JP3500664B2 - 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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- JP3500664B2 JP3500664B2 JP20510893A JP20510893A JP3500664B2 JP 3500664 B2 JP3500664 B2 JP 3500664B2 JP 20510893 A JP20510893 A JP 20510893A JP 20510893 A JP20510893 A JP 20510893A JP 3500664 B2 JP3500664 B2 JP 3500664B2
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- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T13/00—Sparking plugs
- H01T13/20—Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation
- H01T13/39—Selection of materials for electrodes
-
- H—ELECTRICITY
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- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T13/00—Sparking plugs
- H01T13/46—Sparking plugs having two or more spark gaps
- H01T13/467—Sparking plugs having two or more spark gaps in parallel connection
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関用のスパーク
プラグに関する。
プラグに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来内燃機関、特にレシプロ機関に用い
られてきたスパークプラグにおいて、中心電極と該中心
電極に対向して設けられた接地電極の間のエアギャップ
に、スパークを発生させるのに必要な電圧（以下、要求
電圧と言う）は、近年の車両の低燃費化の動向から、非
常に高い値になってきている。そのため、点火系内で絶
縁破壊が発生することもあり、低い要求電圧でスパーク
を発生できるような技術が望まれている。
られてきたスパークプラグにおいて、中心電極と該中心
電極に対向して設けられた接地電極の間のエアギャップ
に、スパークを発生させるのに必要な電圧（以下、要求
電圧と言う）は、近年の車両の低燃費化の動向から、非
常に高い値になってきている。そのため、点火系内で絶
縁破壊が発生することもあり、低い要求電圧でスパーク
を発生できるような技術が望まれている。
【０００３】前述の如き技術を提供する発明として、特
公昭５２−１５７３９号公報及び特開昭５１−６６９４
６号公報に開示されたものがある。特公昭５２−１５７
３９号公報で開示される技術は、中心電極の端面と対向
して設けられた第１の接地電極と前記中心電極との間に
形成される第１のスパークギャップと、第１の接地電極
に対し、中心電極の回りにほぼ９０度へだてた位置に配
置した第２の接地電極の先端と中心電極の外周面との間
に形成された第２のスパークギャップとを有してなるス
パークプラグである。しかしながら、当該の発明の如き
スパークプラグは、内燃機関に装着して使用すると、中
心電極が著しく消耗することによってスパークギャップ
が増大し、要求電圧が上昇するという問題がある。
公昭５２−１５７３９号公報及び特開昭５１−６６９４
６号公報に開示されたものがある。特公昭５２−１５７
３９号公報で開示される技術は、中心電極の端面と対向
して設けられた第１の接地電極と前記中心電極との間に
形成される第１のスパークギャップと、第１の接地電極
に対し、中心電極の回りにほぼ９０度へだてた位置に配
置した第２の接地電極の先端と中心電極の外周面との間
に形成された第２のスパークギャップとを有してなるス
パークプラグである。しかしながら、当該の発明の如き
スパークプラグは、内燃機関に装着して使用すると、中
心電極が著しく消耗することによってスパークギャップ
が増大し、要求電圧が上昇するという問題がある。
【０００４】又、特開昭５１−６６９４６号公報で開示
される技術は、中心電極とその該外周面に対向して設け
られた接地電極とによりスパークギャップを形成し、こ
のスパークギャップに火花放電を発生することにより混
合気に点火する如くに構成した内燃機関用スパークプラ
グに於て、前記中心電極のスパークギャップを形成する
側壁に、前記中心電極の軸方向に前記中心電極の端面ま
で伸びる溝を設けたことを特徴とするスパークプラグで
ある。しかしながら、当該の発明の如きスパークプラグ
においても、内燃機関に装着して使用すると、中心電極
及び接地電極が著しく消耗することによって、スパーク
ギャップが増大し、要求電圧が上昇するという問題があ
