JPWO2016084266A1 - 内燃機関用点火装置 - Google Patents

Abstract

二つの点火コイルを単一の点火プラグへ簡易に接続する内燃機関用点火装置を提供する。ケース（１１）は、点火コイル（３１）、（３２）をそれぞれ収容するコイル収容部（２１）、（２２）と、前記点火コイル（３１）、（３２）の二次コイル（４２）、（４４）に発生した高電圧を点火プラグ（１３）へそれぞれ供給する高圧出力部（４５）、（４６）と、前記ケース（１１）の下端から突出し、プロテクタ（１２）の上端部と接続する接続部（１１ａ）とを有し、前記プロテクタ（１２）は、前記接続部（１１ａ）と接続したとき、前記接続部（１１ａ）に配置された前記高圧出力部（４５）の端部および前記高圧出力部（４６）の端部と接続し、下端部へ接続された前記点火プラグ（１３）と電気接続する高圧結合部（５１）を有し、前記点火コイル（３１）、（３２）がそれぞれ出力する高電圧を前記高圧結合部（５１）で一つにまとめて前記点火プラグ（１３）へ供給する。

Description

本発明は、自動車等の車両に搭載される内燃機関の点火装置、特に複数個のコイルを使用して一つの点火プラグに放電する内燃機関用点火装置の改良に関する。

車両に搭載する内燃機関として、燃費改善の為に直噴エンジンや高ＥＧＲエンジンが採用されている。しかし、これらの内燃機関はガスの着火性が良好ではないため、高エネルギ型の点火装置が必要になる。
そこで、電流遮断方式によって発生する点火コイルの二次側に、さらにもう一つの点火コイルの出力を加算的に重畳させる点火装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この装置は、点火コイルの一次電流を遮断することで当該点火コイル二次側に数［ｋＶ］の高電圧を誘起し、この高電圧によって点火プラグの放電間隙に絶縁破壊を起こして放電火花を発生させる。この放電火花の発生により点火コイル二次側から放電電流を流し始めた後に、もう一つの点火コイルの一次電流を遮断して二次側に発生した数［ｋＶ］の直流電圧を加算的に重畳する。
このような点火方式によれば、点火プラグに比較的大きな放電エネルギを供給することができるため、燃料の着火性が向上し、ひいては燃費が向上する。

特開２０１２−１４０９２４号公報

前記内燃機関用点火措置は大きな放電エネルギを投入するので、二つの点火コイル二次側に例えばハイテンションコード等の高圧コードを接続し、これら高圧コードを一つにまとめるように高圧部を構成して単一の点火プラグに接続している。
そのため、二つの点火コイルと、ハイテンションコード等の高圧配線を配置するスペースが必要になり、容易に装着することが難しくなるという問題点があった。
本発明は上記問題点を課題として捉え、それを解決するためになされたものであり、二つの点火コイルを単一の点火プラグへ簡易に接続する内燃機関用点火装置を提供することを目的とする。

本発明に係る内燃機関用点火装置は、それぞれが一次コイル、二次コイル及び鉄心からなる第１点火コイルおよび第２点火コイルと、
前記第１点火コイルおよび第２点火コイルを収容するケースと、
上端部を前記ケースに接続固定し下端部を点火プラグに接続するプロテクタを有し、
前記ケースは、外部からの電源線ならびに信号線を接続するコネクタと、前記第１点火コイルを収容する第１コイル収容部と、前記第２点火コイルを収容する第２コイル収容部と、前記第１点火コイルの二次コイルに発生した高電圧を前記点火プラグへ供給する第１高圧出力部と、前記第２点火コイルの二次コイルに発生した高電圧を前記点火プラグへ供給する第２高圧出力部と、該ケースの下端から突出し、前記プロテクタの上端部と接続する接続部とを備え、
前記プロテクタは、前記ケースの接続部に接続固定したとき、該接続部に配置された前記第１高圧出力部の端部および前記第２高圧出力部の端部と接続し、前記下端部へ接続された点火プラグと電気接続する高圧結合部を備え、
前記第１点火コイルが前記第１高圧出力部へ出力する高電圧と前記第２点火コイルが前記第２高圧出力部へ出力する高電圧とを前記高圧結合部で一つにまとめて前記点火プラグへ供給することを特徴とする。
また、前記ケースの前記第１コイル収容部および前記第２コイル収容部にモールド樹脂が充填されていることを特徴とする。

この発明によれば、二つの点火コイルと単一の点火プラグとを簡易に接続し、各点火コイルの設置スペース、および、各点火コイルから出力された高電圧を点火プラグへ供給する部分の設置スペースを抑えることができる。

図１は、本発明の実施例による内燃機関用点火装置の概略構成を示す説明図である。
図２は、図１の内燃機関用点火装置の装着態様を示す説明図である。

以下、この発明の実施の一形態を説明する。

図１は、本発明の実施例による内燃機関用点火装置の概略構成を示す説明図である。この図は、内燃機関のヘッド部分に装着された内燃機関用点火装置の各部の配置構成を示している。
この点火装置は、二つの点火コイル３１，３２を収容するケース１１と、点火プラグ１３に接続するプロテクタ１２によって構成されている。
ケース１１およびプロテクタ１２は、例えば内燃機関に対応する耐熱性、耐油性、ならびに高圧絶縁性等を有する樹脂などによって形成されている。
ケース１１は、例えば側面にコネクタ２０が設けられており、外部接続を行う図示を省略した配線ケーブルと接続するように形成されている。内部には点火コイル３１を収容するコイル収容部２１、点火コイル３２を収容するコイル収容部２２が設けられている。
点火コイル３１は、一次コイル４１、二次コイル４２、図示を省略した鉄芯等によって構成されている。また、点火コイル３２は、一次コイル４３、二次コイル４４、図示を省略した鉄芯等によって構成されている。
なお、点火コイル３１の一次コイル４１ならびに点火コイル３２の一次コイル４３は、各々コネクタ２０を介して外部の電源から電流が供給されるように電源線等が配線接続されている。また、一次コイル４１には、当該一次コイル４１に流れる一次電流の通電遮断を行うスイッチ手段（図示省略）等が接続されており、一次コイル４３には、当該一次コイル４３に流れる一次電流の通電遮断を行うスイッチ手段（図示省略）等が接続されている。
上記のスイッチ手段は、点火コイル３１，３２とともにケース１１の内部（例えばコイル収容部２１，２２）に収容されている。また、それぞれのスイッチ手段の動作を制御する各制御信号を、コネクタ２０を介して外部から入力するように配線接続されている。
二次コイル４２の一端には導電部材からなる高圧出力部４５の上端部が接続されており、二次コイル４４の一端には導電部材からなる高圧出力部４６の上端部が接続されている。二次コイル４２の他端、および、二次コイル４４の他端は、例えば図示を省略した接地部材等に接続されている。この接地部材は、内燃機関のいずれかの接地部分に接続し、当該内燃機関の接地部分を介して点火プラグ１３の接地電極と電気接続するように設けられている。
例えば、二次コイル４２の一端と高圧出力部４５の接続部分には、当該二次コイル４２に二次コイル４４から出力された電流が流れ込むことを防ぐ高圧ダイオード（図示省略）等が直列接続されている。二次コイル４４の一端と高圧出力部４６の接続部分には、当該二次コイル４４に二次コイル４２から出力された電流が流れ込むことを防ぐ高圧ダイオード（図示省略）等が直列接続されている。
コイル収容部２１にはモールド樹脂３３が充填されており、前述のように配線接続された点火コイル３１や高圧出力部４５などが封止されている。コイル収容部２２には上記モールド樹脂３３と同様なモールド樹脂３４が充填されており、前述のように配線接続された点火コイル３２や高圧出力部４６などが封止されている。
ケース１１の下端部には、下方へ突出してプロテクタ１２と接続する接続部１１ａが設けられている。
ケース１１は、内部に高圧絶縁性を有するセパレータ４７を備えており、コイル収容部２１から接続部１１ａの下端部まで延設された高圧出力部４５と、コイル収容部２２から接続部１１ａの下端部まで延設された高圧出力部４６が接触しないように、また高圧絶縁を確保するように構成されている。
プロテクタ１２は、内燃機関のシリンダヘッド部１４等に設けられたプラグホール１５へ挿入可能な形状に形成されており、例えば円筒状に形成されている。
プロテクタ１２の上端部は、例えばケース１１の接続部１１ａを挿入し、接続部１１ａもしくはケース１１に固定するように構成されている。プロテクタ１２は、上端部またはその近傍に、ケース１１の接続部１１ａと接続して簡易に離脱しないように固定する、例えば突起などを有する固定手段（図示省略）を備えている。なお、この固定手段に対応する部分（もしくは固定手段の一部分となる例えば切欠き、溝部等）がケース１１の例えば接続部１１ａに設けられている。
プロテクタ１２の下端部は点火プラグ１３の頭部電極と接続するように形成されており、例えば点火プラグ１３の頭部電極がプロテクタ１２の内部へ挿入されるように形成されている。
プロテクタ１２は、内部に高圧結合部５１と導電接続部材５２とを備えている。
高圧結合部５１は、導電部材からなり、プロテクタ１２の筒内上端部もしくは上端部近傍に固定されている。
高圧結合部５１の下端部には、例えばコイルばね状に形成された導電接続部材５２の上端部が接続されている。
図２は、図１の内燃機関用点火装置の装着態様を示す説明図である。図２（ａ）はケース１１にプロテクタ１２を装着する前の態様を示し、図２（ｂ）はケース１１にプロテクタ１２を装着した後の態様を示している。
プロテクタ１２の上端部に備えられた高圧結合部５１は、プロテクタ１２とケース１１とを接続固定したとき、接続部１１ａの内部に設置されている高圧出力部４５の下端部と、高圧出力部４６の下端部と各々接続し、これら下端部を例えば挟み込んで接合するように形成されている。
換言すると、高圧結合部５１は、高圧出力部４５と接続する部位と、高圧出力部４６と接続する部位とを有しており、プロテクタ１２とケース１１とを接続することにより、高圧出力部４５と高圧出力部４６とを電気接続する。
プロテクタ１２の内部において、高圧結合部５１と接続されている導電接続部材５２は、プロテクタ１２の下端部に点火プラグ１３の頭部電極が挿入されたとき、当該導電接続部材５２の下端部が点火プラグ１３の頭部電極と接触もしくは電気接続するように備えられている。
導電接続部材５２は、コイルばね状の上端部分を高圧結合部５１に接続固定しており、下端部分を点火プラグ１３の頭部電極にばね力を用いて押し当てるように設置されている。
プロテクタ１２は、ケース１１に接続固定された状態で内燃機関のプラグホール１５に挿入されたとき、プラグホール１５内に取付け固定されている点火プラグ１３の頭部電極に到達する長さを有している。詳しくは、点火プラグ１３の頭部電極がプロテクタ１２内部に挿入され、前述のように導電接続部材５２が接続するように構成されている。
前述のようにケース１１にプロテクタ１２を固定し、プラグホール１５内の点火プラグにプロテクタ１２を接続したとき、コイル収容部２１，２２即ちケース１１はプラグホール１５の外部に配置され、具体的にはシリンダヘッド部１４のヘッドカバー外側部分に固定される。
このようにプロテクタ１２の高圧結合部５１によって、点火コイル３１の二次コイル４２に接続された高圧出力部４５と、点火コイル３２の二次コイル４４に接続された高圧出力部４６とを接続するように構成すると、各二次コイルと点火プラグ１３の頭部電極との間の高電圧供給路を短くするとともに、二次コイル４２と二次コイル４４との間の電路を長く設けることができる。
以上のように実施例によれば、プラグホール１５へ挿入するプロテクタ１２に、点火コイル３１の二次コイル４２に接続された高圧出力部４５を接続し、また、点火コイル３２の二次コイル４４に接続された高圧出力部４６と接続する高圧結合部５１を備えたので、簡易な構成で二つの高電圧供給路を一つにまとめることができる。
また、二つの点火コイル３１，３２をケース１１に収容し、ケース１１をプラグホール１５の外側、即ち内燃機関ヘッド上部に配置するようにしたので、二つの点火コイル３１，３２を効率良く配置することができ、省スペースを図ることができる。また、高圧配線等を設けることなく簡易に備えることができる。

１１ ケース
１１ａ 接続部
１２ プロテクタ
１３ 点火プラグ
１４ シリンダヘッド部
１５ プラグホール
２０ コネクタ
２１，２２ コイル収容部
３１，３２ 点火コイル
３３，３４ モールド樹脂
４１，４３ 一次コイル
４２，４４ 二次コイル
４５，４６ 高圧出力部
４７ セパレータ
５１ 高圧結合部
５２ 導電接続部材

Claims (2)

1. それぞれが一次コイル、二次コイル及び鉄心からなる第１点火コイルおよび第２点火コイルと、
   前記第１点火コイルおよび第２点火コイルを収容するケースと、
   上端部を前記ケースに接続固定し下端部を点火プラグに接続するプロテクタと、
   を有し、
   前記ケースは、
   外部からの電源線ならびに信号線を接続するコネクタと、
   前記第１点火コイルを収容する第１コイル収容部と、
   前記第２点火コイルを収容する第２コイル収容部と、
   前記第１点火コイルの二次コイルに発生した高電圧を前記点火プラグへ供給する第１高圧出力部と、
   前記第２点火コイルの二次コイルに発生した高電圧を前記点火プラグへ供給する第２高圧出力部と、
   該ケースの下端から突出し、前記プロテクタの上端部と接続する接続部と、
   を備え、
   前記プロテクタは、
   前記ケースの接続部に接続固定したとき、該接続部に配置された前記第１高圧出力部の端部および前記第２高圧出力部の端部と接続し、前記下端部へ接続された点火プラグと電気接続する高圧結合部を備え、
   前記第１点火コイルが前記第１高圧出力部へ出力する高電圧と前記第２点火コイルが前記第２高圧出力部へ出力する高電圧とを前記高圧結合部で一つにまとめて前記点火プラグへ供給する、
   ことを特徴とする内燃機関用点火装置。
2. 前記ケースの前記第１コイル収容部および前記第２コイル収容部にモールド樹脂が充填されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用点火装置。

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