JPH01163986A - 低電圧沿面放電型イグナイタプラグ - Google Patents
低電圧沿面放電型イグナイタプラグInfo
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- JPH01163986A JPH01163986A JP62322565A JP32256587A JPH01163986A JP H01163986 A JPH01163986 A JP H01163986A JP 62322565 A JP62322565 A JP 62322565A JP 32256587 A JP32256587 A JP 32256587A JP H01163986 A JPH01163986 A JP H01163986A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T13/00—Sparking plugs
- H01T13/52—Sparking plugs characterised by a discharge along a surface
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、航空機用のジェットエンジンあるいはガスタ
ービンエンジン等に使用される低電圧沿面放電型イグナ
イタプラグに関する。
ービンエンジン等に使用される低電圧沿面放電型イグナ
イタプラグに関する。
［従来の技術］
、 中心電極と外側電極との間に半導体層を設けて低電
圧で沿面放電を行うイグナイタプラグでは、放電が挿入
した半導体層の端面で行われることが必要である。その
ために、放電エネルギーを端面側に集中させる必要があ
り、その方法としては、外側電極と中心電極との電極間
抵抗を端面側で最も小さくすることが考えられる。その
ために、従来では、例えば第４図に示すように、外側電
極１１の内径を端面１１ａ側では小さくし、端面１１ａ
から離れてイグナイタプラグの内側になるにしたがって
外側電極１１の内径を大きくさせている。
圧で沿面放電を行うイグナイタプラグでは、放電が挿入
した半導体層の端面で行われることが必要である。その
ために、放電エネルギーを端面側に集中させる必要があ
り、その方法としては、外側電極と中心電極との電極間
抵抗を端面側で最も小さくすることが考えられる。その
ために、従来では、例えば第４図に示すように、外側電
極１１の内径を端面１１ａ側では小さくし、端面１１ａ
から離れてイグナイタプラグの内側になるにしたがって
外側電極１１の内径を大きくさせている。
これにより、外側電極１１と中心電極１２との距離を端
面１１ａ側で最も小さくすることができ、逆に端面１１
ａから離れてイグナイタブラグの内側になるにしたがっ
てその距離が大きくなっている。そして、外側電極１１
と中心電極１２との間には、外側電ａｉｌｌと中心電極
１２に嵌合するように形成された半導体層１３を挿入し
、絶縁物１４によって一体化して、半導体層１３の沿面
１３ａで沿面放電を行っている。なお、第４図において
は、中心電極１２と半導体層１３との間には、クリアラ
ンスとして図示しない微小間隙が一定幅で設けられてい
る。
面１１ａ側で最も小さくすることができ、逆に端面１１
ａから離れてイグナイタブラグの内側になるにしたがっ
てその距離が大きくなっている。そして、外側電極１１
と中心電極１２との間には、外側電ａｉｌｌと中心電極
１２に嵌合するように形成された半導体層１３を挿入し
、絶縁物１４によって一体化して、半導体層１３の沿面
１３ａで沿面放電を行っている。なお、第４図において
は、中心電極１２と半導体層１３との間には、クリアラ
ンスとして図示しない微小間隙が一定幅で設けられてい
る。
［発明が解決しようとする問題点］
上記の構造によれば、通常の圧力や比較的低圧な場合に
は、その効果が発揮されて沿面１３ａで放電を行うこと
ができるが、イグナイタプラグが高圧力の下で使用され
る場合には、半導体層の表面の空気の放電抵抗が上昇す
るために半導体層の端面での沿面放電が行われにくくな
る。そのため、中心電極と外側電極とに印加された電圧
は、沿面放電しないで半導体層内部で放電されることに
なり、その結果半導体層が破壊されたり、半導体層内部
で絶縁破壊が生じたりすることから、−互生導体層内部
で放電が起こると半導体層の破壊が速く進み、イグナイ
タプラグの寿命が短くなるという問題点がある。
は、その効果が発揮されて沿面１３ａで放電を行うこと
ができるが、イグナイタプラグが高圧力の下で使用され
る場合には、半導体層の表面の空気の放電抵抗が上昇す
