JPS6315475B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気火花点火式の内燃機関用点火配電
器に関し、特に、所定周期で対向するロータ電極
と側電極との間の放電に起因する雑音電波の発生
を簡便にかつ安定して抑制できるようにしたもの
である。

電気火花点火式の内燃機関、例えば自動車用内
燃機関の点火装置は、点火コイル、点火配電器、
点火プラグ等を有し、点火配電器あるいは点火プ
ラグにおける火花放電時に、立上り時間の急峻な
大電流が流れる。この火花放電に起因する雑音電
波は、テレビジヨン、ラジオ等の通信関係に妨害
を与える惧れがあり、一部の国においては、この
種の自動車から発生する雑音電波を法律で規制し
ている。

また、この種雑音電波は、通信関係に影響をお
よぼすばかりでなく、自動車等に搭載した電子機
器、例えば、電子制御燃料噴射装置、電子式アン
チスキツド装置、電子制御自動変速機に影響を与
え、自動車等の安全走行に支障をきたす惧れもあ
る。

このようなことから、火花点火装置から発生す
る雑音電波を低減することが要望されており、従
来種々の装置、機器が研究開発あるいは実用化さ
れている。

第１図は、火花点火装置に用いられる従来の点
火配電器の１例を示し、ここで、１はハウジング
であり、ハウジング１は、その内部に収容したカ
ム軸２とともに、内燃機関（図示せず）に装着さ
れている。カム軸２は内燃機関のクランク軸と連
動して回転し、ロータ３を駆動する。ロータ３
は、カム軸２と連結した絶縁部材４と、絶縁部材
４の上面に固着した黄銅等からなるロータ電極５
を有している。６はハウジング１に装着したキヤ
ツプであり、その中央部に中央端子７を有し、周
縁部には内燃機関の気筒数に対応した数量の側電
極８を有している。中央端子７とロータ電極５と
の間には、ばね９を介してセンターカーボン１０
が配設されており、センターカーボン１０は、ば
ね９により、常時、ロータ電極５と圧接してい
る。

このように構成した点火配電器において、点火
コイル（図示せず）で発生した高電圧は、高圧ケ
ーブル（図示せず）を介して中央端子７に供給さ
れる。この高電圧が、ばね９およびセンターカー
ボン１０を経てロータ電極５に導かれ、更に、ロ
ータ電極５と側電極８とが対向する度毎に、ロー
タ電極５に導かれた高電圧がロータ電極５の先端
部１１と側電極８との間の放電ギヤツプＧの空気
を絶縁破壊して側電極８に高電圧が配電される。
次いで、高圧ケーブル（図示せず）を介して点火
プラグに高電圧が供給される。

このような、ロータ電極５と側電極８との間の
火花放電現象を更に詳述する。すなわち、点火コ
イルから供給される高電圧はステツプ状に最高値
に達するのではなく、点火コイルや高圧ケーブル
等の回路定数によつて定まる時定数で上昇する。
そして、高電圧値が放電ギヤツプＧに火花放電を
生ずるに十分な値まで上昇したとき、放電ギヤツ
プＧの空気に絶縁破壊が生じて火花放電が生ず
る。

この場合、高電圧が上述した値に達したとき
に、急激な絶縁破壊が生ずるため、放電電流は短
いパルス幅で急激に流れ、かつ尖頭値の高い不安
な電流であるので、有害な高周波成分が多量に発
生し、これが高圧ケーブル等をアンテナとして外
部に放射されて雑音電波となる。

一般に、この種火花放電に起因して雑音源から
放射される雑音電界は、雑音電流に比例すると考
えられている。このため雑音電波を抑制するに
は、ロータ電極と側電極との間の放電ギヤツプを
流れる容量放電電流を減少させる必要がある。な
おここで容量放電電流とは、放電ギヤツプ近傍の
電極等と接地との間の浮遊容量等に蓄積された電
荷が、絶縁破壊時に高速（数ナノ秒程度）でかつ
急激な立上りで流れるものをいう。

そこで、点火配電器における雑音電波の発生を
抑制するため、以下(A)〜(C)に述べる対策が提案さ
れている。

(A) ロータ電極に抵抗を配設したもの これは、センターカーボン１０とロータ電極
５の先端部１１との間のロータ電極５に抵抗体
を埋め込んだものである。

(B) 放電ギヤツプを大きくしたもの これは、ロータ電極５と側電極８との間の放
電ギヤツプＧを大きくしたもので、例えば、従
来0.75mm程度の放電ギヤツプＧを1.524〜6.35mm
程度としたものである。

(C) ロータ電極の近傍に第３電極を配設したもの ロータ電極５に誘電体を介して第３電極をと
りつけ、ロータ電極５が側電極８に接近したと
きに、まず第３電極と側電極８との間で火花放
電させ、その先駆放電によつて、ロータ電極５
と側電極８との間で放電させるようにしたもの
である。

しかしながら、(A)〜(C)の従来の提案は次のよう
な欠点をそれぞれ有している。

(A)については、抵抗と並列をなす浮遊容量のた
め、300MHz程度以上の高周波帯域に対する雑音
抑制効果が小さく、また、抵抗体（数キロオーム
〜数十キロオーム）による点火エネルギー損失が
大きい。

(B)については、雑音防止効果（基準とする雑音
電界強度に比べてどの程度雑音電界を低減できる
かという効果）は10dB以上と優れているが、点
火エネルギー損失が極めて大きくなつてしまう。
そのため、近年の排気浄化や燃費向上にとつて不
可欠な確実な着火が損なわれる惧れもある。ま
た、着火を確実にするために従来より高い電圧を
用いると、高電圧のリーク対策が難しくなる。

(C)については、構造が複雑となり、かつ長期的
な信頼性に問題がある。

そこで本願人は種々の実験により次のことを確
認した。すなわち、内燃機関用点火配電器におい
て、高電圧が印加されるロータ電極の少なくとも
放電先端部の上面と下面のうち、少なくとも一方
の面に誘電体板を配設すると、ロータ電極と側方
電極との間の放電に起因する雑音電波の発生が低
減することを確認した。

しかしながら、ロータ電極と誘電体板とを単に
重ね合わせてかしめ等の手段により絶縁部材４に
取付けると、かしめ部分から離れた部位において
はロータ電極と誘電体板とが離間して大きなすき
まが生じることがあるため、得られる雑音防止効
果が不安定となり勝ちであつた。

本発明の目的は、内燃機関の回転に連動して回
転するロータ電極を有するロータ電極部と、ロー
タ電極と微少なギヤツプを介して対向する複数個
の側電極とを有し、点火コイルより発生した高電
圧を、ロータ電極と側電極間との放電を介して側
電極に接続された点火プラグに給配電するように
構成した内燃機関用点火配電器において、ガラス
または樹脂系の繊維体、若しくは布を基体とし、
基体にシリコンワニスを含浸、塗布または吹き付
けて硬化させて形成した透電体を、ステンレス板
の少なくとも一方の面に接着して得られたロータ
電極素材板から打抜きによつてロータ電極部を形
成した内燃機関用点火配電器を提供することにあ
る。

以下に図面に基づいて本発明を詳細に説明す
る。

第２図は本発明点火配電器に使用するロータの
一実施例を示すもので、ここで、２１はロータ電
極であり、ロータ電極２１の少なくとも先端部
を、0.1〜1.0mmの厚さとなし、低熱伝導率の金属
材料であるステンレス板を用いる。なお、ロータ
電極２１を一様に薄くしてもよいが、その厚さに
ついては、0.1mmより薄いと放電による損耗が著
しいため、耐久性が悪くなり実用的ではなく、
1.0mmを越えると所望の雑音防止効果を得ること
ができないことを実験により確認した。２２は誘
電体板であり、誘電体板２２は例えば布、編んだ
ガラス繊維あるいは樹脂繊維等を基体（例えば格
子状の基体）とし、この基体にシリコンワニス等
のシリコン樹脂を含浸、塗布あるいは吹き付ける
等した後に硬化させたシリコン樹脂板を用いるこ
とができる。また、アルミナセラミツク基板やテ
フロン板も用いることができる。このような誘電
体材料は耐熱性、耐アーク性および耐コロナ性に
優れ、火花放電の発生するロータ電極２１の先端
部上面あるいは下面を被覆するのに好適であり、
また他の樹脂に比して放電電圧の低下による雑音
防止効果が大きい。２３はロータ電極２１と誘電
体板２２とを接合する接着剤であり、熱硬化性と
耐熱性のある例えばエポキシ樹脂系のものを用い
ることができる。接着剤２３によつて接合された
ロータ電極２１と誘電体板２２とは１体のロータ
電極部２４を形成し、ロータ３を形成する絶縁部
材４上に載置し、このロータ電極部２４をかしめ
突起２５によりかしめて絶縁部材４に固着する。

