JP2721354B2 - スパークプラグ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、内燃機関の点火に使用されるスパークプラ
グに係り、特に、スパークプラグのくすぶり汚損対策に
関する。

［従来の技術］ スパークプラグの絶縁体には、主体金具との間に生じ
る電界のため、エンジンの燃焼室内のカーボン粒子が引
き寄せられ、吸着されて脚長部に堆積し、これに液状燃
料が加わりカーボン粒子がブリッジ状に並び、次第にス
パークプラグの絶縁抵抗が低下してくる。

従来、カーボンが吸着されても絶縁抵抗が低下しない
ように、プラグの脚長部を長くして絶縁パスを確保した
プラグを使用し、プラグの汚損対策を図っていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかるに、同一エンジンにこのようなスパークプラグ
を使用すると、低熱価タイプ（焼け型;Hot Type）とな
り、耐プレイグニッション性を悪化させてしまうという
欠点があった。

本発明の目的は、脚長部の長さ（熱価）を変えず、耐
カーボン汚損性に優れたスパークプラグの提供にある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明は、以下の構成を採
用した。

（１）先端面に接地電極を設けた主体金具と、頭部、や
や径大の胴部、円筒状の絶縁キャップが嵌め込まれるや
や径小の脚長部を有し、脚長部先端がキャップ先端面及
び金具先端面から突出して主体金具内に嵌着される軸孔
付きの絶縁体と、先端が絶縁体先端面から突出する様に
軸孔内に固定される中心電極とを有し、中心電極先端と
前記接地電極との間に火花放電間隙を形成してなるスパ
ークプラグにおいて、前記絶縁キャップの内周と前記脚
長部の外周との間に、前記主体金具に電気接続される静
電遮蔽層を形成した。

（２）上記（１）の構成を有し、前記静電遮蔽層は、前
記脚長部の長さをＬ、前記静電遮蔽層の軸方向の長さを
ｌとしたとき、Ｌ−ｌを3mm以上Ｌ未満とし、前記脚長
部の肉厚をＴ、前記脚長部の外周と前記静電遮蔽層の内
周までの距離をｔとしたとき、Ｔ−ｔを1mm以上Ｔ未満
とした。

［作用および発明の効果］ 本発明のスパークプラグは、次の作用および効果を生
じる。

（請求項１の作用効果） 主体金具に電気接続される静電遮蔽層を、絶縁キャッ
プの内周と脚長部の外周との間に、主体金具に電気接続
される静電遮蔽層を形成しているため、スパークプラグ
の放電時に、絶縁キャップ表面に電界が生じにくくな
る。

このため、脚長部を延出させることなく、カーボンの
吸着による絶縁体の汚損が防止できる。

（請求項２の作用効果） 静電遮蔽層は、脚長部の長さをＬ、静電遮蔽層の軸方
向の長さをｌとしたとき、Ｌ−ｌを3mm以上Ｌ未満と
し、脚長部の肉厚をＴ、脚長部の外周と静電遮蔽層の内
周までの距離をｔとしたとき、Ｔ−ｔを1mm以上Ｔ未満
としている。

このため、中心電極と静電遮蔽層との絶縁距離が十分
に取れ、絶縁破壊が起きにくい。

数値限定の理由は、Ｌ−ｌが3mm未満であると中心電
極との絶縁性が低下し、Ｌである（静電遮蔽層が形成さ
れていない状態）と効果がない。

Ｔ−ｔが1mm未満であると中心電極と貫通しやすくな
り、Ｔである（脚長部の外周に静電遮蔽層が形成されて
いる状態）と静電遮蔽層に放電が起きてしまうためであ
る。

［実施例］ つぎに本発明を図面に示す一実施例に基づき説明す
る。

本発明のスパークプラグＳは、筒状主体金具１内に、
軸心に中心電極２が貫設された絶縁体３を嵌め込んでな
り、主体金具１の先端の接地電極11と中心電極２の先端
との間に火花放電間隙４を形成している。

主体金具１は、スパークプラグＳのハウジングを兼ね
た円筒状の炭素鋼で形成され、先端は、前記絶縁体３の
先端を覆うように張り出し接地電極11となり、中心電極
２の先端面21近傍まで曲げられている。

中心電極２は、ニッケル合金からなり、先端面21が絶
縁体３の先端面31より数mm突き出して配設され、他端に
は鍔部22を備えて導電性がガラスシール材23を介して端
子電極24とともに一体に封着されている。

絶縁体３は、アルミナ等の焼結体でできており、先端
に位置する脚長部32は径小となり、後端はコルゲーショ
ンが形成されている頭部33となり、中間はやや径大の胴
部34となっている。この脚長部32と胴部34とは前記主体
金具１に包まれている。脚長部32にはアルミナ等の電気
絶縁性材料で形成されたキャップ５が外嵌されている。
このキャップ５の内周には、脚長部32の長さＬと軸方向
の白金ペースト層51（静電遮蔽層）の長さｌとの関係、
Ｌ−ｌが5mmとなるように白金ペースト層51がキャップ
５の外周の段座まで延長され、焼き付けられて形成され
ている。この白金ペースト層51は、キャップ５内にパッ
キン面52で前記主体金具１に圧接され電気的導通が図ら
れている。また、脚長部32の肉厚Ｔと、脚長部32の外周
と白金ペースト層51の内周までの距離ｔとの関係、Ｔ−
ｔは2mmとされている。また、キャップ５先端と絶縁体
３との間隙には、アルミナと水ガラスを混練した耐熱性
と電気絶縁性を有するセラミックペースト43でシールさ
れている。このセラミックペースト43は充填後加熱して
硬化される。追記するが、脚長部32は熱価５に相当する
長さである。なお、生素地に白金ペーストを塗布したキ
ャップ５と生素地の絶縁体３を嵌合した後、焼成して一
体に形成したものであっても良い。

火花放電間隙４は、中心電極２の先端面21と接地電極
11内周との間で形成されている。

本実施例は、次の作用および効果を有する。

（ア）本実施例のスパークプラグＳは、第４図（スパー
クプラグＳ）および第５図（発明を施さない同熱価のス
パークプラグ）のグラフに示すように、カーボン汚損が
発生しやすい条件（室温が−10℃でアイドリングと低速
を組合わせたパターン運転）を設定して耐カーボン汚損
試験を行ったところ、カーボン等の付着による絶縁抵抗
値の低下がなだらかであり、耐汚損性に優れる。

（イ）白金ペースト層51を絶縁体３の脚長部32にキャッ
プ５を外嵌して形成しているので、その形成が容易に行
える。

（ウ）絶縁体３の脚長部32の先端部の内部には白金ペー
スト層51が形成されていないためカーボンが吸着される
が、主体金具１との間隔が離れているのとプラグの自己
清浄作用によりこの部分の汚損は問題とならない。

本発明は上記実施例以外に次の実施態様を含む。

a.上記実施例で、白金ペースト層51は、絶縁体３の脚長
部32の外周に形成してキャップ５を外嵌しても良い。

b.静電遮蔽層は、モリブデン（Mo）、銀（Ag）等を含有
した導電性ペーストであっても良く、これらの金属の粉
末または金属箔を被着して焼き付けても良く、拡散焼付
けしても良い。

c.セラミックペースト53は、ジルコニア、シリカ（Si
O₂）等を含んだものであっても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のスパークプラグの部分断面図、第２図
はその要部拡大図、第３図は静電遮蔽層の形成位置関係
を示す断面図である。第４図は本発明のスパークプラグ
の耐カーボン汚損試験結果を示すグラフである。第５図
は本発明を施さない同熱価のスパークプラグの耐カーボ
ン汚損試験結果を示すグラフである。 図中 １……筒状主体金具、２……中心電極、３……絶
縁体、４……火花放電間隙、11……接地電極、21……中
心電極の先端面、32……脚長部、33……頭部、34……胴
部、51……白金ペースト層（静電遮蔽層）、Ｌ……脚長
部の長さ、ｌ……静電遮蔽層の軸方向の長さ、Ｔ……脚
長部の肉厚、ｔ……脚長部の外周と静電遮蔽層の内周ま
での距離、Ｓ……スパークプラグ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−5582（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−58187（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−65682（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−154785（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−133477（ＪＰ，Ａ) 特公 昭61−23636（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】先端面に接地電極を設けた主体金具と、 頭部、やや径大の胴部、円筒状の絶縁キャップが嵌め込
   まれるやや径小の脚長部を有し、脚長部先端がキャップ
   先端面及び金具先端面から突出して主体金具内に嵌着さ
   れる軸孔付きの絶縁体と、 先端が絶縁体先端面から突出する様に軸孔内に固定され
   る中心電極とを有し、中心電極先端と前記接地電極との
   間に火花放電間隙を形成してなるスパークプラグにおい
   て、 前記絶縁キャップの内周と前記脚長部の外周との間に、
   前記主体金具に電気接続される静電遮蔽層を形成したこ
   とを特徴とするスパークプラグ。
2. 【請求項２】前記静電遮蔽層は、前記脚長部の長さを
   Ｌ、前記静電遮蔽層の軸方向の長さをｌとしたとき、Ｌ
   −ｌを3mm以上Ｌ未満とし、 前記脚長部の肉厚をＴ、前記脚長部の外周と前記静電遮
   蔽層の内周までの距離をｔとしたとき、Ｔ−ｔを1mm以
   上Ｔ未満とした請求項１記載のスパークプラグ。