JP6318796B2 - スパークプラグ - Google Patents
スパークプラグ Download PDFInfo
- Publication number
- JP6318796B2 JP6318796B2 JP2014080651A JP2014080651A JP6318796B2 JP 6318796 B2 JP6318796 B2 JP 6318796B2 JP 2014080651 A JP2014080651 A JP 2014080651A JP 2014080651 A JP2014080651 A JP 2014080651A JP 6318796 B2 JP6318796 B2 JP 6318796B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tip
- center electrode
- spark plug
- sub
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 26
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 26
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 8
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T13/00—Sparking plugs
- H01T13/20—Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T13/00—Sparking plugs
- H01T13/20—Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation
- H01T13/39—Selection of materials for electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T13/00—Sparking plugs
- H01T13/46—Sparking plugs having two or more spark gaps
- H01T13/467—Sparking plugs having two or more spark gaps in parallel connection
Landscapes
- Spark Plugs (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Description
本発明は、例えば、内燃機関の気筒内で火花放電を発生させ、燃料と空気の混合気に着火するスパークプラグに関する。
従来から、上記のスパークプラグに関し、中心電極と接地電極とを対向配置させ、中心電極と接地電極との間に電圧を印加して火花放電を発生させる構成が周知であり、スパークプラグでは、常に寿命の延長が求められている。
特に、中心電極は、溶接により設けられた場合、酸化層を多く含む溶融部が存在する。このため、図４に示すように、中心電極から発生した火花放電がシリンダ内の気流の影響により下流側に流された場合、溶融部に火花放電の陰極点が形成されることによる溶融部の選択的な消耗が中心電極の早期消耗に直結していた。
特に、中心電極は、溶接により設けられた場合、酸化層を多く含む溶融部が存在する。このため、図４に示すように、中心電極から発生した火花放電がシリンダ内の気流の影響により下流側に流された場合、溶融部に火花放電の陰極点が形成されることによる溶融部の選択的な消耗が中心電極の早期消耗に直結していた。
なお、スパークプラグの寿命延長策として、中心電極として溶接される貴金属チップを長寸化する構成が考えられている（例えば、特許文献１参照。）。しかし、コストアップになる上、中心電極に溶融部が存在することに変わりはなく、溶融部の選択的消耗の問題は解決されていない。
また、接地電極側に柱状の主チップと、主チップを取り囲む環状の副中心電極チップとを有する構成が公知となっている（例えば、特許文献２、３参照。）。しかし、この構成は気流の高速化に伴う火花の吹き消えに起因した意図しない多重放電の発生を防止し、接地電極の消耗を抑制することを目的とするものであり、そもそも中心電極の消耗を抑制する構成とはなっていない。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、中心電極の消耗を抑制してスパークプラグの寿命を延長することにある。
本願第１発明によれば、スパークプラグは、中心電極と接地電極とを対向配置させ、中心電極と接地電極との間に電圧を印加して火花放電を発生させる。
そして、中心電極は、先端に溶接により溶融部を介して設けられた柱状の主チップと、溶融部を取り囲む環状の副中心電極チップとを有する。
そして、副中心電極チップは、中心電極の先端に溶接により環状溶融部を介して設けられており、環状溶融部は溶融部より軸方向後端側に配されている。
そして、中心電極は、先端に溶接により溶融部を介して設けられた柱状の主チップと、溶融部を取り囲む環状の副中心電極チップとを有する。
