(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドに装着される点火栓とロッカカバーとの間に円筒状の第１の点火コイルを配設すると共に、該第１の点火コイルの上端部に連結させてロッカカバー上に筐体状の第２の点火コイルを配設し、これら第１の点火コイルと第２の点火コイルとを並列に接続して、多重放電特性を得るように構成し、
かつ、前記第１の点火コイルは、第２の点火コイルに比較して２次電圧が急峻に立ち上がる放電特性を有する一方、第２の点火コイルは第１の点火コイルに比較して放電時間が長い放電特性を有し、これらを合成した２次電圧が急峻に立ち上がり放電時間の長い多重放電特性が得られる構成としたことを特徴とする内燃機関の点火装置。
【請求項２】
前記第１の点火コイルと第２の点火コイルの２次側同士を、前記第１の点火コイルの円筒状ケースの外周壁に外装鉄心位置決め用に突出して形成されたリブに配設された配線を介して接続する構成としたことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の点火装置。
【請求項３】
前記第１の点火コイルと第２の点火コイルの２次側同士を、過早着火防止用のダイオードを介して点火栓の電極に接続される位置で接続したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関の点火装置。
【請求項４】
前記第１の点火コイル及び第２の点火コイルの１次側に接続される各パワートランジスタを１つのパッケージに一体に装着したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに１つに記載の内燃機関の点火装置。
【請求項５】
前記第１の点火コイル及び第２の点火コイルの１次側に接続される各パワートランジスタを第２の点火コイルのケースの離れた位置に装着したことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の内燃機関の点火装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の点火装置に関し、特に、多重放電特性を得る点火装置の小型化を図った技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の点火装置としては、点火栓のくすぶりに対して良好な着火性能を得るためには、２次電圧が急峻に立ち上がる特性が要求され、一方、リーンバーンや通常の燃焼を良好に維持するためには放電時間が長い特性が要求される。しかし、２次電圧を急峻に立ち上げるためには点火コイルの２次巻線数を小さくするなどして短時間にエネルギを放出させるため、放電時間は短くなるので、これら両特性の要求は相反している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、複数の点火コイルを用いて個々の特性を合成して多重放電とすることにより、前記２つの要求を同時に満たすことが可能である。
【０００４】
しかし、例えば、シリンダヘッドに装着される点火栓とロッカカバー上に備えられる電極コネクタとの間に設けられる円筒状の点火コイル（ペンシル型コイルと称される。特開平１０−７７９３９号公報等参照）  の場合、複数の点火コイルを円筒の径方向に重ねて設けようとしても周辺の弁駆動機構によるスペースの制約で外径を増大することが困難であり、また、軸方向に重ねることも縦方向に長くなり過ぎて機関高さの制約上困難である。また、点火栓に円筒部材（プラグチューブ）  を介して連結され、ロッカカバー上に配設される筐体状の点火コイル（プラグトップ型コイルと称される。特開平１０−２２３４６３号公報等参照）  の場合も、該点火コイルを複数設けようとすると大型化し、取付スペースの確保が困難である。また、点火コイルを点火栓から遠く離れた位置に設置する場合は、ハイテンションコードを用いて配電することになるため、エネルギーロス分を余分に点火コイルに出力する必要があり、高圧配電の信頼性も懸念される。
【０００５】
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、前記相反する２つの要求を満たすことができる多重放電特性を得るための２つの点火コイルをコンパクトに配置して小型化を満たした内燃機関の点火装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１に係る発明は、
シリンダヘッドに装着される点火栓とロッカカバーとの間に円筒状の第１の点火コイルを配設すると共に、該第１の点火コイルの上端部に連結させてロッカカバー上に筐体状の第２の点火コイルを配設し、これら第１の点火コイルと第２の点火コイルとを並列に接続して、多重放電特性を得るように構成し、
