JP2023040900A - internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、火花点火式の内燃機関に関する。 The present invention relates to a spark ignition internal combustion engine.
従来より、火花点火式の内燃機関において、燃焼の伝播速度を適切なものとすべく、点火プラグの中心電極及び接地電極を収納する副室を内部に備えたキャップを用いることが考えられている(例えば、特許文献1を参照)。 Conventionally, in a spark-ignited internal combustion engine, it has been considered to use a cap internally provided with a pre-chamber containing a center electrode and a ground electrode of a spark plug in order to make the propagation speed of combustion appropriate. (See, for example, Patent Document 1).
特許文献1記載の構成においては、副室内で混合気に着火した後、キャップに設けた導通孔を介して副室から燃焼室へ燃焼を伝播させるようになっている。
In the configuration described in
ところで、特許文献1記載のもののような点火プラグ及びキャップをシリンダヘッドに装着するにあたっては、治具を利用してキャップをシリンダヘッドに装着する必要がある。そのため、治具を装着するスペースを確保する必要からキャップが大きくなるという問題が生じる。
By the way, in order to attach the spark plug and the cap as disclosed in
本発明は、中心電極及び接地電極を収納する副室を内部に備えたキャップを有する内燃機関において、そのようなキャップを小型化できるようにすることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to reduce the size of an internal combustion engine having a cap with a pre-chamber for accommodating a center electrode and a ground electrode.
上述した課題を解決するべく、本発明では、シリンダヘッドに取り付けられ中心電極及び接地電極を有する点火プラグと、この点火プラグとシリンダヘッドとの間に介在しフランジを有するとともに前記点火プラグの中心電極及び接地電極を収納し燃焼室に連通する副室を内部に備えるキャップと、このキャップのフランジと前記点火プラグとの間に配されるシール部材とを備え、前記キャップのフランジの上面に、シリンダヘッドに当該キャップを取り付ける際に使用する工具を受け入れるための凹部、及び前記シール部材に当接する環状の突起を設けている内燃機関を構成した。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a spark plug attached to a cylinder head and having a center electrode and a ground electrode, and a center electrode of the spark plug having a flange interposed between the spark plug and the cylinder head. and a cap internally provided with a sub-chamber that houses a ground electrode and communicates with the combustion chamber; and a sealing member arranged between the flange of the cap and the spark plug. The internal combustion engine is provided with a recess for receiving a tool used when attaching the cap to the head, and an annular protrusion that abuts against the seal member.
本発明によれば、中心電極及び接地電極を収納する副室を内部に備えたキャップを有する点火プラグにおいて、そのようなキャップの小型化を図ることができる。 According to the present invention, in a spark plug having a cap internally provided with a pre-chamber for accommodating a center electrode and a ground electrode, it is possible to reduce the size of such a cap.
本発明の一実施形態について図1~図4を参照しつつ以下に述べる。 An embodiment of the invention is described below with reference to FIGS. 1-4.
本実施形態に係る内燃機関1は、図示しない吸気ポートにガソリンや水素といった燃料を噴射し燃焼室内に混合気を導入するポート噴射式かつ火花点火式の4ストロークエンジンであり、図1に示すように、点火プラグ2と、この点火プラグ2とシリンダヘッド6との間に介在しフランジ31を上部、より正確には上端部に有するキャップ3と、このキャップ3のフランジ31の上面31aと点火プラグ2との間に配される第1のシール部材4と、キャップのフランジ31の下面31bとシリンダヘッド6の上面6aとの間に配される第2のシール部材5とを少なくとも備えている。6wは、ウォータージャケットである。
The
点火プラグ2は、シリンダヘッド6に取り付けられ中心電極21及び接地電極22を備えた通常のものである。なお、図1では点火プラグ2の全体を一体のものとして示しているが、中心電極21と接地電極22との間には絶縁を施している。
The
キャップ3は、前述したように点火プラグ2とシリンダヘッド6との間に介在し、点火プラグ2とは独立にシリンダヘッド6に組み付け可能であり、フランジ31を上部に有する。このキャップ3は、シリンダヘッド6に取り付けた状態で、フランジ31の上面31aと点火プラグ2との間に第1のシール部材4を介在させ、フランジ31の下面31bとシリンダヘッド6の上面6aとの間に第2のシール部材5を介在させるようになっている。なお、第1及び第2のシール部材4、5は、いずれもキャップ3よりも硬度が低い部材により形成しているガスケットである。但し、ガスケットに代えて他のシール材を利用してもかまわない。
The
また、図1に示すように、このキャップ3の外面3aには雄ねじ3a1が設けられているとともに、内面3bには点火プラグ2を装着するための雌ねじ3b1が設けられている。これら雄ねじ3a1及び雌ねじ3b1は、軸心方向すなわち上下方向に位置をずらせて設けている。そして、シリンダヘッド6のプラグ取付孔6hに形成した雌ねじ6h1に雄ねじ3a1を螺合させてこのキャップ3をシリンダヘッド6のプラグ取付孔6hに装着するようになっているとともに、このキャップ3の内面3bの雌ねじ3b1に点火プラグ2の外面2aに形成した雄ねじ2a1を螺合させてこのキャップ3の内側に形成した点火プラグ収納穴3hに点火プラグ2を装着するようになっている。
As shown in FIG. 1, the
さらに、このキャップ3は、点火プラグ2の中心電極21及び接地電極22を収納する副室3sを内部に備えている。この副室3sは、孔3s1を介して燃焼室7の主室71と連通している。換言すれば、このキャップ3は、図1に示すように、また、前段で述べたようにその内側に形成した点火プラグ収納穴3hに点火プラグ2を装着した状態でシリンダヘッド6のプラグ取付孔6hに装着可能なものであり、点火プラグ2を装着した状態でその底部に中心電極21及び接地電極22を収納しつつ燃焼室7の主室71と連通する副室3sが形成されるようになっている。本実施形態では、この副室3s内に混合気が導入されるとともに火花点火が行われ、副室3s内で着火した混合気が孔3s1を通して主室71に導入され燃焼が伝播するようになっている。
Further, the
しかして本実施形態では、図1及び図2に示すように、このフランジ31の上面31aの外周部には、シリンダヘッド6にキャップ3を取り付ける際に使用する工具である治具Jを受け入れるための複数の凹部31xが形成されている。この凹部31xは、本実施形態では90度間隔で4箇所に形成されている。より具体的には、このキャップ31は、図3に示すような治具Jを利用してシリンダヘッド6に螺着される。この治具Jは、先端部にキャップ3の凹部31xに係合可能な突起J1を有するとともに、基端部には図示しないボックスレンチ等の工具と係合し操作力を受け付ける突起J2を有する。また、凹部31xの開口縁部には面取り31yが施してある。
In this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the outer peripheral portion of the
加えて、フランジ31の上面31aにおける凹部31xと点火プラグ収納穴3hとの間の部位には、図1及び図2に示すように、第1のシール部材4に当接する環状の突起311を設けている。
In addition, as shown in FIGS. 1 and 2, an
本実施形態に係るキャップ3のシリンダヘッド6への装着は、図4に示すように、フランジ31の上面31aの凹部31xに治具Jの突起J1を係合させた状態で雄ねじ3a1をプラグ取付孔6hの雌ねじ6h1に螺合させることにより行うようになっている。しかる後に、点火プラグ2のキャップ3への装着を、点火プラグ2の外面2aに形成した雄ねじ2a1をキャップ3の雌ねじ3b1に螺合させることにより行うようになっている。ここで、シリンダヘッド6にキャップ3を装着し、キャップ3に点火プラグ2を装着した状態では、図1に示すように、第2のシール部材5によりシリンダヘッド6とキャップ3との間の空間がシールされており、ひいては燃焼室7とシリンダヘッド6上方の空間との間が遮断されている。また、キャップ3のフランジ31の上面31aに設けた環状の突起311の先端が第1のシール部材4に線的に接触し、キャップ3に点火プラグ2を螺着する際の軸力により環状の突起311が第1のシール部材4に押しつけられ、キャップ3のフランジ31と点火プラグ2との間の空間がシールされるようになっている。
As shown in FIG. 4, the
以上に述べたように、本実施形態の構成によれば、キャップ3のフランジ31の上面31aに治具J(の突起J1)を受け入れるための凹部31xを設けているので、治具の直径をキャップ3の直径以内に収めることができる。
As described above, according to the configuration of this embodiment, since the
また、キャップ3のフランジ31の上面31aに第1のシール部材4に当接する環状の突起311を設けているので、点火プラグ2をキャップ3に螺着する際の軸力を第1のシール部材4により効果的に伝達することができ、点火プラグ2とキャップ3との間のシールをより効果的に行うことができる。
In addition, since the
さらに、凹部31xの開口縁部に面取り31yが施してあるので、凹部31xの開口縁部にバリが生じることを抑制することができる。
Furthermore, since the edge of the opening of the
加えて、キャップ3のフランジ31の下面31bとシリンダヘッド6の上面6aとの間に第2のシール部材5を配しているので、このシール部材5によりシリンダヘッド6を挟んで燃焼室7側とその反対側とのシールを行うことができる。
In addition, since the
その上、キャップ3において、シリンダヘッド6のプラグ取付孔6hに装着すべく外面3aに設けられた雄ねじ3a1と、点火プラグ2を装着すべく内面3bに設けられた雌ねじ3b1とを位置をずらせて設けているので、キャップ3の強度を確保しつつ当該キャップ3の内外両面に雄ねじ及び雌ねじを同時に設けるべく当該キャップ3を厚肉に構成する必要がなく、プラグ取付孔6hの小径化やキャップ3自体の軽量化を図ることもできる。
In addition, in the
なお、本発明は以上に述べた実施形態に限らない。 In addition, this invention is not limited to embodiment described above.
