JP2762673B2 - デイストリビュータ - Google Patents

デイストリビュータ

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JP2762673B2
JP2762673B2 JP2098789A JP9878990A JP2762673B2 JP 2762673 B2 JP2762673 B2 JP 2762673B2 JP 2098789 A JP2098789 A JP 2098789A JP 9878990 A JP9878990 A JP 9878990A JP 2762673 B2 JP2762673 B2 JP 2762673B2
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一浩 岡
毅 森田
誠剛 平本
豊 大橋
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、内燃機関のディストリビュータに関するも
のである。
[従来の技術] 従来より、自動車には数多くの電装品が使用されてき
たが、中でも回路電流を高速で断続させる必要のある点
火装置の火花放電により発生する雑音電波がテレビ放
送、ラジオ放送などの各種無線通信機器や車載電子機器
に妨害を与え、S/N比を悪くしたり誤動作を誘発する一
因となり問題となっている。即ち、内燃機関のディスト
リビュータは、構成する配電子の放電電極(以下ロータ
電極と称する)と側方端子の放電電極(以下側方電極と
称する)間からの放電によって雑音電波が放射されるの
である。
第10図および第11図は各々この雑音電波を防止するも
のとして、例えば特公昭51-38853号公報に掲載された、
ロータ電極に高抵抗膜を設けたディストリビュータの構
成図およびその要部断面図であり、図において、(1)
はロータ電極、(6)は側方電極、(7)は内燃機関の
クランクシャフトに接続する回転軸、(3)は高抵抗膜
である。以下図を用いて説明する。ロータ電極(1)と
側方電極(6)が近接した相対位置になった場合に放電
が生じ、点火プラグに電気が供給されるものである。従
来のディストリビュータは、このようにロータ電極
(1)と側方電極(6)の内の少なくともどちらか一方
の端面および表、裏面に高抵抗膜(3)が設けられてお
り、これによって雑音電波放射の原因である容量放電電
流最大値を抑制かつ安定化するようにして雑音防止を図
っていた。
さらに、例えば特公昭61-38351号公報に掲載されてい
るようにロータ電極(1)の上下面の一方ないしは両面
に、有機物をバインダーとするSiワニスまたはSiO2の板
を有機物層を介してはりつけ、高抵抗膜(3)とするこ
とで電波雑音を抑制しようとしていたものもあった。
[発明が解決しようとする課題] しかし、従来のディストリビュータ(特公昭51-38853
号公報)は以上のようにロータ電極に設けた高抵抗膜
(3)にロータ電極が露出する開口部が形成されておら
ず、ロータ電極(1)と側方電極(6)との間での放電
は高抵抗膜(3)の表面からではなく、高抵抗膜(3)
の下にあるロータ電極(1)と高抵抗膜(3)との界面
で起こった部分放電により誘引された主放電が、高抵抗
膜の一部分を絶縁破壊して起こっている。このため、初
めの主放電が起こりにくく、また安定して放電しにくい
ことから、有効な雑音電波防止効果が安定に得にくいと
いう課題があった。
一方、従来のディストリビュータ(特公昭61-38351号
公報)は高抵抗膜(3)に上記開口部は設けられている
が、SiワニスやSiO2を張りつけるのに有機物層を介して
電極と付着させているため、放電に曝されたり放電中に
生じるO3やNOxなどのガスの影響を受けることなどで、
経時的に剥離が起こりやすい。この為、使用中に効果が
低下しやすいという課題があった。
この発明はかかる課題を解消するためになされたもの
で、主放電が安定し、雑音電波防止効果に優れ、しかも
長期に渡って安定性を有し、信頼性を向上できるディス
トリビュータを得ることを目的とする。
[課題を解決するための手段] 本発明のディストリビュータは、内燃機関の回転に連
動して回転する足部と、この足部に結合された頭部とか
