WO2016021445A1 - 内燃機関用のスパークプラグ - Google Patents
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Abstract
スパークプラグ(1)は、筒状のハウジング(2)と、ハウジング(2)の内側に保持された筒状の絶縁碍子(3)と、先端部(41)が突出するように絶縁碍子(3)の内側に保持された中心電極(4)と、中心電極との間に火花放電ギャップGを形成する接地電極(5)と、プラグ周方向を向く一対の側面(61)の少なくとも一方に内燃機関の燃焼室内の混合気の流れを火花放電ギャップGに導くガイド段部(62)が形成され、ハウジング(2)の先端部(21)から先端側へ立設した立設部材(6)と、を備える。
Description
本発明は、内燃機関において点火手段として用いられるスパークプラグに関する。
自動車の内燃機関における点火手段として、中心電極と接地電極とを対向させて火花放電ギャップを形成したスパークプラグが知られている。かかるスパークプラグは、火花放電ギャップに火花を放電し、この火花により、内燃機関の燃焼室内の混合気に点火している。
ここで、燃焼室内においては、例えばスワール流やタンブル流等の混合気の流れが形成されており、この混合気の流れが火花放電ギャップにおいても適度に流れることにより、点火性を確保することができる。
ここで、燃焼室内においては、例えばスワール流やタンブル流等の混合気の流れが形成されており、この混合気の流れが火花放電ギャップにおいても適度に流れることにより、点火性を確保することができる。
そこで、ハウジングの先端部に突出部材を設けて、燃焼室内の混合気の流れを火花放電ギャップへ導くことができるようにしたスパークプラグが開示されている(特許文献1参照)。
しかしながら、上記特許文献1に開示されたスパークプラグにおいては、プラグ軸方向から見た混合気の流れの方向を、スパークプラグの中心、すなわち火花放電ギャップに向けることはできるが、プラグ径方向から見た混合気の流れの方向を、火花放電ギャップに向けることはできない。つまり、上記スパークプラグは、プラグ軸方向において混合気の流れを火花放電ギャップに導く機能を備えておらず、点火性改善の余地があるといえる。
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、改善された点火性を有する内燃機関用のスパークプラグを提供しようとするものである。
本発明に係る内燃機関用のスパークプラグは、
筒状のハウジングと、
該ハウジングの内側に保持された筒状の絶縁碍子と、
先端部が突出するように上記絶縁碍子の内側に保持された中心電極と、
該中心電極との間に火花放電ギャップを形成する接地電極と、
プラグ周方向を向く一対の側面の少なくとも一方に内燃機関の燃焼室内の混合気の流れを上記火花放電ギャップに導くガイド段部が形成され、上記ハウジングの先端部から先端側へ立設した立設部材と、
を備える。
筒状のハウジングと、
該ハウジングの内側に保持された筒状の絶縁碍子と、
先端部が突出するように上記絶縁碍子の内側に保持された中心電極と、
該中心電極との間に火花放電ギャップを形成する接地電極と、
プラグ周方向を向く一対の側面の少なくとも一方に内燃機関の燃焼室内の混合気の流れを上記火花放電ギャップに導くガイド段部が形成され、上記ハウジングの先端部から先端側へ立設した立設部材と、
を備える。
上記内燃機関用のスパークプラグは、上記立設部材を備える。これにより、立設部材のガイド段部によって、混合気の流れをプラグ軸方向において火花放電ギャップへ導くことができる。つまり、プラグ径方向において立設部材の側面に沿って径方向外側から径方向内側へ向かう混合気の流れが、ガイド段部によってプラグ軸方向においてガイドされることとなる。これにより、ガイド段部によって、プラグ軸方向に対する混合気の流れの角度が修正され、より火花放電ギャップに近い位置に導かれることとなる。その結果、火花放電ギャップにおける、混合気の流れを確保し、点火性を向上させることができる。
以上のごとく、本発明によれば、改善された点火性を有する内燃機関用のスパークプラグを提供することができる。
上記内燃機関用のスパークプラグにおいて、燃焼室へ挿入される側を先端側、その反対側を基端側と呼ぶ(図1を参照)。
また、「プラグ軸方向」、「プラグ径方向」、「プラグ周方向」は、それぞれ、スパークプラグの軸方向、径方向、周方向を意味する。
また、「プラグ軸方向」、「プラグ径方向」、「プラグ周方向」は、それぞれ、スパークプラグの軸方向、径方向、周方向を意味する。
また、上記内燃機関用のスパークプラグにおいて、上記立設部材は、接地電極により構成されてもよいし、接地電極とは別に設けたものでもよい。
上記立設部材が接地電極により構成された場合には、接地電極が混合気の流れに対して火花放電ギャップの上流側に配置されたとき、ガイド段部によって、効果的にプラグ軸方向において混合気の流れを火花放電ギャップに導くことができる。一般に、接地電極が混合気の流れに対して火花放電ギャップの上流側に配置されると、接地電極が混合気の流れの邪魔となり、火花放電ギャップに混合気の流れが導入されにくくなる。ただし、接地電極の脇を通過する混合気の流れは、接地電極の側面に沿って径方向外側から径方向内側へ向かうことにもなる。このとき、上記立設部材(接地電極)のガイド段部によって混合気の流れをプラグ軸方向において火花放電ギャップに導くことができるため、火花放電ギャップにおける混合気の流れの停滞を効果的に抑制することができる。その結果、安定した点火性を確保することができる。
