JPS6123635B2 - - Google Patents
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- JPS6123635B2 JPS6123635B2 JP7695980A JP7695980A JPS6123635B2 JP S6123635 B2 JPS6123635 B2 JP S6123635B2 JP 7695980 A JP7695980 A JP 7695980A JP 7695980 A JP7695980 A JP 7695980A JP S6123635 B2 JPS6123635 B2 JP S6123635B2
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Landscapes
- Spark Plugs (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は火花点火機関およびデイーゼル機関等
の内燃機関の点火に使用される点火プラグの改良
に関する。
の内燃機関の点火に使用される点火プラグの改良
に関する。
近年、内燃機関においては省エネルギー対策の
面から燃費の改善が切望されており、このため失
火の起こし易い希薄混合気でも着火が確実に行な
われる必要から、着火性に直接影響する点火プラ
グにおいて種々の研究、改良がなされている。
面から燃費の改善が切望されており、このため失
火の起こし易い希薄混合気でも着火が確実に行な
われる必要から、着火性に直接影響する点火プラ
グにおいて種々の研究、改良がなされている。
その一例として、第１図に示すような点火プラ
グが提案されている。この点火プラグは、中心電
極１と接地電極２との間のスパークギヤツプを磁
器絶縁体３が包囲して小さな容積の放電空間４を
形成し、スパーク放電時に前記放電空間４内に生
成するプラズマガスを噴出孔５より燃料―空気混
合気に噴出させるものである。
グが提案されている。この点火プラグは、中心電
極１と接地電極２との間のスパークギヤツプを磁
器絶縁体３が包囲して小さな容積の放電空間４を
形成し、スパーク放電時に前記放電空間４内に生
成するプラズマガスを噴出孔５より燃料―空気混
合気に噴出させるものである。
即ち、この点火プラグはスパーク放電によつて
混合気を直接に加熱着火する通常の点火プラグと
異なり、中心電極１と接地電極２間にスパークを
発生させて放電空間４内にイオン化により高温、
高エネルギーのプラズマガスを生成させ、このプ
ラズマガスの熱膨張による放電空間４内の圧力上
昇によつてプラズマガスを噴出孔５より混合気へ
噴出させ、この高温、高エネルギーのプラズマガ
ス噴流が希薄混合気でも確実に着火させることが
できるのであり、かゝる点火プラグを一般にプラ
ズマジエツト点火プラグと呼ばれている。
混合気を直接に加熱着火する通常の点火プラグと
異なり、中心電極１と接地電極２間にスパークを
発生させて放電空間４内にイオン化により高温、
高エネルギーのプラズマガスを生成させ、このプ
ラズマガスの熱膨張による放電空間４内の圧力上
昇によつてプラズマガスを噴出孔５より混合気へ
噴出させ、この高温、高エネルギーのプラズマガ
ス噴流が希薄混合気でも確実に着火させることが
できるのであり、かゝる点火プラグを一般にプラ
ズマジエツト点火プラグと呼ばれている。
ところで、一般にかゝる点火プラグは放電空間
の容積を適当に選択することによりプラズマ効果
を最良に発揮させるように設計されている。しか
し、この放電空間の容積に依存して該空間の内面
を沿面とするスパークギヤツプ値が設定されてお
り、その値は通常点火プラグよりも大きく、１〜
４mmの範囲内に設定されているため放電々圧が著
しく高くなり、通常の点火電源を使用すると飛火
ミスが生じてプラズマ効果が損われるためさらに
高圧を発生する高性能の点火電源が要求され、か
つそれに付随する部品にも一層耐電圧の向上が要
求されることからも、これら点火装置のコスト高
騰は避けられなかつた。
の容積を適当に選択することによりプラズマ効果
を最良に発揮させるように設計されている。しか
し、この放電空間の容積に依存して該空間の内面
