JPH0318317B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、火花点火式内燃機関に使用される点
火栓の改良に関するものである。

〔従来の技術とその問題点〕 火花点火式内燃機関に使用される従来の点火栓
には、例えば特開昭49−117848号公報の第１図に
記載され、且つ、第１図に示すように、棒状の中
心電極２′の頂端面８′に対して、断面矩形の接地
電極３′を所定の放電間隔をもつて対峙したもの
と、例えば特開昭49−117848号公報の第２図又は
実開昭55−44565号公報の第２図に記載され、且
つ、第２図に示すように、棒状の中心電極２″の
外周面に対して、複数の接地電極３″における平
坦な先端面５″を所定の放電間隔をもつて対峙し
たものとがあるが、これらは、いずれも、互に平
行な面と面との間における放電によるものである
から、平面間では放電し難くて、放電電圧が高く
なると共に、放電の位置が一箇所に定まらないか
ら、火花放電が弱くなるのであり、また、互に平
行な面と面との放電では、その放電間隔は、接地
電極の陰になるので、当該放電間隔に混合気が流
入し難いばかりか、放電間隔内で発生した火炎核
が燃焼室の全域に成長することが、接地電極自体
によつて妨げられ、換言すれば火炎核の成長の方
向は、放電間隔における両面と平行な方向に限定
されて火炎核の成長の広がりが狭く、しかも、互
に平行な両面間の放電間隔で発生した火炎核は両
面に広く接して、多くの熱が両面を介して両電極
に伝達吸収されるいわゆる消炎作用が大きいの
で、火炎核は弱くなる。

その結果、火花による着火性が悪くて、着火が
不安定になり、特に機関のアイドリング等の低負
荷・低回転において着火不良を生じて、出力の低
下及び排気ガスの有害ガスの増大を招来するので
あつた。

本発明は、この問題を、中心電極に対する各接
地電極の形状により、耐久性を損なうことなく解
消するようにした点火栓を提供することを目的と
するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

このため第１の発明は、取付ねじ部の中心から
突出した断面円形の中心電極の回りに、前記取付
ねじ部から一体的に突出する複数の接地電極を配
設して成る点火栓において、前記各接地電極の先
端部を中心電極に向つて内向きに傾斜するように
屈曲する一方、前記各接地電極の先端部における
端面を中心電極の中心線に対して外向きに傾斜す
る傾斜面に形成して、この傾斜状の端面における
中心電極の中心線に対する傾斜角度を30〜80度に
し、該傾斜状の端面のうち前記中心電極寄りの内
側角部と中心電極の外周面との間に、半径方向に
所定の放電間隔を形成し、且つ、前記内側角部に
おける中心電極の中心線に沿う方向の位置を、中
心電極の頂端面の近傍に設定する一方、前記各接
地電極を、断面矩形の棒状体にして、その先端部
における内側角部を、前記中心電極の頂端面と略
平行で且つ中心電極の中心線と略直角の方向に延
びる直線状に形成する構成にした。

また、第２の発明は、前記第１の発明に加え
て、中心電極の頂端面に、各接地電極の中間の部
位から中心電極の中心に向つて延びる溝を設ける
構成にしたものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面（第３図及び第４
図）について説明すると、図において符号２は、
シリンダヘツド等に螺合する取付ねじ部１の中心
線上に延長して突出した断面円形の中心電極を、
符号３は、前記取付ねじ部１から前記中心電極２
の中心線６と略平行に延びるように一体的に突出
した少なくとも二本以上の接地電極を各々示し、
該各接地電極３の先端部４を、中心電極２に向つ
て内向きに中心電極２における中心線６に対して
適宜開度βだけ傾斜するように屈曲する一方、前
記各接地電極３の先端部４における端面５を、中
心電極２の中心線６に対して外向きに適宜角度α
だけ傾斜する。

そして、前記各接地電極３の先端部４における
端面５のうち、前記中心電極２よりの内側角部７
と、前記中心電極２の外周面との間に半径方向に
所定の放電間隔寸法Ｃを形成する一方、前記内側
角部７における中心電極２の中心線６に沿う方向
の高さ位置を、中心電極２の頂端面８と略同じ高
さ位置に設定する。

更に、前記各接地電極３を、断面矩形の棒状体
にて製作することによつて、その先端部４におけ
る内側角部７を、前記中心電極２の頂端面８と略
平行で且つ中心電極２の中心線６と略直角の方向
に延びる直線状に形成する。

このように構成すれば、矩形断面に形成した各
接地電極３の先端部４における端面５のうち中心
電極２寄りの直線状の内側角部７と、円形断面の
中心電極２における外周面とは、一箇所において
所定の放電〓間Ｃに接近することにより、火花放
電は、前記各接地電極３における内側角部７と中
心電極２とが最も接近する箇所に起こるから、火
花放電の位置は、一定の位置になると共に、１箇
所に集中することにより、強い火花が安定して得
られて、放電電圧を低下することができる。

また、中心電極２に対する各接地電極３の先端
部４における端面５を、中心電極２の中心線６に
対して外向きに適宜角度αだけ傾斜する一方、前
記接地電極３の先端部４における端面５のうち内
側角部７を、中心電極２の頂端面８と略同じ位置
にしたことにより、内側角部７と中心電極２との
間の放電間隔は、これら電極がのぞむ燃焼室内の
吸気混合気の流れに対して接地電極３の陰になる
ことがないから、放電間隔に混合気が流入し易い
のであり、しかも、内側角部７と中心電極２との
間の放電により、当該箇所に発生した火炎核は、
接地電極３の先端部４における端面５の外向き傾
斜角αの広がりをもつて、燃焼室の全域に広く成
長することになると共に、火炎核の両電極２，３
との接触面積が少なくなるから、火炎核の熱が両
電極２，３に伝達するいわゆる消炎作用も著しく
低減することになり、これらが相俟つて、混合気
への着火性が著しく向上するのである。

そして、前記各接地電極３を取付ねじ部１に対
して熔接等によつて固着するときの加工誤差と
か、各接地電極３の先端部４を中心電極２に向つ
て内向きに屈曲するときの加工誤差のために、各
接地電極３の先端部４が、中心電極２における中
心線６の方向より見て中心電極２の中心点に対し
てずれることになる。

この場合において、各接地電極３が、例えば、
米国特許第2324616号明細書の第４図に記載され
ているように、中心電極２と同様に円形断面であ
ると、各接地電極３における内側角部７は円弧状
になるから、当該円弧状内側角部７と中心電極２
における円弧状外周面とが最も接近する箇所が、
各接地電極３における加工時の誤差による前記ず
れのために、中心電極２における外周面の円周方
向に変位すると共に、当該箇所における放電〓間
Ｃが大きく変化し、換言すると、前記各接地電極
３における加工誤差に起因して、各放電箇所にお
ける中心電極の円周方向に沿つての間隔が不揃い
になると共に、放電〓間Ｃのバラ付きが大きくな
り、その結果、多数の点火栓について、所定の点
火特性を得ることができないのである。

これに対して、本発明は、前記各接地電極３を
矩形断面に形成して、当該各接地電極３における
内側角部７を、前記中心電極２の頂端面８と略平
行で且つ中心電極２の中心線６と略直角の方向に
延びる直線状に形成したことにより、この直線状
の内側角部７が、円形断面の中心電極２に接近す
ることになるから、各接地電極３を取付ねじ部１
に固着するときの加工誤差とか各接地電極３の先
端部４を屈曲するときの加工誤差のために、各接
地電極３の先端部４が中心電極２における中心線
６の方向より見て中心電極２の中心点に対して、
第４図において紙面の上方向に又は下方向にずれ
た場合においても、内側角部７が中心電極２の外
周面に対して最も接近する箇所が、円周方向に変
位することがないと共に、その間における放電〓
間Ｃは大きく変化することがなく、換言すると、
各接地電極３における加工誤差に起因して、各放
電箇所における中心電極２の円周方向に沿つての
間隔が不揃いになること、及び放電〓間Ｃのバラ
付きが大きくなることを確実に防止できるのであ
る。

更に、前記各接地電極３における端面５の傾斜
角αは、30〜80度にすべきであることが実験上判
明した。

すなわち、各接地電極３における端面５の傾斜
角αを、80度を越えた値にすると、内側角部７が
鋭角になるから、放電に際して当該内側角部７の
損耗が大きくて、点火栓の耐久性が低下すること
になり、また、端面５の傾斜角αが30度未満であ
ると、当該端面５を、従来のように中心電極２の
外周面と平行にしたものとの間に、着火性につい
て顕著な差を認めることができないのであり、前
記傾斜角度30〜80度にした場合において、各接地
電極３の損耗の増大、延いては点火栓の耐久性の
低下を招来することなく、着火性を、前記第１図
及び第２図に示す従来の場合のよりも大幅に向上
できるのであつた。

加えて、各接地電極３の端面５における内側角
部７の中心電極２の頂端面８に対する高さは、第
３図に一点鎖線又は二点鎖線で示すように多少変
化しても良いが、中心電極２の頂端面８に対して
低い側と高い側とについて各々前記放電間隔寸法
Ｃを越えない所に設定すべきである。すなわち、
中心電極２の頂端面８に対する内側角部７の高さ
が、前記放電間隔寸法Ｃを越えて高くなると、内
側角部７から中心電極２までの距離が離れること
になつて放電電圧の低下を図ることができないば
かりか、放電間隔が接地電極２の陰になるので混
合気の流入及び火炎核の成長に問題があり、逆
に、中心電極２の頂端面８に対する内側角部７の
高さが、前記放電間隔寸法Ｃを越えて低くなる
と、放電間隔が中心電極２の陰になると共に中心
電極２による消炎作用が大きくなる点に問題があ
ることが実験において判つた。

第５図〜第７図は第２の発明に対する実施例を
示し、このものは、前記第１の発明に対する実施
例において、中心電極２の頂端面８に両接地電極
３，３の中間部分の位置に、中心電極２の中心線
６の直角方向に中心電極２を横断する溝１０を設
けたものであり、このように、中心電極２の頂端
面８に溝１０を設けることにより、放電間隔で発
生した火炎核は、第５図に点線円で示すように成
長して、成長の広がりがより増大すると共に、中
心電極２の頂面部８付近の熱容量が小さくなつ
て、火炎核の熱が中心電極２にうばわれるのを少
なくできるから、火炎核の消炎作用をより低減で
きるのである。

この場合、中心電極２の頂端面８に設ける溝１
０は、各接地電極３，３の中間の部位から中心電
極２の中心点に向つて延びるように構成すれば良
く、従つて、接地電極３が３個の場合には、該溝
１０は、第７図に示すようにＹ字状になり、接地
電極３が４個の場合には、十字状になる。また、
溝１０の断面形状は、Ｖ字状に限らずＵ字状等他
の断面形状にしても良いことは云うまでもない。

〔発明の作用・効果〕

以上の通り第１の発明によると、各接地電極３
の先端部４を中心電極２に向つて内向きに傾斜す
るように屈曲する一方、前記各接地電極３の先端
部４における端面５を中心電極２の中心線６に対
して外向きに傾斜する傾斜面に形成して、この傾
斜状の端面５における中心電極２の中心線６に対
する傾斜角度αを30〜80度にし、該傾斜状の端面
５のうち前記中心電極２寄りの内側角部７と中心
電極２の外周面との間に、半径方向に所定の放電
間隔Ｃを形成し、且つ、前記内側角部７における
中心電極２の中心線６に沿う方向の位置を、中心
電極２の頂端面８の近傍に設定したことにより、
中心電極２と各接地電極３との間における放電電
圧を下げることができると共に、各接地電極３の
損耗の増大、延いては点火栓の耐久性の低下を招
来することなく、火花放電による混合気の着火性
を著しく向上できるから、機関のアイドリング等
の低負荷・低回転域においても確実に安定して着
火でき、出力ダウン及び排気ガス中の有害ガスの
増大を防止できるのである。

しかも、第１の発明は、前記各接地電極３を、
断面矩形の棒状体にして、その先端部４における
内側角部７を、前記中心電極２の頂端面８と略平
行で且つ中心電極２の中心線６と略直角の方向に
延びる直線状に形成する構成にしたことにより、
各接地電極３における加工誤差に起因して、各放
電箇所における中心電極２の円周方向に沿つての
間隔が不揃いになること、及び放電〓間のバラ付
きが大きくなることを確実に防止できるから、前
記した所定の点火性能を、多数の点火栓について
確実に確保することができる効果を奏する。

また、第２の発明は、前記第１の発明に加え
て、中心電極２の頂端面８に設けた溝１０によつ
て前記第１の発明における点火性能をより助長で
きる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の点火栓を示す図、第
３図は本発明の第１実施例の点火栓を示す図、第
４図は第３図の平面図、第５図は本発明の第２実
施例の点火栓を示す図、第６図は第５図の平面
図、第７図は他の実施例の平面図である。 １……取付ねじ部、２……中心電極、３……接
地電極、４……接地電極の先端部、５……端面、
６……中心線、７……内側角部、８……頂端面、
１０……溝、α……接地電極の先端部における端
面と中心電極の中心線との間の角度、β……接地
電極の先端部と中心電極の中心線との間の角度。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 取付ねじ部１の中心から突出した断面円形の
   中心電極２の回りに、前記取付ねじ部１から一体
   的に突出する複数の接地電極３を配設して成る点
   火栓において、前記各接地電極３の先端部４を中
   心電極２に向つて内向きに傾斜するように屈曲す
   る一方、前記各接地電極３の先端部４における端
   面５を中心電極２の中心線６に対して外向きに傾
   斜する傾斜面に形成して、この傾斜状の端面５に
   おける中心電極２の中心線６に対する傾斜角度α
   を30〜80度にし、該傾斜状の端面５のうち前記中
   心電極２寄りの内側角部７と中心電極２の外周面
   との間に、半径方向に所定の放電間隔Ｃを形成
   し、且つ、前記内側角部７における中心電極２の
   中心線６に沿う方向の位置を、中心電極２の頂端
   面８の近傍に設定する一方、前記各接地電極３
   を、断面矩形の棒状体にして、その先端部におけ
   る内側角部７を、前記中心電極２の頂端面８と略
   平行で且つ中心電極２の中心線６と略直角の方向
   に延びる直線状に形成したことを特徴とする内燃
   機関の点火栓。 ２ 取付ねじ部１の中心から突出した断面円形の
   中心電極２の回りに、前記取付ねじ部１から一体
   的に突出する複数の接地電極３を配設して成る点
   火栓において、前記各接地電極３の先端部４を中
   心電極２に向つて内向きに傾斜するように屈曲す
   る一方、前記各接地電極３の先端部４における端
   面５を中心電極２の中心線６に対して外向きに傾
   斜する傾斜面に形成して、この傾斜状の端面５に
   おける中心電極２の中心線６に対する傾斜角度α
   を30〜80度にし、該傾斜状の端面５のうち前記中
   心電極２寄りの内側角部７と中心電極２の外周面
   との間に、半径方向に所定の放電間隔Ｃを形成
   し、且つ、前記内側角部７における中心電極２の
   中心線６に沿う方向の位置を、中心電極２の頂端
   面８の近傍に設定する一方、前記各接地電極３
   を、断面矩形の棒状体にして、その先端部４にお
   ける内側角部７を、前記中心電極２の頂端面８と
   略平行で且つ中心電極２の中心線６と略直角の方
   向に延びる直線状に形成し、更に、前記中心電極
   ２の頂端面８には、各接地電極３の中間の部位か
   ら中心電極２の中心に向つて延びる溝１０を設け
   たことを特徴とする内燃機関の点火栓。