JP5982425B2 - スパークプラグ - Google Patents
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Description
[形態1]軸線方向に延びる中心電極と、
前記軸線方向に延びる軸孔を有し、前記軸孔に前記中心電極が配置される絶縁体と、
前記絶縁体の外周に配置される主体金具と、
を備えるスパークプラグであって、
前記主体金具は、
前記主体金具と電気的に接続されるとともに、前記中心電極の側面と径方向に対向して第1のギャップを形成する第1の面を有する第1の接地電極と、
前記主体金具と電気的に接続されるとともに、前記中心電極の側面と径方向に対向して第2ギャップを形成する第2の面を有する第2の接地電極と、
を、さらに備え、
前記第1の面と前記第2の面とが対向する前記軸線方向の位置において、前記中心電極の外径は、前記第1の面および前記第2の面の幅の最大部より大きく、
前記軸線方向の先端側から後端側に向かって見た場合に、前記軸線と前記第1の面の中心とを結ぶ第1の線分と、前記軸線と前記第2の面の中心とを結ぶ第2の線分と、がなす角のうち小さい方の角度θは、60°≦θ≦150°を満たし、
前記軸線を含む平面であり、全ての接地電極が一方の側に配置されるように前記主体金具を2分する特定平面を有することを特徴とする、スパークプラグ。
[形態2]軸線方向に延びる中心電極と、
前記軸線方向に延びる軸孔を有し、前記軸孔に前記中心電極が配置される絶縁体と、
前記絶縁体の外周に配置される主体金具と、
を備えるスパークプラグであって、
前記主体金具は、
前記主体金具と電気的に接続されるとともに、前記中心電極の側面と径方向に対向して第1のギャップを形成する第1の面を有する第1の接地電極と、
前記主体金具と電気的に接続されるとともに、前記中心電極の側面と径方向に対向して第2ギャップを形成する第2の面を有する第2の接地電極と、
を、さらに備え、
前記軸線方向の先端側から後端側に向かって見た場合に、前記軸線と前記第1の面の中心とを結ぶ第1の線分と、前記軸線と前記第2の面の中心とを結ぶ第2の線分と、がなす角のうち小さい方の角度θは、60°≦θ≦150°を満たし、
前記軸線を含む平面であり、全ての接地電極が一方の側に配置されるように前記主体金具を2分する特定平面を有し、
前記軸線方向の先端側から後端側に向かって見た場合に、前記角度θの範囲に、内燃機関の燃焼室内において前記第1のギャップおよび前記第2のギャップを通る混合気の流動経路の上流側が位置するように、前記内燃機関に取り付けられることを特徴とする、スパークプラグ。
前記軸線方向に延びる軸孔を有し、前記軸孔に前記中心電極が配置される絶縁体と、
前記絶縁体の外周に配置される主体金具と、
を備えるスパークプラグであって、
前記主体金具は、
前記主体金具と電気的に接続されるとともに、前記中心電極の側面と径方向に対向して第1のギャップを形成する第1の面を有する第1の接地電極と、
前記主体金具と電気的に接続されるとともに、前記中心電極の側面と径方向に対向して第2ギャップを形成する第2の面を有する第2の接地電極と、
を、さらに備え、
前記軸線方向の先端側から後端側に向かって見た場合に、前記軸線と前記第1の面の中心とを結ぶ第1の線分と、前記軸線と前記第2の面の中心とを結ぶ第2の線分と、がなす角のうち小さい方の角度θは、60°≦θ≦150°を満たし、
前記軸線を含む平面であり、全ての接地電極が一方の側に配置されるように前記主体金具を2分する特定平面を有することを特徴とする、スパークプラグ。
前記第1の面と前記第2の面とが対向する前記軸線方向の位置において、前記中心電極の外径は、前記第1の面および前記第2の面の幅の最大部より大きいことを特徴とする、スパークプラグ。
前記第1の接地電極は、前記第1の面を含む第1の接地電極チップと、前記第1の接地電極チップが接合された第1の接地電極本体と、を備え、
前記第2の接地電極は、前記第2の面を含む第2の接地電極チップと、前記第2の接地電極チップが接合された第2の接地電極本体と、を備え、
前記第1の接地電極本体および前記第2の接地電極本体の幅の最大部は、前記中心電極の外径より大きいことを特徴とする、スパークプラグ。
前記第1の接地電極は、前記第1の面を含む第1の接地電極チップと、前記第1の接地電極チップが接合された第1の接地電極本体と、を備え、
前記第2の接地電極は、前記第2の面を含む第2の接地電極チップと、前記第2の接地電極チップが接合された第2の接地電極本体と、を備え、
前記第1の接地電極本体から前記第1の接地電極チップが前記主体金具の径方向内側に向かって突出している突出長、および、前記第2の接地電極本体から前記第2の接地電極チップが前記主体金具の径方向内側に向かって突出している突出長は、それぞれ0.5mm以上であることを特徴とする、スパークプラグ。
1回の放電時に、前記スパークプラグに25mA以上の電流を0.5ms以上に亘って供給することが可能な電流供給部を用いて駆動されることを特徴とする、スパークプラグ。
前記軸線方向の先端側から後端側に向かって見た場合に、前記角度θの範囲に、内燃機関の燃焼室内において前記第1のギャップおよび前記第2のギャップを通る混合気の流動経路の上流側が位置するように、前記内燃機関に取り付けられることを特徴とする、スパークプラグ。
図1は、本実施形態のスパークプラグ100が取り付けられる内燃機関の一例を示す図である。図中には、内燃機関700の複数(例えば、4個)の燃焼室(シリンダとも呼ばれる)のうちの1個の燃焼室790の概略断面図が示されている。内燃機関700は、エンジンヘッド710と、シリンダブロック720と、ピストン750と、スパークプラグ100と、を含んでいる。ピストン750は、図示しないコネクティングロッドに連結され、コネクティングロッドは、図示しないクランクシャフトに連結されている。
実施形態のスパークプラグ100の性能を評価すべく、サンプルを用いて着火性能の評価を行った。具体的には、第1評価試験では、放電の方向が軸線方向と垂直である(横放電)場合と、放電の方向が軸線方向と平行である(縦放電)場合と、の比較試験を行った。
中心電極チップ28の外径R1 :0.6mm
中心電極チップ28の材料 :イリジウム(Ir)合金
接地電極チップ38A、38Cの放電面の周方向の長さL3 :0.6mm
接地電極チップ38A、38Cの放電面の軸線方向の長さL4 :0.6mm
接地電極チップ38A、38Cの径方向の長さL5 :1.0mm
接地電極チップ38A、38Cの材料 :白金(Pt)合金
次に、実施形態のスパークプラグ100の2個の接地電極の配置角度θ(図4)の適正値を決定すべく、サンプルを用いて着火性能の評価を行った。第2評価試験では、実施形態のスパークプラグ100(図4参照)の6種類のサンプルS41〜S46と、比較形態のスパークプラグの3種類のサンプル(比較サンプルと呼ぶ)S51〜S53と、を用いて、評価を行った。
中心電極チップ28の外径R1 :0.6mm
中心電極チップ28の材料 :イリジウム(Ir)合金
接地電極本体35A、35Bの周方向の長さL1 :1.0mm
接地電極チップ38A、38Bの放電面の周方向の長さL3 :0.6mm
接地電極チップ38A、38Bの放電面の軸線方向の長さL4 :0.6mm
接地電極チップ38A、38Bの径方向の長さL5 :1.0mm
接地電極チップ38A、38Bの突出長L6 :0.3mm
接地電極チップ38A、38Bの材料 :白金(Pt)合金
ギャップGA、GBの長さ :0.3mm
第3評価試験では、中心電極チップ28の外径R1(中心電極の外径R1)の適正値を決定すべく、評価試験を行った。第3評価試験では、第1評価試験の横放電のサンプルS1と同じタイプの5種類のサンプルS61〜65、すなわち、1個の第1の接地電極30Aのみを接地電極として備えるサンプルS61〜65を用いた。サンプル61〜S65は、中心電極の外径R1が互いに異なり、それぞれ、0.4mm、0.6mm、0.8mm、1.0mm、1.2mmである。
第4評価試験では、接地電極本体35A、35Bの最大部の幅(周方向の長さL1)の適正値を決定すべく、評価試験を行った。第4評価試験では、実施形態のスパークプラグ100(図4)の6種類のサンプルS71〜76を用いた。サンプル71〜S76は、接地電極本体35A、35Bの周方向の長さL1が互いに異なり、それぞれ、0.6mm、1.0mm、1.2mm、2.0mm、2.5mm、3.0mmである。
中心電極チップ28の外径R1 :1.0mm
中心電極チップ28の材料 :イリジウム(Ir)合金
接地電極チップ38A、38Bの放電面の周方向の長さL3 :0.6mm
接地電極チップ38A、38Bの放電面の軸線方向の長さL4 :0.6mm
接地電極チップ38A、38Bの径方向の長さL5 :1.0mm
接地電極チップ38A、38Bの突出長L6 :0.3mm
接地電極チップ38A、38Bの材料 :白金(Pt)合金
ギャップGA、GBの長さ :0.3mm
また、
第5評価試験では、接地電極チップ38A、38Bの突出長L6(図4)の適正値を決定すべく、評価試験を行った。第5評価試験では、実施形態のスパークプラグ100(図4)の4種類のサンプルS81〜84を用いた。サンプル81〜S84は、接地電極チップ38A、38Bの突出長L6が互いに異なり、それぞれ、0.1mm、0.3mm、0.5mm、0.7mmである。
第6評価試験では、点火装置(電流供給装置とも呼ぶ)による電流の供給の条件を変更した場合における実施形態のスパークプラグ100と、縦放電のスパークプラグと、の着火性能の比較を行った。第5評価試験では、実施形態のスパークプラグ100のサンプルとして、第5評価試験のサンプルS83を用いた。また、縦放電のスパークプラグのサンプル(図6)として、第1評価試験のサンプルS21を用いた。
(1)接地電極30A、30Bの構成としては、上述の構成に限らず、他の構成を採用してもよい。上記実施形態では、接地電極本体35A、35Bは、主体金具50とは別体で作成され、主体金具50に溶接されている。これに代えて、削りだし成形によって、1個の金属材料から主体金具50と接地電極本体35A、35Bとを備える1個の部材が成形されてもよい。また、接地電極本体35A、35Bは、銅などで形成された芯部を備える2層構造を有していても良い。
Claims (6)
- 軸線方向に延びる中心電極と、
前記軸線方向に延びる軸孔を有し、前記軸孔に前記中心電極が配置される絶縁体と、
前記絶縁体の外周に配置される主体金具と、
を備えるスパークプラグであって、
前記主体金具は、
前記主体金具と電気的に接続されるとともに、前記中心電極の側面と径方向に対向して第1のギャップを形成する第1の面を有する第1の接地電極と、
前記主体金具と電気的に接続されるとともに、前記中心電極の側面と径方向に対向して第2ギャップを形成する第2の面を有する第2の接地電極と、
を、さらに備え、
前記第1の面と前記第2の面とが対向する前記軸線方向の位置において、前記中心電極の外径は、前記第1の面および前記第2の面の幅の最大部より大きく、
前記軸線方向の先端側から後端側に向かって見た場合に、前記軸線と前記第1の面の中心とを結ぶ第1の線分と、前記軸線と前記第2の面の中心とを結ぶ第2の線分と、がなす角のうち小さい方の角度θは、60°≦θ≦150°を満たし、
前記軸線を含む平面であり、全ての接地電極が一方の側に配置されるように前記主体金具を2分する特定平面を有することを特徴とする、スパークプラグ。 - 請求項1に記載のスパークプラグであって、
前記軸線方向の先端側から後端側に向かって見た場合に、前記角度θの範囲に、内燃機関の燃焼室内において前記第1のギャップおよび前記第2のギャップを通る混合気の流動経路の上流側が位置するように、前記内燃機関に取り付けられることを特徴とする、スパークプラグ。 - 軸線方向に延びる中心電極と、
前記軸線方向に延びる軸孔を有し、前記軸孔に前記中心電極が配置される絶縁体と、
前記絶縁体の外周に配置される主体金具と、
を備えるスパークプラグであって、
前記主体金具は、
前記主体金具と電気的に接続されるとともに、前記中心電極の側面と径方向に対向して第1のギャップを形成する第1の面を有する第1の接地電極と、
前記主体金具と電気的に接続されるとともに、前記中心電極の側面と径方向に対向して第2ギャップを形成する第2の面を有する第2の接地電極と、
を、さらに備え、
前記軸線方向の先端側から後端側に向かって見た場合に、前記軸線と前記第1の面の中心とを結ぶ第1の線分と、前記軸線と前記第2の面の中心とを結ぶ第2の線分と、がなす角のうち小さい方の角度θは、60°≦θ≦150°を満たし、
前記軸線を含む平面であり、全ての接地電極が一方の側に配置されるように前記主体金具を2分する特定平面を有し、
前記軸線方向の先端側から後端側に向かって見た場合に、前記角度θの範囲に、内燃機関の燃焼室内において前記第1のギャップおよび前記第2のギャップを通る混合気の流動経路の上流側が位置するように、前記内燃機関に取り付けられることを特徴とする、スパークプラグ。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載のスパークプラグであって、
前記第1の接地電極は、前記第1の面を含む第1の接地電極チップと、前記第1の接地電極チップが接合された第1の接地電極本体と、を備え、
前記第2の接地電極は、前記第2の面を含む第2の接地電極チップと、前記第2の接地電極チップが接合された第2の接地電極本体と、を備え、
前記第1の接地電極本体および前記第2の接地電極本体の幅の最大部は、前記中心電極の外径より大きいことを特徴とする、スパークプラグ。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載のスパークプラグであって、
前記第1の接地電極は、前記第1の面を含む第1の接地電極チップと、前記第1の接地電極チップが接合された第1の接地電極本体と、を備え、
前記第2の接地電極は、前記第2の面を含む第2の接地電極チップと、前記第2の接地電極チップが接合された第2の接地電極本体と、を備え、
前記第1の接地電極本体から前記第1の接地電極チップが前記主体金具の径方向内側に向かって突出している突出長、および、前記第2の接地電極本体から前記第2の接地電極チップが前記主体金具の径方向内側に向かって突出している突出長は、それぞれ0.5mm以上であることを特徴とする、スパークプラグ。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載のスパークプラグであって、
1回の放電時に、前記スパークプラグに25mA以上の電流を0.5ms以上に亘って供給することが可能な電流供給部を用いて駆動されることを特徴とする、スパークプラグ。
Priority Applications (4)
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