JP2018006304A - Spark plug device - Google Patents

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規寛 渡邉
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康成 氏家
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce load applied to a center electrode and prolong a life of a spark plug device.SOLUTION: A spark plug device includes: a center electrode 5 through which an electric current flows; and a ground electrode 6 arranged with a gap between the center electrode 5 and a tip of the center electrode. An inner wall surface 4b is set to a three-dimensional shape having at least one focal point. A plug cover 4 disposed with the focal point A1 aligned with the gap is provided.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、点火プラグ装置に関するものである。   The present invention relates to a spark plug device.

例えば、特許文献１には、ハウジングと、ハウジングに接触して固定されたプラグカバーとにより副燃焼室（点火室）が形成されたスパークプラグ（点火プラグ装置）が開示されている。このようなスパークプラグは、内燃機関の燃焼室に取り付けられ、ハウジングの内部に設けられた中心電極に高電圧を印加することにより、中心電極と、プラグカバーに設けられた接地電極との間に火炎核を発生させる。スパークプラグは、この火炎核により燃焼室に充満された燃料と空気との混合気に点火を行う。   For example, Patent Document 1 discloses a spark plug (ignition plug device) in which a sub-combustion chamber (ignition chamber) is formed by a housing and a plug cover fixed in contact with the housing. Such a spark plug is attached to a combustion chamber of an internal combustion engine, and applies a high voltage to a center electrode provided inside the housing, thereby causing a gap between the center electrode and a ground electrode provided on the plug cover. Generate a flame kernel. The spark plug ignites the fuel / air mixture filled in the combustion chamber by the flame kernel.

特開２０１５−１３０３０２号公報JP-A-2015-130302

ところで、近年内燃機関の燃費改善等のため、希薄混合気による希薄燃焼を行うことが提案されている。希薄混合気は、通常の混合気と比較して着火性が低い。したがって、希薄燃焼を行う場合には、点火プラグ装置においてより大きな電流を中心電極に流し、エネルギ密度の高い火炎核を発生させる必要がある。しかしながら、大電流を中心電極に流すことで、中心電極には大きな負荷がかかるため、点火プラグの交換サイクルが早まる可能性がある。   Incidentally, in recent years, it has been proposed to perform lean combustion with a lean air-fuel mixture in order to improve the fuel efficiency of an internal combustion engine. A lean air-fuel mixture is less ignitable than a normal air-fuel mixture. Therefore, when performing lean combustion, it is necessary to flow a larger current to the center electrode in the spark plug device to generate flame nuclei with high energy density. However, since a large load is applied to the center electrode by passing a large current through the center electrode, there is a possibility that the replacement cycle of the spark plug is accelerated.

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、中心電極に加わる負荷を軽減し、点火プラグ装置を長寿命化することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to reduce the load applied to the center electrode and extend the life of the spark plug device.

上記目的を達成するために、本発明では、第１の手段として、電流が流される中心電極と、当該中心電極の先端との間に間隙を空けて配置された接地電極とを備える点火プラグ装置であって、内壁面が少なくとも１つの焦点を有する三次元形状に設定されていると共に上記焦点を上記間隙に一致させて配置されるプラグカバーを備える、という構成を採用する。   In order to achieve the above object, in the present invention, as a first means, a spark plug device comprising a center electrode through which a current flows and a ground electrode disposed with a gap between the tip of the center electrode In this case, a configuration is adopted in which the inner wall surface is set to a three-dimensional shape having at least one focal point and includes a plug cover arranged with the focal point coincident with the gap.

第２の手段として、上記第１の手段において、上記プラグカバーの内壁面は、上記焦点を中心とする球面の少なくとも一部により形成されている、という構成を採用する。   As a second means, in the first means, a configuration is adopted in which the inner wall surface of the plug cover is formed by at least a part of a spherical surface centered on the focal point.

第３の手段として、上記第２の手段において、上記プラグカバーの内壁面は、上記球面の少なくとも半分を超えた範囲により形成されている、という構成を採用する。   As a third means, in the second means, a configuration is adopted in which the inner wall surface of the plug cover is formed by a range exceeding at least half of the spherical surface.

