JP3461637B2 - 内燃機関用スパークプラグ - Google Patents
内燃機関用スパークプラグInfo
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Description
部の構造を改良した内燃機関用スパークプラグに関す
る。
接地電極の中心電極側部を中心電極側に向かって幅が減
少する台形状に形成して着火性の向上と放電要求電圧の
低減を図った台形接地電極付きスパークプラグが提案さ
れている。また、接地電極の先端部を幅が先細となる楔
状に形成して着火性を向上させた楔状接地電極付きスパ
ークプラグが公知である。
る高圧縮エンジンや希薄燃焼エンジンでは、火花放電に
よる着火性が低下したり、放電要求電圧が高くなってい
る。このため、従来の台形接地電極や楔状接地電極で
は、着火性が不充分であったり、要求電圧が増大する問
題が生じている。
燃焼エンジンにおいても着火性の向上と要求電圧の低下
を十分に実現できる台形・楔状接地電極を備えた内燃機
関用スパークプラグを提供するにある。
具と、該主体金具に嵌着された軸穴付き絶縁碍子と、該
絶縁碍子の前記軸穴に嵌着された中心電極と、前記主体
金具の先端に突設されるとともに先端部が前記中心電極
方向に曲げられた接地電極とを備え、該接地電極の前記
先端部の前記中心電極側の面と前記中心電極の先端面と
の間で火花放電間隙を形成した内燃機関用スパークプラ
グにおいて、前記接地電極の前記先端部は、テーパー角
度β=60°〜120°、前記接地電極の厚さBと台形
状部の厚さbとはb/B=1/2〜2/3の関係を有す
る断面が前記中心電極の先端側に向かって幅が減少する
台形状部を有し、かつテーパー角度α=30°〜40
°、楔部の幅Aと先端の幅aとはa/A=1/3〜1/
2なる楔形状の楔部を持つことを特徴とする。
の前記先端部の前記中心電極側の面に貴金属チップを溶
接した。請求項3に記載の構成では、前記中心電極の先
端面の直径が1.2mm以下であることを特徴とする。
状断面とを組み合わせた構造に形成した相乗作用によ
り、着火性が向上できる。火花放電間隙を小さくしても
着火性が維持できるため、火花放電間隙を小さくして放
電要求電圧が低減できる。この接地電極の先端部の構造
は、接地電極の先端部の体積を低減できるため消炎作用
の低減効果が大きい。また、燃焼室内の気流を擾乱させ
る作用が小さいため、着火性の向上に有利であるととも
に、先細構造であるため強度上も有利である。また請求
項3の如く、前記接地電極に細径(好ましくは、直径
1.2mm以下)の中心電極を組み合わせることによ
り、さらに着火性を向上することができる。
ジンに装着した場合に強力な着火性により円滑な運転が
可能になる。なお、接地電極の発火面が狭くなり火花消
耗が増大するため、請求項2の如く接地電極の発火面に
貴金属チップを溶接して火花消耗を防止することが望ま
しい。この場合、接地電極の発火面が狭いため貴金属の
使用量が少なくできる利点がある。
内燃機関用スパークプラグの先端部を示す。スパークプ
ラグは、筒状主体金具1と、主体金具1に嵌着された軸
穴21付き絶縁碍子2とを備える。軸穴21には、先端
部31が絶縁碍子2の先端面22から突き出た状態で中
心電極3が嵌着されている。
状の接地電極4が溶接されるとともに、先端部41が中
心電極3側に曲げられている。接地電極4は、幅A、厚
さBの矩形断面の母材の中心電極3側の両角を、テーパ
ー角βの傾斜面で削除した断面が台形状となっている台
形部を有する。なお、台形部は、接地電極4の先端部4
1のみに形成してもよい。
端部41は中心電極3の中心線の延長線に直交するよう
に曲げられている。先端部41は、幅がテーパー角αで
先細となる楔形状の楔部となっている。この楔状・台形
接地電極4の先端部41の中心電極側の面42は、中心
電極3の先端面との間でスパークギャップ(火花放電間
隙)Gを形成している。中心電極側の面42(発火面)
には、白金Pt、白金イリジウムPt−Ir、白金ニッ
ケルPt−Ni、Pt−Ir−Niなどの貴金属5が溶
接されている。
の先端部を成形してテーパー角略90度の円錐台部32
とテーパー角略30度の円錐台部33を設け、円錐台部
