直接点火式火花塞帽的制作方法

本实用新型涉及将直接点火式线圈连接于火花塞的火花塞帽。

背景技术：

以前，作为机动车发动机的点火系统而使用分电器型的点火系统。即，采用通过分电器将由一个线圈放大后的电流分配给各火花塞的这一结构。

与此相对，近年来，存在高性能发动机所大多采用的直接点火方式。

直接点火方式是指在多缸发动机中针对各汽缸的火花塞中的每个火花塞而独立地直接安设紧凑的点火线圈的点火方式。

根据直接点火方式，不需要分电器、高压线缆，因此机械损失和电损失均少。

另外，在各火花塞安装专用的线圈，因此能够在准确的正时进行更强劲的点火。

因而，最近的发动机逐渐较多地采用直接点火方式的发动机。

如图4所示，以往的直接点火式线圈是将芯线2连接于点火线圈1的火花塞安装配件3的结构。

此外，本申请申请人发现了，存在以尽可能不发出燃料发火时的点火噪声地强化点火火花为目的的图5所公开的美国专利第6877496号。

该美国专利第6877496号所公开的技术如图5所示，内容如下。

一种火花塞线缆，从与点火线圈1的火花塞安装配件3连接的芯线2引出正极13并由绝缘体14围绕且由负极11围绕该正极13，并配设接地端子10，进一步由绝缘体覆层12覆盖而成。

根据该结构，能够加强点火火花且尽可能不发出燃料发火时的点火噪声。

该美国专利第6877496号是在保持以往的直接点火式线圈的构造不变的状态下，进一步外置进行点火力强化的结构的发明，由于是线缆且采用了外置结构的方式，故必须对直接点火式线圈进行加工或改造。但是，优选在可能的情况下极力减少直接点火式线圈的加工或改造。

若能够通过加工、改造少的手段来实现美国专利第6877496号的思想，则能够实现机械损失以及电损失均少且能在准确的正时进行更强劲的点火的更高性能的点火系统。

专利文献1：美国专利第6877496号

技术实现要素：

本实用新型的技术课题在于，不使不产生噪声且采用直接点火方式的前提下的内燃机用火花塞的电压强化装置发生改变，而以最小限度的加工或改造提供点火火花变强的点火系统。

另外，需要下工夫使美国专利第6877496号的核心部分容易适用于直接点火并进一步使点火能力稳定化、强劲化，因此在本实用新型中，对导电体的原料、设置部位、设置方法等构造性特征施加改进而实现内燃机的省空间化，谋求火花放电的稳定增大。

为了解决以上问题，本实用新型提供一种直接点火式火花塞帽，其是在直接点火方式的内燃机中将直接点火式线圈1连接于火花塞5的火花塞帽，具备第一导电体6、绝缘体9、第二导电体8，所述第一导电体6覆盖所述直接点火式线圈1的芯线2以及/或者与所述芯线2连接的火花塞安装配件3，且所述第一导电体6与所述芯线2以及/或者所述火花塞安装配件3电连接而作为正极，所述绝缘体9密接并覆盖所述第一导电体6，且覆盖所述芯线2以及/或者所述火花塞安装配件3，所述第二导电体8密接并覆盖所述绝缘体9的整个外周或一部分，且接地而作为负极。

即，直接点火式火花塞帽的特征在于，由被绝缘体9密接覆盖的第一导电体6对芯线2以及/或者与芯线2连接的火花塞安装配件3的周围进行包围而设为正极，使所述芯线2、火花塞安装配件3以及所述第一导电体6短路，第二导电体8密接覆盖所述绝缘体9的整个外周或一部分，并接地而设为负极。

覆盖于所述芯线2以及/或者火花塞安装配件3并与其接合或接触的所述第一导电体6，可以是将金属以规定宽度成型为环状而成的宽度为1mm～25mm、壁厚为1mm～5mm的导电体，也可以是将混入有纳米碳的导电硅橡胶以规定宽度成型为环状而成的宽度为1mm～25mm、壁厚为0.1mm～5mm的导电体。

这是鉴于以往的内燃机用直接点火的技术所持有的问题点而做出的。

即，根据以往的内燃机用直接点火的技术，能够通过增大点火线圈的容量来加强点火火花，但存在与省空间化这一目的相违背的问题。

另外，存在由向已经决定好的空间强行地卷绕线圈而引起的发热等问题，这会成为内燃故障的原因。

于是，本实用新型回应于在直接活用现存的火花塞帽的构造的基础上加强点火火花这一请求，以不改变内燃机用直接点火的电压强化装置地将第一导电体6设置于火花塞帽作为用于解决问题的手段。

