JP2022012331A - Spark plug for internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

To provide a spark plug for an internal combustion engine, capable of improving a combustion efficiency.SOLUTION: A spark plug 1 for an internal combustion engine includes: an insulator 3; a center electrode 4 having a tip projection part 41; a housing 2; a ground electrode 6; and a plug cover 5. In the plug cover 5, an injection hole 51 making a sub-combustion chamber 50 communicate with an external part is provided. The injection hole 51 is formed so that a swirl flow occurs in the sub-combustion chamber 50 by introducing an air flow into the sub-combustion chamber 50 via the injection hole 51. The sub-combustion chamber 50 includes a pocket part 59 as an annular space between an outer peripheral surface of the insulator 3 and an internal peripheral surface of the housing 2. The outer peripheral surface of the insulator 3 includes an insulator inclination surface 31 whose diameter reduces as directed to a tip end side at a portion opposite to the pocket part 59. The internal peripheral surface of the housing 2 includes a housing inclination surface 21 whose diameter reduces as directed to a base end side at a portion opposite to the pocket part 59.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、内燃機関用のスパークプラグに関する。 The present invention relates to a spark plug for an internal combustion engine.

副燃焼室を備えたスパークプラグにおいて、副燃焼室にスワール流が形成されるよう構成されたものが、例えば、特許文献１に開示されている。特許文献１には、副燃焼室における中心部付近の気流よりも、周縁部付近の気流の速度を大きくすることが記載されている。 Patent Document 1 discloses, for example, a spark plug provided with a sub-combustion chamber, which is configured to form a swirl flow in the sub-combustion chamber. Patent Document 1 describes that the velocity of the airflow near the peripheral portion is made larger than the airflow near the central portion in the auxiliary combustion chamber.

特開２０１６－１４８３３６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-148336

しかしながら、中心部付近の気流の速度が小さいと、中心電極と接地電極との間の放電ギャップを通過する気流の速度が小さくなりやすい。そうすると、放電ギャップに形成された放電が伸長され難くなる。それゆえ、副燃焼室における燃焼速度を向上させることが困難となるおそれがある。その結果、副燃焼室から内燃機関の主燃焼室への火炎ジェットが強化され難く、主燃焼室における燃焼効率を向上させることが困難となるおそれがある。 However, if the velocity of the airflow near the center is small, the velocity of the airflow passing through the discharge gap between the center electrode and the ground electrode tends to be small. Then, it becomes difficult for the discharge formed in the discharge gap to be extended. Therefore, it may be difficult to improve the combustion speed in the auxiliary combustion chamber. As a result, it is difficult to strengthen the flame jet from the sub-combustion chamber to the main combustion chamber of the internal combustion engine, and it may be difficult to improve the combustion efficiency in the main combustion chamber.

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、燃焼効率を向上させることができる、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。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a spark plug for an internal combustion engine capable of improving combustion efficiency.

本発明の一態様は、筒状の絶縁碍子（３）と、
該絶縁碍子の内周側に保持されると共に該絶縁碍子から先端側に突出する先端突出部（４１）を有する中心電極（４）と、
上記絶縁碍子を内周側に保持する筒状のハウジング（２）と、
上記中心電極との間に放電ギャップ（Ｇ）を形成する接地電極（６）と、
上記放電ギャップが配される副燃焼室（５０）を覆うよう上記ハウジングの先端部に設けられたプラグカバー（５）と、を有し、
上記プラグカバーには、上記副燃焼室を外部に連通させる噴孔（５１）が設けられており、該噴孔は、該噴孔を介して上記副燃焼室に気流が導入されることによって該副燃焼室にスワール流が生じるように形成されており、
上記副燃焼室は、上記絶縁碍子の外周面と上記ハウジングの内周面との間に、環状の空間であるポケット部（５９）を有し、
上記絶縁碍子の外周面は、上記ポケット部に対向する部位に、先端側へ向かうほど縮径する碍子傾斜面（３１）を有し、
上記ハウジングの内周面は、上記ポケット部に対向する部位に、基端側へ向かうほど縮径するハウジング傾斜面（２１）を有する、内燃機関用のスパークプラグ（１）にある。 One aspect of the present invention is a tubular insulating insulator (3) and
A center electrode (4) having a tip protruding portion (41) that is held on the inner peripheral side of the insulating insulator and protrudes toward the tip side from the insulating insulator.
A cylindrical housing (2) that holds the insulating insulator on the inner peripheral side, and
A ground electrode (6) that forms a discharge gap (G) with the center electrode,
It has a plug cover (5) provided at the tip of the housing so as to cover the auxiliary combustion chamber (50) in which the discharge gap is arranged.
The plug cover is provided with an injection hole (51) for communicating the sub-combustion chamber to the outside, and the injection hole is formed by introducing an air flow into the sub-combustion chamber through the injection hole. It is formed so that a swirl flow is generated in the auxiliary combustion chamber.
The auxiliary combustion chamber has a pocket portion (59) which is an annular space between the outer peripheral surface of the insulating insulator and the inner peripheral surface of the housing.
The outer peripheral surface of the insulating insulator has an insulator inclined surface (31) whose diameter is reduced toward the tip side at a portion facing the pocket portion.
The inner peripheral surface of the housing is a spark plug (1) for an internal combustion engine having a housing inclined surface (21) whose diameter is reduced toward the proximal end side at a portion facing the pocket portion.

上記内燃機関用のスパークプラグにおいて、上記絶縁碍子の外周面は、上記碍子傾斜面を有し、上記ハウジングの内周面は、上記ハウジング傾斜面を有する。これにより、副燃焼室に形成されたスワール流が、放電ギャップを充分な強さの気流として通過しやすくなる。 In the spark plug for an internal combustion engine, the outer peripheral surface of the insulating insulator has the insulator inclined surface, and the inner peripheral surface of the housing has the housing inclined surface. This makes it easier for the swirl flow formed in the auxiliary combustion chamber to pass through the discharge gap as an air flow of sufficient strength.

その結果、放電ギャップに形成された放電が伸長されやすくなり、副燃焼室における燃焼速度を向上させることができる。それゆえ、副燃焼室から内燃機関の主燃焼室への火炎ジェットが強化されやすく、主燃焼室における燃焼効率を向上させることができる。 As a result, the discharge formed in the discharge gap is easily extended, and the combustion speed in the auxiliary combustion chamber can be improved. Therefore, the flame jet from the sub-combustion chamber to the main combustion chamber of the internal combustion engine is easily strengthened, and the combustion efficiency in the main combustion chamber can be improved.

以上のごとく、上記態様によれば、燃焼効率を向上させることができる、内燃機関用のスパークプラグを提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 As described above, according to the above aspect, it is possible to provide a spark plug for an internal combustion engine capable of improving combustion efficiency.
The reference numerals in parentheses described in the scope of claims and the means for solving the problem indicate the correspondence with the specific means described in the embodiments described later, and limit the technical scope of the present invention. It's not a thing.

実施形態１における、スパークプラグの先端部付近の、軸方向に沿った断面図であって、図２のＩ－Ｉ線矢視断面相当図。FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the axial direction in the vicinity of the tip of the spark plug in the first embodiment, and is a cross-sectional view corresponding to the arrow taken along the line I-I of FIG. 図１のII矢視図。II arrow view of FIG. 図２のIII－III線矢視断面相当図。FIG. 2 is a cross-sectional equivalent view taken along the line III-III. 実施形態１における、内燃機関に取り付けられたスパークプラグの正面図。The front view of the spark plug attached to the internal combustion engine in Embodiment 1. FIG. 実施形態１における、ポケット部の気流の模式図。The schematic diagram of the air flow of a pocket part in Embodiment 1. 比較形態における、ポケット部の気流の模式図。Schematic diagram of the airflow in the pocket portion in the comparative form. 実施形態２における、スパークプラグの先端部付近の、軸方向に沿った断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the axial direction near the tip of the spark plug in the second embodiment. 実施形態３における、スパークプラグの先端部付近の、軸方向に沿った断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the axial direction near the tip of the spark plug in the third embodiment. 実施形態４における、スパークプラグの先端部付近の、軸方向に沿った断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the axial direction near the tip of the spark plug in the fourth embodiment. 実施形態５における、スパークプラグの先端部付近の、軸方向に沿った断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the axial direction near the tip of the spark plug in the fifth embodiment. 実施形態６における、スパークプラグの先端部付近の、軸方向に沿った断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the axial direction near the tip of the spark plug in the sixth embodiment. 実施形態７における、スパークプラグの先端部付近の、軸方向に沿った断面図。FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the axial direction near the tip of the spark plug in the seventh embodiment. 実施形態８における、スパークプラグの先端部付近の、軸方向に沿った断面図。8 is a cross-sectional view taken along the axial direction near the tip of the spark plug in the eighth embodiment.

（実施形態１）
内燃機関用のスパークプラグに係る実施形態について、図１～図５を参照して説明する。
本形態のスパークプラグ１は、図１～図３に示すごとく、筒状の絶縁碍子３と、中心電極４と、筒状のハウジング２と、接地電極６と、プラグカバー５と、を有する。 (Embodiment 1)
An embodiment of a spark plug for an internal combustion engine will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
As shown in FIGS. 1 to 3, the spark plug 1 of the present embodiment has a tubular insulating insulator 3, a center electrode 4, a tubular housing 2, a ground electrode 6, and a plug cover 5.

中心電極４は、絶縁碍子３の内周側に保持されている。また、中心電極４は、絶縁碍子３から先端側に突出する先端突出部４１を有する。ハウジング２は、絶縁碍子３を内周側に保持している。接地電極６は、中心電極４との間に放電ギャップＧを形成している。プラグカバー５は、副燃焼室５０を覆うようハウジング２の先端部に設けられている。副燃焼室５０に放電ギャップＧが配されている。 The center electrode 4 is held on the inner peripheral side of the insulating insulator 3. Further, the center electrode 4 has a tip protruding portion 41 protruding toward the tip side from the insulating insulator 3. The housing 2 holds the insulating insulator 3 on the inner peripheral side. The ground electrode 6 forms a discharge gap G with the center electrode 4. The plug cover 5 is provided at the tip of the housing 2 so as to cover the auxiliary combustion chamber 50. A discharge gap G is arranged in the auxiliary combustion chamber 50.

プラグカバー５には、副燃焼室５０を外部に連通させる噴孔５１が設けられている。噴孔５１は、噴孔５１を介して副燃焼室５０に気流が導入されることによって副燃焼室５０にスワール流が生じるように形成されている。 The plug cover 5 is provided with a jet hole 51 for communicating the auxiliary combustion chamber 50 to the outside. The injection hole 51 is formed so that a swirl flow is generated in the sub-combustion chamber 50 by introducing an air flow into the sub-combustion chamber 50 through the injection hole 51.

副燃焼室５０は、ポケット部５９を有する。ポケット部５９は、絶縁碍子３の外周面とハウジング２の内周面との間に形成される、環状の空間である。
絶縁碍子３の外周面は、ポケット部５９に対向する部位に、先端側へ向かうほど縮径する碍子傾斜面３１を有する。ハウジング２の内周面は、ポケット部５９に対向する部位に、基端側へ向かうほど縮径するハウジング傾斜面２１を有する。 The sub-combustion chamber 50 has a pocket portion 59. The pocket portion 59 is an annular space formed between the outer peripheral surface of the insulating insulator 3 and the inner peripheral surface of the housing 2.
The outer peripheral surface of the insulating insulator 3 has an insulator inclined surface 31 whose diameter decreases toward the tip side at a portion facing the pocket portion 59. The inner peripheral surface of the housing 2 has a housing inclined surface 21 whose diameter is reduced toward the proximal end side at a portion facing the pocket portion 59.

