JP4635765B2 - Ignition device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関の燃焼室内の複数の位置にて火花を発生させる点火装置に関する。   The present invention relates to an ignition device that generates sparks at a plurality of positions in a combustion chamber of an internal combustion engine.

従来から、内燃機関の燃焼室において、複数の位置にて火花を発生する多点型点火装置が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。このような従来の装置の１つは、図７に示したように、一次コイルと同一次コイルとの間の相互誘導作用により極めて大きな電圧を発生する二次コイルとを含む点火コイル１０１と、燃焼室１０２内に火花発生用ギャップＧＰを形成する火花発生部を複数有する火花発生用導線１０３と、を備える。
特開平２−１２３２８１号公報 2. Description of the Related Art Conventionally, a multipoint ignition device that generates sparks at a plurality of positions in a combustion chamber of an internal combustion engine is known (see, for example, Patent Document 1). As shown in FIG. 7, one such conventional device includes an ignition coil 101 including a secondary coil that generates a very large voltage by mutual induction between the primary coil and the primary coil, A spark generating lead wire 103 having a plurality of spark generating portions that form a spark generating gap GP in the combustion chamber 102.
JP-A-2-123281

この従来の装置は、点火コイル１０１の二次コイルの一端を接地するとともに同二次コイルの他端を火花発生用導線１０３の一端に電気的に接続し、且つ、火花発生用導線１０３の他端を接地する。これにより、点火コイル１０１の二次コイルが電圧を発生すると、火花発生用導線１０３の複数の火花発生用ギャップＧＰにて火花が発生させられる（放電が起こる）。   In this conventional apparatus, one end of the secondary coil of the ignition coil 101 is grounded, the other end of the secondary coil is electrically connected to one end of the spark generating conductor 103, and the other end of the spark generating conductor 103 is connected. Ground the end. Thus, when the secondary coil of the ignition coil 101 generates a voltage, a spark is generated in the plurality of spark generating gaps GP of the spark generating lead 103 (discharge occurs).

このように、上記従来の装置によれば、燃焼室１０２内の複数の位置にて火花を発生させることができる。従って、例えば、極めてリーンな空燃比を有する混合ガスが燃焼室内に形成されているとき、燃焼室内の１箇所にて火花を発生させる場合と比較して確実に混合ガスを着火させることができる。   As described above, according to the conventional apparatus, sparks can be generated at a plurality of positions in the combustion chamber 102. Therefore, for example, when a mixed gas having an extremely lean air-fuel ratio is formed in the combustion chamber, the mixed gas can be ignited more reliably than when a spark is generated at one location in the combustion chamber.

しかしながら、複数の火花発生用ギャップＧＰにて火花を発生させるために火花発生用導線１０３には極めて大きな電圧が印加されるので、火花発生用導線１０３の電位と燃焼室１０２の壁面の電位との差の大きさの最大値が大きくなり、同火花発生用導線１０３と燃焼室１０２の壁面との間で火花が発生してしまう場合があった。このような異常な火花が発生してしまうと、すべての火花発生用ギャップＧＰにおいて所望のタイミングにて火花を発生させることができないので、混合ガスを所望のタイミングにて確実に着火させることができないという問題があった。   However, since a very large voltage is applied to the spark generating lead 103 in order to generate sparks at a plurality of spark generating gaps GP, the potential of the spark generating lead 103 and the potential of the wall of the combustion chamber 102 In some cases, the maximum value of the difference becomes large, and sparks may be generated between the spark generating conductor 103 and the wall surface of the combustion chamber 102. If such an abnormal spark occurs, sparks cannot be generated at a desired timing in all the spark generation gaps GP, so that the mixed gas cannot be reliably ignited at a desired timing. There was a problem.

本発明は上述した課題に対処するためになされたものであって、その目的の一つは、燃焼室の壁面との間で異常な火花を発生させることなく燃焼室内の複数の位置にて火花を発生させることが可能な内燃機関の点火装置を提供することにある。   The present invention has been made to address the above-described problems, and one of its purposes is to spark at a plurality of positions in the combustion chamber without generating an abnormal spark with the wall surface of the combustion chamber. An ignition device for an internal combustion engine capable of generating

かかる目的を達成するため本発明に係る内燃機関の点火装置は、
一次コイルと同一次コイルとの間の相互誘導作用により電圧を発生する二次コイルとを含む点火コイルと、
内燃機関の燃焼室に少なくとも一面が露呈するように配設された絶縁体と、
前記燃焼室にて火花発生用ギャップを形成するように前記燃焼室に露呈した絶縁体の一面である燃焼室露呈面の所定位置を突出の基端として同所定位置からそれぞれ突出する一対の突出部からなる火花発生部を複数有するとともに、前記二次コイルの両端に対して同複数の火花発生部を直列に接続する接続部を有する火花発生用導体と、
前記点火コイルの二次コイルの一端からの同二次コイルの巻き数が同二次コイルの全体の巻き数の略半分となる位置の電位を前記燃焼室の壁面のうちの導体部分と等しい電位とするように同二次コイルと同壁面の導体部分とを電気的に接続する二次コイル接地部と、
を備え、前記点火コイルの二次コイルが発生する電圧により前記複数の火花発生部にてそれぞれ火花を発生する。
そして、前記点火コイルは、前記絶縁体に接するように固定され、
前記絶縁体は、前記火花発生用導体の接続部を被覆するように構成され且つセラミックスからなる板状部材であり、
前記点火コイルの一次コイルと二次コイルとは、絶縁性の樹脂中に埋設されている。
そして、前記点火コイルと前記絶縁体とは、同点火コイルが同絶縁体に接するように固定された状態にて同点火コイルの同絶縁体側の面と、同絶縁体の同点火コイル側の面と、により第１の空間及び第２の空間が形成されるように構成され、
前記点火コイルの二次コイルは、両端部が前記第１の空間及び前記第２の空間のそれぞれに露呈するように配置され、
前記火花発生用導体の接続部は、前記点火コイルの二次コイルの両端部にそれぞれ電気的に接続されるための２つの端部が前記第１の空間及び前記第２の空間のそれぞれに露呈するように配置され、
前記第１の空間に露呈した前記点火コイルの二次コイルの端部と、同第１の空間に露呈した前記火花発生用導体の接続部の端部と、を１つずつ互いに電気的に接続させる伸縮可能な第１の部材と、
前記第２の空間に露呈した前記点火コイルの二次コイルの端部と、同第２の空間に露呈した前記火花発生用導体の接続部の端部と、を１つずつ互いに電気的に接続させる伸縮可能な第２の部材と、
を備える。
In order to achieve this object, an ignition device for an internal combustion engine according to the present invention includes:
An ignition coil including a secondary coil that generates a voltage by mutual induction between the primary coil and the primary coil;
An insulator disposed so that at least one surface is exposed to the combustion chamber of the internal combustion engine;
A pair of projecting portions projecting from the predetermined position at a predetermined position on the combustion chamber exposure surface, which is one surface of the insulator exposed to the combustion chamber, so as to form a spark generation gap in the combustion chamber. A plurality of spark generating portions, and a spark generating conductor having a connecting portion for connecting the plurality of spark generating portions in series to both ends of the secondary coil;
The potential at a position where the number of turns of the secondary coil from one end of the secondary coil of the ignition coil is approximately half of the total number of turns of the secondary coil is equal to the conductor portion of the wall surface of the combustion chamber. A secondary coil grounding portion for electrically connecting the secondary coil and the conductor portion of the same wall so that
And a spark is generated at each of the plurality of spark generators by a voltage generated by a secondary coil of the ignition coil.
The ignition coil is fixed so as to contact the insulator,
The insulator is a plate-like member that is configured to cover the connection portion of the spark generating conductor and is made of ceramics,
The primary coil and secondary coil of the ignition coil are embedded in an insulating resin.
The ignition coil and the insulator are fixed to the same side of the ignition coil in a state in which the ignition coil is in contact with the insulator, and the same side of the ignition coil. And the first space and the second space are formed.
The secondary coil of the ignition coil is arranged so that both end portions are exposed to each of the first space and the second space,
The connection portion of the spark generating conductor has two end portions exposed to the first space and the second space, respectively, for electrical connection to both ends of the secondary coil of the ignition coil. Arranged to
The end of the secondary coil of the ignition coil exposed in the first space and the end of the connection portion of the spark generating conductor exposed in the first space are electrically connected to each other one by one. A first member that can be stretched;
The end of the secondary coil of the ignition coil exposed in the second space and the end of the connection portion of the spark generating conductor exposed in the second space are electrically connected to each other one by one. A second member that can be stretched;
Is provided.

これによれば、火花発生用導体の電位と、燃焼室の壁面のうちの導体部分の電位と、の差の大きさの最大値は、二次コイルの一端が接地されるとともに同二次コイルの他端が火花発生用導体の一端に電気的に接続され、且つ、同火花発生用導体の他端が接地された従来の装置と比較して、略半分になる。これにより、火花発生用導体の火花発生部と燃焼室の壁面の導体部分との間にて火花が発生する（放電が起こる）ことを防止できるので、すべての火花発生部において所望のタイミングにて確実に火花を発生させることができる。この結果、混合ガスを確実に着火させることができる。
また、これによれば、例えば、電流経路の絶縁性を維持するための部材を備える点火プラグ等の他の部品を使用しなくとも、火花発生用導体とシリンダ及びシリンダブロック等の導体との間の絶縁性を上記絶縁体により維持しながら火花発生用導体と点火コイルの二次コイルとを直接接続することができる。
また、セラミックスを焼成する温度は樹脂の融点より高いので、絶縁性の樹脂（絶縁性樹脂）を含む点火コイルが内部に組み込まれた絶縁体を焼成により形成しようとすると、点火コイルの絶縁性樹脂が破壊されてしまう。これに対し、上記構成によれば、点火コイルと絶縁体とを個別に形成することができる。その結果、絶縁体の焼成時に点火コイルの絶縁性樹脂が破壊されることを防止することができる。
更に、絶縁体を簡素な形状の板状部材とすることにより、例えば、絶縁体が点火コイルを内部に組み込むための内部構造を有する複雑な形状の部材である場合と比較して、セラミックスからなる絶縁体が焼成され高温となった状態から冷却されることにより同絶縁体内に生じる応力（残留応力）を小さくすることができる。その結果、絶縁体の強度を向上させることができる。
また、セラミックスは焼成され高温となった状態から冷却される際に、比較的大きく収縮する。従って、焼成後の実際の寸法と、設計寸法と、の間の誤差が大きくなる場合がある。この場合、点火コイルの二次コイルと火花発生用導体とを確実に接続することが困難となってしまう。これに対し、上記構成によれば、伸縮可能な部材（伸縮部材）が伸縮するので、前記誤差が比較的大きくなっても点火コイルの二次コイルと火花発生用導体とを確実に接続することができる。
According to this, the maximum value of the difference between the potential of the spark generating conductor and the potential of the conductor portion of the wall of the combustion chamber is such that one end of the secondary coil is grounded and the secondary coil The other end of the spark generating conductor is electrically connected to one end of the spark generating conductor, and the other end of the spark generating conductor is approximately halved compared to a conventional apparatus in which the other end of the spark generating conductor is grounded. As a result, it is possible to prevent a spark from occurring between the spark generating part of the spark generating conductor and the conductor part of the wall surface of the combustion chamber (discharging occurs). A spark can surely be generated. As a result, the mixed gas can be reliably ignited.
Further, according to this, for example, without using other parts such as a spark plug provided with a member for maintaining the insulation of the current path, between the spark generating conductor and the conductor such as the cylinder and the cylinder block. The spark generating conductor and the secondary coil of the ignition coil can be directly connected while maintaining the insulating property of the spark by the insulator.
Moreover, since the temperature at which ceramics is fired is higher than the melting point of the resin, if an insulator in which an ignition coil containing an insulating resin (insulating resin) is incorporated is formed by firing, the insulating resin of the ignition coil Will be destroyed. On the other hand, according to the said structure, an ignition coil and an insulator can be formed separately. As a result, it is possible to prevent the insulating resin of the ignition coil from being destroyed during firing of the insulator.
Furthermore, by making the insulator a plate-shaped member having a simple shape, for example, the insulator is made of ceramics as compared with the case where the insulator is a member having a complicated shape having an internal structure for incorporating the ignition coil therein. The stress (residual stress) generated in the insulator can be reduced by cooling the insulator from a state where it has been fired to a high temperature. As a result, the strength of the insulator can be improved.
Further, ceramics shrink relatively greatly when cooled from a state of being fired and heated. Therefore, the error between the actual dimensions after firing and the design dimensions may be large. In this case, it is difficult to reliably connect the secondary coil of the ignition coil and the spark generating conductor. On the other hand, according to the above configuration, since the extendable member (expandable member) expands and contracts, the secondary coil of the ignition coil and the spark generating conductor can be reliably connected even if the error becomes relatively large. Can do.

