[發明專利]用于內燃發動機的火花塞

有效

• 申請號: 201410254321.4
• 申請日: 2014-06-10
• 公開（公告）號: CN104242065B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 出口將貴
• 申請（專利權）人: 株式會社電裝
• 主分類號: H01T13/20
• 分類號: H01T13/20;H01T13/40
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 王永建

技術領域

本發明涉及一種用于內燃發動機的火花塞。

背景技術

通常，采用火花塞作為例如機動車的內燃發動機中的點火裝置。火花塞包括：中央電極；管狀絕緣體，中央電極插入并保持在其中；管狀金屬外殼(或殼體)，具有絕緣體插入和保持在其中的遠端部分；以及接地電極，結合至金屬外殼的遠端端部并通過形成在中央電極和接地電極之間的火花隙面對中央電極。

在操作中，通過點火線圈將高電壓施加至火花塞，從而破壞火花隙的電絕緣，以在中央電極和接地電極之間產生火花。

而且，日本專利申請公開No.JPH0680313公開了一種具有嵌入在絕緣體中的定電壓元件的火花塞。定電壓元件具有當被施加高于或等于閾值電壓的電壓時電阻減小的特征。通過雪崩二極管或變阻器實現定電壓元件。定電壓元件位于金屬外殼中，并且與包括中央電極、火花隙和接地電極的火花放電路徑平行地在點火線圈的次級側和金屬外殼之間電連接。結果，通過定電壓元件，可防止高于或等于閾值電壓的電壓施加橫過火花隙。結果，可減小火花塞的放電電壓的變化。

然而，以上專利文獻中公開的火花塞會具有以下問題。

在操作中，插入發動機的燃燒室中的火花塞的遠端部分將通過燃燒室中的空氣-燃料混合物的燃燒產生的熱被加熱至高溫。而且，金屬外殼通常由具有相對高的熱導率的金屬材料制成。因此，當火花塞的遠端部分被加熱時，遠端部分的熱將被傳遞至整個金屬外殼，從而也將整個金屬外殼加熱至高溫。因此，位于金屬外殼中的定電壓元件會受到超過定電壓元件的耐熱溫度的高溫。結果，定電壓元件的閾值電壓會變化，并且在最壞的情況下，定電壓元件會被損壞，并且變得不能正常工作。結果，火花塞會變得不能在火花隙中產生穩定的火花。

發明內容

根據示例性實施例，提供了一種用于內燃發動機的火花塞。該火花塞包括中央電極、管狀絕緣體、管狀金屬外殼、接地電極和過電壓防護器。中央電極插入并保持在絕緣體中。絕緣體插入并保持在金屬外殼中，以使得絕緣體的近端部分從金屬外殼暴露出來。接地電極結合至金屬外殼的遠端端部并通過形成在中央電極與接地電極之間的火花隙面對中央電極。過電壓防護器防止高于或等于閾值電壓的電壓施加橫過火花隙。過電壓防護器布置在絕緣體的近端部分中，以布置在金屬外殼的外部并且比金屬外殼更加遠離火花隙。

根據過電壓防護器的以上布置方式，可防止過電壓防護器在火花塞的操作過程中過熱。

更具體地說，包括接地電極和中央電極的放電部分(或芯片)的火花塞的遠端部分布置在發動機的燃燒室內部。因此，火花塞的遠端部分將通過在燃燒室中的空氣-燃料混合物的燃燒產生的熱被加熱至高溫。而且，金屬外殼通常由具有相對高的熱導率的金屬材料制成。因此，當火花塞的遠端部分被加熱時，遠端部分的熱將傳遞至整個金屬外殼，從而也將整個金屬外殼加熱至高溫。

另一方面，絕緣體通常由具有相對低的熱導率的陶瓷材料制成。而且，絕緣體的近端部分從金屬外殼暴露出來。因此，熱難以從火花塞的遠端部分和金屬外殼傳遞至絕緣體的近端部分。因此，絕緣體的近端部分的溫度將保持為低于火花塞的遠端部分和金屬外殼的溫度。

因此，通過將過電壓防護器布置在絕緣體的近端部分，可防止過電壓防護器在火花塞的操作的過程中過熱。因此，可防止由于過電壓防護器的過熱而發生過電壓防護器的故障條件。結果，可保持過電壓防護器正常工作，從而允許火花塞在火花隙中產生穩定的火花。

在另一實施中，過電壓防護器由與包括中央電極、接地電極和形成在中央電極與接地電極之間的火花隙的火花-放電路徑并聯的至少一個定電壓元件構成。

火花塞還包括與中央電極電連接的桿。桿具有插入并保持在絕緣體中的主體和布置在主體的近端側上并從絕緣體的近端端部突出的端子。至少一個定電壓元件通過第一連接端子與桿電連接，并且通過第二連接端子與金屬外殼電連接。

在一個示例性實施例中，絕緣體具有形成在絕緣體的徑向外表面中以沿著絕緣體的軸向延伸的凹槽。至少一個定電壓元件以及第一連接端子和第二連接端子被容納在絕緣體的凹槽中，以相對于絕緣體的徑向外表面徑向向內地布置。

此外，凹槽具有：元件容納部分，其用于容納至少一個定電壓元件；第一連接端子容納部分，其用于容納第一連接端子；和第二連接端子容納部分，其用于容納第二連接端子。在這種情況下，與元件容納部分相比，優選地，第一連接端子容納部分和第二連接端子容納部分中的至少一個的垂直于絕緣體的軸向的橫截面面積較小。