JPH07130453A - スパークプラグ - Google Patents

スパークプラグ

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JPH07130453A
JPH07130453A JP27663693A JP27663693A JPH07130453A JP H07130453 A JPH07130453 A JP H07130453A JP 27663693 A JP27663693 A JP 27663693A JP 27663693 A JP27663693 A JP 27663693A JP H07130453 A JPH07130453 A JP H07130453A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tip
center electrode
spark
insulator
spark plug
Prior art date
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Pending
Application number
JP27663693A
Other languages
English (en)
Inventor
Junichi Kagawa
純一 加川
Kozo Amano
孝三 天野
Katsutoshi Nakayama
勝稔 中山
Wataru Matsutani
渉 松谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NGK Spark Plug Co Ltd filed Critical NGK Spark Plug Co Ltd
Priority to JP27663693A priority Critical patent/JPH07130453A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 中心電極の先端部の外周(発火部)に貴金属
層を有するスパークプラグにおいて、最も耐火花消耗性
に優れ、最小限の貴金属の使用量で最大限の耐久性が得
られるスパークプラグの提供。 【構成】 先端に接地電極4が形成された筒状主体金具
1と、軸孔21を有し主体金具1に嵌め込まれた絶縁碍
子2と、先端部31が絶縁碍子2の先端から突出して軸
孔21に嵌め込まれ、該先端部31の外周と接地電極4
の先端面43との間で第1火花放電間隙G1 を形成する
中心電極とを有し、絶縁碍子2の先端と接地電極4の先
端との間に第2火花放電間隙G2 を形成したスパークプ
ラグ100において、中心電極の先端部31の外周に絶
縁碍子2の先端から0.2mm以上絶縁碍子2内に入り
込んだ貴金属層5を設けたことを特徴とする。貴金属層
5の軸方向長さLは1.0mm≦L≦2.0mm、貴金
属層5の入り込み量Kは、0.2mm≦K≦0.8Lで
あることが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、中心電極の発火部の
外周表面に貴金属層を設けたスパークプラグの耐久性の
向上に関する。
【0002】
【従来の技術】複数の接地電極を主体金具の先端に有す
る多極スパークプラグは、筒状主体金具に軸孔を有する
絶縁碍子を嵌着し、該軸孔に嵌め込んだ中心電極の先端
部の外周面と各接地電極の先端との間で火花放電間隙を
形成している。この多極スパークプラグは、スパークプ
ラグ電圧の極性がプラスかマイナスかの違いによる火花
放電に必要な要求電圧差が少ない。このため、点火コイ
ルの二次コイルの両端にスパークプラグを接続する両極
性点火回路への使用に好適である。
【0003】また、多極スパークプラグでは、絶縁碍子
の先端面と接地電極の内側先端との間に第2火花放電間
隙を形成し、燻りによる絶縁低下を防止することがなさ
れる。この第2火花放電間隙は、特開平4−94079
号公報に記載の如く前記中心電極の先端部の外周面と各
接地電極の先端部との間で火花放電間隙以下で、0.3
mmより大きいことが望ましい。さらに、多極スパーク
プラグでは、1つしかない中心電極の火花消耗が大きい
ため、中心電極の火花消耗を低減させる目的で中心電極
の発火部の外周に貴金属層を設けることがなされる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、この発明者
は、中心電極3の発火部30に白金など貴金属層5を帯
状に形成した多極スパークプラグ101をエンジンに装
着して耐久試験を行った結果、図2に示す如く、中心電
極3が絶縁碍子2の先端面22の位置を中心にしてえぐ
れるように消耗していくことを見出した。また、貴金属
は高価であるため使用量はできるだけ少量であることが
望ましい。さらに、貴金属層は中心電極母材との結合強
度が大きいほど耐火花消耗性に優れる。この発明の目的
は、中心電極の先端部の外周面(発火部)に貴金属層を
有するスパークプラグにおいて、最も耐火花消耗性に優
れ、最小限の貴金属の使用量で最大限の耐久性が得られ
るスパークプラグの構成の提供にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明のスパークプラ
グは、先端に接地電極が形成された筒状主体金具と、軸
孔を有し、前記主体金具に嵌め込まれた絶縁碍子と、先
端部が前記絶縁碍子の先端面から突出して前記軸孔に嵌
め込まれ、該先端部の外周と前記接地電極の先端面との
間で第1火花放電間隙を形成する中心電極とを有し、前
記絶縁碍子の先端面を介し前記接地電極の内側先端との
間に第2火花放電間隙を形成したスパークプラグにおい
て、前記中心電極の先端部外周に前記絶縁碍子の先端面
から0.2mm以上絶縁碍子内に入り込んだ貴金属層を
設けたことを特徴とする。
【0006】
【発明の作用および効果】この発明では、白金などの貴
金属層を絶縁体の軸孔内まで延長して形成しているの
で、火花放電による中心電極先端部の浸食を有効に防止
できる。貴金属層の絶縁碍子の軸孔内への入り込み量は
0.2mm以上必要である。この結果、中心電極の発火
部の火花消耗は最小限に低減でき、スパークプラグの耐
久性が向上できる。請求項2の構成では、最小限の貴金
属で上記耐久性の向上が可能となる。請求項3の構成で
は、白金層の中心電極母材への固着が強固になされ、耐
火花消耗性の向上が達成できる。
【0007】
【実施例】図1はこの発明の2極スパークプラグ100
の先端部を示す。このスパークプラグ100は、円筒状
の主体金具1と、該主体金具1に嵌着されるとともに、
断面が円形の軸孔21が設けられたテーパー付き棒状の
絶縁碍子2とを備える。軸孔21には、先端部31が絶
縁碍子2の先端面22から突き出した状態で円柱状の中
心電極3が嵌め込まれている。
【0008】主体金具1の外周には、先端部外周にエン
ジンへの取付ネジ11が設けられ、環状の先端面12に
は、2つの接地電極4、4が対向して溶接されている。
接地電極4は断面略矩形の棒材で形成され、一端(図示
下端)が前記先端面12に溶接されるとともに中心方向
に湾曲した支柱部41と、該支柱部41の他端(図示上
端)から中心電極3の方向に曲げられた発火部42とか
らなる。発火部42の先端面43は、前記中心電極の先
端部31と同軸心を有する円筒面となっており、該先端
部31の外周面との間に第1(気中)火花放電間隙G1
を形成している。
【0009】このスパークプラグ100は、絶縁碍子2
の先端面22と前記接地電極の発火部42の内側先端4
4との間が空隙G2になる様に中心電極と外側電極とで
先端面22を介し第2火花放電間隙を形成している。こ
の第2火花放電間隙(空隙G2 )は絶縁体の表面に煤な
どが付着してスパークプラグの絶縁抵抗が低下したと
き、前記先端面22に沿って火花が生じる沿面放電を発
生させ、煤などを焼ききる清浄作用を行う。第1火花放
電間隙G1 と第2火花放電間隙(空隙G2 )との関係
を、0.3mm<G2 ≦G1 に設定すると、前記清浄作
用が最も有効に作用することが特開平4−94079号
公報に開示されている。
【0010】中心電極の先端部31の外周には白金を主
体とする貴金属層5が設けられている。この貴金属層5
は、軸方向の長さLが1.0mm≦L≦2.0mmとな
っており、絶縁体の先端面22から軸孔21の内部に入
り込み量Kが0.2mm以上となるように形成されてい
る。入り込み量Kは貴金属層5の長さLに対し、0.2
mm≦K≦0.8Lとなるように設定されている。軸孔
21の先端部の内周と中心電極の外周との間の隙間は通
常0.1mm前後であり、入り込み量Kが、0.2mm
以下であると隙間から放電火花が侵入し軸穴の内部から
中心電極の火花消耗が開始し易い。また、入り込み量K
≦0.8Lの限定は、これ以上入り込み量Kを増大して
も耐火花消耗性の増大は小さく、貴金属使用量が増大す
るためである。また、貴金属層5の長さLは1.0mm
≦L≦2.0mmであることが望ましい。1.0mm≧
Lであると火花放電の発生位置のばらつきを十分カバー
できず、貴金属層5のない部分から火花放電が生じ中心
電極の消耗が進行するからであり、L≦2.0mmの数
値限定は効果の上限とコストの低減とによる。
【0011】貴金属層5は、この実施例では、図3
(イ)に示す如く、白金、イリジウム、白金ニッケル合
金または白金イリジウム合金からなる貴金属線50を中
心電極3の外周に接触させ、レーザービームRで溶融し
先端部31の表面に固着する。このレーザー融着による
