JP6248601B2 - Spark plug for internal combustion engine - Google Patents

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本発明は、内燃機関用スパークプラグに関する。   The present invention relates to a spark plug for an internal combustion engine.

自動車等の内燃機関には、着火手段としてスパークプラグが用いられている。スパークプラグは、中心電極を内側に挿通保持する絶縁碍子と、絶縁碍子の先端側を内側に挿通保持するハウジングと、ハウジングに接合されて中心電極との間に火花放電ギャップを形成する接地電極とを有している。スパークプラグにおいては、点火コイルから高電圧を印加することにより、中心電極と接地電極との間において、火花放電ギャップの絶縁を破壊し放電火花を発生させる。
近年、内燃機関の小型化等のため、スパークプラグにおいては、小型化の要望があり、絶縁碍子の小径化が必要となり、中心電極とハウジングとの間における耐電圧の向上が望まれている。
In an internal combustion engine such as an automobile, a spark plug is used as an ignition means. The spark plug includes an insulator that inserts and holds the center electrode inward, a housing that inserts and holds the tip side of the insulator inward, and a ground electrode that is joined to the housing and forms a spark discharge gap. have. In the spark plug, by applying a high voltage from the ignition coil, the spark discharge gap is broken between the center electrode and the ground electrode to generate a discharge spark.
In recent years, due to the downsizing of internal combustion engines and the like, there has been a demand for miniaturization of spark plugs, which requires a reduction in the diameter of the insulator, and an improvement in withstand voltage between the center electrode and the housing is desired.

このようなスパークプラグとしては、特許文献1に示されたものがある。特許文献1のスパークプラグは、絶縁碍子を形成するアルミナを微粒化することにより絶縁碍子における耐電圧性の向上を図っている。   An example of such a spark plug is disclosed in Patent Document 1. The spark plug of Patent Document 1 attempts to improve the withstand voltage of the insulator by atomizing alumina forming the insulator.

特開2010−208901号公報JP 2010-208901 A

しかしながら、特許文献1に示されたスパークプラグには以下の課題がある。
特許文献1のスパークプラグにおいて、アルミナ粒径が小さいほど絶縁碍子の耐電圧性が向上するが、アルミナの微粒化には限界がある。そのため、アルミナの微粒化によって得られる絶縁碍子の耐電圧性向上効果にも限界があり、より耐電圧性を向上することができる構造が望まれている。
However, the spark plug disclosed in Patent Document 1 has the following problems.
In the spark plug of Patent Document 1, the smaller the alumina particle size, the better the voltage resistance of the insulator, but there is a limit to atomization of alumina. For this reason, there is a limit to the effect of improving the voltage resistance of the insulator obtained by atomizing alumina, and a structure that can further improve the voltage resistance is desired.

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、絶縁碍子における耐電圧性の低下を防止し、優れた絶縁性を得ることができる内燃機関用スパークプラグを提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide a spark plug for an internal combustion engine that can prevent a decrease in voltage resistance of an insulator and obtain excellent insulation.

本発明の一態様は、中心電極と、
該中心電極を内側に挿通保持する絶縁碍子と、
該絶縁碍子の基端側の一部を露出させつつ、該絶縁碍子を内側に挿通保持するハウジングと、
該ハウジングに接合されて上記中心電極との間に火花放電ギャップを形成する接地電極とを有しており、
少なくとも上記中心電極における上記絶縁碍子の内側に配された挿通部位表面には、該挿通部位の表面における仕事関数よりも大きな仕事関数を有する材料からなる被覆層が形成されており、
上記被覆層の表面粗さが、上記挿通部位の表面粗さよりも小さいことを特徴とする内燃機関用スパークプラグにある。
One embodiment of the present invention includes a center electrode;
An insulator for inserting and holding the center electrode inside;
A housing that inserts and holds the insulator inside while exposing a part of the base end side of the insulator;
A grounding electrode joined to the housing and forming a spark discharge gap with the central electrode;
At least on the surface of the insertion part disposed inside the insulator in the central electrode, a coating layer made of a material having a work function larger than the work function in the surface of the insertion part is formed ,
In the spark plug for an internal combustion engine , the surface roughness of the coating layer is smaller than the surface roughness of the insertion portion .