るために半導体層の端面での沿面放電が行われにくくな
る。そのため、中心電極と外側電極とに印加された電圧
は、沿面放電しないで半導体層内部で放電されることに
なり、その結果半導体層が破壊されたり、半導体層内部
で絶縁破壊が生じたりすることから、−互生導体層内部
で放電が起こると半導体層の破壊が速く進み、イグナイ
タプラグの寿命が短くなるという問題点がある。
本発明は、高圧下での使用において、さらに半導体の寿
命を向上させることができるイグナイタプラグを提供す
ることを目的とする。
命を向上させることができるイグナイタプラグを提供す
ることを目的とする。
［問題点を解決するための手段］
本発明は、中心電極とその外側に同軸的に配した筒状の
外側電極との間に円筒状の絶縁体を介在させ、且つ放電
のための沿面を形成する半導体層を設け、前記中心電極
と前記外側電極との距離が前記沿面側を内側より短く形
成された低電圧沿面放電型イグナイタプラグにおいて、
前記中心電極と前記半導体層との間にエアギャップを設
け、該エアギャップの距離を前記沿面側を内側より短く
したことを技術的手段とする。
外側電極との間に円筒状の絶縁体を介在させ、且つ放電
のための沿面を形成する半導体層を設け、前記中心電極
と前記外側電極との距離が前記沿面側を内側より短く形
成された低電圧沿面放電型イグナイタプラグにおいて、
前記中心電極と前記半導体層との間にエアギャップを設
け、該エアギャップの距離を前記沿面側を内側より短く
したことを技術的手段とする。
［作用コ
本発明では、中心電極と外側電極との距離は、放電のた
めの半導体層の沿面側が内側より短くなっている。また
、中心電極と半導体層との間にはエアギャップがあり、
このエアギャップも半導体層の沿面側が内側より短くさ
れている。従って、中心電極と外側電極との電極間の絶
縁抵抗は、沿面側が最も小さくなり、内側になるにつれ
て太きくなる。このため、これらのｔＳに放電電圧が印
加されたときには、放電電流はさらに沿面側に生じ易く
なる。
めの半導体層の沿面側が内側より短くなっている。また
、中心電極と半導体層との間にはエアギャップがあり、
このエアギャップも半導体層の沿面側が内側より短くさ
れている。従って、中心電極と外側電極との電極間の絶
縁抵抗は、沿面側が最も小さくなり、内側になるにつれ
て太きくなる。このため、これらのｔＳに放電電圧が印
加されたときには、放電電流はさらに沿面側に生じ易く
なる。
［発明の効果］
本発明では、中心電極と半導体層との間に設けられたエ
アギャップは、高圧下になるとさらに大きな絶縁抵抗を
示すため、高圧下であっても沿面側で放電が行われる。
アギャップは、高圧下になるとさらに大きな絶縁抵抗を
示すため、高圧下であっても沿面側で放電が行われる。
従って、半導体層の内部で放電が発生することがないた
め、半導体層が内部放電によって破壊されることがなく
、確実な沿面放電が得られる。また、半導体層の消耗量
は沿面での放電に伴う量だけであるため、寿命を長くす
ることができる。
め、半導体層が内部放電によって破壊されることがなく
、確実な沿面放電が得られる。また、半導体層の消耗量
は沿面での放電に伴う量だけであるため、寿命を長くす
ることができる。
［実施例］
次に本発明を実施例に基づいて説明する。
第１図は、本発明の低電圧沿面放電型イグナイタプラグ
の一例を示す部分断面図である。
の一例を示す部分断面図である。
このイグナイタプラグ１は、はぼ円柱形状をなす中心電
極２と、この中心電極２との間で放電を行う中空の外側
電極３と、中心電極２と外Ｏ１電極３との間に挿入され
た半導体層４と、ガラス５とからなる。
極２と、この中心電極２との間で放電を行う中空の外側
電極３と、中心電極２と外Ｏ１電極３との間に挿入され
た半導体層４と、ガラス５とからなる。
中心電極２はタングステン等の金属により形成されてお
り、点火装置の高電圧が印加されると端面２ａ側で放電
が行われる。外側電極３は、中心電極２と同軸的に配さ
れた筒状をしており、タングステン−銅−ニッケル等の
タングステン合金により形成されていて、中心電極２に
対応して接地電極となるものである。外側電極３は、内
周面３ｂは図面に示すように端面３ａ側の内径が小さく
なっていて、端面３ａから離れ内側になるにつれて内径
が次第に大きくなっている。これによって、中心電極２
と外側電極３との距離は、端面２ａと端面３ａとの間が
最も短くなるため、点火装置による高電圧が中心電極２
との間に印加されると、放電は端面２ａ、３ａ側で最も
発生しやすくなる。
り、点火装置の高電圧が印加されると端面２ａ側で放電
