JPS63133414A - 沿面放電型プラグ - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は内燃機関に使用される沿面放電型プラグのカー
ボン等の導電性物質の付着によって生じる燻シ汚損並び
に着火性の改良を図った沿面放電型プラグに関する。

（従来の技術） 現在、船外機、レース用エンジン等の高出力エンジンに
おいて、スパークプラグのプレイブニラシランに伴う過
熱によって引き起こされるエンジンの損傷及び絶縁体の
磁器割れを防止する対策として第８図に示すように主体
金具１１の内腔１１ａの先端部座面１１ｂに当接して絶
縁体１２を収納固定し、簡記絶敵体１２の軸孔内に保持
された中心電極１３の先端周縁１８ｂと対設する主体金
具発火部内壁ｌｉｄとの間に絶縁体発火部端面１２ｅに
沿って環状の沿面放電間隙１７全形成し友フ〜沿面放電
型プラグが用いられている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながらかかる沿面数［１！デフグは構造上絶縁バ
スが非常に短いためカーボン等の付着による燻り汚損が
生じ易いこと、また火花が絶縁体発火部端面にへばりつ
いて放電するため混合ガスとの接触が劣って着火性が悪
くかかる点を改善することが最大の課題であった。

そこで本発明は発火部側の温度が上らないという沿面放
電型プラグ本来の特性をもつとともに耐汚損性並びに着
火性を向上させ友沿面放電型プラグの提供にある。

（問題点を解決する念めの手段） 本発明は絶縁体の発火部端面に半球状もしくはすり鉢形
状の凹みを設けてこの凹みの底部に中心電極の先端部が
配設されて沿面放電間Ｐ’Ａｔ−形成し且つ主体金具の
先端部に環状の突出部を設けてこの突出部と前記絶縁体
発火部端面との間に気中間隙を形成し友沿面放電型デフ
グである。また上記中心［［先端部の怪人、凹みの深さ
Ｂ、凹みの開口部の径Ｃ及び気中間隙をＦとしたとき０
．２　ｆｆφ＜Ａ＜１．８ＮＲφ＃　Ｂ）０．５ａｆｆ
、Ｃ＞１．５Ａａφ。

０、８　ｆｆ（Ｆ　（１，２Ｍｌの範囲に設定したもの
である。

（作用） 本発明は上記構成のように、絶縁体発火部端面に凹みを
形成し、この凹みの底部に！ｉｄ　した中心電極先端部
の外径が通常（２，０〜２．６ａφ）より細い０．２〜
１．８　ｆｆφとすることによって円周長さが短くなる
ため、火花の放電エネルギーによって付着したカーボン
の渭浄効果が大きくなって耐汚損性が向上できる。ま＊
Ｍ！３縁体発縁体発火部端酸した特定寸法の凹みの深さ
及び開口部の径、史には気中間隙を形成したことにより
火花が凹みに沿って主体金具の突出部内壁との間に気中
間隙をジャンピングするように飛火するため着火性が著
しく向上することができる。

（実施例） 以下本発明を図面によりて説明する。

第１図及び舊２図は本発明の一実施例を示した沿面放電
型プラグであり、１は先端に機関取付ねじを備えた主体
金具、２は高アルミナ質等から成る絶縁体３は中心電極
で前記絶縁体２の軸孔内に挿入されるとともに抵抗体５
を導電性ガラスシール材４で挾んで端子′ｒＭ、極６と
一体に封着されている。

本発明デフグは前記主体金具１の内腔１ａの先端部座面
１ｂに当接して前記絶縁体２の段部２ａを収納し、公知
の加締め方法によって前記主体金具１の上端周縁１ｃを
加締め固定されている。この絶縁体２は先端に中心ｔＩ
ｆ！８の径小の先端部８ａｔ−挿通する径小孔２ｂと中
間孔２ｃ及びシール材封着用の径大孔２ｄを備え、且つ
前記径小孔２ｂの発火部端面２ｅの中央部分に先端拡開
するすり鉢形状の凹み２ｆが設けられ、更には凹みの外
周に幅方向に水平な環状の平坦面２ｇが設けられており
、この凹みの底部２ｈに前記中心！極光端部３ａが底面
と同一か又は僅かに突出するように配設されている。一
方前記主体金具１の接地′Ｘ極を形成する先端部１ｄに
は先端部より突出しｔ環状の突出部１ｅ１ｊＩ：設け、
この突出部１ｅと前記絶縁体発火部端面２ｅの外周平坦
面２ｇとの間に気中間隙８が形成されている。そして火
花は前記中心電極先端部３ａの先端局級３ｂから前記凹
み２ｆの内面に沿面放電間隙７及び前記気中間隙８（ｉ
−経て主体金具１の突出部１ｅの内壁１ｆに放電する沿
面放電型プラグである。なお中心′ｒＪ！Ｌ極先端部８
ａの径Ａは０．２〜ｉ、ｓｎ＋φが耐汚損性の面から好
ましく、Ｑ、２ｗａｘφ以下は耐消耗性の面で不利とな
り、１．８　ｆｆφを越えると耐汚損性が悪化する。

ま之凹みの深さＢは０．５　ｆ１以上、凹みの開口部の
一径Ｃは１．５Ａ（０，８醸φ）以上が好ましく、深さ
Ｂが０．５　ｆｌ以下の場合には着火性が悪くまた開口
部径が１．５Ａ＃１φ以下でも同様に着火性が悪くなる
。更に気中間ＶＡ８の寸法Ｆは０．８〜１．２　Ｂが好
ましく、０．２　ｎ以下では着火性の向上効果が得られ
なく、１．２ｒａ以上では放電電圧が上昇するので好ま
しくない。

第３図は本発明の他の実施例を示しｔもので、上記実施
例と相違するところは絶縁体発火部端面２ｅと主体金具
１の接地電極を形成する突出部１ｅを径方向に突出して
気中間隙９を形成し友もので、かかる気中間隙によって
常に前記間隙を経て放電する九め、より安定し次着火性
の向上が得られる。

第４図は本発明の更に他の実施例を示し友もので、この
プラグは上記実施例と相違するところは凹み２ｉの形状
を半球状に形成し次点に特徴を有し、他の部分及び寸法
関係は上記実施例と同じである、かかる半球形状の凹み
でもすり林状の凹みと同様の効果が得られる。

なお本発明の実施例においては中心ｖＬｉａの先端部８
ａは電極温度が低いからＮｉ合金材が使用できるが、耐
汚損性を向上するため著しく細い先端部径とするときに
は′＄４図の如き耐消耗性に優れたｐｔ、１ｒ、Ｐｄ、
Ｒｕもしくはこれらの合金からなる白金系の材料を前記
中心ｆｆ！Ｍ先端部８ａに接合し念ものが有用であり、
特に前記白金系材料の線材を絶縁体の未焼成の径小孔２
ｂ内に埋設しｔ後回時焼成によって一体化することで固
層し、その先端電極１０に中間電極１４を接合して同様
にシール用封着材でもって封着してもよい。

この場合には電極の加工、接合等が簡素化されるため、
製造コストが低減でき、しかも絶縁体との一体化によっ
て中心１！極先端部の温度が低下するため耐消耗性がよ
り少なくなる利点がある。更に主体金具１の内腔の先端
部座−は上記実施例の円錐段座面だけに限定されず平坦
な股座面でもよい。

更に主体金具先端内壁１ｆの径りは放電特性を考慮する
と凹みの開口部径Ｃと略等しいことが好ましい。

次に本発明の第３図に示す沿面放電型プラグを用い友と
きのプラグ性能について示す。まず第５図に絶縁体の凹
み深さＢを１．５　ｗ　、開口部の径Ｃを８．５１ＩＩ
Ｉφ及び気中間隙Ｆ　ｆ　Ｏ，５ａｍとして中心電極先
端部の径Ａを可変し友ときプラグの耐汚損性の関係につ
いて示す。耐汚損性テストは室温−１０′Ｃ１過濃空燃
比におけるアイドル持続運転でエンジン不調に至゛るま
での時間で評価し友。その結果中心［棒先端部径Ａか細
い程エンジン不調になり難瓢く、１．８ｎφを越えると
急激に悪化する。

