JP4829892B2 - 同軸ツイン点火プラグ - Google Patents

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Description

発明の分野
この発明は一般に点火プラグに関し、より特定的には2つの独立した火花ギャップを有する点火プラグに関する。
発明の背景
従来の点火プラグは、絶縁体の軸方向のボア内に長手方向に延在して点火ワイヤから単一の火花ギャップへ高圧点火パルスを送達する役割を果たす、中央ワイヤアセンブリを典型的に含む。中央ワイヤアセンブリは、その上部軸端部の方に位置する末端電極(terminal electrode)、高温ガラスシールおよび/または抑制構成要素、ならびに、対向する接地電極とで火花ギャップを形成するよう下部軸端部の方に位置する着火電極をしばしば含む。
先行技術の点火プラグの一例は、1961年1月24日にアンダート(Andert)に発行された米国特許第2,969,500号に示される。この特許に開示された点火プラグは、絶縁体と中心電極とを包含する管状のコンダクタを含む。動作において、配電器は、正確に連続して高圧コイルからさまざまな点火プラグへ電流を導く。ほとんどの火花は、管状のコンダクタから接地電極へとジャンプする一方で、一定の量は関連付けられたランプを照らすように中心電極からさらにジャンプする。関連付けられたランプは、点火系統が動作中であって作動していることを示す。
2つ以上の火花ギャップを有する点火プラグも当該技術で知られており、たとえば1915年12月28日にブリッグス(Briggs)に発行された米国特許第1,165,492号を含む。この特許は、絶縁体における個別の長手方向のボアを通って延在する2つの平行な中心電極を有する点火プラグを教示する。中心電極の一方は高圧マグネトから高圧点火パルスを受取る一方で、他方はコイル系統から低圧点火パルスを受取る。ブリッグスの発明の1つの目的は、始動中は低電圧点火パルスを、通常運転中は高圧点火パルスを利用することである。
2つ以上の火花ギャップを有する点火プラグの別の例は、1917年6月5日にミノーグ(Minogue)に発行された米国特許第1,229,193号に見られる。この特許では、点火プラグは、個別の長手方向の絶縁体ボアを通って延在する2つの平行な中心電極を有する。中心電極の各々は着火端部において径方向に曲げられ、そのため第1の実施例においては互いに向かって曲がり(実線)、一方で第2の実施例においては互いから離れて曲る(想像線)。電極のうちの1つが接続15を介して接地されるので第1の実施例はギャップが単一の点火プラグとして作用し、2つの電極が電気的に絶縁されるので第2の実施例は二重ギャップの点火プラグとして作用する。
上述の種類の二重ギャップの点火プラグについての困難性の1つは非対称の絶縁体を利用することにあり、それにより製造工程に著しくコストと複雑さとを加えかねないことである。したがってこの発明の一般的な目的は、より標準的な形状の絶縁体の使用を可能にする二重ギャップの点火プラグを与えることである。
発明の概要
この発明に従えば、点火プラグが与えられ、点火プラグは、シェル、外部絶縁体および内部絶縁体、絶縁体間に位置して第1の火花ギャップの部分を形成する円筒状電極アセンブリ、および、内部絶縁体内に位置して第2の火花ギャップの部分を形成する中央ワイヤアセンブリを含み、そこで第1および第2の火花ギャップは互いに軸方向に間隔を置いて配置される。好ましくは、点火プラグはシェルから延在する第1および第2の接地電極を含み、第1の接地電極は円筒状電極アセンブリの点火面から間隔を置いて配置される端部点火面を有し、それによって第1の火花ギャップを規定し、かつ第2の接地電極は中央ワイヤアセンブリの先端から間隔を置いて配置される側面点火面を有し、それによって第2の火花ギャップを規定する。円筒状電極アセンブリは単一片または複数片の構成要素のいずれかであることができ、点火プラグの着火端部において外部絶縁体からこれを越えて延在する部分を含むことが好ましい。
この発明の別の局面に従えば、点火プラグが与えられ、点火プラグは、中央ボアを有するシェル、外部絶縁体および内部絶縁体、絶縁体間に位置する第1の着火電極、ならびに内部絶縁体内に位置する第2の着火電極を含み、そこで絶縁体および着火電極はシェルの中央ボア内ですべて同軸に位置合わせされる。好ましくは、第1の着火電極は第1の接地電極から間隔を置いて配置される点火面を含み、それによって第1の火花ギャップを規定し、かつ第2の着火電極は第2の接地電極から間隔を置いて配置されるそれ自体の点火面を含み、それによって第2の火花ギャップを規定する。
この発明の別の局面に従えば、点火プラグが与えられ、点火プラグは、中央ボアを有するシェル、外部絶縁体および内部絶縁体、絶縁体間に位置する第1の着火電極、内部絶縁体内に位置する第2の着火電極、前記第1の着火電極から間隔を置いて配置される第1の接地電極を含み、それによって第1の火花ギャップを規定し、ならびに前記第2の着火電極から間隔を置いて配置される第2の接地電極を含み、それによって第2の火花ギャップを規定し、そこで第1の火花ギャップは径方向に配向され、第2の火花ギャップは軸方向に配向される。径方向に配向される火花ギャップは、管状の電極の外周部分を点火面として含むよう、管状の電極を第1の着火電極として用いて形成されることができる。