そして、副中心電極チップは、中心電極の先端に溶接により環状溶融部を介して設けられており、環状溶融部は溶融部より軸方向後端側に配されている。
これにより、中心電極から発生した火花放電がシリンダ内の気流の影響により下流側に流された場合でも、溶融部は副中心電極チップによって取り囲まれ保護されているため、溶融部に陰極点が形成されることを抑制できる。
また、環状溶融部は溶融部より軸方向後端側に配されているため、環状溶融部と接地電極との間の距離を大きく保つことができるため、環状溶融部に陰極点が形成される虞を抑制することができる。
このため、中心電極の消耗を抑制してスパークプラグの寿命を延長することができる。
また、環状溶融部は溶融部より軸方向後端側に配されているため、環状溶融部と接地電極との間の距離を大きく保つことができるため、環状溶融部に陰極点が形成される虞を抑制することができる。
このため、中心電極の消耗を抑制してスパークプラグの寿命を延長することができる。
本願第２発明によれば、主チップの先端は、副中心電極チップの先端より接地電極の側に突き出して配されている。
これにより、中心電極と接地電極との間の放電ギャップは、主チップと接地電極との間の方が副中心電極チップと接地電極との間よりも小さくなる。このため、火花放電発生時の容量放電は、主チップと接地電極との間で発生し、その後、容量放電に続く誘導放電は、気流の影響を受けて主チップと同電位の副中心電極チップと接地電極との間に移動する。
これにより、中心電極と接地電極との間の放電ギャップは、主チップと接地電極との間の方が副中心電極チップと接地電極との間よりも小さくなる。このため、火花放電発生時の容量放電は、主チップと接地電極との間で発生し、その後、容量放電に続く誘導放電は、気流の影響を受けて主チップと同電位の副中心電極チップと接地電極との間に移動する。
よって、主チップには、主に容量放電の陰極点が形成され、副中心電極チップには、主に誘導放電の陰極点が形成されるので、中心電極において、容量放電の陰極点を形成する部位と誘導放電の陰極点を形成する部位とが分離する。
この結果、中心電極の消耗を抑制してスパークプラグの寿命を延長することができる。
この結果、中心電極の消耗を抑制してスパークプラグの寿命を延長することができる。
以下、発明を実施するための形態を実施例に基づいて説明する。
〔実施例の構成〕
実施例のスパークプラグの構成を、図を用いて説明する。
スパークプラグ１は、例えば、内燃機関の気筒内で火花放電を発生させ、燃料と空気の混合気に着火するものである。
スパークプラグ１は以下に詳説する取付金具２、絶縁体３、中心電極４および接地電極５を備える。
実施例のスパークプラグの構成を、図を用いて説明する。
スパークプラグ１は、例えば、内燃機関の気筒内で火花放電を発生させ、燃料と空気の混合気に着火するものである。
スパークプラグ１は以下に詳説する取付金具２、絶縁体３、中心電極４および接地電極５を備える。
スパークプラグ１は、図１に示すように、円筒形状の炭素鋼等からなる取付金具２を有しており、この取付金具２は内燃機関のハウジング（図示せず。）に固定するための螺子部２ａを具備している。
取付金具２の内部には、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）セラミック焼成体等からなる絶縁体３が固定されており、この絶縁体３の先端部３ａは、取付金具２から外部に露出するように設けられている。
取付金具２の内部には、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）セラミック焼成体等からなる絶縁体３が固定されており、この絶縁体３の先端部３ａは、取付金具２から外部に露出するように設けられている。
中心電極４は、絶縁体３に設けられた軸孔３ｂに固定され、絶縁体３を介して取付金具２に絶縁保持されている。
そして、中心電極４の先端部４ａは、絶縁体３の先端部３ａから外部に露出するように設けられている。
なお、この中心電極４は、内材がＣｕ等の熱伝導性の優れた金属材料、外材がＮｉ基合金等の耐熱性および耐食性に優れた金属材料により構成された円柱体である。
そして、中心電極４の先端部４ａは、絶縁体３の先端部３ａから外部に露出するように設けられている。
なお、この中心電極４は、内材がＣｕ等の熱伝導性の優れた金属材料、外材がＮｉ基合金等の耐熱性および耐食性に優れた金属材料により構成された円柱体である。
接地電極５は、外形が略Ｌ字となるように途中に屈曲部を有し、中心電極４の先端部４ａと放電ギャップを隔てて対向するように取付金具２の一端に溶接により固定されている。
なお、この接地電極５も、内材がＣｕ等の熱伝導性の優れた金属材料、外材がＮｉ基合金等の耐熱性および耐食性に優れた金属材料により構成されている。
なお、この接地電極５も、内材がＣｕ等の熱伝導性の優れた金属材料、外材がＮｉ基合金等の耐熱性および耐食性に優れた金属材料により構成されている。
そして、中心電極４と接地電極５との間に高電圧を印加することで、放電ギャップに火花放電を発生させ、燃料と空気の混合気に着火することにより、スパークプラグ１が内燃機関の着火源として機能する。
