JP2008108481A - 内燃機関用のスパークプラグ - Google Patents
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Abstract
【課題】着火性に優れた内燃機関用のスパークプラグを提供すること。
【解決手段】取付金具２と、取付金具２の中心軸側に保持される絶縁碍子３と、絶縁碍子３の中心軸側に保持される中心電極４と、取付金具２に取付けられると共に中心電極４の先端部との間に火花放電ギャップを形成する接地電極５とを有する内燃機関用のスパークプラグ１。取付金具２の内周面には内周面に沿った環状の金具内周段部が設けられ、絶縁碍子３の外周面には金具内周段部と共に絶縁碍子３の位置を固定するための碍子外周段部が設けられてている。絶縁碍子３には、碍子外周段部よりも先端側であってかつ取付金具２の先端面２３よりも碍子外周段部側となる位置に、先端側へ向かうほど碍子径が縮小する形状の段差部３１を設けてある。
【選択図】図１
【解決手段】取付金具２と、取付金具２の中心軸側に保持される絶縁碍子３と、絶縁碍子３の中心軸側に保持される中心電極４と、取付金具２に取付けられると共に中心電極４の先端部との間に火花放電ギャップを形成する接地電極５とを有する内燃機関用のスパークプラグ１。取付金具２の内周面には内周面に沿った環状の金具内周段部が設けられ、絶縁碍子３の外周面には金具内周段部と共に絶縁碍子３の位置を固定するための碍子外周段部が設けられてている。絶縁碍子３には、碍子外周段部よりも先端側であってかつ取付金具２の先端面２３よりも碍子外周段部側となる位置に、先端側へ向かうほど碍子径が縮小する形状の段差部３１を設けてある。
【選択図】図１
Description
本発明は、自動車エンジン等の内燃機関用のスパークプラグに関する。
従来より、外周に取付け用ネジ部を設けた取付金具と、該取付金具の中心軸側に保持される絶縁碍子と、該絶縁碍子の中心軸側に保持される中心電極と、上記取付金具に取付けられると共に上記中心電極の先端部との間に火花放電ギャップを形成する接地電極とを有する内燃機関用のスパークプラグがある（特許文献１）。
かかるスパークプラグにおいては、火花放電ギャップにおいて放電することにより、混合気に着火させて火炎を形成し、その火炎が成長することにより爆発が起こる。
しかしながら、内燃機関の燃焼室においては、流入する混合気により気流が生じており、その気流がスパークプラグの絶縁碍子と取付金具との間に形成されるポケット部に向かう流れとなることもある。この場合、火花放電ギャップ周辺において形成された初期火炎が上記ポケット部に流れ込み、消炎してしまうおそれがある。その結果、着火性を充分に確保することが困難となるおそれがある。
特に、直噴エンジンの場合には、燃料と空気とを攪拌すべく混合気の流速が速くなり、一層消炎しやすくなるという懸念がある。
しかしながら、内燃機関の燃焼室においては、流入する混合気により気流が生じており、その気流がスパークプラグの絶縁碍子と取付金具との間に形成されるポケット部に向かう流れとなることもある。この場合、火花放電ギャップ周辺において形成された初期火炎が上記ポケット部に流れ込み、消炎してしまうおそれがある。その結果、着火性を充分に確保することが困難となるおそれがある。
特に、直噴エンジンの場合には、燃料と空気とを攪拌すべく混合気の流速が速くなり、一層消炎しやすくなるという懸念がある。
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであり、着火性に優れた内燃機関用のスパークプラグを提供しようとするものである。
第１の発明は、外周に取付け用ネジ部を設けた環状の取付金具と、該取付金具の中心軸側に保持される絶縁碍子と、該絶縁碍子の中心軸側に保持される中心電極と、上記取付金具に取付けられると共に上記中心電極の先端部との間に火花放電ギャップを形成する接地電極とを有する内燃機関用のスパークプラグであって、
上記取付金具の内周面には、内周面に沿った環状の金具内周段部が設けられており、上記絶縁碍子の外周面には、上記金具内周段部と共に上記絶縁碍子の位置を固定するための碍子外周段部が設けられており、
かつ、上記絶縁碍子には、上記碍子外周段部よりも先端側であってかつ上記取付金具の先端面よりも上記碍子外周段部側となる位置に、先端側へ向かうほど碍子径が縮小する形状の段差部を設けてあることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグにある（請求項１）。
上記取付金具の内周面には、内周面に沿った環状の金具内周段部が設けられており、上記絶縁碍子の外周面には、上記金具内周段部と共に上記絶縁碍子の位置を固定するための碍子外周段部が設けられており、
かつ、上記絶縁碍子には、上記碍子外周段部よりも先端側であってかつ上記取付金具の先端面よりも上記碍子外周段部側となる位置に、先端側へ向かうほど碍子径が縮小する形状の段差部を設けてあることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグにある（請求項１）。
次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記スパークプラグを内燃機関において使用する際、内燃機関の燃焼室内において、流入する混合気の流れによって上記絶縁碍子と上記取付金具との間に形成される空間であるポケット部に向かう気流が生じることがある。しかし、上記スパークプラグは、上記絶縁碍子に上記段差部を設けてなるため、上記のような気流は、上記段差部に当り、段差部に沿った流れになり、再びポケット部の外側へ向かう流れになる。それ故、取付金具の先端部付近における気流がポケット部の内部に向かうことを大幅に低減することができる。
これにより、火花放電ギャップ付近に形成される火炎が混合気に流されたとしても、火炎がポケット部に流入して消炎することを防ぐことができる。その結果、スパークプラグの着火性を確保することができる。
上記スパークプラグを内燃機関において使用する際、内燃機関の燃焼室内において、流入する混合気の流れによって上記絶縁碍子と上記取付金具との間に形成される空間であるポケット部に向かう気流が生じることがある。しかし、上記スパークプラグは、上記絶縁碍子に上記段差部を設けてなるため、上記のような気流は、上記段差部に当り、段差部に沿った流れになり、再びポケット部の外側へ向かう流れになる。それ故、取付金具の先端部付近における気流がポケット部の内部に向かうことを大幅に低減することができる。
