(57)【要約】  本発明は、絶縁体（3）の内部に配置された中心電極（4）と、ハウジング（2）とを備える点火プラグであって、前記ハウジング（2）は前記絶縁体（3）を少なくとも領域的に包囲する形式の点火プラグに関する。この点火プラグは、前記絶縁体（3）には偏平な導電性エレメント（7）が配置されており、該導電性エレメントは前記ケーシング（2）と導電接触接続している、ことを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁体（3）の内部に配置された中心電極（4）と、ハウジング（2）とを備える点火プラグであって、前記ハウジング（2）は前記絶縁体（3）を少なくとも領域的に包囲する形式の点火プラグにおいて、
前記絶縁体（3）には偏平な導電性エレメント（7）が配置されており、
該導電性エレメントは前記ケーシング（2）と導電接触接続している、ことを特徴とする点火プラグ。
【請求項２】
請求項１記載の点火プラグにおいて、
前記偏平な導電性エレメント（7）は、前記絶縁体（3）を完全に周回する領域として構成されている、ことを特徴とする点火プラグ。
【請求項３】
請求項１または２記載の点火プラグにおいて、
前記偏平な導電性エレメント（7）は、前記ハウジング（2）と前記絶縁体（3）との間のシールシートの領域に配置されている、ことを特徴とする点火プラグ。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか一項記載の点火プラグにおいて、
さらに、前記ハウジング（2）と前記絶縁体（3）との間に配置されたパッキン（9）を有し、
前記パッキン（9）は導電性材料から作製され、前記ハウジング（2）および前記偏平な導電性エレメント（7）と接触接続する、ことを特徴とする点火プラグ。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか一項記載の点火プラグにおいて、
前記偏平な導電性エレメント（7）は、最大で100μmの厚さを有する、ことを特徴とする点火プラグ。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか一項記載の点火プラグにおいて、
前記偏平な導電性エレメント（7）は、前記絶縁体（3）に、前記ハウジング（2）の内側周回ウェブ（2b）の高さで配置されている、ことを特徴とする点火プラグ。
【請求項７】
請求項６記載の点火プラグにおいて、
前記偏平な導電性エレメント（7）は、前記絶縁体（3）において、前記ハウジング（2）の前記ウェブ（2b）の方向に向けられた、絶縁体の面の少なくとも70%を覆う、ことを特徴とする点火プラグ。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか一項記載の点火プラグにおいて、
前記偏平な導電性エレメント（7）は、該偏平な導電性エレメント（7）と前記ハウジング（2）との間の接触個所（8）から始まって、絶縁体の領域を当該絶縁体の長手方向(X-X)に覆い、
当該覆われる領域は、前記接触個所(8)と絶縁体(3)の端面(3a)との間の間隔(A)の最大で50%である、ことを特徴とする点火プラグ。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれか一項記載の点火プラグにおいて、
前記偏平な導電性エレメント(7)は、前記絶縁体(3)の領域の少なくとも70%の面を覆い、
前記絶縁体は前記ハウジング(2)の内面までに0.5 mm以下の間隔を有する、ことを特徴とする点火プラグ。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれか一項記載の点火プラグにおいて、
前記偏平な導電性エレメントは、導電性ラッカーである被覆部である、ことを特徴とする点火プラグ。
【請求項１１】
請求項１０記載の点火プラグにおいて、
前記被覆部は、貴金属、とりわけ銀および/またはプラチナおよび/または金および/またはイリジウムおよび/またはロジウム、および/またはタンタルおよび/またはニッケルおよび/または炭素またはそれらの任意の耐酸化合金を含む、ことを特徴とする点火プラグ。
【請求項１２】
請求項１から９までのいずれか一項記載の点火プラグにおいて、
前記偏平な導電性エレメント(7)は、金箔または他の希金属含有フォイルである、ことを特徴とする点火プラグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関用の点火プラグに関するものであり、この点火プラグは高圧の燃焼室で使用するために設計されている。
【背景技術】
【０００２】
点火プラグは、従来技術から種々様々な構成のものが公知である。公知の点火プラグは、基本的に内燃機関で適正に使用される。とりわけ最近は点火時点での燃焼室内の圧力がますます高くなっている。なぜなら内燃機関が強力に過給され、高い圧縮比で駆動されるからである。この場合とりわけ圧力が高いと、点火時に沿面放電がとりわけ、点火プラグの通気空間にまで発生することがある。通気空間とは、絶縁体の先細領域と、点火プラグの燃焼室側端部での点火プラグハウジングとの間に形成される空間である。この種の沿面放電は、内燃機関の均質動作モードでは不安定な機関回転を引き起こす。内燃機関が層状駆動モードにあるとき、および不均質な混合気配分による動作状態の場合、例えばコールドスタートの場合、沿面火花は発生する内燃機関失火をますます増大させる。
【０００３】
DE 196 50 724 B4では、沿面火花を低減するために、中心電極とアース電極との間の電極間隔を、中心電極からハウジングまでの間隔よりも小さくすることが提案されている。しかしここに提案された電極の幾何構成は、構造空間に起因する設定のため、しばしば維持することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】DE 196 50 724 B4
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
点火プラグにおいて、沿面火花の発生を阻止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題は、絶縁体には偏平な導電性エレメントが配置されており、該導電性エレメントはケーシングと導電接触接続していることにより解決される。
【発明の効果】
【０００７】
請求項1の特徴的構成を備える本発明の点火プラグは、沿面火花の発生を阻止するという利点を有する。これにより本発明の点火プラグは、とりわけ高圧の内燃機関、例えば過給式機関および/または高圧縮比の機関で使用することができる。本発明の点火プラグは長寿命であり、簡単かつ安価に製造することができる。このことは本発明では、点火プラグに偏平な導電性のエレメントを配置し、点火プラグがハウジングと電気的に接触していることによって達成される。これによって本発明では、絶縁体表面がハウジングの電位となる。ハウジングは通常、アースされている。この比較的簡単な本発明の手段によって、先細の絶縁体とハウジングとの間の通気空間に従来の点火プラグでは存在する電界を除去することができる。これにより高圧であっても、沿面火花の形成が阻止される。さらにハウジングウェブ領域での部分放電を回避することができ、したがって電磁障害パルスを抑圧することができる。
【０００８】
本発明の有利な実施形態が従属請求項に記載されている。
【０００９】
偏平な導電性エレメントは、有利には絶縁体を完全に周回するベルトとして構成されている。これにより電界が、絶縁体とハウジングとの間の通気空間のクリティカルな領域に発生するのを阻止することができる。択一的に、複数の部分的にだけ周回する領域に、本発明の偏平な導電性エレメントを設けることもできる。この場合、隣接する偏平なエレメントは相互にわずかに離間している。しかしこの場合でも、各エレメントはハウジングに電気接続されていなければならない。
とくに有利には偏平な導電性エレメントは、ハウジングと絶縁体との間のシールシートの領域に配置される。これにより確実な接触接続が達成される。
【００１０】
さらに有利には点火プラグはパッキンリングを有し、このパッキンリングはハウジングと絶縁体との間に配置される。そしてこのパッキンリングは導線性材料から作製される。ここで本発明の偏平な導電性エレメントは絶縁体の領域に配置され、絶縁体はパッキンリングの高さに位置決めされる。
【００１１】
本発明の別の有利な構成によれば、偏平な導電性エレメントは最大で100μmまでの厚さを有する。さらに有利には偏平な導電性エレメントは一定の厚さを有する。エレメントの厚さに上限を設けることは、簡単な取り付け固定を保証する。層厚が大きくなると材料内のストレスが格段に増大し、そのためエレメントの取り付け固定が困難になることを述べておく。とくに有利には偏平な導電性エレメントの厚さは、約50μmから約80μmの領域である。
【００１２】
さらに有利には偏平な導電性エレメントは、絶縁体の領域で絶縁体に配置される。この絶縁体は取り付け状態では、内部を周回するハウジングウェブの高さにある。ここで有利には、絶縁体にある偏平な導電性エレメントは絶縁体の面の少なくとも70 %を覆い、この面はハウジングの内側ウェブにまで、点火プラグの半径方向で達している。この手段によって、ハウジングの内側ウェブと絶縁体との間にある、電界の形成に対して脆弱な空間が、少なくとも70%まで導電性エレメントにより覆われることが保証される。これにより、このプレ放電に対して脆弱な領域に電界が存在しなくなり、したがって沿面火花の形成される傾向が低下する。絶縁体にある偏平な導電性エレメントは、電極の方向に過度に伸びてはならないことを述べておく。なぜならそうでないと、点火プラグの短絡脆弱性が格段に増大するからである。
【００１３】
有利には偏平な導電性エレメントは、絶縁体とハウジングとの間の接触個所から出発して絶縁体の領域を、絶縁体の端面方向に覆う。この端面には電極が配置されている。
偏平な導電性エレメントの設けられた領域は、接触抵抗と絶縁体の端面との間の間隔の最大で50 ％、有利には30 ％である。
【００１４】
有利には偏平な導電性エレメントは、絶縁体の領域の少なくとも70 %の面を覆う。そして絶縁体はハウジングの内面までに0.5mm以下の間隔を有する。これにより同様に、動作空間での沿面火花の発生に対してクリティカルな領域に電界がなくなることが保証される。
【００１５】
とくに有利には偏平な導電性エレメントは、導電性被覆部である。この導電性被覆部は簡単かつ安価に取り付けることができ、わずかな厚さしか有していない。
【００１６】
とくに有利には、被覆部は導電性ラッカーであり、導電能力を有する。これには、被覆部をとくに簡単かつ安価に取り付けることができるという利点がある。ここでは、点火プラグのこれまでの製造方法を変更する必要がない。導電性ラッカーは有利には貴金属、とりわけ銀および/またはプラチナおよび/または金および/またはイリジウムおよび/またはロジウム、および/またはタンタルおよび/またはニッケルおよび/または炭素またはそれらの任意の耐酸化合金を含む。耐酸化性であることは重要である。なぜなら燃焼室には高温と空気酸素が存在するからである。
【００１７】
偏平な導電性エレメントとして、薄いベルトまたは薄いフォイル、例えば金箔または他の希金属含有フォイルを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図1は、本発明の実施例による点火プラグの概略的な一部断面図である。
【図２】図2は、沿面火花の発生確率を燃焼室の圧力に依存して、本発明の点火プラグと従来技術の点火プラグに対して示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に図1と2を参照して、本発明の実施例の点火プラグ1を詳しく説明する。
【００２０】
図1に示すように、点火プラグ1はハウジング2を有し、このハウジングは外ねじ2aを有する。この外ねじ2aにより点火プラグ1は内燃機関の構成部材に固定される。点火プラグ1はさらに、燃焼室側の端面3aを備える絶縁体3を有する。絶縁体3の内部には中心電極4が配置されており、この中心電極4は点火プラグの長手方向X-Xに配置されている。アース電極5はハウジング2と結合されている。
【００２１】
図1から分かるように、絶縁体3とハウジング2との間には通気空間6が形成されている。この通気空間6はリング状に構成されており、点火プラグの電極側端部から始まって先細になっている。ハウジング2の内側にはさらに、内部を周回するウェブ2bが形成されている。ウェブ2bはリング状の形態を有し、パッキン9が、ウェブ2bとハウジング内側との間の段付き移行部に、ハウジング2と絶縁体3との間で配置されている。
【００２２】
絶縁体3にはさらに、ウェブ2bの高さで銀導電性ラッカーからなる被覆部7が取り付けられている。銀導電性ラッカーは、例えばスプレーまたは圧延によって絶縁体3に取り付けることができる。ウェブ2bの段の領域には、ハウジング2と被覆部7との間のリング状接触個所8がある。接触個所8は、ハウジング2と被覆部7との間の導電性接触接続部である。これにより、絶縁体3の外面は、通気空間6の領域でハウジングの電位となる。これにより、絶縁体3とハウジング2の内側との間に電界が形成されることが阻止される。この電界が形成されると、点火時点で沿面火花が絶縁体3の端面3aを介して通気空間6に跳躍することになる。導電性被覆部7は、この電界をハウジング2の内側ウェブ23bの領域で除去する。これにより本発明では、高圧であっても沿面火花の発生を阻止することができる。
【００２３】
図2はこれに関する線図を示す。この線図は、従来技術による、被覆部のない絶縁体を備える点火プラグと、銀導電ラッカーからなる被覆部を有する絶縁体を備えた本発明の点火プラグとを比較して示す。図2には、被覆部なしの絶縁体を備える点火プラグの曲線が"N"により示されており、被覆部のある絶縁体を備える点火プラグの曲線が"M"により示されている。"W"は、沿面火花に対する確率を%で示す。図2から分かるように本発明の点火プラグは、非常に高い圧力であっても、沿面火花の発生に対して最小の確率しか有していない。これに対して従来技術の点火プラグでは、沿面火花の発生に対する確率が約7×105パスカルの圧力から明らかに上昇する。
【００２４】
さらに図1から、絶縁体3の被覆部7は、点火プラグの長手方向X-Xに接触個所8から始まって幅Bで設けられていることが分かる。ここで幅Bと、接触個所8から絶縁体3の端面3aまでの間隔Aとの比は約1:4である。言い替えると被覆部7は面積領域に関して接触個所8から始まって、接触個所8から端面3aまでの絶縁体表面の約25%を形成している。さらに図1から分かるように、被覆部7はウェブ2bの全幅に分かって完全に設けられている。ここでウェブ2bの領域において被覆部7はウェブ幅の少なくとも70%を覆う。これは、不所望の予放電に対して脆弱な、絶縁体3とハウジング2との間の領域から電界をなくするためである。さらに、絶縁体3上の被覆部は、接触個所8と端面3aとの間隔Aの最大でも50 ％、有利には最大でも30 %である。
【００２５】
被覆部として有利には導電性ラッカーが使用され、この導電性ラッカーは貴金属または耐酸化性の導電合金を有する。なぜなら燃焼室には頻繁に非常に高温が発生するからである。
【００２６】
本発明は、点火プラグの公知のすべての使用領域に適用することができる。しかしとりわけ有利には、燃焼室に高圧が発生する場合に適用される。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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