JPH0350396B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は機関取付ネジ径が14mmのスパークプラ
グに関し、特に火花間隙以外の横飛びを防止して
耐汚損性、着火性および耐久性の向上を図つたス
パークプラグに関する。

（従来の技術） 従来、金具の端面から突出する絶縁体の脚部と
該脚部の先端面から裸出する中心電極の側面との
間に複数の外側電極を対設したスパークプラグが
知られているが、脚部表面にカーボン等の導電性
物質によつて絶縁抵抗が低下すると正規火花間隙
以外で横飛びが生じ、着火性が低下する欠点があ
つた。

また、第４図に示すように中心電極２３の先端
側面２３ａと外側電極２５の先端面２５ａとの間
に気中放電間隙２６と該外側電極の先端下面２５
ｂが空隙２７を経て絶縁体２２の脚部２２ａの先
端面２２ｃに沿うように飛火する沿面放電間隙２
８を併設する構造のスパークプラグが実公昭44−
19689号公報に知られている。かかるスパークプ
ラグは沿面放電間隙における火花放電に絶縁体脚
部の先端面に付着したカーボン等の導電性物質を
焼失させると共に放電電圧の低下をもたらすこと
からも正規火花間隙以外の横飛びを阻止する点で
有効に機能することができる。

しかしながら、この種のスパークプラグは着火
性を向上するために気中火花間隙２６を拡大しよ
うとすると外側電極２５の先端下面２５ｂが絶縁
体脚部２２ａの先端面２２ｃ上に位置するため脚
部の先端径を大きくしなければならない。また沿
面放電間隙での有効放電をもたらすには外側電極
２５の先端下面２５ｂと脚部の先端面２２ｃとの
空隙２７を余り大きくすることができず、前記空
隙で導電性物質によるブリツジが生じ飛火しなく
なり、かつ外側電極のかげにかくれて着火性およ
び火炎核の成長に悪影響を及ぼす。更にかかる径
大の脚部先端部の形態では機関低速領域における
脚部先端の温度上昇が悪く、カーボンを熱的に焼
失する自己清浄作用が劣る欠点をもつものであつ
た。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は上記従来のものの欠点を改善するもの
であつて、その欠点である横飛びを有利に防止し
て耐汚損性、着火性および耐久性の向上を図つた
取付ねじ径14mm型スパークプラグを提供しようと
するものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記問題点を解決するための金具の端
面から突出する絶縁耐の脚部と該脚部の先端面か
ら裸出する中心電極の側面との間に複数の外側電
極を対設した機関取付ねじ14mm型のスパークプラ
グにおいて、前記絶縁体脚部の先端部のみ径小と
すると共に、前記外側電極はその先端面が前記径
小部径よりも大きい径の外側円上に位置して中心
電極側面との間に気中放電間隙と前記脚部の径小
部との間に空隙を経て前記脚部先端面に沿う沿面
放電間隙の両間隙を形成し、更に金具端面からの
絶縁体脚部の突出量(A)を1.0〜6.0mmとし、かつ絶
縁体脚部の径小部径と外側電極の先端面との間の
空隙(B)、気中放電間隙(D)としたときＢ＝Ｄ／2.5
〜Ｄ／1.5mmおよび絶縁体脚部の先端面を基準す
る外側電極の先端下面の軸方向の位置寸法(C)を＋
0.4〜−0.4mmの範囲に設定したことにより、プラ
グ性能を向上させたスパークプラグを得ようとす
るものである。

（実施例） 以下本発明を図面の実施例によつて詳述する。
第１図は本発明の一実施例を示すスパークプラグ
の発火部の拡大要部断面図であり、１は軟鋼等の
金属からなる金具で先端部には機関取付用の14mm
の雄ねじが設けられている。２は高アルミナ磁器
からなる絶縁体であり、前記金具１の内腔内に配
して公知の加締めなどのよつて固着されている。
またこの絶縁体２の脚部２ａの先端は段座または
漸次先細となる径小部２ｂが形成され、軸孔２ｄ
内にはNiまたはCuを封入した中心電極３が脚部
先端面２ｃより突出して公知の手法によつて封着
固定されている。この中心電極３は脚部先端面２
ｃより基部側に入つた部分を含めた先端部３ａの
側面にPtまたはPt−Ir、Pt−Rh、Pt−Ni等のPt
合金またはAu−Pd合金などの貴金属材意４が被
覆接合されている。またこの中心電極３の側面に
対向して前記金具１の端面１ａに突設された複数
の外側電極５が設けられており、この外側電極５
の先端面５ａは前記絶縁体脚部２ａの径小部２ｂ
の外径よりも大きい径の外側円上に位置して前記
中心電極３の側面との間に気中放電間隙６を形成
すると共に、該先端面５ａが前記径小部２ｂとの
間に気中の空隙７を介して脚部先端面２ｃに沿う
沿面放電間隙８が形成されている。

このスパークプラグの火花放電は上述の気中放
電間隙６と沿面放電間隙８の２つの間隙を備え、
絶縁体脚部２ａが汚損しても前記正規火花間隙以
外への横飛び放電を防止し、火花によるカーボン
清浄作用を有する。特に要求電圧が比較的高くな
るような運転条件例えばアイドリング、加速時に
おいては沿面放電間隙で飛火して要求電圧の上昇
を緩和することができるものであり、次に取付ね
じ径が14mm型プラグで横飛びを防止して性能面に
有効となる特定な寸法範囲について述べる。すな
わち、 (イ) 金具端面１ａから絶縁体脚部の突出量(A)1.0
〜6.0mm突出して着火性および脚部に付着した
カーボンの清浄効果を向上することができる。
なお第５図にはＡ寸法に対するるアイドリング
時のミス発生回数による着火性の関係を示した
もので、Ａ寸法が1.0〜6.0mmの範囲が最もよ
い。また、同図には絶縁体脚部表面に予めカー
ボンを付着したスパークプラグを用意してカー
ボン焼失による自己清浄性を示しており、Ａ寸
法が大きい程自己清浄性がよいが、着火性を加
味するとＡ寸法は1.0〜6.0mmがよい。

(ロ) 沿面放電間隙８において絶縁体脚部の径小部
２ｂと外側電極５の先端面５ａとの間の空隙(B)
は0.4mm以上に設定する。0.4mm以下となるとカ
ーボンブリツジを誘起するので好ましくない。
またこの空隙(b)は気中放電間隙(D)との要求電圧
のバランスで設定すべきで、Ｂ＝Ｄ／2.5〜
Ｄ／1.5とすることが好ましいことが確かめら
れている。即ち、第６図にはＢ寸法に対する要
求電圧の関係を示したものであり、有効寿命の
放電電圧20KV（Ｚライン）とした場合、正規
の間隙Ｄ及びＢ絶縁体表面に沿つた間隙Ｂでの
放電する限界はＤ／1.5であり、これ以上大き
くなると上記のＤ及びＢを経た放電以外で横飛
びが生じる。

(ハ) 沿面放電間隙８を有効に活用するためには絶
縁体脚部の先端面２ｃに体する外側電極５の軸
方向の位置寸法が重要で、前記先端面２ｃを基
準とする外側電極の先端下面５ｂの軸方向の位
置寸法(C)は＋0.4〜−0.4mmとし、この範囲で気
中放電間隙と沿面放電間隙の要求電圧のバラン
スを計ることができる。

(ニ) 適正な火花放電の確保および脚部先端に付着
したカーボンの清浄効果混合気の流通性をよく
し自己清浄性を向上するため絶縁体脚部の先端
部のみを径小として薄肉とし、その肉厚は0.5
〜1.0mmが効果的である。

(ホ) 耐久性の向上のため、中心電極の先端部に
PtまたはPt合金等の貴金属材を使用するか、
あるいは貴金属の使用量を少なくするため放電
部のみを前記貴金属材で薄く被覆する。またこ
のときの中心電極先端部径(E)は絶縁体の径寸法
を小さくしガスボリユームの拡大を計るため
1.2mmφ以下（好ましくは0.3〜1.0mm）とするこ
とが望ましいことが確かめられている。さらに
脚部先端面２ｃからの中心電極突出寸法は外側
電極の厚みよりも小さくすると火炎核の成長お
よび消炎作用がよくなつた着火性に効果的であ
る。

第２図および第３図は本発明の他の実施例を示
す同様な要部拡大断面であり、第２図は絶縁体１
２の脚部１２ａの先端には第１図と同様径小部１
２ｂが形成されると共に、軸孔１２ｄの先端には
絞られた径小孔１２ｅを形成する。この軸孔１２
ｄ内にNi合金またはCuを内部に封入した中心電
極１３が封着され、その先端には前記径小孔１２
ｅに挿通して裸出する貴金属チツプ１４が溶接さ
れている構造であり、その他構造は第１図の実施
例と同じスパークプラグである。また、第３図は
第２図の実施例と絶縁体軸孔等の構造は同じもの
であり、相違するところは中心電極１３の先端部
の貴金属チツプの代りにNi−Fe−Cr合金（イン
コネル）等の耐食性金属軸１５を用いてその放電
面の側面に第１図と同様な貴金属材４を被覆した
ものを中心電極１３の先端に溶接したスパークプ
ラグである。前者のスパークプラグは中心電極の
先端部である貴金属チツプ１４の径を小さくする
ことによつてその使用量を少なくでき、溶接部分
が絶縁体内部の非露出部によつて接合強度を保持
することができる。また後者のスパークプラグは
中心電極の先端部自体が耐食性に優れた金属によ
つて電極の化学的耐腐食にすぐれ、貴金属チツプ
における耐火花消耗性と共に電極の耐久性を向上
することができる。

（発明の効果） 以上の構成からなる本発明のスパークプラグは
機関取付ねじ径が14mm型スパークプラグに適用し
た場合に正規火花間隙以外の横飛び放電が気中放
電間隙と沿面放電間隙の並列構成によつて有利に
回避できると共に要求電圧の上昇をも抑制でき
る。また絶縁体脚部の突出量(A)、絶縁体脚部の径
小部と外側電極の先端面との間の空隙(B)および絶
縁体脚部の先端面を基準とする外側電極の先端下
面の軸方向位置(C)をそれぞれ特定な範囲に限定す
ることによつて横飛び放電防止の他に着火性を向
上してカーボン部を防止し、更に中心電極の少な
くとも放電面に貴金属を被覆することによつて耐
久性を大巾に向上することができるなど14mm型ス
パークプラグの性能向上に効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すスパークプラ
グの発火部の要部拡大断面図、第２図及び第３図
は本発明の他の実施例を示す同様な要部拡大断面
図であり、第４図は従来のスパークプラグの同様
な要部拡大断面図、第５図及び第６図はＡ寸法及
びＢ寸法との関係を示すグラフである。 １……金具、２……絶縁体、２ａ……脚部、２
ｂ……径小部、２ｃ……先端面、３……中心電
極、３ａ……先端部、４，１４……貴金属、５…
…外側電極、５ａ……先端面、５ｂ……先端下
面、６……気中放電間隙、７……空隙、８……沿
面放電間隙。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金具の端面から突出する絶縁体の脚部と該脚
   部の先端面から裸出する中心電極の側面との間に
   複数の外側電極を対設した機関取付ネジ径14mm型
   のスパークプラグにおいて、前記絶縁体脚部の先
   端部のみ径小とすると共に、前記外側電極はその
   先端面が前記径小部径よりも大きい径の外側円上
   に位置して中心電極側面との間に気中放電間隙と
   前記脚部の径小部との間に間隙を経て前記脚部先
   端面に沿う沿面放電間隙の両間隙を形成し、更に
   金具端面からの絶縁体脚部の突出量(A)を1.0〜6.0
   mmとし、かつ、絶縁体脚部の径小部径と外側電極
   の先端面との間の空隙(B)、気中放電間隙(D)とした
   ときＢ＝Ｄ／2.5D／1.5mmおよび絶縁体脚部の先
   端面を基準とする外側電極の先端下面の軸方向の
   位置寸法(C)を＋0.4〜−0.4mmの範囲に設定したこ
   とを特徴とするスパークプラグ。 ２ 上記中心電極は少なくとも火花放電する側面
   にPtまたはその合金等の貴金属で被覆したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のスパー
   クプラグ。