JPS6322033B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、放電電圧の極端な上昇を抑えて着火
性を向上するようにした内燃機関用スパークプラ
グに関するものである。

第１図ａに示す一般のスパークプラグにおい
て、中心電極７は耐熱、耐食性を考慮しNi合金
が使用されている。耐消耗性の向上から中心電極
７はたとえばφ2.5前後であり、接地電極１０は、
中心電極７の寸法とほぼ等しい寸法にて、中心電
極７と対向する位置に固定されている。

一方、放電々圧の低下の目的にて中心電極７の
先端部を第１図ｂの如く細くすることが試みられ
ている。

他方、第１図ｃに示す様に、中心、接地両電極
７，１０間に絶縁碍子１を介在させ、その絶縁碍
子１の表面に沿面コロナを発生させ、その作用を
利用することによつて放電々圧を低下させてい
る。

しかし、第１図ａ，ｂの一般気中放電プラグに
おいては、耐熱、耐食性の電極材料が使用されて
いるが、耐久使用されるに従い、中心、接地両電
極７，１０は遂時消耗し、火花間隙Ｇは拡大され
る。従つて、放電々圧は耐久時間に比例して高く
なつてしまう欠点がある。

また、第１図ｂの形状においては、中心電極７
の材料にPt、Au、Pd等の貴金属を使用せざるを
得ない。しかも、放電々圧に関して、その低下効
果が少ない。

更に、第１図ｃの沿面放電プラグにおいては、
飛火が絶縁碍子１の表面にておこなわれるため、
混合気が火花にさらされにくく着火性が悪いと言
う欠点がある。

本発明は、上述の欠点を解消したもので、以下
実施例により詳細に説明する。

第２図ａ，ｂ，ｃにおいて、絶縁碍子１はアル
ミナ磁器よりなつており、中心に軸孔１ａが設け
てある金属製の中軸２は、絶縁碍子１の軸孔１ａ
のうち上部に挿通してある。端子３は中軸２の頭
部に固定してある。円筒状のハウジング４は、内
燃機関に取付けるためのねじ部４ａと締付用六角
ナツト部４ｂを有し、耐熱、耐食、導電性の金属
で構成してある。このハウジング４の内側にリン
グ状の気密パツキング５、およびかしめリング６
を介して前記絶縁碍子１を固定してある。

中心電極７はNi合金からなり、その先端部に
一段と細い、たとえば0.5mm径の径小部７ａを具
備している。

前記絶縁碍子１のうち内燃機関の燃焼室側に裸
出する脚部１ｂは前記軸孔１ａに連なる軸孔１ｃ
を有し、その軸孔１ｃの内側に前記中心電極７が
配置されている。前記絶縁碍子１の脚部１ｂの先
端側の一部は一段と細く、たとえば1.5mm径に小
さくして突出部１ｄとしてあり、この突出部１ｄ
は前記脚部１ｂと一体となつて形成されている。
この突出部１ｄの端部は閉じている。また、突出
部１ｄの内側には前記軸孔１ｃと連なる。たとえ
ば0.6mm径の一段と細く且つ端部が閉ざされた軸
孔１ｅを有する。その軸孔１ｅには前記中心電極
７の径小部７ａが配置されている。

前記脚部１ｂと突出部１ｄとの付根部分には、
たとえば0.5mm径の４個の細い放電孔９を具備し
ており、この放電孔９を介して中心電極７の段部
７ｂが燃焼室内に露出されている。

前記ハウジング４の燃焼室側端部には前記放電
孔９と同位置に４個の耐熱耐食性を有する接地電
極１０が固定してあり、その端部１０ａは前記突
出部１ｄの側方に、たとえば0.3mmの間隙１１を
設けて対設してある。この突出部１ｄの内側の中
心電極径小部７ａの先端部と、側方の接地電極１
０の内側面１０ｂとの位置１６は、０もしくは１
mm前後となつている。

前記放電孔９の長手寸法１２はたとえば１mm程
度で、これは突出部１ｄが内燃機関の熱衝撃及び
機械衝撃に耐えられる寸法にあれば良い。また、
前記細孔９の端部から前記接地電極の内側部１０
ｂとの間隙１３は１〜３mm程度に設けてある。

上記構成において、端子３に印加される高電圧
は中心電極７の径小部７ａに至り、この高電圧に
より突出部１ｄに電位が加わる。この電位は接地
電極１０の端面１０ａと突出部１ｄとの間隙１
１、および突出部１ｄの肉厚寸法１４にて変化せ
しめることができる。

突出部１ｄの肉厚１４を薄く、かつ間隙１１を
狭くすることにより、中心電極７の径小部７ａの
背後電極効果によつて間隙１１の近傍の気体はイ
オン化される。且つ中心電極７の段部７ｂと接地
電極１０の内側面１０ｂとの間でも高電圧により
突出部１ｄの表面に沿面コロナが発生する。従つ
て、接地電極１０の内側面１０ｂと中心電極７の
段部７ｂとの間隙（12＋13）は、放電しやすい状
況となつているのである。当然、放電は中心電極
７の段部７ｂより放電孔９を通り、突出部１ｄの
表面を沿い接地電極１０に至り、前述の如くイオ
ン化の促進、コロナの発生を行うため、極めて低
い電圧にて放電させることができる。