このようにしてロータ電極２１と誘電体板２２
とを接着剤を用いて接合してロータ電極部２４を
形成すれば、配電器において発生する雑音を常に
安定した状態で防止できることを実験により確認
した。すなわち、接着剤２３を用いたことによ
り、ロータ電極２１の先端放電部において、ロー
タ電極２１と誘電体板２２との間に接着剤２３の
厚みだけの均一な微少間隔が形成され、更に、ロ
ータ電極２１と誘電体板２２とが一様に接合され
て互いに離間することがないので、ロータ電極２
１と誘電体板２２との間に接着剤２３を介在させ
ずに、単にかしめる等して絶縁部材４上にロータ
電極および誘電体板を配設した場合に比し、安定
した雑音防止効果が得られることを実験により確
認した。

第３図Ａ，Ｂ，ＣおよびＤは本発明点火配電器
のロータ電極部３０の製造過程を示す。前述した
ように、ロータ電極２１と誘電体板２２との間に
接着剤２３の均一な接合面を形成させて安定した
雑音防止効果を得るために、まず第３図Ａに示よ
うにロータ電極２１の素材金属板３１と誘電体板
２２の素材板３２とを接着剤３３によつて接合
し、第３図Ｂに示すような複数個のロータ電極部
３０が得られるロータ電極部素材板３４を形成す
る。次に、このようにして得られた素材板３４の
誘電体素材板３２側から、例えば抜きプレス３５
等により成形ロータ電極部３０を打ち抜く。この
ように素材金属板３１よりやわらかい誘電体素材
板３２側から打抜き加工をするため、ロータ電極
２１の縁にばり等が形成されにくくなる。第３図
Ｃはこのようにして打ち抜かれたロータ電極部３
０を示す。このように成形されたロータ電極部３
０においては、放電部を形成するロータ電極２１
と誘電体板２２とのそれぞれの先端部端面を正確
にそろえて成形することができる。このようにロ
ータ電極２１と誘電体板２２とを放電の発生する
先端部において凹凸なく端面をそろえると、誘電
体板２２による放電部の放電電圧低下により効果
があり、容量放電電流の低下につながり以て、電
波雑音の低減の効果を発揮させることができる。
３６はロータ電極部３０を絶縁部材４にかしめる
ためのかしめ孔であり、打ち抜きの場合にはこの
孔３６も同時に打ち抜くことができる。第３図Ｄ
に成形したロータ電極部３０を、ロータ電極２１
を上面にして絶縁部材４にかしめた状態を示し、
３７はかしめ部を示す。

以上の説明では誘電体板２２を接着剤３３によ
りロータ電極２１の下面側に接着したロータ電極
部３０の例について述べてきたが、誘電体板２２
をロータ電極２１の両面に接着してロータ電極部
を形成することもできる。