内燃機関用スパークプラグ(以下、適宜スパークプラグと記す)は、燃料の燃焼及び放電電流の流通等により、その先端部近傍が高温となる。このとき、高温に加熱された中心電極においては、中心電極表面から熱励起された電子が放出される熱電子放出が生じる。中心電極から放出された電子が、絶縁碍子の内部へと侵入することにより、絶縁碍子における絶縁破壊を助長すると考えられている。   The spark plug for an internal combustion engine (hereinafter referred to as a spark plug as appropriate) has a high temperature in the vicinity of its tip due to the combustion of fuel and the flow of discharge current. At this time, in the center electrode heated to a high temperature, thermal electron emission is generated in which electrons excited by heat are emitted from the surface of the center electrode. It is considered that electrons emitted from the center electrode enter the inside of the insulator, thereby promoting dielectric breakdown in the insulator.

上記スパークプラグにおいては、上記中心電極の表面に、該中心電極の表面における仕事関数よりも大きな仕事関数を有する材料からなる上記被覆層が形成されている。熱電子放出は、部材の表面において発生するため、上記中心電極の表面に上記被覆層を形成することで熱電子放出を防止することができる。これにより、上記絶縁碍子に電子が侵入することを防止し、上記絶縁碍子における耐電圧性の低下を防止することができる。それゆえ、上記スパークプラグにおける絶縁破壊の発生を抑制することができる。   In the spark plug, the coating layer made of a material having a work function larger than the work function of the surface of the center electrode is formed on the surface of the center electrode. Since thermionic emission occurs on the surface of the member, thermionic emission can be prevented by forming the coating layer on the surface of the central electrode. Thereby, it is possible to prevent electrons from entering the insulator and to prevent a decrease in the voltage resistance of the insulator. Therefore, the occurrence of dielectric breakdown in the spark plug can be suppressed.

以上のごとく、上記内燃機関用スパークプラグによれば、絶縁碍子における耐電圧性の低下を防止し、優れた絶縁性を得ることができる。   As described above, according to the spark plug for an internal combustion engine, it is possible to prevent a decrease in the voltage resistance of the insulator and to obtain an excellent insulating property.

実施例1における、内燃機関用スパークプラグを示す断面図。1 is a cross-sectional view showing a spark plug for an internal combustion engine in Embodiment 1. FIG. 実施例1における、内燃機関用スパークプラグを示す部分拡大断面図。1 is a partially enlarged cross-sectional view showing a spark plug for an internal combustion engine in Embodiment 1. FIG. 実施例1における、中心電極の断面図。2 is a cross-sectional view of a center electrode in Example 1. 実施例2における、内燃機関用スパークプラグを示す部分拡大断面図。FIG. 6 is a partial enlarged cross-sectional view showing a spark plug for an internal combustion engine in the second embodiment. 実施例2における、中心電極の断面図。Sectional drawing of the center electrode in Example 2. FIG. 実施例3における、内燃機関用スパークプラグを示す部分拡大断面図。FIG. 7 is a partial enlarged cross-sectional view showing a spark plug for an internal combustion engine in the third embodiment. 実施例4における、内燃機関用スパークプラグを示す部分拡大断面図。FIG. 10 is a partial enlarged cross-sectional view showing a spark plug for an internal combustion engine in the fourth embodiment.

上記内燃機関用スパークプラグにおいて、上記ハウジングの内周面には、上記絶縁碍子の外周面から外側に向かって突出した被係合部と係合される係合部が内側に向かって突出しており、少なくとも上記中心電極における上記係合部の内側に配された部位には、上記被覆層が形成されていることが好ましい。上記係合部と上記中心電極との間において、両者の間隔が小さくなるため、この部位においては、耐電圧性が低下しやすい。したがって、上記係合部の内側に上記被覆層を形成し、中心電極からの熱電子放出を防止することにより、絶縁碍子における耐電圧性の低下を抑制することができる。   In the spark plug for the internal combustion engine, an engaging portion that is engaged with an engaged portion that protrudes outward from the outer peripheral surface of the insulator protrudes inwardly on the inner peripheral surface of the housing. It is preferable that the coating layer is formed at least on a portion of the center electrode disposed inside the engaging portion. Since the distance between the engagement portion and the center electrode is small, the withstand voltage is likely to be lowered at this portion. Therefore, by forming the covering layer inside the engaging portion and preventing thermionic emission from the center electrode, it is possible to suppress a decrease in voltage resistance of the insulator.

