JP2000003777A - 点火プラグおよび点火プラグ組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 シリンダーヘッドに取付容易で、中心電極に
流入した熱の放散が良好で、耐熱性の良好な点火プラ
グ、を固定するプラグ固定具構成の点火プラグ組立体を
提供。 【解決手段】 点火プラグ１２０は、軸方向に延びる中
心電極と、中心電極の径方向周囲を取り囲み、中心電極
を固定する絶縁体１０２と、絶縁体の径方向周囲を取り
囲み、絶縁体を固定する主体金具と、外側電極１０８
と、を有する。主体金具の先端部は、外周面略円筒形状
で絶縁体を係止する主体金具の内周面に形成される棚部
の絶縁体係止面のうちの基端側縁から、プラグ座面の先
端側縁まで、軸方向先端に向けて測った距離Ｌｍｍは、
Ｌ≧０。中心電極に流入した熱が、絶縁体係止面及びプ
ラグ座面を通じてシリンダーヘッド本体１４１に放散で
き、プレイグニッション等の生じ難い耐熱性良好な点火
プラグ、点火プラグ組立体ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シリンダーヘッド
に点火プラグを組み付ける際に、プラグ取付孔に点火プ
ラグをねじ込む必要がなく、しかも、中心電極に流入す
る熱をシリンダーヘッドに放散できる点火プラグ、およ
び、点火プラグとプラグ固定具とからなる点火プラグ組
立体に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の点火に用いる点火プラグ、例
えば、図１７に示す１極フラットシートタイプの点火プ
ラグ２０は、図中上下方向に延びる中心電極１と、その
周囲を取り囲む絶縁体２と、その図中下部を保持する主
体金具３とを有する。例示するこのプラグ２０は、抵抗
入りプラグであり、中心電極１の途中部分に抵抗体１ｂ
を備え、中心電極１の先端側の先端側中心電極１ａが金
属からなる。主体金具３は、プラグ座面７ｓがその先端
側に形成された先端側本体部７および基端側本体部６を
有する本体部４、このプラグ座面７ｓから図中下方に延
びる先端部５を備える。また、プラグ座面７ｓには、リ
ング状のガスケット９が装着されている。さらに、基体
側本体部６はカシメ部６Ａ、六角部６Ｂ、および先端側
に位置する第２カシメ部６ｃを備え、先端部５の外周に
は、雄ネジ（例えばＭ１４Ｓ）５ｎが形成されている。
また、この先端部５の先端面５ａには、外側電極８が固
着部８ａで固着されている。

【０００３】この外側電極８は、固着部８ａにおいて、
リング状の先端面５ａに固着され、その先端は、リング
の中心に向かって延び、略Ｌ字状に曲げられて、先端側
中心電極１ａと所定の放電ギャップを形成するようにさ
れている。さらに、絶縁体２を詳細に見ると、コルゲー
ション２ｉが形成された頭部２ａ、主体金具３によって
カシメられたカシメ部２ｂ、最も径大とされた胴部２
ｃ、この胴部２ｃより径小とされた中間部２ｄ、最も先
端（下端）に位置する脚部２ｅからなる。ここで、脚部
２ｅと中間部２ｄの境界の係止面２ｐは、主体金具３の
先端部５の内周面５ｉに突出して形成された棚部１４の
絶縁体係止面１４ｐに、パッキン１５を介して係止され
ている。この係止面２ｐは、棚部１４の絶縁体係止面１
４ｐとパッキン１５を介して密着し、絶縁体２と主体金
具３との間の気密を保つと共に、先端側中心電極１ａお
よび絶縁体の脚部２ｅに流入した熱を、絶縁体２、パッ
キン１５、棚部１４、雄ネジ５ｎを通じて、次述するシ
リンダーヘッド４０に放散する主要な経路の一部となっ
ている。

【０００４】この点火プラグ２０を、図１８に示すよう
に、エンジン５０のシリンダーヘッド４０に組み付け
る。即ち、図１９に示すように、プラグ取付孔４２の先
端対応部４５に形成した雌ネジ４５ｍに締結するため、
点火プラグ２０をプラグ取付孔４２に挿入し、その後、
プラグレンチ（図示しない）で、所定のトルクになるま
でプラグ取付孔４２に締め込む。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
ＤＯＨＣエンジンなどでは、シリンダーヘッド４０の燃
焼室面４１ｂに大面積の吸入、排気バルブ５１，５２を
形成することが多く、シリンダーヘッド（以下、単にヘ
ッドともいう）４０の厚さ（図中上下方向の寸法）が大
きくなる傾向にある（図１８参照）。また、ＤＯＨＣエ
ンジンの場合、点火プラグ２０は、吸入・排気バルブ５
１，５２の間に挟まれた燃焼室の真上に位置している。
このため、点火プラグ（以下、単にプラグとも言う）２
０のプラグ取付孔４２が深くなり、プラグ２０をプラグ
取付孔４２の奥底でネジ締めすることが多くなってい
る。このため、プラグ２０をプラグ取付孔４２内に差し
込んだり、プラグ取付孔４２の奥底にまでプラグレンチ
を差し込んで締め付けるなどの、プラグ２０の組み付け
作業が困難となっていた。

【０００６】また、プラグ２０を、先端対応部４５に形
成された雌ネジ４５ｍの中心軸に沿って、その周りに正
しく回転させた場合には、問題なく両者を締結できる。
しかし、プラグ２０が先端対応部４５の中心軸から傾い
た状態のままで、プラグ２０を回転させた場合には、雄
ネジ５ｎと先端対応部４５の雌ネジ４５ｍとが正しく噛
み合わずに、いわゆるカジリ状態となる。このため、雄
ネジ５ｎまたは雌ネジ４５ｍが損傷し、極端な場合に
は、燃焼室内部の高温ガスが上部にまで吹き抜け、主体
金属３の先端部５等が高温になり、プレイグニッション
を生じたり、外側電極８等の溶損を生じたりすることが
ある。特に、プラグ取付孔４２が深い場合には、予めプ
ラグ２０を手で回転させて先端対応部４５の雌ネジｍに
プラグ２０の雄ネジ５ｎを螺挿しておいてから、プラグ
レンチでプラグ２０のネジ締めを行うことが困難である
ので、このような不具合が生じやすい。

【０００７】そこで、プラグ２０の先端部５に雄ネジ５
ｎを形成せず、プラグ取付孔４２の先端対応部４５にも
雌ネジを形成しないで、先端部５を遊嵌状に挿入可能と
しておき、別途、プラグ固定具でプラグ２０を固定する
ことが考えられる。しかし、従来では、絶縁体２や外側
電極８、先端側中心電極１ａ、あるいは先端面５ａに流
入した熱が、雄ネジ５ｎから雌ネジ４５ｍを通じてヘッ
ド４０に放散できていたが、上記のようにすると、先端
部５と先端対応部４５との間に隙間が形成されるため、
この間での熱の移動が困難となる。特に、絶縁体２や先
端側中心電極１ａに流入した熱は、係止面２ｐ、棚部１
４を経由して、雄ネジ５ｎから放散できなくなるため、
熱の放散の経路が長くなったり、先端部５に流入した熱
の経路との関係から、熱放散が困難になると予想され
る。このため、先端側中心電極１ａの温度が上昇して、
プレイグニッションの原因となったり、溶損したりする
可能性がある。

【０００８】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであって、シリンダーヘッドに取付容易で、しか
も、熱引き、特に、中心電極や絶縁体からの熱引きが良
好で、耐熱性の良好な点火プラグ、および点火プラグと
これを固定するプラグ固定具とからなる点火プラグ組立
体を提供すること目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】しかし
て、その解決手段は、軸方向に延びる中心電極と、上記
中心電極の径方向周囲を取り囲んで、上記中心電極を固
定する絶縁体と、上記絶縁体の径方向周囲を取り囲ん
で、上記絶縁体を固定する主体金具であって、先端側端
部にプラグ座面を備える本体部とこの本体部のプラグ座
面から軸方向先端側に延びる先端部とを有する主体金具
と、を有する点火プラグであって、上記主体金具の先端
部は、外周面略円筒形状とされ、上記絶縁体を係止する
ために上記主体金具の内周面に形成される絶縁体係止面
のうちの基端側縁から、上記プラグ座面の先端側縁ま
で、軸方向先端に向けて測った距離Ｌ（ｍｍ）が、Ｌ≧
０とされていることを特徴とする点火プラグである。

