JP7274373B2 - スパークプラグ - Google Patents

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Description

本発明は、スパークプラグに関する。
特許文献1には、プレイグニッションの発生を抑制するためのスパークプラグが開示されている。特許文献1に記載されたスパークプラグのハウジングは、スパークプラグが内燃機関に取り付けられた状態において燃焼室内に露出する先端筒部を有する。そして、先端筒部には、その外周面から内周面まで貫通する貫通孔が形成されている。当該貫通孔は、絶縁碍子の先端部に向かって開口している。これにより、貫通孔を通って絶縁碍子の先端部に流れる混合気の気流を確保し、絶縁碍子の先端部が高温化することに起因するプレイグニッションの発生を抑制しようとしている。
特開2017-157451号公報
しかしながら、特許文献1に記載のスパークプラグにおいては、ハウジングと絶縁碍子の先端部との間に形成されるポケット内に混合気が滞留し、滞留した混合気が高温化し、プレイグニッションが発生することが懸念される。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、プレイグニッションの発生を抑制しやすいスパークプラグを提供しようとするものである。
本発明の第1の態様は、筒状のハウジング(2)と、
前記ハウジングの内側に保持された絶縁碍子(3)と、
先端部が突出するように前記絶縁碍子の内側に保持された中心電極(4)と、
前記ハウジングに接続された接地電極(5)と、を備え、
前記ハウジングは、部分的に内周側に突出するハウジング係止部(21)を有し、
前記絶縁碍子は、前記ハウジング係止部の基端側の座面(211)に係止される碍子係止部(31)を有し、
前記ハウジングの内周面における前記ハウジング係止部よりも先端側の領域である先端筒面(22)には、凸部又は凹部からなる導風部(220)が形成されており、
前記導風部は、前記接地電極の前記ハウジング側の端部に隣接する部位と、基端側を向くとともに、基端側に向かうにつれてプラグ周方向の一方側へ向かうよう螺旋状に形成された螺旋導風面(222c)とを備え、
前記導風部は、前記接地電極と隣接する部位からプラグ軸方向に形成された前記凸部又は前記凹部であるストレート部(221)と、前記ストレート部につながるよう形成された前記螺旋導風面とを有する、スパークプラグ(1)にある。
本発明の第2の態様は、筒状のハウジング(2)と、
前記ハウジングの内側に保持された絶縁碍子(3)と、
先端部が突出するように前記絶縁碍子の内側に保持された中心電極(4)と、
前記ハウジングに接続された接地電極(5)と、を備え、
前記ハウジングは、部分的に内周側に突出するハウジング係止部(21)を有し、
前記絶縁碍子は、前記ハウジング係止部の基端側の座面(211)に係止される碍子係止部(31)を有し、
前記ハウジングの内周面における前記ハウジング係止部よりも先端側の領域である先端筒面(22)には、凸部又は凹部からなる導風部(220)が形成されており、
前記導風部は、前記接地電極の前記ハウジング側の端部に隣接する部位と、基端側を向くとともに、基端側に向かうにつれてプラグ周方向の一方側へ向かうよう螺旋状に形成された螺旋導風面(222c)とを備え、
前記導風部は、前記凹部によって構成されており、前記接地電極の内周側の面は、外周側に凹むよう形成されるとともに、前記凹部によって構成される前記導風部と連続的に形成された接地凹部(511)を有する、スパークプラグ(1)にある。
前記態様のスパークプラグにおいて、ハウジングの先端筒面には、凸部又は凹部からなる導風部が形成されている。そして、導風部は、接地電極のハウジング側の端部に隣接する部位と、基端側を向くとともに、基端側に向かうにつれてプラグ周方向の一方側へ向かうよう螺旋状に形成された螺旋導風面とを備える。それゆえ、ポケット内の掃気を促進でき、プレイグニッションの発生を抑制することができる。
すなわち、燃焼室内の気流の一部は、接地電極にぶつかり、ハウジングと絶縁碍子との間に形成されるポケットに導入される。接地電極にぶつかりポケット内に導入された気流は、接地電極に隣接するよう形成された導風部によってガイドされる。ここで、螺旋導風面は基端側を向くとともに基端側に向かうにつれてプラグ周方向の一方側へ向かうよう螺旋状に形成されているため、気流は螺旋導風面にガイドされることで、ポケット中を螺旋状に流れる。これにより、ポケット内全体の掃気を促進しやすい。その結果、ポケット内が高温化してプレイグニッションが発生することを抑制することができる。
以上のごとく、前記態様によれば、プレイグニッションの発生を抑制しやすいスパークプラグを提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
実施形態1における、スパークプラグの先端部の正面図。 図1の、II-II線矢視断面図。 図2の、III-III線矢視断面図。 実施形態1における、ハウジング及び接地電極のX方向及びZ方向に平行な断面図。 実施形態1における、ハウジング及び接地電極のY方向及びZ方向に平行な断面図。 実施形態1における、導風部のストレート部周辺の拡大断面図。 実施形態1における、螺旋溝の長手方向に直交する断面図。 実施形態1における、スパークプラグを備えた内燃機関の断面図であって、スパークプラグの周囲を流れる混合気の気流の流れの様子を示す模式図。 実施形態1における、スパークプラグを備えた内燃機関の、スパークプラグの先端側から見た正面図であって、スパークプラグの周囲を流れる混合気の気流の流れの様子を示す模式図。 実施形態1における、凹部からなる導風部の底面と、これに隣接する面との間の角部の別形態を示す断面図。 実施形態1における、凹部からなる導風部の底面に隣接する面の別形態を示す断面図。 実験例1における、スパークプラグを備えた内燃機関の断面図。 実験例1における、スパークプラグを備えた内燃機関の断面図であって、スパークプラグの先端部周囲を流れる気流の様子を説明するための図。 実験例1における、スパークプラグを備えた内燃機関の、スパークプラグの先端側から見た正面図であって、スパークプラグの先端部周囲を流れる気流の様子を説明するための図。 実験例1における、測定点A1~A5の流速を示すグラフ。 実験例1における、測定点B1~B5の流速を示すグラフ。 実験例2における、L2/L1と流速の関係を示すグラフ。 実験例3における、L3/L1と流速の関係を示すグラフ。 実施形態2における、ハウジング及び接地電極の、Y方向及びZ方向に平行な断面図。 図19の、XX-XX線矢視断面図。 参考形態1における、ハウジング及び接地電極の、Y方向及びZ方向に平行な断面図。 参考形態1における、ハウジング及び接地電極の、X方向及びZ方向に平行な断面図。 図22の、XXIII-XXIII線矢視断面図。 参考形態2における、ハウジング及び接地電極の、Y方向及びZ方向に平行な断面図。 図24の、XXV-XXV線矢視断面図。 実施形態3における、スパークプラグの先端部の正面図。 図26の、XXVII-XXVII線矢視断面図。 図26の、XXVIII-XXVIII線矢視断面図。 実施形態3における、ハウジング及び接地電極の、Y方向及びZ方向に平行な断面図。 実施形態4における、スパークプラグの先端部の正面図。 実施形態5における、スパークプラグの先端部の正面図。 実施形態5における、スパークプラグの先端部の側面図。 実施形態5における、スパークプラグの先端部の側面図であって、放電火花が引き伸ばされる様子を示す図。 実施形態6における、接地電極の斜視図。 実施形態6における、スパークプラグの先端部の側面図であって、放電火花が引き伸ばされる様子を示す図。 実施形態7における、ハウジング及び接地電極の、Y方向及びZ方向に平行な断面図。 実施形態7における、ハウジング及び接地電極の、X方向及びZ方向に平行な断面図。 図37の、XXXVIII-XXXVIII線矢視断面図。
(実施形態1)
スパークプラグの実施形態につき、図1~図9を用いて説明する。
本形態のスパークプラグ1は、図1、図2に示すごとく、ハウジング2と絶縁碍子3と中心電極4と接地電極5とを備える。
ハウジング2は、筒状に形成されている。絶縁碍子3は、ハウジング2の内側に保持されている。中心電極4は、先端部が突出するように絶縁碍子3の内側に保持されている。接地電極5は、ハウジング2に接続されている。
図2に示すごとく、ハウジング2は、部分的に内周側に突出するハウジング係止部21を有する。絶縁碍子3は、ハウジング係止部21の基端側の座面211に係止される碍子係止部31を有する。
ハウジング2の内周面におけるハウジング係止部21よりも先端側の領域を先端筒面22とする。先端筒面22には、凹部からなる導風部220が形成されている。導風部220は、接地電極5のハウジング2側の端部に隣接するように形成されている。
図1、図4、図5に示すごとく、導風部220は、螺旋導風面222cを備える。螺旋導風面222cは、基端側を向く面であり、基端側に向かうにつれてプラグ周方向の一方側へ向かうよう螺旋状に形成されている。
以後、本形態につき詳説する。
スパークプラグ1は、例えば、自動車、コージェネレーション等の内燃機関における着火手段として用いることができる。プラグ軸方向Zにおけるスパークプラグ1の一端は、図示しない点火コイルと接続され、プラグ軸方向Zにおけるスパークプラグ1の他端は、内燃機関の燃焼室内に配される。
なお、スパークプラグ1の中心軸をプラグ中心軸Cという。また、プラグ軸方向Zとは、プラグ中心軸Cが延在する方向であり、以後Z方向という。また、Z方向の一方側であり、スパークプラグ1における点火コイルと接続される側(例えば、図1、図2の上側)を基端側といい、その反対側であり、スパークプラグ1における燃焼室内に配される側(例えば、図1、図2の下側)を先端側という。また、スパークプラグ1の周方向をプラグ周方向といい、スパークプラグ1の径方向をプラグ径方向という。また、Z方向に直交する方向であって、後述する接地電極5の立設部51からの延設部52の延設方向をX方向という。そして、X方向とZ方向との双方に直交する方向をY方向という。
ハウジング2は、鉄、ニッケル、鉄ニッケル合金、ステンレス等の耐熱性金属材料を筒状に形成してなる。図8に示すごとく、スパークプラグ1は、ハウジング2において内燃機関のプラグホールに取り付けられる。
ハウジング2の先端部の外周部には、取付ネジ部23が形成されている。取付ネジ部23は、スパークプラグ1が取り付けられるエンジンヘッド11のプラグホールに形成された雌ネジ穴111に螺合できるよう構成されている。スパークプラグ1は、取付ネジ部23をプラグホールの雌ネジ穴111に螺合することにより、エンジンヘッド11に取り付けられる。スパークプラグ1がエンジンヘッド11に取り付けられた状態においては、スパークプラグ1の先端部が燃焼室内に曝される。
前述のごとく、ハウジング2の内周面のうち、ハウジング係止部21の先端位置から先端側の部位を先端筒面22とする。先端筒面22の主面223、すなわち先端筒面22における最も大きな面は、円筒状に形成されている。先端筒面22の主面223は、Z方向の各位置において、同等の内径を有する。
図2、図4、図5に示すごとく、先端筒面22には、先端筒面22の主面223よりも外周側に凹む凹部からなる導風部220が形成されている。導風部220は、接地電極5と隣接する部位からZ方向に沿ってまっすぐ形成されたストレート部221と、ストレート部221につながるとともに螺旋状に形成された螺旋溝222とを備える。
ストレート部221は、ハウジング2の先端縁から形成されているとともに、先端が開放されている。図5に示すごとく、ストレート部221は、内周側から見た形状が、Z方向に長尺な長方形状を呈している。
図2、図4、図6に示すごとく、ストレート部221において内周側を向くストレート底面221aは、先端側に向かうほど内周側に向かうようテーパ状に形成されている。ストレート部221の基端部につながるよう、螺旋溝222が形成されている。
図4、図5に示すごとく、螺旋溝222は、ストレート部221との接続部から基端側に向かうにつれてプラグ周方向の一方側に向かうよう螺旋状に形成されている。螺旋溝222は、内周側を向く螺旋底面222aと、螺旋溝222の形成方向に直交する方向の螺旋底面222aの両端から内周側に向かって形成されるとともに互いに対向する一対の螺旋側面222bとを備える。本形態において、螺旋溝222の一対の螺旋側面222bにおける基端側の螺旋側面222bが、前述の螺旋導風面222cである。
螺旋導風面222cは、その長手方向において一定の幅に形成されている。螺旋導風面222cの形成方向は、Z方向に延在する直線に対して45°以下で交わる。螺旋導風面222cは、Z方向における先端筒面22の半分以上の長さを有する。
図3~図5に示すごとく、螺旋導風面222cは、プラグ周方向の1周以下の螺旋状に形成されている。本形態において、螺旋導風面222cは、プラグ周方向の1/2周以下の螺旋状に形成されており、具体的には略1/4周の領域に形成されている。
図6、図7に示すごとく、凹部からなる導風部220の底面(すなわちストレート底面221a及び螺旋底面222a)と、これに隣接する面とがなす角αは、鈍角である。なお、これについては、図6、図7以外の図においては適宜省略している。
導風部220を形成することにより、ハウジング2内周面に形成される角部は、その角が丸められた曲面状(アール状)に形成されていてもよい。例えば、螺旋側面222bと先端筒面22の主面223との間になす角部を、螺旋側面222bと先端筒面22の主面223とを滑らかにつなぐアール状に形成することができる。これにより、導風部220の周囲に電界が集中する部位が生じ、ハウジング2の先端筒面22と中心電極4との間において絶縁破壊が生じることを抑制することができる。
また、図10に一例を示すごとく、凹部からなる導風部220の底面(すなわちストレート底面221a及び螺旋底面222a)と、これに隣接する面とがなす角部βは、当該隣接する面同士を滑らかにつなぐ曲面状に形成されていてもよい。また、図11に一例を示すごとく、凹部からなる導風部220の底面(すなわちストレート底面221a及び螺旋底面222a)に隣接する面は、Z方向に直交する面状に形成されていてもよい。
図2、図4、図5に示すごとく、ハウジング2の先端面には、接地電極5が接続されている。接地電極5は、ハウジング2の先端面から先端側に向かってZ方向に形成された立設部51と、立設部51から屈曲部を介して内周側に向かって、X方向に延設された延設部52とを備える。
立設部51は、Z方向に沿ってまっすぐ形成されている。プラグ周方向において、立設部51は、ストレート部221と同位置に形成されている。立設部51のY方向の中央位置(図3の一点鎖線の位置)は、Y方向におけるプラグ中心軸のCの位置と略同位置である。Z方向から見たときの立設部51の内周面の法線方向は、プラグ径方向であり、立設部51とプラグ中心軸Cとの並び方向である。
図2、図4~図6に示すごとく、立設部51の内周側の面は、外周側に凹むよう形成されるとともに、ハウジング2の導風部220の上端と連続的に形成された接地凹部511を有する。接地凹部511は、立設部51の内周面におけるZ方向の中央部から基端縁まで形成されている。
図2、図4、図6に示すごとく、接地凹部511は、基端側に向かうほど外周側に向かうようテーパ状に形成されている。そして、接地凹部511とストレート部221のストレート底面221aとは、略同等の傾きで、略面一に形成されている。また、図5に示すごとく、接地凹部511とストレート底面221aとは、互いに略同一の幅であるとともに、互いにプラグ周方向の両端の位置を揃えて配されている。
図1、図2に示すごとく、延設部52の一部は、中心電極4の先端面41とZ方向に対向している。延設部52は、周囲よりも基端側に向かって突出する接地突出部53を有する。
接地電極5は、接地突出部53以外を構成する母材と、接地突出部53を構成する貴金属チップとを備える。接地電極5の母材はニッケル基合金等からなる母材からなる。なお、接地電極5の母材の内側には、熱伝導性に優れた材料が内包されていてもよい。接地電極5のチップは、イリジウム、白金等の貴金属又はその合金等からなり、母材に接合されている。
接地突出部53(チップ)は、中心電極4の先端面41とZ方向に対向しており、中心電極4の先端面41との間に、火花放電を形成するための放電ギャップGを形成している。スパークプラグ1は、放電ギャップGにおいて火花放電を行うことにより、燃焼室内の混合気に着火する。
図8、図9に示すごとく、内燃機関におけるスパークプラグ1の取付姿勢は、エンジン点火時期に、スパークプラグ1の先端部周囲を通る混合気の主流MSの上流側が、立設部51に対して延設部52が延設される側となる姿勢である。スパークプラグ1がこの姿勢で内燃機関に取り付けられた場合、混合気の主流MSが立設部51に衝突して主流が後述のポケットP内に導かれやすいことが分かっている。また、これに伴い、スパークプラグ1がこの姿勢で内燃機関に取り付けられた場合、ポケットP内に混合気が滞留しやすく、プレイグニッションの発生や、不完全燃焼によるカーボンの付着、堆積を招きやすいことが分かっている。そこで、本形態は、最もプレイグニッションの発生やカーボンの付着、堆積が懸念される姿勢で内燃機関に取り付けられた場合であっても、ハウジング2の先端筒面22に導風部220を設けることで、ポケットP内の掃気を促進している。この原理の詳細は、後述する。
なお、前記主流MSの向きは、例えばスパークプラグ1が取り付けられる内燃機関の吸気バルブと排気バルブとが並ぶ向きとすることができる。また、内燃機関に対する、スパークプラグ1のプラグ周方向の姿勢は、例えば、ハウジング2の取付ネジ部23のネジの切り方等により、調整することができる。その他にも、例えば、取付ネジ部23の基端側に、エンジンヘッド11とハウジング2とで挟持されるスペーサ又はガスケットを配し、エンジンヘッド11に対するスパークプラグ1の螺合の止まり位置を調整することで、スパークプラグ1のプラグ周方向の姿勢を調整してもよい。
図2に示すごとく、ハウジング2の内周面は、先端筒面22の基端側に隣接する位置に、ハウジング係止部21を有する。ハウジング係止部21は、ハウジング2の内周面の一部が先端筒面22の主面223よりも内周側に突出している。ハウジング係止部21は、取付ネジ部23の内周側の部位に形成されている。図3に示すごとく、ハウジング係止部21は、ハウジング2の内周面の全周にわたって形成されており、全体として円環状を呈している。
図2に示すごとく、ハウジング係止部21の基端側の面である座面211は、Z方向の先端側へ向かうほど、プラグ径方向の内周側へ向かうテーパ状に形成されている。座面211は、プラグ周方向の全周にわたって形成されている。座面211は、円環状に形成されている。座面211は、図示しないパッキンを介して絶縁碍子3を係止している。
図4に示すごとく、Z方向における座面211の先端からハウジング2の先端面までの長さを長さL1[mm]とする。また、Z方向における導風部220の長さを長さL3[mm]とする。このとき、長さL1と長さL3とは、0.5≦L3/L1の関係を満たす。また、Z方向におけるストレート部221の長さを長さL2[mm]とする。このとき、長さL1と長さL2とは、0.1≦L2/L1≦0.5の関係を満たす。
図2に示すごとく、絶縁碍子3は、アルミナ等の絶縁材を筒状に形成してなる。絶縁碍子3は、先端側の部位と基端側の部位とをハウジング2から突出させつつ、碍子係止部31においてハウジング2に保持されている。
碍子係止部31は、外周面がZ方向の先端側へ向かうほど、プラグ径方向の内周側へ向かうテーパ状に形成されている。碍子係止部31は、プラグ周方向の全周にわたって形成されている。碍子係止部31は、円環状のハウジング係止部21とのシール性を確保すべく円環状に形成されている。
図示は省略するが、座面211と碍子係止部31との間に挟まれたパッキンは、円環状を呈しており、全周にわたって座面211と碍子係止部31との双方に密着している。つまり、座面211と碍子係止部31との間は、パッキンにより、全周にわたってシールされている。図2に示すごとく、絶縁碍子3は、碍子係止部31から先端側に形成された碍子脚部33を有する。
碍子脚部33は、Z方向の先端側へ向かうほど外周面が縮径するよう形成されている。碍子脚部33の先端部位は、ハウジング2の先端から突出している。碍子脚部33の外周面は、Z方向に直交する断面形状が円形である。
プラグ径方向のハウジング2と絶縁碍子3との間に、先端側が開放されたポケットPが形成されている。本形態において、ハウジング2の先端筒面22の主面223は、Z方向において一定の内径を有する一方、絶縁碍子3の碍子脚部33の外周面が、先端側に向かうほど縮径している。そのため、ポケットPにおける先端筒面22と碍子脚部33との間の部位は、基端側に向かうほど、プラグ径方向の寸法が小さくなるとともにZ方向に直交する断面積が小さくなる。
絶縁碍子3の内側には、中心電極4が配されている。中心電極4は、母材と母材の先端に接合されたチップとからなる。中心電極4の母材は、ニッケル基合金等の導電材料からなる円柱体であり、内部にCu等の熱伝導性に優れた金属材料が配されている。チップは、イリジウム、白金等の貴金属又はその合金等からなる。
中心電極4は、絶縁碍子3の先端の領域に配されており、絶縁碍子3に保持されている。中心電極4は、先端部を絶縁碍子3から先端側に突出させている。
次に、本形態の作用効果につき説明する。
本形態のスパークプラグ1において、ハウジング2の先端筒面22には、凹部からなる導風部220が形成されている。そして、導風部220は、接地電極5のハウジング2側の端部に隣接する部位と、基端側を向くとともに、基端側に向かうにつれてプラグ周方向の一方側へ向かうよう螺旋状に形成された螺旋導風面222cとを備える。それゆえ、ポケットP内の掃気を促進でき、プレイグニッションの発生を抑制することができる。この原理については、次のように推測することが可能である。
図8、図9に示すごとく、スパークプラグ1の先端部周囲を通る混合気の主流MSの下流側が、プラグ中心軸Cに対する立設部51が配された側となる姿勢でスパークプラグ1が内燃機関に取り付けられた場合、放電ギャップG周辺をX方向に通過する気流Fは、接地電極5の立設部51の内周面に衝突し、Z方向に沿うよう基端側に向かって曲げられる。そして、基端側に向かう気流Fは、立設部51の接地凹部511に沿って流れ、ポケットP内に流入する。
ポケットPに進入した気流Fは、接地凹部511と連続的に形成された導風部220のストレート部221に沿って流れた後、螺旋溝222の螺旋導風面222cにより、その方向が螺旋導風面222cに沿った螺旋状に曲げられる。これにより、ポケットP内において、気流Fが、プラグ周方向の広い範囲に、かつ、Z方向におけるポケットPの奥側(基端側)の領域にまで導かれやすく、ポケットP内にて気流が滞留することが抑制される。
以上の原理から、本形態のスパークプラグ1においては、ポケットP内全体での気流の停滞を防止しやすく、ポケットP内の掃気を促進することができるものと推測できる。
また、導風部220は、接地電極5と隣接する部位からZ方向に形成されたストレート部221と、ストレート部221につながるよう形成された螺旋導風面222cとを有する。これにより、接地電極5の立設部51の内周面にぶつかり、ポケットP内に進入した気流は、ストレート部221を通って螺旋導風面222cへ滑らかに導かれる。それゆえ、ポケットP外からポケットP内へ、滑らかに気流を流入しやすく、これによってもポケットP内の掃気を向上させやすい。
また、Z方向における座面211の先端からハウジング2の先端面までの長さを長さL1と、Z方向におけるストレート部221の長さを長さL2とは、0.1≦L2/L1≦0.5の関係を満たす。これにより、ポケットP内の気流の流速を確保しやすい。これについては、後述の実験例において裏付けられる。
また、Z方向における座面211の先端からハウジング2の先端面までの長さL1と、Z方向における導風部220の長さL3とは、0.5≦L3/L1の関係を満たす。これにより、ポケットP内における気流の流速を確保しやすい。これについては、後述の実験例において裏付けられる。
また、導風部220は、凹部によって構成されており、接地電極5の内周側の面は、外周側に凹むよう形成されるとともに、凹部によって構成される導風部220と連続的に形成された接地凹部511を有する。それゆえ、接地電極5の立設部51に衝突した気流は、接地凹部511から凹部により構成された導風部220に滑らかに導かれる。これにより、ポケットP内の各部における気流の流速を一層確保しやすく、ポケットP内の掃気を向上させやすい。
以上のごとく、本形態によれば、プレイグニッションの発生を抑制しやすいスパークプラグを提供することができる。
(実験例1)
本例は、図12に示すごとく、導風部(図2~図5の符号220参照)を有さないハウジング92を備えたスパークプラグ9において、ポケットP内の各部における気流の流速をシミュレーションにより確認した例である。
本例のスパークプラグ1は、実施形態1のスパークプラグ1と基本構造を同様としつつ、ハウジング92の先端筒面922が、導風部を備えず、全体的に円筒状に形成されている。また、本例のスパークプラグ91において、接地電極95の立設部951の内周面は、接地凹部(図2~図5の符号511参照)を備えず、プラグ径方向に直交する平面状に形成されている。
本例においては、スパークプラグ1の先端部周囲に、プラグ中心軸Cに対する立設部951側が下流側となる向きの気流が流れた場合において、ポケットP内に生じる気流の流速を確認した。ここで、かかる姿勢でスパークプラグ91を内燃機関に取り付けた場合に想定される、ポケットP内に生じる気流の概ねの流れにつき、図13、図14を用いて説明する。
図13、図14に示すごとく、スパークプラグ91の先端部周囲を通る混合気の主流MSの下流側が、プラグ中心軸Cに対する立設部51側となる姿勢でスパークプラグ91が内燃機関に取り付けられた場合、放電ギャップG周辺を、プラグ中心軸Cと立設部951との並び方向に通過する気流F1は、接地電極95の立設部951に衝突し、Z方向に沿うよう曲げられ、ポケットPの開放部からポケットPに進入する。ポケットPに進入した気流F2は、ポケットPの奥側に向かってZ方向に進入する。
ポケットPは、その基端側が閉じられているため、ポケットP内をポケットPの奥側に向かって進入する気流F2は、ポケットPの奥側において、プラグ周方向に曲げられ、プラグ周方向の両側に流れるようになる。
そして、プラグ周方向の両側に流れる気流F3は、ポケットPにおける、プラグ中心軸Cを挟んで立設部951と反対側の領域でぶつかり、次はポケットPの開放側に向かってZ方向に曲げられる。曲げられた気流F4は、ポケットPの開放部からポケットPの外部へ流出する。以上のような流れが想定される。
そこで、本例においては、前述の気流の流れがうまく生じているかを確認すべく、図12に示すごとく、ポケットPにおけるプラグ周方向の立設部951が形成された位置と同じ位置に配された5つの測定点A1~A5と、プラグ周方向の立設部51から180°ずれた位置に配された5つの測定点B1~B2とにおける気流の流速を確認した。
測定点A1~A5は、Z方向において、3mm置きに配されおり、先端側から順に、A1、A2、A3、A4、A5とする。同様に、測定点B1~B5は、Z方向において、3mm置きに配されおり、先端側から順に、B1、B2、B3、B4、B5とする。
測定点A1及び測定点B1は、ポケットPの先端、すなわちハウジング2の先端の位置にある。また、測定点A5及び測定点B5から基端側に3mm離れた位置には、座面211が配されている。
そして、クランク角度50°BTDCのときの、各測定点の流速を確認した。結果を図15、図16に示す。
まず、図15から、測定点A2からポケットPの奥側に向かうにつれて、ポケットP内の気流の流速が遅くなることが分かった。これは、ポケットPは、奥側に向かうにつれてプラグ径方向の寸法が小さくなり、気流がポケットPの奥側まで到達し難いことにあるものと考えられる。
また、図16から、測定点B2~B4において、気流の流速は0[m/s]に近い値となっていることが分かる。すなわち、測定点B2~B5においては、気流の流れが略生じておらず、気流が淀んでいることが分かる。
(実験例2)
本例は、図17に示すごとく、Z方向における座面211の先端からハウジング2の先端面までの長さL1に対する、Z方向におけるストレート部221の長さL2の割合L2/L1を種々変更した場合の、ポケットP内の気流の流速への影響を、シミュレーションにより確認した例である。なお、以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
本例においては、実施形態1と基本構造を同様としたスパークプラグ1において、長さL1を固定しつつ長さL2を種々変更することにより、L2/L1を種々変更した。また、螺旋溝222は、基端位置を固定しつつ、先端位置をL2の変動に合わせて変動させた。すなわち、螺旋溝222の先端位置は、実施形態1と同様に、ストレート部221の基端位置とし、長さL2が大きくなるほど、基端側に位置させた。これに伴い、螺旋溝222のZ方向の長さは、長さL2が長くなるほど、小さくなる。そして、螺旋溝222は、その先端位置と基端位置とを滑らかにつなぐ螺旋状に形成した。また、Z方向における導風部220の長さL3は、0.3×L1で固定した。
本例においては、実験例1と同様、スパークプラグ1の先端部周囲に、プラグ中心軸Cに対する立設部51側が下流側となる向きの気流が流れた場合において、ポケットP内に生じる気流の流速を確認した。また、本例における流速の測定点は、プラグ周方向における立設部51から180°ずれた位置であって、ポケットP内における座面211から6mm離れた位置である。これは、実験例1において、流速が略0[m/s]となった測定点B4に相当する位置である。
そして、実験例1と同様、クランク角度50°BTDCのときの、測定点の流速を確認した。結果を図17に示す。なお、図17においては、グラフの下側に向かうほど、流速の絶対値が向上しており、グラフの下側ほど流速が速いことを示す。
図17から、L2/L1が0.8以下のとき、測定点の流速が上昇しやすいことが分かる。すなわち、L2/L1を0.8以下とすることで、接地電極5の立設部51に衝突してポケットP内に流入する気流が、導風部220によってプラグ周方向における立設部51が形成された位置と180°ずれた側まで導かれやすいことが分かる。更に、L2/L1が、0.1≦L2/L1≦0.5を満たすことにより、一層測定点において高い流速を得ることができることが分かる。すなわち、L2/L1が、0.1≦L2/L1≦0.5を満たすことにより、ポケットP全体の掃気を促進しやすいことが分かる。
(実験例3)
本例は、図18に示すごとく、Z方向における座面211の先端からハウジング2の先端面までの長さL1に対する、Z方向における導風部220の長さL3の割合L3/L1を種々変更した場合の、ポケットP内の気流の流速への影響を、シミュレーションにより確認した例である。
本例においては、実施形態1と基本構造を同様としたスパークプラグ1において、長さL1を固定しつつ長さL3を種々変更することにより、L3/L1を種々変更した。導風部220の長さL3は、Z方向におけるストレート部221の長さL2を、0.2×L1で固定しつつ、Z方向における螺旋溝222の長さを種々変更することにより調整した。すなわち、L3が小さくなるほど、螺旋溝222の基端位置を先端側に移動させ、螺旋溝222のZ方向の長さが小さくなるようにした。そして、螺旋溝222は、その先端位置と基端位置とを滑らかにつなぐ螺旋状に形成した。
本例においても、実験例2と同様、スパークプラグ1の先端部周囲に、プラグ中心軸Cに対する立設部51側が下流側となる向きの気流が流れた場合において、ポケットP内に生じる気流の流速を確認した。また、本例における流速の測定点は、実験例2と同様とした。すなわち、本例における流速の測定点は、プラグ周方向における立設部51から180°ずれた位置であって、ポケットP内における座面211から6mm離れた位置である。これは、実験例1において、流速が略0[m/s]となった測定点B4に相当する位置である。
そして、実験例2と同様、クランク角度50°BTDCのときの、測定点の流速を確認した。結果を図18に示す。なお、図18においては、グラフの下側に向かうほど、流速の絶対値が向上しており、グラフの下側ほど流速が速いことを示す。
図18から、L3/L1が0.4以上のとき、測定点の流速が上昇しやすいことが分かる。すなわち、L3/L1を0.4以上とすることで、接地電極5の立設部51に衝突してポケットP内に流入する気流が、導風部220によってプラグ周方向における立設部51が形成された位置と180°ずれた側まで導かれやすいことが分かる。更に、L3/L1を0.5以上とすることにより、一層測定点において高い流速を得ることができることが分かる。すなわち、L3/L1を0.5以上とすることにより、ポケットP全体の掃気を促進しやすいことが分かる。
(実施形態2)
本形態は、図19、図20に示すごとく、ストレート部221からプラグ周方向の両側に螺旋溝222を形成した形態である。すなわち、一方の螺旋溝222は、ストレート部221との接続部から基端側に向かうにつれてプラグ周方向の一方側に向かうよう螺旋状に形成されており、他方の螺旋溝222は、ストレート部221との接続部から基端側に向かうにつれてプラグ周方向の他方側に向かうよう螺旋状に形成されている。
これに伴い、一方の螺旋溝222における、螺旋導風面222cは、基端側に向かうほどプラグ周方向の一方側へ向かう螺旋状に形成されており、他方の螺旋溝222における螺旋導風面222cは、基端側に向かうほどプラグ周方向の他方側へ向かう螺旋状に形成されている。
その他は、実施形態1と同様である。
本形態のスパークプラグ1は、基端側に向かうにつれてプラグ周方向の一方側へ向かうよう螺旋状に形成された螺旋導風面222cと、基端側に向かうにつれてプラグ周方向の他方側へ向かうよう螺旋状に形成された螺旋導風面222cと、を有する。それゆえ、接地電極5の立設部51の内周面に衝突してポケットP内に流入された気流は、2つの螺旋導風面222cに沿って、プラグ周方向の両側に分かれてポケットP内を旋回することとなる。これにより、ポケットPにおけるプラグ周方向の全体において、気流の流速を確保しやすく、ポケットP内の混合気の掃気を促進しやすい。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
参考形態1
本形態は、図21~図23に示すごとく、実施形態1と基本構造を同様としつつ、導風部220の形状を変更した形態である。
本形態において、導風部220は、先端側が開放された凹部によって形成されている。図23に示すごとく、導風部220は、プラグ周方向における1/4周以上、1/2周以下の領域に形成されており、導風部220のプラグ周方向の端部は、プラグ周方向の接地電極5の立設部51の位置と同位置に形成されている。なお、図21~図23に示すごとく、本形態において、接地電極5は、接地凹部(図2~図5の符号511参照)が形成されていない例を示したが、形成されていてもよい。
導風部220の基端縁の面であって、先端側を向く面が螺旋導風面222cを構成している。螺旋導風面222cは、基端側へ向かうほどプラグ周方向の一方側へ向かう螺旋状に形成されている。
その他は、実施形態1と同様である。
本形態においては、ハウジング2に対して導風部220を形成しやすく、スパークプラグ1の生産性を向上させやすい。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
参考形態2
本形態は、図24、図25に示すごとく、参考形態1と基本構造を同様としつつ、導風部220のプラグ周方向の形成範囲を構成した形態である。
導風部220は、プラグ周方向における立設部51が形成された領域、及びその両側の領域に形成されている。そして、導風部220には、その基端縁の面であって、先端側を向く2つの螺旋導風面222cが形成されている。図24に示すごとく、一方の螺旋導風面222cは、基端側へ向かうほどプラグ周方向の一方側へ向かう螺旋状に形成されており、他方の螺旋導風面222cは、基端側へ向かうほどプラグ周方向の他方側へ向かう螺旋状に形成されている。2つの螺旋導風面222cは、プラグ周方向における立設部51の中央位置において滑らかにつながっている。
その他は、参考形態1と同様である。
本形態においては、実施形態2及び参考形態1と同様の作用効果を有する。
実施形態3
本形態は、図26~図29に示すごとく、基本構造を実施形態1と同様としつつ、Z方向から見たとき、立設部51から延設部52が延設する方向であるX方向に直交するY方向において、立設部51の中心位置が、プラグ中心軸Cと異なる位置にある形態である。
接地電極5の全体は、プラグ中心軸Cに対して、Y方向の一方側にずれた位置に配されている。
図27に示すごとく、立設部51の基端部は、厚み方向が径方向となるよう形成されている。そして、立設部51の基端部の基端面は、略全体においてハウジング2の先端面と対向している。一方、図28に示すごとく、立設部51における基端部よりも先端側の部位は、厚み方向がX方向となるよう形成されている。すなわち、立設部51は、その基端部とそれ以外の部位との厚み方向が異なるようなねじれ形状を有する。
また、図26に示すごとく、接地突出部53の基端側端面と中心電極4の先端面41とは、Z方向に対して傾斜する方向に対向している。すなわち、接地突出部53の基端側端面と中心電極4の先端面41とは、Z方向に重なる位置に配されていない。
図27~図29に示すごとく、導風部220は、実施形態1と同様、ストレート部221と螺旋溝222とを備える。ストレート部221は、接地電極5の立設部51の基端部の接地凹部511につながるよう形成されている。接地電極5と同様、ストレート部221は、プラグ中心軸Cに対して、Y方向の一方側にずれた位置に配されている。
ここで、図27、図28に示すごとく、Z方向から見たとき、プラグ中心軸Cから、X方向における立設部51が位置する側に向かって形成された直線を仮想直線VLとする。仮想直線VLとハウジング2の先端面とが重なる部位を仮想重なり部24とする。プラグ周方向の一方側であって、ハウジング2の先端面における立設部51との接続部に対する仮想重なり部24側を特定側C1とする。
このとき、螺旋溝222は、基端側に向かうにつれて、プラグ周方向の特定側C1に向かうよう形成されている。すなわち、螺旋溝222における先端部は、ストレート部221から、基端側に向かうほど、Y方向におけるプラグ中心軸Cに対して立設部51が偏心した側の反対側に向かうよう形成されている。また、螺旋溝222の螺旋導風面222cは、基端側に向かうにつれて、プラグ周方向の特定側C1に向かうよう形成されている。
その他は、実施形態1と同様である。
本形態において、Z方向から見たとき、Y方向において、立設部51の中心位置は、プラグ中心軸Cと異なる位置にある。そして、螺旋導風面222cは、基端側に向かうにつれて、プラグ周方向の特定側C1に向かうよう形成されている。それゆえ、放電ギャップG周辺をX方向に通過する気流は、プラグ周方向における仮想重なり部24の特定側C1と反対側の領域に配された立設部51からポケットP内に流入した後、プラグ周方向の特定側C1に向かって流れる。これにより、ポケットP内におけるプラグ周方向のより広い範囲に旋回流を生じさせることができる。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
実施形態4
本形態は、図30に示すごとく、実施形態3と基本構造を同様としつつ、接地突出部53の基端側端面と中心電極4の先端面41とを、Z方向に重なる位置に配した形態である。本形態において、Z方向から見たとき、中心電極4の先端面41の中心と、接地突出部53の基端側端面の中心とは、プラグ中心軸Cと略同等の位置に配されている。
本形態においても、実施形態3と同様に、Y方向において、立設部51の中心位置は、プラグ中心軸Cと異なる位置にある。
その他は、実施形態3と同様である。
本形態において、Y方向の立設部51の中心位置は、プラグ中心軸Cと異なる位置にある。かかる前提のうえ、接地突出部53は、中心電極4の先端面41とZ方向に重なる位置に配されている。これにより、放電火花が接地突出部53の基端側端面の一部及び中心電極4の先端面41の一部に局所的に繰り返し生じ、接地突出部53及び中心電極4の先端部が偏って消耗することを防止することができる。
その他、実施形態3と同様の作用効果を有する。
実施形態5
本形態は、図31~図33に示すごとく、実施形態3と基本構造を同様としつつ、延設部52が、外周側へ向かうほど先端側へ向かうよう傾斜している形態である。これに伴い、延設部52におけるZ方向の両面及び径方向の両面の、互いの境界部に形成される角部Eも、外周側へ向かうほど先端側へ向かうよう傾斜している。
その他は、実施形態3と同様である。
スパークプラグ1の先端部周囲を通る混合気の主流MSの下流側が、プラグ中心軸Cに対する立設部51が配された側となる姿勢でスパークプラグ1が内燃機関に取り付けられた場合、放電ギャップGに対して接地電極5の立設部51が下流側に配される。そのため、放電火花の成長が接地電極5に妨げられやすい。
そこで、本形態のように、延設部52を、外周側へ向かうほど先端側へ向かうよう傾斜させることにより、放電ギャップGに生じる初期の放電火花S1の接地電極5側の起点は、図33の細矢印で示すように、周囲の電界強度の高い延設部52の角部E上を這うように下流側に流される。これに伴い、放電火花S1は、両起点間の直線距離を拡大させつつ、その中間部が下流側に大きく膨らむよう下流側に引き伸ばされる。
それゆえ、引き伸ばされた放電火花S2の両起点間距離が近づくことに起因して、放電火花Sの部位同士が近接して早期に短絡し、放電火花S2が下流側に大きく引き伸ばされ難くなることを防止することができる。これにより、スパークプラグ1の先端部周囲を通る混合気の主流MSの下流側が、プラグ中心軸Cに対する立設部51が配された側となる姿勢でスパークプラグ1が内燃機関に取り付けられた場合であっても、放電火花S2を大きく引き伸ばしやすく、放電火花S2と混合気との接触部を稼ぎやすい。それゆえ、混合気に対する着火性を向上させることができる。
その他、実施形態3と同様の作用効果を有する。なお、図33においては、便宜上、初期の放電火花S1と放電火花S1が引き伸ばされた状態を示す放電火花S2とを1つの図に表している。
実施形態6
本形態は、図34、図35に示すごとく、放電火花を引き伸ばしやすくすべく接地電極5の延設部52の形状を工夫した実施形態である。
延設部52は、Z方向の基端側の面に、延設腹面520と第一傾斜面521と第二傾斜面522とを有する。延設腹面520は、Z方向に直交する。延設腹面520は、Z方向において、中心電極4の先端面41とZ方向に重なる位置に形成されている。
第一傾斜面521及び第二傾斜面522のそれぞれは、延設腹面520に対して傾斜している。ここで、接地電極5の長手方向におけるハウジング2に接続された側と反対側の端面を、接地端面525とする。このとき、第一傾斜面521は、第二傾斜面522におけるX方向の接地端面525に近い側に形成されている。
第一傾斜面521は、Z方向の先端側へ向かうほど、Y方向における延設部52の外側へ向かうよう傾斜している。また、第一傾斜面521は、X方向の接地端面525側に向かうほど、Y方向における延設部52の内側へ向かうように傾斜している。第一傾斜面521は、接地端面525と隣接した面である。
第二傾斜面522は、Z方向の先端側へ向かうほど、Y方向における延設部52の外側へ向かうよう傾斜している。第二傾斜面522は、X方向に平行に形成されている。第一傾斜面521と第二傾斜面522とは、X方向に隣接している。
延設部52は、Y方向に対称な形状を有する。そして、延設部52は、第一傾斜面521と第二傾斜面522とを一対ずつ有する。
一対の第一傾斜面521及び一対の第二傾斜面522は、Y方向における延設腹面520の両側に形成されている。
延設部52におけるZ方向の先端側の面は、Z方向に直交する方向に形成された延設背面524と、Y方向における延設背面524の両端に形成された一対の第三傾斜面523とを有する。第三傾斜面523は、第一傾斜面521及び第二傾斜面522における先端側に隣接するよう形成されている。第三傾斜面523は、先端側に向かうほど、Y方向における延設部52の内側へ向かうよう傾斜している。
第一傾斜面521、第二傾斜面522、及び第三傾斜面523は、それぞれ、延設部52の一部を平面状に切削されて、平面状に形成されている。そして、延設腹面520、第一傾斜面521、第二傾斜面522、第三傾斜面523、延設背面524、及び接地端面525において、隣接する面間には角部Eが形成される。これらの角部Eは、互いにつながっている。
その他は、実施形態1と同様である。
本形態においては、接地電極5に、互いにつながった複数の角部Eを形成している。これにより、図35に示すごとく、スパークプラグ1の先端部周囲を通る混合気の主流MSの下流側が、プラグ中心軸Cに対する立設部51が配された側となる姿勢でスパークプラグ1が内燃機関に取り付けられた場合であっても、初期の放電火花S1から引き伸ばされた放電火花S1の接地電極5側の起点を、中心電極4側の起点から遠ざけやすく、放電火花S2を下流側に大きく膨らむよう引き伸ばしやすい。
すなわち、放電ギャップGに形成される初期の放電火花S1の接地電極5側の起点は、例えば図35に示すごとく、中心電極4と、接地電極5の延設腹面520、接地端面525、及び第一傾斜面521の間の角部Eに形成される。その後、放電火花は、燃焼室内の気流に押されて下流側に引き伸ばされる。このとき、放電火花の接地電極5側の起点は、例えば図35の細矢印の経路に示すごとく、延設腹面520と第一傾斜面521との間の角部E、第一傾斜面521と第二傾斜面522との間の角部E、第二傾斜面522と第三傾斜面523との間の角部Eを通り、接地電極5におけるZ方向の先端側まで導かれる。これにより、放電火花S2の両起点間の距離を大きくすることができ、放電火花S2を下流側に大きく引き伸ばしやすい。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
実施形態7
本形態は、図36~図38に示すごとく、導風部220を先端筒面22の主面223よりも内周側に突出する凸部によって構成した実施形態である。
図36に示すごとく、導風部220は、ストレート部221と、ストレート部221の基端部につながるとともに螺旋状に形成された螺旋凸条部224とを備える。
ストレート部221は、ハウジング2の先端縁からZ方向に沿って形成されている。図37に示すごとく、ストレート部221において内周側を向くストレート天面221dの先端側の部位は、先端側に向かうほど内周側に向かうようテーパ状に形成されている。ストレート部221の基端部から、プラグ周方向の両側に向かって一対の螺旋凸条部224が形成されている。
一方の螺旋凸条部224は、ストレート部221との接続部から基端側に向かうにつれてプラグ周方向の一方側に向かうよう螺旋状に形成されており、他方の螺旋凸条部224は、ストレート部221との接続部から基端側に向かうにつれてプラグ周方向の他方側に向かうよう螺旋状に形成されている。螺旋凸条部224において、先端側を向く面が、螺旋導風面222cである。
本形態においても、実施形態1と同様、導風部220を形成することによりハウジング2内周面に形成される角部は、その角が丸められた曲面状(アール状)に形成されていてもよい。
接地電極5の立設部51は、プラグ周方向において、ハウジング2の導風部220の先端と同位置に形成されている。立設部51の内周側の面は、内周側に突出するとともに、ハウジング2のストレート部221の上端と連続的に形成された接地凸条部512を有する。接地凸条部512は、立設部51の内周面におけるZ方向の中央部から基端縁まで形成されている。
接地凸条部512は、基端側に向かうほど内周側に向かうようテーパ状に形成されている。そして、接地凸条部512の突出端面とストレート部221のストレート天面221dとは、略面一に形成されている。また、接地凸条部512の突出端面とストレート天面221dとは、互いに略同一の幅であるとともに、互いにプラグ周方向の両端の位置を揃えて配されている。
その他は、実施形態2と同様である。
本形態においても、凸部からなる導風部220が形成されており、導風部220は、接地電極5のハウジング2側の端部に隣接する部位と、基端側を向くとともに、基端側に向かうにつれてプラグ周方向の一方側へ向かうよう螺旋状に形成された螺旋導風面222cとを備える。それゆえ、ポケットP内の掃気を促進でき、プレイグニッションの発生を抑制することができる。
すなわち、スパークプラグ1の先端部周囲を通る混合気の主流MSの下流側が、プラグ中心軸Cに対する立設部51が配された側となる姿勢でスパークプラグ1が内燃機関に取り付けられた場合、接地電極5の立設部51に衝突した気流は、接地凸条部512及びストレート部221の両側に沿ってポケットP内に流入される。そして、当該気流は、2つの螺旋凸条部224の螺旋導風面222cにガイドされ、プラグ周方向の両側に向かって流れる。それゆえ、ポケットP内全体の流速を確保しやすく、ポケットP内の掃気を促進できる。
その他、実施形態2と同様の作用効果を有する。
本発明は、前記各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において種々の実施形態に適用することが可能である。
1 スパークプラグ
2 ハウジング
21 ハウジング係止部
211 座面
22 先端筒面
220 導風部
222c 螺旋導風面
3 絶縁碍子
4 中心電極
5 接地電極

Claims (8)

  1. 筒状のハウジング(2)と、
    前記ハウジングの内側に保持された絶縁碍子(3)と、
    先端部が突出するように前記絶縁碍子の内側に保持された中心電極(4)と、
    前記ハウジングに接続された接地電極(5)と、を備え、
    前記ハウジングは、部分的に内周側に突出するハウジング係止部(21)を有し、
    前記絶縁碍子は、前記ハウジング係止部の基端側の座面(211)に係止される碍子係止部(31)を有し、
    前記ハウジングの内周面における前記ハウジング係止部よりも先端側の領域である先端筒面(22)には、凸部又は凹部からなる導風部(220)が形成されており、
    前記導風部は、前記接地電極の前記ハウジング側の端部に隣接する部位と、基端側を向くとともに、基端側に向かうにつれてプラグ周方向の一方側へ向かうよう螺旋状に形成された螺旋導風面(222c)とを備え、
    前記導風部は、前記接地電極と隣接する部位からプラグ軸方向に形成された前記凸部又は前記凹部であるストレート部(221)と、前記ストレート部につながるよう形成された前記螺旋導風面とを有する、スパークプラグ(1)。
  2. プラグ軸方向における前記座面の先端から前記ハウジングの先端面までの長さを長さL1、プラグ軸方向における前記ストレート部の長さを長さL2としたとき、前記長さL1と前記長さL2とは、0.1≦L2/L1≦0.5の関係を満たす、請求項に記載のスパークプラグ。
  3. プラグ軸方向における前記座面の先端から前記ハウジングの先端面までの長さを長さL1、プラグ軸方向における前記導風部の長さを長さL3としたとき、前記長さL1と前記長さL3とは、0.5≦L3/L1の関係を満たす、請求項1又は2に記載のスパークプラグ。
  4. 前記導風部は、前記凹部によって構成されており、前記接地電極の内周側の面は、外周側に凹むよう形成されるとともに、前記凹部によって構成される前記導風部と連続的に形成された接地凹部(511)を有する、請求項1~のいずれか一項に記載のスパークプラグ。
  5. 筒状のハウジング(2)と、
    前記ハウジングの内側に保持された絶縁碍子(3)と、
    先端部が突出するように前記絶縁碍子の内側に保持された中心電極(4)と、
    前記ハウジングに接続された接地電極(5)と、を備え、
    前記ハウジングは、部分的に内周側に突出するハウジング係止部(21)を有し、
    前記絶縁碍子は、前記ハウジング係止部の基端側の座面(211)に係止される碍子係止部(31)を有し、
    前記ハウジングの内周面における前記ハウジング係止部よりも先端側の領域である先端筒面(22)には、凸部又は凹部からなる導風部(220)が形成されており、
    前記導風部は、前記接地電極の前記ハウジング側の端部に隣接する部位と、基端側を向くとともに、基端側に向かうにつれてプラグ周方向の一方側へ向かうよう螺旋状に形成された螺旋導風面(222c)とを備え、
    前記導風部は、前記凹部によって構成されており、前記接地電極の内周側の面は、外周側に凹むよう形成されるとともに、前記凹部によって構成される前記導風部と連続的に形成された接地凹部(511)を有する、スパークプラグ(1)。
  6. 前記接地電極は、前記ハウジングの先端面から先端側へ立設した立設部(51)と、前記立設部から内周側に延設されるとともに、前記中心電極との間に放電ギャップ(G)を形成する延設部(52)とを有し、
    プラグ軸方向(Z)から見たとき、前記立設部から前記延設部が延設する延設方向(X)に直交する直交方向(Y)において、前記立設部の中心位置は、プラグ中心軸(C)と異なる位置にあり、
    プラグ軸方向から見たとき、プラグ中心軸から、前記延設方向における前記立設部が位置する側に向かって形成された直線を仮想直線(VL)とし、前記仮想直線と前記ハウジングの前記先端面とが重なる部位を仮想重なり部(24)とし、プラグ周方向の一方側であって、前記ハウジングの前記先端面における前記立設部との接続部に対する前記仮想重なり部側を特定側(C1)、としたとき、
    前記螺旋導風面は、基端側に向かうにつれて、プラグ周方向の前記特定側に向かうよう形成されている、請求項1~5のいずれか一項に記載のスパークプラグ。
  7. 前記延設部は、基端側に向かって突出する接地突出部(53)を有し、前記接地突出部は、前記中心電極の先端面(41)とプラグ軸方向に重なる位置に配されている、請求項に記載のスパークプラグ。
  8. 前記延設部は、外周側へ向かうほど先端側へ向かうよう傾斜している、請求項6又は7に記載のスパークプラグ。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000252039A (ja) 1999-02-26 2000-09-14 Ngk Spark Plug Co Ltd 内燃機関用スパークプラグ
JP2005056786A (ja) 2003-08-07 2005-03-03 Denso Corp スパークプラグ
JP2014013667A (ja) 2012-07-03 2014-01-23 Nippon Soken Inc 点火プラグ
JP2016184558A (ja) 2015-03-27 2016-10-20 日本特殊陶業株式会社 スパークプラグ

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5322657Y2 (ja) * 1974-05-24 1978-06-13
JPS6129085A (ja) * 1984-07-20 1986-02-08 株式会社デンソー 内燃機関用点火栓

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000252039A (ja) 1999-02-26 2000-09-14 Ngk Spark Plug Co Ltd 内燃機関用スパークプラグ
JP2005056786A (ja) 2003-08-07 2005-03-03 Denso Corp スパークプラグ
JP2014013667A (ja) 2012-07-03 2014-01-23 Nippon Soken Inc 点火プラグ
JP2016184558A (ja) 2015-03-27 2016-10-20 日本特殊陶業株式会社 スパークプラグ

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