JP2003297654A - 内燃機関用点火装置 - Google Patents
内燃機関用点火装置Info
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Abstract
コネクタ端子61をスプール52にインサート成形する
ことができないため、巻線31の両端末31aをコネク
タ端子61に接続する際にスプール52に対してコネク
タ端子61が動いてしまい、端末接続の作業性が悪い。 【解決手段】 セラミック製スプール52に切り欠き部
55を形成し、コネクタ端子61が組み込まれた絶縁樹
脂製の保持部材9に突起部92を形成し、切り欠き部5
5に突起部92を嵌合させることにより、端末接続作業
時に、セラミック製スプール52に対してコネクタ端子
61がスプール52の周方向に動くことを防止する。
Description
コイルを一体化した内燃機関用点火装置に関するもので
ある。
した内燃機関用点火装置が種々提案されている(特開2
000−252040号公報、特開2000−2772
32号公報、欧州特許出願公開第0907019号明細
書参照)。そして、この種の点火装置では、1次巻線お
よび2次巻線はそれぞれ樹脂製のスプールに巻かれてお
り、巻線の端末が接続されるコネクタ端子は、樹脂製の
スプールにインサート成形されている。
は、2つのスプールのうち一方のスプールをセラミック
製とし、その際、中心電極やステムが内蔵されるプラグ
側筒部とセラミック製スプールとを一体化して、構成の
簡素化による低コスト化を検討したが、次のような問題
が明らかになった。
は、コネクタ端子はスプールにインサート成形されてい
て、スプールに対してコネクタ端子が動くことはないた
め、巻線の端末とコネクタ端子とを接続する端末接続作
業を容易に行うことができる。
合は、コネクタ端子をスプールにインサート成形するこ
とができないため、端末接続作業時にスプールに対して
コネクタ端子が動いてしまい、端末接続の作業性が悪い
という問題が発生する。
で、点火プラグと点火コイルが一体化されてシリンダヘ
ッドに装着される内燃機関用点火装置において、スプー
ルをセラミック製とする際の問題を解消することを目的
とする。
め、請求項1に記載の発明では、中心電極(22)と接
地電極(23)との間で放電を行う点火プラグ(2)
と、1次巻線(31)と2次巻線(32)とを有して点
火プラグ(2)に高電圧を供給する点火コイル(3)と
を備え、点火プラグ(2)と点火コイル(3)が一体化
されて内燃機関のシリンダヘッドに装着される内燃機関
用点火装置において、1次巻線(31)および2次巻線
(32)の一方が巻かれる筒状のセラミック製のスプー
ル(52)と、スプール(52)の軸方向端部に配置さ
れて、スプール(52)に巻かれた巻線(31)の両端
末(31a)が接続される導電性の2つのコネクタ端子
(61)と、2つのコネクタ端子(61)が組み込まれ
た絶縁樹脂製の保持部材(9)とを備え、さらに、スプ
ール(52)とコネクタ端子(61)および保持部材
(9)との、スプール(52)の周方向への相対移動を
規制する位置決め手段(55、92)を有することを特
徴とする。
とを接続する端末接続作業時に、セラミック製スプール
に対してコネクタ端子がスプールの周方向に動くことは
なく、従って端末接続の作業性が向上する。
手段(55、92)を、スプール(52)に形成された
切り欠き部(55)と、保持部材(9)に形成されて切
り欠き部(55)に嵌合する突起部(92)とから構成
することにより、請求項1の発明を容易に実施すること
ができる。
を、中心電極(22)が内蔵されたセラミック製のプラ
グ側筒部(51)と一体に形成することにより、構成の
簡素化による低コスト化を図ることができる。
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。
関用点火装置の一実施形態を示すもので、図1は点火装
置の全体構成を示す断面図、図2は1次巻線31が巻か
れた碍子5の斜視図、図3は点火コイル3部分の組み付
け工程の説明に供する分解斜視図、図4は点火装置の組
み付け工程の説明に供する分解斜視図、図5は1次巻線
用コネクタ端子61および保持板9の平面図である。
ース1内に、点火プラグ2と点火コイル3と圧力検出素
子4が収納され、点火プラグ2の両電極(詳細後述)が
図示しない車両用内燃機関の燃焼室に露出するようにし
て、シリンダヘッドのプラグホールに装着されるように
なっている。
