JP5868357B2 - スパークプラグ - Google Patents
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Description
本発明の第1の形態は、
軸線方向に延びる中心電極と、
軸孔を有し前記中心電極が前記軸孔に設けられる絶縁体と、
前記絶縁体を保持する筒状の主体金具と、
前記主体金具の先端に一端が接続される電極母材と、前記電極母材から0.5mm以上突出して前記電極母材の他端部の内側面に接続され、前記中心電極との間で火花ギャップを形成する電極チップと、を有する接地電極と、
を備えるスパークプラグであって、
前記電極チップの先端面の少なくとも一部は、前記軸線上に存在し、
前記中心電極と前記電極チップとを最短で結ぶ仮想線分の長さをG(mm)とし、
前記仮想線分の前記軸線方向における中間点Mを含み前記主体金具の先端面と平行な面である仮想平面と前記電極母材との交点のうち、前記中間点Mと最短距離を形成する交点をBとし、
前記中心電極の先端面に存在し、前記交点Bと最短距離を形成する点をCとし、前記交点Bと前記点Cとの最短距離をL(mm)とした場合において、
前記仮想線分の長さGと前記最短距離Lとは、
0.3×G+2.1≦L≦0.3×G+2.5
を満たすことを特徴とするスパークプラグである。また、本発明は以下の形態として実現することもできる。
A1.スパークプラグの構成:
図1は、スパークプラグ100の部分断面図である。スパークプラグ100は、図1に示すように、軸線Oに沿った細長形状を有している。図1において、一点鎖線で示す軸線Oの右側は、外観正面図を示し、軸線Oの左側は、スパークプラグ100の中心軸を通る断面でスパークプラグ100を切断した断面図を示している。以下の説明では、軸線Oに平行であって図1の上方側を先端側と呼び、図1の下方側を後端側と呼ぶ。
(a)中心電極20と接地電極チップ36とを最短で結ぶ仮想線分gの長さをG(mm)(以下、単に「長さG」)とする。
(b)仮想線分gの軸線O方向における中間点Mを含み主体金具50の先端面57と平行な面である仮想平面fと接地電極母材31との交点のうち、中間点Mと最短距離を形成する交点をBとする。
(c)中心電極20の先端面27に存在し、交点Bと最短距離を形成する点をCとし、交点Bと点Cとの最短距離をL(mm)(以下、単に「最短距離L」)とする。
(a)〜(c)のように定義すると、本実施形態では、中心電極20と接地電極30とは、長さGと最短距離Lとが以下の式(1)を満たすような位置関係にある。
本実施例では、長さGと最短距離Lとを異ならせた複数のスパークプラグを試料として用意して、火花放電を発生させる試験を行った。具体的には、長さGが同じであり最短距離Lを異ならせた試料s1〜s3と、長さGが同じであり最短距離Lを異ならせた試料s4〜s6と、長さGが同じであり最短距離Lを異ならせた試料s7〜s9とを用意した。次に、試料をチャンバ内に設置して、中心電極20に対して接地電極母材31の基端38が下流側に位置するように、仮想平面fに沿って中間点Mから交点B側へと流れる一様流れの状況で、火花放電を発生させた。チャンバ内の混合気の流速は、3(m/s)とした。火花放電を100回発生させた場合に、接地電極30への短絡が発生しなかった試料を合格(○)とし、短絡が発生した試料を不合格(×)とした。
本実施例では、長さGと最短距離Lとを異ならせた複数のスパークプラグを試料として用意して、接地電極の耐久性を評価する試験を行った。具体的には、長さGが同じであり最短距離Lを異ならせた試料s2a、s11〜s13と、長さGが同じであり最短距離Lを異ならせた試料s5a、s14〜s16と、長さGが同じであり最短距離Lを異ならせた試料s8a、s17〜s19とを用意した。試料s2aは、上述の実施例1で用意した試料s2と、試料s5aは上述の実施例1で用意した試料s5と、試料s8aは上述の実施例1で用意した試料s8と、それぞれ同じ長さGおよび最短距離Lを有する試料である。
上述の実施形態では、接地電極チップ36は、接地電極母材31に直接的に溶接されている。これに対し、接地電極チップ36は、例えばニッケル合金からなる中間電極チップを介して、接地電極母材31に溶接されてもよい。この場合、接地電極母材31からの接地電極チップ36の突出量は、中間電極チップと接地電極チップ36とをあわせて0.5mm以上であればよい。また、接地電極母材31の内部には、銅または銅を主成分とする合金から成る芯材が埋設されていてもよい。このような構成であっても、上述の実施形態と同様の効果を奏する。
4…シール体
5…ガスケット
6…リング部材
8…板パッキン
9…タルク
10…絶縁碍子
12…軸孔
13…脚長部
14…軸孔内段部
15…碍子段部
17…先端側胴部
18…後端側胴部
19…中央胴部
20、20s…中心電極
21…中心電極母材
22…芯材
23…鍔部
26…中心電極チップ
27…中心電極チップの先端面
30、30s…接地電極
31、31s…接地電極母材
32…他端部
35…内側面
36、36s…接地電極チップ
37…接地電極チップの先端面
38…基端
40…端子金具
50…主体金具
51…工具係合部
52…取付ネジ部
53…加締部
54…シール部
56…金具内段部
57…主体金具の先端面
58…圧縮変形部
100、100s…スパークプラグ
O…軸線
g…仮想線分
G…仮想線分の長さ
M…中間点
f…仮想平面
B、C…交点
L…最短距離
S…酸化膜厚
Claims (1)
- 軸線方向に延びる中心電極と、
軸孔を有し前記中心電極が前記軸孔に設けられる絶縁体と、
前記絶縁体を保持する筒状の主体金具と、
前記主体金具の先端に一端が接続される電極母材と、前記電極母材から0.5mm以上突出して前記電極母材の他端部の内側面に接続され、前記中心電極との間で火花ギャップを形成する電極チップと、を有する接地電極と、
を備えるスパークプラグであって、
前記電極チップの先端面の少なくとも一部は、前記軸線上に存在し、
前記中心電極と前記電極チップとを最短で結ぶ仮想線分の長さをG(mm)とし、
前記仮想線分の前記軸線方向における中間点Mを含み前記主体金具の先端面と平行な面である仮想平面と前記電極母材との交点のうち、前記中間点Mと最短距離を形成する交点をBとし、
前記中心電極の先端面に存在し、前記交点Bと最短距離を形成する点をCとし、前記交点Bと前記点Cとの最短距離をL(mm)とした場合において、
前記仮想線分の長さGと前記最短距離Lとは、
0.3×G+2.1≦L≦0.3×G+2.5
を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
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