JP2007512662A - 複数の段になった中心ワイヤアセンブリを有するスパークプラグ - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は概して、スパークプラグおよび点火器などの点火装置に関し、より特定的には、ガラスシールを利用する中心ワイヤアセンブリを有する点火装置に関する。
内燃機関において使用されるスパークプラグおよび他のこのような点火装置は、燃焼室において発生する高温環境に晒される。高温環境はスパークプラグの異なる構成要素に損害を与えることが多く、時間とともに、スパークプラグの性能の低下を引起し得る。スパークプラグの性能の悪影響の受け方として、1つには、中心ワイヤアセンブリの電気伝導性が関わっており、中心ワイヤアセンブリの構成要素は、プラグの端子入力からスパークギャップに電気点火パルスを伝えるために使用される。腐食、材料の故障、および極端な熱によって加速される他の現象は、これらの構成要素の伝導性特徴に悪影響を及ぼす可能性があり、したがって、点火パルスの強度を変更し、最終的には、燃焼室に伝えられるスパークの強度を変更する。この影響は、抵抗性ノイズ抑制を利用してプラグからのEMI(電磁干渉)を低減するスパークプラグにおいて特に問題になり得る。
先行技術の抑制シール中心ワイヤアセンブリの上記の欠点は、第1、第2、および第3の電極部材、伝導性シール、およびノイズ抑制シールを含む点火装置ならびに中心ワイヤアセンブリを提供するこの発明によって克服される。第1の電極部材はスパークギャップの近くの、中心ワイヤアセンブリの軸方向の端部に位置し、第3の電極部材は電気点火パルスを受取るように中心ワイヤアセンブリの軸方向の端部に位置し、第2の電極部材は第1の電極部材と第3の電極部材との間に軸方向に位置する。さらに、伝導性シールは第1の電極部材と第2の電極部材との間に軸方向に位置し、ノイズ抑制シールは第2の電極部材と第3の電極部材との間に軸方向に位置する。中心ワイヤアセンブリは、スパークプラグ、点火器、または絶縁体を典型的には含むことになる他のこのような点火装置において使用されることができ、絶縁体は、その少なくとも一部の上に嵌められる金属の外殻とともに中心ワイヤアセンブリを保持する。
以下に記載され、添付の図面に示されるスパークプラグおよび中心ワイヤアセンブリは、概して、内燃機関で用いるように設計され、スパークプラグにおいて発生するか、またはスパークプラグの近くで発生する熱からノイズ抑制シールを遠ざけるように設計される。ノイズ抑制シールとスパークギャップとの間に点火電極、伝導性シール、および中間電極を置くことによって、中心ワイヤアセンブリは燃焼プロセス中に作り出される高温から抑制シールを遠ざけながら、抑制シールのノイズ抑制特性を利用することができる。材料の組成などのさまざまなスパークプラグの構成要素の特定の実施例が以下の記載の中で説明されるが、それらは例示の目的で提供されるにすぎず、当該技術分野において公知の適当な代替物と交換され得るであろうということが認識されるべきである。
使用されることができる。スパークプラグ10は、概して、外殻12、絶縁体14、接地電極16、および中心ワイヤアセンブリ18を含む。当該技術分野において通常公知であるように、外殻12は、その軸方向の長さ全体に沿って延在する中空の長手方向の穴30を有する円筒形の金属製構成要素である。この実施例に従って、長手方向の穴30の内径は均一ではなく、そのため、内径が異なる穴部分の間の境界に内部肩32および34が形成される。肩32および34は、絶縁体14の相補的に成形された肩部分を支持するように設計される内部の周方向の端縁である。外殻12は、さらに、その外面に形成される、六角形などの設置機構36を有する。この機構により、シリンダヘッド、またはスパークプラグ10が利用されることになる他のどの場所にもスパークプラグ10を容易に設置することが可能になる。外殻の形状および大きさは特定の用途に従って大幅に異なり得るが、絶縁体14をしっかりと受けるように設計され、これは以下に記載される。