本形態のスパークプラグ１は、例えば、自動車、コージェネレーション等の内燃機関における着火手段として用いることができる。図４に示すごとく、ハウジング２の外周面に形成した取付ネジ部２４を、プラグホールの雌ネジ部１２に螺合して、スパークプラグ１が内燃機関に取り付けられる。そして、スパークプラグ１の軸方向Ｚの一端を、内燃機関の燃焼室に配置する。この内燃機関の燃焼室を、上述の「副燃焼室５０」に対して、「主燃焼室１１」という。スパークプラグ１の軸方向Ｚにおいて、主燃焼室１１に露出する側を先端側、その反対側を基端側というものとする。また、スパークプラグ１の軸方向Ｚを、適宜、プラグ軸方向Ｚ、或いは単に、軸方向Ｚともいう。 The spark plug 1 of this embodiment can be used as an ignition means in an internal combustion engine such as an automobile or a cogeneration engine, for example. As shown in FIG. 4, the mounting screw portion 24 formed on the outer peripheral surface of the housing 2 is screwed into the female screw portion 12 of the plug hole, and the spark plug 1 is mounted on the internal combustion engine. Then, one end of the spark plug 1 in the axial direction Z is arranged in the combustion chamber of the internal combustion engine. The combustion chamber of this internal combustion engine is referred to as a "main combustion chamber 11" as opposed to the above-mentioned "secondary combustion chamber 50". In the axial direction Z of the spark plug 1, the side exposed to the main combustion chamber 11 is referred to as the distal end side, and the opposite side thereof is referred to as the proximal end side. Further, the axial direction Z of the spark plug 1 is appropriately referred to as a plug axial direction Z, or simply, an axial direction Z.

図１に示すごとく、プラグカバー５は、ハウジング２の先端部に溶接等によって接合されている。スパークプラグ１が内燃機関に取り付けられた状態において、プラグカバー５は、副燃焼室５０を主燃焼室１１と区画している。本形態において、プラグカバー５には、複数の噴孔５１が形成されている。各噴孔５１は、先端側へ向かうほど外周側へ向かうように傾斜している。 As shown in FIG. 1, the plug cover 5 is joined to the tip of the housing 2 by welding or the like. In a state where the spark plug 1 is attached to the internal combustion engine, the plug cover 5 separates the sub-combustion chamber 50 from the main combustion chamber 11. In this embodiment, the plug cover 5 is formed with a plurality of injection holes 51. Each injection hole 51 is inclined toward the outer peripheral side toward the tip side.

内燃機関の圧縮行程等においては、噴孔５１を通じて主燃焼室１１から副燃焼室５０へ、気流が導入される。ここで、噴孔５１を通じて副燃焼室５０に導入される気流によって、副燃焼室５０にスワール流が生じるように、噴孔５１が形成されている。具体的には、図２に示すごとく、スパークプラグ１を軸方向Ｚから見たとき、噴孔５１の中心軸の延長線（以下において、適宜「噴孔軸５１Ｌ」ともいう。）が、プラグ中心軸ＰＣを通らない状態にて、噴孔５１が形成されている。本形態において、噴孔軸５１Ｌは、中心電極４を通らない。プラグ中心軸ＰＣは、スパークプラグ１の中心軸であり、本形態において、中心電極４の中心軸でもある。 In the compression stroke of the internal combustion engine or the like, an air flow is introduced from the main combustion chamber 11 to the sub-combustion chamber 50 through the injection hole 51. Here, the injection hole 51 is formed so that a swirl flow is generated in the auxiliary combustion chamber 50 by the air flow introduced into the sub-combustion chamber 50 through the injection hole 51. Specifically, as shown in FIG. 2, when the spark plug 1 is viewed from the axial direction Z, the extension line of the central axis of the injection hole 51 (hereinafter, also appropriately referred to as “injection shaft 51L”) is the plug. The spark plug 51 is formed without passing through the central axis PC. In this embodiment, the injection hole shaft 51L does not pass through the center electrode 4. The plug central axis PC is the central axis of the spark plug 1 and, in this embodiment, the central axis of the center electrode 4.

軸方向Ｚから見たとき、噴孔５１とプラグ中心軸ＰＣとを通過するプラグ径方向に延びる仮想直線ＶＬに対して、噴孔軸５１Ｌは鋭角の角度αをもって傾斜している。複数の噴孔５１は、各噴孔５１における仮想直線ＶＬに対する噴孔軸５１Ｌの傾斜方向が、プラグ周方向における同じ側となっている。本形態において、複数の噴孔５１は、上記角度αが互いに同等である。なお、プラグ周方向は、プラグ中心軸ＰＣを中心とする円周に沿った方向である。プラグ径方向は、プラグ中心軸ＰＣに直交する方向である。 When viewed from the axial direction Z, the injection hole shaft 51L is inclined with an acute angle α with respect to the virtual straight line VL extending in the plug radial direction passing through the injection hole 51 and the plug central axis PC. In each of the plurality of injection holes 51, the inclination direction of the injection hole shaft 51L with respect to the virtual straight line VL in each injection hole 51 is the same side in the plug circumferential direction. In this embodiment, the plurality of injection holes 51 have the same angles α as each other. The peripheral direction of the plug is a direction along the circumference centered on the plug central axis PC. The radial direction of the plug is a direction orthogonal to the plug central axis PC.

このような噴孔５１の形成態様により、噴孔５１から副燃焼室５０に導入された気流によって、副燃焼室５０にスワール流が形成される。本形態の場合、スワール流は、プラグ中心軸ＰＣの周りに、図２における反時計回りの螺旋状に生じる。 Due to the formation mode of the injection hole 51, a swirl flow is formed in the sub-combustion chamber 50 by the air flow introduced from the injection hole 51 into the sub-combustion chamber 50. In the case of this embodiment, the swirl flow occurs in a counterclockwise spiral around the plug central axis PC in FIG.

