JP2010118236A

JP2010118236A - 内燃機関の点火プラグ

Info

Publication number: JP2010118236A
Application number: JP2008290193A
Authority: JP
Inventors: Toshimi Kashiwakura; 利美柏倉
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-11-12
Filing date: 2008-11-12
Publication date: 2010-05-27

Abstract

【課題】着火性が向上した内燃機関の点火プラグを提供することを課題とする。
【解決手段】本実施例に係る内燃機関の点火プラグ１は、ハウジング１０と、ハウジング１０に収納され貫通孔を有した絶縁体２０と、絶縁体２０の貫通孔に嵌合した中心電極３０と、中心電極３０の軸方向周りに中心電極３０の先端部３５を囲う側壁部４２、中心電極３０の先端部３５の軸方向側に設けられた開口部４５、を含む接地電極４０と、を備えている。また、接地電極４０は、絶縁体２０に固定されており、ハウジング１０と接地電極４０とを連結する複数の導電性を有したスプリング５０を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の点火プラグに関する。

ガソリンを燃料とする内燃機関は、ガソリンと空気との混合気を圧縮する気筒と、気筒内に設けられ混合気を着火するための点火プラグを備えている（特許文献１参照）。点火プラグは、接地電極と中心電極間で起こる放電によって混合気を着火する。

特開２００７−１４１７８６号公報特開２０００−３０６６５４号公報実開昭６２−０５２７６３号公報

気筒内での空気の流動の影響により、接地電極と中心電極間で起こる放電が吹き消されて、点火プラグの着火性が悪化する恐れがある。

したがって本発明の目的は、着火性が向上した内燃機関の点火プラグを提供することである。

上記目的は、ハウジングと、前記ハウジングに収納され貫通孔を有した絶縁体と、前記絶縁体の前記貫通孔に嵌合した中心電極と、前記中心電極の軸方向周りに前記中心電極の先端部を囲う側壁部、前記中心電極の先端部の軸方向側に設けられた開口部、を含み、前記絶縁体に固定された接地電極と、を備えたことを特徴とする内燃機関の点火プラグによって達成できる。

接地電極の側壁部によって、中心電極の先端部が囲まれる。これにより、接地電極の側壁部の内面と、中心電極との間で放電が発生する。この放電の発生箇所は、側壁部により囲まれているため、気筒内の空気の流動による影響を受けにくい。従って、気筒内の空気の流動によって放電が吹き消されることを防止できる。これにより点火プラグは着火性が向上している。

上記構成において、前記ハウジングと前記接地電極とを連結する複数の導電性を有した弾性部材を備えた、構成を採用できる。

上記構成において、前記中心電極の先端部は、球状である、構成を採用できる。

本発明によれば、着火性が向上した内燃機関の点火プラグを提供できる。

以下、図面を参照して本発明に係る実施例について説明する。
図１（Ａ）は、点火プラグ１の先端の上面図、図１（Ｂ）は、点火プラグ１の先端の断面図である。点火プラグ１は、内燃機関の気筒内に配置される。点火プラグ１は、ハウジング１０、絶縁ガラス２０、中心電極３０、接地電極４０、スプリング５０を含む。

ハウジング１０は、金属製であり円筒状である。絶縁ガラス２０は、ハウジング１０に収納され貫通孔を有している。中心電極３０は、絶縁ガラス２０の貫通孔に嵌合している。中心電極３０は、不図示の点火装置によって高電圧が印加される。中心電極３０の先端部３５は、球形である。中心電極３０は、金属製である。

接地電極４０は、中心電極３０の先端部３５の、中心電極３０の軸方向周りを囲う側壁部４２、中心電極３０の先端部の軸方向側を開口する開口部４５、を含む。また、接地電極４０は、絶縁ガラス２０の先端側に固定されている。接地電極４０は、後述する接地電極４０内で発生した火炎が絶縁ガラス２０との間から漏れないように絶縁ガラス２０に固定されている。接地電極４０は、金属製であり円筒状である。

スプリング５０は、ハウジング１０と接地電極４０とを連結する。スプリング５０は、金属製であり、導電性を有している。複数のスプリング５０は、中心電極３０の軸方向上方からみて、接地電極４０を中心に十字状となっている。

混合気を着火するための放電は、先端部３５と接地電極４０との間で発生する。詳細には、先端部３５と側壁部４２の内面との間で発生する。即ち、接地電極４０は円筒状であるので、接地電極４０内部で放電が発生する。このため、気筒内の空気の流動により、放電が吹き消されることが防止される。よって、点火プラグ１は着火性が向上している。また、少ない点火エネルギで、混合気を着火することができる。このため、点火エネルギの増強に伴う、中心電極、接地電極の摩耗を防止でき、耐久性が向上している。

点火プラグ１は着火性が向上しているので、ＥＧＲ量を増やした場合であっても着火性を確保することができる。従って、ＥＧＲ量を増やすことに伴う燃費の向上を確保することができる。

また、従来の点火プラグは、接地電極が気筒内で露出しているため、気筒内の空気の流動による影響を直接受ける。この気流に対する影響は、複数の気筒間で異なる。このため、気筒間での燃焼特性の差が大きくなる。

しかしながら、本実施例の点火プラグ１のように、気筒内の気流の影響を抑制できるので、このような点火プラグ１を複数の気筒に採用した場合、気筒間での燃焼特性の差を抑制できる。

また、接地電極が気筒内で露出している場合、気筒内の流動の影響も考慮して、気筒内での点火プラグの向きを設定する必要がある。しかしながら、気筒内の気流の影響を抑制できるので、気筒内での点火プラグ１の向きをラフに設定できる。

尚、放電により接地電極４０内で発生した火炎は、接地電極４０内で成長し体積膨張により接地電極４０内から接地電極４０の外へと噴出される。これにより、混合気へ火炎が伝播する。

ハウジング１０と接地電極４０とを連結する複数のスプリング５０が設けられている。このため、ハウジング１０と接地電極４０とは電気的に導通する。また、気筒内の高温のガスによりハウジング１０が熱膨張すると、ハウジング１０と接地電極４０との距離が変動する恐れがある。しかしながら、ハウジング１０と接地電極４０とは複数のスプリング５０により連結されているため、スプリング５０が、ハウジング１０と接地電極４０と距離の変動を吸収できる。これにより、ハウジング１０の熱膨張による影響を受けずに、接地電極４０が保持される。

また、先端部３５は球形である。このため、先端部３５の表面積を確保することができる。これにより、中心電極３０の摩耗を抑制できる。これにより耐久性が向上する。

次に、第１変形例に係る点火プラグ１ａについて説明する。
図２（Ａ）は、第１変形例に係る点火プラグ１ａの先端の上面図、図２（Ｂ）は、第１変形例に係る点火プラグ１ａの先端の断面図である。接地電極４０ａは、開口部４５ａが形成された上壁部４３ａを含む。先端部３５の軸方向上方まで４３ａにより囲まれているため、気筒内の気流の影響を受けにくい。また、４３ａは、開口部４５ａが設けられているため、接地電極４０ａ内で発生した火炎が接地電極４０ａの外へ伝播する。これにより、混合気が着火する。

次に、第２変形例に係る点火プラグ１ｂについて説明する。
図３（Ａ）は、第２変形例に係る点火プラグ１ｂの先端の上面図、図３（Ｂ）は、第２変形例に係る点火プラグ１ｂの先端の断面図である。先端部３５ｂは、中心電極３０ｂの軸方向上方からみて星型である。このため、接地電極４０内で発生した火炎は、中心電極３０ｂの軸方向上方に数本の帯状となって放出される。これにより、混合気への着火性が向上する。

次に、第３変形例に係る点火プラグ１ｃについて説明する。
図４（Ａ）は、第３変形例に係る点火プラグ１ｃの先端の上面図、図４（Ｂ）は、第３変形例に係る点火プラグ１ｃの先端の断面図である。接地電極４０ｃは、開口部４５ｃが軸方向上方に向けて広がった逆テーパ状である。中心電極３０の先端部３５ｃも同様に、軸方向上方に向けて広がった逆テーパ状である。このようにテーパ状であるため、側壁部４２ｃの内面と先端部３５ｃとの隙間で発生した火炎が、上方に向けて末広がり状に放出される。これにより、広い範囲に亘って火炎が放出されるので、混合気への着火性が向上する。

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

図１（Ａ）は、点火プラグの先端の上面図である。図１（Ｂ）は、点火プラグの先端の断面図である。第１変形例に係る点火プラグの先端の上面図である。図２（Ｂ）は、第１変形例に係る点火プラグの先端の断面図である。図３（Ａ）は、第２変形例に係る点火プラグの先端の上面図である。図３（Ｂ）は、第２変形例に係る点火プラグの先端の断面図である。図４（Ａ）は、第３変形例に係る点火プラグの先端の上面図、図４（Ｂ）は、第３変形例に係る点火プラグの先端の断面図である。

符号の説明

１〜１ｃ点火プラグ
１０ハウジング
２０絶縁ガラス
３０中心電極
４０接地電極
４２側壁部
４５開口部
５０スプリング（弾性部材）

Claims

ハウジングと、
前記ハウジングに収納され貫通孔を有した絶縁体と、
前記絶縁体の前記貫通孔に嵌合した中心電極と、
前記中心電極の軸方向周りに前記中心電極の先端部を囲う側壁部、前記中心電極の先端部の軸方向側に設けられた開口部、を含み、前記絶縁体に固定された接地電極と、を備えたことを特徴とする内燃機関の点火プラグ。
前記ハウジングと前記接地電極とを連結する複数の導電性を有した弾性部材を備えた、ことを特徴とする請求項１の内燃機関の点火プラグ。
前記中心電極の先端部は、球状である、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の点火プラグ。