JP2019087333A - Spark plug device - Google Patents

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博直 大畑
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Abstract

【課題】接地電極及び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。【解決手段】棒状の中心電極5と、上記中心電極5を囲むドーム型のプラグカバー4とを備える点火プラグ装置であって、上記中心電極5の軸芯方向から見て、隙間を設けて上記中心電極5を囲む平板状の接地電極6を備える。【選択図】図2PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a load applied to a ground electrode and a center electrode and extend the life of a spark plug device. A spark plug device including a rod-shaped center electrode 5 and a dome-shaped plug cover 4 surrounding the center electrode 5 with a gap provided when viewed from the axis direction of the center electrode 5. A flat plate-shaped ground electrode 6 surrounding the center electrode 5 is provided. [Selection diagram] Fig. 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 a high voltage is applied to a center electrode provided in the inside of the housing, thereby providing between the center electrode and the ground electrode provided on the plug cover. Generate a flame kernel. The spark plug ignites the mixture of fuel and air filled in the combustion chamber by the flame kernel.

特開2015−130302号公報JP, 2015-130302, A

特許文献1のように、プラグカバーに接地電極が設けられる点火プラグ装置では、接地電極が1箇所に設けられており、スパークを発生させる際に接地電極及び中心電極の先端に大きな負荷がかかるため、接地電極が消耗しやすい。上述のような接地電極を有する点火プラグ装置において、接地電極が損傷すると、スパークを発生させることができず、点火させることができなくなる。   As in Patent Document 1, in the spark plug device in which the ground electrode is provided in the plug cover, the ground electrode is provided in one place, and a large load is applied to the tip of the ground electrode and the center electrode when generating a spark. , The ground electrode is easily consumed. In a spark plug apparatus having a ground electrode as described above, if the ground electrode is damaged, a spark can not be generated and can not be ignited.

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、接地電極及び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-mentioned problems, and aims to reduce the load applied to the ground electrode and the center electrode and to prolong 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、棒状の中心電極と、上記中心電極を囲むドーム型のプラグカバーとを備える点火プラグ装置であって、上記中心電極の軸芯方向から見て隙間を設けて上記中心電極を囲む平板状の接地電極を備える、という構成を採用する。   In order to achieve the above object, according to the present invention, an ignition plug device comprising a rod-like central electrode and a dome-shaped plug cover surrounding the central electrode is provided as a first means, and an axial center of the central electrode A configuration is adopted in which a flat plate-like ground electrode is provided surrounding the center electrode by providing a gap as viewed from the direction.

第2の手段として、上記第1の手段において、上記接地電極は、上記プラグカバーとの間に隙間が形成される、という構成を採用する。   As a second means, in the first means, a configuration is adopted in which a gap is formed between the ground electrode and the plug cover.

第3の手段として、上記第2の手段において、上記プラグカバーは、開口を有し、上記接地電極は、上記プラグカバーとの隙間が上記開口と上記中心電極の軸芯方向から見て対応する位置に設けられる、という構成を採用する。   As a third means, in the second means, the plug cover has an opening, and a gap between the plug electrode and the ground electrode corresponds to the opening when viewed from the axial direction of the center electrode. Adopt a configuration that is provided at the position.

第4の手段として、上記第2または第3の手段において、上記接地電極と上記プラグカバーとの隙間の面積は、上記中心電極と上記接地電極との隙間の面積よりも大きい、という構成を採用する。   As a fourth means, in the second or third means, the area of the gap between the ground electrode and the plug cover is larger than the area of the gap between the center electrode and the ground electrode Do.

第5の手段として、上記第4の手段において、上記接地電極と上記プラグカバーとの隙間が複数設けられ、全ての上記接地電極と上記プラグカバーとの隙間の面積の総和は、上記中心電極と上記接地電極との隙間の面積よりも大きい、という構成を採用する。   As a fifth means, in the fourth means, a plurality of gaps between the ground electrode and the plug cover are provided, and the sum of the areas of the gaps between all the ground electrodes and the plug cover is the center electrode and the center electrode. A configuration is adopted that is larger than the area of the gap with the ground electrode.

第6の手段として、上記第1〜5のいずれかの手段において、上記プラグカバーには、上記接地電極に対してドーム頂部と反対側の空間と外部空間とを連通する気体導入口が形成される、という構成を採用する。   As a sixth means, in any of the first to fifth means, the plug cover is formed with a gas inlet for communicating the space opposite to the dome top portion with respect to the ground electrode and the external space. Adopt the configuration.

