JP5508641B2 - Spark plug - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関やバーナー等の燃料に点火する点火プラグに関する。 The present invention relates to a spark plug that ignites fuel such as an internal combustion engine or a burner.
図9は、例えばガスタービンエンジンに使用する点火プラグ100を示したものである。
この点火プラグ100は、軸方向に軸孔を有し自身の一端に中心電極101を有する絶縁体102と、軸方向に貫通する貫通孔103を有してその貫通孔103内に前記絶縁体102が装着される主体金具104と、を備えており、前記中心電極101と、エンジン105側に設けられる接地電極(図示せず)との間で火花を発生させて燃料に点火するものである。
FIG. 9 shows a
This
前記絶縁体102は、中心電極101が配置される端部側を先端側とし反対側を後端側としたとき、中間に位置する最大径部102aの後端側にそれより小径の後軸部102bが形成され、一方、前記最大径部102aの先端部側にもそれより小径の先軸部102cが形成され、さらに該先軸部102cの先端側にさらに小径の最先軸部102dが形成されている。
The
前記主体金具104は、外周に、エンジン105側のプラグ取付孔106に形成された雌ネジ部に螺合する雄ネジ部107を有する。
また、主体金具104は、前記中心電極101が配置される端部側を先端側とし反対側を後端側としたとき、前記雄ネジ部107より後端側に拡径方向に突設されて前記プラグ取付孔106に向かう側の面を座面108とする締め止め部材109を有し、該締め止め部材109より後端側に六角ボルトの頭部形態である工具係合部110を有する。
また、主体金具104は、前記工具係合部110の後端側に突設されて前記絶縁体102の後端側を囲う筒状のシールド部111と、該シールド部111の後端を内向きに加締めて形成される加締め蓋112と、を備えている。
また、主体金具104の貫通孔103は、前記絶縁体102の最大径部102aとほぼ同径の後孔部103aと、絶縁体102の先軸部102cとほぼ同径の中孔部103bと、絶縁体102の最先軸部102dとほぼ同径の先孔部103cとを有する段付孔形態である。
The
The
Further, the
Further, the
そして点火プラグ100は、前記主体金具104の貫通孔103に後孔部103a側から絶縁体102を挿通すると共に、その際、絶縁体102の先軸部102cと最先軸部102dとの境界に形成される境界段部113と、主体金具104の貫通孔103の中孔部103bと先孔部103cの境界に形成される棚段部114とを、両者の間に第1のパッキン115を介在させて係合させ、さらに前記主体金具104の貫通孔103の後孔部103aの内周面と、前記絶縁体102の後軸部102の外周面とにより囲まれた円筒形状の空間116に、第2のパッキン117と、例えばタルクやカオリン等のセラミックで形成された粉末状の緩衝材118と、緩衝用のパッキン119を順に装填すると共に該空間116の後端側に絶縁碍管である押さえ管120を装填し、該押さえ管120の後端部(厳密には押さえ管120の後端部に載置したパッキン120a(アルミニウム製)を介して)を前記加締め蓋112で押さえるようにしている。従って、加締め蓋112により、主体金具104と絶縁体102の間の空間116に緩衝材118が加圧状態に封入され、その圧力で第1のパッキン115が主体金具104の棚段部114と絶縁体102の境界段部113の双方に密着して前記空間116の気密を保つ。
The
従来より、長寿命の点火プラグ100を得るために、主体金具104と絶縁体102の間の気密性を向上させる手段が有効であることが知られている(特許文献1:段落[0004]参照)。
ところがシールド部111を有する従来の点火プラグ100は、高温時に第1のパッキン115による主体金具104と絶縁体102の間の気密性が低下するおそれがあった。
すなわち従来の点火プラグ100は、シールド部111後端の加締め蓋112で押さえ管120を押さえ、その押さえ管120で加締め荷重を伝達して最終的に前記第1のパッキン115を加圧し、そうして主体金具104と絶縁体102の間の気密を保つようにしていたが、金属製の主体金具104と、絶縁碍管である押さえ管120の線膨張率が異なり、主体金具104の線膨張が押さえ管120の熱膨張を上回るため、押さえ管120によって伝達される第1のパッキン115への加圧力が減少するのである。
特に、シールド部111を有する点火プラグ100は、固定的な基点となる主体金具104の締め止め部材109の座面108から、加締め蓋112までの距離Lが長いため、線膨張の影響を受けやすい。
また、高温環境下での使用となるガスタービンエンジン用の点火プラグ100は、耐熱性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼(例えばSUS304、SUS310S等)を用いることが一般的であり、かかる材料は炭素鋼やフェライト系ステンレス鋼に比べて線膨張率が大きいため、前記した気密性の低下が起きやすい。
Conventionally, it is known that means for improving the airtightness between the
However, in the
That is, the
In particular, the
Further, the
本発明は上記に鑑みなされたもので、その目的は、気密性に優れた長寿命の点火プラグを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a long-life spark plug having excellent airtightness.
上記の目的を達成するため本発明は、
軸方向に軸孔を有し、自身の一端に中心電極を有する絶縁体と、
軸方向に貫通する貫通孔を有してその貫通孔内に前記絶縁体が装着される主体金具と、を備えており、
前記主体金具は、
外周にエンジン側のプラグ取付孔に形成された雌ネジ部に螺合する雄ネジ部を有すると共に、前記中心電極が配置される端部側を先端側とし反対側を後端側としたとき前記雄ネジ部より後端側に拡径方向に突設されて前記プラグ取付孔に向かう側の面を座面とする締め止め部材を有し、
さらに後端側には前記絶縁体の後端側を囲うシールド部と、該シールド部の後端を内向きに加締めて形成される加締め蓋と、を備えており、
この主体金具の内周面と前記絶縁体の外周面とにより囲まれた円筒形状の空間に緩衝材が充填されると共に該空間の後端側に前記加締め蓋で押さえられる押さえ管が装填されている点火プラグであって、
前記緩衝材と前記押さえ管との間に該押さえ管とは別体にした環状の押さえ部材を介装し、
一方、前記主体金具には、外部から前記押さえ部材に向けてピン用貫通孔を形成し、
前記主体金具の外部から前記ピン用貫通孔に固定ピンを挿通して、前記押さえ部材を主体金具の前記シールド部内面に固定するようにした点火プラグを提供する。
In order to achieve the above object, the present invention
An insulator having an axial hole in the axial direction and having a central electrode at one end thereof;
A metal shell having a through-hole penetrating in the axial direction and having the insulator mounted in the through-hole,
The metallic shell is
When the outer side has a male screw part screwed into a female screw part formed in the plug mounting hole on the engine side, the end side where the center electrode is disposed is the front end side, and the opposite side is the rear end side. A fastening member having a seating surface on the side facing the plug mounting hole that protrudes in the diameter increasing direction on the rear end side from the male screw portion,
Furthermore, the rear end side includes a shield part surrounding the rear end side of the insulator, and a crimping lid formed by caulking the rear end of the shield part inward,
A cylindrical space surrounded by the inner peripheral surface of the metal shell and the outer peripheral surface of the insulator is filled with a buffer material, and a holding tube pressed by the crimping lid is loaded on the rear end side of the space. Spark plug,
An annular pressing member separated from the pressing tube is interposed between the cushioning material and the pressing tube,
On the other hand, in the metal shell, a pin through hole is formed from the outside toward the pressing member,
The metal shell from outside by inserting the fixing pin in the pin hole of, providing a spark plug was so that to secure the retainer member to the shield interior surface of the metal shell.
また、請求項2に記載したように、軸方向に軸孔を有し、自身の一端に中心電極を有する絶縁体と、
軸方向に貫通する貫通孔を有してその貫通孔内に前記絶縁体が装着される主体金具と、を備えており、
前記主体金具は、
外周にエンジン側のプラグ取付孔に形成された雌ネジ部に螺合する雄ネジ部を有すると共に、前記中心電極が配置される端部側を先端側とし反対側を後端側としたとき前記雄ネジ部より後端側に拡径方向に突設されて前記プラグ取付孔に向かう側の面を座面とする締め止め部材を有し、
さらに後端側には前記絶縁体の後端側を囲うシールド部と、該シールド部の後端を内向きに加締めて形成される加締め蓋と、を備えており、
この主体金具の内周面と前記絶縁体の外周面とにより囲まれた円筒形状の空間に緩衝材が充填されると共に該空間の後端側に前記加締め蓋で押さえられる押さえ管が装填されている点火プラグであって、
前記緩衝材と前記押さえ管との間に該押さえ管とは別体にして軸方向の長さKを3mm≦K≦10mmにした環状の押さえ部材を介装し、該押さえ部材が主体金具の前記シールド部内面に固定されるようにした点火プラグを提供する。
Further, as described in
A metal shell having a through-hole penetrating in the axial direction and having the insulator mounted in the through-hole,
The metallic shell is
When the outer side has a male screw part screwed into a female screw part formed in the plug mounting hole on the engine side, the end side where the center electrode is disposed is the front end side, and the opposite side is the rear end side. A fastening member having a seating surface on the side facing the plug mounting hole that protrudes in the diameter increasing direction on the rear end side from the male screw portion,
Furthermore, the rear end side includes a shield part surrounding the rear end side of the insulator, and a crimping lid formed by caulking the rear end of the shield part inward,
A cylindrical space surrounded by the inner peripheral surface of the metal shell and the outer peripheral surface of the insulator is filled with a buffer material, and a holding tube pressed by the crimping lid is loaded on the rear end side of the space. Spark plug,
An annular pressing member having an axial length K of 3 mm ≦ K ≦ 10 mm is interposed between the cushioning material and the pressing tube separately from the pressing tube. A spark plug is provided which is fixed to the inner surface of the shield part.
また、請求項3に記載したように、前記押さえ部材の軸方向の長さKが、3mm≦K≦10mmである請求項1記載の点火プラグを提供する。According to a third aspect of the present invention, there is provided the spark plug according to the first aspect, wherein a length K in the axial direction of the pressing member is 3 mm ≦ K ≦ 10 mm.
また、請求項4に記載したように、前記押さえ部材は、主体金具の外部から挿通した固定ピンにより固定されている請求項2記載の点火プラグを提供する。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the spark plug according to the second aspect, wherein the pressing member is fixed by a fixing pin inserted from the outside of the metal shell.
また、請求項5に記載したように、前記主体金具の前記座面から前記加締め蓋までの長さLが30mm以上である請求項1〜4の何れか1項に記載の点火プラグを提供する。
In addition, as described in
また、請求項6に記載したように、前記絶縁体は、先端部側の小径部と後端部側の大径部との間に境界段部が形成され、該境界段部が前記主体金具の前記貫通孔内に形成された棚段部に係合して固定されており、該棚段部と前記境界段部の係合位置が主体金具の前記座面より後端側に設けられている請求項1〜5の何れか1項に記載の点火プラグを提供する。
According to a sixth aspect of the present invention, in the insulator, a boundary step is formed between the small diameter portion on the front end side and the large diameter portion on the rear end portion side, and the boundary step portion is the metal shell. Is engaged with and fixed to a shelf step formed in the through hole, and the engagement position between the shelf step and the boundary step is provided on the rear end side of the seat surface of the metal shell. A spark plug according to any one of
また、請求項7に記載したように、前記押さえ部材は、主体金具の前記シールド部内面に圧入されている請求項1〜6の何れか1項に記載の点火プラグを提供する。
Moreover, as described in
また、請求項8に記載したように、前記主体金具の材質が、オーステナイト系ステンレス鋼である請求項1〜7の何れか1項に記載の点火プラグを提供する。
In addition, as described in
請求項1に記載の点火プラグは、緩衝材と押さえ管との間に該押さえ管とは別体にした環状の押さえ部材を介装し、該押さえ部材が主体金具の前記シールド部内面に固定されるようにしたため、主体金具と押さえ管の線膨張の差により押さえ管から伝達される加締め荷重が減少しても、押さえ管とは別体の押さえ部材によって第1のパッキンへの加圧力がほぼ維持される。従って、高温下でも主体金具と絶縁体の間の気密性が殆ど低下しない。
また、請求項1、4に記載したように、前記押さえ部材を、主体金具の外部から挿通した固定ピンにより固定するようにすれば、押さえ部材の固定をより確実にすることができる。
The spark plug according to
In addition, as described in
また、請求項2、3に記載したように、前記押さえ部材の軸方向の長さKを3mm≦K≦10mmにすることにより、押さえ部材について十分な内部フラッシュバック(以下、「F/O」ともいう。)電圧を確保しながら十分な圧入摩擦力を得ることができる。
In addition, as described in
また、線膨張による気密性の低下は、主体金具の締め止め部材の座面から加締め蓋までの長さLが30mm以上である場合に起きやすい。従って、請求項5のように前記長さLを30mm以上とした場合に本発明の有用性が顕著になる。
Further, a decrease in airtightness due to linear expansion is likely to occur when the length L from the seating surface of the fastening member of the metal shell to the crimping lid is 30 mm or more. Therefore, when the length L is 30 mm or more as in
一方、前記した第1のパッキンによる気密性の低下は、線膨張による場合のほか、エンジンのプラグ取付孔に取り付ける際の過トルクによっても生じ得る。すなわち、点火プラグの取り付けは、プラグ取付孔の雌ネジ部と主体金具の雄ネジ部の螺合によって行われ、主体金具の締め止め部材がエンジンに当たってから所定のトルクで締め付けるのであるが、そのトルクが大きすぎた場合、座面と雄ネジ部の間に引張り応力が作用して伸びるため、相対的に絶縁体が縮んだ格好になって第1のパッキンへの加圧力が減少する。
これに対して請求項6のように、前記絶縁体の境界段部と、主体金具の棚段部の係合位置を主体金具の座面より後端側に設定しておけば、たとえ過トルクによって座面と雄ネジ部の間に過大な引張り応力が作用しても第1パッキンへの加圧力に影響が及ばない。従って、点火プラグ取り付け時の過トルクによる気密性の低下が防止できる。
On the other hand, the deterioration of the airtightness due to the first packing described above can be caused not only by linear expansion but also by excessive torque at the time of attachment to the plug attachment hole of the engine. That is, the spark plug is attached by screwing the female threaded portion of the plug mounting hole and the male threaded portion of the metal shell, and is tightened with a predetermined torque after the fastening member of the metal shell hits the engine. If is too large, a tensile stress acts between the seat surface and the male screw portion to extend, so that the insulator is relatively shrunk and the pressure applied to the first packing is reduced.
On the other hand, as in claim 6 , if the engagement position of the boundary step portion of the insulator and the shelf step portion of the metal shell is set to the rear end side from the seat surface of the metal shell, overtorque Therefore, even if an excessive tensile stress acts between the seating surface and the male screw portion, the pressure applied to the first packing is not affected. Accordingly, it is possible to prevent a decrease in airtightness due to excessive torque when the spark plug is attached.
また、請求項7に記載したように、前記押さえ部材を主体金具の前記シールド部内面に圧入しておけば、シールド部の後端を加締める工程に移行するときに一旦押さえ管の加圧を解除しても、押さえ部材の摩擦力で第1のパッキンへの加圧が継続されるから、加締め工程への移行を契機とする気密低下が防止できる。
In addition, as described in
また、主体金具の材質がオーステナイト系ステンレス鋼であると、線膨張率の高さから線膨張に起因する気密性の低下が起きやすくなる。従って請求項8のように主体金具の材質をオーステナイト系ステンレス鋼にした場合には、本発明の有効性が顕著になる。