これにより、火花放電ギャップ付近に形成される火炎が混合気に流されたとしても、火炎がポケット部に流入して消炎することを防ぐことができる。その結果、スパークプラグの着火性を確保することができる。
以上のごとく、本発明によれば、着火性に優れた内燃機関用のスパークプラグを提供することができる。
第２の発明は、外周に取付け用ネジ部を設けた環状の取付金具と、該取付金具の中心軸側に保持される絶縁碍子と、該絶縁碍子の中心軸側に保持される中心電極と、上記取付金具に取付けられると共に上記中心電極の先端部との間に火花放電ギャップを形成する接地電極とを有する内燃機関用のスパークプラグであって、
上記取付金具の内周面には、内周面に沿った環状の金具内周段部が設けられており、上記絶縁碍子の外周面には、上記金具内周段部と共に上記絶縁碍子の位置を固定するための碍子外周段部が設けられており、
上記絶縁碍子は、先端部の内径が先端面に向かうにつれて大きくなっている碍子先端傾斜内周面部を設けてなることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグにある（請求項５）。
上記取付金具の内周面には、内周面に沿った環状の金具内周段部が設けられており、上記絶縁碍子の外周面には、上記金具内周段部と共に上記絶縁碍子の位置を固定するための碍子外周段部が設けられており、
上記絶縁碍子は、先端部の内径が先端面に向かうにつれて大きくなっている碍子先端傾斜内周面部を設けてなることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグにある（請求項５）。
次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記スパークプラグは、上記絶縁碍子に上記碍子先端傾斜内周面部を設けてなる。それ故、絶縁碍子の先端部における気流を、碍子先端傾斜内周面部に沿った流れにすることができる。即ち、スパークプラグの先端側から絶縁碍子の先端部に向かう気流は、上記碍子先端傾斜内周面部に沿って再び先端側へ排出される流れとなる。これにより、火炎が気流に流されたとしても、絶縁碍子と取付金具との間に形成されるポケット部に火炎が流入して消炎することを防ぐことができる。その結果、スパークプラグの着火性を確保することができる。
上記スパークプラグは、上記絶縁碍子に上記碍子先端傾斜内周面部を設けてなる。それ故、絶縁碍子の先端部における気流を、碍子先端傾斜内周面部に沿った流れにすることができる。即ち、スパークプラグの先端側から絶縁碍子の先端部に向かう気流は、上記碍子先端傾斜内周面部に沿って再び先端側へ排出される流れとなる。これにより、火炎が気流に流されたとしても、絶縁碍子と取付金具との間に形成されるポケット部に火炎が流入して消炎することを防ぐことができる。その結果、スパークプラグの着火性を確保することができる。
以上のごとく、本発明によれば、着火性に優れた内燃機関用のスパークプラグを提供することができる。
第３の発明は、外周に取付け用ネジ部を設けた取付金具と、該取付金具の中心軸側に保持される絶縁碍子と、該絶縁碍子の中心軸側に保持される中心電極と、上記取付金具に取付けられると共に上記中心電極の先端部との間に火花放電ギャップを形成する接地電極とを有する内燃機関用のスパークプラグであって、
上記取付金具の内周面には、内周面に沿った環状の金具内周段部が設けられており、上記絶縁碍子の外周面には、上記金具内周段部と共に上記絶縁碍子の位置を固定するための碍子外周段部が設けられており、
上記絶縁碍子は、上記取付金具の先端面付近もしくはそれよりも上記碍子外周段部側となる位置の外周面に碍子凹部を設けてなることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグにある（請求項６）。
上記取付金具の内周面には、内周面に沿った環状の金具内周段部が設けられており、上記絶縁碍子の外周面には、上記金具内周段部と共に上記絶縁碍子の位置を固定するための碍子外周段部が設けられており、
上記絶縁碍子は、上記取付金具の先端面付近もしくはそれよりも上記碍子外周段部側となる位置の外周面に碍子凹部を設けてなることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグにある（請求項６）。
次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記スパークプラグは、上記絶縁碍子の外周面に上記碍子凹部を設けてなる。そのため、上記絶縁碍子と上記取付金具との間に形成されるポケット部の入口に混合気が流入してきたとき、上記碍子凹部において混合気が渦を巻くこととなる。これにより、この渦よりもポケット部の内部に混合気が入り込むことを防ぎ、ポケット部へ流入しない気流を形成することができる。
それ故、火炎が気流に流されたとしても、絶縁碍子と取付金具との間に形成されるポケット部に火炎が流入して消炎することを防ぐことができる。その結果、スパークプラグの着火性を確保することができる。
上記スパークプラグは、上記絶縁碍子の外周面に上記碍子凹部を設けてなる。そのため、上記絶縁碍子と上記取付金具との間に形成されるポケット部の入口に混合気が流入してきたとき、上記碍子凹部において混合気が渦を巻くこととなる。これにより、この渦よりもポケット部の内部に混合気が入り込むことを防ぎ、ポケット部へ流入しない気流を形成することができる。
それ故、火炎が気流に流されたとしても、絶縁碍子と取付金具との間に形成されるポケット部に火炎が流入して消炎することを防ぐことができる。その結果、スパークプラグの着火性を確保することができる。
以上のごとく、本発明によれば、着火性に優れた内燃機関用のスパークプラグを提供することができる。
第４の発明は、外周に取付け用ネジ部を設けた環状の取付金具と、該取付金具の中心軸側に保持される絶縁碍子と、該絶縁碍子の中心軸側に保持される中心電極と、上記取付金具に取付けられると共に上記中心電極の先端部との間に火花放電ギャップを形成する接地電極とを有する内燃機関用のスパークプラグであって、
上記取付金具の内周面には、内周面に沿った環状の金具内周段部が設けられており、上記絶縁碍子の外周面には、上記金具内周段部と共に上記絶縁碍子の位置を固定するための碍子外周段部が設けられており、
上記接地電極のうち上記取付金具から上記スパークプラグの軸方向先端側に延びる垂直部の側面に、切欠部を設けてなることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグにある（請求項８）。
上記取付金具の内周面には、内周面に沿った環状の金具内周段部が設けられており、上記絶縁碍子の外周面には、上記金具内周段部と共に上記絶縁碍子の位置を固定するための碍子外周段部が設けられており、
上記接地電極のうち上記取付金具から上記スパークプラグの軸方向先端側に延びる垂直部の側面に、切欠部を設けてなることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグにある（請求項８）。
次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記スパークプラグは、上記接地電極の垂直部に上記切欠部を設けてなる。それ故、スパークプラグの先端部に側方から流れてきた混合気が、円滑に側方へ吹き抜けることができるようにすることができる。
上記スパークプラグは、上記接地電極の垂直部に上記切欠部を設けてなる。それ故、スパークプラグの先端部に側方から流れてきた混合気が、円滑に側方へ吹き抜けることができるようにすることができる。
即ち、例えば、混合気の流れの風上に上記接地電極の垂直部が配されたとき、混合気の流れを接地電極の垂直部が邪魔してしまい、取付金具の先端部付近においては気流が、スパークプラグの軸方向に略直交する方向に形成され難くなるおそれがある。そして、この流れに代わって、スパークプラグの先端側から上記絶縁碍子と上記取付金具との間に形成されるポケット部に流入する気流が生じるおそれがある。
これは、混合気の流れの風下に上記接地電極の垂直部が配されるときにも起こり得る現象である。
これは、混合気の流れの風下に上記接地電極の垂直部が配されるときにも起こり得る現象である。
そこで、上記切欠部を設けることにより、取付金具の先端部付近において、スパークプラグの軸方向に略直交する方向へ吹き抜ける気流を保ち、上記ポケット部へ向かう気流が形成されることを防ぐことができる。
それ故、火炎が気流に流されたとしても、上記ポケット部に火炎が流入して消炎することを防ぐことができる。その結果、スパークプラグの着火性を確保することができる。
それ故、火炎が気流に流されたとしても、上記ポケット部に火炎が流入して消炎することを防ぐことができる。その結果、スパークプラグの着火性を確保することができる。
以上のごとく、本発明によれば、着火性に優れた内燃機関用のスパークプラグを提供することができる。
上記第１〜第４の発明において、上記内燃機関用のスパークプラグは、例えば、自動車、コージェネレーション、ガス圧送用ポンプ等における着火手段として用いることができる。
また、本明細書において、上記スパークプラグにおける、内燃機関の燃焼室に挿入する側を先端側とし、その反対側を基端側とする。
また、本明細書において、上記スパークプラグにおける、内燃機関の燃焼室に挿入する側を先端側とし、その反対側を基端側とする。
次に、上記第１の発明（請求項１）において、上記取付金具は、先端部の内径が先端面に向かうにつれて大きくなっている金具先端傾斜内周面部を設けてなることが好ましい（請求項２）。
この場合には、混合気の流れが上記段差部に当りやすくなり、取付金具と絶縁碍子との間のポケット部から排出される流れを形成しやすくなる。その結果、初期火炎の消炎を防ぎ、より着火性に優れたスパークプラグを得ることができる。
この場合には、混合気の流れが上記段差部に当りやすくなり、取付金具と絶縁碍子との間のポケット部から排出される流れを形成しやすくなる。その結果、初期火炎の消炎を防ぎ、より着火性に優れたスパークプラグを得ることができる。
また、上記絶縁碍子は、先端部の内径が先端面に向かうにつれて大きくなっている碍子先端傾斜内周面部を設けてなることが好ましい（請求項３）。
この場合には、上述した第１の発明の作用効果と第２の発明の作用効果との相乗効果により、一層着火性を向上させることができる。
この場合には、上述した第１の発明の作用効果と第２の発明の作用効果との相乗効果により、一層着火性を向上させることができる。
また、上記接地電極のうち上記取付金具から上記スパークプラグの軸方向先端側に延びる垂直部の側面に、切欠部を設けてなることが好ましい（請求項４）。
この場合には、上述した第１の発明の作用効果と第３の発明の作用効果との相乗効果により、一層着火性を向上させることができる。
この場合には、上述した第１の発明の作用効果と第３の発明の作用効果との相乗効果により、一層着火性を向上させることができる。
次に、上記第３の発明（請求項６）において、上記碍子凹部に対向する位置の上記取付金具の内周面に、金具凹部が設けてあることが好ましい（請求項７）。
この場合には、ポケット部の入口に流入した混合気が、上記碍子凹部で渦を巻くことにより、後からくる気流がポケット内へ進入するのを大幅に低減できる。特に火花放電ギャップ部分の下流側の上記碍子凹部において形成された渦が効果的に働き、ポケット部へ流入しない気流が一層形成されやすくなり、より効果的に消炎を防ぐことができる。
この場合には、ポケット部の入口に流入した混合気が、上記碍子凹部で渦を巻くことにより、後からくる気流がポケット内へ進入するのを大幅に低減できる。特に火花放電ギャップ部分の下流側の上記碍子凹部において形成された渦が効果的に働き、ポケット部へ流入しない気流が一層形成されやすくなり、より効果的に消炎を防ぐことができる。
次に、上記第４の発明（請求項８）において、上記切欠部は、外側端部よりも内側端部の方が幅が小さくなるよう形成されていることが好ましい（請求項９）。
この場合には、上記接地電極の垂直部がスパークプラグの中心軸に対して混合気の上流側に配されたとき、上記切欠部を通過する気流がその流速を増しつつ取付金具の先端部付近に向かうこととなる。これにより、取付金具の先端部付近においてスパークプラグの軸方向に略直交する方向の気流を強く形成し、上記ポケット部へ流入する方向の気流を一層抑制することができる。
この場合には、上記接地電極の垂直部がスパークプラグの中心軸に対して混合気の上流側に配されたとき、上記切欠部を通過する気流がその流速を増しつつ取付金具の先端部付近に向かうこととなる。これにより、取付金具の先端部付近においてスパークプラグの軸方向に略直交する方向の気流を強く形成し、上記ポケット部へ流入する方向の気流を一層抑制することができる。
また、上記絶縁碍子は、上記取付金具の先端面付近もしくはそれよりも基端側かつ上記金具内周段部よりも先端側となる位置の外周面に碍子凹部を設けてなることが好ましい（請求項１０）。
この場合には、上述した第４の発明の作用効果と第３の発明の作用効果との相乗効果により、一層着火性を向上させることができる。
この場合には、上述した第４の発明の作用効果と第３の発明の作用効果との相乗効果により、一層着火性を向上させることができる。
次に、上記第３の発明又は第４の発明において、上記絶縁碍子は、先端部の内径が先端面に向かうにつれて大きくなっている碍子先端傾斜内周面部を設けてなることが好ましい（請求項１１）。
この場合には、上述した第３の発明又は第４の発明の作用効果と、第２の発明の作用効果との相乗効果により、一層着火性を向上させることができる。
この場合には、上述した第３の発明又は第４の発明の作用効果と、第２の発明の作用効果との相乗効果により、一層着火性を向上させることができる。
次に、上記第１〜第４の発明において、上記接地電極の少なくとも上記中心電極の先端面と対向する面における内側角部には、面取部が形成されていることが好ましい（請求項１２）。
この場合には、火花放電ギャップ付近に流入する気流を、上記面取部に沿った流れにして、スパークプラグの斜め先端側へ排出する方向へ整流しやすくすることができる。
上記面取部の形状は、例えば、テーパ形状、曲面形状等とすることができる。
この場合には、火花放電ギャップ付近に流入する気流を、上記面取部に沿った流れにして、スパークプラグの斜め先端側へ排出する方向へ整流しやすくすることができる。
上記面取部の形状は、例えば、テーパ形状、曲面形状等とすることができる。
（実施例１）
本発明の実施例にかかる内燃機関用のスパークプラグにつき、図１〜図３を用いて説明する。
本例のスパークプラグ１は、図１に示すごとく、外周に取付け用ネジ部２１を設けた環状の取付金具２と、該取付金具２の中心軸側に保持される絶縁碍子３と、該絶縁碍子３の中心軸側に保持される中心電極４と、取付金具２に取付けられると共に中心電極４の先端部との間に火花放電ギャップを形成する接地電極５とを有する。
本発明の実施例にかかる内燃機関用のスパークプラグにつき、図１〜図３を用いて説明する。
本例のスパークプラグ１は、図１に示すごとく、外周に取付け用ネジ部２１を設けた環状の取付金具２と、該取付金具２の中心軸側に保持される絶縁碍子３と、該絶縁碍子３の中心軸側に保持される中心電極４と、取付金具２に取付けられると共に中心電極４の先端部との間に火花放電ギャップを形成する接地電極５とを有する。
図２に示すごとく、取付金具２の内周面には、内周面に沿った環状の金具内周段部２２が設けられており、絶縁碍子３の外周面には、金具内周段部２２と共に絶縁碍子３の位置を固定するための碍子外周段部３２が設けられている。
絶縁碍子３には、碍子外周段部３２よりも先端側であってかつ取付金具２の先端面２３よりも碍子外周段部３２側となる位置に、先端側へ向かうほど碍子径が縮小する形状の段差部３１を設けてある。
絶縁碍子３には、碍子外周段部３２よりも先端側であってかつ取付金具２の先端面２３よりも碍子外周段部３２側となる位置に、先端側へ向かうほど碍子径が縮小する形状の段差部３１を設けてある。
絶縁碍子３の碍子外周段部３２と取付金具２の金具内周段部２２とは、環状のパッキン１１を介して係合されている。これにより、係合部よりも先端側と後端側との機密性を確保している。そして、碍子外周段部３２と金具内周段部２２との係合部よりも先端側には、絶縁碍子３と取付金具２との間に形成されるポケット部１２が存在している。
また、絶縁碍子３に形成された段差部３１は、ポケット部１２の入口を少し入った部分、即ち取付金具２の先端面２３から若干上記碍子外周段部３２側（例えば、先端面２３から０〜５ｍｍ程度碍子外周段部３２側）に配されている。
また段差部３１は、テーパ形状に形成されている。
また段差部３１は、テーパ形状に形成されている。
また、図１に示すごとく、接地電極５は、取付金具２の先端面２３からスパークプラグ１の軸方向に延びる垂直部５１と、中心電極４の先端部に対向する位置に配される対向部５２とが、互いに屈曲した状態で連続形成されている。そして、接地電極５の対向部５２における中心電極４との対向面に、貴金属チップ５３が接合されている。また、中心電極４の先端部にも、貴金属チップ４３が接合されている。貴金属チップ４３と貴金属チップ５３との間に、火花放電ギャップが形成される。
図３に示すごとく、スパークプラグ１は、エンジン（内燃機関）の燃焼室６に先端部が露出するように取付けられ使用される。即ち、スパークプラグ１は、取付金具２の取付け用ネジ部２１において、エンジンヘッド部に固定される。エンジンヘッド部には、混合気を吸入する吸気ポート６１と、燃焼ガスを排出する排気ポート６２とが設けられている。そして、吸気ポート６１から燃焼室６に流入した混合気によって、矢印ａに示すごとく、燃焼室６内を循環して、スパークプラグ１の先端部付近に、先端側斜め側方から当るような気流が形成される。
次に、本例の作用効果につき説明する。
上記スパークプラグ１を内燃機関において使用する際、内燃機関の燃焼室６内において、流入する混合気の流れによって上記絶縁碍子と上記取付金具との間に形成されるポケット部１２に向かう気流が形成されることがある。しかし、上記スパークプラグ１は、上記絶縁碍子３に上記段差部３１を設けてなるため、上記のような気流は、矢印ａに示すごとく、段差部３１に当り、段差部３１に沿った流れになり、再びポケット部１２の外側へ向かう流れになる。それ故、取付金具２の先端部２３０付近における気流がポケット部１２の内部に向かうことを大幅に低減することができる。
これにより、火花放電ギャップ付近に形成される火炎が混合気に流されたとしても、火炎がポケット部１２に流入して消炎することを防ぐことができる。その結果、スパークプラグ１の着火性を確保することができる。
上記スパークプラグ１を内燃機関において使用する際、内燃機関の燃焼室６内において、流入する混合気の流れによって上記絶縁碍子と上記取付金具との間に形成されるポケット部１２に向かう気流が形成されることがある。しかし、上記スパークプラグ１は、上記絶縁碍子３に上記段差部３１を設けてなるため、上記のような気流は、矢印ａに示すごとく、段差部３１に当り、段差部３１に沿った流れになり、再びポケット部１２の外側へ向かう流れになる。それ故、取付金具２の先端部２３０付近における気流がポケット部１２の内部に向かうことを大幅に低減することができる。
これにより、火花放電ギャップ付近に形成される火炎が混合気に流されたとしても、火炎がポケット部１２に流入して消炎することを防ぐことができる。その結果、スパークプラグ１の着火性を確保することができる。
以上のごとく、本例によれば、着火性に優れた内燃機関用のスパークプラグを提供することができる。
（実施例２）
本例は、図４〜図６に示すごとく、取付金具２は、先端部２３０の内径が先端面２３に向かうにつれて大きくなっている金具先端傾斜内周面部２４を設けてなるスパークプラグ１の例である。
金具先端傾斜内周面部２４の形成角度及び該金具先端傾斜内周面部２４と絶縁碍子３の段差部３１との位置関係は、図５に示すごとく、金具先端傾斜内周面部２４の延長線ｂが絶縁碍子３の段差部３１の基端部３１１付近を通過するような位置関係であることが好ましい。
本例は、図４〜図６に示すごとく、取付金具２は、先端部２３０の内径が先端面２３に向かうにつれて大きくなっている金具先端傾斜内周面部２４を設けてなるスパークプラグ１の例である。
金具先端傾斜内周面部２４の形成角度及び該金具先端傾斜内周面部２４と絶縁碍子３の段差部３１との位置関係は、図５に示すごとく、金具先端傾斜内周面部２４の延長線ｂが絶縁碍子３の段差部３１の基端部３１１付近を通過するような位置関係であることが好ましい。
また、図６に示すごとく、金具先端傾斜内周面部２４と平行に流れ込む気流の平均の方向ａと絶縁碍子３の段差部３１とがスパークプラグ１の先端側においてなす角度αは、鈍角（９０°よりも大）となるようにする。
その他は、実施例１と同様である。
その他は、実施例１と同様である。
本例の場合には、気流が段差部３１に当りやすくなり、ポケット部１２から排出される流れ（図４の矢印ａ）を形成しやすくすることができる。その結果、消炎を防ぎ、より着火性に優れたスパークプラグ１を得ることができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
（実施例３）
本例は、図７、図８に示すごとく、絶縁碍子３の先端部に、該先端部の内径が先端面に向かうにつれて大きくなっている碍子先端傾斜内周面部３４を設けてなるスパークプラグ１の例である。
また、本例においては、絶縁碍子３に実施例１の段差部３１を設けていない。
その他は、実施例１と同様である。
本例は、図７、図８に示すごとく、絶縁碍子３の先端部に、該先端部の内径が先端面に向かうにつれて大きくなっている碍子先端傾斜内周面部３４を設けてなるスパークプラグ１の例である。
また、本例においては、絶縁碍子３に実施例１の段差部３１を設けていない。
その他は、実施例１と同様である。
次に、本例の作用効果につき説明する。
上記スパークプラグ１は碍子先端傾斜内周面部３４を設けてなるため、絶縁碍子３の先端部における気流を、碍子先端傾斜内周面部３４に沿った流れ（図８の矢印ａ）にすることができる。即ち、スパークプラグ１の先端側から絶縁碍子３の先端部に向かう気流は、碍子先端傾斜内周面部３４に沿って再び先端側へ排出される流れとなる。これにより、火炎が気流に流されたとしても、絶縁碍子３と取付金具２との間に形成されるポケット部１２に火炎が流入して消炎することを防ぐことができる。その結果、スパークプラグ１の着火性を確保することができる。
以上のごとく、本例の場合にも、着火性に優れた内燃機関用のスパークプラグを提供することができる。
上記スパークプラグ１は碍子先端傾斜内周面部３４を設けてなるため、絶縁碍子３の先端部における気流を、碍子先端傾斜内周面部３４に沿った流れ（図８の矢印ａ）にすることができる。即ち、スパークプラグ１の先端側から絶縁碍子３の先端部に向かう気流は、碍子先端傾斜内周面部３４に沿って再び先端側へ排出される流れとなる。これにより、火炎が気流に流されたとしても、絶縁碍子３と取付金具２との間に形成されるポケット部１２に火炎が流入して消炎することを防ぐことができる。その結果、スパークプラグ１の着火性を確保することができる。
以上のごとく、本例の場合にも、着火性に優れた内燃機関用のスパークプラグを提供することができる。
（実施例４）
本例は、図９、図１０に示すごとく、取付金具２の先端部２３０付近であって金具内周段部２２よりも先端側となる位置の、絶縁碍子３の外周面に碍子凹部３５を設けてなるスパークプラグ１の例である。
本例においては、取付金具２の先端面２３に対応する位置における絶縁碍子３の外周面に、円弧状の碍子凹部３５が碍子外周面に沿って環状に形成されている。また、碍子凹部３５に対向する位置の取付金具２の内周面に、金具凹部２５が設けてある。これにより、ポケット部１２の入口部分に、その奥よりも幅の広い空間が形成される。
本例は、図９、図１０に示すごとく、取付金具２の先端部２３０付近であって金具内周段部２２よりも先端側となる位置の、絶縁碍子３の外周面に碍子凹部３５を設けてなるスパークプラグ１の例である。
本例においては、取付金具２の先端面２３に対応する位置における絶縁碍子３の外周面に、円弧状の碍子凹部３５が碍子外周面に沿って環状に形成されている。また、碍子凹部３５に対向する位置の取付金具２の内周面に、金具凹部２５が設けてある。これにより、ポケット部１２の入口部分に、その奥よりも幅の広い空間が形成される。
次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記スパークプラグ１は、絶縁碍子３の外周面に碍子凹部３５を設けてなる。そのため、絶縁碍子３と取付金具２との間に形成されるポケット部１２の入口に混合気が流入してきたとき、図９に示すごとく、碍子凹部３５において混合気が渦（矢印ｃ）を巻くこととなる。これにより、この渦よりもポケット部１２の内部に混合気が入り込むことを低減し、ポケット部１２へ流入しない気流（矢印ａ）をより多く形成することができる。
それ故、火炎が気流に流されたとしても、絶縁碍子３と取付金具２との間に形成されるポケット部１２に火炎が流入して消炎することを防ぐことができる。その結果、スパークプラグ１の着火性を確保することができる。
上記スパークプラグ１は、絶縁碍子３の外周面に碍子凹部３５を設けてなる。そのため、絶縁碍子３と取付金具２との間に形成されるポケット部１２の入口に混合気が流入してきたとき、図９に示すごとく、碍子凹部３５において混合気が渦（矢印ｃ）を巻くこととなる。これにより、この渦よりもポケット部１２の内部に混合気が入り込むことを低減し、ポケット部１２へ流入しない気流（矢印ａ）をより多く形成することができる。
それ故、火炎が気流に流されたとしても、絶縁碍子３と取付金具２との間に形成されるポケット部１２に火炎が流入して消炎することを防ぐことができる。その結果、スパークプラグ１の着火性を確保することができる。
また、取付金具２の内周面にも金具凹部２５を設けてあることにより、ポケット部１２の入口に流入した混合気が、碍子凹部３５で渦を巻くことにより、後からくる気流がポケット１２内へ進入するのを大幅に低減できる。特に、図１０に示すごとく、火花放電ギャップ部分の下流側の碍子凹部３５において形成された渦（矢印ｃ）が効果的に働き、ポケット部１２へ流入しない気流（矢印ａ）が一層形成されやすくなり、より効果的に消炎を防ぐことができる。
以上のごとく、本例の場合にも、着火性に優れた内燃機関用のスパークプラグを提供することができる。
以上のごとく、本例の場合にも、着火性に優れた内燃機関用のスパークプラグを提供することができる。
（実施例５）
本例は、図１１〜図１３に示すごとく、接地電極５の垂直部５１の側面に、切欠部５１１を設けてなるスパークプラグ１の例である。図１２は、図１１における矢印Ａ方向から見た図であり、絶縁碍子３の先端部および中心電極４の図示を省略してある。
本例においては、接地電極５の垂直部５１は、スパークプラグ１の中心軸に対して混合気の流れの下流側に配されている。また、垂直部５１の略全体に切欠部５１１が形成されている。
また、切欠部５１１はテーパ状に形成され、垂直部５１の断面形状が、図１３に示すごとく、風上から風下に向かって垂直部５１の幅が広くなるような台形形状に形成されている。
その他は、実施例２と同様である。
本例は、図１１〜図１３に示すごとく、接地電極５の垂直部５１の側面に、切欠部５１１を設けてなるスパークプラグ１の例である。図１２は、図１１における矢印Ａ方向から見た図であり、絶縁碍子３の先端部および中心電極４の図示を省略してある。
本例においては、接地電極５の垂直部５１は、スパークプラグ１の中心軸に対して混合気の流れの下流側に配されている。また、垂直部５１の略全体に切欠部５１１が形成されている。
また、切欠部５１１はテーパ状に形成され、垂直部５１の断面形状が、図１３に示すごとく、風上から風下に向かって垂直部５１の幅が広くなるような台形形状に形成されている。
その他は、実施例２と同様である。
次に、本例の作用効果につき説明する。
上記スパークプラグ１は、接地電極５の垂直部５１に切欠部５１１を設けてなる。それ故、スパークプラグ１の先端部に側方から流れてきた混合気が、円滑に側方へ吹き抜けることができるようにすることができる。
上記スパークプラグ１は、接地電極５の垂直部５１に切欠部５１１を設けてなる。それ故、スパークプラグ１の先端部に側方から流れてきた混合気が、円滑に側方へ吹き抜けることができるようにすることができる。
即ち、混合気の流れの風下に接地電極５の垂直部５１が配されたとき、混合気の流れを接地電極５の垂直部５１が邪魔してしまい、取付金具２の先端部２３０付近においては、気流がスパークプラグ１の軸方向に略直交する方向に形成され難くなるおそれがある。そして、この流れに代わって、スパークプラグ１の先端側から絶縁碍子３と取付金具２との間に形成されるポケット部１２に流入する気流が生じるおそれがある。
そこで、切欠部５１１を設けることにより、取付金具２の先端部２３０付近において、スパークプラグ１の軸方向に略直交する方向へ吹き抜ける気流（矢印ａ）を保ち、ポケット部１２へ向かう気流が形成されることを防ぐことができる。
それ故、火炎が気流に流されたとしても、ポケット部１２に火炎が流入して消炎することを防ぐことができる。その結果、スパークプラグ１の着火性を確保することができる。
また、切欠部５１１に、図１３に示すようなテーパを設けることにより、垂直部５１の強度を確保しつつ、気流の阻害を抑制することができる。
以上のごとく、本例の場合にも、着火性に優れた内燃機関用のスパークプラグを提供することができる。
その他、実施例２と同様の作用効果を有する。
それ故、火炎が気流に流されたとしても、ポケット部１２に火炎が流入して消炎することを防ぐことができる。その結果、スパークプラグ１の着火性を確保することができる。
また、切欠部５１１に、図１３に示すようなテーパを設けることにより、垂直部５１の強度を確保しつつ、気流の阻害を抑制することができる。
以上のごとく、本例の場合にも、着火性に優れた内燃機関用のスパークプラグを提供することができる。
その他、実施例２と同様の作用効果を有する。
（実施例６）
本例は、図１４〜図１６に示すごとく、火花放電ギャップを通過する流れと段差部３１を通過する流れを個別に制御することを目的とした例である。
即ち、切欠部５１１は、接地電極５の垂直部５１における、取付金具２の先端面２３に近い側と、対向部５２に近い側とに個別に設けてある。そして、図１７に示すごとく、取付金具２側の切欠部５１１は、通過する気流（矢印ａ１）が絶縁碍子３の段差部３１に当るような形状に形成されている。即ち、取付金具２側の切欠部５１１は、取付金具２の先端部２３０において内径が先端面２３に向かうにつれて大きくなっている金具傾斜内周面部２４の傾斜角度と略同等の傾斜形状を有しており、略平行な幅を有した切り欠き形状となっている。また、対向部５２に近い側の切欠部５１１は、通過する気流（矢印ａ２）が火花放電ギャップに向かうような形状に形成されている。即ち、火花放電ギャップの略真横にあって略水平方向へ略平行な幅を有する切り欠き形状となっている。
その他は、実施例２と同様である。
本例は、図１４〜図１６に示すごとく、火花放電ギャップを通過する流れと段差部３１を通過する流れを個別に制御することを目的とした例である。
即ち、切欠部５１１は、接地電極５の垂直部５１における、取付金具２の先端面２３に近い側と、対向部５２に近い側とに個別に設けてある。そして、図１７に示すごとく、取付金具２側の切欠部５１１は、通過する気流（矢印ａ１）が絶縁碍子３の段差部３１に当るような形状に形成されている。即ち、取付金具２側の切欠部５１１は、取付金具２の先端部２３０において内径が先端面２３に向かうにつれて大きくなっている金具傾斜内周面部２４の傾斜角度と略同等の傾斜形状を有しており、略平行な幅を有した切り欠き形状となっている。また、対向部５２に近い側の切欠部５１１は、通過する気流（矢印ａ２）が火花放電ギャップに向かうような形状に形成されている。即ち、火花放電ギャップの略真横にあって略水平方向へ略平行な幅を有する切り欠き形状となっている。
その他は、実施例２と同様である。
図１４は接地電極５が上流側に設けられた例であって、この場合取付金具２側の切欠部５１１を通過する気流は、絶縁碍子３の段差部３１に当り、取付金具２の斜め先端方向へ排出される流れとなる。
また、対向部５２に近い側の切欠部５１１を通過する気流は、火花放電ギャップにおいて形成される火炎を側方へ押し出すような流れとなる。
これにより、火炎がポケット部１２へ流入することを効果的に防ぐことができ、消炎を防いで着火性に優れたスパークプラグ１を得ることができる。
その他、実施例２と同様の作用効果を有する。
また、対向部５２に近い側の切欠部５１１を通過する気流は、火花放電ギャップにおいて形成される火炎を側方へ押し出すような流れとなる。
これにより、火炎がポケット部１２へ流入することを効果的に防ぐことができ、消炎を防いで着火性に優れたスパークプラグ１を得ることができる。
その他、実施例２と同様の作用効果を有する。
また、接地電極５が下流側に設けられた場合であっても、実施例５と同様の効果を得ることができる。
また、本例の制流効果をより積極的に利用した例として図１６に示したものが、接地電極５に設けた切欠部５１１が、外側端部５１２よりも内側端部５１３の方が小さくなるよう形成されているスパークプラグ１の例である。
また、本例においては、接地電極５の垂直部５１が、風上側に配されている。即ち、切欠部５１１は、風上側が広く、風下側が狭い形状となっている。
また、本例の制流効果をより積極的に利用した例として図１６に示したものが、接地電極５に設けた切欠部５１１が、外側端部５１２よりも内側端部５１３の方が小さくなるよう形成されているスパークプラグ１の例である。
また、本例においては、接地電極５の垂直部５１が、風上側に配されている。即ち、切欠部５１１は、風上側が広く、風下側が狭い形状となっている。
この場合には、切欠部５１１を通過する気流がその流速を増しつつ取付金具２の先端部２３０付近に向かうこととなる。これにより、取付金具２の先端部２３０付近においてスパークプラグ１の軸方向に略直交する方向への気流を強く形成し、ポケット部１２へ流入する方向の気流を一層抑制することができる。
（実施例７）
本例は、図１８に示すごとく、絶縁碍子３に段差部３１及び碍子先端傾斜内周面部３４を設けると共に、取付金具２の先端部２３０に金具先端傾斜内周面部２４を設けた例である。即ち、本例は、上記実施例２と実施例３とを組み合わせた例である。
また、接地電極５の対向部５２における内側角部に、面取部５１４を設けてある。該面取部５１４の形状は、テーパ形状、曲面形状等とすることができる。
その他は、実施例１と同様である。
本例は、図１８に示すごとく、絶縁碍子３に段差部３１及び碍子先端傾斜内周面部３４を設けると共に、取付金具２の先端部２３０に金具先端傾斜内周面部２４を設けた例である。即ち、本例は、上記実施例２と実施例３とを組み合わせた例である。
また、接地電極５の対向部５２における内側角部に、面取部５１４を設けてある。該面取部５１４の形状は、テーパ形状、曲面形状等とすることができる。
その他は、実施例１と同様である。
本例の場合には、上記実施例２の作用効果及び実施例３の作用効果との相乗効果により、一層着火性を向上させることができる。即ち、取付金具２の先端部２３０においては、金具先端傾斜内周面部２４及び絶縁碍子３の段差部３１に沿った気流が形成され、混合気の流れがポケット部１２に流入しないような流れ（矢印ａ）となる。また、絶縁碍子３の先端部においては、碍子先端傾斜内周面部３４に沿った気流が形成され、スパークプラグ１の斜め先端側へ混合気が排出される流れ（矢印ａ）となる。
更に、接地電極５の対向部５２に面取部５１１を設けたことにより、火花放電ギャップ付近に流入する混合気の流れを、面取部５１１に沿った流れにして、スパークプラグ１の斜め先端側へ排出する方向へ整流しやすくなる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
また、実施例１〜実施例７の態様を適宜組合わせて、更に効果的に気流の整流を行い、消炎を防ぐこともできる。
例えば、実施例３（図７、図８）のスパークプラグ１に対し、実施例４（図９）に示した碍子凹部３５を形成することもでき、更には、金具凹部２５を形成することもできる。また、これらの組合せの形態に対し、更に実施例５（図１１〜図１３）又は実施例６（図１４〜図１７）に示す接地電極５の切欠部５１１を設けることもできる。
また、実施例３（図７、図８）のスパークプラグ１、又は実施例４（図９）のスパークプラグ１に対し、同様に、実施例５（図１１〜図１３）又は実施例６（図１４〜図１７）に示す接地電極５の切欠部５１１を設けることもできる。
例えば、実施例３（図７、図８）のスパークプラグ１に対し、実施例４（図９）に示した碍子凹部３５を形成することもでき、更には、金具凹部２５を形成することもできる。また、これらの組合せの形態に対し、更に実施例５（図１１〜図１３）又は実施例６（図１４〜図１７）に示す接地電極５の切欠部５１１を設けることもできる。
また、実施例３（図７、図８）のスパークプラグ１、又は実施例４（図９）のスパークプラグ１に対し、同様に、実施例５（図１１〜図１３）又は実施例６（図１４〜図１７）に示す接地電極５の切欠部５１１を設けることもできる。
１ スパークプラグ
１２ ポケット部
２ 取付金具
２１ 取付け用ネジ部
２２ 金具内周段部
２３ 先端部
２４ 金具先端傾斜内周面部
３ 絶縁碍子
３１ 段差部
３２ 碍子外周段部
３４ 碍子先端傾斜内周面部
３５ 碍子凹部
４ 中心電極
５ 接地電極
５１ 垂直部
５１１ 切欠部
１２ ポケット部
２ 取付金具
２１ 取付け用ネジ部
２２ 金具内周段部
２３ 先端部
２４ 金具先端傾斜内周面部
３ 絶縁碍子
３１ 段差部
３２ 碍子外周段部
３４ 碍子先端傾斜内周面部
３５ 碍子凹部
４ 中心電極
５ 接地電極
５１ 垂直部
５１１ 切欠部
Claims (12)
- 外周に取付け用ネジ部を設けた環状の取付金具と、該取付金具の中心軸側に保持される絶縁碍子と、該絶縁碍子の中心軸側に保持される中心電極と、上記取付金具に取付けられると共に上記中心電極の先端部との間に火花放電ギャップを形成する接地電極とを有する内燃機関用のスパークプラグであって、
上記取付金具の内周面には、内周面に沿った環状の金具内周段部が設けられており、上記絶縁碍子の外周面には、上記金具内周段部と共に上記絶縁碍子の位置を固定するための碍子外周段部が設けられており、
かつ、上記絶縁碍子には、上記碍子外周段部よりも先端側であってかつ上記取付金具の先端面よりも上記碍子外周段部側となる位置に、先端側へ向かうほど碍子径が縮小する形状の段差部を設けてあることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。 - 請求項１において、上記取付金具は、先端部の内径が先端面に向かうにつれて大きくなっている金具先端傾斜内周面部を設けてなることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
- 請求項１又は２において、上記絶縁碍子は、先端部の内径が先端面に向かうにつれて大きくなっている碍子先端傾斜内周面部を設けてなることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
- 請求項１〜３のいずれか一項において、上記接地電極のうち上記取付金具から上記スパークプラグの軸方向先端側に延びる垂直部の側面に、切欠部を設けてなることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
- 外周に取付け用ネジ部を設けた環状の取付金具と、該取付金具の中心軸側に保持される絶縁碍子と、該絶縁碍子の中心軸側に保持される中心電極と、上記取付金具に取付けられると共に上記中心電極の先端部との間に火花放電ギャップを形成する接地電極とを有する内燃機関用のスパークプラグであって、
上記取付金具の内周面には、内周面に沿った環状の金具内周段部が設けられており、上記絶縁碍子の外周面には、上記金具内周段部と共に上記絶縁碍子の位置を固定するための碍子外周段部が設けられており、
上記絶縁碍子は、先端部の内径が先端面に向かうにつれて大きくなっている碍子先端傾斜内周面部を設けてなることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。 - 外周に取付け用ネジ部を設けた取付金具と、該取付金具の中心軸側に保持される絶縁碍子と、該絶縁碍子の中心軸側に保持される中心電極と、上記取付金具に取付けられると共に上記中心電極の先端部との間に火花放電ギャップを形成する接地電極とを有する内燃機関用のスパークプラグであって、
上記取付金具の内周面には、内周面に沿った環状の金具内周段部が設けられており、上記絶縁碍子の外周面には、上記金具内周段部と共に上記絶縁碍子の位置を固定するための碍子外周段部が設けられており、
上記絶縁碍子は、上記取付金具の先端面付近もしくはそれよりも上記碍子外周段部側となる位置の外周面に碍子凹部を設けてなることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。 - 請求項６において、上記碍子凹部に対向する位置の上記取付金具の内周面に、金具凹部が設けてあることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
- 外周に取付け用ネジ部を設けた環状の取付金具と、該取付金具の中心軸側に保持される絶縁碍子と、該絶縁碍子の中心軸側に保持される中心電極と、上記取付金具に取付けられると共に上記中心電極の先端部との間に火花放電ギャップを形成する接地電極とを有する内燃機関用のスパークプラグであって、
上記取付金具の内周面には、内周面に沿った環状の金具内周段部が設けられており、上記絶縁碍子の外周面には、上記金具内周段部と共に上記絶縁碍子の位置を固定するための碍子外周段部が設けられており、
上記接地電極のうち上記取付金具から上記スパークプラグの軸方向先端側に延びる垂直部の側面に、切欠部を設けてなることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。 - 請求項８において、上記切欠部は、外側端部よりも内側端部の方が幅が小さくなるよう形成されていることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
- 請求項８又は９において、上記絶縁碍子は、上記取付金具の先端面付近もしくはそれよりも基端側かつ上記金具内周段部よりも先端側となる位置の外周面に碍子凹部を設けてなることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
- 請求項６〜１０のいずれか一項において、上記絶縁碍子は、先端部の内径が先端面に向かうにつれて大きくなっている碍子先端傾斜内周面部を設けてなることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
- 請求項１〜１１のいずれか一項において、上記接地電極の少なくとも上記中心電極の先端面と対向する面における内側角部には、面取部が形成されていることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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