JP5872348B2 - 点火コイル装置の取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンの点火プラグに点火用高電圧を発生させる点火コイル装置の取付構造に関するものである。

従来のエンジンにおいては、点火プラグと点火コイル装置とを離れて配置し、コードで接続するという、点火コイル装置の取付構造が採用されていた。しかし、このような取付構造では、点火コイル装置で発生させた電圧がコード部分で低下するという課題が存在していた。そこで、特許文献１では、点火コイル装置を点火プラグの頂部に直接取り付けるプラグトップ型の点火コイル装置を採用することによって、上記課題を解決している。

特開２０１０−２６１３４２号公報

しかし、定置用のコージェネレーション機においては、エンジンがパッケージ内に収納され、パッケージの周囲に、例えばコージェネ用の様々な機器が配置されている。このような場合、エンジンの上部高さがパッケージの天井板により制約されると共に、エンジンの一方向のみが操作面として開放されている場合が多い。ここで、上記プラグトップ型の点火コイル装置の取付構造では、点火コイル装置を点火プラグの頂部から挿入、引き抜きを行うようになっている。したがって、エンジンの上部高さが制約されている場合、このような点火コイル装置を搭載することは困難である。また、エンジンの一方向のみが操作面として開放されている場合、点火コイル装置の保守のための、点火プラグからの点火コイル装置の引き抜き、挿入作業を、当該一方向のみから行うことは難しい。

そこで、本発明では、プラグトップ型の点火コイル装置において、搭載性及び保守性に優れた点火コイル装置の取付構造を提供することを目的とする。

本発明は、エンジンのプラグ挿入孔に挿入される点火プラグの頂部に連結される、プラグトップ型の点火コイル装置の取付構造であって、前記エンジンのシリンダヘッドカバーの側面に、コイル支持孔を有する支持ブラケットが固定されており、前記点火コイル装置は、前記コイル支持孔に嵌合支持される嵌合部と、前記嵌合部よりも細い細径部と、前記プラグ挿入孔に挿入されて前記点火プラグの頂部に連結される連結部と、を一体的に備えており、前記コイル支持孔は、少なくとも前記細径部がエンジン操作側に通過可能な切欠きを有していることを特徴とする。

前記構成によれば、点火コイル装置の上方への取り出しストロークを短くすることができ、その結果、エンジンの上部高さが制約されている場合にも、プラグトップ型の点火コイル装置を搭載することができる。また、コイル支持孔がエンジン操作側に通過可能な切り欠きを有しているので、点火コイル装置をエンジン操作側から容易に脱着でき、その結果、点火コイル装置の保守性を向上させることができる。

本発明は、更に、次のような構成を備えるのが好ましい。
（１）前記点火コイル装置が水平面に対してエンジン操作側が低く傾斜するように、前記支持ブラケットは、前記点火コイル装置を支持している。
（２）前記支持ブラケットには、上方に突出するボルトが設けられ、前記点火コイル装置には、ボルト挿通孔を有するボス部が形成され、前記ボス部は、前記ボルトと嵌合し、ナットによって前記支持ブラケットに固定されている。

前記構成（１）によれば、点火コイル装置が水平面に対してエンジン操作側が低くなるよう傾斜しているので、エンジン操作側から点火コイル装置の嵌合部が視認し易くなっており、その結果、作業者が容易に点火コイル装置の脱着作業を行うことができる。

前記構成（２）によれば、支持ブラケットによって点火コイル装置を確実に固定することができる。

要するに本発明によると、搭載性及び保守性に優れた点火コイル装置の取付構造を提供することができる。

本発明の実施形態に係る点火コイル装置を有するエンジンを備えたコージェネレーション機の概念図である。 エンジンの斜視図である。 エンジンの側面図である。 図２のIV−IV断面図である。 支持ブラケットの平面図である。 点火コイル装置を点火プラグから取り外す作業を示すエンジンの斜視図である。 図６と同様の作業を示すエンジンの側面図である。

図１は、本発明の実施形態に係る点火コイル装置を有するエンジンを備えたコージェネレーション機の概念図である。図１に示されるように、コージェネレーション機９０は、ガスエンジンであるエンジン９１と、発電機９２と、インバータ９３と、熱交換器９４と、ラジエータ９５と、を備えている。コージェネレーション機９０では、エンジン９１によって発電機９２を駆動させて直流電力を得、得られた直流電力をインバータ９３で電力変換することによって、照明や動力等に用いられる交流電力を得るようになっている。また、エンジン９１からの排熱を熱交換器９４及びラジエータ９５によって熱交換して、給湯や冷暖房等に用いられる温水を得るようになっている。そして、エンジン９１及びインバータ９３は、コントローラ９６によって制御されるようになっており、コントローラ９６には、遠隔監視のためのアダプタ９７が装着されている。

ここで、図１に示されるようなコージェネレーション機９０では、エンジン９１の周囲に、発電機９２、インバータ９３、熱交換器９４、ラジエータ９５が配置されている。その結果、エンジン９１の上部高さが、インバータ９３及びラジエータ９５によって形成された、パッケージの天井板９８により制約されている。また、エンジン９１の両側方には発電機９２及び熱交換器９４が配置されており、エンジン９１の一方向（図１においては、紙面に対して手前方向）のみが操作面として開放されている。

図２は、エンジン９１の斜視図であり、図３は、エンジン９１の側面図であり、図４は、図２のIV−IV断面図である。図２〜図４では、操作面として開放されているエンジン９１の方向（以下、「エンジン操作側」という）は、方向Ｘで示されている。エンジン９１は、シリンダとクランクケースとが一体化されたシリンダブロック１を備えており、シリンダブロック１の上部には、シリンダヘッド２が設けられている。シリンダヘッド２の上部は、シリンダヘッドカバー３によって覆われている。シリンダヘッド２の側方には、エンジン９１に混合気を導入するための吸気マニホールド６が取り付けられている。

図４に示されるように、シリンダヘッド２には、燃焼室１１に開口するプラグ挿入孔２１が形成されており、プラグ挿入孔２１は、鉛直方向Ｎに対してエンジン操作側に角度θだけ傾斜している。点火プラグ４は、プラグ挿入孔２１に、上方から挿入されている。点火プラグ４の下端電極部４１は、燃焼室１１に露出するようになっており、点火プラグ４の頂部４２には、点火プラグの点火用高電圧を発生させる点火コイル装置５が取り付けられている。

点火コイル装置５は、コイル本体５１と、点火プラグ４に連結される連結部５２と、コイル本体５１と連結部５２とを連結する軸部５３と、コイル本体５１の側面から水平方向に突出するボス部５４と、を一体的に備えている。軸部５３は、後述するコイル支持孔に嵌合支持される嵌合部５３１と、嵌合部よりも細い細径部５３２と、を有している。細径部５３２は嵌合部５３１の下方に設けられている。

点火コイル装置５は、シリンダヘッドカバー３の側面に固定された支持ブラケット３１によって支持されている。なお、支持ブラケット３１が点火コイル装置５を支持している状態において、点火コイル装置５は、水平面Ｈに対してＸ方向側が低くなるよう、水平面Ｈに対して角度θだけ傾斜するようになっている。角度θは、１０度以上２０度以下が好ましい。

図５は、支持ブラケット３１の平面図である。図５に示されるように、支持ブラケット３１は、点火コイル装置５の嵌合部５３１を嵌合支持するコイル支持孔３１１を有している。図２では、コイル支持孔３１１の一部が省略されて示されているが、本実施形態におけるエンジン９１は３気筒であるため、図５に示されるように、コイル支持孔３１１は３つ形成されている。コイル支持孔３１１は、Ｘ方向に切欠き３１１ａを有しており、切欠き３１１ａは細径部５３２が通過可能な大きさとなっている。

支持ブラケット３１には、各コイル支持孔３１１ごとに、ボルト取付孔３１２ａが形成され、各ボルト取付孔３１２ａには、図２〜４に示されるように、上方に突出するボルト３１２が植え込まれている。点火コイル装置５のボス部５４は、ボルト３１２が挿通するボルト挿通孔５４１を有している。点火コイル装置５のボス部５４は、支持ブラケット３１のボルト３１２と嵌合し、上方からのボルト３１２と螺合するナット３１３によって支持ブラケット３１に固定されるようになっている。

図６は、点火コイル装置５の保守のために、点火コイル装置５を点火プラグ４の頂部４２から取り外す作業を示すエンジン９１の斜視図であり、図７は、同様の作業を示すエンジン９１の側面図である。以下、図６及び図７を用いて、点火コイル装置５の取り外し、取付作業を説明する。

点火コイル装置５の点火プラグ４からの取り外し作業は以下の手順で行われる。まず、支持ブラケット３１のボルト３１２とナット３１３との螺合を解除し、ナット３１３を取り外す。次に、ボルト３１２に対して点火コイル装置５のボス部５４を上方に引き抜くことによって、ボルト３１２とボス部５４との嵌合を解除する。ボス部５４を上方に引き抜くと、点火コイル装置５の連結部５２と点火プラグ４との連結が解除され、且つ、連結部５２の下端は、シリンダヘッド２の上方に位置するようになる。また、ボス部５４を上方に引き抜くと、支持ブラケット３１のコイル支持孔３１１と点火コイル装置５の嵌合部５３１との嵌合が解除され、点火コイル装置５の細径部５３２がコイル支持孔３１１内に位置するようになる。ここで、コイル支持孔３１１は、Ｘ方向に、細径部５３２が通過可能な切欠き３１１ａを有しているので、点火コイル装置５をＸ方向に移動させることによって、細径部５３２がコイル支持孔３１１内からコイル支持孔３１１外に移動し、点火コイル装置５を点火プラグ４及びシリンダヘッド２から取り外すことができる。点火プラグ４及びシリンダヘッド２から取り外された点火コイル装置５は、さらにＸ方向に引き出され、吸気マニホールド６の上方を移動して、エンジン９１から離間するようになっている。その後、点火コイル装置５の点検、保守が行われる。なお、点火コイル装置５の点火プラグ４への取付作業は、上記と逆の手順で行われる。

前記構成の点火コイル装置５の取付構造によれば、次のような効果を発揮できる。

（１）点火コイル装置５の細径部５３２がコイル支持孔３１１内に位置するまで点火コイル装置５を上方に取り出せば、点火コイル装置５の点火プラグ４からの取り外しを行えるので、点火コイル装置５の上方への取り出しストロークを短くすることができ、その結果、エンジン９１の上部高さが制約されている場合にも、プラグトップ型の点火コイル装置５を搭載することができる。また、コイル支持孔３１１がＸ方向（エンジン操作側）に通過可能な切り欠き３１１ａを有しているので、点火コイル装置５をエンジン操作側から容易に脱着でき、その結果、点火コイル装置５の保守性を向上させることができる。

（２）点火コイル装置５が水平面Ｈに対してＸ方向側（エンジン操作側）が低くなるよう傾斜しているので、エンジン操作側から点火コイル装置５の嵌合部５３１が視認し易くなっており、その結果、作業者が容易に点火コイル装置５の脱着作業を行うことができる。

（３）支持ブラケット３１には、上方に突出するボルト３１２が設けられ、点火コイル装置５には、ボルト挿通孔を有するボス部５４が形成され、ボス部５４は、ボルト３１２と嵌合し、ナット３１３によって支持ブラケット３１に固定されているので、支持ブラケット３１によって点火コイル装置５を確実に固定することができる。

上記実施形態では、定置用のコージェネレーション機９０のエンジン９１を例として示しているが、本発明の点火コイル装置の取付構造は、定置用のエンジン９１に限定されず、車両用のエンジン等、プラグトップ型の点火コイル装置を採用する全てのエンジンに適用可能である。

特許請求の範囲に記載された本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、各種変形及び変更を行うことも可能である。

本発明の点火コイル装置の取付構造は、搭載性及び保守性に優れているので、産業上の利用価値が大である。

１ シリンダブロック
２ シリンダヘッド ２１ プラグ挿入孔
３ シリンダヘッドカバー
３１ 支持ブラケット
３１１ コイル支持孔 ３１１ａ 切欠き ３１２ ボルト ３１３ ナット
４ 点火プラグ
４１ 下端電極部 ４２ 頂部
５ 点火コイル装置
５１ コイル本体 ５２ 連結部
５３ 軸部 ５３１ 嵌合部 ５３２ 細径部
５４ ボス部
６ 吸気マニホールド
９０ コージェネレーション機
９１ エンジン ９２ 発電機 ９３ インバータ ９４ 熱交換器
９５ ラジエータ ９６ コントローラ ９７ アダプタ ９８ 天井板

Claims (3)

1. エンジンのプラグ挿入孔に挿入される点火プラグの頂部に連結される、プラグトップ型の点火コイル装置の取付構造であって、
   前記エンジンのシリンダヘッドカバーの側面に、コイル支持孔を有する支持ブラケットが固定されており、
   前記点火コイル装置は、前記コイル支持孔に嵌合支持される嵌合部と、前記嵌合部よりも細い細径部と、前記プラグ挿入孔に挿入されて前記点火プラグの頂部に連結される連結部と、を一体的に備えており、
   前記コイル支持孔は、少なくとも前記細径部がエンジン操作側に通過可能な切欠きを有しており、
   前記点火コイル装置が水平面に対してエンジン操作側であって前記切り欠きを有する側が低く傾斜するように、前記支持ブラケットは、前記点火コイル装置を支持していることを特徴とする、点火コイル装置の取付構造。
2. 前記点火コイル装置の水平面に対する傾斜角度は、１０度以上２０度以下となっている、請求項１記載の点火コイル装置の取付構造。
3. 前記支持ブラケットには、上方に突出するボルトが設けられ、
   前記点火コイル装置には、ボルト挿通孔を有するボス部が形成され、
   前記ボス部は、前記ボルトと嵌合し、ナットによって前記支持ブラケットに固定されている、請求項１又は２に記載の点火コイル装置の取付構造。

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