JPS58214674A - 内燃機関用点火装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関用点火装置に関するものである。

（１） 従来周知の内燃機関用点火装置は、Ｍ１図又は第２図の
如く構成され、バッテリー１より供給された電流はイグ
ニッションコイル３の１次巻線３ａ及びブレーカ−２を
通りアースに流れる。イグニッションコイル３で発生し
た高電圧は２次巻線３ｂの片端（第１図）又は両端（第
２図）より出力されスパークプラグ４の端子に印加され
る。一方、スパークプラグ４は第３図の如く構成されて
おり、端子部ａと中心電極ｆは導電性がグラスシールｇ
で固着され電気的に導通状態となっていると同時に、絶
縁碍子すにより取付金具ｄとは電気的に絶縁されている
。この取付金具ｄは内燃機関へ取付けるため取付ネジを
持っており、ガスケットｋを介して内燃機関のシリング
ヘッドに密着されている。また、接地電極ｅは取付金具
ｄに溶接等で固着されており、従って上記シリングヘッ
ドとは電気的に導通状態となっている。上記中心電極ｆ
と接地電極ｅとの間に火花放電用のスパークギヤツブｈ
を構成している。

上記従来装置の作動はイグニッションコイル３（２） の２次巻線３ｂより印加された高電圧はスパークプラグ
４の端子１１１ａを介して中心電極ｆに印加され、印加
電圧がスパークギャップｈの放電電圧以上となるとスパ
ークギヤツブｈで放電が起り、混合気に着火するように
なっている。

ところで、最近の背景として、スパークプラグ自体に、
耐汚損性を確保した」二で、着火能力の向上、電波雑音
の低減という諸性能の改善が叫ばれているが、スパーク
プラグ自体の構造の変更ではかかる点を充分に満足する
には限界がある。

本発明者はスパークプラグを含めた点火装置という大き
な視野に立ち、この点火装置について鋭意研究の結果、
前記第１図ならびに第２図の従来装置の改良ならびにス
パークプラグ自体の改良により前記諸性能の大幅改善を
達成できることを見い出したのである。

即ち、本発明は、スパークプラグの２つの電極の一方を
車両ボディーに電気的に接続してスパークプラグとイグ
ニッションコイルの２次巻線とを有する高電圧回路を車
両ボディーに電気的に接続（３） するという従来装置の既成概念を根本的に打破したもの
であり、その特徴とするところはスパークプラグの取付
金具を内燃機関に電気的に絶縁して取付けてスパークプ
ラグ自体を車両ボディーと電気的に絶縁し、スパークプ
ラグのスパークギヤツブ形成用の電極の各々をイグニッ
ションコイルの２次巻線の両端に電気的に接続し、かつ
２次巻線とスパークプラグとを少なくとも包含する高電
圧回路を車両ボディーと電気的に絶縁した構成にある。

以下本発明を具体的実施例により詳細に説明する。第４
図において、この第４図では単気筒２サイクルガソリン
内燃機関を有する車両、即ちオートパイに通用する点火
装置の電気回路を示している。同図において、電源１　
（バッテリー）の正極はイグニッションコイル３の１次
巻線３ａに電気的に接続され、かつこの１次巻線３ａは
ブレーカ−２を介して電源１の負極側に電気的に接続さ
れている。

一方、イグニッションコイル３の２次Ｓ線３ｂ（４） の両端にはスパークプラグ４の電極ｅ、ｆが各々電気的
に接続されている。このプラグ４の２つの電極ｅ、ｆは
内燃機関の燃焼室５内に裸出しており、両者の間で火花
放電用のスパークギヤツブを形成している。

プラグ４の２つの電極ｅ、ｆは内燃機関には電気的に接
続されておらず、結果的に車両ボディー（オートパイの
シャーシー）に接続（アース）されていない構成となっ
ている。これについては後述する。なお、第４図中にお
ける内燃機関のアース回路は一般的なアース回路を示し
ており、上記電極ｅ、ｆがアースされていることを示す
ものではない。

次に、上記プラグ４の詳細構造ならびに内燃機関に対す
る取付態様を第５図により説明する。同図において、プ
ラグ４の基本構造は第３図の従来周知の構造と同一であ
り、詳細説明は略し、異なる点のみ述べると、プラグ４
の取付金具ｄの取付ねじ部ｐには耐熱電気絶縁性の例え
ばアルミナ磁器よりなる円筒状の絶縁ブツシュ８が螺合
してあ（５） る。従って、プラグ４はこの絶縁ブツシュ８の取付ねじ
部８ａを介して内燃機関のシリンダヘッド６に螺合取付
けしである。なお、絶縁ブツシュ８と取付金具ｄとの間
には金属ガスケツ）Ｑが、また絶縁ブツシュ８とシリン
ダヘッド６との間にも金属ガスケットｋが介装しである
。

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

キャップ７をプラグ４の絶縁碍子すに嵌挿すると、プラ
グ４の端子部ａがキャンプ７の金属リング１３に嵌着さ
れる。一方、上記接極子９の端部がプラグ４の取付金具
ｄの外周に密着する。プラグ４は前述のごとく、第３図
の構造を有していて、側方電極ｅは取付金具ｄに固定さ
れているので、この側方電極ｅは取付金具ｄ、接極子９
、接続端子１１を介して高圧コード１２ａに電気的に接
続される。一方、中心電極ｆは端子部ａと電気的に（６
） 接続されているので、この端子部ａ、金属リングＩ３、
接続端子１０を介して高圧コード１２ｂに電気的に接続
される。

なお、上述したように、プラグ４の取付金具ｄは絶縁ブ
ツシュ８によってシリンダヘッド６とは電気的に絶縁さ
れているため、プラグ４の側方電極ｅが取付金具ｄを介
してシリンダヘッド６、結果的には車両ボディーに電気
的に接続されることはないのである。

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

」１記構成において、次に作用を述べる。スパークプラ
グ４の中心電極ｆにプラスの電圧、側方電極ｅにマイナ
スの逆極性の電圧を印加すると、スパークギャップｈで
放電し、混合気に着火する。

上記実施例ではプラグ４と２次巻線３ｂとから成る高電
圧回路が車両ボディーより浮いた構成であるため、放電
時の電圧は従来周知の第１図、！＠３図に比較し車両ボ
ディーから見て１／２の電圧となる。

（７） 次に、実験で本発明の優れた効果を説明する。

実験は２サイクル、５０ｃｃのガソリン内燃機関を使用
して行なった。試料は、第１図に示す点火方式に第３図
に示すスパークプラグを組み合わせ、第６図に示す如く
取付る。従来周知の構成と、第４図に示す点火方式に第
３図に示すスパークプラグを組み合わ・１１第５図に示
す如く絶縁ブツシュ８を介して取付る本実施例の構成と
を用い、両者の性能を比較した。

第７図は、上記内燃機関のチョーク弁を全閉（回転数２
０００　ｒ、ｐ、ｍ　）にして運転し、内燃機関が停止
するまでの時間（分）を示した汚損実験の結果を示して
いる。この第７図によれば、本実施例のものは従来周知
のものと同程度もしくは若干耐汚損性がよくなることが
わかる。

第８図は」１記耐汚損実験と同じ点火装置を用いて電波
雑音を測定した結果を示している。この結果から、本実
施例では電波雑音強度は第８図Ｅの如くなるのに対し、
従来周知のものは第８図Ｆの如くなり、本実施（ｆトの
ものは電波雑音を低下させ（８） る優れた効果を持っていることが判る。この効果は、従
来周知のスパークプラグのグラスシール部ｇ（第３図）
に抵抗体を挿入した場合の電波雑音抑制効果のレベルと
略同−レベルであり、抵抗体は必要でなく、また本実施
例に抵抗体を組み合せれば更に１０〜２０ｄＢの電波雑
音抑制効果が実現できることは明らかである。このよう
に本発明装置が電波雑音の抑制に効果があるのはスパー
クプラグの放電時の電圧が前述したごと〈従来周知のも
のに比べ１／２と低下させ得たことと同時に、内燃機関
の燃焼変動等に伴う放電々圧の変化量が従来に比べて１
７２と低下させ得たことにより得られものである。更に
は、スパークプラグに上記のごとく逆極性の電圧を印加
する結果、電流の方向が２本の高圧コード１２ａ、１２
ｂで逆方向になる効果も併せて得られたのものと考えら
れる。

高電圧回路は車両ボディーから電気的に絶縁されている
ため、高電圧回路と車両ボディー間に形成されるキャパ
シタンス（浮遊分布容量）成分を介して高電圧回路内の
高周波電流が車両ボディー（９） に直接的に流れることが少なくなるため、車両ボディー
から直接的に発生ずる電波はなくなり、電波は高電圧回
路内の高周波電流のみから主として発生し、この電波を
前記車両ボディーが補捉し車両ボディー内各部分電波の
エネルギーを熱エネルギーに変換することができる。い
いかえれば、高電圧回路とは絶縁された車両ボディーが
電波吸収材の作用をなし、結果的に車両外部に到る電波
は弱くなり、車外のテレビやラジオに与える電波障害が
緩和されるとともに車両内に設置された電子機器に電波
障害を与えることも少なくなる。

第９図および第１０図は本発明点火装置の他の実施例に
おける電気結線図を示ずものである。この各実施例につ
いて説明すると、第９図は２気筒を有する内燃機関に適
用されるもので、これは２つのイグニッションコイル３
．３を用い、２つのスパークプラグ４を介し゛ζ両コイ
ル３．３の２次巻線３ｂ、３ｂを電気的に接続してあり
、各コイル３．３に同時に高電圧を発生させる構成とし
である。

