JPH10308272A - セミ沿面放電形のスパークプラグ - Google Patents
セミ沿面放電形のスパークプラグInfo
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- JPH10308272A JPH10308272A JP10015890A JP1589098A JPH10308272A JP H10308272 A JPH10308272 A JP H10308272A JP 10015890 A JP10015890 A JP 10015890A JP 1589098 A JP1589098 A JP 1589098A JP H10308272 A JPH10308272 A JP H10308272A
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- Japan
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- tip
- spark plug
- electrode
- semi
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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
- H01T13/52—Sparking plugs characterised by a discharge along a surface
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/18—DOHC [Double overhead camshaft]
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐熱性及び汚損性に優れたセミ沿面放電形の
スパークプラグの提供。 【解決手段】 セミ沿面放電形のスパークプラグＡは、
筒状の主体金具１と、碍子先端部２１が金具先端面１１
から突出する様に主体金具１内に固定される軸孔２２付
の絶縁碍子２と、軸孔２２内に固定され、中心電極先端
面３１が碍子先端面２３から０．２ｍ奥に位置する中心
電極３と、先端外面４２を碍子先端面２３より０ｍｍ〜
１ｍｍ前方に位置決めし、且つ碍子先端外周との間に気
中ギャップを形成した外側電極４とを備える。
スパークプラグの提供。 【解決手段】 セミ沿面放電形のスパークプラグＡは、
筒状の主体金具１と、碍子先端部２１が金具先端面１１
から突出する様に主体金具１内に固定される軸孔２２付
の絶縁碍子２と、軸孔２２内に固定され、中心電極先端
面３１が碍子先端面２３から０．２ｍ奥に位置する中心
電極３と、先端外面４２を碍子先端面２３より０ｍｍ〜
１ｍｍ前方に位置決めし、且つ碍子先端外周との間に気
中ギャップを形成した外側電極４とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、中心電極先端- 外
側電極先端間の火花放電間隙を、碍子先端面に沿って火
花が進む沿面放電路と、気中を火花が進む気中放電路と
で形成したセミ沿面放電形のスパークプラグに関する。
側電極先端間の火花放電間隙を、碍子先端面に沿って火
花が進む沿面放電路と、気中を火花が進む気中放電路と
で形成したセミ沿面放電形のスパークプラグに関する。
【０００２】
【従来の技術】筒状の主体金具１と、碍子先端部２１が
金具先端面１１から突出する様に主体金具１内に固定さ
れる軸孔２２付の絶縁碍子２と、先端面３１が同位置に
なる様に軸孔２２内に固定される中心電極３と、金具先
端面１１に溶接される略Ｌ字状の外側電極４とを備え、
中心電極３の先端面３１と外側電極４の先端外面４２と
が同位置になる様に形成され、碍子先端面２３に沿って
火花放電を行うセミ沿面放電形のスパークプラグＪが知
られている（図５参照）。
金具先端面１１から突出する様に主体金具１内に固定さ
れる軸孔２２付の絶縁碍子２と、先端面３１が同位置に
なる様に軸孔２２内に固定される中心電極３と、金具先
端面１１に溶接される略Ｌ字状の外側電極４とを備え、
中心電極３の先端面３１と外側電極４の先端外面４２と
が同位置になる様に形成され、碍子先端面２３に沿って
火花放電を行うセミ沿面放電形のスパークプラグＪが知
られている（図５参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】スパークプラグＪ等の
セミ沿面放電形のスパークプラグは、火花放電により絶
縁碍子２の表面に付着した汚損物質を焼き切る構造であ
る為、一般の気中放電形（平行電極）のスパークプラグ
に比べて耐汚損性に優れている｛当業者が周知の事
項｝。しかし、このスパークプラグＪは、−１５℃の厳
しいプリデリバリーパターン（図３に示す）の条件で汚
損試験を行うと、図８に示す様に、汚損による絶縁抵抗
の低下が認められる。又、セミ沿面放電形のスパークプ
ラグは、チャネリングが生じ難いとともに、耐熱性が良
好であることが要求される。
セミ沿面放電形のスパークプラグは、火花放電により絶
縁碍子２の表面に付着した汚損物質を焼き切る構造であ
る為、一般の気中放電形（平行電極）のスパークプラグ
に比べて耐汚損性に優れている｛当業者が周知の事
項｝。しかし、このスパークプラグＪは、−１５℃の厳
しいプリデリバリーパターン（図３に示す）の条件で汚
損試験を行うと、図８に示す様に、汚損による絶縁抵抗
の低下が認められる。又、セミ沿面放電形のスパークプ
ラグは、チャネリングが生じ難いとともに、耐熱性が良
好であることが要求される。
【０００４】本発明の目的は、耐熱性及び汚損性に優れ
た、セミ沿面放電形のスパークプラグの提供にある。
た、セミ沿面放電形のスパークプラグの提供にある。
【０００５】
【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）セミ沿面放電形のスパークプラグは、主体金具
と、碍子先端部が金具先端面から突出する様に主体金具
内に固定される軸孔付の絶縁碍子と、火花の起点又は着
点となる電極縁部が碍子先端面より０．１ｍｍ〜０．６
ｍｍ奥に位置する様に軸孔内に固定される中心電極と、
先端部が軸心方向に屈曲して前記金具先端面に突設さ
れ、先端外面を前記碍子先端面より０ｍｍ〜１ｍｍ前方
に位置決めし、且つ碍子先端外周との間に気中ギャップ
を形成した外側電極とを備える。
本発明は、以下の構成を採用した。 （１）セミ沿面放電形のスパークプラグは、主体金具
と、碍子先端部が金具先端面から突出する様に主体金具
内に固定される軸孔付の絶縁碍子と、火花の起点又は着
点となる電極縁部が碍子先端面より０．１ｍｍ〜０．６
ｍｍ奥に位置する様に軸孔内に固定される中心電極と、
先端部が軸心方向に屈曲して前記金具先端面に突設さ
れ、先端外面を前記碍子先端面より０ｍｍ〜１ｍｍ前方
に位置決めし、且つ碍子先端外周との間に気中ギャップ
を形成した外側電極とを備える。
【０００６】（２）上記(1) の構成を有し、中心電極先
端の外径は、１．０ｍｍ〜２．０ｍｍである。
端の外径は、１．０ｍｍ〜２．０ｍｍである。
【０００７】（３）上記(1) 又は(2) の構成を有し、前
記絶縁碍子の軸孔開口のエッジに、Ｃ０．１〜Ｃ１．
０、又はＲ０．１〜Ｒ１．０（好ましくはＣ０．２〜Ｃ
１．０、又はＲ０．２〜Ｒ１．０）の面取りを施した。
記絶縁碍子の軸孔開口のエッジに、Ｃ０．１〜Ｃ１．
０、又はＲ０．１〜Ｒ１．０（好ましくはＣ０．２〜Ｃ
１．０、又はＲ０．２〜Ｒ１．０）の面取りを施した。
【０００８】（４）上記(1) 〜(3) の何れかの構成を有
し、前記外側電極は複数である。
し、前記外側電極は複数である。
【０００９】（５）上記(1) 〜(4) の何れかの構成を有
し、前記電極縁部を含む中心電極先端を、貴金属等の耐
火花消耗性金属で形成した。
し、前記電極縁部を含む中心電極先端を、貴金属等の耐
火花消耗性金属で形成した。
【００１０】
〔請求項１について〕先端部が軸心方向に屈曲して前記
金具先端面に突設され、先端外面を前記碍子先端面より
０ｍｍ〜１ｍｍ前方に位置決めし、且つ碍子先端外周と
の間に気中ギャップを形成した外側電極とを備え、中心
電極先端- 外側電極先端間の火花放電間隙を、碍子先端
面に沿って火花が進む沿面放電路と、気中を火花が進む
気中放電路とで形成したセミ沿面放電形のスパークプラ
グにおいて、軸孔内に固定される中心電極の電極縁部
（火花の起点又は着点となる）を碍子先端面より０．１
ｍｍ〜０．６ｍｍ奥に位置させている。
金具先端面に突設され、先端外面を前記碍子先端面より
０ｍｍ〜１ｍｍ前方に位置決めし、且つ碍子先端外周と
の間に気中ギャップを形成した外側電極とを備え、中心
電極先端- 外側電極先端間の火花放電間隙を、碍子先端
面に沿って火花が進む沿面放電路と、気中を火花が進む
気中放電路とで形成したセミ沿面放電形のスパークプラ
グにおいて、軸孔内に固定される中心電極の電極縁部
（火花の起点又は着点となる）を碍子先端面より０．１
ｍｍ〜０．６ｍｍ奥に位置させている。
【００１１】外側電極の先端外面が碍子先端面より後方
にあると、高速で連続走行したような場合に特に重要と
なる耐熱性が低下する傾向にある。このような外側電極
の配置の場合には、シリンダ内における混合気への着火
源は外側電極と絶縁碍子間の気中ギャップにおける火花
放電を主体としたものになる。混合気に着火すると、シ
リンダ全体に燃焼が拡散していくことになり、絶縁碍子
はこの拡散していく燃焼に直接晒されることとなる。こ
のために、絶縁碍子の先端部は温度が上昇し易くなり耐
熱性が低下する傾向にあると推測される。また、先端外
面が碍子先端面より１ｍｍを越えて前方にあると、火花
が絶縁碍子に押さえ付けられるように飛ぶことが少なく
なり、更に放電経路が集中し易くなる。この場合、冷間
時における始動性に特に重要となる耐汚損性が低下し易
くなるとともに、連続運転後の耐熱性に影響を与える火
花放電による碍子先端面の放電加工（以下、チャンネリ
ングと呼ぶ）が生じ易くなる。尚、脚長部１３ｍｍ、絶
縁碍子先端径φ４．０、中心電極径φ２．０、及び先端
外面- 碍子先端面間の距離０ｍｍと０．５ｍｍにおける
スパークプラグの耐熱性の試験データを図１０に示す。
にあると、高速で連続走行したような場合に特に重要と
なる耐熱性が低下する傾向にある。このような外側電極
の配置の場合には、シリンダ内における混合気への着火
源は外側電極と絶縁碍子間の気中ギャップにおける火花
放電を主体としたものになる。混合気に着火すると、シ
リンダ全体に燃焼が拡散していくことになり、絶縁碍子
はこの拡散していく燃焼に直接晒されることとなる。こ
のために、絶縁碍子の先端部は温度が上昇し易くなり耐
熱性が低下する傾向にあると推測される。また、先端外
面が碍子先端面より１ｍｍを越えて前方にあると、火花
が絶縁碍子に押さえ付けられるように飛ぶことが少なく
なり、更に放電経路が集中し易くなる。この場合、冷間
時における始動性に特に重要となる耐汚損性が低下し易
くなるとともに、連続運転後の耐熱性に影響を与える火
花放電による碍子先端面の放電加工（以下、チャンネリ
ングと呼ぶ）が生じ易くなる。尚、脚長部１３ｍｍ、絶
縁碍子先端径φ４．０、中心電極径φ２．０、及び先端
外面- 碍子先端面間の距離０ｍｍと０．５ｍｍにおける
スパークプラグの耐熱性の試験データを図１０に示す。
【００１２】電極縁部を碍子先端面より０．１ｍｍ以上
奥に位置させているので、中心電極先端- 外側電極先端
での火花放電は適度に碍子先端面に沿って行われ、自己
清浄性が確保されるので汚損が起こり難い。しかし、電
極縁部を碍子先端面より０．６ｍｍを越えて奥に位置さ
せると、チャンネリングの進行が早くなる。
奥に位置させているので、中心電極先端- 外側電極先端
での火花放電は適度に碍子先端面に沿って行われ、自己
清浄性が確保されるので汚損が起こり難い。しかし、電
極縁部を碍子先端面より０．６ｍｍを越えて奥に位置さ
せると、チャンネリングの進行が早くなる。
【００１３】請求項１の構成を有するセミ沿面放電形の
スパークプラグは、中心電極の電極縁部を碍子先端面よ
り０．１ｍｍ〜０．６ｍｍ奥に位置させ、且つ、先端外
面を前記碍子先端面より０ｍｍ〜１ｍｍ前方に位置決め
しているので、耐熱性、耐汚損性、及び耐チャンネリン
グ性に優れる。
スパークプラグは、中心電極の電極縁部を碍子先端面よ
り０．１ｍｍ〜０．６ｍｍ奥に位置させ、且つ、先端外
面を前記碍子先端面より０ｍｍ〜１ｍｍ前方に位置決め
しているので、耐熱性、耐汚損性、及び耐チャンネリン
グ性に優れる。
【００１４】〔請求項２について〕セミ沿面放電形のス
パークプラグは、中心電極先端の外径を２．０ｍｍ以下
に細くしているので低い放電電圧で火花放電が起き着火
性に優れる。この為、自己清浄性が確保され耐汚損性に
優れる。尚、電極消耗の観点から、中心電極先端の外径
を１．０ｍｍ以上にする（１．６ｍｍ以上であると更に
好ましい）必要がある。
パークプラグは、中心電極先端の外径を２．０ｍｍ以下
に細くしているので低い放電電圧で火花放電が起き着火
性に優れる。この為、自己清浄性が確保され耐汚損性に
優れる。尚、電極消耗の観点から、中心電極先端の外径
を１．０ｍｍ以上にする（１．６ｍｍ以上であると更に
好ましい）必要がある。
【００１５】〔請求項３について〕絶縁碍子の軸孔開口
エッジに、Ｃ０．１〜Ｃ１．０（面と面とが交わる角に
傾斜を付ける場合）、又はＲ０．１〜Ｒ１．０（面と面
とが交わる角に丸みを付ける場合）の面取りを施す｛好
ましくはＣ０．２〜Ｃ０．８、又はＲ０．２〜Ｒ０．
８｝ことにより、面取りの無い状態に比べ、火花が絶縁
碍子の面取り面と接する力が弱くなる為、絶縁碍子のチ
ャンネリングが抑制され、碍子表面の損傷を防止するこ
とができる。尚、面取りが、Ｃ１．０又はＲ１．０を越
えると耐汚損性が悪くなり、且つ、絶縁碍子の強度低下
を招く。
エッジに、Ｃ０．１〜Ｃ１．０（面と面とが交わる角に
傾斜を付ける場合）、又はＲ０．１〜Ｒ１．０（面と面
とが交わる角に丸みを付ける場合）の面取りを施す｛好
ましくはＣ０．２〜Ｃ０．８、又はＲ０．２〜Ｒ０．
８｝ことにより、面取りの無い状態に比べ、火花が絶縁
碍子の面取り面と接する力が弱くなる為、絶縁碍子のチ
ャンネリングが抑制され、碍子表面の損傷を防止するこ
とができる。尚、面取りが、Ｃ１．０又はＲ１．０を越
えると耐汚損性が悪くなり、且つ、絶縁碍子の強度低下
を招く。
【００１６】〔請求項４について〕外側電極を複数（特
に四極が好適）にすることにより放電路が分散する。こ
れにより、電極消耗及び絶縁碍子のチャンネリングが抑
制される。又、火花による自己清浄性が確保でき、耐汚
損性が向上する。
に四極が好適）にすることにより放電路が分散する。こ
れにより、電極消耗及び絶縁碍子のチャンネリングが抑
制される。又、火花による自己清浄性が確保でき、耐汚
損性が向上する。
【００１７】〔請求項５について〕電極縁部を含む中心
電極先端は、火花放電により電極消耗し易い。この為、
電極縁部を含む中心電極先端を、貴金属等の耐火花消耗
性金属で形成し、中心電極の耐火花消耗性を向上させて
いる。
電極先端は、火花放電により電極消耗し易い。この為、
電極縁部を含む中心電極先端を、貴金属等の耐火花消耗
性金属で形成し、中心電極の耐火花消耗性を向上させて
いる。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の第１実施例（請求項１〜
５に対応）を、図１〜図４に基づいて説明する。セミ沿
面形のスパークプラグＡは、図１に示す様に、筒状の主
体金具１と、碍子先端部２１が金具先端面１１から突出
する様に主体金具１内に固定される軸孔２２（直径約２
ｍｍ）付の絶縁碍子２と、軸孔２２内に固定される中心
電極３と、金具先端面１１に溶接される略Ｌ字状の外側
電極４（先端面は厚み１．１ｍｍ×幅２．２ｍｍ）とを
備える。
５に対応）を、図１〜図４に基づいて説明する。セミ沿
面形のスパークプラグＡは、図１に示す様に、筒状の主
体金具１と、碍子先端部２１が金具先端面１１から突出
する様に主体金具１内に固定される軸孔２２（直径約２
ｍｍ）付の絶縁碍子２と、軸孔２２内に固定される中心
電極３と、金具先端面１１に溶接される略Ｌ字状の外側
電極４（先端面は厚み１．１ｍｍ×幅２．２ｍｍ）とを
備える。
【００１９】主体金具１（低炭素鋼製）は、先端外周
（ネジ部）に機関配設用のネジ１２（Ｍ１４）が螺刻さ
れ、ガスケットを介して内燃機関のシリンダヘッド（図
示せず）に装着される。
（ネジ部）に機関配設用のネジ１２（Ｍ１４）が螺刻さ
れ、ガスケットを介して内燃機関のシリンダヘッド（図
示せず）に装着される。
【００２０】絶縁碍子２は、アルミナを主体とするセラ
ミックで製造され、パッキンを介して座面を主体金具１
の段部に係止し、主体金具１の六角頭部（何れも図示せ
ず）を加締めることにより、金具先端面１１の開口１４
から碍子先端部２１が突出する様に主体金具１内に固定
される。
ミックで製造され、パッキンを介して座面を主体金具１
の段部に係止し、主体金具１の六角頭部（何れも図示せ
ず）を加締めることにより、金具先端面１１の開口１４
から碍子先端部２１が突出する様に主体金具１内に固定
される。
【００２１】絶縁碍子２の碍子先端面２３はセミ沿面放
電を行うために平坦になっており、本実施例では、軸孔
開口エッジにＣ０．２ｍｍの面取り２４を全周に亘って
施している。尚、絶縁碍子のチャンネリングの抑制と耐
汚損性との兼ね合いから、面取り２４の好適範囲はＣ
０．２ｍｍ〜Ｃ０．８ｍｍ（又はＲ０．２ｍｍ〜Ｒ０．
８ｍｍ）である。又、碍子先端部２１は、外径３．０ｍ
ｍ〜４．０ｍｍ、長さ１．０ｍｍ〜２．０ｍｍの径小の
ストレート部２５を備えている。この為、熱的な自己清
浄性に優れ、且つ、碍子先端外周２６と外側電極４の先
端面４１との間の気中ギャップｇ１の形成が容易であ
る。
電を行うために平坦になっており、本実施例では、軸孔
開口エッジにＣ０．２ｍｍの面取り２４を全周に亘って
施している。尚、絶縁碍子のチャンネリングの抑制と耐
汚損性との兼ね合いから、面取り２４の好適範囲はＣ
０．２ｍｍ〜Ｃ０．８ｍｍ（又はＲ０．２ｍｍ〜Ｒ０．
８ｍｍ）である。又、碍子先端部２１は、外径３．０ｍ
ｍ〜４．０ｍｍ、長さ１．０ｍｍ〜２．０ｍｍの径小の
ストレート部２５を備えている。この為、熱的な自己清
浄性に優れ、且つ、碍子先端外周２６と外側電極４の先
端面４１との間の気中ギャップｇ１の形成が容易であ
る。
【００２２】中心電極３（先端外径＝φ２．０）は、ニ
ッケル合金材（例えば、Ｎｉ- Ｓｉ- Ｍｎ- Ｃｒ合金；
ＮＣＦ600 ）の内部に良熱伝導性の銅を封入したもので
あり、本実施例では、先端に円盤状の貴金属チップ３０
（Ｐｔ- ２０Ｎｉ、外径φ２．０、厚さ０．５ｍｍ）を
溶接している。尚、貴金属以外に、他の耐火花消耗性金
属（Ｗ- Ｒｅや高Ｃｒ合金等）を使用しても良い。又、
本実施例では、中心電極先端面３１（＝電極縁部３１
１）が碍子先端面２３から０．２ｍｍ奥に位置する様に
軸孔２２内に中心電極３が固定される。
ッケル合金材（例えば、Ｎｉ- Ｓｉ- Ｍｎ- Ｃｒ合金；
ＮＣＦ600 ）の内部に良熱伝導性の銅を封入したもので
あり、本実施例では、先端に円盤状の貴金属チップ３０
（Ｐｔ- ２０Ｎｉ、外径φ２．０、厚さ０．５ｍｍ）を
溶接している。尚、貴金属以外に、他の耐火花消耗性金
属（Ｗ- Ｒｅや高Ｃｒ合金等）を使用しても良い。又、
本実施例では、中心電極先端面３１（＝電極縁部３１
１）が碍子先端面２３から０．２ｍｍ奥に位置する様に
軸孔２２内に中心電極３が固定される。
【００２３】先端部が軸心方向に屈曲する外側電極４
（四極）は、ニッケル合金材（本実施例ではＮＣＦ600
）で形成され、先端面４１が中心電極３の電極縁部３
１１と対向するとともに、碍子先端外周２６との間に気
中ギャップｇ１を形成する。そして、中心電極先端面３
１（貴金属チップ３０）と、外側電極先端（外側電極先
端面４１及びその近傍）との間で、気中ギャップｇ１を
介して碍子先端面２３に沿って火花放電（セミ沿面放
電）が行われる。
（四極）は、ニッケル合金材（本実施例ではＮＣＦ600
）で形成され、先端面４１が中心電極３の電極縁部３
１１と対向するとともに、碍子先端外周２６との間に気
中ギャップｇ１を形成する。そして、中心電極先端面３
１（貴金属チップ３０）と、外側電極先端（外側電極先
端面４１及びその近傍）との間で、気中ギャップｇ１を
介して碍子先端面２３に沿って火花放電（セミ沿面放
電）が行われる。
【００２４】スパークプラグＡでは、絶縁碍子２の碍子
先端面２３より０．５ｍｍだけ前方（軸方向）に外側電
極４の先端外面４２を位置させているので、セミ沿面放
電による耐汚損性に優れ、且つ耐熱性にも優れる。
先端面２３より０．５ｍｍだけ前方（軸方向）に外側電
極４の先端外面４２を位置させているので、セミ沿面放
電による耐汚損性に優れ、且つ耐熱性にも優れる。
【００２５】つぎに、プリデリバリーパターンを施行し
たサイクル数と、絶縁抵抗値との関係を図２のグラフに
基づいて説明する。セミ沿面形のスパークプラグＡを装
着した試験用自動車（２５００ｃｃ、直列六気筒、ＤＯ
ＨＣ、４バルブ）を低温試験室内（−１５℃）のシャシ
ダイナモメータ上におき、寒冷時の渋滞走行を想定した
図３に示すプリデリバリーパターンで汚損試験｛ＪＩＳ
Ｄ１６０６の５．２ (1) 項のものに準拠｝を行い、各
サイクル経過毎に絶縁抵抗値を測定（１０００Ｖメガ
ー）した。
たサイクル数と、絶縁抵抗値との関係を図２のグラフに
基づいて説明する。セミ沿面形のスパークプラグＡを装
着した試験用自動車（２５００ｃｃ、直列六気筒、ＤＯ
ＨＣ、４バルブ）を低温試験室内（−１５℃）のシャシ
ダイナモメータ上におき、寒冷時の渋滞走行を想定した
図３に示すプリデリバリーパターンで汚損試験｛ＪＩＳ
Ｄ１６０６の５．２ (1) 項のものに準拠｝を行い、各
サイクル経過毎に絶縁抵抗値を測定（１０００Ｖメガ
ー）した。
【００２６】図２のグラフに示す様に、セミ沿面形のス
パークプラグＡは絶縁抵抗値が１０ＭΩを越える値を維
持し、従来技術のセミ沿面形のスパークプラグＪによる
図８のグラフに比べ良好な耐汚損性を示した。
パークプラグＡは絶縁抵抗値が１０ＭΩを越える値を維
持し、従来技術のセミ沿面形のスパークプラグＪによる
図８のグラフに比べ良好な耐汚損性を示した。
【００２７】つぎに、中心電極先端面３１の軸孔位置
と、耐汚損性（１０ＭΩ低下サイクル数）との関係を図
４のグラフとともに説明する。中心電極先端及び貴金属
チップ３０の外径ｄを１．０ｍｍ、１．６ｍｍ、２．０
ｍｍ、２．５ｍｍの四種類とし、夫々につき、碍子先端
面２３と中心電極先端面３１との距離（グラフでは突き
出し長として表示）を−１．０ｍｍ、−０．６ｍｍ、−
０．５ｍｍ、−０．３ｍｍ、−０．２ｍｍ、−０．１ｍ
ｍ、０ｍｍ、＋０．２ｍｍに設定したスパークプラグを
合計３２組製造し、これらを試験用自動車に装着し、低
温試験室内のシャシダイナモメータ上に置き、同様に、
図３に示プレデリバリーパターン（ＪＩＳ−Ｄ１６０６
準拠）で試験を行った。絶縁抵抗が最初に１０ＭΩ（以
下）に低下したサイクル数をプロットした試験結果を図
４に示す。
と、耐汚損性（１０ＭΩ低下サイクル数）との関係を図
４のグラフとともに説明する。中心電極先端及び貴金属
チップ３０の外径ｄを１．０ｍｍ、１．６ｍｍ、２．０
ｍｍ、２．５ｍｍの四種類とし、夫々につき、碍子先端
面２３と中心電極先端面３１との距離（グラフでは突き
出し長として表示）を−１．０ｍｍ、−０．６ｍｍ、−
０．５ｍｍ、−０．３ｍｍ、−０．２ｍｍ、−０．１ｍ
ｍ、０ｍｍ、＋０．２ｍｍに設定したスパークプラグを
合計３２組製造し、これらを試験用自動車に装着し、低
温試験室内のシャシダイナモメータ上に置き、同様に、
図３に示プレデリバリーパターン（ＪＩＳ−Ｄ１６０６
準拠）で試験を行った。絶縁抵抗が最初に１０ＭΩ（以
下）に低下したサイクル数をプロットした試験結果を図
４に示す。
【００２８】この汚損試験等により、以下のことが判明
した。中心電極先端面３１が碍子先端面２３から、
０．１ｍｍ以上奥部に位置していれば、図４のグラフに
示す様に耐汚損性が良好である。
した。中心電極先端面３１が碍子先端面２３から、
０．１ｍｍ以上奥部に位置していれば、図４のグラフに
示す様に耐汚損性が良好である。
【００２９】しかし、碍子先端面２３からの引っ込みが
０．６ｍｍを越えると、碍子先端面２３のチャンネリン
グの進行が早くなり、絶縁碍子２の損傷や欠け落ちを起
こし易くなる。
０．６ｍｍを越えると、碍子先端面２３のチャンネリン
グの進行が早くなり、絶縁碍子２の損傷や欠け落ちを起
こし易くなる。
【００３０】図４のグラフに示す様に、中心電極先端
の外径ｄが２．０ｍｍ以下であれば耐汚損性が良好であ
る。しかし、電極消耗防止、及び放電の集中によるチャ
ンネリングを防止する観点から中心電極先端の外径ｄを
１．０ｍｍ以上（好ましくは１．６ｍｍ以上）にする必
要がある。
の外径ｄが２．０ｍｍ以下であれば耐汚損性が良好であ
る。しかし、電極消耗防止、及び放電の集中によるチャ
ンネリングを防止する観点から中心電極先端の外径ｄを
１．０ｍｍ以上（好ましくは１．６ｍｍ以上）にする必
要がある。
【００３１】つぎに、図４のグラフの斜線部分の条件を
満たすスパークプラグ（スパークプラグＡも含む）の利
点を述べる。 〔ア〕これらのスパークプラグでは、中心電極先端面３
１が碍子先端面２３から０．１ｍｍ以上奥部に位置して
いるので火花放電が碍子先端面２３に沿って行われるの
で自己洗浄性に優れ、耐汚損性が良好である。尚、外側
電極４が四極（火花放電場所が分散する）であり、絶縁
碍子２の碍子先端面２３より０．５ｍｍ前方に外側電極
４の先端外面４２が位置し、且つ、中心電極先端面３１
の引っ込み長を０．６ｍｍまでとしているので、碍子先
端面２３のチャンネリングの進行が遅く、絶縁碍子２の
損傷や欠け落ちを起こし難い。
満たすスパークプラグ（スパークプラグＡも含む）の利
点を述べる。 〔ア〕これらのスパークプラグでは、中心電極先端面３
１が碍子先端面２３から０．１ｍｍ以上奥部に位置して
いるので火花放電が碍子先端面２３に沿って行われるの
で自己洗浄性に優れ、耐汚損性が良好である。尚、外側
電極４が四極（火花放電場所が分散する）であり、絶縁
碍子２の碍子先端面２３より０．５ｍｍ前方に外側電極
４の先端外面４２が位置し、且つ、中心電極先端面３１
の引っ込み長を０．６ｍｍまでとしているので、碍子先
端面２３のチャンネリングの進行が遅く、絶縁碍子２の
損傷や欠け落ちを起こし難い。
【００３２】〔イ〕これらのスパークプラグでは、中心
電極先端の外径を２．０ｍｍ以下と細くしているので着
火性が良好である。尚、１．０ｍｍまでとしているので
容易に電極消耗しない。
電極先端の外径を２．０ｍｍ以下と細くしているので着
火性が良好である。尚、１．０ｍｍまでとしているので
容易に電極消耗しない。
【００３３】〔ウ〕これらのスパークプラグでは、軸孔
開口エッジにＣ０．２ｍｍの面取りを施しているので、
面取り箇所において火花が接する力が弱くなるので絶縁
碍子２のチャネリングの進行が遅い。
開口エッジにＣ０．２ｍｍの面取りを施しているので、
面取り箇所において火花が接する力が弱くなるので絶縁
碍子２のチャネリングの進行が遅い。
【００３４】〔エ〕これらのスパークプラグでは、中心
電極３は先端面に貴金属チップ３０を備えているので、
火花放電による中心電極先端の消耗が少なく、中心電極
３の耐火花消耗性を向上させることができる。
電極３は先端面に貴金属チップ３０を備えているので、
火花放電による中心電極先端の消耗が少なく、中心電極
３の耐火花消耗性を向上させることができる。
【００３５】つぎに、本発明の第２実施例（請求項１、
２、４、５に対応）を図６及び図７に基づいて説明す
る。セミ沿面形のスパークプラグＢは、絶縁碍子２の軸
孔開口エッジに面取り２４を施していない点のみ、セミ
沿面形のスパークプラグＡと異なる。
２、４、５に対応）を図６及び図７に基づいて説明す
る。セミ沿面形のスパークプラグＢは、絶縁碍子２の軸
孔開口エッジに面取り２４を施していない点のみ、セミ
沿面形のスパークプラグＡと異なる。
【００３６】このスパークプラグＢの、パターンサイク
ル数と絶縁抵抗値との関係を、図７のグラフに基づいて
説明する。セミ沿面形のスパークプラグＢを装着した試
験用自動車（２５００ｃｃ、直列六気筒、ＤＯＨＣ、４
バルブ）を低温試験室内（−１５℃）のシャシダイナモ
メータ上におき、所定のプリデリバリーパターン（ＪＩ
Ｓ- Ｄ１６０６準拠）で試験を行い、各サイクル経過毎
に絶縁抵抗値を測定した。
ル数と絶縁抵抗値との関係を、図７のグラフに基づいて
説明する。セミ沿面形のスパークプラグＢを装着した試
験用自動車（２５００ｃｃ、直列六気筒、ＤＯＨＣ、４
バルブ）を低温試験室内（−１５℃）のシャシダイナモ
メータ上におき、所定のプリデリバリーパターン（ＪＩ
Ｓ- Ｄ１６０６準拠）で試験を行い、各サイクル経過毎
に絶縁抵抗値を測定した。
【００３７】図７のグラフに示す様に、セミ沿面形のス
パークプラグＢは絶縁抵抗値（１０００Ｖメガー）が５
０ＭΩを越える値を維持し、スパークプラグＡより若干
優れ、良好な耐汚損性を示した。このセミ沿面形のスパ
ークプラグＢは、上記“ア”、“イ”、“エ”に準じた
効果を奏する。
パークプラグＢは絶縁抵抗値（１０００Ｖメガー）が５
０ＭΩを越える値を維持し、スパークプラグＡより若干
優れ、良好な耐汚損性を示した。このセミ沿面形のスパ
ークプラグＢは、上記“ア”、“イ”、“エ”に準じた
効果を奏する。
【００３８】つぎに、外側電極４の先端外面４２と、碍
子先端面２３との関係を図１０のグラフとともに説明す
る。くすぶり汚損試験は、中軸引っ込みを０．２ｍｍ、
外側厚さを１．３ｍｍに固定し、外側電極の先端外面４
２と碍子先端面２３との距離（グラフでは外側高さとし
て表示）を−０．２５ｍｍ、０ｍｍ、０．２５ｍｍ、
０．５ｍｍ、０．７５ｍｍ、１．０ｍｍ、１．２５ｍｍ
に設定したスパークプラグを、試験用自動車に装着し、
低温試験室内のシャーシダイナモメータ上に置き、所定
のプリデリバリーパターン（ＪＩＳ- Ｄ１６０６準拠）
で行った。
子先端面２３との関係を図１０のグラフとともに説明す
る。くすぶり汚損試験は、中軸引っ込みを０．２ｍｍ、
外側厚さを１．３ｍｍに固定し、外側電極の先端外面４
２と碍子先端面２３との距離（グラフでは外側高さとし
て表示）を−０．２５ｍｍ、０ｍｍ、０．２５ｍｍ、
０．５ｍｍ、０．７５ｍｍ、１．０ｍｍ、１．２５ｍｍ
に設定したスパークプラグを、試験用自動車に装着し、
低温試験室内のシャーシダイナモメータ上に置き、所定
のプリデリバリーパターン（ＪＩＳ- Ｄ１６０６準拠）
で行った。
【００３９】また、耐熱性試験は、上記の外側電極の先
端外面４２と碍子先端面２３との距離を各種に設定した
スパークプラグを用いて、４気筒１．６Ｌエンジンに装
着し、点火時期を順次進角することにより行った。くす
ぶり汚損試験における絶縁抵抗が最初に１０ＭΩ（以
下）に低下したサイクル数と、耐熱性試験におけるプレ
イグニッションの発生し始める点火時期を評価した結果
を図１０に示す。この表において、くすぶり汚損試験の
“〇”は上記のサイクル数が６サイクル以下のものを示
し、“×”は６サイクル未満のものを示す。また、耐熱
性試験の“〇”は上記の点火時期がＢＴＤＣ３８°以上
のものを示し、“×”はＢＴＤＣ３８°未満のものを示
す。
端外面４２と碍子先端面２３との距離を各種に設定した
スパークプラグを用いて、４気筒１．６Ｌエンジンに装
着し、点火時期を順次進角することにより行った。くす
ぶり汚損試験における絶縁抵抗が最初に１０ＭΩ（以
下）に低下したサイクル数と、耐熱性試験におけるプレ
イグニッションの発生し始める点火時期を評価した結果
を図１０に示す。この表において、くすぶり汚損試験の
“〇”は上記のサイクル数が６サイクル以下のものを示
し、“×”は６サイクル未満のものを示す。また、耐熱
性試験の“〇”は上記の点火時期がＢＴＤＣ３８°以上
のものを示し、“×”はＢＴＤＣ３８°未満のものを示
す。
【００４０】この汚損試験等により、以下のことが判明
した。 外側電極の先端外面４２と碍子先端面２３との距離
（グラフでは外側高さとして表示）を大きくするに従
い、耐熱性が向上する一方、耐汚損性が低下する傾向に
ある。 １種類のプラグで低温時における始動性と高速運転時
における耐熱性を同時に満足するためには、外側電極の
先端外面４２と碍子先端面２３との距離を０ｍｍ〜１ｍ
ｍに設定することが望ましい。
した。 外側電極の先端外面４２と碍子先端面２３との距離
（グラフでは外側高さとして表示）を大きくするに従
い、耐熱性が向上する一方、耐汚損性が低下する傾向に
ある。 １種類のプラグで低温時における始動性と高速運転時
における耐熱性を同時に満足するためには、外側電極の
先端外面４２と碍子先端面２３との距離を０ｍｍ〜１ｍ
ｍに設定することが望ましい。
【００４１】つぎに、本発明の第３実施例（請求項１〜
５に対応）を図９に基づいて説明する。セミ沿面形のス
パークプラグＣは、絶縁碍子２の碍子先端部２１に径小
のストレート部２５を設けず、碍子先端部２１を先端に
向けて先細のテーパ状としたものであり、その他の構造
はスパークプラグＡと同じである。このスパークプラグ
Ｃに、図３に示すプリデリバリーパターン（ＪＩＳ- Ｄ
１６０６準拠）で試験を行ったところ、スパークプラグ
Ａの耐汚損性（図２に示す）と略同じ結果が得られた。
５に対応）を図９に基づいて説明する。セミ沿面形のス
パークプラグＣは、絶縁碍子２の碍子先端部２１に径小
のストレート部２５を設けず、碍子先端部２１を先端に
向けて先細のテーパ状としたものであり、その他の構造
はスパークプラグＡと同じである。このスパークプラグ
Ｃに、図３に示すプリデリバリーパターン（ＪＩＳ- Ｄ
１６０６準拠）で試験を行ったところ、スパークプラグ
Ａの耐汚損性（図２に示す）と略同じ結果が得られた。
【図１】本発明の第１実施例に係るスパークプラグＡの
要部断面図である。
要部断面図である。
【図２】スパークプラグＡにおける、パターンサイクル
数と絶縁抵抗値との関係を示すグラフである。
数と絶縁抵抗値との関係を示すグラフである。
【図３】プリデリバリーパターンの説明図である。
【図４】中心電極先端面の軸孔位置（突き出し長）と、
耐汚損性（１０ＭΩ低下サイクル数）との関係を示すグ
ラフである。
耐汚損性（１０ＭΩ低下サイクル数）との関係を示すグ
ラフである。
【図５】スパークプラグＪの要部断面図である。
【図６】本発明の第２実施例に係るスパークプラグＢの
要部断面図である。
要部断面図である。
【図７】スパークプラグＢにおける、パターンサイクル
数と絶縁抵抗値との関係を示すグラフである。
数と絶縁抵抗値との関係を示すグラフである。
【図８】スパークプラグＪにおける、パターンサイクル
数と絶縁抵抗値との関係を示すグラフである。
数と絶縁抵抗値との関係を示すグラフである。
【図９】本発明の第３実施例に係るスパークプラグＣの
要部断面図である。
要部断面図である。
【図１０】先端外面- 碍子先端面間の距離を各種設定し
たスパークプラグの耐汚損性、耐熱性の試験データを示
す説明図である。
たスパークプラグの耐汚損性、耐熱性の試験データを示
す説明図である。
１ 主体金具 ２ 絶縁碍子 ３ 中心電極 ４ 外側電極 １１ 金具先端面 ２１ 碍子先端部 ２２ 軸孔 ２３ 碍子先端面 ２４ 面取り ２６ 碍子先端外周 ３０ 貴金属チップ（貴金属） ３１ 中心電極先端面 ４１ 外側電極先端面 ３１１ 電極縁部 ｄ 中心電極先端の外径 ｇ１ 気中ギャップ Ａ、Ｂ、Ｃ スパークプラグ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 誠 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 (5)
- 【請求項１】 筒状の主体金具と、 碍子先端部が金具先端面から突出する様に主体金具内に
固定される軸孔付の絶縁碍子と、 火花の起点又は着点となる電極縁部が碍子先端面より
０．１ｍｍ〜０．６ｍｍ奥に位置する様に軸孔内に固定
される中心電極と、 先端部が軸心方向に屈曲して前記金具先端面に突設さ
れ、先端外面を前記碍子先端面より０ｍｍ〜１ｍｍ前方
に位置決めし、且つ碍子先端外周との間に気中ギャップ
を形成した外側電極とを備えるセミ沿面放電形のスパー
クプラグ。 - 【請求項２】 中心電極先端の外径は、１．０ｍｍ〜
２．０ｍｍである請求項１記載のセミ沿面放電形のスパ
ークプラグ。 - 【請求項３】 前記絶縁碍子の軸孔開口のエッジに、Ｃ
０．１〜Ｃ１．０、又はＲ０．１〜Ｒ１．０の面取りを
施したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のセ
ミ沿面放電形のスパークプラグ。 - 【請求項４】 前記外側電極は、複数である請求項１乃
至請求項３の何れかに記載のセミ沿面放電形のスパーク
プラグ。 - 【請求項５】 前記電極縁部を含む中心電極先端を、貴
金属等の耐火花消耗性金属で形成した請求項１乃至請求
項４の何れかに記載のセミ沿面放電形のスパークプラ
グ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01589098A JP3297636B2 (ja) | 1997-03-07 | 1998-01-28 | セミ沿面放電形のスパークプラグ |
| US09/035,035 US6208066B1 (en) | 1997-03-07 | 1998-03-05 | Semi-creeping discharge type spark plug |
| DE69800283T DE69800283T2 (de) | 1997-03-07 | 1998-03-06 | Zündkerze mit Semi-Kriechstromentladung |
| EP98301672A EP0863591B1 (en) | 1997-03-07 | 1998-03-06 | A semi-creeping discharge type spark plug |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5348197 | 1997-03-07 | ||
| JP9-53481 | 1997-03-07 | ||
| JP01589098A JP3297636B2 (ja) | 1997-03-07 | 1998-01-28 | セミ沿面放電形のスパークプラグ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10308272A true JPH10308272A (ja) | 1998-11-17 |
| JP3297636B2 JP3297636B2 (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=26352127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01589098A Expired - Fee Related JP3297636B2 (ja) | 1997-03-07 | 1998-01-28 | セミ沿面放電形のスパークプラグ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6208066B1 (ja) |
| EP (1) | EP0863591B1 (ja) |
| JP (1) | JP3297636B2 (ja) |
| DE (1) | DE69800283T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| WO2001043246A1 (fr) * | 1999-12-13 | 2001-06-14 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Bougie d'allumage |
| JP2017216173A (ja) * | 2016-06-01 | 2017-12-07 | 日本特殊陶業株式会社 | スパークプラグ |
| CN109256679A (zh) * | 2017-07-14 | 2019-01-22 | 日本特殊陶业株式会社 | 火花塞 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6617706B2 (en) * | 1998-11-09 | 2003-09-09 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Ignition system |
| JP3859410B2 (ja) * | 1999-11-16 | 2006-12-20 | 日本特殊陶業株式会社 | スパークプラグ |
| JP2002343533A (ja) * | 2001-03-15 | 2002-11-29 | Denso Corp | 内燃機関用スパークプラグ |