ら構成されたロータ電極及びこのロータ電極の頭部と放
電ギャップを介して対向する側方電極を備えたものにお
いて、上記ロータ電極の頭部の上側方電極側端部の上下
面にSiCを含有する高抵抗膜を設け、上記高抵抗膜の先
端から上記ロータ電極を露出させると共に、上記ロータ
電極の頭部の厚さが上記足部側から側方電極対向側端面
に向かって薄くなるようにし、かつ上記ロータ電極及び
上記高抵抗膜の各先端が上記側方電極から等距離となる
ようにしたことを特徴とするものである。
また、上記高抵抗膜がSiC、SiおよびCの複合組成ま
たはSiC、Si、CおよびSiOx(0<X<2)の複合組成
であることを特徴とするものである。
[作用] 本発明において、ロータ電極の頭部の側方電極側端部
の上下面にSiCを含有する高抵抗膜を設けて高抵抗膜の
先端からロータ電極を露出させると共に、ロータ電極の
頭部の厚さが足部側から側方電極対向側端面に向かって
薄くなるようにし、かつ上記ロータ電極及び上記高抵抗
膜の各先端が上記側方電極から等距離となるようにした
ことにより、ロータ電極と高抵抗膜との界面での放電が
優先的に安定的に発生し、高抵抗膜の耐久性がよくなっ
て信頼性が向上すると共に電雑抑制効果が向上する。
また、高抵抗膜がSiC、SiおよびCの複合組成またはS
iC、Si、CおよびSiOx(0<X<2)の複合組成とする
ことにより、低い放電電圧で放電を開始しかつ放電電流
を低減する。
[実施例] 第1図(a)、(b)、(c)および(d)は、それ
ぞれ本発明の一実施例であるディストリビュータのロー
タ電極の横断面図、平面図、縦断面図および斜視図、第
1図(e)は上記ロータ電極のディストリビュータでの
放電状態を示す構成図である。図において、2はロータ
電極、21はロータ電極頭部で側方電極と対向し、22はロ
ータ電極足部でロータ電極頭部と給電部とを接続する。
ロータ電極頭部21は足部側から側方電極対向側端面に
向かって厚さが次第に薄くなり、かつ端部が波形の形状
となるようにされている。さらに、その上下面にSiCを
主成分とし、例えばSiおよびCまたはSi、Si酸化物およ
びCを含む複合組成の高抵抗膜(31)を、例えばレーザ
をSiCに照射して蒸発させて蒸着するレーザ真空蒸着法
により付着させ、ロータ電極の側方電極対向側の端部に
高抵抗膜31を設けている。また、ロータ電極の側方電極
対向側の端部が凹凸を有することにより、より限られた
部分で放電が起こりかつ放電にさらされない部分が残存
するため低電圧、低電流の放電が安定かつ長寿命で起こ
りやすくなっている。第1図は高抵抗膜の先端からロー
タ電極が露出するように高抵抗膜に開口部を設け、かつ
高抵抗膜とロータ電極の先端を図示のように備えて、夫
々の先端が側方電極から等距離となるようにしている。
このようにすることによってロータ電極と誘電体との界
面で優先的、安定的に放電が発生する。側方電極に対し
て界面での放電が優先的に起こるには、開口部幅は側方
電極よりも狭い、例えば3mm以下であるのが望ましい。
ここで、高抵抗膜の組成について述べる。高抵抗膜
は、電極間(ロータ電極と側方電極)での主放電を誘引
するロータ電極部での部分放電を起こりやすくするある
程度の電荷の蓄積と、余分な電荷の存在で誘発される不
安定な放電を避けるための余剰電荷の消失が必要なこと
から、静電容量と誘電損失がバランスさせた組成とする
必要がある。誘電体であり高誘電損失であるSiCに対
し、誘電体であるSiOxと導電体であるC、Siを加えるこ
とで被膜の物性値を最適化した結果、初期放電特性は特
にSiCの含有量が10〜70%の範囲の場合効果がある。頭
部SiC:C:Si:SiOx=1:a:b:c(0<x<2.0<4.0<b4.0<
c<10)の組成が望ましく、中でもSiC1.50.5の組成
の物を高抵抗膜に用いた場合、初期放電特性が初期放電
電圧7.2〜7.9KV、初期放電電流1.3〜1.8Aとなり、SiOx
を用いた場合の初期放電電圧8.0〜9.3KV、初期放電電流
2.2〜3.2Aおよび上記膜を設けなかった場合の初期放電
電圧12KV、初期放電電流5Aに比べ初期放電特性が低下し
ているのが解る。
なお、ロータ電極(2)の側方電極対向側の端部の先
