JPH0835473A - 内燃機関の点火装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 点火プラグキャップをシリンダヘッドの燃焼
室側面に設けることができるだけでなく、電極の消耗に
よるギャップの変動による点火性の劣化を抑制すること
も可能な内燃機関の点火装置を提供する。 【構成】 吸気弁１２１、１２２はシリンダヘッド３に
回転可能に支持されている。バルブシート２２は円環状
の絶縁体２３によって絶縁され、吸気弁１２２のステム
２４は絶縁体２５によって絶縁される。吸気弁１２２の
傘部にはシリンダヘッドの側壁に配置されたプラグキャ
ップ４、電線３３およびバルブシート２２を介して正電
圧が印加され、中心電極として機能する。他の吸気弁１
２１は接地電極として機能し、放電が行われる。吸気弁
は自由に回転するため消耗によるギャップの変動は少な
く点火性の劣化は抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の点火装置に係
わり、特に点火プラグキャップをシリンダヘッド側方に
設置することも可能な内燃機関の点火装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の内燃機関において点火プラグは、
各気筒の中央直上のシリンダヘッドに形成されたネジ穴
に螺着されることが一般的である。この場合には締めつ
け工具により点火プラグを取り付け可能とするためにシ
リンダヘッドに比較的大きな取り付けスペースが必要で
ある。

【０００３】しかしながら近年実用化されている希薄燃
焼内燃機関においては機関弁が複数個設置されるととも
にカムシャフトが内燃機関上部に設置されるため、シリ
ンダヘッドに大きな取り付けスペースを確保することが
困難となってきている。上記課題を解決するためにシリ
ンダヘッドの燃焼室側壁面に開口する点火プラグ取り付
け穴と同穴に燃焼室側から螺着される点火プラグとを特
徴とする点火プラグの取り付け構造が提案されている
（実開昭６２−１６２３６６公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記提案
にかかる取り付け構造で使用される点火プラグの電極は
固定式であるため、消耗による電極間距離の変動による
点火性の劣化を避けることができない。本発明は上記課
題に鑑みなされたものであって、点火プラグキャップを
シリンダヘッドの燃焼室側面に設けることができるだけ
でなく、電極の消耗によるギャップの変動による点火性
の劣化を抑制することも可能な内燃機関の点火装置を提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】第１の発明にかかる内燃
機関の点火装置は、シリンダヘッドに対して回転可能に
支持される複数個の機関弁を具備する内燃機関におい
て、複数個の機関弁の少なくとも１つの機関弁を中心電
極として使用する。第２の発明にかかる内燃機関の点火
装置は、シリンダヘッドに対して回転可能に支持される
複数個の機関弁を具備する内燃機関において、シリンダ
ヘッドに形成されたネジ穴に螺着される中心電極を具備
し、複数個の機関弁の少なくとも１つの機関弁を接地電
極として使用する。

【０００６】

【作用】第１の発明にかかる内燃機関の点火装置にあっ
ては、シリンダヘッドに回転可能に支持される少なくと
も１つの機関弁が中心電極として使用される。機関弁の
回転に伴い機関弁の点火場所は固定されずに移動する。
第２の発明にかかる内燃機関の点火装置にあっては、シ
リンダヘッドに中心電極が螺着され、シリンダヘッドに
回転可能に支持される少なくとも１つの機関弁が接地電
極として使用される。

【０００７】

【実施例】図１は本発明にかかる点火装置の適用される
ダブルオーバーヘッドカムシャフト内燃機関の１つの気
筒の斜視図であって、ピストン１１の直上に２つの吸気
弁１２１、１２２および２つの排気弁１３１、１３２が
配置される。吸気弁１２１、１２２は吸気弁リフタ１４
１、１４２を介して吸気弁カム１６１、１６２によって
駆動されるが、吸気弁カム１６１、１６２は吸気弁シャ
フト１８によって回転される。