を沿面とするスパークギヤツプ値が設定されてお
り、その値は通常点火プラグよりも大きく、１〜
４mmの範囲内に設定されているため放電々圧が著
しく高くなり、通常の点火電源を使用すると飛火
ミスが生じてプラズマ効果が損われるためさらに
高圧を発生する高性能の点火電源が要求され、か
つそれに付随する部品にも一層耐電圧の向上が要
求されることからも、これら点火装置のコスト高
騰は避けられなかつた。
さらに従来点火プラグは、磁器絶縁体３が取付
金具６内に密着して保持されているため、熱特性
が冷え型に属し、低速、軽負荷運転等のカーボン
を発生し易い条件では磁器絶縁体の温度が低く、
スパークギヤツプを形成する放電空間内の絶縁体
内壁が汚損されてスパーク放電が行なわれず、そ
れ故高エネルギーの重畳放電が無駄に放出される
欠点があつた。
金具６内に密着して保持されているため、熱特性
が冷え型に属し、低速、軽負荷運転等のカーボン
を発生し易い条件では磁器絶縁体の温度が低く、
スパークギヤツプを形成する放電空間内の絶縁体
内壁が汚損されてスパーク放電が行なわれず、そ
れ故高エネルギーの重畳放電が無駄に放出される
欠点があつた。
本発明はこれら問題を有利に解決するため、磁
器絶縁体に薄肉の発火脚部を設けて中心電極との
間に背後電極効果を付加することによつてスパー
ク放電に至る放電々圧を大巾に低下させることが
でき、かつ燃焼ガスが自由に出入する先端部が固
定されない発火脚部の形成によつて耐汚損性を向
上させたプラズマジエツト点火プラグの提供を目
的とする。
器絶縁体に薄肉の発火脚部を設けて中心電極との
間に背後電極効果を付加することによつてスパー
ク放電に至る放電々圧を大巾に低下させることが
でき、かつ燃焼ガスが自由に出入する先端部が固
定されない発火脚部の形成によつて耐汚損性を向
上させたプラズマジエツト点火プラグの提供を目
的とする。
以下本発明を図面に基づいて説明する。
第２図は本発明の一実施例を示す点火プラグで
あり、１はニツケル合金、タングステン合金等か
らなるチツプ電極を放電部に備えた中心電極であ
り、この中心電極はアルミナ質の磁器絶縁体３の
軸孔３ａ内に該軸孔の先端面３ｃより引込んで公
知の方法で固着されている。この磁器絶縁体３は
取付金具６のネジ部の内径６ａより細くしてガス
空間７を形成するように薄肉の発火脚部３ｂが設
けられ、このガス空間７内には燃焼ガスが自由に
出入するように発火脚部３ｂの先端３ｃは従来の
ように接地電極を兼ねる取付金具６内に固定され
ずに開放されている。これにより発火脚部の先端
部温度を高め耐汚損性をより向上することができ
る。
あり、１はニツケル合金、タングステン合金等か
らなるチツプ電極を放電部に備えた中心電極であ
り、この中心電極はアルミナ質の磁器絶縁体３の
軸孔３ａ内に該軸孔の先端面３ｃより引込んで公
知の方法で固着されている。この磁器絶縁体３は
取付金具６のネジ部の内径６ａより細くしてガス
空間７を形成するように薄肉の発火脚部３ｂが設
けられ、このガス空間７内には燃焼ガスが自由に
出入するように発火脚部３ｂの先端３ｃは従来の
ように接地電極を兼ねる取付金具６内に固定され
ずに開放されている。これにより発火脚部の先端
部温度を高め耐汚損性をより向上することができ
る。
４は磁器絶縁体３の軸孔３ａ内の上記中心電極
１と上記発火脚部３ｂの先端面３ｃとの間に形成
された放電空間であり、この放電空間内には上記
中心電極１との間に内壁を沿面とするスパークギ
ヤツプ８を形成するため、上記発火脚部３ｂの先
端面３ｃおよび周面３ｄには接地電極用の導電体
層２が形成されている。この導電体層の一端は先
端面３ｃを被い上記放電空間４と連通する噴出孔
５を形成すると共に放電々極部を兼ねるように形
成されており、その他端は周面３ｄを被い取付金
具６の座面６ｂにパツキン９を介して取付金具と
電気的接続されるように上記絶絶体３が公知の方
法で固定されている。
１と上記発火脚部３ｂの先端面３ｃとの間に形成
された放電空間であり、この放電空間内には上記
中心電極１との間に内壁を沿面とするスパークギ
ヤツプ８を形成するため、上記発火脚部３ｂの先
端面３ｃおよび周面３ｄには接地電極用の導電体