また、上記絶縁碍子において、上記挿通部位と対向する内周面の少なくとも一部には、上記挿通部位の表面における仕事関数よりも大きな仕事関数を有する材料からなる碍子側被覆層が形成されていることが好ましい。この場合には、上記被覆層に加えて、上記碍子側被覆層によっても上記中心電極からの熱電子放出の防止効果を得ることができる。これにより、上記絶縁碍子における耐電圧性の低下をより効果的に抑制することができる。   Further, in the insulator, an insulator side coating layer made of a material having a work function larger than a work function on the surface of the insertion portion is formed on at least a part of the inner peripheral surface facing the insertion portion. It is preferable. In this case, the effect of preventing thermionic emission from the center electrode can be obtained by the insulator-side coating layer in addition to the coating layer. Thereby, the fall of the withstand voltage property in the said insulator can be suppressed more effectively.

(実施例1)
上記内燃機関用スパークプラグにかかる実施例について、図1〜図3を参照して説明する。
図1に示すごとく、内燃機関用スパークプラグ1は、中心電極2と、中心電極2を内側に挿通保持する絶縁碍子6と、絶縁碍子6の基端側の一部を露出させつつ、絶縁碍子6を内側に挿通保持するハウジング7と、ハウジング7に接合されて中心電極2との間に火花放電ギャップGを形成する接地電極71とを有している。
中心電極2における絶縁碍子6の内側に配された挿通部位21の表面には、挿通部位21の表面における仕事関数よりも大きな仕事関数を有する材料からなる被覆層5が形成されている。
Example 1
Examples of the spark plug for the internal combustion engine will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the spark plug 1 for an internal combustion engine includes a center electrode 2, an insulator 6 inserted and held inside the center electrode 2, and a part of the base end side of the insulator 6 while exposing the insulator. And a ground electrode 71 which is joined to the housing 7 and forms a spark discharge gap G between the housing 7 and the center electrode 2.
A coating layer 5 made of a material having a work function larger than the work function of the surface of the insertion part 21 is formed on the surface of the insertion part 21 disposed inside the insulator 6 in the center electrode 2.

以下、さらに詳細に説明する。
図1に示すごとく、本例のスパークプラグ1は、内燃機関において、混合気の着火をするためのものである。軸方向において、スパークプラグ1の一端は、点火コイル(図示略)と接続され、反対側の他端は、内燃機関の燃焼室(図示略)内に配される。尚、本例においては、軸方向における点火コイルと接続される側を基端側とし、燃焼室内に配される側を先端側として説明する。
This will be described in more detail below.
As shown in FIG. 1, the spark plug 1 of this example is for igniting an air-fuel mixture in an internal combustion engine. In the axial direction, one end of the spark plug 1 is connected to an ignition coil (not shown), and the other end on the opposite side is arranged in a combustion chamber (not shown) of the internal combustion engine. In this example, the side connected to the ignition coil in the axial direction is referred to as the base end side, and the side disposed in the combustion chamber is referred to as the front end side.

図1及び図2に示すごとく、スパークプラグ1は、筒状の絶縁碍子6と、絶縁碍子6を内側に保持する筒状のハウジング7と、先端部が突出するように絶縁碍子6の内側に保持された中心電極2と、中心電極2の基端側に配されたステム8と、ハウジング7と接続された接地電極71とを備えている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the spark plug 1 includes a cylindrical insulator 6, a cylindrical housing 7 that holds the insulator 6 on the inside, and an insulator 6 inside the insulator 6 so that the tip portion protrudes. The center electrode 2 held, the stem 8 disposed on the base end side of the center electrode 2, and the ground electrode 71 connected to the housing 7 are provided.

ハウジング7は、略円筒形状に形成されており、その内側に絶縁碍子6を挿通保持している。ハウジング7は、絶縁碍子6における基端側を露出させると共に、絶縁碍子6の先端側を覆っている。ハウジング7の内周面には、同一円周上において内側に向かって環状に突出した係合部72が形成されており、絶縁碍子6の被係合部65と係合可能に構成されている。また、ハウジング7の外周側面には、内燃機関のシリンダヘッド(図示略)と螺号するためのネジ山が形成されておりハウジング7の先端面には、接地電極71が配されている。
接地電極71は、ハウジング7の先端面の一部から、先端側に延びる延設部711と、延設部711の先端から径方向内側に向かって、軸方向と直角に屈曲した対向部712とを有している。対向部712と中心電極2との間には、火花放電ギャップGが形成されている。
The housing 7 is formed in a substantially cylindrical shape, and the insulator 6 is inserted and held therein. The housing 7 exposes the proximal end side of the insulator 6 and covers the distal end side of the insulator 6. On the inner peripheral surface of the housing 7, an engaging portion 72 that protrudes in an annular shape toward the inside on the same circumference is formed, and is configured to be engageable with the engaged portion 65 of the insulator 6. . A screw thread for screwing with a cylinder head (not shown) of the internal combustion engine is formed on the outer peripheral side surface of the housing 7, and a ground electrode 71 is disposed on the front end surface of the housing 7.
The ground electrode 71 includes an extending portion 711 extending from the end surface of the housing 7 toward the distal end side, and an opposing portion 712 bent at a right angle to the axial direction from the distal end of the extending portion 711 toward the inside in the radial direction. have. A spark discharge gap G is formed between the facing portion 712 and the center electrode 2.