さらに、中心電極４の先端部４ａには、図２に示すように、円柱状の主チップ１０と、この主チップ１０を取り囲む円環状の副中心電極チップ１１とが配されている。
ここで、主チップ１０および副中心電極チップ１１は、レーザ溶接等により溶融部１２および環状溶融部１３を介してそれぞれ配されており、溶融部１２は副中心電極チップ１１によって取り囲まれており、それぞれのチップ１０、１１間での導通は確保されている。
また、主チップ１０の先端は、副中心電極チップ１１の先端より接地電極５の側に突き出しており、環状溶融部１３は溶融部１２より軸方向後端側に配されている。
ここで、主チップ１０および副中心電極チップ１１は、レーザ溶接等により溶融部１２および環状溶融部１３を介してそれぞれ配されており、溶融部１２は副中心電極チップ１１によって取り囲まれており、それぞれのチップ１０、１１間での導通は確保されている。
また、主チップ１０の先端は、副中心電極チップ１１の先端より接地電極５の側に突き出しており、環状溶融部１３は溶融部１２より軸方向後端側に配されている。
〔実施例の効果〕
実施例のスパークプラグ１によれば、中心電極４は、先端にレーザ溶接等により溶融部１２を介して設けられた円柱状の主チップ１０と、溶融部１２を取り囲む円環状の副中心電極チップ１１とを有する。
そして、主チップ１０の先端は、副中心電極チップ１１の先端より接地電極５の側に突き出しており、環状溶融部１３は溶融部１２より軸方向後端側に配されている。
実施例のスパークプラグ１によれば、中心電極４は、先端にレーザ溶接等により溶融部１２を介して設けられた円柱状の主チップ１０と、溶融部１２を取り囲む円環状の副中心電極チップ１１とを有する。
そして、主チップ１０の先端は、副中心電極チップ１１の先端より接地電極５の側に突き出しており、環状溶融部１３は溶融部１２より軸方向後端側に配されている。
これにより、中心電極４と接地電極５との間の放電ギャップは、主チップ１０と接地電極５との間の方が副中心電極チップ１１と接地電極５との間よりも小さくなっているため、まず、図３（ａ）に示すように火花放電発生時の容量放電は、主チップ１０と接地電極５との間で発生する。
その後、図３（ｂ）に示すように、容量放電に続く誘導放電は、気流の影響を受けて主チップ１０と同電位である副中心電極チップ１１と接地電極５との間に移動するが、溶融部１２は副中心電極チップ１１によって取り囲まれ保護されているため、溶融部１２に陰極点が形成されることを抑制できる。
また、主チップ１０には、主に容量放電の陰極点が形成され、副中心電極チップ１１には、主に誘導放電の陰極点が形成されるので、中心電極４において、容量放電の陰極点を形成する部位と誘導放電の陰極点を形成する部位とが分離する。
これらの結果、中心電極４の消耗を抑制してスパークプラグ１の寿命を延長することができる。
これらの結果、中心電極４の消耗を抑制してスパークプラグ１の寿命を延長することができる。
なお、主チップ１０の消耗が抑制されることで、主チップ１０と接地電極５との放電ギャップが広がることが抑制できるため、火花放電を発生させる要求電圧が上昇することも抑制できる。
また、火花放電がさらに気流の影響を受けて下流側に流された場合、図３（ｃ）に示すように陰極点が副中心電極チップ１１の外周面に形成される。しかし、このような場合でも、環状溶融部１３は溶融部１２より軸方向後端側に配されているため、環状溶融部１３と接地電極５との間の距離を大きく保つことができるため、環状溶融部１３に陰極点が形成される虞を抑制することができる。
また、火花放電がさらに気流の影響を受けて下流側に流された場合、図３（ｃ）に示すように陰極点が副中心電極チップ１１の外周面に形成される。しかし、このような場合でも、環状溶融部１３は溶融部１２より軸方向後端側に配されているため、環状溶融部１３と接地電極５との間の距離を大きく保つことができるため、環状溶融部１３に陰極点が形成される虞を抑制することができる。
さらに、副中心電極チップ１１は、主チップ１０を取り囲むように配されているため、環状溶融部１３の外周面面積を大きく設定することも容易である。このため、仮に、環状溶融部１３に陰極点が形成された場合でも陰極点形成部位を分散させることができ、環状溶融部１３の消耗をより抑制することでスパークプラグ１の寿命を延長することができる。
１ スパークプラグ ４中心電極 ５ 接地電極 １０ 主チップ
１１ 副中心電極チップ １２ 溶融部
１１ 副中心電極チップ １２ 溶融部
Claims (2)
- 中心電極（４）と接地電極（５）とを対向配置させ、前記中心電極（４）と前記接地電極（５）との間に電圧を印加して火花放電を発生させるスパークプラグ（１）において、
前記中心電極（４）は、先端に溶接により溶融部（１２）を介して設けられた柱状の主チップ（１０）と、前記溶融部（１２）を取り囲む環状の副中心電極チップ（１１）とを有し、
前記副中心電極チップ（１１）は、前記中心電極(４)の先端に溶接により環状溶融部（１３）を介して設けられており、
この環状溶融部（１３）は前記溶融部（１２）より軸方向後端側に配されていることを特徴とするスパークプラグ（１）。 - 請求項１に記載のスパークプラグ（１）において、
