JPH06176849A - セミ沿面放電型内燃機関用スパークプラグ - Google Patents

セミ沿面放電型内燃機関用スパークプラグ

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JPH06176849A
JPH06176849A JP35224492A JP35224492A JPH06176849A JP H06176849 A JPH06176849 A JP H06176849A JP 35224492 A JP35224492 A JP 35224492A JP 35224492 A JP35224492 A JP 35224492A JP H06176849 A JPH06176849 A JP H06176849A
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JP
Japan
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insulator
tip
center electrode
electrode
internal combustion
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Pending
Application number
JP35224492A
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English (en)
Inventor
Junichi Kagawa
純一 加川
Kozo Amano
孝三 天野
Hiroshi Kato
浩 加藤
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Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 着火性、放電特性、機械的強度に優れるセミ
沿面放電型内燃機関用スパークプラグを一般の車両の内
燃機関に使用することができるようにするものである。 【構成】 中心電極の外径、絶縁体先端部の肉厚、中心
電極の突出寸法等を一定の値に限定することにより、失
火を低減し、着火の際の放電電圧を低下させて、一般の
車両の内燃機関に使用しても安定して実用に供すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関、特にロー
タリーエンジン、レース等、或は近年高性能化された内
燃機関に使用されるセミ沿面放電型内燃機関用スパーク
プラグの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、セミ沿面放電型内燃機関用スパー
クプラグは、主としてレース等に使用される高圧縮、高
回転、高出力の内燃機関に装着されるものであり、その
構造は中心電極の回りを円周状に複数の外側電極によっ
て取り囲んでなるものであることから、中心電極と外側
電極との間での火花放電がセミ沿面放電のため飛火が生
じ易く着火性に優れ、高圧縮に伴う点火に際して外側電
極の耐熱性がよく破損が起こりにくいことから、採用さ
れていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来のものにおいて、主としてレース等に使用される高
圧縮、高回転、高出力の内燃機関に装着されるセミ沿面
放電型内燃機関用スパークプラグは、混合気を高圧縮下
において点火するものであるので点火に際して高い要求
電圧を必要とし、点火系全般を強化する必要があり、更
に着火性を向上するために中心電極が細径化されている
から、中心電極の耐摩耗性が低いものである。
【0004】また、かかるセミ沿面放電型内燃機関用ス
パークプラグを近年の高性能化された通常の一般車両の
内燃機関に長期間使用すると、レース用に使用される内
燃機関と比較して低回転で走行する機会が多いことか
ら、燃焼に伴うカーボンの発生量が多く、この発生する
カーボンにより耐汚損性の低下、中心電極と外側電極間
のカーボンブリッジによる着火性の低下、絶縁体の表面
に液状のガソリンが付着して、その箇所に火花放電が発
生し一種の放電加工が起こり、溝が形成される絶縁体の
チャンネリングが発生する欠点がある。
【0005】そこで、この発明は上記従来のものの持つ
欠点を改善するものであり、近年の高性能化した内燃機
関に対して、着火性、耐汚損性、機械的強度など総合的
な点火性能に優れるセミ沿面放電型内燃機関用スパーク
プラグを使用することができるようにするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】そのために、絶縁体先端
面が主体金具端面より突出し、中心電極と外側電極との
間に、上記絶縁体先端表面に這う沿面放電部と外側電極
の放電部と絶縁体先端側面との隙間で形成されるエアー
ギャップを含むスパークギャップを有してなるセミ沿面
放電型内燃機関用スパークプラグにおいて、中心電極の
外径dをd≦2.6mm、沿面放電部を形成する絶縁体
先端部の肉厚tを0.8≦t≦1.2mm、外側電極の
放電部と絶縁体先端側面によって形成されるエアーギャ
ップ寸法AGを0.5≦AG≦1mm、絶縁体先端面と
外側電極の放電部下端面との差Aを0.1≦A≦0.7
mm、中心電極の絶縁体先端面からの突出量Bを、中心
電極と外側電極の沿面放電部との間のスパークギャップ
寸法SGに対して、0.5SG≦B≦1.2SGとして
なるものである。
【0007】更に、絶縁体先端面から側面への周縁にお
ける曲率Rを0.2≦R≦0.5mmとし、また、中心
電極の先端部、特に絶縁体先端部近傍部において円周状
にPt、Au等の貴金属或は貴金属合金被膜を設けると
共に、その被膜において、被膜幅Lを1.0≦L≦3.
5mm、絶縁体先端部内への被膜の埋設寸法CをL/3
≦C≦2L/3、被膜の厚さtpを0.1<tpmmと
してなるものである。
【0008】
【作用】上記の構成を具えるので、中心電極の外径dを
d≦2.6mmとすることで、失火の回数が減り着火性
が向上し、沿面放電部を形成する絶縁体先端部の肉厚t
を0.8≦t≦1.2mm、外側電極の放電部と絶縁体
先端側面によって形成されるエアーギャップ寸法AGを
0.5≦AG≦1mmとすることで、点火の際の要求電
圧を低減化すると共に生産性を向上させつつ、カーボン
ブリッジの形成を抑制することができる。
【0009】また、絶縁体先端面と外側電極の放電部下
端面との差Aを0.1≦A≦0.7mm、中心電極の絶
縁体先端面からの突出量Bを、中心電極と外側電極の放
電部との間のスパークギャップ寸法SGに対して、0.
5SG≦B≦1.2SGとすることで、絶縁体表面に付
着したカーボンの火花清浄性が向上するので、チャンネ
リングの発生頻度を抑制でき耐久性を向上させると共
に、中心電極の着火性を向上させ、更に、絶縁体先端面
から側面への周縁における曲率Rを0.2≦R≦0.5
mmとすることで、生産性を確保しつつ、着火性の悪化
を防止することができるものである。
【0010】
【実施例】この発明を図に示す実施例により更に説明す
る。(1)は、この発明の実施例であるセミ沿面放電型
内燃機関用スパークプラグであり、このセミ沿面放電型
内燃機関用スパークプラグ(1)は、先端部(3)にお
いて燃焼室内に突出する中心電極(4)を保持する絶縁
体(2)と、この絶縁体(2)を固持し、ネジ部(6)
の先端において上記絶縁体(2)に保持される中心電極
(4)を取り囲むように円周状に円弧状の放電部(9)
を有する外側電極(7)を2本配置してなる主体金具
(5)から構成されるものである。
【0011】そして、絶縁体先端面(12)が主体金具
端面(8)より突出し、中心電極(4)と外側電極
(7)との間に、上記中心電極(4)を保持する絶縁体
(2)の先端表面に這うように沿面放電部(17)と、
外側電極(7)の放電部(9)と絶縁体先端側面(1
3)との間の隙間で形成されるエアーギャップ(10)
を含むスパークギャップ(11)を有してなる上記セミ
沿面放電型内燃機関用スパークプラグ(1)において、
中心電極(4)の外径dをd≦2.6mm、沿面放電部
(17)を形成する絶縁体先端部(3)の肉厚tを0.
8≦t≦1.2mm、外側電極(7)の放電部(9)と
絶縁体先端側面(13)によって形成されるエアーギャ
ップ寸法AGを0.5≦AG≦1mm、絶縁体先端面
(12)と外側電極(7)の放電部(9)の下端面との
差Aを0.1≦A≦0.7mm、中心電極(4)の絶縁
体先端面(12)からの突出量Bを、中心電極(4)と
外側電極(7)の放電部(9)との間のスパークギャッ
プ寸法SGに対して、0.5SG≦B≦1.2SGとし
てなるものである。
【0012】更に、絶縁体先端面(12)から絶縁体先
端側面(13)にかけての周縁(14)における曲率R
を0.2≦R≦0.5mmとし、また、中心電極(4)
の先端部(15)、特に絶縁体先端部(3)の近傍部に
おいて円周状にPt、Ir、Au等の貴金属或は貴金属
合金被膜(16)を設けると共に、その被膜(16)に
おいて、被膜幅Lを1.0≦L≦3.5mm、絶縁体先
端部(3)内への被膜(16)の埋設寸法CをL/3≦
C≦2L/3、被膜(16)の厚さtpを、0.1<t
pmmとしてなるものである。
【0013】この発明は以上の構成を具えるので、中心
電極(4)の外径dをd≦2.6mmとすることで、外
側電極(7)の放電部(9)との飛火に際して必要とさ
れる要求電圧を低くすることができるので、本発明のス
パークプラグ(SG1.7mm)は中心電極先端と対向
する外側電極との間にスパークギャップを形成した一般
スパ−クプラグ(SG1.1mm)よりも失火の回数が
減り着火性が向上できる(図3)。外側電極(7)の放
電部(9)が対向する絶縁体先端部(3)の肉厚tを
0.8≦t≦1.2mmとすることで、絶縁体(2)に
よる絶縁により生じる要求電圧を低減化すると共に、t
<0.8mmとすると生じる生産時におけるワレ等の破
損を防止することが可能となる上、外側電極(7)の放
電部(9)と絶縁体先端側面(13)によって形成され
るエアーギャップ寸法AGを0.5≦G≦1.0mmと
することで、過大(27kv以上)な放電電圧の発生を
防ぎ、AG<0.5mmとなると過濃な混合気の未燃焼
により生じるカーボンブリッジの形成を抑制することが
できるものである(図4)。
【0014】更に、絶縁体先端面(12)と外側電極
(7)の放電部(9)の下端面との差Aを0.1≦A≦
0.7mmとすることで、絶縁体(2)の表面に付着し
たカーボンの火花清浄性が向上するので、絶縁体(2)
の表面に液状ガソリンが付着し、この付着したガソリン
に対して火花放電が起こることにより溝が形成されるチ
ャンネリングの発生頻度を抑制できるので耐久性を向上
させることができる(図5)。そして、中心電極(4)
の絶縁体先端面(12)からの突出量Bを、中心電極
(4)と外側電極(7)の放電部(9)との間のスパー
クギャップ寸法SGに対して、0.5SG≦B≦1.2
SGとすることで、放電電圧の極端な上昇を押さえるこ
とができると共に、中心電極(4)の過剰な冷却効果を
抑制して着火性を向上させることができる(図6)。更
に、絶縁体先端面(12)から絶縁体先端側面(13)
への周縁(14)における曲率Rを0.2≦R≦0.5
mmとすることで、生産性を確保しつつ、着火性の悪化
を防止することができるものである(図7)。
【0015】また、中心電極(4)の先端部(15)、
特に絶縁体先端部(3)の近傍部において円周状にP
t、Ir、Au等の貴金属或は貴金属合金被膜(16)
を設けると共に、その被膜(16)において、被膜幅L
を1.0≦L≦3.5mm、絶縁体先端部(3)内への
被膜(16)の埋設寸法CをL/3≦C≦2L/3、被
膜(16)の厚さtpを0.1<tpmmとし、またこ
の被覆(16)の中心電極(4)との接合の際にレーザ
ー溶接或はニッケル合金母材内に銅などの良熱伝導性芯
材を封入した複合材の先端にリング状の貴金属チップを
溶接し、これを中心電極に用いるため、冷間加工により
一体に接合してなるもの、或はその他の手法で放電部に
貴金属を配置することで、要求電圧の上昇を防止するた
めに細径化される中心電極(4)の火花放電に伴う摩耗
を低減化し、スパークプラグ(1)としての耐久性を向
上させてなるものである。
【0016】なお、この発明は上述した実施例のように
セミ沿面放電型内燃機関用スパークプラグ(1)の他に
図8に示すように、主体金具の先端に複数(3本)の外
側電極(7)を配置してなるものにも使用することがで
きる。
【0017】
【発明の効果】以上のとおり、セミ沿面放電型スパーク
プラグの中心電極の外径等を所定の寸法に規定すること
により、近年の高性能化した内燃機関に対して、耐汚損
性効果、点火性、着火性、機械的強度や耐チャネリング
性に優れるなど信頼性を有するセミ沿面放電型内燃機関
用スパークプラグを使用することができる優れた効果を
有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】この考案の実施例におけるセミ沿面放電型内燃
機関用スパークプラグの正面図である。
【図2】その要部拡大断面図である。
【図3】中心電極の外径に対する失火の影響をグラフに
したものである。
【図4】絶縁体先端部の肉厚に対する放電電圧及び失火
の影響をグラフにしたものである。
【図5】絶縁体先端面と外側電極の沿面放電部の下端面
との差に対する火花洗浄性及びチャンネリング発生頻度
をグラフにしたものである。
【図6】中心電極の絶縁体先端面よりの突出寸法に対す
る放電電圧及び着火性の影響をグラフにしたものであ
る。
【図7】絶縁体先端面から絶縁体側面にかけての周縁の
各曲率に対する着火性をグラフに示したものである。
【図8】この発明のその他の実施例における要部拡大側
面図である。
【符号の説明】
1 セミ沿面放電型内燃機関用スパークプラグ 2 絶縁体 3 絶縁体先端部 4 中心電極 5 主体金具 6 ネジ部 7 外側電極 8 主体金具端面 9 放電部 10 エアーギャップ 11 スパークギャップ 12 絶縁体先端面 13 絶縁体先端側面 14 周縁 15 (中心電極の)先端部 16 被膜

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁体先端面が主体金具端面より突出
    し、中心電極と外側電極との間に、上記絶縁体先端表面
    に這う沿面放電部と外側電極の放電部と絶縁体先端側面
    との隙間で形成されるエアーギャップを含むスパークギ
    ャップを有してなるセミ沿面放電型内燃機関用スパーク
    プラグにおいて、中心電極の外径dをd≦2.6mm、
    沿面放電部を形成する絶縁体先端部の肉厚tを0.8≦
    t≦1.2mm、外側電極の放電部と絶縁体先端側面に
    よって形成されるエアーギャップ寸法AGを0.5≦A
    G≦1mm、絶縁体先端面と外側電極の放電部下端面と
    の差Aを0.1≦A≦0.7mm、中心電極の絶縁体先
    端面からの突出量Bを、中心電極と外側電極の放電部と
    の間のスパークギャップ寸法SGに対して、0.5SG
    ≦B≦1.2SGとしてなるセミ沿面放電型内燃機関用
    スパークプラグ。
  2. 【請求項2】 絶縁体先端面から側面への周縁における
    曲率Rを0.2≦R≦0.5mmとしてなる請求項1記
    載のセミ沿面放電型内燃機関用スパークプラグ。
  3. 【請求項3】 中心電極の先端部、特に絶縁体先端部近
    傍部において円周状にPt、Ir、Au等の貴金属或は
    貴金属合金被膜を設けると共に、その被膜において、被
    膜幅Lを1.0≦L≦3.5mm、絶縁体先端部内への
    被膜の埋設寸法CをL/3≦C≦2L/3、被膜の厚さ
    tpを0.1<tpmmとしてなる請求項1及び2記載
    のセミ沿面放電型内燃機関用スパークプラグ。
  4. 【請求項4】 中心電極の先端部の被膜をレーザー溶接
    或は冷間加工により一体に接合してなる請求項3記載の
    セミ沿面放電型内燃機関用スパークプラグ。
JP35224492A 1992-12-10 1992-12-10 セミ沿面放電型内燃機関用スパークプラグ Pending JPH06176849A (ja)

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