JP7176450B2 - spark plug - Google Patents
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Description
本発明は、点火プラグに関する。 The present invention relates to spark plugs.
従来、中心電極及び接地電極を備える点火プラグが知られている(特許文献1参照)。点火プラグは内燃機関に取り付けられ、中心電極と接地電極との間の火花放電ギャップに放電火花を生じさせることにより、内燃機関の燃焼室における混合気に着火できるように成されている。点火プラグを構成する主体金具には、外周にねじ山が形成された取り付け部が設けられており、点火プラグを内燃機関に取り付ける場合に、内燃機関の燃焼室を形成する壁部に設けたねじ孔に取り付け部のねじ山を螺合させる。 2. Description of the Related Art Conventionally, spark plugs having a center electrode and a ground electrode are known (see Patent Document 1). A spark plug is attached to an internal combustion engine and is adapted to ignite an air-fuel mixture in a combustion chamber of the internal combustion engine by generating a spark in a spark discharge gap between a center electrode and a ground electrode. The main metal fitting that constitutes the spark plug is provided with a mounting portion having a screw thread formed on its outer periphery. Screw the thread of the mounting part into the hole.
内燃機関と点火プラグとの間の気密性を確保するために、内燃機関のねじ孔周囲の壁部と点火プラグの座部との間に、ガスケットを介在させることがある。このガスケットの構成として、例えば特許文献1では、ガスケットの内周縁部に径方向の内側に突出した複数の凸部が形成されている。ガスケットでは、凸部においてガスケットの中心軸に最も近い点からガスケットの中心軸までの距離の2倍が、点火プラグのねじ山の呼び径よりも小さくなっているため、ガスケットが、取り付け部と座部との間に設けられた点火プラグの中間部から、点火プラグの軸方向の先端側(取り付け部側)への脱落が防止されている。
In order to ensure airtightness between the internal combustion engine and the spark plug, a gasket is sometimes interposed between the wall around the screw hole of the internal combustion engine and the seat of the spark plug. As a configuration of this gasket, for example, in
ガスケットの凸部は、ガスケットを、点火プラグの取り付け部側から、取り付け部と座部との間に設けられた中間部まで挿入した後に形成されるため、ガスケットに形成される凸部の突出量には制約がある。このため、点火プラグの径方向において、凸部は点火プラグの中間部に達しておらず、凸部と中間部との間には隙間が形成されている。 Since the convex portion of the gasket is formed after inserting the gasket from the mounting portion side of the spark plug to the intermediate portion provided between the mounting portion and the seat portion, the protrusion amount of the convex portion formed on the gasket is has restrictions. Therefore, in the radial direction of the spark plug, the protrusion does not reach the intermediate portion of the spark plug, and a gap is formed between the protrusion and the intermediate portion.
凸部と中間部との間に隙間が形成されていると、点火プラグをシリンダヘッドに取り付ける場合に、点火プラグの径方向におけるガスケットの位置が定まらず、ガスケットが特定の径方向に片寄ることがある。この場合、ガスケットの片寄り方向で、ガスケットに作用する圧力に差が生じ、内燃機関の燃焼室と外部との間の気密性が低下する。 If a gap is formed between the convex portion and the intermediate portion, the position of the gasket in the radial direction of the spark plug cannot be determined when the spark plug is mounted on the cylinder head, and the gasket may be biased in a specific radial direction. be. In this case, a difference in pressure acting on the gasket is generated in the direction in which the gasket is biased, and the airtightness between the combustion chamber of the internal combustion engine and the outside deteriorates.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、内燃機関の燃焼室と外部との間の気密性を向上させることのできる点火プラグを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and its main purpose is to provide a spark plug capable of improving the airtightness between the combustion chamber of an internal combustion engine and the outside.
本発明は、筒状の主体金具と、前記主体金具の外周に設けられた環状のガスケットと、を備え、前記主体金具は、内燃機関のシリンダヘッドに設けられたねじ孔に取り付けるためのねじ山が外周に形成された取り付け部と、前記取り付け部よりも径方向外側に突出しており、前記取り付け部が前記ねじ孔に取り付けられることで前記ねじ孔を覆う座部と、前記取り付け部と前記座部との間に設けられた中間部と、を有し、前記ガスケットが前記中間部の外周に設けられた点火プラグであって、前記中間部には、前記取り付け部側の端部に、外径が前記ねじ山の呼び径よりも小さい小径部が形成されるとともに、前記座部側の端部に、前記座部に向けて拡径する拡径部が形成され、前記ガスケットには、前記ガスケットにおける前記座部側の端部よりも前記取り付け部側に設けられ、前記ガスケットの内周縁部が径方向に突出した複数の凸部が形成され、前記ねじ山の呼び径をLAとし、前記小径部の径をLBとし、前記拡径部の最大径をLCとし、前記ガスケットのうち、前記凸部が形成されていない部分の内径をLDとし、前記凸部において前記ガスケットの中心軸に最も近い点から前記中心軸までの距離の2倍をLEとして、LD>LA>LEであり、(LE-LB)>(LD-LC)である。 The present invention comprises a cylindrical metal shell and an annular gasket provided on the outer periphery of the metal shell, wherein the metal shell has a screw thread for attachment to a screw hole provided in a cylinder head of an internal combustion engine. a mounting portion formed on the outer periphery; a seat portion projecting radially outward from the mounting portion and covering the screw hole by mounting the mounting portion to the screw hole; the mounting portion and the seat and an intermediate portion provided between the intermediate portion and the intermediate portion, wherein the gasket is provided on the outer periphery of the intermediate portion, wherein the intermediate portion has an end portion on the mounting portion side, and an outer A small-diameter portion having a diameter smaller than the nominal diameter of the thread is formed, and an enlarged-diameter portion is formed at an end portion on the side of the seat portion, the enlarged-diameter portion increasing in diameter toward the seat portion. A plurality of projections are formed on the mounting portion side of the gasket from the end portion on the seat portion side, and the inner peripheral edge portion of the gasket protrudes in the radial direction. LB is the diameter of the small diameter portion, LC is the maximum diameter of the enlarged diameter portion, LD is the inner diameter of the portion of the gasket where the convex portion is not formed, and the convex portion is closest to the central axis of the gasket. Assuming that LE is twice the distance from the near point to the central axis, LD>LA>LE and (LE-LB)>(LD-LC).
上記構成によれば、取り付け部のねじ山の呼び径をLAとし、ガスケットの凸部が形成されていない部分の内径をLDとして、LD>LAである。このため、凸部が形成されていない環状のガスケットを、取り付け部側から中間部まで挿入できる。 According to the above configuration, LD>LA, where LA is the nominal diameter of the thread of the mounting portion and LD is the inner diameter of the portion of the gasket where the projection is not formed. Therefore, a ring-shaped gasket having no convex portion can be inserted from the mounting portion side to the intermediate portion.
そして、ガスケットを中間部まで挿入後、ガスケットに凸部を形成する。この凸部において、ガスケットの中心軸に最も近い点から中心軸までの距離の2倍をLEとして、LA>LEである。このため、凸部により、中間部から軸方向の先端側へのガスケットの脱落が防止される。 Then, after inserting the gasket to the intermediate portion, a convex portion is formed on the gasket. In this convex portion, LA>LE, where LE is twice the distance from the point closest to the central axis of the gasket to the central axis. Therefore, the convex portion prevents the gasket from coming off from the intermediate portion to the distal end side in the axial direction.
また、中間部の座部側の端部に、拡径部が形成されている。拡径部は、座部に向けて拡径しており、小径部の径をLBとし、拡径部の最大径をLCとして、(LE-LB)>(LD-LC)である。ここで、(LE-LB)/2は、ガスケットの中心軸が主体金具の中心軸と一致するようにガスケットを調芯した場合における凸部から小径部までの最小距離を示す。また、(LD-LC)/2は、上記調芯した場合において、ガスケットの凸部が形成されていない部分から拡径部の最大径の部分までの最小距離を示す。(LE-LB)>(LD-LC)であるため、ガスケットが特定の径方向に片寄った場合には、凸部が小径部に当接する前に、ガスケットにおける凸部が形成されていない部分は拡径部に当接する。 An enlarged diameter portion is formed at the end portion of the intermediate portion on the side of the seat portion. The enlarged diameter portion is enlarged toward the seat portion, and (LE-LB)>(LD-LC), where LB is the diameter of the small diameter portion and LC is the maximum diameter of the enlarged diameter portion. Here, (LE-LB)/2 indicates the minimum distance from the convex portion to the small diameter portion when the gasket is aligned so that the central axis of the gasket coincides with the central axis of the metal shell. Further, (LD-LC)/2 indicates the minimum distance from the portion of the gasket where the convex portion is not formed to the portion of the enlarged diameter portion with the maximum diameter in the above alignment. Since (LE-LB)>(LD-LC), when the gasket is biased in a specific radial direction, the portion of the gasket where the protrusion is not formed will be It abuts on the enlarged diameter portion.
そして、点火プラグをシリンダヘッドに取り付ける際に、シリンダヘッドのねじ孔に取り付け部を締め付けることにより、拡径部に沿ってガスケットが移動してガスケットが調芯される。これにより、ガスケットの片寄りを抑制でき、ガスケットに作用する圧力が均等化され、内燃機関の燃焼室と外部との間の気密性を向上させることができる。 When the ignition plug is attached to the cylinder head, the gasket is moved along the enlarged diameter portion by tightening the attachment portion to the threaded hole of the cylinder head, thereby aligning the gasket. As a result, it is possible to suppress the unevenness of the gasket, equalize the pressure acting on the gasket, and improve the airtightness between the combustion chamber of the internal combustion engine and the outside.
以下、内燃機関に用いられる点火プラグとしてのスパークプラグ10に具現化した各実施形態について、図面を参照して説明する。
Hereinafter, each embodiment embodied in a
図1に示すように、スパークプラグ10は、鉄等の金属材料によって形成された円筒状のハウジング11を備えている。本実施形態において、ハウジング11が「主体金具」に相当する。
As shown in FIG. 1, the
ハウジング11の内部には、円筒状の絶縁碍子12の下端部が同軸に挿入されている。絶縁碍子12は、アルミナ等の絶縁材料で成形されている。絶縁碍子12に対してハウジング11の上端部11Aをかしめることにより、ハウジング11と絶縁碍子12とが一体に結合されている。そして、絶縁碍子12の下部において、貫通孔12Aには、中心電極13が挿入されて保持されている。
A lower end portion of a
中心電極13は、耐熱性等に優れているNi合金を母材として、円柱状に形成されている。具体的には、中心電極13の内材(中心材)が銅で形成され、外材(外皮材)がNi(ニッケル)基合金で形成されている。中心電極13の先端部13Aは、絶縁碍子12の下端から露出している。
The
中心電極13の先端部13Aに対向する位置には、ハウジング11の下端面から一体的に湾曲して延びる接地電極14が配置されている。すなわち、接地電極14は、ハウジング11に接続されて、中心電極13の先端面に接地電極14の先端部14Aが対向するように湾曲している。接地電極14もNi基合金によって形成されている。
A
中心電極13の上部には、端子部15が電気的に接続されている。端子部15には、火花発生用の高電圧を印加する外部回路が接続される。
A
ハウジング11の下部の外周には、取り付け部としてのねじ部11Bが形成されている。ねじ部11Bの外周には、内燃機関のシリンダヘッド30の壁部32に設けられたねじ孔33にスパークプラグ10を取り付けるためのねじ山16が形成されている。このねじ山16とねじ孔33とが螺合することで、スパークプラグ10がシリンダヘッド30の壁部32に取り付けられる。スパークプラグ10がシリンダヘッド30の壁部32に取り付けられた状態で、スパークプラグ10の中心電極13及び接地電極14が燃焼室31内に露出している。
A threaded
ハウジング11のねじ部11Bの上部には、径がねじ部11Bの径よりも大きく設けられた座部11Cが形成されている。座部11Cは、ねじ部11Bよりもスパークプラグ10の径方向外側に突出しており、ねじ部11Bがねじ孔33に取り付けられることでねじ孔33を覆うように形成されている。また、ハウジング11のねじ部11Bと座部11Cとの間には、中間部11Dが形成されている。
A
図2に、中間部11Dの拡大断面図を示す。図2は、図1のAに示された領域の拡大断面図である。
FIG. 2 shows an enlarged cross-sectional view of the
中間部11Dの下端、つまり、ねじ部11B側の端部には、小径部40が形成されている。小径部40は、径がねじ部11Bのねじ山16の谷径と等しくなるように形成されており、転造ダイスを用いてねじ山16を形成する際の転造ダイスの逃がし部として機能する。
A
また、中間部11Dの上端、つまり、座部11C側の端部には、拡径部41が形成されている。拡径部41は、小径部40から座部11Cに向けて、径が連続的に拡大するようにテーパ状に形成されている。スパークプラグ10の軸方向(図面上下方向)に対する拡径部41の傾斜角は、例えば45°である。なお、拡径部41と小径部40との接続部には、加工上の円弧部(角R)が形成されていてもよく、拡径部41と座部11Cとの接続部には、加工上の円弧部が形成されていてもよい。
An
ハウジング11は、冷間鋳造により形成された金属パイプを切削加工することにより形成されている。座部11Cの中間部11D側の面であるプラグ座面17は、中間部11Dに向けて縮径するテーパ面となるように形成されている。このため、切削加工によりハウジング11を形成する際に、軸周りに回転する金属パイプに対して刃具を径方向内側に移動させてプラグ座面17を形成し、その後に刃具を径方向外側に移動させる際に、刃具によりプラグ座面17が損傷することを抑制できる。軸方向に対するプラグ座面17の傾斜角は、例えば3°である。
The
中間部11Dの外周には、環状のガスケット20が設けられている。ガスケット20は、シリンダヘッド30への取り付けに用いられる。具体的には、シリンダヘッド30の壁部32の外表面には、スパークプラグ10の軸方向に垂直な壁部座面34が形成されている。ガスケット20は、スパークプラグ10がシリンダヘッド30の壁部32に取り付けられることで、壁部座面34とプラグ座面17とに当接し、シリンダヘッド30とスパークプラグ10との間の気密を保持する。
An
ガスケット20は、銅合金からなる平板材を環状に打ち抜いて形成されている。このため、ガスケット20は、中実環状をしており、その断面形状が略矩形状となる角リングである。ガスケット20は、プラグ座面17と当接する第1当接面21と、壁部座面34と当接する第2当接面22とを有している。ガスケット20には、ガスケット20における座部11C側の端部よりもねじ部11B側に設けられた凸部25が形成されている。
The
図3に、ガスケット20の第2当接面22から見たガスケット20の平面図を示す。ガスケット20の第2当接面22側の内周縁部には、周方向に沿って間欠的に凹んだ複数の凹部24が形成されている。これにより、ガスケット20の各凹部24よりも内側部分が径方向の内側に突出して、複数の凸部25が形成されている。
FIG. 3 shows a plan view of the
ガスケット20において凸部25が形成された部分では、ガスケット20の内径が、凸部25が形成された分だけ小さくなっている。具体的には、凸部25が形成された部分の内径、つまり、凸部25においてガスケット20の中心軸に最も近い点から該中心軸までの距離の2倍(図4 LE参照)が、ねじ山16の呼び径(図4 LA参照)よりも小さくなっている。これにより、ガスケット20がスパークプラグ10から脱落することを抑制できる。
In the portion of the
図4は、ハウジング11及びガスケット20の各径寸法を示す模式図である。同図では、図1に対してスパークプラグ10が上下反転するように配置され、且つ、ガスケット20の中心軸がハウジング11の中心軸と一致するように配置された場合における模式図を示している。
FIG. 4 is a schematic diagram showing each diameter dimension of the
ハウジング11において、ねじ部11Bのねじ山16の呼び径をLAとする。また、ガスケット20において、例えば座部11C側の端部など、凸部25が形成されていない部分の内径をLDとし、凸部25においてガスケット20の中心軸に最も近い点から該中心軸までの距離の2倍をLEとする。このとき、ガスケット20では、LD>LA>LEを満たすように、内径LD及び距離LEが設定されている。
In the
また、ハウジング11において、小径部40の外径をLBとし、拡径部41の最大径、つまり、拡径部41における座部11C側の端部の径をLCとする。このとき、ハウジング11では、(LE-LB)>(LD-LC)を満たすように、最大径LCが設定されている。
Further, in the
さらに、最大径LCは、LD>LCを満たすように設定されており、望ましくは、LC>LAを満たすように設定されている。 Furthermore, the maximum diameter LC is set so as to satisfy LD>LC, preferably LC>LA.
図5は、ガスケット20のかしめ加工を示す模式図である。かしめ加工により、ガスケット20に凸部25が形成される。
FIG. 5 is a schematic diagram showing caulking of the
かしめ加工では、まず、凸部25が形成されていないガスケット20を、中間部11Dの外周に配置する。図4に示したように、ガスケット20では、LD>LAを満たすように内径LDが設定されている。このため、凸部25が形成されていないガスケット20を、ねじ部11B側から中間部11Dに挿入できる。
In the caulking process, first, the
中間部11Dには、拡径部41が形成されている。このため、中間部11Dに挿入されたガスケット20は、径方向の位置が拡径部41により規制されつつ、第1当接面21が座部11Cのプラグ座面17に着座する。図4に示したように、ハウジング11では、LC>LAを満たすように最大径LCが設定されている。このため、ガスケット20がねじ部11B側から中間部11Dまで挿入されることで、拡径部41の最大径LCの部分、つまり、拡径部41における座部11C側の端部を用いてガスケット20が調芯される。ここで調芯とは、ガスケット20の中心軸がスパークプラグ10(ハウジング11)の中心軸と一致する(近付く)ように、ガスケット20の位置を調整することを意味する。
An
次に、図1と反対に、ねじ部11Bが座部11Cよりも上側となる姿勢で、スパークプラグ10の包み部11Eを受け冶具50で保持する。そして、ガスケット20の第2当接面22に対して、ねじ山16の呼び径LAに沿うように軸方向にかしめ金具51を移動させる。これにより、かしめ金具51の爪部51Aにより第2当接面22が押圧され、ガスケット20の内周縁部が塑性変形して凹部24が形成されるとともに、各凹部24よりも内側部分が径方向の内側に押し出されて凸部25が形成される。
Next, opposite to FIG. 1, the enveloping portion 11E of the
本実施形態では、ガスケット20は、拡径部41により調芯されているため、ガスケット20にかしめ加工を実施する際に、図5に点線で示すように、調芯冶具52を用いてガスケット20を位置決めする必要がなく、かしめ加工における作業工程数を減数できる。
In this embodiment, since the
なお、ガスケット20の凹部24及び凸部25は、第2当接面22において、壁部座面34と当接して気密性を発揮する領域よりも内側に設けられている。そのため、ガスケット20に凹部24及び凸部25が形成されることにより、シリンダヘッド30とスパークプラグ10との間の気密性が低下することが抑制されている。
In addition, the
また、凸部25は、ガスケット20の第2当接面22側に形成される。このため、凸部25を形成する際に、凸部25が拡径部41と干渉し、LA>LEの関係を満たさない凸部25が形成されることが抑制されている。
Also, the
さらに、かしめ加工では、凸部25に脱落防止に必要な所定の強度を確保するために、かしめ金具51をガスケット20に挿入する深さが制限されている。この挿入深さの制限は、例えばガスケット20の厚みの半分である。かしめ金具51の挿入深さが制限されることで、かしめ金具51がガスケット20に挿入される際に、第2当接面22とは反対側の第1当接面21に圧痕が形成されることが抑制され、シリンダヘッド30とスパークプラグ10との間における気密性の低下を抑制できる。
Furthermore, in the caulking process, the depth of insertion of the caulking fitting 51 into the
その一方、かしめ金具51の挿入深さが制限されると、径方向の内側に凸部25が突出する突出量が制限される。このため、図5に示すように、凸部25と中間部11Dとの間には隙間APが形成されている。
On the other hand, if the insertion depth of the caulking fitting 51 is restricted, the amount by which the
図6は、シリンダヘッド30へのスパークプラグ10の取り付けを示す模式図である。スパークプラグ10の取り付けは、かしめ加工が実施された後、つまり、ハウジング11にガスケット20が組付けられた後に実施される。スパークプラグ10の取り付けでは、シリンダヘッド30のねじ孔33にハウジング11のねじ部11Bを締め付ける。
FIG. 6 is a schematic diagram showing how the
図6に示すように、座部11Cがねじ部11Bよりも上側となる姿勢でスパークプラグ10がシリンダヘッド30に取り付けられる場合、ガスケット20は、プラグ座面17と壁部座面34とのうち、まず壁部座面34に当接する。ガスケット20が壁部座面34のみに当接した状態において、ガスケット20は、凸部25と中間部11Dとの間に形成された隙間APにより、径方向に移動可能となっている。
As shown in FIG. 6, when the
図7は、比較例のスパークプラグ10Aの取り付けを示す模式図である。同図では、図6と同様に、座部11Cがねじ部11Bよりも上側となる姿勢でスパークプラグ10Aがシリンダヘッド30に取り付けられている。
FIG. 7 is a schematic diagram showing attachment of a spark plug 10A of a comparative example. 6, the spark plug 10A is attached to the
比較例のスパークプラグ10Aでは、拡径部41が形成されておらず、中間部11Dには小径部40のみが形成されている。このため、ガスケット20が壁部座面34のみに当接した状態において、ガスケット20が特定の径方向に片寄り、例えば、ガスケット20の左側部分20Lの凸部25が、小径部40に当接する位置まで片寄ることがある。
In the spark plug 10A of the comparative example, the
ねじ部11Bの締め付けにより、ガスケット20は、プラグ座面17に当接し、プラグ座面17及び壁部座面34との間に挟まれる。プラグ座面17はテーパ面であるため、径方向の内側に向かって、軸方向におけるプラグ座面17と壁部座面34の間隔が狭くなっている。
By tightening the threaded
このため、例えば図7に示すように、ガスケット20の左側部分20Lが、ガスケット20の右側部分20Rよりも径方向の内側に位置している状態を想定する。この場合、ねじ部11Bの締め付けによるガスケット20の左側部分20Lの締め付け代が、ガスケット20の右側部分20Rの締め付け代より大きくなる。つまり、ガスケット20の片寄り方向で、ガスケット20の締め付け代に差が生じる。その結果、ガスケット20の片寄り方向で、ガスケット20に作用する圧力に差が生じ、シリンダヘッド30とスパークプラグ10との間の気密性が低下する。
For this reason, as shown in FIG. 7, for example, it is assumed that the
なお、プラグ座面17はテーパ面ではあるが、シリンダヘッド30とスパークプラグ10との間の気密性を確保するために、その傾斜角が小さい値に抑制されている。このため、ガスケット20がプラグ座面17に当接しても、このプラグ座面17によりガスケット20が調芯されることはない。
Although the
一方、図6に示すように、本実施形態のスパークプラグ10では、中間部11Dに拡径部41が形成されている。そして、図4に示したように、ハウジング11では、(LE-LB)>(LD-LC)を満たすように、最大径LCが設定されている。
On the other hand, as shown in FIG. 6, in the
図4に示すように、(LE-LB)/2は、ガスケット20の中心軸がハウジング11の中心軸と一致するようにガスケット20を調芯した場合における凸部25から小径部40までの最小距離を示す。また、(LD-LC)/2は、上記調芯した場合において、ガスケット20の凸部25が形成されていない部分から拡径部41の最大径LCの部分までの最小距離を示す。本実施形態のスパークプラグ10では、(LE-LB)>(LD-LC)を満たすため、ガスケット20が特定の径方向に片寄った場合には、凸部25が小径部40に当接する前に、ガスケット20が拡径部41に当接する。
As shown in FIG. 4, (LE-LB)/2 is the minimum distance from the
ガスケット20が拡径部41に当接した状態で、ねじ部11Bを締め付けると、テーパ状に形成された拡径部41に沿ってガスケット20が移動し、図6に示すように、ガスケット20が調芯される。つまり、本実施形態のスパークプラグ10では、シリンダヘッド30にスパークプラグ10を取り付けることで、ガスケット20の特定の径方向への片寄りが抑制される。その結果、径方向においてガスケット20に作用する圧力に差が生じることが抑制され、シリンダヘッド30とスパークプラグ10との間における気密性を向上させることができる。
When the
また、ガスケット20の特定の径方向への片寄りが抑制されることで、ねじ部11Bの締め付け量を略一定とすることができる。その結果、スパークプラグ10をシリンダヘッド30に取り付ける際に、湾曲した接地電極14に沿った所定平面が所望の方向、例えば燃焼室31内の気流の流れ方向を向くようにスパークプラグ10を取り付けることができ、混合気への着火性を向上させることができる。
In addition, since the
なお、ハウジング11では、LD>LCを満たすように最大径LCが設定されている。このため、拡径部41によりガスケット20が調芯された状態で、ガスケット20が拡径部41に乗り上げることが抑制され、拡径部41によるシリンダヘッド30とスパークプラグ10との間の気密性の低下が抑制されている。
In the
以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。 The embodiment detailed above has the following advantages.
・ガスケット20において、ねじ部11Bのねじ山16の呼び径をLAとし、ガスケット20の凸部25が形成されていない部分の内径をLDとして、LD>LAある。このため、凸部25が形成されていない環状のガスケット20を、軸方向の先端側(ねじ部11B側)から中間部11Dまで挿入できる。
In the
・ガスケット20の凸部25において、ガスケット20の中心軸に最も近い点から中心軸までの距離の2倍をLEとして、LA>LEである。このため、凸部25により、ねじ部11B側へのガスケット20の脱落を防止できる。
- In the
・中間部11Dにおいて、小径部40の径をLBとし、拡径部41の最大径をLCとして、(LE-LB)>(LD-LC)である。このため、ガスケット20が特定の径方向に片寄った場合には、凸部25が小径部40に当接する前に、ガスケット20における凸部25が形成されていない部分が拡径部41に当接する。これにより、スパークプラグ10をシリンダヘッド30に取り付ける際に、シリンダヘッド30のねじ孔33にねじ部11Bを締め付けることにより、拡径部41に沿ってガスケット20を移動してガスケット20を調芯できる。その結果、シリンダヘッド30とスパークプラグ10との間の気密性を向上させることができる。
(LE-LB)>(LD-LC) where LB is the diameter of the
・また、図4に示すように、LC>LAである。このため、ガスケット20をねじ部11B側から中間部11Dまで挿入する際に、ねじ部11Bのねじ山16の呼び径LAよりも大きい拡径部41の最大径LCの部分を用いて、ガスケット20を精度よく調芯できる。これにより、ガスケット20に凸部25を形成する際に、この拡径部41を用いてガスケット20を位置決めできる。その結果、冶具によるガスケット20の位置決めが不要となり、かしめ加工における作業性を向上させることができる。
- Also, as shown in FIG. 4, LC>LA. Therefore, when inserting the
・座部11Cにおいて、プラグ座面17はテーパ面である。このため、スパークプラグ10をシリンダヘッド30に取り付ける際に、プラグ座面17とガスケット20とを径方向の内側から順に当接させることができ、シリンダヘッド30とスパークプラグ10との間の気密性を向上させることができる。
- In the
・プラグ座面17の傾斜角は、シリンダヘッド30とスパークプラグ10との間の気密性を確保するために、小さい値に抑制されている。このため、プラグ座面17によりガスケット20が調芯されることはない。つまり、プラグ座面17のみにより、シリンダヘッド30とスパークプラグ10との間の気密性を確保することと、ガスケット20を調芯することとを両立することができない。
- The inclination angle of the
そこで、本実施形態のハウジング11では、プラグ座面17とは別に、拡径部41が設けられている。プラグ座面17により、シリンダヘッド30とスパークプラグ10との間の気密性が確保され、拡径部41により、ガスケット20が調芯される。つまり、プラグ座面17と拡径部41とが形成されることにより、シリンダヘッド30とスパークプラグ10との間の気密性を確保することと、ガスケット20を調芯することとを両立することができる。
Therefore, in the
・拡径部41において、LD>LCである。このため、拡径部41によりガスケット20が調芯された状態で、ガスケット20が拡径部41に乗り上げることを抑制でき、拡径部41によりシリンダヘッド30とスパークプラグ10との間の気密性が低下することを抑制できる。
- LD>LC in the
・また、拡径部41は、テーパ状に形成されている。このため、スパークプラグ10の取り付けにおいて、拡径部41に沿ってガスケット20を移動させる際に、ガスケット20が拡径部41に乗り上げた状態でガスケット20の移動が停止することを抑制できる。これにより、ガスケット20が拡径部41に乗り上げた状態で、スパークプラグ10がシリンダヘッド30に取り付けられ、拡径部41によりシリンダヘッド30とスパークプラグ10との間の気密性が低下することを抑制できる。
- Moreover, the
・ガスケット20は、角リングである。このため、スパークプラグ10の取り付けにおいて、拡径部41に沿ってガスケット20を移動させる際に、ガスケット20は座部11C側の端部において拡径部41に当接する。これにより、拡径部41によりガスケット20が調芯された状態で、ガスケット20が拡径部41に乗り上げた状態となることを確実に抑制でき、シリンダヘッド30とスパークプラグ10との間における気密性を向上させることができる。
- The
・また、ガスケット20は、中実の環状部材である。このため、スパークプラグ10をシリンダヘッド30に取り付ける際のガスケット20の変形が抑制されている。これにより、中間部11Dに拡径部41を形成した場合でも、変形によりガスケット20が拡径部41に乗り上げることを抑制でき、シリンダヘッド30とスパークプラグ10との間における気密性を向上させることができる。
- Moreover, the
なお、上記実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。上記実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。 It should be noted that the above embodiment can be modified as follows. Parts that are the same as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
・図8,9は、拡径部41の形状の変更例を示す模式図である。図8に示すように、拡径部41は、小径部40側に向けて凸となる環状の曲面状に形成されていてもよく、図9に示すように、拡径部41は、テーパ部と段部とを含んでいてもよい。また、2段テーパなど、多段テーパとなっていてもよい。多段テーパでは、座部11Cに向けて各テーパの傾斜角が小さくなるように、複数のテーパが形成されている。
8 and 9 are schematic diagrams showing examples of changes in the shape of the
・一方、図10は、拡径部41の形状の参考例を示す模式図である。図10に示すように、拡径部41が段のみで(テーパを含まずに)形成されていると、スパークプラグ10の取り付けにおいて、拡径部41に沿ってガスケット20を移動させる際に、ガスケット20が拡径部41の段差部分に引っ掛かり、ガスケット20の移動が停止してしまう。この場合、ガスケット20が拡径部41に乗り上げた状態で、スパークプラグ10がシリンダヘッド30に取り付けられるため、シリンダヘッド30とスパークプラグ10との間の気密性が低下する。
- On the other hand, FIG. 10 is a schematic diagram showing a reference example of the shape of the expanded
・拡径部41において、必ずしもLD>LCである必要はない。例えば、ガスケット20の断面形状が略矩形状であり、その頂点部分に円弧部が形成されている場合には、この円弧部が拡径部41に乗り上げた状態で、ガスケット20が調芯される。そのため、円弧部の大きさによっては、LD=LCでもよければ、LD<LCでもよい。
- It is not always necessary to satisfy LD>LC in the expanded
・拡径部41において、必ずしもLC>LAである必要はなく、LC=LAでもよければ、LC<LAでもよい。
- In the
・ガスケット20に形成される凸部25の数は、必ずしも4個である必要はなく、2,3個でもよければ、5個以上であってもよい。また、凸部25の形成方法も、かしめ加工に限られず、他の公知の形成方法により形成されてもよい。
- The number of
・プラグ座面17は、必ずしもテーパ面である必要はなく、平面であってもよい。
- The
・ガスケット20は、必ずしも中実の環状部材である必要はなく、中空の環状部材であってもよい。
- The
・小径部40の径LBは、必ずしもねじ山16の谷径と等しい必要はなく、ねじ山16の呼び径LAよりも小さければよい。小径部40の径LBは、ねじ山16の谷径以下であることが望ましく、これにより、小径部40を転造ダイスの逃がし部として用いることができる。
The diameter LB of the small-
10…スパークプラグ、11…ハウジング、11B…ねじ部、11C…座部、11D…中間部、16…ねじ山、20…ガスケット、25…凸部、30…シリンダヘッド、33…ねじ孔、40…小径部、41…拡径部。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記主体金具は、
内燃機関のシリンダヘッド(30)に設けられたねじ孔(33)に取り付けるためのねじ山(16)が外周に形成された取り付け部(11B)と、
前記取り付け部よりも径方向外側に突出しており、前記取り付け部が前記ねじ孔に取り付けられることで前記ねじ孔を覆う座部(11C)と、
前記取り付け部と前記座部との間に設けられた中間部(11D)と、を有し、
前記ガスケットが前記中間部の外周に設けられた点火プラグ(10)であって、
前記中間部には、前記取り付け部側の端部に、外径が前記ねじ山の呼び径よりも小さい小径部(40)が形成されるとともに、前記座部側の端部に、前記座部に向けて拡径する拡径部(41)が形成され、
前記ガスケットには、前記ガスケットにおける前記座部側の端部よりも前記取り付け部側に設けられ、前記ガスケットの内周縁部が径方向に突出した複数の凸部(25)が形成され、
前記ねじ山の呼び径をLAとし、前記小径部の径をLBとし、前記拡径部の最大径をLCとし、
前記ガスケットのうち、前記凸部が形成されていない部分の内径をLDとし、前記凸部において前記ガスケットの中心軸に最も近い点から前記中心軸までの距離の2倍をLEとして、
LD>LA>LEであり、(LE-LB)>(LD-LC)である点火プラグ。 A tubular metal shell (11) and an annular gasket (20) provided on the outer periphery of the metal shell,
The metal shell is
a mounting portion (11B) having a thread (16) formed on its outer periphery for mounting in a threaded hole (33) provided in a cylinder head (30) of an internal combustion engine;
a seat portion (11C) that protrudes radially outward from the mounting portion and covers the screw hole by attaching the mounting portion to the screw hole;
an intermediate portion (11D) provided between the mounting portion and the seat portion;
A spark plug (10) in which the gasket is provided on the outer periphery of the intermediate portion,
In the intermediate portion, a small-diameter portion (40) having an outer diameter smaller than the nominal diameter of the screw thread is formed at the end on the mounting portion side, and the seat portion is formed at the end on the seat portion side. An enlarged diameter portion (41) is formed that expands toward
The gasket is provided with a plurality of projections (25) provided closer to the mounting portion than the end portion of the gasket on the seat portion side, and projecting radially from the inner peripheral edge portion of the gasket,
Let LA be the nominal diameter of the thread, LB be the diameter of the small diameter portion, and LC be the maximum diameter of the enlarged diameter portion,
Let LD be the inner diameter of a portion of the gasket where the convex portion is not formed, and let LE be twice the distance from the point closest to the central axis of the gasket in the convex portion to the central axis,
A spark plug where LD>LA>LE and (LE-LB)>(LD-LC).
LD>LCである請求項1に記載の点火プラグ。 At the enlarged diameter portion,
2. The spark plug of claim 1, wherein LD>LC.
LC>LAである請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の点火プラグ。 At the enlarged diameter portion,
5. The spark plug according to any one of claims 1 to 4, wherein LC>LA.
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