JP6435898B2 - 内燃機関用の点火プラグ - Google Patents
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Description
該中心電極を保持するとともに、プラグ軸方向の先端から上記本体部の先端及び上記先端延出部を露出させる筒状のハウジングと、
該ハウジングの先端からプラグ軸方向に突出するとともに、上記本体部の先端に対向して第1放電ギャップを形成するように上記本体部側に屈曲した第1接地電極と、
上記ハウジングの先端からプラグ軸方向に突出するとともに、上記先端延出部と対向して第2放電ギャップを形成するように上記先端延出部側に屈曲した第2接地電極と、
を備えることを特徴とする内燃機関用の点火プラグにある。
尚、本明細書においては、自動車の内燃機関の燃焼室に挿入される側を先端側といい、その反対側を基端側というものとする。また、点火プラグの軸方向をプラグ軸方向というものとする。
本発明の実施例に係る内燃機関用の点火プラグにつき、図1〜図3を用いて説明する。
本例の内燃機関用の点火プラグ1(以下、「点火プラグ1」ともいう。)は、中心電極2と、ハウジング10と、第1接地電極3と、第2接地電極4とを備える。
中心電極2は、棒状の本体部21と、本体部21の先端21bからプラグ軸方向Yに直交する方向X1に延出される先端延出部22とを備える。
ハウジング10は、筒状をなしており、中心電極2を保持するとともに、プラグ軸方向Yの先端10aから本体部21の先端21b及び先端延出部22を露出させる。
第1接地電極3は、ハウジング10の先端10aからプラグ軸方向Yに突出するとともに、本体部21の先端21bに対向して第1放電ギャップG1を形成するように本体部21側に屈曲している。
第2接地電極4は、ハウジング10の先端10aからプラグ軸方向Yに突出するとともに、先端延出部22と対向して第2放電ギャップG2を形成するように先端延出部22側に屈曲している。
図1に示すように、本例では、ハウジング10は、プラグ軸方向Yに延びる筒状を成しており、ハウジング10の外周面には内燃機関(図示せず)に螺合するための取付ネジ部11が形成されている。そして、点火プラグ1は、ねじ切りされた取付ネジ部11を介して内燃機関に取り付けられる。ハウジング10のプラグ軸方向Yの先端側Y1の先端10aはハウジング10におけるプラグ軸方向Yの先端10aは、図2に示すように環状を成しており、ハウジング10のプラグ軸方向Yの先端側Y1は開口している。
本例の内燃機関用の点火プラグ1によれば、中心電極2の本体部21の先端21bと第1接地電極3との間に形成された第1放電ギャップG1において火花放電が発生する。そして、点火プラグ1を中心電極2の先端延出部22の延出方向X1が燃焼室内の混合気の流れの方向と一致するように内燃機関に設けることにより、混合気の流れによって、当該放電は先端延出部22の延出方向X1に引き伸ばされる。そして、第2接地電極4と先端延出部22との間に形成された第2放電ギャップG2近傍まで引き伸ばされると、当該放電は第1接地電極3から第2接地電極4に乗り移り、先端延出部22と第2接地電極4との間、すなわち第2放電ギャップG2に放電が維持されることとなる。これにより、混合気の流れによる放電の吹き消えが防止される。そして、中心電極2には混合気の流れ方向に延びる先端延出部22が設けられているものの、第1接地電極3と第2接地電極4とが別体で設けられており、第1接地電極3と第2接地電極4との間には流れ方向に延びる延出部は設けられていないため、従来のように延設部が中心電極及び接地電極の両方に設けられている場合に比べて、放電により生じる火炎核から熱が奪われにくくなる。その結果、火炎核の成長が促されて、着火性の向上を図ることができる。
図5(a)に示すように、試験例の内燃機関用の点火プラグ100において、プラグ軸方向Yから見て第1接地電極3よりも先端延出部22の延出方向X1に位置した第2接地電極4の接続部43の位置を変化させた場合の着火性の変化について、A/F(空燃比)限界の比較試験を行った。なお、A/F限界は、正常な燃焼が行われるための空燃比(Air Fuel ratio)を指す。A/F限界が大きいほど、燃焼性能に優れている。本評価においては、燃焼変動率(図示平均有効圧力の標準偏差を平均値で除した値)が5%以下となるときを正常な燃焼とし、このときのA/FをA/F限界とする。
本例の内燃機関用の点火プラグ1は、図9に示すように、先端延出部22は延出方向X1における中間部に段差部222を備え、実施例1における先端延出部22(図3参照)と比べて先端部221がプラグ軸方向Yの先端側Y1に位置している。また、本例では、第2接地電極対向部42の先端延出部22に対向する対向部42aには、接地電極側金属チップ44が設けられている。その他の構成要素は実施例1の場合と同様であり、本例においても実施例1の場合と同一の符号を用いてその説明を省略する。
本例の内燃機関用の点火プラグ1では第2接地電極4が、実施例1の場合(図3参照)に比べて、図11、図12に示すように、プラグ軸方向Yから見て、ハウジング10の先端10aにおいて第1接地電極3に近い位置に形成されている。そして、本例では、図11に示すように、第1接地電極3における第1接地電極対向部32の屈曲方向Z1と、第2接地電極4における第2接地電極対向部42の屈曲方向Z2とが平行となっておらず、両者の屈曲方向が交差することとなっている。その他の構成要素は実施例1の場合と同様であり、本例においても実施例1の場合と同一の符号を用いてその説明を省略する。
10 ハウジング
10a 先端
2 中心電極
21 本体部
22 先端延出部
221 延出端部
3 第1接地電極
31 第1接地電極支柱部
32 第1接地電極対向部
4 第2接地電極
41 第2接地電極支柱部
42 第2接地電極対向部
43 接続部
Claims (8)
- 棒状の本体部(21)と、該本体部(21)の先端(21b)からプラグ軸方向(Y)に直交する方向に延出する先端延出部(22)とを備える中心電極(2)と、
該中心電極(2)を保持するとともに、プラグ軸方向(Y)の先端(10a)から上記本体部(21)の先端(21b)及び上記先端延出部(22)を露出させる筒状のハウジング(10)と、
該ハウジング(10)の先端(10a)からプラグ軸方向(Y)に突出するとともに、上記本体部(21)の先端(21b)に対向して第1放電ギャップ(G1)を形成するように上記本体部(21)側に屈曲した第1接地電極(3)と、
上記ハウジング(10)の先端(10a)からプラグ軸方向(Y)に突出するとともに、上記先端延出部(22)と対向して第2放電ギャップ(G2)を形成するように上記先端延出部(22)側に屈曲した第2接地電極(4)と、
を備えることを特徴とする内燃機関用の点火プラグ(1)。 - 上記第1接地電極(3)は、プラグ軸方向(Y)から見て上記先端延出部(22)と直交していることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用の点火プラグ(1)。
- 上記第2接地電極(4)は、プラグ軸方向(Y)から見て上記第1接地電極(3)よりも上記先端延出部(22)の延出方向(X1)に位置していることを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関用の点火プラグ(1)。
- 上記第2接地電極(4)と上記ハウジング(10)の先端(10a)との接続部(43)は、プラグ軸方向(Y)から見て、上記本体部(21)の軸心(21a)を中心とする中心角(θ)が上記先端延出部(22)の中心線(22a)を中央として20°以上となる範囲に収まっていることを特徴とする請求項3に記載の内燃機関用の点火プラグ(1)。
- 上記先端延出部(22)における延出方向(X1)の先端(221)は、プラグ軸方向(Y)から見て、上記ハウジング(10)の先端(10a)と重なっているとともに、上記第2接地電極(4)と対向して上記第2放電ギャップ(G2)を形成していることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の内燃機関用の点火プラグ(1)。
- 上記本体部(21)の軸心(21a)と上記先端延出部(22)の中心線(22a)とを含む断面における上記第2接地電極(4)の断面積(S2)が、上記断面における上記第1接地電極(3)の断面積(S1)よりも小さいことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の内燃機関用の点火プラグ(1)。
- 上記第2接地電極(4)における上記先端延出部(22)との対向部(42)のプラグ径方向の長さ(W2)は、上記第2接地電極(4)と上記ハウジング(10)の先端(10a)との接続部(43)のプラグ径方向の長さ(W1)よりも小さいことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の内燃機関用の点火プラグ(1)。
- プラグ軸方向(Y)における上記第2放電ギャップ(G2)の長さ(D2)は、プラグ軸方向(Y)における上記第1放電ギャップ(G1)の長さ(D1)よりも大きいことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の内燃機関用の点火プラグ(1)。
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