JP4567800B1 - 内燃機関用スパークプラグ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スパークプラグ1は、接地電極27等を備える。接地電極27は、本体部27Aと、本体部27Aの内側面27iから突出するとともに、本体部27Aからその長手方向先端側へと突出する突部27Bと、本体部27Aの外側面27oから先端側にかけて開口する凹部27Cとを有し、本体部27A及び突部27Bは同一の材料で形成される。内側面27iからの突部27Bの突出長をA(mm)とし、本体部27Aの長手方向に沿った本体部27Aの先端からの突部27Bの突出長をB(mm)とし、本体部27Aの長手方向に沿った凹部27Cの長さをC(mm)とし、外側面27oからの凹部27Cの深さをD(mm)とし、本体部27Aの厚さをEとしたとき、0.3≦A≦1.0、0.0<B≦1.4、0.0<C≦2.0、及び、0.0<D/E<0.85を満たす。
【選択図】 図6
Description
前記中心電極の外周に設けられた絶縁体と、
前記絶縁体の外周に設けられた主体金具と、
前記主体金具の先端部から延びるとともに、自身の先端部が前記中心電極との間で間隙を形成するように前記中心電極側に屈曲された接地電極とを備える内燃機関用スパークプラグであって、
前記接地電極は、
本体部と、
前記本体部の内側面から突出するとともに、前記本体部からその長手方向先端側へと突出する突部と、
前記本体部の外側面から先端側にかけて開口する凹部とを有し、
前記本体部、及び、前記突部は同一の材料により形成され、
前記内側面からの前記突部の突出長をA(mm)とし、前記本体部の長手方向に沿った前記本体部の先端からの前記突部の突出長をB(mm)とし、前記本体部の長手方向に沿った前記凹部の長さをC(mm)とし、前記外側面からの前記凹部の深さをD(mm)とし、前記本体部の厚さをEとしたとき、次の式(1),(2),(3),(4)を満たすことを特徴とする。
0.0mm<B≦1.4mm…(2)
0.0mm<C≦2.0mm…(3)
0.0<D/E<0.85…(4)
上記構成1によれば、接地電極は、本体部の内側面(中心電極側の面)から突出するだけでなく、本体部の先端面からも突出する突部を有している。従って、本体部から比較的離間した位置において火炎が生じることとなるため、火炎の熱が本体部によって引かれてしまうことをより確実に抑制することができる。さらに、本体部の先端面から突部が突出しているため、突部の背面側(中心電極側の反対側)や突部よりも先端側には火炎の伝播を阻害する部分が存在しないこととなる。その結果、これらの効果が相乗的に作用し、着火性の飛躍的な向上を図ることができる。
前記側面のうち前記接地電極の基端側の側面と前記底面との境界部分は、前記突部と前記内側面との境界部分に対して、前記接地電極の長手方向に沿った同位置又は当該位置よりも基端側に形成されることを特徴とする。
前記接地電極の中心軸を含むとともに、前記軸線に沿う断面において、
前記凹部の底面及び前記凹部の側面のうち前記接地電極の基端側に位置する側面の境界点と、前記本体部の内側面及び前記突部の側面のうち前記接地電極の基端側に位置する側面の境界点との中点部分における金属結晶の、前記本体部の中心軸に対する配向角度をθ1としたとき、
θ1≦75°
を満たすことを特徴とする。
前記凹部の底面及び側面のなす角度をθ2としたとき、
90°≦θ2≦150°
を満たすことを特徴とする。
前記凹部の側面のうち前記接地電極の基端側に位置する側面と前記凹部の底面との境界、及び、前記本体部の内側面と前記突部の側面のうち前記接地電極の基端側に位置する側面との境界の少なくとも一方を、
凹状の湾曲形状、及び、テーパ状のいずれかに形成したことを特徴とする。
前記本体部の内側面に対応する形成面、及び、前記形成面に対して没し、前記突部の形状に対応する形状をなす穴部を有する成形型を、前記接地電極と同一の材料により形成された棒状部材に前記形成面が接するとともに、前記穴部の一部が前記棒状部材の端部よりも突き出すようにして配置した上で、
前記棒状部材を挟んだ前記成形型の反対側から、プレスピンにより前記棒状部材の端部を押圧することで、前記接地電極を形成することを特徴とするスパークプラグの製造方法。
前記本体部の内側面に対応する形成面、及び、前記形成面に対して没し、前記突部の形状に対応する形状をなす穴部を有する成形型を、前記接地電極と同一の材料により形成された棒状部材に前記形成面が接するとともに、前記穴部が前記棒状部材の端部と対向するように配置した上で、
前記棒状部材を挟んだ前記成形型の反対側から、前記棒状部材よりも幅の狭いプレスピンにより前記棒状部材の端部を押圧し、前記突部を形成するとともに、
前記プレスピンにより形成された凹形状をなす没入部の両側面側に位置する部位の少なくとも一部を除去することで、前記接地電極を形成することを特徴とする。
前記接地電極と同一の材料により形成された棒状部材の端部の両側面側に位置する部位を除去するとともに、