が行われる。外側電極３は、中心電極２と同軸的に配さ
れた筒状をしており、タングステン−銅−ニッケル等の
タングステン合金により形成されていて、中心電極２に
対応して接地電極となるものである。外側電極３は、内
周面３ｂは図面に示すように端面３ａ側の内径が小さく
なっていて、端面３ａから離れ内側になるにつれて内径
が次第に大きくなっている。これによって、中心電極２
と外側電極３との距離は、端面２ａと端面３ａとの間が
最も短くなるため、点火装置による高電圧が中心電極２
との間に印加されると、放電は端面２ａ、３ａ側で最も
発生しやすくなる。
半導体層４は、アルミナ（Ａ ｌ ２ Ｃｈ ）と炭化
珪素（ＳｆＣ）をホットプレス焼結させた焼結半導体で
、本実施例では炭化珪素５５％、アルミナ４５％のもの
を使用している。この半導体Ｊ’ｉ４は、端面３ａ側の
内径が小さくされた外側電極３の内周面３ｂに嵌合する
ように形成された外周面４ａによって外側電極３との相
対位置が決定されていて、中心電極２と外側電極３のそ
れぞれの端面２ａ、３ａ側は、放電用の沿面４ｂとなっ
ていて、端面２ａ、３ａより僅かに内側に形成されてい
る。
珪素（ＳｆＣ）をホットプレス焼結させた焼結半導体で
、本実施例では炭化珪素５５％、アルミナ４５％のもの
を使用している。この半導体Ｊ’ｉ４は、端面３ａ側の
内径が小さくされた外側電極３の内周面３ｂに嵌合する
ように形成された外周面４ａによって外側電極３との相
対位置が決定されていて、中心電極２と外側電極３のそ
れぞれの端面２ａ、３ａ側は、放電用の沿面４ｂとなっ
ていて、端面２ａ、３ａより僅かに内側に形成されてい
る。
半導体層４の内周面４Ｃの径は、沿面４ｂ側が小さく、
沿面４ｂから離れるにつれて次第に大きくなるテーパー
形状をなしており、中心電極２と半導体層４との間には
、エアギャップとしての空隙６が形成されている。この
空隙６は、絶縁体としてのガラス５を図示下方から充填
する際に、充填するガラス５の温度を制御することによ
って空隙６にガラス５が充填されるのを防止して、残さ
れた部分である。
沿面４ｂから離れるにつれて次第に大きくなるテーパー
形状をなしており、中心電極２と半導体層４との間には
、エアギャップとしての空隙６が形成されている。この
空隙６は、絶縁体としてのガラス５を図示下方から充填
する際に、充填するガラス５の温度を制御することによ
って空隙６にガラス５が充填されるのを防止して、残さ
れた部分である。
この空隙６は、このイグナイタプラグ１を高圧下で使用
する場合には、沿面４ｂの表面の空気の絶縁抵抗が上昇
し、高電圧を印加すると放電が半導体層４内で発生しや
すくなるため、印加される高電圧が半導体層４に加わら
ないようにするなめに、従来から中心電極２と半導体層
４との間に設けられている一定幅のクリアランスとは別
に、半導体層４の内径を沿面４ｂから離れるにつれて大
きくした形状として設けたものである０本実施例では中
心電極２と半導体層４との間隔は、半導体層４の沿面４
ｂ側では０．０３ｙｍであり、プラグ内部になるにした
がって次第に大きくなり、間隔が最も大きな部分では０
．３謹としている。
する場合には、沿面４ｂの表面の空気の絶縁抵抗が上昇
し、高電圧を印加すると放電が半導体層４内で発生しや
すくなるため、印加される高電圧が半導体層４に加わら
ないようにするなめに、従来から中心電極２と半導体層
４との間に設けられている一定幅のクリアランスとは別
に、半導体層４の内径を沿面４ｂから離れるにつれて大
きくした形状として設けたものである０本実施例では中
心電極２と半導体層４との間隔は、半導体層４の沿面４
ｂ側では０．０３ｙｍであり、プラグ内部になるにした
がって次第に大きくなり、間隔が最も大きな部分では０
．３謹としている。
これにより、中心電極２と外側電極３との間の抵抗値は
、半導体層４の抵抗値と空隙６によるエアギャップによ
る絶縁抵抗との合成値になり、高圧力下で使用する場合
には空隙６によるエアギャップによる絶縁抵抗が増大す
るため、端面２ａ、３ａ間の抵抗値が最も低く維持され
、放電は端面２ａ、３ａ間で行われる。この結果、半導
体層４内部で放電が発生することが防止されるため、半
導体層４の破壊がなくなる。
、半導体層４の抵抗値と空隙６によるエアギャップによ
る絶縁抵抗との合成値になり、高圧力下で使用する場合
には空隙６によるエアギャップによる絶縁抵抗が増大す
るため、端面２ａ、３ａ間の抵抗値が最も低く維持され
、放電は端面２ａ、３ａ間で行われる。この結果、半導
体層４内部で放電が発生することが防止されるため、半
導体層４の破壊がなくなる。