この場合、前記点火コイルは、弾性部材を介して前記絶縁体に接するように固定されることが好適である。In this case, it is preferable that the ignition coil is fixed so as to be in contact with the insulator via an elastic member.

これによれば、点火コイルと絶縁体とを弾性部材を介して互いに密着させることができる。これにより、外部から点火コイルの二次コイルと火花発生用導体とを接続する部分への水分の浸入を防止することができるので、同接続する部分の劣化を防止することができる。According to this, the ignition coil and the insulator can be brought into close contact with each other via the elastic member. Thereby, since the penetration | invasion of the water | moisture content to the part which connects the secondary coil of an ignition coil and the conductor for a spark generation from the outside can be prevented, the deterioration of the part to connect can be prevented.
また、剛体である点火コイルを剛体である絶縁体に直接固定すると、点火コイル及び絶縁体内に応力集中が発生する場合がある。かかる応力集中により、特に、セラミックスからなる絶縁体は破壊されてしまう恐れがある。これに対し、上記構成によれば、弾性部材により応力が分散されるので、点火コイル及び絶縁体が破壊されることを防止することができる。  Further, if the ignition coil that is a rigid body is directly fixed to the insulator that is a rigid body, stress concentration may occur in the ignition coil and the insulator. Due to such stress concentration, an insulator made of ceramics may be destroyed. On the other hand, according to the above configuration, since the stress is dispersed by the elastic member, it is possible to prevent the ignition coil and the insulator from being destroyed.

また、上記目的を達成するため本発明に係る内燃機関の点火装置は、In order to achieve the above object, an ignition device for an internal combustion engine according to the present invention includes:
一次コイルと同一次コイルとの間の相互誘導作用により電圧を発生する二次コイルとを含む点火コイルと、  An ignition coil including a secondary coil that generates a voltage by mutual induction between the primary coil and the primary coil;
内燃機関の燃焼室に少なくとも一面が露呈するように配設された絶縁体と、  An insulator disposed so that at least one surface is exposed to the combustion chamber of the internal combustion engine;
前記燃焼室にて火花発生用ギャップを形成するように前記燃焼室に露呈した絶縁体の一面である燃焼室露呈面の所定位置を突出の基端として同所定位置からそれぞれ突出する一対の突出部からなる火花発生部を複数有するとともに、前記二次コイルの両端に対して同複数の火花発生部を直列に接続する接続部を有する火花発生用導体と、  A pair of projecting portions projecting from the predetermined position at a predetermined position on the combustion chamber exposure surface, which is one surface of the insulator exposed to the combustion chamber, so as to form a spark generation gap in the combustion chamber. A plurality of spark generating portions, and a spark generating conductor having a connecting portion for connecting the plurality of spark generating portions in series to both ends of the secondary coil;
前記点火コイルの二次コイルの一端からの同二次コイルの巻き数が同二次コイルの全体の巻き数の略半分となる位置の電位を前記燃焼室の壁面のうちの導体部分と等しい電位とするように同二次コイルと同壁面の導体部分とを電気的に接続する二次コイル接地部と、  The potential at a position where the number of turns of the secondary coil from one end of the secondary coil of the ignition coil is approximately half of the total number of turns of the secondary coil is equal to the conductor portion of the wall surface of the combustion chamber. A secondary coil grounding portion for electrically connecting the secondary coil and the conductor portion of the same wall so that
を備え、前記点火コイルの二次コイルが発生する電圧により前記複数の火花発生部にてそれぞれ火花を発生する。  And a spark is generated at each of the plurality of spark generators by a voltage generated by a secondary coil of the ignition coil.
そして、前記絶縁体の内部に配置され、前記燃焼室の壁面の導体部分と等しい電位となるように同導体部分と電気的に接続された背後電極を備える。  A back electrode is disposed inside the insulator and is electrically connected to the conductor portion so as to have the same potential as the conductor portion of the wall surface of the combustion chamber.

これによれば、火花発生用導体の電位と、燃焼室の壁面のうちの導体部分の電位と、の差の大きさの最大値は、二次コイルの一端が接地されるとともに同二次コイルの他端が火花発生用導体の一端に電気的に接続され、且つ、同火花発生用導体の他端が接地された従来の装置と比較して、略半分になる。これにより、火花発生用導体の火花発生部と燃焼室の壁面の導体部分との間にて火花が発生する（放電が起こる）ことを防止できるので、すべての火花発生部において所望のタイミングにて確実に火花を発生させることができる。この結果、混合ガスを確実に着火させることができる。According to this, the maximum value of the difference between the potential of the spark generating conductor and the potential of the conductor portion of the wall of the combustion chamber is such that one end of the secondary coil is grounded and the secondary coil The other end of the spark generating conductor is electrically connected to one end of the spark generating conductor, and the other end of the spark generating conductor is approximately halved compared to a conventional apparatus in which the other end of the spark generating conductor is grounded. As a result, it is possible to prevent a spark from occurring between the spark generating part of the spark generating conductor and the conductor part of the wall surface of the combustion chamber (discharging occurs). A spark can surely be generated. As a result, the mixed gas can be reliably ignited.
また、これによれば、絶縁体の表面には背後電極がない場合より大きな電界が形成される。これにより、背後電極がない場合と比較して絶縁体の表面近傍に多くの電荷が蓄積されるので、各火花発生部に電圧を印加することにより一層確実に沿面放電を起こさせることができる。この結果、各火花発生部にて確実に火花を発生させることができる。  In addition, according to this, a larger electric field is formed on the surface of the insulator than when there is no back electrode. As a result, a larger amount of charge is accumulated near the surface of the insulator as compared with the case where there is no back electrode, so that a creeping discharge can be caused more reliably by applying a voltage to each spark generating portion. As a result, it is possible to reliably generate a spark at each spark generating portion.

この場合、前記絶縁体は、シリンダのボア径と略同径の内径を有する円環状に形成されるとともに、内周面が前記燃焼室に露呈するように同シリンダのボアと同軸に配設され、In this case, the insulator is formed in an annular shape having an inner diameter substantially the same as the bore diameter of the cylinder, and is disposed coaxially with the bore of the cylinder so that the inner peripheral surface is exposed to the combustion chamber. ,
更に、上記点火装置は、前記絶縁体の径方向への膨張を制限するように同絶縁体の外周に配設された補強部材を備えることが好適である。Furthermore, it is preferable that the ignition device includes a reinforcing member disposed on an outer periphery of the insulator so as to limit expansion of the insulator in a radial direction.

燃焼室における混合ガスの燃焼により発生する圧力により絶縁体は燃焼室の内側から外側に向けて押されるので、絶縁体内に応力が発生する。従って、上記構成のように、絶縁体を円環状に形成するとともに、その内周面が燃焼室に露呈するように配設することにより、絶縁体内に周方向において等しい大きさを有する応力を発生させることができるので、応力が局所的に大きくなること（応力集中の発生）を防止することができる。更に、絶縁体の外周に補強部材が配設されているので、絶縁体が径方向に膨張することを防止することができる。この結果、絶縁体が破壊されることを防止することができる。Since the insulator is pushed from the inside to the outside of the combustion chamber by the pressure generated by the combustion of the mixed gas in the combustion chamber, stress is generated in the insulator. Therefore, as in the above configuration, the insulator is formed in an annular shape and disposed so that its inner peripheral surface is exposed to the combustion chamber, thereby generating stress having the same magnitude in the circumferential direction in the insulator. Therefore, it is possible to prevent the stress from locally increasing (occurrence of stress concentration). Furthermore, since the reinforcing member is disposed on the outer periphery of the insulator, the insulator can be prevented from expanding in the radial direction. As a result, it is possible to prevent the insulator from being destroyed.

また、上記点火装置のいずれかの前記絶縁体の燃焼室露呈面は、前記複数の火花発生部が配置されたそれぞれの位置にて凹部を有するように形成され、
前記各火花発生部は、前記一対の突出部が前記各凹部内に収容されるように構成されることが好適である。 Moreover, the combustion chamber exposure surface of the insulator in any one of the ignition devices is formed to have a recess at each position where the plurality of spark generation portions are disposed,
Each of the spark generating portions is preferably configured such that the pair of projecting portions are accommodated in the concave portions.

これによれば、燃焼室内に形成されるガスの流れ（スワール流やタンブル流等）により、火花発生部の近傍において発生したイオンや電子等が火花発生部の近傍から流出することが防止されるとともに、火花発生部の熱や火花発生部の近傍における混合ガスの熱が奪われることが防止される。   According to this, the flow of gas (swirl flow, tumble flow, etc.) formed in the combustion chamber prevents ions, electrons, etc. generated in the vicinity of the spark generating portion from flowing out from the vicinity of the spark generating portion. At the same time, the heat of the spark generating part and the heat of the mixed gas in the vicinity of the spark generating part are prevented from being taken away.

従って、火花発生部に電圧が印加されると、火花発生部の近傍においてイオンや電子等が増加するとともに、火花発生部の温度や火花発生部の近傍における混合ガスの温度が上昇するので、確実に火花を発生させることができる。更に、電圧が印加されている期間において火花が消滅させられる（放電が維持されなくなる）ことを防止することもできる。この結果、混合ガスを確実に着火させることができる。   Therefore, when a voltage is applied to the spark generation section, ions and electrons increase in the vicinity of the spark generation section, and the temperature of the spark generation section and the temperature of the mixed gas in the vicinity of the spark generation section increase. Can generate sparks. Furthermore, it is possible to prevent the spark from being extinguished (discharging is not maintained) during the period in which the voltage is applied. As a result, the mixed gas can be reliably ignited.

この場合、前記各火花発生部は、前記一対の突出部の一方の所定の位置から同一対の突出部の他方の任意の位置までの距離のうちの最も短い距離が、同所定の位置が同突出部の一方の基端から同突出部の一方の先端へ向かうにつれて小さくなるように構成されることが好適である。   In this case, each of the spark generators has the shortest distance among the distances from one predetermined position of the pair of protrusions to any other position of the same pair of protrusions. It is preferable to be configured so as to decrease from one base end of the projecting portion toward one distal end of the projecting portion.

各火花発生部に電圧が印加されると、絶縁体の表面にて沿面放電が起こる。これにより、絶縁体の表面の近傍領域におけるイオンや電子等が増加するので、沿面放電が起こった後、同近傍領域における一対の突出部間にてアーク放電が起こる（火花が発生する）。   When a voltage is applied to each spark generating portion, creeping discharge occurs on the surface of the insulator. As a result, ions, electrons, and the like increase in a region near the surface of the insulator, so that after creeping discharge occurs, arc discharge occurs between a pair of protrusions in the region near the surface (spark is generated).

ところで、その火花が発生する位置が燃焼室を構成する壁面の極近傍であると、同壁面により火花の熱が奪われてしまう。従って、同壁面に近接した位置にて火花を発生させるよりも同壁面から離れた位置にて火花を発生させた方が、発生した火花により混合ガスの温度を高い効率にて上昇させることができる。   By the way, if the position where the spark is generated is in the vicinity of the wall surface constituting the combustion chamber, the heat of the spark is taken away by the wall surface. Therefore, it is possible to raise the temperature of the mixed gas with high efficiency by generating a spark at a position away from the wall surface rather than generating a spark at a position close to the wall surface. .

そこで、上記構成のように、突出部の基端（絶縁体の表面）から突出部の先端へ向かうにつれて、一対の突出部間の距離が小さくなるように火花発生部を構成すると、火花は先ず絶縁体の表面近傍にて発生し、その後、突出部の先端へと移動するので、燃焼室を構成する壁面から所定の距離だけ離れた位置（一対の突出部の先端間）にて火花を発生させることができる。この結果、発生した火花により混合ガスの温度を高い効率にて上昇させることができる。   Therefore, as in the above configuration, when the spark generation unit is configured such that the distance between the pair of projections decreases from the base end (surface of the insulator) of the projection toward the tip of the projection, Since it occurs near the surface of the insulator and then moves to the tip of the protrusion, a spark is generated at a position that is a predetermined distance away from the wall that forms the combustion chamber (between the ends of the pair of protrusions). Can be made. As a result, the temperature of the mixed gas can be raised with high efficiency by the generated spark.