第7の手段として、上記第6の手段において、上記接地電極は、係合片を有し、上記プラグカバーには、上記係合片が係合されるスリットが形成され、上記スリットは、一部が上記気体導入口である、という構成を採用する。   As a seventh means, in the sixth means, the ground electrode has an engagement piece, and the plug cover is formed with a slit in which the engagement piece is engaged, and the slit A configuration is adopted in which the part is the gas inlet.

第8の手段として、上記第1〜7のいずれかの手段において、上記中心電極の端面は、上記接地電極の上記プラグカバー側の面と同一面上に配置される、という構成を採用する。   As an eighth means, in any one of the first to seventh means, the end face of the center electrode is disposed on the same plane as the surface on the plug cover side of the ground electrode.

第9の手段として、上記第1〜8のいずれかの手段において、上記プラグカバーは、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、上記中心電極は、上記軸芯方向から見て上記焦点と重なる位置に設けられる、という構成を採用する。   As a ninth means according to any one of the first to eighth means, the plug cover is set to a three-dimensional shape in which the inner wall surface has at least one focal point, and the center electrode is viewed from the axial direction. A configuration is adopted in which it is provided at a position overlapping with the focal point.

本発明に係る点火プラグ装置は、ドーム型のプラグカバーと、中心電極を囲む平板状の接地電極とを備えている。中心電極と接地電極との間においてスパークが発生する際に、中心電極と接地電極との間において放電によるエネルギが放出される。このエネルギを、プラグカバーの内壁面により中心電極側に向けて反射することで、中心電極の近傍においてエネルギ密度を高めることができ、中心電極に印加する電圧を低減させることができる。さらに、接地電極を平板状とすることにより、接地電極及び中心電極の放電面積が広くなるため、接地電極及び中心電極において一点に負荷がかかることがない。これにより、接地電極及び中心電極の消耗を抑制でき、接地電極及び中心電極の一部が損傷した場合にも、他の部位で放電させることができる。したがって、接地電極及び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ができる。   The spark plug device according to the present invention includes a dome-shaped plug cover and a flat plate-like ground electrode surrounding a center electrode. When a spark is generated between the center electrode and the ground electrode, energy from the discharge is released between the center electrode and the ground electrode. By reflecting this energy toward the center electrode by the inner wall surface of the plug cover, the energy density can be increased in the vicinity of the center electrode, and the voltage applied to the center electrode can be reduced. Furthermore, by making the ground electrode flat, the discharge area of the ground electrode and the center electrode becomes wider, so that no load is applied to one point at the ground electrode and the center electrode. Thereby, the consumption of the ground electrode and the center electrode can be suppressed, and even when a part of the ground electrode and the center electrode is damaged, the discharge can be performed at another portion. Therefore, the load applied to the ground electrode and the center electrode can be reduced, and the life of the spark plug device can be extended.

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 containing the plug cover of the ignition 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。It is a front view containing the plug cover of the ignition 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一部の斜視図である。It is a perspective view of a part of 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備える接地電極の中心軸線に直交する方向における断面図である。It is sectional drawing in the direction orthogonal to the central axis of the ground electrode with which the ignition plug device concerning one embodiment of the present invention is provided.

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.

