JP4954191B2 - 内燃機関用スパークプラグ及びスパークプラグの製造方法 - Google Patents
内燃機関用スパークプラグ及びスパークプラグの製造方法 Download PDFInfo
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Description
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略円筒状の絶縁体と、
前記絶縁体の外周に設けられた筒状の主体金具と、
基端が前記主体金具の先端部に接合され、先端が前記軸線に向けて曲げられて配置された接地電極とを備え、
前記接地電極は、
前記基端側に設けられた厚肉部と、
前記先端側に設けられた薄肉部と、
前記厚肉部と薄肉部との間の内周面側に設けられた段部とを備え、
前記薄肉部の内周面には、自身の一部が埋め込まれるようにして接合され、前記中心電極の先端部との間に間隙を形成する貴金属チップを備え、
前記接地電極の側面方向から見た場合において、
前記接地電極の厚肉部の厚みをA(mm)とし、
前記接地電極の外周線を、内周側に[A/2]だけずらした曲線を中心線L1とし、
前記中心線L1と、前記接地電極の先端面との交点を第1の点aとし、
前記中心線L1と、前記主体金具の先端面を含む平面との交点を第2の点bとし、
前記中心線L1の前記第1の点a及び第2の点b間の長さを、「L1長さ」(mm)とし、
先端面の厚みをC(mm)とし、
前記中心線L1より内周側に[C−A/2]だけずらした曲線を第1曲線L2とし、
前記第1曲線L2と、前記先端面との交点を第3の点cとし、
前記第1曲線L2と、前記主体金具の先端面を含む平面との交点を第4の点dとし、
前記第1曲線L2の前記第3の点c及び第4の点d間の長さを「L2長さ」(mm)としたとき、
−0.750≦「L2長さ」−「L1長さ」≦0.250
を満たすことを特徴とする。
尚、「前記中心線L1より内周側に[C−A/2]だけずらした曲線」とあるが、[C−A/2]が負の値の場合、つまり、C<A/2の場合には、第1曲線L2は、前記中心線L1よりも外周側に位置することとなる。この場合、「L2長さ」−「L1長さ」は正の値をとる。
また、上記構成1によれば、中心線L1と第1曲線L2とが比較的近接した線となり得る(勿論、互いに重なり合ってもよい)。すなわち、貴金属チップの接合される平坦面が、曲げによる残留応力のより小さいところに位置することとなるため、上述した作用効果をより確実に奏せしめることができる。
前記接地電極の側面方向から見た場合において、
前記接地電極の厚肉部の厚みをA(mm)とし、
前記接地電極の内周面の基端と、前記接地電極の先端面との水平方向の距離をB(mm)としたとき、
B/A≦2.5を満たすことを特徴とする。
前記貴金属チップは前記接地電極の先端面から突出しており、
前記接地電極の側面方向から見た場合において、
前記貴金属チップの前記突出側の先端面とは反対側の基端面と、前記薄肉部の内周面との交点を第5の点eとし、
前記第5の点eを通るよう前記中心線L1をずらした曲線を第2曲線L3とし、
前記第2曲線L3と、前記接地電極の先端面との交点を第6の点fとし、
前記第2曲線L3と、前記主体金具の先端面を含む平面との交点を第7の点gとし、
前記第2曲線L3の前記第6の点f及び第7の点g間の長さを「L3長さ」(mm)とし、
前記先端面と前記第5の点eとの距離をD(mm)とし、
前記貴金属チップの前記薄肉部の内周面からの埋没量をE(mm)としたとき、
0.5≦D≦1.5、
0.1≦E≦0.5を満たすとともに、
(「L3長さ」−「L2長さ」)/D≦0.30
を満たすことを特徴とする。
0.30×A≦C≦0.95×Aを満たすことを特徴とする。
0.40×A≦C≦0.80×Aを満たすことを特徴とする。
前記中心電極は、その本体部の先端に溶接により接合された中心電極用貴金属チップを備えるとともに、
前記中心電極の本体部及び中心電極用貴金属チップは、両者を構成する金属が相互に溶融され混じり合うことによって形成された溶融部を介して接合されており、
前記中心電極用貴金属チップの外周面と、前記貴金属チップとの間に前記間隙を有してなり、
前記貴金属チップ及び前記溶融部間の最短距離をF(mm)とし、
前記間隙の最短距離をG(mm)としたとき、
F≧1.05×G
を満たすことを特徴とする。
