JP2016038932A - 内燃機関用のスパークプラグ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スパークプラグ1は、筒状のハウジング2と、ハウジング2の内側に保持された筒状の絶縁碍子3と、先端部41が突出するように絶縁碍子3の内側に保持された中心電極4と、中心電極との間に火花放電ギャップGを形成する接地電極5と、プラグ周方向を向く側面61の少なくとも一方に導風段部62を備えると共にハウジング2の先端部21から先端側へ立設した段付立設部6と、を有する。
【選択図】図1
Description
ここで、燃焼室内においては、例えばスワール流やタンブル流といった混合気の気流が形成されており、この気流が火花放電ギャップにおいても適度に流れることにより、着火性を確保することができる。
該ハウジングの内側に保持された筒状の絶縁碍子と、
先端部が突出するように上記絶縁碍子の内側に保持された中心電極と、
該中心電極との間に火花放電ギャップを形成する接地電極と、
プラグ周方向を向く側面の少なくとも一方に導風段部を備えると共に上記ハウジングの先端部から先端側へ立設した段付立設部と、
を有す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。
また、「プラグ軸方向」、「プラグ径方向」、「プラグ周方向」は、それぞれ、スパークプラグの軸方向、径方向、周方向を意味する。
それゆえ、上記接地電極は、上記段付立設部であってもよい。この場合には、接地電極が気流の上流側付近に配置されたとき、導風段部によって、効果的にプラグ軸方向において気流を火花放電ギャップに導くことができる。一般に、接地電極が気流の上流側付近に配置されると、接地電極が気流の邪魔となり、火花放電ギャップに気流が導入されにくくなる。ただし、接地電極の脇を通過する気流は、接地電極の側面に沿って外周側から内周側へ向かうことにもなる。このとき、上記段付立設部(接地電極)の導風段部によって気流をプラグ軸方向において火花放電ギャップに導くことができるため、火花放電ギャップにおける気流の停滞を効果的に抑制することができる。その結果、安定した着火性を確保することができる。
上記内燃機関用のスパークプラグの実施例につき、図1〜図5を用いて説明する。
本例のスパークプラグ1は、図1〜図3に示すごとく、筒状のハウジング2と、ハウジング2の内側に保持された筒状の絶縁碍子3と、先端部41が突出するように絶縁碍子3の内側に保持された中心電極4と、中心電極4との間に火花放電ギャップGを形成する接地電極5とを有する。また、スパークプラグ1は、プラグ周方向を向く側面61の少なくとも一方に導風段部62を備えると共にハウジング2の先端部21から先端側へ立設した段付立設部6を有する。
本例において、接地電極5は段付立設部6である。すなわち、本例においては、接地電極5に導風段部62が形成され、接地電極5が段付立設部6としても機能する。
なお、溝部63の傾斜方向が、本例とは逆に、外周側から内周側へ行くにつれて基端側へ向かう場合には、溝部63におけるプラグ軸方向の先端側の内壁面が、導風段部62となる。
なお、図4に示すごとく、導風段部62は、プラグ周方向における幅Wが0.2mm以上であることが好ましい。すなわち、導風段部62において段付立設部6の側面61に設けた段差が0.2mm以上であることが好ましい。さらに換言すると、溝部63の深さが0.2mm以上であることが好ましい。また、導風段部62の幅Wは大きいほど、プラグ軸方向における導風効果を大きくしやすいが、これによって生じる段付立設部6の最大幅及び最小幅の観点から、適宜その幅Wが設計される。すなわち、段付立設部6の最大幅が大きすぎると、気流を遮蔽しすぎてしまうおそれがあり、段付立設部6の最小幅が小さすぎると、段付立設部6の強度が問題となるおそれがある。かかる点をも考慮して、導風段部62の幅Wが設計される。例えば、幅Wは、段付立設部6のプラグ周方向の幅の半分以下とすることが好ましい。
0601-1994における十点平均粗さRzにて、6.3z以下とすることが好ましい。
上記内燃機関用のスパークプラグ1は、段付立設部6を有する。これにより、図5に示すごとく、段付立設部6の導風段部62によって、気流Fをプラグ軸方向において火花放電ギャップGへ導くことができる。つまり、プラグ径方向において段付立設部6の側面61に沿って外周側から内周側へ向かう気流Fが、導風段部62によってプラグ軸方向からガイドされることとなる。これにより、導風段部62によって、プラグ軸方向に対する気流Fの角度が修正され、より火花放電ギャップGに近い位置に導かれることとなる。その結果、火花放電ギャップGにおける、燃料を含む混合気流を確保し、着火性を向上させることができる。
本例は、図6、図7に示すごとく、溝部63を、スパークプラグ1の外周側から内周側へ向かうにしたがって深くなる形状とした例である。
すなわち、一対の溝部63の溝底面632が、外周側から内周側へ向かうほど、プラグ周方向において互いに近づく方向に傾斜している。
その他は、実施例1と同様である。また、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例1と同様の構成要素等を表す。以降の実施例及び図面の符号についても、特に示さない限り、前出のものと同様の構成要素等を表す。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
本例は、図8に示すごとく、スパークプラグ1の外周側から内周側へ行くほど、溝部63の幅が小さくなるように形成された例である。
すなわち、プラグ軸方向における溝部63の幅が、スパークプラグ1の外周側から内周側へ向かうにつれて狭くなるようにしてある。換言すると、溝部63における導風段部62と先端側内壁面631とが、互いに平行ではなく、両者の間隔が、外周側から内周側へ向かうほど小さくなっている。
その他は、実施例1と同様である。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
本例は、図9〜図11に示すごとく、ハウジング2の先端部21における接地電極5とは異なる位置から先端突出部11が立設されており、該先端突出部11が段付立設部6となっているスパークプラグ1の例である。
すなわち、本例のスパークプラグ1は、接地電極5とは別に、ハウジング2の先端部21から先端側に立設した先端突出部11を有する。先端突出部11は、接地電極5と先端突出部11との間を外周側から内周側へ通過する気流を、プラグ軸方向から見てスパークプラグ1の中心側へ導く導風機能を備える。
そして、先端突出部11は、段付立設部6であり、図9〜図11に示すごとく、接地電極5側の側面61に導風段部62を形成してなる。また、導風段部62は、溝部63の一部によって構成されている。この溝部63の形状や形成位置等は、実施例1のスパークプラグ1におけるものと略同等である。
また、接地電極5における段付立設部6側の側面511は、背面512とのなす角度が鋭角となるように傾斜している。
その他は、実施例1と同様である。なお、図11は、側面61の法線方向から見たスパークプラグ1の先端部の側面図であるが、便宜的に、接地電極5を透視した状態とするとともに、接地電極5はその輪郭のみを破線で表した。
また、先端突出部11がプラグ周方向において接地電極5の立設部51に隣接しているため、接地電極5が気流の上流側に配置されたときに、プラグ軸方向から見た気流の軌道を、効果的にスパークプラグ1の中心へ向かうように導くことができる。つまり、気流が、先端突出部11における接地電極5側の側面である導風面111によって、プラグ軸方向から見た軌道を曲げられて、スパークプラグ1の中心に向かう。このように、段付立設部6が、プラグ軸方向から見た気流の方向をも火花放電ギャップGに向かう方向にガイドする導風機能を発揮する。
それゆえ、本例においても、火花放電ギャップGにおける気流の停滞を効果的に抑制することができる。その結果、安定した着火性を確保することができる。
なお、本例において、先端突出部11の導風面111は、段付立設部6の側面61であり、導風面111に溝部63が形成されていることとなる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
本例は、図12、図13に示すごとく、接地電極5を段付立設部6とするとともに、ハウジング2の先端部21から、段付立設部6ではない先端突出部11を立設させたスパークプラグ1の例である。
つまり、接地電極5とは異なる位置において、ハウジング2の先端部21から先端突出部11を突出させており、該先端突出部11には導風段部62が形成されていない。先端突出部11は、プラグ軸方向において、接地電極5の立設部51に隣接して配設されている。すなわち、導風段部62を有していない点を除いて、本例のスパークプラグ1の先端突出部11は、実施例4のスパークプラグ1における先端突出部11と同様の構成を有し、同様の配置となっている。
その他は、実施例1と同様である。
このように、接地電極5が気流の上流側に配されたとき、火花放電ギャップGに効果的に気流を導くことができ、安定した着火性を確保しやすい。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
本例は、図14、図15に示すごとく、接地電極5を段付立設部6とするとともに、接地電極5とは異なる位置に設けた先端突出部11も段付立設部6とした例である。
さらに、これら2つの段付立設部6は、いずれも、そのプラグ周方向の両側の側面61に、導風段部62を設けている。
図14に示すごとく、接地電極5における2つの導風段部62も、先端突出部11における2つの導風段部62も、溝部63の一部となっている。つまり、2本の段付立設部6は、いずれも、両方の側面61に、溝部63を有する。そして、各段付立設部6において、互いに反対側の側面61に配された2つの溝部63同士は、互いに、プラグ軸方向にずれた状態で形成されている。
その他は、実施例1と同様である。
その他、実施例4と同様の作用効果を有する。
本例は、図16に示すごとく、先端突出部11を2本設けたスパークプラグ1の例である。2つの先端突出部11は、プラグ周方向において、接地電極5を挟んで互いに反対側の位置に配設されている。
そして、2つの先端突出部11と、接地電極5とは、いずれも、段付立設部6であり、導風段部62を有する。
また、接地電極5の両側の側面61は、いずれも、背面512とのなす角度が鋭角となるように傾斜している。
その他は、実施例1と同様である。
その他、実施例4と同様の作用効果を有する。
本例は、図17、図18に示すごとく、接地電極5を段付立設部6とするとともに、1本の段付立設部6(接地電極5)に複数の溝部63を設けた例である。
すなわち、接地電極5でもある段付立設部6の2つの側面61に、それぞれ3個ずつ、溝部63を設けている。これにより、複数の導風段部62を設けている。
各導風段部62は、外周側から内周側へ行くほど、プラグ軸方向において火花放電ギャップGに近づくように傾斜している。
その他は、実施例1と同様である。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
本例は、図19、図20に示すごとく、溝部を設けることなく導風段部62を設けた段付立設部6を備えるスパークプラグ1の例である。
すなわち、本例のスパークプラグ1は、導風段部62を、火花放電ギャップGよりも基端側において、段付立設部6の側面61に形成してなる。また、本例においては、接地電極5が段付立設部6となっている。
その他は、実施例1と同様である。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
本例は、図21〜図23に示すごとく、段付立設部6の側面61に突起部64を設けることにより、導風段部62を形成した例である。
すなわち、本例において、導風段部62は、段付立設部6の側面61から突出した突起部64の一部である。
その他は、実施例4と同様である。なお、図23は、側面61の法線方向から見たスパークプラグ1の先端部の側面図であるが、便宜的に、接地電極5を透視した状態とするとともに、接地電極5はその輪郭のみを破線で表した。
その他、実施例4と同様の作用効果を有する。
本例は、図24に示すごとく、段付立設部6に、溝部63と突起部64とを設けた例である。
本例においては、接地電極5(段付立設部6)には、一対の側面61に、溝部63と突起部64とをそれぞれ一つずつ設け、先端突出部11(段付立設部6)における一方の側面61には、2つの突起部64を設け、他方の側面61に2つの溝部63を設けている。これにより、各段付立設部6に、導風段部62を設けている。
その他は、実施例1と同様の構成を有し、同様の作用効果を有する。
本例は、図25に示すごとく、導風段部62が、プラグ軸方向に対して直交する方向に形成されている例である。
すなわち、本例のスパークプラグ1においては、導風段部62が、プラグ軸方向における火花放電ギャップGと同等の位置に設けてあり、火花放電ギャップGに向かって、プラグ軸方向に略直交する向きに沿って形成されている。また、本例においては、導風段部62は溝部63の一部として形成されている。
その他は、実施例1と同様である。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
2 ハウジング
21 (ハウジングの)先端部
3 絶縁碍子
4 中心電極
41 (中心電極の)先端部
5 接地電極
6 段付立設部
61 側面
62 導風段部
G 火花放電ギャップ
Claims (8)
- 筒状のハウジング(2)と、
該ハウジング(2)の内側に保持された筒状の絶縁碍子(3)と、
先端部(41)が突出するように上記絶縁碍子(3)の内側に保持された中心電極(4)と、
該中心電極(4)との間に火花放電ギャップ(G)を形成する接地電極(5)と、
プラグ周方向を向く側面(61)の少なくとも一方に導風段部(62)を備えると共に上記ハウジング(2)の先端部(21)から先端側へ立設した段付立設部(6)と、
を有することを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ(1)。 - 上記接地電極(5)は、上記段付立設部(6)であることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用のスパークプラグ(1)。
- 上記ハウジング(2)の先端部(21)における上記接地電極(5)とは異なる位置から立設した先端突出部(11)を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関用のスパークプラグ(1)。
- 上記先端突出部(11)は、上記段付立設部(6)であることを特徴とする請求項3に記載の内燃機関用のスパークプラグ(1)。
- 上記導風段部(62)は、上記段付立設部(6)の側面(61)に形成された溝部(63)の一部であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグ(1)。
- 上記導風段部(62)は、上記段付立設部(6)の側面(61)から突出した突起部(64)の一部であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグ(1)。
- 上記導風段部(62)は、外周側から内周側へ行くほど、プラグ軸方向において上記火花放電ギャップ(G)に近づくように傾斜していることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグ(1)。
- 上記導風段部(62)は、上記段付立設部(6)における両側の側面(61)にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグ(1)。
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