JP4028720B2 - 内燃機関用点火装置 - Google Patents
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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。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のエンジン等の内燃機関では、混合気への着火に点火プラグが使用されている。点火プラグは、点火プラグ本体と、点火用電圧を受電し点火プラグ本体内に導く受電端子とを有する。
【０００３】
このような点火プラグとしては、例えば、点火プラグ本体として、軸線方向に貫通する軸孔を有する筒状の絶縁ガイシと、その軸孔に挿設され一端を絶縁ガイシから突出する軸状の中心電極と、絶縁ガイシの外周に設けられた主体金具と、一端が主体金具に固設され他端が折り曲げられてその側面が中心電極と対向するように配置された接地電極とを備え、受電端子が一端を絶縁ガイシから突出するように、軸孔の中心電極とは反対側に取り付けられて、中心電極と電気的に接続されたものが知られている。
このような点火プラグは、中心電極と接地電極との間の火花放電ギャップを燃焼室内に位置するように、エンジンのシリンダヘッドに取り付けられる。そして、点火プラグの受電端子に点火用電圧を与えると、火花放電ギャップにおいて火花放電が発生する。
【０００４】
ここで、点火プラグの受電端子に給電装置の給電端子から点火用電圧を供給するにあたって、その接続手法については、以下のようなものが知られている。
例えば、点火プラグに点火用電圧を供給する給電装置と電気的に接続された導電性のコイルスプリングを点火プラグの頭部に軸線方向に押圧して電気的な接続をするものがある。
その他に、例えば特開２００１−８５１３９号公報に以下のようなものが開示されている。この点火プラグは、その頭部に点火プラグ側高圧接続端子を備え、その外側面には軸線周りに係合溝が形成されている。この点火プラグに点火用電圧を供給する給電装置は、プラグ側高圧接続端子と接続する金属製円筒状の給電装置側高圧接続端子を備え、その先端側には点火プラグ固定金具が設けられており、さらにその内部中心には点火プラグの頭部を軸線方向に押圧するバネ部材が固設されている。
点火プラグ固定金具は、点火プラグ側高圧接続端子を挿嵌したときに、これに形成されている係合溝と係合する形状になっている。このため、両端子を接続すると、固定金具が係合溝にはまり込み、両端子の軸線方向の離間を防止する。また、バネ部材が点火プラグの頭部を軸線方向に押圧することにより、点火プラグの係合溝と点火プラグ固定金具とが圧接され、電気的な接続をする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般に、内燃機関の運転に伴う振動や燃焼室内の燃焼圧力等による振動は、プラグの軸線方向の成分が大きく、これに直交する径方向の振動は小さい。これに対し、上述した従来技術においては、バネ部材が点火プラグの頭部を軸線方向に押圧することにより、電気的な接続をしている。このため、プラグの軸線方向の振動に伴い、バネ部材が軸線方向に伸縮し、電気的接続部の圧接力が変化してしまうことがある。従って、安定した電気的接続状態を保持できず、さらには圧接している電気的接続部が離れ、瞬間的な断線（回路断）が生じてしまうという問題があった。
【０００６】
また、上述した従来技術において、上述したプラグ軸線方向の振動に伴うバネ部材の圧接力の変化を抑制すべく、プラグ側高圧接続端子と給電装置側高圧接続端子を組み合わせた際のバネ部材による押圧力を強化し、点火プラグの頭部への圧接力を高めることが考えられる。しかしながら、バネ部材を軸線方向に伸縮させて点火プラグの頭部を押圧させつつ、点火プラグの係合溝と点火プラグ固定金具とを係合させる構造であるために、バネ部材による弾性力が大きいほど、点火プラグ固定金具の挿嵌時におけるバネ部材による軸線方向への反発力が大きくなり、両高圧接続端子の組み合わせに手間を要し、組み合わせが容易でないという問題もあった。
【０００７】
さらにまた、近年、点火プラグの中心電極と接地電極との間に生じるイオンを利用してイオン電流を発生させこれを計測するイオン電流発生計測手段を備えた内燃機関用点火装置も用いられている。このイオン電流発生計測手段を利用することにより、燃焼室内での失火やノッキング等の検知を行い、燃焼室内の点火時期や燃料供給量などを制御することができる。ところで、給電端子と受電端子との電気的接続部分はイオン電流が流れる回路の一部となるため、給電端子と受電端子との接続状態を確実に保持できず瞬間的な断線などを生じた場合には、ノイズ成分として計測され、計測が不確実あるいは困難になるという問題もあった。
【０００８】
本発明は、以上のような問題点を鑑みてなされたものであって、点火プラグの受電端子と点火用電圧を供給する給電端子との瞬間的な断線を防止し、常に安定した電気的接続状態を保持でき、さらに着脱が容易である点火プラグの受電端子と点火用電圧を供給する給電端子とを備える内燃機関用点火装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
その解決手段は、点火プラグ本体、及び点火用電圧を受電し上記点火プラグ本体内に導く受電端子、を備える点火プラグと、上記受電端子と接続して、上記点火用電圧を供給する給電端子を備える給電装置と、を備える内燃機関用点火装置であって、上記受電端子は、上記点火プラグ本体の軸線の方向に延び、受電接続部を有し、上記給電端子は、上記受電端子と給電端子とを組み合わせたときに、上記受電接続部と電気的に接続する給電接続部を有し、上記受電接続部と上記給電接続部とは、上記点火プラグ本体の径方向に対して接続可能に構成されると共に、上記受電端子と上記給電端子の少なくとも一方は、他方を径方向に弾性的に押圧可能な弾性部であって、上記点火プラグ本体の軸線方向に延び上記径方向に向けて凸とされた弧状をなす弾性部を備え、上記受電端子のうち上記受電接続部よりも上記点火プラグ本体側の外側面に位置する環状凸部と、上記給電端子のうち上記受電端子と組み合わせたときに上記環状凸部に対向する内側面に位置し、上記環状凸部と嵌合する環状凹部と、を含み、上記受電端子と上記給電端子とを少なくとも上記軸線方向に固定する固定手段を備える内燃機関用点火装置である。
【００１０】
上述したように、一般に、点火プラグに生じる振動は、点火プラグの軸線方向の成分が大きく、これに直交する径方向の振動は小さい。これに対し、本発明の内燃機関用点火装置では、受電接続部と給電接続部とは、点火プラグ本体の径方向に対して接続可能に構成されている。このため、点火プラグ本体の軸線方向に及ぶ振動の影響を受け難く、受電接続部と給電接続部とが離れて断線（回路断）することを防止できる構造となっている。
さらに、本発明の内燃機関用点火装置では、受電端子と給電端子の少なくとも一方は、他方を径方向に弾性的に押圧可能な弾性部を備えている。このため、点火プラグの受電端子を給電端子に装着する際、点火プラグの進入方向である軸線方向の反力が小さいので、点火プラグの着脱が容易にできるようになっている。
【００１１】
さらに、本発明の内燃機関用点火装置では、固定手段を、受電接続部および給電接続部とは別の部位、即ち、受電端子のうち受電接続部よりも点火プラグ本体側の位置と給電端子のうちこれに対向する位置とに設けている。このため、受電端子及び給電端子のうち、受電接続部と給電接続部については、弾性部の形状や寸法材質等を考慮することで、両接続部間で電気的な接続に適した押圧力を設定できる。一方、これとは別に、固定手段について、受電端子と給電端子との固定や着脱の際に要する力を考慮して適切なロック力を設定することができる。
従って、両端子による点火プラグ本体の径方向に対する適切な押圧力により、点火プラグ本体に確実に点火用電圧を給電できる上、適切なロック力により両端子が確実に固定され、受電接続部と給電接続部との電気的接続が点火プラグ本体の軸線方向に及ぶ振動によっても確実に保持される。且つ、給電端子と受電端子との着脱が適宜可能となる。
特に、本発明の内燃機関用点火装置では、固定手段が、受電端子の外側面に形成されている環状凸部と、給電端子のうち環状凸部に対向する内側面に形成され、環状凸部と嵌合する環状凹部とを含んでいる。このため、給電端子と受電端子との軸線方向のずれを確実に防止し、且つ、給電端子と受電端子との着脱がスムーズである。さらに、両端子をはめ込んだときのクリック感により、はめ込み完了が明確に判る。
さらに、本発明の内燃機関用点火装置では、環状凸部を受電接続部よりも点火プラグ本体側の外側面に形成しているので、両端子の着脱の際に、弾性部を有する受電接続部や給電接続部が、両端子を嵌合させる際に環状凸部と接触するなどの干渉を起こすことがないので、給電端子と受電端子との着脱がスムーズである。
また、両端子の嵌合にあたっては、環状凸部と環状凹部とが嵌合する前までだけに比較的大きな力を要することになるので、受電端子と給電端子との接続、固定がより確実で容易にできる。
【００１２】
なお、受電端子、給電端子ともに、全体が金属など導電性材料で構成されている必要はなく、少なくとも受電接続部及び給電接続部で電気的に接続できるものであれば良い。従って、全体が金属で構成されていても良いし、一部に絶縁性材料（絶縁性プラスチックや絶縁性セラミック、複合材など）の部材を使用したものでも良い。
また、給電装置としては、例えば２つのタイプが挙げられる。１つはシリンダヘッドに気筒毎に設けられたプラグホールに、各々挿入されるタイプの給電装置であり、もう１つは、ハイテンションコードを用いて、このコードと１対１で接続される点火プラグ本体内に点火用電圧を供給するタイプの給電装置である。
【００１３】
他の解決手段は、点火プラグ本体、及び点火用電圧を受電し上記点火プラグ本体内に導く受電端子、を備える点火プラグと、上記受電端子と接続して、上記点火用電圧を供給する給電端子を備える給電装置と、を備える内燃機関用点火装置であって、上記受電端子は、上記点火プラグ本体の軸線の方向に延び、受電接続部を有し、上記給電端子は、上記受電端子と給電端子とを組み合わせたときに、上記受電接続部と電気的に接続する給電接続部を有し、上記受電接続部と上記給電接続部のうち、一方は上記軸線方向に延びる外側面部分を含み、他方は上記軸線方向に延びる外側面部分を弾性的に押圧する弾性部であって、上記軸線方向に延び径方向に向けて凸とされた弧状をなす弾性部を備え、または、一方は上記軸線方向に延びる内側面部分を含み、他方は上記軸線方向に延びる内側面部分を弾性的に押圧する弾性部であって、上記軸線方向に延び径方向に向けて凸とされた弧状をなす弾性部を備え、上記受電端子のうち上記受電接続部よりも上記点火プラグ本体側の外側面に位置する環状凸部と、上記給電端子のうち上記受電端子と組み合わせたときに上記環状凸部に対向する内側面に位置し、上記環状凸部と嵌合する環状凹部と、を含み、上記受電端子と上記給電端子とを少なくとも上記軸線方向に固定する固定手段を備える内燃機関用点火装置である。
【００１４】
上述したように、一般に、点火プラグに生じる振動は、点火プラグの軸線方向の成分が大きく、これに直交する径方向の振動は小さい。
これに対し、本発明の内燃機関用点火装置では、給電端子のうちの給電接続部と受電端子のうちの受電接続部とが、一方は上記軸線方向に延びる外側面部分を含み、他方は上記軸線方向に延びる外側面部分を弾性的に押圧する弾性部を備える。または、一方は上記軸線方向に延びる内側面部分を含み、他方は上記軸線方向に延びる内側面部分を弾性的に押圧する弾性部を備える。
即ち、(1)受電接続部が外側面部分を含み給電接続部が弾性部を備える。または、(2)受電接続部が内側面部分を含み給電接続部が弾性部を備える。これらとは逆に、(3)給電接続部が外側面部分を含み受電接続部が弾性部を備える。あるいは、(4)給電接続部が内側面部分を含み受電接続部が弾性部を備える。
このため、点火プラグ本体の軸線方向に及ぶ振動により受電端子と給電端子、従って、受電接続部と給電接続部とが互いに軸線方向にずれたとしても、外側面部分と弾性部あるいは内側面部分と弾性部とは、弾性部が径方向に押圧を発揮して当接することから、当接位置が軸線方向にずれて摺動するだけである。つまり、点火プラグ本体の軸線方向に及ぶ振動によっても両者が離れることが無いから、瞬間的な断線（回路断）を回避することができる。
【００１５】
さらに、本発明の内燃機関用点火装置では、固定手段を、受電接続部および給電接続部とは別の部位、即ち、受電端子のうち受電接続部よりも点火プラグ本体側の位置と給電端子のうちこれに対向する位置とに設けている。
特に、本発明の内燃機関用点火装置では、固定手段が、受電端子の外側面に形成されている環状凸部と、給電端子のうち環状凸部に対向する内側面に形成され、環状凸部と嵌合する環状凹部とを含んでいる。このため、給電端子と受電端子との軸線方向のずれを確実に防止し、且つ、給電端子と受電端子との着脱がスムーズである。さらに、両端子をはめ込んだときのクリック感により、はめ込み完了が明確に判る。
さらに、本発明の内燃機関用点火装置では、環状凸部を受電接続部よりも点火プラグ本体側の外側面に形成しているので、両端子の着脱の際に、弾性部を有する受電接続部や給電接続部が、両端子を嵌合させる際に環状凸部と接触するなどの干渉を起こすことがない ので、給電端子と受電端子との着脱がスムーズである。
また、両端子の嵌合にあたっては、環状凸部と環状凹部とが嵌合する前までだけに比較的大きな力を要することになるので、受電端子と給電端子との接続、固定がより確実で容易にできる。
また、給電装置としては、例えば２つのタイプが挙げられる。１つはシリンダヘッドに気筒毎に設けられたプラグホールに、各々挿入されるタイプの給電装置であり、もう１つは、ハイテンションコードを用いて、このコードと１対１で接続される点火プラグ本体内に点火用電圧を供給するタイプの給電装置である。
【００１６】
また、軸線方向に延びる外側面部分とは、受電接続部あるいは給電接続部の外側面のうち、点火プラグ本体の軸線に平行な面を有する部分をいう。例えば、受電接続部あるいは給電接続部の外側面のうち、軸線に平行な平面をなしている部分や、軸線と平行な軸を持つ円柱曲面の一部をなす部分が挙げられる。さらには、受電接続部あるいは給電接続部の外側面全体が、軸線と平行な軸を持つ円柱形状であるときの内側面も含まれる。
同様に、軸線方向に延びる内側面部分とは、受電接続部あるいは給電接続部の内側面のうち、点火プラグ本体の軸線に平行な面を有する部分をいう。例えば、受電接続部あるいは給電接続部の内側面のうち、軸線に平行な平面をなしている部分や、軸線と平行な軸を持つ円筒曲面の一部をなす部分が挙げられる。さらには受電接続部あるいは給電接続部の内側面全体が、軸線と平行な軸を持つ円筒形状であるときの内側面も含まれる。
【００１７】
さらに、上記内燃機関用点火装置であって、前記受電接続部及び給電接続部を介して、前記点火プラグの中心電極と接地電極との間に生じるイオンを利用してイオン電流を発生させこれを計測するイオン電流発生計測手段を備える内燃機関用点火装置とすると良い。
【００１８】
この内燃機関用点火装置は、さらに、イオン電流を発生させ計測するイオン電流発生計測手段を備えている。イオン電流の発生や計測に当たって、給電端子と受電端子との接続状態を確実に保持できず瞬間的な断線などを生じた場合には、ノイズ成分として計測され、計測が不確実あるいは困難となる。しかし、この内燃機関用点火装置では、給電端子と受電端子とが確実に接続され瞬間的な断線などを生じないから、良好なイオン電流の回路を提供することができ、瞬断によるノイズの発生を防ぎ、容易にイオン電流の発生や計測を行うことができる。
従って、この内燃機関用点火装置は、燃焼室内での失火やノッキング等の検知を行い、燃焼室内の点火時期や燃料供給量などを制御する一助となしうる。
【００１９】
【００２０】
【００２１】
さらに、上記内燃機関用点火装置であって、前記環状凸部は、径方向の断面の外形状が曲面を含んで形成され、前記環状凹部も、径方向の断面の外形状が曲面を含んで形成されてなる内燃機関用点火装置とすると良い。
【００２２】
この内燃機関用点火装置は、固定手段が、径方向の断面の外形状が曲面を含んで形成される環状凸部と、径方向の断面の外形状が曲面を含んで形成される環状凹部とを含んでいる。このため、受電端子と給電端子との着脱を繰り返しても、環状凸部及び環状凹部のへたりが少ない。なお、径方向の断面の外形状が曲面を含む形状としては、半円形、半長円径、半楕円形、舌形状等、あるいは、環状凸部及び環状凹部の外側面の角部をＲ面取りした形状などのように、角部をなくした形状が例示できる。
【００２３】
また、上記いずれかに記載の内燃機関用点火装置であって、前記環状凸部と前記環状凹部の少なくともいずれかは、両者を嵌合させるときに、その径方向に変形可能とするスリ割り溝により、周方向複数に分割されてなる内燃機関用点火装置とすると良い。
【００２４】
この内燃機関用点火装置は、環状凸部と環状凹部の少なくともいずれかは、両者を嵌合させるときに、その径方向に変形可能とするスリ割り溝により、周方向複数に分割されている。このため、給電端子と受電端子とを組み合わせるときに、スリ割り溝が形成されている部位が力を受ける径方向に変形することより、両端子の径方向に働く力を逃がすことができる。従って、給電端子と受電端子との着脱の際、両端子の破損を防止することができ、且つ着脱をスムーズに行うことができる。
【００２５】
【００２６】
【００２７】
また、他の解決手段は、点火プラグ本体、及び点火用電圧を受電し上記点火プラグ本体内に導く受電端子、を備える点火プラグと、上記受電端子と接続して、上記点火用電圧を供給する給電端子を備える給電装置と、を備える内燃機関用点火装置であって、上記受電端子は、上記点火プラグ本体の軸線方向に延び、上記軸線と同軸の円柱形外側面をなす受電接続部と、この受電接続部よりも上記点火プラグ本体側の外周面に断面半円形の環状凸部と、を備えるオス型受電端子であり、上記給電端子は、上記オス型受電端子を内側に受け入れる筒形状を有する給電接続部であって、上記軸線方向に延び径方向内側に向けて凸とされた弧状で、上記オス型受電端子を挿入したときに、上記受電接続部の円柱形外側面をその径方向内側に向けて弾性的に押圧して、上記受電接続部と電気的に接続する弾性部を有する給電接続部と、上記給電接続部よりも先端側の内周面であって、上記オス型受電端子を挿入したときに、上記環状凸部と対向する位置に配置された断面半円形で、スリ割り溝により周方向複数に拡径可能に分割されてなり、上記環状凸部と嵌合する分割環状凹部と、を備えるメス型給電端子である内燃機関用点火装置である。
【００２８】
この内燃機関用点火装置では、円柱形外側面をなす受電接続部と弧状の弾性部を有する給電接続部とで電気的接続を行うため、受電端子と給電端子とが組み合わされた状態で互いに軸線周りに回転しても、受電接続部分と給電接続部分とは当接位置が円周方向にずれるだけで、両者が点火プラグ本体の軸線方向及び径方向に離れることが無く接続を維持できる。特に受電接続部を円柱形外側面をなすものとしたので、受電端子が形成容易である。
【００２９】
また、受電端子と給電端子とが環状凸部と分割環状凹部とによって、軸線方向に固定されているものの、それでもなお振動により受電接続部と給電接続部とが互いに軸線方向にずれたとしても、受電接続部分と給電接続部分とは当接位置が軸線方向にずれて摺動するだけである。つまり、両者が離れることが無いから、瞬間的な断線（回路断）を回避することができる。
【００３０】
さらに、この内燃機関用点火装置は、受電端子に断面半円形の環状凸部を、給電端子に環状凸部と嵌合する環状凹部を有するので、両端子においてその形成が容易であり、両端子をはめ込んだときのクリック感により、はめ込み完了が明確に判り、且つ両端子の着脱を繰り返しても環状凸部と環状凹部とのへたりが少ない。また、環状凸部を受電接続部よりも点火プラグ本体側に配置したので、両端子の着脱の際に、弾性部を有する給電接続部が、受電端子に形成される環状凸部と接触するなどの干渉が起こらないので、給電端子と受電端子との着脱がスムーズである。
【００３１】
さらに、この内燃機関用点火装置は、給電端子に形成される環状凹部をスリ割り溝で分割した分割環状凹部としたので、給電端子と受電端子とを嵌合させるときに、スリ割り溝が形成されている分割環状凹部が力を受ける径方向外側に変形することより、両端子の径方向に働く力を逃がすことができる。このため、給電端子と受電端子との脱着の際、両端子の破損を防止することができ、且つ着脱をスムーズに行うことができる。
【００３２】
また、点火プラグ本体、及び点火用電圧を受電し上記点火プラグ本体内に導く受電端子、を備える点火プラグであって、上記受電端子は、上記点火プラグ本体の軸線方向に延び、上記軸線方向に延びる外側面部分を含み、または、上記軸線方向に延びる内側面部分を含む受電接続部と、上記受電接続部よりも上記点火プラグ本体側またはその反対側の所定位置に設けられ、給電端子を少なくとも上記軸線方向に固定する受電側固定手段を備える点火プラグが好ましい。
【００３３】
この点火プラグは、その受電端子と組み合わせたときに、受電接続部と電気的に接続する給電接続部であって、受電端子の軸線方向に延びる外側面部分を弾性的に押圧する弾性部を備え、または、受電端子の軸線方向に延びる内側面部分を弾性的に押圧する弾性部を備え、さらに、受電側固定手段に対向する位置に給電側固定手段を備える給電端子を備え、点火プラグに点火用電圧を供給する給電装置と組み合わせるときには、以下の効果が得られる。
【００３４】
まず、受電端子と給電端子とが点火プラグ本体の軸線方向に固定されているものの、それでもなお振動により受電接続部と給電接続部とが互いに軸線方向にずれたとしても、受電端子の外側面部分あるいは内側面部分と給電端子の弾性部とは当接位置が軸線方向にずれて摺動するだけである。つまり、点火プラグ本体の軸線方向に及ぶ振動によっても両者が離れることが無いから、瞬間的な断線（回路断）を回避することができる。
【００３５】
さらに、給電接続部について、弾性部の形状や寸法材質等を考慮することで、受電端子の外側面部分や内側面部分と上記弾性部との間で電気的な接続に適した押圧力を設定できる。一方、これとは別に、受電側固定手段について、受電端子と給電端子との固定や着脱の際に要する力、及び給電側固定手段の寸法等を考慮して、適切なロック力を設定することができる。
従って、両端子による点火プラグ本体の径方向に対する適切な押圧力により、点火プラグ本体に確実に点火用電圧を給電できる上、適切なロック力により両端子が確実に固定され、且つ、給電端子と受電端子との着脱が適宜可能となる。
【００３６】
さらにまた、点火プラグ本体と、点火用電圧を受電し上記点火プラグ本体内に導く受電端子であって、上記点火プラグ本体の軸線方向に延び、上記軸線方向に延びる外側面部分を含み、または、上記軸線方向に延びる内側面部分を含む受電接続部と、上記受電接続部よりも上記点火プラグ本体側またはその反対側の所定位置に受電側固定手段を備える受電端子とを備える点火プラグに点火用電圧を供給する給電装置であって、上記受電端子と接続してこれに点火用電圧を供給する給電端子を備え、上記給電端子は、上記受電端子と給電端子とを組み合わせたときに、上記受電端子の外側面部分を弾性的に押圧する弾性部、または、一方は上記受電端子の内側面部分を弾性的に押圧する弾性部を含み、上記受電接続部と電気的に接続する給電接続部と、上記受電側固定手段置に対向する位置に設けられ、上記給電端子を上記受電端子と少なくとも軸線方向に固定する給電側固定手段と、を備える給電装置が好ましい。
【００３７】
この給電装置は、これに適合する点火プラグと組み合わせたときには、以下の効果が得られる。まず、受電端子と給電端子とが点火プラグ本体の軸線方向に固定されているものの、それでもなお振動により受電接続部と給電接続部とが互いに軸線方向にずれたとしても、受電端子の外側面部分あるいは内側面部分と給電端子の弾性部とは当接位置が軸線方向にずれて摺動するだけである。つまり、点火プラグ本体の軸線方向に及ぶ振動によっても両者が離れることが無いから、瞬間的な断線（回路断）を回避することができる。
【００３８】
さらに、給電接続部について、弾性部の形状や寸法材質等を考慮することで、受電端子の外側面部分や内側面部分と上記弾性部との間で電気的な接続に適した押圧力を設定できる。一方、これとは別に、給電側固定手段について、受電端子と給電端子との固定や脱着の際に要する力、及び受電側固定手段の寸法等を考慮して、適切なロック力を設定することができる。
従って、両端子による点火プラグ本体の径方向に対する適切な押圧力により、点火プラグ本体に確実に高電圧を給電できる上、適切なロック力により両端子が確実に固定され、且つ、給電端子と受電端子との着脱が適宜可能となる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
本発明の第１の実施形態を図面と共に説明する。図１に第１の実施形態である内燃機関用点火装置１を示す。
内燃機関用点火装置１は、点火プラグ３０と、その直上に位置し点火ユニット１１及びコイルユニット１２からなる給電装置１０とを備えており、エンジン２０の各気筒ごとにシリンダヘッド１５に設けられたプラグホール１６内に配置される。
このうち点火ユニット１１は、シリンダヘッド１５に設けられたプラグホール１６を覆うようにシリンダヘッド１５に固接される。コイルユニット１２は、点火ユニット１１と一体となりプラグホール１６内を軸線方向に、点火プラグ３０の受電端子３１に接続する位置までにわたって設けられる。点火プラグ３０は、中心電極３５と接地電極３６との間の火花放電ギャップ３７が燃焼室２１内に位置するように、シリンダヘッド１５のうちプラグホール１６の下部に螺挿され、固設されている。
【００４０】
点火ユニット１１は、その内部にトランジスタ１１２とイオン電流検出回路１１３とイオン電流変換回路１１８（共に図５参照）とを備える。また、その外部にはコネクタ１３を備えており、コネクタ１３を介して外部機器からの信号の受信、及び外部機器への信号の出力を行う。
コイルユニット１２は、内部に公知構造（図示しない）の鉄心（コイルコア）、二次コイル及び一次コイルを有する略円筒形状のコイルケース１４と、給電端子４０とを備える。コイルユニット１２は、絶縁性樹脂からなりプラグホール１６に挿入可能な略円筒状のコイルユニットカバー４５によって被覆されている。給電端子４０は、コイルケース１４から導出された二次コイルの一端１２ｂと電気的に接続している。コイルユニット１２は、外部からの指令によりトランジスタ１１２が一次コイルの通電・遮断を行うと、二次コイルの両端に高い点火用電圧を発生する。
点火プラグ３０は、その受電端子３１をコイルユニット１２の給電端子４０と接続することによって、二次コイルの両端に発生した点火用電圧を給電端子４０を介して受電し、中心電極３５の先端部と接地電極３６との間の火花放電ギャップ３７において、火花放電を発生する。
【００４１】
次に、点火プラグ３０について詳細に説明する。図２に示すように、点火プラグ３０は、点火プラグ本体３８と、受電端子３１とによって構成されている。
このうち、点火プラグ本体３８は、絶縁ガイシ３４と中心電極３５と主体金具３９と接地電極３６とを備えている。絶縁ガイシ３４は、その軸線方向に貫通する軸孔３４ｂを有する筒状体である。中心電極３５は、絶縁ガイシ３４の軸孔３４ｂに挿設され一端を絶縁ガイシ３４から突出する軸状の電極である。主体金具３９は、絶縁ガイシ３４の外周に設けられた金属体で、その外側部には六角部３９ｂと取付ネジ部３９ｃが形成されている。接地電極３６は、一端が主体金具３９の端面に固設され、折り曲げられてその側面が中心電極３５の絶縁ガイシ３４から突出する先端部と対向するように配置された電極である。
【００４２】
一方、受電端子３１は、点火プラグ３０の軸線方向に延びる金属からなるオス型受電端子であり、受電接続部３１ｃと環状凸部３１ｄとを備えている。受電接続部３１ｃは、受電端子３１の軸線と同軸の円柱形外側面をなしている。環状凸部３１ｄは、受電接続部３１ｃよりも点火プラグ本体３８側の外周面に形成された軸断面半円形の凸状部である。
受電端子３１は、あらかじめガラスシール材等を充填した絶縁ガイシ３４の軸孔３４ｂに挿入し、受電接続部３１ｃと環状凸部３１ｄとを絶縁ガイシ３４から突出させた状態で点火プラグ本体３８に固設されると共に、中心電極３５と電気的に接続されている。
【００４３】
次に、点火プラグ３０に点火用電圧を供給する給電装置１０の給電端子４０について説明する。図３に示すように、給電端子４０は、給電接続部４１とケーシング部４４とを備えている。
このうち、給電接続部４１は、オス型受電端子３１を内側に受け入れる略円筒状の金属からなり、その軸線方向に延び径方向内側に向けて凸とされた弧状で、オス型受電端子３１を挿入したときに、受電接続部３１ｃの円柱形外側面をその径方向内側に向けて弾性的に押圧して、受電接続部３１ｃと電気的に接続する弾性部４１ｂを有する。
【００４４】
一方、ケーシング部４４は、略円筒形状の絶縁性樹脂からなり、給電接続部４１を被覆する。さらに、ケーシング部４４は、環状凹部４２とスリ割り溝４３とを備える。環状凹部４２は、給電接続部４１よりも先端側（図３（ｃ）中下方）の内周面で、オス型受電端子３１を挿入したときに環状凸部３１ｄと対向する位置に形成されている。スリ割り溝４３は、ケーシング部４４の軸線方向に延びるように形成され、ケーシング部４４の先端側を周方向複数に分割しているので、受電端子３１を挿入する際にケーシング部４４の先端側が拡径して受電端子３１の挿入が容易になる。
【００４５】
次に、内燃機関用点火装置１の内燃機関への装着手順について、図１を参照して以下に説明する。
まず、点火プラグ３０をエンジン２０のシリンダヘッド１５に設けられたプラグホール１６に挿入し、六角部３９ｂを利用してプラグレンチなどの締付け工具によって取付ネジ部３９ｃをプラグホール１６に形成されている雌ネジ部１６ｂに螺挿する。そして、点火プラグ３０を中心電極３５と接地電極３６との間の火花放電ギャップ３７が燃焼室２１内に位置するように、シリンダヘッド１５に固設する。
【００４６】
次いで、グロメット１７とコイルユニット１２とコイルユニットカバー４５とプラグカバー１８とが一体になったものを、プラグホール１６内に挿入する。すると、シリンダヘッド１５に固設されている点火プラグ３０はプラグカバー１８に挿嵌され、さらに点火プラグ３０の受電端子３１がコイルユニット１２の給電端子４０に挿嵌される。このとき、プラグカバー１８は絶縁ガイシ３４を覆うように装着され、給電端子４０は受電端子３１と電気的に接続される。このようにして、点火プラグ３０と給電装置１０とが電気的に接続され、点火用電圧を点火プラグ３０に印加するための導電経路が形成される。なお、グロメット１７は、プラグホール１６内への水滴などの侵入を防ぐためのものである。また、ケーシング部４４とプラグカバー１８とは、嵌合または接着等により固定されている。
【００４７】
次に、受電端子３１と給電端子４０とを組み合わせた状態について、図４を参照して説明する。本実施形態では、受電接続部３１ｃと給電接続部４１とは、点火プラグ本体の径方向に対して接続可能に構成されている。このため、点火プラグ本体３８の軸線方向に及ぶ振動の影響を受け難く、受電接続部３１ｃと給電接続部４１とが離れて断線（回路断）することを防止できる構造となっている。
さらに、本実施形態では、給電端子４０の給電接続部４１に、受電端子３１の受電接続部３１ｃを径方向に弾性的に押圧可能な弾性部４１ｂが形成されている。このため、点火プラグ３０の受電端子３１を給電端子４０に装着する際、点火プラグ３０の進入方向である軸線方向の反力が小さいので、点火プラグ３０の着脱が容易にできるようになっている。
【００４８】
さらに、本実施形態では、受電接続部３１ｃが、給電接続部４１の弾性部４１ｂによって弾性的に押圧されて電気的接続がなされている。このため、受電接続部３１ｃと給電接続部４１とが互いに軸線方向にずれたとしても、受電接続部３１ｃと弾性部４１ｂとは当接位置が軸線方向にずれて摺動するだけである。つまり、点火プラグ３０の軸線方向に及ぶ振動によっても、両者３１ｃ，４１ｂがその軸線方向及び径方向に離れることが無いから、瞬間的な断線（回路断）を回避することができる。
【００４９】
また、受電端子３１において電気的接続を行う受電接続部３１ｃと、環状凸部３１ｄとが別の部位であり、且つ給電端子４０においても電気的接続を行う給電接続部４１と環状凹部４２とが別の部位である。このため、受電接続部３１ｃと給電接続部４１との間で電気的な接続に適した押圧力を設定できる。一方、これとは別に、受電端子３１と給電端子４０との固定や着脱の際に要する力を考慮して、環状凸部３１ｄと環状凹部４２との間で適切なロック力を設定できる。
従って、両端子による点火プラグ本体３８の径方向に対する適切な押圧力により、点火プラグ本体３８に確実に点火用電圧を給電できる上、適切なロック力により、両端子が確実に固定され、受電接続部３１ｃと給電接続部４１との電気的接続が点火プラグ本体３８の軸線方向に及ぶ振動によっても確実に保持される。且つ、受電端子３１と給電端子４０との着脱が適宜可能である。
【００５０】
また、環状凸部３１ｄと環状凹部４２とが嵌合しているので、受電端子３１と給電端子４０とは軸線方向に固定される。
さらに、受電端子３１に断面半円形の環状凸部３１ｄを給電端子４０に環状凹部４２を有するので、両端子をはめ込んだときのクリック感によりはめ込み完了が明確に判り、且つ両端子の脱着を繰り返しても環状凸部３１ｄと環状凹部４２とのへたりが少ない。
【００５１】
しかも、受電端子３１において、環状凸部３１ｄを受電接続部３１ｃよりも点火プラグ本体３８側に配置したので、両端子の着脱にあたり、弾性部４１ｂを有する給電接続部４１が、受電端子３１の環状凸部３１ｄと接触するなどの干渉が起こらないので、給電端子４０と受電端子３１との着脱がスムーズである。また、両端子の嵌合にあたっては、環状凸部３１ｄと環状凹部４２とが嵌合する前までだけ挿入に比較的大きな力を要することになるので、受電端子３１と給電端子４０との接続、固定がより確実で容易にできる。
【００５２】
また、受電接続部３１ｃは、受電端子３１の軸線と同軸の円柱形外側面をなし、給電接続部４１はその弾性部４１ｂによって、受電接続部３１ｃの円柱形外側面をその径方向内側に向けて弾性的に押圧して、受電接続部３１ｃと電気的に接続する。このため、受電端子３１と給電端子４０とを組み合わせた状態で互いに軸線周りに回転しても、受電接続部３１ｃと弾性部４１ｂとは当接位置が円周方向にずれるだけで、両者が点火プラグ本体３８の軸線方向及び径方向に離れることが無く接続を維持できる。
【００５３】
次に、直流電源装置（バッテリ）１１１と内燃機関用点火装置１とエンジンコントロールユニット（以下ＥＣＵともいう）１１９とによって構成される電気回路を図５に示し、これについて以下に説明する。
【００５４】
直流電源装置（バッテリ）１１１は、コイルユニット１２のうちの一次コイルＬ１と直列に接続され、これに電気エネルギー（例えば電圧１２Ｖ）を供給する。
また、トランジスタ１１２は、一次コイルＬ１と直列に接続されている。
また、点火プラグ３０は、中心電極３５と接地電極３６とから構成され、中心電極３５はコイルユニット１２のうちの二次コイルＬ２の一端と接続し、接地電極３６は接地される。
【００５５】
また、イオン電流検出回路１１３は、イオン電流検出抵抗１１４とコンデンサ１１６とダイオード１１５とツェナーダイオード１１７とを備える。このうち、コンデンサ１１６は、イオン電流検出抵抗１１４の接地側端部とは反対側の端部に直列接続されている。また、ダイオード１１５は、カソードが接地されると共にアノードがイオン電流検出抵抗１１４とコンデンサ１１６との接続点に接続されて、イオン電流検出抵抗１１４に並列に接続されている。ツェナーダイオード１１７は、カソードがコンデンサ１１６におけるイオン電流検出抵抗１１４との接続側とは反対側の端部と接続され、アノードが接地されている。このように構成されたイオン電流検出回路１１３は、コンデンサ１１６とツェナーダイオード１１７との接続点が二次コイルＬ２に接続されており、イオン電流検出抵抗１１４とコンデンサ１１６との接続点がイオン電流変換回路１１８に接続されている。
【００５６】
また、イオン電流変換回路１１８は、検出電圧Ｖｉｏに基づきイオン電流信号Ｓｉｏを出力する。
また、ＥＣＵ１１９は、点火プラグ３０に火花放電を発生させるために主制御用トランジスタ１１２に対して点火指令信号ＩＧを内燃機関の運転に基づいて出力する。また、ＥＣＵ１１９には、イオン電流検出回路１１８からのイオン電流信号Ｓｉｏが入力される。
【００５７】
次に、図５に示す電気回路の一連の動作を説明する。
ＥＣＵ１１９が、主制御用トランジスタ１１２を駆動制御して、一次コイルＬ１への通電・遮断を行うことで、二次コイルＬ２の両端に高い点火用電圧を発生させ、中心電極３５と接地電極３６との間に火花放電を発生させる。
火花放電により二次コイルＬ２に生じる放電電流ｉ２の一部は、コンデンサ１１６に充電される。
その後、二次コイルＬ２における点火用電圧が低下して火花放電が終了し、放電電流ｉ２が流れなくなると、今度は充電されたコンデンサ１１６からコンデンサ１１６、二次コイルＬ２、点火プラグ３０、イオン電流検出抵抗１１４を通る回路にイオン電流Ｉｉｏが流れる。このとき、イオン電流検出抵抗１１４の両端電圧は、イオン電流Ｉｉｏの大きさに比例することから、検出電圧Ｖｉｏはイオン電流Ｉｉｏに比例した値を示す。イオン電流変換回路１１８は、検出電圧Ｖｉｏに基づきイオン電流信号ＳｉｏをＥＣＵ１１９に出力する。
そして、ＥＣＵ１１９は、イオン電流信号Ｓｉｏの解析処理を行うことで、例えば、失火判定やノック判定を行い、これらの判定結果に基づき、内燃機関の点火時期や燃料供給量などを総合的に制御する。
【００５８】
上述のようなイオン電流の計測に際し、振動などによって二次コイルＬ２と中心電極３５との間を接続する給電端子４０と受電端子３１とが接続状態を確実に保持できず瞬間的な断線などを生じた場合には、ノイズ成分として計測され、計測が不確実あるいは困難となる。しかし、本実施形態の内燃機関用点火装置１では、給電端子４０と受電端子３１とが確実に接続され瞬間的な断線などを生じないから、瞬断によるノイズの発生を防ぎ、確実且つ容易にイオン電流の計測を行うことができる。
従って、内燃機関用点火装置１は、燃焼室内での失火やノッキング等の検知を行い、燃焼室内の点火時期や燃料供給量などを制御する一助となしうる。
【００５９】
次に、内燃機関用点火装置１の構成部品の製造方法について説明するが、公知のものについてはその説明を割愛し、ここでは受電端子３１と給電端子４０の代表的な製造方法について説明する。
まず、受電端子３１の製造方法について説明する。受電端子３１の材料としては、丸鋼を使用し、円柱形外側面をなす受電接続部３１ｃと断面半円形の環状凸部３１ｄとを所定の位置に、さらにそれらとは軸線方向反対側を絶縁ガイシ３４の軸孔に嵌合する円柱形状に成形し、完成する。
【００６０】
次に、給電端子４０の製造方法について説明する。
まず、ケーシング部４４の製造方法について説明する。ケーシング部４４の材料としては、絶縁性樹脂を使用する。この絶縁性樹脂を図３に示すように、先端部の内周面に環状凸部３１ｄに嵌合する寸法の環状凹部４２を備え、コイルユニットカバー４５に嵌合する略円筒形状に成形する。次いで周方向等間隔の３カ所を軸線方向に切断し、スリ割り溝４３を形成する。
【００６１】
次に、給電接続部４１の製造方法について、図６を参照して説明する。給電接続部４１の材料としては、鋼板を使用する。図６（ａ）に示すように、この鋼板を、縦長形状のスリット４１ｃを複数有する横長の長方形と、その長方形の一辺４１ｇを延長し、この延長線を一辺に持つ縦長の長方形である給電側接続部４１ｄとを備える形状に打ち抜く。これにより、縦長形状の弾性部４１ｂを複数形成する。次いで、長方形の一辺４１ｇを有する弾性部４１ｂとその対辺４１ｆを有する弾性部４１ｂとを重ね合わせるように巻き、図６（ｂ）に示すような円筒部４１ｅが形成する。この円筒部４１ｅを形成するとき、複数の弾性部４１ｂのそれぞれは、円筒部４１ｄの図６（ｂ）に破線で示す中心軸４１ｈに向かう径方向の弾性力を有するように、径方向内側に凸の弧状に形成する。なお、このとき弾性部４１ｂの弾性力が、受電接続部３１ｃと電気的な接続に適したものとなるように、弾性部４１ｂの形状や寸法を選択する。。
このように製造した給電接続部４１の軸線（中心軸４１ｈ）とコイルケース１４の軸線とが同軸になるように、給電側接続部４１ｄと二次コイルの一端１２ｂとを溶接し、電気的接続をする（図１参照）。
【００６２】
（変形形態１）
次に、実施形態１の変形形態である内燃機関用点火装置２について説明する。本変形形態の内燃機関用点火装置２は、実施形態１の内燃機関用点火装置１と受電端子及び給電端子の形状が異なるが、他は実施形態１の内燃機関用点火装置１と同様であるので、異なる部分を中心に説明し、同様な部分については説明を省略または簡略化する。
【００６３】
まず、本変形形態の点火プラグ５０について説明する。図７に示すように、点火プラグ５０は、実施形態１と同様の点火プラグ本体３８と、受電端子５１とによって構成されている。
受電端子５１は、受電接続部５２と受電固定部５３とで構成され、実施形態１と同様のケーシング部４４に嵌合する外形寸法を有している。このうち、受電接続部５２は、略円筒状の金属からなり、その軸線方向に延び径方向外側に向けて凸とされた弧状で、メス型給電端子６０（図８参照）に挿入したときに給電接続部６１の内側面をその径方向外側に向けて弾性的に押圧して、給電接続部６１と電気的に接続する弾性部５２ｂを有する。一方、受電固定部５３は、点火プラグ５０の軸線方向に延びる金属からなり、その上端に断面半円形の環状凸部５３ｂを備えている。そして、受電接続部５２の軸線と受電固定部５３の軸線とが同軸になるように、受電接続部５２が受電固定部５３の上面に配置されている。なお、受電端子５１も、あらかじめガラスシール材等を充填した絶縁ガイシ３４の軸孔３４ｂに固設されると共に、中心電極３５と電気的に接続されている。
【００６４】
次に、本変形形態の給電端子６０について説明する。図８に示すように、給電端子６０は、給電接続部６１と、実施形態１と同様のケーシング部４４とによって構成されている。給電接続部６１は、オス型受電端子５１を内側に受け入れる略円筒状の金属からなり、二次コイルの一端１２ｂと電気的接続をする給電側接続部６１ｄを備える。
【００６５】
受電端子５１と給電端子６０とを組み合わせるとき及び組み合わせたときの効果については、実施形態１と同様である。つまり、振動を受けても両端子の瞬間的な断線（回路断）を防止でき、常に安定した電気的接続状態を維持できる。且つ、両端子の着脱がスムーズで、容易である。
【００６６】
（変形形態２）
次に、実施形態１の他の変形形態である内燃機関用点火装置３について説明する。本変形形態の内燃機関用点火装置３も、実施形態１の内燃機関用点火装置１と受電端子及び給電端子の形状が異なるが、他は実施形態１の内燃機関用点火装置１と同様であるので、異なる部分を中心に説明し、同様な部分については説明を省略または簡略化する。但し、受電端子の受電固定部には、変形形態１と同様の受電固定部５３を使用する。
【００６７】
まず、本変形形態の点火プラグ７０について説明する。図９に示すように、点火プラグ７０は、実施形態１と同様の点火プラグ本体３８と、受電端子７１とによって構成されている。
このうち、受電端子７１は、受電接続部７２と、変形形態１と同様の受電固定部５３とによって構成され、ケーシング部４６（図１０（ａ）参照）に嵌合する外形寸法を有している。受電接続部７２は、後述するオス型給電端子８１（図１０（ｃ）参照）を内側に受け入れる円筒状の金属からなり、その軸線と受電固定部５３の軸線とが同軸になるように、受電固定部５３の上面に配置されている。なお、受電端子７１も、あらかじめガラスシール材等を充填した絶縁ガイシ３４の軸孔３４ｂに固設されると共に、中心電極３５と電気的に接続されている。
【００６８】
一方、給電端子８０は、図１０に示すように給電接続部８１と、ケーシング部４６とによって構成されている。
給電接続部８１は、略円筒状の金属からなり、その軸線方向に延び径方向外側に向けて凸とされた弧状の弾性部８１ｂを有する。この弾性部８１ｂは、メス型受電端子７１（図９参照）に挿入したときに受電接続部７２の内側面をその径方向外側に向けて弾性的に押圧して、受電接続部７２と電気的に接続する。さらに給電接続部８１は、円筒部８１ｅ及び二次コイルの一端１２ｂと電気的接続をする給電側接続部８１ｄを有する。
【００６９】
また、ケーシング部４６は、略円筒形状の絶縁性樹脂からなり、給電接続部８１の円筒部８１ｅを保持すると共に、内側面４６ｅと給電接続部８１の弾性部８１ｂとの間に受電接続部７２を受け入れるための隙間を設けている。
【００７０】
受電端子７１と給電端子８０とを組み合わせるとき及び組み合わせたときの効果については、実施形態１と同様である。つまり、振動を受けても両端子の瞬間的な断線（回路断）を防止でき、常に安定した電気的接続状態を維持できる。且つ、両端子の着脱がスムーズで、容易である。
【００７１】
（変形形態３）
次に、実施形態１のさらに他の変形形態である内燃機関用点火装置４について説明する。本変形形態の内燃機関用点火装置４も、実施形態１の内燃機関用点火装置１と受電端子及び給電端子の形状が異なるが、他は実施形態１の内燃機関用点火装置１と同様であるので、異なる部分を中心に説明し、同様な部分については説明を省略または簡略化する。但し、受電端子の受電固定部には変形形態１と同様の受電固定部５３を使用する。
【００７２】
まず、本変形形態の点火プラグ９０について説明する。図１１に示すように、点火プラグ９０は、実施形態１と同様の点火プラグ本体３８と、受電端子９１とによって構成されている。受電端子９１は、受電接続部９２と、変形形態１と同様の受電固定部５３とによって構成されている。
受電接続部９２は、略円筒状の金属からなり、その軸線方向に延び径方向内側に向けて凸とされた弧状の弾性部９２ｂを有する。弾性部９２ｂは、オス型給電端子１００（図１２参照）を挿入したときに給電接続部１０１の外側面をその径方向内側に向けて弾性的に押圧して、給電接続部１０１と電気的に接続する。
そして、受電接続部９２の軸線と受電固定部５３の軸線とが同軸になるように、受電接続部９２が受電固定部５３の上面に配置されている。受電端子９１は、あらかじめガラスシール材等を充填した絶縁ガイシ３４の軸孔３４ｂに固設されると共に、中心電極３５と電気的に接続されている。
【００７３】
給電端子１００は、図１２に示すように、給電接続部１０１とケーシング部４７とによって構成されている。
給電接続部１０１は、略円柱状の金属からなるオス型給電接続部であり、給電端子１００の中心軸の位置に軸線方向に延びている。また、ケーシング部４７は、給電接続部１０１の一端を保持すると共に、内側面４７ｅと給電接続部１０１との間に受電接続部９２を受け入れるための隙間を設けている。さらに、ケーシング部４７には、変形形態２のケーシング部４６と同様に、環状凹部４７ｃ及びスリ割り溝４７ｄが形成されており、これに加えて、その外周面には、図示しないプラグカバーに形成された凹部と嵌合する凸部４７ｂが形成されている。
【００７４】
受電端子９１と給電端子１００とを組み合わせるとき及び組み合わせたときの効果については、実施形態１と同様である。つまり、振動を受けても両端子の瞬間的な断線（回路断）を防止でき、常に安定した電気的接続状態を維持できる。且つ、両端子の着脱がスムーズで、容易である。また、ケーシング部４７とプラグカバーとは、ケーシング部４７の凸部４７ｂとプラグカバーの凹部とが嵌合して固定される。このため、ケーシング部４７とプラグカバーとの軸線方向のずれを防止することができる。
【００７５】
（実施形態２）
次に、第２の実施形態である内燃機関用点火装置５について、図１３、図１４を参照して説明する。本実施形態２の内燃機関用点火装置５は、実施形態１の内燃機関用点火装置１と、給電装置については異なるが点火プラグ３０については同様であるので、給電装置を中心に説明し、点火プラグについては説明を省略または簡略化する。なお、図１３、図１４では、実施形態１と共通する構成要件については、同符号を用いて説明する。
内燃機関用点火装置５は、シリンダヘッドの気筒毎に設けられたプラグホールに各々装着される点火プラグ３０と、図示しないがイグニッションスイッチ、イグニッションコイル、及びハイテンションコード１２８とからなる給電装置とを備え、点火プラグ３０と給電装置とが１対１で接続される構成を有する。このうち、イグニッションスイッチ及びイグニッションコイルについては、公知のものであるので、説明を割愛する。
【００７６】
そして、給電装置を構成するハイテンションコード１２８について詳細に説明する。ハイテンションコード１２８は、一端にイグニッションコイルと電気的な接続を行うための接続端子を備え、他端に筒状のプラグカバー４８に被覆された実施形態１で説明した構造と略同様の構造を有する給電端子１２０を備える。なお、イグニッションコイルへの接続端子については、公知のものであるので説明を割愛する。
図１４に示すように、給電端子１２０については、給電側接続部４１ｄがケーブル１２９のリード線と接続される点、並びにケーシング部４９の外周面には、プラグカバー４８に形成された凹部４８ｂと嵌合する凸部４９ｂが形成される点以外は、実施形態１で説明した構造と同様の構造を有している。
【００７７】
次に、ハイテンションコード１２８の製造方法について説明する。イグニッションコイルへの接続端子及びケーブル１２９については、公知のものであるので説明を割愛し、ここでは、点火プラグ３０側の接続部の製造方法について、図１３、図１４を参照して説明する。
プラグカバー４８の材料としては、点火プラグ３０が嵌合する内径を有する円筒形の高絶縁性ゴムを使用する。この円筒形の高絶縁性ゴムを、その内周面に給電端子４０の凸部４４ｂと嵌合する寸法の断面半円形の凹部４８ｂと、中心軸部分にケーブル１２９が挿嵌可能なケーブル孔４８ｃとを備えるように成形する。
次いで、給電側接続部４１ｄとケーブル１２９のリード線の先端部とをハンダ付けし、電気的接続をする。その後、あらかじめケーブル１２９に取り付けられているプラグカバー４８をケーブル１２９の給電端子４０側に移動させ、給電端子４０を挿嵌し、凸部４４ｂと凹部４８ｂとを嵌合させ、完成させる。
点火プラグ３０の受電端子３１とハイテンションコード１２８の給電端子１２０とを組み合わせるとき及び組み合わせたときの効果については、実施形態１と同様である。
【００７８】
なお、上記の実施形態１の給電端子をハイテンションコード１２８に適用し、実施形態１の点火プラグ３０と組み合わせたが、上述した変形形態１〜変形形態３に示した給電端子６０，８０，１００、及びこれに対応する点火プラグ５０，７０，９０と同様の形状のものをそれぞれ用いて組み合わせても良い。
【００７９】
以上において、本発明を実施形態及び変形形態に即して説明したが、本発明は、上記実施形態等に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。例えば、点火プラグとして絶縁ガイシの軸孔に受電端子の一部を挿入し固定したものを用いたが、ネジを用いて受電端子を固定する構造の点火プラグを用いることもできる。即ち、雄ネジ部が絶縁ガイシから突出するように雄ネジ体を絶縁ガイシに固設した点火プラグ本体を用い、筒形状のオス型受電端子の内側面に形成した雌ネジと上述の雄ネジ部とを螺合させて、オス型受電端子を固定した点火プラグとしても良い。また、給電端子として、金属製の給電接続部が環状凹部を有する樹脂製のケーシング部によって被覆されるものを用いたが、給電接続部と環状凹部とが一体となった金属製の給電端子を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態１に係る内燃機関用点火装置１の構造及び内燃機関用点火装置１をシリンダヘッド１５に取り付けた状態を示す部分断面図である。
【図２】 実施形態１に係る内燃機関用点火装置１の点火プラグ３０の構造を示す図であり、（ａ）はその上面図、（ｂ）はその部分断面図である。
【図３】 実施形態１に係る内燃機関用点火装置１の給電端子４０の構造を示す図であり、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその底面図、（ｃ）はそのＡ−Ａ断面図、（ｄ）はその斜視図である。
【図４】 実施形態１に係る内燃機関用点火装置１の点火プラグ３０と給電端子４０とを組み合わせた状態を示す部分断面図である。
【図５】 実施形態１に係る直流電源装置１１１と内燃機関用点火装置１とエンジンコントロールユニット１１９とによって構成される電気回路図である。
【図６】 実施形態１に係る内燃機関用点火装置１の給電端子４０の給電接続部４１の構造を示す図であり、（ａ）はその展開図、（ｂ）はその側面図である。
【図７】 変形形態１に係る内燃機関用点火装置２の点火プラグ５０の構造を示す図であり、（ａ）はその部分断面図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面の端面図である。
【図８】 変形形態１に係る内燃機関用点火装置２の給電端子６０の構造を示す図であり、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその底面図、（ｃ）はそのＣ−Ｃ断面図である。
【図９】 変形形態２に係る内燃機関用点火装置３の点火プラグ７０の構造を示す図であり、（ａ）はその部分断面図、（ｂ）はそのＤ−Ｄ断面の端面図である。
【図１０】 変形形態２に係る内燃機関用点火装置３の給電端子８０の構造を示す図であり、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその底面図、（ｃ）はそのＥ−Ｅ断面図である。
【図１１】 変形形態３に係る内燃機関用点火装置４の点火プラグ９０の構造を示す図であり、（ａ）はその上面図、（ｂ）はその部分断面図、（ｃ）はそのＦ−Ｆ断面図である。
【図１２】 変形形態３に係る内燃機関用点火装置４の給電端子１００の構造を示す図であり、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその底面図、（ｃ）はそのＧ−Ｇ断面図である。
【図１３】 実施形態２に係る内燃機関用点火装置５の点火プラグ３０をシリンダヘッド２６に取り付け、ハイテンションコード１２８と組み合わせた状態を示す部分断面図である。
【図１４】 実施形態２に係る内燃機関用点火装置５のハイテンションコード１２８の給電端子４０周りの構造を示す図であり、（ａ）はその部分断面図、（ｂ）はその底面図、（ｃ）はそのＨ−Ｈ断面図である。
【符号の説明】
１，２，３，４，５ 内燃機関用点火装置
１０ 給電装置
１１ 点火ユニット
１２ コイルユニット
１６，２７ プラグホール
３０，５０，７０，９０ 点火プラグ
３１，５１，７１，９１ 受電端子
３１ｃ，５２，７２，９２ 受電接続部
３１ｄ，５３ｂ 環状凸部
３８ 点火プラグ本体
４０，６０，８０，１００，１２０ 給電端子
４１，６１，８１，１０１ 給電接続部
４１ｂ，５２ｂ，８１ｂ，９２ｂ 弾性部
４２，４６ｃ，４７ｃ 環状凹部
４３，４６ｄ，４７ｄ スリ割り溝
４４，４６，４７，４９ ケーシング部
１２８ ハイテンションコード
１２９ ケーブル
【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。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のエンジン等の内燃機関では、混合気への着火に点火プラグが使用されている。点火プラグは、点火プラグ本体と、点火用電圧を受電し点火プラグ本体内に導く受電端子とを有する。
【０００３】
このような点火プラグとしては、例えば、点火プラグ本体として、軸線方向に貫通する軸孔を有する筒状の絶縁ガイシと、その軸孔に挿設され一端を絶縁ガイシから突出する軸状の中心電極と、絶縁ガイシの外周に設けられた主体金具と、一端が主体金具に固設され他端が折り曲げられてその側面が中心電極と対向するように配置された接地電極とを備え、受電端子が一端を絶縁ガイシから突出するように、軸孔の中心電極とは反対側に取り付けられて、中心電極と電気的に接続されたものが知られている。
このような点火プラグは、中心電極と接地電極との間の火花放電ギャップを燃焼室内に位置するように、エンジンのシリンダヘッドに取り付けられる。そして、点火プラグの受電端子に点火用電圧を与えると、火花放電ギャップにおいて火花放電が発生する。
【０００４】
ここで、点火プラグの受電端子に給電装置の給電端子から点火用電圧を供給するにあたって、その接続手法については、以下のようなものが知られている。
例えば、点火プラグに点火用電圧を供給する給電装置と電気的に接続された導電性のコイルスプリングを点火プラグの頭部に軸線方向に押圧して電気的な接続をするものがある。
その他に、例えば特開２００１−８５１３９号公報に以下のようなものが開示されている。この点火プラグは、その頭部に点火プラグ側高圧接続端子を備え、その外側面には軸線周りに係合溝が形成されている。この点火プラグに点火用電圧を供給する給電装置は、プラグ側高圧接続端子と接続する金属製円筒状の給電装置側高圧接続端子を備え、その先端側には点火プラグ固定金具が設けられており、さらにその内部中心には点火プラグの頭部を軸線方向に押圧するバネ部材が固設されている。
点火プラグ固定金具は、点火プラグ側高圧接続端子を挿嵌したときに、これに形成されている係合溝と係合する形状になっている。このため、両端子を接続すると、固定金具が係合溝にはまり込み、両端子の軸線方向の離間を防止する。また、バネ部材が点火プラグの頭部を軸線方向に押圧することにより、点火プラグの係合溝と点火プラグ固定金具とが圧接され、電気的な接続をする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般に、内燃機関の運転に伴う振動や燃焼室内の燃焼圧力等による振動は、プラグの軸線方向の成分が大きく、これに直交する径方向の振動は小さい。これに対し、上述した従来技術においては、バネ部材が点火プラグの頭部を軸線方向に押圧することにより、電気的な接続をしている。このため、プラグの軸線方向の振動に伴い、バネ部材が軸線方向に伸縮し、電気的接続部の圧接力が変化してしまうことがある。従って、安定した電気的接続状態を保持できず、さらには圧接している電気的接続部が離れ、瞬間的な断線（回路断）が生じてしまうという問題があった。
【０００６】
また、上述した従来技術において、上述したプラグ軸線方向の振動に伴うバネ部材の圧接力の変化を抑制すべく、プラグ側高圧接続端子と給電装置側高圧接続端子を組み合わせた際のバネ部材による押圧力を強化し、点火プラグの頭部への圧接力を高めることが考えられる。しかしながら、バネ部材を軸線方向に伸縮させて点火プラグの頭部を押圧させつつ、点火プラグの係合溝と点火プラグ固定金具とを係合させる構造であるために、バネ部材による弾性力が大きいほど、点火プラグ固定金具の挿嵌時におけるバネ部材による軸線方向への反発力が大きくなり、両高圧接続端子の組み合わせに手間を要し、組み合わせが容易でないという問題もあった。
【０００７】
さらにまた、近年、点火プラグの中心電極と接地電極との間に生じるイオンを利用してイオン電流を発生させこれを計測するイオン電流発生計測手段を備えた内燃機関用点火装置も用いられている。このイオン電流発生計測手段を利用することにより、燃焼室内での失火やノッキング等の検知を行い、燃焼室内の点火時期や燃料供給量などを制御することができる。ところで、給電端子と受電端子との電気的接続部分はイオン電流が流れる回路の一部となるため、給電端子と受電端子との接続状態を確実に保持できず瞬間的な断線などを生じた場合には、ノイズ成分として計測され、計測が不確実あるいは困難になるという問題もあった。
【０００８】
本発明は、以上のような問題点を鑑みてなされたものであって、点火プラグの受電端子と点火用電圧を供給する給電端子との瞬間的な断線を防止し、常に安定した電気的接続状態を保持でき、さらに着脱が容易である点火プラグの受電端子と点火用電圧を供給する給電端子とを備える内燃機関用点火装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
その解決手段は、点火プラグ本体、及び点火用電圧を受電し上記点火プラグ本体内に導く受電端子、を備える点火プラグと、上記受電端子と接続して、上記点火用電圧を供給する給電端子を備える給電装置と、を備える内燃機関用点火装置であって、上記受電端子は、上記点火プラグ本体の軸線の方向に延び、受電接続部を有し、上記給電端子は、上記受電端子と給電端子とを組み合わせたときに、上記受電接続部と電気的に接続する給電接続部を有し、上記受電接続部と上記給電接続部とは、上記点火プラグ本体の径方向に対して接続可能に構成されると共に、上記受電端子と上記給電端子の少なくとも一方は、他方を径方向に弾性的に押圧可能な弾性部であって、上記点火プラグ本体の軸線方向に延び上記径方向に向けて凸とされた弧状をなす弾性部を備え、上記受電端子のうち上記受電接続部よりも上記点火プラグ本体側の外側面に位置する環状凸部と、上記給電端子のうち上記受電端子と組み合わせたときに上記環状凸部に対向する内側面に位置し、上記環状凸部と嵌合する環状凹部と、を含み、上記受電端子と上記給電端子とを少なくとも上記軸線方向に固定する固定手段を備える内燃機関用点火装置である。
【００１０】
上述したように、一般に、点火プラグに生じる振動は、点火プラグの軸線方向の成分が大きく、これに直交する径方向の振動は小さい。これに対し、本発明の内燃機関用点火装置では、受電接続部と給電接続部とは、点火プラグ本体の径方向に対して接続可能に構成されている。このため、点火プラグ本体の軸線方向に及ぶ振動の影響を受け難く、受電接続部と給電接続部とが離れて断線（回路断）することを防止できる構造となっている。
さらに、本発明の内燃機関用点火装置では、受電端子と給電端子の少なくとも一方は、他方を径方向に弾性的に押圧可能な弾性部を備えている。このため、点火プラグの受電端子を給電端子に装着する際、点火プラグの進入方向である軸線方向の反力が小さいので、点火プラグの着脱が容易にできるようになっている。
【００１１】
さらに、本発明の内燃機関用点火装置では、固定手段を、受電接続部および給電接続部とは別の部位、即ち、受電端子のうち受電接続部よりも点火プラグ本体側の位置と給電端子のうちこれに対向する位置とに設けている。このため、受電端子及び給電端子のうち、受電接続部と給電接続部については、弾性部の形状や寸法材質等を考慮することで、両接続部間で電気的な接続に適した押圧力を設定できる。一方、これとは別に、固定手段について、受電端子と給電端子との固定や着脱の際に要する力を考慮して適切なロック力を設定することができる。
従って、両端子による点火プラグ本体の径方向に対する適切な押圧力により、点火プラグ本体に確実に点火用電圧を給電できる上、適切なロック力により両端子が確実に固定され、受電接続部と給電接続部との電気的接続が点火プラグ本体の軸線方向に及ぶ振動によっても確実に保持される。且つ、給電端子と受電端子との着脱が適宜可能となる。
特に、本発明の内燃機関用点火装置では、固定手段が、受電端子の外側面に形成されている環状凸部と、給電端子のうち環状凸部に対向する内側面に形成され、環状凸部と嵌合する環状凹部とを含んでいる。このため、給電端子と受電端子との軸線方向のずれを確実に防止し、且つ、給電端子と受電端子との着脱がスムーズである。さらに、両端子をはめ込んだときのクリック感により、はめ込み完了が明確に判る。
さらに、本発明の内燃機関用点火装置では、環状凸部を受電接続部よりも点火プラグ本体側の外側面に形成しているので、両端子の着脱の際に、弾性部を有する受電接続部や給電接続部が、両端子を嵌合させる際に環状凸部と接触するなどの干渉を起こすことがないので、給電端子と受電端子との着脱がスムーズである。
また、両端子の嵌合にあたっては、環状凸部と環状凹部とが嵌合する前までだけに比較的大きな力を要することになるので、受電端子と給電端子との接続、固定がより確実で容易にできる。
【００１２】
なお、受電端子、給電端子ともに、全体が金属など導電性材料で構成されている必要はなく、少なくとも受電接続部及び給電接続部で電気的に接続できるものであれば良い。従って、全体が金属で構成されていても良いし、一部に絶縁性材料（絶縁性プラスチックや絶縁性セラミック、複合材など）の部材を使用したものでも良い。
また、給電装置としては、例えば２つのタイプが挙げられる。１つはシリンダヘッドに気筒毎に設けられたプラグホールに、各々挿入されるタイプの給電装置であり、もう１つは、ハイテンションコードを用いて、このコードと１対１で接続される点火プラグ本体内に点火用電圧を供給するタイプの給電装置である。
【００１３】
他の解決手段は、点火プラグ本体、及び点火用電圧を受電し上記点火プラグ本体内に導く受電端子、を備える点火プラグと、上記受電端子と接続して、上記点火用電圧を供給する給電端子を備える給電装置と、を備える内燃機関用点火装置であって、上記受電端子は、上記点火プラグ本体の軸線の方向に延び、受電接続部を有し、上記給電端子は、上記受電端子と給電端子とを組み合わせたときに、上記受電接続部と電気的に接続する給電接続部を有し、上記受電接続部と上記給電接続部のうち、一方は上記軸線方向に延びる外側面部分を含み、他方は上記軸線方向に延びる外側面部分を弾性的に押圧する弾性部であって、上記軸線方向に延び径方向に向けて凸とされた弧状をなす弾性部を備え、または、一方は上記軸線方向に延びる内側面部分を含み、他方は上記軸線方向に延びる内側面部分を弾性的に押圧する弾性部であって、上記軸線方向に延び径方向に向けて凸とされた弧状をなす弾性部を備え、上記受電端子のうち上記受電接続部よりも上記点火プラグ本体側の外側面に位置する環状凸部と、上記給電端子のうち上記受電端子と組み合わせたときに上記環状凸部に対向する内側面に位置し、上記環状凸部と嵌合する環状凹部と、を含み、上記受電端子と上記給電端子とを少なくとも上記軸線方向に固定する固定手段を備える内燃機関用点火装置である。
【００１４】
上述したように、一般に、点火プラグに生じる振動は、点火プラグの軸線方向の成分が大きく、これに直交する径方向の振動は小さい。
これに対し、本発明の内燃機関用点火装置では、給電端子のうちの給電接続部と受電端子のうちの受電接続部とが、一方は上記軸線方向に延びる外側面部分を含み、他方は上記軸線方向に延びる外側面部分を弾性的に押圧する弾性部を備える。または、一方は上記軸線方向に延びる内側面部分を含み、他方は上記軸線方向に延びる内側面部分を弾性的に押圧する弾性部を備える。
即ち、(1)受電接続部が外側面部分を含み給電接続部が弾性部を備える。または、(2)受電接続部が内側面部分を含み給電接続部が弾性部を備える。これらとは逆に、(3)給電接続部が外側面部分を含み受電接続部が弾性部を備える。あるいは、(4)給電接続部が内側面部分を含み受電接続部が弾性部を備える。
このため、点火プラグ本体の軸線方向に及ぶ振動により受電端子と給電端子、従って、受電接続部と給電接続部とが互いに軸線方向にずれたとしても、外側面部分と弾性部あるいは内側面部分と弾性部とは、弾性部が径方向に押圧を発揮して当接することから、当接位置が軸線方向にずれて摺動するだけである。つまり、点火プラグ本体の軸線方向に及ぶ振動によっても両者が離れることが無いから、瞬間的な断線（回路断）を回避することができる。
【００１５】
さらに、本発明の内燃機関用点火装置では、固定手段を、受電接続部および給電接続部とは別の部位、即ち、受電端子のうち受電接続部よりも点火プラグ本体側の位置と給電端子のうちこれに対向する位置とに設けている。
特に、本発明の内燃機関用点火装置では、固定手段が、受電端子の外側面に形成されている環状凸部と、給電端子のうち環状凸部に対向する内側面に形成され、環状凸部と嵌合する環状凹部とを含んでいる。このため、給電端子と受電端子との軸線方向のずれを確実に防止し、且つ、給電端子と受電端子との着脱がスムーズである。さらに、両端子をはめ込んだときのクリック感により、はめ込み完了が明確に判る。
さらに、本発明の内燃機関用点火装置では、環状凸部を受電接続部よりも点火プラグ本体側の外側面に形成しているので、両端子の着脱の際に、弾性部を有する受電接続部や給電接続部が、両端子を嵌合させる際に環状凸部と接触するなどの干渉を起こすことがない ので、給電端子と受電端子との着脱がスムーズである。
また、両端子の嵌合にあたっては、環状凸部と環状凹部とが嵌合する前までだけに比較的大きな力を要することになるので、受電端子と給電端子との接続、固定がより確実で容易にできる。
また、給電装置としては、例えば２つのタイプが挙げられる。１つはシリンダヘッドに気筒毎に設けられたプラグホールに、各々挿入されるタイプの給電装置であり、もう１つは、ハイテンションコードを用いて、このコードと１対１で接続される点火プラグ本体内に点火用電圧を供給するタイプの給電装置である。
【００１６】
また、軸線方向に延びる外側面部分とは、受電接続部あるいは給電接続部の外側面のうち、点火プラグ本体の軸線に平行な面を有する部分をいう。例えば、受電接続部あるいは給電接続部の外側面のうち、軸線に平行な平面をなしている部分や、軸線と平行な軸を持つ円柱曲面の一部をなす部分が挙げられる。さらには、受電接続部あるいは給電接続部の外側面全体が、軸線と平行な軸を持つ円柱形状であるときの内側面も含まれる。
同様に、軸線方向に延びる内側面部分とは、受電接続部あるいは給電接続部の内側面のうち、点火プラグ本体の軸線に平行な面を有する部分をいう。例えば、受電接続部あるいは給電接続部の内側面のうち、軸線に平行な平面をなしている部分や、軸線と平行な軸を持つ円筒曲面の一部をなす部分が挙げられる。さらには受電接続部あるいは給電接続部の内側面全体が、軸線と平行な軸を持つ円筒形状であるときの内側面も含まれる。
【００１７】
さらに、上記内燃機関用点火装置であって、前記受電接続部及び給電接続部を介して、前記点火プラグの中心電極と接地電極との間に生じるイオンを利用してイオン電流を発生させこれを計測するイオン電流発生計測手段を備える内燃機関用点火装置とすると良い。
【００１８】
この内燃機関用点火装置は、さらに、イオン電流を発生させ計測するイオン電流発生計測手段を備えている。イオン電流の発生や計測に当たって、給電端子と受電端子との接続状態を確実に保持できず瞬間的な断線などを生じた場合には、ノイズ成分として計測され、計測が不確実あるいは困難となる。しかし、この内燃機関用点火装置では、給電端子と受電端子とが確実に接続され瞬間的な断線などを生じないから、良好なイオン電流の回路を提供することができ、瞬断によるノイズの発生を防ぎ、容易にイオン電流の発生や計測を行うことができる。
従って、この内燃機関用点火装置は、燃焼室内での失火やノッキング等の検知を行い、燃焼室内の点火時期や燃料供給量などを制御する一助となしうる。
【００１９】
【００２０】
【００２１】
さらに、上記内燃機関用点火装置であって、前記環状凸部は、径方向の断面の外形状が曲面を含んで形成され、前記環状凹部も、径方向の断面の外形状が曲面を含んで形成されてなる内燃機関用点火装置とすると良い。
【００２２】
この内燃機関用点火装置は、固定手段が、径方向の断面の外形状が曲面を含んで形成される環状凸部と、径方向の断面の外形状が曲面を含んで形成される環状凹部とを含んでいる。このため、受電端子と給電端子との着脱を繰り返しても、環状凸部及び環状凹部のへたりが少ない。なお、径方向の断面の外形状が曲面を含む形状としては、半円形、半長円径、半楕円形、舌形状等、あるいは、環状凸部及び環状凹部の外側面の角部をＲ面取りした形状などのように、角部をなくした形状が例示できる。
【００２３】
また、上記いずれかに記載の内燃機関用点火装置であって、前記環状凸部と前記環状凹部の少なくともいずれかは、両者を嵌合させるときに、その径方向に変形可能とするスリ割り溝により、周方向複数に分割されてなる内燃機関用点火装置とすると良い。
【００２４】
この内燃機関用点火装置は、環状凸部と環状凹部の少なくともいずれかは、両者を嵌合させるときに、その径方向に変形可能とするスリ割り溝により、周方向複数に分割されている。このため、給電端子と受電端子とを組み合わせるときに、スリ割り溝が形成されている部位が力を受ける径方向に変形することより、両端子の径方向に働く力を逃がすことができる。従って、給電端子と受電端子との着脱の際、両端子の破損を防止することができ、且つ着脱をスムーズに行うことができる。
【００２５】
【００２６】
【００２７】
また、他の解決手段は、点火プラグ本体、及び点火用電圧を受電し上記点火プラグ本体内に導く受電端子、を備える点火プラグと、上記受電端子と接続して、上記点火用電圧を供給する給電端子を備える給電装置と、を備える内燃機関用点火装置であって、上記受電端子は、上記点火プラグ本体の軸線方向に延び、上記軸線と同軸の円柱形外側面をなす受電接続部と、この受電接続部よりも上記点火プラグ本体側の外周面に断面半円形の環状凸部と、を備えるオス型受電端子であり、上記給電端子は、上記オス型受電端子を内側に受け入れる筒形状を有する給電接続部であって、上記軸線方向に延び径方向内側に向けて凸とされた弧状で、上記オス型受電端子を挿入したときに、上記受電接続部の円柱形外側面をその径方向内側に向けて弾性的に押圧して、上記受電接続部と電気的に接続する弾性部を有する給電接続部と、上記給電接続部よりも先端側の内周面であって、上記オス型受電端子を挿入したときに、上記環状凸部と対向する位置に配置された断面半円形で、スリ割り溝により周方向複数に拡径可能に分割されてなり、上記環状凸部と嵌合する分割環状凹部と、を備えるメス型給電端子である内燃機関用点火装置である。
【００２８】
この内燃機関用点火装置では、円柱形外側面をなす受電接続部と弧状の弾性部を有する給電接続部とで電気的接続を行うため、受電端子と給電端子とが組み合わされた状態で互いに軸線周りに回転しても、受電接続部分と給電接続部分とは当接位置が円周方向にずれるだけで、両者が点火プラグ本体の軸線方向及び径方向に離れることが無く接続を維持できる。特に受電接続部を円柱形外側面をなすものとしたので、受電端子が形成容易である。
【００２９】
また、受電端子と給電端子とが環状凸部と分割環状凹部とによって、軸線方向に固定されているものの、それでもなお振動により受電接続部と給電接続部とが互いに軸線方向にずれたとしても、受電接続部分と給電接続部分とは当接位置が軸線方向にずれて摺動するだけである。つまり、両者が離れることが無いから、瞬間的な断線（回路断）を回避することができる。
【００３０】
さらに、この内燃機関用点火装置は、受電端子に断面半円形の環状凸部を、給電端子に環状凸部と嵌合する環状凹部を有するので、両端子においてその形成が容易であり、両端子をはめ込んだときのクリック感により、はめ込み完了が明確に判り、且つ両端子の着脱を繰り返しても環状凸部と環状凹部とのへたりが少ない。また、環状凸部を受電接続部よりも点火プラグ本体側に配置したので、両端子の着脱の際に、弾性部を有する給電接続部が、受電端子に形成される環状凸部と接触するなどの干渉が起こらないので、給電端子と受電端子との着脱がスムーズである。
【００３１】
さらに、この内燃機関用点火装置は、給電端子に形成される環状凹部をスリ割り溝で分割した分割環状凹部としたので、給電端子と受電端子とを嵌合させるときに、スリ割り溝が形成されている分割環状凹部が力を受ける径方向外側に変形することより、両端子の径方向に働く力を逃がすことができる。このため、給電端子と受電端子との脱着の際、両端子の破損を防止することができ、且つ着脱をスムーズに行うことができる。
【００３２】
また、点火プラグ本体、及び点火用電圧を受電し上記点火プラグ本体内に導く受電端子、を備える点火プラグであって、上記受電端子は、上記点火プラグ本体の軸線方向に延び、上記軸線方向に延びる外側面部分を含み、または、上記軸線方向に延びる内側面部分を含む受電接続部と、上記受電接続部よりも上記点火プラグ本体側またはその反対側の所定位置に設けられ、給電端子を少なくとも上記軸線方向に固定する受電側固定手段を備える点火プラグが好ましい。
【００３３】
この点火プラグは、その受電端子と組み合わせたときに、受電接続部と電気的に接続する給電接続部であって、受電端子の軸線方向に延びる外側面部分を弾性的に押圧する弾性部を備え、または、受電端子の軸線方向に延びる内側面部分を弾性的に押圧する弾性部を備え、さらに、受電側固定手段に対向する位置に給電側固定手段を備える給電端子を備え、点火プラグに点火用電圧を供給する給電装置と組み合わせるときには、以下の効果が得られる。
【００３４】
まず、受電端子と給電端子とが点火プラグ本体の軸線方向に固定されているものの、それでもなお振動により受電接続部と給電接続部とが互いに軸線方向にずれたとしても、受電端子の外側面部分あるいは内側面部分と給電端子の弾性部とは当接位置が軸線方向にずれて摺動するだけである。つまり、点火プラグ本体の軸線方向に及ぶ振動によっても両者が離れることが無いから、瞬間的な断線（回路断）を回避することができる。
【００３５】
さらに、給電接続部について、弾性部の形状や寸法材質等を考慮することで、受電端子の外側面部分や内側面部分と上記弾性部との間で電気的な接続に適した押圧力を設定できる。一方、これとは別に、受電側固定手段について、受電端子と給電端子との固定や着脱の際に要する力、及び給電側固定手段の寸法等を考慮して、適切なロック力を設定することができる。
従って、両端子による点火プラグ本体の径方向に対する適切な押圧力により、点火プラグ本体に確実に点火用電圧を給電できる上、適切なロック力により両端子が確実に固定され、且つ、給電端子と受電端子との着脱が適宜可能となる。
【００３６】
さらにまた、点火プラグ本体と、点火用電圧を受電し上記点火プラグ本体内に導く受電端子であって、上記点火プラグ本体の軸線方向に延び、上記軸線方向に延びる外側面部分を含み、または、上記軸線方向に延びる内側面部分を含む受電接続部と、上記受電接続部よりも上記点火プラグ本体側またはその反対側の所定位置に受電側固定手段を備える受電端子とを備える点火プラグに点火用電圧を供給する給電装置であって、上記受電端子と接続してこれに点火用電圧を供給する給電端子を備え、上記給電端子は、上記受電端子と給電端子とを組み合わせたときに、上記受電端子の外側面部分を弾性的に押圧する弾性部、または、一方は上記受電端子の内側面部分を弾性的に押圧する弾性部を含み、上記受電接続部と電気的に接続する給電接続部と、上記受電側固定手段置に対向する位置に設けられ、上記給電端子を上記受電端子と少なくとも軸線方向に固定する給電側固定手段と、を備える給電装置が好ましい。
【００３７】
この給電装置は、これに適合する点火プラグと組み合わせたときには、以下の効果が得られる。まず、受電端子と給電端子とが点火プラグ本体の軸線方向に固定されているものの、それでもなお振動により受電接続部と給電接続部とが互いに軸線方向にずれたとしても、受電端子の外側面部分あるいは内側面部分と給電端子の弾性部とは当接位置が軸線方向にずれて摺動するだけである。つまり、点火プラグ本体の軸線方向に及ぶ振動によっても両者が離れることが無いから、瞬間的な断線（回路断）を回避することができる。
【００３８】
さらに、給電接続部について、弾性部の形状や寸法材質等を考慮することで、受電端子の外側面部分や内側面部分と上記弾性部との間で電気的な接続に適した押圧力を設定できる。一方、これとは別に、給電側固定手段について、受電端子と給電端子との固定や脱着の際に要する力、及び受電側固定手段の寸法等を考慮して、適切なロック力を設定することができる。
従って、両端子による点火プラグ本体の径方向に対する適切な押圧力により、点火プラグ本体に確実に高電圧を給電できる上、適切なロック力により両端子が確実に固定され、且つ、給電端子と受電端子との着脱が適宜可能となる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
本発明の第１の実施形態を図面と共に説明する。図１に第１の実施形態である内燃機関用点火装置１を示す。
内燃機関用点火装置１は、点火プラグ３０と、その直上に位置し点火ユニット１１及びコイルユニット１２からなる給電装置１０とを備えており、エンジン２０の各気筒ごとにシリンダヘッド１５に設けられたプラグホール１６内に配置される。
このうち点火ユニット１１は、シリンダヘッド１５に設けられたプラグホール１６を覆うようにシリンダヘッド１５に固接される。コイルユニット１２は、点火ユニット１１と一体となりプラグホール１６内を軸線方向に、点火プラグ３０の受電端子３１に接続する位置までにわたって設けられる。点火プラグ３０は、中心電極３５と接地電極３６との間の火花放電ギャップ３７が燃焼室２１内に位置するように、シリンダヘッド１５のうちプラグホール１６の下部に螺挿され、固設されている。
【００４０】
点火ユニット１１は、その内部にトランジスタ１１２とイオン電流検出回路１１３とイオン電流変換回路１１８（共に図５参照）とを備える。また、その外部にはコネクタ１３を備えており、コネクタ１３を介して外部機器からの信号の受信、及び外部機器への信号の出力を行う。
コイルユニット１２は、内部に公知構造（図示しない）の鉄心（コイルコア）、二次コイル及び一次コイルを有する略円筒形状のコイルケース１４と、給電端子４０とを備える。コイルユニット１２は、絶縁性樹脂からなりプラグホール１６に挿入可能な略円筒状のコイルユニットカバー４５によって被覆されている。給電端子４０は、コイルケース１４から導出された二次コイルの一端１２ｂと電気的に接続している。コイルユニット１２は、外部からの指令によりトランジスタ１１２が一次コイルの通電・遮断を行うと、二次コイルの両端に高い点火用電圧を発生する。
点火プラグ３０は、その受電端子３１をコイルユニット１２の給電端子４０と接続することによって、二次コイルの両端に発生した点火用電圧を給電端子４０を介して受電し、中心電極３５の先端部と接地電極３６との間の火花放電ギャップ３７において、火花放電を発生する。
【００４１】
次に、点火プラグ３０について詳細に説明する。図２に示すように、点火プラグ３０は、点火プラグ本体３８と、受電端子３１とによって構成されている。
このうち、点火プラグ本体３８は、絶縁ガイシ３４と中心電極３５と主体金具３９と接地電極３６とを備えている。絶縁ガイシ３４は、その軸線方向に貫通する軸孔３４ｂを有する筒状体である。中心電極３５は、絶縁ガイシ３４の軸孔３４ｂに挿設され一端を絶縁ガイシ３４から突出する軸状の電極である。主体金具３９は、絶縁ガイシ３４の外周に設けられた金属体で、その外側部には六角部３９ｂと取付ネジ部３９ｃが形成されている。接地電極３６は、一端が主体金具３９の端面に固設され、折り曲げられてその側面が中心電極３５の絶縁ガイシ３４から突出する先端部と対向するように配置された電極である。
【００４２】
一方、受電端子３１は、点火プラグ３０の軸線方向に延びる金属からなるオス型受電端子であり、受電接続部３１ｃと環状凸部３１ｄとを備えている。受電接続部３１ｃは、受電端子３１の軸線と同軸の円柱形外側面をなしている。環状凸部３１ｄは、受電接続部３１ｃよりも点火プラグ本体３８側の外周面に形成された軸断面半円形の凸状部である。
受電端子３１は、あらかじめガラスシール材等を充填した絶縁ガイシ３４の軸孔３４ｂに挿入し、受電接続部３１ｃと環状凸部３１ｄとを絶縁ガイシ３４から突出させた状態で点火プラグ本体３８に固設されると共に、中心電極３５と電気的に接続されている。
【００４３】
次に、点火プラグ３０に点火用電圧を供給する給電装置１０の給電端子４０について説明する。図３に示すように、給電端子４０は、給電接続部４１とケーシング部４４とを備えている。
このうち、給電接続部４１は、オス型受電端子３１を内側に受け入れる略円筒状の金属からなり、その軸線方向に延び径方向内側に向けて凸とされた弧状で、オス型受電端子３１を挿入したときに、受電接続部３１ｃの円柱形外側面をその径方向内側に向けて弾性的に押圧して、受電接続部３１ｃと電気的に接続する弾性部４１ｂを有する。
【００４４】
一方、ケーシング部４４は、略円筒形状の絶縁性樹脂からなり、給電接続部４１を被覆する。さらに、ケーシング部４４は、環状凹部４２とスリ割り溝４３とを備える。環状凹部４２は、給電接続部４１よりも先端側（図３（ｃ）中下方）の内周面で、オス型受電端子３１を挿入したときに環状凸部３１ｄと対向する位置に形成されている。スリ割り溝４３は、ケーシング部４４の軸線方向に延びるように形成され、ケーシング部４４の先端側を周方向複数に分割しているので、受電端子３１を挿入する際にケーシング部４４の先端側が拡径して受電端子３１の挿入が容易になる。
【００４５】
次に、内燃機関用点火装置１の内燃機関への装着手順について、図１を参照して以下に説明する。
まず、点火プラグ３０をエンジン２０のシリンダヘッド１５に設けられたプラグホール１６に挿入し、六角部３９ｂを利用してプラグレンチなどの締付け工具によって取付ネジ部３９ｃをプラグホール１６に形成されている雌ネジ部１６ｂに螺挿する。そして、点火プラグ３０を中心電極３５と接地電極３６との間の火花放電ギャップ３７が燃焼室２１内に位置するように、シリンダヘッド１５に固設する。
【００４６】
次いで、グロメット１７とコイルユニット１２とコイルユニットカバー４５とプラグカバー１８とが一体になったものを、プラグホール１６内に挿入する。すると、シリンダヘッド１５に固設されている点火プラグ３０はプラグカバー１８に挿嵌され、さらに点火プラグ３０の受電端子３１がコイルユニット１２の給電端子４０に挿嵌される。このとき、プラグカバー１８は絶縁ガイシ３４を覆うように装着され、給電端子４０は受電端子３１と電気的に接続される。このようにして、点火プラグ３０と給電装置１０とが電気的に接続され、点火用電圧を点火プラグ３０に印加するための導電経路が形成される。なお、グロメット１７は、プラグホール１６内への水滴などの侵入を防ぐためのものである。また、ケーシング部４４とプラグカバー１８とは、嵌合または接着等により固定されている。
【００４７】
次に、受電端子３１と給電端子４０とを組み合わせた状態について、図４を参照して説明する。本実施形態では、受電接続部３１ｃと給電接続部４１とは、点火プラグ本体の径方向に対して接続可能に構成されている。このため、点火プラグ本体３８の軸線方向に及ぶ振動の影響を受け難く、受電接続部３１ｃと給電接続部４１とが離れて断線（回路断）することを防止できる構造となっている。
さらに、本実施形態では、給電端子４０の給電接続部４１に、受電端子３１の受電接続部３１ｃを径方向に弾性的に押圧可能な弾性部４１ｂが形成されている。このため、点火プラグ３０の受電端子３１を給電端子４０に装着する際、点火プラグ３０の進入方向である軸線方向の反力が小さいので、点火プラグ３０の着脱が容易にできるようになっている。
【００４８】
さらに、本実施形態では、受電接続部３１ｃが、給電接続部４１の弾性部４１ｂによって弾性的に押圧されて電気的接続がなされている。このため、受電接続部３１ｃと給電接続部４１とが互いに軸線方向にずれたとしても、受電接続部３１ｃと弾性部４１ｂとは当接位置が軸線方向にずれて摺動するだけである。つまり、点火プラグ３０の軸線方向に及ぶ振動によっても、両者３１ｃ，４１ｂがその軸線方向及び径方向に離れることが無いから、瞬間的な断線（回路断）を回避することができる。
【００４９】
また、受電端子３１において電気的接続を行う受電接続部３１ｃと、環状凸部３１ｄとが別の部位であり、且つ給電端子４０においても電気的接続を行う給電接続部４１と環状凹部４２とが別の部位である。このため、受電接続部３１ｃと給電接続部４１との間で電気的な接続に適した押圧力を設定できる。一方、これとは別に、受電端子３１と給電端子４０との固定や着脱の際に要する力を考慮して、環状凸部３１ｄと環状凹部４２との間で適切なロック力を設定できる。
従って、両端子による点火プラグ本体３８の径方向に対する適切な押圧力により、点火プラグ本体３８に確実に点火用電圧を給電できる上、適切なロック力により、両端子が確実に固定され、受電接続部３１ｃと給電接続部４１との電気的接続が点火プラグ本体３８の軸線方向に及ぶ振動によっても確実に保持される。且つ、受電端子３１と給電端子４０との着脱が適宜可能である。
【００５０】
また、環状凸部３１ｄと環状凹部４２とが嵌合しているので、受電端子３１と給電端子４０とは軸線方向に固定される。
さらに、受電端子３１に断面半円形の環状凸部３１ｄを給電端子４０に環状凹部４２を有するので、両端子をはめ込んだときのクリック感によりはめ込み完了が明確に判り、且つ両端子の脱着を繰り返しても環状凸部３１ｄと環状凹部４２とのへたりが少ない。
【００５１】
しかも、受電端子３１において、環状凸部３１ｄを受電接続部３１ｃよりも点火プラグ本体３８側に配置したので、両端子の着脱にあたり、弾性部４１ｂを有する給電接続部４１が、受電端子３１の環状凸部３１ｄと接触するなどの干渉が起こらないので、給電端子４０と受電端子３１との着脱がスムーズである。また、両端子の嵌合にあたっては、環状凸部３１ｄと環状凹部４２とが嵌合する前までだけ挿入に比較的大きな力を要することになるので、受電端子３１と給電端子４０との接続、固定がより確実で容易にできる。
【００５２】
また、受電接続部３１ｃは、受電端子３１の軸線と同軸の円柱形外側面をなし、給電接続部４１はその弾性部４１ｂによって、受電接続部３１ｃの円柱形外側面をその径方向内側に向けて弾性的に押圧して、受電接続部３１ｃと電気的に接続する。このため、受電端子３１と給電端子４０とを組み合わせた状態で互いに軸線周りに回転しても、受電接続部３１ｃと弾性部４１ｂとは当接位置が円周方向にずれるだけで、両者が点火プラグ本体３８の軸線方向及び径方向に離れることが無く接続を維持できる。
【００５３】
次に、直流電源装置（バッテリ）１１１と内燃機関用点火装置１とエンジンコントロールユニット（以下ＥＣＵともいう）１１９とによって構成される電気回路を図５に示し、これについて以下に説明する。
【００５４】
直流電源装置（バッテリ）１１１は、コイルユニット１２のうちの一次コイルＬ１と直列に接続され、これに電気エネルギー（例えば電圧１２Ｖ）を供給する。
また、トランジスタ１１２は、一次コイルＬ１と直列に接続されている。
また、点火プラグ３０は、中心電極３５と接地電極３６とから構成され、中心電極３５はコイルユニット１２のうちの二次コイルＬ２の一端と接続し、接地電極３６は接地される。
【００５５】
また、イオン電流検出回路１１３は、イオン電流検出抵抗１１４とコンデンサ１１６とダイオード１１５とツェナーダイオード１１７とを備える。このうち、コンデンサ１１６は、イオン電流検出抵抗１１４の接地側端部とは反対側の端部に直列接続されている。また、ダイオード１１５は、カソードが接地されると共にアノードがイオン電流検出抵抗１１４とコンデンサ１１６との接続点に接続されて、イオン電流検出抵抗１１４に並列に接続されている。ツェナーダイオード１１７は、カソードがコンデンサ１１６におけるイオン電流検出抵抗１１４との接続側とは反対側の端部と接続され、アノードが接地されている。このように構成されたイオン電流検出回路１１３は、コンデンサ１１６とツェナーダイオード１１７との接続点が二次コイルＬ２に接続されており、イオン電流検出抵抗１１４とコンデンサ１１６との接続点がイオン電流変換回路１１８に接続されている。
【００５６】
また、イオン電流変換回路１１８は、検出電圧Ｖｉｏに基づきイオン電流信号Ｓｉｏを出力する。
また、ＥＣＵ１１９は、点火プラグ３０に火花放電を発生させるために主制御用トランジスタ１１２に対して点火指令信号ＩＧを内燃機関の運転に基づいて出力する。また、ＥＣＵ１１９には、イオン電流検出回路１１８からのイオン電流信号Ｓｉｏが入力される。
【００５７】
次に、図５に示す電気回路の一連の動作を説明する。
ＥＣＵ１１９が、主制御用トランジスタ１１２を駆動制御して、一次コイルＬ１への通電・遮断を行うことで、二次コイルＬ２の両端に高い点火用電圧を発生させ、中心電極３５と接地電極３６との間に火花放電を発生させる。
火花放電により二次コイルＬ２に生じる放電電流ｉ２の一部は、コンデンサ１１６に充電される。
その後、二次コイルＬ２における点火用電圧が低下して火花放電が終了し、放電電流ｉ２が流れなくなると、今度は充電されたコンデンサ１１６からコンデンサ１１６、二次コイルＬ２、点火プラグ３０、イオン電流検出抵抗１１４を通る回路にイオン電流Ｉｉｏが流れる。このとき、イオン電流検出抵抗１１４の両端電圧は、イオン電流Ｉｉｏの大きさに比例することから、検出電圧Ｖｉｏはイオン電流Ｉｉｏに比例した値を示す。イオン電流変換回路１１８は、検出電圧Ｖｉｏに基づきイオン電流信号ＳｉｏをＥＣＵ１１９に出力する。
そして、ＥＣＵ１１９は、イオン電流信号Ｓｉｏの解析処理を行うことで、例えば、失火判定やノック判定を行い、これらの判定結果に基づき、内燃機関の点火時期や燃料供給量などを総合的に制御する。
【００５８】
上述のようなイオン電流の計測に際し、振動などによって二次コイルＬ２と中心電極３５との間を接続する給電端子４０と受電端子３１とが接続状態を確実に保持できず瞬間的な断線などを生じた場合には、ノイズ成分として計測され、計測が不確実あるいは困難となる。しかし、本実施形態の内燃機関用点火装置１では、給電端子４０と受電端子３１とが確実に接続され瞬間的な断線などを生じないから、瞬断によるノイズの発生を防ぎ、確実且つ容易にイオン電流の計測を行うことができる。
従って、内燃機関用点火装置１は、燃焼室内での失火やノッキング等の検知を行い、燃焼室内の点火時期や燃料供給量などを制御する一助となしうる。
【００５９】
次に、内燃機関用点火装置１の構成部品の製造方法について説明するが、公知のものについてはその説明を割愛し、ここでは受電端子３１と給電端子４０の代表的な製造方法について説明する。
まず、受電端子３１の製造方法について説明する。受電端子３１の材料としては、丸鋼を使用し、円柱形外側面をなす受電接続部３１ｃと断面半円形の環状凸部３１ｄとを所定の位置に、さらにそれらとは軸線方向反対側を絶縁ガイシ３４の軸孔に嵌合する円柱形状に成形し、完成する。
【００６０】
次に、給電端子４０の製造方法について説明する。
まず、ケーシング部４４の製造方法について説明する。ケーシング部４４の材料としては、絶縁性樹脂を使用する。この絶縁性樹脂を図３に示すように、先端部の内周面に環状凸部３１ｄに嵌合する寸法の環状凹部４２を備え、コイルユニットカバー４５に嵌合する略円筒形状に成形する。次いで周方向等間隔の３カ所を軸線方向に切断し、スリ割り溝４３を形成する。
【００６１】
次に、給電接続部４１の製造方法について、図６を参照して説明する。給電接続部４１の材料としては、鋼板を使用する。図６（ａ）に示すように、この鋼板を、縦長形状のスリット４１ｃを複数有する横長の長方形と、その長方形の一辺４１ｇを延長し、この延長線を一辺に持つ縦長の長方形である給電側接続部４１ｄとを備える形状に打ち抜く。これにより、縦長形状の弾性部４１ｂを複数形成する。次いで、長方形の一辺４１ｇを有する弾性部４１ｂとその対辺４１ｆを有する弾性部４１ｂとを重ね合わせるように巻き、図６（ｂ）に示すような円筒部４１ｅが形成する。この円筒部４１ｅを形成するとき、複数の弾性部４１ｂのそれぞれは、円筒部４１ｄの図６（ｂ）に破線で示す中心軸４１ｈに向かう径方向の弾性力を有するように、径方向内側に凸の弧状に形成する。なお、このとき弾性部４１ｂの弾性力が、受電接続部３１ｃと電気的な接続に適したものとなるように、弾性部４１ｂの形状や寸法を選択する。。
このように製造した給電接続部４１の軸線（中心軸４１ｈ）とコイルケース１４の軸線とが同軸になるように、給電側接続部４１ｄと二次コイルの一端１２ｂとを溶接し、電気的接続をする（図１参照）。
【００６２】
（変形形態１）
次に、実施形態１の変形形態である内燃機関用点火装置２について説明する。本変形形態の内燃機関用点火装置２は、実施形態１の内燃機関用点火装置１と受電端子及び給電端子の形状が異なるが、他は実施形態１の内燃機関用点火装置１と同様であるので、異なる部分を中心に説明し、同様な部分については説明を省略または簡略化する。
【００６３】
まず、本変形形態の点火プラグ５０について説明する。図７に示すように、点火プラグ５０は、実施形態１と同様の点火プラグ本体３８と、受電端子５１とによって構成されている。
受電端子５１は、受電接続部５２と受電固定部５３とで構成され、実施形態１と同様のケーシング部４４に嵌合する外形寸法を有している。このうち、受電接続部５２は、略円筒状の金属からなり、その軸線方向に延び径方向外側に向けて凸とされた弧状で、メス型給電端子６０（図８参照）に挿入したときに給電接続部６１の内側面をその径方向外側に向けて弾性的に押圧して、給電接続部６１と電気的に接続する弾性部５２ｂを有する。一方、受電固定部５３は、点火プラグ５０の軸線方向に延びる金属からなり、その上端に断面半円形の環状凸部５３ｂを備えている。そして、受電接続部５２の軸線と受電固定部５３の軸線とが同軸になるように、受電接続部５２が受電固定部５３の上面に配置されている。なお、受電端子５１も、あらかじめガラスシール材等を充填した絶縁ガイシ３４の軸孔３４ｂに固設されると共に、中心電極３５と電気的に接続されている。
【００６４】
次に、本変形形態の給電端子６０について説明する。図８に示すように、給電端子６０は、給電接続部６１と、実施形態１と同様のケーシング部４４とによって構成されている。給電接続部６１は、オス型受電端子５１を内側に受け入れる略円筒状の金属からなり、二次コイルの一端１２ｂと電気的接続をする給電側接続部６１ｄを備える。
【００６５】
受電端子５１と給電端子６０とを組み合わせるとき及び組み合わせたときの効果については、実施形態１と同様である。つまり、振動を受けても両端子の瞬間的な断線（回路断）を防止でき、常に安定した電気的接続状態を維持できる。且つ、両端子の着脱がスムーズで、容易である。
【００６６】
（変形形態２）
次に、実施形態１の他の変形形態である内燃機関用点火装置３について説明する。本変形形態の内燃機関用点火装置３も、実施形態１の内燃機関用点火装置１と受電端子及び給電端子の形状が異なるが、他は実施形態１の内燃機関用点火装置１と同様であるので、異なる部分を中心に説明し、同様な部分については説明を省略または簡略化する。但し、受電端子の受電固定部には、変形形態１と同様の受電固定部５３を使用する。
【００６７】
まず、本変形形態の点火プラグ７０について説明する。図９に示すように、点火プラグ７０は、実施形態１と同様の点火プラグ本体３８と、受電端子７１とによって構成されている。
このうち、受電端子７１は、受電接続部７２と、変形形態１と同様の受電固定部５３とによって構成され、ケーシング部４６（図１０（ａ）参照）に嵌合する外形寸法を有している。受電接続部７２は、後述するオス型給電端子８１（図１０（ｃ）参照）を内側に受け入れる円筒状の金属からなり、その軸線と受電固定部５３の軸線とが同軸になるように、受電固定部５３の上面に配置されている。なお、受電端子７１も、あらかじめガラスシール材等を充填した絶縁ガイシ３４の軸孔３４ｂに固設されると共に、中心電極３５と電気的に接続されている。
【００６８】
一方、給電端子８０は、図１０に示すように給電接続部８１と、ケーシング部４６とによって構成されている。
給電接続部８１は、略円筒状の金属からなり、その軸線方向に延び径方向外側に向けて凸とされた弧状の弾性部８１ｂを有する。この弾性部８１ｂは、メス型受電端子７１（図９参照）に挿入したときに受電接続部７２の内側面をその径方向外側に向けて弾性的に押圧して、受電接続部７２と電気的に接続する。さらに給電接続部８１は、円筒部８１ｅ及び二次コイルの一端１２ｂと電気的接続をする給電側接続部８１ｄを有する。
【００６９】
また、ケーシング部４６は、略円筒形状の絶縁性樹脂からなり、給電接続部８１の円筒部８１ｅを保持すると共に、内側面４６ｅと給電接続部８１の弾性部８１ｂとの間に受電接続部７２を受け入れるための隙間を設けている。
【００７０】
受電端子７１と給電端子８０とを組み合わせるとき及び組み合わせたときの効果については、実施形態１と同様である。つまり、振動を受けても両端子の瞬間的な断線（回路断）を防止でき、常に安定した電気的接続状態を維持できる。且つ、両端子の着脱がスムーズで、容易である。
【００７１】
（変形形態３）
次に、実施形態１のさらに他の変形形態である内燃機関用点火装置４について説明する。本変形形態の内燃機関用点火装置４も、実施形態１の内燃機関用点火装置１と受電端子及び給電端子の形状が異なるが、他は実施形態１の内燃機関用点火装置１と同様であるので、異なる部分を中心に説明し、同様な部分については説明を省略または簡略化する。但し、受電端子の受電固定部には変形形態１と同様の受電固定部５３を使用する。
【００７２】
まず、本変形形態の点火プラグ９０について説明する。図１１に示すように、点火プラグ９０は、実施形態１と同様の点火プラグ本体３８と、受電端子９１とによって構成されている。受電端子９１は、受電接続部９２と、変形形態１と同様の受電固定部５３とによって構成されている。
受電接続部９２は、略円筒状の金属からなり、その軸線方向に延び径方向内側に向けて凸とされた弧状の弾性部９２ｂを有する。弾性部９２ｂは、オス型給電端子１００（図１２参照）を挿入したときに給電接続部１０１の外側面をその径方向内側に向けて弾性的に押圧して、給電接続部１０１と電気的に接続する。
そして、受電接続部９２の軸線と受電固定部５３の軸線とが同軸になるように、受電接続部９２が受電固定部５３の上面に配置されている。受電端子９１は、あらかじめガラスシール材等を充填した絶縁ガイシ３４の軸孔３４ｂに固設されると共に、中心電極３５と電気的に接続されている。
【００７３】
給電端子１００は、図１２に示すように、給電接続部１０１とケーシング部４７とによって構成されている。
給電接続部１０１は、略円柱状の金属からなるオス型給電接続部であり、給電端子１００の中心軸の位置に軸線方向に延びている。また、ケーシング部４７は、給電接続部１０１の一端を保持すると共に、内側面４７ｅと給電接続部１０１との間に受電接続部９２を受け入れるための隙間を設けている。さらに、ケーシング部４７には、変形形態２のケーシング部４６と同様に、環状凹部４７ｃ及びスリ割り溝４７ｄが形成されており、これに加えて、その外周面には、図示しないプラグカバーに形成された凹部と嵌合する凸部４７ｂが形成されている。
【００７４】
受電端子９１と給電端子１００とを組み合わせるとき及び組み合わせたときの効果については、実施形態１と同様である。つまり、振動を受けても両端子の瞬間的な断線（回路断）を防止でき、常に安定した電気的接続状態を維持できる。且つ、両端子の着脱がスムーズで、容易である。また、ケーシング部４７とプラグカバーとは、ケーシング部４７の凸部４７ｂとプラグカバーの凹部とが嵌合して固定される。このため、ケーシング部４７とプラグカバーとの軸線方向のずれを防止することができる。
【００７５】
（実施形態２）
次に、第２の実施形態である内燃機関用点火装置５について、図１３、図１４を参照して説明する。本実施形態２の内燃機関用点火装置５は、実施形態１の内燃機関用点火装置１と、給電装置については異なるが点火プラグ３０については同様であるので、給電装置を中心に説明し、点火プラグについては説明を省略または簡略化する。なお、図１３、図１４では、実施形態１と共通する構成要件については、同符号を用いて説明する。
内燃機関用点火装置５は、シリンダヘッドの気筒毎に設けられたプラグホールに各々装着される点火プラグ３０と、図示しないがイグニッションスイッチ、イグニッションコイル、及びハイテンションコード１２８とからなる給電装置とを備え、点火プラグ３０と給電装置とが１対１で接続される構成を有する。このうち、イグニッションスイッチ及びイグニッションコイルについては、公知のものであるので、説明を割愛する。
【００７６】
そして、給電装置を構成するハイテンションコード１２８について詳細に説明する。ハイテンションコード１２８は、一端にイグニッションコイルと電気的な接続を行うための接続端子を備え、他端に筒状のプラグカバー４８に被覆された実施形態１で説明した構造と略同様の構造を有する給電端子１２０を備える。なお、イグニッションコイルへの接続端子については、公知のものであるので説明を割愛する。
図１４に示すように、給電端子１２０については、給電側接続部４１ｄがケーブル１２９のリード線と接続される点、並びにケーシング部４９の外周面には、プラグカバー４８に形成された凹部４８ｂと嵌合する凸部４９ｂが形成される点以外は、実施形態１で説明した構造と同様の構造を有している。
【００７７】
次に、ハイテンションコード１２８の製造方法について説明する。イグニッションコイルへの接続端子及びケーブル１２９については、公知のものであるので説明を割愛し、ここでは、点火プラグ３０側の接続部の製造方法について、図１３、図１４を参照して説明する。
プラグカバー４８の材料としては、点火プラグ３０が嵌合する内径を有する円筒形の高絶縁性ゴムを使用する。この円筒形の高絶縁性ゴムを、その内周面に給電端子４０の凸部４４ｂと嵌合する寸法の断面半円形の凹部４８ｂと、中心軸部分にケーブル１２９が挿嵌可能なケーブル孔４８ｃとを備えるように成形する。
次いで、給電側接続部４１ｄとケーブル１２９のリード線の先端部とをハンダ付けし、電気的接続をする。その後、あらかじめケーブル１２９に取り付けられているプラグカバー４８をケーブル１２９の給電端子４０側に移動させ、給電端子４０を挿嵌し、凸部４４ｂと凹部４８ｂとを嵌合させ、完成させる。
点火プラグ３０の受電端子３１とハイテンションコード１２８の給電端子１２０とを組み合わせるとき及び組み合わせたときの効果については、実施形態１と同様である。
【００７８】
なお、上記の実施形態１の給電端子をハイテンションコード１２８に適用し、実施形態１の点火プラグ３０と組み合わせたが、上述した変形形態１〜変形形態３に示した給電端子６０，８０，１００、及びこれに対応する点火プラグ５０，７０，９０と同様の形状のものをそれぞれ用いて組み合わせても良い。
【００７９】
以上において、本発明を実施形態及び変形形態に即して説明したが、本発明は、上記実施形態等に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。例えば、点火プラグとして絶縁ガイシの軸孔に受電端子の一部を挿入し固定したものを用いたが、ネジを用いて受電端子を固定する構造の点火プラグを用いることもできる。即ち、雄ネジ部が絶縁ガイシから突出するように雄ネジ体を絶縁ガイシに固設した点火プラグ本体を用い、筒形状のオス型受電端子の内側面に形成した雌ネジと上述の雄ネジ部とを螺合させて、オス型受電端子を固定した点火プラグとしても良い。また、給電端子として、金属製の給電接続部が環状凹部を有する樹脂製のケーシング部によって被覆されるものを用いたが、給電接続部と環状凹部とが一体となった金属製の給電端子を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態１に係る内燃機関用点火装置１の構造及び内燃機関用点火装置１をシリンダヘッド１５に取り付けた状態を示す部分断面図である。
【図２】 実施形態１に係る内燃機関用点火装置１の点火プラグ３０の構造を示す図であり、（ａ）はその上面図、（ｂ）はその部分断面図である。
【図３】 実施形態１に係る内燃機関用点火装置１の給電端子４０の構造を示す図であり、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその底面図、（ｃ）はそのＡ−Ａ断面図、（ｄ）はその斜視図である。
【図４】 実施形態１に係る内燃機関用点火装置１の点火プラグ３０と給電端子４０とを組み合わせた状態を示す部分断面図である。
【図５】 実施形態１に係る直流電源装置１１１と内燃機関用点火装置１とエンジンコントロールユニット１１９とによって構成される電気回路図である。
【図６】 実施形態１に係る内燃機関用点火装置１の給電端子４０の給電接続部４１の構造を示す図であり、（ａ）はその展開図、（ｂ）はその側面図である。
【図７】 変形形態１に係る内燃機関用点火装置２の点火プラグ５０の構造を示す図であり、（ａ）はその部分断面図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面の端面図である。
【図８】 変形形態１に係る内燃機関用点火装置２の給電端子６０の構造を示す図であり、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその底面図、（ｃ）はそのＣ−Ｃ断面図である。
【図９】 変形形態２に係る内燃機関用点火装置３の点火プラグ７０の構造を示す図であり、（ａ）はその部分断面図、（ｂ）はそのＤ−Ｄ断面の端面図である。
【図１０】 変形形態２に係る内燃機関用点火装置３の給電端子８０の構造を示す図であり、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその底面図、（ｃ）はそのＥ−Ｅ断面図である。
【図１１】 変形形態３に係る内燃機関用点火装置４の点火プラグ９０の構造を示す図であり、（ａ）はその上面図、（ｂ）はその部分断面図、（ｃ）はそのＦ−Ｆ断面図である。
【図１２】 変形形態３に係る内燃機関用点火装置４の給電端子１００の構造を示す図であり、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその底面図、（ｃ）はそのＧ−Ｇ断面図である。
【図１３】 実施形態２に係る内燃機関用点火装置５の点火プラグ３０をシリンダヘッド２６に取り付け、ハイテンションコード１２８と組み合わせた状態を示す部分断面図である。
【図１４】 実施形態２に係る内燃機関用点火装置５のハイテンションコード１２８の給電端子４０周りの構造を示す図であり、（ａ）はその部分断面図、（ｂ）はその底面図、（ｃ）はそのＨ−Ｈ断面図である。
【符号の説明】
１，２，３，４，５ 内燃機関用点火装置
１０ 給電装置
１１ 点火ユニット
１２ コイルユニット
１６，２７ プラグホール
３０，５０，７０，９０ 点火プラグ
３１，５１，７１，９１ 受電端子
３１ｃ，５２，７２，９２ 受電接続部
３１ｄ，５３ｂ 環状凸部
３８ 点火プラグ本体
４０，６０，８０，１００，１２０ 給電端子
４１，６１，８１，１０１ 給電接続部
４１ｂ，５２ｂ，８１ｂ，９２ｂ 弾性部
４２，４６ｃ，４７ｃ 環状凹部
４３，４６ｄ，４７ｄ スリ割り溝
４４，４６，４７，４９ ケーシング部
１２８ ハイテンションコード
１２９ ケーブル
Claims (6)
- 点火プラグ本体、及び点火用電圧を受電し上記点火プラグ本体内に導く受電端子、を備える点火プラグと、
上記受電端子と接続して、上記点火用電圧を供給する給電端子を備える給電装置と、
を備える内燃機関用点火装置であって、
上記受電端子は、上記点火プラグ本体の軸線の方向に延び、受電接続部を有し、
上記給電端子は、上記受電端子と給電端子とを組み合わせたときに、上記受電接続部と電気的に接続する給電接続部を有し、
上記受電接続部と上記給電接続部とは、上記点火プラグ本体の径方向に対して接続可能に構成されると共に、上記受電端子と上記給電端子の少なくとも一方は、他方を径方向に弾性的に押圧可能な弾性部であって、上記点火プラグ本体の軸線方向に延び上記径方向に向けて凸とされた弧状をなす弾性部を備え、
上記受電端子のうち上記受電接続部よりも上記点火プラグ本体側の外側面に位置する環状凸部と、
上記給電端子のうち上記受電端子と組み合わせたときに上記環状凸部に対向する内側面に位置し、上記環状凸部と嵌合する環状凹部と、を含み、
上記受電端子と上記給電端子とを少なくとも上記軸線方向に固定する固定手段を備える
内燃機関用点火装置。 - 点火プラグ本体、及び点火用電圧を受電し上記点火プラグ本体内に導く受電端子、を備える点火プラグと、
上記受電端子と接続して、上記点火用電圧を供給する給電端子を備える給電装置と、
を備える内燃機関用点火装置であって、
上記受電端子は、上記点火プラグ本体の軸線の方向に延び、受電接続部を有し、
上記給電端子は、上記受電端子と給電端子とを組み合わせたときに、上記受電接続部と電気的に接続する給電接続部を有し、
上記受電接続部と上記給電接続部のうち、一方は上記軸線方向に延びる外側面部分を含み、他方は上記軸線方向に延びる外側面部分を弾性的に押圧する弾性部であって、上記軸線方向に延び径方向に向けて凸とされた弧状をなす弾性部を備え、または、一方は上記軸線方向に延びる内側面部分を含み、他方は上記軸線方向に延びる内側面部分を弾性的に押圧する弾性部であって、上記軸線方向に延び径方向に向けて凸とされた弧状をなす弾性部を備え、
上記受電端子のうち上記受電接続部よりも上記点火プラグ本体側の外側面に位置する環状凸部と、
上記給電端子のうち上記受電端子と組み合わせたときに上記環状凸部に対向する内側面に位置し、上記環状凸部と嵌合する環状凹部と、を含み、
上記受電端子と上記給電端子とを少なくとも上記軸線方向に固定する固定手段を備える
内燃機関用点火装置。 - 請求項１または請求項２に記載の内燃機関用点火装置であって、
前記受電接続部及び給電接続部を介して、前記点火プラグの中心電極と接地電極との間に生じるイオンを利用してイオン電流を発生させこれを計測するイオン電流発生計測手段
を備える内燃機関用点火装置。 - 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の内燃機関用点火装置であって、
前記環状凸部は、径方向の断面の外形状が曲面を含んで形成され、
前記環状凹部も、径方向の断面の外形状が曲面を含んで形成されてなる
内燃機関用点火装置。 - 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の内燃機関用点火装置であって、
上記環状凸部と上記環状凹部の少なくともいずれかは、両者を嵌合させるときに、その径方向に変形可能とするスリ割り溝により、周方向複数に分割されてなる
内燃機関用点火装置。 - 点火プラグ本体、及び点火用電圧を受電し上記点火プラグ本体内に導く受電端子、を備える点火プラグと、
上記受電端子と接続して、上記点火用電圧を供給する給電端子を備える給電装置と、
を備える内燃機関用点火装置であって、
上記受電端子は、
上記点火プラグ本体の軸線方向に延び、
上記軸線と同軸の円柱形外側面をなす導電性の受電接続部と、
この受電接続部よりも上記点火プラグ本体側の外周面に断面半円形の環状凸
部と、
を備えるオス型受電端子であり、
上記給電端子は、
上記オス型受電端子を内側に受け入れる筒形状を有する給電接続部であって、
上記軸線方向に延び径方向内側に向けて凸とされた弧状で、上記オス型受電端子を挿入したときに、上記受電接続部の円柱形外側面をその径方向内側に向けて弾性的に押圧して、上記受電接続部と電気的に接続する弾性部を有する
給電接続部と、
上記給電接続部よりも先端側の内周面であって、上記オス型受電端子を挿入したときに、上記環状凸部と対向する位置に配置された断面半円形で、スリ割り溝により周方向複数に拡径可能に分割されてなり、上記環状凸部と嵌合する分割環状凹部と、
を備えるメス型給電端子である
内燃機関用点火装置。
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