| JP4171206B2 (ja) | 2001-03-16 | 2008-10-22 | 株式会社デンソー | スパークプラグおよびその製造方法 |
| DE10227513B9 (de) * | 2002-06-19 | 2004-09-30 | Beru Ag | Zündkerze |
| US20050040749A1 (en) * | 2003-08-20 | 2005-02-24 | Lindsay Maurice E. | Spark plug |
| JP4871165B2 (ja) * | 2006-03-14 | 2012-02-08 | 日本特殊陶業株式会社 | 内燃機関用スパークプラグ |
| JP2009531813A (ja) * | 2006-03-24 | 2009-09-03 | フェデラル−モーグル コーポレイション | 点火プラグ |
| US8922102B2 (en) * | 2006-05-12 | 2014-12-30 | Enerpulse, Inc. | Composite spark plug |
| US8049399B2 (en) | 2006-07-21 | 2011-11-01 | Enerpulse, Inc. | High power discharge fuel ignitor |
| JP4430724B2 (ja) * | 2007-09-13 | 2010-03-10 | 日本特殊陶業株式会社 | スパークプラグ |
| JP5299948B2 (ja) * | 2008-03-04 | 2013-09-25 | リンナイ株式会社 | 燃焼装置 |
| CN101434012B (zh) * | 2008-12-24 | 2011-05-04 | 哈尔滨工业大学 | 一种泡沫铝刮擦振动焊接方法 |
| CN104221234A (zh) | 2012-01-27 | 2014-12-17 | 能量脉冲科技有限公司 | 高功率半表面间隙火花塞 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2899585A (en) | 1959-08-11 | dollenberg | ||
| US2957099A (en) * | 1959-09-18 | 1960-10-18 | Hastings Mfg Co | Spark plugs |
| JP2853108B2 (ja) * | 1992-06-17 | 1999-02-03 | 日本特殊陶業 株式会社 | スパークプラグ |
| JP3315462B2 (ja) * | 1993-04-26 | 2002-08-19 | 日本特殊陶業株式会社 | スパークプラグ |
| JPH07241612A (ja) | 1994-03-04 | 1995-09-19 | Nkk Corp | 熱間圧延における鋼板の板幅制御方法 |
| DE69601608T2 (de) | 1995-09-20 | 1999-06-24 | Ngk Spark Plug Co | Zündkerze für Verbrennungsmotor |
-
1998
- 1998-01-28 JP JP01589098A patent/JP3297636B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1998-03-05 US US09/035,035 patent/US6208066B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-06 DE DE69800283T patent/DE69800283T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-06 EP EP98301672A patent/EP0863591B1/en not_active Expired - Lifetime
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| WO2001043246A1 (fr) * | 1999-12-13 | 2001-06-14 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Bougie d'allumage |
| US6819032B2 (en) | 1999-12-13 | 2004-11-16 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Spark plug having resistance against smoldering, long lifetime, and excellent ignitability |
| JP2017216173A (ja) * | 2016-06-01 | 2017-12-07 | 日本特殊陶業株式会社 | スパークプラグ |
| US10879675B2 (en) | 2016-06-01 | 2020-12-29 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Spark plug |
| CN109256679A (zh) * | 2017-07-14 | 2019-01-22 | 日本特殊陶业株式会社 | 火花塞 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| EP0863591A1 (en) | 1998-09-09 |
| DE69800283D1 (de) | 2000-10-12 |
| EP0863591B1 (en) | 2000-09-06 |
| US6208066B1 (en) | 2001-03-27 |
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