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。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a spark plug device 1 according to the present embodiment. FIG. 2 is an enlarged sectional view including the plug cover 4 of the spark plug device 1 according to the present embodiment.
The spark plug device 1 according to the present embodiment is provided, for example, in a combustion chamber of an internal combustion engine or the like, and as shown in FIGS. 1 and 2, the housing portion 2, the insulator 3, the plug cover 4, and the center electrode 5. , 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M14または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の他方の端部側は外径が拡径されており、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 portion 2 is provided on the outer periphery of the center electrode 5 and is a member for holding the center electrode 5. The housing portion 2 has a housing 2a and a gasket 2b fixed to the outer periphery of the housing 2a. The housing 2a has a diameter of the outer periphery substantially equal to the bolt of M14 or M18 defined in Japanese Industrial Standard, is cylindrical around the central axis L, and the plug cover 4 is attached to one end.
Further, the other end side of the housing 2a is expanded in outer diameter, and as shown in FIG. 2, has a substantially hexagonal shape as viewed from the central axis L direction. The gasket 2 b is a member that seals a gap with 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 disposed between the housing 2 a and the center electrode 5, substantially cylindrical around the central axis L, and 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、図1〜4に示すように、半球ドーム状の底部を有する有底円筒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。図4は、点火プラグ装置1の一部の斜視図である。プラグカバー4は、図4に示すように、半球ドーム状の底部と反対側の端部において、120度間隔で3箇所に、中心軸線Lに沿う方向に接地電極6が係合されるスリットが形成されている。接地電極6が係合された状態でプラグカバー4がハウジング2aに取り付けられると、プラグカバー4には、図1に示すように、スリットにおいて、接地電極6とハウジング2aとの間に、気体導入口4cが形成される。すなわち、プラグカバー4は、スリットの接地電極6が配置されるよりもハウジング2a側(頂部と反対側)の領域が、ハウジング2aの内側と燃焼室(外部空間)とを連通する気体導入口4cとなっている。   As shown in FIGS. 1 to 4, the plug cover 4 is a bottomed cylindrical metal member having a hemispherical dome-like bottom, and the open end is fixed to the end of the housing 2 a. Further, the plug cover 4 is formed with an ignition opening 4 a. 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 in three places at intervals of 120 ° around the apex of the central axis L. The ignition opening 4a is an opening for allowing the mixture filled in the combustion chamber of the internal combustion engine to flow into the ignition chamber A. FIG. 4 is a perspective view of part of the spark plug device 1. As shown in FIG. 4, the plug cover 4 has slits at three positions at intervals of 120 degrees and in which the ground electrode 6 is engaged in the direction along the central axis L at the end opposite to the bottom of the hemispherical dome shape. It is formed. When the plug cover 4 is attached to the housing 2a with the ground electrode 6 engaged, as shown in FIG. 1, the plug cover 4 introduces a gas between the ground electrode 6 and the housing 2a at the slit. A mouth 4c is formed. That is, the plug cover 4 has a gas inlet 4c in which the area on the housing 2a side (opposite side of the top) of the slit is located between the ground electrode 6 and the inside of the housing 2a and the combustion chamber (external space). It has become.

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。   The inner wall surface 4b of the plug cover 4 has a spherical shape around a focal point A1 formed on the central axis L. A substantially spherical ignition chamber A centered on the focal point A1 is formed by the spherical inner wall surface 4b of the plug cover 4, the end face 2a1 of the housing 2a, and the end face 3a of the insulator 3. Further, the inner wall surface 4b is spherically shaped to a position where it contacts the housing 2a beyond the focal point A1. That is, the inner wall surface 4b is formed by the range beyond at least half of the spherical surface centering on the focal point A1.

中心電極5は、絶縁碍子3の内側に中心軸線L上に設けられた略円柱形(棒状)の金属部材であり、絶縁碍子3の端部から先端部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、イリジウムやルテニウム等の高融点金属により構成され、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を介して電圧が印加されることで、接地電極6との間で放電現象が生じる。   The center electrode 5 is a substantially cylindrical (rod-like) metal member provided on the center axis L inside the insulator 3, and the tip 5 a protrudes from the end of the insulator 3. That is, the tip 5 a of the center electrode 5 protrudes toward the ignition chamber A. The tip portion 5a is made of a high melting point metal such as iridium or ruthenium, and is disposed closer to the insulator 3 than the focal point A1. Further, an end of the center electrode 5 opposite to the end 5 a is in contact with the terminal 7. When a voltage is applied to the center electrode 5 through the terminal 7, a discharge phenomenon occurs with the ground electrode 6.

