KR101011567B1

KR101011567B1 - 점화 플러그

Info

Publication number: KR101011567B1
Application number: KR1020090056427A
Authority: KR
Inventors: 첸-춘 리아오
Original assignee: 첸-춘 리아오
Priority date: 2008-06-26
Filing date: 2009-06-24
Publication date: 2011-02-07
Also published as: TW201001854A; KR20100002167A; EP2139082A1; BRPI0901996A2; US20100072874A1; JP2010010131A

Abstract

점화 플러그(2)는 중심 전극(3)에 슬리브 연결된 세라믹 절연체(4)로서, 중심 전극(3)의 일 단부(31)는 세라믹 절연체(4)의 단부 표면(41)의 외측으로 연장되어 있는, 세라믹 절연체(4)와, 세라믹 절연체(4)를 이격되어 둘러싸는 전도성 외부 쉘(5)과, 중심 전극(3)의 단부(31) 둘레에 동축으로 배치된 환형 부분(71)으로서, 환형 부분(71)과 세라믹 절연체(4) 사이에는 환형 갭(8)이 형성되어 있는, 환형 부분(71)과, 환형 부분(71)과 전도성 외부 쉘(5)을 전기적으로 상호 연결하는 적어도 하나의 연결 부분(72)을 구비하는 접지 전극(7)을 포함한다. 접지 전극(7)의 환형 부분(71)은 중심 전극(3)의 단부(31) 및 세라믹 절연체(4)의 단부 표면(41)과 협력하여, 그들 사이에 공기 차단 공간(9)을 형성하며, 공기 차단 공간(9)은 환형 갭(8)과 공간 연통되어 있다

Description

점화 플러그{SPARK PLUG}

본 발명의 점화 플러그(spark plug)에 관한 것이며, 특히 내연 기관용 점화 플러그에 관한 것이다.

도 1은 내연 기관용의 종래의 점화 플러그(1)를 도시한 것이며, 이 점화 플러그(1)는 세라믹 절연체(11)에 의해 유지되고 세라믹 절연체(11)의 외측에 배치된 단부를 갖는 중심 전극(12)과, 세라믹 절연체(11)를 이격되어 둘러싸는 하우징(13)과, 하우징(13)의 상부 단부에 배치된 접지 전극(14)을 포함한다. 종래의 점화 플러그(1)에 높은 전압이 가해질 때, 중심 전극(12)은 방전되어 중심 전극(12)과 접지 전극(14) 사이에 방전 스파크를 생성한다. 그 결과, 내연 기관의 연소실(도시하지 않음)내의 연소는 방전 스파크에 의해 점화된다.

그러나, 이러한 구성에 있어서, 중심 전극(12)은 상대적으로 작은 방전 영역을 갖고 있기 때문에, 종래의 점화 플러그(1)는 연소실의 열악한 연소 효율로 된다. 또한, 사용 주기후에, 탄화된 오염물질이 중심 전극(12)과 접지 전극(14)상에 쉽게 축적되며, 중심 전극(12)과 접지 전극(14) 사이의 단락이 회피될 수 없다.

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 종래 기술의 단점을 극복할 수 있는 점화 플러그를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 특징 및 장점은 첨부 도면을 참조한 바람직한 실시예의 하기 상세한 설명으로부터 명확해진다.

본 발명에 따르면, 점화 플러그가,

축을 따라 연장되는 중심 전극과,

중심 전극에 슬리브 연결된 세라믹 절연체로서, 중심 전극의 일 단부는 세라믹 절연체의 단부 표면의 외측으로 연장되어 있는, 세라믹 절연체와,

세라믹 절연체를 이격되어 둘러싸는 전도성 외부 쉘과,

중심 전극의 단부 둘레에 동축으로 배치된 환형 부분으로서, 환형 부분과 세라믹 절연체 사이에는 환형 갭이 형성되어 있는, 환형 부분과, 환형 부분과 전도성 외부 쉘을 전기적으로 상호 연결하는 적어도 하나의 연결 부분을 구비하는 접지 전극을 포함하며,

환형 갭은 1㎜보다 작다.

접지 전극의 환형 부분은 중심 전극의 단부 및 세라믹 절연체의 단부 표면과 협력하여, 그들 사이에 공기 차단 공간을 형성하며, 공기 차단 공간은 환형 갭과 공간 연통되어 있다.

본 발명에 따르면, 스파크 방전 표면 및 스파크 랜딩 표면은 종래의 스파크 플러그의 것과 비교할 때 상대적으로 큰 영역을 갖고 있기 때문에, 스파크 방전 표면과 스파크 랜딩 표면 사이에서 보다 많은 방전 스파크가 발생되며, 이에 의해 방전 스파크에 의해 점화된 고효율 연소가 이뤄지며, 그 결과 내연 기관의 성능이 향상되고, 공해가 감소되는 효과가 있다.

본 발명의 다른 특징 및 장점은 첨부 도면을 참조한 바람직한 실시예의 하기의 상세한 설명에서 명확해진다.

본 발명을 상세하게 설명하기 전에, 동일한 도면부호는 상세한 설명에 있어서 유사한 구성요소를 가리키는데 사용되었다는 것을 이해해야 한다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 내연 기관용 점화 플러그(2)의 바람직한 제 1 실시예가 도시되어 있으며, 중심 전극(3)과, 세라믹 절연체(4)와, 전도성 외부 쉘(5) 및 접지 전극(7)을 포함한다.

중심 전극(3)은 도 4에 도시된 바와 같이 원통형이며, 축(a)을 따라 연장된다.

세라믹 절연체(4)는, 중심 전극(3)의 단부(31)가 세라믹 절연체(4)의 단부 표면(41)의 외측으로 연장되도록, 중심 전극(3)상에 슬리브 연결되어 있다.

외부 쉘(5)은 세라믹 절연체(4)를 이격되어 둘러싼다. 이러한 실시예에 있어서, 세라믹 절연체(4)는 외부 쉘(5)의 외측으로 노출된 단부 표면(41)을 구비한 단부 부분(40)을 갖고 있다.

접지 전극(7)은 환형 부분(71) 및 연결 부분(72)을 포함한다. 환형 부분(71)은 중심 전극(3)의 단부(31) 둘레에 동축으로 배치되며, 환형 부분(71)과 세라막 절연체(4) 사이에는 환형 갭(8)이 형성되어 있다. 연결 부분(72)은 환형 부분(71) 및 외부 쉘(5)을 전기적으로 접속시킨다. 환형 갭(8)은 1㎜보다 작다. 이러한 실시예에 있어서, 접지 전극(7)의 환형 부분(71)은 세라믹 절연체(4)의 외경보다 큰 내경을 갖고 있다. 환형 갭(8)은 도 4 및 도 5에 잘 도시된 바와 같이 접지 전극(71)의 환형 부분(71)의 내부 표면(711)과 세라믹 절연체(4)의 외부 표면(42) 사이에 배치되어 있다.

접지 전극(7)의 환형 부분(71)은 중심 전극(3)의 단부(31) 및 세라믹 절연체(4)의 단부 표면(41)과 협력하여 그들 사이에 공기 차단 공간(9)을 형성한다. 공기 차단 공간(9)은 환형 갭(8)과 공간 연통되어 있다.

이러한 구성에서, 중심 전극(3)의 단부(31)의 외부 표면(311)은 스파크 방전 표면으로서 작용한다. 접지 전극(7)의 환형 부분(71)의 내부 표면(711)은 중심 전극(3)의 단부(31)의 외부 표면(311)을 향해 있고, 스파크 랜딩 표면(spark landing surface)으로서 작용한다. 스파크 방전 표면 및 스파크 랜딩 표면은 상술한 종래의 스파크 플러그(1)의 것과 비교할 때 상대적으로 큰 영역을 갖고 있기 때문에, 스파크 방전 표면과 스파크 랜딩 표면 사이에서 보다 많은 방전 스파크가 발생되며, 이에 의해 방전 스파크에 의해 점화된 고효율 연소가 이뤄진다. 그 결과, 내연 기관의 성능이 향상되고, 공해가 감소된다.

또한, 사용시, 공기 차단 공간(9)내의 연료는 피스톤(도시하지 않음)에 의해 고압 압축의 결과로 환형 갭(8)을 통해 고속으로 유동되며, 탄화된 오염물질은 중심 전극(3)의 단부(31) 및 접지 전극(71)의 환형 피스톤상에 거의 축적되지 않는다. 따라서, 종래 기술에서 발생하던 단락 문제점이 회피될 수 있다.

도 6은 바람직한 제 1 실시예의 변형예인 본 발명에 따른 스파크 플러그(2')의 바람직한 제 2 실시예를 도시한 것이다.

이러한 실시예에 있어서, 접지 전극(7')의 환형 부분(71')은 세라믹 절연체(4)의 외경보다 작은 내경과, 세라믹 절연체(4)의 단부 표면(41)에 대향된 측면 표면(712)을 구비한다.

환형 갭(8')은 접지 전극(7')의 환형 부분(71')의 측면 표면(712)과 세라믹 절연체(4)의 단부 표면(41) 사이에 배치되어 있다.

도 7은 바람직한 제 1 실시예의 변형예인 본 발명에 따른 점화 플러그(2")의 바람직한 제 3 실시예를 도시한 것이다.

바람직한 제 1 실시예와 달리, 접지 전극(7")은 환형 부분(71)과, 본 실시예에 있어서 각도적으로 등거리에 있는 3개의 연결 부분(72)을 포함한다.

본 발명은 가장 실제적이고 바람직한 실시예와 결합하여 설명하였지만, 본 발명은 개시된 실시예에 의해 제한되지 않으며, 이러한 모든 변경 및 등가 구성을 포함하도록 가장 넓은 해석의 정신 및 영역내에 포함되는 다양한 구성을 커버한다.

본 발명의 점화 플러그는 내연 기관의 성능을 향상시키고 공해를 감소시키도 록 내연 기관에 사용할 수 있다.

도 1은 종래의 점화 플러그의 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 점화 플러그의 바람직한 제 1 실시예에를 도시하는 사시도,

도 3은 바람직한 제 1 실시예를 도시하는 부분 확대 사시도,

도 4는 바람직한 제 1 실시예를 도시하는 부분 개략 단면도,

도 5는 바람직한 제 1 실시예를 도시하는 개략 평면도,

도 6은 본 발명에 따른 점화 플러그의 바람직한 제 2 실시예를 도시하는 부분 개략 단면도,

도 7은 본 발명에 따른 스파크 플러그의 바람직한 제 3 실시예를 도시하는 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

2, 2', 2" : 점화 플러그 3 : 중심 전극

4 : 세라믹 절연체 5 : 전도성 외부 쉘

7, 7', 7" : 접지 전극 8, 8' : 환형 갭

9 : 공기 차단 공간 31 : 단부

41 : 단부 표면 42 : 외부 표면

71, 71' : 환형 부분 72 : 연결 부분

711 : 내부 표면 712 : 측면 표면

Claims

점화 플러그(2, 2', 2")에 있어서,

축(a)을 따라 연장되는 중심 전극(3)과,

상기 중심 전극(3)에 슬리브 연결된 세라믹 절연체(4)로서, 상기 중심 전극(3)의 일 단부(31)는 상기 세라믹 절연체(4)의 단부 표면(41)의 외측으로 연장되어 있는, 상기 세라믹 절연체(4)와,

상기 세라믹 절연체(4)를 이격되어 둘러싸는 전도성 외부 쉘(5)과,

상기 중심 전극(3)의 상기 단부(31) 둘레에 동축으로 배치된 환형 부분(71, 71')으로서, 상기 환형 부분(71, 71')과 상기 세라믹 절연체(4) 사이에는 환형 갭(8, 8')이 형성되어 있는, 상기 환형 부분(71, 71')과, 상기 환형 부분(71, 71')과 상기 전도성 외부 쉘(5)을 전기적으로 상호 연결하는 적어도 하나의 연결 부분(72)을 구비하는 접지 전극(7, 7', 7")을 포함하며,

상기 환형 갭(8, 8')은 1㎜보다 작으며,

상기 접지 전극(7, 7', 7")의 상기 환형 부분(71, 71')은 상기 중심 전극(3)의 상기 단부(31) 및 상기 세라믹 절연체(4)의 상기 단부 표면(41)과 협력하여, 그들 사이에 공기 차단 공간(9)을 형성하며, 상기 공기 차단 공간(9)은 상기 환형 갭(8, 8')과 공간 연통되어 있는

점화 플러그.
제 1 항에 있어서,

상기 접지 전극(7, 7")의 상기 환형 부분(71)은 상기 세라믹 절연체(4)의 외경보다 큰 내경을 갖고 있으며,

상기 환형 갭(8)이 상기 접지 전극(7, 7")의 상기 환형 부분(71)의 내부 표면(711)과 상기 세라믹 절연체(4)의 외부 표면(42) 사이에 배치되는

점화 플러그.
제 1 항에 있어서,

상기 접지 전극(7')의 상기 환형 부분(71')은 상기 세라믹 절연체(4)의 외경보다 작은 내경과, 상기 세라믹 절연체(4)의 상기 단부 표면(41)에 대향되는 측면 표면(712)을 구비하며,

상기 환형 갭(8')이 상기 접지 전극(7')의 상기 환형 부분(71')의 상기 측면 표면(712)과 상기 세라믹 절연체(4)의 상기 단부 표면(41) 사이에 배치되는

점화 플러그.
제 1 항에 있어서,

상기 세라믹 절연체(4)는 상기 전도성 외부 쉘(5)의 외측으로 노출된 상기 단부 표면(41)을 구비한 단부 부분(40)을 구비하는

점화 플러그.
제 1 항에 있어서,

상기 접지 전극(7")은 복수개의 상기 연결 부분(72)을 포함하는

점화 플러그.