ロータ電極２１を挾着するようにして誘電体板
２２を設けたロータ電極部４０の製造過程を第４
図Ａ，ＢおよびＣによつて示す。第４図Ａにおい
て、ロータ電極２１の素材金属板３１と下部誘電
体板２２の素材板３２とは、第３図Ａで示したと
同様に、接着剤３３を用いて積層しておく。４１
は上部誘電体板４２の素材板であり、４３は、素
材板４１の上面に記入されたロータ電極部４０の
打ち抜き線である。また、４４は、第４図Ｃに示
すようにロータ電極部４０のロータ電極２１が配
電器キヤツプ６に取付けたセンターカーボン１０
と電気接触をなすのに支障のないように、予め素
材板４１にプレス等により打ち抜いて形成した打
ち抜き孔である。このように打ち抜き孔４４を予
め打ち抜いた上部誘電体素材板４１の裏面に接着
剤３３を塗布したる後、先に下部誘電体素材板３
２と層されているロータ電極素材板３１の上面に
重ねて積層接合をなし、第４図Ｂに示すロータ電
極部素材板４５が得られる。よつて、この素材板
４５から打ち抜きプレスにより素材板４１の打ち
抜き線４３にならつて前述した例と同様打ち抜け
ば、ロータ電極部４０が得られる。なお、第４図
Ａにおいて４６はかしめ孔である。第４図Ｃはロ
ータ電極部４０をロータ３の絶縁部材４にかしめ
て取付けた状態を示し、４７はそのかしめ部材で
ある。

なお、上述した接着剤として、アルキツドレジ
ン系、シリコンゴム、アクリル樹脂系、フエノー
ル樹脂系等も用いることができる。

以上説明してきたように、本発明によれば、ガ
ラスまたは樹脂系の繊維体、若しくは布を基体と
し、その基体にシリコンワニスを含浸、塗布また
は吹き付けて硬化させ形成したシリコン樹脂板の
誘電体板を、ステンレス板の少なくとも一方の面
の接着し得られたロータ電極素材板から打抜きに
よつてロータ電極部を形成したので、均一な接合
面が保たれることによつてばらつきのない安定し
た電波雑音効果が得られるのみならず、放電部が
ロータ電極と誘電体板との端面を同一面にそえた
形態で得られるので、より一層雑音防止効果を高
めることができ、また接着剤が放電端面にはみ出
すようなことがないので、ロータ電極の性能が損
なわれるようなことが防止できる。

なお、ロータ側を負電位、側電極側を正電位に
すると上述した諸効果がより顕著に表われること
を実験により確認した。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の点火配電器の構成の一例を示す
断面図、第２図は本発明による点火配電器のロー
タの構成の一例を示す断面図、第３図Ａはそのロ
ータ電極部を成形する製造過程において、ロータ
電極素材板と誘電体の素材板とを接着剤により積
層する過程を示した斜視図、第３図Ｂはその積層
板からロータ電極部を打ち抜き成形する過程を示
す斜視図、第３図Ｃはそのロータ電極部の斜視
図、第３図Ｄはそのロータ電極部をロータに取付
けた状態を示す斜視図、第４図Ａは本発明による
点火配電器のロータ電極部の他の構成例をその積
層過程で示した斜視図、第４図Ｂはその積層板の
構成を示す斜視図、および第４図Ｃはそのロータ
電極部を用いた本発明点火配電器の一部を示す断
面図である。 １……ハウジング、２……カム軸、３……ロー
タ、４……絶縁部材、５……ロータ電極、６……
キヤツプ、７……中央端子、８……側電極、９…
…ばね、１０……センターカーボン、１１……先
端部、Ｇ……ギヤツプ、２１……ロータ電極、２
２……誘電体板、２３……接着剤、２４，３０，
４０……ロータ電極部、２５……かしめ突起、３
１，３２，３４，４１，４５……素材板、３３…
…接着剤、３５……打ち抜きプレス、３６，４６
……かしめ孔、３７，４７……かしめ突起、４３
……打ち抜き線、４４……打ち抜き孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内燃機関の回転に連動して回転するロータ電
   極を有するロータ電極部と、該ロータ電極と微小
   なギヤツプを介して対向する複数個の側電極とを
   有し、点火コイルより発生した高電圧を、前記ロ
   ータ電極と前記側電極との間の放電を介して該側
   電極に接続された点火プラグに給配電するように
   構成した内燃機関用点火配電器において、ガラス
   または樹脂系の繊維体、若しくは布を基体とし、
   該基体にシリコンワニスを含浸、塗布または吹き
   付けて硬化させて形成した誘電体を、ステンレス
   板の少なくとも一方の面に接着して得られたロー
   タ電極素材板の少なくとも一方の面に接着した誘
   電体側から打抜きによつて前記ロータ電極部を形
   成したこを特徴とする内燃機関用点火配電器。