前記本体部の内側面に対応する形成面、及び、前記形成面に対して没し、前記突部の形状に対応する形状をなす穴部を有する成形型を、前記棒状部材に前記形成面が接するとともに、前記穴部が前記棒状部材の端部と対向するように配置した上で、
前記棒状部材を挟んだ前記成形型の反対側から、プレスピンにより前記棒状部材の端部を押圧することで、前記接地電極を形成することを特徴とする。
前記打抜手段は、
前記本体部の先端面に相当する部位を形成する第1成形面と、
前記第1成形面に隣接し、前記突部の側面に相当する部位を形成する第2成形面とを備え、
前記第1成形面及び前記第2成形面のなす角度が120°以上とされることを特徴とする。
前記打抜手段は、
前記本体部の先端面に相当する部位を形成する第1成形面と、
前記突部の側面に相当する部位を形成する第2成形面と、
前記第1成形面及び前記第2成形面の間に位置し、凸状の湾曲形状をなす湾曲面とを備え、
前記第1成形面及び前記第2成形面のなす角度が90°以上とされるとともに、
前記湾曲面の曲率半径が0.2mm以上とされることを特徴とする。
前記突部に対する前記チップの溶接後、前記プレスピンによる押圧加工を行うことを特徴とする。
以下に、実施形態について図面を参照して説明する。図1は、内燃機関用スパークプラグ(以下、「スパークプラグ」と称す)1を示す一部破断正面図である。尚、図1では、スパークプラグ1の軸線CL1方向を図面における上下方向とし、下側をスパークプラグ1の先端側、上側を後端側として説明する。
〔第2実施形態〕
次に、第2実施形態について、特に上記第1実施形態との相違点を中心に説明する。
2…絶縁碍子(絶縁体)
3…主体金具
5…中心電極
27…接地電極
27A…本体部
27B…突部
27C…凹部
27i…内側面
27o…外側面
27sd…側面
27bt…底面
32…チップ
51…第1の型(成形型)
51f…形成面
51h…穴部
56…プレスピン
57,58…カッタ(抜打手段)
57A,58A…第1成形面
57B,58B…第2成形面
CL1…軸線
CL2…本体部の中心軸
Si…没入部
Claims (13)
- 軸線方向に延びる棒状の中心電極と、
前記中心電極の外周に設けられた絶縁体と、
前記絶縁体の外周に設けられた主体金具と、
前記主体金具の先端部から延びるとともに、自身の先端部が前記中心電極との間で間隙を形成するように前記中心電極側に屈曲された接地電極とを備える内燃機関用スパークプラグであって、
前記接地電極は、
本体部と、
前記本体部の内側面から突出するとともに、前記本体部からその長手方向先端側へと突出する突部と、
前記本体部の外側面から先端側にかけて開口する凹部とを有し、
前記本体部、及び、前記突部は同一の材料により形成され、
前記内側面からの前記突部の突出長をA(mm)とし、前記本体部の長手方向に沿った前記本体部の先端からの前記突部の突出長をB(mm)とし、前記本体部の長手方向に沿った前記凹部の長さをC(mm)とし、前記外側面からの前記凹部の深さをD(mm)とし、前記本体部の厚さをEとしたとき、次の式(1),(2),(3),(4)を満たすことを特徴とする内燃機関用スパークプラグ。
0.3mm≦A≦1.0mm…(1)
0.0mm<B≦1.4mm…(2)
0.0mm<C≦2.0mm…(3)
0.0<D/E<0.85…(4) - 前記凹部は、前記内側面側に形成される底面、及び、当該底面に連接するとともに、前記底面から前記外側面側へと延びる側面から形成され、
前記側面のうち前記接地電極の基端側の側面と前記底面との境界部分は、前記突部と前記内側面との境界部分に対して、前記接地電極の長手方向に沿った同位置又は当該位置よりも基端側に形成されることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用スパークプラグ。 - 前記凹部は、前記内側面側に形成される底面、及び、当該底面に連接するとともに、前記底面から前記外側面側へと延びる側面から形成され、
前記接地電極の中心軸を含むとともに、前記軸線に沿う断面において、
前記凹部の底面及び前記凹部の側面のうち前記接地電極の基端側に位置する側面の境界点と、前記本体部の内側面及び前記突部の側面のうち前記接地電極の基端側に位置する側面の境界点との中点部分における金属結晶の、前記本体部の中心軸に対する配向角度をθ1としたとき、
θ1≦75°
を満たすことを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関用スパークプラグ。 - 前記凹部は、前記内側面側に形成される底面、及び、当該底面に連接するとともに、前記底面から前記外側面側へと延びる側面から形成され、
前記凹部の底面及び側面のなす角度をθ2としたとき、
90°≦θ2≦150°
