JP6347712B2 - スパークプラグ - Google Patents
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Description
[形態1]軸線方向に延びる中心電極と、
前記軸線方向に延びる軸孔を有し、前記軸孔に前記中心電極が配置される絶縁体と、
前記絶縁体の外周に配置される主体金具と、
前記中心電極との間に間隙を形成する棒状の接地電極と、
を備えるスパークプラグであって、
前記接地電極は、前記主体金具と接合される一端を含む第1部分と、他端を含む第2部分と、を含み、
前記主体金具に接合される中空の筒状部と、前記筒状部の先端側に位置する天井部と、を含み、周方向の特定の位置における少なくとも前記筒状部の後端を含む部分に切り欠きが形成されたキャップを備え、
前記切り欠きには、前記接地電極の前記第1部分の少なくとも一部が配置され、
前記筒状部と前記第1部分との間に溶融部が形成されていることを特徴とする、スパークプラグ。
[形態2]軸線方向に延びる中心電極と、
前記軸線方向に延びる軸孔を有し、前記軸孔に前記中心電極が配置される絶縁体と、
前記絶縁体の外周に配置される主体金具と、
前記中心電極との間に間隙を形成する棒状の接地電極と、
を備えるスパークプラグの製造方法であって、
前記接地電極の一端を、前記主体金具に接合する第1の接合工程と、
前記主体金具に接合される中空の筒状部と、前記筒状部の先端側に位置する天井部と、を含み、周方向の特定の位置における少なくとも前記筒状部の後端を含む部分に切り欠きが形成されたキャップを、前記接地電極の前記一端を含む第1部分の少なくとも一部が前記切り欠きに配置されるように、前記筒状部と前記主体金具とを接合し、前記筒状部と前記第1部分との間に溶融部が形成されるように、前記筒状部と前記接地電極とを接合する第2の接合工程と、
を備えることを特徴とするスパークプラグの製造方法。
前記軸線方向に延びる軸孔を有し、前記軸孔に前記中心電極が配置される絶縁体と、
前記絶縁体の外周に配置される主体金具と、
前記中心電極との間に間隙を形成する棒状の接地電極と、
を備えるスパークプラグであって、
前記接地電極は、前記主体金具と接合される一端を含む第1部分と、他端を含む第2部分と、を含み、
前記主体金具に接合される中空の筒状部と、前記筒状部の先端側に位置する天井部と、を含み、周方向の特定の位置における少なくとも前記筒状部の後端を含む部分に切り欠きが形成されたキャップを備え、
前記切り欠きには、前記接地電極の前記第1部分の少なくとも一部が配置されていることを特徴とする、スパークプラグ。
前記筒状部と前記第1部分との間に溶融部が形成されていることを特徴とする、スパークプラグ。
前記キャップは、前記切り欠きが形成されている周方向の位置とは異なる周方向の位置に形成され、前記キャップの内側と外側とを連通する貫通部を有し、
前記貫通部の先端は、前記接地電極の前記間隙を形成する面より先端側に位置し、
前記貫通部の後端は、前記中心電極の前記間隙を形成する面より後端側に位置することを特徴とする、スパークプラグ。
前記貫通部は、前記切り欠きと同じ形状であることを特徴とする、スパークプラグ。
前記切り欠きの先端は、前記天井部に位置し、
前記切り欠きの先端側の部分には、前記接地電極の前記第2部分が配置されることを特徴とする、スパークプラグ。
前記切り欠きの後端側の部分において、前記筒状部と前記第1部分との間に溶融部が形成され、
前記切り欠きの先端側の部分において、前記天井部と前記第2部分との間の少なくとも一部に空隙が形成されていることを特徴とする、スパークプラグ。
前記天井部において前記キャップの内側と外側とを連通する部位は、前記切り欠きの先端側の部分において、前記天井部と前記第2部分との間に形成された前記空隙のみであることを特徴とする、スパークプラグ。
前記軸線方向に延びる軸孔を有し、前記軸孔に前記中心電極が配置される絶縁体と、
