JP6373321B2 - 点火プラグ - Google Patents
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Description
前記軸線方向に沿って延び、前記軸孔の先端側に配置される棒状の中心電極と、
前記絶縁体の外周に配置される主体金具と、
前記主体金具の先端に接続された接続端部と、前記接続端部とは反対側で、前記中心電極との間に間隙を形成して対向する自由端部と、を備える棒状の接地電極と、
を備える点火プラグであって、
前記絶縁体は、先端が前記中心電極の先端より後端側に位置する筒状の本体部と、周方向の一部分において前記本体部の先端から先端側に突出し、先端が前記中心電極の先端より先端側に位置する突出部と、を備え、
前記軸線と垂直で、前記中心電極の先端を通る断面において、
前記突出部の少なくとも一部は、前記中心電極の中心から前記接地電極に対して引かれた2本の接線の間に位置し、
前記突出部は、前記中心電極の周囲のうちの(1/3)以下の範囲を覆っていることを特徴とする、点火プラグ。
前記断面において、
前記突出部は、前記中心電極の周囲のうちの(1/6)以上の範囲を覆っていることを特徴とする、点火プラグ。
前記突出部の前記軸線方向における前記中心電極の先端からの突出量をHとし、
前記間隙の最短距離をGとするとき、
0.15≦(H/G)≦0.5を満たすことを特徴とする、点火プラグ。
前記断面において、
前記突出部は、前記接地電極に対して引かれた2本の接線の間の全ての範囲に亘って位置していることを特徴とする、点火プラグ。
前記軸線と垂直な平面に前記接地電極と前記中心電極とを投影させた場合において、前記接地電極の前記接続端部から前記自由端部に向かう方向を第1方向とし、前記第1方向の反対方向を第2方向とするとき、
前記中心電極の放電面の前記第1方向の端は、前記自由端部よりも前記第1方向側に位置することを特徴とする、点火プラグ。
前記点火プラグに電力を供給する電源装置と、を備える点火システムであって、
前記電源装置は、前記間隙に火花放電を発生させるための電力を供給する第1電源と、前記第1電源による電力の供給後に、前記間隙に発生した火花放電に、前記第1電源とは別に電力を供給する第2電源と、を含むことを特徴とする点火システム。
A−1.点火システムの構成:
図1は、本実施形態の点火システムのブロック図である。点火システム600は、点火プラグ100と、放電用電源640と、高周波電源650と、混合回路660と、インピーダンスマッチング回路670と、制御装置680と、点火プラグ100の端子金具と接続されたプラグコード690と、を備えている。
図2は、実施形態の点火プラグの一例の断面図である。図示されたラインCOは、点火プラグ100の軸線を示している。図示された断面は、軸線COを含む断面である。軸線COと平行な方向を「軸線方向」とも呼ぶ。軸線COを中心とし軸線COと垂直な面上の円の径方向を、単に「径方向」とも呼び、当該円の円周方向を「周方向」とも呼ぶ。軸線COと平行な方向のうち、図1における下方向を先端方向FDと呼び、上方向を後端方向BDとも呼ぶ。先端方向FDは、後述する端子金具40から電極20、30に向かう方向である。また、先端方向FD側を点火プラグ100の先端側と呼び、後端方向BD側を点火プラグ100の後端側と呼ぶ。
上記の点火プラグ100の先端近傍の構成について、さらに、詳細に説明する。図3は、点火プラグ100の先端近傍の構成の説明図である。図3(A)には、点火プラグ100の先端近傍の断面CFAが示されている。この断面CFAは、点火プラグ100の軸線COを含み、かつ、棒状の接地電極本体31の軸線と平行な断面である。図3(B)には、点火プラグ100の先端近傍を、軸線COに沿って後端方向BDに向かって見た図である。図3(B)では、図の煩雑を避けるため、主体金具50については、先端面50Aのみを図示している。同様に、図3(B)では、絶縁体10については、脚長部13のうち、主体金具50の先端面50Aより先端側の部分のみを図示し、中心電極20については、中心電極チップ29のみを図示している。図3(B)の一点破線は、図3(A)の断面CFAを示している。図4は、絶縁体10の先端近傍の斜視図である。
第1評価試験では、表1に示すように、3種類の点火プラグのサンプルa1〜a3を作製し、着火性能の試験を行った。各サンプルに共通な寸法は、以下の通りである。
中心電極チップ29の径:1.6mm
脚長部13の外径:3.85mm
主体金具50の先端の内径:7.2mm
ギャップ長G:0.8mm
突出部132の突出量H:0.1mm
接地電極30の配置角θ1:40度
突出部132の設置範囲(設置角θ2):1/3(120度)
接地電極30の被り:全被り
第2評価試験では、表2に示すように、7種類の点火プラグのサンプルb1〜b7を作製し、着火性能の試験を行った。サンプルb1〜b7では、突出部132の周方向の位置は、互いに共通であり、表1のサンプルa1と同様に、接地電極本体31の周方向の位置と一致している。すなわち、各サンプルb1〜b7の突出部132の周方向の中心と中心CCとを結ぶ線は、図6に示す接地電極本体31の周方向の中心CP0と中心CCとを結ぶ直線C0と、一致する。サンプルb1〜b7では、突出部132の設置範囲(設置角θ2)が互いに異なっている。具体的には、サンプルb1〜b7の設置範囲(設置角θ2)は、それぞれ、1/8(45度)、1/7(約51度)、1/6(60度)、1/5(72度)、1/4(90度)、1/3(120度)、1/2(180度)である。サンプルb1〜b7のその他の構成は、表1のサンプルa1と同一である。
第3評価試験では、表3に示すように、10種類の点火プラグのサンプルc1〜c10を作製し、着火性能の試験を行った。5種類のサンプルc1〜c5では、突出部132の突出量Hが、互いに異なっている。サンプルc1〜c5のその他の構成は、突出部132の設置範囲が(1/6)である表2のサンプルb3と同一である。サンプルc1〜c5の突出部132の突出量Hは、それぞれ、0.1mm、0.12mm、0.24mm、0.4mm、0.56mmである。サンプルc1〜c5のギャップ長Gは、0.8mmで固定されているので、サンプルc1〜c5の(H/G)の値は、それぞれ、0.125、0.15、0.3、0.5、0.7である。
第4評価試験では、表4に示すように、4種類の点火プラグのサンプルd1〜d4を作製し、着火性能の試験を行った。サンプルd1、d3では、比較サンプルと同様に、上述した接地電極の30の被りが、上述した「全被り」である。
(1)図3、図4に示す突出部132の形状は、一例であり、これに限られない。図7は、変形例の突出部132bの近傍の斜視図である。図7の突出部132bの側面132Sbは、軸線方向と平行ではなく、軸線方向に対して傾斜している。このため、図7の突出部132bでは、軸線方向の位置によって、周方向の長さ、すなわち、中心電極20の周囲を覆う範囲が異なる。この場合であっても、突出部132bは、軸線COと垂直で、中心電極20の先端(具体的には第1放電面295)を通る断面において、突出部132bは、中心電極20の周囲のうちの(1/3)以下の範囲を覆っていれば良い。
Claims (6)
- 軸線方向に沿って延びる軸孔を有する筒状の絶縁体と、
前記軸線方向に沿って延び、前記軸孔の先端側に配置される棒状の中心電極と、
前記絶縁体の外周に配置される主体金具と、
前記主体金具の先端に接続された接続端部と、前記接続端部とは反対側で、前記中心電極との間に間隙を形成して対向する自由端部と、を備える棒状の接地電極と、
を備える点火プラグであって、
前記絶縁体は、先端が前記中心電極の先端より後端側に位置する筒状の本体部と、周方向の一部分において前記本体部の先端から先端側に突出し、先端が前記中心電極の先端より先端側に位置する突出部と、を備え、
前記軸線と垂直で、前記中心電極の先端を通る断面において、
前記突出部の少なくとも一部は、前記中心電極の中心から前記接地電極に対して引かれた2本の接線の間に位置し、
前記突出部は、前記中心電極の周囲のうちの(1/3)以下の範囲を覆っていることを特徴とする、点火プラグ。 - 請求項1に記載の点火プラグであって、
前記断面において、
前記突出部は、前記中心電極の周囲のうちの(1/6)以上の範囲を覆っていることを特徴とする、点火プラグ。 - 請求項1または2に記載の点火プラグであって、
前記突出部の前記軸線方向における前記中心電極の先端からの突出量をHとし、
前記間隙の最短距離をGとするとき、
0.15≦(H/G)≦0.5を満たすことを特徴とする、点火プラグ。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の点火プラグであって、
前記断面において、
前記突出部は、前記接地電極に対して引かれた2本の接線の間の全ての範囲に亘って位置していることを特徴とする、点火プラグ。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の点火プラグであって、
前記軸線と垂直な平面に前記接地電極と前記中心電極とを投影させた場合において、前記接地電極の前記接続端部から前記自由端部に向かう方向を第1方向とし、前記第1方向の反対方向を第2方向とするとき、
前記中心電極の放電面の前記第1方向の端は、前記自由端部よりも前記第1方向側に位置することを特徴とする、点火プラグ。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の点火プラグと、
前記点火プラグに電力を供給する電源装置と、を備える点火システムであって、
前記電源装置は、前記間隙に火花放電を発生させるための電力を供給する第1電源と、前記第1電源による電力の供給後に、前記間隙に発生した火花放電に、前記第1電源とは別に電力を供給する第2電源と、を含むことを特徴とする点火システム。
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