JPH08261127A - 内燃機関の点火装置 - Google Patents
内燃機関の点火装置Info
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Abstract
ラグに対する相対的振動を防ぐ事ができるとともに、ス
プリングの磨滅を防ぎ良好な電気的接触状態が得られる
内燃機関の点火装置を得る。 【構成】 高電圧を点火プラグ7の端子8へ導く導体9
を収納し点火コイルと点火プラグを電気的に接続するア
ダプタ19手段と、このアダプタ手段に設けられ点火プ
ラグの端子を収納しかつ把持する収納部20とを備え
る。
Description
で、特にシリンダヘッドカバーに点火コイルを配設し、
高電圧を直接点火プラグに印加する点火装置に関するも
のである。
ける従来例と同様構成の従来装置を示す断面図である。
図において1は点火コイル、2は点火コイル1を駆動す
るユニット等(図示せず)に接続されるハーネス、3は
点火コイル1を固定する内燃機関のシリンダヘッドカバ
ーで、4は取付用のボルトである。5は点火コイル1で
発生する高電圧を取り出す高圧端子、6は点火コイル1
の高圧接続部の機械的接続を行なう高圧タワー、7は点
火プラグ、8は点火プラグ7の高圧端子、9は高圧端子
5と高圧端子8との間の高電圧を導く導体で、導体9の
両端には電気的接続を確実にするためスプリング10と
11が組み付けられ、幾分圧縮した状態で高圧端子5及
び高圧端子8と接触している。12は導体9を収納する
樹脂性のアダプタで、高電位となる導体9とアース電位
である内燃機関のプラグホール壁13の間の絶縁の機能
を有する。15はプラグホール14内への防水の機能を
有するとともに、点火コイルの高圧タワー6とアダプタ
12の機械的接続をする第1のゴム部材であるゴムキャ
ップ、16は高圧端子8へ達する高電圧がプラグホール
壁13等へリークすることを防ぐとともにアダプタ12
と点火プラグ7を機械的に接続する第2のゴム部材であ
るゴムキャップである。ここで、ゴムキャップ16はゴ
ムキャップ15に比し非常な高温雰囲気下にある。そこ
でゴムキャップ16には、このような高温雰囲気下でも
優れた耐電圧特性を有する高価なシリコンゴム材などが
採用されている。17は点火プラグ7の電極間の距離で
あるプラグギャップ、18は内燃機関のカムシャフトハ
ウジング部で、その高さはプラグホール長に相当する。
説明する。点火コイル1は、ハーネス2に接続されるパ
ワートランジスタやコントロールユニット(図示せず)
により1次側電流が断続され、これに応じて高電圧を発
生する。点火コイル1にて発生した高電圧は高圧端子5
から点火コイル1側のスプリング10、導体9、点火プ
ラグ7側のスプリング11を経て点火プラグ7の高圧端
子8に導かれ、プラグギャップ17において放電するこ
とで内燃機関の気筒内の混合気に着火する。このような
点火装置においては、各内燃機関にて排気量等の違いに
よりカムシャフトハウジング部18の長さが異なった場
合、コイル1の取付部等が共通形状であれば導体9とア
ダプタ12のみを交換することにより適応している。
装置は以上のように構成されていた。ここで、従来例に
おけるアダプタ12の振動のメカニズムをモデル化する
と図7のようになり、アダプタ12の共振の周波数は、
f∝√(K/m)となる。ここでKはゴムキャップ16
の剛性で、mはアダプタ12の質量である。従来の内燃
機関はプラグホール壁13の内径が大きくしかもプラグ
ホール長が短かかったため、ゴムキャップ16の肉厚を
厚くして剛性Kを高くできるとともに、アダプタ12が
短かくてもよいのでその質量mが小さくなり、結果とし
て共振周波数fを内燃機関の振動に対し問題とならない
高い周波数に設定することが可能であった。ところが、
近年の乗用車用の内燃機関は、図6のカムシャフトハウ
ジング部18の部位に配置される構成部品(図示せず)
が、吸排気バルブの多バルブ化や、バルブ開閉の可変機
構の組込により複雑化し、カムシャフトハウジング部1
8の高さ寸法が大幅にアップする傾向がある。このた
め、プラグホール14は細径化し、かつ軸長がアップす
るため、結果としてアダプタ12の軸長アップによる重
量mの増加と、ゴムキャップ16の細径化による剛性K
の低下をまねき、共振の周波数fが内燃機関の振動に対
し問題となる低い周波数となる。即ち、これは内燃機関
