JPH02142080A

JPH02142080A - 点火栓の速燃焼装置

Info

Publication number: JPH02142080A
Application number: JP29692488A
Authority: JP
Inventors: Ryohei Kashiwabara; 柏原　良平; Hideaki Kashiwabara; 秀明柏原; Hidehiko Noguchi; 英彦野口; Takeaki Kashiwabara; 柏原　武明
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-11-24
Filing date: 1988-11-24
Publication date: 1990-05-31

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。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は自動車などの内燃機関に使用する点火栓に関す
る。

「従来の技術」従来、特公昭６２−１１４７１号公報に示す如く、接地
電極鈑のピストン側の面に引火溝を形成し、小容積の引
火溝の混合気を早期延焼させ、シリンダ内混合気の燃焼
初期に火炎伝播速度を加速させる技術を開発した。

「発明が解決しようとする問題点」前記従来技術は、プラグギャップを形成する中心電極面
と、プラグギャップを隔てて接地電極鈑の引火溝側端開
口とを対向させていたが、円柱形の中心電極外周面に引
火溝の側端開口を臨ませていたから、着火時にプラグギ
ャップに発生する火炎核は中心電極の軸芯を中心として
放射状に拡散され、その火炎核の一部が引火溝内に延焼
するだけであり、着火によりプラグギャップに形成され
る火炎核の延焼力を引火溝内の混合気燃焼に有効に利用
し得ず、プラグギャップの火炎核形成から引火溝の混合
気燃焼までの時間短縮を容易に行い得ない等の問題があ
った。

そこで、特願昭６２−３２１０４５号明細書に示す如く
、中心電極先端のピストン側の面に引火溝を形成し、プ
ラグギャップを形成する接地電極鈑面でプラグギャップ
を隔ててこれに対向する引火溝を遅閉するように接地電
極鈑を延設させることにより、引火溝の混合気燃焼まで
の時間短縮を行うことができたが、プラグギャップに引
火溝を接続させるものであったから、引火溝の長さだけ
燃焼させる距離が長くなる一方、引火溝を短くすること
によってこの容積が制限される等の問題が発生した。

［問題点を解決するための手段」然るに、本発明は、中心電極先端に接地電極鈑を対設さ
せ、これらの間にプラグギャップを形成する一方、中心
電極先端に対向する接地電極版位置でスパーク発生側と
ピストン側とに連通させるトンネル形の燃料集中部を設
け、燃料集中部のスパーク発生側開口を中心電極先端に
対向配置させると共に、中心電極の半径とプラグギャッ
プ寸法を加算した距離と、中心電極の軸芯線と接地電極
鈑の燃料集中部形成面間の距離な略等しく形成したこと
を特徴とするものである。

「作　用」従って、プラグギャップを形成する燃料集中部のスパー
ク発生側開口に火炎核が形成されることにより、その火
炎核の延焼ガスが中心電極先端面並びに接地電極鈑の燃
料集中部形成面に反撥し、三方を囲まれた燃料集中部の
延焼ガスはピストン側開口から突出するから、砲筒から
飛出す簾弾丸の如（燃料集中部から延焼ガスが噴出する
ことになり、従来に比べて大きな火炎核を短時間で形成
して延焼火力を著しく増強し得、プラグギャップに発生
する火炎核を極めて効率よく成長させ得ると共に、燃料
集中部における着火から燃焼完了までの燃焼時間を従来
よりも短くし、かつ燃料集中部の容積を従来よりも容易
に太き（形成し得るものである。

また、接地電極鈑の燃料集中部のスパーク発生側開口面
と中心電極先端面とを略同一平面上に配置させ、中心電
極先端角部と燃料集中部開口角部との間にプラグギャッ
プを形成したもので、燃料集中郡全体を火炎核の成長に
有効に作用させ得ると共に、燃料集中部を形成する接地
電極鈑外形を小さくしても燃料集中部容積を充分に得ら
れるものである。

また、中心電極先端部を接地電極鈑の燃料集中部に内設
させ、中心電極外周面と接地電極鈑の燃料集中部形成面
との間にプラグギャップを形成したもので、中心電極軸
芯線方向に幅を持たせてプラグギャップを形成し得、プ
ラグギャップのスパーク発生面積を大にして耐久性の向
上などを容易に図り得るものである。