【００１０】上記構成を有する本発明の点火プラグで
は、主体金具の先端部が、外周面略円筒形状とされてい
るので、プラグの取付において、プラグ取付孔に挿入し
て、別途、プラグ固定具等で固定すればよく、プラグ取
付孔の奥底に挿入した点火プラグを、プラグレンチ等を
用いてプラグ取付孔の雌ねじ部に螺挿しなくても良い。
従って、取付が容易になり、プラグの雄ねじが雌ネジと
かみ合わないのにも拘わらず、回転させることによって
発生する、いわゆるカジリ等によるネジ部の損傷等の心
配もない。

【００１１】ところで、先端部を外周面略円筒形状とし
たために、従来であれば、先端部に形成した雄ネジから
シリンダーヘッドに逃がすことのできた熱を、放散しに
くくなる。特に、中心電極及び絶縁体に流入した熱が、
放散できずに、中心電極や絶縁体が高温になる可能性が
ある。即ち、主体金具の先端部においては、その先端面
や内周面が高温の燃焼ガスに曝されるため、熱が流入す
る。また、外側電極がある場合には、これに流入した熱
も固着部を通じて先端面から先端部内へ流入する。この
熱は、基端側に移動し、プラグ座面からシリンダーヘッ
ドに放散される。ここで、もし、絶縁体係止面の基端側
縁に比べ、プラグ座面の先端側縁が、基端側にある場合
には、絶縁体係止面の基端側縁の近傍は、この熱の経路
となるので温度が高くなる。従って、中心電極や絶縁体
に流入した熱が、絶縁体を経由して、絶縁体係止面から
主体金具に流入しようとしても、絶縁体係止面近傍の温
度が高いため、流入し難くなり、熱の放散が困難とな
る。このため、中心電極や絶縁体の温度が高くなって、
プレイグニッションや溶損が発生しやすくなる。

【００１２】これに対し、本発明の点火プラグ組立体で
は、絶縁体を係止するために主体金具の内周面に形成さ
れる絶縁体係止面のうちの基端側縁から、プラグ座面の
先端側縁まで、軸方向先端に向けて測った距離Ｌ（ｍ
ｍ）が、Ｌ≧０とされている。つまり、絶縁体係止面の
基端側縁に比べ、プラグ座面の先端側縁が、先端側にあ
る。このため、主体金具の先端面や内周面から流入した
熱は、絶縁体係止面よりも先端側でプラグ座面を通じて
放散されるので、絶縁体係止面の基端側縁の近傍は、先
端面や内周面から流入した熱の経路とならない。従っ
て、温度が低くなり、中心電極や絶縁体に流入した熱
が、絶縁体係止面から容易に主体金具に流入して、プラ
グ座面からシリンダーヘッドに放散することが出来る。
つまり、中心電極および絶縁体に流入した熱は、速やか
にヘッドに放散されるので、中心電極や絶縁体が高温に
なることがない。従って、プレイグニッションや中心電
極の溶損のおそれのない、耐熱性の高い点火プラグとす
ることが出来る。

【００１３】ここで、距離Ｌ測定の基準となる絶縁体係
止面の基端側縁は、絶縁体係止面が軸に対して傾斜した
面、即ちテーパ面である場合には、そのうちの基端側の
縁を指す。一方、絶縁体係止面が軸に対して垂直な面で
ある場合には、基端側縁の軸方向位置は、絶縁側係止面
の軸方向位置に一致する。また、同様に、プラグ座面の
先端側縁は、プラグ座面が軸に対して傾斜した面、即
ち、テーパ面である場合、つまり、点火プラグがコニカ
ルシート型点火プラグである場合には、そのうちの先端
側の縁を指す。一方、プラグ座面が軸に対して垂直な
面、つまり、点火プラグがフラットシート型点火プラグ
である場合には、先端側縁の軸方向位置は、プラグ座面
の軸方向位置に一致する。さらに、中心電極は、金属製
のものの他、途中部分に抵抗体を形成したものをも含
む。

【００１４】さらに、上記点火プラグにおいて、前記距
離Ｌが、０≦Ｌ≦６であることを特徴とする点火プラグ
とすると良い。このように、０≦Ｌ≦６としたもので
は、先端部に雄ネジを形成したものとほぼ同程度の耐熱
性を得ることが出来る。なお、Ｌ＞６の場合には、絶縁
体係止面からプラグ座面までの距離が長くなり過ぎたた
めに、耐熱性が低下すると考えられる。

【００１５】さらに、上記点火プラグにおいて、前記距
離Ｌが、３≦Ｌ≦４であることを特徴とする点火プラグ
とすると良い。このように、３≦Ｌ≦４としたもので
は、先端部に雄ネジを形成したものと同等またはそれ以
上の耐熱性を得ることが出来る。

【００１６】さらに、上記点火プラグにおいて、前記プ
ラグ座面がテーパ面とされていることを特徴とする点火
プラグとすると良い。このように、プラグ座面がテーパ
面とされたものでは、このテーパ面でシールするので、
シリンダーヘッドと、直接、しかも、比較的広い面積で
接触するようにされるため、プラグ座面からシリンダー
ヘッドへ、熱を効率よく放散しやすいからである。従っ
て、中心電極が高温にならず、プレイグニッションや中
心電極の溶損のおそれがない、耐熱性の良好な点火プラ
グとすることが出来る。

【００１７】あるいは、上記点火プラグにおいて、前記
プラグ座面が軸に垂直な平面とされ、銅またはアルミニ
ウムからなる中実ガスケットを備えることを特徴とする
点火プラグとすると良い。このようにしたものでは、柔
らかく、熱伝導率の高い中実ガスケットでシールするた
め、密着して熱を良く伝え、しかも、プラグ座面とガス
ケット、ガスケットとシリンダーヘッドとがそれぞれ比
較的広い面積で接触するため、特に熱を放散しやすいか
らである。従って、中心電極や絶縁体が高温にならず、
プレイグニッションや中心電極の溶損のおそれがない、
耐熱性の良好な点火プラグとすることが出来る。また、
シリンダーヘッド内の気密性が高くなり、燃焼ガスの漏
れが少なくなる利点もある。

【００１８】さらに、上記点火プラグにおいて、前記主
体金具が、銅合金またはアルミニウム合金からなること
を特徴とする点火プラグとすると良い。このように、主
体金具が銅合金やアルミニウム合金からなるものでは、
熱伝導率が良好で、熱引きが良く、先端部に雄ネジが形
成されていないため滞留しやすい熱を、速やかに上方に
運び、プラグ座面からヘッドに、あるいは、主体金具か
らプラグ固定具に、熱を放散させることができる。この
ため、中心電極や絶縁体に流入した熱をさらに速やかに
放散させることが出来る上、主体金具の先端面あるいは
外側電極から流入した熱についても、速やかに放散させ
ることが出来るので、先端面や外側電極の温度上昇も抑
制される。従って、中心電極や絶縁体のみならず、先端
面や外側電極も高温にならず、プレイグニッションや中
心電極、外側電極等の溶損のおそれがない、耐熱性の良
好な点火プラグとすることが出来る。

【００１９】さらに、上記点火プラグにおいて、前記本
体部および先端部の少なくともいずれかが、上記点火プ
ラグをシリンダーヘッドに形成されたプラグ取付孔に挿
入しつつ前記軸を中心として回転させたとき、上記プラ
グ取付孔のうち上記本体部および先端部にそれぞれ対応
する本体対応部および先端対応部と、１箇所または複数
箇所でのみ嵌合する嵌合位置制限形状とされており、上
記軸を中心とした上記１または複数の外側電極固着部の
周方向角度と、上記嵌合位置制限形状とされた本体部ま
たは先端部との関係が、同一品番の点火プラグを見たと
き、いずれの点火プラグについても略同一とされている
ことを特徴とする点火プラグとすると良い。