33の端面に白金Pt、白金イリジウムPt−Ir、白
金ニッケルPt−Ni、Pt−Ir−Niなどの貴金属
6を溶接している。なお、円錐台部33は円柱形状であ
ってもよい。
ームの照射、抵抗溶接などにより貴金属5および6と電
極母材とを溶融して接合されている。貴金属5および6
は、中心電極3の発火部および接地電極4の発火部の火
花消耗を低減させ、スパークプラグを長寿命化させる。
この発明では、接地電極4の先端部41が楔状・台形で
あることにより、接地電極4の発火面の面積が小さくで
きるため、貴金属5の使用量を低減できる。
は、テーパー角度α=30°〜40°、接地電極4の基
部の幅Aと接地電極4の先端の幅aとはa/A=1/3
〜1/2に設定し、断面のテーパー角度β=60°〜1
20°、接地電極4の厚さBと台形状部の厚さbはb/
B=1/2〜2/3に設定している。
価テスト結果によるものであり、つぎの理由による。楔
部のテーパー角度αは、小さすぎると幅の小さい部分が
曲げ部にかかり強度が低下する。また、大きすぎると接
地電極4の先端部41の体積が大きく消炎作用の低減が
不充分となる。接地電極4の先端の幅aは、小さすぎる
と火花消耗が大きくなり、大きすぎると前記消炎作用の
低減が不充分となる。
の厚さbと接地電極4の厚さBとの比は、機械的強度、
耐火花消耗性を維持しながら、消炎防止効果の向上と、
火花放電に必要な要求電圧の低下とを実現するためには
上記範囲であることが必要である。
にかかる、この発明の楔状・台形スパークプラグ、比較
用の台形スパークプラグ、接地電極が矩形断面の一般形
状スパークプラグについて、着火性の評価を行った結果
を示す。スパークギャップGは、いずれも0.75mm
に設定した。エンジンの運転条件は、700rpm×
(−530mmHg)、点火タイミングは10°BTD
Cで行い、着火限界空燃比A/Fを測定した。
の楔状・台形スパークプラグは、台形スパークプラグ、
または一般形状スパークプラグに比較して着火限界空燃
比A/Fを大きくでき、希薄燃焼エンジンにおいても良
好な着火性を有することが証明されている。
0.75〜1.05mmまで変化させた場合の着火限界
空燃比A/Fの測定結果を示す。この測定結果から、こ
の発明の楔状・台形スパークプラグは、スパークギャッ
プGを0.75まで小さくしても、着火限界空燃比A/
Fが大きいままである。このため、スパークギャップが
小さくても着火限界空燃比A/Fの低下が生じない。こ
れにより、着火性を維持したままスパークギャップGを
小さくして、放電要求電圧を低くすることが可能にな
る。
ある。
タのグラフである。
Claims (3)
- 【請求項1】 筒状主体金具と、該主体金具に嵌着され
た軸穴付き絶縁碍子と、該絶縁碍子の前記軸穴に嵌着さ
れた中心電極と、前記主体金具の先端に突設されるとと
もに先端部が前記中心電極方向に曲げられた接地電極と
を備え、該接地電極の前記先端部の前記中心電極側の面
と前記中心電極の先端面との間で火花放電間隙を形成し
た内燃機関用スパークプラグにおいて、 前記接地電極の前記先端部は、テーパー角度β=60°
〜120°、前記接地電極の厚さBと台形状部の厚さb
とはb/B=1/2〜2/3の関係を有する断面が前記
中心電極の先端側に向かって幅が減少する台形状部を有
し、かつテーパー角度α=30°〜40°、楔部の幅A
と先端の幅aとはa/A=1/3〜1/2なる楔形状の
楔部を持つことを特徴とする内燃機関用スパークプラ
グ。 - 【請求項2】 請求項1において、前記接地電極の前記
先端部の前記中心電極側の面に貴金属チップを溶接した
ことを特徴とする内燃機関用スパークプラグ。 - 【請求項3】 請求項1及び2において、前記中心電極
の先端面の直径が1.2mm以下であることを特徴とす
る内燃機関用スパークプラグ。
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- 1995-11-02 JP JP28564195A patent/JP3461637B2/ja not_active Expired - Fee Related
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