第２図に、本発明の他の実施例を示す。図中、上記実施
例と同機能物は同番号で示す、上記の実施例では、空隙
６の沿面４ｂ側の間隔を小さくするために、半導体層４
の内周面４Ｃの沿面４ｂ側の内径を小さくしたが、本実
施例では、半導体層４の内周面４ｄの内径は一定にして
おき、代わりに中心電極２の径を端面２ａ側で大きくし
ている。
例と同機能物は同番号で示す、上記の実施例では、空隙
６の沿面４ｂ側の間隔を小さくするために、半導体層４
の内周面４Ｃの沿面４ｂ側の内径を小さくしたが、本実
施例では、半導体層４の内周面４ｄの内径は一定にして
おき、代わりに中心電極２の径を端面２ａ側で大きくし
ている。
この結果、中心電極２と外側電極３との間の抵抗値は、
上記の実施例と同様に沿面４ｂ側で最も小さくなるため
、半導体層４内で放電が発生することを防止できる。
上記の実施例と同様に沿面４ｂ側で最も小さくなるため
、半導体層４内で放電が発生することを防止できる。
上記の第２図に示す本発明のイグナイタブラグと、第４
図に示す従来のイグナイタプラグとを、加圧火花試験と
して、温度を２０℃、圧力を２５ｋｇｆ／ｄ、放電エネ
ルギーを４ジユールの条件下で試験したときの、それぞ
れの半導体の消耗量の変化を第３図に示す。
図に示す従来のイグナイタプラグとを、加圧火花試験と
して、温度を２０℃、圧力を２５ｋｇｆ／ｄ、放電エネ
ルギーを４ジユールの条件下で試験したときの、それぞ
れの半導体の消耗量の変化を第３図に示す。
ここで示されるとおり、本発明によれば従来のイグナイ
タプラグにおける半導体の消耗量のほぼ半分以下に低減
させることができ、寿命を大幅に向上させることができ
る。
タプラグにおける半導体の消耗量のほぼ半分以下に低減
させることができ、寿命を大幅に向上させることができ
る。
なお、第３図中の半導体消耗量は、試験開始からの消耗
量を累計した値である。
量を累計した値である。
以上のとおり、本発明の低電圧沿面放電型イグナイタブ
ラグでは、半導体層の端面で沿面放電を−行うことがで
き、半導体層の内部で放電が発生することを防止するこ
とができる。従って、放電ミスを少なくすることができ
るとともに、イグナイタプラグの火花耐久の寿命を向上
させることができる。
ラグでは、半導体層の端面で沿面放電を−行うことがで
き、半導体層の内部で放電が発生することを防止するこ
とができる。従って、放電ミスを少なくすることができ
るとともに、イグナイタプラグの火花耐久の寿命を向上
させることができる。
第１図は本発明の一実施例の構造を示す部分断面図、第
２図は他の実施例の構造を示す部分断面図、第３図は本
発明のイグナイタブラグと従来のイグナイタプラグの半
導体の消耗量の変化を示す特性図、第４図は従来のイグ
ナイタプラグの構造を示す部分断面図である。 図中、２・・・中心電極、３・・・外側電極、４・・・
半導体層、４ｂ・・・沿面、５・・・ガラス（絶縁体）
、６・・・空隙（エアギャップ）。
２図は他の実施例の構造を示す部分断面図、第３図は本
発明のイグナイタブラグと従来のイグナイタプラグの半
導体の消耗量の変化を示す特性図、第４図は従来のイグ
ナイタプラグの構造を示す部分断面図である。 図中、２・・・中心電極、３・・・外側電極、４・・・
半導体層、４ｂ・・・沿面、５・・・ガラス（絶縁体）
、６・・・空隙（エアギャップ）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）中心電極とその外側に同軸的に配した筒状の外側電
極との間に円筒状の絶縁体を介在させ、且つ放電のため
の沿面を形成する半導体層を設け、前記中心電極と前記
外側電極との距離が前記沿面側を内側より短く形成され
た低電圧沿面放電型イグナイタプラグにおいて、 前記中心電極と前記半導体層との間にエアギャップを設
け、該エアギャップの距離を前記沿面側を内側より短く
したことを特徴とする低電圧沿面放電型イグナイタプラ
グ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62322565A JPH01163986A (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 低電圧沿面放電型イグナイタプラグ |
| GB8827814A GB2213872B (en) | 1987-12-18 | 1988-11-29 | A low voltage creeping discharge spark plug |