図5は、接地電極6の中心軸線Lに直交する方向における断面図である。接地電極6は、図5に示すように、中心に中心開口6aが形成された平板状の部材であり、中心軸線Lを中心として120度間隔で3箇所より径方向外側に向けて係合片が突出している。なお、接地電極6は、ニッケル系耐熱合金により全体が構成され、中心開口6aの外側の部位にイリジウムやルテニウム等により構成された略環状高融点金属部材が埋め込まれている。接地電極6の係合片は、プラグカバー4のスリットに係合する。また、図2に示すように、接地電極6のプラグカバー4側の面と、中心電極5の先端部5aの端面とは、同一面上に配置される。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。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。   FIG. 5 is a cross-sectional view in the direction orthogonal to the central axis L of the ground electrode 6. As shown in FIG. 5, the ground electrode 6 is a flat plate-like member having a central opening 6a formed at the center, and engaging pieces extending radially outward from three locations at intervals of 120 degrees around the central axis L Is protruding. The ground electrode 6 is entirely composed of a nickel-based heat-resistant alloy, and a substantially annular refractory metal member composed of iridium, ruthenium or the like is embedded in a portion outside the central opening 6a. The engagement piece of the ground electrode 6 engages with the slit of the plug cover 4. Further, as shown in FIG. 2, the surface on the plug cover 4 side of the ground electrode 6 and the end surface of the tip portion 5 a of the center electrode 5 are disposed on the same plane. The ground electrode 6 is an electrode on the negative electrode side with respect to the center electrode 5. The current flowing to the ground electrode 6 is discharged to the cylinder head of the internal combustion engine through the plug cover 4 and the housing 2a.

また、接地電極6の中心開口6aには、中心軸線L方向(軸芯方向)から見て間隙S1を空けて中心電極5の先端部5aが配置されている。中心軸線L方向から見て接地電極6とプラグカバー4との間に形成される3つの間隙S2の面積の総和は、接地電極6と中心電極5との間の間隙S1の面積の総和よりも大きく設定されている。また、間隙S2は、中心軸線Lに沿う方向から見て、点火開口4aと重なる位置(対応する位置)に設けられている。   Further, at the central opening 6a of the ground electrode 6, the tip end 5a of the central electrode 5 is disposed with a gap S1 as viewed from the direction of the central axis L (axial direction). The sum of the areas of the three gaps S2 formed between the ground electrode 6 and the plug cover 4 when viewed from the direction of the central axis L is greater than the sum of the areas of the gaps S1 between the ground electrode 6 and the center electrode 5 It is set large. Further, the gap S2 is provided at a position (corresponding position) overlapping the ignition opening 4a when viewed from the direction along the central axis L.

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 which is in contact with the end opposite to the end 5 a of the center electrode 5 and is disposed inside the insulator 3 on the central axis L. The terminal 7 is connected to an ignition coil (not shown) or the like, and supplies a current generated by the ignition coil or the like 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S1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、焦点A1方向へと集められる。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、点火プラグ装置1は、与えられる点火エネルギが小さくとも、点火させ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. Thereby, a discharge phenomenon occurs between the center electrode 5 and the ground electrode 6 to form a flame kernel. At this time, in the ignition chamber A, shock waves are generated radially around the gap S1 between the center electrode 5 and the ground electrode 6. The shock wave is reflected by the inner wall surface 4b of the plug cover 4, the end face 2a1 of the housing 2a, and the end face 3a of the insulator 3 and collected in the direction of the focal point A1. As a result, in the ignition chamber A, the energy of the shock wave is concentrated around the focal point A1, the mixture is adiabatically compressed, and the temperature rises sharply. The period until the temperature rise is extremely short compared to the discharge period. Therefore, the mixture in the ignition chamber A is more easily ignited by the temperature rise. Therefore, the spark plug device 1 can be ignited even if the ignition energy supplied is small.

また、燃焼室等(外部)の混合気は、点火開口4aを介して点火室Aへと流入すると共に、気体導入口4cから流入する。点火開口4aから流入した混合気は、間隙S2を通ってハウジング2aと接地電極6との間の空間へと流入し、さらに、間隙S1を通って、点火室Aへと戻される。また、気体導入口4cから流入した混合気は、間隙S1を通って点火室Aへと流入する。このような点火プラグ装置1における混合気の流れにより、間隙S1において生成された火炎核が、早期に中心電極5及び接地電極6から離れる。さらに、火炎核が点火室A内において成長し、高温高圧となった火炎が点火開口4aを通って燃焼室へと広がる。   In addition, the air-fuel mixture of the combustion chamber and the like (outside) flows into the ignition chamber A through the ignition opening 4a, and flows in through the gas inlet 4c. The mixture flowing from the ignition opening 4a flows into the space between the housing 2a and the ground electrode 6 through the gap S2, and is returned to the ignition chamber A through the gap S1. Further, the mixture flowing from the gas inlet 4c flows into the ignition chamber A through the gap S1. The flow of the air-fuel mixture in the spark plug device 1 causes the flame kernel generated in the gap S1 to leave the center electrode 5 and the ground electrode 6 at an early stage. Further, the flame kernels grow in the ignition chamber A, and the high temperature and high pressure flame spreads through the ignition opening 4a to the combustion chamber.

