JPS58214673A - 内燃機関用点火装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関用点火装置に関するものである。

従来周知の内燃機関用点火装置は第１図又は第２図の如
く構成され、バッテリー１より供給された電流はイグニ
ッションコイル３の１次巻線３ａ及びブレーカ−２を通
りアースに流れる。イグニッションコイル３７発生した
高電圧は、２次巻線（１） ３ｂの片端（第１図）又は両端（第２図）より出力され
スパークプラグ４の端子に印加される。一方、スパーク
プラグ４は第３図の如く構成されており、端子部ａと中
心電極ｆは導電性グラスシールｇで固着されて電気的に
導通状態となっていると同時に、絶縁碍子すにより取付
金具ｄとは電気的に絶縁されている。この取付金具ｄは
内燃機関へ取付けるための取付ネジを持っており、ガス
ケットｋを介して内燃機関のシリングヘッドに密着され
ている。また、接地電極ｅは取付金具ｄに溶接等で固着
されており、従って、上記シリンダヘッドとは電気的に
導通状態となっている。上記中心電極ｆと接地電極ｅと
の間に火花放電用のスパークギヤノブｈを構成している
。

上記従来装置の作動はイグニッションコイル３の２次巻
線３ｂより印加された高電圧はスパークプラグ４の端子
部ａを介して中心電極ｆに印加され、印加電圧がスパー
クギヤツブｈの放電電圧以上となるとスパークギャップ
ｈで放電が起り、混合気に着火するようになっている。

（２） ところで、最近の背景として、スパークプラグ自体に、
着火能力の向上、Ｈ汚損性、電波雑音の低減という諸性
能の改善が叫ばれているが、スパークプラグ自体の構造
の変更ではかかる点を充分に７８１足するには限界があ
る。

本発明者はスパークプラグを含めた点火装置という大き
な視野に立ち、この点火装置について鋭意研究の結果、
前記第１図ならびに第２図の従来装置の改良により前記
諸性能の大幅改善を達成できることを見い出したのであ
る。

即ち、本発明は、スパークプラグの２つの電極の一方を
車両ボディーに電気的に接続してスパークプラグとイグ
ニッションコイルの２次巻線とを有する高電圧回路を車
両ボディーに電気的に接続するという従来装置の既成概
念を根本的に打破したものであり、その特徴とするとこ
ろは車両ボディーと電気的に絶縁した２つの電極を設け
て両電極間に火花放電用のスパークギヤツブを形成し、
この電極の各々をイグニッションコイルの２次巻線の両
端に電気的に接続し、かつ少なくとも２次（３） 巻線と２つの電極とを包含する高電圧部＋１８を車両ボ
ディーと電気的に絶縁した構成にある。

以下本発明を具体的実施例により詳細に説明する。第４
図において、この第４図では単気筒２サイクルガソリン
内燃機関を有する車両、即ちオー１バイに適用する点火
装置の電気回路を示している。同図において、電源１　
（バッテリー）の正極はイグニッションコイル３の１次
巻線３ａに電気的に接続され、かつこの１次巻線３ａは
ブレーカ−２を介して電源１の負極側に電気的に接続さ
れている。一方、イグニッションコイル３の２次巻線３
ｂの両端にはスパークプラグ４の電極ｆが各々電気的に
接続されている。このプラグ４の２つの電極ｆは内燃機
関の燃焼室５内に裸出しており、両省の間で火花放電用
のスパークギヤツブを形成している。プラグ４の２つの
電極ｆは内燃機関には電気的に接続されておらず、結果
的に車両ボディー（オー１パイのシーＩ）−シー）に接
続（アース）されていない構成となっている。なお、第
４図中における内燃機関のアース回路は一般的なアース
（４） 回路を示しており、上記電極ｆがアースされていること
を示すものではない。

次に、」１記プラグ４の詳細構造ならびに内燃機関に対
する取付態様を第５図および第６図により説明する。同
図において、プラグ４の構造は第５図から明白なごとく
、接地電極を持たない点が第３図の従来構造と異なるの
みで他の構造は第３図と同一である。従って、詳細説明
は省略する。

かかる第５図構造のプラグ４は第６図のように取付ｉ′
ｌられており、この２つのプラグ４の中心電極１間でス
パークギヤツブｈを形成している。なお、第６図中、６
はシリンダヘッド、７はシリンダ、８はピストンを示し
ている。