る。
される技術は、中心電極とその該外周面に対向して設け
られた接地電極とによりスパークギャップを形成し、こ
のスパークギャップに火花放電を発生することにより混
合気に点火する如くに構成した内燃機関用スパークプラ
グに於て、前記中心電極のスパークギャップを形成する
側壁に、前記中心電極の軸方向に前記中心電極の端面ま
で伸びる溝を設けたことを特徴とするスパークプラグで
ある。しかしながら、当該の発明の如きスパークプラグ
においても、内燃機関に装着して使用すると、中心電極
及び接地電極が著しく消耗することによって、スパーク
ギャップが増大し、要求電圧が上昇するという問題があ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】内燃機関に装着して使
用しても、本来の低い要求電圧が維持できるスパークプ
ラグを提供する。
用しても、本来の低い要求電圧が維持できるスパークプ
ラグを提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】中心電極と、該中心電極
の外周面に放電部となる先端面が対向する接地電極と、
前記中心電極の外周面と前記接地電極の放電部との間に
形成されたギャップとから構成された内燃機関用スパー
クプラグに於いて、前記中心電極の先端面であって、前
記放電部に対向する位置に、前記中心電極を構成する部
材に比して耐消耗性の優れた部材から成り、前記中心電
極の先端面と同一の断面形状を有し、かつ０．２〜１．
０ｍｍの厚さを有する先端電極が配置され、更に、前記
接地電極の前記放電部の前記中心電極軸方向厚さが、前
記の先端電極の厚さよりも少なくとも０．２ｍｍ大き
く、前記中心電極と前記接地電極間で火花放電着火する
ように構成する。また、前記中心電極に付設された前記
先端電極の先端面に対向して設けられた接地電極を有す
るように構成する。
の外周面に放電部となる先端面が対向する接地電極と、
前記中心電極の外周面と前記接地電極の放電部との間に
形成されたギャップとから構成された内燃機関用スパー
クプラグに於いて、前記中心電極の先端面であって、前
記放電部に対向する位置に、前記中心電極を構成する部
材に比して耐消耗性の優れた部材から成り、前記中心電
極の先端面と同一の断面形状を有し、かつ０．２〜１．
０ｍｍの厚さを有する先端電極が配置され、更に、前記
接地電極の前記放電部の前記中心電極軸方向厚さが、前
記の先端電極の厚さよりも少なくとも０．２ｍｍ大き
く、前記中心電極と前記接地電極間で火花放電着火する
ように構成する。また、前記中心電極に付設された前記
先端電極の先端面に対向して設けられた接地電極を有す
るように構成する。
【０００７】
【作用】上記の如き構成からなるスパークプラグを内燃
機関に装着使用することにより前記中心電極と前記接地
電極間で火花放電着火する。前記先端電極は、前記中心
電極よりも耐消耗性に優れるため、前記中心電極に比し
て消耗しない。即ち、前記先端電極の径が、前記中心電
極の径よりも大となる消耗状態となる。
機関に装着使用することにより前記中心電極と前記接地
電極間で火花放電着火する。前記先端電極は、前記中心
電極よりも耐消耗性に優れるため、前記中心電極に比し
て消耗しない。即ち、前記先端電極の径が、前記中心電
極の径よりも大となる消耗状態となる。
【０００８】
【発明の効果】耐消耗性を備えた前記先端電極の具備に
よるスパークギャップ増大の抑制，及び上記の消耗形態
の形成に基づく中心電極近傍の電界強度の強化により本
来の低い要求電圧が維持できる。
よるスパークギャップ増大の抑制，及び上記の消耗形態
の形成に基づく中心電極近傍の電界強度の強化により本
来の低い要求電圧が維持できる。
【０００９】
【実施例】図１に本発明の構成を説明する図を記す。
又、図２に、図１のＡ部分の拡大図を記す。ここでスパ
ークプラグ１は、インコネル６００などのＮｉ基耐熱合
金よりなる中心電極２の先端面２−１に、該中心電極２
の先端面２−１とほぼ同一形状の円板状の白金合金（Ｐ
ｔ−２０wt％Ｉｒ）からなる先端電極４を溶接にて接合
された中心電極２と、該中心電極２の外周面２−２に対
向して設けられた放電部３−１を備えた接地電極３と、
該接地電極３の放電部３−１と前記中心電極２の外周面
２−２との距離である火花ギャップ５ １．１ｍｍとか
ら構成されている。尚、前記の先端電極４の厚さを０．
１〜１．２ｍｍとし、前記接地電極３の前記放電部３−
１の前記中心電極軸方向の厚さを０．４〜１．６ｍｍと
して、スパークプラグ１を作製した。このように準備し
た供給品を車両エンジンに装着して５万ｋｍ走行後に、
要求電圧を測定した。その結果を図４および図５に記
す。
又、図２に、図１のＡ部分の拡大図を記す。ここでスパ
ークプラグ１は、インコネル６００などのＮｉ基耐熱合
金よりなる中心電極２の先端面２−１に、該中心電極２
の先端面２−１とほぼ同一形状の円板状の白金合金（Ｐ
ｔ−２０wt％Ｉｒ）からなる先端電極４を溶接にて接合
された中心電極２と、該中心電極２の外周面２−２に対
向して設けられた放電部３−１を備えた接地電極３と、
該接地電極３の放電部３−１と前記中心電極２の外周面
２−２との距離である火花ギャップ５ １．１ｍｍとか
ら構成されている。尚、前記の先端電極４の厚さを０．
１〜１．２ｍｍとし、前記接地電極３の前記放電部３−