図１～図３に示すごとく、放電ギャップＧは、中心電極４の先端突出部４１の外周側に形成されている。すなわち、接地電極６は、中心電極４の先端突出部４１に対して、プラグ径方向の外側から対向するように配置されている。そして、対向配置された先端突出部４１の外周面と接地電極６との間に放電ギャップＧが形成されている。 As shown in FIGS. 1 to 3, the discharge gap G is formed on the outer peripheral side of the tip protruding portion 41 of the center electrode 4. That is, the ground electrode 6 is arranged so as to face the tip protruding portion 41 of the center electrode 4 from the outside in the plug radial direction. A discharge gap G is formed between the outer peripheral surface of the tip protrusion 41 arranged to face each other and the ground electrode 6.

本形態において、接地電極６は、ハウジング２に固定されている。すなわち、接地電極６は、ハウジング２の内側面から中心電極４側へ、プラグ径方向の内側に突出している。 In this embodiment, the ground electrode 6 is fixed to the housing 2. That is, the ground electrode 6 projects inward in the plug radial direction from the inner side surface of the housing 2 toward the center electrode 4.

絶縁碍子３は、ハウジング２の内側に配置されるとともに、ハウジング２によって軸方向Ｚに支持されている。すなわち、ハウジング２の内周面に設けられた係止部２３に、絶縁碍子３の外周面に設けられた被係止部３２が、軸方向Ｚの先端側から係止されている。係止部２３よりも先端側に、ポケット部５９が形成されている。 The insulating insulator 3 is arranged inside the housing 2 and is supported by the housing 2 in the axial direction Z. That is, the locked portion 32 provided on the outer peripheral surface of the insulating insulator 3 is locked to the locking portion 23 provided on the inner peripheral surface of the housing 2 from the tip end side in the axial direction Z. A pocket portion 59 is formed on the tip side of the locking portion 23.

本形態においては、絶縁碍子３の外周面のうち、ポケット部５９に対向する部位の略全体に、碍子傾斜面３１が設けてある。また、本形態においては、ハウジング２の内周面のうち、ポケット部５９に対向する部位の略全体に、ハウジング傾斜面２１が設けてある。ハウジング２の内周面は、中心電極４の先端突出部４１に対向する部位に、プラグ軸方向Ｚに平行なストレート部２２を有する。 In the present embodiment, the insulator inclined surface 31 is provided on substantially the entire portion of the outer peripheral surface of the insulating insulator 3 that faces the pocket portion 59. Further, in the present embodiment, the housing inclined surface 21 is provided on substantially the entire portion of the inner peripheral surface of the housing 2 facing the pocket portion 59. The inner peripheral surface of the housing 2 has a straight portion 22 parallel to the plug axial direction Z at a portion facing the tip protruding portion 41 of the center electrode 4.

ハウジング２の内周面における、ハウジング傾斜面２１の先端側の部位が、ストレート部２２となっている。本形態において、ハウジング傾斜面２１の先端、ストレート部２２の基端は、絶縁碍子３の先端と、略同等の軸方向Ｚの位置となっている。また、接地電極６は、ハウジング２の内周面のストレート部２２から突出している。また、ポケット部５９の基端には、先端側を向いた天井面５９１が環状に形成されている。 The portion of the inner peripheral surface of the housing 2 on the tip end side of the housing inclined surface 21 is the straight portion 22. In the present embodiment, the tip of the housing inclined surface 21 and the base end of the straight portion 22 are positioned in the axial direction Z substantially equivalent to the tip of the insulating insulator 3. Further, the ground electrode 6 projects from the straight portion 22 on the inner peripheral surface of the housing 2. Further, at the base end of the pocket portion 59, a ceiling surface 591 facing the tip end side is formed in an annular shape.

次に、本形態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において、絶縁碍子３の外周面は、碍子傾斜面３１を有し、ハウジング２の内周面は、ハウジング傾斜面２１を有する。これにより、副燃焼室５０に形成されたスワール流が、放電ギャップＧを充分な強さの気流として通過しやすくなる。 Next, the action and effect of this embodiment will be described.
In the spark plug 1 for an internal combustion engine, the outer peripheral surface of the insulating insulator 3 has an insulator inclined surface 31, and the inner peripheral surface of the housing 2 has a housing inclined surface 21. As a result, the swirl flow formed in the auxiliary combustion chamber 50 easily passes through the discharge gap G as an air flow having sufficient strength.

すなわち、噴孔５１から副燃焼室５０に導入された気流は、副燃焼室５０の内壁に沿ってスワール流を形成しつつ基端側へ向かう。そして、スワール流は、ポケット部５９をハウジング２の内周面に沿って基端側へ移動しながら旋回する。ここで、図５に示すごとく、ハウジング２の内周面はハウジング傾斜面２１を有するため、基端側へ移動するスワール流は、ポケット部５９の基端部に向かうにつれて徐々にプラグ中心軸ＰＣに近付く。図５に符号Ｆ１を付した記号は、ポケット部５９における、基端側へ向かうスワール流の主流のイメージを示す。後述する図６においても同様である。 That is, the airflow introduced from the injection hole 51 into the sub-combustion chamber 50 heads toward the proximal end side while forming a swirl flow along the inner wall of the sub-combustion chamber 50. Then, the swirl flow swirls while moving the pocket portion 59 toward the proximal end side along the inner peripheral surface of the housing 2. Here, as shown in FIG. 5, since the inner peripheral surface of the housing 2 has the housing inclined surface 21, the swirl flow moving toward the proximal end side gradually moves toward the proximal end portion of the pocket portion 59, and the plug central axis PC Get closer to. The symbol with the reference numeral F1 in FIG. 5 indicates an image of the mainstream of the swirl flow toward the proximal end side in the pocket portion 59. The same applies to FIG. 6 described later.