【００２０】このようにしたものでは、本体部および先
端部の少なくともいずれかが、嵌合位置制限形状とさ
れ、しかも、外側電極固着部の周方向角度と、嵌合位置
制限形状とされた本体部または先端部との関係が略同一
とされているので、シリンダーヘッドにプラグを装着し
たときに、外側電極固着部の位置が制限される。従っ
て、外側電極固着部とスワールとの関係が、各気筒や各
エンジンについて一定となるので、気筒やエンジン毎に
着火性がばらつかず、一定の空燃比（Ａ／Ｆ）で駆動で
きる。さらに、外側電極固着部とスワールとの関係が適
切になるように設定しておけば、外側電極固着部でスワ
ールの流れを妨げることが無くなり、薄い混合気で駆動
できる。

【００２１】ここで、嵌合位置制限形状は、プラグの先
端側本体部または先端部を、シリンダーヘッドの先端側
本体対応部または先端対応部に挿入する際に、軸を中心
として回転させつつ挿入したときに、１箇所または複数
箇所でのみ互いに嵌合するものであればいずれの形状で
あっても良い。例えば、具体的には、プラグ取付孔に軸
線方向に延びるキー溝を形成し、本体部等にキー溝には
まるキー突起（条でも、突起でも良い）を設けたもの、
あるいはこの逆に、プラグ取付孔にキー突起、本体部等
にキー溝を設けたもの、また、本体部等に面取りを形成
し、プラグ取付孔この面取りに適合した形状としたも
の、本体部等およびプラグ取付孔の断面形状をそれぞれ
卵形、楕円形、多角形等としたものなどが挙げられる。

【００２２】さらに、他の解決手段は、上記の点火プラ
グと、上記点火プラグを、内燃機関のシリンダーヘッド
に形成されたプラグ取付孔内に、固定するためのプラグ
固定具と、を備える点火プラグ組立体である。このよう
にしたものでは、点火プラグを内燃機関のシリンダーヘ
ッドに形成されたプラグ取付孔内に固定するためのプラ
グ固定具を備えるので、プラグをヘッドのプラグ取付孔
に挿入すれば、プラグ固定具で固定することが出来る。

【００２３】さらに、この点火プラグ組立体において、
前記点火プラグは、前記主体金具の基端側端部に、前記
絶縁体をカシメ固定するカシメ部を備え、前記プラグ固
定具は、前記シリンダーヘッドに上記点火プラグを固定
する際に、上記主体金具のカシメ部を先端方向に押圧す
る押圧面を備えることを特徴とする点火プラグ組立体と
すると良い。このようにしたものでは、プラグを固定す
る際に、押圧面でカシメ部を押圧して固定するので、カ
シメ部の緩みをも防止することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】（実施形態１）本発明の第１の実
施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１（ａ）
（ｂ）および図２は、本実施形態にかかる点火プラグ１
２０の部分破断断面図及び底面図である。点火プラグ１
２０は、外側電極１０８が１つのみ形成された、いわゆ
る１極タイプで、主体金具１０３の本体部１０４と先端
部１０５との間に設けられたテーパ面を構成するプラグ
座面１０７ｓによってシールを行ういわゆるコニカルシ
ートタイプのものである。

【００２５】このプラグ１２０は、図中上下方向（軸方
向）に延びる中心電極１０１と、この周囲を取り囲む絶
縁体（絶縁碍子）１０２と、その図中下部を保持する主
体金具１０３とを有する。このプラグ１２０は、抵抗入
りプラグであるので、中心電極１０１は、先端側中心電
極１０１ａの他、その途中部分に抵抗体１０１ｂを備え
る。また、この主体金具１０３は、炭素鋼（JIS-G350
7）からなり、図中上方の基端側本体部１０６と図中下
方の先端側本体部１０７とを備える本体部１０４、およ
び先端側本体部１０７よりも径小で、そのテーパ状端面
であるプラグ座面１０７ｓから軸方向先端側（図中下
方）に延びる先端部１０５とを有する。先端側本体部１
０７は、さらに、径大とされた第１先端側本体部１０７
Ａと、これより径小でかつ先端側に位置する第２先端側
本体部１０７Ｂとを有する。プラグ座面１０７ｓは、第
２先端側本体部１０７Ｂの先端側端部に形成される。ま
た、先端部１０５は、通常の点火プラグと異なり、雄ネ
ジが形成されておらず、外周面１０５ｂが略円筒状にさ
れている。この先端部１０５の先端面１０５ａには、外
側電極１０８が固着部１０８ａで固着されている。この
外側電極１０８の先端は、図１（ｂ）に示すように、リ
ング状の先端面１０５ａの中心に向かって延び、図１
（ａ）に示すように、略Ｌ字状に曲げられて中心電極１
０１（先端側中心電極１０１ａ）と所定の放電ギャップ
を形成するようにされている。

【００２６】さらに、基端側本体部１０６は、やや径大
とされた基端側本体中央部１０６Ｂと、それよりも基端
側（図中上方）に位置し、内向き略Ｒ状にカシメられ、
絶縁体１０２が上方に抜けるのを防止するカシメ部１０
６Ａ、同様に基端側本体中央部１０６Ｂよりも先端側に
位置し、絶縁体１０２を固定する第２カシメ部１０６Ｃ
を備える。絶縁体１０２と基端側本体部１０６との間に
滑石粉末等の無機粉末１１２を充填し、これをシールす
る２つのパッキン１１３と共にこの２つのカシメ部１０
６Ａ，Ｃでカシメることにより、絶縁体１０２と主体金
具１０３（基端側本体部１０６）とが一体化している。
これにより、爆発行程において絶縁体１０２が受ける圧
力に抗して、図中上方に絶縁体１０２が抜けないように
している。

【００２７】さらに、絶縁体１０２を詳細に見ると、コ
ルゲーション１０２ｉが形成された頭部１０２ａ、主体
金具１０３（カシメ部１０６Ａ，Ｃ）によってカシメら
れたカシメ部１０２ｂ、最も径大とされた胴部１０２
ｃ、この胴部１０２ｃより径小とされた中間部１０２
ｄ、最も先端（下端）に位置する脚部１０２ｅからな
る。ここで、図２に拡大して示すように、脚部１０２ｅ
と中間部１０２ｄの境界の係止面１０２ｐは、主体金具
１０３の先端部１０５および／または第２先端側本体部
１０７Ｂの内周面１０５ｃにリング状に突出して形成さ
れた棚部１１４の絶縁体係止面１１４ｐに、パッキン１
１５を介して係止されている。また、この係止面１０２
ｐは、パッキン１１５を介して、絶縁体係止面１１４ｐ
と密着して絶縁体１０２と主体金具１０３との間の気密
を保つと共に、先端側中心電極１０１ａおよび絶縁体脚
部１０２ｅに流入した熱を、パッキン１１５、絶縁体係
止面１１４ｐ、プラグ座面１０７ｓを通じて、ヘッド１
４０に放散する熱放散の主要な経路の一部となってい
る。

【００２８】さらに、図２に示すように、第２先端側本
体部１０７Ｂと先端部１０５との間の外周面には、上記
したテーパ面のプラグ座面１０７ｓが形成されている。
本実施形態のプラグ１２０では、各寸法を以下のように
した。即ち、棚部１１４の突出面（内周面）１１４ｂの
直径Ｄ１＝７．９ｍｍ、内周面１０５ｃの直径Ｄ２＝
８．４ｍｍ、先端部外周面１０５ｂの直径１３．０ｍ
ｍ、第２先端側本体部外周面１０７Ｂｂの直径Ｄ４＝１
５．０ｍｍとした。また、第１先端側本体部外周面１０
７Ａｂの直径Ｄ５＝１９．０ｍｍ、基端側本体中央部外
周面１０６Ｂｂの直径Ｄ６＝１６．０ｍｍとした。さら
に、先端部１０５の先端面１０５ａから、プラグ座面１
０７ｓの先端側縁１０７ｓｆまでの距離をＬ１、絶縁体
係止面１１４ｐの基端側縁１１４ｐｅまでの距離をＬ
２、この差、即ち、絶縁体係止面１１４ｐの基端側縁１
１４ｐｅからプラグ座面１０７ｓの先端側縁１０７ｓｆ
までの距離をＬ（＝Ｌ２−Ｌ１）とする。後述するよう
に、Ｌを変化させて（具体的には、プラグ座面１０７ｓ
の位置を上下させて）、プラグの耐熱性を調査した。

