JP6517379B2 - 点火プラグの電気接続のための延長部を伴う点火コイルアセンブリ - Google Patents

Description

本発明は、吸熱型エンジンの点火プラグの電気接続のための延長部を伴う、点火コイルアセンブリに関する。

最先端技術では、エンジンのシリンダの内側において燃料および燃焼剤の混合物を点火するための火花を引き起こすために、内燃エンジンの点火プラグの電極に電位差を供給可能な点火コイルが、公知である。

公知の点火コイルアセンブリは、
−本質的に平行六面体の箱の形態に成形された部分であって、該部分は、コイルの動作のために必要な主要電気／電子構成要素と、電気供給のための接続手段とを含み、該箱形状部分は、吸熱型エンジンをエンジンブロックに固定するための手段をさらに備えている、部分と、
−本質的に中空管状本体に成形された部分、いわゆる、延長部であって、該部分は、例えば、力連結を用いて該箱形状部分に固定され、該部分は、内燃エンジンの点火プラグに、該箱形状部分内に含まれるコイルの構成要素によって発生される電位差を伝達するための電気／電子手段を含み、該中空管状本体の自由端は、概して取り外し可能力連結を用いて、点火プラグの自由端に係合される、部分と
を概して備えている。
このように、点火コイルアセンブリは、片側において、延長部の管状本体によって点火プラグに固定され、他側において、例えば、点火コイルアセンブリの箱形状部分と一体型であり、エンジンブロック内の対応するネジ山付き孔内に螺旋連結によって係合されるネジ手段を介してエンジンブロックに固定される。ここに説明される配列の実施例は、同出願人による国際公開第２０１０１４９１９４号（特許文献１）に例証される。

最先端技術において公知の解決策では、箱形状平行六面体部分は、典型的には、磁気的に連結される、２つの巻き（一方は、一次巻き、一方は、二次巻き）を含む。低電圧電気エネルギーは、一次巻きを通過させられ、したがって、二次巻き内に高電圧エネルギーの流動を誘発する。この高電圧エネルギーは、点火デバイス、例えば、点火プラグに向かって伝達される。該高電圧エネルギーは、点火プラグの端部で誘電体を破壊し、したがって、火花を発生させ、火花は、吸熱型エンジンの燃焼チャンバ内で燃焼を引き起こす。誘電体の破壊の現象の一時的性質は、近傍電子デバイスに危機的であり得る電磁場を生成する傾向にある。該電磁場は、火花の発生に寄与するエネルギーのものより高い周波数を有する。

前述の問題を低減させる方法の１つは、二次巻きと直列に、点火コイルアセンブリの中空管状本体内に抵抗器を挿入することである。該抵抗器は、いくつかの電磁周波数をフィルタリングし、電磁場を制限する。それでもなお、該方法は、フィルタリングが要求される全周波数において、十分なインピーダンスを提供しない。さらに、抵抗器はまた、低周波数（すなわち、エネルギーが点火コイルからプラグに移送される周波数）において、インピーダンスを増加させ、点火プラグに実際に供給されるエネルギー量を減少させる。

抵抗器の存在による短所を回避するために、特許ＧＢ２３２８３２４（特許文献２）は、中空管状本体の内側に、導電性バネと、該導電性バネの内側に配列される強磁性要素とを備えている点火コイルアセンブリを発表している。導電性バネは、電気エネルギーを点火コイルから点火プラグに伝送するために、片側において、点火コイルに接続され、他側において、点火プラグに接続される。強磁性要素は、例えば、フェライト系材料から作製されるロッドの形態で生成される。点火コイルアセンブリの本実装は、低インピーダンスを低周波数信号に、高インピーダンスを高周波数信号に供給し、電磁障害の放出を低減させる。

しかしながら、また、後者の解決策も、前述の障害の放出において、満足のゆく低減を提供しない。

さらに、ＧＢ２３２８３２４（特許文献２）によって発表されたフェライト系ロッドの剛体構造は、点火コイルアセンブリを、特に、機械的および熱衝撃に対して敏感にする。

本発明は、該短所を是正することを目的とする。

国際公開第２０１０／１４９１９４号 英国特許第２３２８３２４号明細書

本発明の目的の１つは、コイルの通常使用の間に発生される電気／電磁障害を排除または少なくとも有意に低減させることが可能である、吸熱型エンジンにおける点火プラグの電気接続のための延長部を伴う点火コイルアセンブリを提供することである。

本発明のさらなる目標は、特に、エンジンの動作の間、熱衝撃に耐えることが可能である、吸熱型エンジン内の点火プラグの電気接続のための延長部を伴う点火コイルアセンブリを提供することである。