另外，为了火花塞放电现象的进一步的增大稳定化，所述第一导电体6采用混入有纳米碳的导电硅橡胶也是重要的。

该第一导电体6的存在、组成以及设置方式是本实用新型的不可或缺的结构。

即使金属的表面乍一看是平坦的，但在纳米水平下观察时，实际上是凸凹的状态。

另一方面，纳米碳所含的碳是具有纳米(10的负9次方米)的大小的直径的微粒。

通过该纳米碳的微粒进入电触点部的凸凹，从而金属的表面从“点接触”变为“面接触”。

认为通过这样的构造，能够期待整流作用，能够实现火花塞的稳定放电。

如以上所说明的那样，本实用新型的直接点火式的火花塞帽借助第一导电体6的作用来加强点火火花，不附加其他电源或改变电压强化装置就能够加强点火火花。发动机的燃烧效率因点火火花的稳定强化而变得优良，具有与燃料经济性的提高、排出气体的削减相关的效果。

若第一导电体6内置于火花塞帽内，则能够实现省空间化，不需要多余的线、线缆，也不会引起电路上的复杂化。

作为使用方法，仅通过将火花塞5安装于火花塞安装配件3即可，因此能够容易谋求火花放电的稳定增大化。

另外，不采用通过减小电阻值来加强点火火花的方法，因此不存在以下情况：从点火系统等产生电波损害而导致点火噪声进入发动机控制计算机、音响。

也不采用以往的直接点火的技术的那样的、通过增大点火线圈的容量来加强点火火花的方法，因此也能够防止发热等内燃故障的发生。

这样，根据本实用新型，能够在活用机械损失电损失均减少、能够在准确的正时进行更强劲的点火这一直接点火方式的优点的同时，实现更高性能的点火系统。

附图说明

图1是表示本实用新型的直接点火式火花塞帽的实施例1的说明图。

图2是表示本实用新型的直接点火式火花塞帽的实施例2的说明图。

图3是表示本实用新型的直接点火式火花塞帽的实施例3的说明图。

图4是表示直接点火的以往技术的说明图。

图5是表示以往技术的说明图。

附图标记说明：

1····直接点火式线圈

2····芯线

3····火花塞安装配件

4····火花塞帽

5····火花塞

6····第一导电体

7····正极(将火花塞安装配件3与第一导电体6连接)

8····第二导电体(接地)

9····绝缘体。

具体实施方式

基于图1来说明本实用新型的直接点火式火花塞帽4的实施例1。

火花塞帽4是如下结构：火花塞帽4在直接点火方式的内燃机中将直接点火式线圈1连接于火花塞5，且在所述火花塞帽4中设置有由绝缘体9覆盖的第一导电体6并设为正极，火花塞安装配件3与所述第一导电体6通过导线接合而电连接，由第二导电体8将绝缘体9的整个外周或一部分覆盖并设为负极而接地。

其中，绝缘体9与第一导电体6相密接，并且第二导电体8与绝缘体9相密接。这样，作为正极的第一导电体6和作为负极的第二导电体8之间的间隔由绝缘体9的厚度确定，不仅可以增加点火火花的强度，而且能够准确控制第一导电体6和第二导电体8之间的容量，使得能够稳定地进行点火。

本实用新型的直接点火式火花塞帽4具有覆盖火花塞安装配件3以及芯线2的帽部，该芯线2将安装弹簧或火花塞安装配件3连接于直接点火式线圈1，火花塞帽4在该帽部的下方的火花塞安装配件3附近具有不同于以往的新的结构。

与图4所示的以往的直接点火方式的火花塞帽相比，表示本实用新型的图1的“安装了由绝缘体9覆盖的第一导电体6、将火花塞安装配件3与所述第一导电体6接合的导线、由第二导电体8将其外周覆盖并设为负极而接地的导线的结构”与之不同。

该部分的结构成为了本实用新型的火花塞帽4的特征。

由绝缘体9覆盖的第一导电体6是导电性材料或具有电阻的材料，且借助导线而与火花塞安装配件3连接并被设为正极7。

第一导电体6与火花塞安装配件3也可以通过接触而实现电连接。

另一方面，由第二导电体8将火花塞安装配件3、第一导电体6、绝缘体9的外周覆盖并设为负极，与内燃机的接地线相接合或接触而接地。

该成为负极的第二导电体8可以覆盖绝缘体9的整个外周，也可以仅覆盖其一部分，并作为接地用的导线。

通过在安装弹簧或火花塞安装配件3的周围围绕配置被绝缘了的第一导电体6，从而产生电流稳定且无过剩不足地连续且强烈地产生火花的现象。

这样，仅通过将规定结构的火花塞5连接于火花塞帽4就能够推出火花强化用的点火系统，且外观上也没有大的改造，因此能够直接应用于以往的火花塞。

而且，通过改变第一导电体6的宽度或电阻值、绝缘体9的厚度、长度、宽度、电阻值等的组合，能够改变点火火花的强度。

因此，仅通过调整第一导电体6以及绝缘体9，就能够调整发动机各汽缸中的每个汽缸的火花的大小，能够将火花调整得均匀，进行适当的发动机工作。

第一导电体6的一例是将导电性的金属通过机械加工、或直接使用管材、或将板材弯折成圆筒状等方法成型为环状而制成的，例如可以是钢、不锈钢、黄铜、铜、钛中的任意一种。

若该第一导电体6为1mm～25mm的宽度(即沿导电体的轴线方向的尺寸)、1mm～5mm的壁厚，则能够显著地检测到其效果。

也可以通过设定金属的种类以及形状来对该效果赋予特征。

在高速机动车种类的点火装置中，根据庞大的数据制作并设定最佳的第一导电体6。

若绝缘体9的厚度为0.1mm～10mm，则能够显著地检测到其效果。

图2是表示实施例2的说明图，在该实施例2中，所述第一导电体6使用现有技术中存在的混入有纳米碳的导电硅橡胶来制作。

实施例2涉及直接点火式火花塞帽，其是将直接点火式线圈1连接于火花塞5的火花塞帽，其特征在于，将第一导电体6覆盖于与芯线2连接的火花塞安装配件3并设为所述火花塞帽的正极，由绝缘体9覆盖所述火花塞安装配件3以及第一导电体6，由第二导电体8将所述绝缘体9的整个外周或一部分覆盖并接地而设为负极，所述第一导电体6是将现有技术中的混入有纳米碳的导电硅橡胶以规定宽度成型为环状而成的导电体。

本实施例采用了接触的方法而非使用导线将第一导电体6与火花塞安装配件3连接。

这是为了最大限度充分利用纳米碳所含的微粒而促进电的整流作用，使第一导电体6与火花塞安装配件3面接触。

在该情况下，绝缘体9不仅覆盖第一导电体6，还覆盖火花塞安装配件3以及芯线2。

需要说明的是，在将第一导电体6配置为由绝缘体9覆盖时，第一导电体6不容易生锈，且能够长期间维持稳定的性能。

实施例2的第一导电体6是混入有纳米碳的导电硅橡胶，其中纳米碳例如是由双氧水对单层碳纳米管SWCNT进行50分钟左右的氧化处理而除去半导体性SWCNT，将金属性SWCNT的含量浓缩至70％～80％而提高了导电性的纳米碳原料等。

而且，也可以通过金属纳米粒子与喷墨技术的组合来在火花塞安装配件3的周围内表面印刷导电层图案。

导电体的原料除了利用碳纳米管以外，还可以使用纳米角(nanohorn)、碳微线圈、纳米线圈这样的现有的纳米材料。

第一导电体6形成于安装弹簧或火花塞安装配件3的周围，因此环状的第一导电体6优选在与之相应的高度方向上具有宽度。

若混入有所述纳米碳的导电硅橡胶的第一导电体6的宽度(即沿导电体的轴线方向的尺寸)为1mm～25mm、壁厚为0.1mm～5mm，则能够显著地检测到其效果。

本实用新型不限定于该数值。

图3是表示实施例3的说明图。

在该实施例3中，所述第一导电体6在接近直接点火式线圈1的一侧设置于火花塞安装配件3的上方。

该直接点火式火花塞帽的特征在于，由被绝缘体9覆盖的第一导电体6对芯线2的周围进行包围而设为正极，使所述芯线2、火花塞安装配件3以及所述第一导电体6短路，由第二导电体8将所述绝缘体9的外周覆盖并接地而设为负极。

第一导电体6可以通过实施例1或实施例2的导电性金属或导电性合成树脂、印刷等方式形成。

不在火花塞安装配件3附近设置第一导电体6，而是将包括第一导电体6在内的一定长度的火花塞帽以类似接补丁的方式设置，因此大体上能够直接适用图4所示的以往的直接点火的构造。

即，能够以不改变以前的商品的形态、尺寸的方式加入本实用新型的结构，能够不影响其他发动机部分的设计地实施本实用新型。

因而，在想要尽量不改变以往的构造地实施本实用新型的情况下，可以简便地实施该构造配置。

本实用新型作为谋求火花塞的火花强化稳定化的实用新型，是适于就内燃机而言直接点火方式的内燃机逐渐成为了主流这一技术背景的实用新型。

也能够不改变以往的点火火花塞帽的构造地容易实施本实用新型，发动机的燃烧效率优良，也具有与燃料经济性的提高、排出气体的削减相关的效果，因此从节能、环境问题的观点出发，也能够出于广泛的各种各样的目的而作为内燃机的点火系统引入本实用新型。

如上所述，本实用新型参照附图对优选的实施方式进行了充分记载，但对于本领域技术人员来说能够了解各种变形或变更，这些变形或变更只要没有脱离本实用新型的技术方案限定的范围，均应被涵盖于其中。