JP2911156B2 - 火花ギヤツプデバイス - Google Patents
火花ギヤツプデバイスInfo
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- H01T13/462—Sparking plugs having two or more spark gaps in series connection
- H01T13/465—Sparking plugs having two or more spark gaps in series connection one spark gap being incorporated in the sparking plug
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 固体の誘電体を挟んで火花ギャップデバイスを囲む遮
蔽体内部に配置された火花ギャップデバイスに関する。
蔽体内部に配置された火花ギャップデバイスに関する。
[従来の技術] この種の火花ギャップデバイスは特に自動車におい
て、点火プラグ用前置火花ギャップとして使用される。
て、点火プラグ用前置火花ギャップとして使用される。
公知の火花ギャップデバイスは、筒形絶縁体と二つの
電極とから成り、一方の電極は絶縁体の一方の端部内
に、また他方の電極は他方の端部内に真空密に組み込ま
れている。運転時には一方の電極が印加される電位を導
き、また他方の電極が接地に近い電位を有する。更に両
電極はほぼ平らな活性面を有し、これらの面は耐アーク
性材料から成る層を備える。この公知の火花ギャップデ
バイスは点火プラグコネクタ内部に組み込むために用い
られる。組み込まれた状態ではこのデバイスは、金属遮
蔽体により囲まれた絶縁体の貫通孔の中に置かれる。火
花ギャップデバイスの放電電圧は約8〜10kVである(ド
イツ連邦共和国特許出願公告第2418261号公報参照)。
電極とから成り、一方の電極は絶縁体の一方の端部内
に、また他方の電極は他方の端部内に真空密に組み込ま
れている。運転時には一方の電極が印加される電位を導
き、また他方の電極が接地に近い電位を有する。更に両
電極はほぼ平らな活性面を有し、これらの面は耐アーク
性材料から成る層を備える。この公知の火花ギャップデ
バイスは点火プラグコネクタ内部に組み込むために用い
られる。組み込まれた状態ではこのデバイスは、金属遮
蔽体により囲まれた絶縁体の貫通孔の中に置かれる。火
花ギャップデバイスの放電電圧は約8〜10kVである(ド
イツ連邦共和国特許出願公告第2418261号公報参照)。
約1.7kVの比較的低い点弧電圧で、約3000Aの放電電流
に対し、ニオブからなるカップ状の電極を備え、陰極に
点弧電圧の安定化のため制御電極が付設されている火花
ギャップが知られている。この制御電極は火花ギャップ
のセラミック絶縁体上に置かれた金属製円筒から形成さ
れ、この金属製円筒は放電ギャップの中心から陰極の基
部まで延びている(アメリカ合衆国特許第4475055号明
細書)。
に対し、ニオブからなるカップ状の電極を備え、陰極に
点弧電圧の安定化のため制御電極が付設されている火花
ギャップが知られている。この制御電極は火花ギャップ
のセラミック絶縁体上に置かれた金属製円筒から形成さ
れ、この金属製円筒は放電ギャップの中心から陰極の基
部まで延びている(アメリカ合衆国特許第4475055号明
細書)。
別の公知の火花ギャップデバイスは一層高い放電電圧
のためにも設計されている。2〜16kVの放電電圧の場合
に特に放電電圧の長期間安定性を保証するために、電極
の活性部分はチタン、ジルコニウム及び類似の金属から
成り、デバイスは0.8〜10barの圧力で希ガスを充填され
ている(アメリカ合衆国特許3956657号明細書参照)。
放電電圧を18kVに更に高めるために別の公知の火花ギャ
ップデバイスでは、特に絶縁体内壁に放電ギャップの範
囲に放電補助体が設けられ、その際丸められた又は面取
りされた電極縁から放電補助体までの間隔の合計は、約
0.5mmである電極間隔より大きい。前置火花ギャップと
呼ばれるこのデバイスはそのほかに主として約15barの
圧力で窒素を充填されている(欧州特許第0099522号明
細書参照)。
のためにも設計されている。2〜16kVの放電電圧の場合
に特に放電電圧の長期間安定性を保証するために、電極
の活性部分はチタン、ジルコニウム及び類似の金属から
成り、デバイスは0.8〜10barの圧力で希ガスを充填され
ている(アメリカ合衆国特許3956657号明細書参照)。
放電電圧を18kVに更に高めるために別の公知の火花ギャ
ップデバイスでは、特に絶縁体内壁に放電ギャップの範