図1及び図2に示すごとく、絶縁碍子6は、アルミナを略円筒形状に形成してなり、その内側に中心電極2とステム8とを保持するように形成されている。絶縁碍子6は、基端側において円筒状に形成された基端円筒部61と、基端円筒部61の先端側に形成された碍子大径部62と、碍子大径部62の先端側に形成された碍子小径部63と、碍子小径部63の先端側に形成されたテーパ部64とを有している。尚、碍子小径部63とテーパ部64との間には、両者を繋ぐように段差が形成されており、この段差が、ハウジング7の係合部72と係合する被係合部65をなしている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the insulator 6 is formed of alumina in a substantially cylindrical shape, and is formed so as to hold the center electrode 2 and the stem 8 inside thereof. The insulator 6 has a proximal end cylindrical portion 61 formed in a cylindrical shape on the proximal end side, an insulator large diameter portion 62 formed on the distal end side of the proximal end cylindrical portion 61, and a distal end side of the insulator large diameter portion 62. The insulator has a small-diameter portion 63 formed and a tapered portion 64 formed on the distal end side of the small-diameter portion 63 of the insulator. A step is formed between the small-diameter portion 63 and the tapered portion 64 so as to connect the two, and this step forms an engaged portion 65 that engages with the engaging portion 72 of the housing 7. ing.

絶縁碍子6の内側には、点火コイルと接続されるステム8と、ステム8の先端側に接続された中心電極2とが挿通配置されている。
ステム8は、絶縁碍子6の内側に挿通保持されるステム本体81と、ステム本体81の基端側において絶縁碍子6から露出し点火コイルと接続されたターミナル82とを有している。
また、ステム8と中心電極2との間には、レジスター9が配されている。このレジスター9は、スパークプラグ1における点火ノイズを抑制するためのものである。
Inside the insulator 6, a stem 8 connected to the ignition coil and a center electrode 2 connected to the distal end side of the stem 8 are inserted and arranged.
The stem 8 has a stem body 81 inserted and held inside the insulator 6, and a terminal 82 exposed from the insulator 6 on the proximal end side of the stem body 81 and connected to the ignition coil.
A resistor 9 is disposed between the stem 8 and the center electrode 2. This register 9 is for suppressing ignition noise in the spark plug 1.

図2及び図3に示すごとく、レジスター9を介してステム8と接続された中心電極2は、電極母材3と、電極母材3の先端に接合された放電チップ4とを有している。電極母材3は、銅合金からなる芯材31と、ニッケル合金からなり芯材31を覆う表面層32とを有している。
芯材31は、基端側に形成された円筒状の芯材大径部311と、軸方向から見た際の直径が芯材大径部311よりも小さい円筒状の芯材小径部312とを有している。芯材小径部312の先端には、軸方向と直交した方向から見たとき、先端側に向かって円弧状に縮径する芯材縮径部313が形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the center electrode 2 connected to the stem 8 through the resistor 9 has an electrode base material 3 and a discharge chip 4 joined to the tip of the electrode base material 3. . The electrode base material 3 has a core material 31 made of a copper alloy and a surface layer 32 made of a nickel alloy and covering the core material 31.
The core material 31 includes a cylindrical core material large-diameter portion 311 formed on the base end side, and a cylindrical core material small-diameter portion 312 having a diameter smaller than the core material large-diameter portion 311 when viewed from the axial direction. have. A core material reduced-diameter portion 313 is formed at the tip of the core material small-diameter portion 312 so as to reduce the diameter in an arc shape toward the tip when viewed from a direction orthogonal to the axial direction.

