JP2005100898A - Spark plug for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車、コージェネレーション、ガス送圧用ポンプなどに使用される内燃機関用点火プラグに関する。 The present invention relates to an ignition plug for an internal combustion engine used for automobiles, cogeneration, gas pressure pumps, and the like.
着火性向上等を目的として、中心電極および接地電極を2つ設けて発火部(放電ギャップ)を2つ形成した点火プラグが提案されている(例えば、特許文献1参照)。これは、シリンダー内に着火点を複数点在させることで、燃焼を促進させ燃焼期間を短縮化できるためで、即ちこの急速燃焼効果によって時間的損失低減が可能となり燃焼効率が向上できるからである。 For the purpose of improving ignitability and the like, a spark plug has been proposed in which two center electrodes and two ground electrodes are provided to form two ignition portions (discharge gaps) (see, for example, Patent Document 1). This is because by providing a plurality of ignition points in the cylinder, combustion can be promoted and the combustion period can be shortened, that is, the time loss can be reduced by this rapid combustion effect, and the combustion efficiency can be improved.
ところが、発火部を複数もつ点火プラグにおいては、ポケット隙間(碍子とハウジングとの隙間)が狭くなるため、くすぶり時には碍子表面に付着したカーボンを伝って高電圧が走りハウジングに短絡する恐れがある。従って、くすぶり時の横飛び防止の観点からは放電ギャップを狭くすることが望ましい。
しかしながら、発火部を狭くした場合、発火部で発生した火炎核は、それが十分大きく成長する前に中心電極や接地電極にぶつかるため成長が阻害され、また、熱引きによっても成長が阻害されてしまう。従って、発火部を複数もつ点火プラグにおける個々の発火部の着火性は、発火部が1つの一般的な点火プラグに比べると劣ってしまう。その結果、多点で同時着火したときの効果、もしくは位相点火したときの効果は、急速燃焼効果によりある程度良くなるが、その効果は薄かった。 However, when the ignition part is narrowed, the flame nucleus generated in the ignition part is impeded by the center electrode and the ground electrode before it grows sufficiently large, and the growth is also inhibited. End up. Therefore, the ignitability of each ignition part in an ignition plug having a plurality of ignition parts is inferior to that of a general ignition plug having one ignition part. As a result, the effect of simultaneous ignition at multiple points or the effect of phase ignition was improved to some extent by the rapid combustion effect, but the effect was weak.
本発明は上記の点に鑑みて、発火部を複数もつ点火プラグにおいて、横飛び防止のために発火部を狭くした場合でも、良好な着火性が得られるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a spark plug having a plurality of ignition portions, which can obtain good ignitability even when the ignition portion is narrowed to prevent side jumping.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、複数の中心電極(12、13)が碍子(11)に絶縁保持され、碍子がハウジング(10)に収納され、ハウジングに接地電極が接合された点火プラグにおいて、中心電極における燃焼室側に位置する電極先端部に、中心電極における碍子に保持される胴部(121、131)よりも細い中心側チップ(18、19)が接合され、接地電極に、中心側チップに向かって突出する接地側チップ(22、23)が接合されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, in the invention described in
これによると、中心側チップと接地側チップとの間に発火部が形成されるため、発火部から中心電極および接地電極までの距離が増加し、火炎核形成のための隙間が大きくなる。したがって、中心電極や接地電極による火炎核の成長阻害が少なくなるため、火炎核の成長が速くなり着火性が向上する。 According to this, since the ignition part is formed between the center side chip and the ground side chip, the distance from the ignition part to the center electrode and the ground electrode is increased, and the gap for forming the flame nucleus is increased. Accordingly, since the growth inhibition of the flame nuclei by the center electrode and the ground electrode is reduced, the growth of the flame nuclei is accelerated and the ignitability is improved.