| US07/280,837 US4951173A (en) | 1987-12-18 | 1988-12-07 | Creeping discharge type igniter plug |
| BR888806563A BR8806563A (pt) | 1987-12-18 | 1988-12-09 | Vela ignitora tipo descarga superficial a baixa tensao |
| DE3841931A DE3841931C2 (de) | 1987-12-18 | 1988-12-13 | Niederspannungs-Kriechentladungs-Zündkerze |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62322565A JPH01163986A (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 低電圧沿面放電型イグナイタプラグ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01163986A true JPH01163986A (ja) | 1989-06-28 |
| JPH0250592B2 JPH0250592B2 (ja) | 1990-11-02 |
Family
ID=18145101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62322565A Granted JPH01163986A (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 低電圧沿面放電型イグナイタプラグ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4951173A (ja) |
| JP (1) | JPH01163986A (ja) |
| BR (1) | BR8806563A (ja) |
| DE (1) | DE3841931C2 (ja) |
| GB (1) | GB2213872B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015129628A (ja) * | 2013-12-26 | 2015-07-16 | ジョン ジンク カンパニー，エルエルシー | 改良された高エネルギー点火火花点火器 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2255590B (en) * | 1991-05-14 | 1994-08-03 | Ngk Spark Plug Co | An igniter plug |
| US5187404A (en) * | 1991-08-05 | 1993-02-16 | Cooper Industries, Inc. | Surface gap igniter |
| GB2323892A (en) * | 1997-04-03 | 1998-10-07 | Ford Motor Co | Ignition coil and spark plug assembly |
| DE10331418A1 (de) * | 2003-07-10 | 2005-01-27 | Bayerische Motoren Werke Ag | Plasmastrahl-Zündkerze |
| JP5072947B2 (ja) * | 2008-12-26 | 2012-11-14 | 日本特殊陶業株式会社 | 点火プラグおよび点火システム |
| RU2621700C2 (ru) * | 2015-11-27 | 2017-06-07 | Акционерное общество "Уфимское научно-производственное предприятие "Молния" | Свеча зажигания для энергетических и двигательных установок |
| US10815896B2 (en) * | 2017-12-05 | 2020-10-27 | General Electric Company | Igniter with protective alumina coating for turbine engines |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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