この場合、前記各火花発生部は、前記一対の突出部のそれぞれの基端の間の前記絶縁体の燃焼室露呈面に沿った距離が、同一対の突出部のそれぞれの先端の間の直線距離の３乃至１０倍となるようにそれぞれ構成されることが好適である。   In this case, each of the spark generating portions has a straight line between the distal ends of the same pair of projecting portions such that the distance along the combustion chamber exposure surface of the insulator between the proximal ends of the pair of projecting portions is the same. Each is preferably configured to be 3 to 10 times the distance.

また、上記点火装置のいずれかの前記各火花発生部は、前記一対の突出部の表面積が同一対の突出部と前記燃焼室内のガスとの間で伝達される熱エネルギーの大きさを火花が発生する前に混合ガスを着火させない所定の大きさとする面積となるように、同一対の突出部の基端から先端までの突出長さを所定の長さより短くしてなることが好適である。   Further, in each of the spark generating parts of the ignition device, the spark has a magnitude of thermal energy transmitted between the pair of projecting parts and the gas in the combustion chamber having the same surface area of the pair of projecting parts. It is preferable that the protrusion length from the base end to the tip end of the same pair of protrusions is shorter than a predetermined length so that the area has a predetermined size that does not ignite the mixed gas before it is generated.

火花発生部の温度が高いと、火花が発生しなくとも同火花発生部から伝達される熱エネルギーにより燃焼室内の混合ガスが着火される。特に、内燃機関の負荷が高負荷であるときは、燃焼ガスの温度が高いので、火花発生部の温度が上昇しやすい。このため、混合ガスは、火花が発生する前に（過早に）着火されやすくなってしまう。   If the temperature of the spark generating part is high, the mixed gas in the combustion chamber is ignited by the thermal energy transmitted from the spark generating part even if no spark is generated. In particular, when the load of the internal combustion engine is high, the temperature of the combustion gas is high, and therefore the temperature of the spark generating part is likely to rise. For this reason, the mixed gas is likely to be ignited (prematurely) before a spark is generated.

これに対し、上記構成によれば、燃焼ガスから火花発生部へ伝達される熱エネルギーにより同火花発生部の温度が高くなり過ぎることを防止することができるとともに、火花発生部から燃焼室内の混合ガスへ伝達される熱エネルギーにより同燃焼室内の混合ガスの温度が高くなり過ぎることを防止することができる。これにより、火花が発生する前に混合ガスが着火されることを防止することができる。   On the other hand, according to the above configuration, it is possible to prevent the temperature of the spark generating part from becoming too high due to the thermal energy transmitted from the combustion gas to the spark generating part, and mixing in the combustion chamber from the spark generating part. It is possible to prevent the temperature of the mixed gas in the combustion chamber from becoming too high due to the thermal energy transmitted to the gas. Thereby, it is possible to prevent the mixed gas from being ignited before the spark is generated.

この場合、前記各火花発生部は、前記一対の突出部の一方が同一対の突出部の他方と空間を介して対向するように配置され、
前記絶縁体の燃焼室露呈面は、前記一対の突出部のそれぞれの基端の間の同燃焼室露呈面に沿った距離が同一対の突出部のそれぞれの基端の間の直線距離より大きくなるように形成されることが好適である。 In this case, each of the spark generating portions is arranged so that one of the pair of protruding portions faces the other of the same pair of protruding portions via a space,
In the combustion chamber exposure surface of the insulator, the distance along the combustion chamber exposure surface between the base ends of the pair of protrusions is greater than the linear distance between the base ends of the same pair of protrusions. It is preferable to be formed as follows.

一対の突出部のそれぞれの基端の間の同絶縁体の表面に沿った距離が、同一対の突出部のそれぞれの基端の間の直線距離と等しいと、火花発生部に電圧が印加されても絶縁体の表面にて沿面放電のみが起こり、一対の突出部間にてアーク放電を起こさせる（火花を発生させる）ことができない。   When the distance along the surface of the insulator between the base ends of the pair of protrusions is equal to the linear distance between the base ends of the same pair of protrusions, a voltage is applied to the spark generation unit. However, only creeping discharge occurs on the surface of the insulator, and arc discharge cannot be caused between the pair of protrusions (spark can not be generated).

これに対し、上記構成によれば、一対の突出部のそれぞれが互いに空間を介して対向するとともに、一対の突出部のそれぞれの基端の間の絶縁体の表面に沿った距離が同一対の突出部のそれぞれの基端の間の直線距離より大きくなるので、沿面放電の放電経路はアーク放電の放電経路より長くなる。これにより、絶縁体の表面にて沿面放電が起こった後、一対の突出部間にてアーク放電を起こさせる（火花を発生させる）ことができる。この結果、混合ガスを確実に着火させることができる。   On the other hand, according to the above configuration, the pair of protrusions face each other through a space, and the distance along the surface of the insulator between the base ends of the pair of protrusions is the same pair. Since it becomes larger than the linear distance between each base end of a protrusion part, the discharge path of creeping discharge becomes longer than the discharge path of arc discharge. Thereby, after creeping discharge occurs on the surface of the insulator, arc discharge can be caused between the pair of projecting portions (spark can be generated). As a result, the mixed gas can be reliably ignited.

以下、本発明の各実施形態に係る内燃機関の多点型点火装置について、図面を参照しながら説明する。この多点型点火装置は、図１にある気筒の部分断面を示した多気筒（４気筒）内燃機関１０に適用される。   Hereinafter, an internal combustion engine multipoint ignition device according to each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. This multipoint ignition device is applied to a multi-cylinder (four-cylinder) internal combustion engine 10 showing a partial cross section of the cylinder shown in FIG.

この内燃機関１０は、中心軸を有する中空円筒状のシリンダ２０、シリンダ２０内において往復動する略円柱状のピストン３０、図示しないクランク軸、ピストン３０とクランク軸とを連結し同ピストン３０のシリンダ２０内における往復運動を同クランク軸の回転運動に変換するためのコネクティングロッド４０、シリンダヘッド部５０及び多点型点火装置６０を含んでいる。シリンダ２０のボア壁面（シリンダボアの壁面）と、ピストン３０の頂面（ピストンヘッド）と、シリンダヘッド部５０の下面と、は燃焼室７０を形成している。シリンダ２０のボア壁面は、金属（本例では、鋳鉄）からなり、燃焼室７０の壁面のうちの導体部分を構成している。シリンダ２０のボア壁面の電位は、接地電位となっている。   The internal combustion engine 10 includes a hollow cylindrical cylinder 20 having a central axis, a substantially columnar piston 30 that reciprocates within the cylinder 20, a crankshaft (not shown), and a piston 30 and a crankshaft connected to each other. 20 includes a connecting rod 40, a cylinder head portion 50, and a multipoint ignition device 60 for converting a reciprocating motion in the shaft 20 into a rotational motion of the crankshaft. The bore wall surface of the cylinder 20 (the wall surface of the cylinder bore), the top surface of the piston 30 (piston head), and the lower surface of the cylinder head portion 50 form a combustion chamber 70. The bore wall surface of the cylinder 20 is made of metal (in this example, cast iron) and constitutes a conductor portion of the wall surface of the combustion chamber 70. The potential of the bore wall surface of the cylinder 20 is a ground potential.

シリンダヘッド部５０は、内燃機関１０の外部と燃焼室７０とを連通する吸気ポート５１、吸気ポート５１を開閉する吸気弁５２、内燃機関１０の外部と燃焼室７０とを連通する排気ポート５３、排気ポート５３を開閉する排気弁５４、燃料を燃焼室７０内に直接噴射する燃料噴射弁（燃料噴射手段）５５を備えている。   The cylinder head unit 50 includes an intake port 51 that communicates the outside of the internal combustion engine 10 with the combustion chamber 70, an intake valve 52 that opens and closes the intake port 51, an exhaust port 53 that communicates the exterior of the internal combustion engine 10 and the combustion chamber 70, An exhaust valve 54 for opening and closing the exhaust port 53 and a fuel injection valve (fuel injection means) 55 for directly injecting fuel into the combustion chamber 70 are provided.

燃料噴射弁５５は、燃焼室７０の略中央に向けて燃料を噴射する先端部を備え、その先端部が燃焼室７０に露呈するように、シリンダ２０の中心軸と同軸にシリンダヘッド部５０に配設されている。燃料噴射弁５５には、図示しない燃料圧力調整手段及び燃料ポンプにより図示しない燃料タンク内の燃料が供給されるようになっている。   The fuel injection valve 55 includes a front end portion that injects fuel toward the substantially center of the combustion chamber 70, and the front end portion is exposed to the combustion chamber 70 so as to be coaxial with the central axis of the cylinder 20. It is arranged. The fuel in the fuel tank (not shown) is supplied to the fuel injection valve 55 by a fuel pressure adjusting means (not shown) and a fuel pump.

多点型点火装置６０は、図２に示したように、点火プレート部６１と、２つの点火プラグ６２と、点火コイル６３と、電源回路６４と、点火制御回路６５と、を備える。点火プレート部６１は、円環状絶縁体６１ａと、円環状絶縁体６１ａに保持された火花発生用導線６１ｂと、円環状絶縁体６１ａの外周に配設された補強部材６１ｃと、を備える。   As shown in FIG. 2, the multipoint ignition device 60 includes an ignition plate portion 61, two ignition plugs 62, an ignition coil 63, a power supply circuit 64, and an ignition control circuit 65. The ignition plate portion 61 includes an annular insulator 61a, a spark generating lead 61b held by the annular insulator 61a, and a reinforcing member 61c disposed on the outer periphery of the annular insulator 61a.

円環状絶縁体６１ａは、セラミックスからなる絶縁体である。円環状絶縁体６１ａは、平板円環形状を有する。円環状絶縁体６１ａの内径は、シリンダ２０のボアと同径である。円環状絶縁体６１ａは、シリンダ２０と同軸となるようにシリンダ２０と、シリンダヘッド部５０と、の間に配設される。このようにして、円環状絶縁体６１ａの内周面は、燃焼室７０に露呈する燃焼室露呈面を構成している。   The annular insulator 61a is an insulator made of ceramics. The annular insulator 61a has a flat plate ring shape. The inner diameter of the annular insulator 61 a is the same as the bore of the cylinder 20. The annular insulator 61 a is disposed between the cylinder 20 and the cylinder head portion 50 so as to be coaxial with the cylinder 20. In this way, the inner peripheral surface of the annular insulator 61 a constitutes a combustion chamber exposure surface exposed to the combustion chamber 70.

円環状絶縁体６１ａの内周面には、周方向にて等間隔に配置された複数（本例では、８個）の凹部６１ａ１が形成されている。
凹部６１ａ１の開口部は、円環状絶縁体６１ａの内周面の正面視において、円環状絶縁体６１ａの中心軸と平行な短軸と、同内周面の周方向に伸びる長軸と、を有する楕円形状である（図１を参照。）。円環状絶縁体６１ａの中心軸と直交する平面で同凹部６１ａ１を切断した断面の形状は略半円形である（図２を参照。）。更に、円環状絶縁体６１ａの外周部の２箇所には、点火コイル６３の先端部を収容するための凹部が形成されている。 A plurality (eight in this example) of concave portions 61a1 are formed on the inner peripheral surface of the annular insulator 61a at regular intervals in the circumferential direction.
The opening of the recess 61a1 has a short axis parallel to the central axis of the annular insulator 61a and a long axis extending in the circumferential direction of the inner peripheral surface in a front view of the inner peripheral surface of the annular insulator 61a. It has an elliptical shape (see FIG. 1). The shape of the cross section obtained by cutting the recess 61a1 along a plane orthogonal to the central axis of the annular insulator 61a is substantially semicircular (see FIG. 2). Furthermore, recesses for accommodating the tip of the ignition coil 63 are formed at two locations on the outer peripheral portion of the annular insulator 61a.

