等离子流火花塞制造技术

火花塞(1)具有：绝缘子(2)，具有轴孔(4)；中心电极(5)，插入并设置于轴孔(4)内，以使前端面与绝缘子(2)的前端相比更位于后端侧；主体配件(3)；以及接地电极(27)，固定于主体配件(3)，具有由轴孔(4)的内周面以及中心电极(5)的前端面形成的腔部(29)。轴孔(4)具有从中心电极(5)的前端面朝向轴线(CL1)方向前端侧延伸的第1直线部(41)、和从第1直线部(41)的前端朝向轴线(CL1)方向前端侧缩径的缩径部(43)。另外，在包括轴线(CL1)的截面中，将与轴线(CL1)正交的直线和缩径部(43)的外形线所构成的角中的锐角的角度设为α(°)时，满足α≥10。由此，实现引燃性的提高，并且抑制沟道效应，能够长期维持优异的引燃性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及形成等离子体从而对混合气体进行引燃的等离子流火花塞。
技术介绍
以往，在内燃机等的燃烧装置中，使用通过火花放电将混合气体引燃的火花塞。并且，近年来，为了应对燃烧装置的高输出化和低耗损化的要求，提案有等离子流火花塞，即使对于燃烧的蔓延快、引燃界限空燃比更高的稀薄混合气体也能够更切实地引燃。通常等离子流火花塞具有筒状的绝缘体，具有轴孔；中心电极，在前端面比绝缘体的前端面更深入的状态下插入并设置在上述轴孔内；主体配件，配置于绝缘体的外周； 以及圆环状的接地电极，接合到主体配件的前端部。另外，等离子流火花塞具有由中心电极的前端面以及轴孔的内周面形成的空间(腔部)，该腔部经由形成于接地电极的贯通孔从而与外部连通。在上述等离子流火花塞中，如下对混合气体进行引燃。首先，将电压施加到中心电极与接地电极之间，在两者之间产生火花放电从而绝缘击穿两者之间。在此基础上，通过在两者之间流过高能量的电流而使放电状态转变，在上述腔部的内部产生等离子体。并且，通过产生的等离子体从腔部的开口喷出，对混合气体进行引燃。然而，作为实现更进一步优异的引燃性的方法，考虑在火花放电后将流入的电流设为更高能量，产生更大的等离子体。可是，若流入高能量的电流，则有可能中心电极变得容易耗损，在火花放电时所需的电压(放电电压)急速地增大。因此，提案有如下方法在腔部的内周面设置台阶部、或设置朝向前端侧缩径的缩径部，从而在腔部设置节流阀，即使是较低能量的电流也能实现优异的引燃性(例如，参照专利文献I等)。现有技术文献专利文献专利文献I :W02008/156035A1
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，在中心电极与接地电极之间沿着绝缘体的内周面产生火花放电，因此产生了由于火花放电而消去位于火花放电路径上的绝缘体的现象(所谓沟道效应)。在此，在中心电极与接地电极之间且大致沿着轴线的方向上产生火花放电，但在腔部的内周面设置台阶部的情况下，该台阶部(绝缘体的内周面)与火花放电的方向大致正交。因此，火花放电在对绝缘体的内周面(台阶部)过度地按压的状态下产生，从而沟道效应有可能在上述台阶部急速地发展。若沟道效应发展、腔部的容积增大，则等离子体的喷出压力降低，进而有可能导致引燃性的降低。对此，若代替台阶部而构成为设置连续缩径的锥状的内周面(缩径部)，则能够防止绝缘体的内周面与火花放电的方向正交的情况。可是，在该情况下，在上述技术中，绝缘体的内周面中与中心电极的前端角部(位于中心电极的前端面与侧面之间的部位)最接近的部位成为位于缩径部的后端的弯曲部分。因此,火花放电以电场强度高的部位为基点容易产生，但中心电极的前端角部和上述弯曲部分这两者的电场强度均较高，另外，两者接近，因此有可能火花放电在经过上述弯曲部分的路径上集中产生。其结果是，伴随火花放电，沟道效应在上述弯曲部分急速地发展，从而有可能腔部的容积急剧地增大、或穿透绝缘体。本专利技术是鉴于上述情况而专利技术的，其目的在于提供一种等离子流火花塞，实现引燃性的提高，并且抑制沟道效应的急速发展，从而能够长期维持优异的引燃性。用于解决课题的手段以下，分项说明适用于解决上述目的的各构成。此外，根据需要说明对应的构成所特有的作用效果。构成I.本构成的等离子流火花塞具有绝缘体,具有沿着轴线方向延伸的轴孔；中心电极，插入并设置于上述轴孔内，以使前端面与上述绝缘体的前端相比更位于上述轴线方向后端侧；主体配件，配置于上述绝缘体的外周；以及接地电极，固定于上述主体配件的前端部，具有由上述轴孔的内周面以及上述中心电极的前端面形成的腔部，上述等离子流火花塞的特征在于，上述轴孔具有第I直线部，从上述中心电极的前端面朝向上述轴线方向前端侧延伸，具有相同的内径；以及缩径部，从上述第I直线部的前端朝向上述轴线方向前端侧缩径，在包括上述轴线的截面中，将与上述轴线正交的直线和上述缩径部的外形线所构成的角中的锐角的角度设为α (° )时，满足α彡10。此外，“相同的内径”是指不仅包括内径沿着轴线方向严格固定的情况，还包括内径沿着轴线方向些许变动的情况。因此，也可以例如将内周面相对于轴线些许(例如， ±5° )倾斜(以下，同样)。根据上述构成1，在轴孔中设置有朝向轴线方向前端侧缩径的缩径部。因此，能够使朝向腔部的开口侧(轴方向前端侧)的等离子体的喷出压力增大，能够使来自腔部开口的等离子体喷出长度更大。其结果是，能够实现引燃性的提高。另一方面，通过设置缩径部，有可能腔部的容积急剧增大等，但根据上述构成1，与轴线正交的直线和缩径部的外形线所构成的角度α为10°以上，缩径部不成为与火花放电的方向正交的状态，而极力沿着火花放电的方向形成。因此，能够更切实地抑制火花放电在对缩径部过度地按压的状态下产生的状况，能够更切实地防止沟道效应的急速发展。而且，根据上述构成1，在中心电极的前端面与缩径部之间设置有第I直线部，第I 直线部与缩径部之间形成的弯曲部分和中心电极的前端面在轴线方向上隔离。因此，能够更有效地防止火花放电在经过上述弯曲部分的路径上集中产生的状况，能够使火花放电路4径更分散。其结果是，与角度α设为10°以上相辅相成，能够极其有效地防止沟道效应的急速发展。如上所述，根据上述构成1，角度α设为10°以上，并且设置第I直线部，从而能够有效克服伴随设置缩径部而沟道效应急速发展这样的弊端，能够长期维持设置缩径部所带来的引燃性的提高这样的优点。构成2.本构成的等离子流火花塞，其特征在于，满足α <45。根据上述构成2，角度α为45°以下，因此能够使腔部中由缩径部以及第I直线部形成外周的部分(第I腔部)的容积充分小。因此，能够抑制第I腔部中等离子体向径向的蔓延，能够使沿着轴线方向的等离子体的喷出速度进一步增大。其结果是，能够使来自腔部的开口的等离子体的喷出长度变大，能够实现引燃性的进一步提高。构成3.本构成的等离子流火花塞在上述构成I或2中，其特征在于，将沿着上述轴线的上述第I直线部的长度设为O. 5mm以下。在火花放电时，电荷可能对缩径部进行冲撞，但根据上述构成3，沿着轴线的第I 直线部的长度较小地设为O. 5mm以下，能够有效降低电荷对缩径部的冲撞能量。其结果是， 能够更进一步切实地抑制沟道效应，能够进一步长期维持优异的引燃性。构成4.本构成的等离子流火花塞在上述构成I至3的任一项中，其特征在于，将包括上述中心电极的前端的与·上述轴线方向正交的假想平面与上述腔部的开口之间的上述绝缘体的内周面的最短距离设为I. Omm以上。若中心电极伴随等离子体的生成而磨损，则磨损粉末附着于绝缘体的内周面，有可能降低中心电极与接地电极之间的绝缘电阻。在此,若中心电极与接地电极之间的绝缘电阻过度地小，则有可能在两者之间容易产生电流的泄漏，对于火花放电乃至等离子体的生成产生妨碍。对于此点，根据上述构成4，在包含中心电极的前端且与轴线正交的假想平面与腔部的开口之间的绝缘体的内周面的最短距离充分大地确保为I. Omm以上。因此，即使一些磨损粉末附着于绝缘体的内周面，也能够在中心电极与接地电极之间维持充分的绝缘性能。其结果是，能够更切实地防止电流的泄漏，进而能够更切实地发挥上述构成I等所产生的作用效果。构成5.本构成的等离子流火花塞在上述构成I至4的任一项中，其特征在于，上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.18 JP 2010-139073;2010.09.10 JP 2010-202641.一种等尚子流火花塞，具有绝缘体，具有沿着轴线方向延伸的轴孔；中心电极，插入并设置于上述轴孔内，以使前端面与上述绝缘体的前端相比更位于上述轴线方向后端侧；主体配件，配置于上述绝缘体的外周；以及接地电极，固定于上述主体配件的前端部，具有由上述轴孔的内周面以及上述中心电极的前端面形成的腔部，上述等离子流火花塞的特征在于，上述轴孔具有第I直线部，从上述中心电极的前端面朝向上述轴线方向前端侧延伸，具有相同的内径；以及缩径部，从上述第I直线部的前端朝向上述轴线方向前端侧缩径，在包括上述轴线的截面中，将与上述轴线正交的直线和上述缩径部的外形线所构成的角中的锐角的角度设为α (° )时，满足α彡10。2.根据权利要求I所述的等离子流火花塞，其特征在于，满足α<45。3.根据权利要求I或2所述的等离子流火花塞，其特征在于，将沿着上述轴线的上述第 I直线部的长度设为O. 5mm以下。4.根据权利要求I至3中任一项所述的等离子流火花塞，其特征在于，将包括上述中心电极的前端的与上述轴线方向正交的假想平面与上述腔部的开口之间的上述绝缘体的内周面的最短距离设为I. Omm以上。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：龟田裕之，中野悌丞，山村直史，笠原大辅，佐藤美邦，
申请(专利权)人：日本特殊陶业株式会社，
类型：
国别省市：