JP3424961B2 - 沿面放電・セミ沿面放電型スパークプラグ - Google Patents
沿面放電・セミ沿面放電型スパークプラグInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、中心電極に貴金属部材
を設けた、沿面放電・セミ沿面放電型スパークプラグに
関する。 【０００２】 【従来の技術】図９に示す様に、リング状の接地電極９
１１を一体形成した主体金具９１と、主体金具９１内に
嵌め込まれて固定される軸孔９２１付の絶縁碍子９２
と、軸孔９２１内に固定される中心電極９３とを具備
し、碍子先端面９２２に沿って沿面放電（フル沿面放
電）させる沿面放電型スパークプラグＥが知られてい
る。 【０００３】しかるに、沿面放電型スパークプラグＥに
おいては、図１０に示す様に、火花放電により、使用に
伴って中心電極９３の電極消耗が進行して発火部が径小
になっていく。 【０００４】又、沿面放電に係る放電火花が碍子先端面
９２２を這う為に、所謂、機械加工で言う、放電加工現
象が起き、使用するにつれて絶縁碍子９２が削られ欠け
ていくという不具合が発生し（絶縁碍子のチャネリン
グ）、この欠けが進行すると絶縁碍子９２が破損してプ
ラグとしての機能を果たさなくなる虞がある（図１０参
照）。 【０００５】尚、中心電極９３の電極消耗や、絶縁碍子
のチャネリングは、点火エネルギーが大きいほど、顕著
である。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】そこで、発明者らは、
図１１に示す様に、中心電極９３の発火部に貴金属塊９
４を周設して、中心電極発火部の電極消耗の抑制を図っ
た沿面放電型スパークプラグ（セミ沿面放電型スパーク
プラグにも適用可）を試作した。 【０００７】しかし、中心電極発火部の電極消耗は抑制
されるものの、７００Ｈｒ（試験条件；２０００ｃｃ
ＤＯＨＣ 六気筒、５０００ｒｐｍ×ｗ．ｏ．ｔ 火花
エネルギー２７ｍＪ）の耐久試験後の絶縁碍子のチャネ
リング深さは０．６ｍｍを越え、チャネリングは余り軽
減されなかった。 【０００８】本発明の目的は、長期間使用しても、絶縁
碍子のチャネリングが少ない、沿面放電・セミ沿面放電
型スパークプラグの提供にある。 【０００９】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、筒状の主体金具と、該主体金具内に嵌め
込まれて固定される軸孔付の絶縁碍子と、先端部を碍子
先端面から突出させて前記軸孔に固定される中心電極
と、前記絶縁碍子の前記碍子先端面に沿って、前記中心
電極の側面との間で沿面放電させるギャップを形成した
電極（接地電極又は外側電極）とを具備した沿面放電・
セミ沿面放電型スパークプラグにおいて、前記電極の放
電面は、前記中心電極の発火部を隔てて対向配置され、
前記中心電極のギャップを形成した側面には貴金属部材
が配設されており、該貴金属部材の先端が前記碍子先端
面から０ｍｍ〜０．２ｍｍ前方に位置し、前記貴金属部
材の後端が前記碍子先端面から０．４ｍｍ以上、後方に
位置する構成を採用した。 【００１０】 【作用】先端が碍子先端面から０ｍｍ〜０．２ｍｍ（図
６の距離ｔ1 ）前方に位置し、後端が碍子先端面から
０．４ｍｍ（図６の距離ｔ2 ）以上、後方に位置してい
る貴金属部材により絶縁碍子のチャネリングの進行が抑
制される（理由は不明）。 【００１１】又、貴金属部材の先端が碍子先端面から０
ｍｍ〜０．２ｍｍ前方に位置しているので、火花消耗し
難い貴金属部材が沿面放電の火花を受け止め、発火部付
近の中心電極の電極消耗の進行が抑制される。 【００１２】後端と碍子先端面との距離を０．４ｍｍ以
上にしても、貴金属部材の先端が碍子先端面より後方に
引っ込んでいると、チャネリング抑制効果が少なくなり
（理由は不明）、且つ、貴金属部材が沿面放電の火花を
受け止めなくなるので発火部付近の中心電極の電極消耗
が進行する。 【００１３】貴金属部材の先端が碍子先端面から０ｍｍ
〜０．２ｍｍ前方に位置していても、後端と碍子先端面
との距離が０．４ｍｍ未満であると、チャネリング抑制
効果が少なくなる（理由は不明）。 【００１４】 【発明の効果】絶縁碍子のチャネリングの進行が遅く、
発火部付近の中心電極の電極消耗の進行が抑制されるの
で、沿面放電・セミ沿面放電型スパークプラグの寿命を
大幅に延ばすことができる。 【００１５】 【実施例】本発明の第１実施例を図１〜図６に基づいて
説明する。セミ沿面放電型スパークプラグＡは、筒状の
主体金具１と、主体金具１内に嵌め込まれて固定される
軸孔２１付の絶縁碍子２と、貴金属合金材３を周設し、
碍子先端面２２から突出状態に軸孔２１内に固定される
中心電極４とを具備し、碍子先端面２２に沿って放電を
行なう沿面ギャップｇ1 と、気中放電を行なう気中放電
ギャップｇ2 とを備える。 【００１６】主体金具１は、低炭素鋼で製造され、外側
電極１２、１２を先端面１１に溶接している。又、主体
金具１の先端外周にはネジ１３が螺刻され、ガスケット
を介して内燃機関のシリンダヘッド（何れも図示せず）
に装着される。 【００１７】Ｌ字状を呈する外側電極１２は、放電面１
２１が中心電極４の発火部を隔てて対向配置され、良熱
伝導性の銅を封入したニッケル合金材（本実施例ではイ
ンコネル600 ）で形成されている。 【００１８】絶縁碍子２は、アルミナを主体とするセラ
ミックで製造され、パッキンを介して座面を主体金具１
の段部に係止し、主体金具１の六角頭部（何れも図示せ
ず）を加締める事により、開口１４から先端が突出する
様に主体金具１内に固定される。 【００１９】絶縁碍子２の先端面２２は、放電面１２１
の内方縁端１２１ａより略同一平面または僅かに燃焼室
側（図示上方）に位置し、セミ沿面を構成している。 【００２０】先端付近の中心電極外周に幅０．８ｍｍ
（＝ｋ）で周設される貴金属合金材３は、白金リング３
０とニッケル合金材４０とをレーザーにより溶融凝固さ
せたものである。そして、図６に示す様に、貴金属合金
材３の先端３１は、中心電極先端から０．７５ｍｍ後方
で、且つ碍子先端面２２から０．２ｍｍ（＝距離ｔ1 ）
前方に位置し、後端３２は碍子先端面２２から０．６ｍ
ｍ（＝距離ｔ2 ）後方に位置する。 【００２１】中心電極４（外径ｄ＝２ｍｍ）は、良熱伝
導性の銅を内部に封入したニッケル合金材（本実施例で
はインコネル600 ）４０で形成され、碍子先端面２２か
ら所定距離（本実施例では０．９５ｍｍ）突出状態で軸
孔２１内に固定される。 【００２２】つぎに、中心電極４の製造方法を、図２に
基づいて説明する。 (1) 転造やプレス等の塑性加工により、ニッケル合金材
４０の先端付近の外周に凹溝４０１を形成する。 【００２３】尚、凹溝４０１の形成後の各部の寸法は以
下の通りであり、凹溝４０１の容積は、白金リング３０
の容積と略等しい。 【００２４】溝幅は０．６ｍｍ、溝深さは０．１４ｍ
ｍ、先端- 溝距離は０．８５ｍｍ（図２参照）。 【００２５】(2) 図２の工程ｈ1 に示す様に、ニッケル
合金材４０の先端方向から白金リング３０を嵌め込む。
尚、白金リング３０は、長さが凹溝４０１の外周に略等
しい白金ワイヤー（直径０．３ｍｍ）をリング状にした
ものである。 【００２６】(3) 図２の工程ｈ2 に示す様に、白金リン
グ３０を凹溝４０１位置に位置決めし、加締める。 【００２７】(4) 図２の工程ｈ3 に示す様に、ニッケル
合金材４０を（５／６）π・ｒａｄ／秒で回転させなが
ら、パルス幅２ｍＳ、７．５Ｊ、５ｐｐｓのＹＡＧレー
ザーＱを白金リング３０の表面外周に対して略直角方向
から４８発、照射する。 【００２８】(5) 図２の工程ｈ4 に示す様に、ＹＡＧレ
ーザーＱが白金リング３０及びニッケル合金材４０を溶
融するので白金がニッケル合金材４０に溶け込み、白金
- 中心電極母材成分（２０重量％前後）となる貴金属合
金材３が周設された（幅ｋ＝０．８ｍｍ、先端- 溝距離
が０．８５ｍｍ）中心電極４が完成する。 【００２９】つぎに、耐久試験（試験１、２）について
述べる。 ｛試験１｝溝幅（０．６ｍｍ）、及び凹溝４０１形成位
置（先端３１位置）を変更して、距離ｔ1 を０．２ｍ
ｍ、０．３ｍｍ、−０．１ｍｍ、０．４ｍｍ、距離ｔ2
を０．４ｍｍとしたセミ沿面放電型スパークプラグを製
造し、７００Ｈｒ迄の（試験条件；２０００ｃｃ ＤＯ
ＨＣ 六気筒、５０００ｒｐｍ×ｗ．ｏ．ｔ、火花エネ
ルギー２７ｍＪ）の耐久試験を行ない、絶縁碍子２のチ
ャネリング深さｗ（図３参照）を測定し、測定結果を図
４に示すグラフに表した。 【００３０】｛試験２｝溝幅（０．６ｍｍ）、及び凹溝
４０１形成位置（後端３２位置）を変更して、距離ｔ2
を０ｍｍ、０．２５ｍｍ、０．６ｍｍ、距離ｔ1 を０．
２ｍｍとしたセミ沿面放電型スパークプラグを製造し、
７００Ｈｒ迄の（試験条件；２０００ｃｃ ＤＯＨＣ
六気筒、５０００ｒｐｍ×ｗ．ｏ．ｔ、火花エネルギー
２７ｍＪ）の耐久試験を行ない、絶縁碍子２のチャネリ
ング深さｗ（図３参照）を測定し、測定結果を図５に示
すグラフに表した。 【００３１】本実施例は、以下の利点を有する。セミ沿
面放電型スパークプラグＡは、先端３１が碍子先端面２
２から０．２ｍｍ（距離ｔ1 ）前方に位置し、後端３２
が碍子先端面２２から０．６ｍｍ（距離ｔ2 ）、後方に
位置して環装される貴金属合金材３により絶縁碍子２の
チャネリングの進行がカーブ２０に示す様に大幅に抑制
される。 【００３２】又、貴金属合金材３の先端３１を、碍子先
端面２２から０．２ｍｍ前方に位置させているので、貴
金属合金材３より先に位置する中心電極４は若干細る
（図示せず）が、発火部付近の中心電極４の電極消耗の
進行が抑えられるので、強度が低下せず、中心電極４の
耐久性が向上する。 【００３３】絶縁碍子２のチャネリングの進行が大幅に
抑制され、且つ、発火部付近の中心電極４の電極消耗の
進行が抑えられるので、セミ沿面放電型スパークプラグ
Ａは長寿命である。 【００３４】つぎに、本発明の第２実施例を、図７、図
８に基づいて説明する。沿面放電型スパークプラグＢ
は、リング状の接地電極５１を一体形成した主体金具５
と、主体金具５内に嵌め込まれて固定される軸孔６１付
の絶縁碍子６と、軸孔６１内に固定される中心電極７と
を具備する。 【００３５】主体金具５は、低炭素鋼により円筒状に形
成され、外周には内燃機関のシリンダヘッド（図示せ
ず）に装着する為のねじ５２が形成されている。又、主
体金具５の胴部には、シリンダヘッドを外気からシール
する為のガスケット５３が装着されている。尚、接地電
極５１の内周面５１１と中心電極７の先端外周面との間
には沿面放電ギャップｇ3 が形成されている。 【００３６】絶縁碍子６は、アルミナを主体とするセラ
ミック焼結体で形成され、先端段部６２が主体金具５の
内周座面５４に係止される。 【００３７】先端部を碍子先端面６４から突出させて軸
孔６１に固定される中心電極７（外径２．５ｍｍ）は、
良熱伝導性の銅７０１を封入したニッケル合金材（本実
施例ではインコネル600 ）７０で形成され、先端付近の
外周に、白金とニッケル合金材７０とが溶融凝固した貴
金属合金材８を、図２に準じた工程により、中心電極外
周壁７２と面一的に環装している。 【００３８】先端付近の中心電極外周に幅０．８ｍｍ
（＝ｋ）で周設される貴金属合金材８は、第１実施例と
同様に、白金リングとニッケル合金材７０とをレーザー
により溶融凝固させたものである。そして、貴金属合金
材８の先端８１は、中心電極先端から０．７５ｍｍ後方
で、且つ碍子先端面６４から０．２ｍｍ前方に位置し、
後端８２は碍子先端面６４から０．６ｍｍ後方に位置す
る。 【００３９】本実施例は、以下の利点を有する。沿面放
電型スパークプラグＢは、７００Ｈｒ耐久試験（試験条
件；２０００ｃｃ ＤＯＨＣ 六気筒、５０００ｒｐｍ
×ｗ．ｏ．ｔ、火花エネルギー２７ｍＪ）を行なうと、
図８に示す様に、貴金属合金材８より先方に位置する中
心電極７は若干細るが発火部付近の中心電極７の電極消
耗は非常に少なく、又、碍子先端面６４のチャネリング