（１０） 第１０図は各気筒のプラグ４を１つのイグニッションコ
イル３の２次巻線３ｂに直列関係に接続したものである
。

この第９図および第１Ｏ図の実施例は２つのプラグ４．
４で同時に火花放電を発生させ、一方をいわゆる捨て火
とするものである。

ところで、本発明の先行技術として特開昭５２−１５６
２４２があるが、ここに開示されたものは第１１図の如
くになり、イグニッションコイル３の高電圧回路が従来
の如く車両ボディーに電気的に接続された構成であるた
め、スパークギヤツブの短絡回路ができ易く、耐汚損性
の向上は期待できない。また、雑音低減効果もあまり期
待できない。

また、先行技術の別の例として特開昭５３−３７２４５
がある。これは、第１２図のごとく、イグニッションコ
イル３の２次巻線３ｂの中間ヲ車両ボディーに電気的に
接続した構成である。この先行例ではイグニッション３
の２次巻線３ｂの電気的回路が車両ボディー（接坤）を
含むためにスパークギヤツブの短絡回路ができ易く、耐
汚損性は乏しい。また、雑音低減効果もあまり期待でき
ない。

本発明は前述の実施例に限定されることはなく、次のよ
うに種々の変形が可能であることは勿論である。

（１）内燃機関の１つの燃焼室内に前述のプラグを２個
取付けてもよい。

（２）イグニッションコイルの２次巻線とスパークプラ
グとより成る高電圧回路の途中にディストリビュータを
電気的に接続しても勿論よい。

（３）ディストリビュータを持たないダイオード分配型
点火装置（例えば特開昭５Ｏ−４３３２７）にも本発明
を適用できる。

（４）本発明は４気筒を持った内燃機関用点火装置にも
適用できる。例えば、４気筒では特公昭４０−８２８１
号に開示の点火装置を本発明のごとくに構成すればよい
。

（５）本発明はオートバイに限らず、あらゆる用途の内
燃機関に適用できることは言うまでもない。

（６）本発明はバッテリ一点火式に限らず、マグネト式
点火装置にも適用できる。

（７）第５図において、絶縁プツシ：Ｌ８の代わりにプ
ラグ４の取付金具ｄのねじ部ｐにポリイミド系の耐熱電
気絶縁性被膜を形成し、そのねじ部Ｐのうち燃焼室５側
にアルミナ溶射被膜あるいは耐熱ガラス被膜を形成する
ことによってシリンダヘッド６と電気的に絶縁してもよ
い。

以上要するに、本発明によれば、次に列挙する効果を奏
する。

（１１既存のスパークプラグを流用でき、従って信頼性
が高く構造も簡単である。

（２）スパークギヤツブでの車両ボディーがら見た放電
々圧は従来に比べて１／２となり、点火装置における構
成部品の耐電圧設計が簡単になるため、前記スパークギ
ヤツブ寸法の拡大が可能になり、従って着火能力の向上
を図ることができる。

（３）スパークプラグとイグニソンヨンコイルの２次巻
線とを有する高電圧回路が車両ボディーに対し電気的に
絶縁されているため、その高電圧回路（１３） を流れる高周波電流が車両ボディーに流れることがなく
なり、従って電波雑音低減効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来の点火装置を示す電気結線図
、第３図は従来装置に用いられるスパークプラグを示す
断面図、第４図は本発明の点火装置の一実施例を示す電
気結線図、第５図は第４図の本発明装置に用いるスパー
クプラグならびにその取付態様を示す一部断面図、第６
図は本発明の作用説明に供するものでプラグの取付態様
を示す一部断面図、第７図および第８図は本発明の作用
説明に供する特性図、第９図および第１０図は本発明装
置の他の実施例を示す電気結線図、第１１図および第１
２図は従来例を示す電気結線図である。 ３・・・イグニッションコイル、３ｂ・・・２　次巻ｍ
。 ４・・・スパークプラグ、５・・・燃焼室、８・・・絶
縁ブツシュ、ｂ・・・絶縁碍子５　ｄ・・・取付金具、
ｅ・・・側方電極、ｆ・・・中心電極、ｈ・・・スパー
クギヤツブ。 代理人弁理士　岡　部　　　隆 （１４）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中心電極を保持した絶縁碍子と、この碍子の外周に固定
   した取付金具と、この金具に設けられ前記中心電極との
   間でスパークギヤツブを形成した側方電極とを備えたス
   パークギヤ・２プを有し、内燃機関の燃焼室に前記スパ
   ークプラグの取付金具を前記内燃機関と電気的に絶縁し
   て取付けることにより、前記スパークプラグを車両ボデ
   ィーと電気的に絶縁し、前記スパークプラグの中心電極
   および側方電極をイグニッションコイルの２次巻線の両
   端に各々電気的に接続し、少なくとも前記２次巻線と前
   記スパークプラグとを有する高電圧回路を前記車両ボデ
   ィーと電気的に絶縁した内燃機関用点火装置。