本発明のさらなる目的は、動作の間、エンジンによって誘発される機械的応力に耐えることができる、示されるような電気接続のための延長部を伴う、点火コイルアセンブリを提供することである。

本発明のさらなる目的は、簡略化された構造を有し、生成が容易であり、使用が単純であり、安価である、前述のような電気接続のための延長部を伴う点火コイルアセンブリを提供することである。

該目的に照らして、本発明は、吸熱型エンジン内に点火プラグの電気接続のための延長部を伴う点火コイルアセンブリを提供し、その基本特性は、請求項１の主題を形成する。

さらに有利な特性は、従属請求項に列挙される。

請求項は全て、全体として本明細書に報告されるものと理解されたい。
本明細書は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
吸熱型エンジンの点火プラグの電気接続のための延長部を伴う点火コイルアセンブリであって、
−上記延長部（１０）は、略管状の中空本体（１１）を備え、上記中空本体（１１）は、上記点火コイルの電気／電子手段を含む容器に固定され、上記電気／電子手段は、火花を引き起こすために点火プラグに伝送するための高電圧電気エネルギーを発生させ、上記点火プラグは、上記エンジンのエンジンブロックに固定され、
−上記管状本体（１１）の第１の端部領域（１０．１）は、取り外し可能様式において、上記点火プラグの自由端に係合され、
−上記点火コイルの電気／電子手段と上記点火プラグとの間の高電圧電気エネルギーの伝送のために提供される電気接続手段（１０．２６、２０、１０．３６）が、上記管状本体（１１）内に含まれ、
上記電気接続のための手段（１０．２６、２０、１０．３６）は、上記コイルの動作によって生成される高周波電磁障害の少なくとも１つのフィルタ手段（２０）を備え、導電性ワイヤの巻きが、ポリマーベース中に分散される強磁性材料の中心コア（２０．３）を取り巻くことを特徴とする、電気接続のための延長部を伴う点火コイルアセンブリ。
（項目２）
上記電気接続のための手段（１０．２６、２０、１０．３６）はまた、良好な導電性材料の少なくとも１つのバネ（１０．２６、１０．３６）を備え、上記少なくとも１つのバネは、それぞれ、上記少なくとも１つのフィルタ手段（２０）の上記導電性巻きと上記プラグとの間、および、上記少なくとも１つのフィルタ手段（２０）の上記導電性巻きと上記コイルとの間に配列および電気的に接続されていることを特徴とする、項目１に記載の電気接続のための延長部（１０）を伴う点火コイルアセンブリ。
（項目３）
上記少なくとも１つのフィルタ手段（２０）は、良好な導電性材料の連結手段（２０．１、２０．２）を備え、上記連結手段は、上記導電性ワイヤの巻きと上記良好な導電性材料の少なくとも１つのバネ（１０．２６、１０．３６）との電気機械的接続を生成することを特徴とする、項目２に記載の電気接続のための延長部（１０）を伴う点火コイルアセンブリ。
（項目４）
上記連結手段（２０．１、２０．２）は、良好な導電性材料の少なくとも１つのキャップを備え、上記少なくとも１つのキャップは、上記巻きに対して電気的に接続され、上記少なくとも１つのフィルタ手段（２０）の上記中心コア（２０．３）の一端に固定され、上記少なくとも１つのバネ（１０．２６、１０．３６）に対して電気的におよび機械的に接続されていることを特徴とする、項目３に記載の電気接続のための延長部（１０）を伴う点火コイルアセンブリ。
（項目５）
上記少なくとも１つのフィルタ手段（２０）の上記導電性ワイヤの巻きは、半伝導性材料のコーティングを含むことを特徴とする、項目１〜４のうちのいずれか１項に記載の電気接続のための延長部（１０）を伴う点火コイルアセンブリ。
（項目６）
上記中心コア（２０．３）の上記ポリマーベースは、ポリフェニレンサルファイドを含むことを特徴とする、項目１〜５のうちのいずれか１項に記載の電気接続のための延長部（１０）を伴う点火アセンブリ。
（項目７）
上記管状本体（１１）は、３つの連続した軸状の領域を備え、
−第１の端部領域（１０．１）が、上記点火プラグの自由端が係合される軸方向貫通空洞（１０．１１）を有し、
−第２の端部領域（１０．３）が、軸方向貫通空洞（１０．３４）を有し、上記点火コイルの電気／電子手段を含む上記容器に固定され、
−中間領域（１０．２）が、中間軸方向貫通空洞（１０．２１）を有し、
上記３つの軸方向空洞（１０．１１、１０．２１、１０．３４）は、単一の連続した軸方向貫通空洞を形成し、
上記少なくとも１つのフィルタ手段（２０）は、上記軸方向空洞（１０．１１、１０．２１、１０．３４）のうちの少なくとも１つ内に恒久的に格納されていることを特徴とする、項目１〜６のうちのいずれか１項に記載の電気接続のための延長部（１０）を伴う点火コイルアセンブリ。
（項目８）
上記少なくとも１つのフィルタ手段（２０）は、実質的にロッド形状であり、少なくとも上記中間領域（１０．２）の上記軸方向空洞（１０．２１）内に恒久的に格納され、上記管状本体（１１）の他の２つの軸方向空洞（１０．１１、１０．３４）は、良好な導電性材料のそれぞれのバネ（１０．２６、１０．３６）を含み、上記バネのうちの一方は、上記少なくとも１つのフィルタ手段（２０）と上記点火コイルの電気／電子手段とに、上記バネのうちの他方は、上記少なくとも１つのフィルタ手段（２０）と上記点火プラグとに電気的に接続されていることを特徴とする、項目７に記載の電気接続のための延長部（１０）を伴う点火コイルアセンブリ。
（項目９）
上記少なくとも１つのフィルタ手段（２０）は、上記延長部（１０）の上記中空管状本体（１１）と共成形されていることを特徴とする、項目１〜８のうちのいずれか１項に記載の電気接続のための延長部（１０）を伴う点火コイルアセンブリ。
（項目１０）
上記延長部（１０）の上記中空管状本体（１１）は、弾性的に可撓であり、上記少なくとも１つのフィルタ手段（２０）は、弾性的に可撓であることを特徴とする、項目１〜９のうちのいずれか１項に記載の電気接続のための延長部（１０）を伴う点火コイルアセンブリ。

