JP3579992B2 - 内燃機関用点火装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関用点火装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、内燃機関（以下、「エンジン」という。）のシリンダヘッドに形成されるプラグホールに点火プラグが埋込まれ、この点火プラグに直接給電する点火装置が知られている。この種の点火装置をエンジンに固定する方法として、プラグホールに挿入した点火装置の下端部を点火プラグに嵌合させた後、点火装置の上端部に設けられた取付座をエンジンにボルト締め固定するのが一般的である。
【０００３】
そして、このプラグホールに挿入されることなくシリンダヘッドから突出する点火装置の取付座等によりプラグホールの開口を閉塞することによって、プラグホール内の空間とエンジン外の空間との連通を遮断している。そのため、例えば点火装置側の取付座とエンジン側の取付面との間にシール部材を設けている。
この種の点火装置の例として、実開平６−５２１２３号公報に開示される内燃機関用点火装置があり、前述したシール部材の役割を果たすレインカバー部を設けている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実開平６−５２１２３号公報に開示される内燃機関用点火装置によると、レインカバー部がプロテクタ部の周囲に設けられているため、この点火装置をプラグホールから取外すときレインカバー部が点火装置とともに取り外されることになる。すると、このレインカバー部は点火装置のプロテクタ部から取り外しが可能なため、例えばプラグホールから取外した点火装置から何らかの都合でレインカバー部が取外されたり、プロテクタ部からレインカバー部が脱落したりすることがあり得る。そして、プロテクタ部からレインカバー部が外れた状態で点火装置がプラグホールに再度装着されると、プラグホールを覆うようにして点火装置が取付けられてもプラグホール内の空間とエンジン外の空間とが連通可能になる。これにより、例えばエンジンが被水した場合、エンジン外からプラグホール内に水などが侵入するため、点火装置の二次電圧伝達部材の周囲に位置するプラグキャップ内への浸水を招き絶縁不良を生ずる。したがって、点火装置として必要な高電圧を発生させることができなくなり、点火プラグの点火不良によるエンジントラブルを生ずるという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、シール部材の脱落を防止した内燃機関用点火装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するための本発明は、請求項１記載の手段を採用する。
この手段によると、環状のシール部材は、機関本体に取付られるとともに、機関本体の凹部の開口側周縁と点火コイルの一端部との間に位置することから、この凹部より点火コイルを抜出すときにシール部材が所定の位置から脱落することを防止できる。これにより、シール部材が所定の位置から脱落したまま点火コイルが機関本体の凹部に収容されることを防止できる。このため、機関本体が被水しても、機関本体外から凹部内に水などが侵入するのをシール部材によって回避できる。したがって、機関本体の凹部内に水などが侵入することによるエンジンの点火不良を防止する効果がある。
【０００７】
また、請求項２記載のように、シール部材が凹部を形成する筒体と機関本体との間に介装され、機関本体上における筒体と機関本体との間の液密と、凹部内への防水との両方をシール部材により達成するという手段を採用しても良い。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
本発明の第１実施例による内燃機関用点火装置を組付けたエンジンの上部を図１に示す。
【０００９】
図１に示すように、エンジンの上側に位置するエンジンヘッド１の上部には、ヘッドカバー２が取付られており、このヘッドカバー２には気筒数分の孔部が形成されている。そして、この孔部を貫通するように位置する筒体としてのプラグチューブ３がエンジンヘッド１に気筒数分だけ組付けられており、このプラグチューブ３のプラグホール３ａ内底側には、気筒内に火花放電可能な状態で点火プラグ８０が組付けられている。
【００１０】
内燃機関用点火装置（以下、「点火装置」という。）１０は、その一部がプラグチューブ３のプラグホール３ａ内に収容されており、コイル本体上部１０ａ、コイル本体下部１０ｂ、接続部１０ｃ、固定用ブラケット１１、コネクタ部１２、図示しない制御回路部およびパッキン６から構成されている。そして、コイル本体上部１０ａ、コイル本体下部１０ｂ、接続部１０ｃ、固定用ブラケット１１、コネクタ部１２、図示しない制御回路部によって点火コイルが構成されている。
【００１１】
ここで、エンジンヘッド１およびヘッドカバー２は特許請求の範囲に記載の「機関本体」に相当し、プラグホール３ａは特許請求の範囲に記載の「凹部」に相当する。
点火コイルのコイル本体上部１０ａは、プラグホール３ａの開口を閉塞可能な外径を有する円筒状に形成され、また一端部としての点火コイルのコイル本体下部１０ｂは、プラグホール３ａ内に収容可能な外径を有する細長の円筒状に形成されている。そして、このコイル本体上部１０ａとコイル本体下部１０ｂとは、例えば樹脂により一体に成形される。
【００１２】
コイル本体上部１０ａ内には、図示しない制御回路部が収容されており、この制御回路部によって後述するトランス部の一次コイルに流れる電流を断続させている。
コイル本体上部１０ａに径方向外側に向かって形成されるコネクタ部１２は、コイル本体上部１０ａと一体成形されるコネクタハウジング１２ａとこのコネクタハウジング１２ａにインサート成形される図示しないコネクタピンとから構成されている。このコネクタピンは前述した制御回路に電気的に接続されている。
【００１３】
また、コイル本体上部１０ａと一体成形される固定用ブラケット１１は、反コネクタ部１２側に設けられており、この固定用ブラケット１１には金属製のカラー２１がインサート成形されている。そして、このカラー２１を貫通しヘッドカバー２にねじ締結されるボルト４によって点火装置１０がヘッドカバー２に固定される。
【００１４】
一方、コイル本体下部１０ｂ内には、点火プラグ８０に供給する高電圧を発生可能な図示しないトランス部が収容されている。このトランス部は、図示しない棒状の鉄心の周囲に位置する二次ボビンに巻付けられる二次コイルと、この二次コイルの周囲に位置する一次ボビンに巻付けられる一次コイルとから構成されており、高電圧を発生する二次コイルの一端側が図１に示す給電用スプリング１７に電気的に接続されている。
【００１５】
図１でコイル本体下部１０ｂの下方に設けられる接続部１０ｃは、点火プラグ８０の電極部８１側端部に嵌合し高電圧をシールする筒状のプラグキャップ１３と、このプラグキャップ１３内に収容される筒部１９と、この筒部１９内に収容され給電用スプリング１７の周囲を覆うカップ１５と、給電用スプリング１７とから構成されている。したがって、プラグキャップ１３の一端側内は、筒部１９を収容可能な形状に形成されており、他端側内は点火プラグ８０の電極部８１側上端部を嵌入可能な形状に形成されている。
【００１６】
シール部材としてのパッキン６は、前述したヘッドカバー２の孔部の上側内周壁２ａと下側内周壁２ｂにそれぞれ密着可能な形状を有しており、連続する材料で一体的に成形された防水シール部とオイルシール部とから構成される。ヘッドカバー２の孔部は、図１で上側に小径孔が形成され、下側に大径孔が形成されている。そして、この孔部の上側内周壁２ａを形成するフランジ部２ｃを径方向内側から外側に向かって包込むように断面コ字形状の環状にパッキン６の防水シール部が形成されている。
【００１７】
パッキン６の防水シール部は、フランジ部２ｃと三方向の面、すなわち外周上壁６ｃ、外周中壁６ｄおよび外周下壁６ｅとそれぞれ接している。またこの防水シール部の内周壁６ｂは、前述したプラグチューブ３の外周壁３ｂが密着可能な内径に形成されている。つまり、パッキン６の防水シール部の内径は、プラグチューブ３の外径より小径に形成されており、防水シール部にプラグチューブ３が挿入されたとき、防水シール部を径方向外側に押出すため、プラグチューブ３の外周壁３ｂと防水シール部内周壁６ｂとが密着する。このように、パッキン６の防水シール部を、断面コ字形状の環状に形成することによって、防水シール部がヘッドカバー２のフランジ部２ｃの図１で上面および下面を挟込むようにしてヘッドカバー２の孔部に嵌合するため、この孔部からパッキン６が脱落し難くなっている。
【００１８】