例えば、シリンダヘッドにキャップを取り付ける際に使用する工具を受け入れるべくキャップのフランジに設けられる凹部の数や形状は任意に設定してよい。 For example, any number and shape of recesses may be provided in the flange of the cap to receive a tool used to attach the cap to the cylinder head.
また、シリンダヘッドにキャップを取り付ける際に使用する工具も任意のものを採用してよい。 Also, any tool may be used for attaching the cap to the cylinder head.
加えて、点火プラグとキャップとの間のシールやキャップとシリンダヘッドとの間のシールも、前述した実施形態のような低硬度のシール部材を利用するもの以外に種々の構成を採用してももちろんよい。また、キャップのフランジの上面に設けられシール部材に当接する環状の突起の先端の形状も、図示例のような三角形状のものに限らず、半円形状など、任意に設定してよい。 In addition, the seal between the spark plug and the cap and the seal between the cap and the cylinder head may employ various configurations other than those using low-hardness seal members as in the above-described embodiment. Of course it is. Further, the shape of the tip of the annular projection provided on the upper surface of the flange of the cap and abutting against the sealing member is not limited to the triangular shape as shown in the illustrated example, but may be set arbitrarily to a semicircular shape.
そして、キャップに形成するフランジは、上述した実施形態のように上端部に設けるのが好ましいが、上方から当該キャップを取り付ける際に使用する工具を受け入れるための凹部を形成可能であればどのような箇所に設けてもかまわない。 The flange formed on the cap is preferably provided at the upper end as in the above-described embodiment. It does not matter if it is set in place.
その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変更してよい。 In addition, various modifications may be made within the scope of the present invention.
1…内燃機関
2…点火プラグ
21…中心電極
22…接地電極
3…キャップ
31…フランジ
31a…フランジの上面
31x…凹部
311…環状の突起
3s…副室
4…(第1の)シール部材
6…シリンダヘッド
7…燃焼室
J…工具(治具)
DESCRIPTION OF
Claims (1)
この点火プラグとシリンダヘッドとの間に介在しフランジを有するとともに前記点火プラグの中心電極及び接地電極を収納し燃焼室に連通する副室を内部に備えるキャップと、
このキャップのフランジと前記点火プラグとの間に配されるシール部材とを備える内燃機関であって、
前記キャップのフランジの上面に、シリンダヘッドに当該キャップを取り付ける際に使用する工具を受け入れるための凹部、及び前記シール部材に当接する環状の突起を設けている内燃機関。 a spark plug attached to the cylinder head and having a center electrode and a ground electrode;
a cap interposed between the spark plug and the cylinder head, having a flange, housing a center electrode and a ground electrode of the spark plug, and internally provided with a pre-chamber communicating with the combustion chamber;
An internal combustion engine comprising a sealing member arranged between the flange of the cap and the spark plug,
An internal combustion engine, wherein an upper surface of a flange of the cap is provided with a concave portion for receiving a tool used when attaching the cap to the cylinder head, and an annular projection that abuts against the seal member.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2021148094A JP2023040900A (en) | 2021-09-10 | 2021-09-10 | internal combustion engine |
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