と、図3(ロ)に示す如く貴金属と中心電極母材との合
金層51が中心電極母材33に深く食い込んで強固に形
成され、電気抵抗溶接、冷間鍛造、不活性ガスシールド
溶接など他の方法により貴金属層5を形成した場合に比
較し耐火花消耗性が向上できる。
【0012】図4はL=1.2mmのときの入り込み量
Kをパラメータとした中心電極3の消耗深さD(図2参
照)の測定結果をしめす。2極スパークプラグ100の
場合の中心電極3の発火部の消耗と接地電極4の発火部
の消耗と外側の消耗比は概ね1:1になる。スパークプ
ラグ100の耐久性としては、2000cc、6気筒の
ガソリン機関に装着して5000rpm全開での運転条
件で400時間テストを行った後の第1火花放電間隙G
1 の拡大量を0.3mm以内とすると、中心電極の火花
消耗量を0.15mm以内に押さえることが必要であ
る。
【0013】図5は入り込み量Kと第1火花放電間隙G
1 との相関関係を示すグラフである。上記耐久試験の結
果から400時間後の中心電極3の消耗量を0.15m
m以下とするためには、被覆位置が0.2<K≦0.9
6(ほぼ0.8L)が必要となる。下限側は絶対寸法と
しての0.2mmが必要であり、このグラフから上記
0.2mm≦K≦0.8Lという限定の有効性が証明さ
れる。
【0014】この発明は2極スパークプラグ以上の多極
スパークプラグにおいても有効であり、図6に示すごと
く1極のスパークプラグにも適用できる。この1極のス
パークプラグの場合には、貴金属層5は中心電極3の先
端部31の全周に設ける必要はなく、図示の如く一部で
よい。なお、経済性を無視すればK≧0.8L、L≧
2.0mmであっても中心電極3の耐火花消耗性は確保
されることは当然であり、中心電極の先端部31の突出
し量が小さいプラグでは、先端面も含む先端部31の全
表面が貴金属層5に覆われる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のスパークプラグの先端部の斜視図で
ある。
【図2】従来のスパークプラグの耐久試験後の先端部の
断面図である。
【図3】中心電極へ貴金属層を形成する工程図である。
【図4】スパークプラグのエンジン試験結果を示すグラ
フである。
【図5】スパークプラグのエンジン試験結果を示すグラ
フである。
【図6】他の実施例のスパークプラグの先端部の斜視図
である。
【符号の説明】
100 スパークプラグ 1 主体金具 2 絶縁碍子 3 中心電極 4 接地電極 5 貴金属層 22 絶縁碍子の先端面 31 中心電極の先端部 44 接地電極の内側先端 G1 第1火花放電間隙 G2 空隙 L 貴金属層の軸方向長さ K 貴金属層の入り込み量
フロントページの続き (72)発明者 松谷 渉 名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日本特殊 陶業株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 先端に接地電極が形成された筒状主体金
    具と、 軸孔を有し、前記主体金具に嵌め込まれた絶縁碍子と、 先端部が前記絶縁碍子の先端面から突出して前記軸孔に
    嵌め込まれ、該先端部の外周と前記接地電極の先端面と
    の間で第1火花放電間隙を形成する中心電極とを有し、
    前記絶縁碍子の先端面を介し前記接地電極の内側先端と
    の間に第2火花放電間隙を形成したスパークプラグにお
    いて、 前記中心電極の先端部外周に前記絶縁碍子の先端面から
    0.2mm以上絶縁碍子内に入り込んだ貴金属層を設け
    たことを特徴とするスパークプラグ。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記貴金属層の軸方
    向長さLは1.0mm≦L≦2.0であり、前記絶縁碍
    子内への入り込み量Kは0.2mm≦K≦0.8Lであ
    ることを特徴とするスパークプラグ。
  3. 【請求項3】 請求項1または2のいずれかにおいて、
    前記貴金属層を前記中心電極の外周に貴金属線をレーザ
    ー溶融して形成したことを特徴とするスパークプラグ。
JP27663693A 1993-11-05 1993-11-05 スパークプラグ Pending JPH07130453A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006267021A (ja) * 2005-03-25 2006-10-05 Ngk Insulators Ltd 煤検出センサ、及び煤検出方法

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