の振動により点火装置の構成部品が共振すると言うこと
である。具体的には、アダプタ12が内燃機関の振動に
よって点火コイル1の高圧タワー6を支点として、プラ
グホール壁13やプラグ8に対し相対的に大きく振動
し、これによりスプリング11の先端が点火プラグ7の
高圧端子8とこすれて、磨滅し良好な電気的接触状態が
得られなくなる。
ためになされたもので、内燃機関のカムシャフトハウジ
ングの機構やレイアウトの制約により、プラグホールが
細径化、軸長アップしても、内燃機関の振動によって生
ずるアダプタのプラグに対する相対的振動を防ぐことが
できるとともに、スプリングの磨滅を防ぎ良好な電気的
接触状態が得られる内燃機関の点火装置を得ることを目
的としている。
て、アダプタのプラグに対する相対的振動を防止すると
共にスプリングの磨滅を防ぎ良好な電気的接触状態が得
ることができる内燃機関の点火装置を得ることを目的と
している。
拘わらず、アダプタのプラグに対する相対的振動を防止
すると共にスプリングの磨滅を防ぎ良好な電気的接触状
態が得ることができる内燃機関の点火装置を得ることを
目的としている。
な内燃機関の点火装置を得ることを目的としている。
の点火装置は、アダプタ手段に設けられ点火プラグの端
子を収納しかつ把持する収納部を備えたものである。
は、点火プラグの端子と収納部の内壁との間に端子ある
いは内壁の摩耗を抑制する抑制手段を備えたものであ
る。
は、点火プラグの端子と収納部の内壁との衝突を緩和す
る緩衝手段で抑制手段を構成したものである。
は、収納部の内壁に設けられた筒状部材で抑制手段を構
成したものである。
は、収納部の内壁の表面に形成された保護膜で抑制手段
を構成したものである。
は、一端がアダプタ手段の一端に固設されると共に他端
が点火プラグの端子まで伸長した筒状の収納部材で収納
部を構成したものである。
は、導体の一端に点火プラグの端子を収納しかつ把持す
る収納部を備えたものである。
は、筒状の部材であって、その一端に点火プラグの端子
を係止する係止部を有する導体を備えたものである。
ラグの端子を収納部が把持しており、これによりアダプ
タ手段の共振を抑制する。
は、点火プラグの端子と収納部の内壁との間に介在する
抑制手段が点火プラグの端子あるいは収納部の内壁の摩
耗を抑制する。
は、緩衝手段が点火プラグの端子と収納部の内壁との衝
突を緩和する。
は、収納部の内壁に設けられた筒状部材が点火プラグの
端子あるいは収納部の内壁の摩耗を抑制する。
は、収納部の内壁の表面に形成された保護膜が点火プラ
グの端子あるいは収納部の内壁の摩耗を抑制する。
は、一端がアダプタ手段の一端に固設された筒状の収納
部材でアダプタ手段の共振を抑制する。
は、導体が収納部を兼ねることにより構成を簡略化す
る。
は、導体を筒状とすることにより装置を軽量化する。
する。図1は実施例1を示す要部拡大図である。図にお
いて、従来装置と同一もしくは相当する部分には従来と
同一の符号を付している。図1において7は点火プラ
グ、8は点火プラグ7の端子である高圧端子、9は高圧
端子5と高圧端子8との間の高電圧を導く導体で、図示
していないが図6と同様に導体9の両端には電気的接続
を確実にするためスプリング10と11とが組み付けら
れており、これらのスプリング10、11は幾分圧縮し
た状態で高圧端子5及び高圧端子8と接触している。1
9は導体9を収納する樹脂性のアダプタで、高電位とな
る導体9とアース電位である内燃機関のプラグホール壁
13との間の絶縁の機能を有する。なお、アダプタ手段
は導体とアダプタとにより構成される。20はアダプタ
19の一端部に設けられた中空状の収納部で、高圧端子
8をその内部に収納しかつ把持するものである。アダプ
タ19は従来のアダプタ12に対し収納部20の分だけ
点火プラグ7側へ伸長されており、収納部20は点火プ
ラグ7の高圧端子8を収納すべく高圧端子8を包囲する
ように配置されている。アダプタ20の素材は熱可塑性
又は熱硬化性の樹脂であり、高圧端子8の素材は金属で
あるから互いに圧入の関係となることは好ましくない。
従って、収納部20の内径の寸法公差の下限と、高圧端
子8の外径の寸法公差の上限にて最少のすきまとなるよ
う収納部20の内径寸法を設定する。
て、内燃機関の機構上の制約によりプラグホール壁13
が細径化されている。22は点火プラグ7の高圧端子8
へ達する高電圧がプラグホール壁13等へリークするこ
とを防ぐとともにアダプタ19と点火プラグ7を機械的
に接続する第2のゴム部材としてのゴムキャップであっ
て、図に破線で示す従来のゴムキャップ16に比し薄肉
化されている。なお、ゴムキャップ22もシリコンゴム
材により造られている。
いては従来例と同一なので説明を省略し、点火装置の振
動について述べる。実施例1においては点火プラグ7の
高圧端子8は、アダプタ19の収納部20に収納されて
おり、その収納された状態において高圧端子8と収納部
20の内壁との間隙は微少なものとされている。即ち、
この状態においては、高圧端子8は収納部20に把持さ
れた状態にある。従って、内燃機関の振動によりアダプ
タ19が高圧タワー6を支点として振動しようとして
も、点火プラグ7の高圧端子8がアダプタ19の収納部
20の内壁に当たるのでアダプタ19の振動は微少なレ
ベルに抑制される。このため、内燃機関の機構上の制約
によりプラグホール壁13の奥部21が細径化されゴム
キャップ22の肉厚を薄くせざるを得なくなり剛性Kが
低下した場合、あるいは、カムシャフトハウジング部1
8の長さが長くなりこれに伴ってアダプタ19の長さも
長くなってアダプタ19の質量mが増した場合であって
も、内燃機関の振動に対するアダプタ19の共振は物理
的に抑制される。よって、高圧タワー6を支点とした点
火プラグ7に対するアダプタ19の相対的な振動が無く
なるので、スプリング11の先端と高圧端子8とのこす
れによる磨滅は発生せず良好な電気的接触状態を保つこ
とができる。
は、高温雰囲気下であっても優れた耐電圧特性を有する
ものの非常に高価なシリコンゴム材を一般的に使用して
いる。ここで、本来この第2のゴム部材としてのゴムキ
ャップは、高圧端子8とプラグホール壁13あるいはそ
の奥部21とのリークを防止できる程度の耐電圧特性を
有する厚さであればよい。しかしながら、従来装置にお
いてこの第2のゴム部材としてのゴムキャップ16は、
アダプタ12の共振を防止するためにある程度の剛性K
が要求されていた。よって、ゴムキャップ16では、要
求される剛性Kを得るために必要以上の肉厚としてい
た。これに対し実施例1によれば、ゴムキャップ22の
剛性Kの値に拘わらずアダプタ19の共振を防止するこ
とができるので、第2のゴム部材としてのゴムキャップ
を22に示すように高圧端子8とプラグホール壁13あ
るいはその奥部21とのリークを防止できる最少肉厚と
し細径化することで、高価なシリコンゴム材の使用量を
大幅に低減できコストダウンを図ることができる。ま
た、これにより装置の小型化を図ることもできる。
の高圧端子8が収納部20に収納され、両者が直接衝突
するものを示した。しかしながら収納部20が耐摩耗性
の劣る材料である場合は、両者の衝突あるいは摩擦によ
り高圧端子8との接触面が磨滅し、収納部20の内径が
大きくなってしまいアダプタ19の振動を抑制すること
ができなくなってしまう。そこで、実施例2では、高圧
端子8と収納部20との間に両者の衝突を緩和する緩衝
手段を介在させ、長期間の使用にわたってアダプタの振
動を防止できるものについて説明する。
あって、前出と同一あるいは相当する部分には同一符号
を付している。図2において、23はアダプタであっ
て、前出のアダプタ19と同様にその一端部が点火プラ
グ7側に伸長されると共に収納部24が形成されている
が、収納部24の内径は前出の収納部20の内径に比し
大きくなっている。25は第2のゴム部材としてのゴム
キャップで、高圧端子8が収納部24内に収納された際
に、高圧端子8と収納部24の内壁との間に介在するよ
うに設けられた筒状の筒部26を有している。この筒部
26は、高圧端子8と収納部24の内壁との衝突を緩和
する緩衝手段を構成している。
6を介して高圧端子8を把持する構成になっている。こ
のため内燃機関の振動により点火装置が振動しても、筒
部26は高圧端子8と収納部24の内壁との衝突を緩和
すると共に両者の摩擦を防止して摩耗を抑制する。な
お、筒部26は、高圧端子8あるいは収納部24の内壁
の摩耗を抑制する抑制手段でもある。従って、長期間の
使用にわたってスプリング11の先端と高圧端子8との
こすれによる磨滅を防止し良好な電気的接触状態を保つ
ことができる。
部26、あるいは筒部26と高圧端子8との間に間隙を
