JPH0138189B2 - - Google Patents

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、バツテリー１より供給さ
れた電流はイグニツシヨンコイル３の１次巻線３
ａ及びブレーカー２を通りアースに流れる。イグ
ニツシヨンコイル３で発生した高電圧は２次巻線
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は導電性がグラスシ
ールｇで固着され電気的に導通状態となつている
と同時に、絶縁碍子ｂ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
へ取付けるため取付ネジを持つており、ガスケツ
トｋを介して内燃機関のシリングヘツドに密着さ
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、従つて上記シリングヘツド
とは電気的に導通状態となつている。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
ギヤツプｈを構成している。

上記従来装置の作動はイグニツシヨンコイル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プｈの放電電圧以
上となるとスパークギヤツプｈで放電が起り、混
合気に着火するようになつている。

ところで、最近の背景として、スパークプラグ
自体に、耐汚損性を確保した上で、着火能力の向
上、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
かかる点を充分に満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
装置の改良ならびにスパークプラグ自体の改良に
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
の一方を車両ボデイーに電気的に接続してスパー
クプラグとイグニツシヨンコイルの２次巻線とを
有する高電圧回路を車両ボデイーに電気的に接続
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スパーク
プラグの取付金具を内燃機関に電気的に絶縁して
取付けてスパークプラグ自体を車両ボデイーと電
気的に絶縁物により絶縁し、スパークプラグのス
パークギヤツプ形成用の電極の各々をイグニツシ
ヨンコイルの２次巻線の両端に電気的に接続し、
かつ２次巻線とスパークプラグとを少なくとも包
含する高電圧回路を車両ボデイーと電気的に絶縁
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
ト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（バツテリー）の正極
はイグニツシヨンコイル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
ー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、イグニツシヨンコイル３の２次巻線３ｂ
の両端にはスパークプラグ４の電極ｅ、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ｅ、ｆは内燃機関の燃焼室５内に裸出してお
り、両者の間で火花放電用のスパークギヤツプを
形成している。

プラグ４の２つの電極ｅ、ｆは内燃機関には電
気的に接続されておらず、結果的に車両ボデイー
（オートバイのシヤーシー）に接続（アース）さ
れていない構成となつている。これについては後
述する。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回路を示しており、上記
電極ｅ、ｆがアースされていることを示すもので
はない。

次に、上記プラグ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図により説明する。同
図において、プラグ４の基本構造は第３図の従来
周知の構造と同一であり、詳細説明は略し、異な
る点のみ述べると、プラグ４の取付金具ｄの取付
ねじ部ｐには耐熱電気絶縁性の例えばアルミナ磁
器よりなる絶縁物である円筒状の絶縁ブツシユ８
が螺合してある。従つて、プラグ４はこの絶縁ブ
ツシユ８の取付ねじ部８ａを介して内燃機関のシ
リンダヘツド６に螺合取付けしてある。なお、絶
縁ブツシユ８と取付金具ｄとの間には金属ガスケ
ツトｑが、また絶縁ブツシユ８とシリンダヘツド
６との間にも金属ガスケツトｋが介装してある。

７は耐熱電気絶縁性の樹脂より成るプラグキヤ
ツプである。このキヤツプ７には電気良導性金属
より成るリング状接極子９がモールド成形されて
いる。この接極子９の端部はキヤツプ７の中央部
の接続端子１１に電気的に接続されている。

キヤツプ７をプラグ４の絶縁碍子ｂに嵌挿する
と、プラグ４の端子部ａがキヤツプ７の金属リン
グ１３に嵌着される。一方、上記接極子９の端部
がプラグ４の取付金具ｄの外周に密着する。プラ
グ４は前述のごとく、第３図の構造を有してい
て、側方電極ｅは取付金具ｄに固定されているの
で、この側方電極ｅは取付金具ｄ、接極子９、接
続端子１１を介して高圧コード１２ａに電気的に
接続される。一方、中心電極ｆは端子部ａと電気
的に接続されているので、この端子部ａ、金属リ
ング１３、接続端子１０を介して高圧コード１２
ｂに電気的に接続される。