Further, if the material of the metal shell is austenitic stainless steel, the airtightness due to the linear expansion is likely to occur due to the high linear expansion coefficient. Therefore, when the metal shell is made of austenitic stainless steel as in
以下に本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
点火プラグ1は、軸方向に軸孔を有し自身の一端に中心電極2を有する絶縁体3と、軸方向に貫通する貫通孔4を有してその貫通孔4内に前記絶縁体3が装着される主体金具5と、を備えており、前記中心電極2と、エンジン6側に設けられる接地電極(図示せず)との間で火花を発生させて燃料に点火するものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The
前記絶縁体3は、中心電極2が配置される端部側を先端側とし反対側を後端側としたとき、中間に位置する最大径部3aの後端側にそれより小径の後軸部3bが形成され、一方、前記最大径部3aの先端部側にもそれより小径の先軸部3cが形成され、さらに該先軸部3cの先端側にさらに小径の最先軸部3dが形成されている。
The
前記主体金具5は、外周に、エンジン6側のプラグ取付孔7に形成された雌ネジ部に螺合する雄ネジ部8を有する。
また、主体金具5は、中心電極2が配置される端部側を先端側とし反対側を後端側としたとき、雄ネジ部8より後端側に拡径方向に突設されて前記プラグ取付孔7(エンジン6側)に向かう側の面を座面9とするフランジ状の締め止め部材10を有し、該締め止め部材10より後端側に六角ボルトの頭部形態である工具係合部11を有する。
また、主体金具5は、前記工具係合部11の後端側に突設されて前記絶縁体3の後端側を囲う筒状のシールド部12と、該シールド部12の後端に形成されたコネクタ固定用の外ネジ部13と、該シールド部12の前記外ネジ部13より後端を内向きに加締めて形成される加締め蓋14と、を備えている。
また、主体金具5の貫通孔4は、前記絶縁体3の最大径部3aとほぼ同径の後孔部4aと、絶縁体3の先軸部3cとほぼ同径(若干大径)の中孔部4bと、絶縁体3の最先軸部3dとほぼ同径(若干大径)の先孔部4cとを有する段付孔形態である。
The
The
The
Further, the through
この主体金具5の貫通孔4の内部に前記絶縁体3が装着されているが、この装着状態で、絶縁体3の最大径部3a(後端部側の大径部)と先軸部3c(先端部側の小径部)との境界に形成される境界段部15と、主体金具5の貫通孔4の後孔部4aと中孔部4bの境界に形成される棚段部16との間に第1のパッキン17が介装されていて主体金具5と絶縁体3の間の隙間から燃焼ガスが外部に漏れないように気密が保たれている。なお、実施形態では、絶縁体3の最大径部3aと先軸部3cとの境界に形成される境界段部15と、主体金具5の貫通孔4の後孔部4aと中孔部4bの境界に形成される棚段部16とが係合するようになっており、従って主体金具5と絶縁体3の係合位置が、主体金具5の座面9より後端側にある。
The
また、主体金具5の貫通孔4の後孔部4aの内周面と、絶縁体3の後軸部3の外周面とにより囲まれた円筒形状の空間18に、絶縁体3の最大径部3aの後面に接する第2のパッキン19と、例えばタルクやカオリン等のセラミックで形成された粉末状の緩衝材20と、マイカ等の無機材繊維製のパッキン21と、金属製(好ましくは主体金具5と同材(例えば、SUS304やSUS310S))で筒状の押さえ部材22と、マイカ等の無機材繊維製のパッキン23と、絶縁碍管である押さえ管24と、アルミニウム製のパッキン25が順に装填され、該パッキン25を介して押さえ管24の後端が前記加締め蓋14で押さえられている。
Further, the largest diameter portion of the
次に、前記点火プラグ1の製造方法を図3(a)〜(e)により説明する。
先ず、図3(a)に示した主体金具5の貫通孔4に後孔部4a側から絶縁体3を挿入する。その際、図3(b)に示したように、絶縁体3の最大径部3aと先軸部3cとの境界に形成される境界段部15と、主体金具5の貫通孔4の後孔部4aと中孔部4bの境界に形成される棚段部16との間に第1のパッキン17を介在させて両段部15,16を係合させる。
Next, a method for manufacturing the
First, the
次に、図3(b)に示したように、主体金具5の後孔部4aの内周面と、絶縁体3の後軸部3の外周面とにより囲まれた円筒形状の空間18に第2のパッキン19と、粉末状の緩衝材20と、パッキン21を充填する。なお、この状態で第2のパッキン19が最大径部3aの後側の面に密着して緩衝材20の流出を止めている。
Next, as shown in FIG. 3 (b), in the
次に、図3(c)に示したように、前記空間18に前記押さえ管24とは別体の押さえ部材22を押圧工具(図示せず)で圧入し、該押さえ部材22で緩衝材20と第2のパッキン19を加圧すると共に、その力で絶縁体3を押し込んで第1のパッキン17を絶縁体3の境界段部15と主体金具5の棚段部16の間に密着させる。空間18内に圧入された押さえ部材22は、その摩擦力により該空間18内に止まるため、空間18から押圧工具を抜いても押さえ部材22による第1のパッキン17の加圧力は維持される。
Next, as shown in FIG. 3C, a pressing
次に、図3(d)に示したように、空間18にパッキン23と押さえ管24とパッキン25を挿入した後、同図に想像線で示したような加締め治具26をシールド部12の後端に当てて内向きに加締める。これにより図3(e)のようにシールド部12の後端に加締め蓋14が形成され、該加締め蓋14で押さえ管24が空間18内に固定される。なお、実施形態の点火プラグ1は、図3(e)に示した固定ピン27を主体金具5の外部から挿通することにより、押さえ管24の固定強度を高めるようにしてある。
Next, as shown in FIG. 3 (d), after inserting the packing 23, the holding
押さえ部材22の好ましい長さKを内部F/O耐性の面から確認するため、その長さKを3mm、6mm、10mm、14mmにしてそれぞれ実施形態の点火プラグ1を製造し、発火部を絶縁して各点火プラグ1ごとに内部F/O開始電圧を測定した。その結果を図6のグラフに示す。
この試験結果より、十分な内部F/O電圧を確保するために、押さえ部材22の長さKは10mm以下であればよいことが確認できた。
In order to confirm the preferable length K of the holding
From this test result, in order to ensure a sufficient internal F / O voltage, it was confirmed that the length K of the pressing
一方、押さえ部材22の好ましい長さKを強度面から確認するため、その長さKを2mm、3mm、6mm、10mmにして図3(c)の工程まで実行し、その中間品を固定して図3(c)矢示の方向にプッシュバック荷重を加え、耐え得る荷重の大きさを測定した。その結果を図7のグラフに示す。
実際の燃焼圧力から想定される必要プッシュバック荷重を750kgfに設定すれば、十分な強度を確保するために、押さえ部材22の長さKは3mm以上であればよいことが確認できた。
On the other hand, in order to confirm the preferable length K of the pressing
It has been confirmed that if the required pushback load assumed from the actual combustion pressure is set to 750 kgf, the length K of the pressing
以上、押さえ部材22の長さに関する2つの試験結果より、押さえ部材22の好ましい軸方向の長さKは、3mm≦K≦10mmであることが確認できた。
As described above, it was confirmed from the two test results regarding the length of the pressing
次に、主体金具5の材質の相違と、押さえ部材22の固定手段の相違と、主体金具5と絶縁体3の係合位置の相違のそれぞれと、高温時の気密性との関係を確認するため、次のようなサンプル1〜4と、図9により説明した従来構造の比較例1〜3を製造して高温気密性評価試験を行った。
Next, the relationship between the difference in the material of the
なお、高温気密性評価試験は、図4に示したように点火プラグ1の先端側に1.5MPaの圧力を加えると共に主体金具5の座面9の温度を上昇させつつ、後端側に連結して外ネジ部13にナット締めした捕集チューブ28で前記空間18から1分間に漏れ出す気体の量を測定するものである。また、取り付け時の過トルクによる影響も同時に確認するため、40Nmの締め付けトルクで締め付けた場合と、50Nmの締め付けトルクで締め付けた場合のそれぞれについて前記試験を行った。
In the high temperature airtightness evaluation test, as shown in FIG. 4, a pressure of 1.5 MPa is applied to the front end side of the
[サンプル1]
・主体金具5の材質…オーステナイト系SUS(SUS310S)
・押さえ部材22の固定手段…圧入後に固定ピン27使用
・主体金具5と絶縁体3の係合位置…座面9より後端側(図1参照)
[サンプル2]
・主体金具5の材質…オーステナイト系SUS(SUS310S)
・押さえ部材22の固定手段…圧入のみ
・主体金具5と絶縁体3の係合位置…座面9より後端側(図1参照)
[サンプル3]
・主体金具5の材質…オーステナイト系SUS(SUS310S)
・押さえ部材22の固定手段…圧入のみ
・主体金具5と絶縁体3の係合位置…座面9より先端側(図9参照)
[サンプル4]
・主体金具5の材質…フェライト系SUS(SUS430)
・押さえ部材22の固定手段…圧入のみ
・主体金具5と絶縁体3の係合位置…座面9より後端側(図1参照)
[比較例1]
・主体金具104の材質…オーステナイト系SUS(SUS310S)
・押さえ部材…なし
・主体金具104と絶縁体102の係合位置…座面108より後端側(図1参照)
[比較例2]
・主体金具104の材質…オーステナイト系SUS(SUS310S)
・押さえ部材…なし
・主体金具104と絶縁体102の係合位置…座面108より先端側(図9参照)
[比較例3]
・主体金具104の材質…フェライト系SUS(SUS430)
・押さえ部材…なし
・主体金具104と絶縁体102の係合位置…座面108より後端側(図1参照)
[参考例]
比較のため、ノンシールドタイプの点火プラグについても同様の試験を行った。
[Sample 1]
-Material of metal shell 5: austenitic SUS (SUS310S)
-Fixing means for pressing member 22-Use of fixing
[Sample 2]
-Material of metal shell 5: austenitic SUS (SUS310S)
・ Fixing means for the pressing member 22: only press-fitting ・ Engagement position of the
[Sample 3]
-Material of metal shell 5: austenitic SUS (SUS310S)
・ Fixing means for the pressing member 22: only press-fitting ・ Engagement position of the
[Sample 4]
・ Material of metal shell 5: Ferritic SUS (SUS430)
・ Fixing means for the pressing member 22: only press-fitting ・ Engagement position of the
[Comparative Example 1]
・ Material of metal shell 104: austenitic SUS (SUS310S)
-Holding member: None-Engagement position of
[Comparative Example 2]
・ Material of metal shell 104: austenitic SUS (SUS310S)
・ Pressing member: None ・ Engagement position of
[Comparative Example 3]
-Material of the metal shell 104: Ferritic SUS (SUS430)
-Holding member: None-Engagement position of
[Reference example]
For comparison, a similar test was performed on a non-shielded type spark plug.
高温気密性評価試験の結果を図8のグラフに示す。この試験結果より次のことが確認できた。
(i)サンプル1及びサンプル2と比較例1又はサンプル3と比較例2又はサンプル4と比較例3の比較より、押さえ部材22を設けることで高温時の気密性に優れることが判る。
(ii)サンプル1とサンプル2の比較より、押さえ部材22の固定手段として固定ピン27を使用することで気密性に優れることが判る。
(iii) 主体金具5と絶縁体3の係合位置が座面9より先端側にあるサンプル3と比較例2について締め付けトルク間に漏洩温度差が生じている結果より、主体金具5と絶縁体3の係合位置が座面9より先端側にある場合、締め付けトルクが大きいと気密性が低下することが判る。そして、サンプル3の締め付けトルク間の漏洩温度差が比較例2の漏洩温度差の半分であることより、押さえ部材22が有効に機能していることが判る。
(iv)サンプル2とサンプル4又は比較例1と比較例3の比較より、主体金具5の材質として線膨張率の大小が高温時の気密性に影響することが判り、且つ、サンプル2とサンプル4の気密性の差が比較例1と比較例3の気密性の差より小さいことより、押さえ部材22を設けることで気密性の変動が効果的に抑制されることが判る。
The result of the high temperature airtightness evaluation test is shown in the graph of FIG. From the test results, the following could be confirmed.
(I) From the comparison of
(Ii) From the comparison between
(iii) From the result of the leakage temperature difference between the tightening torques for the
(Iv) From the comparison between
以上、本発明を実施の形態及び実施例について説明したが、もちろん本発明は上記実施形態及び実施例に限定されるものではない。例えば、実施形態では押さえ部材22に固定ピン27を通したが、図5に示したように押さえ部材22を圧入のみで固定するようにしてもよい。その場合でも、前記高温気密性評価試験のサンプル2、3、4で実証したように十分な効果を発揮する。
また、実施形態では、主体金具5と絶縁体3の係合位置を座面9より後端側に設定したが、該係合位置を図9のように座面9より先端側に設定するようにしてもよい。その場合でも高温時の気密性についてはサンプル3で実証したように押さえ部材22による利益を享受することができる。
Although the present invention has been described above with reference to the embodiments and examples, the present invention is of course not limited to the above embodiments and examples. For example, although the fixing
Further, in the embodiment, the engagement position between the
1 …点火プラグ
2 …中心電極
3 …絶縁体
3a …絶縁体の最大径部(後端部側の大径部)
3c …絶縁体の先軸部(先端部側の小径部)
4 …貫通孔
5 …主体金具
6 …エンジン
7 …プラグ取付孔
8 …雄ネジ部
9 …座面
10 …締め止め部材
12 …シールド部
14 …加締め蓋
15 …境界段部
16 …棚段部
18 …空間
20 …緩衝材
22 …押さえ部材
24 …押さえ管
27 …固定ピン
DESCRIPTION OF
3c ... front shaft part of insulator (small diameter part on tip side)
DESCRIPTION OF
Claims (8)
軸方向に貫通する貫通孔を有してその貫通孔内に前記絶縁体が装着される主体金具と、を備えており、
前記主体金具は、
外周にエンジン側のプラグ取付孔に形成された雌ネジ部に螺合する雄ネジ部を有すると共に、前記中心電極が配置される端部側を先端側とし反対側を後端側としたとき前記雄ネジ部より後端側に拡径方向に突設されて前記プラグ取付孔に向かう側の面を座面とする締め止め部材を有し、
さらに後端側には前記絶縁体の後端側を囲うシールド部と、該シールド部の後端を内向きに加締めて形成される加締め蓋と、を備えており、
この主体金具の内周面と前記絶縁体の外周面とにより囲まれた円筒形状の空間に緩衝材が充填されると共に該空間の後端側に前記加締め蓋で押さえられる押さえ管が装填されている点火プラグであって、
前記緩衝材と前記押さえ管との間に該押さえ管とは別体にした環状の押さえ部材を介装し、
一方、前記主体金具には、外部から前記押さえ部材に向けてピン用貫通孔を形成し、
前記主体金具の外部から前記ピン用貫通孔に固定ピンを挿通して、前記押さえ部材を主体金具の前記シールド部内面に固定するようにしたことを特徴とする点火プラグ。 An insulator having an axial hole in the axial direction and having a central electrode at one end thereof;
A metal shell having a through-hole penetrating in the axial direction and having the insulator mounted in the through-hole,
The metallic shell is
When the outer side has a male screw part screwed into a female screw part formed in the plug mounting hole on the engine side, the end side where the center electrode is disposed is the front end side, and the opposite side is the rear end side. A fastening member having a seating surface on the side facing the plug mounting hole that protrudes in the diameter increasing direction on the rear end side from the male screw portion,
Furthermore, the rear end side includes a shield part surrounding the rear end side of the insulator, and a crimping lid formed by caulking the rear end of the shield part inward,
A cylindrical space surrounded by the inner peripheral surface of the metal shell and the outer peripheral surface of the insulator is filled with a buffer material, and a holding tube pressed by the crimping lid is loaded on the rear end side of the space. Spark plug,
An annular pressing member separated from the pressing tube is interposed between the cushioning material and the pressing tube,
On the other hand, in the metal shell, a pin through hole is formed from the outside toward the pressing member,
The metal shell from outside by inserting the fixing pin in the pin hole of the spark plug, characterized in that the so that to secure the retainer member to the shield interior surface of the metal shell.
軸方向に貫通する貫通孔を有してその貫通孔内に前記絶縁体が装着される主体金具と、を備えており、
前記主体金具は、
外周にエンジン側のプラグ取付孔に形成された雌ネジ部に螺合する雄ネジ部を有すると共に、前記中心電極が配置される端部側を先端側とし反対側を後端側としたとき前記雄ネジ部より後端側に拡径方向に突設されて前記プラグ取付孔に向かう側の面を座面とする締め止め部材を有し、
さらに後端側には前記絶縁体の後端側を囲うシールド部と、該シールド部の後端を内向きに加締めて形成される加締め蓋と、を備えており、
この主体金具の内周面と前記絶縁体の外周面とにより囲まれた円筒形状の空間に緩衝材が充填されると共に該空間の後端側に前記加締め蓋で押さえられる押さえ管が装填されている点火プラグであって、
前記緩衝材と前記押さえ管との間に該押さえ管とは別体にして軸方向の長さKを3mm≦K≦10mmにした環状の押さえ部材を介装し、該押さえ部材が主体金具の前記シールド部内面に固定されるようにしたことを特徴とする点火プラグ。 An insulator having an axial hole in the axial direction and having a central electrode at one end thereof;
A metal shell having a through-hole penetrating in the axial direction and having the insulator mounted in the through-hole,
The metallic shell is
When the outer side has a male screw part screwed into a female screw part formed in the plug mounting hole on the engine side, the end side where the center electrode is disposed is the front end side, and the opposite side is the rear end side. A fastening member having a seating surface on the side facing the plug mounting hole that protrudes in the diameter increasing direction on the rear end side from the male screw portion,
Furthermore, the rear end side includes a shield part surrounding the rear end side of the insulator, and a crimping lid formed by caulking the rear end of the shield part inward,
A cylindrical space surrounded by the inner peripheral surface of the metal shell and the outer peripheral surface of the insulator is filled with a buffer material, and a holding tube pressed by the crimping lid is loaded on the rear end side of the space. Spark plug,
An annular pressing member having an axial length K of 3 mm ≦ K ≦ 10 mm is interposed between the cushioning material and the pressing tube separately from the pressing tube. A spark plug characterized by being fixed to the inner surface of the shield part.
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