設ける必要がない。従って、収納部24は筒部26を介
して高圧端子8をよりしっかりと把持することができ
る。また、これによりアダプタ23の振動をより小さな
レベルに抑制することができる。
収納部の内壁の摩耗を防止する他の実施例に関するもの
である。図3は実施例3の構成を示す要部拡大図であ
る。図において前出と同一あるいは相当部分には同一符
号を付している。27はアダプタ、28は収納部、29
は収納部28の内壁に設けられた筒状部材である。な
お、筒状部材は抑制手段を構成している。
や内燃機関の振動が非常に大きい場合には高圧端子8と
の振動による磨滅を防ぐため、例えばステンレス材のよ
うに耐摩耗性の高い材料により筒状等の部材を作りアダ
プタ27に、圧入や接着、一体成形により組み込めば良
い。なお、高圧端子8と筒状部材29の内壁との間には
微少な間隙が設けられており、その間隙の設定は実施例
1と同様である。これにより、収納部28は筒状部材2
9を介して高圧端子8を把持することとなり、実施例1
と同様にアダプタ27の振動を抑制すると共に、衝突あ
るいは摩擦による摩耗を防止する。
高い材料、例えば金属粉、樹脂材料(ポリイミド、ポリ
アミド、ポリアミドイミド等)を収納部28の内壁の所
定部分の表面に焼き付け、塗布あるいは蒸着して保護膜
を形成しても良い。このとき保護膜は、摩耗を抑制する
抑制手段を構成する。
るいは樹脂材料で構成した保護部材をアダプタ27に圧
入、接着、焼結あるいは一体成形するようにしても良
い。
の細径部30が比較的高い位置にある場合に対応するも
のである。図4は実施例4の構成を示す要部拡大図であ
る。図において前出と同一あるいは相当部分には同一符
号を付している。31はアダプタ、32は筒状の収納部
材であってその一端がアダプタ31の一端に固設され導
体9と電気的に接続されていると共に他端が高圧端子8
を収納しかつ把持している。この収納部材32は、アダ
プタ31の一端に圧入や接着、一体成形により固設され
ており、高剛性の材料が用いられている。なお、収納部
材32と高圧端子8との間には微少な間隙が設けられて
おりその間隙の値は実施例1と同様にして設定される。
た場合、アダプタ31とゴムキャップ22とを含めた径
寸法が細径部30の径寸法よりも大きければ、これらの
部材は細径部30よりも奥に侵入することはできない。
従って、上述の実施例のようにアダプタ31の一端を点
火プラグ7側に伸長させて高圧端子8を把持するという
ことはできない。これに対応するため実施例4では、収
納部材32を用意し、この収納部材32でアダプタ31
と高圧端子8とを接続すると共に高圧端子8を把持する
ようにしている。従って、実施例4によれば細径部30
がプラグホールの比較的高い位置にあったとしても、収
納部材32で高圧端子8を把持してアダプタ31の振動
を抑制することができる。
拘わらずアダプタを共通化することができる。すなわ
ち、プラグホール長が異なる場合は、それに対応して長
さの異なる収納部材をアダプタの一端に固設すればよ
い。
抑制すると共に構成の簡略化及び装置の軽量化を図るも
のである。図5は実施例5の構成を示す要部拡大図であ
る。実施例5では、点火コイル1からの高電圧を点火プ
ラグ7の高圧端子8に伝える導体が収納部を有してい
る。図において、33はアダプタ、34はアダプタ33
に収納された筒状の導体であって、点火プラグ7側の端
部には点火プラグ7の高圧端子8を係止する係止手段と
しての切り欠き部35が設けられている。36は切り欠
き部35と導体34の筒部とからなる椀部としての収納
部で、高圧端子8を収納しかつ把持している。37は点
火コイル1の高圧端子5と導体34とを電気的に接続す
るスプリングであって、スプリング37は圧縮された状
態で組み付けられており、その大径部が導体34に当接
することにより切り欠き部35を高圧端子8に押し付け
確実な電気的接触状態が得られるようにしている。な
お、高圧端子8と収納部36の筒部との間には微少な間
隙が設けられており、その間隙の値は実施例1と同様に
して設定されている。
より高圧端子8を収納すると共に把持することによりア
ダプタ33の振動を防止すると同時に、導体34の内部
が中空となり重量低減できる。また、この実施例ではス
プリング11をなくして部品点数を減らしており、これ
によりコスト低減を図ることができる。
