JPH01176690A - 内燃機関用点火栓の速燃焼装置 - Google Patents

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ｌ′ｖ１８２−１１４７１号公Ｎ　ニ示す如
く、接Ｊ′Ｉ！！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開局点」 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、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？＋９１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と共に、引火溝を
形成するＪａｉｌ！！電極鈑を太電極石ことによって消
炎作用が大きくなるから、引火溝の容積及び長さが限定
され１例えばガソリン・プロパンガス拳軽油な゛ど燃料
の種類などに応じて最適形状の引火溝を容易に得られな
い等の問題があった。

「問題点を解決するための手段」 然るに、本発明は、中心電極と接地電極銀の間にプラグ
ギャップを形成する点火栓において、前記中心電極の柱
形先端側の先端面で中心電極中央に燃料集中部を設け、
その軸芯線と交叉する方向に燃料集中部に連通ずる引火
溝を形成し、接地電極鈑先端面とでプラグギャップを形
成する前記中心電極外周面側に引火溝側端を開口させた
ことを特徴とするものである。

「作　用」 従って１着火によりプラグギャップに火炎核が形成され
たとき、プラグギャップを形成する接地電極鈑先端面に
反撥する火炎核が引火溝方向に突出するから、前記引火
溝内の少量の混合気は速やかに燃焼し延焼火力を増して
、燃料集中部に延焼して更に強力な火炎核を発生して延
焼火力を従来よりも容易に増強し得ると共に、スパーク
の発生が第１の種火とすれば引火溝の燃焼火力は第２の
種火となり、更に燃料集中部への延焼は第３の種火とな
ってその強力な延焼火力を従来よりも容易に増強し得、
プラグギャップから引火溝及び燃料集中部への火炎伝播
加速度を、従来よりも大にすることができるプラグギャ
ップの火炎核の形成から引火溝を経て燃料集中部の混合
気の燃焼までの時間短縮を容易に行い得ると共に、前記
中心電極先端面を必要に応じて拡大することにより、引
火溝及び燃料集中部の容積及び長さが接地電極銀の消炎
作用によって限定されることなく燃料の種類等に応じて
、最適形状の引火溝及び燃料集中部を容易に得られるも
のである。

さらに、中心電極と接地電極銀の間にプラグギャップを
形成する点火栓において、前記中心電極の柱形先端側の
外周面で軸芯回りに引火溝を形成し、接地電極鈑先端面
と中心電極外周面とで形成するプラグギャップに前記引
火溝の一部を開口させたことにより、大きな表面積を有
する中心電極の外周面を有効に利用して容積及び長さな
ど希望する形状の引火溝を簡単な加工で形成し得、プラ
グギャップの火炎核を第１の種火として第２の種火とな
仝引火溝内の混合気燃焼時間の短縮並びに延焼効率の向
上などを容易に達成し得、プラグギャップに発生する火
炎核の延焼力を引火溝により中心電極の軸芯回りで多方
向に伝播し得るものである。

「実施例」 以下１本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。第１
図は全体図、第２図は部分図、第３図は底面図であり、
内燃機関のエンジンブロックに螺Ｚ固定して接地させる
導電全屈製固定体（１）と。

その固定体（１）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
の接地電極銀（５）（５）基端を一体固定させ、中心電
極（０軸芯線と略平行に各接地電極銀（５）（５）基端
側を延設させる。

また前記接地電極銀（５）先端側を中心電極（４）方向
に折曲げ、接地電極銀（５）先端側を中心電極（４）軸
芯線に直交する方向に延設させると共に、中心電極（０
先端側外周面に接地電極銀（５）先端側端面を対向配置
させ、中心電極（０外周面と接地電極銀（５）端面との
間にプラグギャップ（８）を形成する。