火花発生用導線６１ｂは、上記凹部６１ａ１と同数の火花発生部６１ｂ１と、接続部６１ｂ２と、からなる。火花発生部６１ｂ１は、円環状絶縁体６１ａがシリンダ２０とシリンダヘッド部５０との間に配設された状態において燃焼室７０にて火花発生用ギャップＧＰを形成する一対の突出部からなる。   The spark generating lead 61b includes the same number of spark generating portions 61b1 as the concave portions 61a1 and connecting portions 61b2. The spark generating portion 61b1 includes a pair of projecting portions that form a spark generating gap GP in the combustion chamber 70 in a state where the annular insulator 61a is disposed between the cylinder 20 and the cylinder head portion 50.

一対の突出部は、１つの凹部６１ａ１内に収容されている。一対の突出部は、１つの凹部６１ａ１を構成する面（凹部構成面）の所定位置を突出の基端として同所定位置から円環状絶縁体６１ａの中心軸に向けてそれぞれ突出している。一対の突出部の一方は、同一対の突出部の他方と空間を介して対向するように配置されている。   The pair of protrusions are housed in one recess 61a1. The pair of protruding portions protrude from the predetermined position toward the central axis of the annular insulator 61a with a predetermined position of a surface (recess forming surface) constituting one concave portion 61a1 as a base end of the protrusion. One of the pair of protrusions is disposed to face the other of the same pair of protrusions with a space in between.

一対の突出部は、一方の突出部の基端（上記凹部構成面内の所定位置）から同一方の突出部の先端へ向かうにつれて、同一方の突出部と他方の突出部との間の距離が小さくなるように配置されている。更に、一対の突出部は、それぞれの突出部の基端の間の上記凹部構成面に沿った距離が、同一対の突出部のそれぞれの先端の間の直線距離の３乃至１０倍（本例では、約４倍）となるようにそれぞれ配置されている。   The pair of projecting portions is a distance between the projecting portion on the one side and the other projecting portion as it goes from the base end of the one projecting portion (predetermined position in the concave surface) to the tip of the projecting portion on the same side. Is arranged to be small. Further, in the pair of protrusions, the distance along the concave configuration surface between the base ends of the protrusions is 3 to 10 times the linear distance between the tips of the same pair of protrusions (this example). Then, each is arranged so as to be about 4 times.

このように、曲面を形成する凹部構成面から一対の突出部が突出しているので、一対の突出部のそれぞれの基端の間の同凹部構成面に沿った距離は、同一対の突出部のそれぞれの基端の間の直線距離より大きくなっている。   Thus, since a pair of protrusion part protrudes from the recessed part structure surface which forms a curved surface, the distance along the recessed part structure surface between each base end of a pair of protrusion part is the same pair of protrusion part. It is larger than the linear distance between the base ends.

更に、凹部構成面から一対の突出部が突出することにより、火花発生用導線６１ｂを大きく曲げることなく、複数の火花発生部６１ｂ１を燃焼室７０に配置することができるので、同火花発生用導線６１ｂを曲げることにより同火花発生用導線６１ｂ内に発生する応力を小さくすることができる。これにより、製造工程において火花発生用導線６１ｂ及び円環状絶縁体６１ａが破壊されることを防止することができる。   Furthermore, since a pair of protrusion part protrudes from a recessed part structure surface, since the several spark generation part 61b1 can be arrange | positioned in the combustion chamber 70, without greatly bending the spark generation lead 61b, the same spark generation lead By bending 61b, the stress generated in the spark generating lead 61b can be reduced. Thereby, it is possible to prevent the spark generating conductor 61b and the annular insulator 61a from being destroyed in the manufacturing process.

接続部６１ｂ２は、２つの点火プラグ６２の間に上記複数の火花発生部６１ｂ１を直列に接続する導線である。接続部６１ｂ２は、円環状絶縁体６１ａの内部に配設されている。   The connecting portion 61b2 is a conducting wire that connects the plurality of spark generating portions 61b1 in series between the two spark plugs 62. The connecting portion 61b2 is disposed inside the annular insulator 61a.

接続部６１ｂ２の一方の端部は、２つの点火プラグ６２のうちの一方に接続され、接続部６１ｂ２の他方の端部は、２つの点火プラグ６２のうちの他方に接続されている。   One end of the connecting portion 61b2 is connected to one of the two spark plugs 62, and the other end of the connecting portion 61b2 is connected to the other of the two spark plugs 62.

接続部６１ｂ２の両端部を除く部分は、複数の接続線に分割されている。各接続線は、円環状絶縁体６１ａの周方向にて互いに隣接する２つの火花発生部６１ｂ１のうちの一方の一つの突出部（点火プラグ６２と接続されている突出部を除く。）と、同２つの火花発生部６１ｂ１のうちの他方の一つの突出部（点火プラグ６２と接続されている突出部を除く。）と、を接続している。   A portion excluding both ends of the connection portion 61b2 is divided into a plurality of connection lines. Each connecting line includes one protruding portion (excluding the protruding portion connected to the spark plug 62) of one of the two spark generating portions 61b1 adjacent to each other in the circumferential direction of the annular insulator 61a. The other one of the two spark generating portions 61b1 (except for the protruding portion connected to the spark plug 62) is connected.

補強部材６１ｃは、延性が良好な金属（本例では、銅）からなる。補強部材６１ｃは、円環状の部材である。補強部材６１ｃの内径は、円環状絶縁体６１ａの外径と同径である。補強部材６１ｃは、円環状絶縁体６１ａと同軸となるように同円環状絶縁体６１ａの外周に配設されている。   The reinforcing member 61c is made of a metal with good ductility (in this example, copper). The reinforcing member 61c is an annular member. The inner diameter of the reinforcing member 61c is the same as the outer diameter of the annular insulator 61a. The reinforcing member 61c is disposed on the outer periphery of the annular insulator 61a so as to be coaxial with the annular insulator 61a.

補強部材６１ｃは、補強部材６１ｃが円環状絶縁体６１ａの外周に配設された状態において同円環状絶縁体６１ａの外周部に形成された２つの凹部のそれぞれに対応する位置にて２つの貫通孔を有している。   The reinforcing member 61c has two penetrations at positions corresponding to the two recesses formed on the outer peripheral portion of the annular insulator 61a in a state where the reinforcing member 61c is disposed on the outer periphery of the annular insulator 61a. It has a hole.

点火プラグ６２は、導線と、同導線を外部と絶縁する絶縁性筐体と、からなる。点火プラグ６２の先端部は、補強部材６１ｃの貫通孔及び円環状絶縁体６１ａの外周部に形成された凹部にそれぞれ挿入されている。   The spark plug 62 includes a conductive wire and an insulating casing that insulates the conductive wire from the outside. The tip of the spark plug 62 is inserted into a through hole of the reinforcing member 61c and a recess formed in the outer peripheral portion of the annular insulator 61a.

点火コイル６３は、一次コイル６３ａと、一次コイル６３ａよりコイルの巻き数が多い二次コイル６３ｂと、鉄芯６３ｃと、ＮＰＮ型のトランジスタ６３ｄと、トランジスタ接地用導線６３ｅと、二次コイル接地部としての二次コイル接地用導線６３ｆと、からなる電気回路を備えている。   The ignition coil 63 includes a primary coil 63a, a secondary coil 63b having a larger number of turns than the primary coil 63a, an iron core 63c, an NPN transistor 63d, a transistor grounding conductor 63e, and a secondary coil grounding portion. And a secondary coil grounding lead wire 63f.

一次コイル６３ａの一端は、電源回路６４に接続されている。電源回路６４は、定常的に所定の大きさの電圧を発生するようになっている。一次コイル６３ａの他端は、トランジスタ６３ｄのコレクタ電極に接続されている。トランジスタ６３ｄのベース電極は、点火制御回路６５に接続されている。トランジスタ６３ｄのエミッタ電極は、トランジスタ接地用導線６３ｅを介して接地されている。   One end of the primary coil 63 a is connected to the power supply circuit 64. The power supply circuit 64 constantly generates a voltage having a predetermined magnitude. The other end of the primary coil 63a is connected to the collector electrode of the transistor 63d. The base electrode of the transistor 63d is connected to the ignition control circuit 65. The emitter electrode of the transistor 63d is grounded via a transistor grounding conductor 63e.

点火制御回路６５は、トランジスタ６３ｄのベース電極に供給する電流を制御することにより、一次コイル６３ａに流れる電流を制御するようになっている。   The ignition control circuit 65 controls the current flowing through the primary coil 63a by controlling the current supplied to the base electrode of the transistor 63d.

二次コイル６３ｂは、鉄芯６３ｃを介した一次コイル６３ａとの間の相互誘導作用により電圧を発生するようになっている。二次コイル６３ｂの両端のそれぞれは、２つの点火プラグ６２のそれぞれに接続されている。二次コイル６３ｂは、二次コイル６３ｂの一端からの同二次コイル６３ｂの巻き数が同二次コイル６３ｂの全体の巻き数の半分となる位置（コイル巻き数二分位置）の電位がシリンダ２０のボア壁面（燃焼室７０の壁面のうちの導体部分）と等しい電位となるように同コイル巻き数二分位置にて二次コイル接地用導線６３ｆを介して接地（エンジンアース）されている。即ち、コイル巻き数二分位置と、シリンダ２０のボア壁面と同電位の部分（例えば、シリンダブロック等）と、が電気的に接続されている。   The secondary coil 63b is adapted to generate a voltage by a mutual induction action with the primary coil 63a via the iron core 63c. Each of both ends of the secondary coil 63b is connected to each of the two spark plugs 62. In the secondary coil 63b, the potential at a position where the number of turns of the secondary coil 63b from one end of the secondary coil 63b is half of the total number of turns of the secondary coil 63b (coil winding number halved position) is a cylinder. Grounded (engine grounding) via a secondary coil grounding conductor 63f at a position where the number of turns of the coil is equal to that of the 20 bore wall surface (conductor portion of the wall surface of the combustion chamber 70). . That is, the position of the number of coil turns and the portion having the same potential as the bore wall surface of the cylinder 20 (for example, a cylinder block) is electrically connected.

上記のように構成されたシステムの作動について、点火制御回路６５から所定の大きさの制御用電流がトランジスタ６３ｅに供給されている場合から説明する。この場合、トランジスタ６３ｄが導通状態となり、一次コイル６３ａには所定の大きさの一次コイル側電流が流れる。この一次コイル側電流により、鉄芯６３ｃ内には磁界が形成される。   The operation of the system configured as described above will be described from the case where a control current having a predetermined magnitude is supplied from the ignition control circuit 65 to the transistor 63e. In this case, the transistor 63d becomes conductive, and a primary coil side current having a predetermined magnitude flows through the primary coil 63a. A magnetic field is formed in the iron core 63c by the primary coil side current.

その後、所定のタイミングになると、点火制御回路６５は、制御用電流の供給を停止する。これにより、トランジスタ６３ｄが非導通状態となって、一次コイル６３ａを流れる一次コイル側電流が遮断される。このように、一次コイル側電流が急激に変化することにより、鉄芯６３ｃ内の磁界が急激に変化する。その結果、鉄芯６３ｃを介した一次コイル６３ａとの間の相互誘導作用により、二次コイル６３ｂは電源回路６４が発生していた電圧より大きな電圧を発生する。   Thereafter, at a predetermined timing, the ignition control circuit 65 stops supplying the control current. As a result, the transistor 63d is turned off, and the primary coil side current flowing through the primary coil 63a is cut off. Thus, when the primary coil side current changes rapidly, the magnetic field in the iron core 63c changes rapidly. As a result, the secondary coil 63b generates a voltage larger than the voltage generated by the power supply circuit 64 due to the mutual induction action with the primary coil 63a via the iron core 63c.

ところで、図７に示したように、二次コイルの一端が接地されるとともに同二次コイルの他端が火花発生用導体の一端に電気的に接続され、且つ、同火花発生用導体の他端が接地された従来の装置においては、例えば、二次コイルが１００００Ｖの電圧を発生すると、同二次コイルの一端の電位が１００００Ｖとなり、同二次コイルの他端の電位が０Ｖとなる。   By the way, as shown in FIG. 7, one end of the secondary coil is grounded and the other end of the secondary coil is electrically connected to one end of the spark generating conductor. In a conventional device whose end is grounded, for example, when the secondary coil generates a voltage of 10000 V, the potential of one end of the secondary coil becomes 10000 V, and the potential of the other end of the secondary coil becomes 0 V.

一方、本実施形態に係る多点型点火装置６０の二次コイル６３ｂは、上記コイル巻き数二分位置にて、接地されている（シリンダ２０のボア壁面と電気的に接続されている）。従って、例えば、二次コイル６３ｂが１００００Ｖの電圧を発生すると、同二次コイル６３ｂの一端の電位が−５０００Ｖとなり、同二次コイル６３ｂの他端の電位が５０００Ｖとなる。従って、火花発生用導線６１ｂの電位と、シリンダ２０のボア壁面（燃焼室７０の壁面のうちの導体部分）の電位と、の差の大きさの最大値は、上記従来の装置と比較して、略半分になる。   On the other hand, the secondary coil 63b of the multipoint ignition device 60 according to the present embodiment is grounded at the position where the number of coil turns is halved (electrically connected to the bore wall surface of the cylinder 20). Therefore, for example, when the secondary coil 63b generates a voltage of 10,000V, the potential at one end of the secondary coil 63b becomes −5000V, and the potential at the other end of the secondary coil 63b becomes 5000V. Therefore, the maximum value of the difference between the electric potential of the spark generating conductor 61b and the electric potential of the bore wall surface of the cylinder 20 (the conductor portion of the wall surface of the combustion chamber 70) is larger than that of the conventional device. Almost half.

これにより、火花発生用導線６１ｂの火花発生部６１ｂ１とシリンダ２０のボア壁面との間にて火花が発生する（放電が起こる）ことを防止することができるので、すべての火花発生部６１ｂ１に対して所望のタイミングにて確実に電圧を印加することができる。   As a result, it is possible to prevent a spark from being generated (discharge occurs) between the spark generating portion 61b1 of the spark generating lead 61b and the bore wall surface of the cylinder 20, and therefore, for all the spark generating portions 61b1. Thus, the voltage can be reliably applied at a desired timing.

また、火花発生用導線６１ｂとシリンダ２０のボア壁面（燃焼室７０の壁面の導体部分）との間にて火花が発生しにくくなるので、従来の装置と比較して、円環状絶縁体６１ａの軸方向の厚みを薄くすることもできる。   In addition, since it is difficult for sparks to be generated between the spark generating lead 61b and the bore wall surface of the cylinder 20 (the conductor portion of the wall surface of the combustion chamber 70), the annular insulator 61a is compared with the conventional device. The axial thickness can also be reduced.

各火花発生部６１ｂ１に電圧が印加されると、上記凹部構成面（円環状絶縁体６１ａの表面）にて沿面放電が起こる。これにより、上記凹部構成面の近傍領域におけるイオンや電子等が増加する。   When a voltage is applied to each spark generating part 61b1, creeping discharge occurs on the concave surface (the surface of the annular insulator 61a). As a result, ions, electrons, and the like increase in the vicinity of the concave surface.

本実施形態においては、一対の突出部のそれぞれが互いに空間を介して対向するとともに、一対の突出部のそれぞれの基端の間の上記凹部構成面に沿った距離が同一対の突出部のそれぞれの基端の間の直線距離より大きいので、沿面放電の放電経路はアーク放電の放電経路より長くなっている。これにより、上記凹部構成面にて沿面放電が起こった後、一対の突出部間にてアーク放電を起こさせる（火花を発生させる）ことができる。
更に、凹部構成面（絶縁体の表面）にて沿面放電が起こることにより、同凹部構成面に堆積したカーボンを弾き飛ばすことができるので、この多点型点火装置６０を長期間使用した場合であっても、安定した放電を実現することができる。 In the present embodiment, each of the pair of protrusions oppose each other via a space, and the distance along the concave portion constituting surface between the base ends of each of the pair of protrusions is the same for each of the pair of protrusions Therefore, the discharge path for creeping discharge is longer than the discharge path for arc discharge. Thereby, after creeping discharge has occurred on the surface of the concave portion, it is possible to cause arc discharge (spark) between the pair of protrusions.
Furthermore, since creeping discharge occurs on the concave surface (insulator surface), the carbon deposited on the concave surface can be blown off, so this multipoint ignition device 60 can be used for a long time. Even if it exists, the stable discharge is realizable.

また、本実施形態によれば、突出部の基端（上記凹部構成面）から突出部の先端へ向かうにつれて、一対の突出部間の距離が小さくなるように火花発生部６１ｂ１が構成されているので、上記凹部構成面近傍にて発生した火花は、その後、突出部の先端へと移動する。これにより、燃焼室７０を構成する壁面から所定の距離だけ離れた位置（一対の突出部の先端間）にて火花を発生させることができる。この結果、発生した火花の熱が燃焼室７０を構成する壁面により奪われることを防止することができる。   In addition, according to the present embodiment, the spark generation portion 61b1 is configured such that the distance between the pair of protrusions decreases from the base end of the protrusion (the concave portion forming surface) toward the tip of the protrusion. Therefore, the spark generated in the vicinity of the concave portion construction surface then moves to the tip of the protruding portion. Thereby, a spark can be generated at a position (between the tips of the pair of protrusions) separated from the wall surface constituting the combustion chamber 70 by a predetermined distance. As a result, it is possible to prevent the heat of the generated spark from being taken away by the wall surface constituting the combustion chamber 70.

加えて、本実施形態によれば、一対の突出部（火花発生部６１ｂ１）が凹部６１ａ１内に収容されているので、燃焼室７０内に形成されるガスの流れ（スワール流やタンブル流等）により、火花発生部６１ｂ１の近傍において発生したイオンや電子等が火花発生部６１ｂ１の近傍から流出することが防止される。更に、火花発生部６１ｂ１の熱や火花発生部６１ｂ１の近傍における混合ガスの熱が奪われることが防止される。これにより、火花発生部に電圧が印加されると、確実に火花を発生させることができる。更に、電圧が印加されている期間において火花が消滅させられる（放電が維持されなくなる）ことを防止することもできる。   In addition, according to the present embodiment, since the pair of projecting portions (spark generating portion 61b1) is housed in the recessed portion 61a1, the flow of gas formed in the combustion chamber 70 (swirl flow, tumble flow, etc.) This prevents ions, electrons, and the like generated in the vicinity of the spark generator 61b1 from flowing out of the vicinity of the spark generator 61b1. Further, it is possible to prevent the heat of the spark generating part 61b1 and the heat of the mixed gas in the vicinity of the spark generating part 61b1 from being taken. Thereby, when a voltage is applied to the spark generating part, it is possible to reliably generate a spark. Furthermore, it is possible to prevent the spark from being extinguished (discharging is not maintained) during the period in which the voltage is applied.

また、本実施形態によれば、燃焼室７０にて混合ガスが燃焼することにより燃焼室７０の内側から外側に向けて円環状絶縁体６１ａが押されても、円環状絶縁体６１ａ内に周方向において等しい大きさを有する応力を発生させることができるので、応力が局所的に大きくなること（応力集中の発生）を防止することができる。この結果、円環状絶縁体６１ａが破壊されることを防止することができる。   In addition, according to the present embodiment, even if the annular insulator 61a is pushed from the inside to the outside of the combustion chamber 70 due to the combustion of the mixed gas in the combustion chamber 70, the circumference is inserted into the annular insulator 61a. Since stress having the same magnitude in the direction can be generated, it is possible to prevent the stress from locally increasing (occurrence of stress concentration). As a result, it is possible to prevent the annular insulator 61a from being destroyed.

更に、本実施形態によれば、円環状絶縁体６１ａの外周に補強部材６１ｃが配設されているので、燃焼室７０にて混合ガスが燃焼することにより燃焼室７０の内側から外側に向けて円環状絶縁体６１ａが押されても、補強部材６１ｃにより円環状絶縁体６１ａが径方向に膨張することが防止される。この結果、円環状絶縁体６１ａが破壊されることを防止することができる。   Furthermore, according to the present embodiment, since the reinforcing member 61c is disposed on the outer periphery of the annular insulator 61a, the mixed gas burns in the combustion chamber 70, so that the combustion chamber 70 faces from the inside to the outside. Even if the annular insulator 61a is pushed, the reinforcing member 61c prevents the annular insulator 61a from expanding in the radial direction. As a result, it is possible to prevent the annular insulator 61a from being destroyed.

以上、説明したように、本発明による多点型点火装置の第１実施形態によれば、燃焼室７０内の複数の位置において所定のタイミングにて確実に火花を発生させることができる。   As described above, according to the first embodiment of the multipoint ignition device of the present invention, sparks can be reliably generated at predetermined timings at a plurality of positions in the combustion chamber 70.

なお、この多点型点火装置６０の火花発生部６１ｂ１を構成する一対の突出部は、直径が１〜２ｍｍであるとともに、基端から先端までの突出長さが１〜２ｍｍであることが好適である。   The pair of protrusions constituting the spark generation part 61b1 of the multipoint ignition device 60 preferably has a diameter of 1 to 2 mm and a protrusion length from the proximal end to the distal end of 1 to 2 mm. It is.

これにより、一対の突出部の表面積は、同一対の突出部と燃焼室７０内のガスとの間で伝達される熱エネルギーの大きさを火花が発生する前に混合ガスを着火させない所定の大きさとする面積となる。   Accordingly, the surface area of the pair of protrusions is a predetermined magnitude that does not ignite the mixed gas before the spark is generated, indicating the amount of thermal energy transmitted between the pair of protrusions and the gas in the combustion chamber 70. This is the area to be measured.

その結果、燃焼ガスから火花発生部６１ｂ１へ伝達される熱エネルギーにより同火花発生部６１ｂ１の温度が高くなり過ぎることを防止することができるとともに、火花発生部６１ｂ１から燃焼室７０内の混合ガスへ伝達される熱エネルギーにより同燃焼室７０内の混合ガスの温度が高くなり過ぎることを防止することができる。これにより、火花が発生する前に混合ガスが着火されることを防止することができる。   As a result, it is possible to prevent the temperature of the spark generating portion 61b1 from becoming too high due to the thermal energy transmitted from the combustion gas to the spark generating portion 61b1, and from the spark generating portion 61b1 to the mixed gas in the combustion chamber 70. It is possible to prevent the temperature of the mixed gas in the combustion chamber 70 from becoming too high due to the transmitted thermal energy. Thereby, it is possible to prevent the mixed gas from being ignited before the spark is generated.

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る多点型点火装置について説明する。第２実施形態に係る多点型点火装置は、第１実施形態に係る多点型点火装置６０と同様に内燃機関１０に適用される。第２実施形態に係る多点型点火装置は、点火プラグを備えない点及び点火プレート部の内部に埋設された背後電極を備える点において上記第１実施形態に係る多点型点火装置６０と相違している。以下、かかる相違点を中心として説明する。 (Second Embodiment)
Next, a multipoint ignition device according to a second embodiment of the present invention will be described. The multipoint ignition device according to the second embodiment is applied to the internal combustion engine 10 similarly to the multipoint ignition device 60 according to the first embodiment. The multipoint ignition device according to the second embodiment is different from the multipoint ignition device 60 according to the first embodiment in that the ignition plug is not provided and a back electrode embedded in the ignition plate portion is provided. is doing. Hereinafter, this difference will be mainly described.

図３に示したように、この多点型点火装置８０は、点火プレート部８１と、点火プレート部８１と接するように固定された点火コイル８２と、を備える。   As shown in FIG. 3, the multipoint ignition device 80 includes an ignition plate portion 81 and an ignition coil 82 fixed so as to be in contact with the ignition plate portion 81.

点火プレート部８１は、同点火プレート部８１の断面図である図４に示したように、板状絶縁体８１ａと、板状絶縁体８１ａに保持された火花発生用導線８１ｂと、板状絶縁体８１ａ内に埋設された背後電極８１ｃと、を備える。   As shown in FIG. 4 which is a sectional view of the ignition plate portion 81, the ignition plate portion 81 includes a plate-like insulator 81a, a spark generating lead 81b held by the plate-like insulator 81a, and a plate-like insulator. A back electrode 81c embedded in the body 81a.

板状絶縁体８１ａは、セラミックスからなる絶縁体である。板状絶縁体８１ａは、平板形状を有する。板状絶縁体８１ａは、厚み方向に貫通した貫通穴であって、シリンダ２０のボアと同径の円柱状の貫通穴を有する。板状絶縁体８１ａは、その貫通穴がシリンダ２０と同軸となるようにシリンダ２０と、シリンダヘッド部５０と、の間に配設される。   The plate-like insulator 81a is an insulator made of ceramics. The plate insulator 81a has a flat plate shape. The plate insulator 81a is a through hole penetrating in the thickness direction, and has a cylindrical through hole having the same diameter as the bore of the cylinder 20. The plate-like insulator 81 a is disposed between the cylinder 20 and the cylinder head portion 50 so that the through hole is coaxial with the cylinder 20.

また、板状絶縁体８１ａの貫通穴の側壁面は、板状絶縁体８１ａがシリンダ２０とシリンダヘッド部５０との間に配設された状態において、燃焼室７０に露呈する燃焼室露呈面を構成している。板状絶縁体８１ａの貫通穴の側壁面には、上記第１実施形態の円環状絶縁体６１ａの内周面が有する凹部６１ａ１と同様の複数（本例では、８個）の凹部８１ａ１が形成されている。   Further, the side wall surface of the through hole of the plate-like insulator 81a has a combustion chamber exposed surface exposed to the combustion chamber 70 in a state where the plate-like insulator 81a is disposed between the cylinder 20 and the cylinder head portion 50. It is composed. A plurality (eight in this example) of recesses 81a1 similar to the recesses 61a1 of the inner peripheral surface of the annular insulator 61a of the first embodiment are formed on the side wall surface of the through hole of the plate insulator 81a. Has been.

火花発生用導線８１ｂは、上記第１実施形態の火花発生用導線６１ｂと同様に、火花発生部８１ｂ１と、接続部８１ｂ２と、からなる。火花発生用導線８１ｂは、両端部を除き第１実施形態に係る多点型点火装置６０における円環状絶縁体６１ａに対する火花発生用導線６１ｂと同様の関係をもって、板状絶縁体８１ａに保持されている。火花発生用導線８１ｂの両端部の詳細については後述する。   The spark generating lead 81b includes a spark generating portion 81b1 and a connecting portion 81b2, similarly to the spark generating lead 61b of the first embodiment. The spark generating lead 81b is held by the plate-like insulator 81a with the same relationship as the spark generating lead 61b with respect to the annular insulator 61a in the multipoint ignition device 60 according to the first embodiment except for both ends. Yes. Details of both ends of the spark generating conductor 81b will be described later.

背後電極８１ｃは導線である。背後電極８１ｃの両端はそれぞれ接地されている。従って、背後電極８１ｃと、シリンダ２０のボア壁面と、は互いに等しい電位となるように電気的に接続されている。背後電極８１ｃは、接続部８１ｂ２の外周であって板状絶縁体８１ａの内部に配設されている。   The back electrode 81c is a conducting wire. Both ends of the back electrode 81c are grounded. Therefore, the back electrode 81c and the bore wall surface of the cylinder 20 are electrically connected so as to have the same potential. The back electrode 81c is disposed on the outer periphery of the connection portion 81b2 and inside the plate-like insulator 81a.

点火コイル８２は、図３の２−２線及び３−３線に沿った平面にて点火コイル８２をそれぞれ切断した拡大断面図である図５及び図６に示したように、板状絶縁体８１ａに接するように固定されている。点火コイル８２は、筐体８２ａと、２つの圧縮バネ８２ｂと、２つの点火コイル側接触部材８２ｃと、第１弾性部材８２ｄと、応力分散プレート８２ｅと、第２弾性部材８２ｆと、を備える。   The ignition coil 82 is a plate-like insulator as shown in FIGS. 5 and 6, which are enlarged sectional views of the ignition coil 82 taken along planes 2-2 and 3-3 in FIG. It is fixed so as to contact 81a. The ignition coil 82 includes a housing 82a, two compression springs 82b, two ignition coil side contact members 82c, a first elastic member 82d, a stress distribution plate 82e, and a second elastic member 82f.

筐体８２ａは、基体部８２ａ１と、つば部８２ａ２と、からなる。基体部８２ａ１は、所定の肉厚を有し、長辺と短辺とにより形成される長方形の開口底面を有する直方体状の部材である。つば部８２ａ２は、基体部８２ａ１の開口底面を構成する下端部において基体部８２ａ１の長辺側の側面から同側面と直交する方向に延設された板状の部材である。つば部８２ａ２には、厚み方向に貫通した円柱状のボルト用孔が複数（本例では、４つ）形成されている。   The housing 82a includes a base portion 82a1 and a collar portion 82a2. The base portion 82a1 is a rectangular parallelepiped member having a predetermined thickness and having a rectangular opening bottom surface formed by long sides and short sides. The collar portion 82a2 is a plate-like member that extends from the side surface on the long side of the base portion 82a1 in a direction perpendicular to the side surface at the lower end portion that constitutes the bottom surface of the base portion 82a1. The collar portion 82a2 has a plurality of (four in this example) cylindrical bolt holes penetrating in the thickness direction.

筐体８２ａの内部には、絶縁性樹脂Ｒが充填されている。絶縁性樹脂Ｒの中には、図示しない一次コイル、二次コイル、鉄芯、ＮＰＮ型のトランジスタ、トランジスタ接地用導線及び二次コイル接地部としての二次コイル接地用導線からなる電気回路であって、上記第１実施形態に係る点火コイル６３の電気回路と同一の電気回路が埋設されている。この電気回路は、図３に示したように、上記第１実施形態に係る点火コイル６３の電気回路と同様に、電源回路６４及び点火制御回路６５にそれぞれ接続されている。   The casing 82a is filled with an insulating resin R. The insulating resin R is an electric circuit including a primary coil, a secondary coil, an iron core, an NPN transistor, a transistor grounding conductor, and a secondary coil grounding conductor as a secondary coil grounding portion (not shown). Thus, the same electric circuit as that of the ignition coil 63 according to the first embodiment is embedded. As shown in FIG. 3, this electric circuit is connected to the power supply circuit 64 and the ignition control circuit 65, similarly to the electric circuit of the ignition coil 63 according to the first embodiment.

点火コイル８２（絶縁性樹脂Ｒ）には、図６に示したように、板状絶縁体８１ａ側の面（点火コイル接触面）に開口する円柱状の伸縮部材収容空間ＳＰが２つ形成されている。各伸縮部材収容空間ＳＰを構成する壁面には、二次コイルの両端部が一つずつ露呈している。   In the ignition coil 82 (insulating resin R), as shown in FIG. 6, two columnar expansion / contraction member accommodation spaces SP are formed that open on the surface on the plate-like insulator 81a side (ignition coil contact surface). ing. One end of each secondary coil is exposed on the wall surface of each expansion member housing space SP.

圧縮バネ８２ｂは、導体からなる。各圧縮バネ８２ｂは、１つずつ伸縮部材収容空間ＳＰに収容されている。各圧縮バネ８２ｂの一端は、伸縮部材収容空間ＳＰを構成する壁面に露呈した二次コイルの各端部と接続されている。各圧縮バネ８２ｂの他端は、各点火コイル側接触部材８２ｃと接続されている。   The compression spring 82b is made of a conductor. Each compression spring 82b is accommodated in the elastic member accommodation space SP one by one. One end of each compression spring 82b is connected to each end of the secondary coil exposed on the wall surface constituting the expansion member accommodating space SP. The other end of each compression spring 82b is connected to each ignition coil side contact member 82c.

点火コイル側接触部材８２ｃは、伸縮部材収容空間ＳＰの径と略同径の円柱状の導体からなる。各点火コイル側接触部材８２ｃは、各伸縮部材収容空間ＳＰ内の圧縮バネ８２ｂを圧縮した状態とするように同各伸縮部材収容空間ＳＰ内に摺動可能に収容されている。   The ignition coil side contact member 82c is made of a columnar conductor having substantially the same diameter as the diameter of the expansion / contraction member accommodation space SP. Each ignition coil side contact member 82c is slidably accommodated in each expansion / contraction member accommodation space SP so that the compression spring 82b in each expansion / contraction member accommodation space SP is compressed.

一方、板状絶縁体８１ａの点火コイル８２側の面（板状絶縁体接触面）には、点火コイル８２の二次コイルの両端部にそれぞれ電気的に接続されるための火花発生用導線８１ｂ（接続部８１ｂ２）の両端部が露呈している。この両端部のそれぞれは、点火コイル８２が板状絶縁体８１ａに固定された状態において伸縮部材収容空間ＳＰの開口に対向する位置に配置されている。更に、板状絶縁体８１ａは、２つの板状絶縁体側接触部材８１ａ２を備えている。   On the other hand, a spark generating lead 81b that is electrically connected to both ends of the secondary coil of the ignition coil 82 on the surface of the plate-like insulator 81a on the side of the ignition coil 82 (plate-like insulator contact surface). Both end portions of (connection portion 81b2) are exposed. Each of the both end portions is disposed at a position facing the opening of the elastic member accommodation space SP in a state where the ignition coil 82 is fixed to the plate-like insulator 81a. Further, the plate-like insulator 81a includes two plate-like insulator-side contact members 81a2.

板状絶縁体側接触部材８１ａ２は、伸縮部材収容空間ＳＰの径と略同径の円盤状の導体からなる。各板状絶縁体側接触部材８１ａ２は、板状絶縁体接触面の一部を被覆するように同板状絶縁体８１ａに配設されている。板状絶縁体側接触部材８１ａ２は、点火コイル８２が板状絶縁体８１ａに固定された状態において伸縮部材収容空間ＳＰの開口に対向する位置に配置され、板状絶縁体接触面に露呈した上記火花発生用導線８１ｂの両端部のそれぞれと接続されている。   The plate-like insulator-side contact member 81a2 is made of a disk-shaped conductor having substantially the same diameter as the diameter of the elastic member accommodation space SP. Each plate-like insulator-side contact member 81a2 is disposed on the plate-like insulator 81a so as to cover a part of the plate-like insulator contact surface. The plate-like insulator-side contact member 81a2 is disposed at a position facing the opening of the expansion / contraction member accommodation space SP in a state where the ignition coil 82 is fixed to the plate-like insulator 81a, and the spark exposed on the plate-like insulator contact surface. It is connected to each of both end portions of the generating conductor 81b.

このような構成により、点火コイル８２が板状絶縁体８１ａに接するように固定された状態にて、圧縮バネ８２ｂにより点火コイル側接触部材８２ｃが板状絶縁体側接触部材８１ａ２に向けて押されるので、点火コイル側接触部材８２ｃは板状絶縁体側接触部材８１ａ２と当接する。   With such a configuration, the ignition coil side contact member 82c is pushed toward the plate-like insulator-side contact member 81a2 by the compression spring 82b in a state where the ignition coil 82 is fixed so as to contact the plate-like insulator 81a. The ignition coil side contact member 82c comes into contact with the plate-like insulator side contact member 81a2.

このように、圧縮バネ８２ｂ、点火コイル側接触部材８２ｃ及び板状絶縁体側接触部材８１ａ２は、伸縮部材収容空間ＳＰに露呈した点火コイル８２の二次コイルの両端部と、同伸縮部材収容空間ＳＰに露呈した火花発生用導線８１ｂ（接続部８１ｂ２）の両端部と、を１つずつ互いに電気的に接続させる伸縮可能な部材（伸縮部材）を構成している。   Thus, the compression spring 82b, the ignition coil side contact member 82c, and the plate-like insulator side contact member 81a2 are arranged at both ends of the secondary coil of the ignition coil 82 exposed to the expansion / contraction member accommodation space SP and the expansion / contraction member accommodation space SP. A stretchable member (stretchable member) that electrically connects the both ends of the spark generating conductor 81b (connecting portion 81b2) exposed to each other one by one.

また、板状絶縁体８１ａには、板状絶縁体８１ａの厚み方向に貫通した貫通孔であって、つば部８２ａ２に形成されたボルト用孔と同径の円柱状のボルト用孔が４つ形成されている。   Further, the plate-like insulator 81a has four cylindrical bolt holes having through holes penetrating in the thickness direction of the plate-like insulator 81a and having the same diameter as the bolt holes formed in the collar portion 82a2. Is formed.

