JPH02236984A - 火花ギヤツプデバイス - Google Patents
火花ギヤツプデバイスInfo
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- JPH02236984A JPH02236984A JP2006980A JP698090A JPH02236984A JP H02236984 A JPH02236984 A JP H02236984A JP 2006980 A JP2006980 A JP 2006980A JP 698090 A JP698090 A JP 698090A JP H02236984 A JPH02236984 A JP H02236984A
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- spark gap
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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
- H01T1/00—Details of spark gaps
- H01T1/20—Means for starting arc or facilitating ignition of spark gap
- H01T1/22—Means for starting arc or facilitating ignition of spark gap by the shape or the composition of the electrodes
-
- 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
- H01T13/46—Sparking plugs having two or more spark gaps
- H01T13/462—Sparking plugs having two or more spark gaps in series connection
- H01T13/465—Sparking plugs having two or more spark gaps in series connection one spark gap being incorporated in the sparking plug
Landscapes
- Spark Plugs (AREA)
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］
この発明は電気デバイスの分野に関し，運転時に固体の
誘電体を挟んで火花ギャップデバイスを囲む遮蔽体内部
に配置される火花ギャップデバイスを構成する場合に適
用される． ［従来の技術］ この種の火花ギャップデバイスは特に自動車において、
点火プラグ用前置火花ギャップとして使用される． 公知の火花ギャップデバイスは筒形絶縁体と二つの電極
とから成り、一方の電極は絶縁体の一方の端部内にまた
他方の電極は他方の端部内に真空密に組み込まれている
．運転時には一方の電極が印加される電位を導き、また
他方の電極が接地に近い電位を有する。更に両電極はほ
ぼ平らな活性面を有し、これらの面は耐アーク性材料か
ら成る層を備える．この公知の火花ギャップデバイスは
点火プラグコネクタ内部に組み込むために用いられる．
組み込まれた状態ではこのデバイスは、金属遮蔽体によ
り囲まれた絶縁体の貫通孔の中に惹かれる．火花ギャッ
プデバイスの放電電圧は約８〜１０ｋＶである（ドイツ
連邦共和国特許出願公告第２４１８２８１号公報参照）
．別の公知の火花ギャップデバイスは一層高い放電電圧
のためにも設計されている．２〜１６ｋＶの放電電圧の
場合に特に放電電圧の長期間安定性を保証するために、
電極の活性部分はチタン、ジルコニウム及び類似の金属
から成り、デバイスは０．８〜１０ｂａｒの圧力で希ガ
スを充填されている（アメリカ合衆国特許第３９５８ｆ
！５７号明細書参照）．放電電圧を１８ｋＶに更に高め
るために別の公知の火花ギャップデバイスでは、特に絶
縁体内壁に放電ギャップの範囲に放電補助体が設けられ
、その際丸められた又は面取りされた電極縁から放電補
助体までの間隔の合計は、約０．５ｍｍである電極間隔
より大きい．前置火花ギャップと呼ばれるこのデバイス
はそのほかに主として約１５ｂａｒの圧力で窒素を充填
されている（欧州特許第００３９５２２号明細書参照）
．１５〜２５１ＣＶに放電電圧を高めた前置火花ギャッ
プを組み込む場合に、前置火花ギャップを遮蔽した状態