１の前記中心電極軸方向の厚さを０．４〜１．６ｍｍと
して、スパークプラグ１を作製した。このように準備し
た供給品を車両エンジンに装着して５万ｋｍ走行後に、
要求電圧を測定した。その結果を図４および図５に記
す。
【００１０】以下、図４及び図５について説明する。図
４は、前記先端電極４の厚さに対する５万ｋｍ走行後の
要求電圧を測定した結果である。尚、要求電圧は運転条
件により変化するため、運転条件は全負荷１０００ｒｐ
ｍに固定し測定、また要求電圧値は、１０００回の放電
での最大値を採用した。図４中の（ア）は前記接地電極
３の放電部３−１の厚さか１．４ｍｍの場合で、従来技
術での要求電圧値が３０〜３１ＫＶである。このことか
ら前記先端電極厚さは少なくとも０．２ｍｍ以上１．０
ｍｍ以下が必要である。
４は、前記先端電極４の厚さに対する５万ｋｍ走行後の
要求電圧を測定した結果である。尚、要求電圧は運転条
件により変化するため、運転条件は全負荷１０００ｒｐ
ｍに固定し測定、また要求電圧値は、１０００回の放電
での最大値を採用した。図４中の（ア）は前記接地電極
３の放電部３−１の厚さか１．４ｍｍの場合で、従来技
術での要求電圧値が３０〜３１ＫＶである。このことか
ら前記先端電極厚さは少なくとも０．２ｍｍ以上１．０
ｍｍ以下が必要である。
【００１１】図５は、前記接地電極３の放電部３−１の
厚さに対する要求電圧を、前記中心電極２の先端電極４
の厚さをパラメータとして表したグラフである。図５中
の（イ）（ウ）（エ）は、前記先端電極４の厚さが、各
々０．３ｍｍ、０．５ｍｍ、０．７ｍｍの場合に対応し
ている。図５より、安定した低い要求電圧を得るために
は、前記先端電極４の厚さ、０．３ｍｍ、０．５ｍｍ、
０．７ｍｍに対応して、前記接地電極３の放電部３−１
の厚さは、各々０．５ｍｍ、０．７ｍｍ、０．９ｍｍ以
上に設定するのが望ましい。即ち、前記放電部３−１の
厚さは、先端電極４の厚さよりも、少なくとも０．２ｍ
ｍ以上大きく設定するのが望ましい。
厚さに対する要求電圧を、前記中心電極２の先端電極４
の厚さをパラメータとして表したグラフである。図５中
の（イ）（ウ）（エ）は、前記先端電極４の厚さが、各
々０．３ｍｍ、０．５ｍｍ、０．７ｍｍの場合に対応し
ている。図５より、安定した低い要求電圧を得るために
は、前記先端電極４の厚さ、０．３ｍｍ、０．５ｍｍ、
０．７ｍｍに対応して、前記接地電極３の放電部３−１
の厚さは、各々０．５ｍｍ、０．７ｍｍ、０．９ｍｍ以
上に設定するのが望ましい。即ち、前記放電部３−１の
厚さは、先端電極４の厚さよりも、少なくとも０．２ｍ
ｍ以上大きく設定するのが望ましい。
【００１２】以上のように構成したスパークプラグは、
内燃機関に装着されて使用されると前記中心電極と前記
接地電極間で火花放電、着火する。ところが、前記先端
電極が前記中心電極よりも優れた耐消耗性を有すること
から、図３に示すように、前記先端電極４の径が、該先
端電極４の配置された付近の該中心電極２の径よりも大
となる消耗形態を形成する。これにより前記中心電極近
傍の電界強度が強化できることから、低い要求電圧を維
持することができる。
内燃機関に装着されて使用されると前記中心電極と前記
接地電極間で火花放電、着火する。ところが、前記先端
電極が前記中心電極よりも優れた耐消耗性を有すること
から、図３に示すように、前記先端電極４の径が、該先
端電極４の配置された付近の該中心電極２の径よりも大
となる消耗形態を形成する。これにより前記中心電極近
傍の電界強度が強化できることから、低い要求電圧を維
持することができる。
【００１３】（第２実施例）
本発明は前述の第１実施例に対して、前記中心電極２に
付設された先端電極４の先端面４−１に対向する接地電
極３′とスパークギャップ５−１を設けたものである。
図６に構成を記す。尚、前記スパークギャップ５−１
は、前記先端電極４の先端面４−１に対向する前記接地
電極３′と前記先端面４−１との間に形成され、前記中
心電極２の外周面２−２と前記接地電極３の放電部３−
１との間に形成されたスパークギャップ５と同一のギャ
ップ値１．１ｍｍとした。
付設された先端電極４の先端面４−１に対向する接地電
極３′とスパークギャップ５−１を設けたものである。
図６に構成を記す。尚、前記スパークギャップ５−１
は、前記先端電極４の先端面４−１に対向する前記接地
電極３′と前記先端面４−１との間に形成され、前記中
心電極２の外周面２−２と前記接地電極３の放電部３−
１との間に形成されたスパークギャップ５と同一のギャ
ップ値１．１ｍｍとした。
【００１４】本実施例は、第１実施例に加えて第３の接
地電極を設けたことから、電極消耗は更に少なく、又、
第１実施例と同様の消耗形態を形成することから、低い
要求電圧を維持できる。尚、前記の第１、第２実施例
で、前記中心電極２に対向する前記接地電極３の放電部
３−１に、前記接地電極３よりも耐消耗性の優れた部材
（例えばＰｔ或いはＰｔ合金、又はその他材料から成
る）を具備することによって消耗量は、更に低減する。
そのため、スパークギャップ５及び５−１は更に安定
し、低い要求電圧を維持できる。
地電極を設けたことから、電極消耗は更に少なく、又、
第１実施例と同様の消耗形態を形成することから、低い
要求電圧を維持できる。尚、前記の第１、第２実施例
