CN104854767A - 内燃机用的火花塞 - Google Patents

Abstract

内燃机用的火花塞(1)具有外壳2、绝缘子3、中心电极(4)、接地电极(5)以及顶端突起部(22)。顶端突起部(22)具有导风面(221)。在该火花塞(1)中，在从塞轴向观察的状态下，将使接地电极(5)的竖立设置部(51)的塞周向上的中心与中心电极(4)的中心点(C)连接的直线设为直线L，将导风面(221)的延长线设为直线M，将直线L和直线M的交点A与中心电极(4)的中心点(C)之间的距离设为a(远离竖立设置部51的一侧为正)，将直线L与直线M所形成的角度设为b，将外壳的直径设为D。此时，满足b≥-67.8×(a/D)+27.4、b≤-123.7×(a/D)+64.5、-0.4≤(a/D)≤0.4、0°<b≤90°的全部式。

Description

内燃机用的火花塞

技术领域

本发明涉及一种在汽车的发动机等中使用的内燃机用的火花塞。

背景技术

作为汽车的发动机等内燃机中的点火单元，大多使用火花塞。该火花塞在其轴向上使中心电极与接地电极对置，在它们之间形成有火花放电间隙。所述火花塞在火花放电间隙产生放电，通过该放电，点燃燃烧室内的混合气。

在此，在燃烧室内，例如形成涡流、滚流之类的混合气的气流，该气流在火花放电间隙处也适度地流动，由此能够确保点火性。

但是，根据火花塞安装到内燃机的安装姿势，有时与外壳的顶端部接合的接地电极的一部分配置于气流中的火花放电间隙的上游侧。在该情况下，有时燃烧室内的气流被接地电极遮挡，火花放电间隙附近的气流被停滞。当产生该停滞时，存在火花塞的点火性降低的担忧。即，有时根据安装到内燃机的安装姿势，火花塞的点火性发生偏差。特别是近年来，大多使用利用稀薄燃烧的内燃机，在这种内燃机中，有时根据火花塞的安装姿势，燃烧稳定性降低。

另外，难以控制火花塞安装到内燃机的安装姿势、即周向上的接地电极的位置。这是因为，根据外壳中的安装用螺丝的形成状态、安装到内燃机的安装作业时的火花塞的紧固程度等，安装姿势发生变化。

因此，由专利文献1公开了为了抑制接地电极对气流的阻碍而对接地电极实施了开孔加工的结构、通过多个薄板状构件将接地电极接合到外壳的结构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9-148045号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在上述专利文献1所记载的“对接地电极实施了开孔加工的结构”中，存在招致接地电极的强度降低的担忧。另外，如果为了防止该情况而将接地电极形成得粗，则最终容易妨碍混合气的气流。

另外，同样地在专利文献1所记载的“通过多个薄板状构件将接地电极接合到外壳的结构”中，存在接地电极的形状变得复杂，制造工时也增加从而制造成本变高的问题。

本发明是鉴于所述背景而完成的，提供一种与内燃机上的安装姿势无关地能够确保稳定的点火性的简易结构的内燃机用的火花塞。

用于解决问题的方案

本发明的一个方式是一种内燃机用的火花塞，其特征在于，具有：筒状的外壳；筒状的绝缘子，保持在该外壳的内侧；中心电极，以顶端部突出的方式保持在上述绝缘子的内侧；接地电极，从上述外壳的顶端部向顶端侧突出，并且在与上述中心电极之间形成火花放电间隙；以及顶端突起部，在与该接地电极不同的位置处从上述外壳的顶端部向顶端侧突出，上述顶端突起部具有在塞周向上朝向上述接地电极侧的平坦的导风面，在从塞轴向观察的状态下，将对从上述外壳竖立设置的上述接地电极的竖立设置部在塞周向上的中心与上述中心电极的中心点进行连接的直线设为直线L，将上述导风面的延长线设为直线M，将上述直线L和上述直线M的交点与上述中心电极的中心点之间的距离设为a，将上述直线L与上述直线M所形成的角度设为b，将上述外壳的直径设为D，上述距离a在远离上述接地电极的上述竖立设置部的一侧为正，在接近的一侧为负，此时，满足下述式(1)～式(4)的全部，

b≥-67.8×(a/D)+27.4  ……(1)

b≤-123.7×(a/D)+64.5 ……(2)

-0.4≤(a/D)≤0.4      ……(3)