での放電電圧が遮蔽していない状態での放電電圧と異な
り、特に前者が一層低くなるということが判明した． ［発明が解決しようとする課題］ この発明の課題は，放電電圧がデバイスの後の！蔽にほ
ぼ無関係であるように火花ギャップデバイスを構成する
こと、特に遮蔽していない状態での放電電圧が遮蔽した
状態での放電電圧より著しく高くなることがないように
構成することにある． ［課題を解決するための千段］ この課題はこの発明に基づき、筒形絶縁体とほぼ平らな
活性面を備えた二つの電極とから成り、電位を導く電極
が絶縁体の一方の端部内にまた対向電極が他方の端部内
に組み込まれるようになっている、固体の誘電体を挟ん
で火花ギャップデバイスを囲む遮蔽体の内部に配置する
ための火花ギャップデバイスにおいて、電位制御の目的
で絶縁体の外側円筒面に沿って又は面上に、電位を導く
電極の活性面の高さに環状の制ｌｌ電極が配置され、こ
の制御電極が電位を導く電極に電気的に接続されること
により解決される． 制御電極の使用に関してこの発明は、放電電圧をますま
す高めた場合に火花ギャップデバイスの両電極間の電界
は，電界の強さの上昇が電位を導く電極の活性面の周囲
の縁で発生するように、周囲の遮蔽体により影響を受け
るという知見を考慮している．それにより放電電圧が低
下する．これに対してこの発明に基づく制御電極の採用
により，電界は問題の領域で火花ギャップデバイスを遮
蔽した又は遮蔽していない状態において著しい差を有し
ないように影響される． この発明に基づく電位制井の効果は、特に遮蔽体が火花
ギャップデバイスすなわち特に電極を囲む距離に関係し
、更に制御電極又は制御電極の有効な縁が火花ギャップ
デバイスの軸線方向に電位を導く電極の活性面からどれ
ほど離れているかに関係する．遮蔽体の距離が小さけれ
ば小さいほど制ｍ’ｓ極の位狙を一層正確に決定しなけ
ればならない．制御電極と従属する電極の活性面との間
の高さ間隔を両電極の活性面の最小間隔の１０％以下と
なるように選択することが合目的と判明している．制御
電極は金属により構成でき、例えばめっきによりかぶせ
られた金属化層又は塗布された導電性銀層から成ること
ができるので合目的である．しかし線材リング，又は少
なくとも１ｍｍの帯幅を有する帯状リング，又は従属す
る電極の脚部にまで延び例えば従屈する電極にろう付け
された金属キャップを用いることもできる．電位を導く
電極にだけ制御電極を配置することは，遮蔽体が確実に
接地電位に置かれているときに特に有意義である．遮蔽
体に対する電位が浮動する場合には、両電極に各一つの
制御電極を付設することが必要である．しかしこのこと
は遮蔽体が接地されている場合にも可能である．［実施
例］ 次にこの発明に基づく火花ギャップデバイスの複数の実
施例を示す図面により、この発明を詳細に説明する． 第１図は，主として筒形のガラス又はセラミック製絶縁
体２と両電極３、４とから成る火花ギャップデバイス１
を示し、電極３、４はそれぞれ活性面５、６を有する．
活性面５、６は相互に約６ｍｍの距敲Ａを有する． 円筒形制御電極７が電極３に電気的に接続され、この制
御電極７は電極３の脚部９から絶縁体２の外側円筒面に
沿って対向電極４の方向へ電極３の活性面５の高さまで
延びている．制御電極は電極３の活性面から高さ間隔ａ
にまで達している．この間隔ａは間隔ＡのｌＯ％未満で
約０．５ｍｍである．制御電極７は金属●ケイ酸塩混合
物の塗布された金属化層から成る．第１図に示す火花ギ
ャップデバイスを接地された遮蔽体内部に組み込む場合
には、電極３が電位を導く電極であり，電極４が直接又
は抵抗を介して遮蔽体に接続されていることに注意すべ
きである．第３図はこのための実施例を示し、火花ギャ
ップデバイス１が固体の誘電体２１と遮蔽体２０とによ
り囲まれ、電極４が遮蔽体２０と電気的に接続されてい
る． 第２図は遮蔽体２０の内部の火花ギヤップデバイス１ｌ
を示し、その際遮蔽体２０とデバイスｌ１との間の空間
は固体の誘電体２ｌにより充填されている．固体の誘電
体２ｌは特に絶縁性プラスチック例えば熱収縮ホースで
ある． 火花ギャップデバイス１１は筒形絶縁体１２から成り、
この絶縁体内部に両電極１３．１４が組み込まれている
．両電極の活性面ｌ５、１６は第１図と同様に間隔Ａを
有する．各電極には制御電極１７又は１８が付設され、
制御電極は各電極の脚部ｌ９から対向電極に向かう方向
へ、従属する電極の活性面の高さにまで延びている．遮
蔽体２０には一定の電位が接続されていない．制御電極
１７．１８は金属短管から成り、これらの短管の一端は