第４の手段として、上記第２または第３の手段において、上記プラグカバーの内壁面と上記接地電極とが接続され、上記間隙と上記プラグカバーの内壁面との間に上記接地電極のみが配置されている、という構成を採用する。   As a fourth means, in the second or third means, the inner wall surface of the plug cover and the ground electrode are connected, and only the ground electrode is disposed between the gap and the inner wall surface of the plug cover. It adopts the configuration of being.

第５の手段として、上記第１〜４のいずれかの手段において、上記中心電極を保持すると共に、上記間隙を向く端面の形状が焦点を上記間隙に一致させた形状に設定されたハウジングを備える、という構成を採用する。   As a fifth means, in any one of the first to fourth means, there is provided a housing which holds the center electrode and whose end surface facing the gap is set to have a shape in which the focal point coincides with the gap. The configuration is adopted.

第６の手段として、上記第５の手段において、上記ハウジングの直径が、日本工業規格に規定されるＭ１４のボルト径以上に設定されている、という構成を採用する。   As a sixth means, in the fifth means, a configuration is adopted in which the diameter of the housing is set to be equal to or larger than the bolt diameter of M14 defined in Japanese Industrial Standard.

第７の手段として、上記第１〜４のいずれかの手段において、上記プラグカバーは、頂点を中心とした周方向に１２０°間隔で開口が形成されている、という構成を採用する。   As a seventh means, in any one of the first to fourth means, the plug cover is configured such that openings are formed at intervals of 120 ° in the circumferential direction centering on the apex.

本発明によれば、プラグカバーの内壁面が焦点を有する３次元形状であり、プラグカバーの焦点が中心電極と接地電極との間隙に配されている。中心電極に通電されると、中心電極と接地電極との間の間隙に放電によるエネルギが放出されることで、衝撃波が発生する。この衝撃波がプラグカバーの内壁面において焦点方向へと反射されることで、焦点において混合気の断熱圧縮が発生し、混合気の温度が上昇する。これにより、混合気はより着火しやすい状態となるため、火炎核のエネルギ密度が小さい場合でも、着火が可能となる。したがって、中心電極に流れる電流を従来と比較して低下させることができ、中心電極に加わる負荷を軽減することで、点火プラグ装置を長寿命化することが可能である。   According to the present invention, the inner wall surface of the plug cover has a three-dimensional shape having a focal point, and the focal point of the plug cover is arranged in the gap between the center electrode and the ground electrode. When the center electrode is energized, a shock wave is generated by releasing energy from the discharge into the gap between the center electrode and the ground electrode. The shock wave is reflected in the focal direction on the inner wall surface of the plug cover, whereby adiabatic compression of the air-fuel mixture occurs at the focal point, and the temperature of the air-fuel mixture rises. As a result, the air-fuel mixture is more easily ignited, so that ignition is possible even when the energy density of the flame kernel is small. Therefore, the current flowing through the center electrode can be reduced as compared to the conventional case, and the life of the spark plug device can be extended by reducing the load applied to the center electrode.

本発明の一実施形態に係る点火プラグ装置の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of a spark plug device concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る点火プラグ装置のプラグカバーを含む拡大断面図である。It is an expanded sectional view including a plug cover of a spark plug device concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る点火プラグ装置のプラグカバーを含む正面図である。1 is a front view including a plug cover of a spark plug device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る点火プラグ装置の変形例におけるプラグカバーを含む拡大断面図である。It is an expanded sectional view including the plug cover in the modification of the spark plug device concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る点火プラグ装置の変形例におけるプラグカバーを含む拡大断面図である。It is an expanded sectional view including the plug cover in the modification of the spark plug device concerning one embodiment of the present invention.

以下、図面を参照して、本発明に係る点火プラグ装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。   Hereinafter, an embodiment of a spark plug device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the scale of each member is appropriately changed in order to make each member a recognizable size.

