JP2023060426A - spark plug - Google Patents

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健一朗 高田
Kenichiro Takada
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Abstract

To provide a spark plug which can prevent outflow of combustion gas.SOLUTION: A main body metal fitting 50 of a spark plug 10 has a sheet surface 530 which is a surface to be pressure-welded to an internal combustion engine EG, and whose cross section obtained by cutting the main body metal fitting in a direction perpendicular to a center axis CX of an axial hole 200 has an outer diameter that increases, along the center axis CX, toward the opposite side to a center electrode 30. At a position, on the main body metal fitting 50, away from the sheet surface 530 along the center axis CX, there is formed a deformed groove 520 which extends in the circumferential direction around the center axis CX.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は点火プラグに関する。 The present disclosure relates to spark plugs.

例えば車両に搭載される内燃機関には、燃料への点火を行うための点火プラグが設けられる。点火プラグは、中心電極と接地電極とを備えており、これらの電極間で火花放電を生じさせることで燃料への点火を行う。点火プラグを内燃機関に取り付ける際には、点火プラグに設けられたシート面を、内燃機関に設けられたシート面に圧接させた状態となるように、点火プラグが締結固定される。それぞれのシート面を互いに圧接させることで、内燃機関からの燃焼ガスが外部に流出してしまうことが抑制される。説明の便宜上、内燃機関に設けられたシート面のことを、以下では「受け側シート面」とも称する。また、点火プラグに設けられたシート面のことを、以下では「プラグ側シート面」とも称する。 For example, an internal combustion engine mounted on a vehicle is provided with a spark plug for igniting fuel. A spark plug has a center electrode and a ground electrode, and ignites fuel by generating spark discharge between these electrodes. When attaching the spark plug to the internal combustion engine, the spark plug is fastened and fixed so that the seat surface of the spark plug is pressed against the seat surface of the internal combustion engine. By bringing the respective seat surfaces into pressure contact with each other, the outflow of combustion gas from the internal combustion engine to the outside is suppressed. For convenience of explanation, the seat surface provided in the internal combustion engine is hereinafter also referred to as the "receiving side seat surface". Further, the seat surface provided on the spark plug is hereinafter also referred to as "plug-side seat surface".

ところで、受け側シート面のテーパー角度は、国際規格ISO28741:2013において60°+0°/-1°と規定されている。一方、プラグ側シート面のテーパー角度は、同規格において63°±1°と規定されている。つまり、受け側シート面とプラグ側シート面とは、互いに平行とはなっていない。プラグ側シート面のうち受け側シート面に圧接される部分の範囲は、概ね「線」と見なせるような狭い範囲となる。このため、当該範囲において何らかの原因で傷が形成された場合には、内燃機関からの燃焼ガスが、その傷を通じて外部へと流出してしまう可能性がある。 By the way, the taper angle of the receiving side sheet surface is specified as 60°+0°/−1° in the international standard ISO28741:2013. On the other hand, the taper angle of the plug-side seat surface is specified as 63°±1° in the same standard. That is, the receiving side seat surface and the plug side seat surface are not parallel to each other. The range of the portion of the plug-side seat surface that is pressed against the receiving-side seat surface is a narrow range that can be generally regarded as a "line". Therefore, if a scratch is formed in this range for some reason, there is a possibility that the combustion gas from the internal combustion engine may flow out through the scratch.

そこで、下記特許文献1に記載の点火プラグでは、プラグ側シート面の形状を工夫することにより、プラグ側シート面のうち受け側シート面に圧接される範囲を、傷が形成されやすい末端部分とは異なる範囲としている。 Therefore, in the ignition plug disclosed in Patent Document 1, the shape of the plug-side seat surface is devised so that the area of the plug-side seat surface that is pressed against the receiving-side seat surface is replaced with the end portion where scratches are likely to be formed. have different ranges.

特開2020-119687号公報JP 2020-119687 A

しかしながら、上記特許文献1に記載の点火プラグにおいても、プラグ側シート面のうち受け側シート面に圧接される部分の範囲が、概ね「線」と見なせるような狭い範囲であることに変わりはない。このため、点火プラグの製造工程等において、プラグ側シート面のうち受け側シート面に圧接される範囲に、傷が形成されてしまう可能性は依然として残っている。このように、燃焼ガスの流出を抑制するという観点において、上記特許文献1に記載の点火プラグには改良の余地がある。 However, even in the spark plug described in Patent Document 1, the range of the portion of the plug-side seat surface that is pressed against the receiving-side seat surface is still a narrow range that can be generally regarded as a "line". . For this reason, there is still the possibility that scratches will be formed in the range of the plug-side seat surface that is pressed against the receiving-side seat surface during the spark plug manufacturing process or the like. Thus, from the viewpoint of suppressing the outflow of combustion gas, the spark plug described in Patent Document 1 has room for improvement.

本開示は、燃焼ガスの流出を抑制することのできる点火プラグ、を提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide a spark plug capable of suppressing outflow of combustion gas.

本開示に係る点火プラグは、内燃機関(EG)に取り付けられる点火プラグ(10)であって、軸孔(200)の形成された絶縁碍子(20)と、軸孔の中心軸(CX)に沿った一方側の端部となる位置において、絶縁碍子に保持された中心電極(30)と、絶縁碍子を外周側から保持する主体金具(50)と、主体金具から伸びており、中心電極と一部が対向する接地電極(60)と、を備える。主体金具は、内燃機関に対して圧接される面であって、中心軸に対し垂直に切断した場合における断面の外径が、中心軸に沿って中心電極とは反対側に行くほど大きくなるシート面(530)、を有している。主体金具のうち、中心軸に沿ってシート面から離間した位置には、中心軸を囲む周方向に沿って伸びる変形溝(520)が形成されている。 A spark plug according to the present disclosure is a spark plug (10) attached to an internal combustion engine (EG), comprising an insulator (20) formed with a shaft hole (200) and a central axis (CX) of the shaft hole. A center electrode (30) held by an insulator, a metal shell (50) holding the insulator from the outer peripheral side, and a center electrode extending from the metal shell at a position corresponding to one end along the and partially opposed ground electrodes (60). The metal shell is a surface that is pressed against the internal combustion engine, and is a sheet whose outer diameter of a cross section when cut perpendicular to the central axis increases toward the side opposite to the center electrode along the central axis. face (530). A deformed groove (520) extending in the circumferential direction surrounding the central axis is formed in the metal shell at a position spaced apart from the seat surface along the central axis.

このような構成の点火プラグでは、内燃機関に取り付けられる際において、主体金具のうちシート面(上記のプラグ側シート面)と変形溝との間の部分が、内燃機関に押し付けられることに伴って弾性変形する。その結果、シート面は、比較的広い範囲において内燃機関に当接することとなるので、当該範囲を跨ぐような傷がシート面に形成される可能性を極めて低くすることができる。これにより、燃焼ガスの流出を従来よりも更に抑制することができる。 When the spark plug having such a configuration is attached to the internal combustion engine, the portion of the metal shell between the seat surface (the plug-side seat surface) and the deformed groove is pressed against the internal combustion engine. It deforms elastically. As a result, the seat surface comes into contact with the internal combustion engine over a relatively wide range, so that the possibility of the seat surface being scratched across the range can be extremely reduced. As a result, the outflow of combustion gas can be further suppressed than in the conventional art.

本開示によれば、燃焼ガスの流出を抑制することのできる点火プラグ、が提供される。 According to the present disclosure, there is provided a spark plug capable of suppressing outflow of combustion gas.

図1は、本実施形態に係る点火プラグの構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a spark plug according to this embodiment. 図2は、本実施形態に係る点火プラグのシート面及びその近傍の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the seat surface and the vicinity thereof of the spark plug according to the present embodiment. 図3は、本実施形態に係る点火プラグが内燃機関に取り付けられる際の変形について説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining deformation when the spark plug according to the present embodiment is attached to the internal combustion engine. 図4は、本実施形態に係る点火プラグが、内燃機関に圧接される範囲を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a range in which the spark plug according to this embodiment is pressed against the internal combustion engine. 図5は、本実施形態の変形例に係る点火プラグの構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the configuration of a spark plug according to a modification of this embodiment. 図6は、本実施形態の他の変形例に係る点火プラグの構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the configuration of a spark plug according to another modification of the present embodiment.

以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。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。 Hereinafter, this embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate understanding of the description, the same constituent elements in each drawing are denoted by the same reference numerals as much as possible, and overlapping descriptions are omitted.

本実施形態に係る点火プラグ10の構成について、図1を参照しながら説明する。尚、図1においては、点火プラグ10を、後述の中心軸CXを含む面で切断した場合の断面が左側部分に示されている。ただし、点火プラグ10を構成する部材のうち端子金具40については、断面ではなくその外観が示されている。 A configuration of a spark plug 10 according to this embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 1, the left side portion shows a cross section of the ignition plug 10 taken along a plane including a central axis CX, which will be described later. However, of the members constituting the spark plug 10, the appearance of the terminal fitting 40 is shown instead of the cross section.

点火プラグ10は、不図示の内燃機関の各気筒に取り付けられ、当該気筒の燃焼室において燃料への着火を行うための装置である。点火プラグ10は、絶縁碍子20と、中心電極30と、端子金具40と、主体金具50と、接地電極60と、を備えている。 The spark plug 10 is attached to each cylinder of an internal combustion engine (not shown) and is a device for igniting fuel in the combustion chamber of the cylinder. The spark plug 10 includes an insulator 20 , a center electrode 30 , a terminal fitting 40 , a metal shell 50 and a ground electrode 60 .

絶縁碍子20は、例えばアルミナ等の絶縁材料により形成された筒状の部材である。絶縁碍子20には軸孔200が形成されている。軸孔200は、絶縁碍子20をその中心軸に沿って貫くように形成された貫通孔である。軸孔200の中心軸は、絶縁碍子20の中心軸と一致している。軸孔200の中心軸のことを、以下では「中心軸CX」とも表記する。絶縁碍子20を、中心軸CXに対し垂直に切断した場合の断面においては、軸孔200の形状は円形となっている。 The insulator 20 is a cylindrical member made of an insulating material such as alumina. A shaft hole 200 is formed in the insulator 20 . Axial hole 200 is a through hole formed to penetrate insulator 20 along its central axis. A central axis of the shaft hole 200 coincides with a central axis of the insulator 20 . The central axis of the shaft hole 200 is hereinafter also referred to as "central axis CX". In a cross section of the insulator 20 taken perpendicular to the central axis CX, the shaft hole 200 has a circular shape.

中心電極30は、軸孔200のうち、中心軸CXに沿った一方側の端部(図1では下方側の端部)となる位置において、絶縁碍子20により保持されている金属製の部材である。中心電極30は棒状の部材であり、その大部分が軸孔200の内側に配置されている。中心電極30の一部は、軸孔200から絶縁碍子20の外側へと突出しており、その突出している部分の先端には放電チップ31が取り付けられている。先に述べた絶縁碍子20は、中心電極30を外周側から保持している部材、ということができる。 The center electrode 30 is a metal member held by the insulator 20 at a position corresponding to one end (lower end in FIG. 1) of the shaft hole 200 along the center axis CX. be. The center electrode 30 is a rod-shaped member, most of which is arranged inside the shaft hole 200 . A portion of the center electrode 30 protrudes from the shaft hole 200 to the outside of the insulator 20, and a discharge tip 31 is attached to the tip of the protruding portion. The insulator 20 described above can be said to be a member that holds the center electrode 30 from the outer peripheral side.

端子金具40は、軸孔200のうち、中心軸CXに沿った他方側の端部(図1では上方側の端部)となる位置において、絶縁碍子20により保持されている金属製の部材である。端子金具40は棒状の部材であり、その大部分が軸孔200の内側に配置されている。端子金具40の一部は、軸孔200から絶縁碍子20の外側へと突出している。この突出している部分は、不図示の外部電源から電圧が印加される電極端子となっている。 The terminal fitting 40 is a metal member held by the insulator 20 at the other end (upper end in FIG. 1) of the shaft hole 200 along the central axis CX. be. The terminal fitting 40 is a rod-shaped member, and most of it is arranged inside the shaft hole 200 . A portion of the terminal fitting 40 protrudes from the shaft hole 200 to the outside of the insulator 20 . This projecting portion serves as an electrode terminal to which a voltage is applied from an external power source (not shown).

絶縁碍子20のうち、中心軸CXに沿って中心電極30が取り付けられている方のことを、以下では「先端側」とも称する。また、絶縁碍子20のうち、中心軸CXに沿って端子金具40が取り付けられている方のことを、以下では「後端側」とも称する。 The insulator 20 to which the center electrode 30 is attached along the central axis CX is hereinafter also referred to as the "tip side". In the insulator 20, the side of the insulator 20 to which the terminal fitting 40 is attached along the central axis CX is hereinafter also referred to as the "rear end side."

軸孔200のうち、端子金具40と中心電極30との間には、抵抗体71が配置されている。抵抗体71は、端子金具40から中心電極30に至る電路の電気抵抗を調整するために配置された部材である。抵抗体71は、粉末状のガラス及びジルコニアに対し所定量のカーボン粉末を添加した材料、により形成されている。抵抗体71の電気抵抗は、上記のカーボン添加量によって調整されている。端子金具40から中心電極30に至る電路に抵抗体71が配置されることで、点火プラグ10の火花放電に伴う電磁ノイズの発生が抑制される。抵抗体71と中心電極30との間は、導電性シール層72を介して電気的に接続されている。同様に、端子金具40と抵抗体71との間は、導電性シール層73を介して電気的に接続されている。導電性シール層72、73は、いずれも、粉末状のガラスに対し銅粉末を添加した材料により形成された、導電性を有する層である。 A resistor 71 is arranged in the shaft hole 200 between the terminal fitting 40 and the center electrode 30 . The resistor 71 is a member arranged to adjust the electric resistance of the electric circuit from the terminal fitting 40 to the center electrode 30 . The resistor 71 is made of a material obtained by adding a predetermined amount of carbon powder to powdered glass and zirconia. The electrical resistance of the resistor 71 is adjusted by the amount of carbon added. By arranging the resistor 71 in the electric path from the terminal fitting 40 to the center electrode 30 , generation of electromagnetic noise due to spark discharge of the spark plug 10 is suppressed. The resistor 71 and the center electrode 30 are electrically connected via a conductive sealing layer 72 . Similarly, the terminal fitting 40 and the resistor 71 are electrically connected via a conductive sealing layer 73 . Both of the conductive sealing layers 72 and 73 are conductive layers made of powdered glass to which copper powder is added.

主体金具50は、絶縁碍子20の一部を外周側から保持している筒状の部材である。主体金具50は、その全体が金属により形成されている。主体金具50は、加締められることで絶縁碍子20に対し固定されており、その状態で絶縁碍子20を保持している。主体金具50は、嵌合部52と、挿入部56と、を有している。 The metal shell 50 is a tubular member that holds a portion of the insulator 20 from the outer peripheral side. The metal shell 50 is entirely made of metal. The metal shell 50 is fixed to the insulator 20 by crimping, and holds the insulator 20 in that state. The metal shell 50 has a fitting portion 52 and an insertion portion 56 .

嵌合部52は、主体金具50のうち後端側の部分に設けられている。嵌合部52は、内燃機関に対する点火プラグ10の取り付け時において、例えばプラグレンチのような工具と嵌合する部分である。中心軸CXに沿って見た場合における嵌合部52の形状は例えば六角形である。 The fitting portion 52 is provided at a rear end portion of the metallic shell 50 . The fitting portion 52 is a portion that is fitted with a tool such as a plug wrench when attaching the spark plug 10 to the internal combustion engine. The shape of the fitting portion 52 when viewed along the central axis CX is, for example, a hexagon.

挿入部56は、主体金具50のうち先端側の部分に設けられている。挿入部56は、内燃機関に形成された不図示の挿入孔へと挿入される部分である。挿入部56の外周面には雄螺子561が形成されている。点火プラグ10が内燃機関に取り付けられる際には、嵌合部52が工具から受ける力により中心軸CXの周りに回転する。これにより、上記挿入孔の内周面に形成された雌螺子と、挿入部56の雄螺子561とが互いに螺合する。これにより、内燃機関に対して点火プラグ10が締結固定される。点火プラグ10が内燃機関に取り付けられた状態においては、主体金具50の電位は、内燃機関と同じ接地電位となる。 The insertion portion 56 is provided in a portion of the metallic shell 50 on the distal end side. The insertion portion 56 is a portion that is inserted into an insertion hole (not shown) formed in the internal combustion engine. A male screw 561 is formed on the outer peripheral surface of the insertion portion 56 . When the spark plug 10 is attached to the internal combustion engine, the fitting portion 52 rotates around the central axis CX due to the force received from the tool. As a result, the female thread formed on the inner peripheral surface of the insertion hole and the male thread 561 of the insertion portion 56 are screwed together. Thereby, the ignition plug 10 is fastened and fixed to the internal combustion engine. When the spark plug 10 is attached to the internal combustion engine, the metal shell 50 has the same ground potential as the internal combustion engine.

主体金具50のうち、中心軸CXに沿って嵌合部52と挿入部56との間となる位置には、円柱部510とシート面530とが設けられている。 A cylindrical portion 510 and a seat surface 530 are provided in the metal shell 50 at a position between the fitting portion 52 and the insertion portion 56 along the central axis CX.

円柱部510は、その外形が略円柱形状に形成された部分である。円柱部510の中心軸は中心軸CXと一致している。円柱部510の外径は、内燃機関に設けられた上記挿入孔の内径よりも僅かに大きい。尚、円柱部510には変形溝520が形成されているのであるが、これについては後述する。 The columnar portion 510 is a portion whose outer shape is formed in a substantially columnar shape. The central axis of cylindrical portion 510 coincides with central axis CX. The outer diameter of cylindrical portion 510 is slightly larger than the inner diameter of the insertion hole provided in the internal combustion engine. A deformed groove 520 is formed in the cylindrical portion 510, which will be described later.

主体金具50のうち、中心軸CXに沿って円柱部510よりも先端側の部分の形状は、先端側に行くほど縮径されたテーパー形状となっている。シート面530は、このようなテーパー形状となっている部分の外表面である。このようなシート面530は、中心軸CXに沿って円柱部510と隣り合う部分であって、中心軸CXに対し垂直に切断した場合における断面の外径が、中心軸CXに沿って中心電極30とは反対側(つまり後端側)に行くほど大きくなるように形成された部分、ということができる。シート面530のうち、最も先端側の部分における外径は、内燃機関に設けられた上記挿入孔の内径よりも小さい。シート面530は、点火プラグ10が内燃機関に取り付けられる際において、内燃機関に対して圧接される面となっている。シート面530は、円柱部510の先端側の端部に沿って、全周に亘って設けられている。 A portion of the metallic shell 50 closer to the distal end side than the columnar portion 510 along the central axis CX has a tapered shape in which the diameter decreases toward the distal end side. The seat surface 530 is the outer surface of such a tapered portion. Such a seat surface 530 is a portion adjacent to the columnar portion 510 along the central axis CX, and the outer diameter of the cross section when cut perpendicularly to the central axis CX is equal to that of the central electrode along the central axis CX. It can be said that the portion 30 is formed so as to become larger toward the opposite side (that is, the rear end side). The outer diameter of the portion of the seat surface 530 closest to the tip is smaller than the inner diameter of the insertion hole provided in the internal combustion engine. The seat surface 530 is a surface that is pressed against the internal combustion engine when the spark plug 10 is attached to the internal combustion engine. The seat surface 530 is provided over the entire circumference along the tip end of the cylindrical portion 510 .

接地電極60は、主体金具50のうち先端側の端面Sから、更に先端側へと伸びるように形成された金属製の部材である。接地電極60は屈曲しており、その一部が、中心軸CXに沿って中心電極30の放電チップ31と対向した状態となっている。つまり、接地電極60は、その一端側が主体金具50の端面Sに接続されており、他端側が中心電極30と対向している。接地電極60のうち中心電極30と対向する部分には、放電チップ61が取り付けられている。その結果、放電チップ61と放電チップ31とは、中心軸CXに沿って並んでおり互いに対向している。互いに対向する放電チップ61と放電チップ31との間に形成された隙間が、火花放電の生じる放電ギャップGPとなっている。 The ground electrode 60 is a metal member formed so as to extend from the end surface S on the tip side of the metal shell 50 toward the tip side. The ground electrode 60 is bent, and a portion thereof faces the discharge tip 31 of the center electrode 30 along the central axis CX. That is, the ground electrode 60 has one end connected to the end surface S of the metal shell 50 and the other end facing the center electrode 30 . A discharge tip 61 is attached to a portion of the ground electrode 60 that faces the center electrode 30 . As a result, the discharge tip 61 and the discharge tip 31 are aligned along the central axis CX and face each other. A gap formed between the discharge tip 61 and the discharge tip 31 facing each other serves as a discharge gap GP in which spark discharge occurs.

内燃機関の動作時においては、点火プラグ10の端子金具40と、内燃機関のボディとの間に、パルス状の高電圧が印加される。この高電圧は、互いに対向する放電チップ61と放電チップ31との間との間に印加されることとなり、放電ギャップGPにおいて火花放電を生じさせる。尚、放電チップ61及び放電チップ31のうち、いずれか一方もしくは両方が設けられていない態様であってもよい。 During operation of the internal combustion engine, a pulse-like high voltage is applied between the terminal fitting 40 of the spark plug 10 and the body of the internal combustion engine. This high voltage is applied between the discharge tip 61 and the discharge tip 31 facing each other, causing spark discharge in the discharge gap GP. Either one or both of the discharge tip 61 and the discharge tip 31 may be omitted.

主体金具50のうち、シート面530及びその近傍部分の詳細な構成について、図2を参照しながら説明する。図2には、内燃機関EGに取り付けられた点火プラグ10の一部が拡大して示されている。 A detailed configuration of the seat surface 530 and its vicinity portion of the metal shell 50 will be described with reference to FIG. 2 . FIG. 2 shows an enlarged view of a portion of the spark plug 10 attached to the internal combustion engine EG.

図2に示される角度θ1は、シート面530のテーパー角度を示している。シート面530のテーパー角度は、中心軸CXを含む断面において、シート面530を示す直線と中心軸CXとの間の角度、と定義される。国際規格ISO28741:2013において、シート面530のテーパー角度である角度θ1は、63°±1°と規定されている。 An angle θ1 shown in FIG. 2 indicates the taper angle of the seat surface 530 . The taper angle of the seat surface 530 is defined as the angle between the straight line indicating the seat surface 530 and the central axis CX in a cross section including the central axis CX. In international standard ISO28741:2013, the angle θ1, which is the taper angle of the seat surface 530, is defined as 63°±1°.

図2に示されるシート面SSは、内燃機関EG側に設けられたシート面、すなわち、点火プラグ10が取り付けられる際においてシート面530が圧接される面である。シート面SSは、内燃機関EGに設けられた挿入孔の縁において、全周に亘って設けられている。 A seat surface SS shown in FIG. 2 is a seat surface provided on the internal combustion engine EG side, that is, a surface against which a seat surface 530 is pressed when the spark plug 10 is attached. The seat surface SS is provided along the entire circumference at the edge of an insertion hole provided in the internal combustion engine EG.

図2に示される角度θ2は、シート面SSのテーパー角度を示している。シート面SSのテーパー角度は、中心軸CXを含む断面において、シート面SSを示す直線と中心軸CXとの間の角度、と定義される。国際規格ISO28741:2013において、シート面SSのテーパー角度である角度θ2は、60°+0°/-1°と規定されている。 An angle θ2 shown in FIG. 2 indicates a taper angle of the seat surface SS. The taper angle of the seat surface SS is defined as the angle between the straight line indicating the seat surface SS and the central axis CX in a cross section including the central axis CX. In the international standard ISO28741:2013, the angle θ2, which is the taper angle of the seat surface SS, is defined as 60°+0°/−1°.

このように、それぞれのテーパー角度が互いに異なっているため、シート面530とシート面SSとは互いに平行とはなっていない。従って、一般的な構成の点火プラグにおいては、シート面530のうちシート面SSに圧接される部分の範囲は、後端側の端部若しくはその近傍において、概ね「線」と見なせるような狭い範囲となっている。 Since the respective taper angles are different from each other in this manner, the seat surface 530 and the seat surface SS are not parallel to each other. Therefore, in a spark plug having a general configuration, the range of the portion of the seat surface 530 that is pressed against the seat surface SS is a narrow range that can be generally regarded as a "line" at or near the end on the rear end side. It has become.

ところで、点火プラグ10の製造工程等においては、金属により形成された主体金具50の一部において傷が形成されてしまうことがある。例えば、主体金具50の表面にメッキを施すためのバレルメッキ工程においては、桶状の容器であるバレルの内部に投入された多数の主体金具50が、互いに衝突しやすくなっている。衝突の結果、主体金具50の一部において傷が形成されてしまうことがある。 By the way, in the process of manufacturing the spark plug 10 or the like, scratches may be formed in a part of the metal shell 50 made of metal. For example, in a barrel plating process for plating the surfaces of metal shells 50, a large number of metal shells 50 placed inside a barrel, which is a bucket-shaped container, easily collide with each other. As a result of the collision, a scratch may be formed on a portion of the metallic shell 50 .

シート面530のうちシート面SSに圧接される部分の範囲は、一般的な構成においては、上記のように「線」と見なせる程度に狭くなっている。このような狭い圧接範囲において、当該範囲を跨ぐような傷がバレルメッキ工程等において形成された場合には、内燃機関EGからの燃焼ガスが、その傷を通じて外部へと流出してしまう可能性がある。 The range of the portion of the seat surface 530 that is pressed against the seat surface SS is narrow enough to be regarded as a "line" as described above in a general configuration. In such a narrow pressure welding range, if a scratch that straddles the range is formed in the barrel plating process or the like, there is a possibility that the combustion gas from the internal combustion engine EG will flow out through the scratch. be.

このような問題を解決するための方法としては、例えば特開2020-119687号公報に記載された点火プラグのように、シート面530のうちシート面SSに圧接される範囲が、傷が形成されやすい後端側部分とは異なる範囲となるよう、シート面530の形状を工夫することも考えられる。 As a method for solving such a problem, for example, as in the spark plug described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-119687, scratches are formed in the range of the seat surface 530 that is pressed against the seat surface SS. It is also conceivable to devise the shape of the seat surface 530 so that it is in a range different from the rear end side portion where it is easy to move.

しかしながら、そのような工夫を行った場合でも、シート面530のうちシート面SSに圧接される範囲が、概ね「線」と見なせるような狭い範囲であることに変わりはない。このため、点火プラグの製造工程等において、シート面530のうちシート面SSに圧接される範囲に、傷が形成されてしまう可能性は依然として残ってしまう。 However, even if such an arrangement is made, the area of the seat surface 530 that is pressed against the seat surface SS remains a narrow range that can be regarded as a "line". Therefore, there is still a possibility that scratches will be formed in the range of the seat surface 530 that is pressed against the seat surface SS in the spark plug manufacturing process or the like.

そこで、本実施形態に係る点火プラグ10では、主体金具50に変形溝520を形成しておくことで、シート面530の傷を介して燃焼ガスが流出し得るという上記問題を解決している。 Therefore, in the spark plug 10 according to the present embodiment, the deformed groove 520 is formed in the metal shell 50 to solve the problem that the combustion gas may flow out through the scratches on the seat surface 530 .

図2に示されるように、変形溝520は、主体金具50の円柱部510のうち、シート面530の近傍となる位置に形成されている。変形溝520は、中心軸CXに沿ってシート面530から後端側へと僅かに離間した位置において、中心軸CXを囲む周方向に沿って伸びるように形成されている。また、変形溝520は、周方向に沿って円柱部510の全周に亘り伸びるように(つまり円環状である無端の溝として)形成されている。 As shown in FIG. 2 , the deformation groove 520 is formed in the cylindrical portion 510 of the metal shell 50 at a position near the seat surface 530 . The deformed groove 520 is formed so as to extend along the circumferential direction surrounding the central axis CX at a position slightly spaced from the seat surface 530 toward the rear end side along the central axis CX. In addition, the deformed groove 520 is formed so as to extend along the entire circumference of the cylindrical portion 510 along the circumferential direction (that is, as an endless annular groove).

変形溝520の内側において互いに対向する2つの内面のうち、シート面530側(つまり先端側)にある方の内面のことを、以下では「第1内面521」とも称する。また、シート面530とは反対側(つまり後端側)にある方の内面のことを、以下では「第2内面522」とも称する。図2において点線で示されるように、変形溝520の深さ方向は、奥側に行くほど先端側に近づくよう、中心軸CXに対して傾斜した方向となっている。 Of the two inner surfaces facing each other inside the deformed groove 520, the inner surface on the side of the seat surface 530 (that is, the tip side) is hereinafter also referred to as the "first inner surface 521". In addition, the inner surface on the side opposite to the seat surface 530 (that is, on the rear end side) is hereinafter also referred to as the "second inner surface 522". As indicated by the dotted line in FIG. 2, the depth direction of the deformed groove 520 is tilted with respect to the central axis CX so that the depth direction of the deformation groove 520 approaches the distal end side.

図3(A)には、点火プラグ10が内燃機関EGに取り付けられる過程において、シート面530がシート面SSに当接した時点における状態が示されている。この状態においては、シート面530とシート面SSとを互いに圧接させるような力の大きさは概ね0である。このため、変形溝520の近傍部分を含む主体金具50の形状は、取り付け前における当初の形状のままとなっている。このとき、すなわち点火プラグ10が内燃機関EGに取り付けられる前の状態においては、第1内面521及び第2内面522は互いに平行となっている。また、第1内面521及び第2内面522はいずれも、シート面530に対して平行となっている。このため、主体金具50のうち第1内面521とシート面530との間の部分は、その厚さが全体で均一な薄板状となっている。 FIG. 3A shows the state at the time when the seat surface 530 comes into contact with the seat surface SS in the process of attaching the spark plug 10 to the internal combustion engine EG. In this state, the magnitude of the force that presses the seat surface 530 and the seat surface SS against each other is approximately zero. Therefore, the shape of the metal shell 50 including the portion near the deformed groove 520 remains the original shape before attachment. At this time, that is, before the spark plug 10 is attached to the internal combustion engine EG, the first inner surface 521 and the second inner surface 522 are parallel to each other. Both the first inner surface 521 and the second inner surface 522 are parallel to the seat surface 530 . Therefore, the portion of the metal shell 50 between the first inner surface 521 and the seat surface 530 has a thin plate shape with a uniform thickness as a whole.

図3(A)に示される状態から、工具を用いて嵌合部52の締結をより進めて行くと、すなわち、点火プラグ10を中心軸CXの周りに回転させて行くと、点火プラグ10の全体が先端側へと移動して行く。このとき、シート面530はシート面SSに対し強く押し付けられる。主体金具50のうち第1内面521とシート面530との間の薄板部分は、シート面SSから受ける力によって弾性変形する。これにより、変形溝520の入り口部分の幅寸法は、当初の幅寸法よりも狭くなる。 From the state shown in FIG. 3(A), as the fitting portion 52 is further tightened using a tool, that is, as the spark plug 10 is rotated around the central axis CX, the spark plug 10 is The whole moves to the tip side. At this time, the seat surface 530 is strongly pressed against the seat surface SS. A thin plate portion of the metal shell 50 between the first inner surface 521 and the seat surface 530 is elastically deformed by the force received from the seat surface SS. As a result, the width dimension of the entrance portion of the deformed groove 520 becomes narrower than the original width dimension.

図3(B)には、点火プラグ10の取り付けが完了した状態が示されている。この状態においては、上記の薄板部分が弾性変形した結果として、シート面530のうち変形溝520が内側に形成されている部分の略全体が、シート面SSに対して当接した状態となっている。このように、本実施形態に係る点火プラグ10が内燃機関EGに取り付けられた状態においては、シート面530のうちシート面SSに圧接される部分の範囲は、変形溝520が形成されていない場合に比べて広くなっている。その結果、燃焼ガスの漏洩を抑制するための「シール部」として機能する範囲を広く確保することができる。変形溝520は、主体金具50のうちシート面530が形成されている部分を、シート面SSに沿って弾性変形しやすくするために設けられた溝、ということができる。尚、図3(B)の状態においても、第1内面521とシート面530とは互いに平行となっている。 FIG. 3(B) shows a state where the installation of the spark plug 10 is completed. In this state, as a result of the elastic deformation of the thin plate portion, substantially the entire portion of the seat surface 530 in which the deformation grooves 520 are formed is brought into contact with the seat surface SS. there is As described above, when the ignition plug 10 according to the present embodiment is attached to the internal combustion engine EG, the range of the portion of the seat surface 530 that is pressed against the seat surface SS is the same as when the deformed groove 520 is not formed. is wider than As a result, it is possible to ensure a wide range that functions as a "seal portion" for suppressing leakage of combustion gas. The deformation groove 520 can be said to be a groove provided to facilitate elastic deformation of the portion of the metallic shell 50 where the seat surface 530 is formed along the seat surface SS. Note that the first inner surface 521 and the seat surface 530 are parallel to each other even in the state of FIG. 3B.

第1内面521とシート面530との間の厚さは、当該部分の弾性変形が容易に生じ得るような厚さの範囲で、適宜設定することができる。「弾性変形が容易に生じ得るような厚さ」とは、プラグレンチ等の工具を用いて嵌合部52を中心軸CXの周りに回転させる作業を、人力で支障なく行うことができる程度の厚さのことである。 The thickness between the first inner surface 521 and the seat surface 530 can be appropriately set within a thickness range that allows elastic deformation of the portion to easily occur. The “thickness that allows elastic deformation to occur easily” means that the work of rotating the fitting portion 52 around the central axis CX using a tool such as a plug wrench can be performed manually without hindrance. It's about thickness.

図4においてハッチングが付されている範囲530Aは、シート面530のうち、上記のような弾性変形が生じ得る範囲、すなわち、裏側に変形溝520が形成されている範囲を表している。先に述べたように、内燃機関EGに対する点火プラグ10の取り付けが完了した状態においては、範囲530Aの略全体がシート面SSに当接した状態となり、燃焼ガスの流出を抑制するためのシール部として機能する。 A hatched range 530A in FIG. 4 represents a range of the seat surface 530 in which elastic deformation as described above can occur, that is, a range in which the deformation grooves 520 are formed on the back side. As described above, when the ignition plug 10 is completely attached to the internal combustion engine EG, substantially the entire area 530A is in contact with the seat surface SS, and the seal portion for suppressing the outflow of combustion gas is formed. function as

図4に示されるように、範囲530Aの一部において傷SCが形成される可能性もある。このような傷SCが、仮に、先端側から後端側まで範囲530Aの全体を跨ぐように形成されてしまった場合には、傷SCを介して燃焼ガスが流出することとなる。しかしながら、範囲530Aは、変形溝520の深さ方向に幅広く形成される範囲であるから、燃焼ガスが流出する原因となるような傷SCが形成される可能性は極めて小さい。つまり、殆どの場合、図4に示される例のように、傷SCはその全体が範囲530Aの内側に収まるか、範囲530Aの一端のみに掛かった状態となる。このように、本実施形態に係る点火プラグ10では、主体金具50に変形溝520を形成しておくことで、範囲530Aの全体を跨ぐような傷が形成されてしまう可能性を小さくし、燃焼ガスの流出を従来に比べ十分に抑制することが可能となっている。 As shown in FIG. 4, a scratch SC may be formed in a portion of range 530A. If such a scratch SC were formed to straddle the entire range 530A from the front end side to the rear end side, the combustion gas would flow out through the scratch SC. However, since the range 530A is a range formed widely in the depth direction of the deformation groove 520, the possibility of forming a scratch SC that causes combustion gas to flow out is extremely small. In other words, in most cases, as in the example shown in FIG. 4, the scratch SC is wholly within the range 530A, or is in a state where it covers only one end of the range 530A. As described above, in the spark plug 10 according to the present embodiment, by forming the deformation groove 520 in the metal shell 50, the possibility of forming a scratch that straddles the entire range 530A is reduced, thereby reducing combustion. It is possible to sufficiently suppress the outflow of gas as compared with the conventional art.

尚、変形溝520の形状としては、以上のような形状の他、様々な形状を採用することができる。 As for the shape of the deformed groove 520, various shapes other than the shapes described above can be employed.

図5(A)に示される変形例では、変形溝520の深さ方向が、中心軸CXに対して垂直な方向となっている。つまり、この変形例における変形溝520は、中心軸CXに対し垂直な方向に沿って、中心軸CXに向けて凹状に後退するように形成されている。このような態様であっても、本実施形態と同様の効果を奏することができる。 In the modification shown in FIG. 5A, the depth direction of the deformation groove 520 is perpendicular to the central axis CX. That is, the deformed groove 520 in this modified example is formed so as to recede in a concave shape toward the central axis CX along the direction perpendicular to the central axis CX. Even in such a mode, the same effects as in the present embodiment can be obtained.

図5(A)に示される変形例では、本実施形態と同様に、第1内面521及び第2内面522は互いに平行となっている。このような態様に換えて、図5(B)に示されるような構成を採用してもよい。図5(B)に示される変形例では、変形溝520の奥側に行くに従って、第1内面521と第2内面522との距離(つまり、変形溝520の幅寸法)が次第に小さくなっている。このような態様であっても、本実施形態と同様の効果を奏することができる。 In the modification shown in FIG. 5A, the first inner surface 521 and the second inner surface 522 are parallel to each other, as in the present embodiment. Instead of such a mode, a configuration as shown in FIG. 5B may be adopted. In the modified example shown in FIG. 5B, the distance between the first inner surface 521 and the second inner surface 522 (that is, the width dimension of the deformed groove 520) gradually decreases toward the far side of the deformed groove 520. . Even in such a mode, the same effects as in the present embodiment can be obtained.

更に別の変形例について、図6を参照しながら説明する。図6に示される変形例では、シート面530のテーパー角度が全体において均一とはなっていない。この変形例におけるシート面530は、テーパー角度がθ11である第1部分531と、テーパー角度がθ12である第2部分532と、を有している。θ11はθ12よりも大きい。また、シート面SSのテーパー角度(θ2)は、θ11よりも小さく、θ12よりも大きい。 Yet another modified example will be described with reference to FIG. In the modification shown in FIG. 6, the taper angle of the seat surface 530 is not uniform throughout. The seat surface 530 in this modified example has a first portion 531 with a taper angle of θ11 and a second portion 532 with a taper angle of θ12. θ11 is greater than θ12. Also, the taper angle (θ2) of the seat surface SS is smaller than θ11 and larger than θ12.

第1部分531は、シート面530のうち先端側の部分であり、第2部分532は、シート面530のうち後端側の部分である。第1部分531と第2部分532との境界にはエッジE1が形成されている。第2部分532と円柱部510との境界にはエッジE2が形成されている。 The first portion 531 is a portion of the seat surface 530 on the leading end side, and the second portion 532 is a portion of the seat surface 530 on the rear end side. An edge E<b>1 is formed at the boundary between the first portion 531 and the second portion 532 . An edge E2 is formed at the boundary between the second portion 532 and the cylindrical portion 510. As shown in FIG.

このような構成においては、シート面530のうちシート面SSに対し最初に圧接される部分であるエッジE1の位置を、シート面530のうち最も傷が形成されやすい部分であるエッジE2とは異なる位置とすることができる。これにより、特開2020-119687号公報に記載された点火プラグと同様に、エッジE1の位置に傷が形成される可能性を小さくすることができる。 In such a configuration, the position of the edge E1, which is the portion of the seat surface 530 that is first pressed against the seat surface SS, is different from the position of the edge E2, which is the portion of the seat surface 530 that is most likely to be scratched. can be a position. As a result, it is possible to reduce the possibility that a scratch is formed at the position of the edge E1, like the spark plug described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-119687.

この変形例では、上記構成に対し、本実施形態と同様の変形溝520を更に形成することで、燃焼ガスが流出する可能性をより小さくすることとしている。尚、点火プラグ10が内燃機関EGに取り付けられる前の状態においては、第1内面521は、シート面530のうち第1部分531に対し平行となっている。このように、第1内面521が、シート面530の全体ではなく一部のみに対し平行となっている態様であっても、本実施形態と同様の効果を奏することができる。 In this modified example, by further forming modified grooves 520 similar to those of the present embodiment, the possibility of outflow of combustion gas is further reduced. Note that the first inner surface 521 is parallel to the first portion 531 of the seat surface 530 before the spark plug 10 is attached to the internal combustion engine EG. Thus, even in a mode in which the first inner surface 521 is parallel to only a portion of the seat surface 530 instead of the entire seat surface 530, the same effects as in the present embodiment can be obtained.

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、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およびその配置、条件、形状などは、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。 The present embodiment has been described above with reference to specific examples. However, the present disclosure is not limited to these specific examples. Design modifications to these specific examples by those skilled in the art are also included in the scope of the present disclosure as long as they have the features of the present disclosure. Each element included in each specific example described above and its arrangement, conditions, shape, etc. are not limited to those illustrated and can be changed as appropriate. As long as there is no technical contradiction, the combination of the elements included in the specific examples described above can be changed as appropriate.

EG:内燃機関
10:点火プラグ
20:絶縁碍子
30:中心電極
50:主体金具
60:接地電極
200:軸孔
520:変形溝
530:シート面
EG: Internal combustion engine 10: Spark plug 20: Insulator 30: Center electrode 50: Metal shell 60: Ground electrode 200: Shaft hole 520: Deformation groove 530: Seat surface

Claims (5)

内燃機関(EG)に取り付けられる点火プラグ(10)であって、
軸孔(200)の形成された絶縁碍子(20)と、
前記軸孔の中心軸(CX)に沿った一方側の端部となる位置において、前記絶縁碍子に保持された中心電極(30)と、
前記絶縁碍子を外周側から保持する主体金具(50)と、
前記主体金具から伸びており、前記中心電極と一部が対向する接地電極(60)と、を備え、
前記主体金具は、
前記内燃機関に対して圧接される面であって、前記中心軸に対し垂直に切断した場合における断面の外径が、前記中心軸に沿って前記中心電極とは反対側に行くほど大きくなるシート面(530)、を有しており、
前記主体金具のうち、前記中心軸に沿って前記シート面から離間した位置には、前記中心軸を囲む周方向に沿って伸びる変形溝(520)が形成されている、点火プラグ。
A spark plug (10) mounted in an internal combustion engine (EG), comprising:
an insulator (20) having a shaft hole (200);
a center electrode (30) held by the insulator at a position corresponding to one end along the central axis (CX) of the axial hole;
a metal shell (50) that holds the insulator from the outer peripheral side;
a ground electrode (60) extending from the metal shell and partially facing the center electrode;
The metal shell is
A sheet that is a surface that is pressed against the internal combustion engine and that has an outer diameter of a cross section when cut perpendicular to the central axis that increases toward the opposite side of the central electrode along the central axis. a face (530),
A spark plug, wherein a deformed groove (520) extending in a circumferential direction surrounding the central axis is formed in the metal shell at a position spaced apart from the seat surface along the central axis.
前記変形溝のうち前記シート面側の内面と、前記シート面のうち少なくとも一部とが、互いに平行である、請求項1に記載の点火プラグ。 2. The spark plug according to claim 1, wherein an inner surface of said deformation groove on the side of said seat surface and at least a portion of said seat surface are parallel to each other. 前記内燃機関に取り付けられる前の状態においては、
前記変形溝のうち、前記シート面側の内面である第1内面(521)と、前記シート面とは反対側の内面である第2内面(522)と、が互いに平行である、請求項1に記載の点火プラグ。
Before being attached to the internal combustion engine,
2. A first inner surface (521), which is an inner surface on the side of the seat surface, and a second inner surface (522), which is an inner surface on the side opposite to the seat surface, of the deformed groove are parallel to each other. The spark plug described in .
前記変形溝は、
前記中心軸に対し垂直な方向に沿って、前記中心軸に向けて凹状に後退するように形成されている、請求項1に記載の点火プラグ。
The deformed groove is
2. The spark plug according to claim 1, wherein the spark plug is recessed toward the central axis along a direction perpendicular to the central axis.
前記変形溝は、前記周方向に沿って前記主体金具の全周に亘り形成されている、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の点火プラグ。 5. The spark plug according to any one of claims 1 to 4, wherein the deformation groove is formed over the entire circumference of the metallic shell along the circumferential direction.
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