【００２９】ついで、本実施形態にかかるシリンダーヘ
ッド１４０について、図３を参照しつつ説明する。シリ
ンダーヘッド１４０のヘッド本体１４１は、ヘッド上面
１４１ａおよび燃焼室面１４１ｂの間を貫通するプラグ
取付孔１４２を備え、さらにこの周囲のヘッド上面１４
１ａに、後述するプラグ取付具１３０をネジ止めするた
めのネジ孔１４７ａ〜１４７ｄが形成されている。上記
プラグ取付孔１４２は、前記した点火プラグ１２０がす
っぽり挿入できる深さとされ、ヘッド上面１４１ａか
ら、順に径小となる３段の丸孔から構成されている。

【００３０】このうち、ヘッド上面１４１ａ側の挿入部
１４３は、ヘッド上面１４１ａから燃焼室面１４１ｂの
近くにまで達する深く掘られた円孔であり、上記点火プ
ラグ１２０の最も径大な第１先端側本体部１０７Ａより
も径大とされているので、後述するように、プラグ１２
０が容易に挿入できるようになっている。なお、本例で
は挿入部１４３を円筒形状としたが、ヘッド上面１４１
ａに向けて徐々に径大となるようにしても良い。また、
燃焼室面１４１ｂ側の先端対応部１４５は、直径ｄ３＝
１３．３ｍｍとされ、上記点火プラグ１２０を挿入した
ときに、その先端部１０５が遊嵌状に挿入される部分で
ある。また、挿入部１４３と先端対応部１４５の中間に
位置する第２先端側本体対応部１４４は、直径ｄ４＝１
５．３ｍｍとされ、点火プラグ１２０を挿入したとき
に、その第２先端側本体部１０７Ｂが遊嵌状に挿入され
る部分である。ここで、第２先端側本体対応部１４４と
先端対応部１４５の境界部に当たるシール面１４４ａ
は、テーパ面とされ、後述するように、プラグ１２０の
プラグ座面１０７ｓと当接して、シールを行う面とな
る。さらに、シリンダーヘッド本体１４３内には、冷却
水を流通させるための流通孔１４８が形成されている。

【００３１】ついで、本実施形態にかかるプラグ固定具
１３０について、図４を参照しつつ説明する。プラグ固
定具１３０の固定具本体１３１は、金属製で、プラグ固
定具１３０を上記したシリンダーヘッド１４０に固着す
るためのフランジ部１３３と、略円筒形状の筒状部１３
２とからなる。フランジ部１３３には、図４（ａ）に示
すように、上記シリンダーヘッド１４０のネジ孔１４７
ａ〜１４７ｄにそれぞれ対応した位置に、取付孔１３７
ａ〜１３７ｄが形成されている。また、筒状部１３２
は、その外周面１３２ｂが、上記シリンダーヘッド１４
０の挿入部１４３よりもやや径小とされている。しか
も、その先端（図中下端）の押圧面（先端面）１３２ａ
が、後述するように、プラグ１２０の第１先端側本体部
１０７Ａの上面１０７Ａａを押圧可能とするため、その
内周面１３２ｃが基端側本体部１０６よりも径大とされ
ている。

【００３２】さらに、図４（ｂ）に示すように、この筒
状部１３２の内部には、耐熱性ゴムからなり、プラグ１
２０の絶縁体頭部１０２ａを挿入したときに、これを把
持する絶縁体保持部材１３４、接続端子１１１と弾性的
に接続する弾性端子１３５が形成されている。さらに、
詳細は図示しないが、フランジ部１３３を貫通するケー
ブル１３８を通じて送られてくる低電圧の１次コイル電
流により、高電圧を発生する点火トランス１３６をも内
蔵している。点火トランス１３６で発生した高電圧は、
弾性端子１３５から直接点火プラグ１２０の接続端子１
１１に印加される。このため、高耐電圧のケーブル（ハ
イテンションケーブル）が不要で、ノイズの発生が少な
くなる。特に、本実施形態では、点火トランス１３６
が、金属製の固定具本体１３１に囲まれているので、シ
ールドされてノイズが外部に漏れにくいので、さらにノ
イズを少なくできる。また、点火トランス１３６を内蔵
しているので、後述するようにプラグ固定具１３０によ
って、プラグ１２０をプラグ取付孔１４２に固定すると
同時に、点火トランス１３６をもプラグ取付孔１４２内
に配置することができ、しかもプラグ１２０と点火トラ
ンス１３６を含む点火回路との接続も完了させることが
できる。なお、本実施形態では、点火トランス１３６の
みを内蔵したが、点火トランスに加えて、トランジスタ
等のスイッチング素子やコンデンサなどの点火回路の一
部または全部を内蔵するようにしても良い。

【００３３】ついで、図５に示すように、シリンダーヘ
ッド１４０に、プラグ１２０およびプラグ固定具１３０
からなる点火プラグ組立体１００を組み付ける。なお、
シリンダーヘッド１４０は、公知の手法によりエンジン
ブロックに締結されているものとする。まず、シリンダ
ーヘッド１４０のプラグ取付孔１４２内に、プラグ１２
０を挿入する。これにより、プラグ座面１０７ｓがシー
ル面１４４ａに当接する。

【００３４】さらに、前記したプラグ固定具１３０を用
いて、プラグ１２０を固定する。まず、プラグ固定具１
３０の筒状部１３２をプラグ取付孔１４２（挿入部１４
３）に挿入する。筒状部１３２の外周面１３２ｂは、挿
入部１４３よりやや径小とされているので、遊嵌状に挿
入でき、筒状部１３２先端の押圧面１３２ａが、プラグ
１２０の第１先端側本体部上面１０７Ａａに当接する。
このとき、筒状部１３２の内部では、プラグ１２０の基
端側絶縁体１０２ａが、絶縁体保持部材１３４の中心部
に挿入されて把持され、接続端子１１１は、弾性端子１
３５と接続される。

【００３５】ついで、プラグ固定具１３０のフランジ部
１３３の向きを合わせて、取付孔１３７ａ〜１３７ｄが
ネジ孔１４７ａ〜１４７ｄに適合するように位置決め
し、ボルトＢＬａ〜ＢＬｄを用いてプラグ固定具１３０
をシリンダーヘッド１４０のヘッド上面１４１ａに固着
する。これにより、筒状部１３２を介して、その押圧面
１３２ａによってプラグ１２０の第１先端側本体部１０
７Ａが押圧され、プラグ座面１０７ｓとシール面１４４
ａとの間でシールができる。特に、押圧面１３２ａが、
リング状に形成されているので、第１先端側本体部１０
７Ａ、従って、点火プラグ１２０を周方向にわたって均
一に押圧できるので、プラグ座面１０７ｓとシール面１
４４ａとの間のシールも均一にできる。

【００３６】また、以上から容易に理解できるように、
シリンダーヘッド１４０にプラグ１２０を組み付けるに
当たって、プラグ１２０は、プラグ取付孔１４２に挿入
するだけで足り、プラグ１２０の固定は、プラグ固定具
１３０をシリンダーヘッド１４０に固着することで行え
る。従って、プラグ取付孔内に、プラグレンチを差し込
んでプラグをねじ込む作業が不要である。また、プラグ
１２０に雄ネジが形成されていないので、プラグを手で
回転させて、ネジを仮に締めておく必要もなく、また、
ネジがカジリによって損傷することもない。さらに、本
実施形態においては、プラグ固定具１３０をその取付孔
１３７を用いて、シリンダーヘッド１４０のヘッド上面
１４１ａに取り付けたので、ヘッド上面１４１ａで固着
作業ができ、特に容易に作業ができる。

【００３７】ここで、プラグ１２０を適度な圧力で押圧
できるように、プラグ１２０やプラグ取付孔１４２の寸
法を考慮して、筒状部１３２の長さ（高さ）を調整して
おくと良い。なお、図５（ｂ）に示すように、シリンダ
ーヘッド１４０の先端対応部１４５とプラグ１２０の先
端部外周面１０５ｂとの間には、微小な隙間ｆが存在す
る。先端対応部１４５に遊嵌状に先端部１０５を挿入で
きるようにしたためである。

【００３８】このようにして、シリンダーヘッド１４０
を備えるエンジン１５０に、プラグ１２０を組み付けた
状態において、エンジン１５０を駆動すると（図６参
照）、外側電極１０８、中心電極１０１、絶縁体脚部１
０２ｅや先端部１０５が加熱され、その温度が上昇す
る。従来のプラグ（図１７参照）では、先端部５に形成
した雄ネジ５ｎとシリンダーヘッド４０の雌ネジ４５ｍ
（図１９参照）とが密着しているため（図１８参照）、
先端部５から先端対応部４５を通じて熱が放散されてい
た。しかし、本実施形態では、上述したように、先端対
応部１４５と先端部外周面１０５ｂとの間には、微小な
隙間ｆが存在する。このため、先端部外周面１０５ｂか
ら熱を放散し難く、主としてプラグ座面１０７ｓからシ
ール面１４４ａを通じて、シリンダーヘッド本体１４１
に放散される。

【００３９】ところで、中心電極１０１及び絶縁体脚部
１０２ｅに流入した熱は、絶縁体１０２の係止面１０２
ｐから主体金具１０３の絶縁体係止面１１４ｐを経由し
て放散されるが、上記のような経路で熱が放散される場
合には、プラグ座面１０７と絶縁体係止面１１４ｐの位
置関係によって、中心電極１０１からの熱放散の容易さ
が変化する。このため、プラグ１２０の耐熱性、例え
ば、プレイグニッションの発生し易さが変化する。そこ
で、図７に示すように、本実施形態のプラグ１２０およ
びシリンダーヘッド１４０を用い、点火トランス１３６
およびフランジ部１３２の中央部を除去したプラグ固定
具１３０’によってプラグ１２０を固定した。このプラ
グ固定具１３０’は、フランジ部１３３’に、筒状部１
３２の内周面１３２ｃに連なる貫通孔１３３ｃ’を形成
したもので点火プラグ１２０を固定し、ケーブル１３
８’に接続された弾性端子１３５を内部に有する絶縁体
保持部材１３４を、この貫通孔１３３ｃ’から挿入し
て、弾性端子１３５と接続端子１１１とを接続する。

【００４０】なお、ケーブル１３８’は、図７に示すよ
うに、高耐圧のダイオードＤＩ１を介して、図示しない
点火トランス（点火回路）に接続すると共に、高耐圧の
ダイオードＤＩ２を通じて、図示しないプレイグニッシ
ョンテスタに接続している。このプレイグニッションテ
スタは、いわゆるイオン電流を計測するものである。即
ち、プレイグニッションが発生した場合に、中心電極１
０１と外側電極１０８との間が火炎に包まれると、火炎
中のイオンによって、両者間が導通状態となる。従っ
て、両者間に予め数１００Ｖ程度の電圧を掛けておく
と、プレイグニッションが発生した場合には、電流（イ
オン電流）が流れる。そこで、点火回路で放電させる前
に、イオン電流を検出した場合には、プレイグニッショ
ンが発生したことが判別できるのである。

【００４１】そこで、図１（ａ）および図２に示す、プ
ラグ座面１０７ｓの先端側縁から絶縁体係止面１１４ｐ
の基端側縁までの距離Ｌを変化させたプラグ１２０、お
よびＬの変化に適合するように、シール面１４４ａの位
置を図中上下方向に変化させたシリンダーヘッド１４０
を用いて、プラグ１２０の耐熱性を評価した。なお、Ｌ
の変化は、先端面１０５ａから絶縁体係止面１１４ｐの
基端側縁までの距離Ｌ２を一定（１５．２ｍｍ）とし、
先端面１０５ａからプラグ座面１０７ｓの先端側縁まで
の距離Ｌ１を変化させることで行った。エンジン１５０
を駆動（１６００ｃｃ、直列４気筒、５５００ｒｐｍ全
開）し、正規の点火時期より２度ずつ順に過進角させ
て、２分間保持し、プレイグニッションがその間に発生
しなかった進角を○、１〜３回発生した進角を△、４回
以上発生した進角を×として、耐熱性を評価した。各距
離Ｌと過進角ＡＤとの関係を図８のグラフに示す。な
お、各距離Ｌの試料３ヶとし、さらに、先端部に雄ネジ
が形成された従来のプラグ（従来例）として、ＢＰＲ５
ＥＳ（ＮＧＫ品番）を用いたもの（試料数５ヶ）のつい
ても、同様に表示した。また、本実施形態のプラグ１２
０において、中心電極１０１および絶縁体１０２は、こ
のＢＰＲ５ＥＳで使用するものを流用した。この従来の
プラグＢＰＲ５ＥＳ（図１７参照）は、シール面７ｓが
軸に垂直でガスケット９を用いてシ−ルするフラットシ
ールタイプのプラグであり、先端部５の雄ネジ５ｎはＭ
１４Ｓ、先端面５ａからシール面７ｓまでの距離Ｍ２＝
１９ｍｍ、先端面５ａから絶縁体係止面１４ｐの基端側
縁までの距離Ｍ１＝１５．２ｍｍである。

【００４２】結果のグラフ（図８）を見ると、従来のプ
ラグ（ＢＰＲ５ＥＳ）では、過進角ＡＤ＝２８〜３０度
まで、プレイグニッションを生じない○印となり、プレ
イグニッション４回以上／２分（×印）に変わるのが、
ＡＤ＝３０〜３４度の範囲である。これに対し、本実施
形態のプラグ１２０については、Ｌ≧０ｍｍでは、この
従来例とほぼ同程度の過進角までプレイグニッションを
生じないで駆動出来ることが判る。さらに、Ｌ＝０〜６
ｍｍの範囲では、いずれも、ＡＤ＝２８度以上の過進角
で○印となり、従来例と同じ過進角まで駆動できるる。
さらに、Ｌ＝３〜４ｍｍでは、いずれも、ＡＤ＝３０度
以上の過進角で○印となり、従来例と同等あるいはそれ
以上の過進角で駆動できることが判る。一方、Ｌが０を
下回る（Ｌ＜０となる）と、急激に○印や△印となる過
進角の値が低下することも判る。

【００４３】このようになる理由は、以下のようなもの
であると推測される。即ち、図９は、絶縁体係止面１１
４ｐの基端側縁１１４ｐｅよりもプラグ座面１０７ｓの
先端側縁１０７ｓｆが基端側にある場合、即ち、Ｌ（＝
Ｌ２−Ｌ１）＜０の場合を示す。この場合、破線で示す
ように、先端部１０５や棚部１１４の先端側面１１４ａ
などから流入した熱は、棚部１１４を越えて基端側（図
中上方）に移動し、プラグ座面１０７ｓからシール面１
４４ａを通じてシリンダーヘッド本体１４０に放散され
る。これに対し、中心電極１０１（図９では図示しな
い）および絶縁体脚部１０２ｅに流入した熱は、実線で
示すように、絶縁体１０２（脚部１０２ｅ、中間部１０
２ｄ）の係止面１０２ｐから、パッキン１１５を介し
て、絶縁体係止面１１４ｐに流入し、さらに、プラグ座
面１０７ｓからヘッド本体１４１に放散しようとする。
しかし、破線で示す、絶縁体係止面１１４ｐが、先端部
１０５等からの熱の経路に近いため、この付近の温度も
上昇する。従って、パッキン１１５を介して絶縁体係止
面１１４ｐに流入できる熱量は少なくなる。このため、
中心電極１０１や絶縁体１０２の熱放散が困難となり、
中心電極１０１や絶縁体脚部１０２ｅの温度が上昇し
て、プレイグニッションを生じやすい、即ち、過進角の
小さい状態となる。

