本實用新型涉及將直接點火式線圈連接于火花塞的火花塞帽。

背景技術(shù)：

以前，作為機動車發(fā)動機的點火系統(tǒng)而使用分電器型的點火系統(tǒng)。即，采用通過分電器將由一個線圈放大后的電流分配給各火花塞的這一結(jié)構(gòu)。

與此相對，近年來，存在高性能發(fā)動機所大多采用的直接點火方式。

直接點火方式是指在多缸發(fā)動機中針對各汽缸的火花塞中的每個火花塞而獨立地直接安設(shè)緊湊的點火線圈的點火方式。

根據(jù)直接點火方式，不需要分電器、高壓線纜，因此機械損失和電損失均少。

另外，在各火花塞安裝專用的線圈，因此能夠在準確的正時進行更強勁的點火。

因而，最近的發(fā)動機逐漸較多地采用直接點火方式的發(fā)動機。

如圖4所示，以往的直接點火式線圈是將芯線2連接于點火線圈1的火花塞安裝配件3的結(jié)構(gòu)。

此外，本申請申請人發(fā)現(xiàn)了，存在以盡可能不發(fā)出燃料發(fā)火時的點火噪聲地強化點火火花為目的的圖5所公開的美國專利第6877496號。

該美國專利第6877496號所公開的技術(shù)如圖5所示，內(nèi)容如下。

一種火花塞線纜，從與點火線圈1的火花塞安裝配件3連接的芯線2引出正極13并由絕緣體14圍繞且由負極11圍繞該正極13，并配設(shè)接地端子10，進一步由絕緣體覆層12覆蓋而成。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠加強點火火花且盡可能不發(fā)出燃料發(fā)火時的點火噪聲。

該美國專利第6877496號是在保持以往的直接點火式線圈的構(gòu)造不變的狀態(tài)下，進一步外置進行點火力強化的結(jié)構(gòu)的發(fā)明，由于是線纜且采用了外置結(jié)構(gòu)的方式，故必須對直接點火式線圈進行加工或改造。但是，優(yōu)選在可能的情況下極力減少直接點火式線圈的加工或改造。

若能夠通過加工、改造少的手段來實現(xiàn)美國專利第6877496號的思想，則能夠?qū)崿F(xiàn)機械損失以及電損失均少且能在準確的正時進行更強勁的點火的更高性能的點火系統(tǒng)。

專利文獻1：美國專利第6877496號

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的技術(shù)課題在于，不使不產(chǎn)生噪聲且采用直接點火方式的前提下的內(nèi)燃機用火花塞的電壓強化裝置發(fā)生改變，而以最小限度的加工或改造提供點火火花變強的點火系統(tǒng)。

另外，需要下工夫使美國專利第6877496號的核心部分容易適用于直接點火并進一步使點火能力穩(wěn)定化、強勁化，因此在本實用新型中，對導電體的原料、設(shè)置部位、設(shè)置方法等構(gòu)造性特征施加改進而實現(xiàn)內(nèi)燃機的省空間化，謀求火花放電的穩(wěn)定增大。

為了解決以上問題，本實用新型提供一種直接點火式火花塞帽，其是在直接點火方式的內(nèi)燃機中將直接點火式線圈1連接于火花塞5的火花塞帽，具備第一導電體6、絕緣體9、第二導電體8，所述第一導電體6覆蓋所述直接點火式線圈1的芯線2以及/或者與所述芯線2連接的火花塞安裝配件3，且所述第一導電體6與所述芯線2以及/或者所述火花塞安裝配件3電連接而作為正極，所述絕緣體9密接并覆蓋所述第一導電體6，且覆蓋所述芯線2以及/或者所述火花塞安裝配件3，所述第二導電體8密接并覆蓋所述絕緣體9的整個外周或一部分，且接地而作為負極。

即，直接點火式火花塞帽的特征在于，由被絕緣體9密接覆蓋的第一導電體6對芯線2以及/或者與芯線2連接的火花塞安裝配件3的周圍進行包圍而設(shè)為正極，使所述芯線2、火花塞安裝配件3以及所述第一導電體6短路，第二導電體8密接覆蓋所述絕緣體9的整個外周或一部分，并接地而設(shè)為負極。

覆蓋于所述芯線2以及/或者火花塞安裝配件3并與其接合或接觸的所述第一導電體6，可以是將金屬以規(guī)定寬度成型為環(huán)狀而成的寬度為1mm～25mm、壁厚為1mm～5mm的導電體，也可以是將混入有納米碳的導電硅橡膠以規(guī)定寬度成型為環(huán)狀而成的寬度為1mm～25mm、壁厚為0.1mm～5mm的導電體。

這是鑒于以往的內(nèi)燃機用直接點火的技術(shù)所持有的問題點而做出的。

即，根據(jù)以往的內(nèi)燃機用直接點火的技術(shù)，能夠通過增大點火線圈的容量來加強點火火花，但存在與省空間化這一目的相違背的問題。

另外，存在由向已經(jīng)決定好的空間強行地卷繞線圈而引起的發(fā)熱等問題，這會成為內(nèi)燃故障的原因。

于是，本實用新型回應(yīng)于在直接活用現(xiàn)存的火花塞帽的構(gòu)造的基礎(chǔ)上加強點火火花這一請求，以不改變內(nèi)燃機用直接點火的電壓強化裝置地將第一導電體6設(shè)置于火花塞帽作為用于解決問題的手段。

另外，為了火花塞放電現(xiàn)象的進一步的增大穩(wěn)定化，所述第一導電體6采用混入有納米碳的導電硅橡膠也是重要的。

該第一導電體6的存在、組成以及設(shè)置方式是本實用新型的不可或缺的結(jié)構(gòu)。

即使金屬的表面乍一看是平坦的，但在納米水平下觀察時，實際上是凸凹的狀態(tài)。

另一方面，納米碳所含的碳是具有納米(10的負9次方米)的大小的直徑的微粒。

通過該納米碳的微粒進入電觸點部的凸凹，從而金屬的表面從“點接觸”變?yōu)椤懊娼佑|”。

認為通過這樣的構(gòu)造，能夠期待整流作用，能夠?qū)崿F(xiàn)火花塞的穩(wěn)定放電。

如以上所說明的那樣，本實用新型的直接點火式的火花塞帽借助第一導電體6的作用來加強點火火花，不附加其他電源或改變電壓強化裝置就能夠加強點火火花。發(fā)動機的燃燒效率因點火火花的穩(wěn)定強化而變得優(yōu)良，具有與燃料經(jīng)濟性的提高、排出氣體的削減相關(guān)的效果。

若第一導電體6內(nèi)置于火花塞帽內(nèi)，則能夠?qū)崿F(xiàn)省空間化，不需要多余的線、線纜，也不會引起電路上的復雜化。

作為使用方法，僅通過將火花塞5安裝于火花塞安裝配件3即可，因此能夠容易謀求火花放電的穩(wěn)定增大化。

另外，不采用通過減小電阻值來加強點火火花的方法，因此不存在以下情況：從點火系統(tǒng)等產(chǎn)生電波損害而導致點火噪聲進入發(fā)動機控制計算機、音響。

也不采用以往的直接點火的技術(shù)的那樣的、通過增大點火線圈的容量來加強點火火花的方法，因此也能夠防止發(fā)熱等內(nèi)燃故障的發(fā)生。

這樣，根據(jù)本實用新型，能夠在活用機械損失電損失均減少、能夠在準確的正時進行更強勁的點火這一直接點火方式的優(yōu)點的同時，實現(xiàn)更高性能的點火系統(tǒng)。

附圖說明

圖1是表示本實用新型的直接點火式火花塞帽的實施例1的說明圖。

圖2是表示本實用新型的直接點火式火花塞帽的實施例2的說明圖。

圖3是表示本實用新型的直接點火式火花塞帽的實施例3的說明圖。

圖4是表示直接點火的以往技術(shù)的說明圖。

圖5是表示以往技術(shù)的說明圖。

附圖標記說明：

1····直接點火式線圈

2····芯線

3····火花塞安裝配件

4····火花塞帽

5····火花塞

6····第一導電體

7····正極(將火花塞安裝配件3與第一導電體6連接)

8····第二導電體(接地)

