JP4410198B2 - 内燃機関用点火装置 - Google Patents

Description

この発明は、内燃機関の点火プラグに火花放電を発生させる高電圧が印加される内燃機関用点火装置に関する。

従来の内燃機関用点火装置として、１次コイル、２次コイル及び鉄芯からなるトランスを収納した絶縁性プラスチックからなるケースの内面に導電層を設け、１次コイルに１次電流を通電遮断して前記２次コイルの高圧側に発生した高電圧を点火プラグに印加させ、点火プラグのギャップ部で火花放電させる内燃機関用点火装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この内燃機関用点火装置では、ケースの内面に導電層を形成することで、ギャップ部で放電した放電電流に含まれたノイズが、トランスから空中に放射され、車載電気機器が誤動作するのを防止している。

特開２００４−２４１６２１号公報

従来の内燃機関用点火装置においては、ケースの内面に導電層を設ける場合、複雑なケース形状の場合にはその表面に導電層を形成する困難さから作業に相当な手間と時間を要するという問題点があった。
また、プラスチック製のケースの表面に、薄い金属を貼り付けて導電層を形成しているが、温度変化による導電層の膨張収縮作用で導電層に亀裂が入り、その結果亀裂が生じた導電層の内部で２次コイルの発生高電圧により放電が生じてしまい、放電に伴うノイズが発生するという問題点もあった。

この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、複雑な形状のケースであっても、特別な工数をかけることなくトランスからノイズが外部に放射されるのを簡単に防止することができる内燃機関用点火装置を得ることを目的とするものである。

この発明に係る内燃機関用点火装置は、１次コイル、２次コイル及び鉄芯からなるトランスと、このトランスを収納した６面体のケースと、このケース内に充填された絶縁樹脂とを備え、前記１次コイルに１次電流を通電遮断した際に前記２次コイルの高圧側に発生した高電圧を点火プラグに印加する内燃機関用点火装置において、前記ケースは、前記点火プラグの軸線上に配置されているとともに、この軸線に平行な面には、前記絶縁樹脂が充填される開口部が形成され、またこの開口部には前記１次コイルに電気的に接続された低圧コネクタが軸線に対して垂直方向に突出して設けられ、また前記点火プラグに対向した、前記ケースの面には、前記２次コイルと電気的に接続された高圧出力端子が挿入された挿入孔を有する高圧タワーが嵌挿されており、前記ケースは、前記開口部の前記面を除いた５面で前記トランスを囲っているとともに、導電性プラスチックで構成されている。

この発明に係る内燃機関用点火装置によれば、複雑な形状のケースであっても、特別な工数をかけることなくトランスからノイズが外部に放射されるのを防止することができる。

以下、この発明の各実施の形態について図に基づいて説明するが、各図において同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る内燃機関用点火装置を示す断面図である。
この内燃機関用点火装置は、マイナス極放電の内燃機関用点火装置であり、トランス２がケース３内に収納されている。このトランス２は、薄板鋼板が積層された鉄芯１に１次コイル４及び２次コイル５が巻装されている。導電性プラスチックで構成されたケース３内には、トランス２を絶縁、固定した絶縁樹脂６が充填されている。ケース３を構成する導電性プラスチックには、金属繊維が練りこまれている。ケース３の底面部には、挿入孔８を有する高圧タワー７が嵌挿されている。ケース３の一方の側面には、１次コイル４と接続され１次コイル４に励磁電流を供給する入力端子９を有する低圧コネクタ１０が設けられている。

高圧タワー７の挿入孔８には、２次コイル５と接続された高圧出力端子１１が挿入されている。
高圧タワー７には、ゴム製のプラグブーツ１２が嵌着されている。プラグブーツ１２には、その中心軸線に沿って貫通孔１３が形成されている。この貫通孔１３には、点火プラグ１４と電気的に接続されるスプリング１５が設けられている。
なお、入力端子９の除いた低圧コネクタ１０、及び高圧タワー７は、絶縁性プラスチックで構成されているが、入力端子９及び高圧出力端子１１のそれぞれを囲う部位を絶縁体で絶縁してあれば、他は導電性プラスチックで形成してもよい。

上記構成の内燃機関用点火装置は、次に述べる組み立て手順に従って製造される。
先ず、高圧出力端子１１が挿着された高圧タワー７をケース３に圧入する。
次に、このケース３内に、低圧コネクタ１０の入力端子９と電気的に接続されたトランス２を高圧出力端子１１と接続して配置する。
その後、絶縁樹脂６をケース３内に低圧コネクタ１０側から注入硬化して、低圧コネクタ１０、高圧出力端子１１及びトランス２を絶縁、固定する。なお、高圧タワー７は、ケース３の嵌合部に圧入固定されており、絶縁樹脂６をケース３内に注入する際にケース３の外に流出しないようになっているが、必要に応じて、嵌合部にシール材を塗布しておいてもよい。
最後に、貫通孔１３にスプリング１５が挿入されたプラグブーツ１２を高圧タワー７に組み付けることで内燃機関用点火装置の組み立てが完成する。

