(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が回転することによって機関１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２において、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口１８および排気口２０を備え、前記吸気口１８は、車両搭載状態で走行風及びラジエター用ファン風の流れの下流向き、かつ吸気口１８の開口面が前記流れの方向と略直交するよう形成し、前記吸気口１８から取り入れた外気を前記排気口２０から排出してディストリビューター内部を換気する。【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、
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および排気口を備え、
前記吸気口は、車両搭載状態で走行風及びラジエター用ファン風の流れの下流向き、かつ吸気口の開口面が前記流れの方向と略直交するよう形成し、
前記吸気口から取り入れた外気を前記排気口から排出してディストリビューター内部を換気する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】
前記吸気口および排気口は、前記配電ローターの回転半径方向に位置する請求項１に記載の内燃機関のディストリビューター。
【請求項３】
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、前記吸気管先端部に前記吸気口が形成される請求項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】
前記吸気管先端部付近の周辺部に遮風板を設ける請求項３に記載の内燃機関のディストリビューター。
【請求項５】
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４に記載の内燃機関のディストリビューター。
【請求項６】
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３または４に記載の内燃機関のディストリビューター。
【請求項７】
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６または７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導く通気弁を設けた請求項１〜７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９】
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８に記載の内燃機関のディストリビューター。
【請求項１０】
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１〜９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】
車両搭載時には、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の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かった。
【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吸気口から空気を取り込めるように、吸気口の開口部近傍での圧力降下を防止することを目的とする。
【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、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および排気口を備え、前記吸気口は、車両搭載状態で走行風及びラジエター用ファン風の流れの下流向き、かつ吸気口の開口面が前記流れの方向と略直交するよう形成し、前記吸気口から取り入れた外気を前記排気口から排出してディストリビューター内部を換気する。
【０００９】
【作用・効果】
本発明によれば、吸気口は走行風等の下流側に向けて開口し、吸気口の開口面は車両搭載状態で走行風等の流れと略直交するので、走行風等が吸気口近傍を通過した際の吸気口近傍の圧力降下を低減できる。
【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３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）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と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エンジン１の気筒数と同数の側電極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６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）が接続される。
【００１９】
吸気ホース３は図３に示すように、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等の下流側を向いて斜めに傾いて設けられている。吸気ホース３先端の吸気口１８は、走行風等の流れの下流側に向けて、かつ吸気口１８の開口面が走行風等の流れに対して略直交している。
【００２０】
これにより、吸気ホース３の軸心に対して直交するよう吸気口１８を設けるのに比べて、走行風等が吸気口１８近傍を流れることによる圧力降下を低減できる。
【００２１】
また、吸気口１８の開口面は吸気ホース３の軸心に対して斜めになるので、吸気ホース３の軸心に対して直交するよう開口面を設けるよりも開口面積が大きくなり、換気効率が向上する。
【００２２】
また、図２に示すように、キャップ１１の側壁部１１ｂには、キャップ１１とハウジング１０との接合面付近に位置して、キャップ１１の略半径方向、かつ走行風等の上流向きに開口する排気口２０を設け、この排気口２０と対峙する防塵板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投影した場合に排気口２０が防塵板２１の投影面内に収まる大きさおよび形状で、キャップ１１の側壁部１１ｂとの間に所定の間隔をもって設けられる。
【００２３】
これにより、走行風等が排気口２０からディストリビューター２内部に導入されることを防止できるので、走行風等によって塵等が排気口２０に入ることを防止できる。また、排気口２０に動圧がかかることを防止できる。また、キャップ１１の側壁部１１ｂに沿って流れる走行風等が防塵板２１と側壁部１１ｂとの隙間を流れる際には、他の部分に比べて流路が狭くなるので、流速が増して圧力降下が大きくなり、排気口２０からの吸出しが強くなる。なお、排気口２０をキャップ１１とハウジング１０との接合面付近に設けるのは、天井部１１ａの吸気ホース３との接続部からの距離をとるためである。吸気ホース３との接続部と排気口２０とが近いと、吸気ホース３からキャップ１１内に導入された空気がすぐに排気口２０から排出されてしまい、換気が十分に行われずにキャップ１１内に滞留する空気が多くなるからである。
【００２４】
以上のように構成されるディストリビューター２の低車速時における内部換気について、走行風等によって生じるディストリビューター２内の圧力変動およびそれに伴う空気の流れを示した図６のフローチャートを用いて説明する。
【００２５】
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付近では防塵板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促進され（ステップＳ１）、ディストリビューター２内部の空気が吸い出される（ステップＳ２）。
【００２６】
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、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。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の内部圧も外部圧より低くなる（ステップＳ３）。
【００２７】
ここで、吸気口１８近傍も走行風等が流れるが、吸気口１８は走行風等の流れに対して略直交し、かつ下流向きに開口しているので、吸気口１８における圧力低下は小さく、吸気口１８からのディストリビューター２内部の空気の吸出しが抑えられる。
【００２８】
従って吸気口１８と排気口２０との間に必要な圧力差が確保され、圧力の高いディストリビューター２外部から圧力の低いディストリビューター２内部へと吸気口１８を通して効率的に空気が吸込まれ（ステップＳ４）、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共にフィン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Ｓ５）。
