JPH0494079A - 外側電極を多極化したスパークプラグ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電極消耗を抑制するため、外側電極を複数本
にしたスパークプラグに関する。

［従来の技術］ 従来より、特開昭５１−９５５４０号公報、特開昭５３
−９５４４３号公報に示されるように、外側電極を多極
化したスパークプラグが知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかるに、従来の、外側電極を多極化したスパークプラ
グはつぎのような欠点がある。

毎サイクルの混合気の流入に基づく冷却効果が外側電極
の多極化に伴い低下するので、通常のスパークプラグと
同じ耐熱性を確保するためには、脚長を０．５ｍｍ〜２
ｍｍ短くする必要がある。

また、気中ギャップ間を混合気が触れ、火炎柱を形成す
る機会が、外側−極スパークプラグに比べ低下するので
、着火性が多少悪い。

この様な理由により、特に従来のスパークプラグは脚長
を短くする分だけ汚損に弱いという欠点を有する。

本発明の目的は、耐汚損性に優れた、外側電極を多極化
したスパークプラグの提供にある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明は以下の構成を採用し
た。

（１）筒状の主体金具と、前端部を裸出して前記主体金
具に嵌め込腋れる軸孔付きの絶縁体と、発火部を突出し
て前記絶縁体の軸孔に嵌め込まれる中心電極と、前記発
火部の側面と平行に対向する先端面、前記絶縁体の前端
面と平行に配される先端内周部を有し、後端を前記主体
金具の先端部に固着した複数の外側電極とを備えてなる
、外側電極を多極化したスパークプラグにおいて、各外
側電極の先端内周部と、前記絶縁体の前端面またはその
延長平面との間隔すを、０．３ｍｍ〜１．２ｍｍにした
。

（２）上記（１）に加え、外側電極の先端面が前記絶縁
体の前端面の、縁または縁より内側に来る、外側電極を
多極化したスパークプラグにおいて、前記発火部の側面
と外側電極の先端面との間の気中ギャップの隙間をａ、
前端面より後部に位置する絶縁体の外周面と外側電極と
の距離をＣとした場合、（ａ　／　２　＞≦ｂ≦（３ａ
／２）、ｃ＞ａを満足するようにした。

（３）上記（１）に加え、前記外側電極の先端面が前記
絶縁体の前端面の縁より外側に来る、外側電極を多極化
したスパークプラグにおいて、前記発火部の側面と外側
電極の先端面との気中ギャップの１１１間をａ、前端面
よりｔＩｉ部に位置する絶縁体の外周面と外側電極との
距離をｃ、外側電極と前端面との距離をｄとした場合、
（ａ／２）≦ｄ≦（３ａ／２）　、ｃ＞ａを満足するよ
うにした。

［作用および発明の効果］ （請求項１について） 外側電極の先端内周部と、絶縁体の前端面またはその延
長平面との間隔すを、０．３ｍｍ〜１゜２ｍｍにした。

このため、絶縁体の裸出量が多くなり冷却効果が増大す
るので耐熱性が確保される。

よって、脚長は短かくする必要がなく、または極僅か短
くするだけでよい。

また、燻りにより絶縁抵抗が低下すると、絶縁体の前端
面を火花が走って外側電極に到達し火花による自己洗浄
が成される。なお、間隔すが０１３ｍｍ未満であるとセ
ミ沿面放電を起こし、チャンネリング等が発生し易くな
る。１．２ｍｍを越えると、上記冷却効果や自己洗浄の
効果に劣るようになる。

（請求項２について） 絶縁体表面が清浄な場合、前端面と外側電極との間に火
花が飛ぶ放電電圧は気中ギャップの放電電圧の１／２〜
３／４である。従って、気中ギャップで火花を飛ばすに
は（ａ／２）≦ｂにする必要がある。

絶縁体表面が汚損状態の場合、前端面は導電体と同様に
なる。理論的にはｂ≦ａ、ｃ＞ａであるが、偏心を考慮
し、ｂ≦（３ａ／２＞　、ｃ＞ａであれば、絶縁体の前
端面と外側電極の先端内周部との間で火花放電し、前端
面は火花により自己清浄する。

（請求項３について） 絶縁体表面が清浄な場合、前端面と外側電極との間に火
花が飛ぶ放電電圧は気中ギャップの放電電圧の１／２〜
３／４である。従って、気中ギャップで火花を飛ばすに
は（ａ／２）≦ｄにする必要がある。

絶縁体表面が汚損状態の場合、前端面は導電体と同様に
なる。理論的にはｄ≦ａ、ｃ＞ａであるが、偏心を考慮
し、ｄ≦（３ａ／２）、ｃ＞ａであれば、絶縁体の前端
面と外側電極の先端内周部との間で火花放電し、前端面
は火花により自己清浄する。

［実施例コ 本発明の第１実施例（請求項１．２に対応）を第１図〜
第３図に基づき説明する。

第１図、第２図に示すごとく、外側三極スパークプラグ
Ａは、筒状の主体金具１と、前端部（脚長部）２１を裸
出して主体金具１に嵌め込まれる軸孔２２付きの絶縁体
２と、発火部３１を突出して絶縁体２の軸孔２２に嵌め
込まれる中心電極３と、発火部３１の側面と平行に対向
する先端面４１、絶縁体２の前端面２３と平行に配され
る先端内周部４２を有し、後端４３を主体金具１の先端
部１１に溶接した三本の外側電極４とを備えてなる。

主体金具１は、低炭素鋼で形成され、外周に機関への取
付けねしくＭ１４Ｘ１．２５）を形成したねじ部１２、
プラグレンチが嵌まる六角部１３、中胴部１４（直径１
９．５ｍｍ）を有する。

絶縁体２は、アルミナを主体とするセラミック焼結体で
ある。この絶縁体２の脚長は１４ｍｍであり、前端部２
１を２．５ｍｍ裸出（但しグラフ５２品）している、ま
た、前端面２３の直径は５゜１ｍｍである。

中心電極３は、ニッケル合金で形成されている。

この中心電極３の直径は２．５ｍｍ、発火部３１の側面
と外側電極４の先端面４１との間の気中ギャップｇの隙
間ａは０．８ｍｍである。

外側電極４は、断面略し字状を呈し、先端内周部４２と
前端面２３との間隔すを０．７ｍｍ（但しグラフ５２品
）にしている。また、前端面２３より後部に位置する絶
縁体２の外周面２４と外側電極４との距離Ｃは１．５ｍ
ｍである。さらに、外側電極４の先端面４１は絶縁体２
の前端面２３の縁２５より内側である。

つぎに、外側三極スパークプラグＡのプレデリバリ汚損
試験について第３図とともに述べる。

発明品（グラフ５１．５２．５３）は、間隔すが１．２
ｍｍ、０．７ｍｍ、０．３ｍｍのものである。また、比
較品（グラフ５０）は、前端部２１の裸出長が１．５ｍ
ｍ、外側電極４の先端内周部４２と絶縁体２の前端面２
３との間隔すを２ｍｍにしたものである。

上記スパークプラグを、第３図の（ｂ）に示す、冬季寒
冷地の走行をシュミレイトした走行パターンを１サイク
ルとして、これを１０サイクル行って試験した。

つぎに、本発明の外側三極スパークプラグＡの作用効果
を述べる。

（ア）上記汚損試験の結果、比較品は６サイクルで始動
不良を起こした。一方、発明品（グラフ５１．５２．５
３）は、絶縁体表面が清浄な場合は、気中ギャップｇで
火花が飛び、絶縁体表面が汚損して絶縁抵抗が低下して
来ると、前端面２３と先端内周部４２との間で火花放電
が起こり、火花による自己洗浄が働いて付着カーボンを
焼き切ることができ、始動不良は起らなかった。

（イ）前端部２１を２．５ｍｍ裸出しているので冷却効
果が増大し、同じ脚長寸法の外側−極スバーブプラグと
同等の耐熱性が得られた。

（つ）別の耐久試験により、外側三極スパークプラグＡ
は、電極消耗に関して外側−極スパークプラグの約１．
７倍の耐久性を示すことが判明した。

つぎに、本発明の第２実施例（請求項１．３に対応）を
第４図に基づき説明する。

外側三極スパークプラグＢは、小型の為、径小の絶縁体
２を用いており、外側電極４の先端面４１が絶縁体２の
前端面２３の縁２５より外側である。また、発火部３１
の側面と外側電極４の先端面４１との気中ギャップの隙
間ａは０．８ｍｍ、前端面２３より後部に位置する絶縁
体の外周面２４と外側電極４との距離Ｃは１．５ｍｍ、
外側電極４と前端面２３との距離ｄはＱ、７ｍｍ、間隔
すは０．７ｍｍである。

外側三極スパークプラグＢも同様の効果を奏する。

本発明は上記実施例以外に次の実施態様を含む。

（あ）火花による自己清浄作用を効果的に行うには、外
側電極を三極以上にするのが好ましいが、二極の場合で
も効果は十分ある。

（い）偏心によるばらつきがなければ、以下の範囲が最
良の性能となる。

請求項２のｂの範囲　（ａ／２＞≦ｂ≦ａ請求項３のｄ
の範囲　（ａ　／　２　＞≦ｄ≦ａ

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明にかかる外側三極スパークプラ
グの第１実施例を示す。 第１図はそのスパークプラグの要部拡大図、第２図はそ
のスパークプラグの全体説明図、第３図はブレデリバリ
汚損試験の説明図である。 第４図は本発明にかかる外側三極スパークプラグの第２
実施例を示し、そのスパークプラグの要部拡大図である
。 図中　１・・・主体金具　２・・・絶縁体　３・・・中
心電極　４・・・外側型１　１１・・・先端部　２１・
・・前端部２２・・・軸孔　２３・・・前端面　２４・
・・外周面　２５・・・縁　３１・・・発火部　４１・
・・先端面　４２・・・先端内周部　４３・・・後端　
ａ・・・隙間　ｂ・・・間隔　ｃ、ｄ・・・距１ｇ・・
・気中ギャップ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）筒状の主体金具と、 前端部を裸出して前記主体金具に嵌め込まれる軸孔付き
   の絶縁体と、 発火部を突出して前記絶縁体の軸孔に嵌め込まれる中心
   電極と、 前記発火部の側面と平行に対向する先端面、前記絶縁体
   の前端面と平行に配される先端内周部を有し、後端を前
   記主体金具の先端部に固着した複数の外側電極と を備えてなる、外側電極を多極化したスパークプラグに
   おいて、 各外側電極の先端内周部と、前記絶縁体の前端面または
   その延長平面との間隔ｂを、０．３ｍｍ〜１．２ｍｍに
   したことを特徴とする、外側電極を多極化したスパーク
   プラグ。 ２）前記外側電極の先端面が前記絶縁体の前端面の、縁
   または縁より内側に来る、外側電極を多極化したスパー
   クプラグにおいて、 前記発火部の側面と外側電極の先端面との間の気中ギャ
   ップの隙間をａ、前端面より後部に位置する絶縁体の外
   周面と外側電極との距離をｃとした場合、 （ａ／２）≦ｂ≦（３ａ／２）、ｃ＞ａを満足すること
   を特徴とする請求項１記載の、外側電極を多極化したス
   パークプラグ。 ３）前記外側電極の先端面が前記絶縁体の前端面の縁よ
   り外側に来る、外側電極を多極化したスパークプラグに
   おいて、 前記発火部の側面と外側電極の先端面との気中ギャップ
   の隙間をａ、前端面より後部に位置する絶縁体の外周面
   と外側電極との距離をｃ、外側電極と前端面との距離を
   ｄとした場合、 （ａ／２）≦ｄ≦（３ａ／２）、ｃ＞ａを満足すること
   を特徴とする請求項１記載の、外側電極を多極化したス
   パークプラグ。