【０００８】同じく排気弁１３１、１３２は排気弁リフ
タ１５１、１５２を介して排気弁カム１７１、１７２に
よって駆動されるが、排気弁カム１７１、１７２は排気
弁シャフト１９によって回転される。

【０００９】１．第１の実施例 図２は図１のＸ−Ｘ切断線に沿う断面図、図３は図２の
Ａ−Ａ切断線に沿う断面図であって、第１の吸気弁１２
１を接地電極、第２の吸気弁１２２を中心電極として使
用される。第１の吸気弁１２１は第１のステムガイド２
１１を介して、第２の吸気弁１２１は第２のステムガイ
ド２１２を介してシリンダヘッド３に回転可能に支持さ
れている。

【００１０】なお吸気流による吸気弁のエロージョンを
防止するために、吸気弁カム１６１、１６２は吸気弁リ
フタ１４１、１４２の中心からオフセットして接触する
ように配置されることが普通であり、吸気弁１２１、１
２２は強制的に回転される（この点後述の図４において
も同様である。）。なお排気弁１３１、１３２も同様に
強制回転される。

【００１１】第２の吸気弁１２２のバルブシート２２の
奥には円環状の絶縁体２３が嵌め込まれていて、導電性
のバルブシート２２とシリンダヘッド３との間の絶縁を
確保している。なお第２の吸気弁１２２のステム２４の
中間にも絶縁部２５が設けられており、第２の吸気弁１
２２の傘部とシリンダヘッド３との間の絶縁を確保して
いる。

【００１２】シリンダヘッド３には側方から貫通孔３１
が開けられており、貫通孔３１には円筒状の絶縁材３２
が挿入される。円筒状の絶縁材３２の中には導線３３が
配置され、バルブシート２２と導線３３とは電気的に接
続される。さらに導線３３はシリンダヘッド３の側面に
設置されるプラグキャップ４に電気的に接続される。

【００１３】従って圧縮行程の最後にプラグキャップ
４、導線３３およびバルブシート２２を介して第２の吸
気弁１２２に正電圧を、シリンダヘッド３に負電圧を印
加することにより第１の吸気弁１２１と第２の吸気弁１
２２との間で放電することが可能となる。なお圧縮行程
では吸気弁１２１、１２２および排気弁１３１、１３２
はともに閉弁状態にあるため、点火に支障は生じない。

【００１４】上記第１の実施例においては第１の吸気弁
１２１と第２の吸気弁１２２との間で放電することとし
ているが、第１の排気弁１３１と第２の排気弁１３２と
の間で放電する構造とすることも可能である。

【００１５】２．第２および第３の実施例 上記第１の実施例は第２の吸気弁のステム２４の中間に
絶縁部２５を設けることが必要であるが、製作的には困
難な点がある。第２および第３の実施例は上記課題を解
決したものである。図４は第２の実施例のＸ−Ｘ断面図
であって、円筒状ステム２４の中間に絶縁部２５を設け
る代わりに、第２のステムガイド２１２、第２のバルブ
リフタ１４２と第２の吸気弁１２２のステム２４との間
に配置される第２のシム２６および第２のコッタ２７が
ともに絶縁材で作成される。

【００１６】ここで、吸気カム１６２はバルフリフタ１
４２の中心に対しオフセットして接触している。オフセ
ット接触しなくても吸気カム１６２の回転は期待できる
が積極的に回転させるためには、本実施例のようにオフ
セットさせればよい。ステムガイド２１２、シム２６お
よびコッタ２７の３部品によって第２の吸気弁１２２と
シリンダヘッド３との間の絶縁が確保される。

【００１７】図５は第３の実施例のＸ−Ｘ断面図であっ
て、絶縁のための部品点数を低減するとを目的としてい
る。即ち第２の吸気弁１２２のステムの上半分にセラミ
ックを溶射して絶縁層２８を形成することにより、第２
の吸気弁とシリンダヘッド３との間の絶縁を確保する。

【００１８】なお、第２および第３の実施例に対して排
気弁を使用することも可能である。

【００１９】３．第４の実施例 第１から第３の実施例においては第２の吸気弁１２２を
中心電極、第１の吸気弁１２１を接地電極とするが、第
４の実施例においては第１の吸気弁１２１および第２の
吸気弁１２２の双方を中心電極として使用する。図６は
第１図のＸ−Ｘ切断線に沿った断面図、図７は図６のＡ
−Ａ切断線に沿った断面図、図８は上面図である。

【００２０】即ち第１の吸気弁１２１についても、上記
第１から第３の実施例に記載した第２の吸気弁１２２と
シリンダヘッド３との間の絶縁方法のいずれかの絶縁方
法を適用して、第１の吸気弁１２１とシリンダヘッド３
との間の絶縁を確保する。なお図６は第１の実施例に示
す絶縁方法を使用している。第４の実施例においては、
第１の吸気弁１２１および第２の吸気弁１２２の傘部と
シリンダヘッド３との間で放電が行われるが、適当なギ
ャップを確保するためにシリンダヘッド３に接地側電極
３４１、３４２が埋め込まれる。

【００２１】なお本実施例にあっては、第１および第２
の吸気弁１２１および１２２に正電圧を供給するための
プラグキャップ４および電線３３は、第１吸気弁１２１
と第２の吸気弁１２２との間に配置される。

【００２２】４．第５の実施例 第４の実施例によれば、第１および第２の吸気弁１２
１、１２２とシリンダヘッド３との間で放電が行われる
ため、点火位置は気筒の端となり火炎伝播が円滑に行わ
れないおそれがある。第５の実施例はこの課題を解決す
るものであって、少なくとも１対の吸気弁と排気弁との
間で放電を行うことにより、点火位置を気筒中心に近づ
けることを目的とする。

【００２３】図９は図１のＹ−Ｙ切断線に沿った断面
図、図１０は上面図であって、第１の吸気弁１２１と第
１の排気弁１３１との間および第２の吸気弁１２２と第
２の排気弁１３２との間で放電が行われる。第１および
第２の吸気弁１２１および１２２について、上記第１か
ら第３の実施例に記載した吸気弁とシリンダブロックと
の間の絶縁方法のいずれかの絶縁方法を適用して、吸気
弁とシリンダブロックとの間の絶縁を確保する。

【００２４】なお図９および図１０に示す実施例におい
ては、第１および第２の吸気弁１２１、１２２に対して
第１の実施例に示す絶縁方法を使用している。本実施例
においては、放電ギャップを一定に保つために放電位置
である吸気弁および排気弁の傘部端が平行となるように
端部を加工することが必要となる（図９の部分拡大図参
照）。

【００２５】５．第６および第７の実施例 第１から第５の実施例においては機関弁（吸気弁および
排気弁）の少なくとも１つの機関弁を中心電極として使
用しているため、機関弁とシリンダブロックとの間の絶
縁を保つことが必要となり、構造が複雑となることは避
けることができない。

【００２６】第６および第７の実施例においては上記課
題を解決するために、中心電極をシリンダヘッドに配置
し機関弁を接地電極として使用することによって、機関
弁の絶縁を不要としている。図１１から１３は第６の実
施例を示し、図１１は図１のＸ−Ｘ切断線に沿う断面
図、図１２は図１１のＡ−Ａ切断線に沿う断面図、図１
３は上面図である。

【００２７】即ち第１の吸気弁１２１と第２の吸気弁１
２２との間のシリンダヘッド３に気筒内面から周囲を絶
縁体に覆われた中心電極３５が螺着されている。中心電
極３５はシリンダヘッド３の側壁に配置されるプラグキ
ャップ４と絶縁体３２に覆われた電線３３によって接続
される。図１４および１５は第７の実施例を示し、図１
４は図１のＹ−Ｙ切断線に沿う断面図、図１５は上面図
である。

【００２８】即ち第１の吸気弁１２１と第１の排気弁１
３１との間、および第２の吸気弁１２２と第２の排気弁
１３２との間のシリンダヘッド３に気筒内面から周囲を
絶縁体に覆われた中心電極３５１および３５２が螺着さ
れている。中心電極３５１および３５２はシリンダヘッ
ド３の側壁に配置されるプラグキャップ４と絶縁体３２
に覆われＴ字型に配置された電線３３によって接続され
る。

【００２９】６．まとめ 第１および第２の発明にかかる点火装置によれば、従来
シリンダヘッドの気筒直上に配置されていた点火プラグ
を取り除くことが可能であるため、特にダブルオーバー
ヘッドカムシャフト内燃機関において複数個の吸気弁お
よび吸気弁の径あるいは配置位置の設計自由度が増加す
る。

【００３０】また気筒内に直接燃料を噴射する内燃機関
において本発明にかかる点火装置を採用すれば、燃料噴
射弁を気筒上部中央に配置することにより壁面に付着す
る燃料量が減少し、燃費向上あるいは排気ガス性状の改
善が可能となる。また従来の吸気ポートに燃料を噴射す
る内燃機関においては、従来必要であった点火プラグ支
持のための厚肉部をウォータジャケットとすることが可
能となるため、内燃機関の冷却効果を向上することがで
きるだけでなくシリンダヘッドの製造を経済的に行うが
できる。

【００３１】さらに点火位置をピストンの反スラスト側
に設定することにより、ピストンとボアとの摩擦および
騒音を抑制することが可能となる。

【００３２】

【発明の効果】第１の発明にかかる内燃機関の点火装置
によれば、シリンダヘッドに回転可能に支持される少な
くとも１つの機関弁を中心電極として使用することによ
り、電極の寿命を長くすることが可能となる。第２の発
明にかかる内燃機関の点火装置にあっては、シリンダヘ
ッドに中心電極を螺着し、シリンダヘッドに回転可能に
支持される少なくとも１つの機関弁を接地電極として使
用することにより、電極の寿命を長くすることが可能と
なるだけでなく、構成を簡略化することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、１つの気筒の斜視図である。

【図２】図２は、第１の実施例のＸ−Ｘ断面図である。

【図３】図３は、第１の実施例のＹ−Ｙ断面図である。

【図４】図４は、第２の実施例のＸ−Ｘ断面図である。

【図５】図５は、第３の実施例のＸ−Ｘ断面図である。

【図６】図６は、第４の実施例のＸ−Ｘ断面図である。

【図７】図７は、第４の実施例のＹ−Ｙ断面図である。

【図８】図８は、第４の実施例の上面図である。

【図９】図９は、第５の実施例のＸ−Ｘ断面図である。

【図１０】図１０は、第５の実施例の上面図である。

【図１１】図１１は、第６の実施例のＸ−Ｘ断面図であ
る。

【図１２】図１２は、第６の実施例のＡ−Ａ断面図であ
る。

【図１３】図１３は、第６の実施例の上面図である。

【図１４】図１４は、第７の実施例のＹ−Ｙ断面図であ
る。

【図１５】図１５は、第７の実施例の上面図である。

【符号の説明】

１２１、１２２…吸気弁 １３１、１３２…排気弁 ２１１、２１２…ステムガイド ２２…バルブシート ２３…絶縁体 ３…シリンダブロック ４…プラグキャップ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダヘッドに対して回転可能に支持
   される複数個の機関弁を具備する内燃機関において、前
   記複数個の機関弁の少なくとも１つの機関弁を中心電極
   として使用する内燃機関の点火装置。
2. 【請求項２】 シリンダヘッドに対して回転可能に支持
   される複数個の機関弁を具備する内燃機関において、 シリンダヘッドに形成されたネジ穴に螺着される中心電
   極を具備し、 前記複数個の機関弁の少なくとも１つの機関弁を接地電
   極として使用する内燃機関の点火装置。