JP5213567B2 - スパークプラグ - Google Patents
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Description
軸線方向に延在する中心電極と、
前記中心電極の外周に設けられる絶縁碍子と、
前記絶縁碍子の径方向を取り囲む筒状の主体金具と、
前記中心電極との間で火花ギャップを形成する接地電極と、
を備えたスパークプラグであって、
前記スパークプラグの軸線方向のうち、前記火花ギャップが形成される方向を下方向とし、その逆の方向を上方向としたとき、
前記絶縁碍子は、
前記絶縁碍子の局所的な太径部を構成する太径部と、
前記太径部の下端につながり、前記絶縁碍子の径が減少する部分を構成する第1の碍子縮径部と、
前記第1の碍子縮径部より下において前記絶縁碍子の径が減少する部分を構成する第2の碍子縮径部と、
を備え、
前記主体金具は、前記第1の碍子縮径部を支える支持部を備え、前記支持部より下方の内径は一定であり、
前記第1の碍子縮径部と前記支持部の間には環状のパッキンが設けられており、
前記パッキンの下端から前記第2の碍子縮径部の上端までの長さをL1とし、
前記パッキンの下端から前記第2の碍子縮径部の上端における前記主体金具の内面と前記絶縁碍子の外面との間のクリアランスをW1としたとき、
L1≧7mm
0.05mm≦W1≦0.3mm
を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
こうすれば、絶縁碍子はその太径部により主体金具に固定されるため、太径部よりも下方で絶縁碍子が主体金具に固定される場合に比べて絶縁碍子の肉厚を厚くすることができる。さらに、支持部より下方における主体金具の内径が一定であり、電界が集中するような突出箇所がないため、電界集中を緩和することができる。この結果、スパークプラグにおける耐電圧性能を向上させることができる。また、この構成によれば、スパークプラグの軸線方向での主体金具と絶縁碍子が近接した部分の長さ(L1)を長くし、主体金具の内面と絶縁碍子の外面との間のクリアランス(W1)を適切な大きさとするため、主体金具と絶縁碍子が近接する部分の面積が大きくなる。この結果、主体金具と絶縁碍子の偏芯が防止できるとともに、スパークプラグの伝熱性能(耐熱性)を向上させることができる。
適用例1記載のスパークプラグであって、
前記パッキンを下方向に投影した投影面積は、5mm2以上60mm2以下であることを特徴とする、スパークプラグ。
こうすれば、主体金具と絶縁碍子との間の気密性が確保されるため、混合気が外部へ漏れること(以降、「ガスリーク」とも呼ぶ。)を防止することができる。
適用例1または2記載のスパークプラグであって、
前記L1は、L1>10mmであることを特徴とする、スパークプラグ。
こうすれば、主体金具と絶縁碍子が近接する部分の面積をさらに大きくすることができる。この結果、主体金具と絶縁碍子の偏芯が防止できるとともに、スパークプラグの伝熱性能(耐熱性)をより向上させることができる。
適用例1ないし3のいずれか一項記載のスパークプラグであって、
前記中心電極は、前記第1と第2の碍子縮径部の間において、前記中心電極の径が減少する部分を構成する電極縮径部を備え、
前記電極縮径部の下端から前記第2の碍子縮径部の上端までの長さをL2としたとき、
1mm≦L2≦6mm
を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
こうすれば、絶縁碍子の適正な肉厚を確保することができるため、耐電圧性能および電波雑音防止性能を確保することができる。
適用例1ないし4のいずれか一項記載のスパークプラグであって、
前記主体金具のエンジンヘッドと係合するネジのネジ径がM8以上M12以下であることを特徴とする、スパークプラグ。
A.実施例:
B.比較例:
C.実験結果:
D.変形例:
図1は本発明の一実施例としてのスパークプラグ100の部分断面図である。なお、図1において、スパークプラグ100の軸線方向ODを図面における上下方向とし、下側をスパークプラグ100の先端側、上側を後端側として説明する。スパークプラグ100は、絶縁体として絶縁碍子10と、この絶縁碍子10を保持する主体金具50と、絶縁碍子10内に軸線方向ODに保持された中心電極20と、接地電極30と、絶縁碍子10の後端部に設けられた端子金具40とを備えている。
次に、本実施例の効果を比較例と比べつつ説明する。比較例のうち、本実施例と同様の構成を有する部分については説明を省略する。
図6は、スパークプラグ100の各種性能(気密性、耐熱性、偏芯、耐電圧性能、電波雑音防止性能)に関する評価試験の結果を示す図である。これらの試験では、主体金具50のエンジンヘッドと係合するネジのネジ径がM12、M10、M8のスパークプラグについて、次の項目i)〜v)をそれぞれ変化させながら以下に述べる各種の評価試験を実施した。なお、パッキン8の面積は、図3で説明した方法により計測した。
ii)サンプル#11〜#14、#41、#42、#61、#62については小クリアランス部長さL1(mm)
iii)サンプル#21〜#25については段差部間長さL2(mm)
iv)サンプル#31〜#34についてはクリアランスW1(mm)
v)サンプル#51、#52、#71、#72については段差部間長さL2(mm)およびクリアランスW1(mm)
・燃料:無鉛ハイオクガソリン
・室温/湿度:20℃/60%
・油温度:80℃
・テストパターン:エンジン回転数5500rpm、スロットル全開(2分間)
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
上記実施例では、中心電極や接地電極に貴金属部材を用いない縦放電型のスパークプラグを例として説明したが、図1〜図6で説明した各条件を満たす限りにおいて、任意の種類のスパークプラグに利用可能である。例えば、i)中心電極や接地電極に貴金属部材を用いたスパークプラグ、ii)横放電型のスパークプラグ、iii)接地電極を複数有するスパークプラグ、iv)上記i〜iiiの組み合わせ、などに利用することができる。
4…シール体
5…ガスケット
6…リング部材
8、8a、b…パッキン
9…タルク
10、10a、b…絶縁碍子
12…軸孔
13…脚長部
15、15a、b…第1の碍子縮径部
16、16a、b…第2の碍子縮径部
17…先端側胴部
18…後端側胴部
19…太径部
20…中心電極
21…電極母材
22…先端面
25…芯材
29…電極縮径部
30…接地電極
32…放電面
40…端子金具
50、50a、b…主体金具
51…工具係合部
52…取付ネジ部
53…加締部
54…シール部
55…座面
56、56a、b…支持部
57…先端面
58…座屈部
59…ネジ首
100、100a、b…スパークプラグ
200…エンジンヘッド
201…取付ネジ孔
205…開口周縁部
Claims (4)
- 軸線方向に延在する中心電極と、
前記中心電極の外周に設けられる絶縁碍子と、
前記絶縁碍子の径方向を取り囲む筒状の主体金具と、
前記中心電極との間で火花ギャップを形成する接地電極と、
を備えたスパークプラグであって、
前記スパークプラグの軸線方向のうち、前記火花ギャップが形成される方向を下方向とし、その逆の方向を上方向としたとき、
前記絶縁碍子は、
前記絶縁碍子の局所的な太径部を構成する太径部と、
前記太径部の下端につながり、前記絶縁碍子の径が減少する部分を構成する第1の碍子縮径部と、
前記第1の碍子縮径部より下において前記絶縁碍子の径が減少する部分を構成する第2の碍子縮径部と、
を備え、
前記主体金具は、前記第1の碍子縮径部を支える支持部を備え、前記支持部から下方の先端までの内径は一定であり、
前記第1の碍子縮径部と前記支持部の間には環状のパッキンが設けられており、
前記パッキンの下端から前記第2の碍子縮径部の上端までの長さをL1とし、
前記パッキンの下端から前記第2の碍子縮径部の上端における前記主体金具の内面と前記絶縁碍子の外面との間のクリアランスをW1としたとき、
L1≧7mm
0.05mm≦W1≦0.3mm
を満たし、
前記中心電極は、前記第1と第2の碍子縮径部の間において、前記中心電極の径が減少する部分を構成する電極縮径部を備え、
前記電極縮径部の下端から前記第2の碍子縮径部の上端までの長さをL2としたとき、
1mm≦L2≦6mm
を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。 - 請求項1記載のスパークプラグであって、
前記パッキンを下方向に投影した投影面積は、5mm2以上60mm2以下であることを特徴とする、スパークプラグ。 - 請求項1または2記載のスパークプラグであって、
前記L1は、L1>10mmであることを特徴とする、スパークプラグ。 - 請求項1ないし3のいずれか一項記載のスパークプラグであって、
前記主体金具のエンジンヘッドと係合するネジのネジ径がM8以上M12以下であることを特徴とする、スパークプラグ。
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