本実施形態によれば、点火プラグ装置1は、ドーム型のプラグカバー4と、中心電極5を囲む平板状の接地電極6とを備えている。プラグカバー4により、中心電極5と接地電極6との間において放電時に発生する衝撃波を中心電極5の周囲へと戻すことができ、火炎核の周囲を高温にすることができる。したがって、中心電極5に印加する電圧を従来よりも下げても、点火することができる。さらに、接地電極6が平板状であることにより、接地電極6の一部に大きな負荷がかかることなく、また、接地電極6の一部が損傷した場合にも、接地電極6の他の部位により放電させることができる。したがって、接地電極6及び中心電極5に加わる負荷を軽減し、点火プラグ装置1を長寿命化することができる。また、先端部5aを円柱形とすることにより、中心電極5の放電面積を大きくすることができ、中心電極5を長寿命化できる。   According to the present embodiment, the spark plug device 1 includes the dome-shaped plug cover 4 and the flat ground electrode 6 surrounding the center electrode 5. By means of the plug cover 4, it is possible to return the shock wave generated at the time of discharge between the center electrode 5 and the ground electrode 6 to the periphery of the center electrode 5, and to raise the temperature around the flame kernel. Therefore, ignition can be performed even if the voltage applied to the center electrode 5 is lower than in the prior art. Furthermore, since the ground electrode 6 is flat, no large load is applied to a part of the ground electrode 6, and even if a part of the ground electrode 6 is damaged, the other part of the ground electrode 6 It can be discharged. Therefore, the load applied to the ground electrode 6 and the center electrode 5 can be reduced, and the life of the spark plug device 1 can be extended. Further, by making the tip portion 5a cylindrical, the discharge area of the center electrode 5 can be increased, and the life of the center electrode 5 can be extended.

また、本実施形態によれば、接地電極6とプラグカバー4との間に間隙S2が形成されている。この間隙S2からハウジング2a側に流入した点火室Aの混合気が間隙S1より点火室Aへと戻る流れが形成されることにより、中心電極5の先端部5a近傍において形成された火炎核を早期に中心電極5及び接地電極6から離間させることができ、火炎核から中心電極5及び接地電極6への熱損失が低減する。したがって、点火プラグ装置1は、燃焼室において安定して火炎を形成することができる。   Further, according to the present embodiment, the gap S2 is formed between the ground electrode 6 and the plug cover 4. The mixture of the ignition chamber A flowing into the housing 2a from the gap S2 forms a flow of returning from the gap S1 to the ignition chamber A, whereby the flame kernel formed in the vicinity of the tip 5a of the center electrode 5 The heat loss from the flame kernel to the center electrode 5 and the ground electrode 6 is reduced. Therefore, the spark plug device 1 can form a flame stably in the combustion chamber.

また、間隙S2が、中心軸線Lに沿う方向から見て、点火開口4aに対応する位置に設けられることにより、点火開口4aから点火室Aへと流入した混合気が間隙S2へと流入しやすくなる。これにより、間隙S2からハウジング2a側に流入した点火室Aの混合気が間隙S1より点火室Aへと戻る流れが形成されやすくなり、燃焼室においてより安定して火炎を形成することができる。   Further, the gap S2 is provided at a position corresponding to the ignition opening 4a when viewed from the direction along the central axis L, so that the mixture flowing into the ignition chamber A from the ignition opening 4a easily flows into the gap S2. Become. As a result, the mixture of the ignition chamber A flowing into the housing 2a from the gap S2 is more likely to flow back to the ignition chamber A than the gap S1, and a flame can be formed more stably in the combustion chamber.

さらに、3つの間隙S2の面積の総和が接地電極6と中心電極5との間の間隙S1の面積の総和よりも大きく設定されていることによっても、間隙S2からハウジング2a側に流入した点火室Aの混合気が間隙S1より点火室Aへと戻る流れが形成されやすくなり、燃焼室においてより安定して火炎を形成することができる。   Furthermore, the ignition chamber flowing from the gap S2 to the housing 2a side is also set by setting the sum of the areas of the three gaps S2 to be larger than the sum of the areas of the gaps S1 between the ground electrode 6 and the center electrode 5. A flow of the mixture of A returning to the ignition chamber A from the gap S1 is more likely to be formed, and a flame can be formed more stably in the combustion chamber.