好ましい実施例の詳細な説明
図面を参照して、この発明の点火プラグの実施例10が示され、そこで点火プラグは2つの同軸の電極の各々と2つの関連付けられた接地電極の各々との間に形成される2つの火花ギャップを含む。点火プラグアセンブリ10は内燃機関での使用を意図し、一般に、シェル12、外部絶縁体14、円筒状電極アセンブリ16、内部絶縁体18、中央ワイヤアセンブリ20、および接地電極22、24を含む。
シェル12は、軸Aに沿って延在するほぼ円筒状の金属の構成要素であって、その長さ全体に延在する軸方向のボア40を含む。シェルの特定の設計は、当該技術で一般に知られているように異なっていてもよいが、内部ショルダ42、変形可能なリップまたはリム44、ねじ切り部46、バレル48、およびシェルの外部に位置する設置機構50を一般に含む。内部ショルダ42は軸方向のボア40の内面に位置する外周の棚またはリムであって、そこでボアの内径が変化する。このショルダは、絶縁体がシェル内で軸方向に下向きに動くことを妨げるように、補完的にサイズ決めされた、外部絶縁体14の外部ショルダを係合する。リップ44は、絶縁体をボア40に組み立てた後に外部絶縁体14にシェル12を機械的にロックするために用いられる。ねじ切り部46は、エンジンのシリンダヘッドのねじ穴に点火プラグ10を設置するために用いられる。バレル48は直径が増大した部分であって、バレルと設置機構との間に位置する圧縮溝52を規定するのを助ける。圧縮溝52は、シェル12と外部絶縁体14との間の封止を強化するためにプラグの製
造中に変形される。設置または取付機構50は、たとえばレンチなどの適切な工具が点火プラグ10の設置または除去のためにシェルを係合することを可能にする六角面であり得る。シェルの形状、大きさ、および特定の構造は設計によって大きく異なり得るので、図面に示されるシェルは例示的な実施例としてのみ与えられる。
外部絶縁体14は、円筒状電極アセンブリ16と接地されたシェルとの間で電気的短絡を防ぎつつそのアセンブリを保持することができるよう、軸Aに沿って延在する薄い、細長い構成要素であって、好ましくは非伝導性のセラミック材料でできている。外部絶縁体14は部分的にシェルの軸方向のボア40内にあり、絶縁体14の拡張された中央部分の両端に位置する外部ショルダ部66、68と、第1の軸端部62から第2の軸端部64まで延在する軸方向のボア60とを一般に含む。ショルダ部66、68は、ショルダ66、68が1対の環状シールを介してショルダ42およびリップ44とそれぞれ係合されることにより、公知の態様で絶縁体がシェルに機械的に連結されることを可能にする。軸方向のボア60は、第1および第2の軸端部の両方に開口部を有し、かつ内部ショルダ70、72を含むよう、外部絶縁体の長手方向の長さ全体に沿って延在する。内部ショルダ70、72は、円筒状電極アセンブリ16および内部絶縁体18を受取って支持するよう、軸方向のボア60の内径の遷移部において生じる。
円筒状電極アセンブリ16は電極として作用して第1の火花ギャップGに高圧点火パルスを供給し、この高圧点火パルスは、第2の火花ギャップGに供給される第2の高圧点火パルスから独立し、かつ電気的に絶縁される。一般に円筒状電極アセンブリ16は、薄い、円筒状の、電気的に伝導性のいくつかの構成要素の集合であって、点火導線(示されない)から火花ギャップGへ高圧点火パルスをともに送達する。好ましくは、円筒状電極アセンブリ16は軸Aに沿って芯出しされ、管状の着火電極80、伝導性コーティング82、およびガラスシール84を含む。管状の着火電極80は好ましくは薄い、スリーブ形状の構成要素であって、内部絶縁体18の部分を同軸で囲み、接地電極22とともに火花ギャップGを形成する、径方向に配向される点火面を有する。図面の検証から認識されるように、管状の電極80は内部絶縁体18の外面に沿った外部絶縁体14からそれを越えて突出し、この電極は、さらに後述される内部絶縁体のテーパ状部分96のまわりに延在する露出した環状部分を有する。管状の電極のこの露出した部分は接地電極22の端部に隣接する外周部分を含み、円筒状電極アセンブリ16の点火面を含むのは、管状の電極のこの露出した環状部分の外周的に制限された隣接する部分である。好ましくは、管状の電極80は5mmから10mmの軸長および4mmから8mmの外径を有する。好ましい実施例では、管状の着火電極はニッケル合金から作られ、貴金属の外側コーティング、貴金属の先端、または貴金属リングなどの何らかの種類の貴金属の付加を含む。適切な貴金属材料のいくつかの例は、イリジウム、プラチナ、およびそれらの合金を含む。伝導性コーティング82は、好ましくは、軸方向のボア60の内面と内部絶縁体18の外面との間に位置する、薄い、電気的に伝導性の材料層である。