JP5393881B2 - スパークプラグ - Google Patents
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Description
(1) 軸線方向に延びる軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔の一端側で保持される中心電極と、
前記軸孔の他端側で保持される端子金具と、
前記軸孔内で前記中心電極と前記端子金具とを電気的に接続する接続部と、
を備えたスパークプラグにおいて、
前記端子金具は、前記軸孔から露出する第一構成部と前記軸孔に収容される第二構成部とを有し、
前記端子金具における前記第一構成部側を前記軸線方向の後端側としたとき、
前記軸孔は、前記第二構成部の先端部が配置される中径部を有し、
前記第二構成部の先端部の直径を先端部径(A)、
前記中径部の内径を中径部径(B)、
前記中心電極の後端から前記接続部を構成する接続部材の後端までの長さを充填長(D)、
前記中心電極の後端から前記第二構成部の先端までの長さを接続部長(C)とすると、
前記第二構成部の先端部と前記中径部との間の距離((B−A)/2)が0.02mm以上0.2mm以下であり、
収縮量(D−C)が6mm以上27mm以下であり、かつ、
前記第二構成部の常温におけるビッカース硬さが100Hv以上430Hv以下
であることを特徴とするスパークプラグであり、
(2) 前記第二構成部は、前記第二構成部における前記先端部以外の部位で最も外径の小さい外径最小部を有し、前記外径最小部の直径を外径最小部径(E)とすると、
前記外径最小部径(E)と前記先端部径(A)との比(E/A)が0.85以上1.16以下であり、
(3) 前記中径部径(B)が3.2mm以下であり、前記距離((B−A)/2)をX、前記比(E/A)をYとしたときに、次の式(i)〜(iv)を満たし、
(i) X≦0.19
(ii)Y≧X+0.8、
(iii)Y≧0.85、
(iv)Y≦1.06X+0.96
(4) 前記比(E/A)が1.00以上1.16以下であり、
(5) 前記中径部径(B)が2.9mm以下であり、
(6) 前記第二構成部の常温におけるビッカース硬さが150Hv以上350Hv以下であり、
(7) 前記第二構成部は凹凸状の表面を備える固着部を有し、前記固着部の前記軸線方向長さが3mm以上25mm以下であることを特徴とする。
(1)第二構成部19の先端部20と中径部14との間の距離((B−A)/2)が0.02mm以上0.2mm以下であり、好ましくは0.19mm以下である。
(2)収縮量(D−C)が6mm以上27mm以下である。
(3)第二構成部19の常温におけるビッカース硬さが100Hv以上430Hv以下であり、好ましくは150Hv以上350Hv以下である。
(4)前記外径最小部径(E)と前記先端部径(A)との比(E/A)が0.85以上1.16以下であり、好ましくは1.00以上1.16以下である。
(i) 0.02≦X≦0.19
(ii)Y≧X+0.8
(iii)Y≧0.85
(iv)Y≦1.06X+0.96
(5)固着部長(F)が3mm以上25mm以下である。
まず、公知の方法により所定の形状に中心電極4、接地電極8、主体金具7、端子金具5及び絶縁体3を作製し(準備工程)、主体金具7の先端面に、レーザ溶接等により接地電極8の一端部を接合する(接地電極接合工程)。
図1に示すスパークプラグを、前述した製造工程にしたがって作製した。先端部径(A)、外径最小部径(E)、固着部長(F)、中径部径(B)、接続部長(C)及び充填長(D)を変化させて、表1に示す種々の寸法のスパークプラグを作製した。
前記各種寸法は、X線透過装置を用いて測定した。
なお、端子金具は低炭素鋼により製造され、その成分を調整することによりビッカース硬さを変化させた。第二構成部の常温におけるビッカース硬さは、前述したように、JISZ2244に準拠して測定した。
(負荷寿命性能試験)
製造したスパークプラグを350℃の環境下に置き、20kVの放電電圧を印加して、1分間に3600回放電させ、この試験前後のスパークプラグの抵抗体の抵抗値(R0、R1)を測定した。上記試験を10回行い、初期抵抗値R0に対する試験後の抵抗値R1の平均値(R1/R0)が1.5倍以上になった時間を測定し、この時間が長いほど負荷寿命性能が良好であるとして、次の基準にしたがって評価した。評価結果を表2に示す。
1:150時間未満
2:150時間以上200時間未満
3〜9:200時間以上のときは、50時間毎に1点加算
10:550時間以上
金属端子の第一構成部を治具にて挟み、この治具をオートグラフで引張り、金属端子が絶縁体から引き抜けたときの強さを測定した。端子固着力は次の基準にしたがって評価した。評価結果を表2に示す。
1:2500N未満
5:2500N以上3500N未満
10:3500N以上、又は端子金具が破壊
スパークプラグを20本作製したときに、製造工程中に絶縁体が破壊することにより不良品と判定された個数の割合を次の基準にしたがって評価した。評価結果を表2に示す。
1:30%以上
5:5%以上30%未満
10:5%未満
×:上記3つの評価項目の中で5点未満の評価がある場合
○:上記3つの評価項目の中で5点の評価結果があり、その他は5点以上である場合
◎:上記3つの評価項目の中で全てが5点よりも高く全てが10点ではないとき
◎◎:上記3つの評価項目の結果が全て10点であるとき
○:負荷寿命性能が10点のとき
◇:負荷寿命性能が8点のとき
*:負荷寿命性能が7点のとき
▲:負荷寿命性能が6点のとき
■:負荷寿命性能が5点のとき
X≧0.02・・・(1)
X≦0.19・・・(2)
Y≧X+0.8・・・(3)
Y≧0.85・・・(4)
Y≦1.06X+0.96・・・(5)
2 軸孔
3 絶縁体
4 中心電極
5 端子金具
6 接続部
7 主体金具
8 接地電極
9 ネジ部
10 タルク
11 パッキン
12 小径部
13 第一段部
14 中径部
15 第二段部
16 大径部
17 フランジ部
18 第一構成部
19 第二構成部
20 先端部
21 外径最小部
22 胴部
23 第一段差部
24 第二段差部
25 固着部
26 抵抗体
27 第一シール層
28 第二シール層
29,30 貴金属チップ
31a〜35a、31b〜35b 第一金具、第二金具、第三金具、第四金具、第五金具
36 外径大部
Claims (7)
- 軸線方向に延びる軸孔を有する絶縁体と、
前記軸孔の一端側で保持される中心電極と、
前記軸孔の他端側で保持される端子金具と、
前記軸孔内で前記中心電極と前記端子金具とを電気的に接続する接続部と、
を備えたスパークプラグにおいて、
前記端子金具は、前記軸孔から露出する第一構成部と前記軸孔に収容される第二構成部とを有し、
前記端子金具における前記第一構成部側を前記軸線方向の後端側としたとき、
前記軸孔は、前記第二構成部の先端部が配置される中径部を有し、
前記第二構成部の先端部の直径を先端部径(A)、
前記中径部の内径を中径部径(B)、
前記中心電極の後端から前記接続部を構成する接続部材の後端までの長さを充填長(D)、
前記中心電極の後端から前記第二構成部の先端までの長さを接続部長(C)とすると、
前記第二構成部の先端部と前記中径部との間の距離((B−A)/2)が0.02mm以上0.2mm以下であり、
収縮量(D−C)が6mm以上27mm以下であり、かつ、
前記第二構成部の常温におけるビッカース硬さが100Hv以上430Hv以下
であることを特徴とするスパークプラグ。 - 前記第二構成部は、前記第二構成部における前記先端部以外の部位で最も外径の小さい外径最小部を有し、前記外径最小部の直径を外径最小部径(E)とすると、
前記外径最小部径(E)と前記先端部径(A)との比(E/A)が0.85以上1.16以下であることを特徴とする請求項1に記載のスパークプラグ。 - 前記中径部径(B)が3.2mm以下であり、前記距離((B−A)/2)をX、前記比(E/A)をYとしたときに、次の式(i)〜(iv)を満たすことを特徴とする請求項2に記載のスパークプラグ。
(i) X≦0.19
(ii)Y≧X+0.8
(iii)Y≧0.85
(iv)Y≦1.06X+0.96 - 前記比(E/A)が1.00以上1.16以下であることを特徴とする請求項2又は3に記載のスパークプラグ。
- 前記中径部径(B)が2.9mm以下であ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スパークプラグ。
- 前記第二構成部の常温におけるビッカース硬さが150Hv以上350Hv以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のスパークプラグ。
- 前記第二構成部は凹凸状の表面を備える固着部を有し、前記固着部の前記軸線方向長さが3mm以上25mm以下であ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スパークプラグ。
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