料よりなり、より詳細には炭素鋼等の鉄鋼材料よりな
り、ケース1の外周面には、燃焼室側に雄ねじ部11が
形成されると共に、反燃焼室側に締め付け用ナット部1
2が形成されており、ナット部12を利用してケース1
を回して、雄ねじ部11をシリンダヘッドの図示しない
雌ねじ部にねじ結合させることにより、点火装置がシリ
ンダヘッドに固定されるようになっている。
等のセラミックからなる円筒状の碍子5が収納されてお
り、この碍子5は、燃焼室側に位置するプラグ側筒部5
1と、このプラグ側筒部51から反燃焼室側に向かって
延びるコイル側筒部52とを有している。
付き状の受け面13が形成されており、一方、碍子5の
プラグ側筒部51の外周面には、この受け面13に当接
する段付き状の当たり面53が形成されている。そし
て、受け面13と当たり面53が当接することにより、
ケース1と碍子5との軸方向の位置決めがなされると共
に、ケース1と碍子5との間からの燃焼ガスの洩れを防
止するようになっている。
ム21、導電性金属よりなる中心電極22、および導電
性金属よりなる接地電極23等から構成されている。そ
して、ステム21および中心電極22は、碍子5におけ
るプラグ側筒部51の中心穴に挿入されており、この中
心電極22の一端は燃焼室に露出している。また、接地
電極23はケース1に溶接等により一体化されており、
この接地電極23は中心電極22の一端と対向してい
る。
32、磁性材料よりなる円柱状の中心コア33、および
電気絶縁性の樹脂にて有底円筒状に形成された2次スプ
ール34等から構成されている。
筒部52の外周面の凹部54に直接巻線されている。こ
のコイル側筒部52は、巻線が巻かれる筒状のセラミッ
ク製のスプールに相当する。そして、1次巻線31の両
端末は、接続コネクタ6の2つの1次巻線用コネクタ端
子61にハンダ付けまたはヒュージングにて接続されて
おり、これにより1次巻線31に図示しないイグナイタ
から電流が供給されるようになっている。なお、端末接
続作業については後述する。
取り囲む部分は、磁束が流れる外周コアの機能を有して
おり、1次巻線31で発生した磁束は、中心コア33お
よびケース1に流れるようになっている。
取り囲む部分には、磁束変化で発生する環状電流による
損失を防止するために、中心コア33の軸方向に延びる
スリット15(図4参照)が形成されている。
れる巻き線用筒部34aと、この巻き線用筒部34aか
ら反燃焼室側に向かって突出する突出筒部34bを有し
ている。そして、巻き線用筒部34aの外周に2次巻線
32が巻かれ、2次スプール34の中心穴に中心コア3
3が挿入されている。中心コア33を挿入後、2次スプ
ール34の中心穴の開口部にゴムやスポンジ等の弾性材
よりなるコア押え蓋35が挿入されることにより、2次
スプール34の中心穴が塞がれている。
のステム21を介して中心電極22に電気的に接続され
ている。一方、2次巻線32の低電圧端は、ケース1内
に配置された部品、すなわち、アース端子36(図3参
照)、アースプレート37およびボルト8を介して、ケ
ース1に電気的に接続され、さらに、ケース1を介して
接地電極23に電気的に接続されている。換言すると、
2次巻線32の低電圧端は、内燃機関を介さずに、接地
電極23に電気的に接続されている。
たは棒状に形成され、その一端に2次巻線32の低電圧
端が接続されている。アースプレート37は、導電性金
属よりなり、薄板リング状のリング部と、そのリング部
から内側に突出する差込部とを有し、リング部が圧力検
出素子4とボルト8との間に配置され、差込部の穴にア
ース端子36が挿入されている。
の変化に伴って電位が変位するもので、例えばチタン酸
鉛からなり、薄板リング状に形成されている。そして、
圧力検出素子4はコイル側筒部52の端部に配置され、
圧力検出素子4の一端は、アースプレート37、ボルト
8およびケース1を介してシリンダヘッドに電気的に接
続されている。
の端部との間に、導電性金属にて薄板リング状に形成さ
れた燃焼圧信号用ターミナル7が配置されている。この
燃焼圧信号用ターミナル7には、燃焼圧信号用コネクタ
端子71(図4参照)が一体に形成されている。これに
より圧力検出素子4の出力信号が図示しない制御装置に
出力されるようになっている。
の端部に配置可能にするために、コイル側筒部52の端
部は、1次巻線31および2次巻線32よりも、図1の
紙面において上部まで延長されている。換言すると、コ
イル側筒部52の端部は、1次巻線31および2次巻線
32よりも反燃焼室側に突出している。
