(57)【要約】【課題】高周波ノイズの放出を、付加素子などを使用することなく低減する内燃機関用点火装置を提供する。【解決手段】点火プラグ２０に供給する高電圧を発生する点火コイル本体１３と、点火コイル本体１３から出力された高電圧を点火プラグ２０へ伝導する導体部と、点火コイル本体１３および導体部を内包する絶縁ケース１０とを備え、導体部は、点火プラグ２０の電極に接触させるコイル状のスプリング１５と、点火コイル本体１３が発生した高電圧をスプリング１５へ供給する接続部材１４とを含み、スプリング１５は、接続部材１４と点火プラグ２０とを接続する自由長になり、所定高周波帯域の波長に対応しないことにより該所定高周波帯域の高周波ノイズの放射効率を低く抑える長さの線材によって形成されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
点火プラグに供給する高電圧を発生する点火コイル本体と、
前記点火コイル本体から出力された高電圧を前記点火プラグへ伝導する導体部と、
前記点火コイル本体および前記導体部を内包する筐体と、
を備え、
前記導体部は、
前記点火プラグの電極に接触させるコイル状のスプリングと、前記点火コイル本体が発生した高電圧を前記スプリングへ供給する導電部材と、を含み、
前記スプリングは、
前記導電部材と前記点火プラグとを接続する自由長になり、
所定高周波帯域の波長に対応しないことにより該所定高周波帯域の高周波ノイズの放射効率を低く抑える長さの線材によって形成されている、
ことを特徴とする内燃機関用点火装置。
【請求項２】
前記コイル状のスプリングは、
ＶＨＦ帯で１／２波長以下となる長さの線材によって形成されている、
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】
前記コイル状のスプリングは、
密巻き部分を有することなく、らせん状に形成されている、
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、内燃機関の点火プラグに直接高電圧を供給する内燃機関用点火装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の点火装置として、点火プラグに直接接続するダイレクトイグニッション方式が多く用いられている。この点火装置は、小型の点火コイルと、当該点火コイルと点火プラグとを電気接続する導電部材等を備え、内燃機関のプラグホールへ挿入して設置固定するように構成されている。
このような内燃機関用点火装置は、一般的には、例えばヘッドカバーの上面に点火コイル本体を配置し、この位置の点火コイル本体から、シリンダヘッドに固定された点火プラグまで導電部材等を延設している。また、この導電部材に、例えばコイル状のスプリングを使用し、スプリンングが押圧を加えながら点火プラグの頭部電極に接触して、確実に電気接続するように構成している。
【０００３】
プラグコードを使用せずに直接点火プラグへ接続する内燃機関用点火装置は、耐油性や耐熱性などを有する絶縁ケースに格納されており、当該絶縁ケースの頭部分に点火コイル本体を内包している。
また、この絶縁ケースは、上記の頭部分から下方へ延設された筒状のプラグソケットを有し、プラグソケットの内部に導電部材のスプリングを設置している（例えば、特許文献１参照）。
上記の導電部材は、押しバネのスプリングなどによって構成されている。このスプリングは、内燃機関用点火装置を内燃機関に装着固定したとき、シリンダヘッド等に固定された点火プラグの頭部電極に届く自由長を有し、当該自由長となる長さの線材をコイル状に巻回して形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２３２４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
内燃機関用点火装置は、点火コイル本体の一次側電流を遮断することによって二次側に高電圧を励起する。そのため、高電圧出力時には高周波ノイズが発生し、周囲の電子機器などに動作障害を発生させることがある。
内燃機関用点火装置に備えるスプリングは、上記の高電圧とともに高周波ノイズも印加されることから、当該スプリングの長さ（線材等の長さ）が、ノイズ波長と所定関係の長さ（例えば、ノイズ波長の数分の一）になると、このスプリングがアンテナとなって高周波ノイズを周囲に放射してしまうという問題点があった。
【０００６】
本開示は上記の課題に鑑みなされたもので、高周波ノイズの放出を、付加素子などを使用することなく低減する内燃機関用点火装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示に係る内燃機関用点火装置は、点火プラグに供給する高電圧を発生する点火コイル本体と、前記点火コイル本体から出力された高電圧を前記点火プラグへ伝導する導体部と、前記点火コイル本体および前記導体部を内包する筐体と、を備え、前記導体部は、前記点火プラグの電極に接触させるコイル状のスプリングと、前記点火コイル本体が発生した高電圧を前記スプリングへ供給する導電部材と、を含み、前記スプリングは、前記導電部材と前記点火プラグとを接続する自由長になり、所定高周波帯域の波長に対応しないことにより該所定高周波帯域の高周波ノイズの放射効率を低く抑える長さの線材によって形成されている、ことを特徴とする。
【０００８】
また、前記コイル状のスプリングは、ＶＨＦ帯で１／２波長以下となる長さの線材によって形成されている、ことを特徴とする。
【０００９】
また、前記コイル状のスプリングは、密巻き部分を有することなく、らせん状に形成されている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、部品点数を増大させることなく、また、組み立て作業の複雑化を抑えて高周波ノイズの放射を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示による実施例の内燃機関用点火装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】参考例のスプリングの形状を示す説明図である。
【図３】本開示による実施例の内燃機関用点火装置に用いる他のスプリングを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
（実施例）
図１は、本開示による実施例の内燃機関用点火装置の概略構成を示す説明図である。図示した点火装置１は、点火プラグ２０へ供給する高電圧に耐用できる絶縁性を備えた絶縁ケース１０（筐体）に、上記の高電圧を発生する点火コイル本体１３、点火コイル本体１３が発生した高電圧を伝導する接続導体１４（導電部材）およびスプリング１５などを備えて構成されている。
絶縁ケース１０は、前述の絶縁性を有し、また、内燃機関に使用されている油脂類に対する耐油性、稼働中の内燃機関から放出される熱に対する耐熱性を備えた、例えば硬質の樹脂を用いて形成したものである。
この絶縁ケース１０は、点火装置１の上端に配置され、点火コイル本体１３を内包するケース頭部１１、ケース頭部１１から下方に延設されたプラグソケット１２を備えて構成されている。
【００１３】
ケース頭部１１は、図中、破線で示した点火コイル１３を内部に固定するように形成されており、また、例えばＥＣＵから出力された点火信号を伝送するケーブル等を接続するコネクタ等を備え、また当該点火装置１を内燃機関のヘッドカバー等へ固定する部位を備えて構成されている。
プラグソケット１２は、長筒状に形成されたもので、長筒状の上端部分をケース頭部１１の下側部位に接続し、筒孔内部にスプリング１５を備えている。
また、プラグソケット１２は、長筒状の下端部分、即ち先端にソケット先端部１２ａを有し、このソケット先端部１２ａを、内燃機関に取り付け固定された点火プラグ２０（破線で図示）の頭部に覆い被せる（点火プラグ２０の頭部を挿入する）ように構成されている。
【００１４】
点火コイル本体１３は、図示を省略した一次側コイル、二次側コイル、鉄芯などによって構成されたもので、前述のようにケース頭部１１の内部に設置固定され、高電圧を発生する二次側コイルの一端を、例えば接続導体１４に電気接続している。
接続導体１４は、導電性の材料を用いて形成したもので、高電圧の印加に耐えることができ、また、電力損失を抑えて伝導する大きさおよび形状の、例えば金属の短片部材である。
この接続導体１４は、ケース頭部１１とプラグソケット１２の接続部分の内部に設置され、例えば、ケース頭部１１の下端部分、またはプラグソケット１２の上端部分に嵌合固定されている。
【００１５】
スプリング１５は、プラグソケット１２の筒孔内部に配置したとき、当該筒孔の中心軸を中心に巻回されているコイル状の押しばねである。
スプリング１５の自由長は、当該スプリング１５の上端が接続導体１４の下端部分に接触するとともに、点火装置１を点火プラグ２０へ接続したとき、スプリング１５の下端が点火プラグ２０の頭部電極へ接触する長さを有している。
スプリング１５の上端となるスプリング端部１５ａは、接続導体１４の下端部に当接するように形成され、ここで例示したものはスプリング中央部１５ｃに比べてコイル径を小さくして形成されている。
【００１６】
また、スプリング１５の下端となるスプリング端部１５ｂは、点火プラグ２０の頭部電極に当接するように形成され、ここで例示したものはスプリング中央部１５ｃに比べてコイル径を小さくして形成されている。
なお、スプリング１５は、１本の細鋼線（線材）をコイル状に巻回して形成したものである。詳しくは、全ての部分で線径が同一（均一）な１本の細鋼線を用いて、密巻き部を有することなく、らせん状に巻回したものである。また、この巻回のピッチは全ての部分で同一（均一）である。
【００１７】
点火装置１は、点火コイル本体１３から点火プラグ２０へ高電圧を供給したとき、即ち、点火プラグ２０に点火火花を発生させたときに高周波ノイズが発生する。
スプリング１５を形成する線材は、上記の高周波ノイズに共振しない、即ち、アンテナとならないように高周波ノイズの波長に相当しない長さ、また、当該波長の定倍（数分の１等を含む）に相当しない長さを有する。
換言すると、スプリング１５は、所定波長の高周波ノイズを高い効率で放射するアンテナ長になることを避けて形成されている。
【００１８】
例えば、周波数３０〜３００［ＭＨｚ］のＶＨＦ帯は、波長λが１［ｍ］以上である。スプリング１５からＶＨＦ帯のノイズが放射されることを防ぐためには、スプリング１５を形成する線材を、例えばλ／２以下の長さとし、ＶＨＦ帯の放射効率を低く抑える。
具体的には、直線長さ５００［ｍｍ］以下であって、コイル状に巻回したとき十分なスプリング自由長となる長さの線材を用いて、スプリング１５を形成する。
なお、ここでは、ラジオなどの受信障害を起こすＶＨＦ帯のノイズ放射を抑えるため、線材長さを５００［ｍｍ］以下としたが、他の周波数帯域のノイズ放射を抑えるように線材長さを定めてスプリング１５を構成してもよい。
【００１９】
詳しくは、例えばダイポールアンテナはλ／２の長さで効率よく送受信を行うことができ、また、モノポールアンテナはλ／４の長さで効率よく送受信を行うことができる。
そこで、高周波ノイズの周波数帯域において、アンテナとして効率よく機能する例えばλ／２、λ／４などの長さ、ではない線材により、即ち、高周波ノイズの波長に対応しない長さの線材によってスプリング１５を形成する。
換言すると、所定周波数帯域の高周波ノイズについて、放射効率が良好にならない（低く抑えられる）長さの線材によってスプリング１５を形成する。
【００２０】
図２は、参考例のスプリング２５の形状を示す説明図である。図示したスプリング２５は、例えば、適度な剛性を有するように線材を密着させて巻回した密巻き部２６ａ，２６ｂを備えている。
また、スプリング２５は、密巻き部２６ａと密巻き部２６ｂとの間に、例えば前述のプラグソケット１２の筒孔径と概ね同様なコイル径のスプリング中央部２５ｃを有する。
スプリング２５は、例えば、図１のスプリング１５に替えてプラグソケット１２の内部に配置したとき、接続導体１４と接触するスプリング端部２５ａを、スプリング中央部２５ｃの長手方向の一端に密巻き部２６ａを介して備えている。
また、上記長手方向の他端に、密巻き部２６ｂを介して点火プラグ２０の頭部電極と接触するスプリング端部２５ｂを備えている。
【００２１】
なお、スプリング２５の密巻き部２６ａ，２６ｂは、プラグソケット１２の筒孔内部にスプリング２５を挿入したとき、例えば、この筒孔内部におけるスプリング２５の位置決めを行うために設けられている。
スプリング２５のように密巻き部２６ａ，２６ｂ等を有する場合、高周波ノイズのアンテナとならないように構成することが難しくなる。
詳しくは、線材を密着させて巻回した密巻き部２６a，２６ｂは、電気的長さが線材の長さと異なるため、所定の周波数帯域を定め、この帯域の高周波ノイズ（波長）の放射効率を低く抑える場合、スプリングの線材長さを設定することが難しくなる。
【００２２】
本実施例の点火装置１は、確実に所定の周波数帯域のアンテナとならないようにするため、図１のスプリング１５のように、密巻き部分のないコイル状のスプリングを用いることが好ましい。
なお、密巻き部分を有していても、所定の高周波ノイズのアンテナとならいように、即ち、ノイズ波長に対応しない電気的長さに構成することができる場合には、この密巻き部分を有するスプリングを、点火装置１に使用してもよい。
【００２３】
図３は、本開示による実施例の内燃機関用点火装置に用いるスプリング３５を示す説明図である。このスプリング３５は、図１のスプリング１５と概ね同様に構成されており、前述のように所定周波数帯域の（高周波ノイズの）アンテナとならないように定めた長さの線材によって、スプリング自由長を長くしたものである。
具体的には、スプリング３５は、例えばヘッドカバーなどから点火プラグ２０の固定位置までの距離が遠い内燃機関に対応するため、プラグソケット１２を長く形成した点火装置１に備えるためのものである。
【００２４】
スプリング３５は、均一な径の線材（鋼線等）を用いてコイル状に巻回したもので、例えば、プラグソケット１２の筒孔径と概ね同じ大きさのコイル径を有し、また、一定ピッチで巻回されたスプリング中央部３５ｃを有する。
また、スプリング３５は、スプリング中央部３５ｃの長手方向の一端に、当該スプリング中央部３５ｃよりも巻回ピッチを大きくして疎巻きに形成された長さ調整部３６ａを有する。
長さ調整部３６ａの先端側（スプリング中央部３５ｃに接していない側）には、当該スプリング３５の一端となるスプリング端部３５ａを有している。
スプリング中央部３５ｃの長手方向の他端には、長さ調整部３６ａと同様に疎巻きに形成された長さ調整部３６ｂを有する。
長さ調整部３６ｂの先端側（スプリング中央部３５ｃに接していない側）には、当該スプリング３５の他端となるスプリング端部３５ｂを有している。
【００２５】
ここで例示したスプリング３５は、スプリング端部３５ａ，３５ｂのコイル径をスプリング中央部３５ｃよりも小さく形成しており、長さ調整部３６ａのコイル径がスプリング端部３５ａに向かって徐々に小さくなり、また、長さ調整部３６ｂのコイル径がスプリング端部３５ｂに向かって徐々に小さくなるように形成されている。
なお、スプリング３５は、１本の線材をコイル状に巻回して形成したもので、スプリング中央部３５ｃは、図１のスプリング中央部１５ｃに相当し、スプリング端部３５ａは、スプリング端部１５ａに相当し、スプリング端部３５ｂは、スプリング端部１５ｂに相当する。
【００２６】
一般的に、コイル状のスプリングは、巻回ピッチを大きくするとスプリング伸縮方向以外の方向に歪み易くなる。そこで、スプリング３５は、プラグソケット１２の筒孔内部において、位置決めに作用するスプリング中央部３５ｃが伸縮方向以外に曲がることを抑制し、また、スプリング３５の自由長を十分な長さにするため、位置決め等に対して影響の小さい部分に長さ調整部３６ａ，３６ｂを設けている。
任意の周波数帯域のノイズ波長に対して、放射効率を低く抑えるように線材長さを設定すると、この線材をコイル状に形成したとき、当該コイル状のスプリング自由長が不足する可能性がある。
【００２７】
ここで例示したスプリング３５は、他の部分に比べて疎巻きとした長さ調整部３６ａ，３６ｂを設けているが、疎巻きとする部分は２か所に限定されず、単数あるいは２か所以上設けてスプリングを形成してもよい。
また、疎巻きにする位置も、スプリング３５において例示した部分に限定されず、例えば、プラグソケット１２の筒孔内部に安定状態で配置できるならば、スプリング中央部３５ｃを他の部分よりも疎巻きに形成してもよい。
また、局部的に直線状に形成した部分を設けて、十分なスプリング自由長を確保するようにしてもよい。
また、延長部材等をスプリングの適当な位置に備えて、スプリング自由長を調整するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１点火装置
１０絶縁ケース
１１ケース頭部
１２プラグソケット
１２ａソケット先端部
１３点火コイル本体
１４接続導体
１５スプリング
１５ａ，１５ｂスプリング端部
１５ｃスプリング中央部
２０点火プラグ
２５スプリング
２５ａ，２５ｂスプリング端部
２５ｃスプリング中央部
２６ａ，２６ｂ密巻き部
３５スプリング
３５ａ，３５ｂスプリング端部
３５ｃスプリング中央部
３６ａ，３６ｂ長さ調整部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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