JPS6081784A - スパ−クプラグ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は内燃機関用スパークプラグに関し、更に詳し
くは中・し電極と接地電極間のスパークギャップ以外に
磁器絶縁体の発火脚部が燻り絶縁抵抗が゛低下したとき
該発火脚部外周に形成した補助スパークギャップで飛火
させる構造のスパークプラグの改良に関する。

一般にスパークグラグｌｌＪ：新車がユーザーに渡るま
で或は低速運転等により燻ぶＶ汚１１するケースが多く
、かかる状態になると電極間の絶縁抵抗が低下し、スパ
ークギャップにかげん飛火が困ヴイ１となって混合気に
石火しなくなろ１、光通スパークプラグが汚損した鴫合
、磁器絶縁体の発火１ｐ、１部表面にカーボン等の導７
Ｉｔ性物質が付着し、プラグ絶縁抵抗が低下する１、そ
の程度により、中・Ｕ電極と灰地電極間のスパークギャ
ップ間で火花が飛びに〈〈なり、この現象が酷くなると
正規のスパークギヤラグ間で飛火せずに発火脚部から取
付金具の内壁奥部に火花が潜るようになり、電流が漏洩
する、１この場合、混合気の着火は行われなく、未燃焼
ガス（生ガス）を被Ｖ更に一層絶縁抵抗が劣化して最悪
の場合はエンジン始動ができなくなる。

この種の汚損を防止する従来スパークブラダとして第１
図に示すように取イ」金具１の端面１ａよジ突出した磁
器絶縁体２の発火脚部２ａを備え、この発火脚部の先端
面２ｂ、ｃり露出する中・ｂ？Ｅ極３と鎖中・ｏＴＬ極
の先端部と対向する主接地電極４との間に主スパークギ
ャップ５を形成し、かつ発火脚部外周２ｃＶＣ而し、＠
把取付金具１の先端部から内方に突設した複数の補助接
地？ｌＩ極６との間に補助スパークギャップ°７を設け
、発火脚部にカーボン等が（＝Ｉ着して絶縁抵抗が低下
したとき前記補助スパークギヤラグで飛火さぜで混合気
に着火１７、この飛火によってカーボンが焼失し、絶縁
抵抗が回復したとき主スパークギャップＫＸ′移行して
火花放電を行なうスパークブラダ（例えば実開昭５２−
９４５８０）が知られている。

しかし、上記構造の従来スパークプラグは耐汚撰性の面
では効果がありでも次の如き問題を有していた。（１１
補助］ぺ地電極の位置が取イ１企具の端面」二或は奥に
引込んでいることから、炉った場合の飛火によって十分
な混合気に対する着火性が得られない。（２）補助接地
電極の極数が増すと特定方向の汚損だけでなくあらゆる
方向の汚損に対して有利に作用することができる反面、
これら補助接地１π極によって発火脚部と取（＝１金具
内壁とのガス空間内への掃剣効率が低下することから耐
熱性が劣化しプレイグニツシヨンを起こ１〜易い欠点が
あった。

本発明は補助接地ｆｌＴ極の位置、補助スパークギャッ
プ値及びその電極中の・Ｊ゛法閂仔ｆｒ：１Ｉｌｉｉ！
　ｍｉすることにより耐汚損性の効果を高めろと共に着
火性の向上ならびに耐熱性の劣化を防１１−シたスパー
フッ。

ラグの提供を目的とするものである。

本発明は次の構成要件ｆ：糾合せることにより目的を達
成することができる。。

（イ）磁器Ｉｊ！＋縁休の発体脚部が取付金具の端面よ
り突出［７、かつ神助接地電極が自ｊＪ記取付金具端面
より突出（−ている烈 （ロ）補助接地ＴＬ極の付性が発火脚部の先端面に対し
０〜１．ＱＦ−ｒ＋の範囲に設ける点（ハ）補助接地電
極と発火脚部外周との間のｉｎｎススパークギャップ１
〕、３〜Ｑ、　７　ｍｍの範囲に設ける。（ に）補助接地電極のｆ＠数を８４１＠〜６棒とすると共
に極数が増すに従ってその正極Ｉｌｌ全卸１り（７、又
その［１］仁ｔ３極のとき２．５〜１．０間、４極のと
き２２〜１．０ηη、５極のとき２０〜ｌ、９ｍバ、６
極のとき１８〜０３　ｍｐに設定する５へで、ｐ）る。

このように（イ）〜仲）の４１１合ぜによって、以下の
効果を奏する。即ち （１）磁器絶縁体の発火脚部及び補助接地電極が取金具
の端面より突出し、補１１ノ１接地軍極の位置が発火脚
部の先端面に対し０〜１．Ｑｍｍの範囲に設ける←ｆ１
と（ロ）の（を成により、中七電イ暉と接地ＴＩＴ極間
の二１：、スパークギャッグｖ二を勿論のこと、ｉ１１
助ｊｌ地雷杼の補助スパークギヤラグ自体も燃焼室内に
より突出させること力）ら、汚損した場合でも良好な着
火性全有する、。

（２）前記仲）の補助接地電極の位置を発火脚部先端面
に対しＯ〜１．０ｍとし、かつｔ／−４ＶＣおける補ｌ
Ｉ＋スパークギャップ０．８〜Ｑ、　７　ｒｙｙの範囲
にそ：ｌ′Ｌぞｉｌ、限定することによって、中心７１
ｊ極と補助接地電極間の発火脚部表面の沿面距離が大〜
くなると要求ｙＩＴ。

圧がＦ件する不具合が有効に阻市でき、・厘ぶり伏嘘１
ｃおける補助スパークギャップでの安定な飛火が確保で
きる。

（３）ｖＩ助度地’Ｆｌｊ極の極数を３極〜６極とし、
極数が増すにつれてその電極ｒｌＪを細く特定な７１゛
法に限定するに）の構成に３℃っで、生ガスの被る［θ
所（ζ影響さ１１．ず、全ての方向に対して効果的ｔに
な、−ポジ浄化作用することができ、特に多極化に伴う
同チー℃効率の低下によって起る耐催（性の劣化が電極
１１１を極数に応じて釧くすることＩｃ　、ｔっで防止
することができるっ 以上の構成から混合気の着火性が向−１ニし、岨Ｍ（性
の劣化を防止して耐汚損性の優れたスパークプラグとす
ることができる。

以下本発明を図面の実施例によって説明する。

第２１８ｙｌに本発明の一実施例を示したスパークプラ
グであり、第１図と同一部分は同一符号で示した。図に
おいて１は取付金具、２け磁器絶縁体、３は中心電極、
４は取付金具１の端面１ａに突設さｔｌ、た主接地電極
であり、前記中・む電極３の先端部に対向する。［うに
折曲げられ主スパークギャッグ５全形成寸ろもので、通
常この主スパークギャップ稙１１０．８〜１．Ｂｕｇに
設定されている。磁器絶縁体２の発火脚部２ａの先端部
２ｈは…Ｉ記取イ」金具Ｉの端面１ａＪ：り燃焼室内に
比較的長く突出しその発火脚部外周２ＣＫ面し、前記取
付金具ｌの１゛ζＭ而ｌａ上に溶接さｆ″Ｌｆｒ、補助
接地電極１６が突設され折曲げられて同じく４吹焼室内
に突出し、その電極先端とＱｉｌ記外周２Ｃとの間に補
１１１１スパークギャッグ７が設けられている。この補
助スパークギャップ６１′［は０．８〜（）、７間の範
囲であり、又補助１．て地重、１１４の曲折の背面とｎ
ｉＩ記発火Ｉｔ１１部の先端部２ｄとの間の寸法ｌけ０
（同−面上）〜１．０間引込んだ位置に配設されている
。又ｎｉｌ記補助スパークギャップｆ’￥　Ｉｄ：　０
．８　ａｍ以下にするとカーポンプ１１ツジが生じ易く
０．７１以上は主スパークギＪ、＋・〕〕！−７°しり
要求型［丁が高＜　Ｈ，６ギヤツプで放電（−２々〈斤
ン）。

更ＶＣｒａｉｌ記補助接地？ｒ［ｆｒ−ｔ　８４１〜６
１．ＷｔＪ５：Ｉｒ＋うｉ’＋、、かつ極数がプ曽加す
るにつれ、てＴ任４附ｒｌｌ（＋ｌ虻１：　、Ｊｌｊｊ
　くする１１η要があり、ｐ了ましくけ３極のとき２５
〜１０町Ｗ。

４楕のｔ−”ｐ　２．２〜１．０　開、５（ヤのとｉ　
２．（１〜１．ｆ１ｗｙ、６４′袋のと”＝　１．８〜
０．８九ｙの７＋ｌ：、１囲にＩｒり成ｒｊ　：ｊ’Ｌ
　、３＋、又、この補助Ｐ：地胃極（１主４方地■、飯
とｍ外ら々い位置に西己設することがｉ昆合気仏１１１
ζ影響貞す］斥０．げ１でも好ましい。そしてその重４
７ｉｉ形１．Ｊｑ　ｉｔ、　ｐ’４１１’ｌｉ面が１゜
記ｒｌ　ｆｆ−もつ長方形、正方形、ｒｔｌｓｒ＜のイ
、のラバ使用−ｅきろ。

庁ｆＪ”、す１１助１１“仁ＪＩＩ＋電極の極数と一子
−の電極１１１の関係を限定した理由Ｆｉ第３図に示し
た耐熱チットの’Ｉｌ’ｉｉ［Ｊ：ろものである、即ち
ｎ（２図の本発明スパークプラグにおいて、厚さ１．ｌ
π・〕てｉ＋だけを変更した種々の補助接地ＴＩｖ、極
と取すイ゛１ブｌ：ｌ；　Ｉ４：実験Ｌ　ｎ二。

耐熱性テストけ４サイクル（２０００ｃｃ）台上エンジ
ンの５５０　（）　ｒｐｍＸ４／４の条件で点火時期を
）（［′に’）、ブレイグニッションの発生によって評
価した。この結平、極数が増加するにつれて電極１１を
卸１くする必要があり、最大１１は３極２．５門、４ｉ
２．２Ｆｆｆ％　５極２．０ｆｆｆｆ、６　＞　１．８
　ａｍであり、又電極の最小中は電極消耗及び電極の熱
間を含む機械的強度を考胡して３極〜５極は１．０間以
上、６極け０．８開１？Ｊ、　ｌである。斤お耐熱性の
基準値Ｘけ補助１ｑ　Ｊｌｊｊ　Ｉ’ｌＴ　極（＋７さ
１．　Ｉ　Ｘ　Ｉｌｌ　２．７　ｒｙａ　）が１極のと
きの平均渣である。

次に第２図に示した本発明スパークプラグ即ち発火脚部
２ａの先端部２ｂの取付金具端面１ａからの突出寸法（
Ｌ）　８．０１’７バ、主スパークギャッグ値１，１藺
、ｔ＋Ｉ＋　ｎｈ　スパークプラグｙ”　ｌＴ　Ｏ，５
ｔｙｒｙ　、補助Ｊｌ　ｔｌｌｔ　ＴＩＴ。

４％　（＋’ｌさ１，１４ａｘｒ１１２．２灯＊）ｅ８
［＜ｆ−ｊけたものと比較品と１７で第１図に示Ｅ７た
従来スパークプラグＬ寸法１．５Ｆ？！、／＝Ｉ−法１
，５ｖｓ（補助Ｋ　ｔｊｊｌＹｆ、　極（７）位置が！
ｌ７ＣＩ金扛端而と同−而）ｆ仙は本発明７°ラグ２同
一寸法のものを用いて、耐汚損性及び着火性について評
価した。　゛ 着火性については上記本発明スパークプラグと従来スパ
ークプラグを用いると共に、これらプラグを予め過濃混
合気のアイドリング運転で所定の絶縁抵抗値になるよう
に燻ぶらせておき、耐熱性ト同一のエンジンを用いてア
イドリング時のＩ　Ｏ排出量で評価したものである。そ
の結果は第４図に示すように、従来スパークプラグは絶
縁抵抗値が５０ＭΩ以下になるとＨｅ量が著しく増加し
、着火性が悪くなるのに対し、本発明スパークプラグは
該抵抗値が低下してもＨｅは微量増加に止まり良好な着
火性を有する。これは本発明スパークプラグの補助スパ
ークギャップ部分が燃焼室内に長く突出しており、かつ
ｅ　〜１法が短く、発火脚部先端部表面に強い電流が流
れ、神助スパークギヤツブに飛火し易くなるためである
。

耐汚損性は４サイク／Ｌ／　（，２（１００ｃｃ　）の
完成車を用い、車速８５に肩／Ｉ（Ｘ６０秒、アイドリ
ング２０秒及び１５に肩／【■×４０秒の運転パターン
を１サイクルとして室温−１０１で繰返したときの絶縁
抵抗の低下で評価した。その結果は第５図に示すように
、従来ヌバークフ′ラグは補助スパークギャップでの飛
火１イトが曹〈て絶縁抵抗が容易に下が９．４ザイクル
で０．５ＭΩとなって始＄ｈ　ＬなくなるのＶこ対し、
本発明スパークプラグは絶縁抵抗がｌＯＭΩ程度に低下
するが、補助スパークギャップの飛火によって該り（抗
が容易に回復し、１゜サイクル後でも８ＭΩの低下にす
ぎず、著しく耐汚損性を向上することができる。

また不完、明Ｉ−１第６図に示すようＶこ、主接地正極
４翰磁器絶縁体２の先端面よりト１Ｊ出した中・し電極
３の先端側１ｆｉ１との間に主スパークギャップ５全形
成し、取旬金Ｊ’ＬＩの端面１ａＪ：ｐ突設した補助接
地１η：極１６ｉｄ：第２図と同様な−Ｊ法構成で３極
〜６極が；没けら）１１、発火部Ｒ＋＜２８の外周２ｃ
の対向する前記電極１６の先端面にｔｊ、外周２ｃと同
・ｂ伏でない例えば曲率半径の小さい成はＶ　ｒＰ４等
によっで両ｆｌｌＪＩ［尖鋭１（１６ａ　ｌ　ｌ　６　
；Ｉ　’１＝Ｆｔけてもよい。かかる構成に、Ｌって補
助スパークギャップにおシフる要求５Ｆ、　ｌ：ｉＥケ
より低７威して飛火が容易となって耐汚損性に優れたス
パークブラダとすることができる。

以上述べたように、本発明スパークプラグｖｊ：燻った
場合でも補助接地電極での効果的な飛ヅクｆ有用によっ
て耐汚損性？：Ｊ：り高めることかでき、かつ燃焼室内
へ補助指１１４１電極を含めて突出することで着火性を
向上し、４゛キに絶縁抵抗低下のと八に良好な着火性が
得られ、更に補助１すＩＩ　７ＴＴ極の極イ々と１１］
を限定することにＬっで耐熱性の劣化を有効Ｖこ防１［
二して実用−ヒ優）１．たスパークグラブとすることが
できろ。

【図面の簡単な説明】

？ｒｌ；　］図は従事スパークグラグの発火ｊ：］；を
示したもので、第１図（イ）１はその正ｉｉ’ｉ１１’
ＹＩ、第１図Ｕ＆：ｔ：要１１（１断面図、第２図ｆ；
１′−実１戦例の不発明スパークプ゛フグの発火部全示
したもので、＊ｘ＋：　２図（イ）にｒそのｉＥ而面、
ｆｉ　２１？４　ＦＣＩ）ｌ’Ｔ’要部断面図、ｆｆ％
　Ｒｌヅｌｋｌ、水先ｊｌｒ１９説明する補ｐＪＩ接地
電極の棒殻及ｒＨ中と１酊門１１トの関係を示すグラフ
、第４図は着Ｊ）＜　ｉ’ｌ：、の結果を示すグラフ、
第５図（ｒｉ開とＩｊ損性の結果多田ですグラフ、２ｒ
−６図は仙の実施例の本発明スパークプラグの発火１Ｘ
１−Ｔ、第６図（イ）（・ｊ他の実１丸例の本発明スパ
ークプラグの発火部で、第６図（イ）何、そのｉＥ　＋
ｉｎ四、第６１すη（ロ）は要部断面図である。 １・・・取付金具　１ａ・・・端面　２・・・？ｉ？Ｉ
ｉ器絶縁体２ａ・・・発火脚部　２Ｃ・・・発火１イ１
１部外周　２ｄ・・発火器１部先端面　３・・・中・ｂ
可イ暉　４・・・主接地正極５・・・主スパークギャッ
グ　６，１６・・・補助接地電析　７・・・捕ＩＨＩス
パークギャップク、＋１♂［；出用人　０本特殊１′〜
業イ′１、デフ会７１−代１１１！人　金片　尚

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１取付金具の端面より突出した磁器絶縁体の発火脚
   部とこの発火脚部の先端面よＶ露出する中心電極と鎖中
   ・Ｕ電極の先端部と対向する主接地電極との間に主ヌパ
   ークギャッグとｉＵ記発火脚部の外周に面し、前記数例
   金具端面より突設した補助接地電極との間に絶縁抵抗が
   低下したとき飛火する補助スパークギャップを設け、か
   つ前記補助接地電極の位置は前記発火脚部外周の先端面
   に対して０〜ｌ、　Ｑ　ｆｌｍでその補助スパークギヤ
   ラグ値を０．３〜０．７閉に設定すると共にｉｉ１記補
   助１妾地電極全３極〜６極とし極数が増１−に従）て電
   極［１］を小さくしたことを特徴とする３極のとき　２
   ．５〜１．０問 ４極のとき　２２〜ｉ、ｏ問 ５極のとき　２．０〜１．０間 ６極のとき　１．８〜０．８　ｍｔｓ に設定して成る特許請求の範囲第１項記載のスパークプ
   ラグ。