端を薄くするだけでも、また波形の形状にするだけでも
第1図に示したような側方電極対向側の端部に凹凸を設
ける作用効果が期待できる。
第2図(a)、(b)、(c)および(d)は、それ
ぞれ本発明の他の実施例のディストリビュータのロータ
電極の横断面図、平面図、縦断面図および斜視図であ
り、先端を薄くしただけのロータ電極である。
第3図(a)、(b)、(c)および(d)は、それ
ぞれ本発明の他の実施例のディストリビュータのロータ
電極の横断面図、平面図、縦断面図および斜視図であ
り、先端を波型にしただけの電極を用いたものである。
なお、ロータ電極(2)の材質は、黄銅あるいはステ
ンレス鋼を用いているが、その他の金属、例えばアルミ
ニウムや炭素鋼などでもよい。さらに金属以外の導体や
導体と不導体の複合材あるいは半導体でもよい。また、
薄くする角度や先端の幅の値は本体の厚みより薄ければ
よい。また、その値に分布をつけても構わず、例えば第
4図ないし第6図で示される様な形状の電極でもよい。
なお、第4図ないし第6図の(a)、(b)および
(c)は、それぞれ本発明の他の実施例のディストリビ
ュータのロータ電極の横断面図、平面図、および縦断面
図である。
また、波型の形状の施し方は段差があればよく、例え
ば第7図(a)、(b)および(c)に示すそれぞれ本
発明の他の実施例およびさらに他の実施例のディストリ
ビュータのロータ電極の正面図のような形状の電極でも
よい。
実施例1 第1図に示すように、厚さ1.2mmの黄銅製電極で先端
の厚さを0.5mmとして角度15度で薄くし、かつ波型60度
の角度で9山形成したロータ電極(2)に、SiCとCとS
iとを含む複合組成の高抵抗膜(31)をSiC:C:Si=1:x:y
(0<x<2.0<y<1)の範囲で作製した場合、放電
開始電圧が12KV以上であったのが6KV以下になり、特にS
iC:C:Si=1:1.6:0.6の時効果が大きかった。上記組成の
緻密質の高抵抗膜(31)は、例えば第9図に示す高抵抗
膜の組織状態を示す組織分布図のような分布を示す。
実施例2 第1図に示すように、SiC:C:Si:SiO2=1:x:y:z(0<
x<2.0<y<1.0,0<z<2)の組成の高抵抗膜(31)
を形成した場合、ロータ電極(2)だけでは12KV以上で
あった放電開始電圧は、6KV以下に低減できた。特にSi
C:C:Si:SiO2=1:1.6:0.6:0.4の時にその効果が大きい。
上記組成の緻密質の高抵抗膜(31)は、例えば第8図に
示す高抵抗膜の組織状態を示す組織分布図のような分布
でSiCとCとSiとSiの酸化物が混合しているため、放電
の開始に必要な電荷の発生あるいは残留に必要な誘電損
失の小さい誘電体であるSiの酸化物と放電で誘記された
電荷のうち不要なものを消してしまう作用に優れた誘電
損失の大きい誘電体SiCと電荷を容易に伝えるCと周り
に徐々に電荷を伝えるSiがそれぞれ作用して、極めて低
い放電電圧で放電を開始しかつ放電電流を低減する効果
が得られる電極になっている。
なお、高抵抗膜が上記のようにSiCを主成分としてい
れば、他の物質やSiやCと他の元素との結合が含まれて
いてもよい。
また、本発明のディストリビュータに係わる高抵抗膜
を作製する方法としては例えば電子ビーム蒸着法や抵抗
加熱法等の真空蒸着法、スパッタリング法等の物理気相
成膜法、CVD法等の化学反応を用いた気相成膜法、無機
溶剤や有機溶剤を用いて液を塗布後それらの溶剤を気化
させて除去する液相塗布法、および溶射法などが用いら
れる。上記成膜法のように有機物を介さない手法を用い
て高抵抗膜を付着させているので、放電に曝されても放
電で発生したO3やNOx等のガスに曝されても、剥離し難
いので耐久製があり信頼製も向上する。中でも、溶射法
を除く成膜法により得られる膜は、緻密であり、側方電
極との放電は、高抵抗膜(31)とロータ電極(2)との
界面を中心に生じるので、緻密な高抵抗膜(31)とロー
タ電極(2)との界面が緻密であれば、放電位置が上下
方向にばらつかないので、ほぼ一定値に近い放電電圧で
放電が起こる。
また、高抵抗膜(31)は、緻密質であれば、第9図に
示すように粒状のものが含まれた構造になってもよい。
さらに、被膜を蒸着する際に、酸素を流したり酸化ガ