［第１実施形態］
図１は、本実施形態に係る点火プラグ装置１の部分断面図である。また、図２は、本実施形態に係る点火プラグ装置１のプラグカバー４を含む拡大断面図である。
本実施形態に係る点火プラグ装置１は、例えば内燃機関等の燃焼室に設けられ、図１及び図２に示すように、ハウジング部２と、絶縁碍子３と、プラグカバー４と、中心電極５と、接地電極６と、ターミナル７とを備えている。この点火プラグ装置１は、プラグカバー４の内部に点火室Ａが形成されている。この点火室Ａは、焦点Ａ１を中心とした空間であり、内燃機関の燃焼室の内部に配置されている。 [First Embodiment]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a spark plug device 1 according to the present embodiment. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view including the plug cover 4 of the spark plug device 1 according to the present embodiment.
A spark plug device 1 according to this embodiment is provided in a combustion chamber of an internal combustion engine or the like, for example, and as shown in FIGS. A ground electrode 6 and a terminal 7. In the spark plug device 1, an ignition chamber A is formed inside the plug cover 4. The ignition chamber A is a space centered on the focal point A1, and is disposed inside the combustion chamber of the internal combustion engine.

ハウジング部２は、中心電極５の外周に設けられており、中心電極５を保持する部材である。このハウジング部２は、ハウジング２ａと、ハウジング２ａの外周に固定されたガスケット２ｂとを有している。ハウジング２ａは、外周の直径が日本工業規格に規定されるＭ１８のボルトと略等しく、中心軸線Ｌを中心とした円筒状であり、一方の端部にプラグカバー４が取り付けられている。
また、ハウジング２ａの他方の端部側は拡径されており、図２に示すように、中心軸線Ｌ方向から見て略六角形形状とされている。ガスケット２ｂは、内燃機関に対して点火プラグ装置１を取り付ける際に、内燃機関に対して隙間を封止する部材である。 The housing part 2 is a member that is provided on the outer periphery of the center electrode 5 and holds the center electrode 5. The housing part 2 includes a housing 2a and a gasket 2b fixed to the outer periphery of the housing 2a. The outer diameter of the housing 2a is substantially the same as that of an M18 bolt defined by Japanese Industrial Standards, is cylindrical with the central axis L as the center, and the plug cover 4 is attached to one end.
Further, the other end side of the housing 2a has an enlarged diameter, and has a substantially hexagonal shape as seen from the direction of the central axis L as shown in FIG. The gasket 2b is a member that seals a gap with respect to the internal combustion engine when the spark plug device 1 is attached to the internal combustion engine.

絶縁碍子３は、図１に示すように、ハウジング２ａと、中心電極５との間に配設され、中心軸線Ｌを中心とした略円筒状であり、セラミック等により形成される部材である。このような絶縁碍子３は、ハウジング２ａと中心電極５との間、及び、ハウジング２ａとターミナル７との間を絶縁している。   As shown in FIG. 1, the insulator 3 is a member that is disposed between the housing 2 a and the center electrode 5, has a substantially cylindrical shape centered on the center axis L, and is formed of ceramic or the like. Such an insulator 3 insulates between the housing 2 a and the center electrode 5 and between the housing 2 a and the terminal 7.

プラグカバー４は、半球ドーム状の金属部材であり、開放端がハウジング２ａの端部に固定されている。また、プラグカバー４には、点火開口４ａが形成されている。図３は、本実施形態に係る点火プラグ装置１のプラグカバー４を含む正面図である。点火開口４ａは、図３に示すように、中心軸線Ｌの頂点を中心として１２０°間隔で３カ所に形成されている。この点火開口４ａは、内燃機関の燃焼室に充満された混合気を、点火室Ａに流入させるための開口である。   The plug cover 4 is a hemispherical dome-shaped metal member, and an open end is fixed to an end portion of the housing 2a. Further, the plug cover 4 is formed with an ignition opening 4a. FIG. 3 is a front view including the plug cover 4 of the spark plug device 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, the ignition openings 4 a are formed at three locations at intervals of 120 ° with the vertex of the central axis L as the center. The ignition opening 4 a is an opening for allowing the air-fuel mixture filled in the combustion chamber of the internal combustion engine to flow into the ignition chamber A.

