JPH0955282A - スパークプラグ - Google Patents
スパークプラグInfo
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- JPH0955282A JPH0955282A JP8142478A JP14247896A JPH0955282A JP H0955282 A JPH0955282 A JP H0955282A JP 8142478 A JP8142478 A JP 8142478A JP 14247896 A JP14247896 A JP 14247896A JP H0955282 A JPH0955282 A JP H0955282A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T13/00—Sparking plugs
- H01T13/46—Sparking plugs having two or more spark gaps
- H01T13/462—Sparking plugs having two or more spark gaps in series connection
Landscapes
- Spark Plugs (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 スパークプラグの取付方向によって放電が接
地電極の陰になることによる着火性への影響をなくす。 【解決手段】 主体金具端面から突き出した絶縁体の先
端部の表面に、かぎ形状の中間電極を複数配設し、各中
間電極間は絶縁体の先端の表面に周方向に不連続的に互
い違いに配置されることによって、複数の直列放電間隙
を形成する。これらの複数の直列放電間隙によって一度
の放電で絶縁体の円周方向に複数の火花放電を発生させ
る。
地電極の陰になることによる着火性への影響をなくす。 【解決手段】 主体金具端面から突き出した絶縁体の先
端部の表面に、かぎ形状の中間電極を複数配設し、各中
間電極間は絶縁体の先端の表面に周方向に不連続的に互
い違いに配置されることによって、複数の直列放電間隙
を形成する。これらの複数の直列放電間隙によって一度
の放電で絶縁体の円周方向に複数の火花放電を発生させ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリンダヘッドに
装着して燃焼室の混合気に火花点火を行うスパークプラ
グの改良に関する。
装着して燃焼室の混合気に火花点火を行うスパークプラ
グの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に内燃機関のスパークプラグは図９
に示すように構成されており、一部にネジを設けた主体
金具６０内に絶縁体２０を介して中心電極３０が埋め込
まれている。中心電極３０は一端がターミナル５０に連
結され、他端が絶縁体２０の端面より露出される。
に示すように構成されており、一部にネジを設けた主体
金具６０内に絶縁体２０を介して中心電極３０が埋め込
まれている。中心電極３０は一端がターミナル５０に連
結され、他端が絶縁体２０の端面より露出される。
【０００３】前記主体金具６０の端面には接地電極７０
が溶接されており、この接地電極７０の先端部は前記中
心電極３０との間で所定の放電間隙１３０を保って対峙
される。また、主体金具に設けられたネジ９０によりシ
リンダーヘッド（図示せず）に螺設される。そして、タ
ーミナル５０に高電圧が印加されると、前記放電間隙１
３０において火花放電が起こり、これにより燃焼室の混
合気に点火して燃焼させるようになっている。
が溶接されており、この接地電極７０の先端部は前記中
心電極３０との間で所定の放電間隙１３０を保って対峙
される。また、主体金具に設けられたネジ９０によりシ
リンダーヘッド（図示せず）に螺設される。そして、タ
ーミナル５０に高電圧が印加されると、前記放電間隙１
３０において火花放電が起こり、これにより燃焼室の混
合気に点火して燃焼させるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように構成されたスパークプラグは、主体金具に設けた
ネジ９０の切り始めと接地電極７０の位置関係が同一製
品であっても一定ではない。このため、シリンダヘッド
に装着された状態での接地電極の方向が、スパークプラ
グを取り替えることによって異なってしまう。
ように構成されたスパークプラグは、主体金具に設けた
ネジ９０の切り始めと接地電極７０の位置関係が同一製
品であっても一定ではない。このため、シリンダヘッド
に装着された状態での接地電極の方向が、スパークプラ
グを取り替えることによって異なってしまう。
【０００５】一方、燃焼室内部には、混合気への着火の
前段階である圧縮行程においてスワールが発生する。こ
のときスワールに対し前記放電間隙１３０に生ずる火花
放電が接地電極７０の陰になり混合気に着火する機会が
妨げられる場合がある。または、火花放電によって混合
気に着火した火炎の成長がスワールに対し接地電極７０
によって妨げられる場合がある。このような場合には、
燃焼が安定しないために着火性が悪化したり、エンジン
の出力が十分に発生できない場合がある。特に冷間時に
おいて、着火により燃焼を始めた火炎の成長が、十分に
温度が上がらない前記絶縁体２０の先端部、前記中心電
極３０の発火部又は接地電極７０の発火部等により冷却
されることによって阻害される。これによって、着火性
がさらに悪化することによって、アイドリングが安定し
ない等の現象を生じやすかった。
前段階である圧縮行程においてスワールが発生する。こ
のときスワールに対し前記放電間隙１３０に生ずる火花
放電が接地電極７０の陰になり混合気に着火する機会が
妨げられる場合がある。または、火花放電によって混合
気に着火した火炎の成長がスワールに対し接地電極７０