深さは１ｍｍ以下であり、耐久性に優れる。 【００４０】本発明は、上記実施例以外に、つぎの実施
態様を含む。 α．ニッケル合金材４０、７０の先端付近の外周に周設
する溝は、図２に示す様な凹溝４０１以外に、楔状溝、
台形溝、円弧状溝等であっても良い。 【００４１】β．ニッケル合金材４０、７０は、他の組
成を有するニッケル合金でも良く、又、白金リング３０
は、イリジウム、白金- イリジウム合金、貴金属- ニッ
ケル合金等でも良い。 【００４２】γ．貴金属合金材３、８は、レーザーの照
射以外に、電気溶接等で形成しても良い。
を設けた、沿面放電・セミ沿面放電型スパークプラグに
関する。 【０００２】 【従来の技術】図９に示す様に、リング状の接地電極９
１１を一体形成した主体金具９１と、主体金具９１内に
嵌め込まれて固定される軸孔９２１付の絶縁碍子９２
と、軸孔９２１内に固定される中心電極９３とを具備
し、碍子先端面９２２に沿って沿面放電（フル沿面放
電）させる沿面放電型スパークプラグＥが知られてい
る。 【０００３】しかるに、沿面放電型スパークプラグＥに
おいては、図１０に示す様に、火花放電により、使用に
伴って中心電極９３の電極消耗が進行して発火部が径小
になっていく。 【０００４】又、沿面放電に係る放電火花が碍子先端面
９２２を這う為に、所謂、機械加工で言う、放電加工現
象が起き、使用するにつれて絶縁碍子９２が削られ欠け
ていくという不具合が発生し（絶縁碍子のチャネリン
グ）、この欠けが進行すると絶縁碍子９２が破損してプ
ラグとしての機能を果たさなくなる虞がある（図１０参
照）。 【０００５】尚、中心電極９３の電極消耗や、絶縁碍子
のチャネリングは、点火エネルギーが大きいほど、顕著
である。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】そこで、発明者らは、
図１１に示す様に、中心電極９３の発火部に貴金属塊９
４を周設して、中心電極発火部の電極消耗の抑制を図っ
た沿面放電型スパークプラグ（セミ沿面放電型スパーク
プラグにも適用可）を試作した。 【０００７】しかし、中心電極発火部の電極消耗は抑制
されるものの、７００Ｈｒ（試験条件；２０００ｃｃ
ＤＯＨＣ 六気筒、５０００ｒｐｍ×ｗ．ｏ．ｔ 火花
エネルギー２７ｍＪ）の耐久試験後の絶縁碍子のチャネ
リング深さは０．６ｍｍを越え、チャネリングは余り軽
減されなかった。 【０００８】本発明の目的は、長期間使用しても、絶縁
碍子のチャネリングが少ない、沿面放電・セミ沿面放電
型スパークプラグの提供にある。 【０００９】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、筒状の主体金具と、該主体金具内に嵌め
込まれて固定される軸孔付の絶縁碍子と、先端部を碍子
先端面から突出させて前記軸孔に固定される中心電極
と、前記絶縁碍子の前記碍子先端面に沿って、前記中心
電極の側面との間で沿面放電させるギャップを形成した
電極（接地電極又は外側電極）とを具備した沿面放電・
セミ沿面放電型スパークプラグにおいて、前記電極の放
電面は、前記中心電極の発火部を隔てて対向配置され、
前記中心電極のギャップを形成した側面には貴金属部材
が配設されており、該貴金属部材の先端が前記碍子先端
面から０ｍｍ〜０．２ｍｍ前方に位置し、前記貴金属部
材の後端が前記碍子先端面から０．４ｍｍ以上、後方に
位置する構成を採用した。 【００１０】 【作用】先端が碍子先端面から０ｍｍ〜０．２ｍｍ（図
６の距離ｔ1 ）前方に位置し、後端が碍子先端面から
０．４ｍｍ（図６の距離ｔ2 ）以上、後方に位置してい
る貴金属部材により絶縁碍子のチャネリングの進行が抑
制される（理由は不明）。 【００１１】又、貴金属部材の先端が碍子先端面から０
ｍｍ〜０．２ｍｍ前方に位置しているので、火花消耗し
難い貴金属部材が沿面放電の火花を受け止め、発火部付
近の中心電極の電極消耗の進行が抑制される。 【００１２】後端と碍子先端面との距離を０．４ｍｍ以
上にしても、貴金属部材の先端が碍子先端面より後方に
引っ込んでいると、チャネリング抑制効果が少なくなり
（理由は不明）、且つ、貴金属部材が沿面放電の火花を
受け止めなくなるので発火部付近の中心電極の電極消耗
が進行する。 【００１３】貴金属部材の先端が碍子先端面から０ｍｍ
〜０．２ｍｍ前方に位置していても、後端と碍子先端面
との距離が０．４ｍｍ未満であると、チャネリング抑制
効果が少なくなる（理由は不明）。 【００１４】 【発明の効果】絶縁碍子のチャネリングの進行が遅く、
発火部付近の中心電極の電極消耗の進行が抑制されるの
で、沿面放電・セミ沿面放電型スパークプラグの寿命を
大幅に延ばすことができる。 【００１５】 【実施例】本発明の第１実施例を図１〜図６に基づいて
説明する。セミ沿面放電型スパークプラグＡは、筒状の
主体金具１と、主体金具１内に嵌め込まれて固定される
軸孔２１付の絶縁碍子２と、貴金属合金材３を周設し、
碍子先端面２２から突出状態に軸孔２１内に固定される
中心電極４とを具備し、碍子先端面２２に沿って放電を
行なう沿面ギャップｇ1 と、気中放電を行なう気中放電
ギャップｇ2 とを備える。 【００１６】主体金具１は、低炭素鋼で製造され、外側
電極１２、１２を先端面１１に溶接している。又、主体
金具１の先端外周にはネジ１３が螺刻され、ガスケット
を介して内燃機関のシリンダヘッド（何れも図示せず）
に装着される。 【００１７】Ｌ字状を呈する外側電極１２は、放電面１
２１が中心電極４の発火部を隔てて対向配置され、良熱
伝導性の銅を封入したニッケル合金材（本実施例ではイ
ンコネル600 ）で形成されている。 【００１８】絶縁碍子２は、アルミナを主体とするセラ
ミックで製造され、パッキンを介して座面を主体金具１
の段部に係止し、主体金具１の六角頭部（何れも図示せ
ず）を加締める事により、開口１４から先端が突出する
様に主体金具１内に固定される。 【００１９】絶縁碍子２の先端面２２は、放電面１２１
の内方縁端１２１ａより略同一平面または僅かに燃焼室
側（図示上方）に位置し、セミ沿面を構成している。 【００２０】先端付近の中心電極外周に幅０．８ｍｍ
（＝ｋ）で周設される貴金属合金材３は、白金リング３
０とニッケル合金材４０とをレーザーにより溶融凝固さ
せたものである。そして、図６に示す様に、貴金属合金
材３の先端３１は、中心電極先端から０．７５ｍｍ後方
で、且つ碍子先端面２２から０．２ｍｍ（＝距離ｔ1 ）
前方に位置し、後端３２は碍子先端面２２から０．６ｍ
ｍ（＝距離ｔ2 ）後方に位置する。 【００２１】中心電極４（外径ｄ＝２ｍｍ）は、良熱伝
導性の銅を内部に封入したニッケル合金材（本実施例で
はインコネル600 ）４０で形成され、碍子先端面２２か
ら所定距離（本実施例では０．９５ｍｍ）突出状態で軸
孔２１内に固定される。 【００２２】つぎに、中心電極４の製造方法を、図２に
基づいて説明する。 (1) 転造やプレス等の塑性加工により、ニッケル合金材
４０の先端付近の外周に凹溝４０１を形成する。 【００２３】尚、凹溝４０１の形成後の各部の寸法は以
下の通りであり、凹溝４０１の容積は、白金リング３０
の容積と略等しい。 【００２４】溝幅は０．６ｍｍ、溝深さは０．１４ｍ
ｍ、先端- 溝距離は０．８５ｍｍ（図２参照）。 【００２５】(2) 図２の工程ｈ1 に示す様に、ニッケル
合金材４０の先端方向から白金リング３０を嵌め込む。
尚、白金リング３０は、長さが凹溝４０１の外周に略等
しい白金ワイヤー（直径０．３ｍｍ）をリング状にした
ものである。 【００２６】(3) 図２の工程ｈ2 に示す様に、白金リン
グ３０を凹溝４０１位置に位置決めし、加締める。 【００２７】(4) 図２の工程ｈ3 に示す様に、ニッケル
合金材４０を（５／６）π・ｒａｄ／秒で回転させなが
ら、パルス幅２ｍＳ、７．５Ｊ、５ｐｐｓのＹＡＧレー
ザーＱを白金リング３０の表面外周に対して略直角方向
から４８発、照射する。 【００２８】(5) 図２の工程ｈ4 に示す様に、ＹＡＧレ
ーザーＱが白金リング３０及びニッケル合金材４０を溶
融するので白金がニッケル合金材４０に溶け込み、白金
- 中心電極母材成分（２０重量％前後）となる貴金属合
金材３が周設された（幅ｋ＝０．８ｍｍ、先端- 溝距離
が０．８５ｍｍ）中心電極４が完成する。 【００２９】つぎに、耐久試験（試験１、２）について
述べる。 ｛試験１｝溝幅（０．６ｍｍ）、及び凹溝４０１形成位
置（先端３１位置）を変更して、距離ｔ1 を０．２ｍ
ｍ、０．３ｍｍ、−０．１ｍｍ、０．４ｍｍ、距離ｔ2
を０．４ｍｍとしたセミ沿面放電型スパークプラグを製
造し、７００Ｈｒ迄の（試験条件；２０００ｃｃ ＤＯ
ＨＣ 六気筒、５０００ｒｐｍ×ｗ．ｏ．ｔ、火花エネ
ルギー２７ｍＪ）の耐久試験を行ない、絶縁碍子２のチ
ャネリング深さｗ（図３参照）を測定し、測定結果を図
４に示すグラフに表した。 【００３０】｛試験２｝溝幅（０．６ｍｍ）、及び凹溝
４０１形成位置（後端３２位置）を変更して、距離ｔ2
を０ｍｍ、０．２５ｍｍ、０．６ｍｍ、距離ｔ1 を０．
２ｍｍとしたセミ沿面放電型スパークプラグを製造し、
７００Ｈｒ迄の（試験条件；２０００ｃｃ ＤＯＨＣ
六気筒、５０００ｒｐｍ×ｗ．ｏ．ｔ、火花エネルギー
２７ｍＪ）の耐久試験を行ない、絶縁碍子２のチャネリ
ング深さｗ（図３参照）を測定し、測定結果を図５に示
すグラフに表した。 【００３１】本実施例は、以下の利点を有する。セミ沿
面放電型スパークプラグＡは、先端３１が碍子先端面２
２から０．２ｍｍ（距離ｔ1 ）前方に位置し、後端３２
が碍子先端面２２から０．６ｍｍ（距離ｔ2 ）、後方に
位置して環装される貴金属合金材３により絶縁碍子２の
チャネリングの進行がカーブ２０に示す様に大幅に抑制
される。 【００３２】又、貴金属合金材３の先端３１を、碍子先
端面２２から０．２ｍｍ前方に位置させているので、貴
金属合金材３より先に位置する中心電極４は若干細る
（図示せず）が、発火部付近の中心電極４の電極消耗の
進行が抑えられるので、強度が低下せず、中心電極４の
耐久性が向上する。 【００３３】絶縁碍子２のチャネリングの進行が大幅に
抑制され、且つ、発火部付近の中心電極４の電極消耗の
進行が抑えられるので、セミ沿面放電型スパークプラグ
Ａは長寿命である。 【００３４】つぎに、本発明の第２実施例を、図７、図
８に基づいて説明する。沿面放電型スパークプラグＢ
は、リング状の接地電極５１を一体形成した主体金具５
と、主体金具５内に嵌め込まれて固定される軸孔６１付
の絶縁碍子６と、軸孔６１内に固定される中心電極７と
を具備する。 【００３５】主体金具５は、低炭素鋼により円筒状に形
成され、外周には内燃機関のシリンダヘッド（図示せ
ず）に装着する為のねじ５２が形成されている。又、主
体金具５の胴部には、シリンダヘッドを外気からシール
する為のガスケット５３が装着されている。尚、接地電
極５１の内周面５１１と中心電極７の先端外周面との間
には沿面放電ギャップｇ3 が形成されている。 【００３６】絶縁碍子６は、アルミナを主体とするセラ
ミック焼結体で形成され、先端段部６２が主体金具５の
内周座面５４に係止される。 【００３７】先端部を碍子先端面６４から突出させて軸
孔６１に固定される中心電極７（外径２．５ｍｍ）は、
良熱伝導性の銅７０１を封入したニッケル合金材（本実
施例ではインコネル600 ）７０で形成され、先端付近の
外周に、白金とニッケル合金材７０とが溶融凝固した貴
金属合金材８を、図２に準じた工程により、中心電極外
周壁７２と面一的に環装している。 【００３８】先端付近の中心電極外周に幅０．８ｍｍ
（＝ｋ）で周設される貴金属合金材８は、第１実施例と
同様に、白金リングとニッケル合金材７０とをレーザー
により溶融凝固させたものである。そして、貴金属合金
材８の先端８１は、中心電極先端から０．７５ｍｍ後方
で、且つ碍子先端面６４から０．２ｍｍ前方に位置し、
後端８２は碍子先端面６４から０．６ｍｍ後方に位置す
る。 【００３９】本実施例は、以下の利点を有する。沿面放
電型スパークプラグＢは、７００Ｈｒ耐久試験（試験条
件；２０００ｃｃ ＤＯＨＣ 六気筒、５０００ｒｐｍ
×ｗ．ｏ．ｔ、火花エネルギー２７ｍＪ）を行なうと、
図８に示す様に、貴金属合金材８より先方に位置する中
心電極７は若干細るが発火部付近の中心電極７の電極消
耗は非常に少なく、又、碍子先端面６４のチャネリング
深さは１ｍｍ以下であり、耐久性に優れる。 【００４０】本発明は、上記実施例以外に、つぎの実施
態様を含む。 α．ニッケル合金材４０、７０の先端付近の外周に周設
する溝は、図２に示す様な凹溝４０１以外に、楔状溝、
台形溝、円弧状溝等であっても良い。 【００４１】β．ニッケル合金材４０、７０は、他の組
成を有するニッケル合金でも良く、又、白金リング３０
は、イリジウム、白金- イリジウム合金、貴金属- ニッ
ケル合金等でも良い。 【００４２】γ．貴金属合金材３、８は、レーザーの照
射以外に、電気溶接等で形成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る、セミ沿面放電型ス
パークプラグの、部分断面図付きの斜視図である。 【図２】中心電極の製造工程図である。 【図３】絶縁碍子のチャネリングを示す説明図である。 【図４】距離ｔ2 ＝０．４ｍｍ一定で、距離ｔ1 を変化
させた時の、耐久時間- チャネリング深さ特性を示すグ
ラフである。 【図５】距離ｔ1 ＝０．２ｍｍ一定で、距離ｔ2 を変化
させた時の、耐久時間- チャネリング深さ特性を示すグ
ラフである。 【図６】貴金属合金材の位置関係を示す断面図である。 【図７】本発明の第２実施例に係る、沿面放電型スパー
クプラグの断面図である。 【図８】その沿面放電型スパークプラグの、耐久後にお
ける様子を示す断面図である。 【図９】従来の沿面放電型スパークプラグの断面図であ
る。 【図１０】従来の沿面放電型スパークプラグの断面図で
ある。 【図１１】発明者らが試作した沿面放電型スパークプラ
グの要部断面図である。 【符号の説明】 Ａ セミ沿面放電型スパークプラグ（沿面放電・セミ沿
面放電型スパークプラグ） Ｂ 沿面放電型スパークプラグ（沿面放電・セミ沿面放
電型スパークプラグ） １、５ 主体金具 ２、６ 絶縁碍子 ３、８ 貴金属合金材（貴金属部材） ４、７ 中心電極 ３１ 先端 ３２ 後端 ２１、６１ 軸孔 ２２、６４ 碍子先端面
パークプラグの、部分断面図付きの斜視図である。 【図２】中心電極の製造工程図である。 【図３】絶縁碍子のチャネリングを示す説明図である。 【図４】距離ｔ2 ＝０．４ｍｍ一定で、距離ｔ1 を変化
させた時の、耐久時間- チャネリング深さ特性を示すグ
ラフである。 【図５】距離ｔ1 ＝０．２ｍｍ一定で、距離ｔ2 を変化
させた時の、耐久時間- チャネリング深さ特性を示すグ
ラフである。 【図６】貴金属合金材の位置関係を示す断面図である。 【図７】本発明の第２実施例に係る、沿面放電型スパー
クプラグの断面図である。 【図８】その沿面放電型スパークプラグの、耐久後にお
ける様子を示す断面図である。 【図９】従来の沿面放電型スパークプラグの断面図であ
る。 【図１０】従来の沿面放電型スパークプラグの断面図で
ある。 【図１１】発明者らが試作した沿面放電型スパークプラ
グの要部断面図である。 【符号の説明】 Ａ セミ沿面放電型スパークプラグ（沿面放電・セミ沿
面放電型スパークプラグ） Ｂ 沿面放電型スパークプラグ（沿面放電・セミ沿面放
電型スパークプラグ） １、５ 主体金具 ２、６ 絶縁碍子 ３、８ 貴金属合金材（貴金属部材） ４、７ 中心電極 ３１ 先端 ３２ 後端 ２１、６１ 軸孔 ２２、６４ 碍子先端面
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01T 13/52
H01T 13/46
H01T 13/14
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 筒状の主体金具と、該主体金具内に嵌め
込まれて固定される軸孔付の絶縁碍子と、先端部を碍子
先端面から突出させて前記軸孔に固定される中心電極
と、前記絶縁碍子の前記碍子先端面に沿って、前記中心
電極の側面との間で沿面放電させるギャップを形成した
電極とを具備した沿面放電・セミ沿面放電型スパークプ
ラグにおいて、前記電極の放電面は、前記中心電極の発火部を隔てて対
向配置され、 前記中心電極のギャップを形成した側面に
は貴金属部材が配設されており、該貴金属部材の先端が
前記碍子先端面から０ｍｍ〜０．２ｍｍ前方に位置し、
前記貴金属部材の後端が前記碍子先端面から０．４ｍｍ
以上、後方に位置することを特徴とする沿面放電・セミ
沿面放電型スパークプラグ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22080693A JP3424961B2 (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | 沿面放電・セミ沿面放電型スパークプラグ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22080693A JP3424961B2 (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | 沿面放電・セミ沿面放電型スパークプラグ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0773956A JPH0773956A (ja) | 1995-03-17 |
| JP3424961B2 true JP3424961B2 (ja) | 2003-07-07 |
Family
ID=16756860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22080693A Expired - Fee Related JP3424961B2 (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | 沿面放電・セミ沿面放電型スパークプラグ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3424961B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69601608T2 (de) * | 1995-09-20 | 1999-06-24 | Ngk Spark Plug Co | Zündkerze für Verbrennungsmotor |
| JP3574012B2 (ja) | 1998-09-25 | 2004-10-06 | 日本特殊陶業株式会社 | スパークプラグ |
| JP2004165168A (ja) * | 1999-06-25 | 2004-06-10 | Ngk Spark Plug Co Ltd | スパークプラグ |
| JP4975133B2 (ja) * | 1999-06-25 | 2012-07-11 | 日本特殊陶業株式会社 | スパークプラグ |
| JP2001068252A (ja) | 1999-06-25 | 2001-03-16 | Ngk Spark Plug Co Ltd | スパークプラグ |
| JP6709151B2 (ja) * | 2016-12-15 | 2020-06-10 | 株式会社デンソー | 点火制御システム及び点火制御装置 |
| JP7022628B2 (ja) | 2017-03-31 | 2022-02-18 | 株式会社Soken | 内燃機関用のスパークプラグ |
-
1993
- 1993-09-06 JP JP22080693A patent/JP3424961B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0773956A (ja) | 1995-03-17 |
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