上記立設部材が接地電極により構成された場合には、接地電極が混合気の流れに対して火花放電ギャップの上流側に配置されたとき、ガイド段部によって、効果的にプラグ軸方向において混合気の流れを火花放電ギャップに導くことができる。一般に、接地電極が混合気の流れに対して火花放電ギャップの上流側に配置されると、接地電極が混合気の流れの邪魔となり、火花放電ギャップに混合気の流れが導入されにくくなる。ただし、接地電極の脇を通過する混合気の流れは、接地電極の側面に沿って径方向外側から径方向内側へ向かうことにもなる。このとき、上記立設部材(接地電極)のガイド段部によって混合気の流れをプラグ軸方向において火花放電ギャップに導くことができるため、火花放電ギャップにおける混合気の流れの停滞を効果的に抑制することができる。その結果、安定した点火性を確保することができる。
上記スパークプラグは、上記ハウジングの先端部における上記接地電極とは異なる位置から立設(突出)した突出部材を有することが好ましい。この場合には、突出部材がプラグ周方向において接地電極の立設部と隣り合うように立設されていると、突出部材によって、プラグ軸方向から見て火花放電ギャップへ向かう方向に混合気の流れを導くことができる。それゆえ、突出部材による、プラグ軸方向から見た混合気の流れのガイド機能と、立設部材のガイド段部による、立設部材の側方から見た混合気の流れのガイド機能との双方を発揮することも可能となる。その結果、内燃機関に対するスパークプラグの取付姿勢による点火性のばらつきを、より一層抑制して、より安定した点火性を確保することができる。つまり、上述した特許文献1に記載のスパークプラグにおける混合気の流れのガイド機能に加えて、立設部材による混合気の流れのガイド機能を備えることにより、点火性の安定性を更に改善することができる。
また、上記立設部材は上記突出部材により構成されてもよい。この場合には、接地電極とは異なる立設部材が混合気の流れに対して火花放電ギャップの上流側に配置されたとき、効果的にプラグ軸方向において混合気の流れを火花放電ギャップに導くことができる。
(実施例1)
実施例1に係るスパークプラグ1について、図1~図5を用いて説明する。
本実施例のスパークプラグ1は、図1~図3に示すごとく、筒状のハウジング2と、ハウジング2の内側に保持された筒状の絶縁碍子3と、先端部41が突出するように絶縁碍子3の内側に保持された中心電極4と、中心電極4との間に火花放電ギャップGを形成する接地電極5とを有する。また、スパークプラグ1は、プラグ周方向を向く一対の側面61の少なくとも一方に内燃機関の燃焼室内の混合気の流れを火花放電ギャップGに導くガイド段部62が形成され、ハウジング2の先端部21から先端側へ立設した立設部材6を有する。
実施例1に係るスパークプラグ1について、図1~図5を用いて説明する。
本実施例のスパークプラグ1は、図1~図3に示すごとく、筒状のハウジング2と、ハウジング2の内側に保持された筒状の絶縁碍子3と、先端部41が突出するように絶縁碍子3の内側に保持された中心電極4と、中心電極4との間に火花放電ギャップGを形成する接地電極5とを有する。また、スパークプラグ1は、プラグ周方向を向く一対の側面61の少なくとも一方に内燃機関の燃焼室内の混合気の流れを火花放電ギャップGに導くガイド段部62が形成され、ハウジング2の先端部21から先端側へ立設した立設部材6を有する。
ガイド段部62は、図5に示すごとく、プラグ径方向において立設部材6の側面61に沿って径方向外側から径方向内側へ向かう混合気の流れFを、プラグ軸方向において火花放電ギャップGへ導くように形成されている。
本実施例において、立設部材6は接地電極5により構成されている。すなわち、本実施例においては、接地電極5にガイド段部62が形成され、接地電極5が立設部材6としても機能する。
本実施例において、立設部材6は接地電極5により構成されている。すなわち、本実施例においては、接地電極5にガイド段部62が形成され、接地電極5が立設部材6としても機能する。
図1~図4に示すごとく、ガイド段部62は、立設部材6の側面61に形成された溝部63の一部により構成されている。すなわち、立設部材6の側面61には、径方向外側から径方向内側まで貫通した溝部63が形成されており、溝部63におけるプラグ軸方向の基端側の内壁面が、ガイド段部62を構成する。
なお、溝部63の傾斜方向が、本実施例とは逆に、径方向外側から径方向内側へ行くにつれて基端側へ向かう場合には、溝部63におけるプラグ軸方向の先端側の内壁面が、ガイド段部62を構成する。
なお、溝部63の傾斜方向が、本実施例とは逆に、径方向外側から径方向内側へ行くにつれて基端側へ向かう場合には、溝部63におけるプラグ軸方向の先端側の内壁面が、ガイド段部62を構成する。
図4に示すごとく、溝部63は、ガイド段部62と、該ガイド段部62に対向する先端側内壁面631と、これらの間に形成された溝底面632とを有する。溝底面632は、側面61と略平行となっており、ガイド段部62及び先端側内壁面631は、側面61に対して略直交する。また、溝底面632とガイド段部62及び先端側内壁面631とのそれぞれの間の角部は、曲面形状を有しており、切欠効果による強度低下を抑制している。この曲面の曲率半径は、例えば0.05~0.3mm程度である。
図3に示すごとく、ガイド段部62は、径方向外側から径方向内側へ行くほど、プラグ軸方向において火花放電ギャップGに近づくように傾斜している。ガイド段部62は、火花放電ギャップGよりも基端側に形成されている。それゆえ、ガイド段部62は、径方向外側から径方向内側へ行くほど、先端側へ向かうように傾斜している。
接地電極5は、図1、図3に示すごとく、ハウジング2の先端部21から先端側に立設する立設部51と、立設部51の先端から屈曲して、中心電極4の先端部41に対してプラグ軸方向に対向する対向面を備えた対向部52とを有している。溝部63は、立設部材6を構成する立設部51の側面61に形成されている。また、立設部51(立設部材6)は、長手方向(プラグ軸方向)に直交する平面による断面形状が、図2に示すごとく、略長方形状となっている。
