JP2014038773A - スパークプラグ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スパークプラグは、中心電極と、中心電極を保持する絶縁体と、軸孔内に設けられ、中心電極と絶縁体とに接するシール材と、を備える。中心電極は、径方向外側に突出し少なくとも一部が軸孔を形成する内面と当接する鍔部を有する電極母材と、電極母材よりも熱伝導率の大きい芯材と、を有する。芯材は、鍔部の外径が最大となる最大外径部よりも先端側の部分は電極母材の内部に配置されている。最大外径部よりも後端側の部分は電極母材から露出しており、芯材のうち電極母材から露出した部分の側面のうち少なくとも一部とシール材とが接触している。
【選択図】図2
Description
A.第1実施形態:
B.変形例:
A−1:スパークプラグの構成:
図1は、本発明の第1実施形態としてのスパークプラグ100の部分断面図である。ここで、説明の便宜上、スパークプラグ100のうち図中上側を後端側BWD、図中下側を先端側FWDともいう。スパークプラグ100は、軸線CL方向に延びる棒状の中心電極20と、軸線CL方向に延びる軸孔12を有し、自身の先端側において中心電極20を保持する絶縁体としての絶縁碍子10と、軸孔12内に設けられて中心電極20と絶縁碍子10とに接する第1のシール材4と、を備える。また、スパークプラグ100は、さらに、絶縁碍子10の外周に設けられた主体金具50と、後端側に位置する一端部が主体金具50に取り付けられた接地電極30と、を備える。
図4は、様々な中心電極を説明するための図である。サンプルNo.1は、本実施形態には含まれない従来例であり、サンプルNo.2〜No.5は、本実施形態に含まれるサンプル例である。なお、サンプルNo.1〜No.5のいずれの中心電極20,20a〜20c,20pも図1に示した軸孔12内に配置される。
図5は、サンプルNo.2の中心電極20aの断面図である。図5は、理解の容易のために模式的に示している。図5に示す「A」〜「L」の内容は以下の通りである。
・「A」・・・電極母材25の外径
・「C」・・・最大外径部28aの外径
・「D」・・・芯材露出部29aの径(最小径)
・「E」・・・最大外径部28aの内径
・「F」・・・芯材先端部27の径(最大径)
・「G」・・・芯材露出部29aのうち径が一定の円柱部分の軸線CL方向に沿った長さ
・「H」・・・鍔部28及び芯材露出部29aのうち径が大きい芯材鍔部29atの軸線CL方向に沿った長さ
・「L」・・・中心電極20aのうち鍔部28よりも先端側の軸線CL方向に沿った長さ
図7は、プレイグニッション試験の結果及びサンプルを説明するための図である。図7(A)は、プレイグニッション試験の結果を示す図であり、図7(B)は、上記のプレイグニッション試験に用いたサンプルの中心電極を示した図である。
図8は、第2の評価試験としてのプレイグニッション試験の結果及びサンプルを説明するための図である。図8(A)は、プレイグニッション試験の結果を示す図であり、図8(B)は、プレイグニッション試験に用いたサンプルの中心電極を示した図である。ここで、第2の評価試験としてのプレイグニッション試験は、第1の評価試験と同条件で行なった。
図9は、線膨張係数の差と耐熱性低下値との関係を示す図である。図9は以下のようにして作成した。すなわち、第3の評価試験として、上記で述べた同様の方法でプレイグニッション試験を各サンプルに対して行なって点火時期を測定した。サンプルは、中心電極20a1(図4)を備えるスパークプラグを用いて行なった。また、サンプル毎に、芯材24と第1のシール材4との300℃における線膨張係数の差を変化させた。図9に示すように、線膨張係数の差が1×10-6(1/℃)以下のサンプルは、点火時期が他のサンプルよりも進んでおり、耐熱性の低下が抑制できた。なお、金属とガラスの混合材である第1のシール材4の線膨張係数の測定方法は、以下の装置を用いて測定した。
[測定装置]
装置名:熱膨張計(示差膨張方式)
型式 :TD5010SA
会社名:Bruker ASX
なお、上記実施形態における構成要素の中の、特許請求の範囲の独立項に記載した要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。また、本発明の上記実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
上記実施形態では、芯材24のうち芯材露出部29の外表面全体が第1のシール材4に接していたが、これに限定されるものではない。図10は、第1変形例のスパークプラグ100eを説明するための図であり、図2に相当する図である。図10に示すように、芯材露出部29eの一部が軸孔12を形成する内面に当接していても良い。こうすることで、絶縁碍子10の熱を直接に中心電極20eに伝導させて、絶縁碍子10の先端部13の熱が効率良く伝導する。よって、熱引き性能をさらに向上できる。
4…第1のシール材
5…第2のシール材
6…ガスケット
10…絶縁碍子
12…軸孔
13…先端部
15…段差部
17…先端側胴部
18…後端側胴部
19…中央胴部
20〜20p…中心電極
20a1,20c1,20v1,20v2…中心電極
21…先端部
24,24p…芯材
25,25p…電極母材
27…芯材先端部
28,28p…鍔部
28a…最大外径部
29…芯材露出部
29a〜29e…芯材露出部
29s…後端面
29t…側面
29at…芯材鍔部
30…接地電極
40…端子金具
50…主体金具
51…工具係合部
52…取付ネジ部
54…シール部
100,100e…スパークプラグ
600…エンジンヘッド
601…取付ネジ孔
CL…軸線
G…火花ギャップ
Claims (7)
- 軸線方向に延びる棒状の中心電極と、
前記軸線方向に延びる軸孔を有し、先端側において前記中心電極を保持する絶縁体と、
前記軸孔内に設けられ、前記中心電極と前記絶縁体とに接するシール材と、を備えるスパークプラグにおいて、
前記中心電極は、
径方向外側に突出し少なくとも一部が前記軸孔を形成する内面と当接する鍔部を有する電極母材と、
前記電極母材よりも熱伝導率の大きい芯材と、を有し、
前記芯材のうち、前記鍔部の外径が最大となる最大外径部よりも先端側の部分は前記電極母材の内部に配置され、
前記最大外径部よりも後端側の部分は前記電極母材から露出しており、
前記芯材のうち前記電極母材から露出した部分の側面のうち少なくとも一部と前記シール材とが接触している、ことを特徴とするスパークプラグ。 - 請求項1に記載のスパークプラグにおいて、
前記芯材のうち前記電極母材から露出した部分の外表面の表面積をW(mm2)とし、前記中心電極のうち前記鍔部よりも先端側の前記軸線方向に沿った長さをL(mm)としたときに、前記中心電極のうち前記鍔部よりも先端側にL/2の距離に位置する部分の前記軸線方向と直交する断面積をV(mm2)とした場合に、
W≧4×Vの関係を満たす、ことを特徴とするスパークプラグ。 - 請求項2に記載のスパークプラグにおいて、
W≧5×Vの関係を満たす、ことを特徴とするスパークプラグ。 - 請求項3に記載のスパークプラグにおいて、
W≧6×Vの関係を満たす、ことを特徴とするスパークプラグ。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のスパークプラグにおいて、
前記芯材を構成する材料と前記シール材を構成する材料との300℃における線膨張係数の差が1×10-6(1/℃)以下である、ことを特徴とするスパークプラグ。 - 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のスパークプラグにおいて、
前記芯材のうち前記電極母材から露出した部分の外表面全体と前記シール材とが接触している、ことを特徴とするスパークプラグ。 - 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のスパークプラグにおいて、
前記芯材のうち前記電極母材から露出した部分の一部が前記軸孔を形成する内面と当接する、ことを特徴とするスパークプラグ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012180718A JP2014038773A (ja) | 2012-08-17 | 2012-08-17 | スパークプラグ |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015082355A (ja) * | 2013-10-21 | 2015-04-27 | 株式会社デンソー | 内燃機関用スパークプラグ |
CN107005029A (zh) * | 2014-12-16 | 2017-08-01 | 罗伯特·博世有限公司 | 具有中心电极的火花塞 |
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-
2012
- 2012-08-17 JP JP2012180718A patent/JP2014038773A/ja active Pending
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