0°<b≤90°           ……(4)。

发明效果

上述火花塞具有上述顶端突起部。由此，不管上述火花塞以何种姿势安装到内燃机，都能够防止妨碍流向火花放电间隙的燃烧室内的气流。

也就是说，例如在上述接地电极的竖立设置部配置于火花放电间隙的上游侧的情况下，通过上述顶端突起部能够将从上游侧经过了上述接地电极的竖立设置部的旁边的气流导向火花放电间隙。即，上述顶端突起部成为上述气流的引导件，能够将上述气流导向火花放电间隙(下面，将该功能适当称为“引导功能”)。因此，能够防止火花放电间隙附近的气流的停滞。其结果，能够确保上述火花塞的稳定的点火性。

而且，特别是顶端突起部的导风面以满足上述式(1)～式(4)的全部的状态被配置。由此，在上述接地电极的竖立设置部配置于火花放电间隙的上游侧的情况下，能够有效地发挥上述引导功能。即，通过满足上述式(1)～式(4)的全部，上述顶端突起部的导风面能够将气流适当地导向火花放电间隙。其结果，与火花塞安装到内燃机的安装姿势无关地，能够充分地拉长放电火花，能够充分地确保点火性。

另外，上述顶端突起部能够通过从上述外壳的顶端部向顶端侧突出地配置的简易结构来实现。也就是说，不需要特别设计接地电极的形状，也不需要设为复杂的形状。

如上，根据上述方式，能够提供一种与内燃机上的安装姿势无关地能够确保稳定的点火性的简易结构的内燃机用的火花塞。

上述的主要结构进一步能够以各种方式实施。

此外，在上述内燃机用的火花塞中，将插入到燃烧室的一侧设为顶端侧，将其相反侧设为基端侧。

例如，上述内燃机用的火花塞优选的是还满足下述式(5)。

b≤-123.4×(a/D)+53.7  ……(5)

在该情况下，能够更有效地提高点火性。

另外，上述内燃机用的火花塞优选的是还满足下述式(6)。

b≥-123.1×(a/D)+30.0  ……(6)

在该情况下，能够更可靠地提高点火性。

另外，优选的是，上述顶端突起部的顶端位于与上述接地电极的顶端相同或比其靠基端侧、且与上述绝缘子的顶端相同或比其靠顶端侧的位置。在该情况下，能够在确保上述顶端突起部的上述引导功能的同时实现火花塞的塞轴向上的小型化。其结果，能够在确保火花塞的点火性的同时防止上述顶端突起部在燃烧室内与活塞发生干扰。

另外，更优选的是，上述顶端突起部的顶端比上述中心电极的顶端靠顶端侧，并且更优选的是，比火花放电间隙靠顶端侧。

另外，优选的是，上述顶端突起部在与上述火花放电间隙最近的塞轴向位置处的塞周向宽度小于上述接地电极的上述竖立设置部。在该情况下，易于防止上述气流被上述顶端突起部遮挡，能够有效地防止火花放电间隙附近的气流的停滞。

另外，上述“塞周向宽度”是指，从塞轴向观察时的以火花塞的中心轴为中心的圆的切线方向的宽度。

另外，优选的是，上述顶端突起部与塞轴向平行地突出。在该情况下，能够防止因上述顶端突起部引起的气流的积存形成在火花放电间隙附近。另外，能够简化上述顶端突起部的形状，因此能够实现简易结构的火花塞。

此外，“与塞轴向平行”还包括虽然相对于塞轴向稍微倾斜、但以能够得到上述效果的程度实质上平行的情况。

另外，优选的是，关于与上述火花放电间隙最近的塞轴向位置处的上述顶端突起部的截面形状而言，塞径向宽度比塞周向宽度长。在该情况下，易于通过上述顶端突起部将从上游侧流向火花塞的顶端部附近的气流高效地导向上述火花放电间隙，且上述顶端突起部不易妨碍从上游侧流向火花塞的顶端部附近的气流。也就是说，认为：上述顶端突起部在上述接地电极配置于火花放电间隙的上游侧的情况下起到将气流导向火花放电间隙的功能(引导功能)，但是在上述顶端突起部本身配置于火花放电间隙的上游侧的情况下，根据其形状而存在遮挡流向火花放电间隙的气流的担忧。关于上述的引导功能而言，上述顶端突起部的塞径向宽度越大则越容易发挥，关于上述的遮挡流向火花放电间隙的气流的效果而言，上述顶端突起部的塞周向宽度越大则越容易产生。因此，通过将上述顶端突起部设为塞径向宽度大于塞周向宽度的形状，在防止遮挡流向火花放电间隙的气流的同时易于高效地向火花放电间隙导入气流。

