JPS61292874A

JPS61292874A - 小型点火プラグ

Info

Publication number: JPS61292874A
Application number: JP13378585A
Authority: JP
Inventors: 孝山口; 伸一中村
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 1985-06-19
Filing date: 1985-06-19
Publication date: 1986-12-23

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】（産業上の利用分野）この発明は自動車などの内燃機関に用いて好都合な小型
、軽量化を達成する点火プラグに関するものである。

（従来の技術〕近年、自動車などのエンジンの亮性能化に対してコンパ
クト化、４パルプ化が進み、点火プラグの取付スペース
も著しく縮小されるに及んでグラブ取付ねじ自体を径小
とする小型点火プラグが希求されている。

ブラダの取付ねじ径の縮小化を図るについては当然寸法
上の制約から主要部品の径寸法が小さくなり、断面積の
縮小に伴い熱範囲が狭くなり、しかも中心電極及び接地
電極も細くなる几め耐久性が得られず、従来の１４１１
１型プラグ標準構造とし先端面１５ａに接合しｔ棒状の
接地電極１６ｔ−曲折して中心電極１２との間に火花ギ
ャップ１７全形成した点火プラグにおいては、最早上記
プラグ性能が得られず、かかる点火プラグ実用化への障
害となってい几。

（発明が解決しようとする問題点〕本発明は上記問題を有利に解決する几めのものであり、
主体金具の取付ねじ径が５〜１０Ｍの小型点火プラグに
適用し几場合、プラグの熱範囲が大きく悪化することな
く、電極及び絶縁体の耐久性を向上して十分な着火性を
奏する点火プラグを簡単且つ安価に提供しようとするも
のである。

（問題点を解決するｔめの手段）本発明の構成は、機関の取付ねじ径が５〜１０Ｕである
主体金具と該主体金具の取付ねじの先端に設けた円筒部
の先端面を燃焼室壁面と同一面もしくは燃焼室内に突出
し、この金具先端面より更に磁器絶縁体を突出すると共
に、絶縁体先端面より裸出する中心電極と前記金具先端
面と絶縁体外周面との間に気中放電ギャップを形成して
絶縁体表面に沿って沿面放電させる発火部構造で、且つ
中心電極と金具先端面との間の絶縁体表面に沿って形成
する沿面放電ギャップ（ｒｕｔ−０，５≦Ｌ≦４．５麿
、金具先端面と絶縁体外周面との間の気中放電ギャップ
ｔＧ）ｅｏ、８≦Ｇ≦Ｑ、　ｇ　ＩＥＩ　、絶縁体先端
の肉厚（ｔ’ｓ）、金具先端面に位置する部分の絶縁体
肉厚（ｔ２）とし九時１１＜１２の条件を満足すること
を特徴とするものである。

〔作用〕

本発明は上記構成をもつことから下記の作用を有する。

（イ）　従来構造のような棒状接地電極を廃して円筒　
′部の金具先端面としｔことにより、先端面の肉厚が小
さくなっても断面積が大きく耐久性が向上する。

（リ　絶縁体表面に沿って放電する几め付着しｔカーボ
ンは火花によって清浄されるため耐汚損性が著しく向上
する。

（ハ）従来の気中放電ギャップは電極が細くなる定め耐
久性がなく、また使用中に電極の破損等を生じる几めワ
イドギャップが難しく、十分な着火性が得られなかった
が、本発明の構造は絶縁体に沿って火花放電が生じる定
め火花ギャップを大食くしても低い電圧で飛火させるこ
とができ、特にＬとＧの寸法を限定したこと、に工り十
分な着火性と要求電圧を低く抑え耐汚損性をも向上する
ことができる。

に）着火性を向上させる別の手段として発火位置を燃焼
室内に突出する手法があり、かかる手法は１４ｆｆの比
較的大きなねじ径のものに限って効果的であって小型点
火プラグになると耐久性が得られないのに対し、本発明
は金具先端面を燃焼室内に突出することにより電極断面
積が大きく、且つ燃焼室壁面を流れる未燃焼ガスが気中
放電ギャップ内に侵入し難くなる几め、耐久性及び耐汚
損性が向上する。更に金具先端面の突出しは絶縁体の裸
出寸法も短く（受熱面積が小〕なるので中心電極の温度
が低下し、附勢性が向上する。

（ト）絶縁体の先端肉厚ｔｉｔ金具先端面の気中放電ギ
ャップ部分の肉厚ｔ２より小さくしｔことにより中心電
極と金具先端面との間の電界を小さくして要求電圧金小
さくすることができ、且つ火花鵜による絶縁体表面の放電加工による損傷ｔ−牧減する。

（へ）本発明の構成は取付ねじ径が６　＃　８　ｅ　１
　Ｏｆｆ等においてその効果が顕著に作用できる。

（ト）　　本発明の小型点火プラグは１つのシリンダー
に複数の点火プラグを装着するものに対して有用である
。

（実施例）以下、本発明の小型点火プラグについて詳述する。第１
図、第２図において１はアルミナ磁器等から成る絶縁体
、２は前記絶縁体１の軸孔１ａ内に挿通されて先端面１
ｂ、！：り裸出する先端部２ａを具え友中心電極、３は
ｌｌ’ｆｆ紀中心電極２の拡大鍔部を端子電極４ととも
に封着する公知のシール材、５は機関取付ねじ（５〜１
０ｆｆ）５ａを設けた主体金具で後方にシリンダーヘッ
ド８に定着するシート面５ｂと径大胴部５ｃ及び取付用
７ヲンジ部５ｄを具えており、前記絶縁体１を内腔内の
股座５ｅで係止して端縁部全公知の加締めなどの手法に
より固着してなる。前記主体金具５は取付ねじ５ａに続
く先端にねじ無しの円筒部の先端面５ｆがシリンダーヘ
ッド８の燃焼室壁面９と同一面又は燃焼室内に突出して
かり、またこの金具先端面５ｆ、ｌ：Ｑ絶縁体１の先端
部１ｃが突出してなる。

更にこの絶縁体１の先端部１ｃは前記金具先端面５ｆｅ
境にして先細のテーパー形状に形成され、金具先端面５
ｆｔと絶縁体外周面１ｄとの間に気中放言ギャップ（０
を形成し、前記絶縁体先端部１ｃの表面に沿って沿面放
電ギヤラグＤ全形成した点火ブラダである。

この本発明点火プラグの好ましい寸法関係としては中心
電極２と金具先端面５ｆとの間の沿面放電ギャップ（Ｌ
）は０．５≦Ｌ≦４．５Ｈの範囲、ま友前記気中放電ギ
ャップ０は０．８≦Ｇ≦０．８Ｈの範囲がよく、更に絶
縁体１の先端肉厚（１＋　）、金具先端面５ｆの絶縁体
外周面１ｄの肉厚をｔ２とし几時ｔ　１　＜　ｔ　！の
す法に設定されていることがプラグ性能劣化を阻止する
上で必要なことが判り九〇即ち、沿面放電ギャップしは
第３図及び第４図に示すように、気中放電ギャップＧ　
＝　０．５　ｆｆとじ友ときのＬ寸法に対する着火性と
放電電圧を求めｔものであり、着火性につｈては４サイ
ク／Ｌ’２０００ＣＣＯエンジンを用いてアイドリング
（６００ｒｐｍ）時の空燃比を薄くしｔときの着火ミス
が生じる着火限界空燃費にて評価した。この結果、Ｌ寸
法の上限は要求電圧の関係から４．５１１１とし、下限
は着火性の面から０，５ｆｆ以上が必要である。同様に
気中放電ギャップＧについては第５図に示す：うに上記
エンジンを用いて一１０°Ｃで始動、アイドリンク、低
速の繰返しパターンによる不調サイクルに至るテストか
らギャップＧの上限は開口面積の増加と放電電圧の上昇
により０．８１１ｒｊｌ、下限はカーボンブリッジの発
生に伴う耐汚損性の悪化から０．８鱈以上が必要である
。ま７ｔ＃！！を緑体発火部の肉厚ｔ１とｔ２の関係は
第６図に示すように電圧２０〜２５ＫＶ、火花回数１０
０回／毎秒、加圧力６ｊｃ９／ｄ？１２５時間の火花耐
久テストにおいて、ｔ＋＝ｔ２の寸法では放電電圧の上
昇による放電加工によって絶縁体表面の損傷が著しく大
きくなるのに対し、ｔ　ｓ　＜　ｔ　２とした場合その
ｇｌは少なくなる。またｔｌの下限は製造工程及び実用
上において先端部分の欠け、割れ等が生じるため０．５
　ｆｆ３１以上が必要である。なお主体金具５の先端面
５ｆの突出し寸法は着火性の面上考慮して０〜１０ｆｉ
の範囲内で適宜設けられる。

第７図及び第８図は本発明点火プラグの他の実施例を示
したものであジ、第７図、第８図と上記第１図の実施例
点火プラグの相違するところは主体金具５の円筒形状の
先端面５ｆの燃焼室側の突出し部分には耐熱性耐摩耗性
に優ｔ′Ｎ、た材料からなるリング部材６が固着し友も
のであって、この材料としては点火ブラダ電極材として
用いられているＮｉ金合金　Ｎ　ｉ　−Ｃｒ合金ｐＮｉ
−Ｃｒ−Ｆｅ合金及びＳｉＣなどの導電性セラミックな
どが適用できる。そしてこのリング部材６は第７図のよ
うに金具先端面５ｆに又は第８図に示すように金具先端
の内周５ｇに股座を設けてろう接、溶接等によって接合
さ九ている。かかるリング部材を用いることによって気
中放電ギャップにおける火花消耗全解消することができ
る。

また第９図は本発明点火プラグの更に他の実施例を示し
たもので、上記第１図、第７図及び第８図の実施例にお
いて主体金具５の先端面５ｆ及びリング部材６の燃焼室
側の突出し部分にガス流通のためのＩＷ７？２〜４個設
けたものである。この場合の溝巾［Ｆ］に円筒部の先端
面径■の１／８〜１／１０Ｈ，且つ溝深さ■け０．５朋
以上にするごとく軽負荷運転時のカーボン汚損獅及び絶
縁体表面に付着したカーボン金除去する自己清浄性が悪
くなるが、かかる溝を設けることによりガス流通をよく
してカーボン汚損及び自己清浄性が向上できる。特に溝
の巾■及び深さＤを上記範囲に設定することによって上
記作用金有するもので、溝巾［Ｆ］は先端面径■の１／
１０以下ではガス流通効果がなくまた１／８ニジ大きい
と耐消耗性の面で劣化し、更に深さ■は０．５　ｆｆ以
下だとガス流通効果が期待できなくなることによる。

なか本発明における主体金具５の取付ねじ後方の形状は
上記実施例だけに限定されるものでなく、ガヌケットヲ
用いて定着する一般的構造及び本出願人による特開昭６
０〜２８１９１号及び実願昭５９−２５１０９号に記載
の半ねじタイプの構造であってよい。