その後、ポケット部５９の基端部において跳ね返ったスワール流は、先端側へ向かいながら旋回する。このときのスワール流には、プラグ中心軸ＰＣに近付く方向のベクトル成分も残っている。それゆえ、絶縁碍子３の外周面に沿って先端側へ向かいながら旋回する。図５に符号Ｆ２を付した記号は、ポケット部５９における、先端側へ向かうスワール流の主流のイメージを示す。後述する図６においても同様である。 After that, the swirl flow that bounces off at the base end of the pocket portion 59 swirls toward the tip side. In the swirl flow at this time, a vector component in the direction approaching the plug central axis PC also remains. Therefore, it turns while facing the tip side along the outer peripheral surface of the insulating insulator 3. The symbol with the reference numeral F2 in FIG. 5 indicates an image of the mainstream of the swirl flow toward the tip side in the pocket portion 59. The same applies to FIG. 6 described later.

絶縁碍子３の外周面は碍子傾斜面３１を有するため、先端側へ向かうスワール流は、徐々にプラグ中心軸ＰＣに近付く。すなわち、スワール流は、基端側へ移動する際も、その後先端側へ移動する際も、徐々にプラグ中心軸ＰＣに近付く。これにより、中心電極４の近傍における気流を強くすることができる。つまり、放電ギャップＧにおける気流を強くすることができる。 Since the outer peripheral surface of the insulating insulator 3 has the insulator inclined surface 31, the swirl flow toward the tip side gradually approaches the plug central axis PC. That is, the swirl flow gradually approaches the plug central axis PC both when moving to the proximal end side and then to the distal end side. As a result, the airflow in the vicinity of the center electrode 4 can be strengthened. That is, the airflow in the discharge gap G can be strengthened.

その結果、放電ギャップＧに形成された放電が伸長され、副燃焼室５０における燃焼速度を向上させることができる。それゆえ、副燃焼室５０から内燃機関の主燃焼室１１への火炎ジェットが強化されやすく、主燃焼室１１における燃焼効率を向上させることができる。 As a result, the discharge formed in the discharge gap G is extended, and the combustion speed in the auxiliary combustion chamber 50 can be improved. Therefore, the flame jet from the sub-combustion chamber 50 to the main combustion chamber 11 of the internal combustion engine is easily strengthened, and the combustion efficiency in the main combustion chamber 11 can be improved.

比較形態として、図６に、ハウジング２の内周面がハウジング傾斜面を備えない場合のポケット部５９０を示す。すなわち、ハウジング２の内周面が、ポケット部５９０に対向する部位においても、軸方向Ｚに平行な面となっている。
この比較形態のスパークプラグにおいても、副燃焼室５０に導入された気流は、内壁に沿ってスワール流を形成しつつ基端側へ向かう。 As a comparative form, FIG. 6 shows a pocket portion 590 when the inner peripheral surface of the housing 2 does not have a housing inclined surface. That is, the inner peripheral surface of the housing 2 is a surface parallel to the axial direction Z even in the portion facing the pocket portion 590.
Even in this comparative spark plug, the airflow introduced into the auxiliary combustion chamber 50 heads toward the proximal end side while forming a swirl flow along the inner wall.

しかし、ハウジング２の内周面に傾斜面が形成されていないため、基端側へ向かうほどスワール流が徐々にプラグ中心軸ＰＣに近付くという現象は、特に生じない。それゆえ、ポケット部５９０の基端部において折り返されて先端側へ向かうスワール流も、ポケット部５９０の外周側、すなわちハウジング２の内周面に沿って、先端側へ向かう。その結果、先端側へ向かうスワール流も、副燃焼室５０における比較的内側の位置において強くなり難い。それゆえ、中心電極４付近においては、強いスワール流を得ることが困難となる。つまり、放電ギャップＧ付近を通過する気流を強くすることが困難となる。 However, since the inclined surface is not formed on the inner peripheral surface of the housing 2, the phenomenon that the swirl flow gradually approaches the plug central axis PC toward the proximal end side does not occur in particular. Therefore, the swirl flow that is folded back toward the tip end at the base end portion of the pocket portion 590 also heads toward the tip end side along the outer peripheral side of the pocket portion 590, that is, the inner peripheral surface of the housing 2. As a result, the swirl flow toward the tip side is also unlikely to become strong at a relatively inner position in the auxiliary combustion chamber 50. Therefore, it is difficult to obtain a strong swirl flow in the vicinity of the center electrode 4. That is, it becomes difficult to strengthen the airflow passing near the discharge gap G.

これに対して、本形態のスパークプラグ１においては、上述のように、中心電極４の近傍のスワール流を強くしやすいため、放電ギャップＧにおける気流を強くしやすくなる。また、本形態のスパークプラグ１においては、基端側へ向かうスワール流（図５の符号Ｆ１参照）と、先端側へ向かうスワール流（図５の符号Ｆ２参照）とを、ポケット部５９内の異なる位置に生じさせることができる。そのため、副燃焼室５０に効率的に気流を生じさせることができる。 On the other hand, in the spark plug 1 of the present embodiment, as described above, the swirl flow in the vicinity of the center electrode 4 tends to be strong, so that the air flow in the discharge gap G tends to be strong. Further, in the spark plug 1 of the present embodiment, the swirl flow toward the proximal end side (see reference numeral F1 in FIG. 5) and the swirl flow toward the distal end side (see reference numeral F2 in FIG. 5) are provided in the pocket portion 59. It can occur in different positions. Therefore, an air flow can be efficiently generated in the auxiliary combustion chamber 50.

また、本形態において、放電ギャップＧは、中心電極４の先端突出部４１の外周側に形成されている。これにより、スワール流が放電ギャップＧを円滑に通過しやすい。それゆえ、効果的に放電を引き伸ばしやすくなる。 Further, in the present embodiment, the discharge gap G is formed on the outer peripheral side of the tip protruding portion 41 of the center electrode 4. This makes it easier for the swirl flow to smoothly pass through the discharge gap G. Therefore, it becomes easy to effectively extend the discharge.

また、ハウジング２の内周面は、中心電極４の先端突出部４１に対向する部位に、ストレート部２２を有する。これにより、ハウジング２の厚みを確保しつつ、ハウジング２の内周面と中心電極４との間の距離を確保しやすい。すなわち、仮に、後述する実施形態２のように、ストレート部２２を設けない場合には、比較的中心電極４とハウジング２の内周面との間の距離が近くなりやすい。そうすると、中心電極４とハウジング２との間での放電（以下、横飛び火ともいう。）を抑制しにくくなるおそれがある。横飛び火を防ぐために、ハウジング２を大きくしようとすると、スパークプラグ１の小型化が困難となる。そこで、ストレート部２２を設けることで、スパークプラグ１の小型化と横飛び火の抑制との両立を図りやすくなる。かかる観点において、ストレート部２２の基端は、絶縁碍子３の先端と同程度の軸方向Ｚの位置か、それよりも基端側にあることが、より好ましい。 Further, the inner peripheral surface of the housing 2 has a straight portion 22 at a portion facing the tip protruding portion 41 of the center electrode 4. This makes it easy to secure the distance between the inner peripheral surface of the housing 2 and the center electrode 4 while ensuring the thickness of the housing 2. That is, if the straight portion 22 is not provided as in the second embodiment described later, the distance between the center electrode 4 and the inner peripheral surface of the housing 2 tends to be relatively short. Then, it may be difficult to suppress the discharge (hereinafter, also referred to as lateral jumping fire) between the center electrode 4 and the housing 2. If an attempt is made to increase the size of the housing 2 in order to prevent lateral fire, it becomes difficult to reduce the size of the spark plug 1. Therefore, by providing the straight portion 22, it becomes easy to achieve both the miniaturization of the spark plug 1 and the suppression of lateral fire. From this point of view, it is more preferable that the base end of the straight portion 22 is at a position in the axial direction Z similar to the tip of the insulating insulator 3 or on the base end side thereof.

以上のごとく、本形態によれば、燃焼効率を向上させることができる、内燃機関用のスパークプラグを提供することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a spark plug for an internal combustion engine that can improve the combustion efficiency.

（実施形態２）
本形態は、図７に示すごとく、ハウジング２の内周面にストレート部（図１、図３における符号２２参照）を設けていないスパークプラグ１の形態である。
すなわち、本形態のスパークプラグ１は、副燃焼室５０に面する内周面の全体にわたり、ハウジング傾斜面２１を設けている。中心電極４における絶縁碍子３から突出している部分、すなわち先端突出部４１に対向する部位においても、ハウジング２の内周面はハウジング傾斜面２１を有する。 (Embodiment 2)
As shown in FIG. 7, this embodiment is a form of a spark plug 1 in which a straight portion (see reference numeral 22 in FIGS. 1 and 3) is not provided on the inner peripheral surface of the housing 2.
That is, the spark plug 1 of the present embodiment is provided with a housing inclined surface 21 over the entire inner peripheral surface facing the auxiliary combustion chamber 50. The inner peripheral surface of the housing 2 also has a housing inclined surface 21 at a portion of the center electrode 4 that protrudes from the insulating insulator 3, that is, a portion that faces the tip protruding portion 41.

その他は、実施形態１と同様である。なお、実施形態２以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。 Others are the same as those in the first embodiment. In addition, among the reference numerals used in the second and subsequent embodiments, the same reference numerals as those used in the above-mentioned embodiments represent the same components and the like as those in the above-mentioned embodiments, unless otherwise specified.

本形態においても、ストレート部２２による作用効果以外は、実施形態１と同様の作用効果を得ることができる。 Also in this embodiment, the same effects as those in the first embodiment can be obtained except for the effects of the straight portion 22.

（実施形態３）
本形態は、図８に示すごとく、ポケット部５９の基端部に、先端側を向いた面（図１、図３における符号５９１参照）を設けていない、スパークプラグ１の形態である。
本形態においては、ポケット部５９の基端部が、ハウジング傾斜面２１と碍子傾斜面３１とが鋭角に交わる部位に略一致する。
その他は、実施形態１と同様である。
本形態においても、実施形態１と同様の作用効果を得ることができる。 (Embodiment 3)
As shown in FIG. 8, this embodiment is a form of the spark plug 1 in which the base end portion of the pocket portion 59 is not provided with a surface facing the tip end side (see reference numeral 591 in FIGS. 1 and 3).
In this embodiment, the base end portion of the pocket portion 59 substantially coincides with the portion where the housing inclined surface 21 and the insulator inclined surface 31 intersect at an acute angle.
Others are the same as those in the first embodiment.
Also in this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

（実施形態４）
本形態は、図９に示すごとく、接地電極６を、ハウジング２の先端とプラグカバー５の基端との間の部位に接合した形態である。
本形態においては、接地電極６を、クランク形状としている。接地電極６は、接合側端部６３と、接合側端部６３よりも基端側に配される放電側端部６１とを有する。接地電極６は、接合側端部６３と放電側端部６１とを軸方向Ｚに繋ぐ中継部６２を有する。 (Embodiment 4)
In this embodiment, as shown in FIG. 9, the ground electrode 6 is joined to a portion between the tip of the housing 2 and the base end of the plug cover 5.
In this embodiment, the ground electrode 6 has a crank shape. The ground electrode 6 has a joint side end portion 63 and a discharge side end portion 61 arranged on the proximal end side of the joint side end portion 63. The ground electrode 6 has a relay portion 62 that connects the joint side end portion 63 and the discharge side end portion 61 in the axial direction Z.

接合側端部６３は、ハウジング２の先端面又はプラグカバー５の基端部に接合される。中継部６２は、ハウジング２の内周面のストレート部２２に沿って配置されている。放電側端部６１は、中心電極４の先端部の側面に対向配置される。これにより、放電側端部６１と中心電極４との間に、放電ギャップＧが形成されている。放電ギャップＧは、ハウジング２の先端よりも基端側に形成されている。
その他は、実施形態１と同様である。 The joint side end portion 63 is joined to the front end surface of the housing 2 or the base end portion of the plug cover 5. The relay portion 62 is arranged along the straight portion 22 on the inner peripheral surface of the housing 2. The discharge side end portion 61 is arranged to face the side surface of the tip end portion of the center electrode 4. As a result, a discharge gap G is formed between the discharge side end portion 61 and the center electrode 4. The discharge gap G is formed on the proximal end side of the housing 2 with respect to the distal end end.
Others are the same as those in the first embodiment.

本形態においては、接地電極６の取り付けを容易に行うことができる。その一方で、放電ギャップＧを、ハウジング２の先端部よりも基端側に形成することができ、噴孔５１からの火炎ジェットの強化を図りやすくなる。それゆえ、本形態の場合には、生産性の向上と燃焼効率の向上との両立を図りやすくなる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。 In this embodiment, the ground electrode 6 can be easily attached. On the other hand, the discharge gap G can be formed on the base end side of the housing 2 so that the flame jet from the injection hole 51 can be easily strengthened. Therefore, in the case of this embodiment, it becomes easy to achieve both the improvement of productivity and the improvement of combustion efficiency.
In addition, it has the same effect as that of the first embodiment.

（実施形態５）
本形態は、図１０に示すごとく、接地電極６を、プラグカバー５から基端側に立設させた形態である。
すなわち、接地電極６の一端を、副燃焼室５０の先端側におけるプラグカバー５の一部に接合している。そして、接地電極６の他端の側面を、中心電極４の先端突出部４１に、プラグ径方向から対向させている。これにより、接地電極６の側面と先端突出部４１の側面との間に、放電ギャップＧを形成している。
その他は、実施形態１と同様である。
本形態の場合にも、実施形態１と同様の作用効果を有する。 (Embodiment 5)
In this embodiment, as shown in FIG. 10, the ground electrode 6 is erected from the plug cover 5 on the proximal end side.
That is, one end of the ground electrode 6 is joined to a part of the plug cover 5 on the tip end side of the auxiliary combustion chamber 50. Then, the side surface of the other end of the ground electrode 6 is opposed to the tip protruding portion 41 of the center electrode 4 from the plug radial direction. As a result, a discharge gap G is formed between the side surface of the ground electrode 6 and the side surface of the tip protrusion 41.
Others are the same as those in the first embodiment.
Also in the case of this embodiment, it has the same effect as that of the first embodiment.

（実施形態６）
本形態は、図１１に示すごとく、絶縁碍子３の外周面のうち、ポケット部５９に対向する部位の一部にのみ、碍子傾斜面３１を設けた形態である。
すなわち、碍子傾斜面３１の外周面のうち、ポケット部５９に対向する部位の一部は、軸方向Ｚに平行な碍子平行部３３となっている。碍子平行部３３の基端側に碍子傾斜面３１が形成されている。
その他は、実施形態１と同様である。
本形態の場合にも、実施形態１と同様の作用効果を有する。 (Embodiment 6)
As shown in FIG. 11, this embodiment is a form in which the insulator inclined surface 31 is provided only on a part of the outer peripheral surface of the insulating insulator 3 facing the pocket portion 59.
That is, a part of the outer peripheral surface of the insulator inclined surface 31 facing the pocket portion 59 is an insulator parallel portion 33 parallel to the axial direction Z. An insulator inclined surface 31 is formed on the base end side of the insulator parallel portion 33.
Others are the same as those in the first embodiment.
Also in the case of this embodiment, it has the same effect as that of the first embodiment.

（実施形態７）
本形態は、図１２に示すごとく、中心電極４の先端突出部４１に、延設部４１１を設けた形態である。
延設部４１１は、例えば、略直方体形状の金属部材を、中心電極４の本体部の先端に接合することにより形成することができる。この延設部４１１は、中心電極４から、プラグ径方向の外側へ突出している。そして、この延設部４１１の延設側の端縁に、プラグ径方向の外側から対向するように、接地電極６が配設されている。つまり、プラグ径方向に対向する延設部４１１と接地電極６との間に、放電ギャップＧが形成されている。
その他は、実施形態１と同様である。 (Embodiment 7)
As shown in FIG. 12, this embodiment is a form in which the extension portion 411 is provided on the tip protruding portion 41 of the center electrode 4.
The extension portion 411 can be formed, for example, by joining a metal member having a substantially rectangular parallelepiped shape to the tip of the main body portion of the center electrode 4. The extending portion 411 projects outward from the center electrode 4 in the radial direction of the plug. A ground electrode 6 is arranged at the end edge of the extension portion 411 on the extension side so as to face the end edge in the radial direction of the plug from the outside. That is, a discharge gap G is formed between the extension portion 411 facing in the plug radial direction and the ground electrode 6.
Others are the same as those in the first embodiment.

本形態においては、スパークプラグ１の長寿命化を図りやすい。つまり、本形態の場合、放電ギャップＧに面する中心電極４の放電面を、例えば平坦面とすることもできる。そうすると、放電によって放電面が消耗しても、放電ギャップＧの拡大を抑制することができる。つまり、中心電極４の本体部は、円柱状とすることが一般的であり、放電面が曲面となることが多い。この場合、曲面の放電面が消耗すると、放電ギャップＧが比較的短期間にて拡大しやすい。かかる観点において、本形態は、スパークプラグ１の長寿命化を図りやすいといえる。
その他は、実施形態１と同様の作用効果を有する。 In this embodiment, it is easy to extend the life of the spark plug 1. That is, in the case of this embodiment, the discharge surface of the center electrode 4 facing the discharge gap G may be, for example, a flat surface. Then, even if the discharge surface is consumed by the discharge, the expansion of the discharge gap G can be suppressed. That is, the main body of the center electrode 4 is generally cylindrical, and the discharge surface is often curved. In this case, when the discharge surface of the curved surface is consumed, the discharge gap G tends to expand in a relatively short period of time. From this point of view, it can be said that this embodiment can easily extend the life of the spark plug 1.
Others have the same effect as that of the first embodiment.

（実施形態８）
本形態は、図１３に示すごとく、中心電極４と接地電極６とを軸方向Ｚに対向させて、放電ギャップＧを形成した形態である。
本形態においては、実施形態７と同様に、中心電極４の先端に、延設部４１１を設けている。そして、延設部４１１を設けた中心電極４の先端側に、接地電極６を対向配置させている。これにより、中心電極４の先端側に、放電ギャップＧを設けている。そして、放電ギャップＧは、プラグ中心軸ＰＣからずれた位置に形成されている。
その他は、実施形態１と同様である。
本形態の場合にも、実施形態１と同様の作用効果を有する。 (Embodiment 8)
In this embodiment, as shown in FIG. 13, the center electrode 4 and the ground electrode 6 are opposed to each other in the axial direction Z to form a discharge gap G.
In the present embodiment, as in the seventh embodiment, the extending portion 411 is provided at the tip of the center electrode 4. Then, the ground electrode 6 is arranged to face each other on the tip end side of the center electrode 4 provided with the extension portion 411. As a result, a discharge gap G is provided on the tip end side of the center electrode 4. The discharge gap G is formed at a position deviated from the plug central axis PC.
Others are the same as those in the first embodiment.
Also in the case of this embodiment, it has the same effect as that of the first embodiment.

上述した各実施形態において、例えば、中心電極４と接地電極６との少なくとも一方に、貴金属チップを接合した形態とすることもできる。また、プラグカバー５とハウジング２とは一体部品にて構成することもできる。また、上述した複数の実施形態を、適宜組み合わせた形態とすることもできる。 In each of the above-described embodiments, for example, a noble metal chip may be bonded to at least one of the center electrode 4 and the ground electrode 6. Further, the plug cover 5 and the housing 2 can be configured as an integral part. Further, the plurality of embodiments described above may be combined as appropriate.

本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。 The present invention is not limited to each of the above embodiments, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof.

１…スパークプラグ、２…ハウジング、２１…ハウジング傾斜面、３…絶縁碍子、３１…碍子傾斜面、４…中心電極、４１…先端突出部、５…プラグカバー、５０…副燃焼室、５１…噴孔、５９…ポケット部、６…接地電極、Ｇ…放電ギャップ 1 ... Spark plug, 2 ... Housing, 21 ... Housing inclined surface, 3 ... Insulator inclined surface, 31 ... Insulator inclined surface, 4 ... Center electrode, 41 ... Tip protrusion, 5 ... Plug cover, 50 ... Auxiliary combustion chamber, 51 ... Insulator, 59 ... Pocket, 6 ... Ground electrode, G ... Discharge gap

Claims (3)

筒状の絶縁碍子（３）と、
該絶縁碍子の内周側に保持されると共に該絶縁碍子から先端側に突出する先端突出部（４１）を有する中心電極（４）と、
上記絶縁碍子を内周側に保持する筒状のハウジング（２）と、
上記中心電極との間に放電ギャップ（Ｇ）を形成する接地電極（６）と、
上記放電ギャップが配される副燃焼室（５０）を覆うよう上記ハウジングの先端部に設けられたプラグカバー（５）と、を有し、
上記プラグカバーには、上記副燃焼室を外部に連通させる噴孔（５１）が設けられており、該噴孔は、該噴孔を介して上記副燃焼室に気流が導入されることによって該副燃焼室にスワール流が生じるように形成されており、
上記副燃焼室は、上記絶縁碍子の外周面と上記ハウジングの内周面との間に、環状の空間であるポケット部（５９）を有し、
上記絶縁碍子の外周面は、上記ポケット部に対向する部位に、先端側へ向かうほど縮径する碍子傾斜面（３１）を有し、
上記ハウジングの内周面は、上記ポケット部に対向する部位に、基端側へ向かうほど縮径するハウジング傾斜面（２１）を有する、内燃機関用のスパークプラグ（１）。 Cylindrical insulating insulator (3) and
A center electrode (4) having a tip protruding portion (41) that is held on the inner peripheral side of the insulating insulator and protrudes toward the tip side from the insulating insulator.
A cylindrical housing (2) that holds the insulating insulator on the inner peripheral side, and
A ground electrode (6) that forms a discharge gap (G) with the center electrode,
It has a plug cover (5) provided at the tip of the housing so as to cover the auxiliary combustion chamber (50) in which the discharge gap is arranged.
The plug cover is provided with an injection hole (51) for communicating the sub-combustion chamber to the outside, and the injection hole is formed by introducing an air flow into the sub-combustion chamber through the injection hole. It is formed so that a swirl flow is generated in the auxiliary combustion chamber.
The auxiliary combustion chamber has a pocket portion (59) which is an annular space between the outer peripheral surface of the insulating insulator and the inner peripheral surface of the housing.
The outer peripheral surface of the insulating insulator has an insulator inclined surface (31) whose diameter is reduced toward the tip side at a portion facing the pocket portion.
The inner peripheral surface of the housing is a spark plug (1) for an internal combustion engine, which has a housing inclined surface (21) whose diameter decreases toward the proximal end side at a portion facing the pocket portion. 上記放電ギャップは、上記中心電極の上記先端突出部の外周側に形成されている、請求項１に記載の内燃機関用のスパークプラグ。 The spark plug for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the discharge gap is formed on the outer peripheral side of the tip protruding portion of the center electrode. 上記ハウジングの内周面は、上記中心電極の上記先端突出部に対向する部位に、プラグ軸方向に平行なストレート部を有する、請求項１又は２に記載の内燃機関用のスパークプラグ。 The spark plug for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the inner peripheral surface of the housing has a straight portion parallel to the plug axis direction at a portion of the center electrode facing the tip protruding portion.
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