JPH0546673B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は内燃機関用点火プラグに関し、主と
して燻り汚損を防止し熱範囲の拡大を図つた点火
プラグに関する。

（従来の技術） 従来から知られている点火プラグの耐汚損性向
上の手段としては、燃焼室側に露出する絶縁体脚
部の長さ、いわゆる絶縁距離を長くすることを主
体としていたが、脚部の長さは耐熱性（耐プレイ
グニツシヨン性）にも大きく影響を及ぼすため両
特性を満足させようとすると脚部を長くして絶縁
距離を稼ぐ手法には自ずと限界がある。

そこで第６図に示すように、絶縁体１２の脚部
１２ｃの先端部に段差１２ｅを設けて先端に径小
とし、この径小部１２ｆに対向して環状の補助間
〓１９を形成するために取付金具１６の内壁より
突出した絞り部１６ｃを設けた点火プラグ（実公
昭56−25194）が知られている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記従来の点火プラグは通常のカーボン等の導
電性物質が付着しない状態では中心電極１１と接
地電極１７の間の主火花間〓１８で飛火し、汚損
したとき補助間隔１９で飛火して火花エネルギー
でもつてカーボン等を焼失させ、耐汚損性を向上
させる効果を有するものであるが、一般の点火プ
ラグの電極形態に比べて絞り部を備えるため取付
金具の加工が煩雑となつてコスト高となり、又近
年の着火性向上のため火花間〓を拡大した場合に
は絞り部を経て内部フラツシユオーバーが通常状
態でも起り易く、主火花間〓での飛火が困難とな
つて加速時、アイドリング時において着火ミスを
生ずる欠点をもつものであり、特にかかる現象は
取付ねじ径が小さく径方向のスペースが縮小され
る小型ねじ程助長されるので設計的に配慮する必
要があつた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記課題を改良するためになされたも
ので、単に絶縁距離を長くするだけでなく、熱的
及び形状的効果を奏すよう特定な寸法範囲とする
ことによつて耐汚損性の優れた点火プラグを提供
しようとするものである。本発明は先端面より裸
出する中心電極を配した絶縁体の脚部先端部の熱
容量を小さくするよう絶縁体脚部先端部側面の円
周上に段差を設け、この段差より先端面に向け小
径とした点火プラグにおいて、前記段差を取付金
具端面より突出させると共に、脚部先端の径を
(A)、その長さを(B)、脚部先端面からの段差の位置
を(C)、段差の寸法を(D)としたとき、Ａ≦4.5mmφ、
Ｂ＝0.5〜2.0mm、Ｃ＝1.0〜4.0mm、Ｄ＞0.3mmの条
件を満足するものであり、又脚部の段差の角部(E)
をまるみのない鋭い角に形成した点火プラグであ
る。

（発明の作用及び効果） 本発明点火プラグは上記構成によつて以下の効
果を奏する。

(イ) 絶縁体の脚部先端部の熱容量が小さく、段差
を含む先端部を取付金具端面より突出したこと
により、先端部表面の温度が上昇し易くなるた
めに低速走行で付着したカーボンが乾き易く、
絶縁抵抗が低下し難い。又付着したカーボンは
焼失し易く低速走行での自己清浄性に優れてい
る。

(ロ) 絶縁体脚部の円周上に設置された段差は実質
絶縁距離を伸ばすことになり、又カーボン及び
鉛化合物等の燃焼生成物で形成される漏電回路
を不連続にする手段として効果的であり、特に
段差の角部を鋭い角形状にすると効果が大き
く、付着したカーボン等による絶縁抵抗値の低
下が軽減できる。

(ハ) 中心電極の径寸法を細くすると共に絶縁体脚
部先端径を細くすることによつて取付金具への
火花の横飛び防止効果が向上し、段差を取付金
具端面より突出するから、絶縁体脚部と取付金
具内壁間の間〓を小さくすることが可能とな
り、その結果、カーボンの〓間への流入が抑制
され耐汚損性が向上する。なお従来の脚部分体
を細くすることは製造上、実用上の必要強度が
得られないし、又脚部に封入する中心電極が細
くなるため脚部の放熱が阻害され充分な耐プレ
イグニツシヨン性が得られなくなる。

(ニ) 点火プラグにおけるプレイグニツシヨンの発
明は一般に絶縁体脚部先端が起点となるが、本
発明点火プラグは脚部先端部の熱容量が小さい
ためプレイグニツシヨン発生温度が上昇しプレ
イグニツシヨンを起し難い利点がある。又脚部
先端部が取付金具端面より突出した場合には更
に前記効果が大きくなる。

(ホ) 本発明点火プラグは取付ねじ径の小さい小型
プラグの性能向上に効果が大きく内燃機関の軽
量小型化に貢献するところが大である。特に接
地電極を複数設けた多極型点火プラグと組合せ
ると電極部周辺の開口容積が大きくなり、混合
気の流通火災核の成長等に有利で着火性が向上
できる。

（実施例） 以下本発明点火プラグを図面によつて説明す
る。

第１図は本発明点火プラグの一実施例を示す半
断面図であり、図中１はニツケル合金又は内部に
銅を封入した中心電極で、その先端部１ａは基部
に比べて径小に形成されている。２は高アルミナ
磁器等からなる絶縁体であり、その軸孔２ａ内に
は先端の径小孔２ｂが形成されて前記中心電極１
の先端部１ａが挿通されて脚部２ｃの先端面２ｄ
より突出しており、後端に鍔部１ｂが設けられて
軸孔２ａの段部に係止すると共に、抵抗体３を導
電性ガラスシール材４で挟んで端子電極５と共に
一体に公知の手法で加熱封着されている。６は取
付金具で機関取付ねじ６ａが配され、内腔内に前
記絶縁体２が取付金具端面６ｂより突出して公知
の加締め等によつて固定されている。７は前記取
付金具端面６ｂに溶接された接地電極で中心電極
先端面１ｃとの間に花火間〓８を形成する点火プ
ラグである。

本発明点火プラグは第２図に詳述するように、
絶縁体２の燃焼室側に露出する脚部２ｃが取付金
具端面６ｂより突出する先端部に段差２ｅを設け
て先端径小部２ｆが形成されており、段差２ｅの
部分は中心電極を保持する径小孔２ｂの段部２
b′とほゞ同等位置に形成されている。そしてこの
絶縁体脚部の先端部の好ましい寸法関係として
は、脚部先端の径(A)≦4.5mmφ、その長さ(B)＝0.5
〜2.0mm、脚部先端面２ｄからの段差の位置(C)＝
1.0〜4.0mm、段差の寸法(D)＞0.3mmの条件を満足す
るよう設定されている。更に段差２ｅの角部(E)は
まるみのない鋭い角に形成すると燃焼生成物で形
成される漏電回路を断ち切る機能をもつことがで
きる。なお好ましくは上記数値条件は取付ねじ径
に応じて設定すれば耐汚損性等に一層効果的であ
る。即ち(A)寸法は小さい程効果は大きく、ねじ径
14mmでは4.5mmφ以上、12mmでは3.5mmφ以上、10
mmでは3.0mmφ以上になると効果は得られない。
又(B)，(D)寸法は大きい程効果が大きいが(B)寸法は
２mm以上になると電気的、熱的及び機械的強度が
低下し実用的でなくなる。円周上の段差の位置(C)
は1.0〜4.0mm範囲が好ましく、1.0mm以下では効果
がなく、4.0mm以上では機械的強度が低下し耐久
性が劣化する。更に中心電極先端部径も取付ねじ
径に応じて小さく、好ましくは2.0〜0.5mmに設定
されるとよい。

第３図は本発明点火プラグの他の実施例を示し
たもので、上記実施例と相違するところは中心電
極１の先端部側面１ｄに対向して接地電極７を複
数配して火花間〓８を形成した点火プラグに本発
明の絶縁体脚部先端部の形状及び寸法関係が適用
でき、耐汚損性等の優れた効果が得られる。

次に本発明点火プラグの耐汚損性テスト及び熱
範囲の結果について記すと、テストに使用した本
発明点火プラグＡは取付ねじ径14mm型で(A)＝3.5
mmφ、(B)＝0.5mm、(C)＝2.0mm、(D)＝0.7mm、中心電
極先端部径20mmφに設定されたもの、一方従来点
火プラグＢは(A)＝5.0mmφで段差はなく、中心電
極先端径2.5mmφからなるものを用いて比較した。
第４図は４サイクル、2000c.c.エンジン搭載車にお
ける−10℃の低温汚損テストで、始動−アイドル
−低速走行パターンのサイクル運転を行つた時の
カーボン付着による絶縁抵抗値の低下具合を示し
たものであり、従来点火プラグＢが10サイクルで
不調になるのに対し、本発明点火プラグＡは絶縁
抵抗値の低下が少なく良好であつた。

又第５図はプレイグニツシヨン発生進角による
耐プレイグニシヨン性とカーボン焼失する車速の
自己清浄性を棒グラフとして示したもので、いず
れも各点火プラグ５ケの平均値である。本発明点
火プラグＡは従来点火プラグＢに比べてプレイグ
ニシヨン発生進角が高く、又自己清浄の車速も低
く熱範囲が拡大することが確められた。

なお、本発明は上記実施例だけに限定されるも
のでなく、中心電極及び接地電極の火花放電面に
は耐消耗性に優れたPt又はPt−Ir，Pt−Rh，Pt
−Ni等のPt合金等の公知の貴金属をメンテナン
スフリーの要求に応じて接合したものであつても
よく、又取付金具６の端面６ｂを燃焼室壁面より
突出した（１〜10mm）エクステンドシエル型の点
火プラグ及び中心電極の先端角部と対向するよう
に取付金具より当接した斜方型接地電極の側面と
の間に火花間〓を形成する点火プラグにも本発明
の絶縁体脚部先端形状が有利に適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明点火プラグの一実施例を示す半
断面図、第２図は第１図の要部拡大断面図、第３
図は本発明点火プラグの他の実施例を示す要部拡
大断面図、第４図は耐汚損性テストの結果を示す
グラフ、第５図は熱範囲を示すグラフであり、第
６図は従来点火プラグの要部拡大半断面図であ
る。 １……中心電極、２……絶縁体、２ｃ……脚
部、２ｄ……先端面、２ｅ……段差、２ｆ……径
小部、６……取付金具、６ｂ……端面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 先端面より裸出する中心電極を配した絶縁体
   の脚部先端部の熱容量を小さくするよう絶縁体脚
   部先端部側面の円周上に段差を設け、この段差よ
   り先端面に向け小径とした点火プラグにおいて、
   前記段差が取付金具端面より突出すると共に、脚
   部先端の径を(A)、その長さを(B)、脚部先端面から
   の段差の位置を(C)、段差の寸法を(D)としたとき、 Ａ≦4.5mmφ、Ｂ＝0.5〜2.0mm、Ｃ＝1.0〜4.0mm、
   Ｄ＞0.3mm の条件を満足することを特徴とする点火プラグ。 ２ 燃焼生成物で形成される漏電回路を不連続に
   するため脚部の段差の角部(E)をまるみのない鋭い
   角に形成した特許請求の範囲第１項記載の点火プ
   ラグ。