スを流したり真空度を低くしたりして、高抵抗膜に含ま
れるSiの酸化物の量を増やしたり、逆に不活性ガスや非
酸化性ガスや還元性ガスを流したり真空度を高くしてSi
の酸化物の量を減らすあるいはなくすなどして高抵抗膜
(31)を作製してもよい。また、Siの酸化物の酸素量
は、SiOxで表せば、0<x<2であれば好ましい。
[発明の効果] 以上説明した通り、本発明は、内燃機関の回転に連動
して回転する足部と、この足部に結合された頭部とから
構成されたロータ電極及びこのロータ電極の頭部と放電
ギャップを介して対向する側方電極を備えたものにおい
て、上記ロータ電極の頭部の上記側方電極側端部の上下
面にSiCを含有する高抵抗膜を設け、上記高抵抗膜の先
端から上記ロータ電極を露出させると共に、上記ロータ
電極の頭部の厚さが上記足部側から側方電極対向側面に
向かって薄くなるようにし、かつ上記ロータ電極及び上
記高抵抗膜の各先端が上記側方電極から等距離となるよ
うにしたことにより主放電が安定し、雑音電波防止効果
に優れ、しかも長期に渡って安定性を有し、信頼性を向
上できるディストリビュータを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)、(b)、(c)および(d)は、それぞ
れ本発明の一実施例のディストリビュータのロータ電極
の横断面図、平面図、縦断面図および斜視図、第1図
(e)は上記ディストリビュータの放電状態を示す構成
図第2図および第3図の(a)、(b)、(c)および
(d)は、それぞれ本発明の他の実施例のディストリビ
ュータのロータ電極の横断面図、平面図、縦断面図およ
び斜視図、第4図ないし第6図の(a)、(b)および
(c)は、それぞれ本発明の他の実施例のディストリビ
ュータのロータ電極の横断面図、平面図、および縦断面
図、第7図(a)、(b)および(c)はそれぞれ本発
明の他の実施例およびさらに他の実施例のディストリビ
ュータのロータ電極の正面図、第8図は本発明の一実施
例のディストリビュータに係わる高抵抗膜の組織状態を
示す組織分布図、第9図は本発明の他の実施例のディス
トリビュータに係わる高抵抗膜の組織状態を示す組織分
布図、第10図および第11図は従来の高抵抗膜を設けたデ
ィストリビュータの構成図およびその要部断面図であ
る。 図において、(2)はロータ電極(21)はロータ電極頭
部、(22)はロータ電極足部、(31)は高抵抗膜、
(6)は側方電極である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
フロントページの続き (72)発明者 大橋 豊 兵庫県姫路市千代田町840番地 三菱電 機株式会社姫路製作所内 (56)参考文献 特開 昭61−76764(JP,A) 特開 昭52−125943(JP,A) 特開 昭57−151065(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02P 7/02 302 F02P 7/02 303

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内燃機関の回転に連動して回転する足部
    と、この足部に結合された頭部とから構成されたロータ
    電極及びこのロータ電極の頭部と放電ギャップを介して
    対向する側方電極を備えたものにおいて、上記ロータ電
    極の頭部の上記側方電極側端部の上下面にSiCを含有す
    る高抵抗膜を設け、上記高抵抗膜の先端から上記ロータ
    電極を露出させると共に、上記ロータ電極の頭部の厚さ
    が上記足部側から側方電極対向側端面に向かって薄くな
    るようにし、かつ上記ロータ電極及び上記高抵抗膜の各
    先端が上記側方電極から等距離となるようにしたことを
    特徴とするディストリビュータ。
  2. 【請求項2】高抵抗膜がSiC、SiおよびCの複合組成ま
    たはSiC、Si、CおよびSiOx(0<X<2)の複合組成
    であることを特徴とする請求項1記載のディストリビュ
    ータ。
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