図2及び図3に示すごとく、表面層32は、芯材31の表面を覆うように形成されている。表面層32は、芯材小径部312及び芯材大径部311の表面には一定の厚さで形成されている。また、芯材縮径部313には、芯材小径部312の外周面に形成された表面層における外径と同一の外径を有する円筒形状となるように、表面層32が形成されている。つまり、中心電極2は、芯材小径部312、芯材縮径部313及び表面層32によって形成された電極小径部22と、芯材大径部311と表面層32とによって形成され軸方向から見た外径が電極小径部22よりも大きい電極大径部23とを有している。尚、芯材小径部313の先端形状は、先端側に向かって縮径するテーパ形状をなしている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the surface layer 32 is formed so as to cover the surface of the core material 31. The surface layer 32 is formed with a certain thickness on the surfaces of the core material small diameter portion 312 and the core material large diameter portion 311. Further, the core layer reduced diameter portion 313 is formed with a surface layer 32 so as to have a cylindrical shape having the same outer diameter as the outer diameter of the surface layer formed on the outer peripheral surface of the core material small diameter portion 312. . That is, the center electrode 2 is formed by the core small diameter portion 312, the core material small diameter portion 313 and the electrode small diameter portion 22 formed by the surface layer 32, the core material large diameter portion 311 and the surface layer 32, and is formed from the axial direction. It has an electrode large diameter portion 23 whose outer diameter is larger than the electrode small diameter portion 22. Note that the distal end shape of the core material small diameter portion 313 has a tapered shape that decreases in diameter toward the distal end side.

放電チップ4は、絶縁碍子6の先端から露出するように芯材小径部313の先端に接合されている。放電チップ4の材料には、イリジウム、白金、ロジウム等の貴金属又はその合金等が用いられる。なお、放電チップ4は、必ずしも貴金属である必要がなく、例えば、タングステン、レニウム、タンタル、ニオブ又はその合金からなる高融点の材料であってもよい。   The discharge chip 4 is joined to the tip of the core material small diameter portion 313 so as to be exposed from the tip of the insulator 6. As the material of the discharge chip 4, a noble metal such as iridium, platinum, rhodium or an alloy thereof is used. The discharge chip 4 does not necessarily need to be a noble metal, and may be a high melting point material made of, for example, tungsten, rhenium, tantalum, niobium, or an alloy thereof.

中心電極2の表面には、表面層32の材料の仕事関数よりも大きい仕事関数を有する材料からなる被覆層5が形成されている。本例において、被覆層5は、白金のメッキ被膜からなり中心電極2表面の全体に形成されている。また、被覆層5における表面粗さは、表面層32における表面粗さよりも小さく設定されている。尚、表面層32は、メッキの他にも例えば、溶射、蒸着、スパッタ等によって形成することができる。   A coating layer 5 made of a material having a work function larger than that of the material of the surface layer 32 is formed on the surface of the center electrode 2. In this example, the coating layer 5 is made of a platinum plating film and is formed on the entire surface of the center electrode 2. Further, the surface roughness of the coating layer 5 is set to be smaller than the surface roughness of the surface layer 32. The surface layer 32 can be formed by, for example, thermal spraying, vapor deposition, sputtering, etc. in addition to plating.

次に、本例の作用効果について説明する。
スパークプラグ1においては、中心電極2の表面に、中心電極2の表面における仕事関数よりも大きな仕事関数を有する材料からなる被覆層5が形成されている。熱電子放出は、部材の表面において発生するため、中心電極2の表面に被覆層5を形成することで熱電子放出を防止することができる。これにより、絶縁碍子6に電子が侵入することを防止し、絶縁碍子6における耐電圧性の低下を防止することができる。それゆえ、スパークプラグ1における絶縁破壊の発生を抑制することができる。
Next, the function and effect of this example will be described.
In the spark plug 1, a coating layer 5 made of a material having a work function larger than that of the surface of the center electrode 2 is formed on the surface of the center electrode 2. Since thermionic emission occurs on the surface of the member, the formation of the coating layer 5 on the surface of the central electrode 2 can prevent thermionic emission. Thereby, it is possible to prevent electrons from entering the insulator 6 and to prevent a decrease in the voltage resistance of the insulator 6. Therefore, the occurrence of dielectric breakdown in the spark plug 1 can be suppressed.

内燃機関用スパークプラグ1において、ハウジング7の内周面には、絶縁碍子6の外周面から外側に向かって突出した被係合部65と係合される係合部72が内側に向かって突出しており、少なくとも中心電極2における係合部72の内側に配された部位には、被覆層5が形成されている。係合部72と中心電極2との間においては、両者の間隔が小さくなるため、この部位において、耐電圧性が低下しやすい。したがって、係合部72の内側に被覆層5を形成し、中心電極2からの熱電子放出を防止することにより、絶縁碍子6における耐電圧性の低下を抑制することができる。   In the spark plug 1 for an internal combustion engine, an engaging portion 72 that engages with an engaged portion 65 that protrudes outward from the outer peripheral surface of the insulator 6 protrudes inward on the inner peripheral surface of the housing 7. The coating layer 5 is formed at least at a portion of the center electrode 2 disposed inside the engaging portion 72. Since the distance between the engaging portion 72 and the center electrode 2 is small, the withstand voltage is likely to be lowered at this portion. Therefore, by forming the coating layer 5 inside the engaging portion 72 and preventing thermionic emission from the center electrode 2, it is possible to suppress a decrease in withstand voltage in the insulator 6.

また、中心電極2における基端部には、中心電極2の軸方向から見た外形が先端側よりも大きい電極大径部23が形成されており、少なくとも電極大径部23の表面に被覆層5が形成されている。電極大径部23とハウジング7との間においては、両者の間隔が小さくなるため、この部位において、耐電圧性が低下しやすい。したがって、電極大径部23に被覆層5を形成し、耐電圧性を向上することにより、絶縁碍子6における絶縁破壊の発生を抑制することができる。   Further, an electrode large diameter portion 23 whose outer shape viewed from the axial direction of the center electrode 2 is larger than the distal end side is formed at the base end portion of the center electrode 2, and at least the surface of the electrode large diameter portion 23 has a coating layer 5 is formed. Between the electrode large-diameter portion 23 and the housing 7, the distance between the two becomes small, so that the withstand voltage property tends to decrease at this portion. Therefore, by forming the coating layer 5 on the electrode large-diameter portion 23 and improving the voltage resistance, the occurrence of dielectric breakdown in the insulator 6 can be suppressed.

また、被覆層5の表面粗さが、挿通部位21の表面粗さよりも小さい。そのため、表面粗さを小さくすることにより、被覆層5における仕事関数を大きくすることができる。これにより、絶縁碍子6における絶縁破壊の発生を抑制することができる。   Further, the surface roughness of the coating layer 5 is smaller than the surface roughness of the insertion site 21. Therefore, the work function in the coating layer 5 can be increased by reducing the surface roughness. Thereby, generation | occurrence | production of the dielectric breakdown in the insulator 6 can be suppressed.

以上のごとく、本例の内燃機関用スパークプラグ1によれば、絶縁碍子6における耐電圧性の低下を防止し、優れた絶縁性を得ることができる。   As described above, according to the spark plug 1 for an internal combustion engine of the present example, it is possible to prevent a decrease in the voltage resistance of the insulator 6 and obtain an excellent insulating property.

尚、被覆層の材料は、白金に限るものではなく、例えば、Ir、Au、Rhなど中心電極の挿通部位における表面の仕事関数よりも大きい仕事関数を有するものであればよい。また、中心電極が複数の材料によって形成されている場合、被覆層が形成される表面側に配された材料よりも仕事関数が大きい材料によって被覆層を形成することが好ましい。   The material of the coating layer is not limited to platinum, and may be any material having a work function larger than the work function of the surface at the insertion portion of the center electrode, such as Ir, Au, and Rh. Moreover, when the center electrode is formed of a plurality of materials, it is preferable that the coating layer is formed of a material having a work function larger than that of the material disposed on the surface side on which the coating layer is formed.

(実施例2)
本例は、図4及び図5に示すごとく、実施例1の内燃機関用スパークプラグ1における構成を一部変更した例である。
本例のスパークプラグ1において、被覆層5は、中心電極2におけるハウジング7の係合部72の内側に対向する外周側面と、芯材大径部311の外周側面とにそれぞれ形成されている。
(Example 2)
In this example, as shown in FIGS. 4 and 5, the configuration of the spark plug 1 for the internal combustion engine of the first embodiment is partially changed.
In the spark plug 1 of this example, the covering layer 5 is formed on the outer peripheral side surface of the center electrode 2 facing the inner side of the engaging portion 72 of the housing 7 and the outer peripheral side surface of the core member large diameter portion 311.

尚、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例1と同様の構成要素等を表す。
また、本例においても実施例1と同様の作用効果を得ることができる。
Of the reference numerals used in this example or the drawings relating to this example, the same reference numerals as those used in the first embodiment represent the same components as in the first embodiment unless otherwise specified.
Also in this example, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

(実施例3)
本例は、図6に示すごとく、実施例1の内燃機関用スパークプラグ1における構成を一部変更した例である。
本例のスパークプラグ1において、絶縁碍子6の挿通部位21と対向する内周面には、挿通部位21の表面における仕事関数よりも大きな仕事関数を有する材料からなる碍子側被覆層67が形成されている。本例においては、絶縁碍子6の内周面における中心電極2の挿通部位21と対向する範囲の全面に、白金からなる碍子側被覆層67を形成した。尚、碍子側被覆層67の材料は、白金以外にも、中心電極の挿通部位における表面の仕事関数よりも大きい仕事関数を有するものであればよい。碍子側被覆層67の材料としては、例えば、Ir、Au、Rhなどを用いることもできる。
尚、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例1と同様の構成要素等を表す。
(Example 3)
In this example, as shown in FIG. 6, the configuration of the spark plug 1 for the internal combustion engine of the first embodiment is partially changed.
In the spark plug 1 of this example, an insulator-side coating layer 67 made of a material having a work function larger than the work function on the surface of the insertion part 21 is formed on the inner peripheral surface facing the insertion part 21 of the insulator 6. ing. In this example, the insulator-side coating layer 67 made of platinum was formed on the entire surface of the inner peripheral surface of the insulator 6 in the range facing the insertion portion 21 of the center electrode 2. In addition, the material of the insulator side coating layer 67 should just have a work function larger than the work function of the surface in the insertion part of a center electrode other than platinum. As a material of the insulator side coating layer 67, for example, Ir, Au, Rh, or the like can be used.
Of the reference numerals used in this example or the drawings relating to this example, the same reference numerals as those used in the first embodiment represent the same components as in the first embodiment unless otherwise specified.

本例のスパークプラグ1においては、被覆層5に加えて、碍子側被覆層67によっても中心電極2からの熱電子放出の防止効果を得ることができる。これにより、絶縁碍子6における耐電圧性の低下をより効果的に抑制することができる。
また、本例においても実施例1と同様の作用効果を得ることができる。
In the spark plug 1 of this example, the effect of preventing thermionic emission from the center electrode 2 can be obtained by the insulator side coating layer 67 in addition to the coating layer 5. Thereby, the fall of the withstand voltage property in the insulator 6 can be suppressed more effectively.
Also in this example, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

(実施例4)
本例は図7に示すごとく、実施例1の内燃機関用スパークプラグ1の構成を一部変更した例である。
本例のスパークプラグ1において、絶縁碍子6の内周面に形成された碍子側被覆層67は、ハウジング77が有する係合部72の内側に位置する内周面と、中心電極2が有する芯材大径部311と対向する内周面とにそれぞれ形成されている。各碍子側被覆層67は、係合部72及び芯材大径部311と対向する部位をそれぞれ含むように、中心電極2の軸方向において、係合部72及び芯材大径部311の全長よりもそれぞれ広い範囲に形成されている。
尚、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例1と同様の構成要素等を表す。
Example 4
As shown in FIG. 7, this example is an example in which the configuration of the spark plug 1 for the internal combustion engine of the first embodiment is partially changed.
In the spark plug 1 of this example, the insulator-side coating layer 67 formed on the inner peripheral surface of the insulator 6 has an inner peripheral surface located inside the engaging portion 72 included in the housing 77 and a core included in the center electrode 2. The large diameter portion 311 and the inner peripheral surface facing each other are formed. Each insulator-side coating layer 67 has an entire length of the engaging portion 72 and the core material large-diameter portion 311 in the axial direction of the center electrode 2 so as to include portions facing the engaging portion 72 and the core material large-diameter portion 311, respectively. Each is formed in a wider range.
Of the reference numerals used in this example or the drawings relating to this example, the same reference numerals as those used in the first embodiment represent the same components as in the first embodiment unless otherwise specified.

本例の内燃機関用スパークプラグ1においては、中心電極2とハウジング77との距離が小さくなる部位に碍子側被覆層67を形成することにより、碍子側被覆層67の材料の使用量を低減しながら、中心電極2からの熱電子放出の防止効果を得ることができる。
また、本例においても実施例1と同様の作用効果を得ることができる。
In the spark plug 1 for the internal combustion engine of the present example, the amount of material used for the insulator side covering layer 67 is reduced by forming the insulator side covering layer 67 at a portion where the distance between the center electrode 2 and the housing 77 is small. However, the effect of preventing thermionic emission from the center electrode 2 can be obtained.
Also in this example, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

1 内燃機関用スパークプラグ
2 中心電極
21 挿通部位
23 大径部
5 被覆層
6 絶縁碍子
65 被係合部
7 ハウジング
71 接地電極
72 係合部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Spark plug for internal combustion engines 2 Center electrode 21 Insertion site 23 Large diameter part 5 Covering layer 6 Insulator 65 Engagement part 7 Housing 71 Ground electrode 72 Engagement part

Claims (6)

