JP2022162652A - スパークプラグ - Google Patents
スパークプラグ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022162652A JP2022162652A JP2021067552A JP2021067552A JP2022162652A JP 2022162652 A JP2022162652 A JP 2022162652A JP 2021067552 A JP2021067552 A JP 2021067552A JP 2021067552 A JP2021067552 A JP 2021067552A JP 2022162652 A JP2022162652 A JP 2022162652A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- base material
- housing
- ground electrode
- plug
- electrode base
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 120
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 22
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 26
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 26
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 26
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 10
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000575 Ir alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001260 Pt alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Spark Plugs (AREA)
Abstract
【課題】クリープ現象に起因する接地電極の変形を抑制することが可能なスパークプラグを提供する。【解決手段】スパークプラグ10は、筒状のハウジング11と、ハウジング11の先端部111に接合される接地電極と、を備える。接地電極は、ハウジング11の先端部111から中心電極に向かって延びるように形成される電極母材50を有する。電極母材50においてハウジング11の先端部111に接合される端部を基端部51とするとき、ハウジング11には、電極母材50の基端部51が接合される突起部20が形成されており、電極母材50の基端部51と突起部20とがプラグ径方向において接触している。【選択図】図2
Description
本開示は、スパークプラグに関する。
従来、下記の特許文献1に記載のスパークプラグがある。このスパークプラグは、筒状の絶縁碍子の内部に挿入される中心電極と、絶縁碍子の外周に設けられるハウジングと、ハウジングに固定される接地電極とを備えている。接地電極は、その基端部がハウジングに固定されるとともに、屈曲部にて中心電極側に曲げられて、その先端部が中心電極との間で隙間を形成するように配置されている。接地電極の屈曲部では、接地電極の中心軸に直交する断面において接地電極の断面重心よりも中心電極側に位置する部位の強度が、中心電極とは反対側に位置する部位の強度よりも大きくなっている。これにより、車両のエンジン等の動作に伴う振動がスパークプラグに加わる環境下であっても、接地電極の先端が中心電極から離間する方向に起き上がる現象、換言すれば中心電極と接地電極との間に形成される火花ギャップが拡大する現象が抑制される。
スパークプラグの製造の際には、接地電極の基端部をハウジングの端面に接合させる接合工程、接合工程の後に接地電極の先端部が中心電極に対向するように接地電極をプラグ径方向に曲げる曲げ工程、及び曲げ工程の後に接地電極の先端を外側から叩いて火花ギャップの大きさを調整するギャップ調整工程等が行われる。曲げ工程及びギャップ調整工程を経て接地電極を成形する際に接地電極の基端部に力が加わる。これが、接地電極の基端部に内部応力を残留させる要因となっている。
一方、近年の熱効率の向上を図ったエンジンでは、その燃焼温度が従来よりも高温となっている。このようなエンジンでは高温の燃焼熱を接地電極の基端部が継続して受けることにより、接地電極の基端部に時間の経過に伴って残留応力に応じた変形が生じる、いわゆるクリープ現象が発生する可能性がある。
接地電極の基端部に発生するクリープ現象は、接地電極の先端部が中心電極に近づく現象、換言すれば火花ギャップが縮小する現象を生じさせる要因となる。仮に火花ギャップが縮小すると、中心電極と接地電極との間に形成される火花放電により混合気が着火した際に、生成される火炎が接地電極等に接触し易くなるため、火炎の熱が接地電極等に奪われることにより着火性が悪化する懸念がある。
また、上記のような接地電極の基端部に発生するクリープ現象は、接地電極の先端部が中心電極から離間する現象、換言すれば火花ギャップが拡大する現象を生じさせる要因にもなる。仮に火花ギャップが拡大すると、中心電極と接地電極との間に火花放電を形成するために、より高い電圧をスパークプラグに印加する必要がある。これはスパークプラグの寿命を短くする要因となるため、その部品の交換サイクルが短くなる懸念がある。
本開示は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、クリープ現象に起因する接地電極の変形を抑制することが可能なスパークプラグを提供することにある。
上記課題を解決するスパークプラグ(10)は、所定の中心軸を中心に筒状に形成される絶縁体(12)と、絶縁体の先端部から露出するように絶縁体に挿入される中心電極(13)と、絶縁体の外周に設けられる筒状のハウジング(11)と、ハウジングの先端部に接合される接地電極(14)と、を備える。接地電極は、ハウジングの先端部から中心電極に向かって延びるように形成される電極母材(50)と、電極母材において中心電極に対向する部分に接合される電極チップ(60)と、を有する。電極母材においてハウジングの先端部に接合される端部を基端部(51)とし、中心軸を中心とする径方向をプラグ径方向とするとき、ハウジングには、電極母材の基端部が接合される接合部(20,80)が形成されており、電極母材の基端部と接合部とがプラグ径方向において接触している。
この構成によれば、電極母材の基端部とハウジングの接合部とがプラグ径方向に接触しているため、曲げ工程及びギャップ調整工程を通じて電極母材をプラグ径方向に変形させる際に、ハウジングの接合部が電極母材の変形を抑制するように機能する。結果的に、応力が発生するような変形が電極母材に発生し難くなるため、クリープ現象に起因する接地電極の変形を抑制することができる。
なお、上記手段、特許請求の範囲に記載の括弧内の符号は、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一例である。
本開示のスパークプラグによれば、クリープ現象に起因する接地電極の変形を抑制することができる。
以下、スパークプラグの一実施形態について図面を参照しながら説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
<第1実施形態>
はじめに、図1に示される第1実施形態のスパークプラグ10の概略構成について説明する。このスパークプラグ10は例えばエンジンのシリンダヘッドに設けられる。スパークプラグ10は、電圧の印加に基づき火花放電を形成することによりエンジンのシリンダ内の混合気を着火する。スパークプラグ10は、ハウジング11と、絶縁碍子12と、中心電極13と、接地電極14とを備えている。
<第1実施形態>
はじめに、図1に示される第1実施形態のスパークプラグ10の概略構成について説明する。このスパークプラグ10は例えばエンジンのシリンダヘッドに設けられる。スパークプラグ10は、電圧の印加に基づき火花放電を形成することによりエンジンのシリンダ内の混合気を着火する。スパークプラグ10は、ハウジング11と、絶縁碍子12と、中心電極13と、接地電極14とを備えている。
ハウジング11はスパークプラグ10の中心軸m10を中心に円筒状に形成されている。ハウジング11は例えば炭素鋼等の金属材料により形成されている。ハウジング11の内部には絶縁碍子12の下端部が同軸上に挿入されている。ハウジング11の下部の外周面には、ねじ部114が形成されている。ハウジング11のねじ部114を、シリンダヘッドブロックに形成されるねじ穴にねじ込むことにより、スパークプラグ10をシリンダヘッドブロックに締結することが可能である。なお、以下では、中心軸m10を「プラグ中心軸m10」と称し、プラグ中心軸m10に沿った方向を「プラグ軸方向Da」と称する。本実施形態では、プラグ中心軸m10が所定の中心軸に相当する。
絶縁碍子12はプラグ中心軸m10を中心に円筒状に形成されている。絶縁碍子12はアルミナ等の絶縁材料により形成されている。本実施形態では、絶縁碍子12が絶縁体に相当する。絶縁碍子12の外周にはハウジング11が一体的に組み付けられている。絶縁碍子12の内部には軸孔120が形成されている。軸孔120はプラグ中心軸m10に沿って絶縁碍子12の先端部から基端部まで貫通するように形成されている。軸孔120には、その先端部の側から中心電極13、第1シール体15、抵抗体16、第2シール体17、及び端子金具18が順に挿入されている。
中心電極13は電極母材30と電極チップ40とを有している。中心電極母材30はプラグ中心軸m10を中心に円柱状に形成されている。中心電極母材30は、耐熱性に優れるニッケル(Ni)合金等により形成されている。中心電極チップ40は中心電極母材30の先端部に接合されている。中心電極チップ40はプラグ中心軸m10を中心に円柱状に形成されている。中心電極チップ40はイリジウム合金等により形成されている。中心電極13の基端部と端子金具18の先端部との間には第1シール体15、抵抗体16、及び第2シール体17が挟み込まれている。
端子金具18はプラグ中心軸m10を中心に略円柱状に形成されている。端子金具18は鋼材等により形成されている。端子金具18の基端部には端子部180が設けられている。端子部180は絶縁碍子12の基端部から外部に露出している。
接地電極14は電極母材50と電極チップ60とを有している。接地電極母材50はニッケル合金等により形成されている。接地電極母材50は、ハウジング11の先端部111から中心電極チップ40に対向する位置まで延びるように形成されている。接地電極チップ60は接地電極母材50の先端部に接合されている。接地電極チップ60は、イリジウム合金や白金合金等の貴金属合金により形成されている。接地電極チップ60は、所定の隙間19を有して中心電極チップ40に対向するように配置されている。以下では、中心電極チップ40と接地電極チップ60との間に形成される隙間19を「火花ギャップ19」と称する。
接地電極14は電極母材50と電極チップ60とを有している。接地電極母材50はニッケル合金等により形成されている。接地電極母材50は、ハウジング11の先端部111から中心電極チップ40に対向する位置まで延びるように形成されている。接地電極チップ60は接地電極母材50の先端部に接合されている。接地電極チップ60は、イリジウム合金や白金合金等の貴金属合金により形成されている。接地電極チップ60は、所定の隙間19を有して中心電極チップ40に対向するように配置されている。以下では、中心電極チップ40と接地電極チップ60との間に形成される隙間19を「火花ギャップ19」と称する。
このスパークプラグ10では、外部回路により端子部180に高電圧が印加されると、中心電極13の電極チップ40と接地電極14の電極チップ60との間に火花放電が形成される。この火花放電によりエンジンのシリンダ内の混合気が着火して火炎が形成されることにより混合気が燃焼する。
次に、ハウジング11及び接地電極母材50の接合部分の構造について詳しく説明する。
図2及び図3に示されるように、ハウジング11の先端面110の内側には突起部20が形成されている。突起部20はハウジング11の先端面110からプラグ軸方向Daに延びるように形成されている。突起部20は直方体状に形成されており、プラグ軸方向Daに平行な外面21と、プラグ軸方向Daに直交する上面22とを有している。
図2及び図3に示されるように、ハウジング11の先端面110の内側には突起部20が形成されている。突起部20はハウジング11の先端面110からプラグ軸方向Daに延びるように形成されている。突起部20は直方体状に形成されており、プラグ軸方向Daに平行な外面21と、プラグ軸方向Daに直交する上面22とを有している。
接地電極母材50の基端部51の内面510には凹部52が形成されている。凹部52は、ハウジング11の突起部20に対応した形状、すなわち直方体状に形成されている。凹部52の側面520はプラグ軸方向Daに平行である。凹部52の上面521はプラグ軸方向Daに直交している。接地電極母材50の基端部51の端面53はハウジング11の先端面110に接触して接合されている。
接地電極母材50の基端部51は、ハウジング11の突起部20に対してプラグ径方向Drの外側に接合されている。具体的には、突起部20の外面21には接地電極母材50の凹部52の側面520が接触して接合されている。突起部20の上面22には接地電極母材50の凹部52の上面521が接触して接合されている。本実施形態では、プラグ中心軸m10を中心とする径方向を「プラグ径方向Dr」とするとき、突起部20の外面21は、接地電極母材50の基端部51とプラグ径方向Drにおいて接触する第1接触面に相当する。また、突起部20の上面22は、接地電極母材50の基端部51とプラグ軸方向Daにおいて接触する第2接触面に相当する。
次に、本実施形態のスパークプラグ10の製造方法、特にハウジング11に対する接地電極14の接合方法について説明する。
ハウジング11に対して接地電極14を接合する際には、まず、直線の棒状に形成された接地電極14をハウジング11に接合する工程が行われる。具体的には、図2及び図3に示されるようにハウジング11の突起部20に接地電極母材50の基端部51の凹部52を組み付けた後、それらを例えば抵抗溶接により接合させる。
ハウジング11に対して接地電極14を接合する際には、まず、直線の棒状に形成された接地電極14をハウジング11に接合する工程が行われる。具体的には、図2及び図3に示されるようにハウジング11の突起部20に接地電極母材50の基端部51の凹部52を組み付けた後、それらを例えば抵抗溶接により接合させる。
こうした接合工程を行った後、図4(A)に示されるように接地電極母材50の内面510を支持台70により押さえつつ、曲げローラ71により接地電極母材50の外面511を押圧する曲げ工程が行われる。この曲げ工程により、図4(B)に示されるように、接地電極母材50の先端部54が中心電極13に向かって曲げられる。
曲げ工程に続いてギャップ調整工程が行われる。ギャップ調整工程では、図4(C)に示されるように、接地電極母材50の先端部54の外面511を調整治具72により叩くことで、接地電極チップ60と中心電極チップ40との間に形成される火花ギャップ19の大きさが調整される。
次に、本実施形態のスパークプラグ10の作用及び効果について説明する。
接地電極母材50とハウジング11との接合方法に関しては、例えば図5に示されるように接地電極母材50に凹部52を形成せずに、またハウジング11に突起部20を形成せずに、それらの端面をそのまま接合させるという方法が考えられる。しかしながら、このような方法で接地電極母材50とハウジング11とを接合させた場合、特に接地電極母材50の基端部51の内面510側の部分で内部応力が残留し易い。
接地電極母材50とハウジング11との接合方法に関しては、例えば図5に示されるように接地電極母材50に凹部52を形成せずに、またハウジング11に突起部20を形成せずに、それらの端面をそのまま接合させるという方法が考えられる。しかしながら、このような方法で接地電極母材50とハウジング11とを接合させた場合、特に接地電極母材50の基端部51の内面510側の部分で内部応力が残留し易い。
具体的には、図4(A)~(C)に示される製造工程を経て接地電極14を成形する場合、曲げローラ71及び調整治具72により接地電極母材50の先端部54に外力が付与されることにより、接地電極母材50の基端部51に力が加わる。詳しくは、図5に示されるように、接地電極母材50の基端部51の外周部分には伸長方向の力F1、換言すれば接地電極母材50の端面53がハウジング11の先端面110から引き剥がされる方向の力が加わる。この伸長方向の力F1により接地電極母材50の基端部51の外周部分が伸びるように変形すると、その反対側の接地電極母材50の基端部51の内周部分には圧縮方向の力F2、換言すれば接地電極母材50の端面53がハウジング11の先端面110に向かう方向の力が発生する。この圧縮方向の力F2により接地電極母材50の基端部51の内面510側の部分に応力が残留する。この残留応力に起因して接地電極母材50にクリープ現象が発生すると、図6に示されるように、接地電極14が中心電極13に近づく方向に傾くように変形して火花ギャップ19が狭くなるおそれがある。
この点、本実施形態のスパークプラグ10では、図2及び図3に示されるように、接地電極母材50の基端部51とハウジング11の突起部20とがプラグ径方向Drの内側において接触しているため、上記の曲げ工程及びギャップ調整工程を通じて接地電極母材50をプラグ径方向Drの内側に変形させる際に、ハウジング11の突起部20が接地電極母材50の基端部51の変形に対して衝立のように作用する。結果的に、応力が発生するような変形が接地電極母材50の基端部51に発生し難くなるため、クリープ現象に起因する接地電極14の変形、より詳しくはプラグ径方向Drの内側への接地電極14の変形を抑制することができる。よって、図6に示されるような火花ギャップ19が狭くなる不具合が発生し難くなる。
また、本実施形態のハウジング11の先端面110には、接地電極母材50の基端部51が接合される接合部として、突起部20が形成されている。この構成によれば、図2及び図3に示されるように接地電極母材50の基端部51に対してプラグ径方向Drに接触する接合部を容易に実現可能である。
(第1変形例)
次に、第1実施形態のスパークプラグ10の第1変形例について説明する。
図7に示されるように、本実施形態のハウジング11では、突起部20の上面22の内側の部分に段差部23が形成されている。段差部23は、その高さがプラグ径方向Drに内側の向かうほど高くなるように形成されており、プラグ径方向Drの外側の部分に傾斜面230を有している。
次に、第1実施形態のスパークプラグ10の第1変形例について説明する。
図7に示されるように、本実施形態のハウジング11では、突起部20の上面22の内側の部分に段差部23が形成されている。段差部23は、その高さがプラグ径方向Drに内側の向かうほど高くなるように形成されており、プラグ径方向Drの外側の部分に傾斜面230を有している。
接地電極母材50の基端部51には、突起部20の傾斜面230に対応した傾斜面55が更に形成されている。この傾斜面55は突起部20の傾斜面230に対してプラグ径方向Drの内側に接触している。本変形例では、ハウジング11の突起部20の傾斜面230が、接地電極母材50の基端部51とプラグ径方向Drに接触する第1接触面として更に機能する。
この構成によれば、突起部20の段差部23がプラグ径方向Drの内側への接地電極母材50の変形を抑制するように更に作用するため、応力が発生するような変形が接地電極母材50の基端部51に一層発生し難くなる。よって、プラグ径方向Drの内側への接地電極14の変形を更に抑制することができる。
(第2変形例)
次に、第1実施形態のスパークプラグ10の第2変形例について説明する。
図8に示されるように、本実施形態のハウジング11の段差部23は、図7に示される段差部23と比較すると、プラグ径方向Drの外側の部分に側面231を有している点で異なる。側面231はプラグ軸方向Daに平行である。接地電極母材50の凹部56は、ハウジング11の段差部23に対応した形状を有しており、ハウジング11の段差部23の傾斜面230に接触する傾斜面560と、ハウジング11の段差部23の側面231に接触する側面561とを有している。接地電極母材50の凹部56の側面561はハウジング11の段差部23の側面231とプラグ径方向Drにおいて接触している。本変形例では、ハウジング11の段差部23の側面231が、接地電極母材50の基端部51とプラグ径方向Drに接触する第1接触面として更に機能する。
次に、第1実施形態のスパークプラグ10の第2変形例について説明する。
図8に示されるように、本実施形態のハウジング11の段差部23は、図7に示される段差部23と比較すると、プラグ径方向Drの外側の部分に側面231を有している点で異なる。側面231はプラグ軸方向Daに平行である。接地電極母材50の凹部56は、ハウジング11の段差部23に対応した形状を有しており、ハウジング11の段差部23の傾斜面230に接触する傾斜面560と、ハウジング11の段差部23の側面231に接触する側面561とを有している。接地電極母材50の凹部56の側面561はハウジング11の段差部23の側面231とプラグ径方向Drにおいて接触している。本変形例では、ハウジング11の段差部23の側面231が、接地電極母材50の基端部51とプラグ径方向Drに接触する第1接触面として更に機能する。
この構成によれば、突起部20の段差部23の側面231がプラグ径方向Drの内側への接地電極母材50の変形を抑制するように更に作用するため、応力が発生するような変形が接地電極母材50の基端部51に一層発生し難くなる。よって、プラグ径方向Drの内側への接地電極14の変形を更に抑制することができる。
(第3変形例)
次に、第1実施形態のスパークプラグ10の第3変形例について説明する。
図9に示されるように、本変形例の突起部20はハウジング11の先端面110に円環状に全周に亘って形成されている。この構成によれば、ハウジング11の先端面110の任意の位置に接地電極母材50の凹部52を接合させることができるため、スパークプラグ10の生産性を向上させることができる。
次に、第1実施形態のスパークプラグ10の第3変形例について説明する。
図9に示されるように、本変形例の突起部20はハウジング11の先端面110に円環状に全周に亘って形成されている。この構成によれば、ハウジング11の先端面110の任意の位置に接地電極母材50の凹部52を接合させることができるため、スパークプラグ10の生産性を向上させることができる。
(第4変形例)
次に、第1実施形態のスパークプラグ10の第4変形例について説明する。
図10に示されるように、本変形例のスパークプラグ10では、ハウジング11の突起部20がハウジング11の先端面110の外側に形成されている。接地電極母材50の基端部51の外面511には凹部52が形成されている。接地電極母材50の基端部51はハウジング11の突起部20に対してプラグ径方向Drの外側に接合されている。具体的には、突起部20の内面24には接地電極母材50の凹部52の側面522が接触して接合されている。突起部20の上面22には接地電極母材50の凹部52の上面521が接触して接合されている。本変形例では、突起部20の内面24が、ハウジング11の基端部51とプラグ径方向Drにおいて接触する第1接触面に相当する。
次に、第1実施形態のスパークプラグ10の第4変形例について説明する。
図10に示されるように、本変形例のスパークプラグ10では、ハウジング11の突起部20がハウジング11の先端面110の外側に形成されている。接地電極母材50の基端部51の外面511には凹部52が形成されている。接地電極母材50の基端部51はハウジング11の突起部20に対してプラグ径方向Drの外側に接合されている。具体的には、突起部20の内面24には接地電極母材50の凹部52の側面522が接触して接合されている。突起部20の上面22には接地電極母材50の凹部52の上面521が接触して接合されている。本変形例では、突起部20の内面24が、ハウジング11の基端部51とプラグ径方向Drにおいて接触する第1接触面に相当する。
上記の曲げ工程及びギャップ調整工程を行う場合、接地電極母材50の形状によっては接地電極母材50の基端部51がプラグ径方向Drの外側に変形することにより、接地電極母材50の基端部51の外面511側に応力が残留する可能性がある。この点、図10に示されるような構造を有する本変形例のスパークプラグ10によれば、突起部20の内面24がプラグ径方向Drの外側への接地電極母材50の変形を抑制するように作用する。よって、クリープ現象に起因する接地電極14の変形、より詳しくはプラグ径方向Drの外側への接地電極14の変形を抑制することができる。よって、火花ギャップ19が広がる不具合が発生し難くなる。
(第5変形例)
次に、第1実施形態のスパークプラグ10の第5変形例について説明する。
図11に示されるように、本変形例のスパークプラグ10では、プラグ中心軸m10を中心とする周方向を「プラグ周方向Dc」とするとき、ハウジング11の突起部20が接地電極母材50に対してプラグ周方向Dcに隣接して配置されている。プラグ周方向Dcにおける突起部20の長さを「幅」とするとき、突起部20は、その幅がプラグ径方向Drの内側に向かうほど大きくなるように形成されている。突起部20の上面22は、ハウジング11の先端面110に対して所定の角度をなすように傾斜している。突起部20の上面22は、プラグ径方向Drの外側に向かうほど、その傾斜角度が大きくなるように形成されている。
次に、第1実施形態のスパークプラグ10の第5変形例について説明する。
図11に示されるように、本変形例のスパークプラグ10では、プラグ中心軸m10を中心とする周方向を「プラグ周方向Dc」とするとき、ハウジング11の突起部20が接地電極母材50に対してプラグ周方向Dcに隣接して配置されている。プラグ周方向Dcにおける突起部20の長さを「幅」とするとき、突起部20は、その幅がプラグ径方向Drの内側に向かうほど大きくなるように形成されている。突起部20の上面22は、ハウジング11の先端面110に対して所定の角度をなすように傾斜している。突起部20の上面22は、プラグ径方向Drの外側に向かうほど、その傾斜角度が大きくなるように形成されている。
接地電極母材50の基端部51の側面512には凹部52が形成されている。凹部52の側面523は突起部20の側面25に対応した形状を有している。凹部52の上面524は突起部20の上面22に対応した形状を有している。本変形例では、突起部20の上面22及び側面25が、ハウジング11の基端部51とプラグ径方向Drにおいて接触する第1接触面に相当する。
このような構成であっても、上記の曲げ工程及びギャップ調整工程を通じて接地電極母材50をプラグ径方向Drの内側に変形させる際に、ハウジング11の突起部20が接地電極母材50の基端部51の変形に対して衝立のように作用する。結果的に、応力が発生するような変形が接地電極母材50の基端部51に発生し難くなるため、クリープ現象に起因する接地電極14の変形、より詳しくはプラグ径方向Drの内側への接地電極14の変形を抑制することができる。よって、火花ギャップ19が狭くなる不具合が発生し難くなる。
<第2実施形態>
次に、第2実施形態のスパークプラグ10について説明する。以下、第1実施形態のスパークプラグ10との相違点を中心に説明する。
図12に示されるように、本実施形態のスパークプラグ10では、ハウジング11の先端部111の外面に凹部80が形成されている。凹部80はハウジング11の先端面110に開口するように形成されている。凹部80の底面81はプラグ軸方向Daに直交している。凹部80の内面82はプラグ軸方向Daに平行である。
次に、第2実施形態のスパークプラグ10について説明する。以下、第1実施形態のスパークプラグ10との相違点を中心に説明する。
図12に示されるように、本実施形態のスパークプラグ10では、ハウジング11の先端部111の外面に凹部80が形成されている。凹部80はハウジング11の先端面110に開口するように形成されている。凹部80の底面81はプラグ軸方向Daに直交している。凹部80の内面82はプラグ軸方向Daに平行である。
このスパークプラグ10では、ハウジング11の凹部80に接地電極母材50の凹部52が組み付けられてハウジング11及び接地電極母材50が互いに接合される。具体的には、接地電極母材50の端面53がハウジング11の凹部80の底面81に接触して接合される。また、接地電極母材50の凹部52の側面520がハウジング11の凹部80の内面82に接触して接合される。さらに、接地電極母材50の凹部52の上面521がハウジング11の先端面110に接触して接合される。
このように、本実施形態では、ハウジング11に形成される凹部80が、接地電極母材50の基端部51が接合される接合部に相当する。また、ハウジング11の凹部80の内面82が、接地電極母材50の基端部51とプラグ径方向Drに接触する第1接触面に相当する。さらに、ハウジング11の凹部80の底面81が、接地電極母材50の基端部51とプラグ軸方向Daにおいて接触する第2接触面に相当する。
このような構成であっても、上記の曲げ工程及びギャップ調整工程を通じて接地電極母材50をプラグ径方向Drの内側に変形させる際に、ハウジング11の凹部80の内面82が接地電極母材50の基端部51の変形に対して衝立のように作用する。結果的に、応力が発生するような変形が接地電極母材50の基端部51に発生し難くなるため、クリープ現象に起因する接地電極14の変形、より詳しくはプラグ径方向Drの内側への接地電極14の変形を抑制することができる。よって、火花ギャップ19が狭くなる不具合が発生し難くなる。
(第1変形例)
次に、第2実施形態のスパークプラグ10の第1変形例について説明する。
図13に示されるように、本変形例のハウジング11では、その凹部80の内面82の上部に段差面83が更に形成されている。段差面83は、プラグ径方向Drに対して鋭角をなす方向に延びるように形成されている。図14に示されるように、プラグ周方向Dcにおける凹部80の両側壁部84,85は、プラグ径方向Drの内側に向かうほど互いに近づくように形成されている。これにより、プラグ周方向Dcにおける凹部80の幅はプラグ径方向Drの内側に向かうほど徐々に狭くなっている。
次に、第2実施形態のスパークプラグ10の第1変形例について説明する。
図13に示されるように、本変形例のハウジング11では、その凹部80の内面82の上部に段差面83が更に形成されている。段差面83は、プラグ径方向Drに対して鋭角をなす方向に延びるように形成されている。図14に示されるように、プラグ周方向Dcにおける凹部80の両側壁部84,85は、プラグ径方向Drの内側に向かうほど互いに近づくように形成されている。これにより、プラグ周方向Dcにおける凹部80の幅はプラグ径方向Drの内側に向かうほど徐々に狭くなっている。
図13に示されるように、接地電極母材50の凹部52の上面521はハウジング11の凹部80の段差面83に接触して接合されている。図14に示されるように、接地電極母材50の基端部51は凹部80に対応した形状を有している。具体的には、プラグ周方向Dcにおける接地電極母材50の基端部51の幅はプラグ径方向Drの内側に向かうほど徐々に狭くなっている。接地電極母材50の基端部51の両側面512,513はハウジング11の凹部80の両側壁部84,85に接触して接合されている。
このスパークプラグ10では、ハウジング11の凹部80の段差面83及び両側壁部84,85の3つの面が、接地電極母材50の基端部51とプラグ径方向Drに接触する第1接触面として更に機能する。この構成によれば、ハウジング11の凹部80の段差面83及び両側壁部84,85がプラグ径方向Drの内側への接地電極母材50の変形を抑制するように更に作用するため、応力が発生するような変形が接地電極母材50の基端部51に一層発生し難くなる。よって、プラグ径方向Drの内側への接地電極14の変形を更に抑制することができる。
(第2変形例)
次に、第2実施形態のスパークプラグ10の第2変形例について説明する。
図15に示されるように、本変形例のスパークプラグ10では、凹部80がハウジング11の内面に形成されている。接地電極母材50の基端部51の外面511には凹部52が形成されている。
次に、第2実施形態のスパークプラグ10の第2変形例について説明する。
図15に示されるように、本変形例のスパークプラグ10では、凹部80がハウジング11の内面に形成されている。接地電極母材50の基端部51の外面511には凹部52が形成されている。
このスパークプラグ10では、ハウジング11の凹部80に接地電極母材50の凹部52が組み付けられてハウジング11及び接地電極母材50が互いに接合される。具体的には、接地電極母材50の基端部51の端面53がハウジング11の凹部80の底面に接触して接合される。また、接地電極母材50の凹部52の側面522がハウジング11の凹部80の側面86に接触して接合される。さらに、接地電極母材50の凹部52の上面521がハウジング11の先端面110に接触して接合される。本変形例では、ハウジング11の凹部80の側面86が、接地電極母材50の基端部51とプラグ径方向Drに接触する第1接触面に相当する。
この構成によれば、ハウジング11の凹部80の側面86がプラグ径方向Drの外側への接地電極母材50の変形を抑制するように作用する。よって、クリープ現象に起因する接地電極14の変形、より詳しくはプラグ径方向Drの外側への接地電極14の変形を抑制することができる。よって、火花ギャップ19が広がる不具合が発生し難くなる。
<他の実施形態>
なお、上記実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・図2に示されるハウジング11の突起部20の形状、並びにそれに接合される接地電極母材50の基端部51の形状は適宜変更可能である。同様に、図12に示されるハウジング11の凹部80の形状、並びにそれに接合される接地電極母材50の基端部51の形状は適宜変更可能である。
なお、上記実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・図2に示されるハウジング11の突起部20の形状、並びにそれに接合される接地電極母材50の基端部51の形状は適宜変更可能である。同様に、図12に示されるハウジング11の凹部80の形状、並びにそれに接合される接地電極母材50の基端部51の形状は適宜変更可能である。
・本開示は上記の具体例に限定されるものではない。上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素、及びその配置、条件、形状等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
10:スパークプラグ
11:ハウジング
12:絶縁碍子(絶縁体)
13:中心電極
14:接地電極
20:突起部(接合部)
21:外面(第1接触面)
22:上面(第2接触面)
24:内面(第1接触面)
50:電極母材
51:基端部
53:端面
60:電極チップ
80:凹部(接合部)
110:先端面
230:傾斜面(第1接触面)
231:側面(第1接触面)
11:ハウジング
12:絶縁碍子(絶縁体)
13:中心電極
14:接地電極
20:突起部(接合部)
21:外面(第1接触面)
22:上面(第2接触面)
24:内面(第1接触面)
50:電極母材
51:基端部
53:端面
60:電極チップ
80:凹部(接合部)
110:先端面
230:傾斜面(第1接触面)
231:側面(第1接触面)
Claims (10)
- 所定の中心軸を中心に筒状に形成される絶縁体(12)と、
前記絶縁体の先端部から露出するように前記絶縁体に挿入される中心電極(13)と、
前記絶縁体の外周に設けられる筒状のハウジング(11)と、
前記ハウジングの先端部に接合される接地電極(14)と、を備え、
前記接地電極は、
前記ハウジングの先端部から前記中心電極に向かって延びるように形成される電極母材(50)と、
前記電極母材において前記中心電極に対向する部分に接合される電極チップ(60)と、を有し、
前記電極母材において前記ハウジングの先端部に接合される端部を基端部(51)とし、前記中心軸を中心とする径方向をプラグ径方向とするとき、
前記ハウジングには、前記電極母材の基端部が接合される接合部(20,80)が形成されており、
前記電極母材の基端部と前記接合部とが前記プラグ径方向において接触している
スパークプラグ。 - 前記ハウジングの先端面には、前記接合部として、突起部(20)が形成されている
請求項1に記載のスパークプラグ。 - 前記電極母材の基端部は、前記突起部に対して前記プラグ径方向の外側に接合されている
請求項2に記載のスパークプラグ。 - 前記突起部は、前記ハウジングの先端面に円環状に全周に亘って形成されている
請求項3に記載のスパークプラグ。 - 前記電極母材の基端部の端面(53)は、前記ハウジングの先端面(110)とプラグ軸方向において接触しており、
前記中心軸に沿った方向をプラグ軸方向とするとき、
前記突起部は、
前記電極母材の基端部と前記プラグ径方向に接触する少なくとも一つの第1接触面(21,24,230,231)と、
前記電極母材の基端部と前記プラグ軸方向に接触する少なくとも一つの第2接触面(22)と、を有する
請求項3又は4に記載のスパークプラグ。 - 前記電極母材の基端部は、前記突起部に対して前記プラグ径方向の内側に接合されている
請求項2に記載のスパークプラグ。 - 前記中心軸を中心とする周方向をプラグ周方向とするとき、
前記電極母材の基端部は、前記突起部に対して前記プラグ周方向に接合されている
請求項2に記載のスパークプラグ。 - 前記ハウジングの先端面には、前記接合部として、凹部(80)が形成されている
請求項1に記載のスパークプラグ。 - 前記凹部は、前記ハウジングの内面に形成されている
請求項8に記載のスパークプラグ。 - 前記凹部は、前記ハウジングの外面に形成されている
請求項8に記載のスパークプラグ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021067552A JP2022162652A (ja) | 2021-04-13 | 2021-04-13 | スパークプラグ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021067552A JP2022162652A (ja) | 2021-04-13 | 2021-04-13 | スパークプラグ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022162652A true JP2022162652A (ja) | 2022-10-25 |
Family
ID=83724829
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021067552A Pending JP2022162652A (ja) | 2021-04-13 | 2021-04-13 | スパークプラグ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022162652A (ja) |
-
2021
- 2021-04-13 JP JP2021067552A patent/JP2022162652A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4680792B2 (ja) | スパークプラグ | |
US9083155B2 (en) | Spark plug with an improved separation resistance of a noble metal tip | |
JP7198907B2 (ja) | スパークプラグ | |
US10439367B2 (en) | Ignition plug for an internal combustion engine and method for manufacturing the same | |
JP2014035852A (ja) | スパークプラグ | |
US8294344B2 (en) | Spark plug and weld metal zone | |
JP7186044B2 (ja) | 内燃機関用のスパークプラグ | |
JP7063125B2 (ja) | 内燃機関用のスパークプラグ及び内燃機関用の点火装置 | |
JP2015118913A (ja) | スパークプラグ | |
JP6347712B2 (ja) | スパークプラグ | |
JP2022162652A (ja) | スパークプラグ | |
JP5816126B2 (ja) | スパークプラグ | |
US10340666B2 (en) | Spark plug | |
JP6411433B2 (ja) | スパークプラグ | |
JPH04104491A (ja) | 内燃機関用スパークプラグの製造方法 | |
JP2022154441A (ja) | スパークプラグ | |
JP2022147178A (ja) | スパークプラグ | |
JP4758124B2 (ja) | スパークプラグ | |
JP2015056258A (ja) | スパークプラグの製造方法、および、スパークプラグ | |
JP7227933B2 (ja) | スパークプラグ | |
JP2023092771A (ja) | 内燃機関及びスパークプラグ | |
JP7060551B2 (ja) | スパークプラグ | |
US10320158B2 (en) | Spark plug | |
JP2018139233A (ja) | スパークプラグ | |
JP2019194981A (ja) | 内燃機関のための点火プラグ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240208 |