(57)【要約】【課題】低速走行時においても効率よくディストリビューター内部の換気を行う。【解決手段】配電ローター１３が機関１と同期回転することによって機関１の各気筒の点火プラグ６に点火用電圧を配電するディストリビューター２において、前記ディストリビューター２の外部と内部とを連通する吸気口１８と、前記配電ローター１３の回転軸１２と略直交する向きに開口して外部と内部とを連通する排気口２０と、を備え、前記吸気口１８付近に、ディストリビューター２の外部から内部へ一方向に通気する通気弁１９を設ける。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配電ローターが回転することによって機関の各気筒に対応する電極に順次点火用電圧を配電するディストリビューターにおいて、
前記ディストリビューターの内部と外部とを連通する吸気口並びに排気口と、
前記吸気口に、ディストリビューターの外部から内部へ向けて一方向に空気が流れるように導く通気弁と、を備え、前記吸気口から取り入れた外気を前記排気口から排出させてディストリビューター内部の換気を行うようにしたことを特徴とする内燃機関のディストリビューター。
【請求項２】
前記吸気口並びに排気口は前記配電ローターの回転半径方向に開口し、前記吸気口から導入した空気が前記排気口から排出される請求項１に記載の内燃機関のディストリビューター。
【請求項３】
前記通気弁は、弁板が上端付近を軸として回転するフラップ式であり、前記弁板が車両搭載状態で略鉛直下向きとなる位置で閉弁となり、かつ前記弁板が前記閉弁状態から外部側に向けて開弁しないようにストッパーを設けた請求項１または２に記載の内燃機関のディストリビューター。
【請求項４】
車両搭載状態では、前記吸気口の開口方向が走行風及びラジエター用ファン風の流れの下流向きになる請求項１〜３のいずれか一つに記載の内燃機関のディストリビューター。
【請求項５】
車両搭載状態では、前記吸気口の開口面が走行風およびラジエター用ファン風の流れと略直交する請求項１〜４のいずれか一つに記載の内燃機関のディストリビューター。
【請求項６】
ディストリビューター内部と外部とを連通する吸気管を設け、前記吸気管先端部を前記吸気口とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の内燃機関のディストリビューター。
【請求項７】
前記吸気管の先端付近の周辺部に、遮風板を設ける請求項６に記載の内燃機関のディストリビューター。
【請求項８】
前記遮風板は、前記吸気管の周辺部が外側に張り出したものである請求項７に記載の内燃機関のディストリビューター。
【請求項９】
前記遮風板は、車両搭載状態では前記流れに略直交する請求項７または８に記載の内燃機関のディストリビューター。
【請求項１０】
ディストリビューターを走行風及びラジエター用ファン風の流れの上流方向からの投影した際に、前記吸気管先端部の投影面が前記遮風板の投影面内に収まる請求項７〜９のいずれか一つに記載の内燃機関のディストリビューター。
【請求項１１】
前記排気口は、車両搭載状態では走行風及びラジエター用ファン風による吸出し作用を受ける位置となる請求項１〜１０のいずれか一つに記載の内燃機関のディストリビューター。
【請求項１２】
車両搭載状態では、走行風及びラジエター用ファン風によって前記排気口に動圧がかからないように防塵板を設けた請求項１１に記載の内燃機関のディストリビューター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用に用いられるディストリビューター内部の換気を効率良く行うための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディストリビューター内では、ローターシャフトに設けた配電ローターとキャップ側に設けた側電極との間における火花放電によってオゾン等の酸性物質が発生する。この酸性物質がディストリビューター内部に滞留すると側電極等を腐食するため、配電ローターにフィンを設け、配電ローターの回転によって生じる旋回流を利用して前記酸性物質を外部に排出する方法が知られている。
【０００３】
特許文献１には、ディストリビューターハウジングの底部に吸気口、キャップとハウジングとの接合部付近に排気口を設け、フィンを設けた配電ローターが回転することによって吸気口から外部の空気を吸入し、内部の酸性物質を排気口から排出する技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−２６１１２５号公報