上記構成において、次に作用を述べる。スパークプラグ
４の１方の端子ａにプラスの電圧、他方の端子ａにマイ
ナスのいわゆる逆極性の電圧を印加すると、スパークギ
ャップｈで放電し混合気に着火する。上記実施例ではプ
ラグ４と２次巻線３ｂとから成る高電圧回路が車両ボデ
ィーより浮いた構成であるため、放電時の電圧は従来周
知の第１、（５） 第３図に比較し車両ボディーから見て１／２の電圧とな
る。この結果スパークプラグ４などの高電圧部品は１／
２の耐電圧があればよいことになる。

従って、従来周知の第３図のスパークプラグに対し絶縁
対すの長さを約１／２と小さくすることができ、故にプ
ラグ全体の小型化が可能である。なお、従来周知のスパ
ークプラグでは中心電極を燃焼室に突出すとギヤツブ形
成のための接地電極も必然的に長くなり、接地電極が過
熱され消耗が大きくなったり十分な熱価が確保できない
と言う問題を生じるが、上述の実施例のプラグは接地電
極を持たないためにこのような問題は解消される利点が
ある。

次に、実験により本発明の優れた効果の一例を説明する
。

実験は２サイクル、５０ｃ、ｃのガソリン内燃機関を使
用して行った。試料の取り付けは第６図、第７図、第８
図に示す。なお、第６図の試料の詳細は第５図、第７図
の試料の詳細は第５図に接地電極を持ったもの、第８図
の詳細は第３図である。

（６） 第９図にかかる結果を示しており、条件はチョーク弁を
全閉（２００Ｏｒ、ｐ、ｍ　）にして運転し、内燃機関
が停止するまでの時間を分（ｍｉｎ　）で示しである。

この結果から到る様に、従来周知の点火装置では取付ネ
ジ１４ｍｍのプラグ（第８図）を用いて性能を確保して
いるが、プラグのみを取付ネジ１０ｍｍ（第７図）に変
更すると短時間により運転不能となり、性能を全く確保
できないのが判る。

一方、本発明の第４図の点火装置を用いると、取付ネジ
１０ｍｍの小形プラグを用いても従来周知の点火装置に
１ヒ較して２倍量トの性能が確保できる。

このことは従来一般的に認められている２サイクルエン
ジンに小形プラグは使用できないと言った常識を打ち破
る優れた効果である。このような小形プラグで耐ｌη損
性を従来周知のプラグ以」二の性能を確保することがで
きるのは、放電時に於てもイグニッションコイルの高電
圧回路の１部に従来のように車両ボディーを含まず車両
ボディーと絶縁された回路のみで高電圧回路を構成する
ために得られたものである。

（７） 耐汚損性に優れる点を更に詳しく説明すると、一般的に
点火装置の汚損特性は第１２図のような漏洩特性として
表されるが、従来周知の点火装置と本発明の点火装置を
比較してみると、従来周知の点火装置を示す第１０図の
Ｘ端子とアース間の電圧は第１２図のＡの如くなるのに
対し、本発明の第１１図のＭ−Ｐ間の電圧は６ａ、６ｂ
（漏洩抵抗）の一方のりの絶縁が低下する場合は第１２
図のＤの如くになり、６ａ、６ｂが同様に絶縁低下した
場合は第１２図のＢとなる。即し、放電時の電圧が１５
ＫＶの場合を仮定すると、従来周知の点火装置ではＩＭ
Ωで失火を発生ずるのに対し、本発明の点火装置では０
．５ＭΩでも失火を発生しないことが判る。即ち、普通
のイグニッションコイルでも容量放電式点火装置（Ｃ，
Ｄ、Ｉ　）に近い特性が得られる。このことは、従来周
知の点火装置は漏洩抵抗６がスパークギヤツブの短絡回
路を形成するのに対し、本発明の点火装置では前記した
ようにプラグとイグニッションコイルとより成る高電圧
回路は車両ボディーから電気的に絶縁され（８） た回路となっているために、漏洩抵抗６ａ又は６ｂの一
方のみではスパークギヤノブの短絡回路は形成されず、
漏洩抵抗６ａ＋６ｂが直列的に結合されてはじめて短絡
回路が形成されるためにこのような（（れた効果が得ら
れるものである。

次に、第１３図に電波雑音を測定した結果を示す試料及
びその構成は本発明のものは第４図、第５図、第６図、
従来周知のものは第１図、第３図、第８図に示すもので
ある。この結果から本発明の点火装置では、電波雑音電
波は第１３図Ｅの如くになり、本発明装置は従来のＦに
比べて雑音電波を低下させる優れた効果を持っているこ
とが判る。

この結果の原因としては、スパークプラグの放電時の電
圧が車両ボディーから見て従来周知の点火装置の１／２
と低下させ得たこと、ならびにスパークプラグに正、負
の電圧を印加していることが相俟って電流の方向が２本
のハイテンションコードで逆方向になる効果も併せて得
られたものと考えられる。

高電圧回路は車両ボディーがら電気的に絶縁さく９） れているため、高電圧回路と車両ボディー間に形成され
るキャパシタンス（Ｒ−遊分布容量）成分を介して高電
圧回路内の高周波数電流が車両ボディーに直接的に流れ
ることが少なくなるため、車両ボディーから直接的に発
生ずる電波は少なくなり、電波は高電圧回路内の高周波
電流のみから主として発生し、この電波を前記車両ボデ
ィーが補促し車両ボディー内各部分で電波のエネルギー
を熱エネルギーに変換することかできる。いいがえれば
、高電圧回路とは絶縁された車両ボディーが電波吸収材
の作用をなし、結果的に車両外部に到る電波は弱くなり
、車外のテレビやラジオに与える電波障害が緩和される
とともに、車両内に設置された電子機器に電波障害を与
えることも少なくなる。

第１４図〜第１６図は本発明点火装置の他の実施例にお
ける電気結線図を示すものである。この各実施例につい
て説明すると、第１４図は２気筒を有する内燃機関に適
用したもので、これは２つのイグニッションコイル３．
３を用い、スパークプラグ４を介して両コイル３．３の
２次巻線３ｂ、（１０） ３ｂを電気的に接続してあり、各コイル３．３に同時に
高電圧を発生させる構成としである。

第１５図は各気筒のプラグ４を１つのイグニッションコ
イル３の２次巻線３ｂに直列関係に接続したものである
。

この第１４図および第１５図の実施例は２つのプラグ４
．４で同時に火花放電を発生させ、一方をいわゆる捨て
火とするものである。

第１６図は第４図の実施例の発展型である。この実施例
では、プラグ４の２つの電極ｆ、ｆ間に２つの電極ｎ、
ｎ（電気的に浮遊している）を配置したものである。か
かる実施例によれば、プラグ４での火花放電は２つの電
極ｎ、ｎを経由することになり火花数が増加し、着火性
が向上する。

いわゆる多点点火装置に本発明を適用したのである。

第１７図は本発明点火装置に用いるプラグの他の例を示
すものである。この例によれば、前述第６図に示した２
つのプラグを合体した構造である。

第１８図および第１９図は、前記第６図におけるスパー
クプラグのギヤツブの形成の仕方を変えたものである。

即ち、この例によれば、２つのプラグ４．４の中心電極
ｆ、ｆをその先端側で交叉するようにしてスパークギヤ
ツブｈを形成したのである。かかる構成とすることによ
り、第６図に比べてギャップの形成が容易となる。

第２０図および第２１図は第１７図の変形例を示すもの
で、絶縁碍子すの先端を取付金具ｄの端面を突出して耐
汚損性を向上したものである。

ところで、本発明の先行技術として特開昭５２−１５６
２４２があるが、ここに開示されたものは第２２図の如
くになり、イグニッションコイル３の高電圧回路が従来
周知の如く車両ボディーに電気的に接続された構成であ
るため、スパークギャップの短絡回路ができ易く、第１
０図に述べた理由で耐汚損性の向上は期待できない。

また、先行技術の別の例として特開昭５３＝３７２４５
がある。これは第２３図の如く、イグニッションコイル
３の２次巻線３ｂの中間を車両ボディーに電気的に接続
した構成である。この先行例ではイグニッションコイル
３の２次巻線３ｂの電気的回路が車両ボディー（接地）
を含むために、スパークプラグの一方がカーボン等で汚
損すると、イグニッションコイル３の２次巻線３ｂの出
力端が接地側に対して漏洩抵抗を有することになり、前
記第１０図と同様になる。このため、カーボン等の汚損
により、イグニッションコイル３の２次巻線３ｂは接地
を含む回路が容易に形成されるため、前述したような本
発明の耐汚損性は期待できない。また、雑音低減効果も
期待できない。

本発明は前述の実施例に限定されることはなく、次のよ
うに種々の変形が可能であることは勿論である、 （１）内燃機関の１つの燃焼室内に独立した２つのプラ
グを設けてギャップ数を２つ形成してもよい。

（２）イグニッションコイルの２次巻線とスパークプラ
グの２つの電極とより成る高電圧回路の途中にディスト
リビュータを電気的に接続しても勿論よい。

（３）前記特開昭５１−１５６２４２号記載のブラ（１
３） グを使用してもよい。

（４）ディストリビュータを持たないダイオード分配型
点火装置（例えば特開昭５Ｏ−４３３２７）にも本発明
を適用できる。

（５）本発明は４気筒を持った内燃機関用点火装置にも
適用できる。例えば、４気筒では特公昭４０−８２８１
号に開示の点火装置を本発明のごとくに構成すればよい
。

（６）本発明はオーＩ・パイに限らず、あらゆる用途の
内燃機関に適用できることは言うまでもない。

（７）本発明はバッテリ一点火式に限らず、マグネＩ・
式点火装置にも適用できる。

以上要るに、本発明によれば、次に列挙する効果を奏す
る。

（１）スパークギャップでの車両ボディーから見た放電
電圧は従来に比べて１／２となり、従って、このギャッ
プ寸法を拡大して着火能力の向上を図ることが容易にな
る。

（２）車両ボディーから見た放電電圧が従来より低いた
め、点火装置における構成部品の耐電圧設計（１４） が簡単になる。

（３）スパークギヤツブを形成する電極とイグニッショ
ンコイルの２次巻線とを有する高電圧回路が車両ボディ
ーに対し電気的に絶縁されているため、その高電圧回路
を流れる高周波電流が車両ボディーに流れることがなく
なり、従って電波雑音低減効果が大きい。

（４＋ｌ記（３）の構成により、カーホン等の導電性物
質による汚損が生じてもスパークギヤツブの短絡回路は
形成されにくり、従って耐汚損性が非常によい。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来の点火装置を示す電気結線図
、第３図は従来装置に用いられるスパークプラグを示す
断面図、第４図は本発明の点火装置の一実施例を示を電
気結線図、第５図は第４図の本発明装置に用いるスパー
クプラグを示す断面図、第６図は第５図のプラグの取付
態様を示す一部断面図、第７図および第８図は本発明の
作用説明に供するものでプラグの取付態様を示す一部断
面図、第９図は本発明の作用説明に供する特性図、第１
０図及び第１１図は本発明の作用説明に供する電気結線
図、第１２図および第１３図は本発明の作用説明に供す
る特性図、第１４図〜第１６図は本発明装置の他の実施
例を示す電気結線図、第１７図は本発明装置に用いるス
パークプラグの他の例を示す断面図、第１８図は第６図
の変形例を示す一部断面図、第１９図は第１８図をシリ
ンダヘッド内側から見た背面図、第２０図は本発明装置
に用いるスパークプラグの更に他の例を示す断面図、第
２１図は第２０図の底面図、第２２図および第２３図は
従来例を示す電気結線図である。 ３・・・イグニッションコイル、３ｂ・・・２次Ｓ線、
４・・・スパークプラグ、５・・・燃焼室、ｆ・・・電
極、ｈ・・・スパークギャップ。 代理人弁理士　岡　部　　　隆 第１図　　　　　第２図 第３図 第４図 改 第７図　　　　　　第８図 改 ｋ　　　　　ｂ ｂ 制＋＃□−６ ８ 鷹生傍齢矧硬受 ＠１４図 第１５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内燃機関の燃焼室に、車両ボディーと電気的に絶縁され
   た少なくとも２つの電極を配置し、この両電極間に火花
   放電用のスパークギヤツブを形成し、かつ前記２つの電
   極をイグニッションコイルの２次巻線の両端に各々電気
   的に接続し、更に少なくとも前記２次巻線と前記２つの
   電極とを有する高電圧回路を前記車両ボディーと電気的
   に絶縁した内燃機関用点火装置。