当業者にはさまざまな適切な材料が知られる。この伝導性コーティング82は、一方もしくは両方の絶縁体に適用することができ、または単にガラスシール84がプラグの上部終端部分から管状の電極80まで延びるような、ガラスシール84の単一の継続体であり得る。ガラスシール84は、好ましくは、内部に焼成された伝導性シールまたは内部に焼成された抑制シールなどの伝導性ガラスシールであって、内部絶縁体と外部絶縁体との間の領域を封止するよう円筒状電極アセンブリ16の上部軸端部の方に位置する。この伝導性ガラスシール84は、当該技術で周知の内部に焼成されたシールであることができ、かつ特定の用途について所望または必要であれば、EMI抑制のために炭素を含むことができる。さらに、ガラスシール84を円筒状電極アセンブリ16から省くか、または当業者に公知の構成要素で代替することが可能である。
図示された実施例は第1の中心電極について複数の部分からできた円筒状電極アセンブ
リ16を利用するが、この電極を単一片の構成要素、または複数片の構成要素のいずれかとして他の方法で構築できることは当業者に認識されるであろう。しかしながら、そのいずれの形状においても、この電極16は、シェル12、絶縁体、および中央ワイヤアセンブリ20と同軸に位置合わせされて絶縁体14、18の間に位置することができるよう、管状であるのが好ましい。
内部絶縁体18は、外部絶縁体14の軸方向のボア60内に少なくとも部分的に存在する細長いセラミック絶縁体である。内部絶縁体18は軸Aに沿って芯出しされて、軸方向のボア94、ノーズ部分98、中央部分100、および終端接続部分102を含むのが好ましい。内部ボア94は、軸方向のボア40および60のように段がついているのが好ましく、その結果中央ワイヤアセンブリ20の構成要素をしっかりと受取る。ノーズ部分98は、外部絶縁体14からそれを越えて延在し、管状の着火電極80の端部を越えて延在する下に段がついた露出した部分96を含む。ノーズ部分の長さ、幅およびテーパについての特定の寸法は、点火プラグが用いられている特定の用途に大きく依存する。中央部分100は、ショルダ部72において円筒状電極アセンブリ16と係合する外部ショルダ部90において、ノーズ部分98によって一方端で拘束される。これは、内部絶縁体18が他の点火プラグ構成要素に対して下向きに動くことを妨げる。中央部分100は、絶縁体の終端部分102の直径が拡大した部分に形成される第2のショルダ部92によって他方端で拘束される。これもまた、絶縁体18の下向きの動きを防ぐ。終端部分102の上部部分は、それと外部絶縁体14との間に空間を与えるために減じられた壁厚を有する。この空間は、ガラスシール84を収容し、円筒状電極アセンブリ16の点火導線による電気接続を可能にするために用いられる。内部ショルダ部70、72においてガラスシールと円筒状電極アセンブリ16との間に絶縁体が機械的に定位置にロックされるよう、この絶縁体の上向きの動きがガラスシール84によって妨げられる。上部部分102は、ガラスシールと中央ワイヤアセンブリ20との間の表面放電を防ぐのに十分な距離だけガラスシール84を越えて点火プラグの終端部に向かって延在する。示された実施例では、この上部部分102は外部絶縁体14の終端部から引っ込んでいる。中央部分100は伝導性コーティング82によってほぼ囲まれ、直径はその長さに沿って均一であるのが好ましい。好ましい実施例によれば、管状の電極80に囲まれる絶縁体ノーズ98の上部部分は、その長さに沿って均一の直径を有し、絶縁体ノーズ98の下に段がついた露出した部分96は着火端部の方にテーパ状である。さらに、中央部分100は、ノーズ部分98および終端部分102の上部部分の両方よりも壁厚が大きい。
中央ワイヤアセンブリ20は、円筒状電極アセンブリ16によって運ばれる第1の高圧点火パルスから独立であって電気的に絶縁され得る第2の高圧点火パルスを、第2の火花ギャップGに送る。中央ワイヤアセンブリ20は従来の中央ワイヤアセンブリと同様に設計されており、着火電極114に接続される末端電極110を一般に含み、オプションのガラスシール112は末端電極をほぼ囲む。中央ワイヤアセンブリの構成要素はすべて軸Aに沿って芯出しされ、内部絶縁体および外部絶縁体、円筒状電極アセンブリ、ならびにシェルと同軸である。末端電極110は、好ましくはインコネル(Inconel)(登録商標)などのニッケルベースの合金などの高温材料から作られた細長いロッドであって、着火電極114の上部の拡張した部分の上に位置する。ガラスシール112は、軸方向のボア94の内面と末端電極の外面との間に位置するよう同軸で末端電極110を囲む、内部に焼成された(伝導性または伝導性でない)シールであり得る。着火電極114は、インコネル(登録商標)または他の適切な金属もしくは合金から構築することができ、高い熱伝導を示す銅もしくは他の材料からできたコアを有するクラッド化された電極であり得る。好ましくは着火電極は、拡張されたヘッドを上部軸端部に有し、発火チップを下部軸端部に有する、長い円筒状の構成要素である。拡張されたヘッドは、内部絶縁体ボア94の内部ショルダまたは棚の上に載るように設計され、電極を定位置に機械的にロックすることを助ける。発火チップは発火面を含み、ある用途に必要または所望である場合、