本発明は、単なる非限定的実施例として提供される、付随の図面を参照して、以下により詳細に説明される。
図１は、本発明による、吸熱型エンジン内の点火プラグの電気接続用の点火コイルアセンブリの延長部の正面部分断面立面図である。 図２は、図１の線ＩＩ−ＩＩに従う拡大詳細図である。 図３は、図２の詳細ＩＩＩの拡大詳細図である。 図４は、図２の詳細ＩＶの拡大詳細図である。

図面中、番号１０は、全体として、吸熱型エンジン内の点火プラグの点火コイルアセンブリの電気接続のための延長部を示す。

該延長部１０は、長い略円筒形の管状本体１１を本質的に備え（図１）、管状壁は、可変寸法の断面を有し、弾性的に可撓なポリマー材料から作製される。

該管状本体１１は、取り外し可能様式において箱形状容器（最先端技術において知られるが、ここでは図示せず）に接続され、箱形状容器は、一次巻きと、点火プラグの端部において火花の生成のための高電圧電気エネルギーを発生させるように適合される第２の二次巻きと、必要電気接続手段とを主に含む。

該管状本体１１（図１および２）は、実質的に、３つの連続した軸状の領域、すなわち、
−自由端の縁に向かって先細になり、対応する軸方向貫通空洞１０．１１を有する第１の自由端領域１０．１と、
−第１の領域と反対にあり、実質的に円筒形であり、対応する軸方向貫通空洞１０．３４を有する第２の端部領域１０．３と、
−該第１および第２の端部領域に対してより大きな軸方向延長部を伴い、対応する軸方向貫通空洞１０．２１を有する略円筒形中間領域１０．２と
を有する。

該第２の端部領域１０．３は、その外側表面上に３つの同軸環状保定唇縁部１０．３１を有し、本発明による延長部１０を具備する点火コイルの使用のための構成において、３つの同軸環状保定唇縁部１０．３１は、若干の力を付与することによって、吸熱型エンジン（図示せず）のシリンダヘッドのそれぞれのくぼみに挿入されることにより、該管状本体１１を定位置に維持し、自由端唇縁部１０．３２が、該箱形状容器（公知であり、図示されない）に対して並置され、かつ折り返される。さらに、該第２の端部領域１０．３は、内側表面上に、公知の箱形状容器と恒久的に連結され、したがって、公知の箱形状容器と延長部１０とを統合させる、環状溝１０．３３を有する。

延長部１０のそれぞれの軸状の領域１０．１、１０．２、１０．３の該軸方向貫通空洞１０．１１、１０．２１、１０．３４は、同軸であり、相互連通し、１つの単一の連続した軸方向貫通空洞を形成することに留意されたい。