意の合金などの貴金属の挿入物を含み得る。高圧点火パルスが隣接する接地電極16へスパークギャップを横切ってアークを作るのは、この点火先端部からである。点火先端部84から軸方向に上向きに進むのは軸部分86であり、軸部分86は点火先端部84を拡大したヘッド部分88に接続する細長い部分である。拡大したヘッド部分の直径は、隣接する軸部分の直径よりも大きく、したがって、絶縁体の内部肩60に支えられる外部肩90が存在する。拡大したヘッド部分の最上面は、伝導性シール76に接触するように設計され、伝導性シール76との優れた接触および結合を促すために、平坦、凹形、凸形を含むいくつかの異なる構造、または溝もしくは中央突起を有するいくつかの異なる構造のいずれかに従って設計されてもよい。
イズ抑制によって異なり得る。本明細書に示される特定の3つの部分のFISSは、使用され得る好適なノイズ抑制シールの一例に過ぎないことが注目に値する。この構成要素の主な目的はノイズ抑制をもたらすことであるので、より多くの部分、より少ない部分、または異なる部分を有する他のノイズ抑制シールも使用され得るであろう。この点で、抵抗性タイプの抑制の代わりに、誘導性および他のタイプの抑制材料が使用され得るであろう。
のではないということが理解される。たとえば、本明細書に記載される点火装置および中心ワイヤアセンブリの概念は、自動車、航空機、および本明細書に記載されない他の内燃機関の用途において利用され得るであろう。したがって、このような用途に必要なすべての修正例は当業者に明らかであろう。1つのこのような修正例は端子電極を含むであろう。大半の航空機の点火器の用途では、端子棒44は中心穴50の内部にとどまる端子電極または接点と置き換えられ得るであろう。この構成では、雄構成要素として機能する点火リード線は、さらに、雌構成要素として機能する端子電極に機械的および電気的に結合されるように中心穴に差込まれるであろう。この構成は、点火リード線が端子棒の上部を覆って嵌められる覆いを含み、したがって、中心穴の外側にとどまる、図面に示される構成の代わりに使用され得るであろう。さらに、上述の組立プロセスに関連して記載される特定のステップおよび順序は異なり得る。たとえば、伝導性シール76を形成するために使用されるガラス粉末は抑制シール80のガラス粉末の前に点火される必要はなく、むしろ、ガラス粉末は、両方のシールを溶解および形成するために、点火され、圧縮されることができ、単一の点火が使用されることができる。代替的には、シールを点火するために、中間電極および端子電極は加熱されることができ、伝導性シールおよびノイズ抑制シールとそれぞれ接触されることができるであろう。前に記載された変更および修正に加えた他の変更および修正は当業者に明らかになり、すべてのこのような変更および修正はこの発明の範囲内であるように意図される。
Claims (20)
- スパークプラグで用いる中心ワイヤアセンブリであって、
スパークギャップの部分を形成するための第1の電極部材と、
第2の電極部材と、
電気点火パルスを受取るための第3の電極部材とを備え、前記電極部材は、前記第2の電極部材が前記第1の電極部材と第3の電極部材との間に位置する状態で、ともに直列に接続され、前記中心ワイヤアセンブリは、さらに、
前記第1の電極部材と第2の電極部材との間に軸方向に位置する伝導性シールと、
前記第2の電極部材と第3の電極部材との間に軸方向に位置するノイズ抑制シールとを備える、中心ワイヤアセンブリ。 - 前記伝導性シールはファイヤーイン伝導性シールである、請求項1に記載の中心ワイヤアセンブリ。
- 前記ファイヤーイン伝導性シールは伝導性ガラスシールである、請求項2に記載の中心ワイヤアセンブリ。
- 前記ノイズ抑制シールはファイヤーイン抑制シールである、請求項1に記載の中心ワイヤアセンブリ。
- 前記ファイヤーイン抑制シールは抵抗性ガラスシールである、請求項4に記載の中心ワイヤアセンブリ。