プラグカバー４の内壁面４ｂは、中心軸線Ｌ上に形成される焦点Ａ１を中心とした球面形状とされている。このようなプラグカバー４の球面形状の内壁面４ｂと、ハウジング２ａの端面２ａ１と、絶縁碍子３の端面３ａとにより、焦点Ａ１を中心とした略球状の点火室Ａが形成されている。また、内壁面４ｂは、焦点Ａ１を超えてハウジング２ａと接触する位置まで球面形状とされている。すなわち、内壁面４ｂは、焦点Ａ１を中心とする球面の少なくとも半分を超えた範囲により形成されている。
プラグカバー４は、この焦点Ａ１と、中心電極５及び接地電極６の間隙とが一致させて配置されている。このような点火室Ａは、焦点Ａ１からプラグカバー４までの範囲においては、接地電極６以外の部材が存在しない空間となっている。 The inner wall surface 4b of the plug cover 4 has a spherical shape centered on the focal point A1 formed on the central axis L. The spherical inner wall surface 4b of the plug cover 4, the end surface 2a1 of the housing 2a, and the end surface 3a of the insulator 3 form a substantially spherical ignition chamber A centered on the focal point A1. Further, the inner wall surface 4b has a spherical shape up to the position where it contacts the housing 2a beyond the focal point A1. That is, the inner wall surface 4b is formed by a range exceeding at least half of the spherical surface centered on the focal point A1.
The plug cover 4 is arranged such that the focal point A1 and the gap between the center electrode 5 and the ground electrode 6 coincide with each other. Such an ignition chamber A is a space where members other than the ground electrode 6 do not exist in the range from the focal point A1 to the plug cover 4.

中心電極５は、絶縁碍子３の内側に中心軸線Ｌ上に設けられた先細形状の略円柱形の金属部材であり、絶縁碍子３の端部から先細の先端部５ａが突出している。すなわち、中心電極５は、点火室Ａに向けて先端部５ａが突出している。なお、先端部５ａは、焦点Ａ１よりも絶縁碍子３側に配置されている。また、この中心電極５は、先端部５ａと反対側の端部がターミナル７と接触している。この中心電極５にターミナル７を介して電流が流されることで、接地電極６との間で放電現象が生じる。   The center electrode 5 is a tapered, substantially cylindrical metal member provided on the center axis L inside the insulator 3, and a tapered tip 5 a protrudes from the end of the insulator 3. That is, the center electrode 5 has a tip portion 5 a protruding toward the ignition chamber A. In addition, the front-end | tip part 5a is arrange | positioned rather than the focus A1 at the insulator 3 side. The center electrode 5 is in contact with the terminal 7 at the end opposite to the tip 5a. When a current flows through the center electrode 5 via the terminal 7, a discharge phenomenon occurs between the center electrode 5 and the ground electrode 6.

接地電極６は、プラグカバー４の内壁面４ｂであって、中心軸線Ｌ上に配置された金属部材である。この接地電極６と中心電極５とは、中心軸線Ｌ上において点火室Ａを挟んで間隙を形成した状態で対向している。このような接地電極６は、中心電極５に対して負極側の電極となっている。この接地電極６に流れた電流は、プラグカバー４及びハウジング２ａを介して、内燃機関のシリンダヘッドに放電される。   The ground electrode 6 is a metal member disposed on the central axis L on the inner wall surface 4 b of the plug cover 4. The ground electrode 6 and the center electrode 5 face each other with a gap formed on the center axis L with the ignition chamber A interposed therebetween. Such a ground electrode 6 is a negative electrode with respect to the center electrode 5. The current flowing through the ground electrode 6 is discharged to the cylinder head of the internal combustion engine via the plug cover 4 and the housing 2a.

ターミナル７は、中心電極５の先端部５ａと反対側の端部に接触すると共に、中心軸線Ｌ上において絶縁碍子３の内側に配設された端子である。このターミナル７は、不図示のイグニッションコイル等に接続され、イグニッションコイル等により生成された電流を中心電極５へと流している。   The terminal 7 is a terminal disposed on the inner side of the insulator 3 on the central axis L while being in contact with the end of the center electrode 5 opposite to the tip 5a. The terminal 7 is connected to an ignition coil (not shown) or the like, and allows a current generated by the ignition coil or the like to flow to the center electrode 5.