を満たすことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の内燃機関用スパークプラグ。 - 前記凹部は、前記内側面側に形成される底面、及び、当該底面に連接するとともに、前記底面から前記外側面側へと延びる側面から形成されるとともに、
前記凹部の側面のうち前記接地電極の基端側に位置する側面と前記凹部の底面との境界、及び、前記本体部の内側面と前記突部の側面のうち前記接地電極の基端側に位置する側面との境界の少なくとも一方を、
凹状の湾曲形状、及び、テーパ状のいずれかに形成したことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の内燃機関用スパークプラグ。 - 前記突部のうち前記中心電極に対向する先端面に、白金、イリジウム、ロジウム、パラジウム、タングステンのうちいずれか一種を主成分とするチップを設けたことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の内燃機関用スパークプラグ。
- 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の内燃機関用スパークプラグの製造方法であって、
前記本体部の内側面に対応する形成面、及び、前記形成面に対して没し、前記突部の形状に対応する形状をなす穴部を有する成形型を、前記接地電極と同一の材料により形成された棒状部材に前記形成面が接するとともに、前記穴部の一部が前記棒状部材の端部よりも突き出すようにして配置した上で、
前記棒状部材を挟んだ前記成形型の反対側から、プレスピンにより前記棒状部材の端部を押圧することで、前記接地電極を形成することを特徴とするスパークプラグの製造方法。 - 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の内燃機関用スパークプラグの製造方法であって、
前記本体部の内側面に対応する形成面、及び、前記形成面に対して没し、前記突部の形状に対応する形状をなす穴部を有する成形型を、前記接地電極と同一の材料により形成された棒状部材に前記形成面が接するとともに、前記穴部が前記棒状部材の端部と対向するように配置した上で、
前記棒状部材を挟んだ前記成形型の反対側から、前記棒状部材よりも幅の狭いプレスピンにより前記棒状部材の端部を押圧し、前記突部を形成するとともに、
前記プレスピンにより形成された凹形状をなす没入部の両側面側に位置する部位の少なくとも一部を除去することで、前記接地電極を形成することを特徴とするスパークプラグの製造方法。 - 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の内燃機関用スパークプラグの製造方法であって、
前記接地電極と同一の材料により形成された棒状部材の端部の両側面側に位置する部位を除去するとともに、
前記本体部の内側面に対応する形成面、及び、前記形成面に対して没し、前記突部の形状に対応する形状をなす穴部を有する成形型を、前記棒状部材に前記形成面が接するとともに、前記穴部が前記棒状部材の端部と対向するように配置した上で、
前記棒状部材を挟んだ前記成形型の反対側から、プレスピンにより前記棒状部材の端部を押圧することで、前記接地電極を形成することを特徴とするスパークプラグの製造方法。 - 前記除去加工は、前記棒状部材の長手方向と直交する方向に沿って移動可能な打抜手段で打抜加工を施すことにより行われ、
前記打抜手段は、
前記本体部の先端面に相当する部位を形成する第1成形面と、
前記第1成形面に隣接し、前記突部の側面に相当する部位を形成する第2成形面とを備え、
前記第1成形面及び前記第2成形面のなす角度が120°以上とされることを特徴とする請求項8又は9に記載のスパークプラグの製造方法。 - 前記除去加工は、前記棒状部材の長手方向と直交する方向に沿って移動可能な打抜手段で打抜加工を施すことにより行われ、
前記打抜手段は、
前記本体部の先端面に相当する部位を形成する第1成形面と、
前記突部の側面に相当する部位を形成する第2成形面と、
前記第1成形面及び前記第2成形面の間に位置し、凸状の湾曲形状をなす湾曲面とを備え、
前記第1成形面及び前記第2成形面のなす角度が90°以上とされるとともに、
前記湾曲面の曲率半径が0.2mm以上とされることを特徴とする請求項8又は9に記載のスパークプラグの製造方法。 - 前記プレスピンによる押圧加工後、前記接地電極を屈曲させることを特徴とする請求項7乃至11のいずれか1項に記載のスパークプラグの製造方法。
- 前記内燃機関用スパークプラグは、前記突部のうち前記中心電極と対向する先端面に、白金、イリジウム、ロジウム、パラジウム、タングステンのうちいずれか一種を主成分とするチップを有するものであって、
前記突部に対する前記チップの溶接後、前記プレスピンによる押圧加工を行うことを特徴とする請求項7乃至12のいずれか1項に記載のスパークプラグの製造方法。
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