電極の耐久性を増加させる貴金属チップ、リベット、または他の構成要素を取付けることができる。上述のように、イリジウム、プラチナ、またはその合金を含むいくつかの異なる貴金属材料のうちのいずれかが用いられ得る。同様に、接地電極は貴金属の点火面を備えることもできる。
第1の接地電極22はシェル12の軸端部から下向きに延在し、次に内向きに曲り、その結果火花ギャップGは、接地電極22の端面と管状着火電極80の軸端部の外面の外周部分との間に実際には形成される。このように、接地電極22は、第1の火花ギャップGが径方向の火花ギャップとして形成されるよう管状着火電極から径方向に分離され、すなわち火花が、点火面の間でジャンプするときに軸Aに対して主に径方向に動くことを意味する。好ましくは、接地電極22は0mmから4mmの軸距離で延在する。第2の接地電極24も、好ましくは6mmから10mmの軸長でシェル12の軸端部から下向きに延在する。接地電極24もシェル12の同じ軸端部から延在し、接地電極24の側面と着火電極114の端面との間に第2の火花ギャップGを規定するよう曲げられる。第2の火花ギャップは軸方向の火花ギャップであって、火花が点火面の間でジャンプするときに主に軸方向に動くことを意味する。接地電極24は管状着火電極80から径方向に、その領域で望ましくない火花を防ぐのに十分な距離だけ間隔を置いて配置されることができ、好ましい径方向の間隔は火花ギャップGの少なくとも110%である。火花ギャップGおよびGの軸方向の分離は特定の用途のために所望のように選択することができるが、好ましくは軸方向に2mmから10mmの距離だけ分離される。
ねじ径が12mm、14mmまたは18mmなどの、標準的な点火プラグねじ径を必要とする用途に用いられた場合、内部絶縁体および外部絶縁体のセラミックの厚さは、各セラミックの厚さが意図される耐用年数の間に絶縁体の割れを回避するのに十分であるよう、中央ワイヤ径および円筒状電極16の厚さと関連して選択されるべきである。公知のように、割れは、シェルをエンジンに設置する間に締付る結果としてセラミック上に与えられる引張力の応力下で生じ得る。12mmおよび14mmのプラグについては、バレル48の領域およびシェルのねじ46のセラミックの厚さは、2つの絶縁体14および18の各々について1.2mmから2.5mmの範囲であり得る。18mmのプラグについては、これらの寸法は2つの絶縁体14および18の各々について1.2mmから4mmであり得る。
点火プラグ10の構成要素の各々は公知の技術および材料を用いて製造することができる。一旦シェル、絶縁体および中央ワイヤアセンブリが作られたならば、これらの構成要素の組立ては、内部絶縁体18に組立てられるセンタワイヤ20から始まる複数工程のプロセスによって実行することができる。次いで、末端電極110のまわりの定位置にガラス粉末が挿入されて圧縮され、次に絶縁体および中央ワイヤアセンブリがガラス粉末を溶かして融合させるのに十分な温度になるまで炉において加熱される。次いで、内部絶縁体およびセンタワイヤサブアセンブリが冷却される。次いで、伝導性コーティング82が内部絶縁体18の中央部分100の外面に適用され、そこからその終端部分102の狭くなった部分まで全体にわたる。管状の電極82は裾広がりの端部を伴って作られ、そのため外部絶縁体14に配置されることができ、その電極の裾広がりの端部がショルダ72を係合するまで下に滑ることができる。その後内部絶縁体および中央ワイヤサブアセンブリが外部絶縁体14に配置され、そのため伝導性のコーティング82が管状絶縁体80の裾広がりの端部を係合し、電気接触するようになる。次いで、伝導性のガラスシール84は、ガラスシール112について上述されたものと同じ一般的な態様で作られる。最終工程は、組立てられた絶縁体および中心電極をシェルに挿入することであり、これは絶縁体/中央ワイヤサブアセンブリが両方のショルダ66、68で環状シール120を用いてシェルボア40の終端部に挿入される従来の態様で行うことができ、次いでシェルの冷間成形または加熱成形のいずれかの変形によってリップ44を曲げ、圧縮溝52を変形して、絶縁
体14上でシェルを定位置にロックする。好ましくは、接地電極22、24は、絶縁体および中央ワイヤが最終的にシェルに組立てられる前に、シェル12の下部軸端部に対して、レーザ、抵抗または他のあらゆる種類の適切な技術によって溶接される。示されるように、2つの接地電極は180°の角をなして互いからオフセットにされることができ、または所望の他の相対的位置とすることができる。
上述された特定のシーケンスは、この発明の点火プラグ10を組立てるための多数の方法の1つにすぎないことに注意されるべきである。たとえば接地電極22、24は点火プラグの組立中にいつでもシェルに取付けることが可能であり、2つのガラスシール84、112が同時に定位置に焼成され得る。これらの組立ステップへの他の変更が当業者には明らかとなるだろう。
動作において、車両の点火系統は、1つ以上の点火導線を介して点火プラグ10に第1および第2の高圧点火パルスを与え、そこで第1および第2の高圧パルスは互いから独立であることができる。点火導線は、内部絶縁体102の上部軸端部の最上部、すなわち終端接続部分102上に嵌ったブートまたは他の嵌合部によって点火プラグに結合される。ブートまたは適合部は、ガラスシール84に電気的に結合される外部接触部(示されない)、および末端電極110に結合される内部接触部(示されない)を有する。第2の点火パルスが中央ワイヤアセンブリ20を介して点火系統から火花ギャップGまで送られる一方で、第1の点火パルスは円筒状電極アセンブリ16を介して点火系統から火花ギャップGまで送られる。両方の場合において、点火パルスはそれぞれの火花ギャップにわたってアークし、燃焼プロセスを始め、かつ/または保持する。これらの2つの独立した火花ギャップのためのさまざまな用途が当業者には知られている。たとえば、第1の火花ギャップGは燃焼を始めるためにさらに高電圧スパークを備えることができ、その後より持続時間が長い低電圧のスパークが第2のギャップGにわたって与えられて、燃焼を保持するのを助ける。この点では、2つの火花ギャップに異なるギャップ間隔を与えることができ得る。さらに、2つのギャップにわたる火花のタイミングおよびシーケンスは、特定の用途の必要性に従って選択され、または変えることができる。
したがって、この発明に従って、2つの独立した火花ギャップの形成を助ける円筒状電極アセンブリおよび中央ワイヤアセンブリを有する点火プラグアセンブリが与えられたことは明らかであり、それは本願明細書に特定された目的と利点を達成する。前述の説明は発明の好ましい例示的な実施例であること、また、この発明は示された特定の実施例に限定的ではないことが当然に理解されるであろう。たとえば、点火プラグアセンブリは3つ以上の火花ギャップを含むことができ、その場合には付加的な陽極および/または接地電極が必要となり得る。さまざまな変更および修正がこの発明の範囲内にあるように意図される。
この発明の好ましい例示的実施例は添付された図面と共に記述され、それは2つの独立した火花ギャップを形成する2つの同軸の電極を有する、この発明の点火プラグの実施例の断面図である。

Claims (27)

  1. エンジンにおいて用いられる点火プラグであって、
    軸方向のボアを有するシェルと、
    軸方向のボアを有し、前記シェルの軸方向のボア内に少なくとも部分的に位置する外部絶縁体と、
    軸方向のボアを有し、前記外部絶縁体軸方向のボア内に少なくとも部分的に位置する内部絶縁体と、
    前記シェルから延在する第1と第2の接地電極と、
    前記外部絶縁体および内部絶縁体の間に少なくとも部分的に位置して前記第1の接地電極との間に第1の火花ギャップの部分を形成する円筒状電極アセンブリと、
    前記内部絶縁体軸方向のボア内に少なくとも部分的に位置して前記第2の接地電極との間に第2の火花ギャップの部分を形成する中央ワイヤアセンブリとを含み、
    前記第1および第2の火花ギャップは互いから軸方向に間隔を置いて配置される、点火プラグ。
  2. 前記円筒状電極アセンブリは少なくとも部分的に前記内部絶縁体を囲み、径方向に配向される点火面を含む、請求項1に記載の点火プラグ。
  3. 前記円筒状電極アセンブリは、管状着火電極と、伝導性コーティングと、ともに直列に電気接続された伝導性ガラスシールとを含む、請求項2に記載の点火プラグ。
  4. 前記伝導性コーティングは一つの端部で前記管状着火電極に接続され、別の端部で前記伝導性ガラスシールに接続される、請求項3に記載の点火プラグ。
  5. 前記管状着火電極は5mmから10mmの軸長、および4mmから8mmの外径を有する、請求項3に記載の点火プラグ。
  6. 前記内部絶縁体はその長さに沿って均一な直径を有する第1の部分を有する絶縁体ノーズ部分と、前記点火プラグの着火端部の方にテーパ状である第2の部分とを含み、前記管状着火電極は前記ノーズ部分の前記第1の部分をほぼ囲む、請求項3に記載の点火プラグ。
  7. 前記第1の火花ギャップは前記径方向に配向される点火面と、該点火面と対向する前記第1の接地電極の端面との間に形成され、それにより前記第1の火花ギャップは径方向の火花ギャップである、請求項2に記載の点火プラグ。
  8. 前記中央ワイヤアセンブリは軸方向に配向される点火面を含む、請求項1に記載の点火プラグ。
  9. 前記中央ワイヤアセンブリは細長い着火電極および末端電極を含む、請求項8に記載の点火プラグ。
  10. 第2の火花ギャップは前記軸方向に配向される点火面と、該点火面と対向する前記第2の接地電極の側面との間に形成され、それにより前記第2の火花ギャップは軸方向の火花ギャップである、請求項8に記載の点火プラグ。
  11. 前記第1の接地電極は、前記第1の火花ギャップを形成するために前記シェルの軸端部から延在前記第2の接地電極は、前記第2の火花ギャップを形成するために前記シェル軸端部から延在す、請求項1に記載の点火プラグ。
  12. 前記第1の接地電極は0mmから4mmの軸距離で延在し、第2の接地電極は6mmから10mmの軸距離で延在する、請求項11に記載の点火プラグ。
  13. 前記第2の接地電極は、前記円筒状電極アセンブリから、第1の火花ギャップの少なくとも110%である径方向距離だけ径方向に間隔を置いて配置される、請求項12に記載の点火プラグ。
  14. 前記第1および第2の火花ギャップの間の前記軸方向の間隔は2mmから10mmである、請求項1に記載の点火プラグ。
  15. 前記円筒状電極アセンブリは前記中央ワイヤアセンブリから電気的に絶縁される、請求項1に記載の点火プラグ。
  16. エンジンにおいて用いられる点火プラグであって、
    中央ボアを有するシェルと、
    前記シェル内に少なくとも部分的に位置する第1の絶縁体と、
    前記第1の絶縁体内に少なくとも部分的に位置する第2の絶縁体と、
    前記シェルから延在する第1と第2の接地電極と、
    前記絶縁体間に少なくとも部分的に位置する第1の着火電極とを含み、前記第1の着火電極と前記第1の接地電極との間に第1の火花ギャップが形成され、前記第1の着火電極は前記第1の火花ギャップの点火面を含み、
    前記第2の絶縁体を通して延在する第2の着火電極を含み、前記第2の着火電極と前記第2の接地電極との間に第2の火花ギャップが形成され、前記第2の着火電極は前記第2の火花ギャップの点火面を含み、
    前記第1の絶縁体、第2の絶縁体、第1の着火電極、および第2の着火電極はすべて前記シェルの前記中央ボア内で同軸に位置合わせされる、点火プラグ。
  17. 記第1の接地電極は前記第1の着火電極の前記点火面とともに前記第1の火花ギャップを形成する端面を有し、前記第2の着火電極は、前記第2の接地電極の前記点火面とともに前記第2の火花ギャップを形成する側面を有する、請求項16の点火プラグ。
  18. 前記第1の着火電極は管状の電極を含み、前記第1の着火電極の前記点火面は前記管状の電極の外部の外周部分である、請求項16の点火プラグ。
  19. 前記第1の火花ギャップは径方向の火花ギャップであって、前記第2の火花ギャップは軸方向の火花ギャップである、請求項16に記載の点火プラグ。
  20. エンジンにおいて用いられる点火プラグであって、
    中央ボアを有するシェルと、
    前記シェル内に少なくとも部分的に位置する第1の絶縁体と、
    前記第1の絶縁体内に少なくとも部分的に位置する第2の絶縁体と、
    前記絶縁体間に少なくとも部分的に位置する第1の着火電極とを含み、前記第1の着火電極は第1の火花ギャップの点火面を含み、
    前記第2の絶縁体を通って延在する第2の着火電極を含み、前記第2の着火電極は第2の火花ギャップの点火面を含み、
    前記シェルから延在する第1の接地電極を含み、前記第1の接地電極および前記第1の着火電極は径方向の火花ギャップを規定するように互いから間隔を置いて配置され、
    前記シェルから延在する第2の接地電極を含み、前記第2の接地電極および前記第2の着火電極は軸方向の火花ギャップを規定するように互いから間隔を置いて配置される、点火プラグ。
  21. 前記第2の絶縁体は前記第1の絶縁体からそれを越えて軸方向に延在し、前記第1の着火電極は、前記第2の絶縁体の外面に沿って前記第1の絶縁体からそれを越えて軸方向に延在する、請求項20に記載の点火プラグ。
  22. 前記第1の着火電極は管状の電極を含む、請求項21に記載の点火プラグ。
  23. 前記第1の接地電極は前記第1の着火電極の点火面とともに前記第1の火花ギャップを形成する端面を有し、前記第2の接地電極は第2の着火電極の点火面とともに前記第2の火花ギャップを形成する側面を有する、請求項20に記載の点火プラグ。
  24. 前記第1の絶縁体、第2の絶縁体、第1の着火電極、および第2の着火電極はすべて前記シェルの前記中央ボア内で同軸に位置合わせされる、請求項20に記載の点火プラグ。
  25. エンジンにおいて用いられる点火プラグであって、
    中央軸に沿って延在する中央ボアを有するシェルと、
    中央ボアを有し、前記シェル内に少なくとも部分的に位置する外部絶縁体を含み、前記外部絶縁体は前記点火プラグの終端部から前記点火プラグの着火端部まで延在し、
    中央ボアを有し、前記外部絶縁体の前記中央ボア内に少なくとも部分的に位置する内部絶縁体を含み、前記内部絶縁体は前記着火端部で前記外部絶縁体からそれを越えて突出し、
    前記絶縁体間に少なくとも部分的に位置する、前記着火端部で前記内部絶縁体の外面に沿って前記外部絶縁体からそれを越えて突出する円筒状電極アセンブリを含み、前記円筒状電極アセンブリは、第1の火花ギャップの点火面を含む露出した環状部分を前記着火端部に有し、