また、本実施形態によれば、プラグカバー4に気体導入口4cが形成されていることにより、気体導入口4cからも混合気を取り込んで、火炎核を早期に中心電極5及び接地電極6から離間させることができ、消炎現象の防止に有効である。   Further, according to the present embodiment, the gas inlet 4c is formed in the plug cover 4 so that the air-fuel mixture is also taken in from the gas inlet 4c, and the flame kernel is quickly taken from the center electrode 5 and the ground electrode 6. It can be separated, and is effective in preventing the flame-out phenomenon.

また、プラグカバー4にスリットが形成され、スリットに接地電極6の係合片が係合された状態で、プラグカバー4がハウジング2aに固定される。これにより、プラグカバー4と接地電極6との固定が容易であると共に、部品点数を最小限とすることができる。   Further, a slit is formed in the plug cover 4 and the plug cover 4 is fixed to the housing 2 a in a state where the engagement piece of the ground electrode 6 is engaged with the slit. Thus, the plug cover 4 and the ground electrode 6 can be easily fixed and the number of parts can be minimized.

また、本実施形態によれば、中心電極5の端面は、接地電極6のプラグカバー4側の面と同一面上に配置されている。これにより、点火を繰り返し行う際に、中心電極5から放たれるスパークが、接地電極6の中心開口6aの内周面端部において1箇所に偏ることなく一様に飛ぶため、接地電極6が均一に消耗する。また、中心電極5及び接地電極6の消耗を抑制することができる。   Further, according to the present embodiment, the end surface of the center electrode 5 is disposed on the same plane as the surface of the ground electrode 6 on the plug cover 4 side. Thereby, when the ignition is repeatedly performed, the spark emitted from the center electrode 5 uniformly flies at one end of the inner peripheral surface of the center opening 6a of the ground electrode 6 without being biased, so the ground electrode 6 Deplete evenly. In addition, consumption of the center electrode 5 and the ground electrode 6 can be suppressed.

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反射されて焦点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。これにより、本実施形態に係る点火プラグ装置1は、中心電極5に印加される電圧を小さくしても、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。   Further, according to the ignition plug device 1 according to the present embodiment, since the inner wall surface 4b of the plug cover 4 is hemispherical, the energy of the shock wave generated inside the ignition chamber A is reflected and concentrated to the focal point A1. . The mixture at the periphery of the focal point A1 is adiabatically compressed, so that the temperature rises and it becomes easy to be ignited. Thereby, the ignition plug device 1 according to the present embodiment can ignite the mixture even if the voltage applied to the center electrode 5 is reduced. Therefore, it is possible to reduce the load on the center electrode 5 and to prolong the life.

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)上記実施形態においては、プラグカバー4に設けられたスリットに接地電極6の係合片が係合されるものとしたが、本発明はこれに限定されない。点火プラグ装置1は、接地電極6を固定する窪みを有する筒部材を別体として備え、プラグカバー4と筒部材とにより接地電極6を固定するものとしてもよい。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, For example, the following modifications are considered.
(1) In the said embodiment, although the engagement piece of the ground electrode 6 shall be engaged with the slit provided in the plug cover 4, this invention is not limited to this. The spark plug device 1 may be separately provided with a cylindrical member having a recess for fixing the ground electrode 6, and the ground electrode 6 may be fixed by the plug cover 4 and the cylindrical member.

(2)また、上記実施形態においては、中心電極5の端面が接地電極6のプラグカバー4側の面と同一面上に配置されるものとしたが、本発明はこれに限定されない。中心電極5の端面が接地電極6よりもプラグカバー4側に突出した状態としても良い。 (2) In the above embodiment, the end face of the center electrode 5 is disposed on the same plane as the surface of the ground electrode 6 on the plug cover 4 side, but the present invention is not limited to this. The end face of the center electrode 5 may protrude toward the plug cover 4 more than the ground electrode 6.