れ、ケース1における反燃焼室側に形成された雌ねじ部
14にボルト8がねじ結合されることにより、アースプ
レート37、圧力検出素子4および燃焼圧信号用ターミ
ナル7が、コイル側筒部52の端部とボルト8との間に
保持されるようになっている。
検出素子4に圧縮予荷重を与えると共に、ケース1の受
け面13と碍子5の当たり面53との当接部にて図示し
ないパッキンをはさみ、ケース1と碍子5との間からの
燃焼ガスの洩れを防止するようになっている。
後、接続コネクタ6の樹脂製のケース62がボルト8の
中空穴に挿入される。
1次巻線用コネクタ端子61等の位置決め構造、それら
の組み付け方法、および1次巻線31の端末接続作業に
ついて説明する。
は、その反燃焼室側端部に3つの切り欠き部55が形成
され、これらの切り欠き部55はコイル側筒部52の周
方向に沿って等間隔に配置されている。そして、1次巻
線31の両端末31aは、コイル側筒部52の反燃焼室
側端部に引き出され、コイル側筒部52の周方向の所定
位置にテープ等により仮止めされている。
は、その反燃焼室側端部に、コイル側筒部52の切り欠
き部55に嵌合される3つの突起部34cが形成されて
いる。この3つの突起部34cのうち2つの突起部34
cには、端末31aが挿入される図示しない貫通穴が形
成されている。
性金属よりなる2つの1次巻線用コネクタ端子61は、
絶縁樹脂よりなる保持板9の円板部91にインサート成
形されて、2つの1次巻線用コネクタ端子61と保持板
9とが一体化されている。また、円板部91の外周部に
は、コイル側筒部52の切り欠き部55に嵌合される3
つの突起部92が形成されている。3つの突起部92の
うち2つの突起部92には、端末31aが挿入される貫
通穴93が形成され、さらに、円板部91には、アース
端子36が挿入される貫通穴94が形成されている。
ル側筒部52の切り欠き部55および保持板9の突起部
92は、位置決め手段に相当する。
次巻線32、中心コア33およびコア押え蓋35が組み
付けられた2次スプール34を、碍子5の中心穴に途中
まで挿入した後、2次スプール34の突起部34cの貫
通穴に端末31aを挿入し、次いで図4に示すように、
2次スプール34を碍子5の中心穴にさらに押し込ん
で、突起部34cをコイル側筒部52の切り欠き部55
に嵌合させる。
を挿入し、次いで図4に示すように、保持板9の突起部
92をコイル側筒部52の切り欠き部55に嵌合させ
る。この突起部92と切り欠き部55の嵌合により、コ
イル側筒部52と1次巻線用コネクタ端子61および保
持板9との、コイル側筒部52の周方向への相対移動が
規制される。
末接続作業を行う。すなわち、端末31aを1次巻線用
コネクタ端子61にハンダ付けまたはヒュージングにて
接続する。
けられたもの、燃焼圧信号用ターミナル7、圧力検出素
子4およびアースプレート37を、ケース1に挿入し、
それらをケース1に挿入した後、ボルト8を雌ねじ部1
4に締め付ける。そして、ボルト8を雌ねじ部14にね
じ結合した後、接続コネクタ6の樹脂製のケース62を
ボルト8の中空穴に挿入して、組み付けが完了する。
電流供給に基づいて点火コイル3が高電圧を発生し、点
火プラグ2はその高電圧を火花ギャップ間で放電して燃
焼室内の混合気を着火させる。また、燃焼室内での燃焼
によって発生した圧力変化は、碍子5を介して圧力検出
素子4に伝達され、それにより圧力検出素子4は荷重変
化を受ける。そして、圧力検出素子4は、その荷重の変
化に応じた電圧の出力信号を出力する。
コイル側筒部52の切り欠き部55の嵌合により、コイ
ル側筒部52と1次巻線用コネクタ端子61および保持
板9との、コイル側筒部52の周方向への相対移動を規
制しているため、端末接続作業時に、コイル側筒部52
に対して1次巻線用コネクタ端子61がコイル側筒部5
2の周方向に動くことはなく、従って端末接続の作業性
が向上する。
グ2の接地電極23がケース1を介して電気的に接続さ
れるため、2次巻線32の低電圧側を内燃機関に電気的
に接続するためのコネクタ端子およびワイヤハーネスを
不要にすることができる。それに伴って、コネクタ6の
小型化が可能となり、また2次巻線32の低電圧側を内
燃機関に電気的に接続するためのワイヤハーネスの這い
まわしがなくなるため装置の信頼性が向上する。
グ2の接地電極23との間の距離が短くなると共に、接
続個所も少なくなるため、放電回路の抵抗ロスが少なく
なって効率のよい点火が可能となる。
を介して内燃機関に電気的に接続されるため、圧力検出