另外，与上述火花放电间隙最近的塞轴向位置处的上述顶端突起部的截面形状能够设为三角形状。在该情况下，在上述顶端突起部处形成大面积的导风面的同时易于防止上述顶端突起部从上述外壳的顶端部向塞径向的内侧及外侧突出。由此，能够在防止横向飞火的问题、安装到内燃机的安装性的问题的同时提高上述顶端突起部的引导功能。

另外，上述内燃机用的火花塞优选的是还满足下述式(7)。

-0.3≤(a/D)≤0.3  ……(7)

在该情况下，能够更可靠地提高点火性。

附图说明

在附图中，

图1是第1实施例中的火花塞的顶端部的立体图。

图2是第1实施例中的、与火花放电间隙相同的塞轴向位置处的火花塞的剖视图。

图3是第1实施例中的、接地电极的竖立设置部配置于气流的上游侧的情况下的火花塞的顶端部的侧视图。

图4是图3的IV-IV线向视剖视图。

图5是比较例1中的火花塞的顶端部的立体图。

图6的(A)是比较例1中的在上游侧配置了接地电极的竖立设置部时的放电的说明图，(B)是在与气流正交的位置处配置了接地电极的竖立设置部时的放电的说明图，(C)是在下游侧配置了接地电极的竖立设置部时的放电的说明图。

图7是比较例1中的放电长度的比较图表。

图8是表示比较例1中的放电长度与A/F极限的关系的线图。

图9的(a)是比较例1中的在接地电极的竖立设置部配置于气流的上游侧的情况下的侧视说明图，(b)是(a)的IX-IX线向视剖视图。

图10是在实验例1中使用的火花塞的一例的顶端部的剖视图。

图11是在实验例1中使用的火花塞的另一例的顶端部的剖视图。

图12是表示实验例1中的试验结果的图表。

图13是第2实施例中的火花塞的顶端部的立体图。

图14是第2实施例中的、与火花放电间隙相同的塞轴向位置处的火花塞的剖视图。

图15是第2实施例中的火花塞的顶端部的侧视图。

图16是第3实施例中的火花塞的顶端部的立体图。

图17是第3实施例中的、与火花放电间隙相同的塞轴向位置处的火花塞的剖视图。

图18是第4实施例中的、与火花放电间隙相同的塞轴向位置处的火花塞的剖视图。

具体实施方式

(第1实施例)

使用图1～图4来说明本发明所涉及的内燃机用的火花塞的第1实施例。

如图1～图3所示，本例的火花塞1具有筒状的外壳2、保持在外壳2的内侧的筒状的绝缘子3以及以顶端部突出的方式保持在绝缘子3的内侧的中心电极4。另外，火花塞1具有从外壳2的顶端部向顶端侧突出、并且在与中心电极4之间形成火花放电间隙G的接地电极5。

此外，如图1所示，当将外壳2的长度方向设为轴向时，定义出沿着与该轴向正交的面而绕该轴向旋转的周向、以及从沿着外壳的轴向的中心轴(穿过图2的以符号C表示的位置的轴)向半径方向延伸的径向。另外，如图1所示，轴向的两侧被定义为顶端侧和基端侧。关于这些方向的定义，虽然不特别图示，但是也同样适用于其它例。

如图1、图3所示，接地电极5具有：从外壳2的顶端部21向顶端侧竖立设置的竖立设置部51；以及从竖立设置部51的顶端弯曲并具备在塞轴向上与中心电极4的顶端部41对置的对置面53的对置部52。

而且，火花塞1具有在与接地电极5不同的位置处从外壳2的顶端部21向顶端侧突出的顶端突起部22。

顶端突起部22具有在塞周向上朝向接地电极5侧的平坦的导风面221。

如图2所示，在从塞轴向观察的状态下，火花塞1在以下条件下满足以下的关系式(1)～式(4)的全部。

即，在从塞轴向观察的状态下，将使从外壳2竖立设置的接地电极5的竖立设置部51在塞周向上的中心与中心电极4的中心点C连接的直线设为直线L，将导风面221的延长线设为直线M。而且，将直线L和直线M的交点A与中心电极的中心点C之间的距离设为a，将直线L与直线M所形成的角度设为b，将外壳2的直径设为D。另外，关于距离a，将远离接地电极5的竖立设置部51的一侧设为正，将接近的一侧设为负。此时，a、b、D满足以下的式(1)～式(4)的全部关系。

b≥-67.8×(a/D)+27.4  ……(1)

b≤-123.7×(a/D)+64.5 ……(2)

-0.4≤(a/D)≤0.4      ……(3)

0°<b≤90°           ……(4)

另外，优选的是，火花塞1除了满足上述式(1)～式(4)的全部以外，还满足以下的式(5)、式(6)的至少一个，更优选的是满足式(5)和式(6)这双方。

b≤-123.4×(a/D)+53.7 ……(5)

b≥-123.1×(a/D)+30.0 ……(6)

另外，更优选的是还满足下述式(7)。

-0.3≤(a/D)≤0.3      ……(7)

另外，如图1、图3所示，顶端突起部22与塞轴向平行地突出。另外，顶端突起部22使其顶端位于与接地电极5的顶端相同或比其靠基端侧、且与绝缘子3的顶端相同或比其靠顶端侧的位置。接地电极5以使竖立设置部51与塞轴向平行、且使对置部52与塞径向平行的状态被配置。

如图2所示，顶端突起部22在与火花放电间隙G最近的塞轴向位置处的塞周向宽度小于接地电极5。在本例的情况下，顶端突起部22中的“与火花放电间隙G最近的塞轴向位置”是指与火花放电间隙G相同的塞轴向位置。因此，在与火花放电间隙G相同的塞轴向位置处，顶端突起部22的塞周向宽度W2小于接地电极5的竖立设置部51的塞周向宽度W1。

另外，关于与火花放电间隙G最近的塞轴向位置处的顶端突起部22的截面形状而言，塞径向宽度W20比塞周向宽度W2长。在本例中，在与火花放电间隙G相同的塞轴向位置处的截面形状中，塞径向宽度W20比塞周向宽度W2长。

另外，顶端突起部22具有在塞周向上朝向接地电极5侧的导风面221。在此，“朝向接地电极5侧”是指，在沿着外壳2的顶端部21的塞周向上朝向接地电极5的竖立设置部51侧。而且，从塞轴向观察时，导风面221的延长线(直线M)未必需要经过火花放电间隙G(中心电极4的顶端部41)。即，关于直线M，能够在满足上述的式(1)～式(4)的范围内设定其方向、位置。另外，优选的是，以在还满足式(5)、式(6)或式(7)的方向、位置处绘出直线M的方式配置接地电极5。

另外，如图1、图2所示，顶端突起部22具有在与塞轴向正交的面上的截面的形状为长方形状的四棱柱形状。而且，构成长方形的长边的面的一方是上述导风面221。

另外，下面示出本例的各部的尺寸和材质的一例。

外壳2的直径D为10.2mm，外壳2的顶端部21处的壁厚为1.4mm。另外，顶端突起部22的塞径向宽度W2为1.9mm，塞周向宽度W20为1.3mm。另外，接地电极5的竖立设置部51的塞周向宽度W1为2.6mm。

另外，中心电极4的顶端部41从绝缘子3的顶端在轴向上突出1.5mm。而且，火花放电间隙G为1.1mm。

另外，中心电极4的顶端部41由通过铱形成的贵金属端头构成。另外，外壳2和接地电极5由镍合金形成。

上述尺寸和材质还是在后述的实验例1中使用的试样的具体尺寸和材质。

但是，在上述火花塞1中，各部的尺寸和材质并不特别限定。

此外，本例的火花塞1使用于汽车等车辆用的内燃机。

接着，说明本例的作用效果。

上述火花塞1具有顶端突起部22。由此，不管火花塞1以何种姿势安装到内燃机，都能够防止妨碍流向火花放电间隙G的燃烧室内的气流。

也就是说，例如图3、图4所示，在接地电极5的竖立设置部51配置于火花放电间隙G的上游侧的情况下，通过顶端突起部22能够将从上游侧经过了接地电极5的竖立设置部51的旁边的气流F导向火花放电间隙G。即，顶端突起部22成为气流F的引导件，能够将气流F导向火花放电间隙G。因此，能够防止火花放电间隙G附近的气流F的停滞。其结果，能够确保火花塞1的稳定的点火性。此外，在图3、图4中，以符号Z表示的区域表示气流F的积存。在其它附图中也同样。

而且，特别是顶端突起部22的导风面221以满足上述式(1)～式(4)的全部的状态被配置。由此，在接地电极5的竖立设置部51配置于火花放电间隙G的上游侧的情况下，能够有效地发挥引导功能。即，通过满足上述式(1)～式(4)的全部，顶端突起部22的导风面221能够将气流F适当地导向火花放电间隙G。其结果，与火花塞1安装在内燃机上的安装姿势无关地，能够充分地拉长放电火花S，能够充分地确保点火性。

另外，顶端突起部22能够通过从外壳2的顶端部21向顶端侧突出地配置的简易结构来实现。也就是说，不需要特别设计接地电极5的形状，也不需要设为复杂的形状。

另外，火花塞1除了满足上述式(1)～式(4)以外，还满足上述式(5)或式(6)，由此能够更有效地提高点火性。更优选的是，火花塞1除了满足上述式(1)～式(4)以外，还满足上述式(5)和式(6)，由此能够更可靠地提高点火性。

另外，顶端突起部22使其顶端位于与接地电极5的顶端相同或比其靠基端侧、且与绝缘子3的顶端相同或比其靠顶端侧的位置。由此，能够在确保顶端突起部22的引导功能的同时实现火花塞1的塞轴向上的小型化。其结果，能够在确保火花塞1的点火性的同时防止顶端突起部22在燃烧室内与活塞发生干扰。

另外，顶端突起部22的塞周向宽度W2小于接地电极5的竖立设置部51的塞周向宽度W1。因此，易于防止气流F被顶端突起部22遮挡，能够有效地防止火花放电间隙G附近的气流的停滞。

另外，顶端突起部22与塞轴向平行地突出。由此，能够防止因顶端突起部22引起的气流的积存形成在火花放电间隙G附近。另外，能够简化顶端突起部22的形状，因此能够实现简易结构的火花塞1。

另外，在顶端突起部22的截面形状中，塞径向宽度W20比塞周向宽度W2长。由此，易于通过顶端突起部22将从上游侧流向火花塞1的顶端部附近的气流F高效地导向火花放电间隙G，且顶端突起部22难以妨碍从上游侧流向火花塞1的顶端部附近的气流。也就是说，认为：顶端突起部22在接地电极5配置于火花放电间隙G的上游侧的情况下起到将气流导向火花放电间隙G的功能(引导功能)，但是在顶端突起部22本身配置于火花放电间隙G的上游侧的情况下，根据其形状而存在遮挡流向火花放电间隙G的气流的担忧。关于上述的引导功能而言，顶端突起部22的塞径向宽度W20越大则越容易发挥，关于上述的遮挡流向火花放电间隙G的气流的效果而言，顶端突起部22的塞周向宽度W2越大则越容易产生。因此，通过将顶端突起部22设为塞径向宽度W20大于塞周向宽度W2的形状，在防止遮挡流向火花放电间隙G的气流的同时易于高效地向火花放电间隙G导入气流。

如上，根据本例，能够提供一种与相对于内燃机的安装姿势无关地能够确保稳定的点火性的简易结构的内燃机用的火花塞。

(比较例1)

本例是如图5～图8所示那样接地电极95由竖立设置部951和对置部952构成的普通的火花塞9的例子。

如图5所示，接地电极95具有：从外壳92的顶端面921向顶端侧竖立设置的竖立设置部951；以及从竖立设置部951的顶端弯曲并具备在塞轴向上与中心电极94的顶端部941对置的对置面953的对置部952。

也就是说，火花塞9不具有如第1实施例那样的配置了从外壳顶端部向顶端侧突出的顶端突起部22的结构(参照图1)。

除此以外，与第1实施例相同。

在本例的情况下，在将火花塞9安装到内燃机来使用时，如图6的(A)～(C)所示，根据火花塞9的安装方向，火花放电间隙G处的放电火花S的放电长度N大幅变化。这是基于与燃烧室中的气流F的方向之间的关系而产生的。

也就是说，如图6的(A)所示，在火花塞9以接地电极95的竖立设置部951配置于火花放电间隙G的上游侧的方式安装于内燃机的情况下，放电长度N变得极小。

另一方面，如图6的(B)所示，在火花塞9以接地电极95的竖立设置部951相对于火花放电间隙G的位置配置于与气流F的方向正交的位置的方式安装于内燃机的情况下，放电长度N变得极大。

另外，如图6的(C)所示，在火花塞9以接地电极95的竖立设置部951配置于火花放电间隙G的下游侧的方式安装于内燃机的情况下，放电长度N在某种程度上变大，但是与上述图6的(B)所示的情况相比小。

此外，在此，放电长度N是指与火花塞的轴向正交的方向上的放电的长度。

上述放电长度N的变动的方式是通过将气流F的流速设为15m/s并测定在火花放电间隙G中产生的放电火花S的放电长度N来得到的知识，具体地说，如图7所示，根据火花塞9的各安装姿势，在放电长度N上产生大的差异。

图7中的A、B、C分别表示图6的(A)、(B)、(C)所示的安装姿势下的放电长度N的数据。

另外，关于放电长度N与火花塞9的点火性能之间的关系，也如图8所示那样确认出放电长度N越长则点火性能越提高。在此，点火性能是根据A/F极限、即能够点燃混合气的空燃比的极限值来评价得到的，A/F极限越高(能够点燃的混合气越稀薄)则点火性能越高。

从图7、图8可知，比较例1的火花塞9根据安装到内燃机的安装姿势而点火性能大幅变动。

认为在火花塞9中的竖立设置部951配置于火花放电间隙G的上游侧时放电长度N变得极短而点火性降低的主要原因在于，如图9的(a)、(b)所示，气流F被竖立设置部951的整个区域遮挡，导致火花放电间隙G附近的气流F停滞。更具体地说，如果火花放电间隙G进入以该图的符号Z表示的区域即气流F的积存中，则放电火花S难以伸长，导致无法得到充分的放电长度N(参照图6)。其结果，火花塞9难以得到稳定的点火性能。

(实验例1)

本例是如图10～图12所示那样将第1实施例的火花塞1作为基本构造并对距离a和角度b分别进行各种变更来间接地评价它们的点火性的例子。

即，如上所述，将分别变更距离a和角度b的各种火花塞以使接地电极5的竖立设置部51配置于流速20m/s的气流的上游侧的方式设置在燃烧室中。即，在与气流F之间的关系上，以图3、图4所示的状态设置了火花塞。在此，直线L与气流F的方向平行。测定了此时的火花放电间隙G中的气流的流速。

由于确认了当火花放电间隙G中的气流的流速小时放电长度变短、而当放电长度短时点火性降低(参照图8)，因此能够通过测定火花放电间隙G中的气流的流速来间接地评价点火性。

此外，图10、图11所示的火花塞是相对于第1实施例所示的火花塞1变更了距离a和角度b的例示，除此以外，还制作以各种位置和方向配置了顶端突起部22的试样并进行了评价。

在图12中示出其结果。

在该图中，横轴表示距离a相对于外壳2的直径D的比(a/D)，纵轴表示角度b[°]。而且，在该图表中，分别标绘了各火花塞中的a/D与b的关系。各标绘中，以双重圆形记号来表示火花放电间隙G中的气流的流速为20m/s以上的火花塞，以圆形记号来表示15m/s以上且小于20m/s的火花塞，以三角记号来表示10m/s以上且小于15m/s的火花塞，以X字记号来表示5m/s以上且小于10m/s的火花塞，以星号来表示小于5m/s的火花塞。

此外，气流的流速是在火花放电间隙G处的中心电极4的中心轴上的12个位置处进行测定，以其中流速最大的部分的流速来进行了评价。

另外，在图12中，直线S1表示b＝-67.8×(a/D)+27.4，直线S2表示b＝-123.7×(a/D)+64.5，直线S5表示b≤-123.4×(a/D)+53.7，直线S6表示b≥-123.1×(a/D)+30.0。即，分别表示上述直线S1、S2、S5、S6的等式是将式(1)、式(2)、式(5)、式(6)的不等号分别替换为等号而得到的。另外，图12的图表的整个区域是以式(3)和式(4)表示的范围。

在该图中，在直线S1与直线S2之间的区域中，仅标绘有双重圆形记号、圆形记号以及三角记号，不存在X字记号及星号记号。另一方面，直线S1与直线S2之间的区域以外，存在X字记号及星号记号。即，通过处于直线S1与直线S2之间的区域，确保了流速10m/s以上，即相对于供给至火花塞的顶端部附近的气流的主流的流速(20m/s)确保了50％以上。从该结果可知，通过满足式(1)和式(2)，能够充分地确保火花放电间隙G中的气流的流速。此外，作为上述实验的前提，需要满足式(3)和式(4)，因此，通过满足式(1)～式(4)的全部，可以说能够确保火花放电间隙G中的充分的气流。