このような本実施形態に係る点火プラグ装置１の着火動作を説明する。
イグニッションコイル等によって発生した電流は、ターミナル７を介して中心電極５に流れる。これにより、中心電極５と接地電極６との間で放電現象が発生し、火炎核が形成される。このとき、点火室Ａにおいて、中心電極５と接地電極６との間隙の焦点Ａ１を中心として放射状に衝撃波が発生する。この衝撃波は、プラグカバー４の内壁面４ｂと、ハウジング２ａの端面２ａ１と、絶縁碍子３の端面３ａとにより反射され、再び焦点Ａ１方向へと戻る。これにより、点火室Ａにおいて、焦点Ａ１の周囲に衝撃波のエネルギが集中し、混合気が断熱圧縮され、温度が急激に上昇する。なお、この温度の上昇までの期間は、放電期間と比較して極めて短い。このため、点火室Ａ内の混合気は、温度が上昇することで、より点火しやすい状態となる。したがって、火炎核のエネルギ密度が小さくとも点火することが可能となる。 The ignition operation of the spark plug device 1 according to this embodiment will be described.
The current generated by the ignition coil or the like flows to the center electrode 5 via the terminal 7. As a result, a discharge phenomenon occurs between the center electrode 5 and the ground electrode 6 to form a flame nucleus. At this time, in the ignition chamber A, shock waves are generated radially around the focal point A1 of the gap between the center electrode 5 and the ground electrode 6. This shock wave is reflected by the inner wall surface 4b of the plug cover 4, the end surface 2a1 of the housing 2a, and the end surface 3a of the insulator 3, and returns to the focus A1 direction again. As a result, in the ignition chamber A, the energy of the shock wave is concentrated around the focal point A1, the air-fuel mixture is adiabatically compressed, and the temperature rises rapidly. Note that the period until the temperature rises is extremely short compared to the discharge period. For this reason, the air-fuel mixture in the ignition chamber A is in a state where it is easier to ignite as the temperature rises. Therefore, it is possible to ignite even if the energy density of the flame kernel is small.

また、内燃機関の燃焼室においては、混合気が激しく流動している。これに対して、プラグカバー４を点火プラグ装置１に備えることにより、プラグカバー４が風防として機能するため、点火室Ａにおける混合気の流動を抑制することができる。したがって、中心電極５と接地電極６との間隙において、火炎核を発生させ易くなる。   In addition, the air-fuel mixture flows violently in the combustion chamber of the internal combustion engine. On the other hand, since the plug cover 4 functions as a windshield by providing the plug cover 4 in the spark plug device 1, the flow of the air-fuel mixture in the ignition chamber A can be suppressed. Therefore, flame nuclei are easily generated in the gap between the center electrode 5 and the ground electrode 6.

このような本実施形態に係る点火プラグ装置１によれば、プラグカバー４の内壁面４ｂが半球状であるため、点火室Ａの内部で発生した衝撃波のエネルギが焦点Ａ１へと集中する。焦点Ａ１の周囲における混合気は、断熱圧縮されることで、温度が上昇し、点火されやすくなる。すなわち、本実施形態に係る点火プラグ装置１は、中心電極５に流れる電流を小さくしても、混合気に点火させることができる。したがって、中心電極５の負荷を軽減し、長寿命化させることが可能である。   According to the spark plug device 1 according to the present embodiment, the energy of the shock wave generated inside the ignition chamber A is concentrated on the focal point A1 because the inner wall surface 4b of the plug cover 4 is hemispherical. The air-fuel mixture around the focal point A1 is adiabatically compressed, so that the temperature rises and is easily ignited. That is, the spark plug device 1 according to the present embodiment can ignite the air-fuel mixture even if the current flowing through the center electrode 5 is reduced. Therefore, the load on the center electrode 5 can be reduced and the life can be extended.

また、本実施形態に係る点火プラグ装置１によれば、プラグカバー４の内壁面４ｂは、焦点Ａ１を中心とする球面の半分を超えた範囲により形成されている。このため、プラグカバー４の内壁面４ｂは、焦点Ａ１を中心とする球面の半分を超えた範囲において衝撃波を反射することが可能となる。   Moreover, according to the spark plug device 1 according to the present embodiment, the inner wall surface 4b of the plug cover 4 is formed by a range exceeding half of the spherical surface centered on the focal point A1. For this reason, the inner wall surface 4b of the plug cover 4 can reflect a shock wave in a range exceeding half of the spherical surface centered on the focal point A1.

