JP2857556B2 - 内燃機関点火用配電器 - Google Patents

内燃機関点火用配電器

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JP2857556B2
JP2857556B2 JP5022970A JP2297093A JP2857556B2 JP 2857556 B2 JP2857556 B2 JP 2857556B2 JP 5022970 A JP5022970 A JP 5022970A JP 2297093 A JP2297093 A JP 2297093A JP 2857556 B2 JP2857556 B2 JP 2857556B2
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弘允 長江
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガソリンエンジンなど
の電気点火方式の内燃機関における点火用配電器に係
り、特に自動車用エンジンに好適な内燃機関点火用配電
器に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車用ガソリンエンジンなどの内燃機
関に搭載されている点火装置では、点火プラグと配電器
の放電時に電波雑音を発生するが、この電波雑音は周波
数帯域が広いため、種々の無線通信に電波障害を与えた
り、自動車に搭載されている各種電子機器に誤動作を発
生させてしまう虞れがある。
【0003】この電波雑音について説明すると、内燃機
関点火用配電器は、一般に、図3に示すように、ハウジ
ング18とカム軸19によって内燃機関に装着され、カ
ム軸19は内燃機関の回転に連動して回転するようにな
っており、カム軸19の上部には絶縁体面上に回転電極
10を取り付けた配電子12が取付けられている。そし
て、回転電極10の放電面2に対向して固定電極16が
設けられ、この固定電極16は回転電極10の回転軌跡
の外周に沿って複数個配置されている。
【0004】回転電極10の回転中心上方には中央端子
14が設けられ、この中央端子14はばね15と炭素接
点13を介して回転電極10に接続されている。また、
固定電極16と中央端子14は配電キャップ17内に収
容され、配電キャップ17はハウジング18に装着され
ている。
【0005】このような構成の配電器において、回転電
極10が固定電極16の何れかの対向する位置にきたと
き、点火コイルの1次電流断続器の動作により発生した
高電圧は、中央端子14、ばね15、それに炭素接点1
3を介して回転電極10に伝達され、さらに回転電極1
0の放電面2と固定電極16との間の微小間隙11の空
気を絶縁破壊して固定電極16に配電された後、所定の
点火プラグに供給される。このとき、回転電極10と固
定電極16間で発生した放電が電波雑音の発生源となっ
てしまうのである。
【0006】そのため、これらの点火装置には、従来か
ら電波雑音の発生を抑制する種々の手段が施されてい
る。例えば、点火プラグからの電波雑音を抑制する手段
としては、抵抗入りの点火プラグに抵抗入りの高圧電線
を併用することが実用化されており、その有効性が認め
られている。
【0007】また、配電器からの電波雑音を抑制する対
策としては、配電器内の回転電極の放電面に誘電体を付
加し、この誘電体の作用により放電電圧を低下させる方
法が提案されており、例えば、特開昭53−90536
号公報では誘電体を回転電極より突出させて設ける技術
が、特開昭59ー226278号公報では回転電極の上
下面にシリコ−ンワニスを塗布する技術が、特開昭61
−76764号公報では金網を用いて誘電体を回転電極
に密着させる技術が、そして特開昭61−53461号
公報では回転電極に金属酸化物を溶射する技術が、それ
ぞれ開示されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のうち、
シリコ−ンワニスを塗布したものでは、長期間使用する
と放電による熱でシリコ−ンワニスが劣化し、このため
放電電圧が上昇して電波雑音を低減する効果が低下して
しまうという問題がある。
【0009】また、誘電体を突出させたものや、金網を
用いたものでは、これも長時間使用すると放電による熱
で誘電体と回転電極との接合面に間隙が発生するため、
シリコ−ンワニスと同様に放電電圧が上昇し、電波雑音
を低減する効果が低下してしまうという問題がある。
【0010】さらに、金属酸化物を溶射したものでは、
これも長時間使用すると放電による熱で溶射層が変質し
たり、溶融してしまうため、誘電体付加の場合と同様に
放電電圧が上昇し、電波雑音を低減する効果が低下して
