JP5893989B2

JP5893989B2 - 火花点火式エンジン

Info

Publication number: JP5893989B2
Application number: JP2012075560A
Authority: JP
Inventors: 井上　裕史; 裕史井上; 雅治大野; 小林　則章; 則章小林; 裕照海; 俊介末延
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2016-03-23
Anticipated expiration: 2032-03-29
Also published as: JP2013204537A

Description

本発明は、火花点火式エンジンに関し、詳しくは、小型エンジンでも点火コイルケースを固定することができる火花点火式エンジンに関する。

従来、火花点火式エンジンとして、シリンダヘッドの頂面にシリンダヘッドカバーを取り付け、シリンダヘッドカバーの外側でシリンダヘッドの頂面にプラグホールをあけ、プラグホールの奥に点火プラグを取り付け、点火プラグに点火コイル一体型のプラグキャップを取り付け、このプラグキャップは点火コイルケースに可撓性筒部を取り付けて構成し、可撓性筒部の先端部をプラグホールに差し込んで点火プラグに嵌合させたものがある(例えば、特許文献１参照)。
この種のエンジンによれば、点火コイルから点火プラグまでの距離を短くして、電圧のロスを最小限に抑えることができる利点がある。
しかし、この従来技術では、シリンダヘッドの頂面に取付フランジを取り付け、この取付フランジにホール延長筒を形成し、このホール延長筒をプラグホールと連通させ、ホール延長筒を介してプラグホールに可撓性筒部を差し込むようにし、ホール延長筒に点火コイルケースを固定するため、問題がある。

特開２０１０−２５５６２１号公報(図３参照)

《問題》小型エンジンでは点火コイルケースを固定することができない。
シリンダヘッドの頂面に取付フランジを取り付け、この取付フランジにホール延長筒を形成し、このホール延長筒をプラグホールと連通させ、ホール延長筒を介してプラグホールに可撓性筒部を差し込むようにし、ホール延長筒に点火コイルケースを固定するため、シリンダヘッドの頂面に取付フランジを取り付ける必要があり、シリンダヘッドにそのようなスペースのない小型エンジンでは点火コイルケースを固定することができない。

本発明の課題は、小型エンジンでも点火コイルケースを固定することができる火花点火式エンジンを提供することにある。

請求項１に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図２に例示するように、シリンダヘッド(１)の頂面(２)にシリンダヘッドカバー(３)を取り付け、シリンダヘッドカバー(３)の外側でシリンダヘッド(１)の頂面(２)にプラグホール(４)をあけ、プラグホール(４)の奥に点火プラグ(５)を取り付け、点火プラグ(５)に点火コイル一体型のプラグキャップ(６)を取り付け、このプラグキャップ(６)は点火コイルケース(７)に可撓性筒部(８)を取り付けて構成し、可撓性筒部(８)の先端部をプラグホール(４)に差し込んで点火プラグ(５)に嵌合させた、火花点火式エンジンにおいて、
図１、図２に例示するように、シリンダヘッド(１)の横一側に吸気マニホルド(９)を取り付け、この吸気マニホルド(９)とシリンダヘッドカバー(３)との間にプラグキャップ収容空間(１ａ)を設け、エンジンにコイルケース取付ステー(１０)を取り付け、プラグキャップ収容空間(１ａ)の上方にコイルケース取付ステー(１０)の基板(１１)を配置し、この基板(１１)に筒部貫通部(１２)を設け、この基板(１１)の上部にコイルケース取付部(１３)を設け、可撓性筒部(８)を筒部貫通部(１２)に貫通させ、コイルケース取付部(１３)に点火コイルケース(７)を取り付けて、コイルケース取付ステー(１０)に点火コイルケース(７)を固定し、
図２に例示するように、プラグホール入口(４ａ)と嵌合する可撓性筒部(８)の入口嵌合部(８ａ)をプラグホール(４)の奥端に向かって縮径するテーパ状に形成し、
点火コイルケース(７)のコイルケース周壁(１４)から舌片(１５)を突出させ、この舌片(１５)をコイルケース取付部(１３)に載せ、コイルケース周壁(１４)をコイルケース取付部(１３)の縁部(１６)に接当させることにより、点火コイルケース(７)をコイルケース取付部(１３)の縁部(１６)で廻り止めした状態で、舌片(１５)をコイルケース取付部(１３)にコイルケース取付ねじ具(１７)で取り付け、
図５(Ｂ)に例示するように、コイルケース取付ステー(１０)は板金で形成し、図３に例示するように、基板(１１)の吸気マニホルド(９)側の縁部(２０)から導出した導出片(２１)で取付脚(２２)を形成し、図１に例示するように、基板(１１)のシリンダヘッドカバー(３)側の縁部(２３)から導出した導出片(２４)を折り曲げてコイルケース取付部(１３)を形成し、図３に例示するように、取付脚(２２)をステー取付手段(２６)で吸気マニホルド(９)のステー取付片(４４)に固定し、
図１に例示するように、シリンダヘッド(１)を組み付けるシリンダブロック(３１)の後部にフライホイール(３５)を配置し、図２に例示するように、フライホイール(３５)の配置側とは反対側となるシリンダブロック(３１)の前方から見て、プラグキャップ(６)の可撓性筒部(８)は、真っ直ぐな点火プラグ寄り部(１８)と真っ直ぐな点火コイルケース寄り部(１９)とで折れ曲がり状に形成し、シリンダヘッド(１)の頂面(２)に対する点火プラグ寄り部(１８)の仰角(１８ａ)よりも、シリンダヘッド(１)の頂面(２)に対する点火コイルケース寄り部(１９)の仰角(１９ａ)が大きくなるようにすることにより、点火コイルケース寄り部(１９)が垂直な姿勢、或いは、点火コイルケース寄り部(１９)が点火プラグ寄り部(１８)よりも垂直に近い姿勢となるようにし、
図２に例示するように、コイルケース取付ステー(１０)をシリンダヘッドカバー(３)の天井壁(３ａ)よりも高い位置に配置した、ことを特徴とする火花点火式エンジン。

(請求項１に係る発明)
請求項１に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》小型のエンジンでも点火コイルケースを固定することができる。
図１、図２に例示するように、シリンダヘッド(１)の横一側に吸気マニホルド(９)を取り付け、この吸気マニホルド(９)とシリンダヘッドカバー(３)との間にプラグキャップ収容空間(１ａ)を設け、エンジンにコイルケース取付ステー(１０)を取り付け、プラグキャップ収容空間(１ａ)の上方にコイルケース取付ステー(１０)の基板(１１)を配置し、この基板(１１)に筒部貫通部(１２)を設け、この基板(１１)の上部にコイルケース取付部(１３)を設け、可撓性筒部(８)を筒部貫通部(１２)に貫通させ、コイルケース取付部(１３)に点火コイルケース(７)を取り付けて、コイルケース取付ステー(１０)に点火コイルケース(７)を固定したので、シリンダヘッド(１)の頂面(２)に取付フランジや取付ステーを取り付けるスペースがない小型エンジンでも点火コイルケース(７)を固定することができる。

《効果》プラグキャップと点火プラグの嵌合不備を防止することができる。
図２に例示するように、プラグホール入口(４ａ)と嵌合する可撓性筒部(８)の入口嵌合部(８ａ)をプラグホール(４)の奥端に向かって縮径するテーパ状に形成したので、可撓性筒部(８)の先端部をプラグホール(４)に差し込んで点火プラグ(５)に嵌合させる場合に、狭いプラグキャップ収容空間(１ａ)の底に位置した可撓性筒部(８)の入口嵌合部(８ａ)に指を添えなくても、可撓性筒部(８)の入口嵌合部(８ａ)がテーパ形状によってプラグホール入口(４ａ)に捩れなく進入し、可撓性筒部(８)の捩れに起因するプラグキャップ(６)と点火プラグ(５)の嵌合不備を防止することができる。
《効果》筒部貫通部内での可撓性筒部のねじれによる損傷を防止することができる。
図５(Ｃ)に例示するように、点火コイルケース(７)をコイルケース取付部(１３)の縁部(１６)で廻り止めした状態で、舌片(１５)をコイルケース取付部(１３)にコイルケース取付ねじ具(１７)で取り付けて、コイルケース取付ステー(１０)に点火コイルケース(７)を固定したので、コイルケース取付ねじ具(１７)をねじ込んでも、点火コイルケース(７)や可撓性筒部(８)の連れ廻りが起こらず、筒部貫通部(１２)内での可撓性筒部(８)のねじれによる損傷を防止することができる。

《効果》エンジンを小型のまま維持することができる。
図２に例示するように、前方から見て、プラグキャップ(６)の可撓性筒部(８)は、真っ直ぐな点火プラグ寄り部(１８)と真っ直ぐな点火コイルケース寄り部(１９)とで折れ曲がり状に形成し、シリンダヘッド(１)の頂面(２)に対する点火プラグ寄り部(１８)の仰角(１８ａ)よりも、シリンダヘッド(１)の頂面(２)に対する点火コイルケース寄り部(１９)の仰角(１９ａ)が大きくなるようにすることにより、点火コイルケース寄り部(１９)が垂直な姿勢、或いは、点火コイルケース寄り部(１９)が点火プラグ寄り部(１８)よりも垂直に近い姿勢となるようにしたので、プラグキャップ収容空間(１ａ)の横幅寸法を短く抑えることができ、エンジンを小型のまま維持することができる。

《効果》プラグホールに雨水や洗車時の洗浄水が進入するのを抑制することができる。
図２に例示するように、点火コイルケース寄り部(１９)が垂直な姿勢、或いは、点火コイルケース寄り部(１９)が点火プラグ寄り部(１８)よりも垂直に近い姿勢となるようにしたので、プラグホール(４)の真上に近い位置に点火コイルケース(７)やコイルケース取付ステー(１０)の基板(１１)が配置され、プラグホール(４)に雨水や洗車時の洗浄水が進入するのを抑制することができる。

(請求項２に係る発明)
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》燃料インジェクタや燃料デリバリーパイプの取り付け作業やメンテナンス作業をスムーズに行うことができる。
図３に例示するように、吸気マニホルド(９)の反プラグキャップ側で、吸気マニホルド(９)に燃料デリバリーパイプ(２９)を取り付け、この燃料デリバリーパイプ(２９)に燃料インジェクタ(２８)を取り付け、この燃料インジェクタ(２８)を吸気マニホルド(９)の分岐管(２７)の周壁に貫通させ、燃料インジェクタ(２８)のノズル(３８)を吸気ポート(３９)に臨ませたので、プラグキャップ(６)や吸気マニホルド(９)に妨げられることなく、燃料デリバリーパイプ(２９)や燃料インジェクタ(２８)の取り付け作業やメンテナンス作業をスムーズに行うことができる。

本発明の実施形態に係る火花点火式エンジンの平面図である。図１のII−II線断面図である。図１のIII−III線断面図である。図１のIV方向矢視図である。本発明の実施形態で用いる部品の説明図で、図５(Ａ)は点火コイル一体型のプラグキャップの斜視図、図５(Ｂ)はコイルケース取付ステーの斜視図、図５(Ｃ)は図１のＶＣ矢視部分の拡大図である。本発明の実施形態に係る火花点火式エンジンの要部を斜め前側から見下ろした斜視図である。

図１〜図６は本発明の実施形態に係る火花点火式エンジンを説明する図であり、この実施形態では、水冷の立形直列３気筒の電子燃料噴射式ガソリンエンジンについて説明する。

このエンジンの概要は、次の通りである。
図４に示すように、シリンダブロック(３１)の上部にシリンダヘッド(１)を組み付け、シリンダブロック(３１)の前部に調時伝動ギヤケース(３２)を組み付け、調時伝動ギヤケース(３２)の前部にエンジン冷却ファン(３３)を配置し、シリンダブロック(３１)の後部にフライホイール(３５)を配置している。また、図２に示すように、シリンダヘッド(１)の上部にシリンダヘッドカバー(３)を組み付け、シリンダヘッド(１)の横一側に吸気マニホルド(９)を組み付けている。また、図１に示すように、シリンダヘッド(１)の横他側に排気マニホルド(３４)を組み付けている。

図２に示すように、シリンダヘッド(１)の頂面(２)にシリンダヘッドカバー(３)を取り付け、シリンダヘッドカバー(３)の外側でシリンダヘッド(１)の頂面(２)にプラグホール(４)をあけ、プラグホール(４)の奥に点火プラグ(５)を取り付け、点火プラグ(５)に点火コイル一体型のプラグキャップ(６)を取り付け、このプラグキャップ(６)は点火コイルケース(７)に可撓性筒部(８)を取り付けて構成し、可撓性筒部(８)の先端部をプラグホール(４)に差し込んで点火プラグ(５)に嵌合させている。
プラグホール(４)は、燃焼室(３６)に近づくにつれてシリンダヘッド(１)の幅方向中央部に近づくように下り傾斜させている。
可撓性筒部(８)はゴムの筒体で、内部には点火コイルケース(７)内のコイル(図外)と点火プラグ(５)とを電気的に接続する中継部材としてのスプリング(３７)を収容している。

図１、図２に示すように、シリンダヘッド(１)の横一側に吸気マニホルド(９)を取り付け、この吸気マニホルド(９)とシリンダヘッドカバー(３)との間にプラグキャップ収容空間(１ａ)を設け、エンジンにコイルケース取付ステー(１０)を取り付け、プラグキャップ収容空間(１ａ)の上方にコイルケース取付ステー(１０)の基板(１１)を配置し、この基板(１１)に筒部貫通部(１２)を設け、この基板(１１)の上部にコイルケース取付部(１３)を設け、可撓性筒部(８)を筒部貫通部(１２)に貫通させ、コイルケース取付部(１３)に点火コイルケース(７)を取り付けて、コイルケース取付ステー(１０)に点火コイルケース(７)を固定している。
図２に示すように、プラグホール入口(４ａ)と嵌合する可撓性筒部(８)の入口嵌合部(８ａ)をプラグホール(４)の奥端に向かって縮径するテーパ状に形成している。
プラグキャップ収容空間(１ａ)は、吸気マニホルド(９)のサージタンク(３０)とシリンダヘッドカバー(３)との間に形成されている。

図２、図５(Ｂ)に示すように、コイルケース取付ステー(１０)はプラグキャップ(６)毎に設けられている。コイルケース取付ステー(１０)は板金で形成し、基板(１１)の吸気マニホルド(９)側の縁部(２０)から導出した導出片(２１)で取付脚(２２)を形成し、基板(１１)のシリンダヘッドカバー(３)側の縁部(２３)から導出した導出片(２４)を折り曲げてコイルケース取付部(１３)を形成し、取付脚(２２)をステー取付手段(２６)で吸気マニホルド(９)のステー取付片(４４)に固定している。
図５(Ｂ)に示すように、コイルケース取付部(１３)は、基板(１１)のシリンダヘッドカバー(３)側の縁部(２３)から導出した導出片(２４)を上向きに折り曲げた後、シリンダヘッドカバー(３)側に折り曲げて折り曲げ片(４３)を形成し、その折り曲げ片(４３)にねじ孔(４１)をあけ、このねじ孔(４１)にコイルケース取付ねじ具(１７)をねじ込むようになっている。
筒部貫通部(１２)は円弧状の切欠きである。
ステー取付手段(２６)は、ねじ具である。

図２に示すように、シリンダヘッド(１)を組み付けるシリンダブロック(３１)の後部にフライホイール(３５)を配置し、フライホイール(３５)の配置側とは反対側となるシリンダブロック(３１)の前方から見て、プラグキャップ(６)の可撓性筒部(８)は、真っ直ぐな点火プラグ寄り部(１８)と真っ直ぐな点火コイルケース寄り部(１９)とで折れ曲がり状に形成し、シリンダヘッド(１)の頂面(２)に対する点火プラグ寄り部(１８)の仰角(１８ａ)よりも、シリンダヘッド(１)の頂面(２)に対する点火コイルケース寄り部(１９)の仰角(１９ａ)が大きくなるようにすることにより、点火コイルケース寄り部(１９)が垂直な姿勢、或いは、点火コイルケース寄り部(１９)が点火プラグ寄り部(１８)よりも垂直に近い姿勢となるようにしている。また、コイルケース取付ステー(１０)をシリンダヘッドカバー(３)の天井壁(３ａ)よりも高い位置に配置している。

図１、図５(Ｃ)に示すように、点火コイルケース(７)のコイルケース周壁(１４)から舌片(１５)を突出させ、この舌片(１５)をコイルケース取付部(１３)に載せ、コイルケース周壁(１４)をコイルケース取付部(１３)の縁部(１６)に接当させることにより、点火コイルケース(７)をコイルケース取付部(１３)の縁部(１６)で廻り止めした状態で、舌片(１５)をコイルケース取付部(１３)にコイルケース取付ねじ具(１７)で取り付けている。
図５(Ｃ)に示すように、コイルケース取付部(１３)の縁部(１６)は、直線状に形成されている。
コイルケース取付部(１３)の縁部(１６)に接当させる点火コイルケース(７)のコイルケース周壁(１４)は、平坦な形状に形成されている。点火コイルケース(７)はプラスチックの箱体である。図５(Ａ)に示すように、点火コイルケース(７)の舌片(１５)の反対側にはコネクタ(４２)が配置されている。

図３に示すように、吸気マニホルド(９)の反プラグキャップ側で、吸気マニホルド(９)に燃料デリバリーパイプ(２９)を取り付け、この燃料デリバリーパイプ(２９)に燃料インジェクタ(２８)を取り付け、この燃料インジェクタ(２８)を吸気マニホルド(９)の分岐管(２７)の周壁に貫通させ、燃料インジェクタ(２８)のノズル(３８)を吸気ポート(３９)に臨ませている。
吸気マニホルド(９)のサージタンク(３０)の天井壁部(９ｂ)には吸気センサ(２５)が取り付けられ、この吸気センサ(２５)で吸気圧や吸気流量を検出する。

(１) シリンダヘッド
(１ａ) プラグキャップ収容空間
(２) 頂面
(３) シリンダヘッドカバー
(４) プラグホール
(４ａ) プラグホール入口
(５) 点火プラグ
(６) プラグキャップ
(７) 点火コイルケース
(８) 可撓性筒部
(８ａ) 入口嵌合部
(９) 吸気マニホルド
(１０) コイルケース取付ステー
(１１) 基板
(１２) 筒部貫通孔
(１３) コルイケース取付部
(１４) コイルケース周壁
(１５) 舌片
(１６) 縁部
(１７) コイルケース取付ねじ具
(１８) 点火プラグ寄り部
(１８ａ) 仰角
(１９) 点火コイルケース寄り部
(１９ａ) 仰角
(２７) 分岐管
(２８) 燃料インジェクタ
(２９) 燃料デリバリーパイプ
(３８) ノズル

Claims

シリンダヘッド(１)の頂面(２)にシリンダヘッドカバー(３)を取り付け、シリンダヘッドカバー(３)の外側でシリンダヘッド(１)の頂面(２)にプラグホール(４)をあけ、プラグホール(４)の奥に点火プラグ(５)を取り付け、点火プラグ(５)に点火コイル一体型のプラグキャップ(６)を取り付け、このプラグキャップ(６)は点火コイルケース(７)に可撓性筒部(８)を取り付けて構成し、可撓性筒部(８)の先端部をプラグホール(４)に差し込んで点火プラグ(５)に嵌合させた、火花点火式エンジンにおいて、
シリンダヘッド(１)の横一側に吸気マニホルド(９)を取り付け、この吸気マニホルド(９)とシリンダヘッドカバー(３)との間にプラグキャップ収容空間(１ａ)を設け、エンジンにコイルケース取付ステー(１０)を取り付け、プラグキャップ収容空間(１ａ)の上方にコイルケース取付ステー(１０)の基板(１１)を配置し、この基板(１１)に筒部貫通部(１２)を設け、この基板(１１)の上部にコイルケース取付部(１３)を設け、可撓性筒部(８)を筒部貫通部(１２)に貫通させ、コイルケース取付部(１３)に点火コイルケース(７)を取り付けて、コイルケース取付ステー(１０)に点火コイルケース(７)を固定し、
プラグホール入口(４ａ)と嵌合する可撓性筒部(８)の入口嵌合部(８ａ)をプラグホール(４)の奥端に向かって縮径するテーパ状に形成し、
点火コイルケース(７)のコイルケース周壁(１４)から舌片(１５)を突出させ、この舌片(１５)をコイルケース取付部(１３)に載せ、コイルケース周壁(１４)をコイルケース取付部(１３)の縁部(１６)に接当させることにより、点火コイルケース(７)をコイルケース取付部(１３)の縁部(１６)で廻り止めした状態で、舌片(１５)をコイルケース取付部(１３)にコイルケース取付ねじ具(１７)で取り付け、
コイルケース取付ステー(１０)は板金で形成し、基板(１１)の吸気マニホルド(９)側の縁部(２０)から導出した導出片(２１)で取付脚(２２)を形成し、基板(１１)のシリンダヘッドカバー(３)側の縁部(２３)から導出した導出片(２４)を折り曲げてコイルケース取付部(１３)を形成し、取付脚(２２)をステー取付手段(２６)で吸気マニホルド(９)のステー取付片(４４)に固定し、
シリンダヘッド(１)を組み付けるシリンダブロック(３１)の後部にフライホイール(３５)を配置し、フライホイール(３５)の配置側とは反対側となるシリンダブロック(３１)の前方から見て、プラグキャップ(６)の可撓性筒部(８)は、真っ直ぐな点火プラグ寄り部(１８)と真っ直ぐな点火コイルケース寄り部(１９)とで折れ曲がり状に形成し、シリンダヘッド(１)の頂面(２)に対する点火プラグ寄り部(１８)の仰角(１８ａ)よりも、シリンダヘッド(１)の頂面(２)に対する点火コイルケース寄り部(１９)の仰角(１９ａ)が大きくなるようにすることにより、点火コイルケース寄り部(１９)が垂直な姿勢、或いは、点火コイルケース寄り部(１９)が点火プラグ寄り部(１８)よりも垂直に近い姿勢となるようにし、
コイルケース取付ステー(１０)をシリンダヘッドカバー(３)の天井壁(３ａ)よりも高い位置に配置した、ことを特徴とする火花点火式エンジン。
請求項１に記載した火花点火式エンジンにおいて、
吸気マニホルド(９)の反プラグキャップ側で、吸気マニホルド(９)に燃料デリバリーパイプ(２９)を取り付け、この燃料デリバリーパイプ(２９)に燃料インジェクタ(２８)を取り付け、この燃料インジェクタ(２８)を吸気マニホルド(９)の分岐管(２７)の周壁に貫通させ、燃料インジェクタ(２８)のノズル(３８)を吸気ポート(３９)に臨ませた、ことを特徴とする火花点火式エンジン。