9····絕緣體。

具體實施方式

基于圖1來說明本實用新型的直接點火式火花塞帽4的實施例1。

火花塞帽4是如下結(jié)構(gòu)：火花塞帽4在直接點火方式的內(nèi)燃機中將直接點火式線圈1連接于火花塞5，且在所述火花塞帽4中設(shè)置有由絕緣體9覆蓋的第一導電體6并設(shè)為正極，火花塞安裝配件3與所述第一導電體6通過導線接合而電連接，由第二導電體8將絕緣體9的整個外周或一部分覆蓋并設(shè)為負極而接地。

其中，絕緣體9與第一導電體6相密接，并且第二導電體8與絕緣體9相密接。這樣，作為正極的第一導電體6和作為負極的第二導電體8之間的間隔由絕緣體9的厚度確定，不僅可以增加點火火花的強度，而且能夠準確控制第一導電體6和第二導電體8之間的容量，使得能夠穩(wěn)定地進行點火。

本實用新型的直接點火式火花塞帽4具有覆蓋火花塞安裝配件3以及芯線2的帽部，該芯線2將安裝彈簧或火花塞安裝配件3連接于直接點火式線圈1，火花塞帽4在該帽部的下方的火花塞安裝配件3附近具有不同于以往的新的結(jié)構(gòu)。

與圖4所示的以往的直接點火方式的火花塞帽相比，表示本實用新型的圖1的“安裝了由絕緣體9覆蓋的第一導電體6、將火花塞安裝配件3與所述第一導電體6接合的導線、由第二導電體8將其外周覆蓋并設(shè)為負極而接地的導線的結(jié)構(gòu)”與之不同。

該部分的結(jié)構(gòu)成為了本實用新型的火花塞帽4的特征。

由絕緣體9覆蓋的第一導電體6是導電性材料或具有電阻的材料，且借助導線而與火花塞安裝配件3連接并被設(shè)為正極7。

第一導電體6與火花塞安裝配件3也可以通過接觸而實現(xiàn)電連接。

另一方面，由第二導電體8將火花塞安裝配件3、第一導電體6、絕緣體9的外周覆蓋并設(shè)為負極，與內(nèi)燃機的接地線相接合或接觸而接地。

該成為負極的第二導電體8可以覆蓋絕緣體9的整個外周，也可以僅覆蓋其一部分，并作為接地用的導線。

通過在安裝彈簧或火花塞安裝配件3的周圍圍繞配置被絕緣了的第一導電體6，從而產(chǎn)生電流穩(wěn)定且無過剩不足地連續(xù)且強烈地產(chǎn)生火花的現(xiàn)象。

這樣，僅通過將規(guī)定結(jié)構(gòu)的火花塞5連接于火花塞帽4就能夠推出火花強化用的點火系統(tǒng)，且外觀上也沒有大的改造，因此能夠直接應(yīng)用于以往的火花塞。

而且，通過改變第一導電體6的寬度或電阻值、絕緣體9的厚度、長度、寬度、電阻值等的組合，能夠改變點火火花的強度。

因此，僅通過調(diào)整第一導電體6以及絕緣體9，就能夠調(diào)整發(fā)動機各汽缸中的每個汽缸的火花的大小，能夠?qū)⒒鸹ㄕ{(diào)整得均勻，進行適當?shù)陌l(fā)動機工作。

第一導電體6的一例是將導電性的金屬通過機械加工、或直接使用管材、或?qū)宀膹澱鄢蓤A筒狀等方法成型為環(huán)狀而制成的，例如可以是鋼、不銹鋼、黃銅、銅、鈦中的任意一種。

若該第一導電體6為1mm～25mm的寬度(即沿導電體的軸線方向的尺寸)、1mm～5mm的壁厚，則能夠顯著地檢測到其效果。

也可以通過設(shè)定金屬的種類以及形狀來對該效果賦予特征。

在高速機動車種類的點火裝置中，根據(jù)龐大的數(shù)據(jù)制作并設(shè)定最佳的第一導電體6。

若絕緣體9的厚度為0.1mm～10mm，則能夠顯著地檢測到其效果。

圖2是表示實施例2的說明圖，在該實施例2中，所述第一導電體6使用現(xiàn)有技術(shù)中存在的混入有納米碳的導電硅橡膠來制作。

實施例2涉及直接點火式火花塞帽，其是將直接點火式線圈1連接于火花塞5的火花塞帽，其特征在于，將第一導電體6覆蓋于與芯線2連接的火花塞安裝配件3并設(shè)為所述火花塞帽的正極，由絕緣體9覆蓋所述火花塞安裝配件3以及第一導電體6，由第二導電體8將所述絕緣體9的整個外周或一部分覆蓋并接地而設(shè)為負極，所述第一導電體6是將現(xiàn)有技術(shù)中的混入有納米碳的導電硅橡膠以規(guī)定寬度成型為環(huán)狀而成的導電體。

