JP2021170476A - Spark plug - Google Patents
Spark plug Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021170476A JP2021170476A JP2020073224A JP2020073224A JP2021170476A JP 2021170476 A JP2021170476 A JP 2021170476A JP 2020073224 A JP2020073224 A JP 2020073224A JP 2020073224 A JP2020073224 A JP 2020073224A JP 2021170476 A JP2021170476 A JP 2021170476A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spark
- discharge
- electrode
- plug
- tip
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 80
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 65
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 65
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 36
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 17
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 11
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 7
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000002595 cold damage Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
本発明は、スパークプラグに関する。 The present invention relates to a spark plug.
スパークプラグは、車両用エンジン等の内燃機関における着火手段として用いられる。特許文献1には、絶縁碍子から突出した中心電極をプラグカバーで覆ったスパークプラグが開示されている。前記プラグカバーには、プラグカバーを貫通する貫通孔が複数形成されており、当該貫通孔の1つである挿入孔に中心電極の先端部が挿入されている。そして、特許文献1に記載のスパークプラグは、中心電極と前記挿入孔の内壁との間を、火花放電を発生させるための放電ギャップとしている。また、特許文献1に記載のスパークプラグは、放電ギャップに生じた放電火花を主燃焼室側に向かって引き伸ばすことができるように構成されている。
Spark plugs are used as ignition means in internal combustion engines such as vehicle engines.
特許文献1に記載のスパークプラグにおいては、着火性向上の観点から改善の余地がある。
The spark plug described in
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、着火性を向上させることができるスパークプラグを提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a spark plug capable of improving ignitability.
本発明の一態様は、副燃焼室(2)と、前記副燃焼室を外部に連通する少なくとも1つの噴孔(33)と、前記副燃焼室内に電極先端部(41)が配された中心電極(4)と、前記中心電極との間に放電ギャップ(G)を形成する接地電極(5)とを備え、前記噴孔の少なくとも1つである火花形成噴孔(30)の内壁と前記電極先端部との間に放電を形成することができるよう構成されたスパークプラグ(1)であって、
前記放電ギャップは、前記電極先端部における外周側を向く中心放電面(410)と前記接地電極における外周側を向く接地放電面(50)との間に形成されており、
前記放電ギャップと前記火花形成噴孔とは、前記接地放電面に沿った方向において互いに重なる位置に形成されている、スパークプラグにある。
One aspect of the present invention is a center in which a sub-combustion chamber (2), at least one injection hole (33) communicating the sub-combustion chamber to the outside, and an electrode tip portion (41) are arranged in the sub-combustion chamber. The inner wall of the spark-forming injection hole (30), which is at least one of the injection holes, and the ground electrode (5) for forming a discharge gap (G) between the electrode (4) and the center electrode. A spark plug (1) configured to form a discharge between the tip of the electrode and the tip of the electrode.
The discharge gap is formed between the central discharge surface (410) facing the outer peripheral side of the electrode tip and the ground discharge surface (50) facing the outer peripheral side of the ground electrode.
The discharge gap and the spark forming injection hole are located in a spark plug formed at a position where they overlap each other in a direction along the grounding discharge surface.
前記態様のスパークプラグは、電極先端部と火花形成噴孔の内壁との間に放電を形成することができるよう構成されている。それゆえ、例えば点火タイミングを適宜調整することで、副燃焼室内にも、副燃焼室外にも放電火花を引き伸ばすことができる。 The spark plug of the above aspect is configured to be capable of forming an electric discharge between the tip of the electrode and the inner wall of the spark forming nozzle. Therefore, for example, by appropriately adjusting the ignition timing, the discharge spark can be extended both in the sub-combustion chamber and outside the sub-combustion chamber.
そして、放電ギャップは、電極先端部における外周側を向く中心放電面と接地電極における外周側を向く接地放電面との間に形成されている。さらに、放電ギャップと火花形成噴孔とは、接地放電面に沿った方向において互いに重なる位置に形成されている。それゆえ、放電ギャップ及び火花形成噴孔を通過する気流が滑らかに形成されやすい。それゆえ、副燃焼室内に放電火花を引き伸ばす場合であっても、副燃焼室外に放電火花を引き伸ばす場合であっても、放電火花を引き伸ばしやすく、スパークプラグの着火性を向上させることができる。 The discharge gap is formed between the central discharge surface of the tip of the electrode facing the outer peripheral side and the ground discharge surface of the ground electrode facing the outer peripheral side. Further, the discharge gap and the spark forming injection hole are formed at positions where they overlap each other in the direction along the ground discharge surface. Therefore, the airflow passing through the discharge gap and the spark forming nozzle is likely to be formed smoothly. Therefore, regardless of whether the discharge spark is extended into the sub-combustion chamber or the discharge spark is extended outside the sub-combustion chamber, the discharge spark can be easily extended and the ignitability of the spark plug can be improved.
以上のごとく、前記態様によれば、着火性を向上させることができるスパークプラグを提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
As described above, according to the above aspect, it is possible to provide a spark plug capable of improving ignitability.
The reference numerals in parentheses described in the scope of claims and the means for solving the problem indicate the correspondence with the specific means described in the embodiments described later, and limit the technical scope of the present invention. It's not a thing.