前記絶縁体の外周に配置される主体金具と、
前記中心電極との間に間隙を形成する棒状の接地電極と、
を備えるスパークプラグの製造方法であって、
前記接地電極の一端を、前記主体金具に接合する第1の接合工程と、
前記主体金具に接合される中空の筒状部と、前記筒状部の先端側に位置する天井部と、を含み、周方向の特定の位置における少なくとも前記筒状部の後端を含む部分に切り欠きが形成されたキャップを、前記接地電極の前記一端を含む第1部分の少なくとも一部が前記切り欠きに配置されるように、前記筒状部と前記主体金具とを接合する第2の接合工程と、
を備えることを特徴とするスパークプラグの製造方法。
前記第2の接合工程において、互いに同一の形状を有し周方向の位置が互いに異なる複数個の前記切り欠きが形成された前記キャップを、前記接地電極の前記第1部分の少なくとも一部が複数個の前記切り欠きのうちの任意の一つに配置されるように、前記筒状部と前記主体金具とを接合し、
前記筒状部と前記主体金具とが接続された状態で、
複数個の前記切り欠きのそれぞれの先端は、前記間隙を形成する前記接地電極の面より先端側に位置し、
複数個の前記切り欠きのそれぞれの後端は、前記間隙を形成する前記中心電極の面より後端側に位置することを特徴とする、スパークプラグの製造方法。
前記第2の接合工程において、前記切り欠きの先端が前記天井部に位置する前記キャップを、前記接地電極の前記第1部分と前記接地電極の他端を含む第2部分とが前記切り欠きに配置されるように、前記筒状部と前記主体金具とを接合し、
前記切り欠きの先端側の部分において前記天井部と前記第2部分との間の少なくとも一部に空隙が残るように、前記切り欠きの先端側の部分において前記筒状部と前記第1部分とを溶接する溶接工程をさらに備えることを特徴とする、スパークプラグの製造方法。
A−1.スパークプラグ100の構成:
図1は、本実施例のスパークプラグ100の断面図である。図1の断面は、スパークプラグ100の中心軸CLを含む断面である。以下、中心軸CLと平行な方向を「軸線方向」とも呼ぶ。中心軸CLを中心とする円の径方向を、単に「径方向」とも呼び、中心軸CLを中心とする円の周方向を、単に「周方向」とも呼ぶ。中心軸CLと平行な方向のうち、図1における上方向を先端方向Dfと呼び、下方向を後端方向Drとも呼ぶ。また、図1における先端方向Df側をスパークプラグ100の先端側と呼び、図1における後端方向Dr側をスパークプラグ100の後端側と呼ぶ。また、「径方向」のうちの特定の1個の方向を第1方向D1とし、「径方向」のうちの第1方向D1と垂直な方向を第2方向D2とする。
上述したスパークプラグ100は、例えば、以下のような製造方法によって製造することが可能である。図3は、スパークプラグ100の製造方法の一例を示すフローチャートである。
次に、スパークプラグ100の動作について説明する。スパークプラグ100は、ガスエンジンなどの内燃機関に取り付けられて使用される。所定の電源を含む点火装置(例えば、フルトランジスタ点火装置)によって、スパークプラグ100の接地電極30と中心電極20との間に電圧が印加される。この結果、接地電極30と中心電極20との間隙GAに、火花放電が生じる。すなわち、キャップ90内の空間CMで火花放電が生じる。内燃機関の燃焼室内の燃料ガスが、キャップ90の貫通孔96や、切り欠き95と接地電極本体35との隙間を通って、空間CM内に導入される。空間CMで生じた火花によって、空間CM内の燃料ガスが点火される。点火された燃料ガスの燃焼によって生じた火炎は、キャップ90の貫通孔96を通って、外部(内燃機関の燃焼室)へと噴出される。噴出された火炎によって、内燃機関の燃焼室内の燃料ガスが点火される。この結果、特に、燃焼室の容積が比較的大きな内燃機関であっても、速やかに燃焼室内の燃料ガスの全体を燃焼させることができる。
図4は、第2実施例のスパークプラグの先端近傍の構成を示す図である。図4には、図2(C)と同様に、スパークプラグの先端近傍を、第1方向D1の反対側から第1方向D1に向かって見た図が示されている。第2実施例のスパークプラグでは、キャップ90の後端と主体金具50の先端面57との間に加えて、切り欠き95の後端側の部分において、切り欠き95を形成する筒状部92の部分と、接地電極本体35の後端側部分35rと、の間が、レーザー溶接によって接合されている。すなわち、切り欠き95の後端側の部分において、筒状部92と接地電極本体35との間に溶融部WDが形成されている。第2実施例のスパークプラグの他の構成は、第1実施例のスパークプラグ100と同じである。
図5は、第3実施例のスパークプラグの先端近傍の構成を示す図である。図5(A)には、スパークプラグを、軸線方向の先端側から後端方向Drに向かって見た図が示されている。図5(B)には、スパークプラグの先端近傍を、第1方向D1の反対側から第1方向D1に向かって見た図が示されている。図5(C)には、スパークプラグの先端近傍を、第1方向D1側から第1方向D1の反対方向に向かって見た図が示されている。
図6は、第4実施例のスパークプラグの先端近傍の構成を示す図である。図6(A)には、スパークプラグを、軸線方向の先端側から後端方向Drに向かって見た図が示されている。図6(B)には、スパークプラグの先端近傍を、第1方向D1の反対側から第1方向D1に向かって見た図が示されている。図6(C)には、スパークプラグの先端近傍を、第1方向D1側から第1方向D1の反対方向に向かって見た図が示されている。
図7は、第5実施例のスパークプラグの先端近傍の構成を示す図である。図7(A)には、スパークプラグの先端近傍の断面の拡大図が示されている。図7(B)には、スパークプラグを、軸線方向の先端側から後端方向Drに向かって見た図が示されている。図7(C)には、スパークプラグの先端近傍を、第1方向D1の反対側から第1方向D1に向かって見た図が示されている。
図8は、第6実施例のスパークプラグの先端近傍の構成を示す図である。図8(A)には、図7(B)と同様に、スパークプラグを、軸線方向の先端側から後端方向Drに向かって見た図が示されている。図8(B)には、図7(C)と同様に、スパークプラグの先端近傍を、第1方向D1の反対側から第1方向D1に向かって見た図が示されている。
図9は、第7実施例のスパークプラグの先端近傍の構成を示す図である。図9には、スパークプラグを、軸線方向の先端側から後端方向Drに向かって見た図が示されている。第7実施例のキャップ90gの天井部94gには、4個の貫通孔96が形成されていない。第7実施例のスパークプラグの他の構成は、第6実施例のスパークプラグと同じである。すなわち、第7実施例では、キャップ90gの天井部94gにおいて、キャップ90gの内側と外側とを連通する部位は、切り欠き95eの先端側の部分において、キャップ90g(天井部94g)と接地電極本体35(先端側部分35f)との間に形成された幅Sの空隙のみである。第7実施例のスパークプラグの製造方法は、第6実施例のスパークプラグの製造方法と同じである。
(1)第3実施例のキャップ90cの貫通部97(図5)の形状は、一例であり、これに限られない。図10は、貫通部の形状の例を示す図である。図10(A)のキャップ90h(筒状部92h)に形成された貫通部97hは、後端がキャップ90hの後端に至る切り欠きである。また、貫通部97hの第2方向D2の長さは、第3実施例の貫通部97より短い。
Claims (8)
- 軸線方向に延びる中心電極と、
前記軸線方向に延びる軸孔を有し、前記軸孔に前記中心電極が配置される絶縁体と、
前記絶縁体の外周に配置される主体金具と、
前記中心電極との間に間隙を形成する棒状の接地電極と、
を備えるスパークプラグであって、
前記接地電極は、前記主体金具と接合される一端を含む第1部分と、他端を含む第2部分と、を含み、
前記主体金具に接合される中空の筒状部と、前記筒状部の先端側に位置する天井部と、を含み、周方向の特定の位置における少なくとも前記筒状部の後端を含む部分に切り欠きが形成されたキャップを備え、
前記切り欠きには、前記接地電極の前記第1部分の少なくとも一部が配置され、
前記筒状部と前記第1部分との間に溶融部が形成されていることを特徴とする、スパークプラグ。 - 請求項1に記載のスパークプラグであって、
前記キャップは、前記切り欠きが形成されている周方向の位置とは異なる周方向の位置に形成され、前記キャップの内側と外側とを連通する貫通部を有し、
前記貫通部の先端は、前記接地電極の前記間隙を形成する面より先端側に位置し、
前記貫通部の後端は、前記中心電極の前記間隙を形成する面より後端側に位置することを特徴とする、スパークプラグ。 - 請求項1または2に記載のスパークプラグであって、
前記切り欠きの先端は、前記天井部に位置し、
前記切り欠きの先端側の部分には、前記接地電極の前記第2部分が配置されることを特徴とする、スパークプラグ。 - 請求項3に記載のスパークプラグであって、さらに、
前記切り欠きの後端側の部分において、前記筒状部と前記第1部分との間に溶融部が形成され、
前記切り欠きの先端側の部分において、前記天井部と前記第2部分との間の少なくとも一部に空隙が形成されていることを特徴とする、スパークプラグ。 - 請求項4に記載のスパークプラグであって、
前記天井部において前記キャップの内側と外側とを連通する部位は、前記切り欠きの先端側の部分において、前記天井部と前記第2部分との間に形成された前記空隙のみであることを特徴とする、スパークプラグ。 - 軸線方向に延びる中心電極と、
前記軸線方向に延びる軸孔を有し、前記軸孔に前記中心電極が配置される絶縁体と、
前記絶縁体の外周に配置される主体金具と、
前記中心電極との間に間隙を形成する棒状の接地電極と、
を備えるスパークプラグの製造方法であって、
前記接地電極の一端を、前記主体金具に接合する第1の接合工程と、
前記主体金具に接合される中空の筒状部と、前記筒状部の先端側に位置する天井部と、を含み、周方向の特定の位置における少なくとも前記筒状部の後端を含む部分に切り欠きが形成されたキャップを、前記接地電極の前記一端を含む第1部分の少なくとも一部が前記切り欠きに配置されるように、前記筒状部と前記主体金具とを接合し、前記筒状部と前記第1部分との間に溶融部が形成されるように、前記筒状部と前記接地電極とを接合する第2の接合工程と、
を備えることを特徴とするスパークプラグの製造方法。 - 請求項6に記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記第2の接合工程において、互いに同一の形状を有し周方向の位置が互いに異なる複数個の前記切り欠きが形成された前記キャップを、前記接地電極の前記第1部分の少なくとも一部が複数個の前記切り欠きのうちの任意の一つに配置されるように、前記筒状部と前記主体金具とを接合し、
前記筒状部と前記主体金具とが接続された状態で、
複数個の前記切り欠きのそれぞれの先端は、前記間隙を形成する前記接地電極の面より先端側に位置し、
複数個の前記切り欠きのそれぞれの後端は、前記間隙を形成する前記中心電極の面より後端側に位置することを特徴とする、スパークプラグの製造方法。 - 請求項6または7に記載のスパークプラグの製造方法であって、
前記第2の接合工程において、前記切り欠きの先端が前記天井部に位置する前記キャップを、前記接地電極の前記第1部分と前記接地電極の他端を含む第2部分とが前記切り欠きに配置されるように、前記筒状部と前記主体金具とを接合し、
前記切り欠きの先端側の部分において前記天井部と前記第2部分との間の少なくとも一部に空隙が残るように、前記切り欠きの後端側の部分において前記筒状部と前記第1部分とを溶接する溶接工程をさらに備えることを特徴とする、スパークプラグの製造方法。
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