各電極の脚部にろう付けされている．制御電極はキャッ
プの形を有することもでき，その際各電極に直接接触で
きるためにキャップの底面に孔を有するのが合目的であ
る． 第４図は，電位を導く電極３３の活性面３５の高さに絶
縁体３２の外側円筒面上に、制御電極３７が約２ ｍ
ｍの帯幅を有する帯状リングの形で配置されている火花
ギャップデバイス３１を示す．このリング状の電極３７
は電極３３に電気的に接続されている．リング状の電極
３７の対向電極３４に向かう側の電位制御のために電気
的に有効な縁は、電極３３の活性面から第１図及び第２
図に示す制御電極と同じ高さ間隔ａを有する． 第５図は、主として約０．５〜ｉｎｍの直径を有する線
材リング４ｌから成る制御電極４０を示し、このリング
４１は保持要素４２を介して脚リング４３上に支えられ
ている．この制御電極４０は、脚リング４３により火ｉ
ギャップデバイスの一方の電極の脚部上に載せ、場合に
よっては脚部にろう付けすることができる．
誘電体を挟んで火花ギャップデバイスを囲む遮蔽体内部
に配置される火花ギャップデバイスを構成する場合に適
用される． ［従来の技術］ この種の火花ギャップデバイスは特に自動車において、
点火プラグ用前置火花ギャップとして使用される． 公知の火花ギャップデバイスは筒形絶縁体と二つの電極
とから成り、一方の電極は絶縁体の一方の端部内にまた
他方の電極は他方の端部内に真空密に組み込まれている
．運転時には一方の電極が印加される電位を導き、また
他方の電極が接地に近い電位を有する。更に両電極はほ
ぼ平らな活性面を有し、これらの面は耐アーク性材料か
ら成る層を備える．この公知の火花ギャップデバイスは
点火プラグコネクタ内部に組み込むために用いられる．
組み込まれた状態ではこのデバイスは、金属遮蔽体によ
り囲まれた絶縁体の貫通孔の中に惹かれる．火花ギャッ
プデバイスの放電電圧は約８〜１０ｋＶである（ドイツ
連邦共和国特許出願公告第２４１８２８１号公報参照）
．別の公知の火花ギャップデバイスは一層高い放電電圧
のためにも設計されている．２〜１６ｋＶの放電電圧の
場合に特に放電電圧の長期間安定性を保証するために、
電極の活性部分はチタン、ジルコニウム及び類似の金属
から成り、デバイスは０．８〜１０ｂａｒの圧力で希ガ
スを充填されている（アメリカ合衆国特許第３９５８ｆ
！５７号明細書参照）．放電電圧を１８ｋＶに更に高め
るために別の公知の火花ギャップデバイスでは、特に絶
縁体内壁に放電ギャップの範囲に放電補助体が設けられ
、その際丸められた又は面取りされた電極縁から放電補
助体までの間隔の合計は、約０．５ｍｍである電極間隔
より大きい．前置火花ギャップと呼ばれるこのデバイス
はそのほかに主として約１５ｂａｒの圧力で窒素を充填
されている（欧州特許第００３９５２２号明細書参照）
．１５〜２５１ＣＶに放電電圧を高めた前置火花ギャッ
プを組み込む場合に、前置火花ギャップを遮蔽した状態
での放電電圧が遮蔽していない状態での放電電圧と異な
り、特に前者が一層低くなるということが判明した． ［発明が解決しようとする課題］ この発明の課題は，放電電圧がデバイスの後の！蔽にほ
ぼ無関係であるように火花ギャップデバイスを構成する
こと、特に遮蔽していない状態での放電電圧が遮蔽した
状態での放電電圧より著しく高くなることがないように
構成することにある． ［課題を解決するための千段］ この課題はこの発明に基づき、筒形絶縁体とほぼ平らな
活性面を備えた二つの電極とから成り、電位を導く電極
が絶縁体の一方の端部内にまた対向電極が他方の端部内
に組み込まれるようになっている、固体の誘電体を挟ん
で火花ギャップデバイスを囲む遮蔽体の内部に配置する
ための火花ギャップデバイスにおいて、電位制御の目的
で絶縁体の外側円筒面に沿って又は面上に、電位を導く
電極の活性面の高さに環状の制ｌｌ電極が配置され、こ
の制御電極が電位を導く電極に電気的に接続されること
により解決される． 制御電極の使用に関してこの発明は、放電電圧をますま
す高めた場合に火花ギャップデバイスの両電極間の電界
は，電界の強さの上昇が電位を導く電極の活性面の周囲
の縁で発生するように、周囲の遮蔽体により影響を受け
るという知見を考慮している．それにより放電電圧が低
下する．これに対してこの発明に基づく制御電極の採用
により，電界は問題の領域で火花ギャップデバイスを遮
蔽した又は遮蔽していない状態において著しい差を有し
ないように影響される． この発明に基づく電位制井の効果は、特に遮蔽体が火花
ギャップデバイスすなわち特に電極を囲む距離に関係し
、更に制御電極又は制御電極の有効な縁が火花ギャップ
デバイスの軸線方向に電位を導く電極の活性面からどれ
ほど離れているかに関係する．遮蔽体の距離が小さけれ
ば小さいほど制ｍ’ｓ極の位狙を一層正確に決定しなけ
ればならない．制御電極と従属する電極の活性面との間
の高さ間隔を両電極の活性面の最小間隔の１０％以下と
なるように選択することが合目的と判明している．制御
電極は金属により構成でき、例えばめっきによりかぶせ
られた金属化層又は塗布された導電性銀層から成ること
ができるので合目的である．しかし線材リング，又は少
なくとも１ｍｍの帯幅を有する帯状リング，又は従属す
る電極の脚部にまで延び例えば従屈する電極にろう付け
された金属キャップを用いることもできる．電位を導く
電極にだけ制御電極を配置することは，遮蔽体が確実に
接地電位に置かれているときに特に有意義である．遮蔽
体に対する電位が浮動する場合には、両電極に各一つの
制御電極を付設することが必要である．しかしこのこと
は遮蔽体が接地されている場合にも可能である．［実施
例］ 次にこの発明に基づく火花ギャップデバイスの複数の実
施例を示す図面により、この発明を詳細に説明する． 第１図は，主として筒形のガラス又はセラミック製絶縁
体２と両電極３、４とから成る火花ギャップデバイス１
を示し、電極３、４はそれぞれ活性面５、６を有する．
活性面５、６は相互に約６ｍｍの距敲Ａを有する． 円筒形制御電極７が電極３に電気的に接続され、この制
御電極７は電極３の脚部９から絶縁体２の外側円筒面に
沿って対向電極４の方向へ電極３の活性面５の高さまで
延びている．制御電極は電極３の活性面から高さ間隔ａ
にまで達している．この間隔ａは間隔ＡのｌＯ％未満で
約０．５ｍｍである．制御電極７は金属●ケイ酸塩混合
物の塗布された金属化層から成る．第１図に示す火花ギ
ャップデバイスを接地された遮蔽体内部に組み込む場合
には、電極３が電位を導く電極であり，電極４が直接又
は抵抗を介して遮蔽体に接続されていることに注意すべ
きである．第３図はこのための実施例を示し、火花ギャ
ップデバイス１が固体の誘電体２１と遮蔽体２０とによ
り囲まれ、電極４が遮蔽体２０と電気的に接続されてい
る． 第２図は遮蔽体２０の内部の火花ギヤップデバイス１ｌ
を示し、その際遮蔽体２０とデバイスｌ１との間の空間
は固体の誘電体２ｌにより充填されている．固体の誘電
体２ｌは特に絶縁性プラスチック例えば熱収縮ホースで
ある． 火花ギャップデバイス１１は筒形絶縁体１２から成り、
この絶縁体内部に両電極１３．１４が組み込まれている
．両電極の活性面ｌ５、１６は第１図と同様に間隔Ａを
有する．各電極には制御電極１７又は１８が付設され、
制御電極は各電極の脚部ｌ９から対向電極に向かう方向
へ、従属する電極の活性面の高さにまで延びている．遮
蔽体２０には一定の電位が接続されていない．制御電極
１７．１８は金属短管から成り、これらの短管の一端は
各電極の脚部にろう付けされている．制御電極はキャッ
プの形を有することもでき，その際各電極に直接接触で
きるためにキャップの底面に孔を有するのが合目的であ
る． 第４図は，電位を導く電極３３の活性面３５の高さに絶
縁体３２の外側円筒面上に、制御電極３７が約２ ｍ
ｍの帯幅を有する帯状リングの形で配置されている火花
ギャップデバイス３１を示す．このリング状の電極３７
は電極３３に電気的に接続されている．リング状の電極
３７の対向電極３４に向かう側の電位制御のために電気
的に有効な縁は、電極３３の活性面から第１図及び第２
図に示す制御電極と同じ高さ間隔ａを有する． 第５図は、主として約０．５〜ｉｎｍの直径を有する線
材リング４ｌから成る制御電極４０を示し、このリング
４１は保持要素４２を介して脚リング４３上に支えられ
ている．この制御電極４０は、脚リング４３により火ｉ
ギャップデバイスの一方の電極の脚部上に載せ、場合に
よっては脚部にろう付けすることができる．
第１図はこの発明に基づく火花ギャップデバイスの一実
施例の縦断面図、第２図は別の実施例の遮蔽状態におけ
る縦断面図、第３図は第１図に示すデバイスの遮蔽状態
における縦断面図、第４図はデバイスの更に別の実施例
の縦断面図、第５図は制御電極の別の実施例の縦断面図
である．１、ｌ１、３ｌ・・・火花ギャップデバイス２
、１２、３２・・・絶縁体 ３、１３、３３・・・電極 ４、１４、３４・・・対向電極 ５、６、１５、ｌ６、３５・・・活性面７、ｌ７、１８
、３７、４ｌ・・・制御電極８、１９・・・脚部 ２０・・・遮蔽体 ２１・・・固体の誘電体
施例の縦断面図、第２図は別の実施例の遮蔽状態におけ
る縦断面図、第３図は第１図に示すデバイスの遮蔽状態
における縦断面図、第４図はデバイスの更に別の実施例
の縦断面図、第５図は制御電極の別の実施例の縦断面図
である．１、ｌ１、３ｌ・・・火花ギャップデバイス２
、１２、３２・・・絶縁体 ３、１３、３３・・・電極 ４、１４、３４・・・対向電極 ５、６、１５、ｌ６、３５・・・活性面７、ｌ７、１８
、３７、４ｌ・・・制御電極８、１９・・・脚部 ２０・・・遮蔽体 ２１・・・固体の誘電体
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）筒形絶縁体とほぼ平らな活性面を備えた二つの電極
とから成り、電位を導く電極が絶縁体の一方の端部内に
また対向電極が他方の端部内に組み込まれるようになっ
ている、固体の誘電体を挟んで火花ギャップデバイス を囲む遮蔽体の内部に配置するための火花 ギャップデバイスにおいて、電位制御の目的で絶縁体（
２）の外側円筒面に沿って又は面上に、電位を導く電極
（３）の活性面（５）の高さに環状の制御電極（７）が
配置され、この制御電極（７）が電位を導く電極（３）
に電気的に接続されていることを特徴とする火花ギャッ
プデバイス。 ２）対向電極（１４）にも環状の制御電極 （１８）が付設されていることを特徴とする請求項１記
載の火花ギャップデバイス。 ３）制御電極（７）と従属する電極（３）の活性面（５
）との間の高さ間隔が、両電極 （３、４）の活性面（５、６）の最小間隔の１０％以下
であることを特徴とする請求項１又は２記載の火花ギャ
ップデバイス。 ４）制御電極が少なくとも１ｍｍの帯幅を有する帯状リ
ング（３７）から成ることを特徴とする請求項１ないし
３の一つに記載の火花 ギャップデバイス。 ５）制御電極が従属電極（３）の脚部（８）まで延びて
いることを特徴とする請求項４記載の火花ギャップデバ
イス。 ６）制御電極（７）が金属被膜から成ることを特徴とす
る請求項１ないし５の一つに記載の火花ギャップデバイ
ス。 ７）制御電極（７）が金属キャップから成ることを特徴
とする請求項１ないし５の一つに記載の火花ギャップデ
バイス。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP89730009A EP0378963B1 (de) | 1989-01-18 | 1989-01-18 | Funkenstreckenbauelement für geschirmte Anordnung |
| EP89730009.1 | 1989-01-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02236984A true JPH02236984A (ja) | 1990-09-19 |
| JP2911156B2 JP2911156B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=8203105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006980A Expired - Fee Related JP2911156B2 (ja) | 1989-01-18 | 1990-01-16 | 火花ギヤツプデバイス |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5142194A (ja) |
| EP (1) | EP0378963B1 (ja) |
| JP (1) | JP2911156B2 (ja) |
| DE (1) | DE58907951D1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5642721A (en) * | 1992-01-06 | 1997-07-01 | Ikeya; Kaname | Double ignition system for internal combustion engines, ignition plug for double ignition systems, and electric spark generator |
| US8169145B2 (en) | 2005-08-02 | 2012-05-01 | Epcos Ag | Spark-discharge gap for power system protection device |
Families Citing this family (9)
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