このようにして製造された内燃機関用点火装置は、プラグブーツ１２がカムカバー１７のプラグホール１６に挿入された状態でカムカバー１７に固定される。このとき、スプリング１５の先端部は、点火プラグ１４の先端面を押圧している。

上記構成の内燃機関用点火装置では、高圧出力端子１１にマイナスの高電圧が印可され、点火プラグ１４のギャップ部で放電したノイズを含む放電電流は、スプリング１５、高圧出力端子１１を通じてトランス２に向かって流れる。トランス２は、導電性プラスチックで構成されたケース３で囲まれているので、ノイズがケース３から空中に放射するのが防止される。
また、ケース３は、導電性プラスチックで構成されているので、ケース３が複雑な形状であっても特別な工数をかけることなく、トランスから外部へのノイズの放射を簡単に防止することができる。
また、金属を貼り付けて形成された導電層に生じた亀裂により新たな放電に伴うノイズが生じるといった、従来のものの不都合は生じない。
また、導電性プラスチックには、金属繊維が練りこまれているので、ケース３の物理的強度は増大し、また絶縁樹脂６の熱膨張、熱収縮に対する耐強度も増大する。

実施の形態２．
図２はこの発明の実施の形態２に係る内燃機関用点火装置を示す要部断面図である。
この実施の形態では、導電性プラスチックで構成されたケース３は、エンジン１８に取り付けられるフランジ部１９を有している。
他の構成は、実施の形態１と同様である。

この実施の形態では、実施の形態１と同様の効果を得ることができるとともに、ボルト２０を用いて内燃機関用点火装置をエンジン１８に固定することで、ＧＮＤへの特別な接続作業をせずとも、放電電流をＧＮＤへ逃がすことができる。
また、トランス２の発生高電圧により帯電したケース３もフランジ部１９を通じてＧＮＤに逃がすことができ、トランス２とケース３との間での放電によるノイズの発生も防止することができる。

実施の形態３．
図３はこの発明の実施の形態３に係る内燃機関用点火装置を示す要部断面図である。
この実施の形態では、トランス２の鉄芯１がケース３の内壁面と面接触している。
他の構成は、実施の形態１と同様である。

この実施の形態では、実施の形態１と同様の効果を得ることができるとともに、出力電圧発生時に鉄芯１に誘起した電圧により鉄芯１とケース３との間で放電が生じてノイズが発生するのを防止することができる。

実施の形態４．
図４はこの発明の実施の形態４に係る内燃機関用点火装置を示す断面図である。
この実施の形態では、絶縁樹脂６が充填されるケース３の開口部は、点火プラグ１４に対向している。即ち、トランス２の周囲を囲む６面のうち、５面を導電性プラスチックで覆い、部品組立に必要な開口部が点火プラグ１４に対向している。

上記構成の内燃機関用点火装置では、ケース３の側面に低圧コネクタ１０が装着されたケース３の開口部を上側に向け、この状態でトランス２を低圧コネクタ１０の入力端子９及び高圧タワー７に挿入された高圧出力端子１１と接続してケース３内に配置する。
その後、ケース３の開口部に高圧タワー７を例えば治具を用いて仮止めした状態で絶縁樹脂６を開口部からケース３内に注入硬化して、トランス２及び高圧タワー７を固定する。
最後に、内部にスプリング１５が挿入されたプラグブーツ１２を高圧タワー７に組み付けることで内燃機関用点火装置の組み立てが完成する。

この実施の形態では、絶縁樹脂６が充填されたケース３の開口部は、点火プラグ１４に対向しているので、トランス２からの放射ノイズの外部への放出は全方向において遮蔽され、実施の形態１と比較してケース３から空中へのノイズの放射がより抑制される。

実施の形態５．
図５はこの発明の実施の形態５に係る内燃機関用点火装置を示す断面図である。
この実施の形態では、トランス２は、薄板鋼板が積層された鉄芯１と、この鉄芯１を囲った一次コイル４と、この一次コイル４を囲った二次コイル５とから構成されている。トランス２の上端部は、導電性プラスチックで構成されたケース３の底面から突出している。ケース３の底面から突出した突出部３ａには、筒状の高圧タワー７の上端部が嵌着されている。この高圧タワー７の上部には、１次コイル４に１次電流を通電した際に発生する磁束の通路となる外装鉄芯２１が高圧タワー７を囲って設けられている。この外装鉄芯２１の上端部は、ケース３の突出部３ａを囲っている。