(実施形態1)
スパークプラグの実施形態につき、図1〜図7を用いて説明する。
本形態のスパークプラグ1は、図2に示すごとく、副燃焼室2と、副燃焼室2を外部に連通する少なくとも1つの噴孔33と、副燃焼室2内に電極先端部41が配された中心電極4と、中心電極4との間に放電ギャップGを形成する接地電極5とを備える。スパークプラグ1は、噴孔33の少なくとも1つである火花形成噴孔30の内壁と電極先端部41との間に放電を形成することができるよう構成されている。本形態においては、詳細は後述するが、内燃機関の膨張行程において、火花形成噴孔30の内壁と電極先端部41との間に放電が形成される。
(Embodiment 1)
An embodiment of the spark plug will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
As shown in FIG. 2, the
図2、図3に示すごとく、放電ギャップGは、電極先端部41における外周側を向く中心放電面410と接地電極5における外周側を向く接地放電面50との間に形成されている。放電ギャップGと火花形成噴孔30とは、接地放電面50に沿った方向において互いに重なる位置に形成されている。
以後、本形態につき詳説する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the discharge gap G is formed between the
Hereinafter, this form will be described in detail.
本形態において、スパークプラグ1の中心軸をプラグ中心軸Cという。プラグ中心軸Cが延在する方向をプラグ軸方向Xという。プラグ軸方向Xは、筒状に形成されたハウジング6の軸方向、及び筒状に形成された絶縁碍子7の軸方向に一致している。また、詳細は後述するが、プラグ中心軸Cと火花形成噴孔30の中心軸が延びる孔軸方向とは同じ方向である。プラグ軸方向Xの一方側であって、スパークプラグ1における副燃焼室2が形成された側(例えば、図1及び図2の下側)をプラグ先端側といい、その反対側をプラグ基端側という。スパークプラグ1の径方向を、プラグ径方向という。スパークプラグ1の周方向を、プラグ周方向という。
In this embodiment, the central axis of the
スパークプラグ1は、例えば、自動車、コージェネレーション等の内燃機関における着火手段として用いることができる。スパークプラグ1のプラグ基端側の端部は、図示しない点火コイルと接続され、図1に示すごとく、スパークプラグ1のプラグ先端側の端部は、内燃機関の燃焼室内に配される。燃焼室は、内燃機関のシリンダブロック、ピストン、シリンダヘッド11に囲まれた領域であり、燃焼室のうち、スパークプラグ1の外部側を主燃焼室12、スパークプラグ1の後述のプラグカバー3の内側を副燃焼室2という。スパークプラグ1は、ハウジング6において内燃機関のシリンダヘッド11に取り付けられる。
The
ハウジング6は、導電性、熱伝導性、及び耐熱性を有する材料を筒状に形成してなる。図1、図2に示すごとく、ハウジング6の外周部には、取付ネジ部61が形成されている。図1に示すごとく、取付ネジ部61は、シリンダヘッド11に設けられた雌ネジ穴111に螺合される部位である。スパークプラグ1がシリンダヘッド11に取り付けられた状態においては、スパークプラグ1における取付ネジ部61のプラグ先端側の部位が主燃焼室12内に曝される。ハウジング6は、その内周部において絶縁碍子7を保持している。
The
絶縁碍子7は、例えば電気的絶縁性を有する材料を円筒状に形成してなる。図示は省略するが、絶縁碍子7は、ハウジング6に対してプラグ軸方向Xに係止されている。図示は省略するが、絶縁碍子7とハウジング6との係止部には、これらの間のシール性を確保するパッキンが設けられている。絶縁碍子7は、その内周部において中心電極4を保持している。
The insulating
中心電極4は、例えば金属をプラグ軸方向Xに長尺に形成してなる。図2に示すごとく、中心電極4は、絶縁碍子7からプラグ先端側に突出した電極先端部41を備える。図2、図4に示すごとく、電極先端部41は、プラグ軸方向Xに延在する円柱状を呈している。図2に示すごとく、電極先端部41は、ハウジング6のプラグ先端側の端面よりもプラグ先端側に突出している。電極先端部41の外周面の一部である中心放電面410は、接地電極5の外周面との間に放電ギャップGを形成している。放電ギャップGは、初期の火花放電を形成する空間である。後述するように、放電火花は、副燃焼室2内の気流に押されて移動するが、初期の火花放電は、移動する前の放電火花を意味するものとする。
The
図2に示すごとく、ハウジング6のプラグ先端側の端部に、副燃焼室2を区画するプラグカバー3が配されている。プラグカバー3は、導電性、熱伝導性、及び耐熱性を有する材料からなる。プラグカバー3は、プラグ基端側に開口するカップ状に形成されている。すなわち、プラグカバー3は、副燃焼室2をプラグ周方向に覆うカバー側壁31と、副燃焼室2をプラグ先端側から覆う円板状のカバー底壁32とを備える。プラグカバー3のプラグ基端側の端部は、ハウジング6に全周において接合されており、ハウジング6に対して電気的、熱的に接続されている。
As shown in FIG. 2, a
図2に示すごとく、プラグカバー3のプラグ基端側の端面の厚みt2は、ハウジング6のプラグ先端側の部位の厚みt1よりも小さい。そして、プラグカバー3のプラグ基端側の端面の全体は、ハウジング6のプラグ先端側の面と対向している。なお、本形態において、ハウジング6とプラグカバー3とは別体で構成したが、これらを一つの部材によって構成してもよい。
As shown in FIG. 2, the thickness t2 of the end surface of the
図2、図3に示すごとく、プラグカバー3は、電極先端部41の先端面411とプラグ軸方向Xに対向する領域に火花形成噴孔30を有する。火花形成噴孔30は、カバー底壁32をプラグ軸方向Xに貫通するよう形成されている。そして、火花形成噴孔30の軸方向である孔軸方向は、プラグ軸方向Xと同じ方向となるよう形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
火花形成噴孔30の内壁は、孔軸方向の副燃焼室2側に向かって孔軸方向に直交する断面の面積が拡大する拡大面部301を、孔軸方向の少なくとも一部の領域に有する。なお、拡大面部301を含む火花形成噴孔30の孔軸方向に直交する断面の面積は、前記断面に表れる火花形成噴孔30の内側領域の面積である。本形態において、火花形成噴孔30の内壁は、プラグ先端側から順に、円筒面部302と拡大面部301とを備える。
The inner wall of the spark forming
円筒面部302は、プラグ軸方向Xにまっすぐ形成された円筒状を呈している。すなわち、円筒面部302は、プラグ軸方向Xの各位置における形状が互いに同様の円形となる。円筒面部302のプラグ先端側の端部は、プラグ先端側に向かって開口した外側開口部303となっている。円筒面部302のプラグ基端側の端部からプラグ基端側に、拡大面部301が形成されている。
