
５０ 第２導電材
５０ｂ 太径部
６１ エンジン
６２ プラグホール
６２ｓ 取付ねじ孔
６３ 取付部
７１ 点火プラグ
７２ 頂部電極
７３ 中心電極
７４ 絶縁碍子
７５ 金具
７５ｓ 雄ねじ部
７５ｅ 電極
Ｈ 保持爪円
Ｐ 保護爪円

Claims (5)

1. エンジンに取り付けられた内燃機関用点火コイルの、前記エンジンのプラグホール内へ浅く突入する高圧筒に被さる高圧筒嵌合部と、
   前記プラグホールの底に取り付けられた点火プラグの、頂部電極を有する絶縁碍子に被さるプラグ嵌合部と、
   このプラグ嵌合部と前記高圧筒嵌合部とを連結する絶縁パイプとを備え、
   この絶縁パイプ内に、前記高圧筒内の高圧端子に一端が接続される第１導電材と、この第１導電材の他端に接続された第１キャップと、この第１キャップに一端側を保持される抵抗体と、この抵抗体の他端側を保持する第２キャップと、この第２キャップに一端が接続され、他端が前記頂部電極に接続される第２導電材とが設けられ、
   前記高圧筒内の前記高圧端子からの高電圧を前記点火プラグの前記頂部電極へ供給する内燃機関用プラグソケットにおいて、
   前記第１キャップおよび前記第２キャップに、前記抵抗体を保持する複数の保持爪と、この複数の保持爪の外側が形成する円よりも大きく、前記絶縁パイプの内径に対して０．０１ｍｍ〜０．２ｍｍ小さな円を外側面が形成する複数の保護爪とを設けた、
   ことを特徴とする内燃機関用プラグソケット。
2. 請求項１に記載の内燃機関用プラグソケットにおいて、
   前記複数の保護爪の外側が円筒面の一部をそれぞれ形成する、
   ことを特徴とする内燃機関用プラグソケット。
3. 請求項１または請求項２に記載の内燃機関用プラグソケットにおいて、
   前記保持爪と前記保護爪とを、円周方向へ交互に設けた、
   ことを特徴とする内燃機関用プラグソケット。
4. 請求項３に記載の内燃機関用プラグソケットにおいて、
   前記保持爪と前記保護爪とを、３つずつにした、
   ことを特徴とする内燃機関用プラグソケット。
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プラグソケットにおいて、
   前記複数の保護爪の先端外周を、曲面にした、
   ことを特徴とする内燃機関用プラグソケット。

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