JP7415710B2 - 内燃機関用のスパークプラグ及び内燃機関 - Google Patents

内燃機関用のスパークプラグ及び内燃機関 Download PDF

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Description

本発明は、内燃機関用のスパークプラグ及び内燃機関に関する。
内部室を先端部に備えたスパークプラグにおいて、内部室を囲むカバー部に設けた貫通孔の内周端と、中心電極との間に放電ギャップを形成した構成が開示されている(特許文献1参照)。
特開2016-95986号公報
しかしながら、カバー部における貫通孔の内周端と中心電極との間に放電ギャップを備えた構成の場合、放電が繰り返されることによって貫通孔の内周端が消耗することが懸念される。貫通孔の内周端が消耗すると、放電ギャップが広がる。それゆえ、スパークプラグの寿命が短くなるおそれが懸念される。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、容易に長寿命化を図ることができる、内燃機関用のスパークプラグ及びこれを備えた内燃機関を提供しようとするものである。
本発明の一態様は、筒状の絶縁碍子(3)と、
該絶縁碍子の内周側に保持されると共に該絶縁碍子の先端側に先端突出部(41)を突出させた中心電極(4)と、
上記絶縁碍子を内周側に保持する筒状のハウジング(2)と、
上記先端突出部の少なくとも一部を覆うように上記ハウジングの先端部に設けられたカバー部(5)と、
上記カバー部に接合された接地電極(6)と、を有し、
上記カバー部には、該カバー部の内側の空間である副燃焼室(50)と上記カバー部の外部とを連通させる貫通孔(7)が形成されており、
上記接地電極は、上記カバー部における上記貫通孔の内周面に接合されると共に上記副燃焼室へ突出しており、
上記接地電極は、上記貫通孔側において上記中心電極との間に放電ギャップ(G)を形成する放電面(61)を有し、
上記接地電極が配された上記貫通孔(70)は、上記中心電極の上記先端突出部に向って開口する主孔部(71)と、該主孔部から該主孔部の径方向に延設された延設孔部(72)とを有し、延設孔部の幅(w1)は上記主孔部の直径(d1)よりも小さく、上記接地電極は、上記延設孔部の内周面に接合されている、内燃機関用のスパークプラグ(1)にある。
本発明の他の態様は、筒状の絶縁碍子(3)と、
該絶縁碍子の内周側に保持されると共に該絶縁碍子の先端側に先端突出部(41)を突出させた中心電極(4)と、
上記絶縁碍子を内周側に保持する筒状のハウジング(2)と、
上記先端突出部の少なくとも一部を覆うように上記ハウジングの先端部に設けられたカバー部(5)と、
上記カバー部に接合された接地電極(6)と、を有し、
上記カバー部には、該カバー部の内側の空間である副燃焼室(50)と上記カバー部の外部とを連通させる貫通孔(7)が形成されており、
上記接地電極は、上記カバー部における上記貫通孔の内周面に接合されると共に上記副燃焼室へ突出しており、
上記接地電極は、上記貫通孔側において上記中心電極との間に放電ギャップ(G)を形成する放電面(61)を有し、
上記接地電極が配された上記貫通孔(70)は、上記副燃焼室側の開口端に、面取り部(73)を有する、内燃機関用のスパークプラグにある。
本発明のさらに他の態様は、内燃機関用のスパークプラグ(1)が取り付けられた内燃機関(10)であって、
上記内燃機関用のスパークプラグは、
筒状の絶縁碍子(3)と、
該絶縁碍子の内周側に保持されると共に該絶縁碍子の先端側に先端突出部(41)を突出させた中心電極(4)と、
上記絶縁碍子を内周側に保持する筒状のハウジング(2)と、
上記先端突出部の少なくとも一部を覆うように上記ハウジングの先端部に設けられたカバー部(5)と、
上記カバー部に接合された接地電極(6)と、を有し、
上記カバー部には、該カバー部の内側の空間である副燃焼室(50)と上記カバー部の外部とを連通させる貫通孔(7)が形成されており、
上記接地電極は、上記カバー部における上記貫通孔の内周面に接合されると共に上記副燃焼室へ突出しており、
上記接地電極は、上記貫通孔側において上記中心電極との間に放電ギャップ(G)を形成する放電面(61)を有し、
上記放電ギャップが、上記中心電極よりも、上記内燃機関の主燃焼室(11)における気流の下流側に位置している、内燃機関にある。
上記内燃機関用のスパークプラグにおいては、カバー部に接合された接地電極が、貫通孔側において中心電極との間に放電ギャップを形成する放電面を有する。これにより、接地電極をカバー部とは異なる部材にて構成することができ、放電による電極消耗を抑制することが容易となる。
以上のごとく、上記態様によれば、容易に長寿命化を図ることができる、内燃機関用のスパークプラグ及びこれを備えた内燃機関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、スパークプラグの軸方向に沿った断面図。 実施形態1における、先端側から見たカバー部の平面図。 実施形態1における、スパークプラグの先端部付近の断面図。 図3のIV矢視相当の電極用貫通孔付近の平面図。 図3のV-V線矢視断面相当の接地電極及び電極用貫通孔の説明図。 実施形態1における、内燃機関の断面説明図。 図6のVII-VII線矢視断面図。 実施形態1における、内燃機関に取り付けられたスパークプラグの先端部の断面説明図。 実施形態1における、放電の初期段階の説明図。 実施形態1における、圧縮行程時の放電の引き伸ばし効果の説明図。 実施形態1における、膨張行程時の放電の引き伸ばし効果の説明図。 実施形態2における、スパークプラグの先端部付近の断面図。 図12のXIII矢視相当の電極用貫通孔付近の平面図。 図12のXIV-XIV線矢視断面相当の接地電極及び電極用貫通孔の説明図。 実施形態3における、スパークプラグの先端部付近の断面図。 図15のXVI矢視相当の電極用貫通孔付近の平面図。 図15のXVII-XVII線矢視断面相当の接地電極及び電極用貫通孔の説明図。 実施形態4における、電極用貫通孔の輪郭を変更した、電極用貫通孔と接地電極と中心電極の平面説明図。 実施形態4における、接地電極を円柱状とし中心電極を角柱状とした、電極用貫通孔と接地電極と中心電極の平面説明図。 実施形態4における、中心電極の先端部を偏心させた、電極用貫通孔と接地電極と中心電極の平面説明図。 実施形態4における、電極用貫通孔の輪郭を長方形状とした、電極用貫通孔と接地電極と中心電極の平面説明図。 実施形態5における、スパークプラグの先端部付近の断面図。 図22のXXIII-XXIII矢視断面図。 実施形態5の変形例における、スパークプラグの先端部付近の断面図。 図24のXXV-XXV矢視断面図。 実施形態6における、スパークプラグの先端部付近の断面図。 図26のXXVII-XXVII矢視断面相当の、電極用貫通孔と接地電極と中心電極の断面説明図。
(実施形態1)
内燃機関用のスパークプラグ及びこれを備えた内燃機関に係る実施形態について、図1~図11を参照して説明する。
本形態のスパークプラグ1は、図1に示すごとく、筒状の絶縁碍子3と、中心電極4と、筒状のハウジング2と、カバー部5と、接地電極6と、を有する。
中心電極4は、絶縁碍子3の内周側に保持されると共に絶縁碍子3の先端側に先端突出部41を突出させている。ハウジング2は、絶縁碍子3を内周側に保持する。カバー部5は、先端突出部41の少なくとも一部を覆うようにハウジング2の先端部に設けられている。接地電極6は、カバー部5に接合されている。
図1~図3に示すごとく、カバー部5には、貫通孔7が形成されている。貫通孔7は、カバー部5の内側の空間である副燃焼室50とカバー部5の外部とを連通させる孔である。接地電極6は、カバー部5における貫通孔7の内周面に接合されると共に副燃焼室50へ突出している。接地電極6は、貫通孔7側において中心電極4との間に放電ギャップGを形成する放電面61を有する。