素子4の一端を内燃機関に電気的に接続するためのコネ
クタ端子およびワイヤハーネスを不要にすることができ
る。
31および2次巻線32よりも反燃焼室側に突出させ
て、コイル側筒部52の端部に圧力検出素子4を配置し
ているため、圧力検出素子4の信号線を、点火コイル3
の脇を通すことなく、ケース1の外部に取り出すことが
できる。よって、ケース1の直径を増加させることもな
く、圧力検出素子4の出力信号は点火コイル3からの放
電ノイズの影響も受けにくくなるとともに、信号線の這
いまわし等の処理も不要もしくは容易になる。
素子4に圧縮予荷重を与えるようにしているため、燃焼
室の圧力変動に対する出力精度を確保することができ
る。
の受け面13に碍子5の当たり面53を押し付けるよう
にしているため、受け面13と当たり面53との当接部
にて、ケース1と碍子5との間からの燃焼ガスの洩れを
防止することができる。
も含めてケース1を金属材料にて一体に形成しているた
め、点火コイル構成部品を樹脂製ケース内に収納したも
のよりも、点火コイル構成部品の放熱性を向上させるこ
とができる。
アの機能を持たせることができるため、従来のように外
周コアを別に設ける必要がなくなり、従って、点火装置
の小径化、および低コスト化が可能となる。
り囲む部分に設けたスリット15により、磁束変化で発
生する環状電流による損失を防止することができる。
が、シリンダヘッドに接地された金属製のケース1によ
って覆われるため、点火コイル3内で発生する点火ノイ
ズが、ケース1によってシールドされて外部に洩れにく
くなる。
ース1と別部材の接地電極23を設けたが、図6に示す
ように、ケース1と別部材の接地電極23を廃止し、ケ
ース1自体を接地電極にして、ケース1の燃焼室側端部
16と中心電極22との間で放電させるようにしてもよ
い。
巻線32であり、外周側が1次巻線31であったが、本
発明はこれに限定されるものではなく、外周側を2次巻
線32とし、内周側を1次巻線31としてもよい。
め付けにより圧力検出素子4に予荷重を与えるようにし
たが、ボルト8の代わりにねじを持たない押し付け部材
を用い、その押し付け部材をケース1に圧入したり、或
いは、押し付け部材をケース1に挿入後ケース1をかし
めることにより、圧力検出素子4に予荷重を与えるよう
にしてもよい。さらに、押し付け部材をケース1に挿入
後圧力検出素子4に予荷重を与えた状態で、押し付け部
材をケース1に溶接してもよい。
断面図である。
である。
に供する分解斜視図である。
分解斜視図である。
板9の平面図である。
…点火コイル、31…1次巻線、32…2次巻線、5…
碍子、52…コイル側筒部(スプール)、55…切り欠
き部(位置決め手段)、61…コネクタ端子、9…保持
板(保持部材)、92…突起部(位置決め手段)。
Claims (3)
- 【請求項1】 中心電極(22)と接地電極(23)と
の間で放電を行う点火プラグ(2)と、1次巻線(3
1)と2次巻線(32)とを有して前記点火プラグ
(2)に高電圧を供給する点火コイル(3)とを備え、 前記点火プラグ(2)と前記点火コイル(3)が一体化
されて前記内燃機関のシリンダヘッドに装着される内燃
機関用点火装置において、 前記1次巻線(31)および前記2次巻線(32)の一
方が巻かれる筒状のセラミック製のスプール(52)
と、 前記スプール(52)の軸方向端部に配置されて、前記
スプール(52)に巻かれた前記巻線(31)の両端末
(31a)が接続される導電性の2つのコネクタ端子
(61)と、 前記2つのコネクタ端子(61)が組み込まれた絶縁樹
脂製の保持部材(9)とを備え、 さらに、前記スプール(52)と前記コネクタ端子(6
1)および前記保持部材(9)との、前記スプール(5
2)の周方向への相対移動を規制する位置決め手段(5
5、92)を有することを特徴とする内燃機関用点火装
置。 - 【請求項2】 前記位置決め手段(55、92)は、前
記スプール(52)に形成された切り欠き部(55)
と、前記保持部材(9)に形成されて前記切り欠き部
(55)に嵌合する突起部(92)とからなることを特
徴とする請求項1に記載の内燃機関用点火装置。 - 【請求項3】 前記スプール(52)は、前記中心電極
(22)が内蔵されたセラミック製のプラグ側筒部(5
1)と一体に形成されていることを特徴とする請求項1
または2に記載の内燃機関用点火装置。
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