図3に示すごとく、立設部材6を側面61側から見たとき、溝部63は、プラグ軸方向に対して傾斜しており、溝部63の中心線の延長線上に火花放電ギャップGが位置する。
なお、図4に示すごとく、ガイド段部62は、プラグ周方向における幅Wが0.2mm以上であることが好ましい。すなわち、ガイド段部62において立設部材6の側面61に設けた段差が0.2mm以上であることが好ましい。さらに換言すると、溝部63の深さが0.2mm以上であることが好ましい。また、ガイド段部62の幅Wは大きいほど、プラグ軸方向における混合気の流れのガイド効果を大きくしやすいが、立設部材6の最大幅及び最小幅の観点から、適宜その幅Wが設計される。すなわち、立設部材6の最大幅が大きすぎると、混合気の流れを遮蔽しすぎてしまうおそれがあり、立設部材6の最小幅が小さすぎると、立設部材6の強度が問題となるおそれがある。かかる点をも考慮して、ガイド段部62の幅Wが設計される。例えば、幅Wは、立設部材6のプラグ周方向の幅の半分以下とすることが好ましい。
なお、図4に示すごとく、ガイド段部62は、プラグ周方向における幅Wが0.2mm以上であることが好ましい。すなわち、ガイド段部62において立設部材6の側面61に設けた段差が0.2mm以上であることが好ましい。さらに換言すると、溝部63の深さが0.2mm以上であることが好ましい。また、ガイド段部62の幅Wは大きいほど、プラグ軸方向における混合気の流れのガイド効果を大きくしやすいが、立設部材6の最大幅及び最小幅の観点から、適宜その幅Wが設計される。すなわち、立設部材6の最大幅が大きすぎると、混合気の流れを遮蔽しすぎてしまうおそれがあり、立設部材6の最小幅が小さすぎると、立設部材6の強度が問題となるおそれがある。かかる点をも考慮して、ガイド段部62の幅Wが設計される。例えば、幅Wは、立設部材6のプラグ周方向の幅の半分以下とすることが好ましい。
なお、溝部63の深さ(ガイド段部62の幅W)の上限値は、例えば、1.5mm程度、溝部63の幅Hは、例えば、1~4mm程度とすることができ、これらについても、混合気の流れのガイド効果と立設部材6の強度等の観点から適宜設定される。
溝部63の形成方法は、特に限定されるものではないが、例えば、立設部材6(接地電極5)を構成する角柱形状の金属棒に対して、切削、圧縮成形、或は、打ち抜き等によって形成することができる。打ち抜きの場合には、例えば、金属棒を傾斜させた状態で固定型に設置、固定し、鉛直方向に可動型を移動させることにより、金属棒の軸方向に対して傾斜した溝部63を形成することができる。
また、溝部63の内面(ガイド段部62、溝底面632、先端側内壁面631)は、鏡面仕上げされることが好ましい。この場合、例えば、溝部63の内面の表面粗さを、JIS B0601-1994における十点平均粗さRzにて、6.3z以下とすることが好ましい。
次に、本実施例の作用効果につき説明する。
上記内燃機関用のスパークプラグ1は、立設部材6を有する。これにより、図5に示すごとく、立設部材6のガイド段部62によって、混合気の流れFをプラグ軸方向において火花放電ギャップGへ導くことができる。つまり、プラグ径方向において立設部材6の側面61に沿って径方向外側から径方向内側へ向かう混合気の流れFが、ガイド段部62によってプラグ軸方向においてガイドされることとなる。これにより、ガイド段部62によって、プラグ軸方向に対する混合気の流れFの角度が修正され、より火花放電ギャップGに近い位置に導かれることとなる。その結果、火花放電ギャップGにおける、混合気の流れを確保し、点火性を向上させることができる。
上記内燃機関用のスパークプラグ1は、立設部材6を有する。これにより、図5に示すごとく、立設部材6のガイド段部62によって、混合気の流れFをプラグ軸方向において火花放電ギャップGへ導くことができる。つまり、プラグ径方向において立設部材6の側面61に沿って径方向外側から径方向内側へ向かう混合気の流れFが、ガイド段部62によってプラグ軸方向においてガイドされることとなる。これにより、ガイド段部62によって、プラグ軸方向に対する混合気の流れFの角度が修正され、より火花放電ギャップGに近い位置に導かれることとなる。その結果、火花放電ギャップGにおける、混合気の流れを確保し、点火性を向上させることができる。
なお、図3に示すごとく、立設部材6の側方から見たとき、ガイド段部62の延長線は、中心電極4の先端部41の先端付近、特に、立設部材6に近い側の先端部41の角部付近に向かうことが好ましい。ただし、ガイド段部62の傾斜角度、形成位置等は、混合気の流量や流速、その他の諸条件に応じて、適宜設計される。
また、本実施例においては、接地電極5が立設部材6を構成しているため、接地電極5が混合気の流れFに対して火花放電ギャップGの上流側に配置されたとき、ガイド段部62によって、効果的にプラグ軸方向において混合気の流れを火花放電ギャップGに導くことができる。一般に、接地電極5が混合気の流れFに対して火花放電ギャップGの上流側に配置されると、接地電極5が混合気の流れの邪魔となり、火花放電ギャップGに混合気の流れが導入されにくくなる。ただし、接地電極5の脇を通過する混合気の流れは、接地電極5の側面に沿って径方向外側から径方向内側へ向かうことにもなる。このとき、立設部材6(接地電極5)のガイド段部62によって混合気の流れをプラグ軸方向において火花放電ギャップGに導くことができるため、火花放電ギャップGにおける混合気の流れの停滞を効果的に抑制することができる。その結果、安定した点火性を確保することができる。
なお、接地電極5(立設部材6)が混合気の流れFに対して火花放電ギャップGの上流側に配置されない場合には、接地電極5(立設部材6)が混合気の流れの邪魔になりにくく、火花放電ギャップGに混合気の流れが充分に導入されることとなる。それゆえ、点火性を確保することができる。ところが、接地電極5(立設部材6)が混合気の流れFに対して火花放電ギャップGの上流側に配置されると、上述のように接地電極5(立設部材6)が混合気の流れの邪魔となりうるが、ガイド段部62の存在により、混合気の流れをプラグ軸方向から火花放電ギャップGに導くことにより、点火性の悪化を効果的に防ぐことができる。これにより、内燃機関に対するスパークプラグ1の取付姿勢のばらつきによる点火性のばらつきを、抑制することができる。
また、ガイド段部62は、立設部材6の側面61に形成された溝部63の一部により構成されている。それゆえ、ガイド段部62によってガイドされる混合気の流れFは、溝部63の内側を流れることとなり、より確実に、混合気の流れFをプラグ軸方向において火花放電ギャップGに向かわせることができる。
また、ガイド段部62は、径方向外側から径方向内側へ行くほど、プラグ軸方向において火花放電ギャップGに近づくように傾斜している。これにより、ガイド段部62にガイドされる混合気の流れは、より効果的に、火花放電ギャップGに導かれることとなる。
以上のごとく、本実施例によれば、改善された点火性を有する内燃機関用のスパークプラグ1を提供することができる。
(実施例2)
本実施例においては、図6、図7に示すごとく、溝部63を、スパークプラグ1の径方向外側から径方向内側へ向かうにしたがって深くなる形状としている。
すなわち、一対の溝部63の溝底面632が、径方向外側から径方向内側へ向かうほど、プラグ周方向において互いに近づく方向に傾斜している。
本実施例においては、図6、図7に示すごとく、溝部63を、スパークプラグ1の径方向外側から径方向内側へ向かうにしたがって深くなる形状としている。
すなわち、一対の溝部63の溝底面632が、径方向外側から径方向内側へ向かうほど、プラグ周方向において互いに近づく方向に傾斜している。
なお、ガイド段部62及び溝部63が、径方向外側から径方向内側へ向かうほど、プラグ軸方向において、火花放電ギャップGに近づくように傾斜している点は、実施例1と同様である。
その他は、実施例1と同様である。また、本実施例又は本実施例に関する図面において用いた符号のうち、実施例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例1と同様の構成要素等を表す。以降の実施例及び図面の符号についても、特に示さない限り、前出のものと同様の構成要素等を表す。
その他は、実施例1と同様である。また、本実施例又は本実施例に関する図面において用いた符号のうち、実施例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例1と同様の構成要素等を表す。以降の実施例及び図面の符号についても、特に示さない限り、前出のものと同様の構成要素等を表す。
本実施例の場合には、溝部63によってガイドされる混合気の流れは、プラグ軸方向から見た軌道においても、火花放電ギャップGに向かいやすくなる。その結果、より、火花放電ギャップGに混合気の流れを導きやすくなり、スパークプラグの点火性をより改善することができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
(実施例3)
本実施例においては、図8に示すごとく、スパークプラグ1の径方向外側から径方向内側へ行くほど、溝部63の幅が小さくなるように溝部63を形成している。
すなわち、プラグ軸方向における溝部63の幅が、スパークプラグ1の径方向外側から径方向内側へ向かうにつれて狭くなるようにしてある。換言すると、溝部63におけるガイド段部62と先端側内壁面631とが、互いに平行ではなく、両者の間隔が、径方向外側から径方向内側へ向かうほど小さくなっている。
その他は、実施例1と同様である。
本実施例においては、図8に示すごとく、スパークプラグ1の径方向外側から径方向内側へ行くほど、溝部63の幅が小さくなるように溝部63を形成している。
すなわち、プラグ軸方向における溝部63の幅が、スパークプラグ1の径方向外側から径方向内側へ向かうにつれて狭くなるようにしてある。換言すると、溝部63におけるガイド段部62と先端側内壁面631とが、互いに平行ではなく、両者の間隔が、径方向外側から径方向内側へ向かうほど小さくなっている。
その他は、実施例1と同様である。
本実施例の場合には、立設部材6の側面61に沿って径方向外側から径方向内側へ向かう混合気の流れが溝部63内を通る際の、溝部63への入口の方が出口よりも広いため、より多くの混合気の流れが、溝部63によってガイドされて火花放電ギャップGに導かれやすくなる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
(実施例4)
本実施例においては、図9~図11に示すごとく、ハウジング2の先端部21における接地電極5とは異なる位置から突出部材11が立設(突出)されており、該突出部材11が立設部材6を構成している。
すなわち、本実施例のスパークプラグ1は、接地電極5とは別に、ハウジング2の先端部21から先端側に立設した突出部材11を有する。突出部材11は、接地電極5と突出部材11との間を径方向外側から径方向内側へ通過する混合気の流れを、プラグ軸方向から見てスパークプラグ1の中心側へ導くガイド機能を備える。
本実施例においては、図9~図11に示すごとく、ハウジング2の先端部21における接地電極5とは異なる位置から突出部材11が立設(突出)されており、該突出部材11が立設部材6を構成している。