カバー部5は、熱伝導性に優れた金属からなる。これにより、副燃焼室50の過度な温度上昇を抑制して、プレイグニッション等の不具合を抑制することができる。カバー部5は、例えば、Ni(ニッケル)によって構成することができる。
これに対して、接地電極6の放電面61は、耐消耗性が求められる。そこで、接地電極6における少なくとも放電面61を構成する部分は、カバー部5とは異なる金属部材にて構成されている。そして、上述のように、接地電極6における少なくとも放電面61を構成する部分は、カバー部5よりも耐消耗性に優れた金属からなる。ここで、耐消耗性とは、放電ギャップGに生じる放電による消耗のし難さをいう。接地電極6の少なくとも放電面61を構成する金属としては、例えば、インコネル等のNi基合金、或いは、貴金属を採用することができる。
本形態において、接地電極6は、少なくとも放電面61を構成する部分が貴金属からなる。接地電極6における、少なくとも放電面61を構成する部分は、より具体的には、例えば、Pt(白金)とすることができる。また、接地電極6は、その全体が貴金属にて構成されたものとすることができる。
本形態において、図1~図3に示すごとく、カバー部5は、複数の貫通孔7を有する。複数の貫通孔7のうちの一つは、接地電極6が配設される電極用貫通孔70である。電極用貫通孔70は、カバー部5の中心部付近において、プラグ軸方向Zに貫通している。その他の貫通孔7は、プラグ軸方向Zに対して傾斜した方向に貫通している。これらの傾斜した貫通孔7は、副燃焼室50から先端へ向かうほど径方向外側へ向かうように傾斜している。
本明細書において、スパークプラグ1の軸方向を、プラグ軸方向Z、或いは単にZ方向というものとする。また、Z方向において、スパークプラグ1における主燃焼室11(図6参照)を向く側を先端側、その反対側を基端側という。
接地電極6が配された貫通孔7である電極用貫通孔70は、図4、図5に示すごとく、主孔部71と延設孔部72とを有する。主孔部71は、中心電極4の先端突出部41に向って開口する孔である。延設孔部72は、主孔部71から主孔部71の径方向に延設された孔である。延設孔部72の幅w1は主孔部71の直径d1よりも小さい。接地電極6は、延設孔部72の内周面に接合されている。
接地電極6は、放電面61が延設孔部72に面している。すなわち、放電面61と主孔部71との間に、延設孔部72の一部が介在している。
接地電極6が配された貫通孔7は、図3、図5に示すごとく、副燃焼室50側の開口端に、面取り部73を有する。すなわち、電極用貫通孔70が面取り部73を有する。面取り部73は、主孔部71における基端側の開口端に形成されている。面取り部73は、基端側へ向かうにつれて主孔部71が拡径するようなテーパ状に形成されている。
電極用貫通孔70の主孔部71は、図5に示すごとく、先端側から見て、円形状の輪郭を有する。この円形の直径を、上述した主孔部71の直径d1とする。また、延設孔部72は、先端側から見て、長方形状を有する。
図3、図4に示すごとく、中心電極4は、先端突出部41における先端側の一部に、小径部42を有する。この小径部42の直径d2は、主孔部71の直径d1よりも小さい。小径部42は、該小径部42よりも基端側における中心電極4の電極母材43とは異なる部材にて構成することもできる。電極母材43は、例えば、Ni基合金にて構成することができる。また、小径部42は、例えばIr(イリジウム)合金等の貴金属によって構成することができる。そして、この小径部42の側面に、接地電極6の放電面61の一部が対向している。すなわち、小径部42と接地電極6とは、スパークプラグ1の径方向に、互いに対向している。
図3~図5に示すごとく、電極用貫通孔70における延設孔部72に、接地電極6の一部が嵌入し、接合されている。本形態において、接地電極6は、略角柱形状を有する。図4、図5に示すごとく、Z方向から見て、接地電極6の3つの面が、延設孔部72の3つの内面に接合されている。また、Z方向から見て、中心電極4の小径部42と、接地電極6の放電面61との間に、延設孔部72の一部と主孔部71の一部とが介在する。すなわち、Z方向から見て、放電ギャップGが、延設孔部72の一部と主孔部71の一部とに跨るような位置に、形成されている。
本明細書において、貫通孔7、延設孔部72は、配設された接地電極6によって塞がれた部分も含めた部分として解釈される。そして、本形態において、延設孔部72の一部は、接地電極6に塞がれておらず、この塞がれていない延設孔部72の一部に、接地電極6の放電面61が対向している。
接地電極6は、例えば、溶接等によって、カバー部5に接合されている。接地電極6の先端部は、カバー部5の先端面と略同一面上に配されている。ただし、接地電極6の先端部がカバー部5よりも先端側へ突出した構成とすることもできる。また、接地電極6の先端部が電極用貫通孔70の先端側開口端よりも若干基端側に配された構成とすることもできる。
カバー部5は、基端部において、ハウジング2に溶接等にて固定されている。なお、カバー部5がハウジング2と一体的に形成されている構成とすることもできる。
上述した構成のスパークプラグ1が取り付けられた内燃機関10を、図6~図8に示す。この内燃機関10において、図8に示すごとく、放電ギャップGが、中心電極4よりも、内燃機関の主燃焼室11における気流Aの下流側に位置している。
主燃焼室11には、以下に説明するように、気流Aが発生する(図6~図8参照)。この気流Aを基準にして、放電ギャップGが中心電極4よりも下流側に位置するように、スパークプラグ1が取り付けられている。
図6、図7に示すごとく、内燃機関10は、吸気ポート120を開閉する吸気弁12と、排気ポート130を開閉する排気弁13とを備えている。スパークプラグ1は、エンジンヘッドにおける、吸気ポート120と排気ポート130とに囲まれた位置に配設されている。図7に示すごとく、吸気ポート120および排気ポート130は、一つの主燃焼室11に対して、2個ずつ配設されている。そして、各吸気ポート120に吸気弁12が開閉可能に取り付けられ、各排気ポート130に排気弁13が開閉可能に取り付けられている。
2つの吸気ポート120と2つの排気ポート130とは、スパークプラグ1の周りにおいて、周状に配列されている。スパークプラグ1の周りにおいて、2つの吸気ポート120同士が互いに隣り合い、2つの排気ポート130同士が互いに隣り合っている。図6に示すごとく、吸気ポート120及び排気ポート130は、その開口方向が主燃焼室11の中心軸側に向かうように、ピストン14の進退方向に対して傾斜している。また、主燃焼室11の基端面は、スパークプラグ1から遠ざかるにつれて先端側へ向かうように傾斜している。
図6に示すごとく、スパークプラグ1は、先端部を主燃焼室11へ突出させている。すなわち、カバー部5を主燃焼室11に露出させており、貫通孔7を主燃焼室11に露出させている。主燃焼室11を構成するシリンダ内に、ピストン14が摺動可能に配置されている。
内燃機関10においては、ピストン14の往復運動に伴って、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程が順次繰り返される。吸気行程において、2つの吸気ポート120からガスが主燃焼室11内に導入され、排気行程において、2つの排気ポート130から主燃焼室11内のガスが排出される。
そして、主燃焼室11内においては、主として、図6の矢印Aに示すごとく、ピストン14の摺動方向に直交する方向の軸周りの気流である、タンブル流が形成される。そして、この気流は、主燃焼室11内のスパークプラグ1の先端部付近においては、吸気弁12側から排気弁13へ向かう向きとなる。より具体的には、図7に示すごとく、Z方向から見たとき、2つの吸気ポート120の中間位置から、2つの排気ポート130の中間位置へ向かう方向Aに沿った気流が、スパークプラグ1の先端部付近の主な気流となる。
なお、主燃焼室11内の気流は、常に一定となっているわけではなく、サイクル間、或いは1サイクル中の異なるタイミングの間において、変動し得る。ただし、主な気流の向き、特に、点火タイミングにおける気流は、概略定まっており、上述した気流は、点火タイミングにおける主な気流を意味する。
そして、「主燃焼室11内の気流」或いは「主室気流」というときは、特に断らない限り、上述の、点火タイミングにおける、スパークプラグ1の先端部付近の気流を意味する。また、単に「上流側」、「下流側」というときは、特に断らない限り、上記「主燃焼室11内の気流」すなわち上記「主室気流」における、上流側、下流側を意味する。
図8に示すごとく、接地電極6の放電面61が、気流Aの上流側を向いている。
次に、本実施形態の作用効果につき説明する。
上記内燃機関用のスパークプラグ1においては、カバー部5に接合された接地電極6が、貫通孔7側において中心電極4との間に放電ギャップGを形成する放電面61を有する。これにより、接地電極6をカバー部5とは異なる部材にて構成することができ、放電による電極消耗を抑制することが容易となる。
すなわち、カバー部5は、上述したように、温度上昇を抑制するため、熱伝導性に優れた金属を用いることが望まれる。また、カバー部5を例えば貴金属等の高価な材料にて構成することは、コスト面において現実的ではない。その一方で、接地電極6は、耐消耗性が重要となる。
ここで、仮に、カバー部5の一部を接地電極として機能させつつ、長寿命化を図ろうとすると、カバー部5に要求される機能と、長寿命の接地電極に要求される機能との双方を満足する材料を選択する必要が生じる。すなわち、熱伝導性をはじめとするカバー部5に要求される性能と、耐消耗性をはじめとする接地電極に要求される性能との双方を兼ね備えたものを、カバー部5の材料として選択する必要が生じる。それゆえ、材料選択の幅が狭くなり、コスト面を考慮すると、さらにその幅が狭くなる。
そこで、カバー部5は、例えば、比較的低コストであると共に熱伝導性に優れたNiによって構成する。その一方で、耐消耗性が求められる接地電極6には、Pt等の貴金属又はその合金を採用する。これにより、接地電極6の耐消耗性を向上させ、放電ギャップGの拡大を抑制することが容易となる。すなわち、スパークプラグ1の長寿命化を容易に図ることができる。
また、接地電極6は、副燃焼室50へ突出している。これにより、電極用貫通孔70から離れた位置において、接地電極6と中心電極4との間に放電ギャップGを形成することができる。それゆえ、中心電極4とカバー部5における電極用貫通孔70の内周端との間での放電を防ぎつつ、図9に示すごとく、中心電極4と接地電極6との間において確実に放電Sを生じさせやすくなる。
また、電極用貫通孔70は、面取り部73を有する。これにより、貫通孔7の開口端と中心電極4との間の距離を確保しやすい。その結果、中心電極4の先端部を副燃焼室50の先端部付近に配置しやすくなり、放電ギャップGを貫通孔7に近付けることができる。その結果、膨張行程においては、図11に示すごとく、放電Sを主燃焼室11へ引き伸ばしやすくなる。また、圧縮行程においても、図10に示すごとく、副燃焼室50における先端部に比較的近い位置に放電Sを生じさせやすくなる。その結果、着火性を向上させることができる。
また、電極用貫通孔70は、主孔部71と延設孔部72とを有し、接地電極6は、延設孔部72の内周面に接合されている。これにより、貫通孔7の開口面積を大きくしすぎることなく、接地電極6を貫通孔7内に配設することができる。
また、接地電極6は、放電面61が延設孔部72に面している。それゆえ、放電ギャップGに形成された放電が、図10、図11に示すごとく、延設孔部72を通過する気流A1、A2によって引き伸ばされやすくなる。その結果、スパークプラグ1の着火性を向上させることができる。
また、本形態の内燃機関10においては、放電ギャップGが、中心電極4よりも主室気流Aの下流側に位置している。そのため、電極用貫通孔70を通過する気流のうち、放電ギャップGを通過する気流A1、A2を強くしやすい。すなわち、圧縮行程においては、図10に示すごとく、主室気流Aが、電極用貫通孔70から副燃焼室50へ導入される際、下流側に位置する接地電極6の放電面61がガイドとなり、放電ギャップGを基端側へ通過する気流A1が形成されやすい。その結果、放電Sが基端側へ引き伸ばされて、副燃焼室50における着火性を向上させることができる。また、中心電極4が気流A1に沿って延びているため、放電Sの中心電極4側の起点は、図9に示す放電開始直後の状態から、図10に示すごとく、中心電極4の側面に沿って基端側へ移動しやすい。これにより、副燃焼室50内において、放電Sが大きく引き伸ばされやすくなる。
また、膨張行程においては、図11に示すごとく、副燃焼室50内から電極用貫通孔70を通過して主燃焼室11へ向かう気流A2が、接地電極6の放電面61にガイドされることとなる。これにより、放電面61に沿って先端側へ向かう気流A2によって、放電Sが先端側へ引き伸ばされやすくなる。その結果、主燃焼室11における着火性を向上させることができる。また、接地電極6は、Z方向に立設しているため、図9に示す放電開始直後の状態から、放電Sにおける接地電極6側の起点が、図11に示すごとく、気流A2によって先端側へ移動する。そして、接地電極6の先端(すなわち、主燃焼室11側の端部)まで放電Sの起点が移動する。それゆえ、膨張行程においては、主燃焼室11に、放電Sを大きく引き伸ばすことができる。
以上のごとく、本形態によれば、容易に長寿命化を図ることができる、内燃機関用のスパークプラグ及びこれを備えた内燃機関を提供することができる。
(実施形態2)
本形態は、図12~図14に示すごとく、電極用貫通孔70がZ方向の全体にわたり略一定の形状を有する、スパークプラグ1の形態である。
すなわち、実施形態1に示した面取り部(図3、図4の符号73参照)を実質的に設けていない。この場合、カバー部5における電極用貫通孔70の内周端と中心電極4との間での放電を抑制すべく、中心電極4の先端位置を、実施形態1に比べて基端側に配置している。そして、接地電極6の基端側への突出長さを、実施形態1に比べて長くして、中心電極4の側面との対向長さを確保している。
その他は、実施形態1と同様である。なお、実施形態2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。
本形態の場合には、電極用貫通孔70の形状を簡素化することができる。それゆえ、生産性の向上、低コスト化を図ることができる。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
(実施形態3)
本形態は、図15~図17に示すごとく、接地電極6の放電面61が、電極用貫通孔70における主孔部71に直接面している、スパークプラグ1の形態である。
すなわち、放電面61と主孔部71との間に延設孔部72が介在していない。本形態においては、延設孔部72の全体が、接地電極6に塞がれた状態となっている。また、主孔部71の直径が、実施形態2における主孔部の直径よりも大きく形成されている。
その他は、実施形態2と同様の構成及び作用効果を有する。
(実施形態4)
本形態においては、図18~図21に示すごとく、中心電極4、接地電極6、電極用貫通孔70の形状や位置関係を種々変更したバリエーションを示す。
例えば、図18に示すように、Z方向から見た電極用貫通孔70の形状として、延設孔部72の輪郭の一部を、放電面61の両端から主孔部71の接線に沿った直線状とした形状とすることもできる。
また、図19に示すように、接地電極6を円柱形状としたり、中心電極4の先端部を角柱形状としたりすることもできる。なお、接地電極6と中心電極4の先端部との双方を角柱形状とすることもできる。
また、図20に示すように、中心電極4の先端部をプラグ中心軸に対して偏心させることもできる。これは、中心電極4と接地電極6との間の放電ギャップGを適切に設定するうえで、必要に応じて、偏芯させることが考えられる。また、このとき、例えば中心電極4の先端部のZ方向位置を調整するなどして、中心電極4と電極用貫通孔70の内周面との間の距離を充分に確保する必要はある。
また、図21に示すように、電極用貫通孔70の形状を略長方形状とすることもできる。この長方形状の電極用貫通孔70の一部に、接地電極6の一部を嵌入し接合することができる。
(実施形態5)
本形態は、図22、図23に示すごとく、中心電極4の先端部を、電極用貫通孔70の内側に挿入した状態のスパークプラグ1の形態である。
この場合、中心電極4の側面と接地電極6の放電面61とは、電極用貫通孔70の内部においても、互いに対向することとなる。そして、中心電極4と電極用貫通孔70の内周面とが、Z方向に直交する方向に対向することとなる。それゆえ、図22、図23に示すごとく、Z方向に直交する方向における中心電極4と電極用貫通孔70の内周面との間の距離bが、放電ギャップGの大きさaよりも大きくなるようにしている。
その他は、実施形態3と同様である。
本形態においては、中心電極4の先端位置を主燃焼室11に近い位置に配置することができる。それゆえ、主燃焼室11における着火性を向上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。
なお、本形態においては、中心電極4の先端を電極用貫通孔70内に設けた構成としたが、中心電極4が電極用貫通孔70を貫通して中心電極4の先端が主燃焼室11側に配置された構成とすることもできる。
また、上記実施形態5の変形形態として、図24、図25に示すごとく、中心電極4における放電ギャップG側の面に、切欠面44を設けることもできる。この切欠面44の設け方によって、放電ギャップGの大きさを調整することができる。
(実施形態6)
本形態は、図26、図27に示すごとく、カバー部5の先端から副燃焼室50側へ突出した突出筒状体51を有し、この突出筒状体51に接地電極6を接合したスパークプラグ1の形態である。
突出筒状体51は、先端部から基端側へ向かうほど縮径するような略円錐形状を有すると共に、Z方向に貫通している。この突出筒状体51の内側の貫通空間が、電極用貫通孔70となる。突出筒状体51の一部に、接地電極6が接合されている。接地電極6の一部は、突出筒状体51の内側に面すると共に、突出筒状体51よりも基端側へ延びている。また、接地電極6の放電面61の先端縁611は、電極用貫通孔70へ突出している。
また、電極用貫通孔70は、主孔部71と延設孔部72とを有する。そして、接地電極6の放電面61は、図27に示すごとく、Z方向から見て、延設孔部72に対向している。
その他は、実施形態1と同様の構成及び作用効果を有する。
上述した実施形態以外にも、例えば、延設孔部(図4、図5の符号72参照)を設けずに、円形等の電極用貫通孔の内周面に接地電極を接合した構成とすることもできる。また、例えば、中心軸から外れた位置において貫通孔を電極用貫通孔とすることもできる。この場合において、電極用貫通孔をプラグ軸方向に対して傾斜させることもできる。また、中心電極の先端部を傾斜させて電極用貫通孔に対向させた構成とすることが考えられる。
本発明は上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、10…内燃機関、2…ハウジング、3…絶縁碍子、4…中心電極、41…先端突出部、5…カバー部、50…副燃焼室、6…接地電極、61…放電面、7…貫通孔、G…放電ギャップ

Claims (10)

  1. 筒状の絶縁碍子(3)と、
    該絶縁碍子の内周側に保持されると共に該絶縁碍子の先端側に先端突出部(41)を突出させた中心電極(4)と、
    上記絶縁碍子を内周側に保持する筒状のハウジング(2)と、
    上記先端突出部の少なくとも一部を覆うように上記ハウジングの先端部に設けられたカバー部(5)と、
    上記カバー部に接合された接地電極(6)と、を有し、
    上記カバー部には、該カバー部の内側の空間である副燃焼室(50)と上記カバー部の外部とを連通させる貫通孔(7)が形成されており、
    上記接地電極は、上記カバー部における上記貫通孔の内周面に接合されると共に上記副燃焼室へ突出しており、
    上記接地電極は、上記貫通孔側において上記中心電極との間に放電ギャップ(G)を形成する放電面(61)を有し、
    上記接地電極が配された上記貫通孔(70)は、上記中心電極の上記先端突出部に向って開口する主孔部(71)と、該主孔部から該主孔部の径方向に延設された延設孔部(72)とを有し、延設孔部の幅(w1)は上記主孔部の直径(d1)よりも小さく、上記接地電極は、上記延設孔部の内周面に接合されている、内燃機関用のスパークプラグ(1)。
  2. 上記接地電極は、上記放電面が上記延設孔部に面している、請求項に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
  3. 上記接地電極が配された上記貫通孔(70)は、上記副燃焼室側の開口端に、面取り部(73)を有する、請求項1又は2に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
  4. 筒状の絶縁碍子(3)と、
    該絶縁碍子の内周側に保持されると共に該絶縁碍子の先端側に先端突出部(41)を突出させた中心電極(4)と、
    上記絶縁碍子を内周側に保持する筒状のハウジング(2)と、
    上記先端突出部の少なくとも一部を覆うように上記ハウジングの先端部に設けられたカバー部(5)と、
    上記カバー部に接合された接地電極(6)と、を有し、
    上記カバー部には、該カバー部の内側の空間である副燃焼室(50)と上記カバー部の外部とを連通させる貫通孔(7)が形成されており、
    上記接地電極は、上記カバー部における上記貫通孔の内周面に接合されると共に上記副燃焼室へ突出しており、
    上記接地電極は、上記貫通孔側において上記中心電極との間に放電ギャップ(G)を形成する放電面(61)を有し、
    上記接地電極が配された上記貫通孔(70)は、上記副燃焼室側の開口端に、面取り部(73)を有する、内燃機関用のスパークプラグ。
  5. 上記接地電極は、少なくとも上記放電面を構成する部分が貴金属からなる、請求項1~4のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグ。
  6. 燃機関用のスパークプラグ(1)が取り付けられた内燃機関(10)であって、
    上記内燃機関用のスパークプラグは、
    筒状の絶縁碍子(3)と、
    該絶縁碍子の内周側に保持されると共に該絶縁碍子の先端側に先端突出部(41)を突出させた中心電極(4)と、
    上記絶縁碍子を内周側に保持する筒状のハウジング(2)と、
    上記先端突出部の少なくとも一部を覆うように上記ハウジングの先端部に設けられたカバー部(5)と、
    上記カバー部に接合された接地電極(6)と、を有し、
    上記カバー部には、該カバー部の内側の空間である副燃焼室(50)と上記カバー部の外部とを連通させる貫通孔(7)が形成されており、
    上記接地電極は、上記カバー部における上記貫通孔の内周面に接合されると共に上記副燃焼室へ突出しており、
    上記接地電極は、上記貫通孔側において上記中心電極との間に放電ギャップ(G)を形成する放電面(61)を有し、
    上記放電ギャップが、上記中心電極よりも、上記内燃機関の主燃焼室(11)における気流(A)の下流側に位置している、内燃機関。
  7. 上記接地電極は、少なくとも上記放電面を構成する部分が貴金属からなる、請求項に記載の内燃機関。
  8. 上記接地電極が配された上記貫通孔(70)は、上記中心電極の上記先端突出部に向って開口する主孔部(71)と、該主孔部から該主孔部の径方向に延設された延設孔部(72)とを有し、延設孔部の幅(w1)は上記主孔部の直径(d1)よりも小さく、上記接地電極は、上記延設孔部の内周面に接合されている、請求項6又は7に記載の内燃機関。
  9. 上記接地電極は、上記放電面が上記延設孔部に面している、請求項に記載の内燃機関。
  10. 上記接地電極が配された上記貫通孔(70)は、上記副燃焼室側の開口端に、面取り部(73)を有する、請求項6~9のいずれか一項に記載の内燃機関。
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