高圧タワー７の下部の内側には、高圧出力端子１１が挿着されている。この高圧出力端子１１の内部には、スプリング１５が設けられている。高圧タワー７の下部の外側には、プラグブーツ１２が挿着されている。トランス２は、ケース３及び高圧タワー７の内部に充填された絶縁樹脂６により固定されている。
他の構成は、実施の形態１と同様である。

この実施の形態では、トランス２は、導電性プラスチックで構成されたケース３及び外装鉄芯２１で囲まれており、外部に向けて放出されるトランス２からのノイズは、ケース３及び外装鉄芯２１で遮蔽される。
また、高価な導電性プラスチックは、ケース３のみに用いればよく、高コスト化を抑制することができる。

この発明の実施の形態１に係る内燃機関用点火装置を示す断面図である。 この発明の実施の形態２に係る内燃機関用点火装置を示す要部断面図である。 この発明の実施の形態３に係る内燃機関用点火装置を示す要部側面図である。 この発明の実施の形態４に係る内燃機関用点火装置を示す断面図である。 この発明の実施の形態５に係る内燃機関用点火装置を示す断面図である。

符号の説明

１ 鉄芯、２ トランス、３ ケース、４ １次コイル、５ ２次コイル、６ 絶縁樹脂、９ 入力端子、１０ 低圧コネクタ、１１ 高圧出力端子、１４ 点火プラグ、１８ エンジン、１９ フランジ部、２１ 外装鉄芯。

Claims (6)

1. １次コイル、２次コイル及び鉄芯からなるトランスと、
   このトランスを収納した６面体のケースと、
   このケース内に充填された絶縁樹脂と
   を備え、前記１次コイルに１次電流を通電遮断した際に前記２次コイルの高圧側に発生した高電圧を点火プラグに印加する内燃機関用点火装置において、
   前記ケースは、前記点火プラグの軸線上に配置されているとともに、この軸線と平行な面には、前記絶縁樹脂が充填される開口部が形成され、
   またこの開口部には、前記１次コイルに電気的に接続された低圧コネクタが軸線に対して垂直方向に突出して設けられ、
   また前記点火プラグに対向した、前記ケースの面には、前記２次コイルと電気的に接続された高圧出力端子が挿入された挿入孔を有する高圧タワーが嵌挿されており、
   前記ケースは、前記開口部の前記面を除いた５面で前記トランスを囲っているとともに、導電性プラスチックで構成されていることを特徴とする内燃機関用点火装置。
2. １次コイル、２次コイル及び鉄芯からなるトランスと、
   このトランスを収納した６面体のケースと、
   このケース内に充填された絶縁樹脂と
   を備え、前記１次コイルに１次電流を通電遮断した際に前記２次コイルの高圧側に発生した高電圧を点火プラグに印加する内燃機関用点火装置において、
   前記ケースは、前記点火プラグの軸線上に配置されているとともに、前記点火プラグに対向した面に、前記絶縁樹脂が充填される開口部が形成され、この開口部には、前記２次コイルと電気的に接続された高圧出力端子が挿入された挿入孔を有する高圧タワーが嵌挿されており、
   また、前記軸線に平行な前記ケースの面には、前記１次コイルに電気的に接続された低圧コネクタが軸線に対して垂直方向に突出して設けられ、
   前記ケースは、前記開口部を除いた５面で前記トランスを囲っているとともに、導電性プラスチックで構成されていることを特徴とする内燃機関用点火装置。
3. １次コイル、２次コイル及び鉄芯からなるトランスと、
   このトランスを囲って設けられ前記１次コイルに１次電流を通電した際に発生する磁束の通路となる外装鉄芯と、
   この外装鉄芯から突出した前記トランスの端部を囲っているとともに前記１次コイルに励磁電流を供給する低圧コネクタと連結されたケースと
   を備え、前記１次コイルに１次電流を通電遮断した際に前記２次コイルの高圧側に発生した高電圧を点火プラグに印加する内燃機関用点火装置において、
   前記ケースは、導電性プラスチックで構成されているとともに、前記ケースの前記点火プラグ側に突出した突出部に前記外装鉄芯の端部が重合していることを特徴とする内燃機関用点火装置。
4. 前記ケースは、エンジンに取り付けられるフランジ部を有し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。
5. 前記トランスは、前記ケースの内壁面と面接触していることを特徴とする請求項１または４に記載の内燃機関用点火装置。
6. 前記導電性プラスチックは、金属繊維が混入して構成されていることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の内燃機関用点火装置。

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