すなわち、本実施例のスパークプラグ1は、接地電極5とは別に、ハウジング2の先端部21から先端側に立設した突出部材11を有する。突出部材11は、接地電極5と突出部材11との間を径方向外側から径方向内側へ通過する混合気の流れを、プラグ軸方向から見てスパークプラグ1の中心側へ導くガイド機能を備える。
図9、図10に示すごとく、突出部材11は、接地電極5の立設部51から、プラグ周方向に隣接した位置に配置されている。突出部材11は、接地電極5の立設部51の中心に対して、例えば、プラグ周方向に90°以内の位置に配置されている。つまり、図10に示すごとく、プラグ軸方向から見て、スパークプラグ1の中心軸とプラグ周方向における立設部51の中心とを結ぶ直線L1と、スパークプラグ1の中心軸と突出部材11のプラグ周方向の中心とを結ぶ直線L2とがなす角度θが、90°以内となる。また、θは45°以内とすることが好ましい。本明細書において、「プラグ周方向にθ」というときは、上記に準ずる定義に従って解釈されるものとする。
なお、本実施例においては、特に、突出部材11は、立設部51の中心に対して、プラグ周方向に約45°の位置に配置されている。
そして、突出部材11は、立設部材6を構成しており、図9~図11に示すごとく、接地電極5側の側面61にガイド段部62を形成してなる。また、ガイド段部62は、溝部63の一部によって構成されている。この溝部63の形状や形成位置等は、実施例1のスパークプラグ1におけるものと略同等である。
そして、突出部材11は、立設部材6を構成しており、図9~図11に示すごとく、接地電極5側の側面61にガイド段部62を形成してなる。また、ガイド段部62は、溝部63の一部によって構成されている。この溝部63の形状や形成位置等は、実施例1のスパークプラグ1におけるものと略同等である。
また、接地電極5の立設部51は、ガイド段部62を有していない。すなわち、本実施例においては、接地電極5は、実施例1とは異なり、立設部材を構成していない。
また、接地電極5における立設部材6側の側面511は、背面512とのなす角度が鋭角となるように傾斜している。
その他は、実施例1と同様である。なお、図11は、側面61の法線方向から見たスパークプラグ1の先端部の側面図であるが、便宜的に、接地電極5を透視した状態とするとともに、接地電極5はその輪郭のみを破線で表した。
また、接地電極5における立設部材6側の側面511は、背面512とのなす角度が鋭角となるように傾斜している。
その他は、実施例1と同様である。なお、図11は、側面61の法線方向から見たスパークプラグ1の先端部の側面図であるが、便宜的に、接地電極5を透視した状態とするとともに、接地電極5はその輪郭のみを破線で表した。
本実施例の場合には、立設部材6(突出部材11)が混合気の流れFに対して火花放電ギャップGの上流側に配置されたとき、プラグ軸方向において混合気の流れを効果的に火花放電ギャップGに導くことができる。
また、突出部材11がプラグ周方向において接地電極5の立設部51に隣接しているため、接地電極5が混合気の流れFに対して火花放電ギャップGの上流側に配置されたときに、プラグ軸方向から見た混合気の流れの軌道を、効果的にスパークプラグ1の中心へ向かうように導くことができる。つまり、混合気の流れが、突出部材11における接地電極5側の側面であるガイド面111によって、プラグ軸方向から見た軌道を曲げられて、スパークプラグ1の中心に向かう。このように、立設部材6が、プラグ軸方向から見た混合気の流れの方向をも火花放電ギャップGに向かう方向に導く機能を発揮する。
また、突出部材11がプラグ周方向において接地電極5の立設部51に隣接しているため、接地電極5が混合気の流れFに対して火花放電ギャップGの上流側に配置されたときに、プラグ軸方向から見た混合気の流れの軌道を、効果的にスパークプラグ1の中心へ向かうように導くことができる。つまり、混合気の流れが、突出部材11における接地電極5側の側面であるガイド面111によって、プラグ軸方向から見た軌道を曲げられて、スパークプラグ1の中心に向かう。このように、立設部材6が、プラグ軸方向から見た混合気の流れの方向をも火花放電ギャップGに向かう方向に導く機能を発揮する。
そして、この機能に加え、ガイド段部62を備えた溝部63によって、立設部材6における接地電極5側の側面61に沿う混合気の流れを、プラグ軸方向においても、火花放電ギャップGに導くことができる。
それゆえ、本実施例においても、火花放電ギャップGにおける混合気の流れの停滞を効果的に抑制することができる。その結果、安定した点火性を確保することができる。
なお、本実施例において、突出部材11のガイド面111は、立設部材6の側面61であり、ガイド面111に溝部63が形成されていることとなる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
それゆえ、本実施例においても、火花放電ギャップGにおける混合気の流れの停滞を効果的に抑制することができる。その結果、安定した点火性を確保することができる。
なお、本実施例において、突出部材11のガイド面111は、立設部材6の側面61であり、ガイド面111に溝部63が形成されていることとなる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
(実施例5)
本実施例においては、図12、図13に示すごとく、立設部材6を接地電極5により構成するとともに、ハウジング2の先端部21から突出部材11を立設させている。
つまり、接地電極5とは異なる位置において、ハウジング2の先端部21から突出部材11を突出させており、該突出部材11にはガイド段部62が形成されていない。突出部材11は、プラグ周方向において、接地電極5の立設部51に隣接して配設されている。すなわち、ガイド段部62を有していない点を除いて、本実施例のスパークプラグ1の突出部材11は、実施例4のスパークプラグ1における突出部材11と同様の構成を有し、同様の配置となっている。
本実施例においては、図12、図13に示すごとく、立設部材6を接地電極5により構成するとともに、ハウジング2の先端部21から突出部材11を立設させている。
つまり、接地電極5とは異なる位置において、ハウジング2の先端部21から突出部材11を突出させており、該突出部材11にはガイド段部62が形成されていない。突出部材11は、プラグ周方向において、接地電極5の立設部51に隣接して配設されている。すなわち、ガイド段部62を有していない点を除いて、本実施例のスパークプラグ1の突出部材11は、実施例4のスパークプラグ1における突出部材11と同様の構成を有し、同様の配置となっている。
また、接地電極5により構成された立設部材6は、突出部材11側の側面61に、ガイド段部62を有する。このガイド段部62は、溝部63の一部として形成されている。
その他は、実施例1と同様である。
その他は、実施例1と同様である。
本実施例のスパークプラグ1は、接地電極5の立設部51が混合気の流れFに対して火花放電ギャップGの上流側に配されたとき、接地電極5の脇を通過する混合気の流れを、プラグ軸方向から見て火花放電ギャップGに近づくように導くよう構成されている。つまり、混合気の流れが、突出部材11における接地電極5側の側面であるガイド面111によって、プラグ軸方向から見た軌道を曲げられて、スパークプラグ1の中心に向かう。
また、接地電極5(立設部材6)における突出部材11側の側面61に沿って、径方向外側から径方向内側へ向かう混合気の流れを、ガイド段部62によって、プラグ軸方向において、火花放電ギャップGに向かわせることができる。
このように、接地電極5が混合気の流れFに対して火花放電ギャップGの上流側に配されたとき、火花放電ギャップGに効果的に混合気の流れを導くことができ、安定した点火性を確保しやすい。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
このように、接地電極5が混合気の流れFに対して火花放電ギャップGの上流側に配されたとき、火花放電ギャップGに効果的に混合気の流れを導くことができ、安定した点火性を確保しやすい。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
(実施例6)
本実施例においては、図14、図15に示すごとく、接地電極5が立設部材6を構成するとともに、接地電極5とは異なる位置に設けた突出部材11がもう一つの立設部材6を構成している。
さらに、これら2つの立設部材6は、いずれも、そのプラグ周方向の両側の側面61に、ガイド段部62を設けている。
本実施例においては、図14、図15に示すごとく、接地電極5が立設部材6を構成するとともに、接地電極5とは異なる位置に設けた突出部材11がもう一つの立設部材6を構成している。
さらに、これら2つの立設部材6は、いずれも、そのプラグ周方向の両側の側面61に、ガイド段部62を設けている。
突出部材11は、実施例4のスパークプラグ1における突出部材11と略同様の配置、構成となっている。ただし、上述のごとく、本実施例においては、突出部材11は、2つの側面61の双方に、ガイド段部62を有する。
図14に示すごとく、接地電極5における2つのガイド段部62も、突出部材11における2つのガイド段部62も、溝部63の一部となっている。つまり、2本の立設部材6は、いずれも、両方の側面61に、溝部63を有する。そして、各立設部材6において、互いに反対側の側面61に配された2つの溝部63同士は、互いに、プラグ軸方向にずれた状態で形成されている。
その他は、実施例1と同様である。
図14に示すごとく、接地電極5における2つのガイド段部62も、突出部材11における2つのガイド段部62も、溝部63の一部となっている。つまり、2本の立設部材6は、いずれも、両方の側面61に、溝部63を有する。そして、各立設部材6において、互いに反対側の側面61に配された2つの溝部63同士は、互いに、プラグ軸方向にずれた状態で形成されている。
その他は、実施例1と同様である。
本実施例の場合には、より効果的に、火花放電ギャップGにおける混合気の流れの停滞を抑制することができ、安定した点火性を確保することができる。
その他、実施例4と同様の作用効果を有する。
その他、実施例4と同様の作用効果を有する。
(実施例7)
本実施例においては、図16に示すごとく、突出部材11を2本設けている。2つの突出部材11は、プラグ周方向において、接地電極5を挟んで互いに反対側の位置に配設されている。
そして、2つの突出部材11と、接地電極5とは、いずれも、立設部材6を構成しており、ガイド段部62を有する。
本実施例においては、図16に示すごとく、突出部材11を2本設けている。2つの突出部材11は、プラグ周方向において、接地電極5を挟んで互いに反対側の位置に配設されている。
そして、2つの突出部材11と、接地電極5とは、いずれも、立設部材6を構成しており、ガイド段部62を有する。
2つの突出部材11は、いずれも、接地電極5とプラグ周方向において対向する側面61に、ガイド段部62を形成してなる。なお、本実施例においては、2つの突出部材11は、プラグ周方向において接地電極5と反対側の側面61には、ガイド段部62を形成していない。
また、接地電極5の両側の側面61は、いずれも、背面512とのなす角度が鋭角となるように傾斜している。
その他は、実施例1と同様である。