The
拡大面部301は、プラグ基端側に向かうほど拡径するテーパ状に形成されている。すなわち、拡大面部301は、プラグ軸方向Xの各位置における形状が、互いに相似形の円形となり、かつ、プラグ基端側に向かうほど、拡大面部301の内側領域におけるプラグ軸方向Xに直交する断面積が大きくなる。そして、拡大面部301のプラグ基端側の端部は、プラグ基端側に開口した内側開口部304となっている。火花形成噴孔30は、副燃焼室2側の内側開口部304の面積が、スパークプラグ1の外部側の外側開口部303の面積よりも大きくなるよう構成されている。
The
図2、図3に示すごとく、火花形成噴孔30の内側領域と電極先端部41の先端面411とは、互いに孔軸方向に重なる位置に形成されている。火花形成噴孔30における副燃焼室2側の内側開口部304の面積は、電極先端部41の先端面411よりも大きい。孔軸方向から見たとき、内側開口部304の少なくとも一部は、電極先端部41の先端面411の外周側に形成されている。本形態において、孔軸方向から見たとき、内側開口部304の全体は、電極先端部41の先端面411の外周側に形成されている。また、孔軸方向から見たとき、外側開口部303の全体は、電極先端部41の先端面411の内側に収まるよう形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the inner region of the spark forming
図2、図5に示すごとく、プラグカバー3の内壁面(すなわち副燃焼室2側の面)に、接地電極5が設けられている。接地電極5は、孔軸方向に延在する円柱状に形成されている。なお、接地電極5は、図8に示すような多角柱形状など、他の形状を採用することも可能である。ここで、図5、図8においては、火花形成噴孔の図示を省略している。
As shown in FIGS. 2 and 5, a
図2、図3に示すごとく、接地電極5のプラグ先端側の端部は、プラグカバー3の内壁面における、内側開口部304近傍に接合されている。本形態においては、接地電極5のプラグ先端側の端部は、プラグカバー3の内壁面における、内側開口部304から若干離れた領域に接合されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the end of the
接地電極5の外周面におけるプラグ基端側の部位の一部は、中心電極4の電極先端部41の中心放電面410とプラグ径方向に対向した接地放電面50となっており、中心放電面410と接地放電面50との間に放電ギャップGが形成されている。放電ギャップGは、少なくとも一部が内側開口部304の内側領域に孔軸方向に重なる位置に配されている。
A part of the outer peripheral surface of the
プラグカバー3は、火花形成噴孔30以外にも、プラグカバー3を貫通する複数の噴孔33を有する。以後、単に噴孔33といったときは、特に断らない限り火花形成噴孔30以外の噴孔33を意味するものとする。複数の噴孔33は、火花形成噴孔30よりもプラグ径方向の外周側に形成されている。各噴孔33は、プラグ先端側へ向かうにつれてプラグ径方向の外周側に向かうよう傾斜して形成されている。複数の噴孔33は、プラグ周方向に等間隔に形成されている。なお、噴孔33の数、形状、配置箇所等は、要請に応じて適宜決定される。
The
次に、図6、図7を用いて、本形態のスパークプラグ1において放電ギャップGに形成される放電火花Sが引き伸ばされる様子につき説明する。本形態のスパークプラグ1は、内燃機関の膨張行程(すなわち上死点後;ATDC)又は圧縮行程(すなわち上死点前;BTDC)において放電を生じさせるよう制御されている。内燃機関の膨張行程において放電を生じさせた場合と、圧縮行程において放電を生じさせた場合とで、スパークプラグ1の放電の引き伸ばされ方が異なる。
Next, with reference to FIGS. 6 and 7, a state in which the discharge spark S formed in the discharge gap G in the
まず、図6を用いて、膨張行程において火花放電を放電ギャップGに生じさせる場合につき説明する。膨張行程においては、火花形成噴孔30周辺では副燃焼室2側から主燃焼室12側に向かって流れる気流F1が生じている。また、放電ギャップGに生じる初期の放電火花Sは、例えば、中心電極4と接地電極5との間の空間距離が最も近くなる、中心放電面410と接地放電面50との間において生じる。
First, with reference to FIG. 6, a case where a spark discharge is generated in the discharge gap G in the expansion stroke will be described. In the expansion stroke, an air flow F1 flowing from the
初期の放電火花Sは、前述の気流F1に押され、その両起点間の部位がプラグ先端側に向かって大きく引き伸ばされると同時に、放電火花Sの接地電極5側の起点が、接地電極5から火花形成噴孔30の内壁上をプラグ先端側に移動し、やがて火花形成噴孔30の内壁のプラグ先端側の端部付近まで移動する。このようにして、火花形成噴孔30と中心電極4の電極先端部41との間に放電が形成される。そして、引き伸ばされた放電火花Sは、火花形成噴孔30からプラグ先端側、すなわち主燃焼室12内に形成され、主燃焼室12内の混合気に直接着火する。なお、便宜上、図6、及び後述の図7においては初期の放電火花と当該初期の放電火花が引き伸ばされた状態とを表している。
The initial discharge spark S is pushed by the above-mentioned airflow F1, and the portion between the two starting points is greatly extended toward the plug tip side, and at the same time, the starting point on the
自動車エンジン等の内燃機関が冷えている状態で稼働させる冷間始動時等においては、触媒を早期に暖気して活性化させるために点火時期を大幅に遅角させることがあるが、この場合、膨張行程での点火となる。膨張行程で火花放電を発生させた際には、以下のメリットがある。冷間始動時などは、プラグカバー3、ハウジング6、絶縁碍子7等の副燃焼室2に面する部材が低温となっていることがある。したがって、特に冷間始動時等においては、主燃焼室12に向かって放電火花を伸長させ、初期火炎とプラグカバー3等との接触面積を抑制する。これにより、初期火炎の熱がプラグカバー3等に奪われる冷損を抑えやすい。その結果、冷間始動時等における着火性を向上させることができる。
