JP2018174132A5 - - Google Patents

Description

本発明の第一の態様は、筒状の接地電極（２）と、
前記接地電極の内側に配されると共に、前記接地電極の先端よりもプラグ軸方向（Ｚ）の先端側へ突出した碍子突出部（３１）を有する筒状の絶縁碍子（３）と、
前記絶縁碍子の内側に保持されると共に、前記碍子突出部の先端から露出した露出部（４１）を有する中心電極（４）と、を備え、
前記中心電極の前記露出部は、前記碍子突出部をプラグ軸方向の先端側から覆う第一部位（４１１）と、前記第一部位からプラグ軸方向の基端側に延設されると共に前記碍子突出部の外周面（３１ｂ）の全周を、プラグ径方向の外周側から覆う第二部位（４１２）とを有し、
プラグ軸方向における、前記第一部位と前記碍子突出部との間には、軸方向空隙（ａｃ）が形成されている、内燃機関用のスパークプラグ（１）にある。
本発明の第二の態様は、筒状の接地電極（２）と、
前記接地電極の内側に配されると共に、前記接地電極の先端よりもプラグ軸方向（Ｚ）の先端側へ突出した碍子突出部（３１）を有する筒状の絶縁碍子（３）と、
前記絶縁碍子の内側に保持されると共に、前記碍子突出部の先端から露出した露出部（４１）を有する中心電極（４）と、を備え、
前記中心電極の前記露出部は、前記碍子突出部をプラグ軸方向の先端側から覆う第一部位（４１１）と、前記第一部位からプラグ軸方向の基端側に延設されると共に前記碍子突出部の外周面（３１ｂ）の全周を、プラグ径方向の外周側から覆う第二部位（４１２）とを有し、
プラグ径方向における、前記碍子突出部の前記外周面と前記中心電極の前記第二部位の内周面（４１２ｂ）との間には、径方向空隙（ｒｃ）が形成されており、
前記露出部には、前記露出部の内外を貫通するとともに、一端が前記径方向空隙に向かって開口する通気孔（４０）が形成されている、内燃機関用のスパークプラグ（１）にある。
本発明の第三の態様は、筒状の接地電極（２）と、
前記接地電極の内側に配されると共に、前記接地電極の先端よりもプラグ軸方向（Ｚ）の先端側へ突出した碍子突出部（３１）を有する筒状の絶縁碍子（３）と、
前記絶縁碍子の内側に保持されると共に、前記碍子突出部の先端から露出した露出部（４１）を有する中心電極（４）と、を備え、
前記中心電極の前記露出部は、前記碍子突出部をプラグ軸方向の先端側から覆う第一部位（４１１）と、前記第一部位からプラグ軸方向の基端側に延設されると共に前記碍子突出部の外周面（３１ｂ）の全周を、プラグ径方向の外周側から覆う第二部位（４１２）とを有し、
前記碍子突出部は、全体として、プラグ軸方向の先端側に向かうほど段階的に外径が小さくなる段形状を有し、
前記中心電極における前記碍子突出部の内側に配された部位は、プラグ径方向の外周側に突出した電極大径部（４２）を有する、内燃機関用のスパークプラグ（１）にある。
本発明の第四の態様は、筒状の接地電極（２）と、
前記接地電極の内側に配されると共に、前記接地電極の先端よりもプラグ軸方向（Ｚ）の先端側へ突出した碍子突出部（３１）を有する筒状の絶縁碍子（３）と、
前記絶縁碍子の内側に保持されると共に、前記碍子突出部の先端から露出した露出部（４１）を有する中心電極（４）と、を備え、
前記中心電極の前記露出部は、前記碍子突出部をプラグ軸方向の先端側から覆う第一部位（４１１）と、前記第一部位からプラグ軸方向の基端側に延設されると共に前記碍子突出部の外周面（３１ｂ）の全周を、プラグ径方向の外周側から覆う第二部位（４１２）とを有し、
前記中心電極の前記露出部は、プラグ軸方向から見たとき、前記接地電極の内側に収まるよう形成されている、内燃機関用のスパークプラグ（１）にある。

本発明の第五の態様は、筒状の接地電極（２）と、
前記接地電極の内側に配されると共に、前記接地電極の先端よりもプラグ軸方向（Ｚ）の先端側へ突出した碍子突出部（３１）を有する筒状の絶縁碍子（３）と、
前記絶縁碍子の内側に保持されると共に、前記碍子突出部の先端から露出した露出部（４１）を有する中心電極（４）と、を備え、
前記中心電極の前記露出部は、前記碍子突出部をプラグ軸方向の先端側から覆う第一部位（４１１）と、前記第一部位からプラグ軸方向の基端側に延設されると共に前記碍子突出部の外周面（３１ｂ）のプラグ周方向の一部を、プラグ径方向の外周側から覆う第二部位（４１２）とを有し、
前記碍子突出部の少なくともプラグ周方向の前記第二部位が形成された領域は、プラグ軸方向の全体において、プラグ軸方向の先端側に向かうほど段階的に外径が小さくなる段形状を有し、
プラグ軸方向から見たとき、前記中心電極の前記露出部は、前記接地電極の内側に収まるよう形成されている、内燃機関用のスパークプラグ（１）にある。
本発明の第六の態様は、筒状の接地電極（２）と、
前記接地電極の内側に配されると共に、前記接地電極の先端よりもプラグ軸方向（Ｚ）の先端側へ突出した碍子突出部（３１）を有する筒状の絶縁碍子（３）と、
前記絶縁碍子の内側に保持されると共に、前記碍子突出部の先端から露出した露出部（４１）を有する中心電極（４）と、を備え、
前記中心電極の前記露出部は、前記碍子突出部をプラグ軸方向の先端側から覆う第一部位（４１１）と、前記第一部位からプラグ軸方向の基端側に延設されると共に前記碍子突出部の外周面（３１ｂ）のプラグ周方向の一部を、プラグ径方向の外周側から覆う第二部位（４１２）とを有し、
前記碍子突出部の少なくともプラグ周方向の前記第二部位が形成された領域は、プラグ軸方向の全体において、プラグ軸方向の先端側に向かうほど段階的に外径が小さくなる段形状を有し、
前記中心電極における前記碍子突出部の内側に配された部位は、プラグ径方向の外周側に突出した電極大径部（４２）を有する、内燃機関用のスパークプラグ（１）にある。

前記第一〜第四の態様の内燃機関用のスパークプラグにおいて、中心電極の露出部は、前記第一部位と前記第二部位と、を有する。つまり、碍子突出部の先端部の角部は、中心電極の第一部位及び第二部位に覆われている。それゆえ、放電は、碍子突出部の先端部の角部上に生じることなく、中心電極の第二部位と接地電極との間で形成されることになる。これにより、燃焼室内の混合気の気流或いは電気的な反発作用により、放電を碍子突出部の表面から剥がして、下流側に引き伸ばしやすい。これにより、混合気への着火性の向上を図ることができる。また、碍子突出部の先端部全周を覆う中心電極の露出部と、碍子突出部の全周を覆う接地電極との間の全体が、放電形成可能な領域となる。そのため、碍子突出部の表面の特定の経路で沿面放電が繰り返し形成されることにより、碍子表面が溝状に削られるいわゆるチャネリングが特定の経路において集中して形成されることを防止できる。

前記第五、第六の態様の内燃機関用のスパークプラグにおいて、碍子突出部の先端部の角部の一部は、中心電極の第一部位および第二部位に覆われている。それゆえ、本態様においても、放電が碍子突出部の先端部の角部上に生じることがなく、中心電極の第二部位と接地電極との間で形成される。これにより燃焼室内の混合気の気流或いは電気的な反発作用により、放電を碍子突出部の表面から剥がして、下流側に引き伸ばしやすい。これにより、混合気への着火性の向上を図ることができる。

さらに、第五、第六の態様の内燃機関用のスパークプラグにおいては、碍子突出部の少なくともプラグ周方向の第二部位が形成された領域は、プラグ軸方向の全体において、プラグ軸方向の先端側に向かうほど段階的に外径が小さくなる段形状を有する。それゆえ、第二部位から接地電極までの、碍子突出部の表面に沿った経路を長くすることができる。これにより、碍子突出部をプラグ軸方向に伸ばすことなく、沿面放電の距離を確保することができ、着火性を高めることができる。さらに、碍子突出部の先端部のプラグ軸方向に直交する断面の面積が小さくなるため、スパークプラグの放電によって生じた火炎の熱が碍子突出部に奪われることによる冷損を低減することができる。これによっても、混合気への着火性の向上を図ることができる。

Claims (25)

1. 筒状の接地電極（２）と、
   前記接地電極の内側に配されると共に、前記接地電極の先端よりもプラグ軸方向（Ｚ）の先端側へ突出した碍子突出部（３１）を有する筒状の絶縁碍子（３）と、
   前記絶縁碍子の内側に保持されると共に、前記碍子突出部の先端から露出した露出部（４１）を有する中心電極（４）と、を備え、
   前記中心電極の前記露出部は、前記碍子突出部をプラグ軸方向の先端側から覆う第一部位（４１１）と、前記第一部位からプラグ軸方向の基端側に延設されると共に前記碍子突出部の外周面（３１ｂ）の全周を、プラグ径方向の外周側から覆う第二部位（４１２）とを有し、
   プラグ軸方向における、前記第一部位と前記碍子突出部との間には、軸方向空隙（ａｃ）が形成されている、内燃機関用のスパークプラグ（１）。
2. プラグ径方向における、前記碍子突出部の前記外周面と前記中心電極の前記第二部位の内周面（４１２ｂ）との間には、径方向空隙（ｒｃ）が形成されている、請求項１に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
3. 前記露出部には、前記露出部の内外を貫通するとともに、一端が前記径方向空隙に向かって開口する通気孔（４０）が形成されている、請求項２に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
4. 前記碍子突出部は、全体として、プラグ軸方向の先端側に向かうほど段階的に外径が小さくなる段形状を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
5. 前記中心電極における前記碍子突出部の内側に配された部位は、プラグ径方向の外周側に突出した電極大径部（４２）を有する、請求項４に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
6. 前記中心電極の前記露出部は、プラグ軸方向から見たとき、前記接地電極の内側に収まるよう形成されている、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。
7. 筒状の接地電極（２）と、
   前記接地電極の内側に配されると共に、前記接地電極の先端よりもプラグ軸方向（Ｚ）の先端側へ突出した碍子突出部（３１）を有する筒状の絶縁碍子（３）と、
   前記絶縁碍子の内側に保持されると共に、前記碍子突出部の先端から露出した露出部（４１）を有する中心電極（４）と、を備え、
   前記中心電極の前記露出部は、前記碍子突出部をプラグ軸方向の先端側から覆う第一部位（４１１）と、前記第一部位からプラグ軸方向の基端側に延設されると共に前記碍子突出部の外周面（３１ｂ）の全周を、プラグ径方向の外周側から覆う第二部位（４１２）とを有し、
   プラグ径方向における、前記碍子突出部の前記外周面と前記中心電極の前記第二部位の内周面（４１２ｂ）との間には、径方向空隙（ｒｃ）が形成されており、
   前記露出部には、前記露出部の内外を貫通するとともに、一端が前記径方向空隙に向かって開口する通気孔（４０）が形成されている、内燃機関用のスパークプラグ（１）。
8. 前記碍子突出部は、全体として、プラグ軸方向の先端側に向かうほど段階的に外径が小さくなる段形状を有する、請求項７に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
9. 前記中心電極における前記碍子突出部の内側に配された部位は、プラグ径方向の外周側に突出した電極大径部（４２）を有する、請求項８に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
10. 前記中心電極の前記露出部は、プラグ軸方向から見たとき、前記接地電極の内側に収まるよう形成されている、請求項７〜９のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
11. 筒状の接地電極（２）と、
    前記接地電極の内側に配されると共に、前記接地電極の先端よりもプラグ軸方向（Ｚ）の先端側へ突出した碍子突出部（３１）を有する筒状の絶縁碍子（３）と、
    前記絶縁碍子の内側に保持されると共に、前記碍子突出部の先端から露出した露出部（４１）を有する中心電極（４）と、を備え、
    前記中心電極の前記露出部は、前記碍子突出部をプラグ軸方向の先端側から覆う第一部位（４１１）と、前記第一部位からプラグ軸方向の基端側に延設されると共に前記碍子突出部の外周面（３１ｂ）の全周を、プラグ径方向の外周側から覆う第二部位（４１２）とを有し、
    前記碍子突出部は、全体として、プラグ軸方向の先端側に向かうほど段階的に外径が小さくなる段形状を有し、
    前記中心電極における前記碍子突出部の内側に配された部位は、プラグ径方向の外周側に突出した電極大径部（４２）を有する、内燃機関用のスパークプラグ（１）。
12. プラグ径方向における、前記碍子突出部の前記外周面と前記中心電極の前記第二部位の内周面（４１２ｂ）との間には、径方向空隙（ｒｃ）が形成されている、請求項１１に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
13. 前記中心電極の前記露出部は、プラグ軸方向から見たとき、前記接地電極の内側に収まるよう形成されている、請求項１１又は１２に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
14. 筒状の接地電極（２）と、
    前記接地電極の内側に配されると共に、前記接地電極の先端よりもプラグ軸方向（Ｚ）の先端側へ突出した碍子突出部（３１）を有する筒状の絶縁碍子（３）と、
    前記絶縁碍子の内側に保持されると共に、前記碍子突出部の先端から露出した露出部（４１）を有する中心電極（４）と、を備え、
    前記中心電極の前記露出部は、前記碍子突出部をプラグ軸方向の先端側から覆う第一部位（４１１）と、前記第一部位からプラグ軸方向の基端側に延設されると共に前記碍子突出部の外周面（３１ｂ）の全周を、プラグ径方向の外周側から覆う第二部位（４１２）とを有し、
    前記中心電極の前記露出部は、プラグ軸方向から見たとき、前記接地電極の内側に収まるよう形成されている、内燃機関用のスパークプラグ（１）。
15. プラグ径方向における、前記碍子突出部の前記外周面と前記中心電極の前記第二部位の内周面（４１２ｂ）との間には、径方向空隙（ｒｃ）が形成されている、請求項１４に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
16. 前記碍子突出部は、全体として、プラグ軸方向の先端側に向かうほど段階的に外径が小さくなる段形状を有する、請求項１４又は１５に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
17. 前記第二部位におけるプラグ軸方向の基端側の端面（４１２ａ）は、プラグ軸方向に直交する、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
18. 前記露出部の外周面（４１ｂ）は、プラグ軸方向の先端側に向かうほどプラグ径方向の外周側に向かうよう傾斜した部位を有する、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
19. 前記接地電極の先端面（２１）は、プラグ径方向の外周側に向かうほどプラグ軸方向の基端側に向かうよう傾斜した部位を有する、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
20. 前記中心電極の前記第二部位と前記接地電極との間の空間距離は、全周において一定である、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
21. 筒状の接地電極（２）と、
    前記接地電極の内側に配されると共に、前記接地電極の先端よりもプラグ軸方向（Ｚ）の先端側へ突出した碍子突出部（３１）を有する筒状の絶縁碍子（３）と、
    前記絶縁碍子の内側に保持されると共に、前記碍子突出部の先端から露出した露出部（４１）を有する中心電極（４）と、を備え、
    前記中心電極の前記露出部は、前記碍子突出部をプラグ軸方向の先端側から覆う第一部位（４１１）と、前記第一部位からプラグ軸方向の基端側に延設されると共に前記碍子突出部の外周面（３１ｂ）のプラグ周方向の一部を、プラグ径方向の外周側から覆う第二部位（４１２）とを有し、
    前記碍子突出部の少なくともプラグ周方向の前記第二部位が形成された領域は、プラグ軸方向の全体において、プラグ軸方向の先端側に向かうほど段階的に外径が小さくなる段形状を有し、
    プラグ軸方向から見たとき、前記中心電極の前記露出部は、前記接地電極の内側に収まるよう形成されている、内燃機関用のスパークプラグ（１）。
22. 前記中心電極における前記碍子突出部の内側に配された部位は、プラグ径方向の外周側に突出した電極大径部（４２）を有する、請求項２１に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
23. 筒状の接地電極（２）と、
    前記接地電極の内側に配されると共に、前記接地電極の先端よりもプラグ軸方向（Ｚ）の先端側へ突出した碍子突出部（３１）を有する筒状の絶縁碍子（３）と、
    前記絶縁碍子の内側に保持されると共に、前記碍子突出部の先端から露出した露出部（４１）を有する中心電極（４）と、を備え、
    前記中心電極の前記露出部は、前記碍子突出部をプラグ軸方向の先端側から覆う第一部位（４１１）と、前記第一部位からプラグ軸方向の基端側に延設されると共に前記碍子突出部の外周面（３１ｂ）のプラグ周方向の一部を、プラグ径方向の外周側から覆う第二部位（４１２）とを有し、
    前記碍子突出部の少なくともプラグ周方向の前記第二部位が形成された領域は、プラグ軸方向の全体において、プラグ軸方向の先端側に向かうほど段階的に外径が小さくなる段形状を有し、
    前記中心電極における前記碍子突出部の内側に配された部位は、プラグ径方向の外周側に突出した電極大径部（４２）を有する、内燃機関用のスパークプラグ（１）。
24. プラグ周方向において、前記碍子突出部の前記段形状は、前記第二部位が配された領域にのみ形成されている、請求項２１〜２３のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
25. プラグ軸方向から見たとき、前記スパークプラグの先端部を通る混合気の気流は、前記第二部位とプラグ中心軸との並び方向に直交する向きに流れるよう構成されている、請求項２１〜２４のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグ。