JPH09266056A - スパークプラグ - Google Patents

スパークプラグ

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JPH09266056A
JPH09266056A JP7361396A JP7361396A JPH09266056A JP H09266056 A JPH09266056 A JP H09266056A JP 7361396 A JP7361396 A JP 7361396A JP 7361396 A JP7361396 A JP 7361396A JP H09266056 A JPH09266056 A JP H09266056A
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JP
Japan
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spark plug
insulator
metal
shelf
metal shell
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Application number
JP7361396A
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English (en)
Inventor
Akimasa Tomita
晃正 富田
Tsutomu Okayama
勉 岡山
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Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 発火部沿面放電電圧を高め、発火部沿面放電
を防止したスパークプラグの提供。 【解決手段】 金具棚111を有する主体金具1と、パ
ッキン10を介して座面211を後方斜面114に係止
して主体金具1内に固定される絶縁碍子2と、軸孔20
内に固定される中心電極3とを備えるスパークプラグA
において、組み付け前のパッキン10の内径を金具棚1
11の最小内径φN2 より0.4mm以上大きくし、且
つ、脚長21の基部と金具棚111の内壁面115との
クリアランスを1.1mm以上にした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関に装着す
るスパークプラグに関する。
【0002】
【従来の技術】スパークプラグは、一般的に、気密的に
支持する為のリング状のパッキン501を介して座面5
02が金具棚503の後方斜面504に係止される。そ
して、リング505及び滑石506を介して主体金具5
07の後端部508を加締めることにより、軸孔509
内に中心電極510を固定した絶縁碍子511が主体金
具507内に固定される(図9、10参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のスパークプ
ラグD、Eにおいて、正規のスパークギャップ512で
火花放電せず、発火部絶縁碍子の奥で横飛び(発火部沿
面放電)する場合がある。尚、この発火部沿面放電が発
生すると、エンスト、アイドル不安定、低温時のエンジ
ン始動不能、及び加速不良等のエンジン不調を引き起こ
し、重度の場合にはエンジンに大きなダメージを与え
る。又、沿面放電により絶縁碍子511が削られ、スパ
ークプラグD、Eの耐久性が低下する。
【0004】発明者らは、様々なスパークプラグについ
て発火部沿面放電の起き易さを調べたところ、〜の
構造を有するスパークプラグや、ガスエンジンに使用す
るスパークプラグ(〜)は発火部沿面放電が起き易
いことに着目した。
【0005】脚長513が短いスパークプラグ。 圧縮比が高いエンジンで使用するスパークプラグ。 気体燃料に点火(高い放電電圧が必要)するスパーク
プラグ。 スパークギャップが広いスパークプラグ(高い放電電
圧が必要)。 白金プラグ(白金電極の放電面が鏡面となる為、高い
放電電圧が必要)。 主体金具507の金具棚503から内方にパッキン5
01が食み出しているスパークプラグD(図9参照)。 絶縁碍子511の脚長513の基部514が、金具棚
503の内壁面516に近いスパークプラグE(図10
参照)。
【0006】本発明の第1の目的は、発火部沿面放電電
圧を高め、発火部沿面放電を防止したスパークプラグの
提供にある。本発明の第2の目的は、発火部沿面放電電
圧を高め、発火部沿面放電を防止したガスエンジン用の
スパークプラグの提供にある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為、
本発明は、以下の構成を採用した。 (1)内方に突出する金具棚を有する円筒状の主体金具
と、リング状のパッキンを介して座面を前記金具棚の後
方斜面に係止して主体金具内に固定される軸孔付の絶縁
碍子と、軸孔内に固定される中心電極とを備えるスパー
クプラグにおいて、組み付け前の前記パッキンの内径
を、前記金具棚の最小内径より0.4mm以上大きくし
た。
【0008】(2)内方に突出する金具棚を有する円筒
状の主体金具と、リング状のパッキンを介して座面を前
記金具棚の後方斜面に係止して主体金具内に固定される
軸孔付の絶縁碍子と、軸孔内に固定される中心電極とを
備えるスパークプラグにおいて、前記絶縁碍子の脚長の
基部と、前記金具棚の内壁面とのクリアランスを1.1
mm以上にした。
【0009】(3)内方に突出する金具棚を有する円筒
状の主体金具と、リング状のパッキンを介して座面を前
記金具棚の後方斜面に係止して主体金具内に固定される
軸孔付の絶縁碍子と、軸孔内に固定される中心電極とを
備えるスパークプラグにおいて、組み付け前の前記パッ
キンの内径を前記金具棚の最小内径より0.4mm以上
大きくし、且つ、前記絶縁碍子の脚長の基部と前記金具
棚の内壁面とのクリアランスを1.1mm以上にした。
【0010】(4)上記(1) 〜(3) の何れかの構成を有
し、前記スパークプラグは、ガスエンジンに装着して使
用する。
【0011】
【作用および発明の効果】
〔請求項1について〕内径が、金具棚の最小内径より
0.4mm以上大きい(組み付け前)リング状のパッキ
ンを介して絶縁碍子の脚長の座面を、主体金具の金具棚
の後方斜面に係止し、軸孔内に中心電極を固定した絶縁
碍子を主体金具内に固定している。
【0012】この為、パッキンの内縁が主体金具の金具
棚の内壁面から内方に食み出さないので発火部沿面放電
電圧が従来のものより高くなり発火部沿面放電が防止で
きる。よって、正規のスパークギャップで飛火するので
エンジン不調が解消される。又、エンジンが正常燃焼
し、絶縁碍子が発火部沿面放電により削られないのでス
パークプラグの耐久性が向上する。
【0013】〔請求項2について〕リング状のパッキン
を介して絶縁碍子の脚長の座面を、主体金具の金具棚の
後方斜面に係止し、軸孔内に中心電極を固定した絶縁碍
子を主体金具内に固定している。尚、絶縁碍子の脚長の
基部と、前記金具棚の内壁面とのクリアランスを1.1
mm以上にしている。
【0014】この為、脚長の基部と金具棚の内壁面との
間隙が従来のものより長くなるので絶縁パスが稼げ、発
火部沿面放電電圧が従来のものより高くなり、発火部沿
面放電が防止できる。よって、正規のスパークギャップ
で飛火するのでエンジン不調が解消される。又、エンジ
ンが正常燃焼し、絶縁碍子が発火部沿面放電により削ら
れないのでスパークプラグの耐久性が向上する。
【0015】〔請求項3について〕パッキンの内縁が主
体金具の金具棚の内壁面から内方に食み出さない。これ
に加え、絶縁碍子の脚長の基部と、前記金具棚の内壁面
とのクリアランスを1.1mm以上にして、脚長の基部
と金具棚の内壁面との間隙を従来のものより長くして絶
縁パスを稼いでいる。この為、発火部沿面放電電圧が従
来のものより高くなり、発火部沿面放電が防止できる。
よって、正規のスパークギャップで飛火するのでエンジ
ン不調が解消される。又、エンジンが正常燃焼し、絶縁
碍子が発火部沿面放電により削られないのでスパークプ
ラグの耐久性が向上する。
【0016】〔請求項4について〕ガスエンジンは燃焼
室内の圧縮比が高く、燃焼室に装着した高熱価(脚長が
短い)のスパークプラグに高い高電圧を印加する必要が
あり(気体燃料に点火する為)、発火部沿面放電を起こ
し易い。
【0017】しかし、請求項1、請求項2、又は請求項
3の構成を施すことにより、発火部沿面放電電圧を高く
することができるので、ガスエンジン用のスパークプラ
グとして好適である。
【0018】
【発明の実施の形態】本発明の第1実施例(請求項1、
4に対応)を、図1〜図3に基づいて説明する。図1、
2に示す様に、ガスエンジン用のスパークプラグAは、
金具棚111を有する円筒状の主体金具1と、主体金具
1内に固定される軸孔20付の絶縁碍子2と、軸孔20
内に固定される中心電極3と、主体金具1の先端面11
2から突設する外側電極4とを備え、ガスケット121
を介してガスエンジンの燃焼室(図示せず)に螺着され
る。
【0019】主体金具1は、低炭素鋼で形成され、外周
にネジ113を形成したねじ部11と、前側にガスケッ
ト121を配設した胴部12と、プラグレンチを嵌合さ
せるための六角部13とからなる。本実施例では、脚長
21(長さL)を包囲する位置の主体金具1の内径φN
1がφ8.7、金具棚111の最小内径φN2 が7.0
mmに設定されている。
【0020】絶縁碍子2は、アルミナを主体とするセラ
ミック焼結体で形成され、ねじ部11の内側に位置する
脚長21と、六角部13から胴部12の内側に位置する
径大部22と、外周にコルゲーション231を形成した
頭部23とからなる。又、絶縁碍子2の軸に沿って軸孔
20が形成されている。
【0021】この絶縁碍子2は、金属製のパッキン10
を介して座面211を後方斜面114に係止し、主体金
具1の後端部131を、リング132、133及びシー
ル材134を介して加締める事により、碍子先端212
が先端面112から突出する様に主体金具1内に固定さ
れている。
【0022】本実施例では、碍子先端面213はφ4.
9、基径φM(脚長21の基部の碍子径)はφ6.5、
脚長21の長さL(発火部碍子長)は9mm、先端面1
12からの突出長は1.5mmに設定されている。
【0023】又、組み付け前のパッキン10の内径は、
金具棚111の最小内径φN2 (7mm)より0.4m
m径大の7.4mmに設定されている。これにより、組
み付け後(図1、2参照)において、パッキン10の内
縁101が金具棚111の内壁面115から内方に食み
出さず、内縁101のエッジがガスボリューム116の
奥部に露出しない。
【0024】中心電極3(Ni合金)は、内部に銅や銀
等の良熱伝導金属が封入され、碍子先端面213からの
突出長は1.5mm、スパークギャップは0.8mmに
設定されている。
【0025】尚、尖っている方をマイナス側にした方が
衝突電離作用が生じ易い(火花放電が起き易く放電電圧
を低くすることができる)ので、中心電極3には主体金
具1に対してマイナス極性の高電圧が印加される。
【0026】外側電極4(Ni合金)は、略L字状を呈
している。この外側電極4は、先端内面の放電部が中心
電極3の先端面と向き合う様に、主体金具1の先端面1
12に抵抗溶接されている。
【0027】{(金具棚111の最小内径φN2 )−
(組み付け前のパッキン10の内径)}を0.2mm及
び0mmとし、他の構成はスパークプラグAと同一にし
た二種類のスパークプラグと、{(金具棚111の最小
内径φN2 )−(組み付け前のパッキン10の内径)}
を0.4mmにしたスパークプラグAとを各10本ずつ
製造して発火部沿面放電が始まる発火部沿面放電電圧
(平均値)を測定したところ、図3のグラフに示す結果
が得られた。尚、発火部沿面放電電圧の測定は外側電極
4を垂直に起こすか、初めから取り付けないで測定す
る。
【0028】本実施例のスパークプラグAは、以下の利
点を有する。組み付け前の内径が、金具棚111の最小
内径φN2 より0.4mm大きいリング状のパッキン1
0を介して絶縁碍子2の脚長21の座面211を、主体
金具1の金具棚111の後方斜面114に係止し、軸孔
20内に中心電極3を固定した絶縁碍子2を主体金具1
内に固定している。
【0029】この為、パッキン10の内縁101が主体
金具1の金具棚111の内壁面115から内方に食み出
さず、内縁101のエッジがガスボリューム116中に
露出しないので、図3のグラフの“スパークプラグA”
に示す様に、発火部沿面放電が起き始める発火部沿面放
電電圧が従来のものより高くなり(20kV→22k
V)、発火部沿面放電が防止できる。よって、正規のス
パークギャップで飛火するのでエンジン不調が解消され
る。又、エンジンが正常燃焼し、発火部絶縁碍子2が発
火部沿面放電によって削られないのでスパークプラグの
耐久性が向上する。
【0030】つぎに、本発明の第2実施例(請求項2、
4に対応)を、図4〜図6に基づいて説明する。図4、
5に示すガスエンジン用のスパークプラグBは、以下の
点がスパークプラグAと異なり、他はスパークプラグA
と同一である。
【0031】本実施例では絶縁碍子2は、全体に細く、
碍子先端面213はφ4.0、基径φM(脚長21の基
部の碍子径)はφ5.5、脚長21の長さL(発火部碍
子長)は9mm、先端面112からの突出長は1.5m
mに設定されている。又、組み付け前のパッキン10の
内径は、金具棚111の最小内径φN2 (7.0mm)
より0.2mm広い、7.2mmに設定されている。
【0032】{(金具棚111の最小内径φN2 )−
(絶縁碍子2の基径φM)}を、0.9mm、1.0m
m、1.1mmとし、他の構成はスパークプラグBと同
一にした三種類のスパークプラグと、{(金具棚111
の最小内径φN2 )−(絶縁碍子2の基径φM)}を、
1.5mmにしたスパークプラグBを各10本ずつ製造
して発火部沿面放電が始まる発火部沿面放電電圧(平均
値)を同様に測定したところ、図6のグラフに示す結果
が得られた。
【0033】本実施例のスパークプラグBは、以下の利
点を有する。リング状のパッキン10を介して絶縁碍子
2の脚長21の座面211を、主体金具1の金具棚11
1の後方斜面114に係止し、軸孔20内に中心電極3
を固定した絶縁碍子2を主体金具1内に固定している。
そして、金具棚111の内壁面115と、該内壁面11
5に対面する、絶縁碍子2の脚長21の基部とのクリア
ランスを1.5mmにしている。
【0034】この為、脚長21の基部と金具棚111の
内壁面115との間隙が従来のものより長くなるので絶
縁パスが稼げ、図6のグラフの“スパークプラグB”に
示す様に、発火部沿面放電が起き始める発火部沿面放電
電圧が従来のものより高くなり(20kV以下→21.
5kV)、発火部沿面放電が防止できる。よって、正規
のスパークギャップで飛火するのでエンジン不調が解消
される。又、エンジンが正常燃焼し、発火部絶縁碍子2
が発火部沿面放電によって削られないのでスパークプラ
グの耐久性が向上する。
【0035】つぎに、本発明の第3実施例(請求項1〜
4に対応)を、図7、8に基づいて説明する。図7、8
に示すガスエンジン用のスパークプラグCは、以下の点
がスパークプラグAと異なり、他はスパークプラグAと
同一である。
【0036】本実施例では絶縁碍子2は、全体に細く、
碍子先端面213はφ4.0、基径φM(脚長21の基
部の碍子径)はφ5.5、脚長21の長さL(発火部碍
子長)は9mm、先端面112からの突出長は1.5m
mに設定されている。
【0037】又、組み付け前のパッキン10の内径は、
金具棚111の最小内径φN2 (7mm)より0.4m
m径大の7.4mmに設定されている。これにより、組
み付け後(図7、8参照)において、パッキン10の内
縁101が金具棚111の内壁面115から内方に食み
出さず、内縁101のエッジがガスボリューム116の
奥部に露出しない。
【0038】外側電極4(Ni合金)は、略L字状を呈
している。この外側電極4は、先端面が中心電極3の先
端外周面と向き合う様に、主体金具1の先端面112に
抵抗溶接(二極)されている。
【0039】本実施例のスパークプラグCは、以下の利
点を有する。組み付け前の内径が、金具棚111の最小
内径φN2 より0.4mm大きいリング状のパッキン1
0を介して絶縁碍子2の脚長21の座面211を、主体
金具1の金具棚111の後方斜面114に係止し、軸孔
20内に中心電極3を固定した絶縁碍子2を主体金具1
内に固定している。この為、パッキン10の内縁101
が主体金具1の金具棚111の内壁面115から内方に
食み出さず、内縁101のエッジがガスボリューム11
6中に露出しない。
【0040】そして、金具棚111の内壁面115と、
該内壁面115に対面する、絶縁碍子2の脚長21の基
部とのクリアランスを1.5mmにしている。この為、
脚長21の基部と金具棚111の内壁面115との間隙
が従来のものより長くなるので絶縁パスが稼げる。
【0041】発火部沿面放電が起き始める発火部沿面放
電電圧が従来のものより高くなり(20kV以下→2
3.0kV)、発火部沿面放電が防止できる。よって、
正規のスパークギャップで飛火するのでエンジン不調が
解消される。又、発火部絶縁碍子が発火部沿面放電によ
って削られないのでスパークプラグの耐久性が向上す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係るスパークプラグの要
部拡大図である。
【図2】本発明の第1実施例に係るスパークプラグの部
分断面図である。
【図3】{(金具棚の最小内径φN2 )−(組み付け前
のパッキンの内径)}と、発火部沿面放電電圧との関係
を示すグラフである。
【図4】本発明の第2実施例に係るスパークプラグの要
部拡大図である。
【図5】本発明の第2実施例に係るスパークプラグの部
分断面図である。
【図6】{(金具棚の最小内径φN2 )−(絶縁碍子の
基径φM)}と、発火部沿面放電電圧との関係を示すグ
ラフである。
【図7】本発明の第3実施例に係るスパークプラグの要
部拡大図である。
【図8】本発明の第3実施例に係るスパークプラグの部
分断面図である。
【図9】従来技術に係るスパークプラグの要部拡大図で
ある。
【図10】従来技術に係るスパークプラグの要部拡大図
である。
【符号の説明】
1 主体金具 2 絶縁碍子 3 中心電極 10 パッキン 20 軸孔 111 金具棚 114 後方斜面 115 内壁面 211 座面 N2 金具棚の最小内径 M 基径(脚長の基部の碍子径) A、B、C スパークプラグ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内方に突出する金具棚を有する円筒状の
    主体金具と、 リング状のパッキンを介して座面を前記金具棚の後方斜
    面に係止して主体金具内に固定される軸孔付の絶縁碍子
    と、 軸孔内に固定される中心電極とを備えるスパークプラグ
    において、 組み付け前の前記パッキンの内径を、前記金具棚の最小
    内径より0.4mm以上大きくしたことを特徴とするス
    パークプラグ。
  2. 【請求項2】 内方に突出する金具棚を有する円筒状の
    主体金具と、 リング状のパッキンを介して座面を前記金具棚の後方斜
    面に係止して主体金具内に固定される軸孔付の絶縁碍子
    と、 軸孔内に固定される中心電極とを備えるスパークプラグ
    において、 前記絶縁碍子の脚長の基部と、前記金具棚の内壁面との
    クリアランスを1.1mm以上にしたことを特徴とする
    スパークプラグ。
  3. 【請求項3】 内方に突出する金具棚を有する円筒状の
    主体金具と、 リング状のパッキンを介して座面を前記金具棚の後方斜
    面に係止して主体金具内に固定される軸孔付の絶縁碍子
    と、 軸孔内に固定される中心電極とを備えるスパークプラグ
    において、 組み付け前の前記パッキンの内径を前記金具棚の最小内
    径より0.4mm以上大きくし、且つ、前記絶縁碍子の
    脚長の基部と前記金具棚の内壁面とのクリアランスを
    1.1mm以上にしたことを特徴とするスパークプラ
    グ。
  4. 【請求項4】 前記スパークプラグは、ガスエンジンに
    装着して使用することを特徴とする、請求項1乃至請求
    項3の何れかに記載のスパークプラグ。
JP7361396A 1996-03-28 1996-03-28 スパークプラグ Pending JPH09266056A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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