At the time of cold start when the internal combustion engine such as an automobile engine is operated in a cold state, the ignition timing may be significantly delayed in order to warm up and activate the catalyst at an early stage. Ignition occurs during the expansion stroke. When a spark discharge is generated in the expansion stroke, there are the following merits. At the time of cold start or the like, the members facing the
次に、図7を用いて、圧縮行程において火花放電を放電ギャップGに生じさせる場合につき説明する。圧縮行程においては、火花形成噴孔30周辺では主燃焼室12側から副燃焼室2側に向かって流れる気流F2が生じている。当該気流F2は、主燃焼室12から火花形成噴孔30の円筒面部302に流入するとき、流路断面積が急減することにより、局所的に流速が速くなる。そして、当該気流F2は、円筒面部302から拡大面部301に流入されるとき、流路断面積が徐々に拡大していくため、気流が拡散されて流速が低下する。そして、副燃焼室2内に到達した気流F2は、中心電極4を避けるようプラグ基端側に向かい、一部が放電ギャップGを通過する。
Next, with reference to FIG. 7, a case where a spark discharge is generated in the discharge gap G in the compression stroke will be described. In the compression stroke, an air flow F2 flowing from the
そして、放電ギャップGに生じる初期の放電火花Sは、例えば、中心電極4と接地電極5との間の空間距離が最も近くなる、中心放電面410と接地放電面50との間において生じる。そして、当該初期の放電火花Sは、前述のように放電ギャップGを通る、拡散された気流F2に押され、その両起点間の部位がプラグ基端側に向かって大きく引き伸ばされる。そして、放電火花Sは、副燃焼室2内に大きく引き伸ばされ、副燃焼室2内の混合気に直接着火し、副燃焼室2内に火炎を形成する。副燃焼室2で成長した火炎は、火花形成噴孔30及びその他の噴孔33から主燃焼室12に火炎ジェットとして噴出される。ここで、火花形成噴孔30は、プラグ先端側に向かうほど流路断面積が減少するため、火花形成噴孔30を通過して噴出される火炎ジェットの勢いが増す。これにより、内燃機関の燃焼期間を短くすることができる。
Then, the initial discharge spark S generated in the discharge gap G occurs, for example, between the
例えば、プラグカバー3、ハウジング6、絶縁碍子7、中心電極4等の副燃焼室2に面する部材がある程度高温となる、冷間始動時以外のときに、圧縮行程において火花放電を生じさせることができる。
For example, a spark discharge is generated in the compression stroke when the members facing the
次に、本形態の作用効果につき説明する。
本形態のスパークプラグ1は、電極先端部41と火花形成噴孔30の内壁との間に放電を形成することができるよう構成されている。それゆえ、例えば点火タイミングを適宜調整することで、副燃焼室2内にも、副燃焼室2外にも放電火花を引き伸ばすことができる。
Next, the action and effect of this embodiment will be described.
The
そして、放電ギャップGは、電極先端部41の外周側を向く中心放電面410と接地電極5の外周側を向く接地放電面50との間に形成されている。さらに、放電ギャップGと火花形成噴孔30とは、接地放電面50に沿った方向において互いに重なる位置に形成されている。それゆえ、放電ギャップG及び火花形成噴孔30を通過する気流が滑らかに形成されやすい。それゆえ、副燃焼室2内に放電火花を引き伸ばす場合であっても、副燃焼室2外に放電火花を引き伸ばす場合であっても、放電火花を引き伸ばしやすく、スパークプラグ1の着火性を向上させることができる。
The discharge gap G is formed between the
以上のごとく、本形態によれば、着火性を向上させることができるスパークプラグを提供することができる。 As described above, according to this embodiment, it is possible to provide a spark plug capable of improving ignitability.
(実施形態2)
本形態は、図9〜図11に示すごとく、実施形態1に対して、中心電極4の電極先端部41の構成を変更した実施形態である。
(Embodiment 2)
As shown in FIGS. 9 to 11, this embodiment is an embodiment in which the configuration of the
電極先端部41は、絶縁碍子7の内側に配された中心電極4の部位と同材料で一体的に形成された電極先端本体412と、電極先端本体412に配された中心チップ413とを備える。電極先端本体412は、プラグ径方向の接地電極5側の部位に、電極先端凹部412aを有する。電極先端凹部412aは、電極先端本体412の外周面が内周側に凹むよう形成されるとともに、プラグ先端側に開放されている。電極先端凹部412aの底面412bは、接地電極5側を向く平面となるよう形成されている。そして、電極先端凹部412a内に、中心チップ413が配されている。
The
中心チップ413は、電極先端本体412よりも耐消耗性の高い材料からなり、例えば貴金属からなる。中心チップ413は、プラグ径方向に厚みを有する円板状、或いは楕円板状に形成されており、接地電極5とプラグ径方向に対向している。中心チップ413は、プラグ先端側の端部の位置を、電極先端本体412のプラグ先端側の端部の位置と一致させている。図10に示すごとく、孔軸方向から見たとき、中心チップ413は、一部が電極先端凹部412a内に配されており、他の部位が電極先端凹部412aの外側に配されている。なお、図28において、孔軸方向に直交する方向の電極先端凹部412aの輪郭を二点鎖線にて表している。そして、中心チップ413における底面412bと反対側の面は、プラグ径方向に直交する平面状に形成された中心放電面410を構成している。
The
その他は、実施形態1と同様である。
なお、実施形態2以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
Others are the same as in the first embodiment.