（発明の効果〕以上のＷＲ成よりなる本発明点火プラグは、機関取付ね
じ径が５〜１ＯＲ１と小型黒人プラグに適用した場合に
従来の点火プラグの設計技術を用いた問題点全容易に解
消することができ、小型点火プラグにおける着火性の向
上、耐汚損性並びに耐熱性の向上による熱範囲全拡大し
、電極部分の耐消耗性を向上して耐久性の優れた点火ブ
ラダとして良好なあらゆる性能を具備することができ、
且つ容易に安価に製作することができる多大な効果全有
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す点火プラグのエンジン
装着状態を示す要部断面図、第２図は第１図の要部半断
面図、第３図〜第６図は本発明の説明に供する特性図、
第７及び第８図は本発明点火プラグの他の実施例を示す
要部半断面図、第９図は本発明、く火プラグの更に他の
実施例を示し、第９図（イ）にその要部正面図、第９図
（インの平面図、第１０図は従来点火グラブの要部半断
面図である。１・・・絶縁体　１６・・・先端面　１ｄ・・・外周面
　２・・・中心電極　５・・・主体金具　５ａ・・・取
付ねじ　５ｆ・・・金具先端面　５ｇ・−・金具先端Ｐ
Ｓ周　６・・・リング材　７・・・溝　９・・・燃焼室
壁面　Ｇ・・・気中放電ギャップ　Ｌ・・・沿面放電ギ
ャップ第１図第１０図第６図縁作痺りＬ搗ぬ斥　（ｔｌ）ｓ７因　　　　　　第８因手続補正書（方式）％式％１、事件の表示昭和６０年特許願　第１８８７８５号２、発明の名称小屋点火プラグ８、補正をする者事件との関係　　特許出願人〔住所〕　名古屋市瑞穂区高辻町１４番１８号〔氏名’
１１　　（４５４）　日本特殊陶業株式会社代表者　鈴
　木　亭　− ４、代理人郵便番号　４６７６、補正の対象明細書中、「図面の簡単な説明」の欄。７、補正の内容（１）明細書第１２頁第７行目から同頁最終行目までの
図面の簡単な説明の欄を下記の通９訂正します。４、図面の簡単な説明第１図は本発明の一実施例を示す点火プラグのエンジン装着状態を示す要部断面図、第２図は
第１図の要部半断面図、第８図〜第６図は本発明の説明
に供する特性図、第７図及び第８図は本発明点火プラグ
の他の実施例を示す要部半断面図、第９図は本発明点火
プラグの更に他の実施例を示し、第９図（イ）はその要
部正面図、第９図（ロ）は第９図（イ）の平面図、第１
０図は従来点火プラグの要部半断面図である。１・・・絶縁体、１６・・・先端面、１ｄ・・・外周面
、２・・・中心電極、５・・・主体金具、５ａ・・・取
付ねじ、５ｆ・・・金具先端面、５ｇ・・・金具先端内
周、６・・・リング材、７・・・溝、９・・・燃焼室壁
面、Ｇ・・・気中放電ギャップ、Ｌ・・・沿面放電ギャ
ップ」以上

Claims

【特許請求の範囲】

（１）機関の取付ねじ径が５〜１０ｍｍである主体金具
と該主体金具の取付ねじの先端に設けた円筒部の先端面
を燃焼室壁面と略同一面もしくは燃焼室内に突出し、こ
の金具先端面より更に磁器絶縁体を突出すると共に、絶
縁体先端面より裸出する中心電極と前記金具先端面と絶
縁体外周面との間に気中放電ギャップを形成して絶縁体
表面に沿って沿面放電させる発火部構造であって、且つ
中心電極と金具先端面との間の絶縁体表面に沿って形成
する沿面放電ギャップ（Ｌ）を０．５≦Ｌ≦４．５ｍｍ
、金具先端面と絶縁体外周面との間の気中放電ギャップ
（Ｇ）を０．３≦Ｇ≦０．８ｍｍ、絶縁体先端の肉厚（
ｔ＿１）、金具先端面に位置する部分の絶縁体肉厚を（
ｔ＿２）とした時ｔ＿１＜ｔ＿２の条件を満足すること
を特徴とする小型点火プラグ。
（２）上記金具先端面又は金具先端内周に沿って燃焼室
側に突出するように耐熱耐摩耗性に優れた材料からなる
リング部材を固着したことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の小型点火プラグ。
（３）上記金具先端面に半径方向の２〜４個のガス流通
溝を設け、且つこの溝巾（Ｆ）を金具先端面の径（Ｈ）
の１／３〜１／１０ｍｍ、溝深さ（Ｅ）を０．５ｍｍ以
上に形成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項又
は第２項記載の小型点火プラグ。