また、接地電極鈑に形成する燃料増量部を燃料集中部に
連通させ、燃料増量部により燃料集中部の一部を中心電
極軸芯線と略直交する方向に拡張させたもので、燃料集
中部における中心電極軸芯線方向の距離が短くてもプラ
グギャップに発生する火炎核成長空間を充分に確保し得
、シリンダ排気量及び形状などに応じて着火延焼機能を
損なうことなく接地電極鈑に燃料集中部を簡潔に形成し
得るものである。

また、接地電極鈑に形成する燃料集中部のピストン側開
口に末広がり形状の延焼拡散部を連設させたもので、燃
料集中部のピストン側開口から突出する延焼ガスを拡散
部で増量し乍らピストン側に円形に拡散膨出させ得、シ
リンダ排気量又は燃料の種類などに応じた着火延焼機能
を容易に得られるものである。

また、接地電極鈑の燃料集中部を中心電極軸芯線と略直
交する方向に開設し、中心電極軸芯線延長方向並びに略
直交方向のピストン側に燃料集中部を開放させたもので
、プラグギャップの火炎核を燃料集中部で増幅させて複
数方向に膨出させ得、■られた空間で形成する燃料集中
部から全方向に延焼させて火炎核伝播効率及び延焼機能
などを容易に向上させ得るものである。

「実施例Ｊ以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。第１
図は要部説明図、第２図は全体図、第３図は底面図、第
４図は部分図であり、内燃機関のエンジンブロックに螺
着固定して接地させる導電金属製固定体（１）と、その
固定体（１１に中間部を埋込み支持する陶磁製電気絶縁
体（２）　とを備える。そして一端にターミナル（３）
を連結して中央に配置する円柱形の中心電極（４）を前
記絶縁体（２）に固定支持すると共に、前記固定体（１
）のエンジン挿入端に一対の矩形平板形の接地電極支柱
（５１（５１基端を熔接固定させ、中心電極（４）軸芯
線と略平行に各支柱（５）　（５１を延設させる。

また円筒形の接地電極鈑（６）を備久、接地電極鈑（６
）外周面の耳部（６ａ）　（６ａ）に前記各支柱（５）
　（５１先端を熔接固定させると共に、接地電極鈑（６
）の円筒形内孔により燃料集中部（７）を形成するもの
で、中心電極（４）先端に対向する接地電極鈑（６）位
置でスパーク発生側（幻とピストン側（９）とに連通さ
せるトンネル形の燃料集中部（７）を設け、燃料集中部
（７）のスパーク発生側（８）開口を中心電極（４）先
端に対向配置させると共に、中心電極（４）の半径（ｌ
Ｏ）とプラグギャップ（１１）寸法を加算した距離と、
中心電極（４）の軸芯線と接地電極鈑（６）の燃料集中
部形成面（１２）間の距離（１３）を略等しく形成して
いる。

そして、接地電極鈑（６）の燃料集中部（７）のスパー
ク発生側（８）の開口面（１４）と中心電極（４）の先
端面（１５）とを略同一平面上に配置させ、中心電極（
４）の先端角部（１６）と燃料集中部（７）の開口角部
（１７）との間にプラグギャップ（１８）を形成したも
のである。

本実施例は上記の如く構成しており、ターミナル（３）
に通電することにより中心電極（４）の角部（１６）と
燃料集中部（７）の角部（１７）の間のプラグギャップ
（１８）にスパークが発生し、プラグギャップ（１８）
のスパークによって第１の種火である火炎核が形成され
ると共に、シリンダの他部に比べて容積が小さい燃料集
中部（７）内の未燃焼ガスに速やかに火炎核が延焼し、
火炎核よりも大きな第２の種火を形成し、燃料集中部（
７）の延焼ガスを第２の種火としてシリンダ内の未燃焼
ガスを燃焼させ、ピストンの爆発工程を行わせる。

また、前記プラグギャップ（１８）の火炎核が燃料集中
部（７）の未燃焼ガスに延焼するとき、その火炎核の燃
焼膨張力が、中心電極（４）の先端面（１５）て燃料集
中部（７）の中央方向に突出して燃料集中部（７）内温
合気の速燃焼作用を効果的に行うと共に、この作用によ
って前記中心電極先端面（１５）及び燃料集中部形成面
（１２）に速燃焼された燃料集中部（７）内の延焼ガス
が反撥し、各面（１２１（１５１によって三方を閉鎖さ
れた状態の燃料集中部（７）のピストン側（９）開口か
らシリンダ内に第２の種火である延焼ガスが突出するか
ら、例えば砂筒から飛出す弾丸の如く燃料集中部（７）
から第２の種火である延焼ガスがピストン側（９）に向
けて噴出されるもので、前記の如く燃料集中部（７）内
温合気の速燃焼作用によって従来よりも短い時間内で従
来よりも大きな延焼火力を持つ第２の種火によりシリン
ダの未燃焼ガスを燃焼させることができる。