【０００５】
【本発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１の方法では、停車時又は低速走行時のようにエンジン回転速度が低い時には、エンジン回転に同期して回転するローターシャフトの回転速度も低いため、形成される旋回流が弱く、十分な換気効果が得られないという問題があった。
【０００６】
また、通常、吸気口は、防塵性や防水性を考慮して、走行風やラジエター冷却用ファンによる風（以下、走行風等という）が直接当らないよう開口させ、特許文献１においてもハウジングの底部に吸気口を下側に向けて開口させている。この場合、走行風等が吸気口近傍を通過すると吸気口の開口部近傍の圧力が降下し、これによって生じる圧力差によって内部の空気が吸い出される。また、排気口の開口部近傍でも吸気口と同様に、圧力降下によって生じた圧力差による内部空気の吸い出しが発生する。したがって、吸気口と排気口との圧力差がなくなり、吸気口と排気口の両方で内部の空気を吸い出そうとするので、吸気口から外部の空気を吸入することが困難になり、フィンを設けたローターシャフトが回転しても十分な換気効果が得られなかった。
【０００７】
そこで、本発明では、停車時または低速走行時にも内部の換気を効率良く行うことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の内燃機関のディストリビューターは、配電ローターが機関と同期回転することによって機関の各気筒の点火プラグに点火用電圧を配電するディストリビューターにおいて、外部と内部とを連通する吸気口と、前記配電ローターの回転軸と略直交する向きに開口して外部と内部とを連通する排気口とを備え、前記吸気口付近に、ディストリビューターの外部から内部へ一方向に通気する通気弁を設けた。
【０００９】
【作用・効果】
本発明によれば、吸気口付近にはディストリビューター外部から内部へ一方向に通気する通気弁を設けたので、走行条件によって走行風等が吸気口近傍を通過した際に、吸気口近傍の圧力降下を生じたとしても、吸気口からの逆流を防止し、良好な換気状態を維持できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は、エンジンルーム内の概略図であり、図中下方が車両前方、つまり車両の進行方向である。
【００１２】
エンジン１の前方にはエンジン冷却水を冷却するためのラジエター４が設けられ、エンジン１とラジエター４との間には、ラジエター４周辺の空気を後方に吸い出すためのファン５を設ける。ファン５は停車時や低速走行時に駆動されてラジエター４の前方から後方に向けて空気の流れを作り、ラジエター４と熱交換して高温になった空気がラジエター４周辺に滞留することを防止する。なお、通常は、中高速時のように走行風のみで上記効果が得られる場合には駆動しなくてもよい。また、図１のようにファン５を独立に設けるのではなく、エンジン１のクランクシャフトにファン５を結合し、エンジン出力によって駆動させてもよい。
【００１３】
エンジン１には、各気筒の点火プラグ６に点火順序にしたがって点火電流を配電するディストリビューター２が設置される。
【００１４】
ディストリビューター２について図２〜図５を参照して説明する。
【００１５】
図２はディストリビューター２の縦断面図、図３はディストリビューター２をキャップ１１側から見た図（上面図）、図４は吸気口１８の開口部付近を拡大した断面図、図５は吸気ホース３開口部を開口方向から見た図である。
【００１６】
図２に示すように、ディストリビューター２はキャップ１１とハウジング１０とで外郭が形成される。ハウジング１０には、機関回転と同期して回転するローターシャフト１２が図示しないベアリング等によって回転自由に支持され、ローターシャフト１２のキャップ側先端付近には、ローターブラシ１６とフィン１４を備えた配電ローター１３が設けられている。
【００１７】
キャップ１１は絶縁樹脂からなり、天井部１１ａには配電ローター１３の中心部と接触するセンター電極１７が設けられ、天井部１１ａと側壁部１１ｂとのコーナー部分にはローターシャフト１２が回転した際にローターブラシ１６の先端部と順次近接するように複数の側電極１５が設けられる。センター電極１７はイグニッションコイルと接続され、側電極１５は各気筒の点火プラグと接続される。
【００１８】
キャップ１１の天井部１１ａには、ディストリビューター２の内部と外部とを連通する吸気ホース３（吸気管）が設けられる。吸気ホース３は、車両搭載状態で、ディストリビューター２との接続部から鉛直方向下向きで且つ走行風の下流側を向いて斜めに傾いている。