によって妨げられる場合がある。このような場合には、
燃焼が安定しないために着火性が悪化したり、エンジン
の出力が十分に発生できない場合がある。特に冷間時に
おいて、着火により燃焼を始めた火炎の成長が、十分に
温度が上がらない前記絶縁体２０の先端部、前記中心電
極３０の発火部又は接地電極７０の発火部等により冷却
されることによって阻害される。これによって、着火性
がさらに悪化することによって、アイドリングが安定し
ない等の現象を生じやすかった。
【０００６】また、火花放電は通常上記放電間隙１３０
の１カ所で生ずるために、希薄混合気あるいは排気環流
時など着火条件の良くない運転条件では混合気に着火し
なかったり、着火しても火炎の成長が阻害されることに
よって消滅してしまう、いわゆるミスファイヤを起こす
ことがあった。このため、特開昭６１−２９６６７５号
公報、実公昭５９−３５０７号公報に示す方法が考えら
れている。
の１カ所で生ずるために、希薄混合気あるいは排気環流
時など着火条件の良くない運転条件では混合気に着火し
なかったり、着火しても火炎の成長が阻害されることに
よって消滅してしまう、いわゆるミスファイヤを起こす
ことがあった。このため、特開昭６１−２９６６７５号
公報、実公昭５９−３５０７号公報に示す方法が考えら
れている。
【０００７】特開昭６１−２９６６７５号公報に示す装
置は、シリンダーブロック上部若しくはシリンダーヘッ
ド下部内側の燃焼室構成部分をセラミックスによって構
成し、その燃焼室内壁に複数の放電間隙を形成する複数
のＮｉ合金系電極材をろう材により接合してなる内燃機
関用多点火放電装置である。この方法によれば、燃焼室
内のスワールに対し、放電間隙を生ずる火花放電が接地
電極等の陰になることは少ない。このため、混合気への
着火がスムースに行われ、火炎の成長が阻害されること
は少ない。しかし、エンジン自体を加工する必要があ
り、また、電極の消耗状況を確認する等のメンテナンス
が容易に行えないため現実的でない。
置は、シリンダーブロック上部若しくはシリンダーヘッ
ド下部内側の燃焼室構成部分をセラミックスによって構
成し、その燃焼室内壁に複数の放電間隙を形成する複数
のＮｉ合金系電極材をろう材により接合してなる内燃機
関用多点火放電装置である。この方法によれば、燃焼室
内のスワールに対し、放電間隙を生ずる火花放電が接地
電極等の陰になることは少ない。このため、混合気への
着火がスムースに行われ、火炎の成長が阻害されること
は少ない。しかし、エンジン自体を加工する必要があ
り、また、電極の消耗状況を確認する等のメンテナンス
が容易に行えないため現実的でない。
【０００８】また、実公昭５９−３５０７号公報に示す
スパークプラグは、主体金具の先端から中心電極を挿入
した絶縁体を突出させ、この突出する部分の基端に形成
された接地電極と前記中心電極の絶縁体から露出した部
分との間にリング状の中間電極が配設されている。この
中間電極の各々には一カ所突起が設けられており、この
突起は円周上に選択的に設けられている。
スパークプラグは、主体金具の先端から中心電極を挿入
した絶縁体を突出させ、この突出する部分の基端に形成
された接地電極と前記中心電極の絶縁体から露出した部
分との間にリング状の中間電極が配設されている。この
中間電極の各々には一カ所突起が設けられており、この
突起は円周上に選択的に設けられている。
【０００９】このスパークプラグによれば前記絶縁体は
エンジンの燃焼室内部に突出するため燃焼室内のスワー
ルの一部がこの突出した絶縁体によって遮られる。しか
し、前記中間電極の突起によって前記絶縁体の円周上の
各方向で火花放電を生じ、混合気に着火した火炎の成長
が妨げられなくなり、着火はスムースに行われる。ま
た、エンジン自体を加工する必要もない。しかし、この
スパークプラグは、中間電極は絶縁体の円周にリング状
に配設されているため、中間電極を絶縁体に多く設ける
ほど絶縁体の燃焼室内への突出しは大きくなる。さら
に、絶縁体の先端部の温度が高くなる。特に高速運転時
においては、この温度の高くなった絶縁体の先端部表面
において、火花放電によることなく混合気に着火（自己
着火ともいう）する。この自己着火によって、点火時期
の制御ができなくなるため、絶縁体の表面の温度は益々
高くなり、自己着火が益々早期に起きるようになり、つ
いには絶縁体、中心電極の溶損に至る場合がある。この
場合、絶縁体の突き出し量を少なくしようとすれば中間
電極の幅を狭くするか、中間電極の数を少なくする必要
がある。この場合に幅を狭くすると中間電極の火花消耗
による耐久性の点で問題がある。また、数を少なくする
と絶縁体の円周上に一度に生じる火花放電の数が少なく
なるため、着火性の向上があまり期待できなくなる。
エンジンの燃焼室内部に突出するため燃焼室内のスワー
ルの一部がこの突出した絶縁体によって遮られる。しか
し、前記中間電極の突起によって前記絶縁体の円周上の
各方向で火花放電を生じ、混合気に着火した火炎の成長
が妨げられなくなり、着火はスムースに行われる。ま
た、エンジン自体を加工する必要もない。しかし、この
スパークプラグは、中間電極は絶縁体の円周にリング状
に配設されているため、中間電極を絶縁体に多く設ける
ほど絶縁体の燃焼室内への突出しは大きくなる。さら
に、絶縁体の先端部の温度が高くなる。特に高速運転時
においては、この温度の高くなった絶縁体の先端部表面
において、火花放電によることなく混合気に着火（自己
着火ともいう）する。この自己着火によって、点火時期
の制御ができなくなるため、絶縁体の表面の温度は益々
高くなり、自己着火が益々早期に起きるようになり、つ
いには絶縁体、中心電極の溶損に至る場合がある。この
場合、絶縁体の突き出し量を少なくしようとすれば中間
電極の幅を狭くするか、中間電極の数を少なくする必要
がある。この場合に幅を狭くすると中間電極の火花消耗
による耐久性の点で問題がある。また、数を少なくする
と絶縁体の円周上に一度に生じる火花放電の数が少なく
なるため、着火性の向上があまり期待できなくなる。
【００１０】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、スパークプラグの取付方向によって着火性が異な
ることのない多点点火を行えるようにしたスパークプラ
グを提供することを目的とするものである。
ので、スパークプラグの取付方向によって着火性が異な
ることのない多点点火を行えるようにしたスパークプラ
グを提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、筒状
の主体金具と、該主体金具に一体的に形成された接地電
極と、該主体金具に嵌め込まれた軸孔内に中心電極を有
する絶縁体とを有し、前記絶縁体は前記主体金具の先端
よりわずかに突出するスパークプラグにおいて、前記絶
縁体の先端の表面部には、周方向に不連続的に中間電極
片を配置することによって前記中心電極と接地電極間に
複数の直列放電間隙を形成することを発明の要旨とす
る。中心電極、中間電極及び接地電極間に形成された放
電間隙が絶縁体脚部に複数設けられていることによっ
て、該放電間隙に一度に複数の火花放電を生じることか
ら、燃焼室内のスワールに対し、スパークプラグの取付
方向が影響することなく、確実に混合気に着火を行うこ
とができる。
の主体金具と、該主体金具に一体的に形成された接地電
極と、該主体金具に嵌め込まれた軸孔内に中心電極を有
する絶縁体とを有し、前記絶縁体は前記主体金具の先端
よりわずかに突出するスパークプラグにおいて、前記絶
縁体の先端の表面部には、周方向に不連続的に中間電極
片を配置することによって前記中心電極と接地電極間に
複数の直列放電間隙を形成することを発明の要旨とす
る。中心電極、中間電極及び接地電極間に形成された放
電間隙が絶縁体脚部に複数設けられていることによっ
て、該放電間隙に一度に複数の火花放電を生じることか
ら、燃焼室内のスワールに対し、スパークプラグの取付
方向が影響することなく、確実に混合気に着火を行うこ
とができる。
【００１２】請求項２の発明は、さらに、前記中間電極
片は、前記絶縁体の先端の表面部に、周方向に不連続的
に互い違いに配置された一連の複数の中間電極片である
ことを発明の要旨とする。中間電極が絶縁体脚部全周に
間隔を置いて複数設けられていることによって形成され
た複数の放電間隙にて一度に複数の火花放電を生じるこ
とから、燃焼室内のスワールに対し、スパークプラグの
取付方向が影響することなく、確実に着火を行うことが
できる。また、絶縁体のくすぶりに対し、堆積したカー
ボンを前記複数の火花放電によって確実に焼き切ること
ができる。
片は、前記絶縁体の先端の表面部に、周方向に不連続的
に互い違いに配置された一連の複数の中間電極片である
ことを発明の要旨とする。中間電極が絶縁体脚部全周に
間隔を置いて複数設けられていることによって形成され
た複数の放電間隙にて一度に複数の火花放電を生じるこ
とから、燃焼室内のスワールに対し、スパークプラグの
取付方向が影響することなく、確実に着火を行うことが
できる。また、絶縁体のくすぶりに対し、堆積したカー
ボンを前記複数の火花放電によって確実に焼き切ること
ができる。
【００１３】請求項３の発明は、請求項１又は２に記載
のスパークプラグにおいて、前記中心電極と前記中間電
極片との間に第一中央電極帯が形成されていることを発
明の要旨とする。前記第一中央電極帯が形成されている
ことによって、前記絶縁体の軸孔内に中心電極を組み付
ける際に生じる中心電極の偏心に起因する、中心電極に
最も近接する中間電極が変わるという現象が生ずること
がなくなる。
のスパークプラグにおいて、前記中心電極と前記中間電
極片との間に第一中央電極帯が形成されていることを発
明の要旨とする。前記第一中央電極帯が形成されている
ことによって、前記絶縁体の軸孔内に中心電極を組み付
ける際に生じる中心電極の偏心に起因する、中心電極に
最も近接する中間電極が変わるという現象が生ずること
がなくなる。
【００１４】請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３
のいずれかに記載のスパークプラグにおいて、前記中間
電極片と前記接地電極との間に第二中央電極帯が形成さ
れていることを発明の要旨とする。前記第二中央電極帯
が形成されていることによって、前記絶縁体を前記主体
金具に組み付ける際に生じる絶縁体の偏心に起因する、
接地電極に最も近接する中間電極が変わるという現象が
生ずることがなくなる。
のいずれかに記載のスパークプラグにおいて、前記中間
電極片と前記接地電極との間に第二中央電極帯が形成さ
れていることを発明の要旨とする。前記第二中央電極帯
が形成されていることによって、前記絶縁体を前記主体
金具に組み付ける際に生じる絶縁体の偏心に起因する、
接地電極に最も近接する中間電極が変わるという現象が
生ずることがなくなる。
【００１５】請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４
のいずれかに記載のスパークプラグにおいて、前記中間
電極は、白金あるいはタングステン系の合金により形成
されていることを発明の要旨とする。前記中間電極を白
金あるいはタングステン系の合金により形成することに
よって、該中間電極の火花放電による消耗割合が減少
し、プラグとしての寿命が大幅に向上する。特に、本発
明では、絶縁体表面に中間電極を薄膜状に設ける必要が
あるため、電極材料を火花消耗性の良い材料を使用する
ことは、寿命向上に非常に有効となる。
のいずれかに記載のスパークプラグにおいて、前記中間
電極は、白金あるいはタングステン系の合金により形成
されていることを発明の要旨とする。前記中間電極を白
金あるいはタングステン系の合金により形成することに
よって、該中間電極の火花放電による消耗割合が減少
し、プラグとしての寿命が大幅に向上する。特に、本発
明では、絶縁体表面に中間電極を薄膜状に設ける必要が
あるため、電極材料を火花消耗性の良い材料を使用する
ことは、寿命向上に非常に有効となる。
【００１６】請求項６の発明は、請求項１乃至請求項５
のいずれかに記載のスパークプラグにおいて、前記中間
電極片は、白金又はタングステンとアルミナ質セラミッ
クとからなることを発明の要旨とする。前記中間電極を
白金又はタングステンとアルミナ質セラミックにより形
成することによって、プラグの寿命を向上するととも
に、前記絶縁体表面に該中間電極を形成する際の貼着性
を向上できる。
のいずれかに記載のスパークプラグにおいて、前記中間
電極片は、白金又はタングステンとアルミナ質セラミッ
クとからなることを発明の要旨とする。前記中間電極を
白金又はタングステンとアルミナ質セラミックにより形
成することによって、プラグの寿命を向上するととも
に、前記絶縁体表面に該中間電極を形成する際の貼着性
を向上できる。
【００１７】請求項７の発明は、請求項１乃至請求項６
のいずれかに記載のスパークプラグにおいて、前記第一
中央電極及び／又は第二中央電極は、白金あるいはタン
グステン系の合金により形成されていることを発明の要
旨とする。前記第一中央電極および／又は第二中央電極
を白金あるいはタングステン系の合金により形成するこ
とによって、該中間電極の火花放電による消耗割合が減
少し、プラグとしての寿命が大幅に向上する。
のいずれかに記載のスパークプラグにおいて、前記第一
中央電極及び／又は第二中央電極は、白金あるいはタン
グステン系の合金により形成されていることを発明の要
旨とする。前記第一中央電極および／又は第二中央電極
を白金あるいはタングステン系の合金により形成するこ
とによって、該中間電極の火花放電による消耗割合が減
少し、プラグとしての寿命が大幅に向上する。
【００１８】請求項８の発明は、請求項１乃至請求項７
のいずれかに記載のスパークプラグにおいて、前記第一
中央電極及び／又は第二中央電極は、白金又はタングス
テンとアルミナ質セラミックとからなることを発明の要
旨とする。前記第一中央電極及び／又は第二中央電極を
白金又はタングステンとアルミナ質セラミックにより形
成することによって、プラグの寿命を向上するととも
に、前記絶縁体表面に該中間電極を形成する際の貼着性
を向上できる。
のいずれかに記載のスパークプラグにおいて、前記第一
中央電極及び／又は第二中央電極は、白金又はタングス
テンとアルミナ質セラミックとからなることを発明の要
旨とする。前記第一中央電極及び／又は第二中央電極を
白金又はタングステンとアルミナ質セラミックにより形
成することによって、プラグの寿命を向上するととも
に、前記絶縁体表面に該中間電極を形成する際の貼着性
を向上できる。
【００１９】請求項９の発明は、請求項２乃至請求項８
のいずれかに記載のスパークプラグにおいて、前記一連
の中間電極片のうち互いに隣接し合う対向端部を幅太に
それぞれ形成されていることを発明の要旨とする。前記
一連の中間電極片のうち互いに隣接し合う対向端部は幅
太に形成することによって寿命を向上することができ
る。
のいずれかに記載のスパークプラグにおいて、前記一連
の中間電極片のうち互いに隣接し合う対向端部を幅太に
それぞれ形成されていることを発明の要旨とする。前記
一連の中間電極片のうち互いに隣接し合う対向端部は幅
太に形成することによって寿命を向上することができ
る。
【００２０】請求項１０の発明は、請求項１乃至請求項
９のいずれかに記載のスパークプラグにおいて、前記絶
縁体の先端に段差部を設け、該段差部に前記中間電極、
第一中央電極及び第二中央電極をそれぞれ貼着している
ことを発明の要旨とする。前記絶縁体は通常前記主体金
具内部が太く、先端に行くに従って細くなるテーパ状に
なっているため、該絶縁体の先端に段差部を設けること
によってて、略円筒状となった該段差部において、前記
中間電極、第一中央電極及び第二中央電極をそれぞれ貼
着する作業が容易となる。
９のいずれかに記載のスパークプラグにおいて、前記絶
縁体の先端に段差部を設け、該段差部に前記中間電極、
第一中央電極及び第二中央電極をそれぞれ貼着している
ことを発明の要旨とする。前記絶縁体は通常前記主体金
具内部が太く、先端に行くに従って細くなるテーパ状に
なっているため、該絶縁体の先端に段差部を設けること
によってて、略円筒状となった該段差部において、前記
中間電極、第一中央電極及び第二中央電極をそれぞれ貼
着する作業が容易となる。
【００２１】
（第１実施例）図１は本発明の第１実施例におけるスパ
ークプラグを示す。１は、この発明の実施例である中間
電極付プラグであり、この中間電極付スパークプラグ１
は、先端側に突出した中心電極３および後端側に端子電
極５を軸孔４内に保持、或いは封入、固定してなる絶縁
体２と、図示しない内燃機関自体に装着する際にプラグ
ホールに螺合固定するネジ部９を有する主体金具６とか
ら構成されてなるものである。
ークプラグを示す。１は、この発明の実施例である中間
電極付プラグであり、この中間電極付スパークプラグ１
は、先端側に突出した中心電極３および後端側に端子電
極５を軸孔４内に保持、或いは封入、固定してなる絶縁
体２と、図示しない内燃機関自体に装着する際にプラグ
ホールに螺合固定するネジ部９を有する主体金具６とか
ら構成されてなるものである。
【００２２】そして、軸孔４先端において中心電極３を
保持する絶縁体２の絶縁体の先端の表面部１０に、例え
ば白金やタングステン等の金属粉末にアルミナ粉末と、
アクリル系或いはセルロース系等のバインダー材とを混
合した金属ペーストを焼き付け（金属粉末にタングステ
ンを使用する場合には、還元雰囲気下において行う。）
ることにより構成される中間電極８及び中央電極１４を
配設してなるものである。
保持する絶縁体２の絶縁体の先端の表面部１０に、例え
ば白金やタングステン等の金属粉末にアルミナ粉末と、
アクリル系或いはセルロース系等のバインダー材とを混
合した金属ペーストを焼き付け（金属粉末にタングステ
ンを使用する場合には、還元雰囲気下において行う。）
ることにより構成される中間電極８及び中央電極１４を
配設してなるものである。
【００２３】その製造方法としては、図２の如く、予め
図示しない表面に水溶性接着剤を塗布した台紙１６上に
上記金属ペーストを用いて中間電極８となる電極素地８
１及び第一中央電極１４となる電極素地１４１を印刷し
た後、これらの電極素地８１、１４１上にトップコート
１７を被覆する。次に未焼成の状態である絶縁体の先端
の表面部１０となる絶縁体素地の先端の表面部１０１に
前記電極素地８１、１４１をトップコート１７と共にト
ップコート１７が電極素地８１、１４１を覆うように台
紙１６から水によって剥離しつつ貼着する。その後、絶
縁体２と共に約１６００℃で同時に焼成することによっ
て、絶縁体の先端の表面部１０に配設される中間電極８
及び第一中央電極１４が形成される。
図示しない表面に水溶性接着剤を塗布した台紙１６上に
上記金属ペーストを用いて中間電極８となる電極素地８
１及び第一中央電極１４となる電極素地１４１を印刷し
た後、これらの電極素地８１、１４１上にトップコート
１７を被覆する。次に未焼成の状態である絶縁体の先端
の表面部１０となる絶縁体素地の先端の表面部１０１に
前記電極素地８１、１４１をトップコート１７と共にト
ップコート１７が電極素地８１、１４１を覆うように台
紙１６から水によって剥離しつつ貼着する。その後、絶
縁体２と共に約１６００℃で同時に焼成することによっ
て、絶縁体の先端の表面部１０に配設される中間電極８
及び第一中央電極１４が形成される。
【００２４】図３は絶縁体の脚部の先端の表面部１０を
展開した図である。かかる図に示す如く中間電極は、ス
パークプラグの軸方向及び円周方向に不連続的に互い違
いに配設されている。ここで、３は中心電極、７は接地
電極、８−１乃至８−６は中間電極、１４は第一中央電
極を示す。また、１３−１は中心電極３と第一中央電極
１４間、１３−２は第一中央電極１４と中間電極８−１
間、１３−３は中間電極８−１と中間電極８−２間、１
３−４は中間電極８−２と中間電極８−３間、１３−５
は中間電極８−３と中間電極８−４間、１３−６は中間
電極８−４と中間電極８−５間、１３−７は中間電極８
−５と中間電極８−６間、１３−８は中間電極８−６と
接地電極７間の放電間隙である。また、１３−９は中央
電極１４と中間電極８−２間、１３−１０は中央電極１
４と中間電極８−３間、１３−１１は第一中央電極１４
と中間電極８−４間、１３−１２は第一中央電極１４と
中間電極８−５間、１３−１３は第一中央電極１４と中
間電極８−６間の間隙である。ここで、放電間隙１３−
２、１３−３、１３−４、１３−５、１３−６及び１３
−７は略同一の間隔を有し、間隙１３−９、１３−１
０、１３−１１、１３−１２及び１３−１３も略同一の
間隔を有する。さらに、１３−２＜１３−９の関係が成
り立つように配設されている。また、１３−１４は中間
電極８−１と中間電極８−２間の放電間隙１３−３以外
の最短距離、１３−１５は中間電極８−２と中間電極８
−３間の放電間隙１３−４以外の最短距離、１３−１６
は中間電極８−３と中間電極８−４間の放電間隙１３−
５以外の最短距離、１３−１７は中間電極８−４と中間
電極８−５間の放電間隙１３−６以外の最短距離、１３
−１８は中間電極８−５と中間電極８−６間の放電間隙
１３−７以外の最短距離を示し、１３−２＜１３−１５
〜１３−１８の関係を有するように配設されている。
展開した図である。かかる図に示す如く中間電極は、ス
パークプラグの軸方向及び円周方向に不連続的に互い違
いに配設されている。ここで、３は中心電極、７は接地
電極、８−１乃至８−６は中間電極、１４は第一中央電
極を示す。また、１３−１は中心電極３と第一中央電極
１４間、１３−２は第一中央電極１４と中間電極８−１
間、１３−３は中間電極８−１と中間電極８−２間、１
３−４は中間電極８−２と中間電極８−３間、１３−５
は中間電極８−３と中間電極８−４間、１３−６は中間
電極８−４と中間電極８−５間、１３−７は中間電極８
−５と中間電極８−６間、１３−８は中間電極８−６と
接地電極７間の放電間隙である。また、１３−９は中央
電極１４と中間電極８−２間、１３−１０は中央電極１
４と中間電極８−３間、１３−１１は第一中央電極１４
と中間電極８−４間、１３−１２は第一中央電極１４と
中間電極８−５間、１３−１３は第一中央電極１４と中
間電極８−６間の間隙である。ここで、放電間隙１３−
２、１３−３、１３−４、１３−５、１３−６及び１３
−７は略同一の間隔を有し、間隙１３−９、１３−１
０、１３−１１、１３−１２及び１３−１３も略同一の
間隔を有する。さらに、１３−２＜１３−９の関係が成
り立つように配設されている。また、１３−１４は中間
電極８−１と中間電極８−２間の放電間隙１３−３以外
の最短距離、１３−１５は中間電極８−２と中間電極８
−３間の放電間隙１３−４以外の最短距離、１３−１６
は中間電極８−３と中間電極８−４間の放電間隙１３−
５以外の最短距離、１３−１７は中間電極８−４と中間
電極８−５間の放電間隙１３−６以外の最短距離、１３
−１８は中間電極８−５と中間電極８−６間の放電間隙
１３−７以外の最短距離を示し、１３−２＜１３−１５
〜１３−１８の関係を有するように配設されている。
【００２５】このようにしてなるので、イグニッション
コイルからの高電圧を受けた燃焼室上部中央部に中心電
極支持部によって突き出している中心電極３と、放電間
隙１３−１の距離を有するスパークプラグ１の絶縁体の
先端の表面部１０に配設された第一中央電極１４との間
に火花放電を生じる。その第一中央電極１４は放電を受
けることによって帯電し、さらに放電間隙１３−２の距
離を有する中間電極８−１に放電を行う。以下同様にし
て、放電間隙１３−３から１３−７の距離を有する各中
間電極８−１乃至８−６及び放電間隙１３−８の距離を
有する中間電極８−６と接地電極７の各間で次々に火花
放電を生ずる。ここで、１３−２＜１３−９および１３
−２＜１３−１５〜１３−１８の関係が成り立つように
配設されている理由は、中間電極８−１と第一中央電極
１４以外には火花放電を生じないようにするためであ
る。
コイルからの高電圧を受けた燃焼室上部中央部に中心電
極支持部によって突き出している中心電極３と、放電間
隙１３−１の距離を有するスパークプラグ１の絶縁体の
先端の表面部１０に配設された第一中央電極１４との間
に火花放電を生じる。その第一中央電極１４は放電を受
けることによって帯電し、さらに放電間隙１３−２の距
離を有する中間電極８−１に放電を行う。以下同様にし
て、放電間隙１３−３から１３−７の距離を有する各中
間電極８−１乃至８−６及び放電間隙１３−８の距離を
有する中間電極８−６と接地電極７の各間で次々に火花
放電を生ずる。ここで、１３−２＜１３−９および１３
−２＜１３−１５〜１３−１８の関係が成り立つように
配設されている理由は、中間電極８−１と第一中央電極
１４以外には火花放電を生じないようにするためであ
る。
【００２６】また、第一中央電極１４は中心電極３が絶
縁体２の軸孔４に対し偏芯している場合に効果がある。
即ち、絶縁体２の軸孔４に中心電極３を組み付けた場合
に機械的寸法公差の集積により、前記偏芯が大きくなる
場合が生ずることは避けられない。この場合にかかる第
一中央電極１４が存在しないとすると、中心電極に最も
近接する中間電極が製品によって変わることになる。さ
らに詳細に説明すると、スパークプラグの発火部を、絶
縁体の先端内部から発火部上方にスパークプラグの軸線
に対し垂直に設けた平面に投影した図４に示すように、
偏芯がなければ中心電極３と中間電極８−１が最も近い
が（中心電極３実線参照）、偏芯が大きい場合には偏芯
を生じた方向の中間電極が最も近くなる。図４中に点線
に示すように中心電極３が偏芯した場合には、中間電極
８−４が最も近くなる。この場合、中心電極３と中間電
極８−４乃至８−６間の放電間隙１３−６、１３−７及
び中間電極８−６と接地電極７間の放電間隙１３−８に
は火花放電が発生するが、中間電極８−１乃至８−３間
の放電間隙１３−３〜１３−５には火花放電が発生せ
ず、絶縁体の先端の表面部１０の全ての放電間隙には火
花放電が発生しないため、スパークプラグ１には方向性
が生ずることになる。
縁体２の軸孔４に対し偏芯している場合に効果がある。
即ち、絶縁体２の軸孔４に中心電極３を組み付けた場合
に機械的寸法公差の集積により、前記偏芯が大きくなる
場合が生ずることは避けられない。この場合にかかる第
一中央電極１４が存在しないとすると、中心電極に最も
近接する中間電極が製品によって変わることになる。さ
らに詳細に説明すると、スパークプラグの発火部を、絶
縁体の先端内部から発火部上方にスパークプラグの軸線
に対し垂直に設けた平面に投影した図４に示すように、
偏芯がなければ中心電極３と中間電極８−１が最も近い
が（中心電極３実線参照）、偏芯が大きい場合には偏芯
を生じた方向の中間電極が最も近くなる。図４中に点線
に示すように中心電極３が偏芯した場合には、中間電極
８−４が最も近くなる。この場合、中心電極３と中間電
極８−４乃至８−６間の放電間隙１３−６、１３−７及
び中間電極８−６と接地電極７間の放電間隙１３−８に
は火花放電が発生するが、中間電極８−１乃至８−３間
の放電間隙１３−３〜１３−５には火花放電が発生せ
ず、絶縁体の先端の表面部１０の全ての放電間隙には火
花放電が発生しないため、スパークプラグ１には方向性
が生ずることになる。
【００２７】かかる場合に、破線で示すように円環状の
第一中央電極１４が存在すれば、中心電極３の偏芯の大
きさ及び方向の如何にかかわらず、先ず、中心電極３と
第一中央電極１４間に火花放電が発生し、放電間隙１３
−１、１３−２、・・・の順に火花放電を発生すること
となる。このため、絶縁体の先端の表面部１０の全ての
放電間隙に火花が発生することとなり、プラグの方向性
が生じないこととなる。
第一中央電極１４が存在すれば、中心電極３の偏芯の大
きさ及び方向の如何にかかわらず、先ず、中心電極３と
第一中央電極１４間に火花放電が発生し、放電間隙１３
−１、１３−２、・・・の順に火花放電を発生すること
となる。このため、絶縁体の先端の表面部１０の全ての
放電間隙に火花が発生することとなり、プラグの方向性
が生じないこととなる。
【００２８】更に、絶縁体の先端の表面部１０に配設さ
れる金属ペーストの焼き付けによって構成される中間電
極８及び第一中央電極１４は、前記の製造方法によって
形成されるので複雑な電極構造を有するこの発明の中間
電極付スパークプラグ１の生産性を向上させることがで
きる。
れる金属ペーストの焼き付けによって構成される中間電
極８及び第一中央電極１４は、前記の製造方法によって
形成されるので複雑な電極構造を有するこの発明の中間
電極付スパークプラグ１の生産性を向上させることがで
きる。
【００２９】尚、以上は中間電極８及び第一中央電極１
４を直接絶縁体の先端の表面部１０に設けたものを示す
が、例えば図５に示すように絶縁体の先端の表面部１０
に段部１１を形成し、この段部１１において中間電極８
及び第一中央電極１４を配置することもできる（第２実
施例）。
４を直接絶縁体の先端の表面部１０に設けたものを示す
が、例えば図５に示すように絶縁体の先端の表面部１０
に段部１１を形成し、この段部１１において中間電極８
及び第一中央電極１４を配置することもできる（第２実
施例）。
【００３０】このような構成とすることによって、トッ
プコート１７と一体となる中間電極８及び中央電極１４
となる電極素地８１、１４１を絶縁体の先端の表面部１
０に貼着する際の位置決めが容易となる。
プコート１７と一体となる中間電極８及び中央電極１４
となる電極素地８１、１４１を絶縁体の先端の表面部１
０に貼着する際の位置決めが容易となる。
【００３１】また、本発明は円環状の第一中央電極１４
を中心電極３と中間電極８の間に設けたが、図６のよう
に、中間電極８と接地電極７の間に設け第二中央電極１
５とすることもできる（第３実施例）。このような構成
にすることによって、絶縁体２が主体金具６に対し偏芯
している場合に、前記第一中央電極１４の場合の効果と
同様な効果を有する。
を中心電極３と中間電極８の間に設けたが、図６のよう
に、中間電極８と接地電極７の間に設け第二中央電極１
５とすることもできる（第３実施例）。このような構成
にすることによって、絶縁体２が主体金具６に対し偏芯
している場合に、前記第一中央電極１４の場合の効果と
同様な効果を有する。
【００３２】尚、中間電極の形状は本実施例のような中
間電極の端部がかぎ状に折り曲がった形状を有するもの
のみならず、図６の様な短冊状の中間電極であっても良
く、図７の様な形状の中間電極であっても良い。図中１
３−１９〜１３−３６は、中心電極３・第一中央電極１
４間、第一中央電極１４・中間電極８間、中間電極８相
互間、中間電極８・第二中央電極１５間及び、第二中央
電極１５・接地電極７間の放電間隙を示す。
間電極の端部がかぎ状に折り曲がった形状を有するもの
のみならず、図６の様な短冊状の中間電極であっても良
く、図７の様な形状の中間電極であっても良い。図中１
３−１９〜１３−３６は、中心電極３・第一中央電極１
４間、第一中央電極１４・中間電極８間、中間電極８相
互間、中間電極８・第二中央電極１５間及び、第二中央
電極１５・接地電極７間の放電間隙を示す。
【００３３】この発明の実施例は以上の構成を具えるの
で、中心電極３を軸孔４先端において保持してなる絶縁
体２の絶縁体の先端の表面部１０に金属ペーストを焼き
付けることにより構成される中間電極８及び第一中央電
極１４を配設し、耐電圧性能を十分に確保すると共に、
熱衝撃による破損を防止する。さらに、中間電極８及び
第一中央電極１４の火花放電により放電間隙の全てに一
度に複数の火花放電を行うことによってスワールに対す
るスパークプラグの方向性がなくなり、絶縁体脚部１０
へのカーボンの付着が防止され、確実に内燃機関の燃焼
室内において、混合気に対して着火を行うことができる
ようになるものである。
で、中心電極３を軸孔４先端において保持してなる絶縁
体２の絶縁体の先端の表面部１０に金属ペーストを焼き
付けることにより構成される中間電極８及び第一中央電
極１４を配設し、耐電圧性能を十分に確保すると共に、
熱衝撃による破損を防止する。さらに、中間電極８及び
第一中央電極１４の火花放電により放電間隙の全てに一
度に複数の火花放電を行うことによってスワールに対す
るスパークプラグの方向性がなくなり、絶縁体脚部１０
へのカーボンの付着が防止され、確実に内燃機関の燃焼
室内において、混合気に対して着火を行うことができる
ようになるものである。
【００３４】図８（ａ）は、本発明と従来のスパークプ
ラグの着火性を比較したものである。また、図８（ｂ）
は、スパークプラグを発火部側から見た場合にスワール
が発火部の側面にあたる方向を示す模式図である。従来
のスパークプラグでは、スワールに対し火花放電が接地
電極の陰になるＡの方向及び火花放電によって混合気に
着火した火炎の成長がスワールに対し接地電極によって
妨げられるＣの方向では着火性が悪い。これに対し、本
発明のスパークプラグでは全方向にわたって、ほぼ同じ
着火性を有している。
ラグの着火性を比較したものである。また、図８（ｂ）
は、スパークプラグを発火部側から見た場合にスワール
が発火部の側面にあたる方向を示す模式図である。従来
のスパークプラグでは、スワールに対し火花放電が接地
電極の陰になるＡの方向及び火花放電によって混合気に
着火した火炎の成長がスワールに対し接地電極によって
妨げられるＣの方向では着火性が悪い。これに対し、本
発明のスパークプラグでは全方向にわたって、ほぼ同じ
着火性を有している。
【００３５】
【発明の効果】以上のとおり、絶縁体の先端の表面部に
直接あるいは段部に中間電極、第一中央電極及び第二中
央電極を配設することによって、複数の放電間隙に生ず
る複数の火花放電によって、スパークプラグの方向性が
なくなるものである。また、絶縁体の先端の表面部への
カーボンの付着を防止することが可能となり、更に中間
電極、第一中央電極及び第二中央電極となる電極素地を
予め台紙上に印刷して、これらの電極素地を印刷したも
のを絶縁体脚部の表面に直接あるいは先端の表面部の段
部に貼着し、絶縁体と共に同時焼成するものとすること
で、その生産性を確実に向上させることができる優れた
効果を有するものである。
直接あるいは段部に中間電極、第一中央電極及び第二中
央電極を配設することによって、複数の放電間隙に生ず
る複数の火花放電によって、スパークプラグの方向性が
なくなるものである。また、絶縁体の先端の表面部への
カーボンの付着を防止することが可能となり、更に中間
電極、第一中央電極及び第二中央電極となる電極素地を
予め台紙上に印刷して、これらの電極素地を印刷したも
のを絶縁体脚部の表面に直接あるいは先端の表面部の段
部に貼着し、絶縁体と共に同時焼成するものとすること
で、その生産性を確実に向上させることができる優れた
効果を有するものである。
【図１】本発明の第１実施例に係るスパークプラグの正
面図を示す。
面図を示す。
【図２】予め台紙上に印刷された中間電極、中央電極等
の拡大断面図である。
の拡大断面図である。
【図３】本発明に係るスパークプラグの第１実施例にお
ける絶縁体脚部の先端の展開図を示す。
ける絶縁体脚部の先端の展開図を示す。
【図４】本発明にかかるスパークプラグの発火部を、絶
縁体の先端内部から発火部上方にスパークプラグの軸線
に対し垂直に設けた平面に投影した図を示す。
縁体の先端内部から発火部上方にスパークプラグの軸線
に対し垂直に設けた平面に投影した図を示す。
【図５】本発明の第２実施例に係るスパークプラグの要
部断面図を示す。
部断面図を示す。
【図６】本発明の第３実施例に係る絶縁体脚部の先端の
展開図を示す。
展開図を示す。
【図７】本発明の他の実施例に係る絶縁体脚部の先端の
展開図を示す。
展開図を示す。
【図８】本発明のスパークプラグと従来のスパークプラ
グの着火性を比較した図及びスワールが発火部の側面に
あたる模式図を示す。
グの着火性を比較した図及びスワールが発火部の側面に
あたる模式図を示す。
【図９】従来のスパークプラグを示す。
１ スパークプラグ ３ 中心電極 ７ 接地電極 ８ 中間電極 １３ ギャップ １４ 第一中央電極 １５ 第二中央電極
Claims (10)
- 【請求項１】 筒状の主体金具と、該主体金具に一体的
に形成された接地電極と、該主体金具に嵌め込まれた軸
孔内に中心電極を有する絶縁体とを有し、前記絶縁体は
前記主体金具の先端よりわずかに突出するスパークプラ
グにおいて、 前記絶縁体の先端の表面部には、周方向に不連続的に中
間電極片を配置することによって前記中心電極と接地電
極間に複数の直列放電間隙を形成することを特徴とする
スパークプラグ。 - 【請求項２】 請求項１に記載のスパークプラグにおい
て、 前記中間電極片は、前記絶縁体の先端の表面部に、周方
向に不連続的に互い違いに配置された一連の複数の中間
電極片であることを特徴とするスパークプラグ。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載のスパークプラグ
において、 前記中心電極と前記中間電極片との間に第一中央電極帯
が形成されていることを特徴とするスパークプラグ。 - 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
のスパークプラグにおいて、 前記中間電極片と前記接地電極との間に第二中央電極帯
が形成されていることを特徴とするスパークプラグ。 - 【請求項５】 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載
のスパークプラグにおいて、 前記中間電極は、白金あるいはタングステン系の合金に
より形成されていることを特徴とするスパークプラグ。 - 【請求項６】 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載
のスパークプラグにおいて、 前記中間電極は、白金又はタングステンとアルミナ質セ
ラミックとからなることを特徴とするスパークプラグ。 - 【請求項７】 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載
のスパークプラグにおいて、 前記第一中央電極及び／又は第二中央電極は、白金ある
いはタングステン系の合金により形成されていることを
特徴とするスパークプラグ。 - 【請求項８】 請求項１乃至請求項７のいずれかに記載
のスパークプラグにおいて、 前記第一中央電極及び／又は第二中央電極は、白金又は
タングステンとアルミナ質セラミックとからなることを
特徴とするスパークプラグ。 - 【請求項９】 請求項２乃至請求項８のいずれかに記載
のスパークプラグにおいて、 前記一連の中間電極片のうち互いに隣接し合う対向端部
は幅太にそれぞれ形成されていることを特徴とするスパ
ークプラグ。 - 【請求項１０】 請求項１乃至請求項９のいずれかに記
載のスパークプラグにおいて、 前記絶縁体の先端に段差部を設け、該段差部に前記中間
電極、第一中央電極及び第二中央電極をそれぞれ貼着し
ていることを特徴とするスパークプラグ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8142478A JPH0955282A (ja) | 1995-06-08 | 1996-06-05 | スパークプラグ |
| EP96304316A EP0748012B1 (en) | 1995-06-08 | 1996-06-07 | A spark plug for an internal combustion engine and a method of making the same |
| US08/657,909 US5821675A (en) | 1995-06-08 | 1996-06-07 | Spark plug for an internal combustion engine and a method of making the same |
| DE69614931T DE69614931T2 (de) | 1995-06-08 | 1996-06-07 | Zündkerze für Verbrennungsmotor und sein Herstellungsverfahren |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16684995 | 1995-06-08 | ||
| JP7-166849 | 1995-06-08 | ||
| JP8142478A JPH0955282A (ja) | 1995-06-08 | 1996-06-05 | スパークプラグ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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