【００４４】一方、図１０は、絶縁体係止面１１４ｐの
基端側縁１１４ｐｅよりもプラグ座面１０７ｓの先端側
縁１０７ｓｆが先端側にある場合、即ち、Ｌ（＝Ｌ２−
Ｌ１）≧０の場合を示す。この場合も図９で説明したの
と同様に、破線で示す先端部１０５や棚部１１４の先端
側面１１４ａなどから流入した熱は、プラグ座面１０７
ｓからシール面１４４ａを通じてシリンダーヘッド本体
１４１に放散される。しかし、図１０で示す場合は、プ
ラグ座面１０７ｓが、絶縁体係止面１１４ｐよりも、先
端側（図中下側）に位置するため、絶縁体係止面１１４
ｐは、これらの熱の経路、またはこの近傍に位置しな
い。従って、これらの熱によって絶縁体係止面１１４ｐ
の温度が高くならないので、図示しない中心電極１０１
及び絶縁体脚部１０２ｅに流入した熱は、実線で示すよ
うに、絶縁体１０２（脚部１０２ｅ、中間部１０２ｄ）
の係止面１０２ｐから、パッキン１０５を介して、容易
に絶縁体係止面１１４ｐに流入し、さらに、プラグ座面
１０７ｓからヘッド本体１４１に放散される。従って、
パッキン１０５を介して絶縁体係止面１１４ｐに流入で
きる熱量は大きくなる。このため、中心電極１０１およ
び絶縁体脚部１０２ｅの熱放散が容易となり、中心電極
１０１や絶縁体１０２ｅの温度が上昇し難く、プレイグ
ニッションを生じ難い、即ち、過進角の大きい状態とな
る。このようにして、距離Ｌを、例えば、Ｌ≧０ｍｍと
するなど、適当な値に調整することで、中心電極１０１
や外側電極１０８等から流入した熱を、放散させること
ができ、プレイグニッション発生や中心電極１０１等の
溶損を防止できる。

【００４５】（実施形態２）上記実施形態１では、主体
金具１０３の材質として、炭素鋼（JIS-G3507 ）を用い
た例を示したが、さらに、放熱性を向上させるため、本
実施形態のプラグ２２０では、主体金具２０３に、熱伝
導率の高い銅−亜鉛合金（熱伝導率α＝１００Ｗ／ｍ・
Ｋ）を用いる（図１１参照）。本実施形態では、主体金
具２０３は、従来、あるいは実施形態１で用いていた炭
素鋼（α＝５０Ｗ／ｍ・Ｋ）に比して、熱引きが良好で
ある。このため、中心電極１０１や絶縁体１０２に流入
した熱ばかりでなく、外側電極１０８や直接先端部２０
５に流入した熱も、速やかに基端側（図中上方）に移動
し、プラグ座面２０７ｓからシール面１４４ａを通じて
シリンダーヘッド本体１４１に放散される。従って、中
心電極１０１や絶縁体脚部１０２ｅの他、外側電極１０
８や先端部１０５の温度が過度に上昇して、プレイグニ
ッションを生じたり、外側電極１０８や中心電極１０１
等の溶損を生じることがなく、さらに耐熱性を向上させ
た点火プラグ組立体とすることができる。

【００４６】なお、本実施形態では、プラグ固定具２３
０は、筒状部２３２の先端部２３２Ａにおいて、内周先
端側角部に形成された１／４円弧凹形状の押圧面２３２
ａで、基端側本体部２０６のカシメ部２０６Ａを押圧す
るように構成されている。このため、爆発行程におい
て、カシメ部２０６Ａはカシメが緩む方向（図中上方
向）に絶縁体１０２から応力を受けるが、この押圧面２
３２ａからの押圧で、カシメ部２０６Ａの緩みをも防止
できる。特に、本実施形態では、比較的変形しやすい銅
合金を主体金具２０３に用いているので、従来の炭素鋼
を用いた場合に比して、カシメ部２０６Ａが緩みやすい
が、このようにすることでカシメ部２０６Ａの緩みを確
実に防止できるので、点火プラグ２２０およびプラグ固
定具２３０からなる点火プラグ組立体２００の信頼性を
さらに向上させることができる。また、上記では、銅合
金を用いた例を示したが、アルミニウム合金を用いても
良い。

【００４７】さらに、上記実施形態１，２では、プラグ
１２０，２２０の固定位置に関し、中心軸の周りの自由
度がある。即ち、外側電極１０８の固着部１０８ａの周
方向位置について特に制限していなかった。しかし、図
６に示すように、吸気バルブ１５１から燃焼室１５５内
に流入した混合気の流れ（スワール）Ｍ２と、外側電極
１０８の固着部１０８ａの位置関係によって、混合気へ
の着火のし易さが異なる。即ち、中心電極１０１と外側
電極１０８との間の放電領域にスワールＭ２が流れ込む
のを、固着部１０８ａが妨げる場合、つまり、放電領域
を通るスワールＭ２の流線のうち、上流側に固着部１０
８ａが位置する場合には、放電領域にスワールＭ２が流
れ込みにくくなり、相対的に、濃い（リッチな）混合気
でしか着火しなくなる。このため、気筒やエンジン毎
に、着火性にバラツキができる。そこで、プラグ１２
０，２２０の固定の際、エンジンや気筒に応じて、プラ
グ１２０等の外側電極固着部１０８ａの周方向位置を適
切な位置に揃うように調整するとよい。このようにする
と、着火性のバラツキがなくなり、薄い（リーンな）混
合気に着火させることができる。つまり高い空燃比（Ａ
／Ｆ）でエンジンを駆動することができる。

【００４８】（実施形態３）本実施形態は、プラグの固
定位置に関し、特定位置に制限するものである。具体的
には、図１２に示すように、点火プラグ３２０の第１先
端側本体部１０７Ａにおいて、その外周面１０７Ａｂ
に、突起３０７ｔが形成されている。また、シリンダー
ヘッド３４０のプラグ取付孔１４２のうち、挿入部１４
３の底部（図中下端）に、突起３０７ｔに適合するキー
溝３４３ｋを有する、やや径小の第１先端側本体対応部
３４３Ａが形成されている。さらに、この突起３０７ｔ
と外側電極固着部１０８ａの周方向角度とは、同一品番
のいずれのプラグにおいても、軸Ｏについてある角度に
制限されている。本実施形態では、１８０度異なる、つ
まり、反対側に位置している。このプラグ３２０と、上
記したプラグ固定具１３０とからなる点火プラグ組立体
３００をこのシリンダーヘッド３４０に取り付ける。こ
の際、プラグ３２０を軸Ｏの周りに回転させると、１箇
所、即ち、図１２でいえば、突起３０７ｔが右端に位置
する場合にのみ、プラグ３３０の突起３０７ｔがキー溝
３４３ｋに嵌合して挿入される。このため、外側電極固
着部１０８ａの周方向位置も制限される、つまり、図１
２で言えば、左端に位置することになる。

【００４９】このように、突起部３０７ｔやキー溝３４
３ｋを形成したものでは、シリンダーヘッド３４０にプ
ラグ３３０を装着したときに、外側電極固着部１０８ａ
の位置が制限される。従って、外側電極固着部１０８ａ
とスワールＭ２との関係が、各気筒や各エンジンについ
て一定となるので、気筒やエンジン毎に着火性がばらつ
かず、一定の空燃比（Ａ／Ｆ）で駆動できる。さらに、
外側電極固着部１０８ａとスワールＭ２との関係が適切
になるように設定しておけば、外側電極固着部１０８ａ
でスワールＭ２の流れを妨げることが無くなり、薄い混
合気でエンジンを駆動できる。