うに大径部を有するものを使用したが、導体34の点火
コイル1側の端部の形状を変更すればスプリング10を
適用することができる。
したが、切り欠き部の代わりに導体34の筒部の一部を
絞って細径部を形成しこれを係止部としても良い。
ダプタが第1、第2のゴムキャップと別部材となってい
る構成について説明したが、第1、第2のゴムキャップ
がアダプタと一体となっていても同様の効果を得ること
は言うまでもない。
本発明の精神に基づき上記実施例を如何様に組み合わせ
てもよい。
装置によれば、アダプタ手段に設けられた収納部により
点火プラグの端子を収納しかつ把持するので、アダプタ
手段の振動を抑制することができる。
によれば、点火プラグの端子と収納部の内壁との間に端
子あるいは内壁の摩耗を抑制する抑制手段を備えたの
で、長期間の使用にわたってアダプタ手段の振動を抑制
することができる。
によれば、点火プラグの端子と収納部の内壁との衝突を
緩和する緩衝手段で抑制手段を構成したので、両者の摩
耗を防止して長期間の使用にわたってアダプタ手段の振
動を抑制することができる。
によれば、収納部の内壁に設けられた筒状部材で抑制手
段を構成したので、点火プラグの端子あるいは収納部の
内壁の摩耗を防止して長期間の使用にわたってアダプタ
手段の振動を抑制することができる。
によれば、収納部の内壁の表面に形成された保護膜で抑
制手段を構成したので、点火プラグの端子あるいは収納
部の内壁の摩耗を防止して長期間の使用にわたってアダ
プタ手段の振動を抑制することができる。
によれば、一端がアダプタ手段の一端に固設されると共
に他端が点火プラグの端子まで伸長した筒状の収納部材
で収納部を構成したので、プラグホールの形状に拘わら
ずアダプタ手段の振動を抑制することができる。
によれば、収納部を導体の一端に設けられた椀部とした
ので、部品数を削減して装置の簡略化を図ることができ
る。
によれば、筒状の部材であって、その一端に点火プラグ
の端子を係止する係止部を有する導体を備えたので、装
置を軽量化することができる。
ある。
バー、4:ボルト、5:高圧端子、6:高圧タワー、
7:点火プラグ、8:高圧端子、9:導体、10、1
1:スプリング、12:アダプタ、13:プラグホール
壁、14:プラグホール、15、16:ゴムキャップ、
17:プラグギャップ、18:カムシャフトハウジング
部、19:アダプタ、20:収納部、21:奥部、2
2:ゴムキャップ、23:アダプタ、24:収納部、2
5:ゴムキャップ、26:筒部、27:アダプタ、2
8:収納部、29:筒状部材、30:細径部、31:ア
ダプタ、32:収納部材、33:アダプタ、34:導
体、35:切り欠き部、36:収納部 37:スプリング
Claims (8)
- 【請求項1】 点火プラグの上部に配置され高電圧を発
生する点火コイルと、前記高電圧を前記点火プラグの端
子へ導く導体を収納し前記点火コイルと前記点火プラグ
を電気的に接続するアダプタ手段と、このアダプタ手段
に設けられ前記点火プラグの端子を収納しかつ把持する
収納部とを備えたことを特徴とする内燃機関の点火装
置。 - 【請求項2】 点火プラグの端子と収納部の内壁との間
に前記端子あるいは前記内壁の摩耗を抑制する抑制手段
を備えたことを特徴とする請求項1記載の内燃機関の点
火装置。 - 【請求項3】 抑制手段は点火プラグの端子と収納部の
内壁との衝突を緩和する緩衝手段であることを特徴とす
る請求項2記載の内燃機関の点火装置。 - 【請求項4】 抑制手段は収納部の内壁に設けられた筒
状部材であることを特徴とする請求項2記載の内燃機関
の点火装置。 - 【請求項5】 抑制手段は収納部の内壁の表面に形成さ
れた保護膜であることを特徴とする請求項2記載の内燃
機関の点火装置。 - 【請求項6】 収納部は一端がアダプタ手段の一端に固
設されると共に他端が点火プラグの端子まで伸長した筒
状の収納部材であることを特徴とする請求項1記載の内
燃機関の点火装置。 - 【請求項7】 収納部は導体の一端に設けられた椀部で
あることを特徴とする内燃機関の点火装置。 - 【請求項8】 導体は筒状の部材であって、その一端に
点火プラグの端子を係止する係止部を有することを特徴
とする請求項7記載の内燃機関の点火装置。
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