着火能力は放電々圧が低いため、放電間隙１
３を長く取ることができる。突出部１ｄは混合
気にふれやすい位置にセツテイングでき、か
つ、燃焼ガスにさらされやすいため、この部分は
比較的高温となる、等の理由により向上される。

以下、実験結果を含め説明する。

第７図は大気中の放電において、その絶対圧と
放電電圧との関係を示したもので、試料No.１は第
２図ａ，ｂの構成を有していて、中心電極７の径
は2.7mm、径小部７ａは0.5mm、空隙１２は0.5mm、
隙間１３は２mm、突出部１ｄの径は1.5mm、間隙
１１は0.3mmである。試料No.２は第１図ａの従来
の構成を有しており、間隙Ｇは0.8mmである。ま
た試料No.３は３万マイル耐久後を想定して上記試
料No.１の空隙を0.8mm、間隙１１を0.6mmにしたも
ので、他の寸法は試料No.１と同じである。また、
試料No.４は試料No.２の間隙Ｇを３万耐久後を想定
して1.1mmにしたものである。

この第７図から明らかなごとく、試料No.１と試
料No.３との比較から明らかなごとく、本実施例の
プラグは間隙が大きくなつても放電々圧の上昇は
軽徴で約2KVに抑えられている。

これに対し、従来例を示す試料No.２と試料No.４
との比較から明白なように、ギヤツプの拡大によ
り放電々圧の上昇は著しい。

なお、第７図からして本実施例のものと従来例
のものとにおいて放電ギヤツプを同一にした場合
本実施例のものの方が放電々圧ははるかに低くで
きることは明白である。

第８図に、上記試料No.１のプラグの矢火空燃比
をＡ点に示す。これは実に従来のプラグ（第１図
ａ）の間隙G1.7mmに相当するものである。

第３図は、突出部１ｄの軸孔１ｅに、銀ペース
トの焼付けによる銀製導体１７を形成し、この導
体１７を中心電極７に電気的に接続した本発明の
他の実施例を示すもので、この実施例によつても
第２図ａ，ｂ，ｃと同様の効果を発揮できる。

第４図は第２図ａ，ｂ，ｃの放電孔９を突出部
１ｄに対して直角方向に設けた本発明の他の実施
例を示すものである。

第５図は突出部１ｄの側方に放電孔９を設けた
本発明の更に他の実施例を示すものである。

第６図は突出部１ｄの軸孔１ｅをなくした本発
明の更に他の実施例を示すものである。この実施
例によれば、背後電極効果は期待できないが、半
沿面プラグとして作用し、放電々圧の低下を期待
できることは言うまでもない。

なお、本発明は上述の実施例に限定されるもの
ではなく、接地電極１０の数は１〜５極でもよ
く、放電孔９も接地電極１０の数に対応する。ま
た、突出部１ｄにCr等の金属粉末を含浸すれば、
更に放電々圧を低下させることができる。更に、
第２図ｂにおいて、位置１６は０もしくは１mm前
後となつているが、これをマイナス方向つまり接
地電極１０の端部１０ａに対する中心電極７の径
小部７ａの先端のオーバーラツプ域を大きくすれ
ば、より一層背後電極効果を期待できる。

以上要するに本発明のものは半沿面放電間隙を
有することで、その間隙を拡大しても放電々圧の
上昇を抑制でき、従つて間隙の拡大による着火性
の向上を期待できる。また、中心電極は脚部に設
けた放電孔によつてのみ燃焼室内に露出されるの
で、耐熱性、耐消耗性に対し有利となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂ，ｃは従来のプラグを示す断面
図、第２図ａ，ｂ，ｃは本発明プラグの一実施例
を示すもので、第２図ａは断面図、第２図ｂは第
２図ａの要部拡大断面図、第２図ｃは一部断面斜
視図、第３図〜第６図は本発明の他の実施例を示
す断面図、第７図および第８図は本発明の効果の
説明に供する特性図である。 １……絶縁碍子、１ｂ……脚部、１ｄ……脚部
１ｂの突出部、９……放電孔、１０……接地電
極、１１，１２，１３……半沿面放電ギヤツプを
構成する空隙。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内燃機関の燃焼室内に裸出する側の脚部の端
   部が前記燃焼室内に対して閉じた構造になつてい
   る絶縁碍子を備え、この絶縁碍子の外面に間隙を
   介して接地電極を対設し、前記絶縁碍子のうち前
   記接地電極が対設していない個所に放電孔を設
   け、この放電孔によつて一部が前記燃焼室内に露
   出するよう中心電極を前記脚部内に埋設し、前記
   中心電極の露出部と前記接地電極との間に、前記
   放電孔、前記脚部の外面、および前記空隙を介し
   ての沿面放電間隙を形成したことを特徴とする内
   燃機関用スパークプラグ。