JP5721680B2 - スパークプラグ - Google Patents
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Description
Da/Db≧1.1 (式1)
T/L≦0.5 (式2)
この形態のスパークプラグによれば、式1の関係を満たすことにより、主体金具の第2段部の先端と絶縁体との間に十分空間を確保することができるので、主体金具の第2段部の先端近傍に電界集中が起きることを抑制でき、また、式2を満たすことにより、主体金具の電面と段部の後端との距離が十分長くなるので、奥飛火の経路である絶縁体上の沿面放電距離を十分長く確保できる。従って、耐奥飛火性能を向上できる。
Db’≦1.8*Db (式3)
この形態のスパークプラグによれば、主体金具の段部と絶縁体との間に形成される空間に、燃焼ガスが侵入することを抑制でき、熱価のバラツキを抑制しつつ、耐奥飛火性能を向上できる。
A1.スパークプラグ概略構成:
図1は、第1実施形態におけるスパークプラグ100の部分断面図である。スパークプラグ100は、図1に示すように、軸線Oに沿った細長形状を有している。図1において、一点破線で示す軸線O−Oの右側は、外観正面図を示し、軸線O−Oの左側は、スパークプラグ100の中心軸を通る断面でスパークプラグ100を切断した断面図を示している。以下の説明では、軸線Oに平行であって図1の下方側を先端側と呼び、図1の上方側を後端側と呼ぶ。
図2は、第1実施形態におけるスパークプラグ100の先端部分を説明する部分拡大図である。図2(a)には、図1における枠Xが拡大されて示されており、図2(b)には、図2(a)における枠Yが拡大されて示されている。図2(a)に示すように、絶縁碍子10の脚長部13は、金具内段部56に係止される係止部300と、係止部300の先端側に形成されている第1胴部302と、第1胴部302の先端側に形成されるとともに、先端側に向けて外径が縮径する縮径部304と、縮径部304の先端側に形成され、第1胴部302の外径よりも小さい外径を有する第2胴部306とを有する。縮径部304と、第2胴部306とをまとめて、脚部310とも呼ぶ。第1胴部302は、一定の外径(第1実施形態では、半径r)で軸線Oに沿って延伸するように形成されている。第1胴部302は、特許請求の範囲における「胴部」に当たる。
T/L≦0.5 (式2)
第1実施例において述べた種々の条件を満たすスパークプラグについて、耐奥飛火性能および耐熱性(熱価)について試験を行い評価した結果を示す。
試験1では、スパークプラグを可視チャンバーに取り付け、放電と放電波形を動機させて放電を観察することにより、奥飛火の発生率(単位:%)を評価した。試験1では、0.8Mpの圧力下において、中心電極20と接地電極30との間の火花放電間隔を初期値(0.8mm)より0.2mm増加させた状態でスパークさせることを、200回繰り返す。試験に用いられるサンプルのスパークプラグの寸法を表2に示し、評価結果を表3に示す。 表3において、判定結果は以下の通りである。
A:奥飛火の発生率が1%未満であり、奥飛火の発生率は低い
B:奥飛火の発生率が1%以上であり、奥飛火の発生率は普通
奥飛火発生率(単位:%)=奥飛火発生数 / スパーク数 * 100 (式4)
試験2では、試験1と同様に、スパークプラグを可視チャンバーに取り付け、放電と放電波形を動機させて放電を観察することにより、奥飛火の発生率(単位:%)を評価した。また試験2では、試験1と同様に、1.0Mpの圧力下において、中心電極20と接地電極30との間の火花放電間隔を初期値(0.8mm)より0.2mm増加させた状態でスパークさせることを、200回繰り返す。評価結果を表4に示す。表4において、判定結果は以下の通りである。
A:奥飛火の発生率が1%未満であり、奥飛火の発生率は低い
B:奥飛火の発生率が1%以上であり、奥飛火の発生率は普通
なお、奥飛火の発生率は、試験1の式4を適用して算出した。
試験3では、スパークプラグの点火時期を変更させながらスパークプラグの熱価が、基準とするスパークプラグの熱価からずれているか否かを評価した。一般に、スパークプラグの伝熱性能(耐熱性)は「熱価」で示される。この熱価は、米国SAE規格で決められた方法で測定される値である。
・エンジン:排気量1.6L、4サイクル、DOHCエンジン
・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)
評価結果を表5に示す。なお、表5において、判定結果は以下の通りである。
A:基準とするスパークプラグから、点火進角で5°未満のズレもしくはズレが未発生であり、熱価にズレが発生していない
B:基準とするスパークプラグから、点火進角で5°以上のズレが発生しており、熱価にズレが発生している
(1)第1実施形態では、第2段部402は、スパークプラグ100の後端側から先端側に向かうにつれて内径が拡大するように形成されているが、スパークプラグ100の後端側から先端側に向かうにつれて内径が一定であってもよい。図3は、変形例におけるスパークプラグの段部56近傍を拡大して説明する部分拡大図である。変形例1のスパークプラグでは、主体金具50の段部56の第2段部402aは、軸線Oに沿って、すなわち、内径が一定に形成されている。こうすることにより、主体金具50の第2段部402aと絶縁碍子10の第1胴部302との間の間隔を狭くすることができる。従って、主体金具50と絶縁碍子10との間に燃焼ガスが侵入することを抑制でき、スパークプラグの熱価のズレを抑制できる。
4…シール体
5…ガスケット
6…リング部材
8…板パッキン
9…タルク
10…絶縁碍子
12…軸孔
13…脚長部
17…先端側胴部
18…後端側胴部
19…中央胴部
20…中心電極
30…接地電極
40…端子金具
50…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
56…金具内段部
57…先端面
58…圧縮変形部
100…スパークプラグ
200…エンジンヘッド
201…取付ネジ孔
300…係止部
302…第1胴部
304…縮径部
306…第2胴部
310…脚部
400…第1段部
402…第2段部
402a…第2段部
402b…第2段部
404…第3段部
404b…第3段部
Claims (5)
- 軸線方向に貫通する軸孔を有し、軸孔の先端側に中心電極が設けられる絶縁体と、絶縁体の外周に設けられ絶縁体を保持する筒状の主体金具であって、その内周面から径方向内側に向けて突状に形成されている段部を有する主体金具と、を備え、
絶縁体は、
段部に係止される係止部と、
係止部の先端側に形成されている胴部と、
胴部の先端側に形成されるとともに、先端側に向けて外径が縮径する縮径部を含み、胴部の外径よりも小さい外径を有する脚部と、を有し、
主体金具の段部は、
後端側から先端側に向けて内径が縮径する第1段部と、
第1段部の先端側に形成され、胴部に対向するように延伸する第2段部と、
を有するスパークプラグにおいて、
第2段部の先端は胴部の先端よりも軸線方向の先端側に位置し、
第2段部の先端と脚部との径方向に沿った間隔Daと、胴部の先端と第2段部との径方向に沿った間隔Dbは、式1の関係を満たし、
第1段部の後端と第2段部の先端との軸線方向に沿った距離Tと、第1段部の後端と主体金具の先端面との軸線方向に沿った距離Lは、式2の関係を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
Da/Db≧1.1 (式1)
T/L≦0.5 (式2) - 請求項1記載のスパークプラグであって、
第2段部の先端と胴部の先端との軸線方向に沿った間隔Dcは0.2mm以上であることを特徴とする、スパークプラグ。 - 請求項1または請求項2記載のスパークプラグであって、
胴部の先端から、軸線に沿って0.1mmだけ先端側にずれた位置と、第2段部との、径方向に沿った間隔Db’は、式3の関係を満たすことを特徴とする、スパークプラグ。
Db’≦1.8*Db (式3) - 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載のスパークプラグであって、
第2段部は、後端側から先端側に向かうにつれて内径が拡大するように形成されている、スパークプラグ。 - 請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載のスパークプラグであって、
胴部は、一定の外径で軸線に沿って延伸するように形成されている、スパークプラグ。
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