請求項2に記載の発明のように、接地電極(20、21)における中心電極(12、13)の先端部に対向するチップ取付面(201、211)は、碍子(11)の中心軸(Z1)に直交する面と平行であってもよいし、請求項3に記載の発明のように、接地電極(20、21)における中心電極(12、13)の先端部に対向するチップ取付面(201、211)は、碍子(11)の中心軸(Z1)に直交する面に対して傾斜していてもよい。 As in the second aspect of the present invention, the tip mounting surface (201, 211) facing the tip of the center electrode (12, 13) in the ground electrode (20, 21) is the central axis ( Z1) may be parallel to the plane perpendicular to Z1), or the chip mounting surface facing the tip of the center electrode (12, 13) in the ground electrode (20, 21) as in the invention of claim 3 (201, 211) may be inclined with respect to a plane orthogonal to the central axis (Z1) of the insulator (11).
請求項4に記載の発明では、複数の中心電極(12、13)が碍子(11)に絶縁保持され、碍子がハウジング(10)に収納された点火プラグにおいて、中心電極における燃焼室側に位置する電極先端部に、中心電極における碍子に保持される胴部(121、131)よりも細い中心側チップ(18、19)が接合され、ハウジングに、中心側チップに向かって突出する接地側チップ(22、23)が複数接合されていることを特徴とする。
In the invention according to
これによると、中心側チップと接地側チップとの間に発火部が形成されるため、発火部から中心電極およびハウジングまでの距離が増加し、火炎核形成のための隙間が大きくなる。したがって、中心電極や接地電極による火炎核の成長阻害が少なくなるため、火炎核の成長が速くなり着火性が向上する。 According to this, since the ignition part is formed between the center side chip and the ground side chip, the distance from the ignition part to the center electrode and the housing is increased, and the gap for forming the flame nucleus is increased. Accordingly, since the growth inhibition of the flame nuclei by the center electrode and the ground electrode is reduced, the growth of the flame nuclei is accelerated and the ignitability is improved.
請求項5に記載の発明では、中心側チップ(18、19)および接地側チップ(22、23)は貴金属よりなることを特徴とする。これによると、各チップを貴金属製にしているため耐久性が向上し、点火プラグの寿命が向上する。
The invention according to
請求項6に記載の発明では、中心側チップ(18、19)はIr合金よりなることを特徴とする。これによると、火花消耗の割合が高い中心側チップに高融点材料であるIr合金を用いているため中心側チップの耐消耗性が向上し、点火プラグの寿命が大幅に向上する。 The invention according to claim 6 is characterized in that the center chip (18, 19) is made of an Ir alloy. According to this, since an Ir alloy, which is a high melting point material, is used for the center side tip having a high spark consumption rate, the wear resistance of the center side tip is improved and the life of the spark plug is greatly improved.
請求項7に記載の発明では、中心側チップ(18、19)はIrを50重量%以上含有したIr合金よりなることを特徴とする。これによると、中心側チップの耐消耗性をさらに向上させることができる。 The invention according to claim 7 is characterized in that the center chip (18, 19) is made of an Ir alloy containing Ir in an amount of 50% by weight or more. According to this, the wear resistance of the center side chip can be further improved.
請求項8に記載の発明では、接地側チップ(22、23)はPt合金よりなることを特徴とする。これによると、酸化揮発消耗の割合が高い接地側チップに耐酸化揮発性に優れるPt合金を用いているため接地側チップの耐酸化性が向上し、点火プラグの寿命が大幅に向上する。 The invention according to claim 8 is characterized in that the ground side chip (22, 23) is made of a Pt alloy. According to this, since the Pt alloy having excellent oxidation volatility is used for the grounding tip having a high rate of oxidation volatilization consumption, the oxidation resistance of the grounding tip is improved and the life of the spark plug is greatly improved.
請求項9に記載の発明では、接地側チップ(22、23)はPtを50重量%以上含有したPt合金よりなることを特徴とする。これによると、接地側チップの耐酸化性をさらに向上させることができる。 The invention according to claim 9 is characterized in that the ground side chip (22, 23) is made of a Pt alloy containing Pt in an amount of 50% by weight or more. According to this, the oxidation resistance of the ground side chip can be further improved.
請求項10に記載の発明では、中心側チップ(18、19)および接地側チップ(22、23)は、添加物としてIr、Pt、Rh、Ni、W、Pd、Ru、Os、Al、Y、Y2O3のいずれかを含有するものであることを特徴とする。これによると、耐消耗性をより向上できるだけでなく、チップ強度を増大することもでき、その結果、高温によるチップ割れや亀裂等を防止でき好ましい。
In the invention according to
請求項11に記載の発明では、中心側チップ(18、19)の先端面の面積Sが0.12mm2以上0.38mm2以下であり、中心側チップ(18、19)の突出長さAが0.8mm以上1.5mm以下であり、接地側チップ(22、23)の先端面の面積Qが0.12mm2以上0.65mm2以下であり、接地側チップ(22、23)の突出長さBが0.5mm以上1.2mm以下であることを特徴とする。
In the invention of
ところで、中心側チップおよび接地側チップは小さい程、火炎核の成長を妨げにくくなるが、チップの体積が小さい場合は耐熱性が低く耐久性の面で問題がある。そこで、中心側チップおよび接地側チップの寸法関係を請求項11に記載の発明のようにすることにより、実用十分な耐久性を確保すると共に、良好な着火性を維持することができる。
By the way, the smaller the center chip and the ground chip, the more difficult it is to prevent the growth of flame nuclei. However, when the chip volume is small, the heat resistance is low and there is a problem in durability. Therefore, by making the dimensional relationship between the center side tip and the ground side tip as in the invention described in
請求項12に記載の発明では、中心電極(12、13)は、胴部(121、131)よりも細く形成されて胴部(121、131)から中心側チップ(18、19)側に向かって延びる細化部(122、132)を有し、胴部(121、131)と細化部(122、132)との境界部(124、134)が碍子(11)内に配置されていることを特徴とする。
In the invention described in
前述したように、発火部を複数もつ点火プラグにおいては、ポケット隙間が狭くなるため横飛びが発生し易くなるが、請求項12に記載の発明によると、火花放電時に境界部と接地側チップとの間で発生する火花により、碍子に付着したカーボンを焼失させることができ、ひいては横飛びを防止することができる。
As described above, in the spark plug having a plurality of ignition portions, the pocket gap is narrowed, so that the side jump is likely to occur. However, according to the invention of
上記のように、火花放電時に発生する火花により、碍子の先端部に付着したカーボンを焼失させる具体的な原理は、電極に高電圧を印加してから電極先端部にて容量放電が起きる瞬間までに、付着したカーボンを通して流れる漏洩電流により電極近傍の雰囲気を電離化し、容量放電に引続いて発生する誘導放電時に、中心電極12、13近傍の碍子11に付着したカーボンを焼失させるものである。
As described above, the specific principle of burning off the carbon adhering to the tip of the insulator by the spark generated at the time of spark discharge is from when a high voltage is applied to the electrode until the moment when the capacitive discharge occurs at the electrode tip. Further, the atmosphere in the vicinity of the electrode is ionized by a leakage current flowing through the attached carbon, and the carbon adhering to the
そして、請求項13に記載の発明のように、境界部(124、134)を、碍子(11)における燃焼室側の先端から0.1mm〜1.2mmの範囲に位置させることにより、容量放電が起きる前までの漏洩電流による電離化を確実に行わせることができる。
And like invention of
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
(第1実施形態)
以下、本発明を実施形態に基づいて説明する。図1(a)は本発明の第1実施形態に係る点火プラグの全体構成を示す正面断面図、図1(b)は図1(a)の下面図、図2は図1の点火プラグにおける発火部近傍の拡大断面図である。
(First embodiment)
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments. 1A is a front cross-sectional view showing the overall configuration of the spark plug according to the first embodiment of the present invention, FIG. 1B is a bottom view of FIG. 1A, and FIG. 2 is the spark plug of FIG. It is an expanded sectional view near an ignition part.
図1および図2に示す点火プラグ1は、1気筒2点点火を行うために一対の発火部(放電ギャップ)G1、G2が形成されている。そして、それらの発火部G1、G2を図示しない内燃機関の1つの燃焼室に共に臨ませた状態でシリンダヘッドに装着され、発火部G1、G2で放電して燃焼室内の混合気を着火させるものである。
The
点火プラグ1は、導電性の鉄鋼材料よりなる略円筒形状のハウジング10を有しており、このハウジング10は、内燃機関におけるシリンダヘッドの雌ネジに螺合される雄ネジ101を備えている。ハウジング10の内部には、アルミナセラミックからなる碍子11が固定されており、この碍子11の両端はハウジング10から突出している。
The
碍子11には碍子11の中心軸Z1方向に延びる2つの穴111、112が設けられ、その各々の穴111、112には、導電性の鉄鋼材料よりなる円柱状の中心電極12、13、カーボンよりなる抵抗体14、15、導電性の鉄鋼材料よりなる円柱状のステム16、17が埋設され、それらの構成部品の間はシールグラスで封止されている。
The
各中心電極12、13は、碍子11に保持される円柱状の胴部121、131と、胴部121、131よりも細径の細化部122、132とを備えている。細化部122、132は、胴部121、131における燃焼室側の端部に形成されており、本例では円錐状に形成されている。
Each of the
細化部122、132の先端面には、胴部121、131および細化部122、132よりも細径の円柱状の中心側チップ18、19が、レーザ溶接にて接合されている。中心側チップ18、19の接合形態がレーザ溶接であるため、中心側チップ18、19と細化部122、132の先端部との間には、これら両者が互いに溶け合った溶融部123、133が形成されている。そして、この溶融部123、133を介して中心電極12、13と中心側チップ18、19とが接合固定されている。
Cylindrical center-
中心側チップ18、19は、貴金属もしくはその合金よりなり、例えば、高融点材料であるIr−Rhを用いることができ、より詳細には、Ir−10Rhを用いることができる。なお、耐消耗性の観点からは、中心側チップ18、19は、Irを50重量%以上含有したIr合金製とするのが望ましい。
The center side chips 18 and 19 are made of a noble metal or an alloy thereof, and for example, Ir—Rh which is a high melting point material can be used, and more specifically, Ir-10Rh can be used. From the viewpoint of wear resistance, it is desirable that the center-
各ステム16、17の頭部には、高電圧を導く線が接続されるターミナルが設けられ、そのターミナルはステム16、17に一体もしくは別体で形成されている。また、そのターミナル間の絶縁距離を保つために、ターミナル16、17は碍子11内に埋没している。
The heads of the stems 16 and 17 are each provided with a terminal to which a line for guiding a high voltage is connected. The terminals are formed integrally or separately with the
一方、ハウジング10の端部には、導電性の鉄鋼材料よりなる一対の接地電極20、21が接合されている。接地電極20、21における中心側チップ18、19に対向するチップ取付面201、211は、碍子中心軸Z1に直交する面と平行になっており、接地電極20、21はいわゆるオーバハングタイプである。
On the other hand, a pair of
チップ取付面201、211には、中心側チップ18、19に向かって突出する円柱状の接地側チップ22、23が接合されている。接地側チップ22、23は、貴金属もしくはその合金よりなり、例えば、耐酸化揮発性に優れる高融点材料であるPt−Rhを用いることができ、より詳細には、Pt−20Rhを用いることができる。なお、耐酸化性の観点からは、接地側チップ22、23は、Ptを50重量%以上含有したPt合金製とするのが望ましい。
Cylindrical ground-
そして、第1中心側チップ18と第1接地側チップ22が第1発火部G1を隔てて対向し、第2中心側チップ19と第2接地側チップ23が第2発火部G2を隔てて対向している。
The first
次に、図表3に示す仕様の評価品1〜5について、着火性の評価を行った。評価品No1は、発火部が1つで接地電極がオーバハングタイプの点火プラグであり、中心側チップを備え、接地側チップは備えていない。評価品No2は、評価品No1の放電ギャップおよび中心側チップの仕様を変更したものである。評価品No4は、評価品No2の点火プラグに接地側チップを設けたものである。評価品No3は、発火部が2つで接地電極がオーバハングタイプの点火プラグであり、中心側チップを備え、接地側チップは備えていない。評価品No5は、評価品No3の点火プラグに接地側チップを設けたもので、本実施形態の構成を備える点火プラグである。なお、中心側チップはIr−Rh製であり、接地側チップはPt−Rh製である。
Next, the ignitability of the
評価試験は、上記評価品を排気量1800ccの内燃機関に搭載し、冷間アイドリングの条件で行った。着火性は、発火部での放電開始からの経過時間に対する火炎体積にて評価した。 The evaluation test was carried out under the conditions of cold idling by mounting the evaluation product on an internal combustion engine having a displacement of 1800 cc. The ignitability was evaluated by the flame volume with respect to the elapsed time from the start of discharge at the ignition part.
図4はその結果を示すもので、最も一般的な構成および仕様である評価品No1を基準にすると、放電ギャップを狭くした評価品No2は、火炎核形成のための隙間が小さいため火炎核が拡がりにくい。評価品No4は、接地側チップを設けたことにより、発火部から接地電極までの距離が増加し、火炎核形成のための隙間が大きくなるものの、火炎の成長速度は評価品No1と同程度である。 FIG. 4 shows the result. Based on the evaluation product No1 which is the most general configuration and specification, the evaluation product No2 having a narrow discharge gap has a small gap for forming the flame nucleus, so that the flame kernel is Difficult to spread. Although the evaluation product No. 4 is provided with the ground side chip, the distance from the ignition part to the ground electrode is increased, and the gap for forming the flame nuclei is increased, but the growth rate of the flame is about the same as that of the evaluation product No. 1. is there.
評価品No3は、発火部を2つ設けたことにより2点から火炎核が成長するため、大きな火炎核が評価品No1よりも早期に得られる。評価品No5は、発火部を2つ設けたことにより2点から火炎核が成長するとともに、接地側チップを設けたことにより火炎核形成のための隙間が大きくなって中心電極や接地電極による火炎核の成長阻害が少なくなるため、大きな火炎核が評価品No3よりもさらに早期に得られる。 Since the evaluation product No3 has two ignition parts, the flame kernel grows from two points, and thus a large flame nucleus is obtained earlier than the evaluation product No1. Evaluation product No5 has two ignition parts, so that the flame kernel grows from two points, and the provision of the ground-side tip increases the gap for forming the flame nucleus, resulting in a flame caused by the center electrode and the ground electrode. Since the growth inhibition of the nucleus is reduced, a large flame nucleus is obtained earlier than the evaluation product No3.
ところで、中心側チップ18、19および接地側チップ22、23が小さい程、火炎核の成長を妨げにくくなるが、チップの体積が小さい場合は耐熱性が低く耐久性の面で問題がある。そこで、中心側チップ18、19および接地側チップ22、23の耐久性の観点からの評価を行い、中心側チップ18、19および接地側チップ22、23の各種寸法A、B、Q、Sの望ましい範囲を検討した。 By the way, the smaller the center side chips 18 and 19 and the ground side chips 22 and 23, the more difficult it is to prevent the growth of flame nuclei. However, when the chip volume is small, the heat resistance is low and there is a problem in durability. Therefore, evaluation is performed from the viewpoint of durability of the center side chips 18, 19 and the ground side chips 22, 23, and various dimensions A, B, Q, S of the center side chips 18, 19 and the ground side chips 22, 23 are determined. The desired range was examined.
因みに、寸法Sは中心側チップ18、19の先端面の面積であり、寸法Aは中心側チップ18、19の突出長さである。本例のように、中心側チップ18、19をレーザ溶接している場合の突出長さAは、図2に示されるように、中心側チップ18、19の先端から中心電極12、13との溶融部123、133までを含む長さである。なお、溶融部123、133が実質的に存在しない場合は、この突出長さAは、中心側チップ18、19の長さである。
Incidentally, the dimension S is the area of the tip surface of the center side chips 18 and 19, and the dimension A is the protruding length of the center side chips 18 and 19. As shown in FIG. 2, the protrusion length A when the
また、寸法Qは接地側チップ22、23の先端面の面積である。寸法Bは、接地側チップ22、23の突出長さBであり、より詳細には、接地電極20、21におけるチップ取付面201、211から接地側チップ22、23の先端面までの長さである。
The dimension Q is the area of the tip surface of the ground side chips 22 and 23. The dimension B is the protruding length B of the ground-
そして、本発明者らが行った実験検討の結果、中心側チップ18、19の先端面の面積Sが0.12mm2以上0.38mm2以下、中心側チップ18、19の突出長さAが0.8mm以上1.5mm以下、接地側チップ22、23の先端面の面積Qが0.12mm2以上0.65mm2以下、接地側チップ22、23の突出長さBが0.5mm以上1.2mm以下である場合、実用十分な耐久性を確保すると共に、良好な着火性を維持することができる。
As a result of experimental study conducted by the present inventors, the area S of the front end surface of the center-
上記した本実施形態によれば、中心側チップ18、19と接地側チップ22、23との間に発火部G1、G2が形成されるため、発火部G1、G2から中心電極12、13および接地電極20、21までの距離が増加し、火炎核形成のための隙間が大きくなる。したがって、中心電極12、13や接地電極20、21による火炎核の成長阻害が少なくなるため、火炎核の成長が速くなり着火性が向上する。
According to the above-described embodiment, since the firing parts G1 and G2 are formed between the center side chips 18 and 19 and the ground side chips 22 and 23, the
また、火花消耗の割合が高い中心側チップ18、19に高融点材料であるIr−Rhを用いているため、中心側チップ18、19の耐消耗性が向上し、酸化揮発消耗の割合が高い接地側チップ22、23に耐酸化揮発性に優れるPt−Rhを用いているため、接地側チップ22、23の耐酸化性が向上し、したがって点火プラグの寿命が大幅に向上する。
Further, since Ir-Rh, which is a high melting point material, is used for the center-
なお、中心側チップ18、19および接地側チップ22、23が合金である場合、添加物としてIr(イリジウム)、Pt(白金、プラチナ)、Rh(ロジウム)、Ni(ニッケル)、W(タングステン)、Pd(パラジウム)、Ru(ルテニウム)、Os(オスミウム)、Al(アルミニウム)、Y(イットリウム)、Y2O3(三酸化二イットリウム、イットリア)のいずれかを含有するものが好ましい。それによると、耐消耗性をより向上できるだけでなく、チップ強度を増大することもでき、その結果、高温によるチップ割れや亀裂等を防止できる。
When the center-
また、中心側チップ18、19および接地側チップ22、23の各種寸法A、B、Q、Sを適切に設定することにより、実用十分な耐久性を確保すると共に、良好な着火性を維持することができる。 Further, by appropriately setting the various dimensions A, B, Q, and S of the center side chips 18 and 19 and the ground side chips 22 and 23, practically sufficient durability is secured and good ignitability is maintained. be able to.
(第2実施形態)
図5は本発明の第2実施形態に係る点火プラグの要部の断面図である。第1実施形態では、接地電極20、21におけるチップ取付面201、211を、碍子中心軸Z1に直交する面と平行にしたが、本実施形態では、チップ取付面201、211を、碍子中心軸Z1に直交する面に対して傾斜させたもので、中心側チップ18、19と接地側チップ22、23は斜めに対向している。なお、その他の点は第1実施形態と共通している。そして、本実施形態の点火プラグにおいても、第1実施形態と同様の効果が得られる。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part of the spark plug according to the second embodiment of the present invention. In the first embodiment, the
(第3実施形態)
図6は本発明の第3実施形態に係る点火プラグの要部の断面図である。第1実施形態では、碍子中心軸Z1に直交する面と平行なチップ取付面201、211に、接地側チップ22、23を配置したが、本実施形態では、接地側チップ22、23の配置位置を変更している。なお、その他の点は第1実施形態と共通している。
(Third embodiment)
FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part of the spark plug according to the third embodiment of the present invention. In the first embodiment, the ground side chips 22 and 23 are arranged on the
図6に示すように、本実施形態では、接地電極20、21の自由端側は碍子中心軸Z1に直交する方向に延びて、その先端部202、212に接地側チップ22、23が接合されており、中心側チップ18、19と接地側チップ22、23は直角に対向している。そして、本実施形態の点火プラグにおいても、第1実施形態と同様の効果が得られる。
As shown in FIG. 6, in this embodiment, the free ends of the
(第4実施形態)
図7は本発明の第4実施形態に係る点火プラグの要部の断面図である。第1実施形態では、碍子中心軸Z1に直交する面と平行なチップ取付面201、211に、2つの接地側チップ22、23をともに配置したが、本実施形態では、第2接地側チップ23の配置位置を変更している。なお、その他の点は第1実施形態と共通している。
(Fourth embodiment)
FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part of a spark plug according to the fourth embodiment of the present invention. In the first embodiment, the two ground-
図7に示すように、本実施形態では、第2接地電極21の自由端側は碍子中心軸Z1に直交する方向に延びて、その先端部212に第2接地側チップ23が接合されており、第2中心側チップ19と第2接地側チップ23は直角に対向している。そして、本実施形態の点火プラグにおいても、第1実施形態と同様の効果が得られる。
As shown in FIG. 7, in this embodiment, the free end side of the
(第5実施形態)
図8(a)は本発明の第5実施形態に係る点火プラグの要部構成を示す正面断面図、図8(b)は図8(a)の下面図である。第1実施形態では、接地側チップ22、23を接地電極20、21に接合したが、本実施形態では、接地電極20、21を廃止し、接地側チップ22、23を、ハウジング10における燃焼室側の端部に接合している。接地側チップ22、23は、ハウジング10から中心側チップ18、19に向かって延びていて、第1中心側チップ18と第1接地側チップ22が第1発火部G1を隔てて対向し、第2中心側チップ19と第2接地側チップ23が第2発火部G2を隔てて対向している。なお、その他の点は第1実施形態と共通している。
(Fifth embodiment)
FIG. 8A is a front cross-sectional view showing the main configuration of the spark plug according to the fifth embodiment of the present invention, and FIG. 8B is a bottom view of FIG. 8A. In the first embodiment, the ground-
本実施形態によれば、中心側チップ18、19と接地側チップ22、23との間に発火部G1、G2が形成されるため、発火部G1、G2から中心電極12、13およびハウジング10までの距離が増加し、火炎核形成のための隙間が大きくなる。したがって、中心電極12、13やハウジング10による火炎核の成長阻害が少なくなるため、火炎核の成長が速くなり着火性が向上する。
According to the present embodiment, since the ignition parts G1 and G2 are formed between the center side chips 18 and 19 and the ground side chips 22 and 23, from the ignition parts G1 and G2 to the
(第6実施形態)
図9は本発明の第6実施形態に係る点火プラグの要部の断面図である。第1実施形態と比較すると、碍子11と中心電極12、13との、碍子中心軸Z1方向の位置関係が変更されている。なお、その他の点は第1実施形態と共通している。
(Sixth embodiment)
FIG. 9 is a cross-sectional view of a main part of a spark plug according to the sixth embodiment of the present invention. Compared to the first embodiment, the positional relationship between the
図9に示すように、中心電極12、13の細化部122、132は、碍子11内に位置し、中心側チップ18、19の碍子11先端からの突出量Lは、−0.5mm〜0.5mmに設定されている。また、中心側チップ18、19外周面と碍子11先端側内周面との隙間Xは、0.1mm以上に設定されている。さらに、中心電極12、13における胴部121、131と細化部122、132との境界部124、134が碍子11内に配置されており、碍子11における燃焼室側の先端から境界部124、134間での寸法Cが、0.1mm〜1.2mmに設定されている。なお、細化部122、132が円錐状に形成されている場合は、その最大径部が境界部に相当する。
As shown in FIG. 9, the narrowing
前述したように、発火部を複数もつ点火プラグにおいてはポケット隙間が狭くなるため、くすぶり時には碍子11に付着したカーボンを介して横飛びが発生し易くなるが、本実施形態の点火プラグでは、火花放電時に細化部122、132と接地側チップ22、23との間で発生する火花により、碍子11に付着したカーボンを焼失させることができ、ひいては横飛びを防止することができる。
As described above, in the spark plug having a plurality of ignition portions, the pocket gap is narrowed, so that when the smoldering occurs, a side jump is likely to occur through the carbon adhering to the
上記のように、火花放電時に発生する火花により碍子11の先端部に付着したカーボンを焼失させる具体的な原理は、電極に高電圧を印加してから電極先端部にて容量放電が起きる瞬間までに、付着したカーボンを通して流れる漏洩電流により電極近傍の雰囲気を電離化し、容量放電に引続いて発生する誘導放電時に、中心電極12、13近傍の碍子11に付着したカーボンを焼失させるものである。そして、胴部121、131と細化部122、132との境界部124、134を碍子11内に位置させることにより、前述の漏洩電流による電離化を促進するようにしており、特に、碍子11先端から境界部124、134間での寸法Cを、0.1mm〜1.2mmに設定することで、容量放電が起きる前までの漏洩電流による電離化を確実に行わせることができる。
As described above, the specific principle of burning off the carbon adhering to the tip of the
10…ハウジング、11…碍子、12、13…中心電極、19…中心側チップ、20、21…接地電極、18、22、23…接地側チップ、121、131…胴部。
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記中心電極における燃焼室側に位置する電極先端部に、前記中心電極における前記碍子に保持される胴部(121、131)よりも細い中心側チップ(18、19)が接合され、
前記接地電極に、前記中心側チップに向かって突出する接地側チップ(22、23)が接合されていることを特徴とする内燃機関用点火プラグ。 In a spark plug in which a plurality of center electrodes (12, 13) are insulated and held by an insulator (11), the insulator is accommodated in a housing (10), and a ground electrode is joined to the housing,
A center tip (18, 19) thinner than the body (121, 131) held by the insulator in the center electrode is joined to the electrode tip located on the combustion chamber side in the center electrode,
A spark plug for an internal combustion engine, characterized in that a ground side tip (22, 23) protruding toward the center side tip is joined to the ground electrode.
前記中心電極における燃焼室側に位置する電極先端部に、前記中心電極における前記碍子に保持される胴部(121、131)よりも細い中心側チップ(18、19)が接合され、
前記ハウジングに、前記中心側チップに向かって突出する接地側チップ(22、23)が複数接合されていることを特徴とする内燃機関用点火プラグ。 In the spark plug in which the plurality of center electrodes (12, 13) are insulated and held by the insulator (11), and the insulator is accommodated in the housing (10),
A center tip (18, 19) thinner than the body (121, 131) held by the insulator in the center electrode is joined to the electrode tip located on the combustion chamber side in the center electrode,
A spark plug for an internal combustion engine, wherein a plurality of ground side tips (22, 23) projecting toward the center side tip are joined to the housing.
前記中心側チップ(18、19)の突出長さAが0.8mm以上1.5mm以下であり、
前記接地側チップ(22、23)の先端面の面積Qが0.12mm2以上0.65mm2以下であり、
前記接地側チップ(22、23)の突出長さBが0.5mm以上1.2mm以下であることを特徴とする請求項1ないし10のいずれか1つに記載の内燃機関用点火プラグ。 Area S of the front end surface of the center-side chip (18, 19) is at 0.12 mm 2 or more 0.38 mm 2 or less,
The projecting length A of the center chip (18, 19) is 0.8 mm or more and 1.5 mm or less,
The area Q of the front end surface of the ground side chip (22, 23) is 0.12 mm 2 or more and 0.65 mm 2 or less,
11. The ignition plug for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a protruding length B of the grounding tip (22, 23) is not less than 0.5 mm and not more than 1.2 mm.
13. The ignition plug for an internal combustion engine according to claim 12, wherein the boundary portion (124, 134) is located in a range of 0.1 mm to 1.2 mm from a tip of the insulator (11) on the combustion chamber side. .
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JP2003335676A JP2005100898A (en) | 2003-09-26 | 2003-09-26 | Spark plug for internal combustion engine |
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