JP6442932B2 - Spark plug for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、中心電極の外周面に対向するように配された環状の接地電極を有する、内燃機関用のスパークプラグに関する。 The present invention relates to a spark plug for an internal combustion engine having an annular ground electrode arranged so as to face the outer peripheral surface of a center electrode.
自動車やコージェネレーション等の内燃機関に用いられるスパークプラグとして、中心電極の外周面に対向するように配された環状の接地電極を有するものが開示されている(特許文献1)。特許文献1に開示されたスパークプラグにおいては、接地電極が、ハウジングの先端部におけるかしめ部によって外周からかしめられることによって、ハウジングに固定されている。そして、中心電極の外周面と、環状の接地電極の内周面との間に火花放電ギャップが形成される。
As a spark plug used in an internal combustion engine such as an automobile or a cogeneration system, a spark plug having an annular ground electrode arranged to face the outer peripheral surface of a center electrode is disclosed (Patent Document 1). In the spark plug disclosed in
しかしながら、上記特許文献1に開示されたスパークプラグにおいては、接地電極が、ハウジングの内側にかしめられた構造であり、接地電極はその外周においてハウジングと接触している。そのため、火花放電ギャップに面する接地電極の内周面から、ハウジングへの放熱経路が長くなりやすく、接地電極の温度上昇を招きやすい。接地電極の温度が上昇すると、火花放電ギャップ部の電極材の消耗量が増大し、火花放電ギャップの拡大が加速する。したがって、プラグの寿命を決める火花放電ギャップ距離へ達する時間が短くなり、長寿命のスパークプラグを得難いという問題がある。
However, the spark plug disclosed in
また、接地電極がハウジングの内側に配されており、火花放電ギャップもハウジングの先端よりも基端側に配されている。そのため、火花放電ギャップにおいて生じた放電による火炎が成長し難いという問題、すなわち冷損が大きくなりやすいという問題があり、着火性の観点においても不利であるといえる。 Further, the ground electrode is disposed on the inner side of the housing, and the spark discharge gap is also disposed on the proximal end side with respect to the distal end of the housing. Therefore, there is a problem that the flame due to the discharge generated in the spark discharge gap is difficult to grow, that is, a problem that the cooling loss tends to be large, and it can be said that it is disadvantageous from the viewpoint of ignitability.
さらに、特許文献1に開示されたスパークプラグにおいては、接地電極が、ハウジングの内側にかしめられた構造であり、接地電極の位置調整が困難であり、火花放電ギャップの調整がしにくいという問題がある。すなわち、中心電極の外周面と接地電極の内周面との間の火花放電ギャップを正確に形成するためには、中心電極に対する接地電極の相対位置の正確性が要求される。ところが、ハウジング等の各部品の寸法バラツキや、組付けバラツキがあると、ハウジングに対する所定の位置に接地電極を正確に配置しただけでは、所望の火花放電ギャップを形成することができない。それゆえ、中心電極に対する接地電極の位置調整を行う必要があるが、上述のようにハウジングのかしめ部の径方向内側に接地電極を挿入する構造においては、各部品の寸法バラツキや組み付けバラツキが大きい場合において、プラグ径方向に接地電極を移動することが制限され、正確なギャップ調整が困難である。
Furthermore, the spark plug disclosed in
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、長寿命であり、着火性を向上しやすく、かつ火花放電ギャップの調整がしやすい、内燃機関用の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 is intended to provide a spark plug for an internal combustion engine that has a long life, easily improves ignitability, and easily adjusts a spark discharge gap. is there.
本発明の一態様は、筒状のハウジングと、
該ハウジングの内側に保持された筒状の絶縁碍子と、
該絶縁碍子の内側に保持されると共に、該絶縁碍子の先端側に突出した中心電極と、
上記ハウジングの先端側に固定される環状の接地電極と、を有し、
上記ハウジングは、該ハウジングの先端部に、他の部位よりも内径が小さい縮径部を有し、
上記接地電極は、上記縮径部の先端面上に突出するように配置されると共に、上記接地電極の内周面が上記中心電極の外周面に対向するように配置され、
上記接地電極の外径は、上記縮径部の先端面の外径よりも小さく、
上記絶縁碍子は、上記ハウジングの内周側に設けられた係止段部に対してプラグ軸方向に係止される被係止段部を有し、該被係止段部から先端側へ行くほど外径が小さくなる外径縮小部を有し、
上記ハウジングの内側面は、上記係止段部から上記縮径部まで、先端側へ行くほど内径が小さくなる内径縮小部を有し、
上記内径縮小部は、上記絶縁碍子の先端よりも先端側まで形成されていることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグにある。
One embodiment of the present invention includes a cylindrical housing;
A cylindrical insulator held inside the housing;
A center electrode that is held inside the insulator and protrudes toward the tip side of the insulator;
An annular ground electrode fixed to the front end side of the housing,
The housing has a reduced-diameter portion whose inner diameter is smaller than that of the other part at the front end of the housing,
The ground electrode is disposed so as to protrude on the tip surface of the reduced diameter portion, and is disposed so that an inner peripheral surface of the ground electrode faces an outer peripheral surface of the center electrode,
The outer diameter of the ground electrode is smaller than the outer diameter of the distal end surface of the reduced diameter portion,
The insulator has a locked stepped portion that is locked in the plug axial direction with respect to a locking stepped portion provided on the inner peripheral side of the housing, and goes from the locked stepped portion to the distal end side. It has an outer diameter reduction part that the outer diameter becomes smaller,
Inner surface of the housing, possess from the engaging step portion to the reduced diameter portion, the inner diameter reduced portion of the inner diameter toward the distal end side becomes small,
The inner diameter reduced portion is in the spark plug for an internal combustion engine, it characterized that you have been formed to the front end side than the tip of the insulator.
上記スパークプラグにおいては、接地電極の外径は、ハウジングの縮径部の先端面の外径よりも小さく、接地電極がハウジングの縮径部の先端面に接合されているため、接地電極とハウジングとは、プラグ軸方向において互いに対向して接触することとなる。これにより、接地電極とハウジングとの接触面積を大きく確保でき、かつ火花放電ギャップに面する接地電極の内周面からハウジングへの放熱経路を短くできる。それゆえ、燃焼に晒され高温になった接地電極から、エンジンヘッド等に取り付けられたハウジングへ効率よく放熱することが可能となり、接地電極の温度上昇を抑制することができる。したがって、接地電極の温度上昇を抑制することで、接地電極の内周面の電極消耗を抑制することができ、火花放電ギャップの拡大を遅らせることができる。すなわち、スパークプラグの長寿命化が可能となる。 In the spark plug, the outer diameter of the ground electrode is smaller than the outer diameter of the distal end surface of the reduced diameter portion of the housing, and the ground electrode is joined to the distal end surface of the reduced diameter portion of the housing. Means in contact with each other in the plug axial direction. As a result, a large contact area between the ground electrode and the housing can be secured, and a heat radiation path from the inner peripheral surface of the ground electrode facing the spark discharge gap to the housing can be shortened. Therefore, it is possible to efficiently dissipate heat from the ground electrode exposed to combustion and heated to the housing attached to the engine head or the like, and the temperature rise of the ground electrode can be suppressed. Therefore, by suppressing the temperature rise of the ground electrode, it is possible to suppress the electrode consumption on the inner peripheral surface of the ground electrode and to delay the expansion of the spark discharge gap. That is, the life of the spark plug can be extended.
また、ハウジングの内側面は、係止段部から上記縮径部まで、先端側へ行くほど内径が小さくなる内径縮小部を有する。これにより、プラグ軸方向に直交する平面によるハウジングの断面積を、先端側に近づくほど大きくすることができる。しかも、先端側に近づくほど、中心電極に近い位置すなわち接地電極の内周面(対向部)に近い位置に、ハウジングの中実部分が存在することとなる。これにより、接地電極の熱を、ハウジングを通じて効率的に放熱することができる。
その結果、接地電極の温度上昇を抑制し、接地電極の耐消耗性を向上させ、スパークプラグの長寿命化を効果的に図ることができる。また、接地電極の温度上昇を抑制することによって、接地電極とハウジングとの接合部における熱ストレスを低減することもできる。
Further, the inner side surface of the housing has an inner diameter reduced portion that decreases in diameter toward the distal end side from the locking step portion to the reduced diameter portion. Thereby, the cross-sectional area of the housing by the plane orthogonal to the plug axis direction can be increased as it approaches the tip side. Moreover, the closer to the tip side, the more solid the housing exists at a position closer to the center electrode, that is, a position closer to the inner peripheral surface (opposing portion) of the ground electrode. Thereby, the heat of the ground electrode can be efficiently radiated through the housing.
As a result, the temperature rise of the ground electrode can be suppressed, the wear resistance of the ground electrode can be improved, and the life of the spark plug can be effectively extended. Further, by suppressing the temperature rise of the ground electrode, it is possible to reduce thermal stress at the joint between the ground electrode and the housing.
また、接地電極がハウジングの先端面から突出しているため、火花放電ギャップもハウジングの先端よりも先端側に配されることとなる。そのため、火花放電ギャップにおける放電によって生じた火炎が成長する際、火炎がハウジングに接触することで熱を奪われ、火炎の成長を妨げられることを抑制することができる。すなわち冷損を抑制することで、火炎成長が妨げられることなく促進され、着火性を向上させることができる。 Further, since the ground electrode protrudes from the front end surface of the housing, the spark discharge gap is also arranged on the front end side with respect to the front end of the housing. Therefore, when the flame generated by the discharge in the spark discharge gap grows, it is possible to prevent the flame from being deprived of heat and coming into contact with the housing and preventing the flame from growing. That is, by suppressing the cooling loss, the flame growth is promoted without being hindered, and the ignitability can be improved.
上記スパークプラグにおいては、中心電極の外周面に対向する環状の接地電極が、ハウジングにおける縮径部の先端面に接合されている。それゆえ、接地電極をハウジングに接合する際に、中心電極との位置関係を調整しやすい。すなわち、接地電極をハウジングに接合する際に、各部品の寸法バラツキや組み付けバラツキが大きい場合においても、接地電極を縮径部の先端面に沿って移動させながら、中心電極に対する相対位置を調整することができる。その結果、中心電極と接地電極との間の火花放電ギャップを容易に調整することができる。 In the spark plug, an annular ground electrode facing the outer peripheral surface of the center electrode is joined to the distal end surface of the reduced diameter portion of the housing. Therefore, it is easy to adjust the positional relationship with the center electrode when the ground electrode is joined to the housing. That is, when the ground electrode is joined to the housing, the relative position with respect to the center electrode is adjusted while moving the ground electrode along the distal end surface of the reduced diameter portion even when the dimensional variation and assembly variation of each component are large. be able to. As a result, the spark discharge gap between the center electrode and the ground electrode can be easily adjusted.
以上のごとく、本発明によれば、長寿命であり、着火性を向上しやすく、かつ火花放電ギャップの調整がしやすい、内燃機関用のスパークプラグを提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a spark plug for an internal combustion engine that has a long life, easily improves ignitability, and easily adjusts the spark discharge gap.
上記スパークプラグは、例えば、自動車、コージェネレーション等の内燃機関における着火手段として用いることができる。
上記内燃機関用のスパークプラグにおいて、燃焼室へ挿入される側を先端側、その反対側を基端側とする。
また、本明細書において、プラグ軸方向とは、スパークプラグの軸方向を意味し、プラグ径方向とは、スパークプラグの径方向を意味し、プラグ周方向とは、スパークプラグの周方向を意味する。
The spark plug can be used as an ignition means in an internal combustion engine such as an automobile or a cogeneration.
In the above-described spark plug for an internal combustion engine, the side inserted into the combustion chamber is the front end side, and the opposite side is the base end side.
In this specification, the plug axial direction means the axial direction of the spark plug, the plug radial direction means the radial direction of the spark plug, and the plug circumferential direction means the circumferential direction of the spark plug. To do.
(実施例1)
上記内燃機関用のスパークプラグ及びその製造方法の実施例につき、図1〜図6を用いて説明する。
本例のスパークプラグ1は、図1〜図4に示すごとく、筒状のハウジング2と、ハウジング2の内側に保持された筒状の絶縁碍子3と、絶縁碍子3の内側に保持されると共に、絶縁碍子3の先端側に突出した中心電極4と、ハウジング2の先端側に固定される環状の接地電極5と、を有する。
ハウジング2は、ハウジング2の先端部に、他の部位よりも内径D4が小さい縮径部21を有する。
Example 1
Examples of the spark plug for the internal combustion engine and the manufacturing method thereof will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 to 4, the
The
本例において、中心電極4は略円柱形状を有し、略円筒形状のハウジング2、略円筒形状の絶縁碍子3、及び略円筒形状の接地電極5と、同軸状に配されている。
ここで、ハウジング2の縮径部21の先端面211とは、ハウジング2のうちプラグ軸方向の最も先端側に位置する面を示す。
図1に示すとおり、ハウジング2の先端面211は、プラグ軸方向に対して直交する平坦面となっている。また、接地電極5の基端面52及び先端面53も、平坦面となっている。そして、接地電極5の基端面52とハウジング2の縮径部21の先端面211とを面接触させた状態で、接地電極5がハウジング2に接合されている。
In this example, the
Here, the
As shown in FIG. 1, the
接地電極5は、ハウジング2の縮径部21の先端面211上に突出するように配置され、且つ、接地電極5の内周面51が中心電極4の外周面41に対向するように配置される。
この接地電極5は、図4に示すように、その外径D1がハウジング2の縮径部21の先端面211の外径D0よりも小さい。外径D1は5mm〜10mm、外径D0は12mm〜22mmであり、より好ましくは外径D1は5mm〜7mm、外径D0は14mm〜22mmである。
The
As shown in FIG. 4, the outer diameter D <b> 1 of the
このように、外径D0よりも小さい外径D1を有する接地電極4は、ハウジング2の縮径部21の先端面211に接合されているため、接地電極4とハウジング2とは、プラグ軸方向において互いに対向して接触することとなる。これにより、火花放電ギャップに面する接地電極5の内周面51からハウジング2への放熱経路を短くしやすくなり、接地電極5の温度上昇を抑制することができる。
Thus, since the
図1、図4に示すごとく、絶縁碍子3は、ハウジング2の内周側に設けられた係止段部23に対してプラグ軸方向に係止される被係止段部31を有し、被係止段部31から先端側へ行くほど外径が小さくなる外径縮小部32を有する。
そして、ハウジング2の内側面は、係止段部23から上記縮径部21まで、先端側へ行くほど内径が小さくなる内径縮小部24を有する。
As shown in FIGS. 1 and 4, the
The inner surface of the
本例において、外径縮小部32及び内径縮小部24は、それぞれテーパ形状を有する。外径縮小部32のテーパ角度は、例えば、5〜25°であり、内径縮小部24のテーパ角度は、例えば、5〜25°である。ここで、テーパ角度とは、プラグ中心軸を含む平面による断面形状(図4)において、プラグ軸方向に対してなす角度をいうものとする。さらに、絶縁碍子3の外径縮小部32とハウジング2の内径縮小部24の最短距離は、スパークプラグの電極寿命時のギャップ以上の隙間を有する。最短距離は、たとえば0.7mmである。電極寿命時のギャップ以上の最短距離を確保することで、スパークプラグの使用により火花放電ギャップが広くなった状態であっても、確実に火花放電ギャップにおいて放電をさせることが可能となる。
In this example, the outer
また、接地電極5の外径D1は、内径縮小部24の先端部の直径D2よりも大きい。そして、接地電極5の外周端縁は、全周にわたって、内径縮小部24の上端部よりも外側に配置されている。
また、外径D1と直径D2との差は、7mm以下である。
Further, the outer diameter D1 of the
The difference between the outer diameter D1 and the diameter D2 is 7 mm or less.
また、接地電極5は、ハウジング2の縮径部21の先端面211上に突出するように配置され、且つ、内周面51が中心電極4の外周面41に対向するように配置される。そのため、火花放電ギャップにおける放電によって生じた火炎の成長方向にハウジング2が位置しないため、火炎の成長がハウジング2で妨げられることを抑制することができる。すなわち火炎がハウジング2に接触して熱が奪われる冷損を抑制することができ、着火性を向上させることができる。
The
図4に示すごとく、接地電極5は、その先端面53が中心電極4の先端面43よりも先端側に配置されることが好ましい。特に、その位置関係は、接地電極5の先端面53が、中心電極4の先端面43よりも0.1mm〜0.3mm先端側に配置され、且つ、縮径部21の先端面211から0.8mm〜3mm先端側に配置されていることが好ましい。したがって、図4における中心電極4の先端面43と接地電極5の先端面53との間のプラグ軸方向の位置の差hは0.1mm〜0.3mmの範囲となり、接地電極5のプラグ軸方向の高さHは0.8mm〜3mmの範囲となることが好ましい。
As shown in FIG. 4, the
これにより、中心電極4の外周面41の近傍の電界強度を効果的に強くすることができる。すなわち、接地電極5と中心電極4との間に電圧を印加したとき、接地電極5と中心電極4との間の火花放電ギャップにおいて電界が形成されるが、接地電極5が中心電極4よりも先端側に突出していることにより、中心電極4の外周面41には電界が集中しやすくなる。これにより、中心電極4から電子が放出されやすくなり、放電に必要な要求電圧を低減することができる。
Thereby, the electric field strength in the vicinity of the outer
接地電極5の高さHは、0.8mm以上とすることにより、中心電極4の外周面41における電界集中効果を高くすることができる。また、接地電極5の内周面51の耐消耗性を確保し、スパークプラグ1の寿命を長くすることができる。一方、高さHを3mm以下とすることにより、火花放電ギャップの基端部付近において火花放電が生じたときでも、冷損によって失火することを抑制し、着火性を確保することができるため好ましい。また、ハウジング2の内部空間13には、火花放電ギャップを介してガスが出入りすることとなるが、上記高さHが3mm以下であれば、ハウジング2の内部空間13へのガスの円滑な出入りを確保することができる。その結果、火花放電ギャップへのガスの導入が充分に行われ、着火性を確保することができる。
By setting the height H of the
接地電極5は、その内径D3がハウジング2の縮径部21の内径D4よりも小さく、本例では、内径D3を2.8mm〜3.4mm、内径D4を3.6mm〜4.0mmとする。これにより、接地電極5をプラグ径方向に移動させながら火花放電ギャップの調整を容易に行うことができる。特に、接地電極5の内周面51と縮径部21の内周端縁212との関係において、各部品の寸法バラツキや組み付けバラツキが生じた場合においても、縮径部21の内周端縁212が、接地電極5の内周面51より径方向内側に位置することを防止できる。そして、接地電極5の内周面51は、全周にわたって、ハウジング2の縮径部21の内周端縁212よりも内側に突出することとなり、均一な火花放電ギャップを形成できる。すなわち、図1、図4に示すように、プラグ中心軸を含む断面において、スパークプラグ1を見た際、接地電極5の内周面51は、中心電極4の外周面41に平行に配置された状態で対向しており、両者の間には、図3に示すごとく、プラグ周方向の全周にわたって火花放電ギャップが形成され、安定した火花放電を実現できる。
The inner diameter D3 of the
図4、図5に示すごとく、接地電極5は、環状の電極母材54と、電極母材54の内周面に設けた貴金属層55とを有する。例えば、電極母材54は、ニッケル(Ni)基合金からなり、貴金属層55は、白金(Pt)、イリジウム(Ir)などの単体、もしくはこれらの合金からなる。そして、貴金属層55は、電極母材54に拡散接合されている。また、貴金属層55の厚みは、例えば0.1mm〜0.5mm程度とすることができる。接地電極5は、電極母材54と貴金属層55とを有することにより、接地電極5の耐消耗性を向上させて、スパークプラグ1の長寿命化を効果的に図ることができる。また、貴金属層55は電極母材54に溶接接合、拡散接合などで接合されるが、拡散接合されていることが好ましく、電極母材54に対する貴金属層55の密着強度を向上させることができると共に、貴金属層55から電極母材54への放熱性を向上させることができる。その結果、さらなるスパークプラグ1の長寿命化を図ることができる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
図1、図2に示すごとく、ハウジング2は、スパークプラグ1を内燃機関に取り付けるための取付ネジ部22を有し、例えばFe基合金かならなる。
また、絶縁碍子3は、外周側に設けられた被係止段部31を、ハウジング2の内周面に設けられた係止段部23に、プラグ軸方向に係止させた状態で、ハウジング2内に保持されている。絶縁碍子3の被係止段部31とハウジング2の係止段部23との間には、環状のパッキン11が介在している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
In addition, the
次に、本例のスパークプラグ1の製造方法について説明する。この製造方法は、以下の組付工程と接合工程とを有する。
組付工程は、図6に示すごとく、絶縁碍子3と中心電極4との組立体を、中心電極4が縮径部21の内側を挿通するように、ハウジング2の内側に組み付ける工程である。
接合工程は、上記組付工程の後に、図4に示すごとく、接地電極5をハウジング2の縮径部21に接合する工程である。
そして、接合工程において、接地電極5と中心電極4との間の火花放電ギャップの調整を行う。
Next, the manufacturing method of the
As shown in FIG. 6, the assembling step is a step of assembling the assembly of the
The joining step is a step of joining the
In the joining step, the spark discharge gap between the
なお、接合工程においては、図5に示す円環状の接地電極5を、その内周側に中心電極4が配置されるような状態で、ハウジング2の縮径部21の先端面211に載置する。そして、接地電極5を、ハウジング2の先端面211上において、プラグ径方向にスライドさせつつ、中心電極4との間の相対位置を調整しながら位置決めを行う。つまり、中心電極4の外周面41と接地電極5の内周面51との間の火花放電ギャップが、所望の大きさとなるように調整する。換言すると、火花放電ギャップがプラグ周方向の全周にわたって均一になるように、接地電極5を移動させながら位置決めする。ここで、ハウジング2の先端面211が、プラグ軸方向に対して直交する平坦面であると、接地電極5の位置決めが正確に実施できる。このようにして接地電極5の位置を正確な位置に合わせた状態で、接地電極5をハウジング2に溶接する。溶接に当たっては、例えば、抵抗溶接、レーザー溶接を用いることができる。また、溶接は、接地電極5の基端面52の外周端縁とハウジング2の先端面211との間において、プラグ周方向の全周にわたって行うことができる。
In the joining step, the
以上により、中心電極4の外周面41と接地電極5の内周面51との間に火花放電ギャップを正確に形成した状態で、図1〜図4に示すようなスパークプラグ1を得ることができる。
Thus, the
また、スパークプラグ1を製造する際には、接合工程において、接地電極5と中心電極4との間の火花放電ギャップの調整を行う。それゆえ、接地電極5をハウジング2の縮径部21に接合した時点で、接地電極5と中心電極4との間の火花放電ギャップの調整を完了することができる。これにより、容易かつ正確に、火花放電ギャップの調整を行うことができる。
Further, when the
上述のごとく、本例のスパークプラグ1において、ハウジング2の内側面は、内径縮小部24を有するため、接地電極5の熱を、ハウジング2を通じて効率的に放熱することができる。特に本例においては、内径縮小部24がテーパ形状を有するため、一層、接地電極5の放熱効率を向上させることができ、スパークプラグ1の長寿命化を効果的に向上させることができる。
As described above, in the
なお、絶縁碍子3の外径縮小部32、及び、ハウジング2の内径縮小部24につき、これらの技術的意義を、さらに説明する。上述のように、絶縁碍子3の被係止段部31とハウジング2の係止段部31とは、パッキン11を介して当接している。そして、中心電極4に高電圧を印加すると、ハウジング2と中心電極4との間には大きな電位差が形成されるため、両者間の絶縁を図るために絶縁碍子3が中心電極4とハウジング2との間に配されている。それゆえ、絶縁碍子3は絶縁破壊を招くことのないように、プラグ径方向の厚みを充分に有している必要がある。そして、特にハウジング2の係止段部23と当接する絶縁碍子3の被係止部31においては、充分な厚みを備える必要がある。一方、被係止段部31よりも先端側においては、絶縁碍子3とハウジング2とは当接していないため、絶縁碍子3の厚みが比較的薄くても、絶縁碍子3の絶縁機能は確保できる。かかる観点から、絶縁碍子3は、被係止段部31よりも先端側に、先端側へ行くほど外径が小さくなる外径縮径部32を備えている。
The technical significance of the outer
一方、ハウジング2は、その中実部分の厚みが大きいほど、接地電極5の放熱性を向上させることができる。つまり、ハウジング2の厚みを大きくすることにより、接地電極5からハウジング2を通じて内燃機関のエンジンヘッド等に放熱する放熱経路を大きく確保することができる。ところが、スパークプラグ1の外径(取付ネジ部の直径)と、内側に配される絶縁碍子3との関係により、ハウジング2の中実部分の厚みには制約が生じる。
On the other hand, the heat dissipation of the
しかし、上述のように、絶縁碍子3の外径縮小部32に対向する部分においては、ハウジング2の内側面を極力内側に形成することで、絶縁碍子3と干渉することなく、ハウジング2の中実部分を厚くすることが可能となる。そこで、上記スパークプラグ1においては、ハウジング2の内側面に内径縮小部24を設けることで、接地電極5の放熱経路を極力大きくしている。しかも、接地電極5に近い先端側の部分を厚くすることが可能となると共に、火花放電ギャップに中実部分を近づけることができるため、効率的に接地電極5の放熱性を向上させることができる。
However, as described above, in the portion of the
また、図4に示すごとく、接地電極5の外径D1は、内径縮小部24の先端部の直径D2よりも大きい。これにより、接地電極5の外周端縁を、全周にわたって、内径縮小部24の上端部よりも外側に配置することが可能となる。その結果、ハウジング2と接地電極5との接触面積を大きく確保することができ、接地電極5の放熱性を向上させることができる。また、接地電極5を、ハウジング2の小内径先端部21のうち、基端側からハウジング2の中実部分に支えられた部位に懸架されるように配置することができる。これにより、接地電極5をハウジング2に接合する際に、小内径先端部21の一部が基端側へ倒れ込むように変形することを防ぐことができる。
As shown in FIG. 4, the outer diameter D <b> 1 of the
また、直径D2に対して外径D1が大きくなるほど、接地電極5の放熱性を向上させることができるが、外径D1と直径D2との差が7mmを超えると、D1−D2の増加に伴う放熱性の向上効果は少なくなる。また、直径D2の縮小には限界があるため、D1−D2の増加は、D1の増加ということとなり、接地電極5の材料コストや、溶接部位の増加等に伴う製造コストの増加につながる。それゆえ、外径D1と上記直径D2との差は、7mm以下としている。
Moreover, the heat dissipation of the
以上のごとく、本例によれば、長寿命であり、着火性を向上しやすく、かつ火花放電ギャップの調整がしやすい、内燃機関用のスパークプラグを提供することができる。 As described above, according to this example, it is possible to provide a spark plug for an internal combustion engine that has a long life, easily improves ignitability, and easily adjusts the spark discharge gap.
(実施例2)
本例は、図7、図8に示すごとく、縮径部21と接地電極5との間に、両者の接合面の内周端と外周端とを繋ぐように形成された通気経路12が形成されているスパークプラグ1の例である。
(Example 2)
In this example, as shown in FIGS. 7 and 8, a
通気経路12は、以下のようにして形成されている。縮径部21の先端面211には、内周端から接地電極5の外周よりも外側まで延びる通気溝213が形成されている。通気溝213の一部を先端側から覆うように接地電極5が配されることにより、縮径部21と接地電極5との間に通気経路12が形成されている。
The
なお、通気経路12は、縮径部21の先端面211に、プラグ径方向に放射状に複数本形成されている。本例においては、4本の通気経路12が、プラグ周方向において等間隔に設けられている。
その他は、実施例1と同様である。なお、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。
A plurality of
Others are the same as in the first embodiment. 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 denote the same components as in the first embodiment unless otherwise specified.
本例の場合には、ハウジング2の先端部分の内部空間13に、ガスが残留することを効果的に防止することができる。すなわち、ハウジング2の内径縮小部24と絶縁碍子3の外径縮小部32との間の内部空間13には、中心電極4と接地電極5との間の隙間、すなわち火花放電ギャップを通じてガスが出入りすることとなるが、火花放電ギャップは狭いため、火花放電ギャップがプラグ軸方向に長いと、内部空間13へのガスの出入りが円滑に行われにくくなるおそれがある。そこで、通気経路12を接地電極5と縮径部21との間に設けることにより、この通気経路12からも、内部空間13へのガスの出入りが可能となり、ガスの入れ替わりを効率的に行うことができる。その結果、火花放電ギャップにおけるガスの流れを効率的に形成し、着火性を向上させることができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
In the case of this example, it is possible to effectively prevent the gas from remaining in the
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
なお、実施例2においては、縮径部21の先端面211に通気溝213を設けることで、通気経路12を形成した例を示したが、接地電極5の基端面52に、プラグ径方向へ延びる溝を形成することで、通気経路を形成してもよい。
In the second embodiment, an example in which the
また、ハウジングの内径縮小部は、先端側へ行くほど内径が小さくなる形状であれば、テーパ形状以外の形状とすることもできる。例えば、先端側へ行くほど内径が段階的に縮小する形状であってもよいし、プラグ中心軸を含む断面形状が曲線状となるような形状であってもよい。絶縁碍子の外径縮小部の形状についても同様である。 Further, the inner diameter reduced portion of the housing may have a shape other than the tapered shape as long as the inner diameter decreases toward the distal end side. For example, the inner diameter may be gradually reduced toward the tip side, or the cross-sectional shape including the plug center axis may be a curved shape. The same applies to the shape of the outer diameter reduced portion of the insulator.
1 スパークプラグ
2 ハウジング
21 縮径部
211 (縮径部の)先端面
23 係止段部
24 内径縮小部
3 絶縁碍子
31 係止段部
32 外径縮小部
4 中心電極
41 (中心電極の)外周面
5 接地電極
51 (接地電極の)内周面
DESCRIPTION OF
Claims (6)
該ハウジング(2)の内側に保持された筒状の絶縁碍子(3)と、
該絶縁碍子(3)の内側に保持されると共に、該絶縁碍子(3)の先端側に突出した中心電極(4)と、
上記ハウジング(2)の先端側に固定される環状の接地電極(5)と、を有し、
上記ハウジング(2)は、該ハウジング(2)の先端部に、他の部位よりも内径(D4)が小さい縮径部(21)を有し、
上記接地電極(5)は、上記縮径部(21)の先端面(211)上に突出するように配置されると共に、上記接地電極(5)の内周面(51)が上記中心電極(4)の外周面(41)に対向するように配置され、
上記接地電極(5)の外径(D1)は、上記縮径部(21)の先端面(211)の外径(D0)よりも小さく、
上記絶縁碍子(3)は、上記ハウジング(2)の内周側に設けられた係止段部(23)に対してプラグ軸方向に係止される被係止段部(31)を有し、該被係止段部(31)から先端側へ行くほど外径が小さくなる外径縮小部(32)を有し、
上記ハウジング(2)の内側面は、上記係止段部(23)から上記縮径部(21)まで、先端側へ行くほど内径が小さくなる内径縮小部(24)を有し、
上記内径縮小部(24)は、上記絶縁碍子(3)の先端よりも先端側まで形成されていることを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ(1)。 A tubular housing (2);
A cylindrical insulator (3) held inside the housing (2);
A central electrode (4) that is held inside the insulator (3) and protrudes toward the tip of the insulator (3);
An annular ground electrode (5) fixed to the front end side of the housing (2),
The housing (2) has a reduced diameter portion (21) having an inner diameter (D4) smaller than that of the other portion at the tip of the housing (2),
The ground electrode (5) is disposed so as to protrude on the distal end surface (211) of the reduced diameter portion (21), and the inner peripheral surface (51) of the ground electrode (5) is disposed on the center electrode ( 4) arranged to face the outer peripheral surface (41),
The outer diameter (D1) of the ground electrode (5) is smaller than the outer diameter (D0) of the distal end surface (211) of the reduced diameter portion (21),
The insulator (3) has a locked step (31) locked in the plug axial direction with respect to a locking step (23) provided on the inner peripheral side of the housing (2). And an outer diameter reduced portion (32) whose outer diameter decreases from the locked step portion (31) toward the distal end side,
The inner surface of the housing (2), said engaging step portion from (23) to said reduced diameter portion (21), possess an inner diameter reduced portion of an inner diameter toward the distal end side is smaller (24),
The spark plug (1) for an internal combustion engine, wherein the inner diameter reduced portion (24) is formed to the tip side of the insulator (3 ).
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