また、中心電極先端部径Ａを０．８１ｆｆφ、Ｆを０．
６１として、Ｂ及びＣを夫々可変し次ときの着火性の関
係について第６図に示す。着火性テストは室温−２０゛
Ｃにおける低温始動性で着火性の評価を行なり几。図中
のＸ印は始動せず、Δ印は間断燃焼で不安定、Ｏ印は始
動良好のものである。その結果、始動するには凹みの深
さＢは０．５四以上が必要であｐｌま友その開口部径Ｃ
は中心電極先端部径Ａの１．５倍以上が必要である。

更に気中間隙Ｆの関係について第７図に示す。

プラグはＡを０．８ａφ、Ｂを１．５１１１．ｃｔ−１
５ｆｌφとしてＦを可変し友ときの着火性について調べ
た。このテストは室温−２０’Ｏで混合気の気化が非常
に悪くなるエンジン条件下で始動性の評価を行ない、着
火性の良否を判定し九〇その結果、気中間隙Ｆの大きさ
はＯ〜０．２ｍｍでは効果がないがそれ以上の間隙にす
ると安定した始動が得られる。

（発明の効果） 以上のよりに、本発明の沿面放電型プラグは絶縁体の発
火部端面に凹みを設けてその凹みの底部に配役し几中心
電極先端部の径Ａを０．２〜１．８　ｆｆφと細くした
ことによって耐汚損性が向上し、且つ凹みの深さＢを０
．５　ｆｆ以上及びその開口部の径Ｃｔ−１，５Ａ（０
，８ＪＩφ）以上及び気中間ｆｆ１Ｆ’ｅ０．８〜１．
２　ｆｆの範囲としたことによって着火性を向上するこ
とができ、沿面放電型プラグとして従来にない優れた性
り、全備えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示す沿面放電型
プラグであって、第１図は前記プラグの要部断面図、第
２図は＠１図の発火部の拡大断面図、第３図及び＠４図
は夫々本発明の他の実施例を示す発火部の拡大断面図、
第５図は本発明の中心電極先端部径に対する耐汚損性の
効果を示すグラフ、第６図は本発明の凹み深さ及び開口
部径に対する着火性の効果を示す説明図、第７図は本発
明の気中間隙に対する着火性の効果を示す説明図、第８
図は従来の沿面放電型プラグの発火部の拡大断面図であ
る。 １・・・主体金具　１ａ・・・内腔　１ｂ・・・先端段
座面１ｅ・・・突出部　１ｆ・・・先端内壁　２・・・
絶縁体２ｅ・・・発火部端面　２ｆ、２ｉ・・・凹み　
２ｇ・・・平坦部　２ｈ・・・底部　３・・・中心［極
　８ａ・・・先端部３ｂ・・・先端周縁　７・・・沿面
放電間隙　８・・・気中間隙

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）主体金具の内腔の先端部座面に当接するよう絶縁
   体を収納固定し、該絶縁体の軸孔内に保持された中心電
   極の先端周縁に対向する主体金具先端内壁との間に絶縁
   体表面に沿って環状の沿面放電間隙を形成して成る沿面
   放電型プラグにおいて、前記絶縁体の発火部端面に半球
   状もしくはすり鉢形状の凹みを設けてその凹みの底部に
   前記中心電極の先端部を配設し、且つ前記主体金具の先
   端面に環状の突出部を設け、この突出部と前記絶縁体発
   火部端面との間に気中間隙を形成したことを特徴とする
   沿面放電型プラグ。 （２）上記中心電極先端部の径Ａ、上記凹みの深さＢ、
   上記凹みの開口部の径をＣ及び気中間隙をＦとしたとき
   、 ０．２ｍｍφ＜Ａ＜１．８ｍｍφ、Ｂ＞０．５ｍｍ、Ｃ
   ＞１．５Ａｍｍφ、０．３ｍｍ＜Ｆ＜１．２ｍｍの範囲
   内に設定したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の沿面放電型プラグ。