【００２９】
これ以降、走行風等が流れている間はステップＳ１〜Ｓ５を繰り返す。
【００３０】
以上のように、走行風等がある場合には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。
【００３１】
特に、吸気ホース３先端の吸気口１８を走行風等の下流方向に向けて、かつ吸気口１８の開口面が走行風等に対して略直交するように、開口させたので、走行風等がディストリビューター２の周辺部分に沿って流れたときの吸気口１８付近の圧力降下を低減できる。これによりディストリビューター２内部の空気が吸気ホース３を逆流することが防止されるので、低車速時におけるディストリビューター２内部の換気効率を向上し、酸性ガスが内部に滞留することを防止できる。
【００３２】
ディストリビューター２内部の換気は、外部と内部と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。
【００３３】
さらに、吸気ホース３を車両搭載状態で鉛直方向下向きで且つ走行風等の下流側を向いて斜めに傾けて設けると共に、吸気口１８を走行風等の下流向き、かつ吸気口１８の開口面が走行風等に対して略直交するように開口させたので、開口面が吸気ホース３の軸線に対して直交するように開口させた場合に比べて、開口面の面積が大きくなる。これにより、走行風等が流れた際の吸気口１８近傍での圧力降下が低減され、ディストリビューター２内部空気が吸気ホース３を逆流することを防止できる。
【００３４】
本実施形態の効果について図１０を用いて説明する。図１０は従来の構造と本実施形態の構造について、エンジン回転速度と換気量（ディストリビューター２内部を通過する空気量）との関係を実験により求めたものである。なお、従来の構造とは、吸気口１８が水平より下向き、かつ吸気ホース３の軸線に対して略直交するように開口し、ローターシャフト１２に設けたフィン１４によって生じる旋回流によって換気を行うものである。図中の点線Ｃは、換気量の合否判定の基準線であり、点線Ｃより換気量が多い領域Ａは換気量が十分に行われる領域（合格領域）、点線Ｃより換気量が少ない領域Ｂは換気量が十分でない領域（不合格領域）を示している。
【００３５】
従来の構造は、エンジン回転速度が高い場合には換気量は十分であるが、低いエンジン回転数では領域Ｂに入っている。これに対して本実施形態は、エンジン回転が高速、低速のどちらの換気量は十分である。
【００３６】
第２実施形態について図４、図５を参照して説明する。本実施形態は吸気ホース３先端付近の形状が異なる以外は第１実施形態と同様である。図４は図３同様にキャップ１１の上面図、図５はキャップ１１を走行風等の上流側から見た図である。
【００３７】
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の外周縁から径方向に張り出し、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。
【００３８】
これにより、吸気口１８の近傍を走行風等が流れにくくなるので、吸気口１８近傍の圧力降下を低減することが可能となり、ディストリビューター２内部の換気効率が向上する。
【００３９】
以上により、本実施形態では第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。
【００４０】
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の増加を抑えることが可能である。
【００４１】
第３実施形態について図７、図８を用いて説明する。本実施形態は吸気ホース３先端付近の構造が異なる以外は第１実施形態と同様である。図７は図３同様にキャップ１１の上面図、図８は吸気ホース３を吸気口１８側から見た断面図である。
【００４２】
吸気ホース３の先端付近には、ワンウェイバルブ１９が設けられる。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。
【００４３】
図８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９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。
【００４４】
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。
【００４５】
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１０のフローチャートを用いて説明する。図９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。
【００４６】
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。
【００４７】
車両前方から走行風等が流れると、キャップ１１の外周に沿った走行風等の流れが生じ、この流れが排気口２０と防塵板２１との隙間を通過することによって圧力が降下し（ステップＳ２１）、ディストリビューター２内部の空気が吸い出される（ステップＳ２２）。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なディストリビューター２内部の空気の吸出しはない。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ガス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。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Ｓ２３）。
【００４８】
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Ｓ２４）、弁板１９ａは圧力の低い内側に開弁する（ステップＳ２５）。
【００４９】
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ガスと同様にフィン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Ｓ２６）。
【００５０】
ただし、吸気口１８の開口面を走行風等に対して略直交するように形成しているとは言え、弁板１９ａが開くことによって吸気口１８近傍において多少なりともベンチュリ効果が生じて気圧が下がるため（ステップＳ２７）、吸気口１８と排気口２０との圧力差が小さくなり（ステップＳ２８）、弁板１９ａは重力により閉弁する（ステップＳ２９）。これ以降、走行風等が流れている間はステップＳ２１〜Ｓ２９を繰り返す。
【００５１】
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、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。
【００５２】
以上により本実施形態では、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、低車速時におけるディストリビューター２内部の換気効率がさらに向上し、酸性物質が内部に滞留することを防止できる。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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内を逆流することを防止できる。
【００５７】
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。
【００５８】
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２実施形態のディストリビューターの上面図である。
【図５】第２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】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８】第３実施形態の吸気ホースを吸気口側から見た図である。
【図９】第３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１０】各エンジン回転速度における換気量アップとエンジン回転速度との関係を示したものである。
【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】
2005030298.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005030298.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005030298.tif 000011
【図１０】
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