In addition, among the codes used in the second and subsequent embodiments, the same codes as those used in the above-described embodiments represent the same components and the like as those in the above-mentioned embodiments, unless otherwise specified.
本形態においては、中心放電面410が平面状に形成されている。それゆえ、放電ギャップGを通過する気流を滑らかにすることができる。これにより、放電火花を副燃焼室2の内側に引き伸ばす場合であっても、主燃焼室12側に引き伸ばす場合であっても、放電火花を引き伸ばしやすく、スパークプラグ1の着火性を向上させやすい。
In this embodiment, the
また、中心放電面410を、電極先端本体412よりも耐消耗性の高い中心チップ413により構成しているため、電極消耗を抑制することができる。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
Further, since the
In addition, it has the same effect as that of the first embodiment.
(実施形態3)
本形態は、図12に示すごとく、実施形態2に対して、中心チップ413の形状を変更した実施形態である。
(Embodiment 3)
As shown in FIG. 12, this embodiment is an embodiment in which the shape of the
本形態において、中心チップ413は、電極先端凹部412aの底面412bの法線方向に厚みを有する矩形板状に形成されている。
その他は、実施形態2と同様である。
In the present embodiment, the
Others are the same as in the second embodiment.
本形態においても、実施形態2と同様の作用効果を有する。 This embodiment also has the same effect as that of the second embodiment.
(実施形態4)
本形態は、図13に示すごとく、実施形態3に対して、中心チップ413の形状を変更した実施形態である。
(Embodiment 4)
As shown in FIG. 13, this embodiment is an embodiment in which the shape of the
本形態において、中心チップ413は、孔軸方向に直交する断面形状が、5角形以上の多角形である。前記断面形状において、中心チップ413の接地電極5側の表面は、プラグ径方向における接地電極5側に向かって突出した角部Eを有する。当該角部Eは、接地電極5との間に放電ギャップGを形成している。そして、角部Eを構成する2つの面が、接地電極5側を向く中心放電面410を構成している。
その他は、実施形態3と同様である。
In the present embodiment, the
Others are the same as in the third embodiment.
本形態においては、初期の放電火花の起点を、中心チップ413の角部Eに形成することができ、初期の放電火花の起点位置を特定しやすい。
本形態においても、実施形態2と同様の作用効果を有する。
In this embodiment, the starting point of the initial discharge spark can be formed at the corner E of the
This embodiment also has the same effect as that of the second embodiment.
(実施形態5)
本形態は、図14に示すごとく、実施形態3に対して、中心チップ413の形状を変更した実施形態である。
(Embodiment 5)
As shown in FIG. 14, this embodiment is an embodiment in which the shape of the
本形態において、中心チップ413は、孔軸方向に直交する断面形状が、5角形以上の多角形である。前記断面形状において、中心チップ413の接地電極5側の表面は、プラグ径方向における反接地電極5側に向かって凹んだチップ凹部Dを有する。チップ凹部Dを構成する2つの面が、中心放電面410を構成している。そして、前記断面形状において、中心チップ413の接地電極5側の表面は、チップ凹部Dの両側に、接地電極5側に向かって突出した一対の角部Eを有する。一対の角部Eは、接地電極5との間に放電ギャップGを形成している。
その他は、実施形態3と同様である。
In the present embodiment, the
Others are the same as in the third embodiment.
本形態においては、初期の放電火花の起点を、中心チップ413の一対の角部Eに形成することができ、初期の放電火花の起点位置を特定しやすい。また、放電ギャップGを一対の角部Eによって構成することで、放電火花は一対の角部Eのいずれかに任意に生じ得るが、一対の角部Eが略均等に消耗することとなるため、中心チップ413が局所的に消耗することによる電極消耗の進展を防止しやすい。
その他、実施形態3と同様の作用効果を有する。
In the present embodiment, the starting point of the initial discharge spark can be formed on the pair of corners E of the
In addition, it has the same effect as that of the third embodiment.
(実施形態6)
本形態は、図15に示すごとく、実施形態2に対して、電極先端本体412に電極先端凹部を設けず、電極先端本体412の外周面に中心チップ413を配置した形態である。これにより、中心チップ413は、電極先端本体412の外周面における、中心チップ413が配された面部に隣接する面部よりも外周側に突出している。
その他は、実施形態2と同様である。
(Embodiment 6)
As shown in FIG. 15, this embodiment is a form in which the electrode tip
Others are the same as in the second embodiment.
本形態においては、中心チップ413が電極先端本体412の外周面における、中心チップ413が配された面部に隣接する面部よりも外周側に突出している。それゆえ、初期の放電火花の起点を確実に中心チップ413に形成することができる。それゆえ、電極消耗を抑制しやすい。
その他、実施形態2と同様の作用効果を有する。
In the present embodiment, the
In addition, it has the same effect as that of the second embodiment.
(実施形態7)
本形態は、図16に示すごとく、実施形態6に対して、中心チップ413のプラグ先端側の端部413aが、電極先端本体412のプラグ先端側の面よりもプラグ先端側に突出している実施形態である。
その他は、実施形態6と同様である。
(Embodiment 7)
In this embodiment, as shown in FIG. 16, the
Others are the same as in the sixth embodiment.
本形態においては、電極先端本体412のプラグ先端側の面等に放電火花の起点が形成されることを防止しやすい。
その他、実施形態6と同様の作用効果を有する。
In this embodiment, it is easy to prevent the starting point of the discharge spark from being formed on the surface of the
In addition, it has the same effect as that of the sixth embodiment.
(実施形態8)
本形態は、図17〜図19に示すごとく、実施形態1に対して、接地電極5の構成を変更した実施形態である。
(Embodiment 8)
As shown in FIGS. 17 to 19, this embodiment is an embodiment in which the configuration of the
接地電極5は、接地本体部51と、接地本体部51に配された接地チップ52とを備える。接地本体部51は、孔軸方向に延在する円柱状に形成されている。接地本体部51は、プラグ径方向の中心電極4側の部位に、接地凹部511を有する。接地凹部511は、接地本体部51の外周面が内周側に凹むよう形成されるとともに、プラグ基端側に開放されている。接地凹部511の底面511aは、中心電極4側を向く平面となるよう形成されている。そして、接地凹部511内に、接地チップ52が配されている。
The
接地チップ52は、接地本体部51よりも耐消耗性の高い材料からなり、例えば貴金属からなる。接地チップ52は、プラグ径方向に厚みを有する円板状、或いは楕円板状に形成されており、中心電極4とプラグ径方向に対向している。図17に示すごとく、接地チップ52は、プラグ基端側の端部の位置を、接地本体部51のプラグ基端側の端部の位置と一致させている。図18に示すごとく、孔軸方向から見たとき、接地チップ52は、一部が接地凹部511内に配されており、他の部位が接地凹部511の外側に配されている。そして、接地チップ52における底面511aと反対側の面は、プラグ径方向に直交する平面状に形成された接地放電面50を構成している。
The
その他は、実施形態1と同様である。 Others are the same as in the first embodiment.
本形態においては、接地放電面50が平面状に形成されている。それゆえ、放電ギャップGを通過する気流を滑らかにすることができる。これにより、放電火花を副燃焼室2の内側に引き伸ばす場合であっても、主燃焼室12側に引き伸ばす場合であっても、放電火花を引き伸ばしやすく、スパークプラグ1の着火性を向上させやすい。
In this embodiment, the
また、接地放電面50を、接地本体部51よりも耐消耗性の高い接地チップ52により構成しているため、電極消耗を抑制することができる。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
Further, since the grounding
In addition, it has the same effect as that of the first embodiment.
(実施形態9)
本形態は、図20に示すごとく、実施形態8に対して、接地チップ52の形状を変更した実施形態である。
(Embodiment 9)
As shown in FIG. 20, this embodiment is an embodiment in which the shape of the
本形態において、接地チップ52は、接地凹部511の底面511aの法線方向に厚みを有する矩形板状に形成されている。
その他は、実施形態8と同様である。
In the present embodiment, the
Others are the same as in the eighth embodiment.
本形態においても、実施形態8と同様の作用効果を有する。 Also in this embodiment, it has the same effect as that of the eighth embodiment.
(実施形態10)
本形態は、図21に示すごとく、実施形態9に対して、接地チップ52の形状を変更した実施形態である。
(Embodiment 10)
As shown in FIG. 21, this embodiment is an embodiment in which the shape of the
本形態において、接地チップ52は、孔軸方向に直交する断面形状が、5角形以上の多角形である。前記断面形状において、接地チップ52の中心電極4側の表面は、プラグ径方向における中心電極4側に向かって突出した角部Eを有する。当該角部Eは、中心電極4との間に放電ギャップGを形成している。そして、角部Eを構成する2つの面が、中心電極4側を向く接地放電面50を構成している。
その他は、実施形態9と同様である。
In the present embodiment, the
Others are the same as in the ninth embodiment.
本形態においては、初期の放電火花の起点を、接地チップ52の角部Eに形成することができ、初期の放電火花の起点位置を特定しやすい。
本形態においても、実施形態8と同様の作用効果を有する。
In the present embodiment, the starting point of the initial discharge spark can be formed at the corner E of the
Also in this embodiment, it has the same effect as that of the eighth embodiment.
(実施形態11)
本形態は、図22に示すごとく、実施形態9に対して、接地チップ52の形状を変更した実施形態である。
(Embodiment 11)
As shown in FIG. 22, this embodiment is an embodiment in which the shape of the
本形態において、接地チップ52は、孔軸方向に直交する断面形状が、5角形以上の多角形である。前記断面形状において、接地チップ52の中心電極4側の表面は、プラグ径方向における反中心電極4側に向かって凹んだチップ凹部Dを有する。チップ凹部Dを構成する2つの面が、接地放電面50を構成している。そして、前記断面形状において、接地チップ52の接地電極5側の表面は、チップ凹部Dの両側に、接地電極5側に向かって突出した一対の角部Eを有する。一対の角部Eは、接地電極5との間に放電ギャップGを形成している。
その他は、実施形態9と同様である。
In the present embodiment, the
Others are the same as in the ninth embodiment.
本形態においては、初期の放電火花の起点を、接地チップ52の一対の角部Eに形成することができ、初期の放電火花の起点位置を特定しやすい。また、放電ギャップGを一対の角部Eによって構成することで、放電火花は一対の角部Eのいずれかに任意に生じ得るが、一対の角部Eが略均等に消耗することとなるため、接地チップ52が局所的に消耗することによる電極消耗の進展を防止しやすい。
その他、実施形態9と同様の作用効果を有する。
In the present embodiment, the starting point of the initial discharge spark can be formed on the pair of corners E of the
In addition, it has the same effect as that of the ninth embodiment.
(実施形態12) (Embodiment 12)
本形態は、図23、図24に示すごとく、実施形態9に対して、接地本体部51及び接地チップ52の構成を変更した実施形態である。
As shown in FIGS. 23 and 24, this embodiment is an embodiment in which the configurations of the grounding
接地本体部51は、孔軸方向に延在する四角柱状に形成されている。接地本体部51の側面の一つであるチップ配置面512は、中心電極4側を向いており、チップ配置面512に接地チップ52が配されている。これにより、接地チップ52は、チップ配置面512における、接地チップ52が配された面部に隣接する面部よりも接地電極5の外周側に突出している。
その他は、実施形態9と同様である。
The grounding
Others are the same as in the ninth embodiment.
本形態においては、接地チップ52は、接地本体部51のチップ配置面512における、接地チップ52が配された面部に隣接する面部よりも外周側に突出している。それゆえ、初期の放電火花の起点を確実に接地チップ52に形成することができる。それゆえ、電極消耗を抑制しやすい。
その他、実施形態9と同様の作用効果を有する。
In the present embodiment, the
In addition, it has the same effect as that of the ninth embodiment.
(実施形態13)
本形態は、図25に示すごとく、実施形態12に対して、接地本体部51及び接地チップ52を変更した実施形態である。
(Embodiment 13)
As shown in FIG. 25, this embodiment is an embodiment in which the grounding
接地本体部51は、孔軸方向に延在しており、かつ、孔軸方向に直交する断面形状が略半円形状である。接地本体部51の外周面における中心電極4側の面部には、チップ配置面512が形成されている。チップ配置面512は、中心電極4側を向くとともに、プラグ径方向に直交する平面状に形成されている。孔軸方向において、チップ配置面512は、接地本体部51の全体に形成されている。これにより、接地本体部51は、円柱状の一部を軸方向に切り落としたような形状を有している。そして、チップ配置面512に、接地チップ52が配されている。孔軸方向において、接地チップ52は、チップ配置面512と同等の長さに形成されている。
その他は、実施形態12と同様である。
The grounding
Others are the same as in the twelfth embodiment.
本形態においては、内燃機関の膨張行程に点火し、主燃焼室12側に火花を引き伸ばすとき、放電火花の起点が接地本体部51に形成されることを防止することができる。
その他、実施形態12と同様の作用効果を有する。
(実施形態14)
本形態は、図26に示すごとく、実施形態8に対して、接地チップ52のプラグ基端側の端部521が、接地本体部51のプラグ基端側の面よりもプラグ先端側に突出している実施形態である。また、中心電極4の電極先端部41は、実施形態2の電極先端部41の構成と同じである。すなわち、電極先端部41は、電極先端本体412と中心チップ413とを備える。
In the present embodiment, when the expansion stroke of the internal combustion engine is ignited and the spark is extended to the
In addition, it has the same effect as that of the twelfth embodiment.
(Embodiment 14)
In this embodiment, as shown in FIG. 26, with respect to the eighth embodiment, the
接地チップ52の端部521におけるプラグ基端側の端の位置は、中心チップ413のプラグ基端側の端部よりもプラグ先端側に位置している。
その他は、実施形態8と同様である。
The position of the end of the
Others are the same as in the eighth embodiment.
本形態においては、例えば内燃機関の圧縮行程で点火を行い副燃焼室2側に放電火花を引き伸ばす場合に、放電火花の起点が、中心電極4チップから電極先端本体412に移ることを防止しやすく、電極消耗を抑制しやすい。
その他、実施形態2、8と同様の作用効果を有する。
In this embodiment, for example, when ignition is performed in the compression stroke of the internal combustion engine and the discharge spark is extended to the side of the
In addition, it has the same effects as those of
(実施形態15)
本形態は、図27に示すごとく、実施形態14に対して、接地電極5の構成を、実施形態13に示した接地電極の構成にした形態である。
その他は、実施形態14と同様である。
(Embodiment 15)
As shown in FIG. 27, this embodiment is a form in which the configuration of the
Others are the same as in the 14th embodiment.
本形態においては、放電火花を副燃焼室2内に引き伸ばす場合にも、主燃焼室12側に引き伸ばす場合にも、放電火花が中心電極4の電極先端本体412及び接地本体部51に形成されることを防止しやすく、一層電極消耗を抑制しやすい。
その他、実施形態14と同様の作用効果を有する。
In the present embodiment, the discharge spark is formed on the electrode tip
In addition, it has the same effect as that of the 14th embodiment.
(実施形態16)
本形態は、図28に示すごとく、放電ギャップGを構成する中心放電面410と接地放電面50とのそれぞれが、孔軸方向において火花形成噴孔30から遠ざかるほど、プラグ径方向の外周側に向かうよう傾斜している形態である。
(Embodiment 16)
In this embodiment, as shown in FIG. 28, the more the
中心電極4の電極先端部41のプラグ先端側の部位は、プラグ先端側に向かうほど縮小しており、その外周面の一部が中心放電面410を構成している。また、接地電極5は、孔軸方向に延在する四角柱状に形成されており、その中心放電面410を向く面が、プラグ基端側に向かうほどプラグ径方向の外周側に向かうよう傾斜した接地放電面50となっている。中心放電面410と接地放電面50とは、互いに平行に形成されている。
The portion of the
接地電極5のプラグ先端側の端部は、火花形成噴孔30の内側開口部304に隣接している。孔軸方向に対する接地放電面50及び中心放電面410の傾斜角は、孔軸方向に対する火花形成噴孔30の拡大面部301の傾斜角よりも小さい。
その他は、実施形態1と同様である。
The end of the
Others are the same as in the first embodiment.
本形態においては、拡大面部301と接地放電面50とを滑らかにつなぐことができ、火花形成噴孔30と放電ギャップGとを滑らかに気流が通りやすい。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
In this embodiment, the
In addition, it has the same effect as that of the first embodiment.
(実施形態17)
本形態は、図29に示すごとく、実施形態16と基本構造を同様としつつ、接地電極5の形状を変更した実施形態である。
(Embodiment 17)
As shown in FIG. 29, this embodiment has the same basic structure as that of the 16th embodiment, but the shape of the
本形態において、接地電極5は、火花形成噴孔30の内側まで延設された延設部を有する。延設部、火花形成噴孔30の拡大面部301の上に形成されている。そして、接地電極5の接地放電面50は、火花形成噴孔30の円筒面部302とつながっている。
その他は、実施形態16と同様である。
In the present embodiment, the
Others are the same as in the 16th embodiment.
本形態においては、例えば内燃機関における膨張行程において放電を生じさせ、主燃焼室12側に放電火花を引き伸ばす場合、接地電極5の接地放電面50から火花形成噴孔30への放電火花の起点の移動を促しやすい。それゆえ、内燃機関における膨張行程において放電を生じさせる場合において、主燃焼室12側に放電火花を引き伸ばしやすい。
その他、実施形態16と同様の作用効果を有する。
In this embodiment, for example, when a discharge is generated in an expansion stroke in an internal combustion engine and a discharge spark is extended to the
In addition, it has the same effect as that of the 16th embodiment.
本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。例えば、中心電極の形状を特徴とする実施形態2〜7と、接地電極の形状を特徴とする実施形態8〜13とを適宜組み合わせることもできる。また、実施形態16、17に記載の構成において、中心電極及び接地電極に、実施形態2〜13のように中心チップ及び接地チップを設けることも可能である。また、孔軸方向を、プラグ軸方向に対して傾斜する方向に設けることも可能である。
The present invention is not limited to each of the above-described embodiments, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof. For example,
1 スパークプラグ
2 副燃焼室
30 火花形成噴孔
33 噴孔
4 中心電極
41 電極先端部
410 中心放電面
5 接地電極
50 接地放電面
G 放電ギャップ
1
Claims (3)
前記放電ギャップは、前記電極先端部における外周側を向く中心放電面(410)と前記接地電極における外周側を向く接地放電面(50)との間に形成されており、
前記放電ギャップと前記火花形成噴孔とは、前記接地放電面に沿った方向において互いに重なる位置に形成されている、スパークプラグ。 The sub-combustion chamber (2), at least one injection hole (33) communicating the sub-combustion chamber to the outside, a center electrode (4) in which the electrode tip portion (41) is arranged in the sub-combustion chamber, and the above. A ground electrode (5) that forms a discharge gap (G) with the center electrode is provided, and between the inner wall of the spark-forming nozzle (30), which is at least one of the nozzles, and the tip of the electrode. A spark plug (1) configured to form an electric discharge.
The discharge gap is formed between the central discharge surface (410) facing the outer peripheral side of the electrode tip and the ground discharge surface (50) facing the outer peripheral side of the ground electrode.
A spark plug in which the discharge gap and the spark forming injection hole are formed at positions where they overlap each other in a direction along the grounding discharge surface.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020073224A JP7390240B2 (en) | 2020-04-16 | 2020-04-16 | Spark plug |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020073224A JP7390240B2 (en) | 2020-04-16 | 2020-04-16 | Spark plug |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021170476A true JP2021170476A (en) | 2021-10-28 |
JP7390240B2 JP7390240B2 (en) | 2023-12-01 |
Family
ID=78119586
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020073224A Active JP7390240B2 (en) | 2020-04-16 | 2020-04-16 | Spark plug |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7390240B2 (en) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010118185A (en) | 2008-11-11 | 2010-05-27 | Toyota Motor Corp | Plasma igniting device of internal combustion engine |
-
2020
- 2020-04-16 JP JP2020073224A patent/JP7390240B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7390240B2 (en) | 2023-12-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3370314A1 (en) | Ignition plug for internal combustion engine | |
JP7413746B2 (en) | Spark plug for internal combustion engine and internal combustion engine equipped with the same | |
JP2020004567A (en) | Spark plug for internal combustion engine | |
JP6337877B2 (en) | Combustion chamber structure of internal combustion engine | |
JPH02238176A (en) | Ignition device for engine | |
JP2021170475A (en) | Spark plug | |
JP7186044B2 (en) | Spark plug for internal combustion engine | |
JP2021170476A (en) | Spark plug | |
JP6645168B2 (en) | Spark plug | |
JP7447656B2 (en) | Spark plug | |
JP7390241B2 (en) | Spark plug | |
WO2021176949A1 (en) | Spark plug for internal combustion engine | |
JP7360922B2 (en) | Spark plug | |
JP2022042067A (en) | Spark plug for internal combustion engine and internal combustion engine including the same | |
US10084290B2 (en) | Multipoint ignition device and multipoint ignition engine | |
JP6932972B2 (en) | Spark plug | |
JP7360966B2 (en) | Spark plug and its manufacturing method | |
JP2021026873A (en) | Spark plug | |
JP2021093293A (en) | Spark plug | |
JP7274320B2 (en) | Spark plug for internal combustion engine | |
JP7277298B2 (en) | Spark plug | |
JP2010185317A (en) | Plasma igniter | |
JP7300911B2 (en) | Internal combustion engine with spark plug for internal combustion engine | |
JP7266449B2 (en) | SPARK PLUG FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND INTERNAL COMBUSTION ENGINE HAVING THE SAME | |
JP7233327B2 (en) | spark plug |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230215 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231024 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20231026 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231120 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7390240 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |