JP6116348B2 - 燃焼機関のための点火プラグ - Google Patents

Description

本発明は、請求項１のおいて書きに基づく燃焼機関用の点火プラグに関する。さらに本発明は、燃焼機関に関する。

点火プラグは、燃焼機関内で燃焼させるべき燃料混合気に電気点火するために用いられる。点火プラグのいわゆる中心電極といわゆる接地電極の間には点火ギャップが形成されており、この点火ギャップ内では、燃料混合気に点火するために電気点火火花を発生させることができる。

点火プラグに関しては、原理的に、フック状接地電極を備えた点火プラグと環状接地電極を備えた点火プラグとを区別する。特許文献１は接地電極がフック状に形成された点火プラグを備えた燃焼機関を示しており、この場合の点火ギャップは、中心電極の軸線方向に見た中心電極の端部とフック状接地電極の端部との間に軸線方向に広がっている。環状接地電極を備えた点火プラグは特許文献２から知られており、この場合、中心電極と接地電極の間の点火ギャップは、中心電極の径方向の周囲に広がっている。

本発明は、中心電極と、中心電極の径方向の周囲に配置された接地電極との間で中心電極の周囲に延在している環状の点火ギャップを有する点火用電極に関し、この点火ギャップ内では、燃料混合気に点火するために電気点火火花を発生させることができる。

燃焼機関内で燃焼させるべき燃料混合気は、燃焼室に導入する前にフィルタリングされるにもかかわらず、燃焼室内、特に点火プラグの領域内に汚染粒子が到達して中心電極と接地電極の間の点火ギャップ内に付着する可能性が常に存在している。

中心電極と接地電極の間の点火ギャップ内に粒子が付着すると、電極間で短絡が生じ、したがって点火火花を発生させられなくなる。この場合、燃料混合気に点火することができなくなる。

独国特許出願公開第１０２００８０６１２４２号明細書 独国特許出願公開第１０１４５９４４号明細書

これに基づき本発明の課題は、燃焼機関用の新規の点火プラグ及びそのような点火プラグを備えた燃焼機関を提供することである。

この課題は、請求項１に記載の燃焼機関用の点火プラグによって解決される。

本発明では、接地電極が、重力の作用によって、接地電極の領域内に到達する粒子を点火ギャップから離隔させるように輪郭づけられている。本発明は、径方向において中心電極の周囲に配置された接地電極が、接地電極の領域内に到達する粒子を重力の作用によって点火ギャップから離隔させるように輪郭づけられている点火プラグを提案する。これにより、接地電極の領域内に到達する粒子が点火ギャップ内に付着することを防止し、これにより短絡が回避されると共に、燃料混合気の点火を安全に且つ確実に実施することができる。

好ましくは、接地電極が、中心電極の軸線方向に延在している第１の区間と、中心電極の径方向に延在している第２の区間とを有しており、点火ギャップが、中心電極と、径方向に延在している接地電極の第２の区間との間に形成されており、接地電極において、中心電極の径方向に延在している第２の区間の上面は、上面が点火ギャップから離隔するに従って上から下に向かって斜めに延在するように輪郭づけられている。このような接地電極の輪郭は、非常に単純であるが、粒子が点火ギャップ内に付着することを確実に防止することができる。

本発明の優位な一の変形形態では、陥凹部が、中心電極の径方向に延在している第２の区間の上面に形成されている。好ましくは、前記陥凹部（１８）が、前記接地電極（１２）を貫通している燃料混合気のための通抜孔（１６）に隣接して形成されており、すなわち、前記中心電極（１１）の径方向から見た場合に、前記通抜孔（１６）と前記点火ギャップ（１３）との間において、前記点火ギャップ（１３）から径方向に比較的大きな距離で離隔した状態で、且つ、前記通抜孔（１６）から径方向に比較的小さな距離で離隔した状態で形成されている。このような接地電極の形態は、重力の採用によって粒子を点火ギャップから離隔させるために特に望ましい。

本発明における燃焼機関は、請求項７によって定義されている。

本発明の好ましい変形形態は、従属請求項及び以下の説明から明らかにされる。本発明の例示的な実施形態について、図面に基づいて詳述するが、当該実施形態に制限される訳ではない。

本発明による点火プラグの概略図である。 図１に基づく点火プラグの詳細図である。

図１及び図２は、点火プラグ１０の好ましい実施形態の細部を例示的に且つ概略的に表わす。点火プラグ１０は、中心電極１１と、中心電極１１の径方向に且つ中心電極１１の周囲に配置された接地電極１２とを備えている。接地電極１２は、好ましくは環状に形成されており、環状電極の形態とされる。

中心電極１１と接地電極１２の間には環状の点火ギャップ１３が形成されており、点火ギャップ１３内では、中心電極１１と接地電極１２との間において電気点火火花を発生させることによって、燃料混合気に点火することができる。

このために、図１及び図２に表わすように、接地電極１２は、中心電極１１の軸線方向に延在している第１の区間１４と、中心電極１１の径方向に延在している第２の区間１５とを有している。環状の点火ギャップ１３は、中心電極１１と、径方向に延在している接地電極１２の第２の区間１５の自由端との間に形成されている。

接地電極１２には、点火すべき燃料混合気のための通抜孔１６が、燃料混合気を点火ギャップ１３の領域内に案内するために設けられている。

接地電極１２の形状が、接地電極１２の領域内に又は点火ギャップ１３の領域内に到達する汚染粒子を重力の作用によって点火ギャップ１３から離隔させるように又は除去するように形成されているので、フィルタリングしたにも関わらず燃料混合気中に存在する場合がある、汚染粒子が点火ギャップ１３の領域内に付着することを防止することができる。

このために、図示した例示的な実施形態では、接地電極１２において、中心電極１１の径方向に延在している第１の区間１５の上面１７は、上面１７が点火ギャップ１３から離隔するに従って上から下に向かって斜めに延在するように、すなわち、上面１７が陥凹部１８を形成しつつ延在するように輪郭づけられている。さらに、陥凹部１８は、径方向の間隔が点火ギャップ１３の周囲に環状に形成されるように延在している。

陥凹部１８は、中心電極１１の軸線方向に延在している接地電極１２の第１の区間１４と、中心電極１１の径方向に延在している接地電極１２の第２の区間１５との間の移行領域内に、すなわち、通抜孔１６に隣接した状態で形成されている。陥凹部１８は、中心電極１１の径方向から見た場合に、通抜孔１６と点火ギャップ１３との間に位置決めされており、より具体的には、点火ギャップ１３から径方向に比較的大きな距離で離隔した状態で、且つ、通抜孔１６から径方向に比較的小さな距離で離隔した状態で位置決めされている。

本発明では、重力の作用を利用することによって、点火プラグ１０の接地電極１２の領域内に到達する粒子を点火ギャップ１３から安全に且つ確実に離隔させることができる。従って、本発明では、粒子が点火ギャップ１３の領域内に付着することを防止することができる。これにより、中心電極１１と接地電極１２との間における短絡を回避し、燃料混合気の安全な点火を確保することができる。

１０ 点火プラグ
１１ 中心電極
１２ 接地電極
１３ 点火ギャップ
１４ 第１の区間
１５ 第２の区間
１６ 通抜孔
１７ 上面
１８ 陥凹部

Claims (6)

1. 中心電極（１１）と、前記中心電極（１１）の径方向に且つ前記中心電極（１１）の周囲に配置されている接地電極（１２）とを備えている、燃焼機関のための点火プラグであって、
   環状の点火ギャップ（１３）が、前記中心電極（１１）と前記接地電極（１２）との間に発生させた電気点火火花によって燃料混合気を点火するために、前記中心電極（１１）と前記接地電極（１２）との間に形成されている、前記点火プラグにおいて、
   前記接地電極（１２）が、重力の作用によって、前記接地電極（１２）の領域内に到達する粒子を前記点火ギャップ（１３）から離隔させるように輪郭づけられており、
   前記接地電極（１２）が、前記中心電極の軸線方向に延在している第１の区間（１４）と、前記中心電極の径方向に延在している第２の区間（１５）とを有しており、前記点火ギャップ（１３）が、前記中心電極（１１）と、径方向に延在している前記接地電極（１２）の前記第２の区間（１５）との間に形成されており、
   前記接地電極（１２）において、前記中心電極（１１）の径方向に延在している前記第２の区間（１５）の上面（１７）は、前記上面（１７）が前記点火ギャップ（１３）から離隔するに従って上から下に向かって斜めに延在するように輪郭づけられており、かつ、前記中心電極（１１）を取り囲む前記第２の区間（１５）の周面と、前記上面（１７）とは、前記中心電極（１１）の中心線を通る断面で見たときに鋭角をなすことを特徴とする点火プラグ。
2. 前記接地電極（１２）が、前記中心電極の軸線方向に延在している第１の区間（１４）と、前記中心電極（１１）の径方向に延在している第２の区間（１５）とを有しており、
   前記点火ギャップ（１３）が、前記中心電極（１１）と、径方向に延在している前記接地電極の前記第２の区間（１５）との間に形成されており、
   陥凹部（１８）が、前記中心電極（１１）の径方向に延在している前記第２の区間（１５）の上面（１７）に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の点火プラグ。
3. 前記陥凹部（１８）が、前記点火ギャップ（１３）から径方向において離隔した状態で、前記点火ギャップ（１３）の周囲において環状に延在していることを特徴とする請求項２に記載の点火プラグ。
4. 前記陥凹部（１８）が、前記中心電極（１１）の軸線方向に延在している前記接地電極（１２）の前記第１の区間（１４）と、前記中心電極（１１）の径方向に延在している前記接地電極（１２）の前記第２の区間（１５）との間における移行領域内に形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の点火プラグ。
5. 前記陥凹部（１８）が、前記接地電極（１２）を貫通している燃料混合気のための通抜孔（１６）に隣接して形成されており、すなわち、前記中心電極（１１）の径方向から見た場合に、前記通抜孔（１６）と前記点火ギャップ（１３）との間において、前記点火ギャップ（１３）から径方向に比較的大きな距離で離隔した状態で、且つ、前記通抜孔（１６）から径方向に比較的小さな距離で離隔した状態で形成されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の点火プラグ。
6. ガス状の燃料と空気とから成る燃料混合気を燃焼させるための燃焼機関、より詳しくは火花点火式ガス機関において、少なくとも１つの請求項１〜５のいずれか一項に記載の点火プラグを備えていることを特徴とする燃焼機関。

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