直棒状をなす接地電極の先端部分に関し、切削又はプレスを行うことで前記段部及び薄肉部が形成され、その後に、前記貴金属チップの溶接が行われ、さらにその後に、前記接地電極の曲げ加工が行われていることを特徴とする。
前記貴金属チップは、角柱形状をなすことを特徴とする。
前記段部の深さが、前記貴金属チップの厚みよりも大きいことを特徴とする。
前記貴金属チップは前記接地電極の先端面から突出しており、
前記貴金属チップの前記突出方向における先端面が、前記中心電極の先端部と対向して配置されており、前記軸線方向と直交する方向にほぼ沿って火花放電が行われることを特徴とする。
前記貴金属チップは前記接地電極の先端面から突出しており、
前記貴金属チップの前記軸線方向における端面が、前記中心電極の先端部と対向して配置されており、前記軸線方向にほぼ沿って火花放電が行われることを特徴とする。
前記貴金属チップは前記接地電極の先端面から突出しており、
前記貴金属チップの前記突出方向における先端面が、前記中心電極よりも先端側の軸線と対向して配置されており、前記軸線方向に対し斜めに火花放電が行われることを特徴とする。
前記接地電極の薄肉部の内周面は、前記軸線方向に直交する平坦面であることを特徴とする。
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略円筒状の絶縁体と、
前記絶縁体の外周に設けられた筒状の主体金具と、
基端が前記主体金具の先端部に接合され、先端が前記軸線に向けて曲げられて配置された接地電極とを備えるとともに、
前記接地電極は、
前記基端側に設けられた厚肉部と、
前記先端側に設けられた薄肉部と、
前記厚肉部と薄肉部との間の内周面側に設けられた段部とを備え、
前記接地電極の先端部の内周面には、自身の一部が埋め込まれるようにして接合され、前記中心電極の先端部との間に間隙を形成する貴金属チップを有するスパークプラグの製造方法であって、
前記スパークプラグは、
前記接地電極の側面方向から見た場合において、
前記接地電極の厚肉部の厚みをA(mm)とし、
前記接地電極の外周線を、内周側に[A/2]だけずらした曲線を中心線L1とし、
前記中心線L1と、前記接地電極の先端面との交点を第1の点aとし、
前記中心線L1と、前記主体金具の先端面を含む平面との交点を第2の点bとし、
前記中心線L1の前記第1の点a及び第2の点b間の長さを、「L1長さ」(mm)とし、
先端面の厚みをC(mm)とし、
前記中心線L1より内周側に[C−A/2]だけずらした曲線を第1曲線L2とし、
前記第1曲線L2と、前記先端面との交点を第3の点cとし、
前記第1曲線L2と、前記主体金具の先端面を含む平面との交点を第4の点dとし、
前記第1曲線L2の前記第3の点c及び第4の点d間の長さを「L2長さ」(mm)としたとき、
−0.750≦「L2長さ」−「L1長さ」≦0.250
を満たすものであって、
前記接地電極を前記軸線に向けて屈曲させる工程と、
前記接地電極の先端部の内周面に前記貴金属チップを接合する工程とを含み、
前記接地電極を前記軸線に向けて屈曲させる工程の後、前記接地電極の先端部の内周面に前記貴金属チップを接合することを特徴とする。
前記接地電極を前記軸線方向に向けて屈曲させる工程の後、前記接地電極の先端部の内周面に前記貴金属チップを接合する工程の前において、前記接地電極の先端部の内周面を平坦状とすることを特徴とする。
前記接地電極の先端部の内周面に前記貴金属チップを接合する工程の後、前記主体金具と前記絶縁体とを組み付けることを特徴とする。
〔第1実施形態〕
図1は、スパークプラグ1を示す一部破断側面図である。なお、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、上側をスパークプラグ1の後端側として説明する。
〔第2実施形態〕
次に、第2実施形態について図15〜図19を参照しつつ説明する。但し、本第2実施形態では、スパークプラグの製造方法について特徴を有しているため、以下では、スパークプラグの製造方法に関し、特に上記第1実施形態と相違する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
26…先端面(主体金具の先端面を含む平面)
27…接地電極
27s…先端面
27f…平坦面
27o…外周線
31…(中心電極用)貴金属チップ
32…貴金属チップ
32b…基端面
33…(火花放電)間隙
41…溶融部
L1…中心線
L2…第1曲線
L3…第2曲線
a…第1の点
b…第2の点
c…第3の点
d…第4の点
e…第5の点
f…第6の点
g…第7の点
Claims (16)
- 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略円筒状の絶縁体と、
前記絶縁体の外周に設けられた筒状の主体金具と、
基端が前記主体金具の先端部に接合され、先端が前記軸線に向けて曲げられて配置された接地電極とを備え、
前記接地電極は、
前記基端側に設けられた厚肉部と、
前記先端側に設けられた薄肉部と、
前記厚肉部と薄肉部との間の内周面側に設けられた段部とを備え、
前記薄肉部の内周面には、自身の一部が埋め込まれるようにして接合され、前記中心電極の先端部との間に間隙を形成する貴金属チップを備え、
前記接地電極の側面方向から見た場合において、
前記接地電極の厚肉部の厚みをA(mm)とし、
前記接地電極の外周線を、内周側に[A/2]だけずらした曲線を中心線L1とし、
前記中心線L1と、前記接地電極の先端面との交点を第1の点aとし、
前記中心線L1と、前記主体金具の先端面を含む平面との交点を第2の点bとし、
前記中心線L1の前記第1の点a及び第2の点b間の長さを、「L1長さ」(mm)とし、
先端面の厚みをC(mm)とし、
前記中心線L1より内周側に[C−A/2]だけずらした曲線を第1曲線L2とし、
前記第1曲線L2と、前記先端面との交点を第3の点cとし、
前記第1曲線L2と、前記主体金具の先端面を含む平面との交点を第4の点dとし、
前記第1曲線L2の前記第3の点c及び第4の点d間の長さを「L2長さ」(mm)としたとき、
−0.750≦「L2長さ」−「L1長さ」≦0.250
を満たすことを特徴とする記載の内燃機関用スパークプラグ。 - 前記接地電極の側面方向から見た場合において、
前記接地電極の厚肉部の厚みをA(mm)とし、
前記接地電極の内周面の基端と、前記接地電極の先端面との水平方向の距離をB(mm)としたとき、
B/A≦2.5を満たす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。 - 前記貴金属チップは前記接地電極の先端面から突出しており、
前記接地電極の側面方向から見た場合において、
前記貴金属チップの前記突出側の先端面とは反対側の基端面と、前記薄肉部の内周面との交点を第5の点eとし、
前記第5の点eを通るよう前記中心線L1をずらした曲線を第2曲線L3とし、
前記第2曲線L3と、前記接地電極の先端面との交点を第6の点fとし、
前記第2曲線L3と、前記主体金具の先端面を含む平面との交点を第7の点gとし、
前記第2曲線L3の前記第6の点f及び第7の点g間の長さを「L3長さ」(mm)とし、
前記先端面と前記第5の点eとの距離をD(mm)とし、
前記貴金属チップの前記薄肉部の内周面からの埋没量をE(mm)としたとき、
0.5≦D≦1.5、
0.1≦E≦0.5を満たすとともに、
(「L3長さ」−「L2長さ」)/D≦0.30
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。 - 0.30×A≦C≦0.95×A
を満たすことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の内燃機関用スパークプラグ。 - 0.40×A≦C≦0.80×A
を満たすことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の内燃機関用スパークプラグ。 - 前記中心電極は、その本体部の先端に溶接により接合された中心電極用貴金属チップを備えるとともに、
前記中心電極の本体部及び中心電極用貴金属チップは、両者を構成する金属が相互に溶融され混じり合うことによって形成された溶融部を介して接合されており、
前記中心電極用貴金属チップの外周面と、前記貴金属チップとの間に前記間隙を有してなり、
前記貴金属チップ及び前記溶融部間の最短距離をF(mm)とし、
前記間隙の最短距離をG(mm)としたとき、
F≧1.05×G
を満たすことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の内燃機関用スパークプラグ。 - 直棒状をなす接地電極の先端部分に関し、切削又はプレスを行うことで前記段部及び薄肉部が形成され、その後に、前記貴金属チップの溶接が行われ、さらにその後に、前記接地電極の曲げ加工が行われていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の内燃機関用スパークプラグ。