    前記内部絶縁体の前記中央ボアを通って延在し、第2の火花ギャップの点火面を含む中央ワイヤアセンブリを含み、前記シェル、絶縁体、円筒状電極アセンブリ、および中央ワイヤアセンブリはすべて中央軸に沿って同軸に位置合わせされ、
    前記点火プラグの前記着火端部において前記シェルから延在する第1の接地電極を含み、前記第1の接地電極は、前記円筒状電極アセンブリの前記点火面に径方向に外向きに配置される点火面を有し、それにより前記第1の火花ギャップは径方向の火花ギャップであり、
    前記点火プラグの前記着火端部において前記シェルから延在する第2の接地電極を含み、前記第2の接地電極は円筒状電極アセンブリの前記点火面から軸方向に間隔を置いて配置される点火面を有し、それにより前記第2の火花ギャップは軸方向の火花ギャップであり、
    前記円筒状電極アセンブリおよび前記中央ワイヤアセンブリは前記点火プラグの前記終端部において前記内部絶縁体および外部絶縁体の両方から引っ込んでいる、点火プラグ。
  26. 前記内部絶縁体は前記外部絶縁体の前記中央ボア内の前記終端部において引っ込んでいる、請求項25に記載の点火プラグ。
  27. 前記内部絶縁体は、前記第1および第2の火花ギャップの間に軸方向に延在する露出したテーパ状部分を含む、請求項25に記載の点火プラグ。
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7804076B2 (en) * 2006-05-10 2010-09-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd Insulator for high current ion implanters
JP2008287917A (ja) * 2007-05-15 2008-11-27 Nippon Soken Inc 内燃機関用のスパークプラグ
US8053699B2 (en) * 2007-11-27 2011-11-08 General Electric Company Electrical pulse circuit
CN102341979A (zh) 2009-01-29 2012-02-01 费德罗-莫格尔点火公司 一种具有燃烧传感器的火花塞
JP2011034953A (ja) * 2009-02-26 2011-02-17 Ngk Insulators Ltd プラズマイグナイター及び内燃機関の点火装置
US20110050069A1 (en) * 2009-08-25 2011-03-03 Briggs & Stratton Corporation Spark plug
KR101476569B1 (ko) * 2010-11-25 2014-12-24 니혼도꾸슈도교 가부시키가이샤 고주파 플라즈마 점화 플러그
CA2818547C (en) 2012-09-18 2014-08-12 Ming Zheng Multi-coil spark ignition system
CN103134391B (zh) * 2013-01-28 2016-03-23 中国科学院力学研究所 高频多脉冲爆轰起爆点火器
CN106705120B (zh) * 2017-01-19 2022-07-12 佛山市科皓燃烧设备制造有限公司 点火电极帽
JP7263824B2 (ja) * 2019-02-18 2023-04-25 株式会社デンソー スパークプラグ、及びその製造方法
DE102019106417A1 (de) * 2019-03-13 2020-09-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Zündkerze für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, Zündanlage sowie Verfahren zum Betreiben einer solchen Zündkerze
US11545816B2 (en) 2020-11-04 2023-01-03 Federal-Mogul Ignition Gmbh Spark plug with multiple spark gaps

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5622070A (en) * 1980-05-02 1981-03-02 Yariichi Hisada Ignition plug with starting electrode
JPS5971280A (ja) * 1982-10-15 1984-04-21 金井 弘 点火プラグの中心電極
JPS59173986A (ja) * 1983-03-22 1984-10-02 トヨタ自動車株式会社 内燃機関用点火プラグ
JPS6132980A (ja) * 1984-07-25 1986-02-15 朝日産業株式会社 2段放電式点火プラグ
JPS6486471A (en) * 1987-08-04 1989-03-31 Nippon Soken Spark plug
JPH01122587A (ja) * 1987-11-06 1989-05-15 Nippon Denso Co Ltd 内燃機関用スパークプラグ
JPH0817551A (ja) * 1994-07-01 1996-01-19 Nippon Soken Inc 内燃機関用点火プラグ

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1335797A (en) 1920-04-06 of toledo
US1363904A (en) 1920-12-28 Kberhardt p
US1033449A (en) 1907-02-23 1912-07-23 Arthur R Mosler Spark-plug.
US1024321A (en) 1911-05-12 1912-04-23 William Ellis Spark-plug.
US1259240A (en) 1913-12-09 1918-03-12 Joseph A Jeffery Spark-plug.
US1229193A (en) 1914-05-26 1917-06-05 Martin T Minogue Spark-plug.
US1159911A (en) 1914-10-08 1915-11-09 Adolph Eckhardt Spark-plug.
US1165492A (en) 1915-04-14 1915-12-28 Francis Pettit Dual ignition system for internal-combustion motors.
US1385529A (en) 1920-01-10 1921-07-26 William M Ellis Spark-plug
US1675242A (en) 1921-07-30 1928-06-26 Bailly Max Sparking plug for explosion and other engines
US1538517A (en) 1922-08-02 1925-05-19 Fred F Gebhardt Spark plug
US2077711A (en) 1936-04-22 1937-04-20 Jr Philip Redinger Spark plug
US2122015A (en) 1936-07-10 1938-06-28 John Alfred A St Spark plug
US2487319A (en) 1946-10-11 1949-11-08 Jr William Ellis Intensified spark plug
US2747122A (en) 1953-05-06 1956-05-22 Sr Ernest G Booth Spark plugs
US4308487A (en) 1980-01-30 1981-12-29 Feaster James L Dual internal electric spark plug
JP3011249B2 (ja) 1992-05-22 2000-02-21 日本特殊陶業株式会社 スパークプラグ
CN2285525Y (zh) * 1996-08-30 1998-07-01 李静衡 火花塞
US5791320A (en) 1997-01-09 1998-08-11 Haban; Eugene Engine ignition system
JPH11214119A (ja) * 1998-01-28 1999-08-06 Ngk Spark Plug Co Ltd 抵抗体入りスパークプラグ

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5622070A (en) * 1980-05-02 1981-03-02 Yariichi Hisada Ignition plug with starting electrode
JPS5971280A (ja) * 1982-10-15 1984-04-21 金井 弘 点火プラグの中心電極
JPS59173986A (ja) * 1983-03-22 1984-10-02 トヨタ自動車株式会社 内燃機関用点火プラグ
JPS6132980A (ja) * 1984-07-25 1986-02-15 朝日産業株式会社 2段放電式点火プラグ
JPS6486471A (en) * 1987-08-04 1989-03-31 Nippon Soken Spark plug
JPH01122587A (ja) * 1987-11-06 1989-05-15 Nippon Denso Co Ltd 内燃機関用スパークプラグ
JPH0817551A (ja) * 1994-07-01 1996-01-19 Nippon Soken Inc 内燃機関用点火プラグ

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