JP5303006B2 - 内燃機関用スパークプラグの製造方法 - Google Patents
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Description
この内燃機関用スパークプラグは、中心電極と接地電極との間で形成される火花放電ギャップにおいて火花放電し、燃焼室内の混合気を点火させている。
即ち、内燃機関用スパークプラグの小型化のためには、主体金具の先穴径D(mm)、及び主体金具の先端側端面位置における絶縁体の外径d(mm)を共に小さくすることが多い。但し、内燃機関用スパークプラグを小型化する際、設計上、主体金具の先穴径Dの減少を主体金具の先端側端面位置における絶縁体の外径dの減少よりも大きくする傾向にあるため、D−dが減少し、(D−d)/2で表される距離E(mm)も減少してしまうことが多い。特に、呼びがM12以下のネジ部を有する主体金具を備える小型化された内燃機関用スパークプラグにおいては、E<1.65(mm)となる傾向が強い。
E/g<1.5、つまり火花放電ギャップgと距離Eとの値が近づいてくると、さらに横飛火が発生しやすくなる。従って、呼びがM12以下のネジ部を有する主体金具を備える内燃機関用スパークプラグでは、燻りが進行すると正常な火花放電が発生しなくなる傾向が強い。
これに対し、本発明の製造方法に係る内燃機関用スパークプラグでは、主体金具の先端側端面と先端側内側面とがなす環状の角部に面取りが施され、面取り部を形成している。このため、主体金具の角部において電界集中が緩和され、前述のような横飛火を有効に防止できる。
さらに前述したように、主体金具の先端側端面と先端側内側面とがなす環状の角部に面取り部を形成している内燃機関用スパークプラグであっても、接地電極を主体金具に溶接する際に形成され、接地電極と主体金具との間において、主体金具の径方向内側に突出する溶接ダレ部の径方向突出寸法が大きいものは、横飛火が発生しやすくなる。
これに対し、この製造方法に係る内燃機関用スパークプラグは、主体金具の先端側端面から先端側内側面にかけて面取り部を有し、さらに、接地電極の溶接ダレ部を切削や打抜き等によって、溶接ダレ部の径方向突出寸法を0.1mm以下にしている。このため、溶接ダレ部における電界集中が緩和され、火花放電ギャップで放電し易くなり、横飛火を有効に防止できる。
加えて、溶接ダレ部の加工は、打ち抜き加工とすると良い。
これに対し、この内燃機関用スパークプラグは、前述のように、主体金具の先端側端面から先端側内側面にかけて面取り部を有し、さらに溶接ダレ部の径方向突出寸法を0.1mm以下にすることによって、横飛火の防止に有効になっており、さらに、g>1.0(mm),1.4(mm)<E<1.65(mm)の関係を満たしている。このため、g>1.0(mm)とすることによって、ワイドギャップとなり、混合気への着火性を良好にすることができる。また、1.4(mm)<E<1.65(mm)とすることによって、呼びがM12以下のネジ部を有する主体金具を備える内燃機関用スパークプラグの中では、横飛火が発生しにくくなっている。つまり、この内燃機関用スパークプラグは、横飛火が有効に防止されている上に、混合気への着火性が良い。
さらにまた、内燃機関用スパークプラグ10は、図4に示すように、溶接ダレ部14bを生じることがある。この場合の溶接ダレ部14bの径方向突出寸法をF(mm)とする。
これらの内燃機関用スパークプラグについて、以下の試験を行い、それぞれの横飛火発生率を調査した。
比較例1〜比較例3、実施例1,2,4,5及び参考例1,2の内燃機関用スパークプラグについての横飛火発生率及び寸法等をまとめて図5の表に示す。なお、横飛火発生率については、絶縁体11の先端部11cと主体金具13の角部13f(面取り部13cを含む)との間で生じたもの(以下角部横飛火という)を角部と表示し、絶縁体11の先端部11cと溶接ダレ部14bとの間で生じたもの(以下ダレ部横飛火という)をダレ部と表示し、これらの和を全体として表示した。
実施例1,2及び参考例1の比較により、角部13fの面取りを施すことは、角部横飛火の防止に有効であることがわかる。さらに、これに加えて溶接ダレ部14bの径方向突出寸法Fを0.1mm以下にすることが、ダレ部横飛火の防止に有効であることがわかる。
また、主体金具のネジ部の呼びについては、実施形態ではM12のものを用いたが、M8、M10といったM12以下のものにおいても、前述のように主体金具の先端側端面から先端側内側面にかけて面取り部を有することで、横飛火を防止する効果は有効に得られる。
例えば、Ptを主成分にした貴金属としては、Pt単体のほか、Pt−Ni合金(例えばPt−1〜30質量%Ni合金)、Pt−Ir合金(例えばPt−1〜20質量%Ir合金)、Pt−Ir−Ni合金等を好適に使用できる。また、Irを主成分とするものとしては、Ir−Rh合金(例えばIr−5〜40質量%Rh合金)、Ir−Pt合金(例えばIr−1〜10質量%Pt合金)、Ir−Ru合金(例えばIr−1〜30質量%Ru合金)、Ir−Rh−Ni合金(Ir−1〜40質量%Rh−0.5〜8質量%Ni合金)等を使用できる。
d 主体金具の先端側端面位置における絶縁体の外径
E (D−d)/2で表される距離
g 火花放電ギャップ
F 溶接ダレ部の径方向突出寸法
10 内燃機関用スパークプラグ
11 絶縁体
12 中心電極
13 主体金具
13c 面取り部
13f 角部
14 接地電極
14b 溶接ダレ部
Claims (3)
- 軸線方向に貫通する軸孔を有する筒状の絶縁体と、
上記軸孔の先端側に挿入され、自身の先端が上記絶縁体の先端から突出するように固設された中心電極と、
上記絶縁体の周囲を取り囲み、上記絶縁体の先端をその先端側端面から突出させるように配置された主体金具と、
一端が上記主体金具に固設され、上記絶縁体の先端から突出した上記中心電極の先端と火花放電ギャップを隔てて配置された接地電極と、
を備え、
上記主体金具は、その外側面に呼びがM12以下のネジ部を有し、
上記主体金具の先穴径をD(mm)、上記主体金具の先端側端面位置における絶縁体の外径をd(mm)、(D−d)/2で表される距離をE(mm)、上記火花放電ギャップの大きさをg(mm)、としたときに、
E<1.65、及び
E/g<1.5、
の関係を満たすと共に、
上記主体金具は、その先端側端面から先端側内側面にかけて面取り部を有し、
前記接地電極は、溶接により前記主体金具に固設されており、上記溶接によって形成され、上記接地電極と上記主体金具との間において上記主体金具の径方向内側に突出する溶接ダレ部の径方向突出寸法を0.1mm以下としてなる
内燃機関用スパークプラグの製造方法であって、
上記主体金具に上記面取り部を形成した後、
上記主体金具の上記先端側端面に上記接地電極を溶接し、
上記溶接によって形成された溶接ダレ部の径方向突出寸法を0.1mm以下に加工する
内燃機関用スパークプラグの製造方法。 - 請求項1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、
前記溶接ダレ部の加工は、打ち抜き加工である
内燃機関用スパークプラグの製造方法。 - 請求項1または請求項2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、
前記面取り部は、
C≧0.1(mm)のC面取り、または、
R≧0.1(mm)のR面取りである
内燃機関用スパークプラグの製造方法。
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