また、接地電極5の両側の側面61は、いずれも、背面512とのなす角度が鋭角となるように傾斜している。
その他は、実施例1と同様である。
本実施例の場合には、より効果的に、火花放電ギャップGにおける混合気の流れの停滞を抑制することができ、安定した点火性を確保することができる。
その他、実施例4と同様の作用効果を有する。
その他、実施例4と同様の作用効果を有する。
(実施例8)
本実施例においては、図17、図18に示すごとく、接地電極5が立設部材6を構成するとともに、1本の立設部材6(接地電極5)に複数の溝部63を設けている。
すなわち、接地電極5により構成された立設部材6の2つの側面61に、それぞれ3個ずつ、溝部63を設けている。これにより、複数のガイド段部62を設けている。
各ガイド段部62は、径方向外側から径方向内側へ行くほど、プラグ軸方向において火花放電ギャップGに近づくように傾斜している。
その他は、実施例1と同様である。
本実施例においては、図17、図18に示すごとく、接地電極5が立設部材6を構成するとともに、1本の立設部材6(接地電極5)に複数の溝部63を設けている。
すなわち、接地電極5により構成された立設部材6の2つの側面61に、それぞれ3個ずつ、溝部63を設けている。これにより、複数のガイド段部62を設けている。
各ガイド段部62は、径方向外側から径方向内側へ行くほど、プラグ軸方向において火花放電ギャップGに近づくように傾斜している。
その他は、実施例1と同様である。
本実施例の場合には、プラグ軸方向における広い範囲にわたって、混合気の流れを火花放電ギャップGに導きやすい。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
(実施例9)
本実施例においては、図19、図20に示すごとく、溝部を形成することなくガイド段部62を形成した立設部材6を設けている。
すなわち、本実施例のスパークプラグ1は、ガイド段部62を、火花放電ギャップGよりも基端側において、立設部材6の側面61に段差を設けることによって形成している。また、本実施例においては、接地電極5が立設部材6を構成している。
その他は、実施例1と同様である。
本実施例においては、図19、図20に示すごとく、溝部を形成することなくガイド段部62を形成した立設部材6を設けている。
すなわち、本実施例のスパークプラグ1は、ガイド段部62を、火花放電ギャップGよりも基端側において、立設部材6の側面61に段差を設けることによって形成している。また、本実施例においては、接地電極5が立設部材6を構成している。
その他は、実施例1と同様である。
本実施例の場合には、立設部材6の形状を比較的簡単な形状とすることによって、スパークプラグ1の製造を容易にすることができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
(実施例10)
本実施例においては、図21~図23に示すごとく、立設部材6の側面61に突起部64を設けることにより、ガイド段部62を形成している。
すなわち、本実施例において、ガイド段部62は、立設部材6の側面61から突出した突起部64の一部により構成されている。
本実施例においては、図21~図23に示すごとく、立設部材6の側面61に突起部64を設けることにより、ガイド段部62を形成している。
すなわち、本実施例において、ガイド段部62は、立設部材6の側面61から突出した突起部64の一部により構成されている。
本実施例において、突起部64は、プラグ軸方向において、火花放電ギャップGよりも基端側に設けてある。そして、図23に示すごとく、突起部64は、径方向外側から径方向内側へ行くほど、プラグ軸方向において火花放電ギャップGに近づくように傾斜している。突起部64の先端側の面が、ガイド段部62となっている。
また、本実施例においては、接地電極5とは異なる位置においてハウジング2から立設した突出部材11が、立設部材6を構成している。そして、突出部材11のガイド面111(側面61)に、ガイド段部62が突起部64の一部として形成されている。
その他は、実施例4と同様である。なお、図23は、側面61の法線方向から見たスパークプラグ1の先端部の側面図であるが、便宜的に、接地電極5を透視した状態とするとともに、接地電極5はその輪郭のみを破線で表した。
その他は、実施例4と同様である。なお、図23は、側面61の法線方向から見たスパークプラグ1の先端部の側面図であるが、便宜的に、接地電極5を透視した状態とするとともに、接地電極5はその輪郭のみを破線で表した。
本実施例の場合には、突起部64を設けた部分において立設部材6のプラグ周方向の肉厚が増加することとなるため、ガイド段部62付近における立設部材6の強度を確保しやすい。
その他、実施例4と同様の作用効果を有する。
その他、実施例4と同様の作用効果を有する。
(実施例11)
本実施例においては、図24に示すごとく、立設部材6に、溝部63と突起部64とを設けている。
本実施例においては、接地電極5(立設部材6)には、一対の側面61に、溝部63と突起部64とをそれぞれ一つずつ設け、突出部材11(立設部材6)における一方の側面61には、2つの突起部64を設け、他方の側面61に2つの溝部63を設けている。これにより、各立設部材6に、ガイド段部62を設けている。
その他は、実施例1と同様の構成を有し、同様の作用効果を有する。
本実施例においては、図24に示すごとく、立設部材6に、溝部63と突起部64とを設けている。
本実施例においては、接地電極5(立設部材6)には、一対の側面61に、溝部63と突起部64とをそれぞれ一つずつ設け、突出部材11(立設部材6)における一方の側面61には、2つの突起部64を設け、他方の側面61に2つの溝部63を設けている。これにより、各立設部材6に、ガイド段部62を設けている。
その他は、実施例1と同様の構成を有し、同様の作用効果を有する。
(実施例12)
本実施例においては、図25に示すごとく、ガイド段部62が、プラグ軸方向に対して直交する方向に形成されている。
すなわち、本実施例のスパークプラグ1においては、ガイド段部62が、プラグ軸方向における火花放電ギャップGと同等の位置に設けてあり、火花放電ギャップGに向かって、プラグ軸方向に略直交する向きに沿って形成されている。また、本実施例においては、ガイド段部62は溝部63の一部として形成されている。
その他は、実施例1と同様である。
本実施例においては、図25に示すごとく、ガイド段部62が、プラグ軸方向に対して直交する方向に形成されている。
すなわち、本実施例のスパークプラグ1においては、ガイド段部62が、プラグ軸方向における火花放電ギャップGと同等の位置に設けてあり、火花放電ギャップGに向かって、プラグ軸方向に略直交する向きに沿って形成されている。また、本実施例においては、ガイド段部62は溝部63の一部として形成されている。
その他は、実施例1と同様である。
本実施例の場合には、立設部材6の側面61に沿って径方向外側から径方向内側へ流れる混合気の流れのうち、プラグ軸方向における火花放電ギャップGと同等の位置における混合気の流れを、確実に火花放電ギャップGに導くことができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
本発明は、上記実施例に限られるものではなく、種々の態様を採りうる。また、上記実施例のうちの複数を、適宜組み合わせた態様とすることもできる。
1 内燃機関用のスパークプラグ
2 ハウジング
21 (ハウジングの)先端部
3 絶縁碍子
4 中心電極
41 (中心電極の)先端部
5 接地電極
6 立設部材
61 側面
62 ガイド段部
G 火花放電ギャップ
2 ハウジング
21 (ハウジングの)先端部
3 絶縁碍子
4 中心電極
41 (中心電極の)先端部
5 接地電極
6 立設部材
61 側面
62 ガイド段部
G 火花放電ギャップ
Claims (8)
- 筒状のハウジング(2)と、
該ハウジング(2)の内側に保持された筒状の絶縁碍子(3)と、
先端部(41)が突出するように上記絶縁碍子(3)の内側に保持された中心電極(4)と、
該中心電極(4)との間に火花放電ギャップ(G)を形成する接地電極(5)と、を備えた内燃機関用のスパークプラグ(1)であって、
プラグ周方向を向く一対の側面(61)の少なくとも一方に内燃機関の燃焼室内の混合気の流れを上記火花放電ギャップ(G)に導くガイド段部(62)が形成され、上記ハウジング(2)の先端部(21)から先端側へ立設した立設部材(6)を更に備えたことを特徴とする内燃機関用のスパークプラグ(1)。 - 上記立設部材(6)は上記接地電極(5)により構成されていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用のスパークプラグ(1)。
- 上記ハウジング(2)の先端部(21)における上記接地電極(5)とは異なる位置から立設した突出部材(11)を更に備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関用のスパークプラグ(1)。
- 上記立設部材(6)は上記突出部材(11)により構成されていることを特徴とする請求項3に記載の内燃機関用のスパークプラグ(1)。
- 上記ガイド段部(62)は、上記立設部材(6)の側面(61)に形成された溝部(63)の一部により構成されていることを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグ(1)。
- 上記ガイド段部(62)は、上記立設部材(6)の側面(61)から突出した突起部(64)の一部により構成されていることを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグ(1)。
- 上記ガイド段部(62)は、径方向外側から径方向内側へ行くほど、プラグ軸方向において上記火花放電ギャップ(G)に近づくように傾斜していることを特徴とする請求項1~6のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグ(1)。
- 上記ガイド段部(62)は、上記立設部材(6)における両方の側面(61)にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項1~7のいずれか一項に記載の内燃機関用のスパークプラグ(1)。
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Legal Events
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WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 15501575 Country of ref document: US |
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NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
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122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 15830722 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |