JP2008248778A - 点火装置の高圧出力部構造 - Google Patents

Abstract

【目的】
高価なシリコンゴム等の材料を少なくし、併せてプラグホール内のノイズにも対応でき、且つメンテナンスの引き抜き時においても良好な状態が保てるプラグ固定部材を備える点火装置の高圧出力部構造を提供する。
【解決手段】
点火コイル部をケース内に収容し、２次コイル部に発生する高電圧を導電部材を介して点火プラグに供給し、当該点火プラグの電極と碍子部とを開口部が覆うプロテクタを備えた点火装置において、少なくとも前記点火プラグの碍子部の一部に接触し前記プロテクタの開口部内壁に弾性材からなる略円筒形のプラグ固定部材を備え、当該プラグ固定部材からプロテクタを挟んで当該プロテクタの外周にはリテーナを備え、当該リテーナは前記プラグ固定部材の少なくとも軸方向の固定を行う如く形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、内燃機関用の点火プラグに接続される点火装置の高圧出力部の構造に関し、特に点火コイルの２次コイルから得られる高電圧を点火プラグに供給する部分の構造に関する。

従来より内燃機関用点火装置においては、当該点火装置を構成する点火コイルの２次コイルから得られる高電圧（高圧）を点火プラグに伝えるために、様々な構造の電圧伝達手段が提案されている。そして近時では、このような点火コイルと、電圧伝達手段と、場合によっては点火制御を行うイグナイタ部を一つのケース内に備え、内部を樹脂充填、硬化し点火装置を形成するものが提案されている。さらには、各種規制や燃費向上、点火時期の制御等を考慮して、シリンダ内での燃焼状態を把握するためにイオン電流検出機能付きの点火装置も提案されている。

このような点火装置における高圧出力部構造、即ち点火装置と点火プラグの接続構造は、例えば公知文献特開平６−２１３１２８号（特許文献１）のような構造となっている。すなわち、高圧出力は１次２次コイルからなる点火コイルと、点火プラグの間に配置される高圧ジョイント内のジョイント金属で行われ、点火プラグへの固定は主に下部のゴムブッシュによりなされている。当該ゴムブッシュは高圧ジョイントの開口部端部内壁と外壁をコの字状のゴムブッシュで覆い、点火プラグの碍子部分に当接することで点火装置と点火プラグの接続を実現している。

また、別の従来例として、特開平１０−３０２９２９号（特許文献２）にはスパイクノイズ低減のためのプラグブーツ構造が開示されている。より具体的には、特許文献２においては、プラグブーツの軸方向寸法を規定し、プラグ碍子の露出部分を少なくしていることが特徴となっている。

さらに別の例として特開２００５−０９０４８５号（特許文献３）の特に図２２には、前記特許文献１若しくは２に開示のゴムブッシュ（プラグブーツ）を開口部内壁にのみ備える構成が開示されている。

特開平６−２１３１２８号公報 特開平１０−３０２９２９号公報 特開２００５−０９０４８５号公報

しかしながら、上記構成の点火装置においては次のような問題が生じている。すなわち、特許文献１と２では、ゴムブッシュ（プラグブーツ）が複雑な形状をしており、この製作には高価な金型が必要であるばかりか、弾性と耐久性を確保するためにシリコンゴム等の高価な材料を多く使用しなくてはならない。また、エンジン毎にプラグホールが変化するために、エンジン毎に前記金型が準備されなくてはならず、製造側にとっては設計の煩雑さも伴っていた。また特許文献２では、スパイクノイズの低減を目的とするために、点火装置のエンジンへの取付行程における挿入誤差も勘案し、作業性も含め各工程での寸法管理が必要になり、当該効果を得るには精度のよい製品と組み立て行程が必要となっている。

さらに特許文献３においては、ゴム製のプラグキャップという定義であるが、ケース内壁への具体的な取付構造が開示されておらず、一般的には接着剤で固定されると解される。しかしながら特許文献３のような構成では、点火プラグの交換やメンテナンスのために点火装置を点火プラグから引き抜く際に、当該ゴムキャップが外れてしまうことが容易に考えられる。

本発明はこのような課題に鑑み、高価なシリコンゴム等の材料を少なくし、併せてプラグホール内のノイズにも対応でき、且つメンテナンスの引き抜き時においても良好な状態が保てるプラグ固定部材を備える点火装置の高圧出力部構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明では次のような構成とする。すなわち、点火コイル部をケース内に収容し、２次コイル部に発生する高電圧を導電部材を介して点火プラグに供給し、当該点火プラグの電極と碍子部とを開口部が覆うプロテクタを備えた点火装置において、少なくとも前記点火プラグの碍子部の一部に接触し前記プロテクタの開口部内壁に弾性材からなる略円筒形のプラグ固定部材を備え、当該プラグ固定部材からプロテクタを挟んで当該プロテクタの外周にはリテーナを備え、当該リテーナは前記プラグ固定部材の少なくとも軸方向の固定を行う如く形成されることを特徴とする点火装置の高圧出力部構造とする。前記リテーナの少なくとも一部分が点火プラグのナット部に接触してもよい。

上記構成のように、点火コイル部をケース内に収容し、２次コイル部に発生する高電圧を導電部材を介して点火プラグに供給し、当該点火プラグの電極と碍子部とを開口部が覆うプロテクタを備えた点火装置において、少なくとも前記点火プラグの碍子部の一部に接触し前記プロテクタの開口部内壁に弾性材からなる略円筒形のプラグ固定部材を備えることで、複雑な形状のプラグ固定部材形状において必要であった成型金型が不要で、円筒形のゴム、シリコーン材等の押し出しカットのみで作成が可能となる。これにより高価な固定部材の材料削減も実現できる。

また、プラグ固定部材からプロテクタを挟んで当該プロテクタの外周にはリテーナを備え、当該リテーナは前記プラグ固定部材の少なくとも軸方向の固定を行う如く形成されることで点火装置の挿入、取り外し時においてもプラグ固定部材がプロテクタから外れることが防止できる。また、前記リテーナの少なくとも一部分が点火プラグのナット部に接触することでプラグホールに発生する電気的なノイズをグランドに落とすことができる。当該構造は特に微少なイオン電流を検出する機能を備えた点火装置に適用することでより優れた効果が得られるものである。

本発明の第１の実施例とする点火装置の部分断面図を図１に、当該図１の点火プラグ付近の部分拡大図を図２に示す。図１と２において、点火装置１０は図示しないエンジンブロックのプラグホールの外側に点火コイル部２０を配置するタイプの点火装置を示している。点火装置１００の概略は、点火コイル部２０を収容するコイルケース３１と、当該ケースとは別部材で構成されプラグホール内に挿入されると共に点火プラグ７０に高電圧を伝達するプロテクタ３０と、当該プロテクタ３０の点火プラグ７０側端部に設けられるプラグ固定材６０とリテーナ５０とから構成されている。

上記構成を詳述すると、点火コイル部２０は、プラグホール外に配置される１次コイル２１と２次コイルおよび鉄心２３より構成されると共にこれらがコイルケース３１に収容される。前記２次コイル２２の高圧端部は、コイルケース３１に配置される高圧出力部２５を経由に接続されている。そして上記構成の点火コイル部２０を収容するコイルケース３１の内部は、各構成部品を収容後にエポキシ樹脂等を充填、硬化することによって密封状態にされている。

また、前記高圧出力部２５はコイルケース３１の外側に高電圧を出力する端子を介してプロテクタ３０内に設けられるスプリング４１に接続され、当該スプリング４１は、導電部材４０からスプリング４２を通って点火プラグ７０に接続されている。前記プロテクタは硬質の樹脂で成型されており、中心軸上に導電部材４０を備えると共に、当該導電部材４０の両端に点火コイル部２０と点火プラグ７０との接続を確実に行うことと、当該導電部材４０のプロテクタ３０からの抜け落ちを防止するためにスプリング４１−４２が備えられている。

また、前記コイルケース３１とプロテクタ３０とは双方の嵌合構造によって接続されており、プラグホールの開口部分にはプロテクタ３０の上端に形成されるレインカバー３２が設けられている。当該レインカバー３２は前述した硬質の樹脂材からなるプロテクタ３０の上端に軟質のゴム材等別部材で構成され、点火装置１０をプラグホールに装着時、プラグホール外からプラグホール内への液滴の侵入を防止する作用を有する。そして、当該レインカバー３２にはエンジン運転中の熱により当該プラグホール内の圧力が高くなった場合にプラグホール内のエアーをプラグホール外へ放出するために、プラグホール内外を連通するエア抜き穴３３が設けられている。

前記プロテクタ３０の点火プラグ７０側（下側）の構造について、部分拡大図である図２に基づき説明する。図２において、点火装置１０をプラグホールに挿入したときには、プロテクタ３０の下側開口部には点火プラグ７０が挿入され、点火プラグ７０のプラグ端子７２が前記スプリング４２に接触し、点火コイル部２０により作られる数十キロボルトの高電圧が点火プラグ７０に供給される。また、プロテクタ３０の下側開口部内壁にはプラグ固定材６０が備えられ、当該プラグ固定材６０は、点火プラグ７０の装着時にプラグ碍子部７３とプロテクタ３０の内壁との間に挟まれる如く位置している。また、プロテクタ３０の下側端部の外周には金属材料から構成されるリテーナ５０が装着されている。

次に前記プラグ固定部材６０とリテーナ５０の構造について述べる。まず、プラグ固定部材６０は、例えば円筒状のゴム材を切り出した押し出しチューブから構成され、より具体的には、プラグホールは直径２３乃至２５ｍｍ程度、点火プラグ７０の碍子部７３の直径は１０．５ｍｍ程度が一般的な寸法であり、当該プラグ固定部材６０は内周９乃至９．５ｍｍ程度で、０．５ｍｍ乃至数ｍｍの円筒形弾性チューブを押し出しと切断のみで作製できる。以上のような寸法関係においてプロテクタ３０の下側内壁寸法が決定され、好ましくはプラグ固定部材６０の外周寸法と略同一乃至は外周寸法より短い寸法に決定される。

また、リテーナ５０はプロテクタ３０の外周突起に係止する係止部５４と、前記プラグ固定部材６０を固定するストッパー部５３と、点火プラグ７０の金属部分となるナット部７１に当接する接地部５５と、プロテクタ３０へ装着時に内径を拡径する如く変形可能な構造としたスリット５１と、点火プラグ７０装着時同様に拡径するスリット５２を設けている。当該拡スリット５１−５２は、リテーナ５０の軸方向に沿って複数個の切れ込みによって形成されている。当該リテーナ５０はプラグホールに発生する電気的なノイズをグランドに落とす作用を考慮し、金属材料で構成すると共に、前述の如くナット部７１に当接することによって点火装置或いは周辺の電気配線等から発生する電気的なノイズを低減している。

次に上記プロテクタ３０の下側部分の組み立て手順について説明する。プロテクタ３０の下側開口部内壁にプラグ固定部材６０を装着し、この後プロテクタ３０の下側からリテーナ５０を圧入する。このときスリット５１の拡径作用によりリテーナ５０がプロテクタ３０に嵌め込まれ、プロテクタ３０の外周に形成される突起が係止部５４に引っかかることでリテーナ５０がプロテクタ３０に固定される。このときにリテーナ５０のストッパー部５３は円筒形のプラグ固定部材６０の下端部分を保持する如く位置するために、プラグ固定部材６０の軸方向（上下方向）固定がなされる。このようにしてプラグ固定部材６０を位置決め固定するので、点火装置１０を点火プラグ７０に装着時においてはプラグ碍子部７３とプラグ固定部材６０とにより、エンジン動作時の振動を吸収できると共に両者の確実な一体化が実現する。また点火プラグ７０の交換や整備において点火装置１０を取り外す場合にあっても、係止部５４によりリテーナ５０がプロテクタ３０に確実に固定されているために、プラグ固定部材６０が外れることがない。

以上説明した実施例は点火コイル部２０がプラグホールの外に配置される点火装置であるが、この他に例えば図３に示すような、プラグホールに円筒形の１次コイル２次コイル等を挿入するペン型の点火装置であっても、点火プラグとの接続部分を本発明の要旨に従って構成すれば同様の効果を奏するのは勿論である。また、上記実施例ではコイルケース３１とプロテクタ３０とを別部材で構成しているが、この構成はプロテクタ３０と一体型のコイルケース３１であってもよい。上記ペン型と、ケース一体型のそれぞれの点火装置においては、第１の実施例で述べたプロテクタ３０に該当するものがない場合もあるが、本発明におけるプロテクタとは、この下部の点火プラグが挿入される円筒形の開口部を有するケース部分も含むものとする。

本発明の第１の実施例を示す点火装置の半断面図を示す。 図１の部分拡大図を示す。 本発明の別の例を示す点火装置の半断面図を示す。

符号の説明

１０ 点火装置
２０ 点火コイル部
２１ １次コイル部
２２ ２次コイル部
２３ 鉄心
３０ プロテクタ
３１ コイルケース
３２ レインカバー
３３ エア抜き穴
４０ 導電部材
４１、４２ スプリング
５０ リテーナ
５１、５２ スリット
５３ ストッパー部
５４ 係止部
５５ 接地部
６０ プラグ固定部材
７０ 点火プラグ
７１ ナット部
７２ プラグ端子
７３ プラグ碍子部

Claims (2)

1. 点火コイル部をケース内に収容し、２次コイル部に発生する高電圧を導電部材を介して点火プラグに供給し、当該点火プラグの電極と碍子部とを開口部が覆うプロテクタを備えた点火装置において、少なくとも前記点火プラグの碍子部の一部に接触し前記プロテクタの開口部内壁に弾性材からなる略円筒形のプラグ固定部材を備え、当該プラグ固定部材からプロテクタを挟んで当該プロテクタの外周にはリテーナを備え、当該リテーナは前記プラグ固定部材の少なくとも軸方向の固定を行う如く形成されることを特徴とする点火装置の高圧出力部構造。
2. リテーナの少なくとも一部分が点火プラグのナット部に接触していることを特徴とする請求項１に記載の点火装置の高圧出力部構造。

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