また、点火室Ａにおいて、焦点Ａ１からプラグカバー４までの間に、衝撃波の反射を阻害する部材が存在しない。これにより、より多くの衝撃波がプラグカバー４の内壁面４ｂで反射され、焦点Ａ１における混合気の温度を上昇させることができる。したがって、混合気への点火を効率的に行うことができ、中心電極５をさらに長寿命化させることが可能である。   In the ignition chamber A, no member that impedes reflection of shock waves exists between the focal point A1 and the plug cover 4. Thereby, more shock waves are reflected by the inner wall surface 4b of the plug cover 4, and the temperature of the air-fuel mixture at the focal point A1 can be raised. Therefore, the air-fuel mixture can be ignited efficiently, and the life of the center electrode 5 can be further extended.

また、本実施形態に係る点火プラグ装置１は、ハウジング２ａの径がＭ１８である。このため、プラグカバー４の表面積を大きくすることができる。したがって、点火室Ａにおいて発生した衝撃波をより多く反射することができ、中心電極５を長寿命化させることが可能である。   Further, in the spark plug device 1 according to the present embodiment, the diameter of the housing 2a is M18. For this reason, the surface area of the plug cover 4 can be increased. Therefore, more shock waves generated in the ignition chamber A can be reflected, and the life of the center electrode 5 can be extended.

さらに、本実施形態に係る点火プラグ装置１によれば、プラグカバー４の点火開口４ａが１２０°おきに３か所形成されている。このため、本実施形態に係る点火プラグ装置１は、希薄混合気を用いた燃焼を行う場合において、衝撃波エネルギの反射及びプラグカバー４の熱損失の抑制効果を最大とすることが可能である。したがって、より効率的に混合気への点火を行うことができ、中心電極５の負荷を軽減し、点火プラグ装置１をさらに長寿命化させることが可能である。   Furthermore, according to the spark plug device 1 according to the present embodiment, three ignition openings 4a of the plug cover 4 are formed at intervals of 120 °. For this reason, the spark plug device 1 according to the present embodiment can maximize the effect of suppressing shock wave energy reflection and heat loss of the plug cover 4 when performing combustion using a lean air-fuel mixture. Therefore, the air-fuel mixture can be ignited more efficiently, the load on the center electrode 5 can be reduced, and the life of the spark plug device 1 can be further extended.

［第２実施形態］
続いて、本発明に係る点火プラグ装置の変形例を第２実施形態として説明する。なお、本実施形態に係る点火プラグ装置１において、第１実施形態と共通する部分については同一の符号を用い、説明は省略する。図４は、本実施形態に係る点火プラグ装置１のプラグカバー４を含む拡大断面図である。 [Second Embodiment]
Subsequently, a modification of the spark plug device according to the present invention will be described as a second embodiment. Note that, in the spark plug device 1 according to the present embodiment, the same reference numerals are used for portions common to the first embodiment, and description thereof is omitted. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view including the plug cover 4 of the spark plug device 1 according to the present embodiment.

本実施形態におけるハウジング部２は、図４に示すように、プラグカバー４が取り付けられた端部の環状の端面２ａ１が、中心軸線Ｌ上に中心を有する曲面に形状設定されている。このハウジング部２は、この端面２ａ１の中心が焦点Ａ１と重なるように配置されている。さらに、絶縁碍子３は、ハウジング部２と同様に、プラグカバー４側の端部の端面３ａが中心軸線Ｌ上に中心を有する曲面に形状設定されている。この絶縁碍子３は、この端面３ａの中心が焦点Ａ１と重なるように配置されている。   As shown in FIG. 4, the housing portion 2 in the present embodiment is configured such that an annular end surface 2 a 1 at an end portion to which the plug cover 4 is attached is a curved surface having a center on the central axis L. The housing portion 2 is disposed so that the center of the end surface 2a1 overlaps the focal point A1. Further, similarly to the housing part 2, the insulator 3 has a curved surface having an end surface 3 a at the end on the plug cover 4 side having a center on the central axis L. The insulator 3 is arranged so that the center of the end face 3a overlaps the focal point A1.

このような本実施形態に係る点火プラグ装置１によれば、点火室Ａに面して配されるハウジング２ａの端面２ａ１及び絶縁碍子３の端面３ａは、プラグカバー４の内壁面４ｂと対向する方向に曲面状に加工されている。これにより、点火室Ａにおいて発生した衝撃波が、ハウジング２ａの端面２ａ１及び絶縁碍子３の端面３ａにおいても焦点Ａ１方向に反射される。したがって、より多くのエネルギを焦点Ａ１に集中させることができるため、混合気への点火をより効率的に行うことができ、中心電極５をさらに長寿命化させることが可能である。   According to such a spark plug device 1 according to the present embodiment, the end surface 2a1 of the housing 2a and the end surface 3a of the insulator 3 that face the ignition chamber A are opposed to the inner wall surface 4b of the plug cover 4. Curved in the direction. Thereby, the shock wave generated in the ignition chamber A is also reflected in the direction of the focal point A1 on the end surface 2a1 of the housing 2a and the end surface 3a of the insulator 3. Therefore, since more energy can be concentrated on the focal point A1, the air-fuel mixture can be ignited more efficiently, and the life of the center electrode 5 can be further extended.

［第３実施形態］
本発明に係る点火プラグ装置の変形例を第３実施形態として説明する。なお、本実施形態に係る点火プラグ装置１において、第１実施形態と共通する部分については同一の符号を用い、説明は省略する。図５は、本実施形態に係る点火プラグ装置１のプラグカバー４を含む拡大断面図である。 [Third Embodiment]
A modification of the spark plug device according to the present invention will be described as a third embodiment. Note that, in the spark plug device 1 according to the present embodiment, the same reference numerals are used for portions common to the first embodiment, and description thereof is omitted. FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view including the plug cover 4 of the spark plug device 1 according to the present embodiment.

本実施形態における接地電極６ａ、６ｂは、図５に示すように、中心軸線Ｌを挟んで等しい距離の位置２か所から、焦点Ａ１に向けて突出している。このような構成とすることにより、一方の接地電極６ａが機能しない場合でも、他方の接地電極６ｂが機能することにより、点火プラグ装置１は作動することが可能である。したがって、点火プラグ装置１をより長寿命化することが可能である。   As shown in FIG. 5, the ground electrodes 6a and 6b in the present embodiment protrude from the two positions at the same distance across the central axis L toward the focal point A1. With such a configuration, even when one of the ground electrodes 6a does not function, the spark plug device 1 can operate when the other ground electrode 6b functions. Therefore, it is possible to extend the life of the spark plug device 1.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
（１）上記第２実施形態においては、ハウジング２ａの端面２ａ１は、曲面状とされる構成を採用したが、本発明はこれに限定されない。ハウジング２ａの端面２ａ１は、端面２ａ１の縁と、焦点Ａ１とを結ぶ直線に対して垂直となるような平面としてもよい。この場合、端面２ａ１を曲面とする場合よりも製造が容易である。
また、同様に、絶縁碍子３の端面３ａについても、端面３ａの縁と、焦点Ａ１とを結ぶ直線に対して垂直となるような平面とすることも可能である。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, For example, the following modifications can be considered.
(1) In the said 2nd Embodiment, although the end surface 2a1 of the housing 2a employ | adopted the structure made into a curved surface shape, this invention is not limited to this. The end surface 2a1 of the housing 2a may be a plane that is perpendicular to a straight line connecting the edge of the end surface 2a1 and the focal point A1. In this case, manufacturing is easier than when the end surface 2a1 is a curved surface.
Similarly, the end surface 3a of the insulator 3 can also be a plane that is perpendicular to a straight line connecting the edge of the end surface 3a and the focal point A1.

（２）また、上記第１〜３実施形態においては、ハウジング２ａの外径がＭ１８とされ、プラグカバー４の点火開口４ａが１２０°間隔で３か所形成される構成を採用したが、本発明はこれに限定されない。プラグカバー４の点火開口４ａは、ハウジングの外径によって、衝撃波の反射量と熱損失量との相関に基づいて、数及び大きさを適宜変更することが可能である。 (2) In the first to third embodiments described above, the outer diameter of the housing 2a is M18, and three ignition openings 4a of the plug cover 4 are formed at 120 ° intervals. The invention is not limited to this. The number and size of the ignition openings 4a of the plug cover 4 can be appropriately changed based on the correlation between the amount of shock wave reflection and the amount of heat loss depending on the outer diameter of the housing.