で、前記中心電極２に対向する前記接地電極３の放電部
３−１に、前記接地電極３よりも耐消耗性の優れた部材
（例えばＰｔ或いはＰｔ合金、又はその他材料から成
る）を具備することによって消耗量は、更に低減する。
そのため、スパークギャップ５及び５−１は更に安定
し、低い要求電圧を維持できる。
【図１】本発明の構成を説明する図である。
【図２】図１のＡ部の拡大図である。
【図３】本発明の作用を説明する図である。
【図４】本発明の効果を説明する図である。
【図５】本発明の効果を説明する図である。
【図６】本発明の第２実施例の構成を説明する図であ
る。
る。
１ 本発明のスパークプラグ
２ 中心電極
２−１ 中心電極２の先端面
２−２ 中心電極２の外周面
３ 接地電極
３−１ 接地電極３の放電部
４ 先端電極
５，５−１ スパークギャップ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭59−119692（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−49180（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−326107（ＪＰ，Ａ)
特開 昭49−41734（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−176979（ＪＰ，Ａ)
特公 平２−54636（ＪＰ，Ｂ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01T 13/00 - 21/06
Claims (2)
- 【請求項１】 中心電極と、該中心電極の外周面に放電
部となる先端面が対向する接地電極と、前記中心電極の
外周面と前記接地電極の放電部との間に形成されたギャ
ップとから構成された内燃機関用スパークプラグに於い
て、前記中心電極の先端面であって、前記放電部に対向
する位置に、前記中心電極を構成する部材に比して耐消
耗性の優れた部材から成り、前記中心電極の先端面と同
一の断面形状を有し、かつ０．２〜１．０ｍｍの厚さを
有する先端電極が配置され、更に、前記接地電極の前記
放電部の前記中心電極軸方向厚さが、前記の先端電極の
厚さよりも少なくとも０．２ｍｍ大きく、前記中心電極
と前記接地電極間で火花放電着火することを特徴とする
スパークプラグ。 - 【請求項２】 前記中心電極に付設された前記先端電極
の先端面に対向して設けられた接地電極を有する請求項
１に記載のスパークプラグ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20510893A JP3500664B2 (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | 内燃機関用スパークプラグ |
| US08/291,544 US5502352A (en) | 1993-08-19 | 1994-08-16 | Spark plug having horizontal discharge |
| DE4429272A DE4429272B4 (de) | 1993-08-19 | 1994-08-18 | Zündkerze für einen Verbrennungsmotor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20510893A JP3500664B2 (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | 内燃機関用スパークプラグ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0757850A JPH0757850A (ja) | 1995-03-03 |
| JP3500664B2 true JP3500664B2 (ja) | 2004-02-23 |
Family
ID=16501557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20510893A Expired - Fee Related JP3500664B2 (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | 内燃機関用スパークプラグ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5502352A (ja) |
| JP (1) | JP3500664B2 (ja) |
| DE (1) | DE4429272B4 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4100725B2 (ja) * | 1995-03-16 | 2008-06-11 | 株式会社デンソー | 内燃機関用スパークプラグ |
| US5751096A (en) * | 1995-10-27 | 1998-05-12 | Lahens; Albert | Spark plug having a plurality of vertical ground electrodes and a vertical cylindrical shaped center electrode in parallel formation for use in a internal combustion engine |
| US5892319A (en) * | 1996-01-04 | 1999-04-06 | Rossi; Paul | Top and side firing spark plug |
| DE19623989C2 (de) * | 1996-06-15 | 1998-07-30 | Bosch Gmbh Robert | Zündkerze für eine Brennkraftmaschine |
| JP3843217B2 (ja) * | 2001-04-25 | 2006-11-08 | 靖雄 磯野 | 内燃機関用点火装置および燃料室内に充填された燃料への点火方法 |
| EP1544970B1 (en) * | 2003-12-19 | 2007-05-16 | Ngk Spark Plug Co., Ltd | Spark plug |
| US20050194877A1 (en) * | 2004-03-04 | 2005-09-08 | Horn Joseph B. | Spark plug having multiple point firing points |
| US20070252503A1 (en) * | 2006-04-26 | 2007-11-01 | Topfire Technologies, Llc | Spark plug having a reference electrode and an elongated electrode |
| JP2008171646A (ja) * | 2007-01-10 | 2008-07-24 | Denso Corp | 内燃機関用のスパークプラグ |
| JP5870629B2 (ja) * | 2011-11-02 | 2016-03-01 | 株式会社デンソー | 内燃機関用のスパークプラグ及びその取付構造 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4938866A (ja) * | 1972-08-18 | 1974-04-11 | ||
| JPS5166946A (ja) * | 1974-12-05 | 1976-06-10 | Nippon Denso Co | Nainenkikanyosupaakupuragu |
| US4122366A (en) * | 1977-01-03 | 1978-10-24 | Stutterheim F Von | Spark plug |
| US4514657A (en) * | 1980-04-28 | 1985-04-30 | Nippon Soken, Inc. | Spark plug having dual gaps for internal combustion engines |
| JPS5715739A (en) * | 1980-07-01 | 1982-01-27 | Oshita Kazuyoshi | Building ventilation system |
| US4904216A (en) * | 1983-09-13 | 1990-02-27 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Process for producing the center electrode of spark plug |
| JP3081974B2 (ja) * | 1991-10-22 | 2000-08-28 | 日本特殊陶業株式会社 | スパークプラグ |
| JP2992782B2 (ja) * | 1991-10-22 | 1999-12-20 | 日本特殊陶業株式会社 | 内燃機関用スパークプラグ |
| JP3081973B2 (ja) * | 1991-10-22 | 2000-08-28 | 日本特殊陶業株式会社 | 内燃機関用スパークプラグ |
| JPH05166946A (ja) * | 1991-12-19 | 1993-07-02 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPH05242953A (ja) * | 1992-02-28 | 1993-09-21 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 多極スパークプラグとその外側電極の成形方法 |
| JP3011249B2 (ja) * | 1992-05-22 | 2000-02-21 | 日本特殊陶業株式会社 | スパークプラグ |
-
1993
- 1993-08-19 JP JP20510893A patent/JP3500664B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-08-16 US US08/291,544 patent/US5502352A/en not_active Expired - Lifetime
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