JP5816643B2 - 点火プラグ - Google Patents
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Description
[形態1] 中心電極と、
前記中心電極が挿入されている筒状の絶縁碍子と、
自身の後端部が加締められた加締め部と、取付用の雄ねじ部と、前記雄ねじ部より前記加締め部側に配置され、径方向に膨出する座部と、前記座部より前記加締め部側に配置され、屈曲された屈曲部とを有し、前記絶縁碍子が挿入される筒状の主体金具と、
を備える点火プラグであって、
前記屈曲部は、前記屈曲部のうち前記主体金具の中心軸を中心とした外径が最大の最大外径部と、前記屈曲部のうち前記最大外径部より前記加締め部側において前記外径が最小の第1最小外径部と、前記屈曲部のうち前記最大外径部より前記座部側において前記外径が最小の第2最小外径部と、を有し、
前記中心軸を含む断面における前記屈曲部において、前記第1最小外径部の前記中心軸から最も遠い点と前記第2最小外径部の前記中心軸から最も遠い点との間の距離をL1とし、前記第1最小外径部の前記中心軸から最も遠い点と前記最大外径部の前記中心軸から最も遠い点との間の距離をL2とし、前記第2最小外径部の前記中心軸から最も遠い点と前記最大外径部の前記中心軸から最も遠い点との間の距離をL3としたとき、0.01≦(L2+L3−L1)/(L2+L3)≦0.3を満たし、
前記雄ねじ部のねじ径がM18以上であることを特徴とする、点火プラグ。
上記形態1の点火プラグによれば、0.01≦(L2+L3−L1)/(L2+L3)を満たすので、屈曲部として比較的大きく屈曲した屈曲部が採用され得る。このため、屈曲に際して比較的大きな荷重が加えられており、点火プラグにおけるシール性を向上させることができる。加えて、(L2+L3−L1)/(L2+L3)≦0.3を満たすので、屈曲に際して非常に大きな荷重が加えられることを抑制でき、主体金具の変形を抑制できる。また、一般に、雄ねじ部のねじ径がM18以上の大型の点火プラグは、産業用ガスエンジン等の大型装置に用いられる。大型装置における点火プラグの使用環境は、非常に高温および高圧である。したがって、この形態の点火プラグによれば、非常に高温および高圧環境下で用いられてもシール性の低下を抑制できる。
A1.スパークプラグの構成:
図1は、本発明の一実施形態としてのスパークプラグの部分断面図である。図1では、スパークプラグ100の軸心である軸線CXを境界として、右側にスパークプラグ100の外観形状を図示し、左側にスパークプラグ100の断面形状を示している。以下の説明では、軸線CXに平行であって図1の下方側(スパークプラグ100において後述する接地電極30が配置されている側)を先端側と呼び、図1の上方側(スパークプラグ100において後述する端子金具40が配置されている側)を後端側と呼ぶ。
上記式(1)を満たす複数の試料(スパークプラグ100)と、上記式(1)を満たさない比較例としての複数の試料(スパークプラグ)とを製作し、シール性の評価試験を行った。製作した試料は、互いに、後述するシール長さLsと座屈率との組み合わせが異なる。シール長さLsとは、図1に示すように、加締め部53の後端と、主体金具50における板パッキン8との接触部分の後端との間の長さを意味する。かかる長さは、スパークプラグにおいて、絶縁碍子10と主体金具50との間のシール性を確保するべき領域の軸線方向XDに沿った長さに相当する。なお、各試料の雄ねじ部52のねじ径はM18であり、工具係合部51の平面視形状(正六角形)における対辺の長さ(対向する頂点間の距離)は、22.2mmであった。ねじ径がM18のスパークプラグは、比較的大型のスパークプラグである。このようなスパークプラグは、例えば、産業用ガスエンジン等の大型装置に用いられる。大型装置におけるスパークプラグの使用環境は、非常に高温および高圧である。本実施例のスパークプラグ100は、非常に高温および高圧環境下においても高いシール性を確保できる。
C1.変形例1:
上記実施形態及び実施例のスパークプラグ100は、工具係合部51から加締め部53にかけての主体金具50の内周面と絶縁碍子10の外周面との間には、タルクが充填されていたが、タルクを省略してもよい。かかる構成においても、主体金具50を加熱し、その状態で主体金具50に圧縮荷重を加えて塑性変形させる処理(いわゆる熱加締め処理)を実行することにより、後端部側における主体金具50と絶縁碍子10との間のシール性を確保することができる。
上記実施形態及び実施例では、雄ねじ部52のねじ径はM18であったが、本発明は、これに限定されるものではない。M18よりも大きなねじ径、または、M18よりも小さなねじ径であってもよい。雄ねじ部52のねじ径がM18以上である大型のスパークプラグは、産業用ガスエンジン等の大型装置において用いられ得る。一般に、大型装置におけるスパークプラグの使用環境は非常に高温および高圧である。しかしながら、ねじ径がM18以上のスパークプラグに本発明を適用することにより、このような非常に高温および高圧環境下においても、高いシール性を確保することができる。
上記実施形態及び実施例では、本発明をスパークプラグに適用したが、スパークプラグに限らず、イグナイタプラグなど、任意の点火プラグに適用してもよい。
4…シール体
5…ガスケット
6…リング部材
7…リング部材
8…板パッキン
9…タルク(滑石)
10…絶縁碍子
11…ガス流通路
12…軸孔
13…脚長部
15…碍子段部
17…先端側胴部
18…後端側胴部
19…中央胴部
20…中心電極
29…空隙
30…接地電極
31…電極チップ
40…端子金具
50…主体金具
51…工具係合部
52…雄ねじ部
53…加締め部
54…座部
56…金具段部
57…端面
58…屈曲部
100…スパークプラグ
200…エンジンヘッド
300…ガス検出装置
gf…試験用ガス
XD…軸線方向
OD…径方向
CX…軸線
A1…第1最小外径部
A2…第2最小外径部
A3…最大外径部
p1…第1点
p2…第2点
p3…第3点
Claims (4)
- 中心電極と、
前記中心電極が挿入されている筒状の絶縁碍子と、
自身の後端部が加締められた加締め部と、取付用の雄ねじ部と、前記雄ねじ部より前記加締め部側に配置され、径方向に膨出する座部と、前記座部より前記加締め部側に配置され、屈曲された屈曲部とを有し、前記絶縁碍子が挿入される筒状の主体金具と、
を備える点火プラグであって、
前記屈曲部は、前記屈曲部のうち前記主体金具の中心軸を中心とした外径が最大の最大外径部と、前記屈曲部のうち前記最大外径部より前記加締め部側において前記外径が最小の第1最小外径部と、前記屈曲部のうち前記最大外径部より前記座部側において前記外径が最小の第2最小外径部と、を有し、
前記中心軸を含む断面における前記屈曲部において、前記第1最小外径部の前記中心軸から最も遠い点と前記第2最小外径部の前記中心軸から最も遠い点との間の距離をL1とし、前記第1最小外径部の前記中心軸から最も遠い点と前記最大外径部の前記中心軸から最も遠い点との間の距離をL2とし、前記第2最小外径部の前記中心軸から最も遠い点と前記最大外径部の前記中心軸から最も遠い点との間の距離をL3としたとき、0.01≦(L2+L3−L1)/(L2+L3)≦0.3を満たし、
前記雄ねじ部のねじ径がM18以上であることを特徴とする、点火プラグ。 - 請求項1に記載の点火プラグにおいて、
0.015≦(L2+L3−L1)/(L2+L3)を満たすことを特徴とする、点火プラグ。 - 請求項1または請求項2に記載の点火プラグにおいて、さらに
前記絶縁碍子と前記主体金具との前記中心軸に沿った方向の間に配置されるシール部材を備え、
前記点火プラグにおいて前記雄ねじ部が配置される側を先端側とし、前記雄ねじ部が配置されない側を後端側としたとき、前記加締め部の後端と、前記シール部材と前記絶縁碍子との接触部における後端との間の前記中心軸に沿った距離は、35mm以上であることを特徴とする、点火プラグ。 - 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の点火プラグにおいて、
前記点火プラグにおいて前記雄ねじ部が配置される側を先端側とし、前記雄ねじ部が配置されない側を後端側としたとき、前記加締め部の後端と前記屈曲部の後端との間の少なくとも一部において、前記絶縁碍子の外周面と前記主体金具の内周面との間に滑石が配置されることを特徴とする、点火プラグ。
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