(3)また、点火開口4a及び間隙S2の位置は、3箇所に限定されるものではなく、等間隔に形成されていなくともよい。 (3) Further, the positions of the ignition opening 4a and the gap S2 are not limited to three, and they may not be formed at equal intervals.

(4)また、プラグカバー4には、頂点(中心軸線Lとの交点)に開口を形成するものとしてもよい。この場合、組立時において中心電極5の位置を確認することができ、各部品を正確な位置に設置することができる。 (4) Also, the plug cover 4 may have an opening at the vertex (the point of intersection with the central axis L). In this case, the position of the center electrode 5 can be confirmed at the time of assembly, and each component can be installed at an accurate position.

1……点火プラグ装置
4……プラグカバー
5……中心電極
6……接地電極
A……点火室
S1……間隙
S2……間隙
L……中心軸線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...... Ignition plug apparatus 4 ...... Plug cover 5 ...... Center electrode 6 ...... Grounding electrode A ...... Ignition chamber S1 ... Gap S2 ...... Gap L ...... Central axis

Claims (9)

棒状の中心電極と、前記中心電極を囲むドーム型のプラグカバーとを備える点火プラグ装置であって、
前記中心電極の軸芯方向から見て隙間を設けて前記中心電極を囲む平板状の接地電極を備えることを特徴とする点火プラグ装置。
An ignition plug device comprising: a rod-like center electrode; and a dome-shaped plug cover surrounding the center electrode,
An ignition plug device, comprising: a flat ground electrode which surrounds the center electrode by providing a gap when viewed from the axial center direction of the center electrode.
前記接地電極は、前記プラグカバーとの間に隙間が形成され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 a gap is formed between the ground electrode and the plug cover. 前記プラグカバーは、開口を有し、
前記接地電極は、前記プラグカバーとの隙間が前記開口と前記中心電極の軸芯方向から見て対応する位置に設けられる
ことを特徴とする請求項2記載の点火プラグ装置。
The plug cover has an opening,
The spark plug device according to claim 2, wherein the ground electrode is provided at a position where a gap with the plug cover corresponds to the opening and the axial direction of the center electrode.
前記接地電極と前記プラグカバーとの隙間の面積は、前記中心電極と前記接地電極との隙間の面積よりも大きいことを特徴とする請求項2または3に記載の点火プラグ装置。   The spark plug device according to claim 2 or 3, wherein an area of a gap between the ground electrode and the plug cover is larger than an area of a gap between the center electrode and the ground electrode. 前記接地電極と前記プラグカバーとの隙間が複数設けられ、
全ての前記接地電極と前記プラグカバーとの隙間の面積の総和は、前記中心電極と前記接地電極との隙間の面積よりも大きいことを特徴とする請求項4に記載の点火プラグ装置。
A plurality of gaps are provided between the ground electrode and the plug cover,
The spark plug device according to claim 4, wherein a sum of areas of gaps between all the ground electrodes and the plug cover is larger than an area of gaps between the center electrode and the ground electrode.
前記プラグカバーには、前記接地電極に対してドーム頂部と反対側の空間と外部空間とを連通する気体導入口が形成されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の点火プラグ装置。   The said plug cover is formed with the gas introduction port which connects the space and the external space on the opposite side to a dome top part with respect to the said ground electrode, The said inlet port is described in any one of Claims 1-5. Spark plug device. 前記接地電極は、係合片を有し、
前記プラグカバーには、前記係合片が係合されるスリットが形成され、
前記スリットは、一部が前記気体導入口である
ことを特徴とする請求項6記載の点火プラグ装置。
The ground electrode has an engagement piece,
The plug cover is formed with a slit in which the engagement piece is engaged,
The spark plug device according to claim 6, wherein a part of the slit is the gas inlet.
前記中心電極の端面は、前記接地電極の前記プラグカバー側の面と同一面上に配置されることを特徴とする請求項1〜7の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 7, wherein the end face of the center electrode is disposed on the same plane as the surface on the plug cover side of the ground electrode. 前記プラグカバーは、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、
前記中心電極は、前記軸芯方向から見て前記焦点と重なる位置に設けられることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の点火プラグ装置。
The plug cover is set to a three-dimensional shape in which the inner wall surface has at least one focal point,
The spark plug device according to any one of claims 1 to 8, wherein the center electrode is provided at a position overlapping with the focal point when viewed from the axial direction.
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