第１弾性部材８２ｄは、点火コイル接触面と略同一の面積を有する板状の弾性体である。第１弾性部材８２ｄには、厚み方向に貫通した貫通孔であって、伸縮部材収容空間ＳＰの径と略同径の円柱状の貫通孔が２つ形成されている。更に、第１弾性部材８２ｄには、厚み方向に貫通した貫通孔であって、つば部８２ａ２に形成されたボルト用孔と同径の円柱状のボルト用孔が４つ形成されている。これらの貫通孔及びボルト用孔は、点火コイル接触面における伸縮部材収容空間ＳＰの開口位置及びボルト用孔の開口位置と同じ相対位置関係をもって配置されている。第１弾性部材８２ｄは、点火コイル接触面と、板状絶縁体接触面と、の間に介装されている。   The first elastic member 82d is a plate-like elastic body having substantially the same area as the ignition coil contact surface. The first elastic member 82d is formed with two cylindrical through holes that are penetrated in the thickness direction and have substantially the same diameter as the diameter of the expandable member accommodation space SP. Furthermore, the first elastic member 82d is formed with four cylindrical bolt holes having through holes penetrating in the thickness direction and having the same diameter as the bolt holes formed in the collar portion 82a2. These through holes and bolt holes are arranged with the same relative positional relationship as the opening position of the expansion / contraction member accommodating space SP and the opening position of the bolt hole on the ignition coil contact surface. The first elastic member 82d is interposed between the ignition coil contact surface and the plate-like insulator contact surface.

応力分散プレート８２ｅは、第１弾性部材８２ｄと略同一の面積を有する板状の部材であって、樹脂からなる。応力分散プレート８２ｅには、第１弾性部材８２ｄに形成されたボルト用孔と同様にボルト用孔が４つ形成されている。   The stress dispersion plate 82e is a plate-like member having substantially the same area as the first elastic member 82d, and is made of resin. Similar to the bolt holes formed in the first elastic member 82d, four bolt holes are formed in the stress distribution plate 82e.

第２弾性部材８２ｆは、応力分散プレート８２ｅと略同一の面積を有する板状の弾性体である。第２弾性部材８２ｆには、第１弾性部材８２ｄに形成されたボルト用孔と同様にボルト用孔が４つ形成されている。第２弾性部材８２ｆは、応力分散プレート８２ｅと、板状絶縁体８１ａと、の間に介装されている。   The second elastic member 82f is a plate-like elastic body having substantially the same area as the stress dispersion plate 82e. In the second elastic member 82f, four bolt holes are formed in the same manner as the bolt holes formed in the first elastic member 82d. The second elastic member 82f is interposed between the stress distribution plate 82e and the plate insulator 81a.

このように構成された点火コイル８２は、各部材のボルト用孔を点火コイル８２側からボルトＢＬが貫通するとともに同ボルトＢＬが応力分散プレート８２ｅ側にてナットＮＴと締結されることにより、第１弾性部材８２ｄ及び第２弾性部材８２ｆを介して板状絶縁体８１ａと互いに密着するように固定されている。   The ignition coil 82 configured as described above is configured such that the bolt BL penetrates the bolt hole of each member from the ignition coil 82 side, and the bolt BL is fastened to the nut NT on the stress distribution plate 82e side. It is fixed so as to be in close contact with the plate insulator 81a via the first elastic member 82d and the second elastic member 82f.

このような構成によれば、火花発生用導線８１ｂの接続部８１ｂ２が板状絶縁体８１ａにより被覆されるとともに、点火コイル８２が板状絶縁体８１ａに接するように固定されているので、電流経路の絶縁性を維持するための部材を備える点火プラグ等の他の部品を使用しなくとも、火花発生用導線８１ｂとシリンダ２０等の導体との間の絶縁性を上記板状絶縁体８１ａにより維持しながら火花発生用導線８１ｂと点火コイル８２の二次コイルとを直接接続することができる。   According to such a configuration, the connecting portion 81b2 of the spark generating lead 81b is covered with the plate-like insulator 81a, and the ignition coil 82 is fixed so as to be in contact with the plate-like insulator 81a. Even if other parts such as a spark plug having a member for maintaining the insulation of the spark are not used, the insulation between the spark generating conductor 81b and the conductor such as the cylinder 20 is maintained by the plate insulator 81a. However, the spark generating lead 81b and the secondary coil of the ignition coil 82 can be directly connected.

更に、本実施形態によれば、点火コイル８２と板状絶縁体８１ａとを個別に形成することができるので、板状絶縁体８１ａの焼成時に点火コイル８２の絶縁性樹脂が破壊されることを防止することができる。   Furthermore, according to this embodiment, since the ignition coil 82 and the plate-like insulator 81a can be formed separately, the insulating resin of the ignition coil 82 is destroyed when the plate-like insulator 81a is fired. Can be prevented.

加えて、本実施形態においては、板状絶縁体８１ａが簡素な形状の板状部材であるので、板状絶縁体８１ａが点火コイル８２を内部に組み込むための内部構造を有する複雑な形状の部材である場合と比較して、セラミックスからなる板状絶縁体８１ａが焼成され高温となった状態から冷却されることにより同板状絶縁体８１ａ内に生じる応力（残留応力）を小さくすることができる。この結果、板状絶縁体８１ａの強度を向上させることができる。   In addition, in this embodiment, since the plate-like insulator 81a is a simple plate-like member, the plate-like insulator 81a has a complicated shape having an internal structure for incorporating the ignition coil 82 therein. Compared with the case where the plate-like insulator 81a made of ceramics is fired and cooled from a high temperature state, the stress (residual stress) generated in the plate-like insulator 81a can be reduced. . As a result, the strength of the plate-like insulator 81a can be improved.

また、本実施形態によれば、伸縮部材を構成する圧縮バネ８２ｂが伸縮するので、セラミックスが焼成され高温となった状態から冷却された後の実際の寸法が設計寸法と比較的大きく異なっていても点火コイル８２の二次コイルと火花発生用導線８１ｂとを確実に接続することができる。   In addition, according to the present embodiment, the compression spring 82b that constitutes the expansion / contraction member expands / contracts, so that the actual dimension after the ceramic is fired and cooled from a high temperature is relatively different from the design dimension. Also, the secondary coil of the ignition coil 82 and the spark generating conductor 81b can be reliably connected.

更に、本実施形態によれば、点火コイル８２と板状絶縁体８１ａとを第１弾性部材８２ｄを介して互いに密着させることができる。これにより、外部から点火コイル８２の二次コイルと火花発生用導線８１ｂとを接続する部分（伸縮部材収容空間ＳＰ）への水分の浸入を防止することができるので、伸縮部材の劣化を防止することができる。加えて、点火コイル８２を板状絶縁体８１ａに固定する際に発生する応力を分散することができるので、製造工程において点火コイル８２及び板状絶縁体８１ａが破壊されることを防止することができる。   Furthermore, according to the present embodiment, the ignition coil 82 and the plate-like insulator 81a can be brought into close contact with each other via the first elastic member 82d. Thereby, since it is possible to prevent moisture from entering the portion (extractable member accommodation space SP) that connects the secondary coil of the ignition coil 82 and the spark generating lead 81b from the outside, deterioration of the extensible member is prevented. be able to. In addition, since the stress generated when the ignition coil 82 is fixed to the plate insulator 81a can be dispersed, it is possible to prevent the ignition coil 82 and the plate insulator 81a from being destroyed in the manufacturing process. it can.

また、本実施形態によれば、接地（エンジンアース）された背後電極８１ｃが火花発生用導線８１ｂの接続部８１ｂ２の外周であって板状絶縁体８１ａの内部に配設されているので、板状絶縁体８１ａの貫通穴の側壁面（絶縁体の表面）には、背後電極がない場合より大きな電界が形成される。これにより、背後電極がない場合と比較して絶縁体の表面近傍に多くの電荷が蓄積されるので、各火花発生部８１ｂ１に電圧を印加することにより一層確実に沿面放電を起こさせることができる。この結果、各火花発生部８１ｂ１にて確実に火花を発生させることができる。   Further, according to the present embodiment, the ground electrode (engine ground) 81c is disposed on the outer periphery of the connecting portion 81b2 of the spark generating conductor 81b and inside the plate insulator 81a. A larger electric field is formed on the side wall surface (insulator surface) of the through hole of the insulator 81a than when there is no back electrode. As a result, a larger amount of electric charge is accumulated near the surface of the insulator as compared with the case where there is no back electrode, so that a creeping discharge can be caused more reliably by applying a voltage to each spark generating portion 81b1. . As a result, it is possible to reliably generate a spark at each spark generating portion 81b1.

このように、本発明による多点型点火装置の第２実施形態によれば、より信頼性の高い多点型点火装置を提供することができる。   Thus, according to the second embodiment of the multipoint ignition device according to the present invention, a more reliable multipoint ignition device can be provided.

なお、上記第２実施形態においては、点火コイル８２に形成された伸縮部材収容空間ＳＰは独立した２つの空間であったが、互いに連通した空間であってもよい。   In the second embodiment, the expansion member accommodation space SP formed in the ignition coil 82 is two independent spaces, but may be a space communicating with each other.

以上、説明したように、本発明の各実施形態に係る多点型点火装置によれば、燃焼室７０内の複数の位置において所定のタイミングにて確実に火花を発生させることができる。   As described above, according to the multipoint ignition device according to each embodiment of the present invention, a spark can be reliably generated at a predetermined timing at a plurality of positions in the combustion chamber 70.

なお、本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、混合ガスを圧縮することにより自着火させて燃焼させる圧縮自着火方式による運転を行う内燃機関に適用してもよい。   In addition, this invention is not limited to said each embodiment, A various modification can be employ | adopted within the scope of the present invention. For example, the present invention may be applied to an internal combustion engine that is operated by a compression self-ignition method in which a mixed gas is compressed to self-ignite and burn.

本発明の第１実施形態に係る多点型点火装置及び同多点型点火装置が適用された内燃機関の部分断面図である。1 is a partial cross-sectional view of a multipoint ignition device and an internal combustion engine to which the multipoint ignition device according to a first embodiment of the present invention is applied. 図１に示した多点型点火装置を１−１線に沿った平面にて切断した断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the multipoint ignition device shown in FIG. 1 cut along a plane along line 1-1. 本発明の第２実施形態に係る多点型点火装置の概略上面図である。It is a schematic top view of the multipoint ignition device which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図３に示した多点型点火装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the multipoint ignition device shown in FIG. 図３に示した点火コイル及び板状絶縁体を２−２線に沿った平面にて切断した断面図である。It is sectional drawing which cut | disconnected the ignition coil and plate-shaped insulator which were shown in FIG. 3 by the plane along 2-2 line. 図３に示した点火コイル及び板状絶縁体を３−３線に沿った平面にて切断した断面図である。It is sectional drawing which cut | disconnected the ignition coil and plate-shaped insulator which were shown in FIG. 3 by the plane along line 3-3. 従来の多点型点火装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the conventional multipoint ignition device.

符号の説明Explanation of symbols

１０…内燃機関、２０…シリンダ、３０…ピストン、４０…コネクティングロッド、５０…シリンダヘッド部、５１…吸気ポート、５２…吸気弁、５３…排気ポート、５４…排気弁、５５…燃料噴射弁、６０…多点型点火装置、６１…点火プレート部、６１ａ…円環状絶縁体、６１ａ１…凹部、６１ｂ…火花発生用導線、６１ｂ１…火花発生部、６１ｂ２…接続部、６１ｃ…補強部材、６２…点火プラグ、６３…点火コイル、６３ａ…一次コイル、６３ｂ…二次コイル、６３ｃ…鉄芯、６３ｄ…トランジスタ、６３ｅ…トランジスタ接地用導線、６３ｆ…二次コイル接地用導線、６４…電源回路、６５…点火制御回路、７０…燃焼室、８０…多点型点火装置、８１…点火プレート部、８１ａ…板状絶縁体、８１ａ１…凹部、８１ａ２…板状絶縁体側接触部材、８１ｂ…火花発生用導線、８１ｂ１…火花発生部、８１ｂ２…接続部、８１ｃ…背後電極、８２…点火コイル、８２ａ…筐体、８２ａ１…基体部、８２ａ２…つば部、８２ｂ…圧縮バネ、８２ｃ…点火コイル側接触部材、８２ｄ…第１弾性部材、８２ｅ…応力分散プレート、８２ｆ…第２弾性部材、１０１…点火コイル、１０２…燃焼室、１０３…火花発生用導線、ＧＰ…火花発生用ギャップ、ＳＰ…伸縮部材収容空間、Ｒ…絶縁性樹脂、ＢＬ…ボルト、ＮＴ…ナット。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal combustion engine, 20 ... Cylinder, 30 ... Piston, 40 ... Connecting rod, 50 ... Cylinder head part, 51 ... Intake port, 52 ... Intake valve, 53 ... Exhaust port, 54 ... Exhaust valve, 55 ... Fuel injection valve, DESCRIPTION OF SYMBOLS 60 ... Multi-point type ignition device, 61 ... Ignition plate part, 61a ... Toroidal insulator, 61a1 ... Recessed part, 61b ... Conductor for spark generation, 61b1 ... Spark generation part, 61b2 ... Connection part, 61c ... Reinforcement member, 62 ... Spark plug, 63 ... ignition coil, 63a ... primary coil, 63b ... secondary coil, 63c ... iron core, 63d ... transistor, 63e ... transistor grounding conductor, 63f ... secondary coil grounding conductor, 64 ... power supply circuit, 65 ... Ignition control circuit, 70 ... combustion chamber, 80 ... multi-point igniter, 81 ... ignition plate part, 81a ... plate-like insulator, 81a1 ... concave, 81a2 ... plate-like insulation Body side contact member, 81b ... spark generating conductor, 81b1 ... spark generating part, 81b2 ... connecting part, 81c ... back electrode, 82 ... ignition coil, 82a ... housing, 82a1 ... base part, 82a2 ... rib part, 82b ... compressed Spring, 82c ... ignition coil side contact member, 82d ... first elastic member, 82e ... stress distribution plate, 82f ... second elastic member, 101 ... ignition coil, 102 ... combustion chamber, 103 ... spark generating lead, GP ... spark Gap for generation, SP: expansion member accommodating space, R: insulating resin, BL: bolt, NT: nut.

Claims (9)

一次コイルと同一次コイルとの間の相互誘導作用により電圧を発生する二次コイルとを含む点火コイルと、
内燃機関の燃焼室に少なくとも一面が露呈するように配設された絶縁体と、
前記燃焼室にて火花発生用ギャップを形成するように前記燃焼室に露呈した絶縁体の一面である燃焼室露呈面の所定位置を突出の基端として同所定位置からそれぞれ突出する一対の突出部からなる火花発生部を複数有するとともに、前記二次コイルの両端に対して同複数の火花発生部を直列に接続する接続部を有する火花発生用導体と、
前記点火コイルの二次コイルの一端からの同二次コイルの巻き数が同二次コイルの全体の巻き数の略半分となる位置の電位を前記燃焼室の壁面のうちの導体部分と等しい電位とするように同二次コイルと同壁面の導体部分とを電気的に接続する二次コイル接地部と、
を備え、前記点火コイルの二次コイルが発生する電圧により前記複数の火花発生部にてそれぞれ火花を発生する多点型点火装置であって、
前記点火コイルは、前記絶縁体に接するように固定され、
前記絶縁体は、前記火花発生用導体の接続部を被覆するように構成され且つセラミックスからなる板状部材であり、
前記点火コイルの一次コイルと二次コイルとは、絶縁性の樹脂中に埋設されている多点型点火装置において、
前記点火コイルと前記絶縁体とは、同点火コイルが同絶縁体に接するように固定された状態にて同点火コイルの同絶縁体側の面と、同絶縁体の同点火コイル側の面と、により第１の空間及び第２の空間が形成されるように構成され、
前記点火コイルの二次コイルは、両端部が前記第１の空間及び前記第２の空間のそれぞれに露呈するように配置され、
前記火花発生用導体の接続部は、前記点火コイルの二次コイルの両端部にそれぞれ電気的に接続されるための２つの端部が前記第１の空間及び前記第２の空間のそれぞれに露呈するように配置され、
前記第１の空間に露呈した前記点火コイルの二次コイルの端部と、同第１の空間に露呈した前記火花発生用導体の接続部の端部と、を１つずつ互いに電気的に接続させる伸縮可能な第１の部材と、
前記第２の空間に露呈した前記点火コイルの二次コイルの端部と、同第２の空間に露呈した前記火花発生用導体の接続部の端部と、を１つずつ互いに電気的に接続させる伸縮可能な第２の部材と、
を備える多点型点火装置。 An ignition coil including a secondary coil that generates a voltage by mutual induction between the primary coil and the primary coil;
An insulator disposed so that at least one surface is exposed to the combustion chamber of the internal combustion engine;
A pair of projecting portions projecting from the predetermined position at a predetermined position on the combustion chamber exposure surface, which is one surface of the insulator exposed to the combustion chamber, so as to form a spark generation gap in the combustion chamber. A plurality of spark generating portions, and a spark generating conductor having a connecting portion for connecting the plurality of spark generating portions in series to both ends of the secondary coil;
The potential at a position where the number of turns of the secondary coil from one end of the secondary coil of the ignition coil is approximately half of the total number of turns of the secondary coil is equal to the conductor portion of the wall surface of the combustion chamber. A secondary coil grounding portion for electrically connecting the secondary coil and the conductor portion of the same wall so that
A multi-point ignition device that generates a spark at each of the plurality of spark generators by a voltage generated by a secondary coil of the ignition coil ,
The ignition coil is fixed so as to contact the insulator,
The insulator is a plate-like member that is configured to cover the connection portion of the spark generating conductor and is made of ceramics,
In the multipoint ignition device in which the primary coil and secondary coil of the ignition coil are embedded in an insulating resin,
The ignition coil and the insulator are fixed in a state where the ignition coil is in contact with the insulator, the surface of the ignition coil on the insulator side, the surface of the insulator on the ignition coil side, To form a first space and a second space,
The secondary coil of the ignition coil is arranged so that both end portions are exposed to each of the first space and the second space,
The connection portion of the spark generating conductor has two end portions exposed to the first space and the second space, respectively, for electrical connection to both ends of the secondary coil of the ignition coil. Arranged to
The end of the secondary coil of the ignition coil exposed in the first space and the end of the connection portion of the spark generating conductor exposed in the first space are electrically connected to each other one by one. A first member that can be stretched;
The end of the secondary coil of the ignition coil exposed in the second space and the end of the connection portion of the spark generating conductor exposed in the second space are electrically connected to each other one by one. A second member that can be stretched;
A multipoint ignition device comprising: 請求項１に記載の多点型点火装置において、The multipoint ignition device according to claim 1,
前記点火コイルは、弾性部材を介して前記絶縁体に接するように固定された多点型点火装置。  The ignition coil is a multipoint ignition device fixed so as to be in contact with the insulator through an elastic member. 一次コイルと同一次コイルとの間の相互誘導作用により電圧を発生する二次コイルとを含む点火コイルと、
内燃機関の燃焼室に少なくとも一面が露呈するように配設された絶縁体と、
前記燃焼室にて火花発生用ギャップを形成するように前記燃焼室に露呈した絶縁体の一面である燃焼室露呈面の所定位置を突出の基端として同所定位置からそれぞれ突出する一対の突出部からなる火花発生部を複数有するとともに、前記二次コイルの両端に対して同複数の火花発生部を直列に接続する接続部を有する火花発生用導体と、
前記点火コイルの二次コイルの一端からの同二次コイルの巻き数が同二次コイルの全体の巻き数の略半分となる位置の電位を前記燃焼室の壁面のうちの導体部分と等しい電位とするように同二次コイルと同壁面の導体部分とを電気的に接続する二次コイル接地部と、
を備え、前記点火コイルの二次コイルが発生する電圧により前記複数の火花発生部にてそれぞれ火花を発生する多点型点火装置において、
前記絶縁体の内部に配置され、前記燃焼室の壁面の導体部分と等しい電位となるように同導体部分と電気的に接続された背後電極を備えた多点型点火装置。 An ignition coil including a secondary coil that generates a voltage by mutual induction between the primary coil and the primary coil;
An insulator disposed so that at least one surface is exposed to the combustion chamber of the internal combustion engine;
A pair of projecting portions projecting from the predetermined position at a predetermined position on the combustion chamber exposure surface, which is one surface of the insulator exposed to the combustion chamber, so as to form a spark generation gap in the combustion chamber. A plurality of spark generating portions, and a spark generating conductor having a connecting portion for connecting the plurality of spark generating portions in series to both ends of the secondary coil;
The potential at a position where the number of turns of the secondary coil from one end of the secondary coil of the ignition coil is approximately half of the total number of turns of the secondary coil is equal to the conductor portion of the wall surface of the combustion chamber. A secondary coil grounding portion for electrically connecting the secondary coil and the conductor portion of the same wall so that
A multipoint ignition device that generates a spark at each of the plurality of spark generators by a voltage generated by a secondary coil of the ignition coil,
A multipoint ignition device provided with a back electrode disposed inside the insulator and electrically connected to the conductor portion so as to have the same potential as the conductor portion of the wall surface of the combustion chamber . 請求項１〜３のいずれか一項に記載の多点型点火装置であって、The multipoint ignition device according to any one of claims 1 to 3,
前記絶縁体は、シリンダのボア径と略同径の内径を有する円環状に形成されるとともに、内周面が前記燃焼室に露呈するように同シリンダのボアと同軸に配設され、  The insulator is formed in an annular shape having an inner diameter substantially the same as the bore diameter of the cylinder, and is disposed coaxially with the bore of the cylinder so that the inner peripheral surface is exposed to the combustion chamber.
更に、前記絶縁体の径方向への膨張を制限するように同絶縁体の外周に配設された補強部材を備えた多点型点火装置。  Furthermore, the multipoint ignition device provided with the reinforcement member arrange | positioned on the outer periphery of the insulator so that expansion | swelling to the radial direction of the said insulator may be restrict | limited. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の多点型点火装置において、In the multipoint ignition device according to any one of claims 1 to 4,
前記絶縁体の燃焼室露呈面は、前記複数の火花発生部が配置されたそれぞれの位置にて凹部を有するように形成され、  The combustion chamber exposure surface of the insulator is formed to have a recess at each position where the plurality of spark generation portions are arranged,
前記各火花発生部は、前記一対の突出部が前記各凹部内に収容されるように構成された多点型点火装置。  Each of the spark generating portions is a multipoint ignition device configured such that the pair of projecting portions are accommodated in the concave portions. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の多点型点火装置において、In the multipoint ignition device according to any one of claims 1 to 5,
前記各火花発生部は、前記一対の突出部の一方の所定の位置から同一対の突出部の他方の任意の位置までの距離のうちの最も短い距離が、同所定の位置が同突出部の一方の基端から同突出部の一方の先端へ向かうにつれて小さくなるように構成された多点型点火装置。  Each of the spark generating portions has the shortest distance among the distances from one predetermined position of the pair of projecting portions to any other position of the same pair of projecting portions. A multipoint ignition device configured to decrease from one base end toward one tip of the protruding portion. 請求項６に記載の多点型点火装置において、The multipoint ignition device according to claim 6,
前記各火花発生部は、前記一対の突出部のそれぞれの基端の間の前記絶縁体の燃焼室露呈面に沿った距離が、同一対の突出部のそれぞれの先端の間の直線距離の３乃至１０倍となるようにそれぞれ構成された多点型点火装置。  In each spark generating portion, the distance along the combustion chamber exposure surface of the insulator between the base ends of the pair of protrusions is 3 of the linear distance between the tips of the same pair of protrusions. A multi-point ignition device configured to be 10 to 10 times larger. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の多点型点火装置において、In the multipoint ignition device according to any one of claims 1 to 7,
前記各火花発生部は、前記一対の突出部の表面積が同一対の突出部と前記燃焼室内のガスとの間で伝達される熱エネルギーの大きさを火花が発生する前に混合ガスを着火させない所定の大きさとする面積となるように、同一対の突出部の基端から先端までの突出長さを所定の長さより短くしてなる多点型点火装置。  Each of the spark generators does not ignite the mixed gas before the sparks are generated in the magnitude of thermal energy transmitted between the pair of protrusions having the same surface area of the pair of protrusions and the gas in the combustion chamber. A multipoint ignition device in which a protrusion length from a base end to a tip end of the same pair of protrusions is shorter than a predetermined length so as to have an area having a predetermined size. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の多点型点火装置において、The multipoint ignition device according to any one of claims 1 to 8,
前記各火花発生部は、前記一対の突出部の一方が同一対の突出部の他方と空間を介して対向するように配置され、  Each of the spark generating portions is arranged such that one of the pair of protruding portions faces the other of the same pair of protruding portions via a space,
前記絶縁体の燃焼室露呈面は、前記一対の突出部のそれぞれの基端の間の同燃焼室露呈面に沿った距離が同一対の突出部のそれぞれの基端の間の直線距離より大きくなるように形成された多点型点火装置。  In the combustion chamber exposure surface of the insulator, the distance along the combustion chamber exposure surface between the base ends of the pair of protrusions is greater than the linear distance between the base ends of the same pair of protrusions. A multi-point ignition device formed to be.
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