層２が形成されている。この導電体層の一端は先
端面３ｃを被い上記放電空間４と連通する噴出孔
５を形成すると共に放電々極部を兼ねるように形
成されており、その他端は周面３ｄを被い取付金
具６の座面６ｂにパツキン９を介して取付金具と
電気的接続されるように上記絶絶体３が公知の方
法で固定されている。
さて導電体層２の形成てしては、焼成された磁
器絶縁体３の発火脚部３ｂの先端面３ｃおよび周
面３ｄにPt，Pd，Au，Agまたはこれら合金等の
貴金属粉末をペースト状にして塗布、焼付けした
もの、或いは例えばMo―Mn等の公知のメタライ
ズ処理を施したものまたはこの表面に耐熱耐酸化
性の金属例えばNi，Cr等をメツキしたものが好
適に用いられ、さらに酸化銅、酸化鉄、Cr2O3，
V2O5，Nb2O5，TiO2，MnO2，CoO，La2O5，
LaCrO3，SiC，TiC等の公知の半導体物質の焼結
被膜が同様に用いることができる。
器絶縁体３の発火脚部３ｂの先端面３ｃおよび周
面３ｄにPt，Pd，Au，Agまたはこれら合金等の
貴金属粉末をペースト状にして塗布、焼付けした
もの、或いは例えばMo―Mn等の公知のメタライ
ズ処理を施したものまたはこの表面に耐熱耐酸化
性の金属例えばNi，Cr等をメツキしたものが好
適に用いられ、さらに酸化銅、酸化鉄、Cr2O3，
V2O5，Nb2O5，TiO2，MnO2，CoO，La2O5，
LaCrO3，SiC，TiC等の公知の半導体物質の焼結
被膜が同様に用いることができる。
また、この導電体層は第３図に示すように磁器
絶縁体３の発火脚部３ｂに、耐熱耐酸化性のNi
合金等の金属箔またはチユーブを密着するように
嵌合させたもの、或いはSiC，MoSi2等の固有抵
抗の小さい導電性セラミツクの筒体を同様に形成
した導電体層１２でもよい。なお放電空間４に連
通する噴出孔５は図示のように、発火脚部３ｂの
軸孔３ａの先端部を絞つた小孔３ｅに形成してプ
ラズマジエツトの流速を高めプラズマ効果を高め
得ることができる。
絶縁体３の発火脚部３ｂに、耐熱耐酸化性のNi
合金等の金属箔またはチユーブを密着するように
嵌合させたもの、或いはSiC，MoSi2等の固有抵
抗の小さい導電性セラミツクの筒体を同様に形成
した導電体層１２でもよい。なお放電空間４に連
通する噴出孔５は図示のように、発火脚部３ｂの
軸孔３ａの先端部を絞つた小孔３ｅに形成してプ
ラズマジエツトの流速を高めプラズマ効果を高め
得ることができる。
さらにこの導電体層は第４図に示すように耐熱
耐酸化性の金属例えばNi合金、Ni―Cr合金等の
金属線を発火脚部３ｂに巻設して導電体層２２を
密着形成したものでよい。特にこの場合、熱によ
るコイル状金属線の変形を阻止するために発火脚
部３ｂの周面３ｄには必要応じて螺旋状溝３ｆを
形成し、かつ軸孔３ａの先端部内面にも連なる接
地電極用の環状巻端部を形成する同様な溝３ｇを
設けて上記効果を有効に奏する。なお、この第４
図のコイル状導電体層２２は第２図に述べた導電
体材料を用いてコイル状に形成しても備えること
ができる。
耐酸化性の金属例えばNi合金、Ni―Cr合金等の
金属線を発火脚部３ｂに巻設して導電体層２２を
密着形成したものでよい。特にこの場合、熱によ
るコイル状金属線の変形を阻止するために発火脚
部３ｂの周面３ｄには必要応じて螺旋状溝３ｆを
形成し、かつ軸孔３ａの先端部内面にも連なる接
地電極用の環状巻端部を形成する同様な溝３ｇを
設けて上記効果を有効に奏する。なお、この第４
図のコイル状導電体層２２は第２図に述べた導電
体材料を用いてコイル状に形成しても備えること
ができる。
次に本発明のプラズマジエツト点火プラグは第
５図のプラズマジエツト点火装置として公知の電
源回路より、まず高電圧点火電源のブレーカポイ
ントBPを開いて点火コイルICの二次コイルに高
電圧を発生させ、これをシリーズギヤツプSGを
介して点火プラグPGの中心電極１と導電体層
２，１２および２２との間に印加すると、中心電
極１と上記導電体層との間に発火脚部３ｂの薄い
肉厚を隔てて強い電界が生成され、これによつて
放電空間４の内面を沿面とするスパークギヤツプ
８をイオン化する背後電極効果が生じて上記スパ