- 前記ノイズ抑制シールの直径は、前記伝導性シールの直径よりも大きい、請求項1に記載の中心ワイヤアセンブリ。
- 前記第1の電極部材は、絶縁体の内部肩に接触するための拡大したヘッド部分を有する軸方向の端部を含む、請求項1に記載の中心ワイヤアセンブリ。
- 前記第2の電極部材は、絶縁体の内部肩に接触するための拡大したヘッド部分を有する軸方向の端部を含む、請求項1に記載の中心ワイヤアセンブリ。
- 前記第3の電極部材は、前記第3の電極部材と前記ノイズ抑制シールとの間の接着を向上させるための表面の特徴を有する軸方向の端部を含む、請求項1に記載の中心ワイヤアセンブリ。
- 請求項1に記載の中心ワイヤアセンブリを有する点火装置。
- 点火装置であって、
中心穴を有する絶縁体と、
前記絶縁体の少なくとも一部を覆って固定される外殻と、
前記絶縁体の前記中心穴内に少なくとも部分的に位置する中心ワイヤアセンブリとを備え、前記中心ワイヤアセンブリは点火電極、中間電極、および端子電極を含み、
前記点火電極は、前記中心穴内に位置する伝導性シールによって前記中間電極に電気的に接続され、
前記中間電極は、前記中心穴内に位置するノイズ抑制シールによって前記端子電極に電気的に接続される、点火装置。 - 前記伝導性シールはファイヤーイン伝導性シールである、請求項11に記載の中心ワイ
ヤアセンブリ。 - 前記ファイヤーイン伝導性シールは伝導性ガラスシールである、請求項12に記載の中心ワイヤアセンブリ。
- 前記ノイズ抑制シールはファイヤーイン抑制シールである、請求項11に記載の中心ワイヤアセンブリ。
- 前記ファイヤーイン抑制シールは抵抗性ガラスシールである、請求項14に記載の中心ワイヤアセンブリ。
- 点火装置であって、
中心穴を有する絶縁体と、
前記絶縁体の少なくとも一部を覆って固定される外殻と、
前記絶縁体の前記中心穴内に少なくとも部分的に位置する中心ワイヤアセンブリとを備え、前記中心ワイヤアセンブリは、伝導性ガラスシールおよび抵抗性ガラスシールによって接続される金属電極構成要素を含み、
前記電極構成要素は、点火装置の点火端部に位置する点火電極を含み、
前記ガラスシールは、前記抵抗性ガラスシールが前記伝導性ガラスシールよりも前記点火端部から遠くに位置する状態で、前記電極構成要素のうちの少なくとも1つによって分離される、点火装置。 - スパークプラグで用いる中心ワイヤアセンブリを製造する方法であって、
(a) 点火電極を絶縁体の長手方向の穴に差込むステップと、
(b) 伝導性ガラス粉末を点火電極の上の長手方向の穴に挿入するステップと、
(c) ガラス粉末が点火電極と中間電極との間に、前記電極の両方と接触して位置するように、中間電極を長手方向の穴に差込むステップと、
(d) 伝導性ガラス粉末をともに溶融し、それによって、点火電極と中間電極との間に伝導性シールを形成するステップと、
(e) 抵抗性ガラス粉末を中間電極の上の長手方向の穴に挿入するステップと、
(f) 抵抗性ガラス粉末が中間電極と端子電極との間に位置するように、端子電極を長手方向の穴に差込むステップと、
(g) 抵抗性ガラス粉末をともに溶融し、それによって、中間電極と端子電極との間にノイズ抑制シールを形成するステップとを備える、方法。 - ステップ(d)は、伝導性ガラス粉末を前記伝導性ガラスシールの中に溶融するために絶縁体および中心ワイヤアセンブリを加熱するステップを備える、請求項17に記載の方法。
- ステップ(d)および(g)は2つの別個の加熱動作として実施される、請求項17に記載の方法。
- ステップ(e)は、抵抗性ガラス粉末の前に伝導性ガラス粉末の第1の量を挿入するステップと、抵抗性ガラス粉末の後に伝導性ガラス粉末の第2の量を挿入するステップとをさらに備え、ステップ(g)は、抵抗性ガラス粉末とともに伝導性ガラス粉末の第1および第2の量を溶融するステップをさらに備える、請求項17に記載の方法。
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