前記主チップ（１０）の先端は、前記副中心電極チップ（１１）の先端より前記接地電極（５）の側に突き出して配されていることを特徴とするスパークプラグ（１）。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014080651A JP6318796B2 (ja) | 2014-04-10 | 2014-04-10 | スパークプラグ |
| US15/301,601 US9660424B2 (en) | 2014-04-10 | 2015-04-01 | Spark plug |
| CN201580017005.8A CN106165221B (zh) | 2014-04-10 | 2015-04-01 | 火花塞 |
| PCT/JP2015/060336 WO2015156185A1 (ja) | 2014-04-10 | 2015-04-01 | スパークプラグ |
| DE112015001746.1T DE112015001746B4 (de) | 2014-04-10 | 2015-04-01 | Zündkerze |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014080651A JP6318796B2 (ja) | 2014-04-10 | 2014-04-10 | スパークプラグ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015201397A JP2015201397A (ja) | 2015-11-12 |
| JP6318796B2 true JP6318796B2 (ja) | 2018-05-09 |
Family
ID=54287762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014080651A Active JP6318796B2 (ja) | 2014-04-10 | 2014-04-10 | スパークプラグ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9660424B2 (ja) |
| JP (1) | JP6318796B2 (ja) |
| CN (1) | CN106165221B (ja) |
| DE (1) | DE112015001746B4 (ja) |
| WO (1) | WO2015156185A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI631276B (zh) * | 2017-10-31 | 2018-08-01 | 電子設計天地貿易責任有限公司 | 汽車點火裝置與點火加速器 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4439708A (en) * | 1980-05-30 | 1984-03-27 | Nippon Soken, Inc. | Spark plug having dual gaps |
| JPH0955282A (ja) * | 1995-06-08 | 1997-02-25 | Ngk Spark Plug Co Ltd | スパークプラグ |
| TW200711244A (en) * | 2005-09-02 | 2007-03-16 | chen-jun Liao | Spark plug |
| US8013504B2 (en) | 2007-11-20 | 2011-09-06 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Spark plug for internal combustion engine and method for producing the spark plug |
| CN101868893B (zh) | 2007-11-20 | 2013-02-13 | 日本特殊陶业株式会社 | 内燃机用火花塞和火花塞的制造方法 |
| CN101442189B (zh) | 2007-11-20 | 2012-07-18 | 日本特殊陶业株式会社 | 内燃机用火花塞及其制造方法 |
| EP2063506B1 (en) | 2007-11-20 | 2014-02-12 | NGK Spark Plug Co., Ltd. | Spark plug for internal combustion engine and method for producing the spark plug |
| CN101868891B (zh) | 2007-11-20 | 2012-12-12 | 日本特殊陶业株式会社 | 火花塞 |
| JP4837688B2 (ja) | 2008-02-07 | 2011-12-14 | 日本特殊陶業株式会社 | スパークプラグ |
| JP5048063B2 (ja) | 2007-12-28 | 2012-10-17 | 日本特殊陶業株式会社 | 内燃機関用スパークプラグ |
| JP5057073B2 (ja) * | 2008-02-19 | 2012-10-24 | 日本特殊陶業株式会社 | スパークプラグ |
| JP5293030B2 (ja) * | 2008-09-16 | 2013-09-18 | 株式会社デンソー | スパークプラグ |
| JP4648485B1 (ja) * | 2010-01-12 | 2011-03-09 | 日本特殊陶業株式会社 | スパークプラグ |
-
2014
- 2014-04-10 JP JP2014080651A patent/JP6318796B2/ja active Active
-
2015
- 2015-04-01 WO PCT/JP2015/060336 patent/WO2015156185A1/ja active Application Filing
- 2015-04-01 DE DE112015001746.1T patent/DE112015001746B4/de active Active
- 2015-04-01 CN CN201580017005.8A patent/CN106165221B/zh active Active
- 2015-04-01 US US15/301,601 patent/US9660424B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2015201397A (ja) | 2015-11-12 |
| DE112015001746T5 (de) | 2016-12-22 |
| WO2015156185A1 (ja) | 2015-10-15 |
| US9660424B2 (en) | 2017-05-23 |
| CN106165221A (zh) | 2016-11-23 |
| DE112015001746B4 (de) | 2022-03-03 |
| US20170025821A1 (en) | 2017-01-26 |
| CN106165221B (zh) | 2017-11-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4948515B2 (ja) | プラズマジェット点火プラグ | |
| US7605526B2 (en) | Spark plug for internal combustion engine | |
| WO2021111719A1 (ja) | スパークプラグ | |
| JP6041824B2 (ja) | スパークプラグ、および、点火システム | |
| JP2005339981A (ja) | 点火プラグ | |
| JP6318796B2 (ja) | スパークプラグ | |
| JP5291789B2 (ja) | 点火プラグ | |
| JP4965422B2 (ja) | スパークプラグ | |
| US20150372458A1 (en) | Spark plug | |
| US9948066B2 (en) | Spark plug | |
| JP2009252525A (ja) | 内燃機関用スパークプラグ | |
| JP2007172866A (ja) | スパークプラグ | |
| JP2014239000A (ja) | 内燃機関用のスパークプラグ | |
| JP2018120771A (ja) | 点火プラグ | |
| JP6435898B2 (ja) | 内燃機関用の点火プラグ | |
| JP2015088224A (ja) | スパークプラグ | |
| JP7060551B2 (ja) | スパークプラグ | |
| JP7392563B2 (ja) | 内燃機関用のスパークプラグ | |
| JP2005203119A (ja) | スパークプラグ | |
| JP6875301B2 (ja) | スパークプラグ | |
| CN110137806B (zh) | 火花塞 | |
| JP6171794B2 (ja) | 内燃機関用のスパークプラグ | |
| JP2011228260A (ja) | プラズマジェット点火プラグ | |
| JP2005235789A (ja) | スパークプラグ及びそれを用いた点火装置 | |
| JP2005183189A (ja) | スパークプラグ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170220 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171121 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171215 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180306 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180319 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6318796 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |