JP2015122187A - 内燃機関用点火プラグ - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関用点火プラグにおいて、放電箇所を増やしてエンジンの燃焼室の混合気への着火性を向上することにある。
【解決手段】点火プラグ（３）は、軸方向から見た場合に、第１中心電極（６）と第２中心電極（７）と接地電極（８）とを三角形状に配置し、第１中心電極（６）と第２中心電極（７）と接地電極（８）とに対向する各頂点（１０Ａ〜１０Ｃ）を有して第１中心電極（６）と第２中心電極（７）と接地電極（８）とに囲まれる空間（９）内で断面三角形状の中間電極（１０）を配置している。
【選択図】図１

Description

この発明は、内燃機関用点火プラグに係り、特にコイルに蓄えられた電荷を電極間で放電する内燃機関用点火プラグに関する。

車両に搭載される内燃機関においては、図５に示すように、コイルに蓄えられた電荷が点火プラグ１０１の中心電極（＋極）１０２と接地電極（−極）１０３との間で火花放電Ｅさせることで、１箇所の放電箇所で火花放電を発生させ、内燃機関の燃焼室で圧縮された混合気に着火し、燃焼を開始している。
また、点火プラグの放電箇所を増加することで着火性が改善されることが知られている。つまり、点火プラグの着火性を向上させるために、例えば、内燃機関の１気筒の燃焼室に対し、複数（例えば、２個）の点火プラグを装着し、これら複数の点火プラグで点火を行う方法がある。
このような点火プラグとしては、例えば、以下の先行技術文献がある。

特開２００４−３１９４３４号公報

特許文献１に係る多点点火プラグは、２つの中心電極と、この２つの中心電極を内包する絶縁碍子と、この絶縁碍子をハウジングと、このハウジングに一端で２つの中心電極とと放電ギャップを介して対向する接地電極とを備え、２組のコイルで２箇所の放電を行うものである。

ところで、従来、内燃機関の１気筒の燃焼室での吸気弁・排気弁の多弁化に伴い、設置スペース的に複数の点火プラグを装着することが困難となり、単一の点火プラグにより、着火性を向上させる技術が要望されている。
その一例として、単一の点火プラグにおいて、中心電極に対し、複数の接地電極を有することで、複数の放電ギャップを有して一度に複数の火花放電が発生可能な点火プラグがある。しかしながら、このような点火プラグでは、放電箇所が少なく、着火性改善効果が少なかった。

そこで、この発明は、放電箇所を増やして内燃機関の燃焼室の混合気への着火性を向上する内燃機関用点火プラグを提供することを目的とする。

この発明は、筒状の主体金具と、前記主体金具に嵌め込まれる絶縁体と、前記絶縁体に支持される中心電極と、前記主体金具の一端に設置されて前記中心電極と放電ギャップを介して対向する接地電極とを備える内燃機関用点火プラグにおいて、前記中心電極は第１コイルに接続される第１中心電極と第２コイルに接続される第２中心電極とからなり、軸方向から視た場合に前記第１中心電極と前記第２中心電極と前記接地電極とを三角形状に配置し、前記第１中心電極と前記第２中心電極と前記接地電極とに対向する各頂点を有して前記第１中心電極と前記第２中心電極と前記接地電極とに囲まれる空間内で断面三角形状の中間電極を配置したことを特徴とする。

この発明は、放電箇所を増やして内燃機関の燃焼室の混合気への着火性を向上することができる。

図１は点火プラグの底面図である。（実施例） 図２は図１のＩＩ−ＩＩ線による点火プラグの断面図である。（実施例） 図３は点火プラグを備えた点火制御回路図である。（実施例） 図４は点火プラグによる放電時の底面図である。（実施例） 図５は点火プラグによる放電時の底面図である。（従来例）

この発明は、放電箇所を増やして内燃機関の燃焼室の混合気への着火性を向上する目的を、３箇所で火花が略同時に発生させて実現するものである。

図１〜図４は、この発明の実施例を示すものである。
図１、図２に示すように、車両に搭載される内燃機関のシリンダヘッド１には、燃焼室２内に臨むように点火プラグ３が取り付けられる。
この点火プラグ３は、シリンダヘッド１に取り付けられる筒状の主体金具４と、この主体金具４に嵌め込まれる絶縁体５と、この絶縁体５に支持される中心電極としての第１中心電極（＋極）６及び第２中心電極（＋極）７と、主体金具４の一端に設置された接地電極（−極）８とを備える。

図１に示すように、第１中心電極６と第２中心電極７と接地電極８とは、軸方向から視た場合に、三角形状に配置されている。
第１中心電極６と第２中心電極７と接地電極８とに囲まれる三角形状の空間９の略中央部位には、中間電極１０が配置されている。この中間電極１０は、第１中心電極６と第２中心電極７と接地電極８とに対向する各頂点としての第１電極側頂点１０Ａと第２電極側頂点１０Ｂと接地電極側頂点１０Ｃとを有し、断面三角形状に形成されている。
第１中心電極６と中間電極１０の第１電極側頂点１０Ａとは、距離Ｌ１の第１放電ギャップ１１を介して対向して配置される。第２中心電極７と中間電極１０の第２電極側頂点１０Ｂとは、距離Ｌ２の第２放電ギャップ１２を介して対向して配置される。接地電極８と中間電極１０の接地電極側頂点１０Ｃとは、距離Ｌ３の第３放電ギャップ１３を介して対向して配置される。

図３に示すように、点火プラグ３は、点火制御回路１４に配置される。
この点火制御回路１４は、２つのコイルを有するイグナイタコイル１５を備える。
このイグナイタコイル１５において、点火プラグ３は、バッテリ１６からの電力を受け、制御手段（ＥＣＵ）１７よって制御される。
イグナイタコイル１５において、点火プラグ３の第１中心電極６は、第１コイル１８に接続されている。この第１コイル１８は、バッテリ１６に接続するとともに、トランジスタ１９を介して制御手段１７に接続している。また、点火プラグ３の第２中心電極７は、第２コイル２０に接続されている。この第２コイル２０は、バッテリ１６に接続するとともに、トランジスタ１９を介して制御手段１７に接続している。

このような構造により、図４に示すように、イグナイタコイル１５に通電すると、第１中心電極６と中間電極１０との間の第１放電ギャップ１１で火花放電Ｅ１が発生するとともに、第２中心電極７と中間電極間１０との間の第２放電ギャップ１２で火花放電Ｅ２が発生し、その後、略同時に、接地電極８と中間電極１０との間の第３放電ギャップ１３で火花放電Ｅ３が発生する。つまり、３箇所で火花放電が略同時に発生するため、燃焼室２の混合気への着火性を向上することができる。
また、図２に示すように、中間電極１０の先端部１０Ｐは、第１中心電極６の先端部６Ｐと第２中心電極７の先端部７Ｐと接地電極８の先端部８Ｐよりも、点火プラグ３の軸方向に長さＨだけ突出して配置されている。
このような構造により、第１電極６や第２電極７から接地電極８へ直接火花放電することを防止し、第１電極６や第２電極７から中間電極１０へ火花放電することをより、確実に火花放電を発生させることができる。

なお、この発明においては、点火制御回路には、２つのコイルを設けたが、１つのコイルを設けることも可能である。また、中間電極を、断面三角形状に形成したが、断面四角形状等の他の形状にすることも可能である。

この発明に係る点火プラグを、各種内燃機関に適用可能である。

１ シリンダヘッド
２ 燃焼室
３ 点火プラグ
４ 主体金具
５ 絶縁体
６ 第１中心電極
７ 第２中心電極
８ 接地電極
９ 空間
１０ 中間電極
１０Ａ 第１電極側頂点
１０Ｂ 第２電極側頂点
１０Ｃ 接地電極側頂点
１１ 第１放電ギャップ
１２ 第２放電ギャップ
１３ 第３放電ギャップ
１４ 点火制御回路
１５ イグナイタコイル
１６ バッテリ
１７ 制御手段（ＥＣＵ）
１８ 第１コイル
１９ トランジスタ
２０ 第２コイル

Claims (2)

1. 筒状の主体金具と、前記主体金具に嵌め込まれる絶縁体と、前記絶縁体に支持される中心電極と、前記主体金具の一端に設置されて前記中心電極と放電ギャップを介して対向する接地電極とを備える内燃機関用点火プラグにおいて、前記中心電極は第１コイルに接続される第１中心電極と第２コイルに接続される第２中心電極とからなり、軸方向から視た場合に前記第１中心電極と前記第２中心電極と前記接地電極とを三角形状に配置し、前記第１中心電極と前記第２中心電極と前記接地電極とに対向する各頂点を有して前記第１中心電極と前記第２中心電極と前記接地電極とに囲まれる空間内で断面三角形状の中間電極を配置したことを特徴とする内燃機関用点火プラグ。
2. 前記中間電極の先端部は、前記第１中心電極と前記第２中心電極と前記接地電極との各先端部よりも軸方向に突出して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用点火プラグ。

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