パッキン６の防水シール部の下方には、ヘッドカバー２の下側内周壁２ｂと密着可能な外径を有するパッキン６のオイルシール部が形成されている。つまり、このオイルシール部の外径は、ヘッドカバー２の大径孔の内径より大径に形成されており、さらにオイルシール部の外周壁を径方向外側に付勢する金属製のリング８がオイルシール部内に埋込まれているため、この大径孔にパッキン６を嵌入させたときにオイルシール部の外周壁６ｇとヘッドカバー２の下側内周壁２ｂとを密着させている。また、パッキン６のオイルシール部の内径は、プラグチューブ３の外径より小径に形成されており、さらに径方向内側に縮径しようとするコイルばねがオイルシール部内に埋込まれている。そして、このコイルばねが埋込まれるオイルシール部の内側部分と前述したリング８が埋込まれる外側部分との間にはベローズ構造が設けられている。このように、プラグチューブ３の外周壁３ｂとパッキン６のオイルシール部の内周壁６ｆとを密着させ、さらにヘッドカバー２の下側内周壁２ｂとオイルシール部の外周壁６ｇとを密着させることにより、プラグチューブ３の外周壁３ｂとヘッドカバー２の下側内周壁２ｂとの間に形成される隙間を液密に塞ぎ、エンジン内空間１ａ内を流通するエンジンオイル等がこの隙間からエンジン外に漏れ出ないようにしている。
【００１９】
また、エンジンヘッドカバー２の孔部の上側が小径孔に形成され下側が大径孔に形成されることにより、このそれぞれの孔部の内周壁に密着するように形成されるパッキン６をヘッドカバー２から外れ難くしている。つまり、小径孔と大径孔との間に形成される段部にパッキン６の外周下壁６ｅが接し、さらにこの外周下壁６ｅよりエンジンヘッド１側に金属製のリング８が埋込まれているため、ヘッドカバー２に装着されたパッキン６をヘッドカバー２の外側に向かって取外そうとしてもパッキン６の外周下壁６ｅがヘッドカバー２のフランジ部２ｃの下面に当接する。しかも、パッキン６に埋込まれたリング８もこの段部に当接するように移動することから、パッキン６の取外しをさらに困難にしている。したがって、プラグチューブ３のプラグホール３ａ内に装着された点火コイルを取外そうとしたとき、ヘッドカバー２に装着されたパッキン６が点火コイルとともに外れることがない。これにより、点火コイルの着脱を頻繁に行ってもパッキン６がヘッドカバーから脱落するのを防ぎ、エンジン内空間１ａとエンジン外部の空間との連通を確実に遮断することができる。
【００２０】
ここで、ヘッドカバー２の上側内周壁２ａ、プラグチューブ３の外周壁３ｂは、特許請求の範囲に記載の「開口側周縁」、「筒体の外周壁」にそれぞれ相当し、ヘッドカバー２の上側内周壁２ａおよび下側内周壁２ｂは、特許請求の範囲に記載の「機関本体の内周壁」に相当する。
次に、エンジンに点火装置１０を組付ける手順とエンジンに取付けられた点火コイルを取外す手順とを図１に基づいて説明する。
【００２１】
（１） エンジンに点火装置１０を組付ける手順
エンジンヘッド１にヘッドカバー２を組付ける前に、ヘッドカバー２にパッキン６を組付ける。パッキン６は、ヘッドカバー２の孔部の内径より大径に形成されていることから、パッキン６を径方向内側に押縮めるようにしながらこの孔部内にパッキン６を挿入する。そして、パッキン６の防水シール部がヘッドカバー２のフランジ部２ｃの上下面を包込むような位置にパッキン６を位置合わせした後、パッキン６が径方向に拡がるように解放すると、ヘッドカバー２の上側内周壁２ａにパッキン６の外周中壁６ｄが密着し、下側内周壁２ｂにパッキン６のオイルシール部の外周壁６ｇが密着する。
【００２２】
このようにしてパッキン６が取付けられたヘッドカバー２をエンジンヘッド１に固定する。このとき、エンジンヘッド１には既にプラグチューブ３が固定されているため、パッキン６内をプラグチューブ３が貫通するように位置合わせしながらエンジンヘッド１にヘッドカバー２を取付ける。すると、パッキン６のオイルシール部の内周壁６ｆがプラグチューブ３の挿入に伴い径方向外側に押拡げられながらプラグチューブ３の外周壁３ｂとオイルシール部の内周壁６ｆとが密着する。さらにこのオイルシール部内には、オイルシール部の内周壁６ｆが縮径するように径方向内側に付勢するコイルばねが埋込まれていることから、挿入されたプラグチューブ３の外周壁３ｂとオイルシール部の内周壁６ｆとの密着度をより高めている。
【００２３】
パッキン６内にプラグチューブ３がさらに挿入され、プラグチューブ３の端部がパッキン６の上側に達すると、パッキン６の内周壁６ｂを径方向外側に押出すようにしてプラグチューブ３が挿入される。これにより、パッキン６の内周壁６ｂとプラグチューブ３の外周壁３ｂの表面とが密着することから、プラグチューブ３の外周壁３ｂの表面とパッキン６との接触をさらに液密にすることができる。
【００２４】
このようにエンジンヘッド１にヘッドカバー２を取付けるとき、ヘッドカバー２の孔部内周壁とプラグチューブ３の外周壁３ｂとの間にパッキン６が介在することにより、エンジン内空間１ａとエンジン外空間との連通をパッキン６により液密に遮断することができる。
プラグチューブ３のプラグホール３ａ内に点火プラグ８０が取付けられた後、プラグホール３ａ内に点火コイルを挿入する。このとき、点火プラグ８０の電極部８１が給電用スプリング１７を押縮め、点火コイルと点火プラグ８０との電気的接続が確実に確保されるまで点火コイルのコイル本体下部１０ｂをプラグホール３ａ内に押込む。これと同時に、コイル本体上部１０ａの下側端面１０ｄには、先にヘッドカバー２に取付けられたパッキン６の上端面６ａが当接する。
【００２５】
そして、固定用ブラケット１１にボルト４を通し、ヘッドカバー２に形成される雌ねじ部にボルト４を螺合させることにより点火コイルがエンジンに固定される。このとき、ボルト４を締めつけるに従い点火コイルがエンジンヘッド１側に向かって移動するため、点火コイルの下側端面１０ｄとパッキン６の上端面６ａとの密着度をより高め、エンジン外空間とプラグホール３ａ内空間との連通を液密に遮断することができる。
【００２６】
上述したように、エンジンに点火装置１０を組付けることにより、エンジン内空間１ａとエンジン外空間との連通をパッキン６により液密に遮断することができ、さらにプラグホール３ａ内空間とエンジン外空間との連通を液密に遮断することができる。これにより、エンジンが被水したときにエンジン外からエンジン内またはプラグホール３ａ内に侵入しようとする水等をシールすることができる。なお、プラグホール３ａ内空間とエンジン外空間との間はパッキン６により防水されるが、別に設けた呼吸通路によって空気が通れるように連通される。
【００２７】
（２） エンジンに組付けられた点火コイルを取外す手順
エンジンに組付けられた点火コイルは、ボルト４を緩めヘッドカバー２からボルト４を取外した後、プラグチューブ３のプラグホール３ａから点火コイルを抜出すことにより行われる。このとき、ヘッドカバー２に取付けられているパッキン６は前述したようにシリンダヘッドカバー２の孔部の小径孔と大径孔とのあいだに形成される段部にパッキン６の外周下壁６ｅが当接し、またフランジ部２ｃを包込むようにしてパッキン６の防水シール部は形成されていることから、ヘッドカバー２からパッキン６が点火コイルとともに外れることがない。
【００２８】
これにより、点火コイルよりエンジン側に位置する点火プラグ８０を点検する場合等において、点火コイルを取外してもパッキン６がヘッドカバー２から脱落するのを防止するため、従来の点火コイルのようにパッキンがない状態で点火コイルを再装着することを回避できる。したがって、パッキンがない状態で点火コイルが取付けられた場合に生ずるプラグホール内への水の侵入により招くエンジン不調を防止できる。
【００２９】
以上説明したように第１実施例によると、従来、点火コイル側に取付けられていたパッキンをヘッドカバー２側に取付け、かつヘッドカバー２のフランジ部２ｃの上下面を挟込むような断面コ字状の環状にパッキン６を形成したことから、点火コイルの脱着時においてパッキン６がヘッドカバー２から脱落するのを防止できる。またヘッドカバー２の孔部を構成する小径孔と大径孔とに合わせてパッキンの形状を形成したことから、小径孔と大径孔との間に形成される段部にパッキン６の外周下壁６ｅが当接し、パッキン６がヘッドカバー２の外側に移動することを阻止している。さらにパッキン６のオイルシール部内に金属製のリング８を埋込んだことから、このリング８によってもパッキン６のヘッドカバー２の外側への移動を阻止している。これらにより、プラグホール３ａから点火コイルを外そうとしたときのパッキン６の脱落を回避できるため、点火コイルの着脱を頻繁に行ってもヘッドカバーからのパッキン６の脱落を防止できる。したがって、エンジン内空間１ａとエンジン外部の空間との連通をパッキン６によって確実に遮断することができるため、エンジン外からプラグホール３ａ内に侵入する水等による点火プラグ８０の点火不良を防止する効果がある。
【００３０】
（第２実施例）
本発明の第２実施例による点火装置を図２に示す。