しまうという問題がある。
【0011】本発明の目的は、長期使用しても放電電圧
が上昇することなく、常に良好な電波雑音低減効果を維
持できるようにした内燃機関点火用配電器を提供するこ
とにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的は、配電器を構
成する回転電極の少なくとも先端放電部を金属部材で形
成すると共に、この金属部材の放電作用面から離れた部
分に微小面積を介して接触した誘電体部材を設け、この
誘電体部材の誘電率が回転電極の保持部材の誘電率より
も大きな値を持つようにして達成される。
【0013】
【作用】この放電による電波雑音の発生の原因は、図3
において、放電初期時に回転電極10と固定電極16間
に存在する浮遊静電容量間をインパルス状に電流が流れ
る状態、すなわち容量放電電流によるものであることが
知られている。
【0014】そこで、この電波雑音を低減させるために
は、容量放電電流を小さくすれば良いが、浮遊静電容量
は配電器の形状によって定まるので、大幅な低減は不可
能であり、むしろ放電開始電圧を低くすることが適切な
方法である。
【0015】一方、放電開始電圧は回転電極や固定電極
の放電面に誘電体を付加することにより大幅に低くでき
ることが知られている。そこで、例えば、図2に示すよ
うに、ステンレス板7にシリコ−ン樹脂板9を密着した
低放電電圧特性を有する回転電極10Bを用いる方法が
考えられる。しかして、この回転電極10Bは長期間使
用するとシリコ−ン樹脂板9の一部が熱変形や溶損など
をうけ、ステンレス板7との接合面8に間隙6が発生
し、誘電体付加効果による放電電圧低減作用が減少して
しまう場合がある。
【0016】そこで、本発明では、例えば図1に示すよ
うに、回転電極10Aを金属部材3で形成し、この回転
電極10Aの側面4で放電面2の延長線上の位置に誘電
体部材5を線接触させた構造としたものである。
【0017】こうすると、誘電体部材5を付加したこと
により放電開始電圧は低下し、電波雑音は十分に低減さ
れ、しかも、放電ア−ク熱の加熱による熱変形や焼損等
は、主に金属部材3の放電面2の回転方向の中央部で生
じるため、金属部材3の側面4に配置されている誘電体
部材5では、熱変形や焼損等の発生は極めて小さくな
り、放電ア−ク熱に起因する金属部材3と誘電体部材5
との接触不良の発生が抑制でき、長期使用においても放
電電圧を低い状態に維持することができるのである。
【0018】なお、この例では、誘電体部材5が電極側
面4の回転方向25側に付加されているが、これに代え
て、回転方向25と反対方向の電極側面4に付加しても
同様の効果が得られる。そして、本発明の場合、この回
転電極を配電器の負極側に適用するのが効果的である。
【0019】
【実施例】以下、本発明による内燃機関点火用配電器に
ついて、図示の実施例により詳細に説明する。図4は、
本発明の第1の実施例で、この実施例では、回転電極1
0Cの本体として厚さ1.5mmの黄銅板21を用い、
その回転電極10Cの側面4で放電面2との延長線上の
位置、すなわち、放電面2(放電作用面)を含み、回転電
極10C(回転体)の回転軸を中心とする円の円周方向に
沿って放電面2(放電作用面)に隣接する位置に、図1で
説明した誘電体部材5として、厚さ10mm、幅10m
m、奥行き10mm、誘電率12の円弧状のフェライト
20を、微小面積を介して接触配置したものである。
【0020】この回転電極10Cによる配電器が装備さ
れたエンジンを用い、自動車により200Mmの走行試
験を行い、放電電圧の変化を測定した結果を図5に示
す。この図5は、横軸に走行距離を、縦軸に放電電圧を
とった特性図で、この結果によると、放電電圧は4.2
〜4.8kvで充分に低く抑えられ、従って、良好な電
波雑音低減効果が得られることが判る。そして、さら
に、走行距離が増加しても放電電圧の増加は極めて小さ
く、長期使用しても良好な電波雑音低減効果を保つこと
が判る。
【0021】なお、この実施例とは別に、図1で説明し
たように、フェライト20は、回転電極10Cの側面4
のいずれか一方にのみに設けても良い。また、フェライ
ト20の付加位置も側面4に限らず、回転電極10Cの
放電面2の後方に点接触(微小円接触)、或いは線接触
(微細線分接触)させて設けても良く、このとき、回転電
極10Cに突起を設け、この突起を介して接触させるよ
うにしても良い。そして、この突起は回転電極10Cに
限らず、フェライト20側に設けても良い。さらに、フ
ェライト20は、回転電極10Cに導電性ばねを介在さ
せて接触させるか、もしくはばねを用いて加圧接触させ
ても良い。
【0022】なお、回転電極10Cの厚さは0.4〜4.
0mmの範囲内にすれば良く、さらに、回転電極10C
に付加すべき誘電体部材5としては体積10mm3以上
の成形体、もしくは塗布体を用いればよく、その材質も
フェライトに限らず、誘電率8.5以上の誘電体、例え
ば、酸化チタン、アルミナ、酸化タンタル、チタン酸バ
リウム、チタン酸ジルコニウム鉛などを用いることがで
きる。
【0023】また、この実施例では、回転電極10Cの
本体と、先端放電部1とが黄銅板21により一体で作ら
れているが、これに代えて、これらの間を抵抗体、もし
くはインダクタンス体で接続しても同様の効果を得るこ
とができる。
【0024】次に図6は、本発明の第2の実施例を示し
たもので、この実施例では、回転電極10Dとして厚さ
1.5mmの黄銅板21Aを用い、その側面4全体に深
さ1.5mm、幅1.5mmの三角形状の突起22を複数
個設け、これに誘電体部材5となる厚さ10mm、幅1
0mm、奥行き10mm、誘電率12の円弧状のフェラ
イト20Aを接触配置したものである。
【0025】この回転電極10Dを用いて200Mmの
走行試験を行い、放電電圧の変化を測定した結果を図7
に示す。この結果によると、この図6の実施例によって
も、放電電圧は4.4〜5.0kvと充分に低い値であ
り、且つ、走行距離が増加しても放電電圧の増加は極め
て小さく、長期使用しても良好な電波雑音低減効果を有
していることが判る。
【0026】そして、この実施例においても、上記フェ
ライト20Aを回転電極10Dの側面4のいずれか一方
にのみ設けても良く、回転電極10D放電面の放電面2
の後方に三角形の突起を複数個設け、そこに接触配置さ
せても良く、さらには、ばねを用いて回転電極10Dに
加圧接触させても良いことは、図4の実施例の場合と同
様でる。
【0027】なお、回転電極10Dの厚さとしては、
0.4〜4.0mmの範囲内なら任意の値で良く、また、
誘電体部材5としては、体積10mm3以上の成形体、
もしくは塗布体を用いれば良く、その材質もフェライト
に限らず、誘電率8.5以上の誘電体で、例えば、酸化
チタン、アルミナ、酸化タンタル、チタン酸バリウム、
チタン酸ジルコニウム鉛など用いてもよい。
【0028】また、この実施例では、回転電極10Dの
本体と、先端放電部1とが黄銅板21Aにより一体で作
られているが、これに代えて、これらの間を抵抗体、も
しくはインダクタンス体で接続しても同様の効果を得る
ことができる。
【0029】次に、図8は、本発明の第3実施例で、こ
の実施例では、回転電極10Eとして厚さ1.5mmの
黄銅板21Bを用い、放電面2から3mm後方の電極下
面23に、回転方向に沿って、誘電体部材5となる底辺
10mm、高さ10mm、誘電率12の2等辺三角形を
したフェライト20Bを、線接触状態で配置したもので
ある。
【0030】この回転電極10Eを用いて200Mmの
走行試験を行い、放電電圧の変化を測定した結果を示す
と、図9のようになり、この実施例でも放電電圧は4.