中心電極(2)と、
該中心電極(2)を内側に挿通保持する絶縁碍子(6)と、
該絶縁碍子(6)の基端側の一部を露出させつつ、該絶縁碍子(6)を内側に挿通保持するハウジング(7)と、
該ハウジング(7)に接合されて上記中心電極(2)との間に火花放電ギャップを形成する接地電極(71)とを有しており、
少なくとも上記中心電極(2)における上記絶縁碍子(6)の内側に配された挿通部位(21)の表面には、該挿通部位(21)の表面における仕事関数よりも大きな仕事関数を有する材料からなる被覆層(5)が形成されており、
上記被覆層(5)の表面粗さが、上記挿通部位(21)の表面粗さよりも小さいことを特徴とする内燃機関用スパークプラグ(1)。
A center electrode (2);
An insulator (6) for inserting and holding the center electrode (2) inside;
A housing (7) for inserting and holding the insulator (6) inward while exposing a part of the base end side of the insulator (6);
A ground electrode (71) joined to the housing (7) to form a spark discharge gap with the center electrode (2);
At least the surface of the insertion part (21 ) disposed inside the insulator (6) in the central electrode (2) is made of a material having a work function larger than the work function of the surface of the insertion part (21 ). A coating layer (5) is formed ,
The surface roughness of the coating layer (5) is a spark plug for an internal combustion engine, characterized in that less than the surface roughness of the insertion site (21) (1).
上記ハウジング(7)の内周面には、上記絶縁碍子(6)の外周面に外側に向かって突出した被係合部(65)と係合される係合部(72)が内側に向かって突出しており、少なくとも上記中心電極(2)における上記係合部(72)の内側に配された部位には、上記被覆層(5)が形成されてい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(1)。   On the inner peripheral surface of the housing (7), an engaging portion (72) engaged with an engaged portion (65) protruding outward from the outer peripheral surface of the insulator (6) faces inward. The covering layer (5) is formed in at least a portion of the center electrode (2) disposed inside the engaging portion (72). The spark plug (1) for internal combustion engines as described. 上記中心電極(2)における基端部には、該中心電極(2)の軸方向から見た外形が先端側よりも大きい大径部(23)が形成されており、少なくとも該大径部(23)の表面に上記被覆層(5)が形成されている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(1)。   A large-diameter portion (23) whose outer shape viewed from the axial direction of the central electrode (2) is larger than the distal end side is formed at the base end portion of the central electrode (2), and at least the large-diameter portion ( The spark plug (1) for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that the coating layer (5) is formed on the surface of 23). 上記絶縁碍子(6)において、上記挿通部位(21)と対向する内周面の少なくとも一部には、上記挿通部位(21)の表面における仕事関数よりも大きな仕事関数を有する材料からなる碍子側被覆層(67)が形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の内燃機関用スパークプラグ(1)。 In the insulator (6), the insulator side made of a material having a work function larger than the work function of the surface of the insertion part (21) is provided on at least a part of the inner peripheral surface facing the insertion part (21). The spark plug (1) for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein a covering layer (67) is formed. 上記ハウジング(7)の内周面には、上記絶縁碍子(6)の外周面から外側に向かって突出した被係合部(65)と係合される係合部(72)が内側に向かって突出しており、少なくとも上記係合部(72)の内側における上記絶縁碍子(6)の内周面には、上記碍子側被覆層(67)が形成されていることを特徴とする請求項に記載の内燃機関用スパークプラグ(1)。 On the inner peripheral surface of the housing (7), an engaging portion (72) engaged with an engaged portion (65) protruding outward from the outer peripheral surface of the insulator (6) faces inward. protrudes Te, on the inner peripheral surface of the insulator (6) on the inside of at least the engaging section (72), according to claim 4, characterized in that the insulator-side covering layer (67) is formed A spark plug (1) for an internal combustion engine according to claim 1. 上記中心電極(2)における基端部には、該中心電極(2)の軸方向から見た外形が先端側よりも大きい大径部(23)が形成されており、上記絶縁碍子(6)の内周面における少なくとも上記大径部(23)と対向する部位の表面に、上記碍子側被覆層(67)が形成されていることを特徴とする請求項4又は5に記載の内燃機関用スパークプラグ(1)。 A large-diameter portion (23) whose outer shape viewed from the axial direction of the center electrode (2) is larger than the distal end side is formed at the base end portion of the center electrode (2), and the insulator (6) 6. The internal combustion engine for an internal combustion engine according to claim 4 , wherein the insulator-side coating layer (67) is formed at least on a surface of the inner peripheral surface of the portion facing the large-diameter portion (23). Spark plug (1).
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