以下、複数の実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において、他の実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
Hereinafter, a plurality of embodiments will be described with reference to the drawings. In the plurality of embodiments, substantially the same parts as those of the other embodiments are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
(第一実施形態)
第一実施形態によるスパークプラグを図1~7に基づいて説明する。第一実施形態によるスパークプラグ1は、図1に示す「内燃機関」としてのエンジン90に設けられる。エンジン90は、吸気系91、シリンダ92、ピストン93、クランクシャフト94、排気系95などを備える。なお、図1には、吸気系91に流入する空気の流れを矢印F1で示し、排気系95から流出する排気の流れを矢印F2で示す。
(First Embodiment)
The spark plug according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 7. The spark plug 1 according to the first embodiment is provided in the engine 90 as the "internal combustion engine" shown in FIG. The engine 90 includes an intake system 91, a cylinder 92, a piston 93, a crankshaft 94, an exhaust system 95, and the like. In FIG. 1, the flow of air flowing into the intake system 91 is indicated by an arrow F1, and the flow of exhaust gas flowing out of the exhaust system 95 is indicated by an arrow F2.
吸気系91が有する吸気通路910を流れる空気は、吸気系91に設けられている燃料噴射弁911が噴射する燃料と混合されると、混合気を形成する。吸気通路910を流れる混合気は、吸気ポート912を通ってシリンダ92及びピストン93によって形成される燃焼室900に流入する。燃焼室900への混合気の流入タイミングは、吸気ポート912に設けられている吸気弁913の開閉によって制御される。
The air flowing through the intake passage 910 of the intake system 91 forms an air-fuel mixture when mixed with the fuel injected by the fuel injection valve 911 provided in the intake system 91. The air-fuel mixture flowing through the intake passage 910 flows into the combustion chamber 900 formed by the cylinder 92 and the piston 93 through the intake port 912. The inflow timing of the air-fuel mixture into the combustion chamber 900 is controlled by opening and closing the intake valve 913 provided in the intake port 912.
燃焼室900に導入された混合気は、シリンダ92が有するシリンダヘッド921に設けられているスパークプラグ1によって点火し燃焼する。この混合気の燃焼による燃焼室900の圧力の増加によってピストン93が押し下げられ、ピストン93に連結するクランクシャフト94が回転する。このクランクシャフト94の回転トルクは、エンジン90の外部に伝達され、例えば、エンジン90を搭載する車両のタイヤを回転する。
The air-fuel mixture introduced into the combustion chamber 900 is ignited and burned by the spark plug 1 provided in the cylinder head 921 of the cylinder 92. The piston 93 is pushed down by the increase in the pressure of the combustion chamber 900 due to the combustion of the air-fuel mixture, and the crankshaft 94 connected to the piston 93 rotates. The rotational torque of the crankshaft 94 is transmitted to the outside of the engine 90, and for example, the tires of the vehicle on which the engine 90 is mounted are rotated.
燃焼室900の混合気が燃焼した後の排気は、排気系95が有する排気ポート951を通って排気通路950に排出される。燃焼室900からの排気の排出タイミングは、排気ポート951に設けられている排気弁952の開閉によって制御される。排気通路950を流れる排気は、大気に排出される。
After the air-fuel mixture in the combustion chamber 900 is burned, the exhaust gas is discharged to the exhaust passage 950 through the exhaust port 951 of the exhaust system 95. The exhaust timing of the exhaust gas from the combustion chamber 900 is controlled by opening and closing the exhaust valve 952 provided in the exhaust port 951. The exhaust gas flowing through the exhaust passage 950 is discharged to the atmosphere.
次に、スパークプラグ1の構成について、図2~7に基づいて説明する。スパークプラグ1は、ハウジング31、接地電極33、絶縁碍子35、中心電極40、及び、放熱部50を備える。スパークプラグ1は、図1に示すように、シリンダヘッド921が有する取付孔922に挿通され、シリンダヘッド921とねじ締結されている。なお、図2には、スパークプラグ1をシリンダヘッド921に取り付けたときの燃焼室側の方向を「燃焼室方向」とし、燃焼室900とは反対側の方向を「ターミナル方向」として示す。
Next, the configuration of the spark plug 1 will be described with reference to FIGS. 2 to 7. The spark plug 1 includes a housing 31, a ground electrode 33, an insulating insulator 35, a center electrode 40, and a heat radiating unit 50. As shown in FIG. 1, the spark plug 1 is inserted into the mounting hole 922 of the cylinder head 921 and screwed to the cylinder head 921. Note that FIG. 2 shows the direction on the combustion chamber side when the spark plug 1 is attached to the cylinder head 921 as the “combustion chamber direction” and the direction opposite to the combustion chamber 900 as the “terminal direction”.
ハウジング31は、筒状の金属部材であって、ハウジング第一筒部311、及び、ハウジング第二筒部312を有する。
The housing 31 is a tubular metal member and has a housing first cylinder portion 311 and a housing second cylinder portion 312.
ハウジング第一筒部311は、スパークプラグ1をシリンダヘッド921に取り付けたとき、ハウジング31の燃焼室側に位置する部位である。ハウジング第一筒部311は、径方向外側の外壁にシリンダヘッド921とねじ結合可能なねじ溝を有する。ハウジング第一筒部311は、内壁にハウジング突部313を有する。ハウジング突部313は、ハウジング第一筒部311の内側において径内方向に向かって凸状に突出する部位である。ハウジング第一筒部311は、燃焼室方向の端部に接地電極33が設けられている。
The housing first cylinder portion 311 is a portion located on the combustion chamber side of the housing 31 when the spark plug 1 is attached to the cylinder head 921. The housing first cylinder portion 311 has a thread groove that can be screwed to the cylinder head 921 on the outer wall on the outer side in the radial direction. The housing first cylinder portion 311 has a housing protrusion 313 on the inner wall. The housing protrusion 313 is a portion that protrudes inwardly in a radial direction inside the housing first cylinder portion 311. The first cylinder portion 311 of the housing is provided with a ground electrode 33 at an end portion in the direction of the combustion chamber.
ハウジング第二筒部312は、ハウジング第一筒部311のターミナル側に設けられる部位である。ハウジング第二筒部312の外径は、ハウジング第一筒部311の外径に比べ大きい。ハウジング第二筒部312は、ハウジング第二筒部312のハウジング第一筒部311側の段差面にガスケット314が設けられている。ガスケット314は、スパークプラグ1をシリンダヘッド921に取り付けたとき、燃焼室900と外部との気密を維持する。ハウジング第二筒部312の内径は、ハウジング第一筒部311の内径に比べ大きい。
The housing second cylinder portion 312 is a portion provided on the terminal side of the housing first cylinder portion 311. The outer diameter of the housing second cylinder portion 312 is larger than the outer diameter of the housing first cylinder portion 311. The housing second cylinder portion 312 is provided with a gasket 314 on the stepped surface of the housing second cylinder portion 312 on the housing first cylinder portion 311 side. The gasket 314 maintains airtightness between the combustion chamber 900 and the outside when the spark plug 1 is attached to the cylinder head 921. The inner diameter of the housing second cylinder portion 312 is larger than the inner diameter of the housing first cylinder portion 311.
接地電極33は、ハウジング第一筒部311の燃焼室方向の端部に設けられる。接地電極33は、略L字状に形成されている。接地電極33は、ハウジング第一筒部311と接続する側とは反対側の端部と中心電極40の放電部41との間に所定のギャップが形成されるよう設けられている。
The ground electrode 33 is provided at the end of the housing first cylinder portion 311 in the direction of the combustion chamber. The ground electrode 33 is formed in a substantially L shape. The ground electrode 33 is provided so that a predetermined gap is formed between the end portion on the side opposite to the side connected to the housing first cylinder portion 311 and the discharge portion 41 of the center electrode 40.
絶縁碍子35は、ハウジング31の内側に位置する筒状の部材である。絶縁碍子35は、ハウジング31と中心電極40との絶縁を維持する。絶縁碍子35は、小内径部351、大内径部352、大外径部353、及び、ターミナル支持部354を有する。
The insulating insulator 35 is a tubular member located inside the housing 31. The insulating insulator 35 maintains the insulation between the housing 31 and the center electrode 40. The insulating insulator 35 has a small inner diameter portion 351 and a large inner diameter portion 352, a large outer diameter portion 353, and a terminal support portion 354.
小内径部351は、ハウジング第一筒部311の内側であって、スパークプラグ1をシリンダヘッド921に取り付けたとき、絶縁碍子35の燃焼室側に設けられる部位である。小内径部351は、筒状に形成されており、内側には一定の断面積を有する柱状空間が形成されている。小内径部351は、燃焼室900から離れるにしたがって外径が大きくなるよう形成されている。小内径部351の大内径部352側の端部は、外壁に段差面355を有する。
The small inner diameter portion 351 is a portion inside the housing first cylinder portion 311 and provided on the combustion chamber side of the insulating insulator 35 when the spark plug 1 is attached to the cylinder head 921. The small inner diameter portion 351 is formed in a cylindrical shape, and a columnar space having a certain cross-sectional area is formed inside. The small inner diameter portion 351 is formed so that the outer diameter increases as the distance from the combustion chamber 900 increases. The end of the small inner diameter portion 351 on the large inner diameter portion 352 side has a stepped surface 355 on the outer wall.
大内径部352は、ハウジング第一筒部311の内側であって、小内径部351のターミナル側に設けられる部位である。大内径部352は、筒状に形成されており、内側には小内径部351の内側の断面積に比べ大きい一定の断面積を有する柱状空間が形成されている。大内径部352は、外径が小内径部351の大内径部352側の端部の外径と同じになるよう形成されている。
The large inner diameter portion 352 is a portion provided inside the housing first cylinder portion 311 and on the terminal side of the small inner diameter portion 351. The large inner diameter portion 352 is formed in a cylindrical shape, and a columnar space having a constant cross-sectional area larger than the inner cross-sectional area of the small inner diameter portion 351 is formed inside. The large inner diameter portion 352 is formed so that the outer diameter is the same as the outer diameter of the end portion of the small inner diameter portion 351 on the large inner diameter portion 352 side.
大外径部353は、ハウジング第二筒部312の内側であって、大内径部352のターミナル側に設けられる部位である。大外径部353は、筒状に形成されており、内側には大内径部352の内側の断面積と同じ大きさの一定の断面積を有する柱状空間が形成されている。また、大外径部353は、外径が大内径部352の外径に比べ大きくなるよう形成されている。
The large outer diameter portion 353 is a portion provided inside the second cylinder portion 312 of the housing and on the terminal side of the large inner diameter portion 352. The large outer diameter portion 353 is formed in a cylindrical shape, and a columnar space having a constant cross-sectional area of the same size as the inner cross-sectional area of the large inner diameter portion 352 is formed inside. Further, the large outer diameter portion 353 is formed so that the outer diameter is larger than the outer diameter of the large inner diameter portion 352.
ターミナル支持部354は、大外径部353のターミナル側に設けられる筒状の部位である。ターミナル支持部354は、内側にターミナル39が設けられている。ターミナル支持部354は、ターミナル39を所定の位置に支持する。ターミナル支持部354の外壁には、周方向に形成されている溝を複数有する。
The terminal support portion 354 is a cylindrical portion provided on the terminal side of the large outer diameter portion 353. The terminal support portion 354 is provided with a terminal 39 inside. The terminal support portion 354 supports the terminal 39 in a predetermined position. The outer wall of the terminal support portion 354 has a plurality of grooves formed in the circumferential direction.
中心電極40は、スパークプラグ1の燃焼室方向の絶縁碍子35の内側に位置する金属からなる部材である。中心電極40は、放電部41、軸部42、係合部43、及び、接続端子部44を有する。
The center electrode 40 is a member made of metal located inside the insulating insulator 35 in the direction of the combustion chamber of the spark plug 1. The center electrode 40 has a discharge portion 41, a shaft portion 42, an engagement portion 43, and a connection terminal portion 44.
放電部41は、スパークプラグ1をシリンダヘッド921に取り付けたとき、中心電極40の燃焼室側に設けられる部位である。放電部41は、先端が比較的細くなるよう形成されている。放電部41は、ターミナル39を介して高電圧が印加されると、接地電極33との間のギャップに混合気を点火可能な火花を生成可能である。
The discharge unit 41 is a portion provided on the combustion chamber side of the center electrode 40 when the spark plug 1 is attached to the cylinder head 921. The discharge portion 41 is formed so that the tip thereof is relatively thin. When a high voltage is applied through the terminal 39, the discharge unit 41 can generate a spark capable of igniting the air-fuel mixture in the gap between the discharge unit 41 and the ground electrode 33.
軸部42は、放電部41のターミナル側に設けられる部位である。軸部42は、小内径部351の内側に位置する。軸部42は、放電部41に比べ外径が大きくなるよう形成されている。
The shaft portion 42 is a portion provided on the terminal side of the discharge portion 41. The shaft portion 42 is located inside the small inner diameter portion 351. The shaft portion 42 is formed so that the outer diameter is larger than that of the discharge portion 41.
係合部43は、軸部42のターミナル側に設けられる部位である。係合部43は、外径が軸部42の外径に比べ大きい。係合部43の燃焼室方向の端面431は、小内径部351の大内径部352側の端面356に当接可能に形成されている。これにより、中心電極40をターミナル支持部354の開口から絶縁碍子35の内側に挿入するとき、端面431と端面356とが当接し、中心電極40の燃焼室方向への移動が規制される。
The engaging portion 43 is a portion provided on the terminal side of the shaft portion 42. The outer diameter of the engaging portion 43 is larger than the outer diameter of the shaft portion 42. The end surface 431 of the engaging portion 43 in the direction of the combustion chamber is formed so as to be able to come into contact with the end surface 356 on the side of the large inner diameter portion 352 of the small inner diameter portion 351. As a result, when the center electrode 40 is inserted into the inside of the insulating insulator 35 from the opening of the terminal support portion 354, the end face 431 and the end face 356 come into contact with each other, and the movement of the center electrode 40 toward the combustion chamber is restricted.
接続端子部44は、係合部43のターミナル側に設けられる部位である。接続端子部44は、絶縁碍子35内に設けられるシール部材36と電気的に接続するよう形成されている。
The connection terminal portion 44 is a portion provided on the terminal side of the engaging portion 43. The connection terminal portion 44 is formed so as to be electrically connected to the seal member 36 provided in the insulating insulator 35.
シール部材36は、中心電極40のターミナル方向に設けられている。第一実施形態では、シール部材36は、ガラス粉末と銅粉との混合物であって、抵抗体37と中心電極40とを電気的に接続しつつ、絶縁碍子35と溶着され中心電極40と絶縁碍子35との間の隙間を介した燃焼室900の気密を維持する。
The seal member 36 is provided in the terminal direction of the center electrode 40. In the first embodiment, the sealing member 36 is a mixture of glass powder and copper powder, and while electrically connecting the resistor 37 and the center electrode 40, it is welded to the insulating insulator 35 and insulated from the center electrode 40. The airtightness of the combustion chamber 900 is maintained through the gap between the insulator 35 and the insulator 35.
抵抗体37は、シール部材36のターミナル方向に設けられている。抵抗体37は、例えば、鉄から形成されており、ターミナル39を介して供給される高圧電流によるノイズを低減する。
The resistor 37 is provided in the terminal direction of the seal member 36. The resistor 37 is made of, for example, iron and reduces noise due to the high voltage current supplied through the terminal 39.
シール部材38は、抵抗体37のターミナル方向に設けられている。シール部材38は、ガラス粉末と銅粉の混合物であって、抵抗体37と中心電極40とを電気的に接続しつつ、絶縁碍子35と溶着されている。
The seal member 38 is provided in the terminal direction of the resistor 37. The sealing member 38 is a mixture of glass powder and copper powder, and is welded to the insulating insulator 35 while electrically connecting the resistor 37 and the center electrode 40.
ターミナル39は、シール部材38のターミナル方向に設けられる。ターミナル39は、シール部材38と電気的に接続している。ターミナル39は、シール部材38と接続する側とは反対側の端部がターミナル支持部354の外部に露出している。ターミナル39は、外部から供給される高圧電流を受電する。
The terminal 39 is provided in the terminal direction of the seal member 38. The terminal 39 is electrically connected to the seal member 38. The end of the terminal 39 on the side opposite to the side connected to the seal member 38 is exposed to the outside of the terminal support portion 354. The terminal 39 receives a high voltage current supplied from the outside.
放熱部50は、ハウジング31と絶縁碍子35との間に設けられている。放熱部50は、第一放熱部材51、及び、第二放熱部材52を有する。第一放熱部材51及び第二放熱部材52は、線熱膨張率がハウジング31の線熱膨張率に比べ大きい材料から形成されている。第一放熱部材51及び第二放熱部材52は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金または銅等からなる。
The heat radiating portion 50 is provided between the housing 31 and the insulating insulator 35. The heat radiating unit 50 has a first heat radiating member 51 and a second heat radiating member 52. The first heat radiating member 51 and the second heat radiating member 52 are made of a material having a linear thermal expansion rate larger than that of the housing 31. The first heat radiating member 51 and the second heat radiating member 52 are made of, for example, aluminum, an aluminum alloy, magnesium, a magnesium alloy, copper, or the like.
図2に示すように、スパークプラグ1の燃焼室方向からターミナル方向に向かう仮想線を中心軸CA1と規定する。本実施形態では、第一放熱部材51の上端511と第二放熱部材52の上端521とは、中心軸CA1に沿う方向において略同じ位置に設けられている。また、第一放熱部材51の下端512と第二放熱部材52の下端522とは、中心軸CA1に沿う方向において略同じ位置に設けられている。この「略同じ位置」としたのは、第一放熱部材51の線熱膨張率が、第二放熱部材52よりも大きいためである。例えば、エンジン90の温度が比較的低い状態、例えば、中心電極40の温度が500度以下となる低負荷運転時では、スパークプラグ1の燃焼ガスからの受熱が比較的少ないため、第一放熱部材51及び第二放熱部材52の温度は比較的低い。第一放熱部材51及び第二放熱部材52の温度が比較的低いと、第一放熱部材51及び第二放熱部材52の熱膨張によるそれぞれの上端511,521及び下端512,522の位置の変化は小さい。一方、エンジン90の温度が比較的高い状態、例えば、中心電極40の温度が500度より高くなる高負荷運転時では、スパークプラグ1の燃焼ガスからの受熱が比較的多いため、第一放熱部材51及び第二放熱部材52の温度は比較的高くなる。第一放熱部材51及び第二放熱部材52の温度が比較的高くなると、第一放熱部材51及び第二放熱部材52の熱膨張によるそれぞれの上端511,521及び下端512,522の位置の変化は大きくなる。このように、エンジン90の運転条件によって第一放熱部材51及び第二放熱部材52の温度が変化するため、中心軸CA1に沿う方向における上端511と上端521との位置関係、及び、下端512と下端522との位置関係は、変更され得る。
As shown in FIG. 2, the virtual line from the direction of the combustion chamber of the spark plug 1 toward the terminal is defined as the central axis CA1. In the present embodiment, the upper end 511 of the first heat radiating member 51 and the upper end 521 of the second heat radiating member 52 are provided at substantially the same position in the direction along the central axis CA1. Further, the lower end 512 of the first heat radiating member 51 and the lower end 522 of the second heat radiating member 52 are provided at substantially the same position in the direction along the central axis CA1. This "substantially the same position" is because the linear thermal expansion coefficient of the first heat radiating member 51 is larger than that of the second heat radiating member 52. For example, in a state where the temperature of the engine 90 is relatively low, for example, during low load operation where the temperature of the center electrode 40 is 500 degrees or less, the heat received from the combustion gas of the spark plug 1 is relatively small, so that the first heat dissipation member The temperatures of 51 and the second heat radiating member 52 are relatively low. When the temperatures of the first heat radiating member 51 and the second heat radiating member 52 are relatively low, the changes in the positions of the upper ends 511, 521 and the lower ends 512, 522 due to the thermal expansion of the first heat radiating member 51 and the second heat radiating member 52 small. On the other hand, in a state where the temperature of the engine 90 is relatively high, for example, during high load operation in which the temperature of the center electrode 40 is higher than 500 degrees, the heat received from the combustion gas of the spark plug 1 is relatively large, so that the first heat dissipation member The temperature of the 51 and the second heat radiating member 52 becomes relatively high. When the temperature of the first heat radiating member 51 and the second heat radiating member 52 becomes relatively high, the changes in the positions of the upper ends 511, 521 and the lower ends 512, 522 due to the thermal expansion of the first heat radiating member 51 and the second heat radiating member 52 are changed. growing. As described above, since the temperatures of the first heat radiating member 51 and the second heat radiating member 52 change depending on the operating conditions of the engine 90, the positional relationship between the upper end 511 and the upper end 521 in the direction along the central axis CA1 and the lower end 512 The positional relationship with the lower end 522 can be changed.
第一放熱部材51は、第二放熱部材52から見てハウジング31側に設けられる略筒状の部材である。第一放熱部材51は、径方向の厚みがハウジング31に比べ薄くなるよう形成されている。第一放熱部材51は、図2に示すように、ハウジング第二筒部312の内壁面からハウジング突部313の内壁面に至るまでハウジング31の内壁面に沿って配置されている。第一放熱部材51は、図2,4に示すように、延伸部513及び当接部514を有する。
The first heat radiating member 51 is a substantially cylindrical member provided on the housing 31 side when viewed from the second heat radiating member 52. The first heat radiating member 51 is formed so that the thickness in the radial direction is thinner than that of the housing 31. As shown in FIG. 2, the first heat radiating member 51 is arranged along the inner wall surface of the housing 31 from the inner wall surface of the second cylinder portion 312 of the housing to the inner wall surface of the housing protrusion 313. As shown in FIGS. 2 and 4, the first heat radiating member 51 has a stretched portion 513 and a contact portion 514.
延伸部513は、第一放熱部材51のターミナル方向に延びるよう形成されている。延伸部513は、径方向の厚みが比較的薄い略筒状の部位であって、ハウジング第一筒部311のターミナル側の内壁315、及び、ハウジング第二筒部312の燃焼室側の内壁316に沿うよう設けられている。
The extending portion 513 is formed so as to extend toward the terminal of the first heat radiating member 51. The stretched portion 513 is a substantially tubular portion having a relatively thin radial thickness, and is an inner wall 315 on the terminal side of the housing first cylinder portion 311 and an inner wall 316 on the combustion chamber side of the housing second cylinder portion 312. It is provided along with.
当接部514は、延伸部513の燃焼室側に設けられている。当接部514は、ハウジング突部313のターミナル側の内壁317に沿うよう設けられている。当接部514は、図4に示すように、スパークプラグ1の中心軸CA1を含む仮想面上の断面形状が略矩形状に形成されている。具体的には、延伸部513に接続する側の端部から燃焼室方向に向かうにしたがって内径が徐々に小さくなった後、最も内径が小さくなる最内端515から下端512に向かって内径が徐々に大きくなるよう形成されている。当接部514は、最内端515と下端512とを接続する「第一当接可能面」としての当接可能面516を有する。
The contact portion 514 is provided on the combustion chamber side of the stretched portion 513. The contact portion 514 is provided along the inner wall 317 on the terminal side of the housing protrusion 313. As shown in FIG. 4, the contact portion 514 has a substantially rectangular cross-sectional shape on the virtual surface including the central axis CA1 of the spark plug 1. Specifically, the inner diameter gradually decreases from the end on the side connected to the stretched portion 513 toward the combustion chamber, and then the inner diameter gradually decreases from the innermost end 515 where the inner diameter becomes the smallest toward the lower end 512. It is formed to be large. The contact portion 514 has a contactable surface 516 as a "first contactable surface" connecting the innermost end 515 and the lower end 512.
第二放熱部材52は、第一放熱部材51から見て絶縁碍子35に設けられる略筒状の部材である。第二放熱部材52は、図2に示すように、絶縁碍子35の大外径部353の外壁面から絶縁碍子35の段差面355の燃焼室側に接続する小内径部351の外壁面に至るまで、絶縁碍子35の外壁面に沿って配置されている。第二放熱部材52は、線熱膨張率が第一放熱部材51の線熱膨張率より小さい材料から形成されている。第二放熱部材52は、図2,4に示すように、延伸部523及び当接部524を有する。
The second heat radiating member 52 is a substantially cylindrical member provided on the insulating insulator 35 when viewed from the first heat radiating member 51. As shown in FIG. 2, the second heat radiating member 52 extends from the outer wall surface of the large outer diameter portion 353 of the insulating insulator 35 to the outer wall surface of the small inner diameter portion 351 connected to the combustion chamber side of the stepped surface 355 of the insulating insulator 35. Up to, they are arranged along the outer wall surface of the insulating insulator 35. The second heat dissipation member 52 is made of a material whose linear thermal expansion coefficient is smaller than that of the first heat dissipation member 51. As shown in FIGS. 2 and 4, the second heat radiating member 52 has a stretched portion 523 and a contact portion 524.
延伸部523は、第二放熱部材52のターミナル方向に延びるよう形成されている。延伸部523は、径方向の厚みが比較的薄い略筒状の部位であって、図2に示すように、小内径部351の段差面355、大内径部352の内壁357、及び、大外径部353の燃焼室側の内壁358に沿うよう設けられている。
The extending portion 523 is formed so as to extend toward the terminal of the second heat radiating member 52. The stretched portion 523 is a substantially cylindrical portion having a relatively thin radial thickness, and as shown in FIG. 2, the stepped surface 355 of the small inner diameter portion 351, the inner wall 357 of the large inner diameter portion 352, and the large outer side. It is provided along the inner wall 358 on the combustion chamber side of the diameter portion 353.
当接部524は、延伸部523の燃焼室側に設けられている。当接部524は、小内径部351のターミナル側の内壁359に沿うよう設けられている。当接部524は、図4に示すように、スパークプラグ1の中心軸CA1を含む仮想面上の断面形状が略矩形状に形成されている。具体的には、延伸部523に接続する側の端部から燃焼室方向に向かうにしたがって外径が徐々に大きくなるよう形成されている。当接部524は、延伸部523に接続する側の端部から下端522までの間に、当接可能面516に対向するよう形成されている「第二当接可能面」としての当接可能面525を有する。当接可能面525は、当接可能面516に対して平行となるよう形成されている。
The contact portion 524 is provided on the combustion chamber side of the stretched portion 523. The contact portion 524 is provided along the inner wall 359 on the terminal side of the small inner diameter portion 351. As shown in FIG. 4, the contact portion 524 has a substantially rectangular cross-sectional shape on the virtual surface including the central axis CA1 of the spark plug 1. Specifically, it is formed so that the outer diameter gradually increases toward the combustion chamber from the end on the side connected to the stretched portion 523. The contact portion 524 can be contacted as a "second contactable surface" formed so as to face the contactable surface 516 between the end portion on the side connected to the stretched portion 523 and the lower end 522. It has a surface 525. The contactable surface 525 is formed so as to be parallel to the contactable surface 516.
パッキン53は、第一放熱部材51と第二放熱部材52との間に配置されている金属製の円環状の部材である。パッキン53は、図2、4に示すように、第一放熱部材51の下端512及び第二放熱部材52の下端522の近傍に設けられている。パッキン53は、第一放熱部材51側に第一放熱部材51と当接する座面531を有する。パッキン53は、第二放熱部材52側に第二放熱部材52と当接する座面532を有する。パッキン53は、パッキン53が設けられている位置からターミナル方向の第一放熱部材51と第二放熱部材52との間の隙間500(図3参照)を、パッキン53が設けられている位置から燃焼室方向の第一放熱部材51と第二放熱部材52との間の隙間及びハウジング第一筒部311と絶縁碍子35の小内径部351との間の空間、いわゆる、ガスポケット15との間の気密を維持する。
The packing 53 is a metal annular member arranged between the first heat radiating member 51 and the second heat radiating member 52. As shown in FIGS. 2 and 4, the packing 53 is provided in the vicinity of the lower end 512 of the first heat radiating member 51 and the lower end 522 of the second heat radiating member 52. The packing 53 has a seating surface 531 that comes into contact with the first heat radiating member 51 on the side of the first heat radiating member 51. The packing 53 has a seating surface 532 on the side of the second heat radiating member 52 that comes into contact with the second heat radiating member 52. The packing 53 burns a gap 500 (see FIG. 3) between the first heat radiating member 51 and the second heat radiating member 52 in the terminal direction from the position where the packing 53 is provided from the position where the packing 53 is provided. The gap between the first heat radiating member 51 and the second heat radiating member 52 in the room direction and the space between the housing first cylinder portion 311 and the small inner diameter portion 351 of the insulating porcelain 35, that is, between the so-called gas pocket 15. Maintain airtightness.
次に、本実施形態における放熱部50の作用について、図4~7に基づいて説明する。
エンジン90の低負荷運転時には、図4に示すように、当接可能面516と当接可能面525との間に隙間54が形成されている。エンジン90を運転させると、熱伝導性が良好でない絶縁碍子35に熱が篭りがちである。低負荷運転時の絶縁碍子35からの放熱経路を、矢印で示してみると、矢印H11,H12,H13で示すことができる。
Next, the operation of the heat radiating unit 50 in the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 to 7.
During low load operation of the engine 90, as shown in FIG. 4, a gap 54 is formed between the contactable surface 516 and the contactable surface 525. When the engine 90 is operated, heat tends to be trapped in the insulating insulator 35 having poor thermal conductivity. When the heat dissipation path from the insulator 35 during low load operation is indicated by arrows, it can be indicated by arrows H11, H12, and H13.
矢印H11は、絶縁碍子35の熱が第二放熱部材52、パッキン53、第一放熱部材51、ハウジング31の順に伝達する放熱経路である。矢印H12は、絶縁碍子35の熱が絶縁碍子35の中で伝達する放熱経路である。矢印H13は、絶縁碍子35の熱が第二放熱部材52の当接部524に伝達する放熱経路である。
The arrow H11 is a heat dissipation path in which the heat of the insulating insulator 35 is transmitted in the order of the second heat dissipation member 52, the packing 53, the first heat dissipation member 51, and the housing 31. The arrow H12 is a heat dissipation path through which the heat of the insulating insulator 35 is transferred in the insulating insulator 35. The arrow H13 is a heat dissipation path in which the heat of the insulating insulator 35 is transferred to the contact portion 524 of the second heat dissipation member 52.
図5は、エンジン90の低負荷運転時におけるスパークプラグ1の略下半分の断面図である。上述したように、エンジン90の低負荷運転時には、隙間54が形成される。第一放熱部材51と第二放熱部材52との間にはパッキン53が設けられているため、パッキン53の燃焼室側の端部であって第二放熱部材52と接している角部533よりターミナル方向への気体の侵入が妨げられる。これにより、燃焼ガスにより受熱する絶縁碍子35は、下端350からパッキン53の配置位置までの「燃焼ガスと接触する部位の長さ」としての長さL1となる。
FIG. 5 is a cross-sectional view of substantially the lower half of the spark plug 1 during low load operation of the engine 90. As described above, the gap 54 is formed during low load operation of the engine 90. Since the packing 53 is provided between the first heat radiating member 51 and the second heat radiating member 52, the corner portion 533 which is the end portion of the packing 53 on the combustion chamber side and is in contact with the second heat radiating member 52 The intrusion of gas toward the terminal is hindered. As a result, the insulating insulator 35 that receives heat from the combustion gas has a length L1 as the "length of the portion in contact with the combustion gas" from the lower end 350 to the arrangement position of the packing 53.
エンジン90を高負荷運転させエンジン90を高温にすることにより、隙間54は熱膨張により狭まる。若しくは、当接可能面516と当接可能面525とが熱膨張により当接し隙間54がなくなる。図6に示すように、隙間54は狭まる場合、第一放熱部材51と第二放熱部材52との間の熱抵抗の低下により、当接可能面516と当接可能面525との間の熱移動がなされやすくなる。隙間54がなくなる場合、当接可能面516と当接可能面525との当接により熱移動が盛んに行われるようになる。
By operating the engine 90 at a high load and raising the temperature of the engine 90, the gap 54 is narrowed by thermal expansion. Alternatively, the contactable surface 516 and the contactable surface 525 come into contact with each other due to thermal expansion, and the gap 54 disappears. As shown in FIG. 6, when the gap 54 is narrowed, the heat between the contactable surface 516 and the contactable surface 525 due to the decrease in thermal resistance between the first heat dissipation member 51 and the second heat dissipation member 52. It becomes easier to move. When the gap 54 disappears, heat transfer becomes active due to the contact between the contactable surface 516 and the contactable surface 525.
図6に示すエンジン90の高負荷運転時の絶縁碍子35からの放熱経路を、矢印で示してみると、矢印H11,H12,H14,H15で示すことができる。矢印H11は、図4で説明したように、絶縁碍子35の熱が第二放熱部材52、パッキン53、第一放熱部材51、ハウジング31の順に伝達する放熱経路である。矢印H12は、図4で説明したように、絶縁碍子35の熱が絶縁碍子35の中で伝達する放熱経路である。
The heat dissipation path from the insulator 35 during high load operation of the engine 90 shown in FIG. 6 can be indicated by arrows H11, H12, H14, and H15. As described with reference to FIG. 4, the arrow H11 is a heat dissipation path in which the heat of the insulating insulator 35 is transmitted in the order of the second heat dissipation member 52, the packing 53, the first heat dissipation member 51, and the housing 31. As described with reference to FIG. 4, the arrow H12 is a heat dissipation path through which the heat of the insulating insulator 35 is transferred in the insulating insulator 35.
矢印H14は、隙間54がなくなり当接可能面516と当接可能面525とが当接しているため、絶縁碍子35の熱が第二放熱部材52の当接部524、第一放熱部材51の当接部514、ハウジング31の順に伝達する放熱経路である。矢印H15は、第二放熱部材52の熱が第一放熱部材51の当接部514に伝達する放熱経路である。これらのことから、エンジン90の高負荷運転時の図6の状態では、エンジン90の低負荷運転時の図4の状態に比べて、スパークプラグ1の放熱効率が高まっていることがわかる。
Since the arrow H14 has no gap 54 and the contactable surface 516 and the contactable surface 525 are in contact with each other, the heat of the insulating insulator 35 is generated by the contact portion 524 of the second heat radiating member 52 and the first heat radiating member 51. It is a heat dissipation path that transmits in the order of the contact portion 514 and the housing 31. The arrow H15 is a heat dissipation path in which the heat of the second heat dissipation member 52 is transmitted to the contact portion 514 of the first heat dissipation member 51. From these facts, it can be seen that the heat dissipation efficiency of the spark plug 1 is higher in the state of FIG. 6 during the high load operation of the engine 90 than in the state of FIG. 4 during the low load operation of the engine 90.
図7は、エンジン90の高負荷運転時におけるスパークプラグ1の略下半分の断面図である。エンジン90の高負荷運転時には、例えば、図6に示すように、隙間54がなくなる。これにより、燃焼ガスにより受熱する絶縁碍子35は、図7に示すように、下端350から放熱部50の下端512または下端522までの「燃焼ガスと接触する部位の長さ」としての長さL2となる。長さL2は、L1に比べて短い。
FIG. 7 is a cross-sectional view of substantially the lower half of the spark plug 1 during high load operation of the engine 90. During high load operation of the engine 90, for example, as shown in FIG. 6, the gap 54 disappears. As a result, as shown in FIG. 7, the insulating insulator 35 that receives heat from the combustion gas has a length L2 from the lower end 350 to the lower end 512 or the lower end 522 of the heat radiating portion 50 as the “length of the portion in contact with the combustion gas”. Will be. The length L2 is shorter than that of L1.
スパークプラグが受ける熱を発散する度合いを「熱価」という。
The degree to which the heat received by the spark plug is dissipated is called the "heat value".
低熱価プラグは、いわゆる碍子脚部が長く、燃焼ガスにより受熱する表面積及びガスポケットの容積が大きくなる。また碍子脚部からハウジングに至る放熱経路が長くなっているので、熱放散が少なく、中心電極の温度は上昇しやすい。具体的には、中心電極の温度が、例えば、約500度以下の場合には、燃料が完全燃焼しない時に発生するフリーカーボンが絶縁碍子の表面に付着する(くすぶり)。フリーカーボンが絶縁碍子の表面に付着すると、絶縁碍子とハウジングとの間の絶縁が低下して電気の漏洩が起こりやすくなるため、ギャップでの飛火が不完全となり、着火ミスの原因になる。その点、低熱価プラグは、中心電極の温度が上昇しやすいため、低速でもカーボンが燃焼により自然に焼き切れる温度である自己清浄温度に達しやすく、絶縁碍子にカーボンが付着しにくい。なお、ここでは、くずぶりが生じる温度の例として、約500度以下を挙げたが、くすぶりが生じる温度は、エンジンの種類によって異なり、この温度に限られない。
The low heat value plug has a long so-called insulator leg, and the surface area and the volume of the gas pocket that receive heat from the combustion gas are large. In addition, since the heat dissipation path from the insulator leg to the housing is long, heat dissipation is small and the temperature of the center electrode tends to rise. Specifically, when the temperature of the center electrode is, for example, about 500 degrees or less, free carbon generated when the fuel is not completely burned adheres to the surface of the insulating insulator (smoldering). When free carbon adheres to the surface of the insulating insulator, the insulation between the insulating insulator and the housing is lowered and electricity leakage is likely to occur, so that the ignition in the gap becomes incomplete and causes an ignition error. In that respect, since the temperature of the center electrode of the low heat value plug tends to rise, it easily reaches the self-cleaning temperature, which is the temperature at which carbon is naturally burned out by combustion even at a low speed, and carbon does not easily adhere to the insulating insulator. Here, as an example of the temperature at which smoldering occurs, about 500 degrees or less is mentioned, but the temperature at which smoldering occurs differs depending on the type of engine and is not limited to this temperature.
また、高熱価プラグは、碍子脚部が短く、燃焼ガスにより受熱する表面積及びガスポケットの容積が小さい。また放熱経路が短いので、熱放散が多く、中心電極の温度は上昇しにくい。具体的には、中心電極が、例えば、約950度以上になると、スパークプラグの電極が熱源となって火花が飛ばなくても点火するプレイグニッション(過早着火)が発生する。このため、出力の低下を起こし、電極の溶損、碍子の破損にまで至ることがある。高熱価プラグは、中心電極の温度が上昇しにくく、プレイグニッション温度に達しにくい。なお、ここでは、プレイグニッションが発生する温度の例として、約950度以上を挙げたが、プレイグニッションが生じる温度は、エンジンの種類によって異なり、この温度に限られない。
Further, the high heat value plug has a short insulator leg, and has a small surface area and a small volume of gas pockets that receive heat from combustion gas. In addition, since the heat dissipation path is short, there is a lot of heat dissipation, and the temperature of the center electrode does not rise easily. Specifically, when the temperature of the center electrode is, for example, about 950 degrees or higher, pre-ignition (pre-ignition) occurs in which the electrode of the spark plug becomes a heat source and ignites even if sparks do not fly. For this reason, the output may decrease, leading to melting of the electrodes and damage to the insulator. The high heat value plug does not easily raise the temperature of the center electrode and does not easily reach the pre-ignition temperature. Here, as an example of the temperature at which pre-ignition occurs, about 950 degrees or higher is mentioned, but the temperature at which pre-ignition occurs differs depending on the type of engine and is not limited to this temperature.
(a)第一実施形態によるスパークプラグ1は、ハウジング31または絶縁碍子35の温度に応じて、絶縁碍子35とハウジング31との間に設けられている放熱部50が形成する隙間54の大きさが変化する。この隙間54の大きさの変化には、隙間54が完全に閉じた状態を含む。
(A) The spark plug 1 according to the first embodiment has a size of a gap 54 formed by a heat radiating portion 50 provided between the insulating insulator 35 and the housing 31 according to the temperature of the housing 31 or the insulating insulator 35. Changes. The change in the size of the gap 54 includes a state in which the gap 54 is completely closed.
第一実施形態によるスパークプラグ1では、低負荷運転時における第一放熱部材51及び第二放熱部材52の線膨張量が小さくなる。すると、第一放熱部材51と第二放熱部材52との間の隙間54が比較的大きくなる。この隙間54が大きくなると、第一放熱部材51と第二放熱部材52との間での熱抵抗が大きくなり、熱移動がなされにくくなる。すなわち、スパークプラグ1は、熱を発散する度合いが比較的小さくなるため、いわゆる低熱価プラグになっていると言える。これにより、絶縁碍子35の熱が放出されにくくなり、低負荷運転時に絶縁碍子35に付着したカーボンを焼き切り、いわゆる「くすぶり」を抑制することが可能になる。
In the spark plug 1 according to the first embodiment, the amount of linear expansion of the first heat radiating member 51 and the second heat radiating member 52 during low load operation becomes small. Then, the gap 54 between the first heat radiating member 51 and the second heat radiating member 52 becomes relatively large. When the gap 54 becomes large, the thermal resistance between the first heat radiating member 51 and the second heat radiating member 52 becomes large, and it becomes difficult for heat transfer to occur. That is, it can be said that the spark plug 1 is a so-called low heat value plug because the degree of heat dissipation is relatively small. This makes it difficult for the heat of the insulating insulator 35 to be released, and it becomes possible to burn off the carbon adhering to the insulating insulator 35 during low load operation and suppress so-called “smoldering”.
また、第一実施形態によるスパークプラグ1では、高負荷運転時における第一放熱部材51及び第二放熱部材52の線膨張量が大きくなる。すると、線膨張する第一放熱部材51と第二放熱部材52との間の隙間54が小さくなり、場合によっては隙間54がなくなる。このように、第一放熱部材51と第二放熱部材52との間の隙間54が小さくなると、第一放熱部材51と第二放熱部材52との間の熱抵抗が小さくなり、熱移動がなされるようになる。すなわち、スパークプラグ1は、熱を発散する度合いが比較的大きくなるため、いわゆる高熱価プラグになっていると言える。これにより、絶縁碍子35の熱が放出され易くなり、高負荷運転時の熱による混合気のプレイグニッションを抑制することが可能になる。
Further, in the spark plug 1 according to the first embodiment, the amount of linear expansion of the first heat radiating member 51 and the second heat radiating member 52 during high load operation becomes large. Then, the gap 54 between the first heat radiating member 51 and the second heat radiating member 52 that expands linearly becomes smaller, and in some cases, the gap 54 disappears. As described above, when the gap 54 between the first heat radiating member 51 and the second heat radiating member 52 becomes smaller, the thermal resistance between the first heat radiating member 51 and the second heat radiating member 52 becomes smaller, and heat transfer is performed. Become so. That is, it can be said that the spark plug 1 is a so-called high heat value plug because the degree of heat dissipation is relatively large. As a result, the heat of the insulating insulator 35 is easily released, and it becomes possible to suppress the pre-ignition of the air-fuel mixture due to the heat during high-load operation.
このように、スパークプラグ1では、低負荷運転時に絶縁碍子35の熱を放出しにくくし、かつ、高負荷運転時に絶縁碍子35の熱を放出しやすくする。これにより、スパークプラグ1は、低負荷運転時における「くすぶり」を抑制しつつ、高負荷運転時のプレイグニッションの発生を防止することができる。
As described above, the spark plug 1 makes it difficult to release the heat of the insulating insulator 35 during low load operation, and makes it easy to release the heat of the insulating insulator 35 during high load operation. As a result, the spark plug 1 can prevent the occurrence of pre-ignition during high-load operation while suppressing "smoldering" during low-load operation.
(b)第一実施形態によるスパークプラグ1は、放熱部50の熱膨張または熱収縮により、隙間54の大きさが変化する。低温では熱収縮しているため、隙間54が比較的大きく、高温になると熱膨張によって隙間54が狭くなる、これにより、絶縁碍子35からハウジング31に向けての熱抵抗が変化する。また低温では、隙間54が大きいため熱抵抗が大きく、熱引きの度合いが少ない。一方、高温では、隙間54が少ないまたは0となるため熱抵抗が小さく熱引きの度合いが大きくなる。これにより、スパークプラグ1は、低温の低負荷運転時におけるエンジン90の温度を維持しやすくなる一方、高温の高負荷運転時におけるエンジン90の熱を効率的に発散することができる。
(B) In the spark plug 1 according to the first embodiment, the size of the gap 54 changes due to the thermal expansion or contraction of the heat radiating portion 50. Since the heat shrinks at a low temperature, the gap 54 is relatively large, and at a high temperature, the gap 54 becomes narrow due to thermal expansion, whereby the thermal resistance from the insulating insulator 35 toward the housing 31 changes. Further, at a low temperature, since the gap 54 is large, the thermal resistance is large and the degree of heat drawing is small. On the other hand, at high temperatures, the gap 54 is small or zero, so that the thermal resistance is small and the degree of heat drawing is large. This makes it easier for the spark plug 1 to maintain the temperature of the engine 90 during low-temperature, low-load operation, while efficiently dissipating the heat of the engine 90 during high-temperature, high-load operation.
(c)第一実施形態によるスパークプラグ1は、点火した燃料による燃焼ガスと接触する絶縁碍子35の長さが、隙間54が大きくなるほど長くなり、隙間54が小さくなるほど短くなる。燃焼ガスと接触する絶縁碍子35の長さは、隙間54の有無により変化する。低負荷運転時のように隙間54があると、燃焼ガスと接触する絶縁碍子35の長さが長くなり、スパークプラグ1は、いわゆる低熱価プラグになりやすい。高負荷運転時のように隙間54がなくなると、燃焼ガスと接触する絶縁碍子35の長さが短くなり、スパークプラグ1は、いわゆる高熱価プラグになりやすい。これにより、スパークプラグ1は、放熱部50が形成する隙間54の有無によって燃焼ガスに対する受熱の度合いを変化させることができる。
(C) In the spark plug 1 according to the first embodiment, the length of the insulating insulator 35 that comes into contact with the combustion gas of the ignited fuel becomes longer as the gap 54 becomes larger, and becomes shorter as the gap 54 becomes smaller. The length of the insulating insulator 35 in contact with the combustion gas changes depending on the presence or absence of the gap 54. If there is a gap 54 as in low load operation, the length of the insulating insulator 35 that comes into contact with the combustion gas becomes long, and the spark plug 1 tends to be a so-called low heat value plug. When the gap 54 disappears as in high load operation, the length of the insulating insulator 35 in contact with the combustion gas becomes short, and the spark plug 1 tends to become a so-called high heat value plug. As a result, the spark plug 1 can change the degree of heat reception for the combustion gas depending on the presence or absence of the gap 54 formed by the heat radiating portion 50.
(d)第一実施形態によるスパークプラグ1では、放熱部50は、ハウジング31側に設けられる第一放熱部材51と、絶縁碍子35側に設けられる第二放熱部材52を有する。このとき、隙間54は、第一放熱部材51と第二放熱部材52との間に形成される。これにより、熱膨張または熱収縮しやすい第一放熱部材51及び第二放熱部材52によって隙間54を形成するため、隙間54の大きさを設計しやすいだけでなく、隙間54の大きさの変化を比較的大きくすることができる。
(D) In the spark plug 1 according to the first embodiment, the heat radiating portion 50 has a first heat radiating member 51 provided on the housing 31 side and a second heat radiating member 52 provided on the insulating insulator 35 side. At this time, the gap 54 is formed between the first heat radiating member 51 and the second heat radiating member 52. As a result, the gap 54 is formed by the first heat radiating member 51 and the second heat radiating member 52 which are easily thermally expanded or contracted, so that not only the size of the gap 54 can be easily designed, but also the size of the gap 54 can be changed. It can be made relatively large.
(e)また、第一実施形態によるスパークプラグ1では、第一放熱部材51の線熱膨張率が第二放熱部材52の線熱膨張率よりも大きい。これにより、エンジン90の低温作動時には、第一放熱部材51と第二放熱部材52との隙間54が大きくなり、低温作動時よりも高温の高温作動時には、第一放熱部材51の熱膨張により第二放熱部材52を当接することで、隙間54が小さくなる。したがって、スパークプラグ1では、隙間54の大きさの変化をさらに大きくすることができる。
(E) Further, in the spark plug 1 according to the first embodiment, the linear thermal expansion rate of the first heat radiating member 51 is larger than the linear thermal expansion rate of the second heat radiating member 52. As a result, when the engine 90 is operated at a low temperature, the gap 54 between the first heat radiating member 51 and the second heat radiating member 52 becomes large, and when the engine 90 is operated at a higher temperature than at a low temperature, the first heat radiating member 51 is thermally expanded. (Ii) By abutting the heat radiating member 52, the gap 54 becomes smaller. Therefore, in the spark plug 1, the change in the size of the gap 54 can be further increased.
(第二実施形態)
次に、第二実施形態によるスパークプラグを図8に基づいて説明する。第二実施形態は、第一放熱部材の形状が第一実施形態と異なる。
(Second embodiment)
Next, the spark plug according to the second embodiment will be described with reference to FIG. In the second embodiment, the shape of the first heat dissipation member is different from that in the first embodiment.
第二実施形態によるスパークプラグ2が備える放熱部50は、ハウジング31と絶縁碍子35との間に設けられ、第一放熱部材55、及び、第二放熱部材52を有する。第一放熱部材55は、線熱膨張率がハウジング31の線熱膨張率に比べ大きい材料から形成されている。
The heat radiating portion 50 included in the spark plug 2 according to the second embodiment is provided between the housing 31 and the insulating insulator 35, and has a first heat radiating member 55 and a second heat radiating member 52. The first heat dissipation member 55 is made of a material having a linear thermal expansion coefficient larger than that of the housing 31.
スパークプラグ2が有するハウジング31は、ハウジング第一筒部311が内壁にハウジング突部323を有する。ハウジング突部323は、後述する第一放熱部材55が有する平行部553の当接面557に当接する案内面324、及び、第一放熱部材55が有する当接部554の径方向外側の端面559に当接する当接面325を有する。案内面324は、パッキン53の座面531に対して平行となるよう形成されている。
In the housing 31 of the spark plug 2, the housing first cylinder portion 311 has a housing protrusion 323 on the inner wall. The housing protrusion 323 has a guide surface 324 that abuts on the contact surface 557 of the parallel portion 555 of the first heat radiating member 55, which will be described later, and a radial outer end surface 559 of the contact portion 554 of the first heat radiating member 55. It has a contact surface 325 that comes into contact with. The guide surface 324 is formed so as to be parallel to the seat surface 531 of the packing 53.
第一放熱部材55は、第二放熱部材52から見てハウジング31側に設けられる略筒状の部材である。第一放熱部材55は、径方向の厚みがハウジング31に比べ薄くなるよう形成されている。第一放熱部材55は、ハウジング第二筒部312の内壁面からハウジング突部323の内壁面に至るまでハウジング31の内壁面に沿って配置されている。第一放熱部材55は、上端がスパークプラグ2の中心軸に沿う方向において第二放熱部材52の上端521と略同じ位置に設けられている。また、第一放熱部材55は、図8に示すように、下端552がスパークプラグ2の中心軸に沿う方向において第二放熱部材52の下端522と略同じ位置に設けられている。
The first heat radiating member 55 is a substantially cylindrical member provided on the housing 31 side when viewed from the second heat radiating member 52. The first heat radiating member 55 is formed so that the thickness in the radial direction is thinner than that of the housing 31. The first heat radiating member 55 is arranged along the inner wall surface of the housing 31 from the inner wall surface of the second cylinder portion 312 of the housing to the inner wall surface of the housing protrusion 323. The first heat radiating member 55 is provided at a position where the upper end thereof is substantially the same as the upper end 521 of the second heat radiating member 52 in the direction along the central axis of the spark plug 2. Further, as shown in FIG. 8, the first heat radiating member 55 is provided at a position where the lower end 552 is substantially the same as the lower end 522 of the second heat radiating member 52 in the direction along the central axis of the spark plug 2.
第一放熱部材55は、延伸部513、平行部553、及び、当接部554を有する。
平行部553は、延伸部513の燃焼室側に設けられている。平行部553は、ハウジング突部323の案内面324に当接する当接面557、及び、パッキン53の座面531に当接する当接面558を有する。当接面551と当接面558とは、平行となるよう形成されている。本実施形態では、パッキン53の座面531と座面532とは平行に形成されている。平行部553は、第一放熱部材55が熱膨張または熱収縮するときの変位が案内面324によって案内される。
The first heat radiating member 55 has a stretched portion 513, a parallel portion 553, and a contact portion 554.
The parallel portion 553 is provided on the combustion chamber side of the stretched portion 513. The parallel portion 553 has a contact surface 557 that abuts on the guide surface 324 of the housing protrusion 323 and a contact surface 558 that abuts on the seat surface 531 of the packing 53. The contact surface 551 and the contact surface 558 are formed so as to be parallel to each other. In the present embodiment, the seat surface 531 and the seat surface 532 of the packing 53 are formed in parallel. The displacement of the parallel portion 553 when the first heat radiating member 55 thermally expands or contracts is guided by the guide surface 324.
当接部554は、平行部553の燃焼室側に設けられている。当接部554は、ハウジング突部323の当接面325に沿うよう設けられている。当接部554は、図8に示すように、スパークプラグ2の中心軸を含む仮想面上の断面形状が略矩形状に形成されている。具体的には、平行部553に接続する側の端部に位置する最内端555から下端552に向かって内径が徐々に大きくなるよう形成されている。当接部554は、最内端555と下端552とを接続する「第一当接可能面」としての当接可能面556を有する。当接可能面556は、第二放熱部材52が有する当接可能面525に対して平行となるよう形成されている。エンジン90の低負荷運転時には、当接可能面556と当接可能面525との間に隙間54が形成されている。
The contact portion 554 is provided on the combustion chamber side of the parallel portion 553. The contact portion 554 is provided along the contact surface 325 of the housing protrusion 323. As shown in FIG. 8, the contact portion 554 has a substantially rectangular cross-sectional shape on the virtual surface including the central axis of the spark plug 2. Specifically, it is formed so that the inner diameter gradually increases from the innermost end 555 located at the end on the side connected to the parallel portion 553 toward the lower end 552. The contact portion 554 has a contactable surface 556 as a "first contactable surface" connecting the innermost end 555 and the lower end 552. The contactable surface 556 is formed so as to be parallel to the contactable surface 525 of the second heat radiating member 52. During low load operation of the engine 90, a gap 54 is formed between the contactable surface 556 and the contactable surface 525.
第二実施形態によるスパークプラグ2は、エンジン90の低負荷運転時には第一放熱部材55の当接可能面556と第二放熱部材52の当接可能面525との間に隙間54が形成される。また、エンジン90の高負荷運転時には隙間54は小さくなり、場合によっては隙間54はなくなる。これにより、第二実施形態は、第一実施形態と同じ効果を奏する。
In the spark plug 2 according to the second embodiment, a gap 54 is formed between the contactable surface 556 of the first heat radiating member 55 and the contactable surface 525 of the second heat radiating member 52 during low load operation of the engine 90. .. Further, during high load operation of the engine 90, the gap 54 becomes small, and in some cases, the gap 54 disappears. As a result, the second embodiment has the same effect as the first embodiment.
また、第二実施形態によるスパークプラグ2は、第一放熱部材55が有する平行部553が当接する案内面324と座面531とは、平行となるよう形成されている。これにより、平行部553が熱膨張または熱収縮によって変位してもパッキン53がずれることを抑制することができる。
Further, the spark plug 2 according to the second embodiment is formed so that the guide surface 324 and the seat surface 531 with which the parallel portion 553 of the first heat radiating member 55 abuts are parallel to each other. As a result, it is possible to prevent the packing 53 from being displaced even if the parallel portion 553 is displaced due to thermal expansion or contraction.
(第三実施形態)
次に、第三実施形態によるスパークプラグを図9、10に基づいて説明する。第三実施形態は、第一放熱部材の当接可能面及び第二放熱部材の当接可能面の形状が第一実施形態と異なる。
(Third embodiment)
Next, the spark plug according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 9 and 10. In the third embodiment, the shapes of the abuttable surface of the first heat radiating member and the abuttable surface of the second heat radiating member are different from those of the first embodiment.
第三実施形態によるスパークプラグ3が備える放熱部50は、ハウジング31と絶縁碍子35との間に設けられ、第一放熱部材56、及び、第二放熱部材57を有する。第一放熱部材56及び第二放熱部材57は、線熱膨張率がハウジング31の線熱膨張率に比べ大きい材料から形成されている。本実施形態では、第一放熱部材56の上端と第二放熱部材57の上端とは、スパークプラグ3の中心軸に沿う方向において略同じ位置に設けられている。また、第一放熱部材56の下端562と第二放熱部材57の下端572とは、図9、10に示すように、スパークプラグ3の中心軸に沿う方向において略同じ位置に設けられている。
The heat radiating portion 50 included in the spark plug 3 according to the third embodiment is provided between the housing 31 and the insulating insulator 35, and has a first heat radiating member 56 and a second heat radiating member 57. The first heat radiating member 56 and the second heat radiating member 57 are made of a material having a linear thermal expansion rate larger than that of the housing 31. In the present embodiment, the upper end of the first heat radiating member 56 and the upper end of the second heat radiating member 57 are provided at substantially the same position in the direction along the central axis of the spark plug 3. Further, as shown in FIGS. 9 and 10, the lower end 562 of the first heat radiating member 56 and the lower end 572 of the second heat radiating member 57 are provided at substantially the same positions in the direction along the central axis of the spark plug 3.
第一放熱部材56は、第二放熱部材57から見てハウジング31側に設けられる略筒状の部材である。第一放熱部材56は、径方向の厚みがハウジング31に比べ薄くなるよう形成されている。第一放熱部材56は、ハウジング第二筒部312の内壁面からハウジング突部313の内壁面に至るまでハウジング31の内壁面に沿って配置されている。第一放熱部材56は、延伸部513及び当接部564を有する。
The first heat radiating member 56 is a substantially cylindrical member provided on the housing 31 side when viewed from the second heat radiating member 57. The first heat radiating member 56 is formed so that the thickness in the radial direction is thinner than that of the housing 31. The first heat radiating member 56 is arranged along the inner wall surface of the housing 31 from the inner wall surface of the second cylinder portion 312 of the housing to the inner wall surface of the housing protrusion 313. The first heat dissipation member 56 has a stretched portion 513 and a contact portion 564.
当接部564は、延伸部513の燃焼室側に設けられている。当接部564は、ハウジング突部313のターミナル側の内壁317に沿うよう設けられている。当接部564は、図9,10に示すように、スパークプラグ3の中心軸を含む仮想面上の断面形状が略矩形状に形成されている。当接部564は、最も内径が小さくなる最内端565から下端562に向かって内径が徐々に大きくなるよう形成されている。当接部564は、最内端565と下端562とを接続する「第一当接可能面」としての当接可能面566を有する。当接可能面566は、図9,10に示すように、凹凸状に形成されている。
The contact portion 564 is provided on the combustion chamber side of the stretched portion 513. The contact portion 564 is provided along the inner wall 317 on the terminal side of the housing protrusion 313. As shown in FIGS. 9 and 10, the contact portion 564 has a substantially rectangular cross-sectional shape on the virtual surface including the central axis of the spark plug 3. The contact portion 564 is formed so that the inner diameter gradually increases from the innermost end 565, which has the smallest inner diameter, toward the lower end 562. The contact portion 564 has a contactable surface 566 as a "first contactable surface" connecting the innermost end 565 and the lower end 562. As shown in FIGS. 9 and 10, the contactable surface 566 is formed in an uneven shape.
第二放熱部材57は、第一放熱部材56から見て絶縁碍子35に設けられる略筒状の部材である。第二放熱部材57は、絶縁碍子35の大外径部353の外壁面から絶縁碍子35の段差面355の燃焼室側に接続する小内径部351の外壁面に至るまで、絶縁碍子35の外壁面に沿って配置されている。第二放熱部材57は、線熱膨張率が第一放熱部材56の線熱膨張率より小さい材料から形成されている。第二放熱部材57は、延伸部523及び当接部574を有する。
The second heat radiating member 57 is a substantially cylindrical member provided on the insulating insulator 35 when viewed from the first heat radiating member 56. The second heat radiating member 57 extends from the outer wall surface of the large outer diameter portion 353 of the insulating insulator 35 to the outer wall surface of the small inner diameter portion 351 connected to the combustion chamber side of the stepped surface 355 of the insulating insulator 35. It is arranged along the wall surface. The second heat dissipation member 57 is made of a material whose linear thermal expansion coefficient is smaller than that of the first heat dissipation member 56. The second heat radiating member 57 has a stretched portion 523 and a contact portion 574.
当接部574は、延伸部523の燃焼室側に設けられている。当接部574は、小内径部351のターミナル側の内壁359に沿うよう設けられている。当接部574は、スパークプラグ3の中心軸を含む仮想面上の断面形状が略矩形状に形成されている。当接部574は、延伸部523に接続する側の端部から下端572までの間に、当接可能面566に対向するよう形成されている「第二当接可能面」としての当接可能面575を有する。当接可能面575は、当接可能面566の凹凸に噛み合い可能なよう凹凸状に形成されている。
The contact portion 574 is provided on the combustion chamber side of the stretched portion 523. The contact portion 574 is provided along the inner wall 359 on the terminal side of the small inner diameter portion 351. The contact portion 574 has a substantially rectangular cross-sectional shape on a virtual surface including the central axis of the spark plug 3. The contact portion 574 can be contacted as a "second contactable surface" formed so as to face the contactable surface 566 between the end portion on the side connected to the stretched portion 523 and the lower end 572. It has a surface 575. The contactable surface 575 is formed in an uneven shape so as to be able to mesh with the unevenness of the contactable surface 566.
図10は、エンジン90の高負荷運転時の絶縁碍子35からの放熱経路を示す図である。エンジン90の低負荷運転時には、図9に示すように、第一放熱部材56の当接可能面566と第二放熱部材57の当接可能面575との間には隙間54が形成されている。
エンジン90を高負荷運転させ、エンジン90を高温にすることにより、隙間54は第一放熱部材56及び第二放熱部材57のそれぞれの熱膨張により狭まる。若しくは、当接可能面566と当接可能面575とが熱膨張により当接し噛み合った状態となる。隙間54は狭まる場合、熱抵抗の低下により、当接可能面566と当接可能面575との間は、熱移動しやすくなる。隙間54がなくなる場合は、当接可能面566と当接可能面575との当接により熱移動がより盛んに行われるようになる。
FIG. 10 is a diagram showing a heat dissipation path from the insulating insulator 35 during high load operation of the engine 90. During low load operation of the engine 90, as shown in FIG. 9, a gap 54 is formed between the contactable surface 566 of the first heat radiating member 56 and the contactable surface 575 of the second heat radiating member 57. ..
By operating the engine 90 at a high load and heating the engine 90 to a high temperature, the gap 54 is narrowed by the thermal expansion of each of the first heat radiating member 56 and the second heat radiating member 57. Alternatively, the contactable surface 566 and the contactable surface 575 are in contact with each other due to thermal expansion and are in a state of meshing with each other. When the gap 54 is narrowed, the decrease in thermal resistance facilitates heat transfer between the contactable surface 566 and the contactable surface 575. When the gap 54 disappears, heat transfer becomes more active due to the contact between the contactable surface 566 and the contactable surface 575.
放熱経路を矢印H31,H32,H33,H34で示す。矢印H31は、絶縁碍子35の熱が第二放熱部材57、パッキン53、第一放熱部材56、ハウジング31の順に伝達する放熱経路である。矢印H32は、絶縁碍子35の熱が絶縁碍子35の中で伝達する放熱経路である。矢印H33は、絶縁碍子35の熱が第二放熱部材57の当接部574、第一放熱部材56、ハウジング31の順に伝達する放熱経路である。矢印H34は、絶縁碍子35の熱が第二放熱部材57の当接部574、第一放熱部材56の順に伝達する放熱経路である。
The heat dissipation path is indicated by arrows H31, H32, H33, H34. The arrow H31 is a heat dissipation path in which the heat of the insulating insulator 35 is transmitted in the order of the second heat dissipation member 57, the packing 53, the first heat dissipation member 56, and the housing 31. The arrow H32 is a heat dissipation path through which the heat of the insulating insulator 35 is transferred in the insulating insulator 35. The arrow H33 is a heat dissipation path in which the heat of the insulating insulator 35 is transmitted in the order of the contact portion 574 of the second heat dissipation member 57, the first heat dissipation member 56, and the housing 31. The arrow H34 is a heat dissipation path in which the heat of the insulating insulator 35 is transferred to the contact portion 574 of the second heat dissipation member 57 and the first heat dissipation member 56 in this order.
第三実施形態によるスパークプラグ3は、エンジン90の低負荷運転時には第一放熱部材56の当接可能面566と第二放熱部材57の当接可能面575との間に隙間54が形成される。また、エンジン90の高負荷運転時には隙間54は小さくなり、場合によっては隙間54はなくなる。これにより、第三実施形態は、第一実施形態と同じ効果を奏する。
In the spark plug 3 according to the third embodiment, a gap 54 is formed between the contactable surface 566 of the first heat radiating member 56 and the contactable surface 575 of the second heat radiating member 57 during low load operation of the engine 90. .. Further, during high load operation of the engine 90, the gap 54 becomes small, and in some cases, the gap 54 disappears. As a result, the third embodiment has the same effect as the first embodiment.
また、第三実施形態によるスパークプラグ3では、第一放熱部材56の当接可能面566及び第二放熱部材57の当接可能面575は、それぞれ噛み合い可能なよう凹凸状に形成されている。これにより、第一放熱部材56と第二放熱部材57とが当接するとき、第一放熱部材56と第二放熱部材57との間の伝熱面積が大きくなるため、図10における放熱経路H33,H34の放熱を促進させることができる。したがって、第三実施形態は、エンジン90の高負荷運転時にさらに絶縁碍子35の熱を効率的に伝達することができる。
Further, in the spark plug 3 according to the third embodiment, the abuttable surface 566 of the first heat radiating member 56 and the abuttable surface 575 of the second heat radiating member 57 are formed in an uneven shape so as to be able to mesh with each other. As a result, when the first heat radiating member 56 and the second heat radiating member 57 come into contact with each other, the heat transfer area between the first heat radiating member 56 and the second heat radiating member 57 becomes large. The heat dissipation of H34 can be promoted. Therefore, in the third embodiment, the heat of the insulator 35 can be further efficiently transferred during the high load operation of the engine 90.
(第四実施形態)
次に、第四実施形態によるスパークプラグを図11に基づいて説明する。第四実施形態は、第一放熱部材の形状が第一実施形態と異なる。
(Fourth Embodiment)
Next, the spark plug according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG. In the fourth embodiment, the shape of the first heat dissipation member is different from that of the first embodiment.
第四実施形態によるスパークプラグ4が備える放熱部50は、ハウジング31と絶縁碍子35との間に設けられ、第一放熱部材59、及び、第二放熱部材52を有する。第一放熱部材59は、線熱膨張率がハウジング31の線熱膨張率に比べ大きい材料から形成されている。
The heat radiating portion 50 included in the spark plug 4 according to the fourth embodiment is provided between the housing 31 and the insulating insulator 35, and has a first heat radiating member 59 and a second heat radiating member 52. The first heat dissipation member 59 is made of a material having a linear thermal expansion coefficient larger than that of the housing 31.
第一放熱部材59は、第二放熱部材52から見てハウジング31側に設けられる略筒状の部材である。第一放熱部材59は、径方向の厚みがハウジング31に比べ薄くなるよう形成されている。第一放熱部材59は、ハウジング第二筒部312の内壁面からハウジング突部323の内壁面に至るまでハウジング31の内壁面に沿って配置されている。第一放熱部材59は、上端がスパークプラグ4の中心軸に沿う方向において第二放熱部材52の上端521と略同じ位置に設けられている。また、第一放熱部材59は、下端がスパークプラグ4の中心軸に沿う方向において第二放熱部材52の下端522と略同じ位置に設けられている。
The first heat radiating member 59 is a substantially cylindrical member provided on the housing 31 side when viewed from the second heat radiating member 52. The first heat radiating member 59 is formed so that the thickness in the radial direction is thinner than that of the housing 31. The first heat radiating member 59 is arranged along the inner wall surface of the housing 31 from the inner wall surface of the second cylinder portion 312 of the housing to the inner wall surface of the housing protrusion 323. The first heat radiating member 59 is provided at a position where the upper end thereof is substantially the same as the upper end 521 of the second heat radiating member 52 in the direction along the central axis of the spark plug 4. Further, the first heat radiating member 59 is provided at a position where the lower end thereof is substantially the same as the lower end 522 of the second heat radiating member 52 in the direction along the central axis of the spark plug 4.
第一放熱部材59は、延伸部513及び当接部594を有する。
The first heat radiating member 59 has a stretched portion 513 and a contact portion 594.
当接部594は、延伸部513の燃焼室側に設けられている。当接部594は、ハウジング突部313のターミナル側の内壁317に沿うよう設けられている。当接部594は、第二放熱部材52の当接可能面525に当接可能な「第一当接可能面」としての当接可能面596を有する。当接可能面596は、図11に示すように、切り欠き状の凹部597を周方向に略等間隔に八つ有している。エンジン90の低負荷運転時には、図11に示すように、当接可能面596と当接可能面525との間には隙間54が形成されている。
The contact portion 594 is provided on the combustion chamber side of the stretched portion 513. The contact portion 594 is provided along the inner wall 317 on the terminal side of the housing protrusion 313. The contact portion 594 has a contactable surface 596 as a "first contactable surface" capable of contacting the contactable surface 525 of the second heat dissipation member 52. As shown in FIG. 11, the abuttable surface 596 has eight notch-shaped recesses 597 at substantially equal intervals in the circumferential direction. During low load operation of the engine 90, as shown in FIG. 11, a gap 54 is formed between the contactable surface 596 and the contactable surface 525.
第四実施形態によるスパークプラグ4は、エンジン90の低負荷運転時には第一放熱部材59の当接可能面596と第二放熱部材52の当接可能面525との間に隙間54が形成される。また、エンジン90の高負荷運転時には隙間54は小さくなり、場合によっては隙間54はなくなる。これにより、第四実施形態は、第一実施形態と同じ効果を奏する。
In the spark plug 4 according to the fourth embodiment, a gap 54 is formed between the contactable surface 596 of the first heat radiating member 59 and the contactable surface 525 of the second heat radiating member 52 during low load operation of the engine 90. .. Further, during high load operation of the engine 90, the gap 54 becomes small, and in some cases, the gap 54 disappears. As a result, the fourth embodiment has the same effect as the first embodiment.
また、第四実施形態によるスパークプラグ4では、凹部597の形状を調整することによって、第一放熱部材59と第二放熱部材52との当接面積を調整することができる。これにより、第一放熱部材59と第二放熱部材52との間での熱移動量、すなわち、スパークプラグ4の放熱量を調整できる。したがって、第四実施形態は、スパークプラグ4の熱価を調整することができる。
Further, in the spark plug 4 according to the fourth embodiment, the contact area between the first heat radiating member 59 and the second heat radiating member 52 can be adjusted by adjusting the shape of the recess 597. Thereby, the amount of heat transfer between the first heat radiating member 59 and the second heat radiating member 52, that is, the amount of heat radiated from the spark plug 4 can be adjusted. Therefore, in the fourth embodiment, the heat value of the spark plug 4 can be adjusted.
(第五実施形態)
次に、第五実施形態によるスパークプラグを図12~14に基づいて説明する。第五実施形態は、第一放熱部材の形状が第一実施形態と異なる。
(Fifth Embodiment)
Next, the spark plug according to the fifth embodiment will be described with reference to FIGS. 12 to 14. In the fifth embodiment, the shape of the first heat dissipation member is different from that of the first embodiment.
第五実施形態によるスパークプラグ5が備える放熱部50は、ハウジング31と絶縁碍子35との間に設けられ、第一放熱部材61、及び、第二放熱部材52を有する。第一放熱部材61は、線熱膨張率がハウジング31の線熱膨張率に比べ大きい材料から形成されている。
The heat radiating portion 50 included in the spark plug 5 according to the fifth embodiment is provided between the housing 31 and the insulating insulator 35, and has a first heat radiating member 61 and a second heat radiating member 52. The first heat dissipation member 61 is made of a material having a linear thermal expansion coefficient larger than that of the housing 31.
第一放熱部材61は、第二放熱部材52から見てハウジング31側に設けられる略筒状の部材である。第一放熱部材61は、径方向の厚みがハウジング31に比べ薄くなるよう形成されている。第一放熱部材61は、ハウジング第二筒部312の内壁面からハウジング突部323の内壁面に至るまでハウジング31の内壁面に沿って配置されている。第一放熱部材61は、上端がスパークプラグ5の中心軸に沿う方向において第二放熱部材52の上端521と略同じ位置に設けられている。また、第一放熱部材61は、下端612がスパークプラグ5の中心軸に沿う方向において第二放熱部材52の下端522と略同じ位置に設けられている。
The first heat radiating member 61 is a substantially cylindrical member provided on the housing 31 side when viewed from the second heat radiating member 52. The first heat radiating member 61 is formed so that the thickness in the radial direction is thinner than that of the housing 31. The first heat radiating member 61 is arranged along the inner wall surface of the housing 31 from the inner wall surface of the second cylinder portion 312 of the housing to the inner wall surface of the housing protrusion 323. The first heat radiating member 61 is provided at a position where the upper end thereof is substantially the same as the upper end 521 of the second heat radiating member 52 in the direction along the central axis of the spark plug 5. Further, the first heat radiating member 61 is provided at a position where the lower end 612 is substantially the same as the lower end 522 of the second heat radiating member 52 in the direction along the central axis of the spark plug 5.
第一放熱部材61は、延伸部513、及び、複数の当接部614を有する。
The first heat dissipation member 61 has a stretched portion 513 and a plurality of contact portions 614.
当接部614は、延伸部513の燃焼室側に設けられている。当接部614は、図12に示すように、ハウジング突部313のターミナル側の内壁317に沿うよう設けられている。当接部614は、図13に示すように、スパークプラグ5の中心軸CA5に垂直な仮想平面上の断面形状が、中心軸CA5上の点を中心とする略円弧状に形成されている。本実施形態では、当接部614は、中心軸CA5上の点を中心として等間隔に四つ設けられている。複数の当接部614のそれぞれは、第二放熱部材52の当接可能面525に対向する「第一当接可能面」としての当接可能面616を有する。エンジン90の低負荷運転時には、図13に示すように、当接可能面616と当接可能面525との間に隙間54が形成されている。
The contact portion 614 is provided on the combustion chamber side of the stretched portion 513. As shown in FIG. 12, the contact portion 614 is provided along the inner wall 317 on the terminal side of the housing protrusion 313. As shown in FIG. 13, the contact portion 614 has a cross-sectional shape on a virtual plane perpendicular to the central axis CA5 of the spark plug 5 formed in a substantially arc shape centered on a point on the central axis CA5. In the present embodiment, four contact portions 614 are provided at equal intervals about a point on the central axis CA5. Each of the plurality of contact portions 614 has a contactable surface 616 as a "first contactable surface" facing the contactable surface 525 of the second heat radiating member 52. During low load operation of the engine 90, as shown in FIG. 13, a gap 54 is formed between the contactable surface 616 and the contactable surface 525.
本実施形態では、延伸部513は、図14に示すように、中心軸CA5に垂直な仮想平面上の断面形状が、中心軸CA5上の点を中心とする略円環状に形成されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 14, the stretched portion 513 has a cross-sectional shape on a virtual plane perpendicular to the central axis CA5 formed in a substantially annular shape centered on a point on the central axis CA5.
第五実施形態によるスパークプラグ5は、エンジン90の低負荷運転時には第一放熱部材61の当接可能面616と第二放熱部材52の当接可能面525との間に隙間54が形成される。また、エンジン90の高負荷運転時には隙間54は小さくなり、場合によっては隙間54はなくなる。これにより、第五実施形態は、第一実施形態と同じ効果を奏する。
In the spark plug 5 according to the fifth embodiment, a gap 54 is formed between the contactable surface 616 of the first heat radiating member 61 and the contactable surface 525 of the second heat radiating member 52 during low load operation of the engine 90. .. Further, during high load operation of the engine 90, the gap 54 becomes small, and in some cases, the gap 54 disappears. As a result, the fifth embodiment has the same effect as the first embodiment.
また、第五実施形態によるスパークプラグ5では、第一放熱部材61は、四つに分割された当接部614を有する。四つの当接部614のそれぞれは、第二放熱部材52の当接可能面525との間に隙間54を形成可能な当接可能面616を有する。これにより、当接部614の形状を調整することによって、第一放熱部材61と第二放熱部材52との当接面積を調整することができる。また、スパークプラグ5の放熱状態に関する設計の自由度を高めることができる。
Further, in the spark plug 5 according to the fifth embodiment, the first heat radiating member 61 has a contact portion 614 divided into four. Each of the four contact portions 614 has a contactable surface 616 capable of forming a gap 54 with the contactable surface 525 of the second heat radiating member 52. Thereby, by adjusting the shape of the contact portion 614, the contact area between the first heat radiating member 61 and the second heat radiating member 52 can be adjusted. In addition, the degree of freedom in designing the heat dissipation state of the spark plug 5 can be increased.
(第六実施形態)
次に、第六実施形態によるスパークプラグを図15~17に基づいて説明する。第六実施形態は、第一放熱部材の形状が第一実施形態と異なる。
(Sixth Embodiment)
Next, the spark plug according to the sixth embodiment will be described with reference to FIGS. 15 to 17. In the sixth embodiment, the shape of the first heat dissipation member is different from that of the first embodiment.
第六実施形態によるスパークプラグ6が備える放熱部50は、ハウジング31と絶縁碍子35との間に設けられ、複数の第一放熱部材66、及び、第二放熱部材52を有する。複数の第一放熱部材66のそれぞれは、線熱膨張率がハウジング31の線熱膨張率に比べ大きい材料から形成されている。
The heat radiating portion 50 included in the spark plug 6 according to the sixth embodiment is provided between the housing 31 and the insulating insulator 35, and has a plurality of first heat radiating members 66 and a second heat radiating member 52. Each of the plurality of first heat radiating members 66 is made of a material having a linear thermal expansion coefficient larger than that of the housing 31.
第一放熱部材66は、第二放熱部材52から見てハウジング31側に設けられる。第一放熱部材66のそれぞれは、図16、17に示すように、スパークプラグ6の中心軸CA6に垂直な仮想平面上の断面形状が、中心軸CA6上の点を中心とする略円弧状に形成されている。本実施形態では、第一放熱部材66は、中心軸CA6上の点を中心として等間隔に四つ設けられている。第一放熱部材66は、径方向の厚みがハウジング31に比べ薄くなるよう形成されている。第一放熱部材66は、ハウジング第二筒部312の内壁面からハウジング突部323の内壁面に至るまでハウジング31の内壁面に沿って配置されている。第一放熱部材66は、上端がスパークプラグ5の中心軸に沿う方向において第二放熱部材52の上端521と略同じ位置に設けられている。また、第一放熱部材66は、下端662がスパークプラグ5の中心軸に沿う方向において第二放熱部材52の下端522と略同じ位置に設けられている。
The first heat radiating member 66 is provided on the housing 31 side when viewed from the second heat radiating member 52. As shown in FIGS. 16 and 17, each of the first heat radiating members 66 has a cross-sectional shape on a virtual plane perpendicular to the central axis CA6 of the spark plug 6 having a substantially arc shape centered on a point on the central axis CA6. It is formed. In the present embodiment, four first heat radiating members 66 are provided at equal intervals about a point on the central axis CA6. The first heat radiating member 66 is formed so that the thickness in the radial direction is thinner than that of the housing 31. The first heat radiating member 66 is arranged along the inner wall surface of the housing 31 from the inner wall surface of the second cylinder portion 312 of the housing to the inner wall surface of the housing protrusion 323. The first heat radiating member 66 is provided at a position where the upper end thereof is substantially the same as the upper end 521 of the second heat radiating member 52 in the direction along the central axis of the spark plug 5. Further, the first heat radiating member 66 is provided at a position where the lower end 662 is substantially the same as the lower end 522 of the second heat radiating member 52 in the direction along the central axis of the spark plug 5.
第一放熱部材66のそれぞれは、延伸部663、及び、当接部664を有する。
Each of the first heat radiating members 66 has a stretched portion 663 and a contact portion 664.
延伸部663は、第一放熱部材66のターミナル方向に延びるよう形成されている。延伸部663は、図17に示すように、径方向の厚みがハウジング第一筒部311の径方向の厚みに比べ薄い。延伸部663は、ハウジング第一筒部311のターミナル側の内壁315、及び、ハウジング第二筒部312の燃焼室側の内壁316に沿うよう設けられている。延伸部663は、パッキン53に当接する部位よりターミナル側において、第二放熱部材52との間に隙間500を形成している。
The extending portion 663 is formed so as to extend toward the terminal of the first heat radiating member 66. As shown in FIG. 17, the stretched portion 663 has a smaller radial thickness than the radial thickness of the housing first cylinder portion 311. The extension portion 663 is provided along the inner wall 315 on the terminal side of the housing first cylinder portion 311 and the inner wall 316 on the combustion chamber side of the housing second cylinder portion 312. The stretched portion 663 forms a gap 500 with the second heat radiating member 52 on the terminal side from the portion abutting on the packing 53.
当接部664は、延伸部663の燃焼室側に設けられている。当接部664は、図15に示すように、ハウジング突部313のターミナル側の内壁317に沿うよう設けられている。当接部664は、図16に示すように、第二放熱部材52の当接可能面525に対向する「第一当接可能面」としての当接可能面666を有する。エンジン90の低負荷運転時には、図16に示すように、当接可能面666と当接可能面525との間に隙間54が形成されている。
The contact portion 664 is provided on the combustion chamber side of the stretched portion 663. As shown in FIG. 15, the contact portion 664 is provided along the inner wall 317 on the terminal side of the housing protrusion 313. As shown in FIG. 16, the contact portion 664 has a contactable surface 666 as a "first contactable surface" facing the contactable surface 525 of the second heat radiating member 52. During low load operation of the engine 90, as shown in FIG. 16, a gap 54 is formed between the contactable surface 666 and the contactable surface 525.
第六実施形態によるスパークプラグ6は、エンジン90の低負荷運転時には第一放熱部材66の当接可能面666と第二放熱部材52の当接可能面525との間に隙間54が形成される。また、エンジン90の高負荷運転時には隙間54は小さくなり、場合によっては隙間54はなくなる。これにより、第六実施形態は、第一実施形態と同じ効果を奏する。
In the spark plug 6 according to the sixth embodiment, a gap 54 is formed between the contactable surface 666 of the first heat radiating member 66 and the contactable surface 525 of the second heat radiating member 52 during low load operation of the engine 90. .. Further, during high load operation of the engine 90, the gap 54 becomes small, and in some cases, the gap 54 disappears. As a result, the sixth embodiment has the same effect as the first embodiment.
また、第六実施形態によるスパークプラグ5は、四つの第一放熱部材66を有する。四つの第一放熱部材66のそれぞれは、第二放熱部材52の当接可能面525との間に隙間54を形成可能な当接可能面666を有する。これにより、第一放熱部材66の形状を調整することによって、第一放熱部材66と第二放熱部材52との当接面積を調整することができる。また、スパークプラグ6の放熱状態に関する設計の自由度を高めることができる。
Further, the spark plug 5 according to the sixth embodiment has four first heat radiating members 66. Each of the four first heat radiating members 66 has a contactable surface 666 capable of forming a gap 54 with the contactable surface 525 of the second heat radiating member 52. Thereby, by adjusting the shape of the first heat radiating member 66, the contact area between the first heat radiating member 66 and the second heat radiating member 52 can be adjusted. In addition, the degree of freedom in designing the heat dissipation state of the spark plug 6 can be increased.
(第七実施形態)
次に、第七実施形態によるスパークプラグを図18及び図19に基づいて説明する。第七実施形態は、放熱部の構成が第一実施形態と異なる。
(Seventh Embodiment)
Next, the spark plug according to the seventh embodiment will be described with reference to FIGS. 18 and 19. In the seventh embodiment, the configuration of the heat radiating portion is different from that in the first embodiment.
第七実施形態によるスパークプラグ7が備える「放熱部」としての放熱部材67は、ハウジング31と絶縁碍子35との間に設けられている一つの筒状の部材である。放熱部材67は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金または銅等の線熱膨張率がハウジング31の線熱膨張率に比べ大きい材料から形成されている。
The heat radiating member 67 as a "heat radiating portion" included in the spark plug 7 according to the seventh embodiment is one cylindrical member provided between the housing 31 and the insulating insulator 35. The heat radiating member 67 is made of, for example, a material such as aluminum, an aluminum alloy, magnesium, a magnesium alloy, or copper, which has a larger linear thermal expansion rate than the linear thermal expansion rate of the housing 31.
放熱部材67は、絶縁碍子35の大外径部353の外壁面から絶縁碍子35の段差面355の燃焼室側に接続する小内径部351の外壁面に至るまで、絶縁碍子35の外壁面に沿って配置されている。本実施形態では、放熱部材67の上端は、大外径部353の外壁面に位置している。また、放熱部材67の下端672は、小内径部351の大内径部352側の端部の外壁面に位置している。放熱部材67は、延伸部673及び当接部674を有する。
The heat radiating member 67 is provided on the outer wall surface of the insulating insulator 35 from the outer wall surface of the large outer diameter portion 353 of the insulating insulator 35 to the outer wall surface of the small inner diameter portion 351 connected to the combustion chamber side of the stepped surface 355 of the insulating insulator 35. It is arranged along. In the present embodiment, the upper end of the heat radiating member 67 is located on the outer wall surface of the large outer diameter portion 353. Further, the lower end 672 of the heat radiating member 67 is located on the outer wall surface of the end portion of the small inner diameter portion 351 on the large inner diameter portion 352 side. The heat radiating member 67 has a stretched portion 673 and a contact portion 674.
延伸部673は、放熱部材67においてターミナル方向に延びるよう形成されている。延伸部673は、径方向の厚みが比較的薄い略筒状の部位であって、小内径部351の段差面355、大内径部352の内壁357、及び、大外径部353の燃焼室側の内壁358に沿うよう設けられている。
The extending portion 673 is formed in the heat radiating member 67 so as to extend toward the terminal. The stretched portion 673 is a substantially cylindrical portion having a relatively thin radial thickness, and has a stepped surface 355 of the small inner diameter portion 351, an inner wall 357 of the large inner diameter portion 352, and a combustion chamber side of the large outer diameter portion 353. It is provided along the inner wall 358 of the.
当接部674は、延伸部673の燃焼室側に設けられている。当接部674は、小内径部351のターミナル側の内壁359に沿うよう設けられている。当接部674は、図19に示すように、スパークプラグ7の中心軸を含む仮想面上の断面形状が略矩形状に形成されている。具体的には、延伸部673に接続する側の端部から燃焼室方向に向かうにしたがって外径がある程度一定となるよう形成されている。当接部674は、延伸部673に接続する側の端部から下端672までの間に、ハウジング突部313の径方向内側の端面318に対向するよう形成されている当接可能面675を有する。当接可能面675は、端面318に対して平行となるよう形成されている。エンジン90の低負荷運転時には、図19に示すように、当接可能面675と端面318との間に隙間54が形成されている。
The contact portion 674 is provided on the combustion chamber side of the stretched portion 673. The contact portion 674 is provided along the inner wall 359 on the terminal side of the small inner diameter portion 351. As shown in FIG. 19, the contact portion 674 has a substantially rectangular cross-sectional shape on the virtual surface including the central axis of the spark plug 7. Specifically, it is formed so that the outer diameter becomes constant to some extent from the end on the side connected to the stretched portion 673 toward the combustion chamber. The contact portion 674 has a contactable surface 675 formed so as to face the radially inner end surface 318 of the housing protrusion 313 between the end portion on the side connected to the extension portion 673 and the lower end portion 672. .. The contactable surface 675 is formed so as to be parallel to the end surface 318. During low load operation of the engine 90, as shown in FIG. 19, a gap 54 is formed between the contactable surface 675 and the end surface 318.
パッキン53の座面531は、ハウジング突部313の内壁317に当接している。パッキン53の座面532は、放熱部材67の延伸部673に当接している。
The seat surface 531 of the packing 53 is in contact with the inner wall 317 of the housing protrusion 313. The seat surface 532 of the packing 53 is in contact with the extended portion 673 of the heat radiating member 67.
第七実施形態によるスパークプラグ7は、エンジン90の低負荷運転時には放熱部材67の当接可能面675とハウジング突部313の端面318との間に隙間54が形成される。また、エンジン90の高負荷運転時には隙間54は小さくなり、場合によっては隙間54はなくなる。これにより、第七実施形態は、第一実施形態の効果(a)~(c)と同じ効果を奏する。
In the spark plug 7 according to the seventh embodiment, a gap 54 is formed between the contactable surface 675 of the heat radiating member 67 and the end surface 318 of the housing protrusion 313 during low load operation of the engine 90. Further, during high load operation of the engine 90, the gap 54 becomes small, and in some cases, the gap 54 disappears. As a result, the seventh embodiment has the same effect as the effects (a) to (c) of the first embodiment.
第七実施形態によるスパークプラグ7では、絶縁碍子35の温度変化によって、絶縁碍子35に沿うよう設けられている放熱部材67が熱膨張または熱収縮する。このとき、絶縁碍子35の温度は比較的高くなりやすいため、放熱部材67の当接部674は、熱膨張しやすい。これにより、隙間54の大きさの変化を比較的大きくすることができる。
In the spark plug 7 according to the seventh embodiment, the heat radiating member 67 provided along the insulating insulator 35 thermally expands or contracts due to the temperature change of the insulating insulator 35. At this time, since the temperature of the insulating insulator 35 tends to be relatively high, the contact portion 674 of the heat radiating member 67 tends to thermally expand. Thereby, the change in the size of the gap 54 can be made relatively large.
また、第七実施形態によるスパークプラグ7では、当接部674の熱膨張または熱収縮による変形が絶縁碍子35から見て径方向外側への変形となる。これにより、絶縁碍子35が圧迫されにくくなるため、絶縁碍子35の破損を防止することができる。
Further, in the spark plug 7 according to the seventh embodiment, the deformation of the contact portion 674 due to thermal expansion or contraction is radial outward deformation when viewed from the insulating insulator 35. As a result, the insulating insulator 35 is less likely to be pressed, so that damage to the insulating insulator 35 can be prevented.
また、第七実施形態によるスパークプラグ7では、放熱部材67は、一つの部材から構成されている。これにより、少ない部品数でスパークプラグ7の熱価を調整することができる。
Further, in the spark plug 7 according to the seventh embodiment, the heat radiating member 67 is composed of one member. As a result, the heat value of the spark plug 7 can be adjusted with a small number of parts.
(第八実施形態)
次に、第八実施形態によるスパークプラグを図20に基づいて説明する。第八実施形態は、放熱部の構成が第一実施形態と異なる。
(Eighth embodiment)
Next, the spark plug according to the eighth embodiment will be described with reference to FIG. In the eighth embodiment, the configuration of the heat radiating portion is different from that of the first embodiment.
第八実施形態によるスパークプラグ8が備える「放熱部」としての放熱部材68は、ハウジング31と絶縁碍子35との間に設けられている一つの筒状の部材である。放熱部材68は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金または銅等の線熱膨張率がハウジング31の線熱膨張率に比べ大きい材料から形成されている。
The heat radiating member 68 as the "heat radiating portion" included in the spark plug 8 according to the eighth embodiment is one cylindrical member provided between the housing 31 and the insulating insulator 35. The heat radiating member 68 is made of, for example, a material such as aluminum, an aluminum alloy, magnesium, a magnesium alloy, or copper, which has a larger linear thermal expansion rate than the linear thermal expansion rate of the housing 31.
スパークプラグ8が有するハウジング31は、ハウジング第一筒部311が内壁にハウジング突部328を有する。ハウジング突部328は、図20に示すように、スパークプラグ8の中心軸を含む仮想平面上の断面形状が、略三角形状をなすよう形成されている。ハウジング突部328のターミナル側の内壁327は、パッキン53の座面531が当接している。ハウジング突部328の燃焼室側の端面329は、後述する放熱部材68の当接部684が有する当接可能面685に対向するよう形成されている。端面329は、第七実施形態のハウジング突部313の端面318に比べ面積が大きい。
In the housing 31 of the spark plug 8, the housing first cylinder portion 311 has a housing protrusion 328 on the inner wall. As shown in FIG. 20, the housing protrusion 328 is formed so that the cross-sectional shape on the virtual plane including the central axis of the spark plug 8 is substantially triangular. The seat surface 531 of the packing 53 is in contact with the inner wall 327 on the terminal side of the housing protrusion 328. The end surface 329 of the housing protrusion 328 on the combustion chamber side is formed so as to face the contactable surface 685 of the contact portion 684 of the heat dissipation member 68, which will be described later. The end face 329 has a larger area than the end face 318 of the housing protrusion 313 of the seventh embodiment.
放熱部材68は、絶縁碍子35の大外径部353の外壁面から絶縁碍子35の段差面355の燃焼室側に接続する小内径部351の外壁面に至るまで、絶縁碍子35の外壁面に沿って配置されている。本実施形態では、放熱部材68の上端は、大外径部353の外壁面に位置している。また、放熱部材68の下端682は、小内径部351の大内径部352側の端部の外壁面に位置している。放熱部材68は、延伸部683及び当接部684を有する。
The heat radiating member 68 is provided on the outer wall surface of the insulating insulator 35 from the outer wall surface of the large outer diameter portion 353 of the insulating insulator 35 to the outer wall surface of the small inner diameter portion 351 connected to the combustion chamber side of the stepped surface 355 of the insulating insulator 35. It is arranged along. In the present embodiment, the upper end of the heat radiating member 68 is located on the outer wall surface of the large outer diameter portion 353. Further, the lower end 682 of the heat radiating member 68 is located on the outer wall surface of the end portion of the small inner diameter portion 351 on the large inner diameter portion 352 side. The heat radiating member 68 has a stretched portion 683 and a contact portion 684.
延伸部683は、放熱部材68においてターミナル方向に延びるよう形成されている。延伸部683は、径方向の厚みが比較的薄い略筒状の部位であって、小内径部351の段差面355、大内径部352の内壁357、及び、大外径部353の燃焼室側の内壁358に沿うよう設けられている。
The extending portion 683 is formed in the heat radiating member 68 so as to extend toward the terminal. The stretched portion 683 is a substantially cylindrical portion having a relatively thin radial thickness, and has a stepped surface 355 of the small inner diameter portion 351, an inner wall 357 of the large inner diameter portion 352, and a combustion chamber side of the large outer diameter portion 353. It is provided along the inner wall 358 of the.
当接部684は、延伸部683の燃焼室側に設けられている。当接部684は、小内径部351のターミナル側の内壁359に沿うよう設けられている。当接部684は、図20に示すように、スパークプラグ8の中心軸を含む仮想面上の断面形状が略矩形状に形成されている。具体的には、延伸部683に接続する側の端部から燃焼室方向に向かうにしたがって外径が大きくなるよう形成されている。当接部684は、延伸部683に接続する側の端部から下端682までの間に、ハウジング突部328の端面329に対向するよう形成されている当接可能面685を有する。当接可能面685は、面積が第七実施形態の放熱部材67の当接可能面675の面積に比べ大きく、かつ、端面329に対して平行となるよう形成されている。エンジン90の低負荷運転時には、図20に示すように、当接可能面685と端面329との間に隙間54が形成されている。
The contact portion 684 is provided on the combustion chamber side of the stretched portion 683. The contact portion 684 is provided along the inner wall 359 on the terminal side of the small inner diameter portion 351. As shown in FIG. 20, the contact portion 684 has a substantially rectangular cross-sectional shape on the virtual surface including the central axis of the spark plug 8. Specifically, it is formed so that the outer diameter increases toward the combustion chamber from the end on the side connected to the stretched portion 683. The abutting portion 684 has an abuttable surface 685 formed so as to face the end surface 329 of the housing protrusion 328 between the end portion on the side connected to the extending portion 683 and the lower end portion 682. The contactable surface 685 is formed so that the area is larger than the area of the contactable surface 675 of the heat radiation member 67 of the seventh embodiment and is parallel to the end surface 329. During low load operation of the engine 90, as shown in FIG. 20, a gap 54 is formed between the contactable surface 685 and the end surface 329.
第八実施形態によるスパークプラグ8は、エンジン90の低負荷運転時には放熱部材68の当接可能面685とハウジング突部328の端面329との間に隙間54が形成される。また、エンジン90の高負荷運転時には隙間54は小さくなり、場合によっては隙間54はなくなる。これにより、第八実施形態は、第七実施形態と同じ効果を奏する。
In the spark plug 8 according to the eighth embodiment, a gap 54 is formed between the contactable surface 685 of the heat radiating member 68 and the end surface 329 of the housing protrusion 328 during low load operation of the engine 90. Further, during high load operation of the engine 90, the gap 54 becomes small, and in some cases, the gap 54 disappears. As a result, the eighth embodiment has the same effect as the seventh embodiment.
また、第八実施形態によるスパークプラグ7では、端面329は、第七実施形態のハウジング突部313の端面318に比べ面積が大きく、当接可能面685は、面積が第七実施形態の放熱部材67の当接可能面675の面積に比べ大きい。これにより、当接可能面685と端面329とが当接すると、放熱部材68とハウジング31との当接面積が第七実施形態に比べ大きくなる。したがって、絶縁碍子35の放熱を効率的に行うことができる。
Further, in the spark plug 7 according to the eighth embodiment, the end surface 329 has a larger area than the end surface 318 of the housing protrusion 313 of the seventh embodiment, and the contactable surface 685 has an area of the heat dissipation member of the seventh embodiment. It is larger than the area of the contactable surface 675 of 67. As a result, when the contactable surface 685 and the end surface 329 come into contact with each other, the contact area between the heat radiating member 68 and the housing 31 becomes larger than that in the seventh embodiment. Therefore, the heat dissipation of the insulating insulator 35 can be efficiently performed.
(第九実施形態)
次に、第九実施形態によるスパークプラグを図21、22に基づいて説明する。第九実施形態は、放熱部の構成が第一実施形態と異なる。
(Ninth Embodiment)
Next, the spark plug according to the ninth embodiment will be described with reference to FIGS. 21 and 22. In the ninth embodiment, the configuration of the heat radiating portion is different from that in the first embodiment.
第九実施形態によるスパークプラグ9が備える「放熱部」としての放熱部材71は、ハウジング31と絶縁碍子35との間に設けられている一つの筒状の部材である。放熱部材71は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金または銅等の線熱膨張率がハウジング31の線熱膨張率に比べ大きい材料から形成されている。
The heat radiating member 71 as a "heat radiating portion" included in the spark plug 9 according to the ninth embodiment is one cylindrical member provided between the housing 31 and the insulating insulator 35. The heat radiating member 71 is made of, for example, a material such as aluminum, an aluminum alloy, magnesium, a magnesium alloy, or copper, which has a larger linear thermal expansion rate than that of the housing 31.
放熱部材71は、図21に示すように、ハウジング第二筒部312の内壁面からハウジング突部323の内壁面に至るまでハウジング31の内壁面に沿って配置されている。本実施形態では、放熱部材71の上端は、ハウジング第二筒部312の内壁面に位置している。また、放熱部材71は、図21に示すように、下端712がハウジング第一筒部311に設けられているハウジング突部328の最も径方向内側の先端320に位置している。
As shown in FIG. 21, the heat radiating member 71 is arranged along the inner wall surface of the housing 31 from the inner wall surface of the second cylinder portion 312 of the housing to the inner wall surface of the housing protrusion 323. In the present embodiment, the upper end of the heat radiating member 71 is located on the inner wall surface of the second cylinder portion 312 of the housing. Further, as shown in FIG. 21, the heat radiating member 71 has a lower end 712 located at the innermost tip 320 in the radial direction of the housing protrusion 328 provided in the housing first cylinder portion 311.
放熱部材71は、延伸部713、及び、当接部714を有する。
延伸部713は、放熱部材71のターミナル方向に延びるよう形成されている。延伸部713は、径方向の厚みが比較的薄い略筒状の部位であって、ハウジング第一筒部311のターミナル側の内壁315、及び、ハウジング第二筒部312の燃焼室側の内壁316に沿うよう設けられている。
The heat radiating member 71 has a stretched portion 713 and a contact portion 714.
The extending portion 713 is formed so as to extend toward the terminal of the heat radiating member 71. The stretched portion 713 is a substantially tubular portion having a relatively thin radial thickness, and is an inner wall 315 on the terminal side of the housing first cylinder portion 311 and an inner wall 316 on the combustion chamber side of the housing second cylinder portion 312. It is provided along with.
当接部714は、延伸部713の燃焼室側に設けられている。当接部714は、ハウジング突部328の内壁327に当接する当接面717、及び、パッキン53の座面531に当接する当接面718を有する。当接面717と当接面718とは、平行となるよう形成されている。本実施形態では、パッキン53の座面531と座面532とは平行に形成されている。当接部714は、放熱部材71が熱膨張または熱収縮するときの変位がハウジング突部328の内壁327によって案内される。
The contact portion 714 is provided on the combustion chamber side of the stretched portion 713. The contact portion 714 has a contact surface 717 that abuts on the inner wall 327 of the housing protrusion 328 and a contact surface 718 that abuts on the seat surface 531 of the packing 53. The contact surface 717 and the contact surface 718 are formed so as to be parallel to each other. In the present embodiment, the seat surface 531 and the seat surface 532 of the packing 53 are formed in parallel. The displacement of the contact portion 714 when the heat radiating member 71 is thermally expanded or contracted is guided by the inner wall 327 of the housing protrusion 328.
当接部714は、径方向内側に当接可能面716を有する。当接可能面716は、小内径部351のターミナル側の内壁359に対して対向かつ平行となるよう形成されている。エンジン90の低負荷運転時には、当接可能面716と内壁359との間に、図22に示すように、隙間54が形成されている。
The contact portion 714 has a contactable surface 716 inside in the radial direction. The contactable surface 716 is formed so as to face and be parallel to the inner wall 359 on the terminal side of the small inner diameter portion 351. During low load operation of the engine 90, a gap 54 is formed between the contactable surface 716 and the inner wall 359, as shown in FIG. 22.
第九実施形態によるスパークプラグ9は、エンジン90の低負荷運転時には放熱部材67の当接可能面716と絶縁碍子35の内壁359との間に隙間54が形成される。また、エンジン90の高負荷運転時には隙間54は小さくなり、場合によっては隙間54はなくなる。これにより、第九実施形態は、第一実施形態の効果(a)~(c)と同じ効果を奏する。
In the spark plug 9 according to the ninth embodiment, a gap 54 is formed between the contactable surface 716 of the heat radiating member 67 and the inner wall 359 of the insulating insulator 35 during low load operation of the engine 90. Further, during high load operation of the engine 90, the gap 54 becomes small, and in some cases, the gap 54 disappears. As a result, the ninth embodiment has the same effect as the effects (a) to (c) of the first embodiment.
第九実施形態によるスパークプラグ9では、放熱部材71が有する当接部714が当接するハウジング突部328の内壁327とパッキン53の座面531とは、平行となるよう形成されている。これにより、当接部714が熱膨張または熱収縮によって変位してもパッキン53がずれることを抑制することができる。
In the spark plug 9 according to the ninth embodiment, the inner wall 327 of the housing protrusion 328 to which the contact portion 714 of the heat radiating member 71 abuts and the seat surface 531 of the packing 53 are formed to be parallel to each other. As a result, it is possible to prevent the packing 53 from being displaced even if the contact portion 714 is displaced due to thermal expansion or thermal contraction.
また、第九実施形態によるスパークプラグ9では、放熱部材71は、一つの部材から構成されている。これにより、少ない部品数でスパークプラグ9の熱価を調整することができる。
Further, in the spark plug 9 according to the ninth embodiment, the heat radiating member 71 is composed of one member. As a result, the heat value of the spark plug 9 can be adjusted with a small number of parts.
(第十実施形態)
次に、第十実施形態によるスパークプラグを図23に基づいて説明する。第十実施形態は、第一放熱部材が設けられる位置が第一実施形態と異なる。
(10th Embodiment)
Next, the spark plug according to the tenth embodiment will be described with reference to FIG. 23. The tenth embodiment is different from the first embodiment in the position where the first heat radiating member is provided.
第十実施形態によるスパークプラグ10が備える放熱部50は、ハウジング31と絶縁碍子35との間に設けられ、第一放熱部材76、及び、第二放熱部材77を有する。第一放熱部材76及び第二放熱部材77は、線熱膨張率がハウジング31の線熱膨張率に比べ大きい材料から形成されている。
The heat radiating portion 50 included in the spark plug 10 according to the tenth embodiment is provided between the housing 31 and the insulating insulator 35, and has a first heat radiating member 76 and a second heat radiating member 77. The first heat radiating member 76 and the second heat radiating member 77 are made of a material having a linear thermal expansion rate larger than that of the housing 31.
第一放熱部材76は、ハウジング第二筒部312の内壁面からハウジング第一筒部311のハウジング突部328の燃焼室側の端面329に至るまで、ハウジング31の内壁面に沿って配置されている。本実施形態では、第一放熱部材76の上端761は、ハウジング突部328の燃焼室側の端面329に位置している。また、第一放熱部材76の下端762は、小内径部351の大内径部352側の端部の外壁面に位置している。第一放熱部材76は、延伸部763及び当接部764を有する。
The first heat dissipation member 76 is arranged along the inner wall surface of the housing 31 from the inner wall surface of the second cylinder portion 312 of the housing to the end surface 329 of the housing protrusion 328 of the housing first cylinder portion 311 on the combustion chamber side. There is. In the present embodiment, the upper end 761 of the first heat radiating member 76 is located on the end surface 329 of the housing protrusion 328 on the combustion chamber side. Further, the lower end 762 of the first heat radiating member 76 is located on the outer wall surface of the end portion of the small inner diameter portion 351 on the large inner diameter portion 352 side. The first heat radiating member 76 has a stretched portion 763 and a contact portion 764.
延伸部763は、第一放熱部材76において燃焼室方向に延びるよう形成されている。延伸部763は、径方向の厚みが比較的薄い略筒状の部位であって、ハウジング第一筒部311の内壁面であってハウジング突部328より燃焼室側の内壁に沿うよう設けられている。
The stretched portion 763 is formed in the first heat radiating member 76 so as to extend toward the combustion chamber. The stretched portion 763 is a substantially tubular portion having a relatively thin radial thickness, and is provided along the inner wall surface of the housing first tubular portion 311 and along the inner wall surface on the combustion chamber side of the housing protrusion 328. There is.
当接部764は、延伸部763のターミナル側に設けられている。当接部764は、ハウジング突部328の端面329に沿うよう設けられている。当接部764は、図23に示すように、スパークプラグ10の中心軸を含む仮想面上の断面形状が略矩形状に形成されている。当接部764は、径方向内側に「第一当接可能面」としての当接可能面766を有する。
The contact portion 764 is provided on the terminal side of the extension portion 763. The contact portion 764 is provided along the end surface 329 of the housing protrusion 328. As shown in FIG. 23, the contact portion 764 has a substantially rectangular cross-sectional shape on the virtual surface including the central axis of the spark plug 10. The abutting portion 764 has a abuttable surface 766 as a "first abutable surface" on the inner side in the radial direction.
第二放熱部材77は、絶縁碍子35の大外径部353の外壁面から絶縁碍子35の段差面355の燃焼室側に接続する小内径部351の外壁面に至るまで、絶縁碍子35の外壁面に沿って配置されている。本実施形態では、第二放熱部材77の上端は、大外径部353の外壁面に位置している。また、第二放熱部材77の下端772は、小内径部351の大内径部352側の端部の外壁面に位置している。第二放熱部材77は、延伸部773及び当接部774を有する。
The second heat radiating member 77 extends from the outer wall surface of the large outer diameter portion 353 of the insulating insulator 35 to the outer wall surface of the small inner diameter portion 351 connected to the combustion chamber side of the stepped surface 355 of the insulating insulator 35. It is arranged along the wall surface. In the present embodiment, the upper end of the second heat radiating member 77 is located on the outer wall surface of the large outer diameter portion 353. Further, the lower end 772 of the second heat radiating member 77 is located on the outer wall surface of the end portion of the small inner diameter portion 351 on the large inner diameter portion 352 side. The second heat radiating member 77 has a stretched portion 773 and a contact portion 774.
延伸部773は、第二放熱部材77においてターミナル方向に延びるよう形成されている。延伸部773は、径方向の厚みが比較的薄い略筒状の部位であって、小内径部351の段差面355、大内径部352の内壁357、及び、大外径部353の燃焼室側の内壁358に沿うよう設けられている。
The stretched portion 773 is formed in the second heat radiating member 77 so as to extend toward the terminal. The stretched portion 773 is a substantially cylindrical portion having a relatively thin radial thickness, and has a stepped surface 355 of the small inner diameter portion 351, an inner wall 357 of the large inner diameter portion 352, and a combustion chamber side of the large outer diameter portion 353. It is provided along the inner wall 358 of the.
当接部774は、延伸部773の燃焼室側に設けられている。当接部774は、小内径部351のターミナル側の内壁359に沿うよう設けられている。当接部774は、図23に示すように、スパークプラグ10の中心軸を含む仮想面上の断面形状が略矩形状に形成されている。当接部774は、第一放熱部材76が有する当接可能面766に対向するよう形成されている「第二当接可能面」としての当接可能面775を有する。エンジン90の低負荷運転時には、当接可能面775と当接可能面766との間に隙間54が形成されている。
The contact portion 774 is provided on the combustion chamber side of the stretched portion 773. The contact portion 774 is provided along the inner wall 359 on the terminal side of the small inner diameter portion 351. As shown in FIG. 23, the contact portion 774 has a substantially rectangular cross-sectional shape on the virtual surface including the central axis of the spark plug 10. The contact portion 774 has a contactable surface 775 as a "second contactable surface" formed so as to face the contactable surface 766 of the first heat dissipation member 76. During low load operation of the engine 90, a gap 54 is formed between the contactable surface 775 and the contactable surface 766.
パッキン53の座面531は、ハウジング突部328の内壁327に当接している。パッキン53の座面532は、放熱部材67の延伸部673に当接している。
The seat surface 531 of the packing 53 is in contact with the inner wall 327 of the housing protrusion 328. The seat surface 532 of the packing 53 is in contact with the extended portion 673 of the heat radiating member 67.
第十実施形態によるスパークプラグ10は、エンジン90の低負荷運転時には第一放熱部材76の当接可能面766と第二放熱部材77の当接可能面775との間に隙間54が形成される。また、エンジン90の高負荷運転時には隙間54は小さくなり、場合によっては隙間54はなくなる。これにより、第十実施形態は、第一実施形態の効果と同じ効果を奏する。特に、ハウジング31の熱を効率的にシリンダヘッド921に伝達することができる。
In the spark plug 10 according to the tenth embodiment, a gap 54 is formed between the contactable surface 766 of the first heat radiating member 76 and the contactable surface 775 of the second heat radiating member 77 during low load operation of the engine 90. .. Further, during high load operation of the engine 90, the gap 54 becomes small, and in some cases, the gap 54 disappears. As a result, the tenth embodiment has the same effect as that of the first embodiment. In particular, the heat of the housing 31 can be efficiently transferred to the cylinder head 921.
また、第十実施形態によるスパークプラグ10では、第一放熱部材76が第一実施形態の第一放熱部材に比べ燃焼室に近い側に設けられる。これにより、第一放熱部材76は、燃焼ガスの熱を銃熱しやすいため、熱膨張しやすくなる。したがって、隙間54の大きさの変化を比較的大きくすることができる。
Further, in the spark plug 10 according to the tenth embodiment, the first heat radiating member 76 is provided on the side closer to the combustion chamber than the first heat radiating member of the first embodiment. As a result, the first heat radiating member 76 tends to heat the heat of the combustion gas, so that it easily expands. Therefore, the change in the size of the gap 54 can be made relatively large.
また、第十実施形態によるスパークプラグ10では、パッキン53の座面531、532に熱膨張しやすい第一放熱部材76が設けられていないため、パッキン53のずれを防止することができる。
Further, in the spark plug 10 according to the tenth embodiment, since the first heat radiating member 76 that easily expands thermally is not provided on the seat surface 531, 532 of the packing 53, it is possible to prevent the packing 53 from being displaced.
また、第十実施形態によるスパークプラグ10では、沿面放電の発生を抑制することができる。
Further, in the spark plug 10 according to the tenth embodiment, the generation of creeping discharge can be suppressed.
(第十一実施形態)
次に、第十一実施形態によるスパークプラグを図24に基づいて説明する。第十一実施形態は、放熱部の長さが第一実施形態と異なる。
(Eleventh Embodiment)
Next, the spark plug according to the eleventh embodiment will be described with reference to FIG. 24. In the eleventh embodiment, the length of the heat radiating portion is different from that of the first embodiment.
第十一実施形態によるスパークプラグ11が備える放熱部50は、ハウジング31と絶縁碍子35との間に設けられ、第一放熱部材81、及び、第二放熱部材82を有する。第一放熱部材81及び第二放熱部材82は、線熱膨張率がハウジング31の線熱膨張率に比べ大きい材料から形成されている。
The heat radiating portion 50 included in the spark plug 11 according to the eleventh embodiment is provided between the housing 31 and the insulating insulator 35, and has a first heat radiating member 81 and a second heat radiating member 82. The first heat radiating member 81 and the second heat radiating member 82 are made of a material having a linear thermal expansion coefficient larger than that of the housing 31.
図24に示すように、スパークプラグ11の燃焼室方向からターミナル方向に向かう仮想線を中心軸CA11と規定する。本実施形態では、第一放熱部材81の上端811と第二放熱部材82の上端821とは、ハウジング第一筒部311のハウジング第二筒部312に接続する側の端部近傍に位置し、中心軸CA11に沿う方向において略同じ位置に設けられている。また、第一放熱部材81の下端812と第二放熱部材82の下端822とは、ハウジング突部313のターミナル側の内壁317の近傍に位置し、中心軸CA11に沿う方向において略同じ位置に設けられている。本実施形態では、第一放熱部材81の下端812の近傍に形成されている当接可能面と第二放熱部材82の下端822の近傍に形成されている当接可能面との間に絶縁碍子35の温度によって大きさが変化する隙間が形成されている。
As shown in FIG. 24, the virtual line from the direction of the combustion chamber of the spark plug 11 toward the terminal is defined as the central axis CA11. In the present embodiment, the upper end 811 of the first heat radiating member 81 and the upper end 821 of the second heat radiating member 82 are located near the end of the housing first cylinder portion 311 on the side connected to the housing second cylinder portion 312. It is provided at substantially the same position in the direction along the central axis CA11. Further, the lower end 812 of the first heat radiating member 81 and the lower end 822 of the second heat radiating member 82 are located near the inner wall 317 on the terminal side of the housing protrusion 313, and are provided at substantially the same position in the direction along the central axis CA11. Has been done. In the present embodiment, an insulating insulator is formed between the contactable surface formed in the vicinity of the lower end 812 of the first heat radiating member 81 and the contactable surface formed in the vicinity of the lower end 822 of the second heat radiating member 82. A gap whose size changes depending on the temperature of 35 is formed.
第十一実施形態によるスパークプラグ11は、エンジン90の低負荷運転時には第一放熱部材81と第二放熱部材82との間に隙間が形成される。また、エンジン90の高負荷運転時には当該隙間は小さくなり、場合によっては当該隙間はなくなる。これにより、第十一実施形態は、第一実施形態と同じ効果を奏する。
In the spark plug 11 according to the eleventh embodiment, a gap is formed between the first heat radiating member 81 and the second heat radiating member 82 during low load operation of the engine 90. Further, during high load operation of the engine 90, the gap becomes small, and in some cases, the gap disappears. As a result, the eleventh embodiment has the same effect as the first embodiment.
(他の実施形態)
(a)上述の実施形態では、第一放熱部材を第二放熱部材よりも線熱膨張率が大きい部材としている。しかしながら、第二放熱部材の方が第一放熱部材よりも線熱膨張率が大きい部材としても良い。また、第一放熱部材及び第二放熱部材は、線熱膨張率がハウジングよりも大きいとした。しかしながら、第一放熱部材及び第二放熱部材は、線熱膨張率がハウジングよりも小さくても良い。
(Other embodiments)
(A) In the above-described embodiment, the first heat radiating member is a member having a larger linear thermal expansion rate than the second heat radiating member. However, the second heat radiating member may be a member having a larger linear thermal expansion rate than the first heat radiating member. Further, the first heat dissipation member and the second heat dissipation member have a higher linear thermal expansion rate than the housing. However, the first heat dissipation member and the second heat dissipation member may have a linear thermal expansion coefficient smaller than that of the housing.
上述した二つの平面に関係における「平行」は、厳密な平行ではなく、一見して平行と認められる関係であればよい。結果的に二つの平面がくっついた際に熱移動が促進される程度の位置関係であれば良い。
The "parallel" in the relationship between the two planes described above is not exactly parallel, but may be a relationship that is seemingly parallel. As a result, the positional relationship may be such that heat transfer is promoted when the two planes are attached to each other.
第四実施形態では、第一放熱部材の当接可能面は、切り欠き状の凹部を周方向に略等間隔に八つ有している。しかし、凹部の形状または数などの特性は適宜決定できる。
In the fourth embodiment, the contactable surface of the first heat radiating member has eight notch-shaped recesses at substantially equal intervals in the circumferential direction. However, characteristics such as the shape or number of recesses can be appropriately determined.
第六実施形態では、第一放熱部材は、四つの略同一形状の板状部材を周方向に略等間隔に並べ、上述の四つに分割された形状を実現している。しかし、第一放熱部材の数等は適宜決定できる。
In the sixth embodiment, in the first heat radiating member, four plate-shaped members having substantially the same shape are arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction, and the above-mentioned four-divided shape is realized. However, the number of first heat dissipation members and the like can be appropriately determined.
第二~六実施形態を、第十一実施形態に適用してもよい。また、第十一実施形態で、第二放熱部材はなくてもよい。
The second to sixth embodiments may be applied to the eleventh embodiment. Further, in the eleventh embodiment, the second heat dissipation member may not be provided.
上述の実施形態では、一例として中心電極の温度が500℃以下となる状態をエンジン90の低負荷運転時とした。また、一例として中心電極の温度が500℃より高くなる状態をエンジン90の高負荷運転時とした。しかし、これらの数値はあくまでも一例であって、スパークプラグまたはエンジンに求められる特性等によって、低負荷運転時及び高負荷運転時の定義は変わる。
In the above-described embodiment, as an example, the state where the temperature of the center electrode is 500 ° C. or lower is defined as the low load operation of the engine 90. Further, as an example, a state in which the temperature of the center electrode is higher than 500 ° C. is defined as high load operation of the engine 90. However, these numerical values are merely examples, and the definitions of low load operation and high load operation change depending on the characteristics required for the spark plug or engine.
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
As described above, the present invention is not limited to such an embodiment, and can be implemented in various embodiments without departing from the gist thereof.