【００５０】（実施形態４）ついで、第４の実施形態に
ついて、図面を参照しつつ説明する。本実施形態におい
ては、上記実施形態１で説明した点火プラグ１２０（図
１参照）を用いるが、プラグ固定具およびシリンダーヘ
ッドの構造が異なるため、異なる部分を中心に説明す
る。まず、本実施形態のプラグ固定具４３０について、
図１３を参照しつつ説明する。プラグ固定具４３０の固
定具本体４３１は、金属製で、平面視（図１３（ａ））
六角形のフランジ部４３３と、筒状部４３２と、を有す
る。このフランジ部４３３および筒状部４３２の中央に
は、前記プラグ１２０の絶縁体の頭部１０２ａ（及び接
続端子１１１）および基体側本体部１０６が遊嵌状に挿
通できる径とされた絶縁体挿通孔４３４が形成されてい
る。また、筒状部４３２の押圧面（図中下端面）４３２
ａは、平面にされており、外周面には雄ネジ４３２ｂが
形成されている。

【００５１】ついで、本実施形態にかかるシリンダーヘ
ッド４４０について、図１４を参照しつつ説明する。シ
リンダーヘッド４４０のヘッド本体４４１は、ヘッド上
面４４１ａおよび燃焼室面４４１ｂの間を貫通するプラ
グ取付孔４４２を備える。上記プラグ取付孔４４２は、
上記実施形態１のヘッド１４０と異なり、前記した点火
プラグ１２０を挿入したときに若干ヘッド上面４４１ａ
から飛び出る程度の深さとされ、ヘッド上面４４１ａか
ら、順に径小となる４段の丸孔から構成されている。

【００５２】このうち、ヘッド上面４４１ａ側の挿入部
４４３は、上記プラグ固定具４３０のフランジ部４３３
が遊嵌状に挿入でき、さらに、このフランジ部４３３を
軸（図中上下方向）の周りに回転させるためのレンチを
も挿入できる径とされている。このため、後述するよう
に、プラグ固定具４３０のフランジ部４３３をレンチで
容易に回転させ得る。さらに、挿入部４４３の下段の本
体対応部４４４は、点火プラグ１２０を挿入したとき
に、その先端側本体部１０７および基端側本体部１０６
の大半が遊嵌状に挿入される部分である。

【００５３】また、燃焼室面４４１ｂ側の先端対応部４
４６は、前記点火プラグ１２０を挿入したときに、その
先端部１０５が遊嵌状に挿入される部分である。また、
本体対応部４４４と先端対応部４４６の中間に位置する
第２先端側本体対応部４４５は、点火プラグ１２０を挿
入したときに、その第２先端側本体部１０７Ｂが遊嵌状
に挿入される部分である。ここで、第２先端側本体対応
部４４５と先端対応部４４６の境界部に当たるシール面
４４５ａは、テーパ面であり、後述するように、プラグ
１２０のプラグ座面１０７ｓが当接して、シールを行う
面となる。さらに、この本体対応部４４４のうちヘッド
上面４４１ａ側周囲壁面には、上記プラグ固定具４３０
の筒状部４３２に形成された雄ネジ４３２ｂに適合した
雌ネジ４４４ｂが形成されている。さらに、シリンダー
ヘッド本体４４３内には、冷却水を流通させるための流
通孔４４８が形成されている。

【００５４】ついで、図１５に示すように、シリンダー
ヘッド４４０にプラグ１２０およびプラグ固定具４３０
からなる点火プラグ組立体４００を組み付ける。なお、
シリンダーヘッド４４０は、公知の手法によりエンジン
ブロックに締結されているものとする。まず、シリンダ
ーヘッド４４０のプラグ取付孔４４２内に、プラグ１２
０を挿入する。これにより、プラグ座面１０７ｓがシー
ル面４４５ａに当接する。さらに、前記したプラグ固定
具４３０を用いて、プラグ１２０を固定する。即ち、プ
ラグ固定具４３０の筒状部４３２をプラグ取付孔４４２
（本体対応部４４４）に、レンチを用いて螺挿する。フ
ランジ部４３３に形成した絶縁体挿通孔４３４は、絶縁
体頭部１０２ａ及び基体側本体部１０６より径大とされ
ているので、プラグ取付孔４４２に挿入しておいたプラ
グ１２０の絶縁体頭部１０２ａ及び基体側本体部１０６
を遊嵌状に挿入できる。その後、筒状部４３２の雄ネジ
４３２ｂが、本体対応部４４４の雌ネジ４４４ｂに螺挿
されて行くと、プラグ１２０の第１先端側本体部上面１
０７Ａａがプラグ固定具４３０の押圧面４３２ａに当接
して押圧され、プラグ座面１０７ｓとシール面４４５ａ
との間でシールができる。特に、押圧面４３２ａが、リ
ング状に形成されているので、第１先端側本体部１０７
Ａ、従って、点火プラグ１２０を周方向にわたって均一
に押圧できるので、プラグ座面１０７ｓとシール面１４
４ａとの間のシールも均一にできる。

【００５５】また、シリンダーヘッド４４０にプラグ１
２０を組み付けるのに、プラグ１２０は、プラグ取付孔
４４２に挿入するだけで足り、プラグ１２０の固定は、
プラグ固定具４３０をシリンダーヘッド４４０に固着す
ることで行える。従って、プラグ取付孔４４２内に、プ
ラグレンチを差し込んでプラグ１２０をねじ込む作業が
不要である。また、プラグ１２０に雄ネジが形成されて
いないので、プラグを手で回転させて、ネジを仮に締め
ておく必要もなく、また、ネジがカジリによって損傷す
ることもない。さらに、本実施形態においても、上記実
施形態２と同様に、主体金具１０３の材質を、鉄系合金
に代えて、銅合金やアルミニウム合金で形成しても良
い。このようにすれば、実施形態２と同様に、さらに熱
引きが良好となり、プレイグニッションの発生や中心電
極等の溶損を防止できる。なお、その際には、実施形態
２と同様に、プラグのカシメ部１０６Ａをプラグ固定具
４３０で押圧するように押圧面の位置を変更すると良
い。プラグの押圧と共に、カシメ部１０６Ａの緩みをも
防止できるからである。

【００５６】（実施形態５）ついで、第５の実施の形態
について、図１６を参照しつつ説明する。本実施形態
は、前記と同様なプラグ固定具１３０，４３０を用いる
が、上記実施形態１〜４と、プラグにおけるシール形式
が異なる。上記実施形態１〜４では、テーパ面を構成す
るプラグ座面１０７ｓをもつコニカルシートタイプのプ
ラグ１２０等を用いたが、本実施形態のプラグ４２０で
は、軸に垂直な平面をシール面５０７ｓとし、銅からな
る中実ガスケット（Ｏリング）５０９を用いる。このよ
うな中実ガスケット５０９を用いた場合には、シリンダ
ーヘッドのプラグ取付孔に、例えばシール面４４ａ（図
１９参照）のような、軸に垂直なシール面を形成してお
き、このシール面およびプラグ座面５０７ｓと、中実ガ
スケット５０９との間でそれぞれシールを行う。

【００５７】この際、例えば従来技術のプラグ２０（図
１７参照）において用いた、鋼板を折り曲げて形成し
た、いわゆるＳ字ガスケット９と異なり、柔らかい銅か
らなる中実ガスケット５０９を用いたので、シリンダー
ヘッドのシール面やプラグ座面との接触面積が大きくな
る。しかも、ガスケット５０９自身の熱伝導率が大き
い。このため、プラグ座面５０７ｓから、中実ガスケッ
ト５０９およびシリンダーヘッドのシール面を介して、
シリンダーヘッド本体に効率よく熱を放散できる。従っ
て、このようなガスケット５０９を用いた場合にも、さ
らに、外側電極１０８や中心電極１０１等の温度上昇が
防止され、プレイグニッションや電極等の溶損が防止で
きる。

【００５８】ここで、上記実施形態１において説明した
ように、棚部１１４の絶縁体係止面１１４ｐの基端側縁
から、プラグ座面５０７ｓの先端側縁（本実施形態の場
合は、プラグ座面５０７ｓに位置に同じ）までの距離Ｌ
（Ｌ２−Ｌ１）を、Ｌ≧０とすると良い。中心電極１０
１に流入した熱が、絶縁体係止面１１４ｐから容易にプ
ラグ座面５０７ｓ、ガスケット５０９を通じて、シリン
ダーヘッドに放散できるからである。また同様に、０≦
Ｌ≦６ｍｍとすると、従来のプラグとほぼ同程度の耐熱
性が得られ、３≦Ｌ≦４ｍｍとすると、従来のプラグと
同じあるいはそれ以上の耐熱性が得られる。なお、中実
ガスケットには、銅の他、アルミニウムを用いても良
い。

【００５９】以上において、本発明を実施形態に即して
説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるもので
はなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適
用できることはいうまでもない。例えば、上記実施形態
では、点火プラグに、１極のものを用いたが多極であっ
ても良いことは明らかである。また、上記実施形態１等
では、主体金具の先端部１０５および／または第２先端
側本体部１０７Ｂの内周面１０５ｃにリング状の突起の
棚部１１４を形成し、その基端側面を絶縁体係止面１１
４ｐとした。しかし、棚部１１４の存在に拘わらず、絶
縁体１０２が先端側（図中下方）に抜けるのを防止すべ
く絶縁体１０２を係止するための絶縁体係止面が形成さ
れ、その絶縁体係止面に向かって、パッキン（１１５）
を介し、あるいは直接、絶縁体（絶縁体の係止面１０２
ｐ）から熱が流入する構成とされていれば足りる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１にかかる１極フラットシートタイプ
の点火プラグの形状を示す部分破断断面図、底面図であ
る。

【図２】実施形態１にかかる点火プラグの部分拡大断面
図である。

【図３】実施形態１にかかるシリンダーヘッドのプラグ
取付孔近傍の形状を示す平面図および断面図である。

【図４】実施形態１にかかるプラグ固定具の形状を示す
平面図および断面図である。

【図５】実施形態１にかかり、図１に示す点火プラグ
を、図３に示すシリンダーヘッドのプラグ取付孔内に挿
入し、図４に示すプラグ固定具で、プラグ取付孔内に固
定した状態を示す説明図である。

【図６】実施形態１にかかり、エンジン（内燃機関）に
点火プラグを組み付けた状態を示す部分破断断面図であ
る。

【図７】実施形態１にかかる点火プラグのプレイグニッ
ション試験の様子を示す説明図である。

【図８】図７に示すプレイグニッション試験の結果を示
すグラフである。

【図９】実施形態１にかかり、プラグ座面の先端側縁が
絶縁体係止面の基端側縁よりも基端側にある場合（Ｌ＜
０）において、絶縁体係止面および先端面や内周面から
流入する熱の流れを示す説明図である。

【図１０】実施形態１にかかり、プラグ座面の先端側縁
が絶縁体係止面の基端側縁よりも先端側にある場合（Ｌ
≧０）において、絶縁体係止面および先端面や内周面か
ら流入する熱の流れを示す説明図である。

【図１１】実施形態２にかかり、図１に示す点火プラグ
を、図３に示すシリンダーヘッドのプラグ取付孔内に挿
入し、プラグ固定具でカシメ部を押圧して、プラグ取付
孔内に固定した状態を示す説明図である。

【図１２】実施形態３にかかり、点火プラグの主体金具
に突起を、シリンダーヘッドのプラグ取付孔にキー溝を
形成し、外側電極固着部の位置を規制した状態を示す説
明図である。

【図１３】実施形態４にかかるプラグ固定具の形状を示
す平面図および断面図である。

【図１４】実施形態４にかかるシリンダーヘッドのプラ
グ取付孔近傍の形状を示す平面図および断面図である。

【図１５】実施形態４にかかり、図１に示す点火プラグ
を、図１４に示すシリンダーヘッドのプラグ取付孔内に
挿入し、図１３に示すプラグ固定具で、プラグ取付孔内
に固定した状態を示す説明図である。

【図１６】実施形態５にかかり、中実ガスケットを備え
るフラットシートタイプの点火プラグの形状を示す部分
破断断面図および底面図である。

【図１７】従来の点火プラグの形状を示す部分破断断面
図である。

【図１８】従来のエンジン（内燃機関）に点火プラグを
組み付けた状態を示す部分破断断面図である。

【図１９】従来のシリンダーヘッドのプラグ取付孔近傍
の形状を示す部分拡大断面図である。

【符号の説明】

１００，２００，３００，４００ 点火プラグ組立体 １２０，３２０，５２０ 点火プラグ １０１ 中心電極 １０２ 絶縁体 １０３ 主体金具 １０４ 本体部 １０５ 先端部 １０６ 基端側本体部 １０６Ａ カシメ部 １０７ 先端側本体部 １０７Ａ 第１先端側本体部 １０７Ｂ 第２先端側本体部 １０７ｓ，５０７ｓ プラグ座面 １０８ 外側電極 ５０９ 中実ガスケット １３０，２３０，４３０ プラグ固定具 １３２，２３２ 筒状部 １３２ａ，２３２ａ 押圧面 １３３，３３３ フランジ部 １４０，３４０，４４０ シリンダーヘッド １４２，３４２，４４２ プラグ取付孔 １４４ａ，３４４ａ，４４５ａ シール面

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸方向に延びる中心電極と、上記中心電
   極の径方向周囲を取り囲んで、上記中心電極を固定する
   絶縁体と、上記絶縁体の径方向周囲を取り囲んで、上記
   絶縁体を固定する主体金具であって、先端側端部にプラ
   グ座面を備える本体部とこの本体部のプラグ座面から軸
   方向先端側に延びる先端部とを有する主体金具と、を有
   する点火プラグであって、 上記主体金具の先端部は、外周面略円筒形状とされ、 上記絶縁体を係止するために上記主体金具の内周面に形
   成される絶縁体係止面のうちの基端側縁から、上記プラ
   グ座面の先端側縁まで、軸方向先端に向けて測った距離
   Ｌ（ｍｍ）が、Ｌ≧０とされていることを特徴とする点
   火プラグ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の点火プラグであって、 前記距離Ｌが、０≦Ｌ≦６であることを特徴とする点火
   プラグ。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の点火プラグであって、 前記距離Ｌが、３≦Ｌ≦４であることを特徴とする点火
   プラグ。
4. 【請求項４】 請求項１〜請求項３に記載の点火プラグ
   であって、 前記プラグ座面がテーパ面とされていることを特徴とす
   る点火プラグ。
5. 【請求項５】 請求項１〜請求項３に記載の点火プラグ
   であって、 前記プラグ座面が軸に垂直な平面とされ、銅またはアル
   ミニウムからなる中実ガスケットを備えることを特徴と
   する点火プラグ。
6. 【請求項６】 請求項１〜請求項５に記載の点火プラグ
   であって、 前記主体金具が、銅合金またはアルミニウム合金からな
   ることを特徴とする点火プラグ。
7. 【請求項７】 請求項１〜請求項６に記載の点火プラグ
   であって、 前記先端部の先端面に固着された１または複数の外側電
   極を有し、 前記本体部および先端部の少なくともいずれかが、上記
   点火プラグをシリンダーヘッドに形成されたプラグ取付
   孔に挿入しつつ前記軸を中心として回転させたとき、上
   記プラグ取付孔のうち上記本体部および先端部にそれぞ
   れ対応する本体対応部および先端対応部と、１箇所また
   は複数箇所でのみ嵌合する嵌合位置制限形状とされてお
   り、 上記軸を中心とした上記１または複数の外側電極固着部
   の周方向角度と、上記嵌合位置制限形状とされた本体部
   または先端部との関係が、同一品番の点火プラグを見た
   とき、いずれの点火プラグについても略同一とされてい
   ることを特徴とする点火プラグ。
8. 【請求項８】 請求項１〜請求項７に記載の点火プラグ
   と、 上記点火プラグを、内燃機関のシリンダーヘッドに形成
   されたプラグ取付孔内に、固定するためのプラグ固定具
   と、を備える点火プラグ組立体。