かつ、前記第１の点火コイルは、第２の点火コイルに比較して２次電圧が急峻に立ち上がる放電特性を有する一方、第２の点火コイルは第１の点火コイルに比較して放電時間が長い放電特性を有し、これらを合成した２次電圧が急峻に立ち上がり放電時間の長い多重放電特性が得られる構成としたことを特徴とする。
【０００７】
請求項１に係る発明によると、
第１の点火コイルと第２の点火コイルとを並列に接続することで、これら各点火コイルの各特性を合成した特性、即ち、２次電圧が急峻に立ち上がると共に放電時間の長い多重放電特性が得られ、点火栓のくすぶりに対して良好な着火性能を確保できると共に、リーンバーンや通常の燃焼も良好な性能を確保できる。そして、元々デッドスペースとなる円筒空間（プラグチューブ内空間）  に第１の点火コイルを配設し、ロッカカバー上に筐体状の第２の点火コイルを配設するので、従来のプラグトップ型コイルを備えた点火装置と同様の外形寸法に収めることができ、多重放電特性を有する点火装置を可及的に小型化することができる。
【０００９】
また、周辺に弁駆動機構等を備えて外径寸法が制約される第１の点火コイルに、放電エネルギーが小さくコイル外径が小さくて済む２次電圧が急峻に立ち上がる特性を持たせ、設置スペースに余裕のある筐体状の第２の点火コイルに、放電エネルギーを多く必要とする放電時間が長い特性を持たせることにより、各点火コイルを無理なく配設して所望の放電特性を容易に得ることができる。
【００１０】
また、請求項２に係る発明は、
前記第１の点火コイルと第２の点火コイルの２次側同士を、前記第１の点火コイルの円筒状ケースの外周壁に外装鉄心位置決め用に突出して形成されたリブに配設された配線を介して接続する構成としたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る発明によると、
外装鉄心位置決め用に突出して形成されたリブを利用して第１の点火コイルと第２の点火コイルの２次側同士を接続することにより、該接続のために第１の点火コイルの外形寸法を増大させる必要がなく、小型化の要求を容易に満たせる。
【００１２】
また、請求項３に係る発明は、
前記第１の点火コイルと第２の点火コイルの２次側同士を、過早着火防止用のダイオードを介して点火栓の電極に接続される位置で接続したことを特徴とする。
【００１３】
請求項３に係る発明によると、
過早着火防止用のダイオードを第１の点火コイルと第２の点火コイルとに共通して１個備えるだけでよく、設置スペースを余分に必要としなくてすむ。
【００１４】
また、請求項４に係る発明は、
前記第１の点火コイル及び第２の点火コイルの１次側に接続される各パワートランジスタを１つのパッケージに一体に装着したことを特徴とする。
【００１５】
請求項４に係る発明によると、
２つのパワートランジスタを１つのパッケージに一体に装着することにより、コンパクトに収納することができる。
【００１６】
また、請求項５に係る発明は、
前記第１の点火コイル及び第２の点火コイルの１次側に接続される各パワートランジスタを第２の点火コイルのケースの離れた位置に装着したことを特徴とする。
【００１７】
請求項５に係る発明によると、
パワートランジスタの発熱量が大きい場合には、各パワートランジスタを離して設けることにより、熱的負荷を軽減することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の一実施の形態に係る点火装置を備えた内燃機関の要部を示し、シリンダヘッド１の点火栓２が装着される孔部とロッカカバー３のボス部との間に仕切り用の鋼管４が連結され、その内側に円筒状の第１の点火コイル（ペンシル型コイル）  ５を配設すると共に、前記第１の点火コイル５の上端部に連結させてロッカカバー３上に筐体状の第２の点火コイル６（プラグトップ型コイル）  を配設する。
【００１９】
図２は、前記点火装置を示し、第１の点火コイル５は、中心側から外側にセンタコア５１，２次ボビン５２，２次巻線５３，１次ボビン５４，１次巻線５５，ケース５６，外装鉄心５７とを備えて構成される。
【００２０】
第２の点火コイル６は、図３に示すように、上下に積層した鉄心６１の中央部周囲に内側から外側に１次ボビン６２，１次巻線６３，２次ボビン６４，２次巻線６５が装着される。
【００２１】
前記第１の点火コイル５と第２の点火コイル６とが、図４に示すように並列に接続される。ここで、第１の点火コイル５の２次巻線５３と第２の点火コイル６の２次巻線６５とを過早着火防止用のダイオード７を介して点火栓２の電極に接続される位置で接続する。また、この２次側同士の接続を、図２に示すように、ケース５６の外周壁を一部を突出して形成される外装鉄心５７の位置決め用リブ５６ａに埋設した（若しくは縦溝を形成して該縦溝内に配設した）  配線８を介して接続する。具体的には、前記配線８の上端部に第２の点火コイル６の２次巻線６５の一端部を接続すると共に、該配線８の下端部に第１の点火コイル５の２次巻線５３の一端部及びセンタコア５１の下方に近接して配設された前記ダイオード７の一方の端子を接続する。ここで、前記配線８の端部を中央部に溝を有した２叉端子状に形成し、該溝に２次巻線５３の端部やダイオード７の端子を係止して接続するような構成とすれば確実に接続することができる。前記ダイオード７の他方の端子はキャップ状の高圧端子９に接続され、該高圧端子９の下端部にスプリング端子１０の上端部が嵌挿して固定される。そして、前記第１の点火コイル５の下端部と連結して高圧端子９及びスプリング端子１０の外側に配設されたゴム材等からなる円筒状の緩衝部材１１に点火栓２の陽極と接続される上端部が圧入され、スプリング端子１０を押し縮めることにより、高圧端子９及びダイオード７を介して第１の点火コイル５及び第２の点火コイル６の各２次巻線５３，６５と電気的に接続される。
【００２２】
図３に戻って、第２の点火コイル６のケースと一体に、第１の点火コイル５を電源と接続するための第１のコネクタ１２と第２の点火コイル５を電源と接続するための第２のコネクタ１３が形成され、また、ボルトによりシリンダヘッド１に締結するための締結部１４が形成される。また、第１の点火コイル４の１次巻線５５に接続される第１のパワートランジスタ１５と第２の点火コイル５の１次巻線６３に接続される第２のパワートランジスタ１６とを隣接して１つに収めたパッケージ１７が２次巻線６５の外側に近接して配設される。これら、第１のパワートランジスタ１５と第２のパワートランジスタ１６とが、図４に示す多重駆動回路１８によって駆動され、所定の点火時期に点火栓２が多重放電して点火が行われる。
【００２３】
以上のように構成した点火装置によれば、第１の点火コイル５と第２の点火コイル６とを並列に接続することにより、図５に示すように、これら各点火コイルの特性を合成した２次電圧が急峻に立ち上がると共に放電時間の長い多重放電特性が得られ、点火栓のくすぶりに対して良好な着火性能を確保できると共に、リーンバーンや通常の燃焼も良好な性能を確保できる。そして、鋼管４の内側のデッドスペースに第１の点火コイルを配設し、ロッカカバー３上に筐体状の第２の点火コイル６を配設するので、従来のプラグトップ型コイルを備えた点火装置と同様の外形寸法に収めることができ、多重放電特性を有する点火装置を可及的に小型化することができる。
【００２４】
特に、周辺に弁駆動機構等を備えて外径寸法を制約される円筒状の第１の点火コイル５に放電エネルギーが小さくコイル外径が小さくて済む２次電圧が急峻に立ち上がる特性を持たせ、設置スペースに余裕のある筐体状の第２の点火コイル６に放電エネルギーを多く必要とする放電時間が長い特性を持たせることにより、各点火コイルを無理なく配設して所望の放電特性を容易に得ることができる。
【００２５】
また、外装鉄心位置決め用に突出して形成されたリブ５６ａを利用して第１の点火コイル５と第２の点火コイル６の２次巻線５３，６５同士を接続する構成としたことにより、該接続のために第１の点火コイル５の外形寸法を増大させる必要がなく、小型化の要求を容易に満たせると同時に、該接続を過早着火防止用のダイオード７を介して点火栓２の電極に接続される位置で行うことにより、ダイオード７を１個共通して備えるだけでよく、設置スペースを余分に必要としなくてすみ、コストも低減できる。
【００２６】
更に、前記第１の点火コイル５及び第２の点火コイル６の各１次巻線５５，６３に接続される各パワートランジスタ１５，１６を１つのパッケージ１７に一体に装着したことにより、コンパクトに収納することができる。
【００２７】
但し、各パワートランジスタの発熱量が大きい場合は、２つのパワートランジスタを、第２の点火コイルのケースの離れた位置、例えば、鉄心を挟んで両側に設ける構成とすればよく、熱的負荷を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る点火装置を備えた内燃機関の要部を示す断面図。
【図２】同上点火装置の詳細を示し、（Ａ）  は正面図、（Ｂ）  は一部縦断面図、（Ｃ）  は（Ａ）  のＣ−Ｃ矢視断面図。
【図３】同上点火装置の第２の点火コイルを示し、（Ａ）  は平面図、（Ｂ）  は一部拡大平面図。
【図４】同上点火装置の点火回路を示す図。
【図５】同上点火装置の放電特性を示す図。
【符号の説明】
１  シリンダヘッド
２  点火栓
３  ロッカカバー
４  鋼管
５  第１の点火コイル
６  第２の点火コイル
７  ダイオード
８  配線
１５  第１のパワートランジスタ
１６  第２のパワートランジスタ
１７  パッケージ
５３  第１の点火コイルの２次巻線
５５  第２の点火コイルの１次巻線
５６ａ  リブ
６３  第２の点火コイルの１次巻線
６５  第２の点火コイルの２次巻線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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