ざらに、第４図及び第５図にも示す如く、前記中心電極
（４）の円柱形先端側の先端面で中心電極（４）軸芯線
と交叉する方向に開放角度が約１００〜１２０度の端面
三角形の引火溝（７）を形成し、接地電極銀（５）先端
面とでプラグギャップ（６）を形成する前記中心電極（
４）外周面側に引火溝（７）側端を開口させると共に、
前記引火溝（７）の最深部と略凹−深さに中心す極（４
）先端面軸芯位置を窪ませ１円形穴の燃料集中部（８）
を形成し、この燃料集中部（８）を前記プラグギャップ
（６）に引火溝（７）を介して連通させ、前記プラグギ
ャップ（６）に発生する火炎核の燃焼膨張力が接地電極
鈑（５）先端面に反撥し、接地電極銀（５）先端面に対
向する中心電極（４）の引火溝（７）方向への火炎核の
燃焼膨張力として働き、プラグギャップ（８）の火炎核
が物理的に加速されて引火溝（７）方向に突出し、小容
積の引火溝（７）内の混合気を早期に延焼させ、火炎核
を第１の種火として引火溝（７）の燃焼ガスによって大
きな第２の種火を形成すると共に、燃料集中部（８）の
混合気を燃焼させてより大きな第３の種火を形成し、プ
ラグイヤツブ（８）での火炎核の発生から燃料集中部（
８）の混合気燃焼までの火炎伝播加速度を極めて大とし
、シリンダ内の混合気の初期燃焼速度を著しく加速する
ように構成している。

本実施例は上記の如く構成するもので、エンジンに固定
体（１）を取付け、ターミナル（３）に通電することに
より、中心電極（０先端の外周面と接地電極銀（５）先
端面間のプラグギャップ（６）にスパークが発生するも
ので、エンジンのシリンダに供給される混合気はピスト
ンによって圧縮され、ピストンの上死点直前で中心電極
（０に通電されると、プラグギャップ（６）にスパーク
が生じて混合気に点火され、混合気が燃焼してこの爆発
力によりピストンが押戻される爆発工程が行われる。

前記プラグイヤツブ（６）のスパークによって頚部に第
１の種火である火炎核が形成され、他部に比べて容積が
小さい引火溝（７）内の混合気に火炎核が延焼して引火
溝（７）内の混合気が早期に燃焼し、火炎核よりも大き
な第２の種火を形成すると共に、燃料集中部（８）の混
合気が燃焼してより大きな第３の種火が形成され、引火
溝（７）及び燃料集中部（８）内の混合気が燃焼して膨
張する力が内部で反撥して物理的に加速されてシリンダ
内に放出され、シリンダ内の混合気を燃焼させるもので
、引火溝（７）の燃焼ガスを第２の種火とし、燃料集中
部（８）の燃焼ガスを第３の種火としてシリンダ内の混
合気の燃焼時間を短縮し、不完全燃焼ガスの発生を防止
し、またピストンの圧縮工程での出力損失を低下させて
機関効率を向上させ、燃料消費量を低減させるものであ
る。

而して、前記プラグギャップ（６）に火炎核が形成され
たとき、その火炎核の燃焼膨張力が接地電極銀（５）先
端面に反撥し、火炎核が物理的に加速されて引火溝（７
）方向に突出するから、着火によりプラグギャップ（６
）に火炎核が形成され、その火炎核が引火溝（７）内に
延焼し、引火溝（７）内の混合気が燃焼完了するのに必
要な時間が短縮できると共に、接地電極銀（５）面に反
撥させる火炎核の物理的な加速により、引火溝（７）内
の混合気を燃焼させて形成する第２の種火の延焼火力を
一層増幅させることができるものである。

さらに第６図及び第７図は他の実施例を示すもので、中
心電極（４）先端側の端面に端面半円形の引火溝（７）
を形成し、引火溝（７）の半円形側端をプラグギャップ
〔８）に開口している。

さらに第８図及び第９図は他の実施例を示すもので、中
心電極（４）先端側の端面に端面四角形の引火溝（７）
を形成し、引火溝（７）の四角形側端をプラグイヤツブ
（６）に開口している。

さらに第１０図乃至第１３図は他の実施例を示すもので
、中心電極（０と接地電極銀（５）の間にプラグギャッ
プ（８）を形成する点火栓において。

前記中心′１［極（４）の円柱形先端側の外周面で軸芯
回りに端面半円形の引火ｉ＋１（９）を形成し、接地電
極銀（５）先端面と中心電極（４）外周面とで形成する
プラグギャップ（８）に前記引火溝（９）の一部を開口
させたもので、スパークによる着火でプラグギャップ（
６）に火炎核が形成されたとき、接地電極銀（５）先端
面に火炎核の燃焼爆発力が反撥し。

接地電極銀（５）先端面に対向する部分の引火溝（３）
内の混合気を早期に燃焼させ、その引火溝（９）内の他
の部分の混合気を延焼させ、第１の種火とするプラグギ
ャップ（８）の火炎核よりも大きな第２の種火を引火溝
（９）内の燃焼ガスによって形成し、中心電極（４）の
外周に輪状に一層される引火溝（８）の燃焼ガスがシリ
ンダ内の混合気に延焼し、シリンダ＾の混合気を燃焼さ
せるものである。

さらに第１４図は他の実施例を示すもので、中心電極（
４）の円柱形先端側の外周面で軸芯回りに端面三角形の
引火溝（３）を形成している。

さらに第１５図は他の実施例を示すもので、中心電極（
４）の円柱形先端側の外周面で軸芯回りに端面四角形の
引火ｔＪ　（９）を形成している。

さらに第１６図及び第１７図は他の実施例を示すもので
、上記第４図及び第５図に示す実施例と同様に、中心電
極（４）の先端面で軸芯線と交叉する方向に端面三角形
の引火溝（７）を形成し、また中心電極（０先端面軸芯
位置を窪ませて円形穴の燃料集中部（８）を形成すると
共に、上記第１２図及び第１３図に示す実施例と同様に
、中心電極（０先端側外周面で軸芯回りに端面半円形の
引火溝（９）を形成したもので、プラグギャップ（６）
に形成される火炎核を前記各引火溝（７）（９）内の混
合気に延焼させ、各引火溝（７）（９）の燃焼ガスによ
って火炎核より大きな第２の種火を２個所に略同時に分
散形成するものである。

さらに第１８図及び第１９図は他の実施例を示すもので
、中心電極（４）の先端にこれよりも大径の円柱形引火
体（１０）を溶接固定（１１）により一体連設し、その
引火体（ｌＯ）によって中心電極（４）の−部を構成す
ると共に、前記引火体（１０）外周面に接地電極銀（５
）先端面を対向配設してプラグギャップ（６）を形成し
ている。また前記引火体（１０）の外周面で引火体（１
０）及び中心電極（４）の軸芯線に対し略モ行で同方向
に端面三角形の引火溝（１２）を形成し、接地電極銀（
５）に対向する引火溝（１２）の中間部をプラグギャッ
プ（８）に開口させると共に、引火体（１０）の外周面
に略等間隔に複数の引火溝（１２）・・・を設けている
。さらに、前記引火体（１Ｇ）外周面のプラグギャップ
（６）の上方及び下方側で軸芯回りに端面半円形の導火
溝（１３）（１３）を形成し。

各引火ｉＭ（１２）・・・を導火溝（１３）によって連
通させ。

また前記引火体（１０）の先端面を皿形に窪ませて燃料
集中Ｆｉｌｓ（１４）を形成し、この燃料集中部（１４
）外周縁を部分的に前記引火溝（１２）側端に連通させ
る。

そしてプラグギャップ（６）に発生した火炎核を最も近
い位置の引火溝（１２）内の混合気に延焼させた後、引
火溝（１２）及び導火溝（１３）及び燃料集中部（１４
）の混合気を夫々延焼させ、これらの燃焼ガスを種火と
してシリンダ内の混合気を燃焼させるものである。

さらに第２０図は他の実施例を示すもので、上記第１８
図に示す実施例と同様に、引火溝（１２）及び燃料集中
部（１４）を引火体（ｌＯ）に設けると共に。

引火体（１Ｇ）外周面に導火溝（１３）を螺線形に形成
し。

プラグギャップ（６）に開口する導火溝（１３）の混合
気にプラグギヤー、プ（８）の火炎核を直接延焼させる
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
）と接地電極銀（５）の間にプラグギャップ（８）を形
成する点火栓において、前記中心電極（４）の柱形先端
側の先端面で中心電極（０中夫に燃料集中部（８）を設
け、その軸芯線と交叉する方向に燃料集中部（８）に連
通ずる引火溝（７）を形成し、接地電極銀（５）先端面
とでプラグギャップ（８）を形成する前記中心電極（４
）外周ｗｆＩｇ１４に引火溝（７）側端を開口させたも
ので１着火によりプラグギャップ（６）に火炎核が形成
されたとき、プラグギャップ（６）を形成する接地電極
銀（５）先端面に反撥する火炎核が引火溝〔７）方向に
突出するから、前記引火溝（７）内の少量の混合気は速
やかに燃焼し延焼火力を増して、燃料集中部（８）に延
焼して更に強力な火炎核を発生して延焼火力を従来より
も容易に増強できると共に、スパークの発生が第１の種
火とすれば引火溝（７）の燃焼火力は第２の種火となり
、更に燃料集中部（８）への延焼は：５３の種火となっ
てその強力な延焼火力を従来よりも容易に増強でき、プ
ラグギャップ（６）から引火溝（７）及び燃料集中部（
８）への火炎伝播加速度を、従来よりも大にすることが
できるプラグギャップ（６）の火炎核の形成から引火溝
（７）を経て燃料集中ｆｆ１（８）の混合気の燃焼まで
の時間短縮を容易に行うことができると共に、前記中心
電極（４）先端面を必要に応じて拡大することにより、
引火溝（７）及び燃料集中部（８）の容積及び長さが接
地へ、 電極鈑（５）の消炎作用によって限定されることなく燃
料の種類等に応じて、最適形状の引火溝（７）及び燃料
集中部（８）を容易に得ることができる等の効果を奏す
るものである。

さらに、中心電極（４）と接地電極鈑（５）の間にプラ
グギャップ（６）を形成する点火栓において、前記中心
電極（４）の柱形先端側の外周面で軸芯回りに引火溝（
９）（１２）を形成し、接地電極鈑（５）先端面と中心
電極（４）外周面とで形成するプラグギャップ（６）に
前記引火溝（θ）（１２）の一部を開口させたことによ
り、大きな表面積を有する中心電極（４）の外周面を有
効に利用して合端及び長さなど希望する形状の引火溝（
９）（１２）を簡単な加工で形成でき、プラグギャップ
（８）の火炎核を第１の種火として第２の種火となる引
火溝（９）（１２）内の混合気燃焼時間の短縮並びに延
焼効率の向上などを容易に達成でき、プラグギャップ（
６）に発生する火炎核の延焼力を引火溝（９）（１２）
により中心電極（４）の軸芯回りで多方向に伝播できる
等の効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体図、第２図はその
部分図、第３図は底面図、第４及び第５図は部分拡大図
、第６図乃至第２０図は他の実施例を示す説明図である
。 （４）・・・　中心電極 （５）・・・　接地電極 （６）・・・　　プラグギャップ （７）（９）（１２）・・・引　火　溝（８）・・・　
燃料集中部 代理人　　　藤　　原　　忠　　治 ８１図　　　　　　　　第２凹 Ｆ ＄４図 ８３図 第７図 ゛　晃１０図 第１１図 ８１２図 ’４１３図 第１４図 ８１５図 九 、５Ｆ、　１６図 第１８　　図 ８１ｑ図 第２０図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）中心電極と接地電極鈑の間にプラグギャップを形
   成する点火栓において、前記中心電極の柱形先端側の先
   端面で中心電極中央に燃料集中部を設け、その軸芯線と
   交叉する方向に燃料集中部に連通する引火溝を形成し、
   接地電極鈑先端面とでプラグギャップを形成する前記中
   心電極外周面側に引火溝側端を開口させたことを特徴と
   する内燃機関用点火栓の速燃焼装置。
2. （２）中心電極と接地電極鈑の間にプラグギャップを形
   成する点火栓において、前記中心電極の柱形先端側の外
   周面で軸芯回りに引火溝を形成し、接地電極鈑先端面と
   中心電極外周面とで形成するプラグギャップに前記引火
   溝の一部を開口させたことを特徴とする内燃機関用点火
   栓の速燃焼装置。