4〜4.8kvと充分に低い値であり、しかも走行距離
が増加しても放電電圧の増加は極めて小さく、長期使用
しても良好な電波雑音低減効果を有していることが判
る。
【0031】そして、この実施例においても、フェライ
ト20Bを回転電極10Eの放電面後方の上下両面に設
けても同様の効果が得られ、さらに、フェライト20B
を回転電極10Eにばねを用いて加圧接触させるように
してもよい。
【0032】また、回転電極10Eの厚さは、0.4〜
4.0mmの範囲内なら良く、さらに誘電体部材5とし
ても、体積10mm3以上の成形体、もしくは塗布体を
用いればよく、その材質についても、フェライトに限ら
ず、誘電率8.5以上の誘電体なら、例えば、酸化チタ
ン、アルミナ、酸化タンタル、チタン酸バリウム、チタ
ン酸ジルコニウム鉛などを用いてもよい。
【0033】なお、この実施例でも、回転電極10Eの
本体と、先端放電部1とが黄銅板21Bにより一体で作
られているが、これに代えて、これらの間を抵抗体、も
しくはインダクタンス体で接続しても、同様の効果を得
ることができる。
【0034】次に図10は、本発明の第4実施例で、こ
の実施例は、回転電極10Fの本体として厚さ1.5m
mの黄銅板21Cを用い、その回転電極10Fの側面4
の放電面2と後面24の延長線上に突起22を設け、そ
こに、誘電体部材5となる厚さ10mm、幅10mm、
奥行き10mm、誘電率12の円弧状のフェライト20
Cを接触配置したものである。
【0035】この回転電極10Fを用いて、自動車によ
り200Mmの走行試験を行い、放電電圧の変化を測定
した結果を示すと図11のようになる。そして、この結
果によると、この図10の実施例でも放電電圧は4.2
〜5.0kvであり、走行距離が増加しても放電電圧の
増加は極めて小さく、長期使用しても良好な電波雑音低
減効果を有していることが判る。
【0036】なお、この場合でも、フェライト20Cを
回転電極10Fの側面4のいずれか一方にのみに設けて
も良く、さらに、その設置位置も側面4に限らず、回転
電極10Fの放電面2の後方の2個所に突起22を設け
て接触させても良い。また、これらの突起22は回転電
極10Fに限らず、フェライト20C側に設けても良
い。さらに、フェライト20Cは、回転電極10Fに導
電性ばねを介在させて接触させるか、もしくは、ばねを
用いて加圧接触させても良い。
【0037】なお、回転電極10Fの厚さは0.4〜4.
0mmの範囲内とし、さらに、回転電極10Fに付加す
る誘電体部材としては、体積10mm3以上の成形体、
もしくは塗布体を用いればよく、その材質も、フェライ
トに限らず、誘電率8.5以上の誘電体で、例えば、酸
化チタン、アルミナ、酸化タンタル、チタン酸バリウ
ム、チタン酸ジルコニウム鉛など任意のもので良い。
【0038】また、この実施例でも、回転電極10Fの
本体と先端放電部1とが黄銅板21Cにより一体で作ら
れているが、これに代えて、これらの間を抵抗体、もし
くはインダクタンス体で接続しても、同様の効果を得る
ことができる。
【0039】次に図12は、本発明の第5実施例で、こ
の実施例は、回転電極10Gの本体として厚さ1.5m
mの黄銅板21Dを用い、その回転電極10Gの下面2
3の円周方向の両端に突起22を設け、そこに誘電体部
材5となる厚さ10mm、幅10mm、奥行き10m
m、誘電率12の円弧状のフェライト20Dを接触配置
したものである。
【0040】この回転電極10Gを用いて、同じく自動
車により200Mmの走行試験を行い、放電電圧の変化
を測定した結果を図13に示す。この結果によると、こ
の実施例でも放電電圧は4.6〜5.0kvであり、走行
距離が増加しても放電電圧の増加は極めて小さく、長期
使用しても良好な電波雑音低減効果を有していることが
判る。
【0041】そして、この実施例においても、フェライ
ト20Dは回転電極10Gの下面23の円周方向のいず
れか一方にのみに設けても良い。そして、突起22につ
いても、回転電極10Gに限らずフェライト20D側に
設けても良い。さらに、フェライト20Dを回転電極1
0Gに導電性ばねを介在させて接触させるか、もしく
は、ばねを用いて加圧接触させても良い。
【0042】なお、回転電極10Gの厚さは0.4〜4.
0mmの範囲内ならいずれの厚さでも良く、さらに、誘
電体部材としても体積10mm3以上の成形体、もしく
は塗布体を用いれば良く、その材質もフェライトに限ら
ず、誘電率8.5以上の誘電体で、例えば、酸化チタ
ン、アルミナ、酸化タンタル、チタン酸バリウム、チタ
ン酸ジルコニウム鉛など何を用いても良い。
【0043】さらに、この実施例でも、回転電極10D
の本体と先端放電部1とが黄銅板21Dにより一体で作
られているが、これに代えて、これらの間を抵抗体、も
しくはインダクタンス体で接続しても同様の効果を得る
ことができる。
【0044】次に図14は、本発明の第6の実施例で、
この実施例は、回転電極10Hの本体として厚さ1.5
mmの黄銅板21Eを用い、その回転電極10Hの片側
に先端放電部1を延ばした構造にし、その回転電極10
Hの側面4で放電面2との延長線上の位置に、誘電体部
材5となる厚さ10mm、幅10mm、奥行き10m
m、誘電率12の円弧状のフェライト20Eを接触配置
したものである。
【0045】この回転電極10Hを用いて、自動車によ
り200Mmの走行試験を行い、放電電圧の変化を測定
した結果は図15に示す通りであり、この結果からすれ
ば、この実施例でも放電電圧は4.6〜5.0kvであ
り、走行距離が増加しても放電電圧の増加は極めて小さ
く、長期使用しても良好な電波雑音低減効果を有してい
ることが判る。
【0046】なお、この実施例の場合でも、フェライト
20Eを回転電極10Hの側面4の両方に設けてもよ
く、また、フェライト20Eの付加位置は側面4に限ら
ず、回転電極10Hの放電面2の後方に点状、線状で接
触させてもよい。さらに、このとき、突起を設けても良
く、この突起は回転電極10Hに限らずフェライト20
E側の何れに設けても良い。また、フェライト20E
は、回転電極10Hに導電性ばねを介在させて接触させ
るか、もしくは、ばねを用いて加圧接触させても良い。
【0047】なお、回転電極10Hの厚さは0.4〜4
mmの範囲内とし、さらに、回転電極10Hに付加する
誘電体部材としては体積10mm3以上の成形体、もし
くは塗布体を用いればよく、その材質についても、フェ
ライト20Eに限らず、誘電率8.5以上の誘電体で、
例えば、酸化チタン、アルミナ、酸化タンタル、チタン
酸バリウム、チタン酸ジルコニウム鉛などを用いれば良
い。
【0048】一方、上記実施例では、回転電極10Hの
本体と、先端放電部1とが黄銅板21Eにより一体で作
られているが、これに代えて、これらの間を抵抗体、も
しくはインダクタンス体で接続しても、やはり同様の効
果を得ることができる。
【0049】
【発明の効果】本発明によれば、放電ア−クに起因する
放電電圧の上昇を極めて小さくすることができ、配電器
から発生する電波雑音を長期にわたり、有効に低減する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による内燃機関点火用配電器の一実施例
における回転電極の平面図である。
【図2】回転電極の従来例を示す断面図である。
【図3】本発明が適用対象とする配電器の一例を示す要
部断面図である。
【図4】本発明の第1の実施例における回転電極の平面
図である。
【図5】本発明の第1の実施例による放電電圧の特性図
である。
【図6】本発明の第2の実施例における回転電極の平面
図である。
【図7】本発明の第2の実施例による放電電圧の特性図
である。
【図8】本発明の第3の実施例における回転電極の側面
図である。
【図9】本発明の第3の実施例による放電電圧の特性図
である。
【図10】本発明の第4の実施例における回転電極の平
面図である。
【図11】本発明の第4の実施例による放電電圧の特性
図である。
【図12】本発明の第5の実施例における回転電極の正
面図である。
【図13】本発明の第5の実施例による放電電圧の特性
図である。
【図14】本発明の第6の実施例における回転電極の平
面図である。
【図15】本発明の第5の実施例による放電電圧の特性
図である。
【符号の説明】