第１の導電性螺旋バネ１０．２６（図２）は、第２の端部１０．３の軸方向貫通空洞１０．３４の内側に同軸に格納される一方、第２の導電性螺旋バネ１０．３６は、部分的に、第１の端部１０．１の軸方向貫通空洞１０．１１の内側に、かつ部分的に、中間領域１０．２の軸方向空洞１０．２２の内側に、同軸に格納される。

中間領域１０．２の空洞１０．２１の残りの部分および端部領域１０．３の軸方向空洞１０．３４の一部には、同軸円筒形フィルタ手段２０が、格納される。該フィルタ手段２０は、
− 導体バネ１０．２６とフィルタ要素２０との間に物理的および電気的連結を提供する、上側連結部２０．１のための電気導体手段、例えば、第１の導体キャップと、
− 第２の導体バネ１０．３６とフィルタ要素２０との間に物理的および電気的連結を提供する、下側連結部２０．２のための電気導体手段、例えば、第２の導体キャップと、
− 強磁性材料（例えば、ポリマー（例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド））中に分散されるフェライト）から作製されるコアを備えている中心部分２０．３であって、コアの周囲に、必要に応じて、半伝導性材料の膜でコーティングされる、コイル状螺旋フィラメントの形態における導電性ワイヤから作製される手段が巻かれている、中心部分２０．３と
を備えている。該中心部分２０．３は、弾性的に可撓である。

点火コイルの動作構成において、延長部１０は、環状連結空洞１０．３３を用いて、点火コイルアセンブリの箱形状容器（図示せず）に機械的に接続され、かつ該第１のバネ１０．２６を用いて、点火コイルの正しい動作のために必要な電気／電子手段に電気的に接続される一方、点火プラグ（それ自体は公知であるが、図示せず）の端子は、該第２のバネ１０．３６の自由端と密接に電気および機械的に接触して、延長部１０の第１の端部領域１０．１の軸方向空洞１０．１１の内側に格納される。

このように、エンジン動作段階において、低電圧電気エネルギーが、コイルアセンブリの該箱内に格納される一次巻きの内側で発生され、二次巻き内で高電圧電気エネルギーを誘発する。該高電圧電気エネルギーは、次いで、第１の導電性バネ１０．２６に伝送され、第１のキャップ２０．１を介して、フィルタ手段２０の該中心部分２０．３に巻かれた導電性ワイヤから作製される巻きによって伝導される。次いで、第２のキャップ２０．２および第２のバネ１０．３６を介して、高電圧電気エネルギーは、点火プラグに移送される。

高電圧エネルギー経路に沿った該フィルタ手段２０の存在は、コイルアセンブリの箱内に位置する巻きからプラグへの高電圧エネルギーの移送において、有意なエネルギー損失が存在しないことを意味する一方、高周波数における電磁障害の所望の低減が、得られる。該フィルタ手段２０の構成要素の正確なサイズを有することにより、または中心コアを構成するポリマー中に分散されるフェライト系材料の正確な量および該中心コア２０．３の周囲に巻かれている導電性ワイヤのコイルの正確な数により、コイルからプラグへのエネルギーの移送を侵害せずに、電磁障害の低減を可能にする正確なインピーダンス値が得られる。

さらに、該フィルタ手段２０の特別の形状は、点火コイルの通常動作の間、いかなる特別の問題も伴わずに、そこに伝送される熱および機械的応力を吸収可能であるように、延長部１０が得られることを可能にする。

最後に、該フィルタ手段２０は、構築および設置コストを最小限にし、延長部１０の内側における組立手技を促進および加速するような特性を有する。

Claims (8)

