[發明專利]等離子流火花塞

有效

• 申請號: 201180030140.8
• 申請日: 2011-06-14
• 公開（公告）號: CN102948024A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 龜田裕之;中野悌丞;山村直史;笠原大輔;佐藤美邦
• 申請（專利權）人: 日本特殊陶業株式會社
• 主分類號: H01T13/20
• 分類號: H01T13/20;F02P3/01;H01T13/39;H01T13/52
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 李亞;陸錦華

技術領域

本發明涉及形成等離子體從而對混合氣體進行引燃的等離子流火花塞。

背景技術

以往，在內燃機等的燃燒裝置中，使用通過火花放電將混合氣體引燃的火花塞。并且，近年來，為了應對燃燒裝置的高輸出化和低耗損化的要求，提案有等離子流火花塞，即使對于燃燒的蔓延快、引燃界限空燃比更高的稀薄混合氣體也能夠更切實地引燃。

通常等離子流火花塞具有：筒狀的絕緣體，具有軸孔；中心電極，在前端面比絕緣體的前端面更深入的狀態下插入并設置在上述軸孔內；主體配件，配置于絕緣體的外周；以及圓環狀的接地電極，接合到主體配件的前端部。另外，等離子流火花塞具有由中心電極的前端面以及軸孔的內周面形成的空間(腔部)，該腔部經由形成于接地電極的貫通孔從而與外部連通。

在上述等離子流火花塞中，如下對混合氣體進行引燃。首先，將電壓施加到中心電極與接地電極之間，在兩者之間產生火花放電從而絕緣擊穿兩者之間。在此基礎上，通過在兩者之間流過高能量的電流而使放電狀態轉變，在上述腔部的內部產生等離子體。并且，通過產生的等離子體從腔部的開口噴出，對混合氣體進行引燃。

然而，作為實現更進一步優異的引燃性的方法，考慮在火花放電后將流入的電流設為更高能量，產生更大的等離子體。可是，若流入高能量的電流，則有可能中心電極變得容易耗損，在火花放電時所需的電壓(放電電壓)急速地增大。

因此，提案有如下方法：在腔部的內周面設置臺階部、或設置朝向前端側縮徑的縮徑部，從而在腔部設置節流閥，即使是較低能量的電流也能實現優異的引燃性(例如，參照專利文獻1等)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：WO2008/156035A1

發明內容

發明所要解決的課題

然而，在中心電極與接地電極之間沿著絕緣體的內周面產生火花放電，因此產生了由于火花放電而消去位于火花放電路徑上的絕緣體的現象(所謂溝道效應)。在此，在中心電極與接地電極之間且大致沿著軸線的方向上產生火花放電，但在腔部的內周面設置臺階部的情況下，該臺階部(絕緣體的內周面)與火花放電的方向大致正交。因此，火花放電在對絕緣體的內周面(臺階部)過度地按壓的狀態下產生，從而溝道效應有可能在上述臺階部急速地發展。若溝道效應發展、腔部的容積增大，則等離子體的噴出壓力降低，進而有可能導致引燃性的降低。

對此，若代替臺階部而構成為設置連續縮徑的錐狀的內周面(縮徑部)，則能夠防止絕緣體的內周面與火花放電的方向正交的情況。可是，在該情況下，在上述技術中，絕緣體的內周面中與中心電極的前端角部(位于中心電極的前端面與側面之間的部位)最接近的部位成為位于縮徑部的后端的彎曲部分。因此，火花放電以電場強度高的部位為基點容易產生，但中心電極的前端角部和上述彎曲部分這兩者的電場強度均較高，另外，兩者接近，因此有可能火花放電在經過上述彎曲部分的路徑上集中產生。其結果是，伴隨火花放電，溝道效應在上述彎曲部分急速地發展，從而有可能腔部的容積急劇地增大、或穿透絕緣體。

本發明是鑒于上述情況而發明的，其目的在于提供一種等離子流火花塞，實現引燃性的提高，并且抑制溝道效應的急速發展，從而能夠長期維持優異的引燃性。

用于解決課題的手段

以下，分項說明適用于解決上述目的的各構成。此外，根據需要說明對應的構成所特有的作用效果。

構成1.本構成的等離子流火花塞具有：

絕緣體，具有沿著軸線方向延伸的軸孔；

中心電極，插入并設置于上述軸孔內，以使前端面與上述絕緣體的前端相比更位于上述軸線方向后端側；

主體配件，配置于上述絕緣體的外周；以及

接地電極，固定于上述主體配件的前端部，

具有由上述軸孔的內周面以及上述中心電極的前端面形成的腔部，上述等離子流火花塞的特征在于，

上述軸孔具有：

第1直線部，從上述中心電極的前端面朝向上述軸線方向前端側延伸，具有相同的內徑；以及

縮徑部，從上述第1直線部的前端朝向上述軸線方向前端側縮徑，

在包括上述軸線的截面中，將與上述軸線正交的直線和上述縮徑部的外形線所構成的角中的銳角的角度設為α(°)時，滿足α≥10。

此外，“相同的內徑”是指：不僅包括內徑沿著軸線方向嚴格固定的情況，還包括內徑沿著軸線方向些許變動的情況。因此，也可以例如將內周面相對于軸線些許(例如，±5°)傾斜(以下，同樣)。