（３）また、中心電極５は、先端部５ａの端面を曲面状とすることも可能である。この場合、中心電極５の端面においても衝撃波を反射できるため、より多くの衝撃波のエネルギを焦点Ａ１に集中させることができる。したがって、混合気の温度をより上昇させることができる。 (3) Moreover, the center electrode 5 can also make the end surface of the front-end | tip part 5a into a curved surface shape. In this case, since the shock wave can be reflected also on the end surface of the center electrode 5, more energy of the shock wave can be concentrated on the focal point A1. Therefore, the temperature of the air-fuel mixture can be further increased.

（４）また、上記第１〜３第実施形態においては、プラグカバー４の内壁面４ｂは、曲面状とされているが、本発明はこれに限定されない。プラグカバー４の内壁面４ｂは、３次元多面体形状としてもよい。 (4) Moreover, in the said 1st-3rd embodiment, although the inner wall face 4b of the plug cover 4 is made into the curved surface form, this invention is not limited to this. The inner wall surface 4b of the plug cover 4 may have a three-dimensional polyhedral shape.

１……点火プラグ装置
２……ハウジング部
２ａ……ハウジング
２ａ１……端面
４……プラグカバー
５……中心電極
６……接地電極
Ａ……点火室
Ａ１……焦点
Ｌ……中心軸線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Spark plug device 2 ... Housing part 2a ... Housing 2a1 ... End face 4 ... Plug cover 5 ... Center electrode 6 ... Ground electrode A ... Ignition chamber A1 ... Focus L ... Center axis

Claims (7)

電流が流される中心電極と、当該中心電極の先端との間に間隙を空けて配置された接地電極とを備える点火プラグ装置であって、
内壁面が少なくとも１つの焦点を有する三次元形状に設定されていると共に前記焦点を前記間隙に一致させて配置されるプラグカバーを備えることを特徴とする点火プラグ装置。 A spark plug device comprising a center electrode through which a current flows and a ground electrode arranged with a gap between the tip of the center electrode,
An ignition plug device comprising: a plug cover in which an inner wall surface is set to a three-dimensional shape having at least one focal point, and the focal point is arranged so as to coincide with the gap. 前記プラグカバーの内壁面は、前記焦点を中心とする球面の少なくとも一部により形成されていることを特徴とする請求項１記載の点火プラグ装置。   The spark plug device according to claim 1, wherein an inner wall surface of the plug cover is formed by at least a part of a spherical surface centered on the focal point. 前記プラグカバーの内壁面は、前記球面の少なくとも半分を超えた範囲により形成されていることを特徴とする請求項２記載の点火プラグ装置。   The spark plug device according to claim 2, wherein an inner wall surface of the plug cover is formed in a range exceeding at least half of the spherical surface. 前記プラグカバーの内壁面と前記接地電極とが接続され、
前記間隙と前記プラグカバーの内壁面との間に前記接地電極のみが配置されている
ことを特徴とする請求項１〜３いずれか一項に記載の点火プラグ装置。 The inner wall surface of the plug cover and the ground electrode are connected,
The spark plug device according to any one of claims 1 to 3, wherein only the ground electrode is disposed between the gap and an inner wall surface of the plug cover. 前記中心電極を保持すると共に、前記間隙を向く端面の形状が焦点を前記間隙に一致させた形状に設定されたハウジングを備えることを特徴とする請求項１〜４いずれか一項に記載の点火プラグ装置。   The ignition according to any one of claims 1 to 4, further comprising a housing configured to hold the center electrode and have a shape of an end surface facing the gap set to a shape in which a focal point coincides with the gap. Plug device. 前記ハウジングの直径が、日本工業規格に規定されるＭ１４のボルト径以上に設定されていることを特徴とする請求項５記載の点火プラグ装置。   6. The spark plug device according to claim 5, wherein a diameter of the housing is set to be equal to or larger than a bolt diameter of M14 defined in Japanese Industrial Standard. 前記プラグカバーは、頂点を中心とした周方向に１２０°間隔で開口が形成されていることを特徴とする請求項１〜６いずれか一項に記載の点火プラグ装置。   The spark plug device according to any one of claims 1 to 6, wherein the plug cover is formed with openings at intervals of 120 ° in a circumferential direction centered on the apex.
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