- 前記貴金属チップは、角柱形状をなすことを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の内燃機関用スパークプラグ。
- 前記段部の深さが、前記貴金属チップの厚みよりも大きいことを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の内燃機関用スパークプラグ。
- 前記貴金属チップは前記接地電極の先端面から突出しており、
前記貴金属チップの前記突出方向における先端面が、前記中心電極の先端部と対向して配置されており、前記軸線方向と直交する方向にほぼ沿って火花放電が行われることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の内燃機関用スパークプラグ。 - 前記貴金属チップは前記接地電極の先端面から突出しており、
前記貴金属チップの前記軸線方向における端面が、前記中心電極の先端部と対向して配置されており、前記軸線方向にほぼ沿って火花放電が行われることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の内燃機関用スパークプラグ。 - 前記貴金属チップは前記接地電極の先端面から突出しており、
前記貴金属チップの前記突出方向における先端面が、前記中心電極よりも先端側の軸線と対向して配置されており、前記軸線方向に対し斜めに火花放電が行われることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の内燃機関用スパークプラグ。 - 前記接地電極の薄肉部の内周面は、前記軸線方向に直交する平坦面であることを特徴とする請求項1乃至12のいずれかに記載の内燃機関用スパークプラグ。
- 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略円筒状の絶縁体と、
前記絶縁体の外周に設けられた筒状の主体金具と、
基端が前記主体金具の先端部に接合され、先端が前記軸線に向けて曲げられて配置された接地電極とを備えるとともに、
前記接地電極は、
前記基端側に設けられた厚肉部と、
前記先端側に設けられた薄肉部と、
前記厚肉部と薄肉部との間の内周面側に設けられた段部とを備え、
前記接地電極の先端部の内周面には、自身の一部が埋め込まれるようにして接合され、前記中心電極の先端部との間に間隙を形成する貴金属チップを有するスパークプラグの製造方法であって、
前記スパークプラグは、
前記接地電極の側面方向から見た場合において、
前記接地電極の厚肉部の厚みをA(mm)とし、
前記接地電極の外周線を、内周側に[A/2]だけずらした曲線を中心線L1とし、
前記中心線L1と、前記接地電極の先端面との交点を第1の点aとし、
前記中心線L1と、前記主体金具の先端面を含む平面との交点を第2の点bとし、
前記中心線L1の前記第1の点a及び第2の点b間の長さを、「L1長さ」(mm)とし、
先端面の厚みをC(mm)とし、
前記中心線L1より内周側に[C−A/2]だけずらした曲線を第1曲線L2とし、
前記第1曲線L2と、前記先端面との交点を第3の点cとし、
前記第1曲線L2と、前記主体金具の先端面を含む平面との交点を第4の点dとし、
前記第1曲線L2の前記第3の点c及び第4の点d間の長さを「L2長さ」(mm)としたとき、
−0.750≦「L2長さ」−「L1長さ」≦0.250
を満たすものであって、
前記接地電極を前記軸線に向けて屈曲させる工程と、
前記接地電極の先端部の内周面に前記貴金属チップを接合する工程とを含み、
前記接地電極を前記軸線に向けて屈曲させる工程の後、前記接地電極の先端部の内周面に前記貴金属チップを接合することを特徴とするスパークプラグの製造方法。 - 前記接地電極の先端部の内周面を平坦状とする工程を含み、
前記接地電極を前記軸線方向に向けて屈曲させる工程の後、前記接地電極の先端部の内周面に前記貴金属チップを接合する工程の前において、前記接地電極の先端部の内周面を平坦状とすることを特徴とする請求項14に記載のスパークプラグの製造方法。 - 前記接地電極を先端部に備えた前記主体金具と、前記中心電極を備えた前記絶縁体とを組み付ける工程を含み、
前記接地電極の先端部の内周面に前記貴金属チップを接合する工程の後、前記主体金具と前記絶縁体とを組み付けることを特徴とする請求項14又は15に記載のスパークプラグの製造方法。
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