ークギヤツプの放電が低い電圧で放電することが
できる。次にこの先行スパーク放電をトリガとし
て、低電圧の高エネルギー点火電源（１ジユール
以上）の高電圧電源Ｅにより充電されたコンデン
サＣの電荷を継続重畳的に放出し、スパークギヤ
ツプに高エネルギー放電が行なわれれてプラズマ
が噴出される。
５図のプラズマジエツト点火装置として公知の電
源回路より、まず高電圧点火電源のブレーカポイ
ントBPを開いて点火コイルICの二次コイルに高
電圧を発生させ、これをシリーズギヤツプSGを
介して点火プラグPGの中心電極１と導電体層
２，１２および２２との間に印加すると、中心電
極１と上記導電体層との間に発火脚部３ｂの薄い
肉厚を隔てて強い電界が生成され、これによつて
放電空間４の内面を沿面とするスパークギヤツプ
８をイオン化する背後電極効果が生じて上記スパ
ークギヤツプの放電が低い電圧で放電することが
できる。次にこの先行スパーク放電をトリガとし
て、低電圧の高エネルギー点火電源（１ジユール
以上）の高電圧電源Ｅにより充電されたコンデン
サＣの電荷を継続重畳的に放出し、スパークギヤ
ツプに高エネルギー放電が行なわれれてプラズマ
が噴出される。
以上述べたように本発明のプラズマエツト点火
プラグは、１磁器絶縁体に薄肉の発火脚部を設け
てその発火脚部に導電体層を形成して中心電極と
の間に背後電極効果を付加したことによつて放電
電圧が大巾（約35％）に低下することから、従来
の点火電源を使用しても飛火ミスが生じることな
くしかもこれに付随する部品の耐電圧を特に考慮
する必要がないことからも、これら点火装置の大
巾なコスト低減ができる。２また先端部が固定さ
れない発火脚部を設けて燃焼ガスが自由に出入す
るガス空間を形成したことによつて絶縁体温度を
高めて自己清浄作用を保ち、放電空間内面にカー
ボン等が付着し難く耐汚損生が向上でき、特に従
来に較べて接地電極の熱容量を小さくしたことか
らも耐汚損性を有利に向上させることができる。
３さらにこの発火脚部の導電体層は高速、高負荷
運転時における熱伝導性を高め、発火脚部の先端
部温度が低くなつて過早着火を有利に防止するな
どの顕著な効果を有する。
プラグは、１磁器絶縁体に薄肉の発火脚部を設け
てその発火脚部に導電体層を形成して中心電極と
の間に背後電極効果を付加したことによつて放電
電圧が大巾（約35％）に低下することから、従来
の点火電源を使用しても飛火ミスが生じることな
くしかもこれに付随する部品の耐電圧を特に考慮
する必要がないことからも、これら点火装置の大
巾なコスト低減ができる。２また先端部が固定さ
れない発火脚部を設けて燃焼ガスが自由に出入す
るガス空間を形成したことによつて絶縁体温度を
高めて自己清浄作用を保ち、放電空間内面にカー
ボン等が付着し難く耐汚損生が向上でき、特に従
来に較べて接地電極の熱容量を小さくしたことか
らも耐汚損性を有利に向上させることができる。
３さらにこの発火脚部の導電体層は高速、高負荷
運転時における熱伝導性を高め、発火脚部の先端
部温度が低くなつて過早着火を有利に防止するな
どの顕著な効果を有する。
第１図は従来のプラズマジエツト点火プラグの
要部断面、第２図は本発明の一実施例を示す同様
な点火プラグの要部断面図、第３図および第４図
は本発明の他の実施例を示す同様な点火プラグの
発火部断面図、第５図はプラズマジエツト点火装
置の回路図である。 ２，１２，２２…導電体層、３…磁器絶縁体、
３ｂ…発火脚部、３ｃ…先端面、３ｄ…周面、４
…放電空間、５…噴出孔、６…取付金具、６ａ…
内径、８…スパークギヤツプ。
要部断面、第２図は本発明の一実施例を示す同様
な点火プラグの要部断面図、第３図および第４図
は本発明の他の実施例を示す同様な点火プラグの
発火部断面図、第５図はプラズマジエツト点火装
置の回路図である。 ２，１２，２２…導電体層、３…磁器絶縁体、
３ｂ…発火脚部、３ｃ…先端面、３ｄ…周面、４
…放電空間、５…噴出孔、６…取付金具、６ａ…
内径、８…スパークギヤツプ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ スパークギヤツプの周囲を磁器絶縁体で包囲
して小さく容積の放電空間を形成し、スパーク放