【００１９】
吸気ホース３先端の吸気口１８の開口方向について図３を用いて説明する。図３はキャップ１１の上面図であり、矢印Ａは走行風等の流れ方向、矢印Ｂは吸気口１８の開口方向を示している。
【００２０】
吸気口１８の開口面は吸気ホース３の軸心に対して略直交し、かつ走行風等の流れ方向の下流側を向き、矢印Ａと矢印Ｂとがなす角度をθ（矢印Ａに対して下向きに正）とすると、θが０度から９０度の範囲とする。これは、θが９０度より大きくなると、開口面が走行風等に対向することになり防塵性が悪化し、１８０度〜３６０度になると開口面が上側を向くことになり、防水性が悪化するためである。
【００２１】
吸気ホース３内部の吸気口１８付近にはワンウェイバルブ１９（通気弁）が設けられる。図４は吸気口１８付近の断面図である。ワンウェイバルブ１９は弁板１９ａとヒンジ１９ｂとからなり、弁板１９ａの上部がヒンジ１９ｂを介して吸気ホース３の内壁に回転可能に取り付けられた、いわゆるフラップ式のバルブである。なお、弁板１９ａが鉛直下向きとなったときに閉弁状態となり、この状態からさらに吸気ホース３の外側へ向けて弁板１９ａが回転しないようにストッパー２３が設けられる。つまり、弁板１９ａの開弁動作は鉛直下向きの状態から内部方向へのみ可能である。これにより、弁板１９ａが閉弁状態において吸気ホース３内の弁板１９ａよりも外側と内側とに圧力差が生じた場合、内側の方が低圧であれば、弁板１９ａが開弁して外側から内側への通気が可能となるが、内側の方が高圧の場合には、弁板１９ａはストッパー２３によって開弁不可能であるので、内側から外側への通気は不可能である。
【００２２】
図４では簡単の為ストッパー２３の一部分のみを記載してあるが、実際には、図５に示すように吸気ホース３の内壁全周にわたって設けられ、閉弁時には弁板１９ａとストッパー２３とが密着して、吸気ホース３を閉塞する。
【００２３】
弁板１９ａを閉弁時に鉛直下向きにする理由について説明する。弁板１９ａの開閉は後述するようにディストリビューター２の内部と外部との圧力差によって行われる。仮に弁板１９ａが閉弁時に鉛直下向きでないとすると、弁板１９ａが閉弁状態であっても閉弁方向に重力が作用するので、前記圧力差が小さい場合には、弁板１９ａにかかる重力の影響で前記圧力差に対する弁板１９ａの開閉の反応が鈍くなる等といった問題が生じる。そこで、弁板１９ａの開閉動作に対する重力の影響を最小限に抑えるために、閉弁時には弁板１９ａを鉛直下向きとした。
【００２４】
側壁部１１ｂのキャップ１１とハウジング１０との接合面付近には、キャップ１１の略半径方向、かつ走行風等に対向する向きに開口する排気口２０を設け、排気口２０の近傍には防塵板２１を設ける。防塵板２１は、排気口２０の防塵性、防水性を高める為のものであり、走行風等の流れの上流側から見た場合に排気口２０が隠れる大きさ、形状で、側壁部１１ｂとの間に所定の間隔をもって設けられる。
【００２５】
ここで、キャップ１１内部を天井部１１ａ側から見た概略図である図７を用いて具体的に説明する。
【００２６】
配電ローター１３は図中反時計回りに回転し、これによってキャップ１１の内部には実線Ｓで示すような旋回流が生じる。吸気口１８付近かつ旋回流の上流側の側壁部１１ｂ、および排気口２０付近かつ旋回流下流側の側壁部１１ｂにはそれぞれ遮風リブ３０ａ、３０ｂが設けられる。
【００２７】
前述したとおり吸気口１８からキャップ１１内部に導入された空気は、実線Ｓで示すような旋回流を形成し、排気口２０付近に設けられた遮風リブ３０ｂによって堰き止められ、キャップ１１内部の排気口２０付近（図中「ｅｘ１」）の圧力が上昇する。したがって圧力の高い領域から排気口２０を通り、外部へと空気は排出される。
【００２８】
このとき、排気口２０を走行風等による吸出し効果のある場所、つまり開口方向が走行風等の上流方向となる場所に設けると、排気口付近の領域ｅｘ１の圧力上昇と吸出し効果によって、より効率的に排気することが可能となる。
【００２９】
一方、吸気口１８付近は、旋回流が遮風リブ３０ｂ、３０ａによって堰き止められるので排気口２０側から吸気口１８側への空気の流れは少なく、また、吸気口１８から導入された空気は旋回流となって流れるので、遮風リブ３０ａの下流側（図中「ｉｎ１」）は圧力降下する。これにより吸気口１８からディストリビューター２内部へ空気が吸込まれ易くなる。そこで、吸気口１８を、走行風等による吸い出し効果を受け難い場所、つまり開口方向が走行風等の下流方向となる場所に設けると、吸気口１８付近の領域ｉｎ１の圧力降下による吸込を効率的に行うことができる。ただし、吸気口１８を走行風等の下流側に向けて開口させても、走行風等がディストリビューター２の周辺部に沿って流れることにより、吸出し効果が生じてしまう。
【００３０】
次に低車速時におけるディストリビューター２内部の空気の流れについて図６のフローチャートを用いて説明する。図６のフローチャートは走行風等によって生じる圧力変動と、それに伴うワンウェイバルブ１９の開閉動作を示したものである。
【００３１】
走行風等がない場合および弱い場合には、ワンウェイバルブ１９の弁板１９ａの圧力差がない、もしくは小さいため、弁板１９ａは閉弁もしくはストッパー２３に近づいている。
【００３２】
車両前方から走行風等が流れると、ディストリビューター２の外周に沿う流れが生じ、排気口２０近傍では防塵板２１によって流路が狭められるので特に流速が増して圧力降下が生じる（ステップＳ１）。なお、吸気口１８近傍も走行風等が流れるが、弁板１９ａが閉じているので上記のように吸気ホース３内を逆流してディストリビューター２内部の空気が吸い出されることはない。ディストリビューター２内部の空気は配電ローター１３に設けたフィン１４によって撹拌されており、ローターブラシ１６と側電極１５との接触により発生した酸性物質はディストリビューター２内部の空気と共に排気口２０から外部へ吸い出される（ステップＳ２）。そして、空気が吸い出されることによってディストリビューター２の内部圧および弁板１９ａよりディストリビューター２側の吸気ホース３内部圧も外部圧より低くなる（ステップＳ３）。
【００３３】
このようにして弁板１９ａの内側と外側とで圧力差が生じ（ステップＳ４）、弁板１９ａは圧力の低い内側に開弁する（ステップＳ５）。
【００３４】
弁板１９ａが開弁することにより、圧力の高い吸気口１８から圧力の低いディストリビューター２内部へと空気が吸込まれ、吸込まれた空気は前述したディストリビューター２内部の空気および酸性物質と同様にフィン１４に撹拌されながら排気口２０から外部へと吸い出され、ディストリビューター２内部の換気が行われる（ステップＳ６）。
【００３５】
ただし、弁板１９ａが開くことによって吸気口１８近傍においても圧力降下が生じ（ステップＳ７）、吸気口１８と排気口２０との圧力差が小さくなるので（ステップＳ８）、弁板１９ａは重力により閉弁する（ステップＳ９）。これ以降、走行風等が流れている間はステップＳ１〜Ｓ９を繰り返す。
【００３６】
以上のように走行風等がある場合には、弁板１９ａが圧力差に応じて開閉し、ディストリビューター２内部の換気が行われるので、配電ローター１３と側電極１５との間の火花放電によって発生する酸性物質はディストリビューター２内部に滞留することがなくなり、ディストリビューター２の内部腐食を防止することできる。
【００３７】
このように本実施形態では、吸気ホース３にワンウェイバルブ１９を設けてディストリビューター２内部の空気の流れを一方通行としたので、吸気口１８からの逆流を防止でき、低車速時におけるディストリビューター２内部の換気効率が向上するので、酸性物質が内部に滞留することを防止できる。
【００３８】
また、ワンウェイバルブ１９を設けることにより防塵性が確保されるので、吸気ホース３の内径を大きくすることが可能となる。これにより吸気口１８近傍での圧力降下を低減することが可能となり、また、吸気ホース３の製造が簡単になる。
【００３９】
ワンウェイバルブ１９は弁板１９ａとヒンジ１９ｂとストッパー２３のみで構成され、その開閉制御は弁板１９ａの両側の圧力差により行われるので、電源や複雑な制御機構を設けるためのコストを削減でき、かつシンプルな構造であるため、メンテナンス性、信頼性に優れる。
【００４０】
換気量が少ない（弁板１９ａの両側の圧力差が小）場合には、弁板１９ａが重力によってストッパー２３に近づき吸気ホース３を塞ぐので、車両停止および低速走行時の防塵性、防水性の向上を図れる。
【００４１】
弁板１９ａは閉弁位置でストッパー２３に当たり外側に開口しないので、ディストリビューター２内部の空気が吸気ホース３を逆流することを防止できる。
【００４２】
弁板１９ａは閉弁時に鉛直下向きとなるので、開閉動作に対する重力の影響を最小限にすることができる。
【００４３】
なお、本実施形態では弁板１９ａを重力により閉弁させているが、スプリング等を用いて閉弁させることも可能である。
【００４４】
第２実施形態について図８を参照して説明する。本実施形態は吸気ホース３の先端の形状が異なる以外は第１実施形態と同様である。図８は図３同様にキャップ１１の上面図である。
