JPS5838381A

JPS5838381A - 雑音防止型点火装置

Info

Publication number: JPS5838381A
Application number: JP13549981A
Authority: JP
Inventors: Masazumi Sone; 曽禰　雅純; Iwao Imai; 今井　「巌」
Original assignee: Hitachi Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1981-08-31
Filing date: 1981-08-31
Publication date: 1983-03-05
Also published as: DE3232387A1

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】本発明は内燃機関の点火装置に係わり、特に無線周波数
の電波雑音の放射を防止した雑音防止型点火装置に関す
る。

自動車の点火装置は、ディス）　ＩＪピユータ、点火プ
ラグおよび高圧ケーブル等よりなるが、ディストリビュ
ータと点火プラグにおける火花放電時に、立上り時間の
急峻な大電流が流れるので、この装置から通信を妨害す
る雑音電波が発生する。

このような雑音電波は車の増加に伴ない大きな社会問題
となシ、一部の国においては自動中からの電波雑音を規
定した法規制が設けられている。

このような状況から、この電波雑音の低減即ち雑音防止
対策として２点火プラグ中に抵抗体を封入したものや高
圧ケーブルに抵抗体入り電線を用いたものが実用されて
いる。

しかしながら、近年、電波雑音の規制はます１す厳しい
方向に向い、上記の対策だけでは満足できない状況にな
ってきている。このだめに、さらにティストリビーータ
にも防止対策がなさノ］るようになりつつあり、この例
としてロータ主棒とＩＩ・１定電椋間のギャップを従来
のものより広くしたワイドギャップやロータ電極放電面
の部分に金属酸化物の被膜を形成したもの等があるが、
これらのものでもまだ雑音防止効果が十分ではなく、さ
らにワイドギャップはギャップ部分でのエネルギー損失
が大きいため、従来の点火系よりも高電圧を必要とし高
圧のリーク対策が難しくなる等の電波雑音以外の面で問
題がある。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり。

点火装置の各部分をそれぞれ雑音防止効果の太き寿部品
、すなわち半導性アルミナセラミックスのロータ電極（
以後アルミナセラミックス電極と呼ぶ）を有するディス
トリビュータと、従来の抵抗長よりも大幅に抵抗長を長
くした抵抗入りプラグ（以後長抵抗プラグ）と、抵抗入
り高圧ケーブルとを組合せて構成することにより、エン
ジン性能に影響を与えず、しかも安価で大き彦雑音防止
効果の得られる雑音防止型点火装置を提供することを目
的とする。

すなわち本発明は２点火装置から発生する電波雑音が、
この点火装置を構成するディス）　ＩＪピユータ、点火
プラグ及び高圧ケーブルの各々から発生し、さらにこれ
ら個別部分から放射された電波雑音が総合して形成する
電波雑音の最大電界強度は、これら個別部分から放射さ
ハた電波督１１″りの内の最大のものに支配されること
に着目し、電波雑音の防止対策は上記個別部分を別個に
対策しても効果が小さく９点火装置全体の対策が必要で
あることを実験により確認し、この点火装置全体のχを
策手段として個別部分の電波雑音低減効果が同′９レベ
ルとなり、かつ防止効果が極めて犬きぐなる組合せとし
て前述の構成のようにしたものである３以下１図面に基
づいて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例の一部断面図である。

第１図に示す雑音防止型点火装置は、この点火装置を利
用する内燃機関の各シリンダ毎に１つの長抵抗プラグ１
を備え、また各点火プラグに対応“する固定電極１７と
９機関と時間を合わせた関係を保って回転し複数の固定
電極１７の各々に接近して順次に通過するように位置さ
せた１つのアルミナセラミックス電極２１とを有するデ
ィストリビュータ２４を備え、かつ固定電極１７とぞれ
にス・ｊ応する長抵抗ゾラグ１との間及び中心′Ｉｆ極
１６と図示しない点火コイルの間を接続する抵抗入りの
雑音防止型高圧ケーブル１３とを備えている。

以下、それぞれの部分について詳細に説明する。

１ず点火プラグは、協働する機関に影響を与えない程度
の抵抗値例えば３〜７ＫＯの範囲内の値を有する抵抗長
ｌが８間以上のモノリシック抵抗７を持つ長抵抗プラグ
をこの点火装置を用いる内燃機関の各シリンダ毎に設け
る。第１図には１つの長抵抗プラグ１のみを示しである
が他の長抵抗プラグも同様である。この長抵抗プラグ１
は２機関とねじ結合するために下端に設けたプラグネジ
部２と、この下端縁に固定された放電電極４と、モノリ
シック抵抗７と、中心電極８とを含む。このプラグは一
般の抵抗入りプラグのモノリシック抵抗７の長さｌが５
〜６　ｍｌ程度であるのに対し、長さｌをａ　ｍｙ以上
、できれば１５ｍ、程度にしたことが特徴である。なお
、３は側方電極、５はシールリング、６はンール材、９
は軸頭キャンプである。

次にディストリビュータ２４は、１１］１’４．　　ゴ
ムキャップ１５．中心電極１６．固定電極１７．バネ１
８．接触子１９．アルミナセラミックス電極２１、ロー
タ２２．キャップ２３．からんっている。捷た２０はア
ルミナセラミックス電極２１と固定電極１７間の放電ギ
ャップである。＋ｌ１ｌｆ＋　１４　ｔｒｒ協働する内
燃機関のカム軸に歯車で結合さハている。ロータ２２に
１つのアルミナセラミックス電極２１が取付けられ、従
ってこのアルミナセラミックス電極２１は機関と時間を
合せた関グで回転される。機関の各点火プラグに対応し
て固定型棒１７が設けである。アルミナセラミックス電
極２１−　は、これらの複数の固定電極の各々に順次接
近して通るように位置させてあり、アルミナセラミック
ス電極２１と固定電極１７との間の放電ギヤノブ２０は
一般的に０．８　Ｈ程度である。なお通常のロータ電極
は黄銅で作られているが９本発明では半導電性アルミナ
セラミックスで作られている。

上記の半導電性アルミナセラミックスの製造方法と性質
について説明する。

まず、水酸化アルミニウム等のアルミニウム塩を熱分解
して得られる粉末もしくはアルミニウム、塩を暇焼して
得られるアルミナ粉末は、徴７Ｉ：のマグイノア（Ｍｇ
Ｏ）等の結合材を混入し、更に導電性を持たせるために
チタニア（ＴｉＯ２）を少量添加したものを混合した後
、２０００’Ｃ以上の高温の酸化雰囲気中で焼結を行な
う。その後、水素を含む窒素還元性の１５００〜２００
０　’Ｃの雰囲気中に置いて１０時間〜４８時間程度の
還元処理をすると、半導電性を有するアルミナセラミッ
クスが得られる。

このようなアルミナセラミックスにおける導電性は、　
　ＴｉＯ２が還元されることによるもので、　ＴｉＯ２
が還元されて半導体となったのはＴｉＯ２が還元される
ときに酸素イオンが失なわれるので残された余剰の電子
が移動性を持ち、金属結晶内における電子伝導と同等の
現象を呈するためと考えられる。

上記のようにして得られた半導電性アルミナセラミック
スにおいては、アルミナの高抵抗部分とアルミナとチタ
ニアとの半導電性の固溶体一部分とチタニアの半導電性
部分とが入り混って分散した構造を有していると考えら
れる。この半導電性のアルミナセラミックスでロータ電
極を形成することにより、電極の放電端面がミクロ的に
は細分化された導電性要素と高抵抗要素とで構成さｔｊ
ることとなり、従ってこのため放電々■低下かイ！）ら
ノするものと考えられる。なお、これｄ、ロータ電ｉ１
シ＜においてこれら表面の局部的な高抵抗層に電極の極
性とは逆の電荷が静電力のため捕捉され、この捕捉され
た空間電荷によって電極面に晶型Ｗが光牛し、ロータ電
極と固定電極間の主放電に先ｒ丁して放電が起こり、こ
の先駆放電により放電々汗低下が実現できたものと考え
られる。

なお、このアルミナセラミックスを７Ｉ；：’　！＋１
喝と、した本発明では約１０万ｋｍの耐久テストを行な
ったが。

電極消耗、特性の劣化は全く見られなかった。４だ、ア
ルミナセラミックスは機械的圧力′、ワにχ−１して強
く９組込時のわれ、かけ、ひび等は生じず。

加工性１作業性の良い材料である。

次に、固定電極１７とそれに対応する長抵抗プラグ１と
の間、および中心電極１６と図／ｊ、していない通常の
点火コイルの２次巻線との間は賄′ｒ＋、　ｌ（／）正
型高圧ケーブル１３で接続されている。この（中の高圧
ケーブルは市場で入手することができるもので９編組線
１２と絶縁／−ス１１で覆われた炭素含浸線１０から成
っている。

本発明の雑音防止型点火装置は無綻周波数の電磁放射の
著しい減少を実現できるが、この理由の概略を次に説明
する。まず抵抗入りプラグ部分について考える。この抵
抗入りプラグの雑音防止効果はモノリンツク抵抗７とプ
ラグネジ部２との間の静電容量とモノリフツク抵抗７に
よるフィルタ効果と考えられるが、実際のモノリシック
抵抗７には並列の静電容量が入った形になっており、こ
の並列容量が大きいとこの容量を通して高周波電流がプ
ラグ軸頭側に流れ、フィルタとしての効果が悪くなる。

この並列容量は抵抗物質が同じであれば、抵抗長ｌが長
い程小さくなり、現実的には長さ１５ｍ、程度になると
この効果は顕著に現われてくる。

寸だ、ディストリビュータについては、ロータ電極をア
ルミナセラミックスにすることにより。

前記のごとく、いまだその原因は正確には解析さねてい
ないが放電開始電圧が著しく下がり、高周波成分が著し
く減少することが実験的に僅認さゎている。また従来の
雑音防止型高圧ケーブルの効果は一般に認められている
ところである。ただし。

これらは各々単品で使用しても他のもっと大きい雑音成
分にマスクされ、あまり効果がない。本発明は上記の３
つの対策を同時に施すことにより。

それぞれの相乗効果によって顕著な雑音防止効果を得た
覗のである。

次に第２図は雑音電界強度の比較図であり、実線２５は
本発明、破線２６はディストリビュータにアルミナセラ
ミックス電極を用いる対策のみを施した場合、一点鎖＃
ｉ＋２７は高圧ケーブルに雑１°？１９月ＬＪ％ｌＩ高
圧ケーブルを用いる対策のみ庖施し／（場合、二点鎖線
２８は点火プラグに長抵抗ゾシグを用いる対策のみを施
した場合の特性を示す。なお第２図の特性は、車両に搭
載した４気筒１６００　ｃｃのエンジンに各々の点火装
置を装着してＮ：　：：ｒ電Ｗ強度を測定し、　　１ｔ
ｒＶ／ｍをＯｄＢとして表７４、Ｌ　ｌｅ　モ（１）で
ある。

第２図から判るように２本発明の装置、ｌ／、、ｊは、
各部分のみに対策を施したものに比較して１０〜３０ｄ
Ｂ程度、雑音防止効果が向上し、特に高周波帯域におい
て効果が著しい。

以上説明したごとく本発明によれば２点火装置の各構成
部分にそれぞれ雑音防止対策を施して組合せることによ
り、各部品の相乗効果によって大きな雑音防止効果が得
られる。また点火プラグのモノリシック抵抗の値をエン
ジンに影響を及ぼさない程度の低い値にし、かつディス
トリビュータも点火エネルギー損失の少ないアルミナセ
ラミックスのロータ電極によって雑音防止を行なってい
るので１点火エネルギーの損失をエンジン性能に影響を
及ぼさない程度に押えることが出来る。

すなわち本発明においては１点火プラグでは従来と同一
抵抗値で、単に抵抗長を長くすることによって雑音を低
減し、ロータ電極では低圧放電となっているので誘導放
電エネルギーのロスも少なく、従来の雑音防止システム
と比べて点火エネルギー損失を少なく押えることが出来
る。したがって雑音電波の低減が実現出来るばかりでな
く２点な（誘導放電）点火エネルギーの損失も少なくお
さえられ、防雑音性能と点火性能とを両立させたものと
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の一部断面図、第２図は雑音
電界強度の比較図である。符号の説明１・・・長抵抗プラグ　　　　　２・・・プラダネン部
６・・・側方電極　　　　　　　４・・・放電電極５・
・・シールリング　　　　　６・・・シール材７・・・
モノリシック抵抗　　　８・・・中心電極９・・・軸頭
キャンプ　　　　１０・・・炭素含浸線１１・・・絶縁
シース　　　　　１２・・・編組線１３・・・雑音防止
型高圧ケーブル１４・・・軸　　　　　　　　　１５・・・ゴムキャッ
プ１６・・・中心電極　　　　　　１７・・固定電極１
８・・・バネ　　　　　　　　１９・・・接触子２０・
・・放電キャップ２１・・・アルミナセラミックス電極２２・・・ロータ　　　　　　　　２３・・・キャップ
２４・・・ディストリビュータ代理人弁理士　中村純之助

Claims

【特許請求の範囲】

点火プラグと、ディストリビュータと９点火プラグとデ
ィストリビュータ聞及び点火コイルとディストリビュー
タ間を接続する高圧ケーブルとを備えた点火装置におい
て９点火プラグとして抵抗長ａ　ｍｒｔｔ以上のモノリ
シック抵抗を有する抵抗入り点火プラグを用い、ディス
トリビュータとして半導電性アルミナセラミックスで形
成したロータ電極を有するディストリビュータを用い、
高圧ケーブルとして抵抗を有する雑音防止型高圧ケーブ
ルを用いたことを特徴とする雑音防止型点火装置。