另外，在图12中，在直线S1与直线S2之间的区域中，在比直线S5靠下的区域中，仅标绘有双重圆形记号和圆形记号。另一方面，三角记号存在于比直线S5靠上的区域。即，通过处于直线S1与直线S5之间的区域，确保了流速15m/s以上，即相对于供给至火花塞的顶端部附近的气流的主流的流速(20m/s)确保了75％以上。从该结果可知，通过除了满足式(1)～式(4)以外还满足式(5)，能够提高火花放电间隙G中的气流的流速。

并且，在图12中，在直线S1与直线S2之间的区域中，仅在比直线S6靠上侧的区域集中有双重圆形记号和圆形记号。即，作为能够更可靠地得到流速10m/s以上(相对于主流的流速而言50％以上)的区域，在直线S1与直线S2之间的区域中尤其认为是比直线S6靠上侧的区域。从该结果可知，通过除了满足式(1)～式(4)以外还满足式(6)，能够更可靠地得到火花放电间隙G中的气流的充分的流速。

另外，从同样的观点考虑，认为通过还满足下述式(7)，能够更可靠地得到火花放电间隙G中的气流的充分的流速。

-0.3≤(a/D)≤0.3 ……(7)

(第2实施例)

本例是如图13～图15所示那样在顶端突起部22上设置了扭转部222的例子。

即，顶端突起部22在与外壳2的顶端部21接合的基端部与构成导风面221的部分之间的塞轴向位置处具有扭转部222。顶端突起部22具有使截面分别为长方形状的四棱柱形状的原材料绕其中心轴在扭转部222处扭转约90°的形状。

而且，在比扭转部222靠顶端侧的位置分别形成有导风面221。扭转部222优选形成在比火花放电间隙G靠基端侧的位置。由此，能够将导风面221形成在遍及火花放电间隙G的整体的塞轴向位置。并且，更优选的是，扭转部222形成在比绝缘子3的顶端靠基端侧的位置。

而且，与火花放电间隙G最近的塞轴向位置处的顶端突起部22的截面形状如图14所示那样塞径向宽度W20比塞周向宽度W2长。在本例中，上述截面形状是与火花放电间隙G相同的塞轴向位置处的顶端突起部22的截面形状，它们的形状具有W20>W2的关系。也就是说，在顶端突起部22的分别形成导风面221的部分，W20>W2。

另外，顶端突起部22在形成导风面221的部分比外壳2的顶端部21的内周面更向内周侧突出，但是不向外周侧突出。而且，在比扭转部222靠基端侧的位置，塞周向宽度大于塞径向宽度。

除此以外，与第1实施例相同。此外，关于与本例有关的附图中使用的符号中与在第1实施例中使用的符号相同的符号，只要没有特别说明，就表示与第1实施例相同的结构要素等。

在本例的情况下，在顶端突起部22中的、比扭转部222靠基端侧的部分，塞周向宽度大于塞径向宽度。由此，顶端突起部22能够以大的接合面来与外壳2的顶端部21接合。因此，能够提高顶端突起部22对外壳2的接合强度。

另一方面，在形成导风面221的部分，塞径向宽度W20比塞周向宽度W2长。因此，通过增大导风面221的面积来能够提高引导功能。

除此以外，具有与第1实施例同样的作用效果。

(第3实施例)

本例是如图16、图17所示那样将顶端突起部22的与塞轴向正交的平面上的截面形状设为三角形状的例子。即，顶端突起部22具有三棱柱形状。

在本例中，特别是，上述截面形状是正三角形状。而且，在与三角形状的一边对应的顶端突起部22的一个面形成有导风面221。

除此以外，与第1实施例相同。此外，关于与本例有关的附图中使用的符号中与在第1实施例中使用的符号相同的符号，只要没有特别说明，就表示与第1实施例相同的结构要素等。

在本例的情况下，在顶端突起部22上形成大面积的导风面221的同时易于防止顶端突起部22从外壳2的顶端部21向塞径向的内侧及外侧突出。由此，能够在防止横向飞火的问题、安装到内燃机的安装性的问题的同时提高顶端突起部22的引导功能。

除此以外，具有与第1实施例相同的作用效果。

(第4实施例)

本例是如图18所示那样将顶端突起部22的形状设为截面呈长方形状的四棱柱形状并将与长方形的短边对应的面设为导风面221的例子。

在该情况下，顶端突起部22的构成导风面221的长方形的短边的延长线为直线M。而且，据此，以至少满足式(1)～式(4)的方式在外壳2上配置有顶端突起部22。

除此以外，与第1实施例相同。此外，关于与本例有关的附图中使用的符号中与在第1实施例中使用的符号相同的符号，只要没有特别说明，就表示与第1实施例相同的结构要素等。

在本例的情况下，也能够起到与第1实施例相同的作用效果。

此外，顶端突起部22的形状不限于上述的第1实施例～第4实施例所示的形状，能够采用各种形状。

另外，顶端突起部22只要发挥其功能，也能够将它们的顶端设为比火花放电间隙G靠基端侧。在该情况下，“与火花放电间隙G最近的塞轴向位置”为顶端突起部22中的顶端部。

附图标记说明

1：火花塞

2：外壳

21：顶端部

22：顶端突起部

221：导风面

3：绝缘子

4：中心电极

41：顶端部

5：接地电极

51：竖立设置部

G：火花放电间隙

Claims (8)

1.一种内燃机用的火花塞(1)，其特征在于，具有：

筒状的外壳(2)；

筒状的绝缘子(3)，保持在该外壳(2)的内侧；

中心电极(4)，以顶端部(41)突出的方式保持在上述绝缘子(3)的内侧；

接地电极(5)，从上述外壳(2)的顶端部(21)向顶端侧突出，并且在与上述中心电极(4)之间形成火花放电间隙(G)；以及

顶端突起部(22)，在与该接地电极(5)不同的位置处从上述外壳(2)的顶端部(21)向顶端侧突出，

上述顶端突起部(22)具有在塞周向上朝向上述接地电极(5)侧的平坦的导风面(221)，

在从塞轴向观察的状态下，将对从上述外壳(2)竖立设置的上述接地电极(5)的竖立设置部(51)在塞周向上的中心与上述中心电极(4)的中心点(C)进行连接的直线设为直线L，将上述导风面(221)的延长线设为直线M，将上述直线L和上述直线M的交点(A)与上述中心电极(4)的中心点(C)之间的距离设为a，将上述直线L与上述直线M所形成的角度设为b，将上述外壳(2)的直径设为D，上述距离a在远离上述接地电极(5)的上述竖立设置部(51)的一侧为正，在接近的一侧为负，此时，满足下述式(1)～式(4)的全部，

b≥-67.8×(a/D)+27.4  ……(1)

b≤-123.7×(a/D)+64.5  ……(2)

-0.4≤(a/D)≤0.4  ……(3)

0°<b≤90°  ……(4)。

2.根据权利要求1所述的内燃机用的火花塞(1)，其特征在于，

还满足下述式(5)，

b≤-123.4×(a/D)+53.7  ……(5)。

3.根据权利要求1或2所述的内燃机用的火花塞(1)，其特征在于，

还满足下述式(6)，

b≥-123.1×(a/D)+30.0  ……(6)。

4.根据权利要求1～3中的任一项所述的内燃机用的火花塞(1)，其特征在于，

上述顶端突起部(22)的顶端位于与上述接地电极(5)的顶端相同或比其靠基端侧、且与上述绝缘子(3)的顶端相同或比其靠顶端侧的位置。

5.根据权利要求1～4中的任一项所述的内燃机用的火花塞(1)，其特征在于，

上述顶端突起部(22)在与上述火花放电间隙(G)最近的塞轴向位置处的塞周向宽度小于上述接地电极(5)的上述竖立设置部(51)。

6.根据权利要求1～5中的任一项所述的内燃机用的火花塞(1)，其特征在于，

上述顶端突起部(22)与塞轴向平行地突出。

7.根据权利要求1～6中的任一项所述的内燃机用的火花塞(1)，其特征在于，

关于与上述火花放电间隙(G)最近的塞轴向位置处的上述顶端突起部(22)的截面形状而言，塞径向宽度比塞周向宽度长。

8.根据权利要求1～7中的任一项所述的内燃机用的火花塞(1)，其特征在于，

与上述火花放电间隙(G)最近的塞轴向位置处的上述顶端突起部(22)的截面形状是三角形状。