1. 吸熱型エンジンの点火プラグの電気接続のための延長部を伴う点火コイルアセンブリであって、
   −前記延長部（１０）は、略管状の中空本体（１１）を備え、前記中空本体（１１）は、前記点火コイルの電気／電子手段を含む容器に固定され、前記電気／電子手段は、火花を引き起こすために点火プラグに伝送するための高電圧電気エネルギーを発生させ、前記点火プラグは、前記エンジンのエンジンブロックに固定され、
   −前記管状本体（１１）の第１の端部領域（１０．１）は、取り外し可能様式において、前記点火プラグの自由端に係合され、
   −前記点火コイルの電気／電子手段と前記点火プラグとの間の高電圧電気エネルギーの伝送のために提供される電気接続手段（１０．２６、２０、１０．３６）が、前記管状本体（１１）内に含まれ、
   前記電気接続のための手段（１０．２６、２０、１０．３６）は、前記コイルの動作によって生成される高周波電磁障害の少なくとも１つのフィルタ手段（２０）を備え、導電性ワイヤの巻きが、ポリマーベース中に分散される強磁性材料の中心コア（２０．３）を取り巻き、
   前記電気接続のための手段（１０．２６、２０、１０．３６）はまた、
   良好な導電性材料の第１のバネ（１０．２６）であって、前記第１のバネ（１０．２６）は、前記少なくとも１つのフィルタ手段（２０）の前記導電性の巻きと前記コイルとの間に配列および電気的に接続されている、第１のバネ（１０．２６）と、
   良好な導電性材料の第２のバネ（１０．３６）であって、前記第２のバネ（１０．３６）は、前記少なくとも１つのフィルタ手段（２０）の前記導電性の巻きと前記プラグとの間に配列および電気的に接続されている、第２のバネ（１０．３６）と
   を含み、
   前記中心コア（２０．３）の前記ポリマーベースは、ポリフェニレンサルファイドを含む、電気接続のための延長部を伴う点火コイルアセンブリ。
2. 前記少なくとも１つのフィルタ手段（２０）は、良好な導電性材料の連結手段（２０．１、２０．２）を備え、前記連結手段は、前記導電性ワイヤの巻きと前記第１のバネおよび前記第２のバネの少なくとも１つとの電気機械的接続を生成することを特徴とする、請求項１に記載の電気接続のための延長部（１０）を伴う点火コイルアセンブリ。
3. 前記連結手段（２０．１、２０．２）は、良好な導電性材料の少なくとも１つのキャップを備え、前記少なくとも１つのキャップは、前記巻きに対して電気的に接続され、前記少なくとも１つのフィルタ手段（２０）の前記中心コア（２０．３）の一端に固定され、前記第１のバネおよび前記第２のバネ（１０．２６、１０．３６）の少なくとも１つに対して電気的におよび機械的に接続されていることを特徴とする、請求項２に記載の電気接続のための延長部（１０）を伴う点火コイルアセンブリ。
4. 前記少なくとも１つのフィルタ手段（２０）の前記導電性ワイヤの巻きは、半伝導性材料のコーティングを含むことを特徴とする、請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の電気接続のための延長部（１０）を伴う点火コイルアセンブリ。
5. 前記管状本体（１１）は、３つの連続した軸状の領域を備え、
   −第１の端部領域（１０．１）が、前記点火プラグの自由端が係合される軸方向貫通空洞（１０．１１）を有し、
   −第２の端部領域（１０．３）が、軸方向貫通空洞（１０．３４）を有し、前記点火コイルの電気／電子手段を含む前記容器に固定され、
   −中間領域（１０．２）が、中間軸方向貫通空洞（１０．２１）を有し、
   前記３つの軸方向空洞（１０．１１、１０．２１、１０．３４）は、単一の連続した軸方向貫通空洞を形成し、
   前記少なくとも１つのフィルタ手段（２０）は、前記軸方向空洞（１０．１１、１０．２１、１０．３４）のうちの少なくとも１つ内に恒久的に格納されていることを特徴とする、請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の電気接続のための延長部（１０）を伴う点火コイルアセンブリ。
6. 前記少なくとも１つのフィルタ手段（２０）は、実質的にロッド形状であり、少なくとも前記中間領域（１０．２）の前記軸方向空洞（１０．２１）内に恒久的に格納され、前記管状本体（１１）の他の２つの軸方向空洞（１０．１１、１０．３４）は、良好な導電性材料のそれぞれのバネ（１０．２６、１０．３６）を含み、前記バネのうちの一方は、前記少なくとも１つのフィルタ手段（２０）と前記点火コイルの電気／電子手段とに、前記バネのうちの他方は、前記少なくとも１つのフィルタ手段（２０）と前記点火プラグとに電気的に接続されていることを特徴とする、請求項５に記載の電気接続のための延長部（１０）を伴う点火コイルアセンブリ。
7. 前記少なくとも１つのフィルタ手段（２０）は、前記延長部（１０）の前記中空管状本体（１１）と共成形されていることを特徴とする、請求項１〜６のうちのいずれか１項に記載の電気接続のための延長部（１０）を伴う点火コイルアセンブリ。
8. 前記延長部（１０）の前記中空管状本体（１１）は、弾性的に可撓であり、前記少なくとも１つのフィルタ手段（２０）は、弾性的に可撓であることを特徴とする、請求項１〜７のうちのいずれか１項に記載の電気接続のための延長部（１０）を伴う点火コイルアセンブリ。