第１実施例と実質的に同一の構成部分には同一符号を付す。
図２に示す第２実施例は、第１実施例で説明した防水シール部およびオイルシール部からなるパッキン６をパッキン３６とオイルシール３８とに分けて構成した例である。
【００３１】
図２に示すように、パッキン３６は、第１実施例で説明したパッキン６の防水シール部と同様の形状を有しており、フランジ部２ｃの上面および下面を外周上壁３６ｃ、外周中壁３６ｄおよび外周下壁３６ｅで挟込む断面コ字形状の環状に形成されている。そして、図１で上側にコイル本体上部１０ａの下側端面１０ｄと当接可能な上端面３６ａを有している。これにより、パッキン３６がヘッドカバー２のフランジ部２ｃの上下面を挟込むようにしてヘッドカバー２の孔部に嵌合するため、この孔部からのパッキン３６の脱落を防止している。また、パッキン３６にプラグチューブ３が挿入されたとき、プラグチューブ３の外壁３ｂがパッキン３６を径方向外側に押出すため、プラグチューブ３の外周壁３ｂとパッキン３６の内周壁３６ｂとを密着させることができる。
【００３２】
オイルシール３８は、第１実施例で説明したパッキン６のオイルシール部と同様の形状を有しており、内部に埋込まれた金属製のリング８によって、オイルシール３８の外周壁３８ｂとヘッドカバー２の下側内周壁２ｂとを密着させている。また、オイルシール３８の径方向内側内には、径方向内側に縮径しようとするコイルばねがオイルシール３８内に埋込まれ、さらにこのコイルばねが埋込まれるオイルシール３８の内側部分とリング８が埋込まれる外側部分との間にはベローズ構造が設けられている。これにより、プラグチューブ３の外周壁３ｂとオイルシール３８の内周壁３８ａとを密着させ、さらにヘッドカバー２の下側内周壁２ｂとオイルシール３８の外周壁３８ａとを密着させることから、プラグチューブ３の外周壁３ｂとヘッドカバー２の下側内周壁２ｂとの間に形成される隙間を液密に塞ぐことができる。
【００３３】
第２実施例によると、ヘッドカバー２の孔部の内周壁とプラグチューブ３の外周壁３ｂとを液密にシールするシール部材をパッキン３６とオイルシール３８とに分けて構成したことから、高温のエンジンオイルに晒されやすいオイルシール３８の材質を特殊な材料、例えばフッ素ゴムに設定した場合、このような特殊材料を要求されないパッキン３６を低コストの材料に設定することができる。これにより、比較的高価な特殊材料をオイルシール３８にだけ用いればよいことから、シール部材全体としてのコストの増大を抑制する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例による点火装置をエンジンに組付けた状態を示す縦断面図である。
【図２】本発明の第２実施例による点火装置をエンジンに組付けた状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ エンジンヘッド（機関本体）
２ ヘッドカバー （機関本体）
３ プラグチューブ（筒体）
３ａ プラグホール （凹部）
６ パッキン （シール部材）
１０ 点火コイル
１０ａ コイル本体上部（一端部）
１０ｂ コイル本体下部
１０ｃ 接続部
８０ 点火プラグ

Claims (3)

1. 機関本体に形成される凹部の開口から前記機関本体外にコイル本体上部を含む一端部が突出して前記凹部に収容される点火コイルと、
   前記機関本体からの脱落が防止されるように前記機関本体に取付られるとともに、前記凹部の開口側周縁と前記一端部との間に位置し、前記点火コイルに対しては前記コイル本体上部の下端面のみに当接する環状のシール部材とを備えたことを特徴とする内燃機関用点火装置。
2. 前記凹部は、機関本体内に収容され、かつこの機関本体外に一端側が開口する筒体により形成され、
   前記シール部材は、前記筒体と前記機関本体外との間にも介装されていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関用点火装置。
3. 凹部が形成された機関本体に点火コイルを組付ける方法であって、
   環状のシール部材を前記凹部の開口側周縁に取付けた後、前記点火コイルをその一端部が前記機関本体外に突出するように前記凹部に挿入して前記凹部の開口側周縁と前記一端部との間に前記シール部材を位置させることを特徴とする点火コイルの組付方法。

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