吸気ホース３は、車両搭載状態で、ディストリビューター２との接続部から鉛直方向下向きで且つ走行風の下流側を向いて斜めに傾いている。そして、吸気口１８は、走行風等の下流側に向けて、かつ流れに略平行な向き、つまり、吸気口１８の外郭によって形成される開口面が流れと略直交するよう開口させる。これにより、第１実施形態と同様の効果に加え、さらに、第１実施形態のように吸気ホース３の軸心に対して直交するよう吸気口１８を設けるよりも開口面の面積が大きくなるので、走行風等が流れても吸気口１８近傍の圧力降下を低減することができ、弁板１９ａが開いた際にも排気口２０との圧力差が維持される時間が長くなるので、ディストリビューター２内部の換気効率が向上する。また、開口面の面積が増大することによって、弁板１９ａが開いたときの通気量が増加し、換気効率が向上する。
【００４５】
第３実施形態について図９、図１０を参照して説明する。本実施形態は吸気ホース３の先端の形状が異なる以外は第１実施形態と同様である。図９は図３同様にキャップ１１の上面図、図１０はキャップ１１を走行風等の上流側から見た図である。
【００４６】
本実施形態では、吸気ホース３の先端付近に遮風板２２を設ける。遮風板２２は、吸気口１８よりも上流側で吸気ホース３の外周部が径方向に張り出したもので、上流側から吸気ホース３先端が見えない程度の大きさで、走行風等の流れ方向に略直交する角度で設けられる。
【００４７】
これにより、第１実施形態と同様の効果に加えて、さらに、遮風板２２を設けることによって吸気口１８の近傍を走行風等が流れにくくなるので、走行風等が流れても吸気口１８近傍の圧力降下を低減することができ、弁板１９ａが開いた際にも排気口２０との圧力差が維持される時間が長くなるので、ディストリビューター２内部の換気効率が向上する。
【００４８】
遮風板２２は吸気ホース３の外周部が張り出したものであり、吸気ホース３と一体に成型できるので、製造工程およびコストが増加することがない。
【００４９】
なお、吸気ホース３の先端形状は、第１実施形態、第２実施形態のどちらの形状でもよいが、第２実施形態の形状、つまり吸気口１８が走行風等に対して略直交する方が吸気口１８近傍での圧力低下防止に効果的である。
【００５０】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用するディストリビューターを用いるエンジンルームの概略図である。
【図２】第１実施形態のディストリビューターの横断面図である。
【図３】第１実施形態のディストリビューターの上面図である。
【図４】第１実施形態のディストリビューターの吸気口付近の拡大図である。
【図５】第１実施形態のディストリビューターの吸気口付近を吸気ホースの軸方向から見た図である。
【図６】第１実施形態のディストリビューター内部換気のメカニズムを表すフローチャートである。
【図７】従来から行われている、キャップ内部に遮風リブを設ける方法を説明するための図である。
【図８】第２実施形態のディストリビューターの上面図である。
【図９】第３実施形態のディストリビューターの上面図である。
【図１０】第３実施形態のディストリビューターの横断面図である。
【符号の説明】
１  エンジン
２  ディストリビューター
３  吸気ホース
４  ラジエター
５  ラジエター冷却用ファン
６  点火プラグ
１０  ハウジング
１１  キャップ
１１ａ  天井部
１１ｂ  側壁部
１２  ローターシャフト
１３  配電ローター
１４  フィン
１５  側電極
１６  ローターブラシ
１７  センター電極
１８  吸気口
１９  ワンウェイバルブ
１９ａ  弁板
１９ｂ  ヒンジ
２０  排気口
２１  防塵板
２３  ストッパー
２４  上部空間
２５  ローター裏側空間
３０  遮風リブ
【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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【図６】
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【図７】
2005030299.tif 000009
【図８】
2005030299.tif 000010
【図９】
2005030299.tif 000011
【図１０】
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