囲に放電補助体が設けられ、その際丸められた又は面取
りされた電極縁から放電補助体までの間隔の合計は、約
0.5mmである電極間隔より大きい。前置火花ギャップと
呼ばれるこのデバイスはそのほかに主として約15barの
圧力で窒素を充填されている(欧州特許第0099522号明
細書参照)。
15〜25kVに放電電圧を高めた前置火花ギャップを組み
込む場合に、前置火花ギャップを遮蔽した状態での放電
電圧が遮蔽していない状態での放電電圧と異なり、特に
前者が一層低くなるということが判明した。
込む場合に、前置火花ギャップを遮蔽した状態での放電
電圧が遮蔽していない状態での放電電圧と異なり、特に
前者が一層低くなるということが判明した。
[発明が解決しようとする課題] この発明の課題は、放電電圧がデバイスの後の遮蔽に
ほぼ無関係であるように火花ギャップデバイスを構成す
ること、特に遮蔽していない状態での放電電圧が遮蔽し
た状態での放電電圧より著しく高くなることがないよう
に構成することにある。
ほぼ無関係であるように火花ギャップデバイスを構成す
ること、特に遮蔽していない状態での放電電圧が遮蔽し
た状態での放電電圧より著しく高くなることがないよう
に構成することにある。
[課題を解決するための手段] この課題はこの発明に基づき、筒形絶縁体とほぼ平ら
な活性面を備えた二つの電極とから成り、電位を導く電
極が絶縁体の一方の端部内にまた対向電極が他方の端部
内に組み込まれるようになっている、固体の誘電体を挟
んで火花ギャップデバイスを囲む遮蔽体の内部に配置す
るための火花ギャップデバイスにおいて、電位制御の目
的で絶縁体の外側円筒面に沿って又は面上に、電位を導
く電極の活性面の高さに環状の制御電極が配置され、こ
の制御電極が電位を導く電極に電気的に接続され、制御
電極と従属する電極の活性面との間の高さ間隔が、両電
極の活性面の最小間隔の10%以下であることにより解決
される。
な活性面を備えた二つの電極とから成り、電位を導く電
極が絶縁体の一方の端部内にまた対向電極が他方の端部
内に組み込まれるようになっている、固体の誘電体を挟
んで火花ギャップデバイスを囲む遮蔽体の内部に配置す
るための火花ギャップデバイスにおいて、電位制御の目
的で絶縁体の外側円筒面に沿って又は面上に、電位を導
く電極の活性面の高さに環状の制御電極が配置され、こ
の制御電極が電位を導く電極に電気的に接続され、制御
電極と従属する電極の活性面との間の高さ間隔が、両電
極の活性面の最小間隔の10%以下であることにより解決
される。
制御電極の使用に関してこの発明は、放電電圧をます
ます高めた場合に火花ギャップデバイスの両電極間の電
界は、電界の強さの上昇が電位を導く電極の活性面の周
囲の縁で発生するように、周囲の遮蔽体により影響を受
けるという知見を考慮している。それにより放電電圧が
低下する。これに対してこの発明に基づく制御電極の採
用により、電界は問題の領域で火花ギャップデバイスを
遮蔽した又は遮蔽していない状態において著しい差を有
しないように影響される。
ます高めた場合に火花ギャップデバイスの両電極間の電
界は、電界の強さの上昇が電位を導く電極の活性面の周
囲の縁で発生するように、周囲の遮蔽体により影響を受
けるという知見を考慮している。それにより放電電圧が
低下する。これに対してこの発明に基づく制御電極の採
用により、電界は問題の領域で火花ギャップデバイスを
遮蔽した又は遮蔽していない状態において著しい差を有
しないように影響される。
この発明に基づく電位制御の効果は、特に遮蔽体が火
花ギャップデバイスすなわち特に電極を囲む距離に関係
し、更に制御電極又は制御電極の有効な縁が火花ギャッ
プデバイスの軸線方向に電位を導く電極の活性面からど
れほど離れているかに関係する。遮蔽体の距離が小さけ
れば小さいほど制御電極の位置を一層正確に決定しなけ
ればならない。この発明によれば特に制御電極と従属す
る電極の活性面との間の高さ間隔を両電極の活性面の最
小間隔の10%以下となるように選定している。制御電極
は金属により構成でき、例えばめっきによりかぶせられ
た金属化層又は塗布された導電性銀層から成ることがで
きるので合目的である。しかし線材リング、又は少なく
とも1mmの帯幅を有する帯状リング、又は従属する電極
の脚部にまで延び例えば従属する電極にろう付けされた
金属ギャップを用いることもできる。
花ギャップデバイスすなわち特に電極を囲む距離に関係
し、更に制御電極又は制御電極の有効な縁が火花ギャッ
プデバイスの軸線方向に電位を導く電極の活性面からど
れほど離れているかに関係する。遮蔽体の距離が小さけ
れば小さいほど制御電極の位置を一層正確に決定しなけ
ればならない。この発明によれば特に制御電極と従属す
る電極の活性面との間の高さ間隔を両電極の活性面の最
小間隔の10%以下となるように選定している。制御電極
は金属により構成でき、例えばめっきによりかぶせられ
た金属化層又は塗布された導電性銀層から成ることがで
きるので合目的である。しかし線材リング、又は少なく
とも1mmの帯幅を有する帯状リング、又は従属する電極
の脚部にまで延び例えば従属する電極にろう付けされた
金属ギャップを用いることもできる。
電位を導く電極にだけ制御電極を配置することは、遮
蔽体が確実に接地電位に置かれているときに特に有意義
である。遮蔽体に対する電位が浮動する場合には、両電
極に各一つの制御電極を付設することが必要である。し
かしこのことは遮蔽体が接地されている場合にも可能で
ある。
蔽体が確実に接地電位に置かれているときに特に有意義
である。遮蔽体に対する電位が浮動する場合には、両電
極に各一つの制御電極を付設することが必要である。し
かしこのことは遮蔽体が接地されている場合にも可能で
ある。
[実施例] 次にこの発明に基づく火花ギャップデバイスの複数の
実施例を示す図面により、この発明を詳細に説明する。
実施例を示す図面により、この発明を詳細に説明する。
第1図は、主として筒形のガラス又はセラミック製絶
縁体2と両電極3、4とから成る火花ギャップデバイス
1を示し、電極3、4はそれぞれ活性面5、6を有す
る。活性面5、6は相互に約6mmの距離Aを有する。
縁体2と両電極3、4とから成る火花ギャップデバイス
1を示し、電極3、4はそれぞれ活性面5、6を有す
る。活性面5、6は相互に約6mmの距離Aを有する。
円筒形制御電極7が電極3に電気的に接続され、この
制御電極7は電極3の脚部9から絶縁体2の外側円筒面
に沿って対向電極4の方向へ電極3の活性面5の高さま
で延びている。制御電極は電極3の活性面から高さ間隔
aにまで達している。この間隔aは間隔Aの10%未満で
約0.5mmである。制御電極7は金属・ケイ酸塩混合物の
塗布された金属化層から成る。
制御電極7は電極3の脚部9から絶縁体2の外側円筒面
に沿って対向電極4の方向へ電極3の活性面5の高さま
で延びている。制御電極は電極3の活性面から高さ間隔
aにまで達している。この間隔aは間隔Aの10%未満で
約0.5mmである。制御電極7は金属・ケイ酸塩混合物の
塗布された金属化層から成る。
第1図に示す火花ギャップデバイスを接地された遮蔽
体内部に組み込む場合には、電極3が電位に導く電極で
あり、電極4が直接又は抵抗を介して遮蔽体に接続され
ていることに注意すべきである。第3図はこのための実
施例を示し、火花ギャップデバイス1が固体の誘電体21
と遮蔽体20とにより囲まれ、電極4が遮蔽体20と電気的
に接続されている。
体内部に組み込む場合には、電極3が電位に導く電極で
あり、電極4が直接又は抵抗を介して遮蔽体に接続され
ていることに注意すべきである。第3図はこのための実
施例を示し、火花ギャップデバイス1が固体の誘電体21
と遮蔽体20とにより囲まれ、電極4が遮蔽体20と電気的
に接続されている。
第2図は遮蔽体20の内部の火花ギャップデバイス11を
示し、その際遮蔽体20とデバイス11との間の空間は固体
の誘電体21により充填されている。固体の誘電体21は特
に絶縁性プラスチック例えば収縮チューブである。
示し、その際遮蔽体20とデバイス11との間の空間は固体
の誘電体21により充填されている。固体の誘電体21は特
に絶縁性プラスチック例えば収縮チューブである。
火花ギャップデバイス11は筒形絶縁体12から成り、こ
の絶縁体内部に両電極13、14が組み込まれている。両電
極の活性面15、16は第1図と同様に間隔Aを有する。各
電極には制御電極17又は18が付設され、制御電極は各電
極の脚部19から対向電極に向かう方向へ、従属する電極
の活性面の高さにまで延びている。遮蔽体20には一定の
電位が接続されていない。制御電極17、18は金属短管か
ら成り、これらの短管の一端は各電極の脚部にろう付け
されている。制御電極はギャップの形を有することもで
き、その際各電極に直接接触できるためにキャップの底
面に孔を有するのが合目的である。
の絶縁体内部に両電極13、14が組み込まれている。両電
極の活性面15、16は第1図と同様に間隔Aを有する。各
電極には制御電極17又は18が付設され、制御電極は各電
極の脚部19から対向電極に向かう方向へ、従属する電極
の活性面の高さにまで延びている。遮蔽体20には一定の
電位が接続されていない。制御電極17、18は金属短管か
ら成り、これらの短管の一端は各電極の脚部にろう付け
されている。制御電極はギャップの形を有することもで
き、その際各電極に直接接触できるためにキャップの底
面に孔を有するのが合目的である。
第4図は、電位を導く電極33の活性面35の高さに絶縁
体32の外側円筒面上に、制御電極37が約2mmの帯幅を有
する帯状リングの形で配置されている火花ギャップデバ
イス31を示す。このリング状の電極37は電極33に電気的
に接続されている。リング状の電極37の対向電極34に向
かう側の電位制御のために電気的に有効な縁は、電極33
の活性面から第1図及び第2図に示す制御電極と同じ高
さ間隔aを有する。
体32の外側円筒面上に、制御電極37が約2mmの帯幅を有
する帯状リングの形で配置されている火花ギャップデバ
イス31を示す。このリング状の電極37は電極33に電気的
に接続されている。リング状の電極37の対向電極34に向
かう側の電位制御のために電気的に有効な縁は、電極33
の活性面から第1図及び第2図に示す制御電極と同じ高
さ間隔aを有する。
第5図は、主として約0.5〜1mmの直径を有する線材リ
ング41から成る制御電極40を示し、このリング41は保持
要素42を介して脚リング43上に支えられている。この制
御電極40は、脚リング43により火花ギャップデバイスの
一方の電極の脚部上に載せ、場合によっては脚部にろう
付けすることができる。
ング41から成る制御電極40を示し、このリング41は保持
要素42を介して脚リング43上に支えられている。この制
御電極40は、脚リング43により火花ギャップデバイスの
一方の電極の脚部上に載せ、場合によっては脚部にろう
付けすることができる。
第1図はこの発明に基づく火花ギャップデバイスの一実
施例の縦断面図、第2図は別の実施例の遮蔽状態におけ
る縦断面図、第3図は第1図に示すデバイスの遮蔽状態
における縦断面図、第4図はデバイスの更に別の実施例
の縦断面図、第5図は制御電極の別の実施例の縦断面図
である。 1、11、31…火花ギャップデバイス 2、12、32…絶縁体 3、13、33…電極 4、14、34…対向電極 5、6、15、16、35…活性面 7、17、18、37、41…制御電極 8、19…脚部 20…遮蔽体 21…固体の誘電体
施例の縦断面図、第2図は別の実施例の遮蔽状態におけ
る縦断面図、第3図は第1図に示すデバイスの遮蔽状態
における縦断面図、第4図はデバイスの更に別の実施例
の縦断面図、第5図は制御電極の別の実施例の縦断面図
である。 1、11、31…火花ギャップデバイス 2、12、32…絶縁体 3、13、33…電極 4、14、34…対向電極 5、6、15、16、35…活性面 7、17、18、37、41…制御電極 8、19…脚部 20…遮蔽体 21…固体の誘電体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−33466(JP,A) 特開 昭47−29844(JP,A) 特公 昭63−46544(JP,B2) 特公 昭55−43237(JP,B2) 米国特許4475055(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01T 1/00 - 4/12 H01T 14/00
Claims (6)
- 【請求項1】筒形絶縁体とほぼ平らな活性面を備えた二
つの電極とから成り、電位を導く電極が絶縁体の一方の
端部内に、また対向電極が他方の端部内に組み込まれる
ようになっており、固体の誘電体を挟んで火花ギャップ
デバイスを囲む遮蔽体の内部に配置するための火花ギャ
ップデバイスにおいて、電位制御の目的で絶縁体(2)
の外側円筒面に沿って又は面上に、電位を導く電極
(3)の活性面(5)の高さに環状の制御電極(7)が
配置され、この制御電極(7)が電位を導く電極(3)
に電気的に接続され、制御電極(7)と従属する電極
(3)の活性面(5)との間の高さ間隔が、両電極
(3、4)の活性面(5、6)の最小間隔の10%以下で
あることを特徴とする火花ギャップデバイス。 - 【請求項2】対向電極(14)にも環状の制御電極(18)
が付設されていることを特徴とする請求項1記載の火花
ギャップデバイス。 - 【請求項3】制御電極が少なくとも1mmの帯幅を有する
帯状リング(37)から成ることを特徴とする請求項1又
は2記載の火花ギャップデバイス。 - 【請求項4】制御電極が従属電極(3)の脚部(9)ま
で延びていることを特徴とする請求項3記載の火花ギャ
ップデバイス。 - 【請求項5】制御電極(7)が金属被膜から成ることを
特徴とする請求項1ないし4のいずれか一つに記載の火
花ギャップデバイス。 - 【請求項6】制御電極(7)が金属キャップから成るこ
とを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一つに記載
の火花ギャップデバイス。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP89730009A EP0378963B1 (de) | 1989-01-18 | 1989-01-18 | Funkenstreckenbauelement für geschirmte Anordnung |
EP89730009.1 | 1989-01-18 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02236984A JPH02236984A (ja) | 1990-09-19 |
JP2911156B2 true JP2911156B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=8203105
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006980A Expired - Fee Related JP2911156B2 (ja) | 1989-01-18 | 1990-01-16 | 火花ギヤツプデバイス |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5142194A (ja) |
EP (1) | EP0378963B1 (ja) |
JP (1) | JP2911156B2 (ja) |
DE (1) | DE58907951D1 (ja) |
Families Citing this family (11)
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---|---|---|---|---|
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DE4033927A1 (de) * | 1990-10-25 | 1992-04-30 | Hoechst Ceram Tec Ag | Ueberspannungsableiter |
JPH06196249A (ja) * | 1992-01-06 | 1994-07-15 | Kaname Iketani | ガソリンを燃料とする内燃機関のダブル点火方式点火栓一回路方式及び電気火花発生器 |
US5739637A (en) * | 1995-09-28 | 1998-04-14 | Sandia Corporation | Cold cathode vacuum discharge tube |
US6037715A (en) * | 1997-11-19 | 2000-03-14 | Maxwell Technologies Systems Division, Inc. | Spark switch having coaxial electrodes with increased electrode surface area exposure |
DE19928322A1 (de) | 1999-06-16 | 2000-12-21 | Siemens Ag | Gasgefüllter Überspannungsableiter mit Elektrodenanschlüssen in Form bandartiger Schellen |
FR2816769B1 (fr) * | 2000-11-16 | 2004-12-24 | France Etat Armement | Eclateur pour generateur electrique de haute puissance |
DE10151565B4 (de) * | 2001-10-23 | 2004-09-30 | Diehl Munitionssysteme Gmbh & Co. Kg | Mikrowellengenerator |
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DE2418261B2 (de) * | 1974-04-16 | 1976-05-13 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Funkenstreckenbauelement fuer zuendanlagen von brennkaftmaschinen |
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