なお、上述したように、プラグ４の取付金具ｄ
は絶縁ブツシユ８によつてシリンダヘツド６とは
電気的に絶縁されているため、プラグ４の側方電
極ｅが取付金具ｄを介してシリンダヘツド６、結
果的には車両ボデイーに電気的に接続されること
はないのである。

なお、プラグ４の側方電極ｅは中心電極ｆの先
端面でなく側方に対向してもよい。

上記構成において、次に作用を述べる。スパー
クプラグ４の中心電極ｆにプラスの電圧、側方電
極ｅにマイナスの逆極性の電圧を印加すると、ス
パークギヤツプ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イ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図、第３
図に比較し車両ボデイーから見て1/2の電圧とな
る。

次に、実験で本発明の優れた効果を説明する。
実験は２サイクル、50c.c.のガソリン内燃機関を使
用して行なつた。試料は、第１図に示す点火方式
に第３図に示すスパークプラグを組み合わせ、第
６図に示す如く取付る。従来周知の構成と、第４
図に示す点火方式に第３図に示すスパークプラグ
を組み合わせ、第５図に示す如く絶縁ブツシユ８
を介して取付る本実施例の構成とを用い、両者の
性能を比較した。

第７図は、上記内燃機関のチヨーク弁を全閉
（回転数2000r.p.m）にして運転し、内燃機関が停
止するまでの時間（分）を示した汚損実験の結果
を示している。この第７図によれば、本実施例の
ものは従来周知のものと同程度もしくは若干耐汚
損性がよくなることがわかる。

第８図は上記耐汚損実験と同じ点火装置を用い
て電波雑音を測定した結果を示している。この結
果から、本実施例では電波雑音強度は第８図Ｅの
如くなるのに対し、従来周知のものは第８図Ｆの
如くなり、本実施例のものは電波雑音を低下させ
る優れた効果を持つていることが判る。この効果
は、従来周知のスパークプラグのグラスシール部
ｇ（第３図）に抵抗体を挿入した場合の電波雑音
抑制効果のレベルと略同一レベルであり、抵抗体
は必要でなく、また本実施例に抵抗体を組み合せ
れば更に10〜20dBの電波雑音抑制効果が実現で
きることは明らかである。このように本発明装置
が電波雑音の抑制が効果があるのはスパークプラ
グの放電時の電圧が前述したごとく従来周知のも
のに比べ1/2と低下させ得たことと同時に、内燃
機関の燃焼変動等に伴う放電電圧の変化量が従来
に比べて1/2と低下させ得たことにより得られる
ものである。更には、スパークプラグに上記のご
とく逆極性の電圧を印加する結果、電流の方向が
２本の高圧コード１２ａ，１２ｂ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イーから電気的に絶縁さ
れているため、高電圧回路と車両ボデイー間に形
成されるキヤパシタンス（浮遊分布容量）成分を
介して高電圧回路内の高周波電流が車両ボデイー
に直接的に流れることが少なくなるため、車両ボ
デイーから直接的に発生する電波はなくなり、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イーが補捉し車
両ボデイー内各部分電波のエネルギーを熱エネル
ギーに変換することができる。いいかえれば、高
電圧回路とは絶縁された車両ボデイーが電波吸収
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９図および第１０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９図は２気筒
を有する内燃機関に適用されるもので、これは２
つのイグニツシヨンコイル３，３を用い、２つの
スパークプラグ４を介して両コイル３，３の２次
巻線３ｂ，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て
ある。

第１０図は各気筒のプラグ４を１つのイグニツ
シヨンコイル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９図および第１０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。

ところで、本発明の先行技術として特開昭52−
156242があるが、ここに開示されたものは第１１
図の如くになり、イグニツシヨンコイル３の高電
圧回路が従来の如く車両ボデイーに電気的に接続
された構成であるため、スパークギヤツプの短絡
回路ができ易く、耐汚損性の向上は期待できな
い。また、雑音低減効果もあまり期待できない。

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１２図のごとく、イグ
ニツシヨンコイル３の２次巻線３ｂの中間を車両
ボデイーに電気的に接続した構成である。この先
行例ではイグニツシヨン３の２次巻線３ｂの電気
的回路が車両ボデイー（接地）を含むためにスパ
ークギヤツプの短絡回路ができ易く、耐汚損性は
乏しい。また、雑音低減効果もあまり期待できな
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つの燃焼室内に前述のプラグを
２個取付けてもよい。

(2) イグニツシヨンコイルの２次巻線とスパーク
プラグとより成る高電圧回路の途中にデイスト
リビユータを電気的に接続しても勿論よい。

(3) デイストリビユ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50−43327）にも
本発明を適用できる。

(4) 本発明は４気筒を持つ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。

(5) 本発明はオートバイに限らず、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。

(6) 本発明はバツテリー点火式に限らず、マグネ
ト式点火装置にも適用できる。

(7) 第５図において、絶縁物である絶縁ブツシユ
８の代わりにプラグ４の取付金具ｄのねじ部ｐ
にポリイミド系の耐熱電気絶縁性被膜を形成
し、そのねじ部Ｐのうち燃焼室５側にアルミナ
溶射被膜あるいは耐熱ガラス被膜を形成するこ
とによつてシリンダヘツド６と電気的に絶縁し
てもよい。

以上要するに、本発明によれば、次に列挙する
効果を奏する。

(1) 既存のスパークプラグを流用でき、従つて信
頼性が高く構造も簡単である。

(2) スパークギヤツプでの車両ボデイーから見た
放電々圧は従来に比べて1/2となり、点火装置
における構成部品の耐電圧設計が簡単になるた
め、前記スパークギヤツプ寸法の拡大が可能に
なり、従つて着火能力の向上を図ることができ
る。

(3) スパークプラグとイグニツシヨンコイルの２
次巻線とを有する高電圧回路が車両ボデイーに
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イーに流れ
ることがなくなり、従つて電気雑音低減効果が
大きい。

【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
置の一実施例を示す電気結線図、第５図は第４図
の本発明装置に用いるスパークプラグならびにそ
の取付態様を示す一部断面図、第６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７図および第８図は本発明の作用
説明に供する特性図、第９図および第１０図は本
発明装置の他の実施例を示す電気結線図、第１１
図および第１２図は従来例を示す電気結線図であ
る。 ３…イグニツシヨンコイル、３ｂ…２次巻線、
４…スパークプラグ、５…燃焼室、８…絶縁ブツ
シユ、ｂ…絶縁碍子、ｄ…取付金具、ｅ…側方電
極、ｆ…中心電極、ｈ…スパークギヤツプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 中心電極を保持した絶縁碍子と、この碍子の
   外周に固定した取付金具と、この金具に設けられ
   前記中心電極との間でスパークギヤツプを形成し
   た側方電極とからなり、前記取付金具が内燃機関
   の燃焼室に取付けられたスパークプラグと、 このスパークプラグの前記取付金具と前記内燃
   機関との間に設けられ、前記取付金具と前記内燃
   機関とを電気的に絶縁することにより、前記スパ
   ークプラグを車両ボデイーと電気的に絶縁する絶
   縁部材とを有し、 前記スパークプラグの前記中心電極および前記
   側方電極をイグニツシヨンコイルの２次巻線の両
   端に各々電気的に接続し、少なくとも前記２次巻
   線と前記スパークプラグとを有する高電圧回路と
   からなり、 前記高電圧回路は前記車両ボデイーと電気的に
   絶縁されていることを特徴とする内燃機関用点火
   装置。