本實施例采用了接觸的方法而非使用導線將第一導電體6與火花塞安裝配件3連接。

這是為了最大限度充分利用納米碳所含的微粒而促進電的整流作用，使第一導電體6與火花塞安裝配件3面接觸。

在該情況下，絕緣體9不僅覆蓋第一導電體6，還覆蓋火花塞安裝配件3以及芯線2。

需要說明的是，在將第一導電體6配置為由絕緣體9覆蓋時，第一導電體6不容易生銹，且能夠長期間維持穩(wěn)定的性能。

實施例2的第一導電體6是混入有納米碳的導電硅橡膠，其中納米碳例如是由雙氧水對單層碳納米管SWCNT進行50分鐘左右的氧化處理而除去半導體性SWCNT，將金屬性SWCNT的含量濃縮至70％～80％而提高了導電性的納米碳原料等。

而且，也可以通過金屬納米粒子與噴墨技術(shù)的組合來在火花塞安裝配件3的周圍內(nèi)表面印刷導電層圖案。

導電體的原料除了利用碳納米管以外，還可以使用納米角(nanohorn)、碳微線圈、納米線圈這樣的現(xiàn)有的納米材料。

第一導電體6形成于安裝彈簧或火花塞安裝配件3的周圍，因此環(huán)狀的第一導電體6優(yōu)選在與之相應(yīng)的高度方向上具有寬度。

若混入有所述納米碳的導電硅橡膠的第一導電體6的寬度(即沿導電體的軸線方向的尺寸)為1mm～25mm、壁厚為0.1mm～5mm，則能夠顯著地檢測到其效果。

本實用新型不限定于該數(shù)值。

圖3是表示實施例3的說明圖。

在該實施例3中，所述第一導電體6在接近直接點火式線圈1的一側(cè)設(shè)置于火花塞安裝配件3的上方。

該直接點火式火花塞帽的特征在于，由被絕緣體9覆蓋的第一導電體6對芯線2的周圍進行包圍而設(shè)為正極，使所述芯線2、火花塞安裝配件3以及所述第一導電體6短路，由第二導電體8將所述絕緣體9的外周覆蓋并接地而設(shè)為負極。

第一導電體6可以通過實施例1或?qū)嵤├?的導電性金屬或?qū)щ娦院铣蓸渲⒂∷⒌确绞叫纬伞?/p>

不在火花塞安裝配件3附近設(shè)置第一導電體6，而是將包括第一導電體6在內(nèi)的一定長度的火花塞帽以類似接補丁的方式設(shè)置，因此大體上能夠直接適用圖4所示的以往的直接點火的構(gòu)造。

即，能夠以不改變以前的商品的形態(tài)、尺寸的方式加入本實用新型的結(jié)構(gòu)，能夠不影響其他發(fā)動機部分的設(shè)計地實施本實用新型。

因而，在想要盡量不改變以往的構(gòu)造地實施本實用新型的情況下，可以簡便地實施該構(gòu)造配置。

本實用新型作為謀求火花塞的火花強化穩(wěn)定化的實用新型，是適于就內(nèi)燃機而言直接點火方式的內(nèi)燃機逐漸成為了主流這一技術(shù)背景的實用新型。

也能夠不改變以往的點火火花塞帽的構(gòu)造地容易實施本實用新型，發(fā)動機的燃燒效率優(yōu)良，也具有與燃料經(jīng)濟性的提高、排出氣體的削減相關(guān)的效果，因此從節(jié)能、環(huán)境問題的觀點出發(fā)，也能夠出于廣泛的各種各樣的目的而作為內(nèi)燃機的點火系統(tǒng)引入本實用新型。

如上所述，本實用新型參照附圖對優(yōu)選的實施方式進行了充分記載，但對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說能夠了解各種變形或變更，這些變形或變更只要沒有脫離本實用新型的技術(shù)方案限定的范圍，均應(yīng)被涵蓋于其中。