1 先端放電部 2 放電面 3 金属部材 5 誘電体部材 10 回転電極 12 配電子 16 固定電極 20 フェライト 21 黄銅板 22 突起 23 下面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 弓野 真孝 茨城県勝田市大字高場字鹿島谷津2477番 地3 日立オートモテイブエンジニアリ ング株式会社内 審査官 山本 穂積 (56)参考文献 特開 平3−3973(JP,A) 特開 昭57−26272(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02P 7/02

Claims (12)

    (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回転
    電極と、少なくとも2の固定電極とを備え、前記回転電
    極の回転により点火コイルからの高電圧を点火プラグに
    配電する内燃機関点火用配電器において、前記回転電極
    の少なくとも前記固定電極に対向する先端放電部分を金
    属部材で形成すると共に、この金属部材の放電作用面か
    ら離れた部分に微小面積を介して接触した誘電体部材を
    設け、この誘電体部材の誘電率が前記回転電極を保持し
    た回転体の誘電率よりも大きな値を持つように構成した
    ことを特徴とする内燃機関点火用配電器。
  2. 【請求項2】 請求項1の発明において、前記微小面積
    の接触面の形状が微小円及び微細線分の何れか一方をな
    していることを特徴とする内燃機関点火用配電器。
  3. 【請求項3】 請求項1の発明において、前記金属部材
    に対する前記誘電体部材の接触位置が、前記放電作用面
    を含み前記回転体の回転軸を中心とする円の円周方向に
    沿って該放電作用面に隣接する位置であることを特徴と
    する内燃機関点火用配電器。
  4. 【請求項4】 請求項1の発明において、前記金属部材
    に対する前記誘電体部材の接触位置が、前記放電作用面
    から前記回転体の回転軸に向かって該放電作用面から離
    れた位置であることを特徴とする内燃機関点火用配電
    器。
  5. 【請求項5】 請求項2の発明において、前記接触面が
    2以上の突起で形成されていることを特徴とする内燃機
    関点火用配電器。
  6. 【請求項6】 請求項1ないし5の何れかの発明におい
    て、前記誘電体部材が誘電率8.5以上の材料で構成さ
    れていることを特徴とする内燃機関点火用配電器。
  7. 【請求項7】 請求項1ないし6の何れかの発明におい
    て、前記誘電体部材が10mm3以上の体積を有するこ
    とを特徴とする内燃機関点火用配電器。
  8. 【請求項8】 請求項1ないし7の何れかの発明におい
    て、前記誘電体部材が少なくともフェライト、酸化チタ
    ン、アルミナ、酸化タンタル、チタン酸バリウム、チタ
    ン酸ジルコニウム鉛の何れかを主体とする成形体及び塗
    布体の少なくとも一方で構成されていることを特徴とす
    る内燃機関点火用配電器。
  9. 【請求項9】 請求項1ないし8の何れかの発明におい
    て、前記誘電体部材が前記金属部材に対して導電性ばね
    を介して接触させるように構成したことを特徴とする内
    燃機関点火用配電器。
  10. 【請求項10】 請求項1ないし9の何れかの発明にお
    いて、前記誘電体部材が前記金属部材に対してばねを用
    いて加圧接触させるように構成したことを特徴とする内
    燃機関点火用配電器。
  11. 【請求項11】 請求項1ないし10の何れかの発明に
    おいて、前記金属部材に対する接続が、金属導体、抵抗
    体、インダクタンス体のうちの少なくとも一種を介して
    与えられるように構成したことを特徴とする内燃機関点
    火用配電器。
  12. 【請求項12】 請求項1ないし11の何れかの発明に
    おいて、前記誘電体部材を付加した電極は、配電時に電
    位が負極側になるように用いたことを特徴とする内燃機
    関点火用配電器。
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