JPH10189212A - 多極スパークプラグ - Google Patents
多極スパークプラグInfo
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- JPH10189212A JPH10189212A JP8298390A JP29839096A JPH10189212A JP H10189212 A JPH10189212 A JP H10189212A JP 8298390 A JP8298390 A JP 8298390A JP 29839096 A JP29839096 A JP 29839096A JP H10189212 A JPH10189212 A JP H10189212A
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- 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
- H01T13/52—Sparking plugs characterised by a discharge along a surface
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- 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
- H01T13/02—Details
- H01T13/14—Means for self-cleaning
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐汚損性に優れるとともに、逆極性の点火シ
ステムに使用した場合においても火花放電要求電圧の低
減が可能な多極スパークプラグの提供。 【解決手段】 複数の接地電極４１〜４４の内の少なく
とも１極は、先端部４Ａが絶縁碍子２の円環状の先端面
２３の側方に位置して、中心電極３の先端部３１との間
で絶縁碍子２の表面に沿ったセミ沿面火花放電間隙Ｇ２
を形成し、残りの接地電極は、その先端部４Ａと中心電
極３の先端部３１との間で気中火花放電間隙Ｇ１を形成
する。
ステムに使用した場合においても火花放電要求電圧の低
減が可能な多極スパークプラグの提供。 【解決手段】 複数の接地電極４１〜４４の内の少なく
とも１極は、先端部４Ａが絶縁碍子２の円環状の先端面
２３の側方に位置して、中心電極３の先端部３１との間
で絶縁碍子２の表面に沿ったセミ沿面火花放電間隙Ｇ２
を形成し、残りの接地電極は、その先端部４Ａと中心電
極３の先端部３１との間で気中火花放電間隙Ｇ１を形成
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、耐汚損性の向上
を図った多極スパークプラグに関する。
を図った多極スパークプラグに関する。
【０００２】
【従来の技術】接地電極の火花消耗の低減と、着火性の
向上とを目的として多極スパークプラグが使用され、絶
縁碍子の前端部の表面に堆積する導電性物質（主として
未燃焼燃料によるカーボン）を焼却清浄し耐汚損性の低
下を防止する目的で、沿面放電スパークプラグまたはセ
ミ沿面放電スパークプラグが使用されている。
向上とを目的として多極スパークプラグが使用され、絶
縁碍子の前端部の表面に堆積する導電性物質（主として
未燃焼燃料によるカーボン）を焼却清浄し耐汚損性の低
下を防止する目的で、沿面放電スパークプラグまたはセ
ミ沿面放電スパークプラグが使用されている。
【０００３】この例として、特開昭５１- ９５５４０号
公報において、図１４のような中心電極１０１に対向し
た複数の接地電極１０２を有するマルチギャップスパー
クプラグ１００が開示されている。
公報において、図１４のような中心電極１０１に対向し
た複数の接地電極１０２を有するマルチギャップスパー
クプラグ１００が開示されている。
【０００４】このスパークプラグ１００は、一部が絶縁
碍子１０４の前端部１０５の先端面１０６に沿うセミ沿
面火花放電間隙（沿面火花放電間隙＋気中火花放電間
隙）と気中火花放電間隙の２種類の火花間隙を有してい
る。
碍子１０４の前端部１０５の先端面１０６に沿うセミ沿
面火花放電間隙（沿面火花放電間隙＋気中火花放電間
隙）と気中火花放電間隙の２種類の火花間隙を有してい
る。
【０００５】また、米国特許第２，６５０，５８３号公
報には、図１５の如く、中心電極２０１に先端部２０２
を対向する層状の複数の接地電極２０３と、中心電極２
０１と各接地電極２０３の先端部２０２との間に形成さ
れる複数の火花放電間隙とを有し、かつ接地電極２０３
は絶縁碍子２０４の先端面２０５の一部を覆うようにし
たスパークプラグ２００が開示されている。
報には、図１５の如く、中心電極２０１に先端部２０２
を対向する層状の複数の接地電極２０３と、中心電極２
０１と各接地電極２０３の先端部２０２との間に形成さ
れる複数の火花放電間隙とを有し、かつ接地電極２０３
は絶縁碍子２０４の先端面２０５の一部を覆うようにし
たスパークプラグ２００が開示されている。
【０００６】さらに、電極の発火位置に貴金属を固着
し、電極の火花消耗を防止して長寿命化を期した貴金属
スパークプラグも多用されている。
し、電極の火花消耗を防止して長寿命化を期した貴金属
スパークプラグも多用されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図１６のような従来の
平行電極タイプのスパークプラグ３００では、逆極性に
使用した場合に、放電電圧の上昇が大きく、くすぶりが
生じた場合に正規の火花放電間隙における放電が起きに
くい場合がある。
平行電極タイプのスパークプラグ３００では、逆極性に
使用した場合に、放電電圧の上昇が大きく、くすぶりが
生じた場合に正規の火花放電間隙における放電が起きに
くい場合がある。
【０００８】即ち、くすぶりが生じて中心電極３０１と
接地電極３０２間の絶縁抵抗値が低下した場合におい
て、電源コイルの出力インピーダンスと、中心電極３０
１と接地電極３０２間の絶縁抵抗とで電源コイルの出力
電圧を分圧するため、正規の火花放電間隙に生じ得る電
源コイルからの電圧が低下する。このため、くすぶりが
生じカーボンが堆積すると正規の火花放電間隙における
放電電圧が高くなり、放電が起きにくくなる。
接地電極３０２間の絶縁抵抗値が低下した場合におい
て、電源コイルの出力インピーダンスと、中心電極３０
１と接地電極３０２間の絶縁抵抗とで電源コイルの出力
電圧を分圧するため、正規の火花放電間隙に生じ得る電
源コイルからの電圧が低下する。このため、くすぶりが
生じカーボンが堆積すると正規の火花放電間隙における
放電電圧が高くなり、放電が起きにくくなる。
【０００９】また、図１４のような特開昭５１- ９５５
４０号公報に開示されたスパークプラグの場合、気中火
花放電間隙による火花放電の起こる位置は、セミ沿面火
花放電間隙による火花放電の起こる位置と大差がない。
４０号公報に開示されたスパークプラグの場合、気中火
花放電間隙による火花放電の起こる位置は、セミ沿面火
花放電間隙による火花放電の起こる位置と大差がない。
【００１０】即ち、セミ沿面火花放電間隙で火花が起こ
る場合、火花は絶縁碍子１０４の前端部１０５の先端面
１０６と、その絶縁碍子１０４の前端部１０５および接
地電極１０２との最短距離との間で起こる。これに対
し、気中火花放電間隙で火花が起こる場合、火花は、接
地電極１０２と中心電極１０１の最短距離との間で起こ
る。
る場合、火花は絶縁碍子１０４の前端部１０５の先端面
１０６と、その絶縁碍子１０４の前端部１０５および接
地電極１０２との最短距離との間で起こる。これに対
し、気中火花放電間隙で火花が起こる場合、火花は、接
地電極１０２と中心電極１０１の最短距離との間で起こ
る。
【００１１】上記両エアギャップにおける火花の位置を
比べると接地電極１０２の厚み程度の差しかない。この
ため、火花放電を行う位置を先端に十分突き出すことが
できず、着火性をあまり上げることができないという問
題点がある。
比べると接地電極１０２の厚み程度の差しかない。この
ため、火花放電を行う位置を先端に十分突き出すことが
できず、着火性をあまり上げることができないという問
題点がある。
【００１２】図１５のような米国特許第２，６５０，５
８３号公報に開示されたスパークプラグ２００では、接
地電極２０３の一部によって絶縁碍子２０４の先端面２
０５の一部を覆うため、接地電極２０３によって覆われ
た絶縁碍子２０４の部分に堆積したカーボンを焼却清浄
できず、絶縁碍子２０４の表面に付着したカーボンを焼
き切る浄化能力が低下する。また、絶縁碍子２０４の前
端部および接地電極２０３の距離が短い場合、カーボン
ブリッジが生じ易く、エンジンストップに至る可能性が
大きい。
８３号公報に開示されたスパークプラグ２００では、接
地電極２０３の一部によって絶縁碍子２０４の先端面２
０５の一部を覆うため、接地電極２０３によって覆われ
た絶縁碍子２０４の部分に堆積したカーボンを焼却清浄
できず、絶縁碍子２０４の表面に付着したカーボンを焼
き切る浄化能力が低下する。また、絶縁碍子２０４の前
端部および接地電極２０３の距離が短い場合、カーボン
ブリッジが生じ易く、エンジンストップに至る可能性が
大きい。
【００１３】絶縁碍子２０４の前端部および接地電極２
０３の距離が長い場合、セミ沿面火花放電間隙に火花を
生じさせるのに必要な電圧が高くなるため絶縁碍子２０
４の前端部に沿って火花が飛ぶ確率が低くなり、絶縁碍
子２０４の前端部に堆積したカーボンを焼き切る浄化能
力が低下する。
０３の距離が長い場合、セミ沿面火花放電間隙に火花を
生じさせるのに必要な電圧が高くなるため絶縁碍子２０
４の前端部に沿って火花が飛ぶ確率が低くなり、絶縁碍
子２０４の前端部に堆積したカーボンを焼き切る浄化能
力が低下する。
【００１４】本発明の目的は、耐汚損性に優れるととも
に、逆極性の点火システムに使用した場合においても火
花放電要求電圧の低減が可能な多極スパークプラグの提
供にある。
に、逆極性の点火システムに使用した場合においても火
花放電要求電圧の低減が可能な多極スパークプラグの提
供にある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、以下の構成を採用した。 （１）請求項１の多極スパークプラグは、筒状の主体金
具と、前端部が前記主体金具の先端から突き出した状態
で前記主体金具に嵌着される軸穴付きの絶縁碍子と、中
心電極先端部が前記絶縁碍子の前端部から突き出た状態
で前記軸穴に嵌着される中心電極と、前記主体金具の先
端に突設されるとともに、接地電極先端部が中心電極方
向に曲げられ、前記中心電極先端部との間で火花放電間
隙を形成する複数の接地電極とを備えた多極スパークプ
ラグにおいて、前記複数の接地電極の内の少なくとも１
極は、前記接地電極先端部を前記中心電極先端部の側方
に位置させて前記中心電極先端部の基部との間で一部が
前記絶縁碍子の前端部の先端面に沿うセミ沿面火花放電
間隙を形成するセミ沿面火花放電接地電極であり、残り
の接地電極は、該接地電極先端部と中心電極先端部の側
面との間で気中火花放電間隙を形成する気中火花放電接
地電極である。
決するため、以下の構成を採用した。 （１）請求項１の多極スパークプラグは、筒状の主体金
具と、前端部が前記主体金具の先端から突き出した状態
で前記主体金具に嵌着される軸穴付きの絶縁碍子と、中
心電極先端部が前記絶縁碍子の前端部から突き出た状態
で前記軸穴に嵌着される中心電極と、前記主体金具の先
端に突設されるとともに、接地電極先端部が中心電極方
向に曲げられ、前記中心電極先端部との間で火花放電間
隙を形成する複数の接地電極とを備えた多極スパークプ
ラグにおいて、前記複数の接地電極の内の少なくとも１
極は、前記接地電極先端部を前記中心電極先端部の側方
に位置させて前記中心電極先端部の基部との間で一部が
前記絶縁碍子の前端部の先端面に沿うセミ沿面火花放電
間隙を形成するセミ沿面火花放電接地電極であり、残り
の接地電極は、該接地電極先端部と中心電極先端部の側
面との間で気中火花放電間隙を形成する気中火花放電接
地電極である。
【００１６】（２）多極スパークプラグは、上記(1) の
構成を有し、前記気中火花放電接地電極と前記中心電極
先端部の側面との間で気中火花放電間隙を形成する中心
電極の発火部を、白金（Ｐｔ）、白金- イリジウム（Ｐ
ｔ- Ｉｒ）、白金- ニッケル（Ｐｔ- Ｎｉ）、白金- イ
リジウム- ニッケル（Ｐｔ- Ｉｒ- Ｎｉ）、白金- ロジ
ウム（Ｐｔ- Ｒｈ）、イリジウム- ロジウム（Ｉｒ- Ｒ
ｈ）、イリジウム- イットリア（Ｉｒ- Ｙ2 Ｏ3 ）など
の、貴金属、貴金属合金、又は貴金属焼結体を固着させ
ることによって構成する。
構成を有し、前記気中火花放電接地電極と前記中心電極
先端部の側面との間で気中火花放電間隙を形成する中心
電極の発火部を、白金（Ｐｔ）、白金- イリジウム（Ｐ
ｔ- Ｉｒ）、白金- ニッケル（Ｐｔ- Ｎｉ）、白金- イ
リジウム- ニッケル（Ｐｔ- Ｉｒ- Ｎｉ）、白金- ロジ
ウム（Ｐｔ- Ｒｈ）、イリジウム- ロジウム（Ｉｒ- Ｒ
ｈ）、イリジウム- イットリア（Ｉｒ- Ｙ2 Ｏ3 ）など
の、貴金属、貴金属合金、又は貴金属焼結体を固着させ
ることによって構成する。
【００１７】（３）多極スパークプラグは、上記(2) の
構成を有し、前記発火部を、貴金属材、貴金属合金材、
又は貴金属焼結材と、電極母材とを溶融し凝固させた合
金層によって構成する。
構成を有し、前記発火部を、貴金属材、貴金属合金材、
又は貴金属焼結材と、電極母材とを溶融し凝固させた合
金層によって構成する。
【００１８】（４）多極スパークプラグは、上記(1) 〜
(3) の何れかの構成を有し、前記セミ沿面火花放電接地
電極と前記中心電極先端部の基部との間でセミ沿面火花
放電間隙を形成する中心電極の発火部を、白金（Ｐ
ｔ）、白金- イリジウム（Ｐｔ- Ｉｒ）、白金- ニッケ
ル（Ｐｔ- Ｎｉ）、白金- イリジウム- ニッケル（Ｐｔ
- Ｉｒ- Ｎｉ）、白金- ロジウム（Ｐｔ- Ｒｈ）、イリ
ジウム- ロジウム（Ｉｒ- Ｒｈ）、イリジウム- イット
リア（Ｉｒ- Ｙ2 Ｏ3 ）などの、貴金属、貴金属合金、
又は貴金属焼結体を固着させることによって構成する。
(3) の何れかの構成を有し、前記セミ沿面火花放電接地
電極と前記中心電極先端部の基部との間でセミ沿面火花
放電間隙を形成する中心電極の発火部を、白金（Ｐ
ｔ）、白金- イリジウム（Ｐｔ- Ｉｒ）、白金- ニッケ
ル（Ｐｔ- Ｎｉ）、白金- イリジウム- ニッケル（Ｐｔ
- Ｉｒ- Ｎｉ）、白金- ロジウム（Ｐｔ- Ｒｈ）、イリ
ジウム- ロジウム（Ｉｒ- Ｒｈ）、イリジウム- イット
リア（Ｉｒ- Ｙ2 Ｏ3 ）などの、貴金属、貴金属合金、
又は貴金属焼結体を固着させることによって構成する。
【００１９】（５）多極スパークプラグは、上記(4) の
構成を有し、前記発火部を、貴金属材、貴金属合金材、
又は貴金属焼結材と、電極母材とを溶融し凝固させた合
金層によって構成する。
構成を有し、前記発火部を、貴金属材、貴金属合金材、
又は貴金属焼結材と、電極母材とを溶融し凝固させた合
金層によって構成する。
【００２０】（６）多極スパークプラグは、上記(1) 〜
(5) の何れかの構成を有し、前記気中火花放電接地電極
と前記中心電極先端部の側面との間で気中火花放電間隙
を形成する気中火花放電接地電極の発火部を、白金（Ｐ
ｔ）、白金- イリジウム（Ｐｔ- Ｉｒ）、白金- ニッケ
ル（Ｐｔ- Ｎｉ）、白金- イリジウム- ニッケル（Ｐｔ
- Ｉｒ- Ｎｉ）、白金- ロジウム（Ｐｔ- Ｒｈ）、イリ
ジウム- ロジウム（Ｉｒ- Ｒｈ）、イリジウム- イット
リア（Ｉｒ- Ｙ2 Ｏ3 ）などの、貴金属、貴金属合金、
又は貴金属焼結体を固着させることによって構成する。
(5) の何れかの構成を有し、前記気中火花放電接地電極
と前記中心電極先端部の側面との間で気中火花放電間隙
を形成する気中火花放電接地電極の発火部を、白金（Ｐ
ｔ）、白金- イリジウム（Ｐｔ- Ｉｒ）、白金- ニッケ
ル（Ｐｔ- Ｎｉ）、白金- イリジウム- ニッケル（Ｐｔ
- Ｉｒ- Ｎｉ）、白金- ロジウム（Ｐｔ- Ｒｈ）、イリ
ジウム- ロジウム（Ｉｒ- Ｒｈ）、イリジウム- イット
リア（Ｉｒ- Ｙ2 Ｏ3 ）などの、貴金属、貴金属合金、
又は貴金属焼結体を固着させることによって構成する。
【００２１】（７）多極スパークプラグは、上記(6) の
構成を有し、前記発火部を、貴金属材、貴金属合金材、
又は貴金属焼結材と、電極母材とを溶融し凝固させた合
金層によって構成する。
構成を有し、前記発火部を、貴金属材、貴金属合金材、
又は貴金属焼結材と、電極母材とを溶融し凝固させた合
金層によって構成する。
【００２２】（８）多極スパークプラグは、上記(1) 〜
(7) の何れかの構成を有し、前記セミ沿面火花放電接地
電極と前記中心電極先端部の基部との間でセミ沿面火花
放電間隙を形成するセミ沿面火花放電接地電極の発火部
を、白金（Ｐｔ）、白金- イリジウム（Ｐｔ- Ｉｒ）、
白金- ニッケル（Ｐｔ- Ｎｉ）、白金- イリジウム- ニ
ッケル（Ｐｔ- Ｉｒ- Ｎｉ）、白金- ロジウム（Ｐｔ-
Ｒｈ）、イリジウム- ロジウム（Ｉｒ- Ｒｈ）、イリジ
ウム- イットリア（Ｉｒ- Ｙ2 Ｏ3 ）などの、貴金属、
貴金属合金、又は貴金属焼結体を固着させることによっ
て構成する。
(7) の何れかの構成を有し、前記セミ沿面火花放電接地
電極と前記中心電極先端部の基部との間でセミ沿面火花
放電間隙を形成するセミ沿面火花放電接地電極の発火部
を、白金（Ｐｔ）、白金- イリジウム（Ｐｔ- Ｉｒ）、
白金- ニッケル（Ｐｔ- Ｎｉ）、白金- イリジウム- ニ
ッケル（Ｐｔ- Ｉｒ- Ｎｉ）、白金- ロジウム（Ｐｔ-
Ｒｈ）、イリジウム- ロジウム（Ｉｒ- Ｒｈ）、イリジ
ウム- イットリア（Ｉｒ- Ｙ2 Ｏ3 ）などの、貴金属、
貴金属合金、又は貴金属焼結体を固着させることによっ
て構成する。
【００２３】（９）多極スパークプラグは、上記(8) の
構成を有し、前記発火部を、貴金属材、貴金属合金材、
又は貴金属焼結材と、電極母材とを溶融し凝固させた合
金層によって構成する。
構成を有し、前記発火部を、貴金属材、貴金属合金材、
又は貴金属焼結材と、電極母材とを溶融し凝固させた合
金層によって構成する。
【００２４】（１０）多極スパークプラグは、上記(1)
〜(9) の何れかの構成を有し、前記セミ沿面火花放電接
地電極の発火部の先端と、前記絶縁碍子の前端部の先端
との軸方向距離Ａは、前記セミ沿面火花放電接地電極の
厚さをＴとすると、前記主体金具の先端から遠ざかる方
向を＋として、ー１．５ｍｍ≦Ａ≦Ｔ＋０．５ｍｍであ
り、気中火花放電間隙Ｇ1 、セミ沿面火花放電間隙Ｇ2
、前記セミ沿面火花放電接地電極の発火部と、絶縁碍
子の前端部との最短距離Ｇ3 は、Ｇ2 ＞Ｇ1 ＞Ｇ3であ
る。
〜(9) の何れかの構成を有し、前記セミ沿面火花放電接
地電極の発火部の先端と、前記絶縁碍子の前端部の先端
との軸方向距離Ａは、前記セミ沿面火花放電接地電極の
厚さをＴとすると、前記主体金具の先端から遠ざかる方
向を＋として、ー１．５ｍｍ≦Ａ≦Ｔ＋０．５ｍｍであ
り、気中火花放電間隙Ｇ1 、セミ沿面火花放電間隙Ｇ2
、前記セミ沿面火花放電接地電極の発火部と、絶縁碍
子の前端部との最短距離Ｇ3 は、Ｇ2 ＞Ｇ1 ＞Ｇ3であ
る。
【００２５】（１１）多極スパークプラグは、上記(10)
の構成を有し、前記セミ沿面火花放電接地電極の発火部
と、絶縁碍子の前端部との最短距離Ｇ3 は、Ｇ3 ≦０．
７ｍｍである。
の構成を有し、前記セミ沿面火花放電接地電極の発火部
と、絶縁碍子の前端部との最短距離Ｇ3 は、Ｇ3 ≦０．
７ｍｍである。
【００２６】（１２）多極スパークプラグは、上記(1)
〜(11)の何れかの構成を有し、前記気中火花放電接地電
極および／またはセミ沿面火花放電接地電極は、等角度
に設けられた４極からなり、対向する２極は気中火花放
電接地電極であり、他の対向する２極はセミ沿面火花放
電接地電極である。
〜(11)の何れかの構成を有し、前記気中火花放電接地電
極および／またはセミ沿面火花放電接地電極は、等角度
に設けられた４極からなり、対向する２極は気中火花放
電接地電極であり、他の対向する２極はセミ沿面火花放
電接地電極である。
【００２７】
【発明の作用、効果】請求項１〜１０に記載の構成で
は、複数の接地電極のうちセミ沿面火花放電接地電極を
絶縁碍子の表面に堆積する導電性物質（未燃焼燃料によ
るカーボン）の焼却清浄に使用しているので、耐汚損性
が高く、かつ、くすぶりが確実に防止できる。また、気
中火花放電接地電極をセミ沿面火花放電接地電極とは別
途に設けることによって、汚損が回復した場合の着火性
を確保することができる。
は、複数の接地電極のうちセミ沿面火花放電接地電極を
絶縁碍子の表面に堆積する導電性物質（未燃焼燃料によ
るカーボン）の焼却清浄に使用しているので、耐汚損性
が高く、かつ、くすぶりが確実に防止できる。また、気
中火花放電接地電極をセミ沿面火花放電接地電極とは別
途に設けることによって、汚損が回復した場合の着火性
を確保することができる。
【００２８】請求項２、４、６および８の構成では、融
点の高い貴金属又は貴金属合金を用いることによって電
極の火花消耗を低減でき、耐久性が増大する。このよう
な、貴金属又は貴金属合金の固着方法として、例えば、
抵抗溶接による方法、電極母材に載置した貴金属、貴金
属合金部材、又は貴金属焼結体の電極母材との境界部の
みにレーザーを照射し溶融することによって溶接する方
法がよい。
点の高い貴金属又は貴金属合金を用いることによって電
極の火花消耗を低減でき、耐久性が増大する。このよう
な、貴金属又は貴金属合金の固着方法として、例えば、
抵抗溶接による方法、電極母材に載置した貴金属、貴金
属合金部材、又は貴金属焼結体の電極母材との境界部の
みにレーザーを照射し溶融することによって溶接する方
法がよい。
【００２９】請求項３、５、７および９の構成では、発
火部を、貴金属材、貴金属合金材、又は貴金属焼結材
と、電極母材とを溶融し凝固させた合金層によって構成
するため、合金層の固着が強固になり耐久性を向上させ
ることができる。この構成を採るためには、例えば、電
極母材に貴金属、貴金属合金部材、又は貴金属焼結材を
載置し、レーザービームの照射によって貴金属、貴金属
合金部材又は貴金属焼結材を完全に溶融させると同時
に、電極母材の一部を溶融させることによって両者を混
ぜ合わせ溶融凝固させる方法がよい。
火部を、貴金属材、貴金属合金材、又は貴金属焼結材
と、電極母材とを溶融し凝固させた合金層によって構成
するため、合金層の固着が強固になり耐久性を向上させ
ることができる。この構成を採るためには、例えば、電
極母材に貴金属、貴金属合金部材、又は貴金属焼結材を
載置し、レーザービームの照射によって貴金属、貴金属
合金部材又は貴金属焼結材を完全に溶融させると同時
に、電極母材の一部を溶融させることによって両者を混
ぜ合わせ溶融凝固させる方法がよい。
【００３０】請求項１０の構成では、気中火花放電とセ
ミ沿面火花放電が適切に生じ、着火性と焼却清浄作用と
が最適になる。即ち、セミ沿面火花放電間隙Ｇ2 の方が
気中火花放電間隙Ｇ1 よりも大きいため、絶縁碍子前端
部にカーボン等の汚損物質が堆積していない状態におい
ては、気中火花放電間隙Ｇ1 において火花を生じ易い。
また、気中火花放電間隙Ｇ1 の方がセミ沿面火花放電接
地電極の発火部と絶縁碍子の前端部との最短距離Ｇ3 よ
りも大きいため、絶縁碍子前端部にカーボン等の汚損物
質が堆積した状態においては、セミ沿面火花放電間隙Ｇ
2 において火花が生じ易い。
ミ沿面火花放電が適切に生じ、着火性と焼却清浄作用と
が最適になる。即ち、セミ沿面火花放電間隙Ｇ2 の方が
気中火花放電間隙Ｇ1 よりも大きいため、絶縁碍子前端
部にカーボン等の汚損物質が堆積していない状態におい
ては、気中火花放電間隙Ｇ1 において火花を生じ易い。
また、気中火花放電間隙Ｇ1 の方がセミ沿面火花放電接
地電極の発火部と絶縁碍子の前端部との最短距離Ｇ3 よ
りも大きいため、絶縁碍子前端部にカーボン等の汚損物
質が堆積した状態においては、セミ沿面火花放電間隙Ｇ
2 において火花が生じ易い。
【００３１】一方、セミ沿面火花放電接地電極の発火部
の先端の位置を主体金具の先端に近づけるに従って、未
燃焼燃料によるカーボンが絶縁碍子の前端部の根本まで
堆積するようなくすぶりの程度の高い状態にならないと
セミ沿面火花放電間隙Ｇ2 における火花を発生させない
ため焼却清浄されにくくなる。
の先端の位置を主体金具の先端に近づけるに従って、未
燃焼燃料によるカーボンが絶縁碍子の前端部の根本まで
堆積するようなくすぶりの程度の高い状態にならないと
セミ沿面火花放電間隙Ｇ2 における火花を発生させない
ため焼却清浄されにくくなる。
【００３２】即ち、セミ沿面火花放電接地電極の発火部
の先端の位置を高くすると未燃焼燃料によるカーボンは
該カーボンの堆積の初期段階（即ち僅かのくすぶり）で
あってもセミ沿面火花放電間隙Ｇ２で火花を発生させる
ために焼却清浄され易い。従って、セミ沿面火花放電接
地電極の発火部の先端の位置は、絶縁碍子の前端部の先
端との軸方向距離を、主体金具の先端から遠ざかる方向
を＋として、−１．５ｍｍ以上とすることが望ましい。
の先端の位置を高くすると未燃焼燃料によるカーボンは
該カーボンの堆積の初期段階（即ち僅かのくすぶり）で
あってもセミ沿面火花放電間隙Ｇ２で火花を発生させる
ために焼却清浄され易い。従って、セミ沿面火花放電接
地電極の発火部の先端の位置は、絶縁碍子の前端部の先
端との軸方向距離を、主体金具の先端から遠ざかる方向
を＋として、−１．５ｍｍ以上とすることが望ましい。
【００３３】また、セミ沿面火花放電接地電極の発火部
の先端の位置を絶縁碍子の前端部の先端よりも主体金具
の先端から遠ざける方向に位置させるに従ってセミ沿面
火花放電接地電極の発火部と絶縁碍子の前端部との最短
距離Ｇ3 が大きくなる。かかる場合の距離Ｇ３を大きく
するに従って、火花放電に要する電圧が高くなるが、セ
ミ沿面火花放電間隙Ｇ２で火花が発生した場合の着火性
は良くなる。
の先端の位置を絶縁碍子の前端部の先端よりも主体金具
の先端から遠ざける方向に位置させるに従ってセミ沿面
火花放電接地電極の発火部と絶縁碍子の前端部との最短
距離Ｇ3 が大きくなる。かかる場合の距離Ｇ３を大きく
するに従って、火花放電に要する電圧が高くなるが、セ
ミ沿面火花放電間隙Ｇ２で火花が発生した場合の着火性
は良くなる。
【００３４】請求項１１の構成では、セミ沿面火花放電
間隙に生ずる火花放電に要する電圧の上昇を抑えること
ができる。セミ沿面火花放電接地電極の発火部と絶縁碍
子の前端部との最短距離Ｇ3 が０．７ｍｍを越えると絶
縁碍子の前端部の放電加工（以下、チャンネリングとも
いう）の進行が進み、絶縁碍子の損傷を起こし易くな
る。従って、セミ沿面火花放電接地電極の発火部と絶縁
碍子の前端部との最短距離Ｇ3 を０．７ｍｍ以下とする
ことが望ましい。
間隙に生ずる火花放電に要する電圧の上昇を抑えること
ができる。セミ沿面火花放電接地電極の発火部と絶縁碍
子の前端部との最短距離Ｇ3 が０．７ｍｍを越えると絶
縁碍子の前端部の放電加工（以下、チャンネリングとも
いう）の進行が進み、絶縁碍子の損傷を起こし易くな
る。従って、セミ沿面火花放電接地電極の発火部と絶縁
碍子の前端部との最短距離Ｇ3 を０．７ｍｍ以下とする
ことが望ましい。
【００３５】請求項１２の構成のように気中火花放電接
地電極を対向する２極とし、セミ沿面火花放電接地電極
を対向する２極とすることが耐久性および火花清浄の面
から最も効率がよい。
地電極を対向する２極とし、セミ沿面火花放電接地電極
を対向する２極とすることが耐久性および火花清浄の面
から最も効率がよい。
【００３６】
【発明の実施の形態】図１および図２に、本発明にかか
る多極スパークプラグＰを示す。多極スパークプラグＰ
は、筒状の主体金具１と、前端部２１が主体金具１の先
端１１から突き出した状態で主体金具１に嵌着された、
軸穴２２付き絶縁碍子２を備える。
る多極スパークプラグＰを示す。多極スパークプラグＰ
は、筒状の主体金具１と、前端部２１が主体金具１の先
端１１から突き出した状態で主体金具１に嵌着された、
軸穴２２付き絶縁碍子２を備える。
【００３７】絶縁碍子２には、先端部３１が絶縁碍子２
の前端部２１の先端面２３から突き出た状態で軸穴２２
に中心電極３が嵌着されている。
の前端部２１の先端面２３から突き出た状態で軸穴２２
に中心電極３が嵌着されている。
【００３８】主体金具１の先端１１には、先端部４Ａが
中心電極３方向に曲げられ、先端面４Ｂが中心電極３の
先端部３１との間で火花放電間隙を形成する４極の接地
電極４１〜４４が等角度に溶接されている。各接地電極
４１〜４４の内、対向する２極は、接地電極４１、４３
（気中火花接地電極）となっており、中心電極３の先端
部３１の端部３２の側面との間で、気中火花放電間隙Ｇ
1 を形成している。
中心電極３方向に曲げられ、先端面４Ｂが中心電極３の
先端部３１との間で火花放電間隙を形成する４極の接地
電極４１〜４４が等角度に溶接されている。各接地電極
４１〜４４の内、対向する２極は、接地電極４１、４３
（気中火花接地電極）となっており、中心電極３の先端
部３１の端部３２の側面との間で、気中火花放電間隙Ｇ
1 を形成している。
【００３９】残りの対向する２極は、前記絶縁碍子２の
前端部２１の側方に位置しセミ沿面火花放電接地電極４
２、４４となっている。また、接地電極４２、４４（セ
ミ沿面火花放電接地電極）は、中心電極３の先端部３１
の基部３３との間で、絶縁碍子２の前端部２１に沿う沿
面、及び前端部２１と先端面４Ｂとの間の隙間Ｇ3 （最
短距離）からなるセミ沿面火花放電間隙Ｇ2 を形成して
いる。
前端部２１の側方に位置しセミ沿面火花放電接地電極４
２、４４となっている。また、接地電極４２、４４（セ
ミ沿面火花放電接地電極）は、中心電極３の先端部３１
の基部３３との間で、絶縁碍子２の前端部２１に沿う沿
面、及び前端部２１と先端面４Ｂとの間の隙間Ｇ3 （最
短距離）からなるセミ沿面火花放電間隙Ｇ2 を形成して
いる。
【００４０】図１に示す多極スパークプラグＰは、気中
火花放電間隙Ｇ1 を形成する中心電極３の先端部３１の
側面（発火部）を、白金（Ｐｔ）、白金- イリジウム
（Ｐｔ- Ｉｒ）、白金- ニッケル（Ｐｔ- Ｎｉ）、白金
- イリジウム- ニッケル（Ｐｔ- Ｉｒ- Ｎｉ）、白金-
ロジウム（Ｐｔ- Ｒｈ）、イリジウム- ロジウム（Ｉｒ
- Ｒｈ）、又はイリジウム- イットリア（Ｉｒ- Ｙ2 Ｏ
3 ）などの、貴金属、貴金属合金、又は貴金属焼結体を
溶融凝固させ合金層５とすることによって構成してい
る。
火花放電間隙Ｇ1 を形成する中心電極３の先端部３１の
側面（発火部）を、白金（Ｐｔ）、白金- イリジウム
（Ｐｔ- Ｉｒ）、白金- ニッケル（Ｐｔ- Ｎｉ）、白金
- イリジウム- ニッケル（Ｐｔ- Ｉｒ- Ｎｉ）、白金-
ロジウム（Ｐｔ- Ｒｈ）、イリジウム- ロジウム（Ｉｒ
- Ｒｈ）、又はイリジウム- イットリア（Ｉｒ- Ｙ2 Ｏ
3 ）などの、貴金属、貴金属合金、又は貴金属焼結体を
溶融凝固させ合金層５とすることによって構成してい
る。
【００４１】すなわち、貴金属、貴金属合金、又は貴金
属焼結体をレーザービームの照射により貴金属、貴金属
合金、又は貴金属焼結体と、電極母材とを溶融し、凝固
させた合金層５を形成している。これによって、中心電
極発火部の火花消耗を低減させ、スパークプラグの長寿
命化を図っている。尚、作業性を考慮すると使用する貴
金属は白金（Ｐｔ）であることが望ましい。
属焼結体をレーザービームの照射により貴金属、貴金属
合金、又は貴金属焼結体と、電極母材とを溶融し、凝固
させた合金層５を形成している。これによって、中心電
極発火部の火花消耗を低減させ、スパークプラグの長寿
命化を図っている。尚、作業性を考慮すると使用する貴
金属は白金（Ｐｔ）であることが望ましい。
【００４２】図３の多極スパークプラグＱは、中心電極
３の先端部３１の発火部を、白金（Ｐｔ）、白金- イリ
ジウム（Ｐｔ- Ｉｒ）、白金- ニッケル（Ｐｔ- Ｎ
ｉ）、白金- イリジウム- ニッケル（Ｐｔ- Ｉｒ- Ｎ
ｉ）、白金- ロジウム（Ｐｔ- Ｒｈ）、イリジウム- ロ
ジウム（Ｉｒ- Ｒｈ）、イリジウム- イットリア（Ｉｒ
- Ｙ 2 Ｏ3 ）などの貴金属５１を抵抗溶接することによ
って構成している。又、貴金属５１を気中火花接地電極
４１、４３が対設する中心電極３の側面のみ部分的に設
けることによって構成しても良い。尚、作業性を考慮す
ると貴金属５１は白金Ｐｔを使用することが好ましい。
３の先端部３１の発火部を、白金（Ｐｔ）、白金- イリ
ジウム（Ｐｔ- Ｉｒ）、白金- ニッケル（Ｐｔ- Ｎ
ｉ）、白金- イリジウム- ニッケル（Ｐｔ- Ｉｒ- Ｎ
ｉ）、白金- ロジウム（Ｐｔ- Ｒｈ）、イリジウム- ロ
ジウム（Ｉｒ- Ｒｈ）、イリジウム- イットリア（Ｉｒ
- Ｙ 2 Ｏ3 ）などの貴金属５１を抵抗溶接することによ
って構成している。又、貴金属５１を気中火花接地電極
４１、４３が対設する中心電極３の側面のみ部分的に設
けることによって構成しても良い。尚、作業性を考慮す
ると貴金属５１は白金Ｐｔを使用することが好ましい。
【００４３】以下、多極スパークプラグＰ、Ｑの作用に
ついて説明する。即ち、多極スパークプラグＰ、Ｑは，
主体金具１に螺設されたネジ部によって、ガソリンエン
ジン等の内燃機関に対し、中心電極３、接地電極４１〜
４４側が燃焼室内に位置するように取り付けられ、燃焼
室に供給される混合気への着火源として使用される。
ついて説明する。即ち、多極スパークプラグＰ、Ｑは，
主体金具１に螺設されたネジ部によって、ガソリンエン
ジン等の内燃機関に対し、中心電極３、接地電極４１〜
４４側が燃焼室内に位置するように取り付けられ、燃焼
室に供給される混合気への着火源として使用される。
【００４４】ここで、軽負荷状態でエンジンの運転を断
続的あるいは長時間続けた場合等において、多極スパー
クプラグＰ、Ｑの絶縁碍子２の前端部２１にはカーボン
等の付着物が堆積しやすくなる。
続的あるいは長時間続けた場合等において、多極スパー
クプラグＰ、Ｑの絶縁碍子２の前端部２１にはカーボン
等の付着物が堆積しやすくなる。
【００４５】絶縁碍子２にカーボンのような導電性の付
着物が堆積するとその表面電気抵抗が低下する。そし
て、セミ沿面火花放電間隙Ｇ2 における放電電圧が気中
火花放電電圧Ｇ1の放電電圧よりも小さくなると、セミ
沿面火花放電間隙Ｇ2 に火花が生じて未燃焼燃料による
カーボンが焼却清浄される。
着物が堆積するとその表面電気抵抗が低下する。そし
て、セミ沿面火花放電間隙Ｇ2 における放電電圧が気中
火花放電電圧Ｇ1の放電電圧よりも小さくなると、セミ
沿面火花放電間隙Ｇ2 に火花が生じて未燃焼燃料による
カーボンが焼却清浄される。
【００４６】図４に示す３極スパークプラグＲは、１極
を中心電極３の先端外周との間で気中火花放電間隙を形
成する接地電極４５（気中火花接地電極）とし、２極を
接地電極４６、４７（セミ沿面火花放電接地電極）とし
ている。
を中心電極３の先端外周との間で気中火花放電間隙を形
成する接地電極４５（気中火花接地電極）とし、２極を
接地電極４６、４７（セミ沿面火花放電接地電極）とし
ている。
【００４７】各接地電極は約１２０度ごとの等角度に設
けてある。また、セミ沿面火花放電接地電極の発火面の
何処かを絶縁碍子先端部の先端面の延長上に位置させて
いる。
けてある。また、セミ沿面火花放電接地電極の発火面の
何処かを絶縁碍子先端部の先端面の延長上に位置させて
いる。
【００４８】接地電極４６、４７（セミ沿面火花放電接
地電極）とセミ沿面火花放電間隙を形成する中心電極３
の発火部を、白金（Ｐｔ）、白金- イリジウム（Ｐｔ-
Ｉｒ）、白金- ニッケル（Ｐｔ- Ｎｉ）、白金- イリジ
ウム- ニッケル（Ｐｔ- Ｉｒ- Ｎｉ）、白金- ロジウム
（Ｐｔ- Ｒｈ）、イリジウム- ロジウム（Ｉｒ- Ｒ
ｈ）、又はイリジウム- イットリア（Ｉｒ- Ｙ2 Ｏ3 ）
などの、貴金属、貴金属合金、又は貴金属焼結体をレー
ザービーム溶接して、溶融・凝固させて合金層５２を形
成することにより構成している。
地電極）とセミ沿面火花放電間隙を形成する中心電極３
の発火部を、白金（Ｐｔ）、白金- イリジウム（Ｐｔ-
Ｉｒ）、白金- ニッケル（Ｐｔ- Ｎｉ）、白金- イリジ
ウム- ニッケル（Ｐｔ- Ｉｒ- Ｎｉ）、白金- ロジウム
（Ｐｔ- Ｒｈ）、イリジウム- ロジウム（Ｉｒ- Ｒ
ｈ）、又はイリジウム- イットリア（Ｉｒ- Ｙ2 Ｏ3 ）
などの、貴金属、貴金属合金、又は貴金属焼結体をレー
ザービーム溶接して、溶融・凝固させて合金層５２を形
成することにより構成している。
【００４９】さらに、中心電極３の先端部外周も貴金属
をレーザービーム溶接して、溶融・凝固させて合金層５
３を形成している。合金層５２、５３は、発火面の火花
消耗を低減させ、３極スパークプラグＲを長寿命化させ
るとともに、消炎作用を低減して着火性を向上させる作
用を有する。
をレーザービーム溶接して、溶融・凝固させて合金層５
３を形成している。合金層５２、５３は、発火面の火花
消耗を低減させ、３極スパークプラグＲを長寿命化させ
るとともに、消炎作用を低減して着火性を向上させる作
用を有する。
【００５０】４極スパークプラグＳは、図５のように、
１極を中心電極３の先端外周との間で気中火花放電間隙
を形成する接地電極４５（気中火花接地電極）とし、３
極を接地電極４６、４７、４８（セミ沿面火花放電接地
電極）としている。各接地電極は約９０度ごとの等間隔
に設けてある。
１極を中心電極３の先端外周との間で気中火花放電間隙
を形成する接地電極４５（気中火花接地電極）とし、３
極を接地電極４６、４７、４８（セミ沿面火花放電接地
電極）としている。各接地電極は約９０度ごとの等間隔
に設けてある。
【００５１】〔くすぶり汚損試験１について〕図１の接
地電極４極の多極スパークプラグＰにおいて、気中火花
放電間隙Ｇ1の大きさを１．０ｍｍ、セミ沿面火花放電
接地電極と絶縁碍子前端部の最短距離Ｇ3 （図２に示
す）の大きさを０．７ｍｍ、絶縁碍子先端径を４．７ｍ
ｍ、セミ沿面火花放電接地電極厚さＴを１．６ｍｍ、セ
ミ沿面火花放電接地電極の発火部先端と絶縁碍子前端部
の先端との軸方向距離Ａを０．５ｍｍに設定した。
地電極４極の多極スパークプラグＰにおいて、気中火花
放電間隙Ｇ1の大きさを１．０ｍｍ、セミ沿面火花放電
接地電極と絶縁碍子前端部の最短距離Ｇ3 （図２に示
す）の大きさを０．７ｍｍ、絶縁碍子先端径を４．７ｍ
ｍ、セミ沿面火花放電接地電極厚さＴを１．６ｍｍ、セ
ミ沿面火花放電接地電極の発火部先端と絶縁碍子前端部
の先端との軸方向距離Ａを０．５ｍｍに設定した。
【００５２】従来例である図１２に示す、接地電極３極
のスパークプラグ３００（比較品１）は、火花放電間隙
の大きさを１．０ｍｍ、絶縁碍子先端径を４．７ｍｍ、
接地電極厚さ（Ｔに相当）を１．６ｍｍ、接地電極の発
火部先端と絶縁碍子前端部の先端との軸方向距離（Ａに
相当）を３．８ｍｍに設定している。
のスパークプラグ３００（比較品１）は、火花放電間隙
の大きさを１．０ｍｍ、絶縁碍子先端径を４．７ｍｍ、
接地電極厚さ（Ｔに相当）を１．６ｍｍ、接地電極の発
火部先端と絶縁碍子前端部の先端との軸方向距離（Ａに
相当）を３．８ｍｍに設定している。
【００５３】又、火花放電間隙の大きさを１．０ｍｍ、
絶縁碍子先端径を４．７ｍｍ、接地電極厚さ（Ｔに相
当）を１．６ｍｍ、主体金具先端を絶縁体側へ突出させ
た補助電極と絶縁碍子前端部との最短距離を０．７ｍ
ｍ、補助電極の先端と絶縁碍子前端部の先端との軸方向
距離（Ａに相当）を１．５ｍｍに設定した、図１３に示
す接地電極３極のスパークプラグ（比較品２）も合わせ
て製造した。スパークプラグＰ、及びスパークプラグ３
００、４００を試験車に取り付け、図９に示す走行パタ
ーン（ＪＩＳ：Ｄ１６０６に準拠）を１サイクルとして
くすぶり汚損試験を行った。図８にその試験結果を示
す。本実施例のスパークプラグＰは、比較品のスパーク
プラグ３００、４００と比較して絶縁抵抗値の低下が少
なく、耐汚損性に優れていることがわかる。
絶縁碍子先端径を４．７ｍｍ、接地電極厚さ（Ｔに相
当）を１．６ｍｍ、主体金具先端を絶縁体側へ突出させ
た補助電極と絶縁碍子前端部との最短距離を０．７ｍ
ｍ、補助電極の先端と絶縁碍子前端部の先端との軸方向
距離（Ａに相当）を１．５ｍｍに設定した、図１３に示
す接地電極３極のスパークプラグ（比較品２）も合わせ
て製造した。スパークプラグＰ、及びスパークプラグ３
００、４００を試験車に取り付け、図９に示す走行パタ
ーン（ＪＩＳ：Ｄ１６０６に準拠）を１サイクルとして
くすぶり汚損試験を行った。図８にその試験結果を示
す。本実施例のスパークプラグＰは、比較品のスパーク
プラグ３００、４００と比較して絶縁抵抗値の低下が少
なく、耐汚損性に優れていることがわかる。
【００５４】〔くすぶり汚損試験２について〕図１の多
極スパークプラグＰ（接地４極）において、気中火花放
電間隙Ｇ1 の大きさを１．０ｍｍ、セミ沿面火花放電接
地電極と絶縁碍子前端部の最短距離Ｇ3 の大きさを０．
７ｍｍ、絶縁碍子先端径を４．７ｍｍ、セミ沿面火花放
電接地電極厚さＴを１．６ｍｍに固定し、セミ沿面火花
放電接地電極の発火部先端と絶縁碍子前端部の先端との
軸方向距離Ａを多段階に変化させて、１ＭΩに至るサイ
クル数を調べた。
極スパークプラグＰ（接地４極）において、気中火花放
電間隙Ｇ1 の大きさを１．０ｍｍ、セミ沿面火花放電接
地電極と絶縁碍子前端部の最短距離Ｇ3 の大きさを０．
７ｍｍ、絶縁碍子先端径を４．７ｍｍ、セミ沿面火花放
電接地電極厚さＴを１．６ｍｍに固定し、セミ沿面火花
放電接地電極の発火部先端と絶縁碍子前端部の先端との
軸方向距離Ａを多段階に変化させて、１ＭΩに至るサイ
クル数を調べた。
【００５５】具体的には、２７０ｃｃ４サイクル単気筒
のエンジンを使用し、１８００ｒｐｍ×３分- エンジン
ストップ×１分を１サイクル（図１１参照）とするくす
ぶり試験により性能を評価した。
のエンジンを使用し、１８００ｒｐｍ×３分- エンジン
ストップ×１分を１サイクル（図１１参照）とするくす
ぶり試験により性能を評価した。
【００５６】図１０にその結果を示す。ー１．５ｍｍ≦
Ａ≦Ｔ＋０．５ｍｍの範囲であれば、１ＭΩに至るサイ
クル数が２０サイクル以上あり、効率よく焼却清浄する
ことができることがわかる。
Ａ≦Ｔ＋０．５ｍｍの範囲であれば、１ＭΩに至るサイ
クル数が２０サイクル以上あり、効率よく焼却清浄する
ことができることがわかる。
【００５７】〔くすぶり汚損試験３の試験結果（請求項
１２の有用性）について〕図６に示すように、絶縁碍子
２の前端部２１の先端面２３に堆積した未燃焼燃料によ
るカーボンを火花放電によって清浄する面積がセミ沿面
火花放電接地電極を多くするほど広くなるのに対し、気
中火花放電接地電極が減少するため一極あたりの放電間
隙増加割合が増加し、耐久性が悪くなる。従って、未燃
焼燃料の焼却清浄性と、接地電極の耐久性の両者の釣合
いから気中火花放電接地電極を２極とし、セミ沿面火花
放電接地電極を２極とすることが好ましい。
１２の有用性）について〕図６に示すように、絶縁碍子
２の前端部２１の先端面２３に堆積した未燃焼燃料によ
るカーボンを火花放電によって清浄する面積がセミ沿面
火花放電接地電極を多くするほど広くなるのに対し、気
中火花放電接地電極が減少するため一極あたりの放電間
隙増加割合が増加し、耐久性が悪くなる。従って、未燃
焼燃料の焼却清浄性と、接地電極の耐久性の両者の釣合
いから気中火花放電接地電極を２極とし、セミ沿面火花
放電接地電極を２極とすることが好ましい。
【００５８】一方、前記絶縁碍子２の前端部２１の先端
面２３に堆積した未燃焼燃料によるカーボンを火花放電
による焼却清浄部分２４および焼却清浄部分２５の合計
面積は、図７のように接地電極４２、４４（セミ沿面火
花放電接地電極）を対向させる場合が最も広くなる。
面２３に堆積した未燃焼燃料によるカーボンを火花放電
による焼却清浄部分２４および焼却清浄部分２５の合計
面積は、図７のように接地電極４２、４４（セミ沿面火
花放電接地電極）を対向させる場合が最も広くなる。
【００５９】これは、接地電極４２（セミ沿面火花放電
接地電極）と中心電極３との間で形成する絶縁碍子２の
前端部２１の先端面２３の焼却清浄部分２４と接地電極
４４（セミ沿面火花放電接地電極）と中心電極３との間
で形成する前記絶縁碍子２の前端部２１の先端部２３の
焼却清浄部分２５が、接地電極４２、４４（セミ沿面火
花放電接地電極）が９０゜の位置関係にある場合には、
広い範囲で重なるからである。従って、セミ沿面火花放
電接地電極を中心電極を介して対向する２極とする構成
が最も着火性、汚損回復性に優れ、実用性が高い。
接地電極）と中心電極３との間で形成する絶縁碍子２の
前端部２１の先端面２３の焼却清浄部分２４と接地電極
４４（セミ沿面火花放電接地電極）と中心電極３との間
で形成する前記絶縁碍子２の前端部２１の先端部２３の
焼却清浄部分２５が、接地電極４２、４４（セミ沿面火
花放電接地電極）が９０゜の位置関係にある場合には、
広い範囲で重なるからである。従って、セミ沿面火花放
電接地電極を中心電極を介して対向する２極とする構成
が最も着火性、汚損回復性に優れ、実用性が高い。
【図１】本発明の第１実施例に係る多極スパークプラグ
の要部斜視図である。
の要部斜視図である。
【図２】その多極スパークプラグの要部側面図である。
【図３】本発明の第２実施例に係る多極スパークプラグ
の要部斜視図である。
の要部斜視図である。
【図４】本発明の第３実施例に係る多極スパークプラグ
の要部斜視図である。
の要部斜視図である。
【図５】本発明の第４実施例に係る多極スパークプラグ
の要部斜視図である。
の要部斜視図である。
【図６】接地電極が４極の場合における、火花清浄面積
率と、火花放電間隙増加量を示すグラフである。
率と、火花放電間隙増加量を示すグラフである。
【図７】セミ沿面放電電極が２極の場合における、火花
による焼却清浄の状態を示す説明図である。
による焼却清浄の状態を示す説明図である。
【図８】各スパークプラグのくすぶり汚損試験の結果を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図９】そのくすぶり汚損試験の走行パターンを示す説
明図である。
明図である。
【図１０】くすぶり試験２の結果を示す説明図である。
【図１１】くすぶり試験のテストパターンを示す説明図
である。
である。
【図１２】比較品に係るスパークプラグの要部断面図で
ある。
ある。
【図１３】他の比較品に係るスパークプラグの要部断面
図である。
図である。
【図１４】従来技術に係るスパークプラグの要部断面
図、及び上面図である。
図、及び上面図である。
【図１５】従来技術に係るスパークプラグの要部断面
図、及び上面図である。
図、及び上面図である。
【図１６】従来技術に係るスパークプラグの断面図であ
る。
る。
１ 主体金具 ２ 絶縁碍子 ３ 中心電極 ５ 合金層 １１ （主体金具の）先端 ２１ （絶縁碍子の）前端部 ２２ 軸穴 ２３ （絶縁碍子の）先端面 ３１ （中心電極の）先端部 ３３ 基部 ４１、４３、４５ 接地電極（気中火花放電接地電極） ４２、４４、４６、４７、４８ 接地電極（セミ沿面火
花放電接地電極） Ａ 軸方向距離 Ｔ 厚さ ４Ａ （接地電極の）先端部 ４Ｂ （接地電極の）先端面 Ｇ１ 気中火花放電間隙 Ｇ２ セミ沿面火花放電間隙 Ｇ３ 最短距離 Ｐ、Ｑ 多極スパークプラグ Ｒ ３極スパークプラグ（多極スパークプラグ） Ｓ ４極スパークプラグ（多極スパークプラグ）
花放電接地電極） Ａ 軸方向距離 Ｔ 厚さ ４Ａ （接地電極の）先端部 ４Ｂ （接地電極の）先端面 Ｇ１ 気中火花放電間隙 Ｇ２ セミ沿面火花放電間隙 Ｇ３ 最短距離 Ｐ、Ｑ 多極スパークプラグ Ｒ ３極スパークプラグ（多極スパークプラグ） Ｓ ４極スパークプラグ（多極スパークプラグ）
Claims (12)
- 【請求項１】 筒状の主体金具と、 前端部が前記主体金具の先端から突き出した状態で前記
主体金具に嵌着される軸穴付きの絶縁碍子と、 中心電極先端部が前記絶縁碍子の前端部から突き出た状
態で前記軸穴に嵌着される中心電極と、 前記主体金具の先端に突設されるとともに、接地電極先
端部が中心電極方向に曲げられ、前記中心電極先端部と
の間で火花放電間隙を形成する複数の接地電極とを備え
た多極スパークプラグにおいて、 前記複数の接地電極の内の少なくとも１極は、前記接地
電極先端部を前記中心電極先端部の側方に位置させて前
記中心電極先端部の基部との間で一部が前記絶縁碍子の
前端部の先端面に沿うセミ沿面火花放電間隙を形成する
セミ沿面火花放電接地電極であり、 残りの接地電極は、該接地電極先端部と中心電極先端部
の側面との間で気中火花放電間隙を形成する気中火花放
電接地電極であることを特徴とする多極スパークプラ
グ。 - 【請求項２】 請求項１において、前記気中火花放電接
地電極と前記中心電極先端部の側面との間で気中火花放
電間隙を形成する中心電極の発火部を、 白金（Ｐｔ）、白金- イリジウム（Ｐｔ- Ｉｒ）、白金
- ニッケル（Ｐｔ- Ｎｉ）、白金- イリジウム- ニッケ
ル（Ｐｔ- Ｉｒ- Ｎｉ）、白金- ロジウム（Ｐｔ- Ｒ
ｈ）、イリジウム- ロジウム（Ｉｒ- Ｒｈ）、イリジウ
ム- イットリア（Ｉｒ- Ｙ2 Ｏ3 ）などの、貴金属、貴
金属合金、又は貴金属焼結体を固着させることによって
構成することを特徴とする多極スパークプラグ。 - 【請求項３】 請求項２において、前記発火部を、貴金
属材、貴金属合金材、又は貴金属焼結材と、電極母材と
を溶融し凝固させた合金層によって構成することを特徴
とする多極スパークプラグ。 - 【請求項４】 請求項１乃至請求項３において、前記セ
ミ沿面火花放電接地電極と前記中心電極先端部の基部と
の間でセミ沿面火花放電間隙を形成する中心電極の発火
部を、 白金（Ｐｔ）、白金- イリジウム（Ｐｔ- Ｉｒ）、白金
- ニッケル（Ｐｔ- Ｎｉ）、白金- イリジウム- ニッケ
ル（Ｐｔ- Ｉｒ- Ｎｉ）、白金- ロジウム（Ｐｔ- Ｒ
ｈ）、イリジウム- ロジウム（Ｉｒ- Ｒｈ）、イリジウ
ム- イットリア（Ｉｒ- Ｙ2 Ｏ3 ）などの、貴金属、貴
金属合金、又は貴金属焼結体を固着させることによって
構成することを特徴とする多極スパークプラグ。 - 【請求項５】 請求項４において、前記発火部を、貴金
属材、貴金属合金材、又は貴金属焼結材と、電極母材と
を溶融し凝固させた合金層によって構成することを特徴
とする多極スパークプラグ。 - 【請求項６】 請求項１乃至請求項５のいずれかにおい
て、前記気中火花放電接地電極と前記中心電極先端部の
側面との間で気中火花放電間隙を形成する気中火花放電
接地電極の発火部を、 白金（Ｐｔ）、白金- イリジウム（Ｐｔ- Ｉｒ）、白金
- ニッケル（Ｐｔ- Ｎｉ）、白金- イリジウム- ニッケ
ル（Ｐｔ- Ｉｒ- Ｎｉ）、白金- ロジウム（Ｐｔ- Ｒ
ｈ）、イリジウム- ロジウム（Ｉｒ- Ｒｈ）、イリジウ
ム- イットリア（Ｉｒ- Ｙ2 Ｏ3 ）などの、貴金属、貴
金属合金、又は貴金属焼結体を固着させることによって
構成することを特徴とする多極スパークプラグ。 - 【請求項７】 請求項６において、前記発火部を、貴金
属材、貴金属合金材、又は貴金属焼結材と、電極母材と
を溶融し凝固させた合金層によって構成することを特徴
とする多極スパークプラグ。 - 【請求項８】 請求項１乃至請求項７のいずれかにおい
て、前記セミ沿面火花放電接地電極と前記中心電極先端
部の基部との間でセミ沿面火花放電間隙を形成するセミ
沿面火花放電接地電極の発火部を、 白金（Ｐｔ）、白金- イリジウム（Ｐｔ- Ｉｒ）、白金
- ニッケル（Ｐｔ- Ｎｉ）、白金- イリジウム- ニッケ
ル（Ｐｔ- Ｉｒ- Ｎｉ）、白金- ロジウム（Ｐｔ- Ｒ
ｈ）、イリジウム- ロジウム（Ｉｒ- Ｒｈ）、イリジウ
ム- イットリア（Ｉｒ- Ｙ2 Ｏ3 ）などの、貴金属、貴
金属合金、又は貴金属焼結体を固着させることによって
構成することを特徴とする多極スパークプラグ。 - 【請求項９】 請求項８において、前記発火部を、貴金
属材、貴金属合金材、又は貴金属焼結材と、電極母材と
を溶融し凝固させた合金層によって構成することを特徴
とする多極スパークプラグ。 - 【請求項１０】 請求項１乃至請求項９において、前記
セミ沿面火花放電接地電極の発火部の先端と、前記絶縁
碍子の前端部の先端との軸方向距離Ａは、前記セミ沿面
火花放電接地電極の厚さをＴとすると、前記主体金具の
先端から遠ざかる方向を＋として、ー１．５ｍｍ≦Ａ≦
Ｔ＋０．５ｍｍであり、 気中火花放電間隙Ｇ1 、セミ沿面火花放電間隙Ｇ2 、前
記セミ沿面火花放電接地電極の発火部と、絶縁碍子の前
端部との最短距離Ｇ3 は、Ｇ2 ＞Ｇ1 ＞Ｇ3 であること
を特徴とする多極スパークプラグ。 - 【請求項１１】 請求項１０において、前記セミ沿面火
花放電接地電極の発火部と、絶縁碍子の前端部との最短
距離Ｇ3 は、Ｇ3 ≦０．７ｍｍであることを特徴とする
多極スパークプラグ。 - 【請求項１２】 請求項１乃至請求項１１において、前
記気中火花放電接地電極および／またはセミ沿面火花放
電接地電極は、等角度に設けられた４極からなり、対向
する２極は気中火花放電接地電極であり、他の対向する
２極はセミ沿面火花放電接地電極であることを特徴とす
る多極スパークプラグ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8298390A JPH10189212A (ja) | 1995-11-15 | 1996-11-11 | 多極スパークプラグ |
| EP96118301A EP0774812B1 (en) | 1995-11-15 | 1996-11-14 | Multielectrode spark plug |
| DE69606686T DE69606686T2 (de) | 1995-11-15 | 1996-11-14 | Zündkerze mit mehreren Elektroden |
| US08/749,309 US6064143A (en) | 1995-11-15 | 1996-11-14 | Multielectrode spark plug |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29648495 | 1995-11-15 | ||
| JP28873396 | 1996-10-30 | ||
| JP8-288733 | 1996-10-30 | ||
| JP7-296484 | 1996-10-30 | ||
| JP8298390A JPH10189212A (ja) | 1995-11-15 | 1996-11-11 | 多極スパークプラグ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10189212A true JPH10189212A (ja) | 1998-07-21 |
Family
ID=27337457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8298390A Pending JPH10189212A (ja) | 1995-11-15 | 1996-11-11 | 多極スパークプラグ |
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|---|---|
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| EP (1) | EP0774812B1 (ja) |
| JP (1) | JPH10189212A (ja) |
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| WO2010052880A1 (ja) * | 2008-11-05 | 2010-05-14 | 日本特殊陶業株式会社 | スパークプラグ |
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