さらに、第５図及び第６図は、第１図の変形例を示すも
ので、長尺バイブを適当長さに輪切りにして接地電極鈑
（６）を形成すると共に、支柱（５）先端を内方に折曲
げて接地電極鈑（６）外周面に熔接固定したものである
。

さらに、第７図乃至第９図は、第１図の変形例を示すも
ので、中心電極（４）先端部を接地電極鈑（６）の燃料
集中部（７）に内設させ、中心電極（４）の外周面（４
ａ）と接地電極鈑（６）の燃料集中部形成面（１２）と
の間にプラグギャップ（１８）を形成したもので、前記
各面（４ａｌ　ｆ１２）の間のプラグギャップ（１８）
にスパークを発生させるから、角部（１６）　（１７）
にスパークを発生させる第１図のものに比べて焼損を少
なくして耐久性を向上させることができる。

下記表１において、第７図乃至第９図の実施例に示す構
造の試作品を使用した試走実験結果を示す。

表　　１試走実験の条件試走実験車・・・普通貨物自動車（１３０ＯＣＣ，４サイクル、４気筒）試走地域・・・
大阪市街地の略同−コース試走車の載貨状態・・・空車試走の速度・・・最高６０ＫＭ／１１　（平均４０〜５
０ＫＭ／Ｈ）試走時の調整・・・点火時期調整、燃料供
給量調整さらに、第１０図及び第１１図は、第７図の変
形例を示すもので、長尺バイブを適当長さに輪切りにし
て接地電極鈑（６）を形成すると共に、支柱（５）先端
を内方に折曲げて接地電極鈑（６）外周面に熔接固定し
たものである。

さらに、第１２図及び第１３図は、第１図の変形例を示
すもので、接地電極鈑（６）に形成する燃料増量部（１
９）を燃料集中部（７）に連通させ、燃料増量部（１９
）により燃料集中部（７）の一部を中心電極（４）軸芯
線と略直交する方向に拡張させたものであり、中心電極
（４）軸芯線と略直交する方向に燃料集中部（７）の容
積を拡大することができ、中心電極（４）軸芯線方向の
接地電極鈑（６）の長さが限定されても、燃料集中部（
７）を希望する大きさに形成することができる。

さらに、第１４図及び第１５図は、第１２図の変形例を
示すもので、中心電極（４）先端部を接地電極鈑（６）
の燃料集中部（７）に内設させ、中心電極（４）の外周
面（４ａ）と接地電極鈑（６）の燃料集中部形成面（１
２）との間にプラグギャップ（１８）を形成したもので
前記各面ｆ４ａｌ　ｆ１２１の間のプラグギャップ（１
８）にスパークを発生させるから、角部（１６）（１７
）にスパークを発生させる第１２図のものに比べて焼損
を少な（して耐久性を向上させることができる。

さらに、第１６図及び第１７図は、第１図の変形例を示
すもので、接地電極鈑（６）に形成する燃料集中部（７
）のピストン側（９）開口に末広がり形状の延焼拡散部
（２０）を連設させたものであり、燃料集中部形成面（
１２）と中心電極先端面（１５）により三方を囲まれた
燃料集中部（７）内の延焼ガスな拡びに乱流発生作用に
より、第１図のものに比べ、ピストン側（９）の未燃焼
ガスの燃焼を短時間で効率良く行えるものである。

さらに、第１８図及び第１９図は、第１６図の変形例を
示すもので、末広がり形状の延焼拡散部（２０）を形成
する円錐台形の案内体（２１）を備え、接地電極鈑（６
）のピストン側（９）面に前記案内体（２１）を熔接固
定させ、接地電極鈑（６）形状に制限されることなく任
意大きさの拡散部（２０）を形成することができるもの
である。