電時にこの放電空間に生成するプラズマガスを前
記放電空間に形成した噴出孔より燃料―空気混合
気に噴出させるようにしたプラズマジエツト点火
プラグにおいて、上記磁器絶縁体が取付金具のネ
ジ部の内径より細く先端部が固定されない薄肉の
発火脚部を形成すると共に、この発火脚部の先端
面および周面に取付金具と電気的接続される接地
電極用の導電体層を形成したことを特徴とするプ
ラズマジエツト点火プラグ。 ２ 上記導電体層が上記発火脚部に貴金属粉末を
ペースト状にして塗布、焼付けるか、またはメタ
ライズ処理またはこの処理面に金属メツキを施し
て成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のプラズマジエツト点火プラグ。 ３ 上記導電体層が金属箔またはチユーブ、また
は固有抵抗の小さい導電性セラミツクの筒体を上
記発火脚部に嵌合させて成ることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載のプラズマジエツト点火
プラグ。 ４ 上記導電体層が上記発火脚部に導電体材料を
コイル状に密着させて成ることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載のプラズマジエツト点火プ
ラグ。 ５ 上記導電体層が半導体物質の焼結被膜によつ
て形成されていることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のプラズマジエツト点火プラグ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7695980A JPS573386A (en) | 1980-06-06 | 1980-06-06 | Plama jet ignition plug |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7695980A JPS573386A (en) | 1980-06-06 | 1980-06-06 | Plama jet ignition plug |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS573386A JPS573386A (en) | 1982-01-08 |
| JPS6123635B2 true JPS6123635B2 (ja) | 1986-06-06 |
Family
ID=13620317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7695980A Granted JPS573386A (en) | 1980-06-06 | 1980-06-06 | Plama jet ignition plug |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS573386A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2881281B1 (fr) * | 2005-01-26 | 2011-04-22 | Renault Sas | Bougie a generation de plasma |
| JP2009283380A (ja) * | 2008-05-26 | 2009-12-03 | Denso Corp | 点火装置 |
| JP2010077870A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-04-08 | Toyota Motor Corp | プラズマ点火装置を備える内燃機関 |
-
1980
- 1980-06-06 JP JP7695980A patent/JPS573386A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS573386A (en) | 1982-01-08 |
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