さらに、第２０図及び第２１図は、第１図と第１２図の
変形例を示すもので、接地電極鈑（６）の燃料集中部（
７）を中心電極（４）軸芯線と略直交する方向に開設し
、中心電極（４）軸芯繰延長方向並びに略直交方向のピ
ストン側に燃料集中部（７）を開放させたもので、燃料
集中部形成面（１２）を挾んで両側を窪ませて燃料増量
部（１９）を設けると共に、この増量部（１９）を介し
て燃料集中部（７）を接地電極鈑（６）外側方に開口さ
せる開放部（２２１ｔ２２）を設けている。

また、前記開放部（２２）を接地電極鈑（６）の対向も
ので、燃料集中部（７）の延焼ガスは増量部（１９）で
増量されると共に、燃料集中部（７）の延焼ガスの一部
は中心電極（４）軸芯延長方向のピストン側に突出する
一方、燃料集中部（７）７の延焼ガスの一部は増量部（
１９）を通って側部の開放部（２２）から中心電極（４
）軸芯線と略直交する方向に突出するものであり、燃料
集中部（７）を中心に複数の方向に分かれて延焼ガスが
膨出するものである。

変形例を示すもので、中心電極（４）先端部を接地電極
鈑（６）の燃料集中部（７）に内設させ、中心電極（４
）の外周面と接地電極鈑（６）の燃料集中部形成面（１
２）との間にプラグギャップ（１８）を形成し、耐久性
を向上させたものである。

さらに、第２４図及び第２５図は、第２０図の変形例を
示すもので、燃料集中部（７）に連設させる燃料増量部
（１９）両側に燃料集中部形成面（１２）（１２）を設
けると共に、矩形平板により接地電極鈑（６）を形成し
、接地電極鈑（６）基端を固定部（１）に直接溶接固定
させる一方、燃料集中部（７）及び燃料増量部（１９）
及び開放部（２２）を対向する接地電極鈑（６）先端側
の間で形成したものである。

さらに、第２６図乃至第２７図は、第２４図の変形例を
示すもので、第２４図では燃料増量部（１９）を底面視
Ｖの字形に形成したものに代え、燃料増量部（１９）を
底面視半円形に形成したものである。

さらに、第２８図及び第２９図は、第２４図の変形例を
示すもので、燃料増量部（１９）を底面視台形に形成す
ると共に、燃料集中部（７）内に中心電極（４）先端部
を突入させ、耐久性を向上させたものである。

「発明の効果」以上実施例から明らかなように本発明は、中心電極（４
）先端に接地電極鈑（６）を対設させ、これらの間にプ
ラグギャップ（１８）を形成する一方、中心電極（４）
先端に対向する接地電極鈑（６）位置でスパーク発生側
とピストン側とに連通させるトンネル形の燃料集中部（
７）を設け、燃料集中部（７）のスパーク発生側開口を
中心電極（４）先端に対向配置させると共に、中心電極
（４）の半径とプラグギャップ（１８）寸法を加算した
距離と、中心電極（４）の軸芯線と接地電極鈑（６）の
燃料集中部形成面（１２）間の距離を略等しく形成した
もので、プラグギャップ（１８）を形成する燃料集中部
（７）のスパーク発生側開口に火炎核が形成されること
により、その火炎核の延焼ガスが中心電極（４）先端面
並びに円形に彎曲する接地電極鈑（６）の燃料集中部形
成面（１２）に反撥して中心電極（４）センタ一方向に
突出して燃料集中部（７）内温合気を速燃焼すると共に
、三方を囲まれた燃料集中部（７）の延焼ガスはピスト
ン側開口から突出するから、砂筒から飛出する弾丸の如
く燃料集中部（７）から延焼ガスが噴出することになり
、従来に比べて大きな火炎核を短時間で形成して延焼火
力を著しく増強させることができ、プラグギャップ（１
８）に発生する火炎核を極めて効率よ（成長させること
ができると共に、燃料集中部（７）における着火から燃
焼完了までの燃焼時間を従来よりも短（し、かつ燃料集
中部の容積を従来よりも容易に大きく形成することがで
きるものである。

また、接地電極鈑（６）の燃料集中部（７）のスパーク
発生側開口面と中心電極（４）先端面とを略同一平面上
に配置させ、中心電極（４）先端角部と燃料集中部（７
）間口角部との間にプラグギャップ（１８）を形成した
もので、燃料集中部（７）全体を火炎核の成長に有効に
作用させることができると共に、燃料集中部（７）を形
成する接地電極鈑（６）外形を小さくしても燃料集中部
（７）容積を充分に得ることができるものである。

また、中心電極（４）先端部を接地電極鈑（６）の燃料
集中部（７）に内設させ、中心電極（４）外周面と接地
電極鈑（６）の燃料集中部形成面（１２）との間にプラ
グギャップ（１８）を形成したもので、中心電極（４）
軸芯線方向に幅を持たせてプラグギャップ（１８）を形
成でき、プラグギャップ（１８）のスパーク発生面積を
大にして耐久性の向上などを容易に図ることができるも
のである。

また、接地電極鈑（６）に形成する燃料増量部（１９）
を燃料集中部（７）に連通させ、燃料増量部（１９）に
より燃料集中部（７）の一部を中心電極（４）軸芯線と
略直交する方向に拡張させたもので、燃料集中部（７）
における中心電極（４）軸芯線方向の距離が短（てもプ
ラグギャップ（１８）に発生する火炎核成長空間を充分
に確保でき、シリンダ排気量及び形状などに応じて着火
延焼機能を損なうことなく接地電極鈑（６）に燃料集中
部（７）を簡潔に形成できるものである。

また、接地電極鈑（６）に形成する燃料集中部（７）の
ピストン側開口に末広がり形状の延焼拡散部（２０）を
連設させたもので、燃料集中部（７）のピストン側開口
から突出する延焼ガスを拡散部（２０）で増量し乍らピ
ストン側に膨出させることができ、シリンダ排気量又は
燃料の種類などに応じた着火延焼機能を容易に得ること
ができるものである。

また、接地電極鈑（６）の燃料集中部（７）を中心電極
（４）軸芯線と略直交する方向に開設し、中心電極（４
）軸芯縁延長方向並びに略直交方向のピストン側に燃料
集中部（７）を開放させたもので、プラグギャップ（１
８）の火炎核を燃料集中部（７）で増幅させて複数方向
に膨出させることができ、限られた空間で形成する燃料
集中部（７）から全方向に延焼させて火炎核伝播効率及
び延焼機能などを容易に向上させることができるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部の説明図、第２図
は全体図、第３図は底面図、第４図は部分図、第５図乃
至第２９図は変形例を示す説明図である。４）・・・５）・・・７）・・・１２）・・・１８）・・・１９）・・・２０）・・・中　　心　　電　　極接地電極鈑燃料集中部燃料集中部形成面プラグギャップ燃料増量部延焼拡散部

Claims

【特許請求の範囲】

（１）中心電極先端に接地電極鈑を対設させ、これらの
間にプラグギャップを形成する一方、中心電極先端に対
向する接地電極鈑位置でスパーク発生側とピストン側と
に連通させるトンネル形の燃料集中部を設け、燃料集中
部のスパーク発生側開口を中心電極先端に対向配置させ
ると共に、中心電極の半径とプラグギャップ寸法を加算
した距離と、中心電極の軸芯線と接地電極鈑の燃料集中
部形成面間の距離を略等しく形成したことを特徴とする
点火栓の速燃焼装置。
（２）接地電極鈑の燃料集中部のスパーク発生側開口面
と中心電極先端面とを略同一平面上に配置させ、中心電
極先端角部と燃料集中部開口角部との間にプラグギャッ
プを形成したことを特徴とする上記第１項記載の点火栓
の速燃焼装置。
（３）中心電極先端部を接地電極鈑の燃料集中部に内設
させ、中心電極外周面と接地電極鈑の燃料集中部形成面
との間にプラグギャップを形成したことを特徴とする上
記第１項記載の点火栓の速燃焼装置。
（４）接地電極鈑に形成する燃料増量部を燃料集中部に
連通させ、燃料増量部により燃料集中部の一部を中心電
極軸芯線と略直交する方向に拡張させたことを特徴とす
る上記第１項記載の点火栓の速燃焼装置。
（５）接地電極鈑に形成する燃料集中部のピストン側開
口に末広がり形状の延焼拡散部を連設させたことを特徴
とする上記第１項記載の点火栓の速燃焼装置。
（６）接地電極鈑の燃料集中部を中心電極軸芯線と略直
交する方向に開設し、中心電極軸芯線延長方向並びに略
直交方向のピストン側に燃料集中部を開放させたことを
特徴とする上記第１項記載の点火栓の速燃料装置。